Abstract
Formål
PEGylert liposomer er viktige legemiddelbærere som passivt kan målrette svulst ved økt permeabilitet og oppbevaring (EPR) effekt i neoplasma lesjoner. Denne studien viste at tumorbyrde bestemmer tumoropptak, og også tumorrespons, i kreftbehandling med pegylert liposomalt narkotika i en C26 /tk-luc tykktarmskreft bærende mus modell.
Metoder
Tomme PEGylerte liposomer (Nanox) og de innkapslet med VNB (NanoVNB) ble merket med i-111 for å få InNanoX og InVNBL i høy merking utbytte og radiokjemisk renhet (alle 90%). BALB /c-mus med enten små (58,4 ± 8,0 mm
3) eller store (102.4 ± 22.0 mm
3) C26 /tk-Luc svulster i den høyre dorsale flanke ble administrert intravenøst med NanoVNB, InNanoX, InVNBL, eller Nanox som en kontroll, hver 7. dag for 3 ganger. Den terapeutiske effekt ble evaluert ved kroppsvekttapet, tumorvekstinhibering (ved hjelp av calipers og bioluminescens imaging) og overlevelsesfraksjon. Den scintigrafer avbildning av svulst mus ble utført under og etter behandling.
Resultater
Biofordelingen studie av InVNBL viste en klar omvendt korrelasjon (
r
2 = 0,9336 ) mellom tumoropptak og tumormassen varierte 27,6 til 623,9 mg. Alle tre liposomale medikamenter viste bedre terapeutisk virkning i små-tumor-mus enn i stor-tumor-mus. Tumorbærende mus behandlet med InVNBL (en kombinasjon medikament) viste den høyeste tumorvekstinhibitering hastighet og overlevelsesfraksjon sammenlignet med de som ble behandlet med NanoVNB (bare chemodrug) og InNanoX (radionuklid bare). Spesifikk svulst målretting og betydelig økt tumoropptak etter periodisk behandling med InVNBL ble dokumentert av scintigrafer bildebehandling, spesielt i mus med små svulster.
Konklusjon
De signifikante forskjeller i resultatene av kreftbehandling og molekylær avbildning mellom dyr som bærer små og store svulster viste at tumorbelastning er en kritisk og diskriminerende faktor i kreftbehandling ved hjelp av pegylert liposomalt narkotika
Citation. Lin YY, Kao HW, Li JJ, Hwang JJ, Tseng YL, Lin WJ et al. (2013) Tumor Burden Talks i kreftbehandling med pegylert liposomalt narkotika. PLoS ONE 8 (5): e63078. doi: 10,1371 /journal.pone.0063078
Redaktør: Chin-Tu Chen, The University of Chicago, USA
mottatt: 25 januar 2013; Akseptert: 28. mars 2013, Publisert: 10. mai 2013
Copyright: © 2013 Lin et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Finansiering:. Denne studien ble støttet med tilskudd fra National Health Research Institutes (Miaoli, Taiwan, ROC) (97A1-NMPP01-007) og Institutt for helse, Taipei City Government (99001-62-034 og 10001-62-013). Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser. Yun-Long Tseng er ansatt i Taiwan Liposome Company, der selskapet også gitt Nanox og NanoVNB for denne studien. Nanox og NanoVNB er produkter av Taiwan Liposome Company. Det er ingen ytterligere patenter, produkter under utvikling eller markedsført produkter å erklære. Dette endrer ikke forfatternes tilslutning til alle PLoS ONE politikk på deling av data og materialer.
Innledning
Vanlige kreft narkotika utstilt mange skadevirkninger som følge av systemisk toksisitet eller uspesifikke oppbevaring i normale vev. Lipid-baserte nanopartikler har blitt mye brukt som stoffet leveringsmidler for små molekyl kreft narkotika for å forbedre den farmakokinetiske profilen og terapeutisk effekt [1]. Liposomer er selv-sammen kolloidale partikler sammensatt av lipid-dobbeltlag-membraner som omslutter et lite volum av vandig medium for medikament innkapsling [2]. Utviklingen av overflate modifisert liposomer i det siste tiåret har taktene interesse for klinisk anvendelse for kreftbehandling. Belegging av liposomer med hydrofile polymerer slik som polyetylenglykol (PEG) gir dem en form av sterisk barriere mot interaksjon med plasmaproteiner, så som opsoniner og lipoproteiner [3]. Inkorporering av PEG-derivatiserte lipider i liposomene hemmer også liposom-fremkalt komplement-aktivering [4] og unnslipper fangst av det mononukleære fagocyttsystemet [5]. Følgelig PEGylerte liposomer forblir i sirkulasjon i lengre perioder, og dermed overdragelse på oppfangede midler den farmakokinetiske profilen til lipidbæreren snarere enn den til frie medikamenter [6].
PEGylerte liposomer er i stand til å bære medikamenter og tilveiebringe passiv målgruppe for svulster ved økt permeabilitet og oppbevaring (EPR) effekt gjennom utette vasculatures av tumor [1], [7]. Men noen fysiologiske barrierer begrenset levering av makromolekyler til tumor, slik som heterogen blodstrøm, hevet tumor fluid interstitielt trykk og store transportavstander i tumoren interstitium [8]. Beaney
et al.
Viste at kreft vaskulære volumøkninger på de tidlige stadier av kreftutvikling, mens avtagende som svulsten vokser opp [9]. Den nekrotiske områder blir bredere og den gjennomsnittlige blodstrømningshastigheten reduseres i en stor svulst. Den løftede mellomliggende fluidtrykk i en stor svulst også redusert transvascular levering av makromolekyler [10]. Disse effektene kan redusere ekstravasasjon av liposomer og resultere i dårlig terapeutisk effekt av en stor svulst.
vinorelbin (VNB) er et halvsyntetisk vinkristin (5′-nor-anhydro-vinblastin) som skiller seg fra andre ved en substitusjon av catharantine -gruppe til molekylet [11]. Vinkaalkaloider er kjent for å inhibere celleproliferering ved avbrudd av mikrotubuli ved reversibel binding til tubulin, noe som resulterer i mitotisk spindel oppløsning og metafase-hemning i delende celler [12]. VNB har en fordelaktig toksikologisk profil og aktivitet mot et bredt spekter av humane maligniteter, inkludert ikke-småcellet lungekreft, brystkreft, eggstokk-kreft, og spiserøret squamous cell carcinoma [13], [14], [15]. I-111, en radionuklide ofte brukt for scintigrafer imaging (t
1/2 2,81 dager, 172 og 247 keV fotoner utslipp), kan avgi i gjennomsnitt 14,7 Auger elektroner per decay [16]. Auger elektron-emitterende radionuklider er svært giftige for cellene når internalisert inn i cytoplasma, særlig hvis inkorporeres i DNA, kan forårsake kromosomskade, og er blitt foreslått som antitumormidler [17], [18], [19], [20].
i denne studien ønsker vi å vurdere påvirkning av tumorstørrelse på terapeutisk effekt etter behandling med
111In radionuklide og /eller VNB chemodrug-innkapslet PEGylerte liposomer i en C26 /tk-luc tykktarmskreft bærende musemodell. Den tumoropptak etter intravenøs administrering av InVNBL i mus som bærer forskjellige størrelsene av tumorer ble undersøkt. Nanox (pegylert liposomer kjøretøy, som kontroll) og tre typer liposomale narkotika, NanoVNB (Nanox innkapslet med VNB for kjemoterapi), InNanoX (Nanox inneholder In-111 for radionukliden terapi) og InVNBL (Nanox frakte både VNB og I-111 for kombinasjon terapi), ble brukt til å behandle mus som bærer forskjellige størrelser av C26 /TK-Luc tykktarmskreft. Påvirkningen av tumorbyrden på tumor behandling med forskjellige liposomale medikamenter ble undersøkt. Den scintigrafer avbildning av mus etter behandlet med InNanoX og InVNBL ble også gjennomført i løpet av behandlingen.
Materialer og metoder
Etikk uttalelse av animalsk arbeid
Dyret studien var utføres i henhold til anbefalingene i guide for omsorg og bruk av forsøksdyr i National Laboratory Animal Center. Protokollen ble godkjent av Institutional Animal Care og bruk komité National Yang Ming University, Taiwan. (Tillatelser Nummer: 980818 og 991208). De imaging studier ble utført under 1-3% isofluran anestesi. Alle dyr ble avlivet ved karbondioksid narkose, og alle forsøk ble gjennomført for å redusere smerte.
Material
Cellekultur materialer ble oppnådd fra GIBCO BRL (Grand Island, NY, USA). Poly-Prep® kromatografi kolonne (40 x 8 mm) for gel rensing ble kjøpt fra Bio-Rad (Hercules, CA, USA) og Sephadex ™ G-50 Fin gel ble kjøpt fra Amersham Biosciences (Pittsburgh, Pennsylvania, USA). 8-Hydroxyquinoline (oksin) ble kjøpt fra Sigma-Aldrich Corporation (St. Louis, Missouri, USA). No-carrier økende
111InCl
3 (i 0,05 M HCl, 37-370 MBq) ble hentet fra Institute of Nuclear Energy Research (Taoyuan, Taiwan). Alle andre kjemikalier ble kjøpt fra Merck (Whitehouse Station, NJ, USA).
Cell linje og tumorbærende mus modell
C26 /tk-Luc murine tykktarmskreft stabil cellelinje var en gave fra Prof. Hwang. Det ble fastslått og anvendt som beskrevet i de tidligere publikasjoner [19], [21], og ble opprettholdt i RPMI 1640 supplert med 10% føtalt bovint serum. Mann BALB /c mus (5- til 6-uker gamle) ble hentet fra National Laboratory Animal senter (Taipei, Taiwan). Mus ble subkutant inokulert med 2 × 10
5/100 ul C26 /TK-luc celler i høyre rygg flanke. Svulsten størrelse ble beregnet basert på formelen: (lengde × bredde
2) /2. Tre mus ble inokulert hver 2 dager å vokse C26 /tk-Luc kreft med forskjellig størrelse (
n
= 12; tumorvolumet spenner over et spekter av 27,6 til 623,9 mm
3) for å evaluere effekten av tumorbelastning på InVNBL opptak. Andre mus etter vaksinasjon for 12 og 14 dager (tumorstørrelse var 58,4 ± 8,0 mm
3 og 102.4 ± 22,0 mm
3) var klar til bruk i terapeutiske effektstudier.
Utarbeidelse av liposomale narkotika Nanox, NanoVNB, InNanoX og InVNBL
pegylert liposomer, Nanox, var sammensatt av distearoylfosfatidylcholin (DSPC), kolesterol og polyetylenglykol-distearoylphosphatidylethanolamine (PEG-DSPE) (molar ratio, 3:2:0.045). Nanox ble deretter innkapslet med VNB (350 ug VNB /pmol fosfolipid) for å produsere NanoVNB. Både Nanox og NanoVNB ble hentet fra Taiwan Liposome Company (Taipei, Taiwan). Nanox og NanoVNB ble merket med
111In-oksin å ha råd InNanoX og InVNBL. Merkingen metoden ble beskrevet i vår forrige rapport [22]. I korthet, ble
111In-oksin oppløst i 20 mL etanol og tilsatt med 80 pl destillert vann, og deretter inkubert med 2 ml av Nanox /NanoVNB i 30 minutter ved 37 ° C, hvilket gir InNanoX og InVNBL. Fosfolipid konsentrasjonen av alle disse liposomale stoffene var 5,90 mikromol /ml.
Kvalitetskontroll av
111In-merket liposomale narkotika InNanoX og InVNBL
entrapment av I-111 innen Nanox /NanoVNB ble analysert ved å legge om lag 100 pl
111In-merket produkt på en kolonne inneholdende Sephadex ™ G-50 fin gel og eluering med normal saltløsning. Merkingen effektivitet ble bestemt ved å dividere den radioaktivitet i PEGylerte liposomer fraksjonene etter separasjon med den totale radioaktivitet før separasjon. Partikkelstørrelsen av Nanox /NanoVNB og InNanoX /InVNBL ble bestemt ved hjelp av en Zetasizer Nano ZS (Malvern, Worcestershire, UK).
Effekt av tumorbyrden på InVNBL opptak i biodistribusjon studie
Mus med forskjellig tumorstørrelse (
n
= 12) var intravenøst (iv) injisert med 3,7 MBq /100 ul InVNBL og deretter avlivet 48 timer etter injeksjon av CO
2 kvelning. Tumorene ble skåret ut og veiet. Radioaktiviteten av tumorene ble målt med en Wallac 1470 Wizard gammateller (GMI, Inc., Ramsey, Minnesota, USA). Data ble uttrykt som prosent av injisert dose pr gram tumor (% ID /g), og forholdet mellom InVNBL opptak og tumorbelastning ble undersøkt.
behandlingsprotokoll og terapeutisk effektivitet evaluering av liposomale stoffer i tumorbærende mus
behandlings~~POS=TRUNC liposomale narkotika ble initiert når svulsten byrden av mus nådde 58,4 ± 8,0 mm
3 (liten svulst gruppe) og 102.4 ± 22,0 mm
3 (stor tumor gruppe), henholdsvis. Alle behandlinger ble utført på dag 0, 7 og 14 (totalt 3 doser) via intravenøs injeksjon. Fire små-tumor gruppene (
n
= 6 for hver gruppe) og fire store kreftgruppene (
n
= 9 for hver gruppe) av mus ble behandlet med NanoVNB (3 mg VNB /kg kroppsvekt), InNanoX (In-111, 37 MBq), InVNBL (3 mg VNB /kg kroppsvekt, In-111, 37 MBq) og Nanox (som kontroll), henholdsvis [18], [19]. Den terapeutiske effekten ble evaluert basert på kroppsvekt tap, tumorvekstinhibitering (bestemt ved hjelp calipers og bioluminescence bildebehandling, fenomenet foton flux av bioluminesens bildebehandling i utviklings svulstene var relatert til tumor størrelse [19]) og overlevelse fraksjonen. Tumorstørrelsen ble målt tre ganger i uken for å dokumentere tumorvekst. Tumor størrelser ble uttrykt som gjennomsnitt ± SEM Den midlere tumorvekst inhiberingsgrad (MGI) [19], [23], [24] ble beregnet i henhold til formelen:. Forbedringen i terapeutisk effekt etter kombinerte medikamenter behandling ble evaluert ved å bruke kombinasjonsindeksen (CI) [23], [25]: CI = forventet tumorvekstinhibitering hastighet /observerte gjennomsnittlige tumorvekst inhibering rate; forventet tumorvekstinhibitering hastighet kombinert medikamentbehandling = gjennomsnittlig tumorvekst inhibering hastigheten av medikament Et eneste x gjennomsnittlig tumorveksthemrate på bare legemiddel B. I denne studien er narkotika A NanoVNB og narkotika B er InNanoX. En kombinasjon indeks større enn 1 indikerer en synergistisk virkning, mens den er mindre enn 1 indikerer mindre enn en additiv effekt. Den MGI og CI ble bestemt 25 dager etter behandlingsstart. Overlevelsen fraksjon av mus og den utledede midlere overlevelsestid (MST) og median overlevelsestid [26] ble registrert. Musene ble avlivet når svulsten byrden var større enn 2500 mm
3. Forsøket ble avsluttet 50 dager etter behandlingsstart.
Bioluminesens imaging (BLI)
bioluminescence avbildning av tumorbærende mus ble utført ved utpekte tidspunkter (dag 0, 4, 7 , 11, 14 og 25, fig. 1) etterbehandlingsstart. Musene ble injisert intraperitonealt med 150 mg /kg d-luciferin 15 min før image oppkjøpet. Musene ble bedøvet med 1-3% isofluran (Abbott Laboratories, Queenborough, Kent, England) og ble flyttet til en oppvarmet stadium i kammeret og kontinuerlig eksponering med 1-3% isofluran for forlenget sedering under avbildning. Fotoner som sendes ut fra mus (plassert utsatt)
in vivo
ble kjøpt for 1 min ved hjelp av en IVIS50 Imaging System (Xenogen, Alameda, USA). Regioner steder (Rois) fra viste bildene ble trukket rundt svulsten og kvantifisert som fotoner /sekund (ph /s) ved hjelp av levende bilde programvaren (Xenogen).
Mus ble behandlet med liposomale legemidler (NanoVNB, InNanoX , InVNBL og Nanox som en kontroll) på dag 0, 7 og 14. scintigrafisk avbildning av C26 /tk-Luc colon carcinoma-bærende mus behandlet med InVNBL ble utført på dag 2, 9, 16 og 22. Bioluminascence avbildning ble utført på dag 0, 4, 7, 11, 14 og 25.
scintigrafisk avbildning
scintigrafisk avbildning av tumorbærende mus ble utført ved 48 timer etter hver behandling (dag 2, 9 og 16, fig. 1) og 8 dager etter den tredje behandling. Musene ble behandlet med 37 MBq (1,0 mCi) av InVNBL /InNanoX gjennom halevenen ble bedøvet med 1-3% isofluran ved hjelp av en fordamper system (A.M. Bickford, Wales Center, NY, USA). En dobbel hodet gammakamera (E. Cam vribar, Cardiac, Siemens, München, Tyskland) er utstyrt med en 4 mm pinhole kollimator og et ikon P datasystem (Siemens, München, Tyskland) ble brukt for scintigrafer bildebehandling. Musene ble plassert utsatt på sengen. Bildene ble kjøpt i en 256 x 256 matrise i 20 min, ble ROIs trukket over tumorområdet, og det samme region ble kopiert til den kontralaterale muskel. De tumor-til-muskel-forhold (T /M) ble beregnet på grunnlag av tellinger per piksel i områdene av interesse.
Statistisk analyse
student t-test ble anvendt for gruppe sammenligninger. Verdier av
p
. 0,05 ble vurdert som signifikante
Resultater
Utarbeidelse og kvalitetssikring av InNanoX og InVNBL
Merkingen Utbyttet og radiokjemisk renhet av InNanoX og InVNBL var større enn 90%. Den radiokjemiske renhet av InNanoX og InVNBL ved 37 ° C etter inkubering i plasma mus var 91,8 ± 3,6% og 92,1 ± 2,5% ved 24 timer, 85,6 ± 4,2% og 84,8 ± 5,1% ved 72 timer (
n
= 3), henholdsvis, indikerte en høy
in vitro
stabilitet av disse liposomale medikamenter. Partikkelstørrelsen av InNanoX og InVNBL var 98 ± 5,6 nm, og 100 ± 5,3 nm etter
111In-oksin merking, henholdsvis lik som Nanox og NanoVNB (96 ± 3,3 nm og 98 ± 7,9 nm).
Effekt av tumorbyrden på InVNBL opptaket i biofordeling studie
det var en klar omvendt korrelasjon mellom tumoropptak av InVNBL og tumormassen, med en bestemt koeffisient på
r
2 = 0,9336 (fig. 2). Svulsten opptak av InVNBL redusert eksponentielt 85-10% ID /g når tumormassen økt fra 30 til 650 mg. Det ble ikke observert noen signifikant forskjell i normale organer uptakes av InVNBL mellom mus med forskjellig størrelse svulster. Fordeling av InVNBL i ulike vev av C26 /TK-luc tumorbærende mus legge intravenøs injeksjon (p.i.) har blitt beskrevet i våre tidligere studier [19]. Svulsten opptak av InVNBL holdt økende til 48 h p.i. sammen med en økende tumor-til-blod-forhold, og deretter falt gradvis. De kritiske organer var de som er rike på reticularendothelial system, f.eks lever, milt og tynntarmen.
Terapeutisk effekt evaluering av liposomale narkotika i tumorbærende mus
NanoVNB, InNanoX, InVNBL og Nanox (som kontroll) ble individuelt administrert inn i halen årer av tumorbærende mus på dag 0, 7 og 14 når tumorstørrelsen nådde 58,4 ± 8,0 mm
3 (small-tumor-grupper) og 102.4 ± 22.0 mm
3 (large-tumor grupper). I både små og store tumor-tumor grupper, ble maksimal vekttap observert i InVNBL-behandlede mus 25 dager etter den 1
st behandling (Fig. 3). I stor-tumor gruppe, den midlere vekttap i InVNBL-behandlede mus var 10,6%, mens det i InNanoX- og NanoVNB-behandlede mus var bare 1,1 og 1,7%. I små-tumor gruppe, InVNBL-behandlede mus også mistet 10,1% av kroppsvekt, mens de som ble behandlet med InNanoX og NanoVNB fikk et gjennomsnitt på 6,6 og 11,4% av kroppsvekt. De kroppsvekt endringer i våre behandlingsstudier var betydelig mindre enn 20%, møtes det generelle kravet til medikamentell behandling protokollen [18].
mus med stor svulst (
n
= 9 for hver gruppe A) og de som bærer liten tumor (
n
= 6 for hver gruppe, og B) ble injisert intravenøst med Nanox (•), InNanoX (▽), NanoVNB (▪) eller InVNBL (◊) hos 0, 7 og 14 dager etter første injeksjon (pil; tre injeksjoner totalt). Nulltidspunktet indikerer behandlingsstart. Data ble uttrykt som gjennomsnitt ± SEM
Tumorvekst ble overvåket av calipers måle (tre ganger per uke) og bioluminesens imaging (kun for store kreftgruppene) på angitte tidspunkter til Dag 25 siden en
st behandling. For mus med store tumorer (Fig. 4A), slik kombinasjonsbehandling (InVNBL) oppnådd den maksimale tumorvekstinhibering (tumorstørrelse = 1102 ± 213,1 mm
3
p
0,01), fulgt av kjemoterapi (NanoVNB, tumorstørrelse = 1835 ± 432,0 mm
3
p
0,05), og deretter den radionuklide terapi (InNanoX, svulst size = 2312 ± 366,9 mm
3
p
0,05), sammenlignet med den kontrollen (Nanox, tumorstørrelse = 2996 ± 370,6 mm
3) 25 dager etter en
st behandling. Den midlere tumorvekst inhiberingsgrad (MGI) av InVNBL-, NanoVNB- og InNanoX-behandlede mus var 0,356, 0,604 og 0,762, respektivt (tabell 1). For mus som har liten tumor (Fig. 4B), ble det mest betydelige undertrykkelse av tumorvekst observert i kombinasjonsbehandling (InVNBL, tumorstørrelse = 80,4 ± 9,58 mm
3
p
0,01) , etterfulgt av kjemoterapi (NanoVNB, tumorstørrelse = 138 ± 33,9 mm
3
p
0,01) og deretter radionukliden terapi (InNanoX, tumorstørrelse = 304 ± 39,6 mm
3
p
0,01), sammenlignet med den kontrollen (Nanox, tumorstørrelse = 3235 ± 411,2 mm
3) 25 dager etter en
st behandling. Den midlere tumorvekst inhiberingsgrad (MGI) av InVNBL-, NanoVNB- og InNanoX-behandlede gruppe var 0,007, 0,031 og 0,076, respektivt (tabell 1). Sammenlignet med de av stor-tumor gruppe, viste musene av små-tumor gruppe betydelig bedre tumorveksthemming etter behandling med InVNBL, NanoVNB og InNanoX (
p
= 0,001, 0,008 og 0,001, respektivt). Synergistic tumorvekstinhibitering effekt ble demonstrert ved den kombinasjonsbehandling (InVNBL) i mus med store tumorer (CI = 1.29, tabell 1). For de mus med små svulster, selv de som ble behandlet med radionuclide stående eller chemodrug stående liposomale narkotika viste bemerkelsesverdig tumorvekstinhibitering kunne synergistisk effekt ikke observeres i kombinasjonsbehandling.
mus med stor svulst (
n
= 9 for hver gruppe, tumorvolumet 102.4 ± 22.0 mm
3, A), og de bærer liten tumor (
n
= 6 for hver gruppe, tumorvolumet 58,4 ± 8,0 mm
3, B) ble injisert intravenøst med Nanox (•), InNanoX (▽), NanoVNB (▪) eller InVNBL (◊) ved 0, 7 og 14 dager etter første injeksjon (pil, tre injeksjoner totalt). Nulltidspunktet indikerer behandlingsstart. Poeng, mener kreft størrelser; barer, SEM
overlevelse fraksjoner av mus behandlet med ulike pegylert liposomalt legemidler ble presentert i Fig. 5. mus med liten svulst levde lenger enn de som bærer stor svulst i alle typer behandlingsregimer. I samsvar med resultatene observert i tumorvekstinhibitering studien, InVNBL-behandlede mus eid den høyeste overlevelsesfraksjonen i forhold til de som ble behandlet med NanoVNB eller InNanoX i de store kreftgruppene. Det betyr overlevelsestid (MST) og median overlevelsestid for medikamentbehandlede mus ble oppsummert i tabell 2. For stor tumor gruppe, MST av de som ble behandlet med InVNBL (44,6 ± 5,00 dager,
p
0,05) og InNanoX (30,9 ± 3,21 dager,
p
0,05) var signifikant lengre sammenliknet med kontrollmusene ( Nanox, 21,6 ± 2,08 dager). For den lille-tumor gruppe, MST av mus behandlet med forskjellige regimer (InVNBL, NanoVNB og InNanoX) var alle 50 dager (til slutten av overlevelses studien), bortsett fra kontrollgruppen (Nanox, 25,5 ± 2,33 dager). Resultatene klart indikerte at tumorbelastning er kritisk i kreftbehandling ved behandling med pegylert liposomalt narkotika.
mus med stor svulst (
n
= 9 for hver gruppe, A) og de bærer liten tumor (
n
= 6 for hver gruppe, B) ble injisert intravenøst med Nanox (•), InNanoX (▽), NanoVNB (▪) eller InVNBL (◊) ved 0, 7 og 14 dager etter første injeksjon (pil, tre injeksjoner totalt). Musene ble avlivet når tumorvolumet er større enn 2500 mm
3.
Overvåking tumorvekst av bioluminesens imaging (BLI)
tumorvekst i stor tumor- bærende mus etter liposomal legemiddelbehandling ble sekvensielt overvåket av BLI i en periode på 25 dager etter initiering av behandlingen (fig. 6). Fotonet flux av tumor ROIs avledet fra Bioluminescens bilder av mus alle økt i løpet av de første 4 dager etter en
st behandling, som tilsvarer den økende tumorbelastning av mus i de fire behandlingsgruppene (Fig. 4A). Deretter i løpet av behandlingen til Dag 25, den tilveksten av svulst foton flux i InVNBL-behandlede mus ble mindre sammenlignet med de som ble behandlet med NanoVNB og InNanoX, mens det av kontrollmusene økte raskt i respons til den raskt voksende svulster. Resultatene av BLI avslørt mest dramatiske tumorvekstinhibitering i mus behandlet med InVNBL.
Den stor svulst mus som fikk ulike liposomale legemidler ble injisert intraperitonealt med 150 mg /kg d-luciferin 15 min før image oppkjøpet på utpekte tidspunkter. Fotoner som sendes ut fra mus (plassert utsatt) ble kjøpt for 1 minutt. Musene ble bedøvet med 1~3% isofluran mens drive bildebehandling.
scintigrafer bildebehandling
Hele kroppen scintigrafer bildebehandling ble utført ved 2 dager etter hver gang for behandling og 8 dager etter den tredje injeksjon i mus som behandlet med
111In-inneholdende liposomale medikamenter, InNanoX og InVNBL (fig. 7). Betydelig radioaktivitet akkumulering i tumor og lever ble observert. Svulsten akkumulering holdt øke etter hver behandling (en injeksjon per uke, totalt tre doser, Tabell 3). Den spesifikke tumoropptak (uttrykt i tellinger /pixel) var 28,00 ± 4,75, 47,18 ± 3,68 og 54,54 ± 12,23 for InNanoX-behandlede mus; 34.20 ± 5.05, 55.94 ± 2.89 og 73,90 ± 15,06 for InVNBL-behandlede mus i stor tumor gruppe på 2 dager etter hver behandling. For den lille tumor-gruppe, den spesifikke tumoropptak og inkrementet legge hver behandling var enda høyere (tabell 3). Den tumor-til-muskel-forhold (T /M) oppnådd 5,53 ± 2,44 for InNanoX-behandlede mus, og 9,60 ± 2,58 for InVNBL-behandlede mus etter 3
rd behandling, er høyere enn de som ble observert i den store tumor gruppe ( 3,63 ± 1,50 og 3,93 ± 1,18, henholdsvis).
scintigrafer bildebehandling ble utført i 20 min ved 48 timer etter narkotika administrasjon (37 MBq /100 mL per injeksjon) og 8 dager etter den siste behandlingen . Musene ble bedøvet med isofluran 1~3% for alle billeddannelse. Tumornoduler er angitt med røde piler.
Diskusjoner
Denne studien viste passive målretting og selektiv akkumulering i tumor etter injeksjon av liposomale narkotika i en C26 /tk-Luc svulst xenograft modell. En invers profil mellom spesifikke tumoropptak av InVNBL og tumormasse observert i denne studien ekko tidligere rapporter. . Harrington
m.fl.
har rapportert at når tumorbelastning var 0,1 g, 0,1-1,0 g og 1,0 g, den spesifikke liposom opptaket var 15,1 ± 10,8, 5,9 ± 2,2 og 3,0 ± 1,3% ID /g, henholdsvis [27]. Det høye nivået av liposomer opptak i mindre svulster ble forårsaket av deres relativt høyere vaskulære volumer bestående umoden, lekk neovaskulaturen. Den tumoropptak etter injeksjon av andre makromolekylære konjugater, som EGF og VEGF, viste også lignende trend i forskjellige tumorstørrelse [20], [28]. Bortsett svulst, høy radioaktivitet akkumulering i organer riched i retikulære endothelial system, som lever og milt, ble lagt merke til (data ikke vist). Vi har imidlertid tidligere vist at administrasjon av InVNBL resulterte i akseptabel toksisitet fra histopatologiske undersøkelser og hematologi analyser [18], [19] i dyrestudier.
Gutmann
et al.
Har rapportert at hode og nakke svulst interstitiell væske trykket økt betydelig med tumorstørrelse og viste god korrelasjon med tumorvolumet [29]. Hilmas
et al.
Vist at både bety vaskulær areal og fartøy lengde per mm
3 av svulst raskt redusert fra 35 til 100 mm
3 i tumorstørrelse, og nekrotiske området økte fra mindre enn 5% i svulster i 35 mm
3 til mer enn 40% i tumor 1500 mm
3 [30]. For den lille-tumor gruppe (58,4 ± 8,0 mm
3) i denne studien, ble betydelig tumorvekstinhibitering oppnådd i alle tre behandlingsregimer: kombinasjonsbehandling (InVNBL, MGI = 0,007), chemodrug behandling (NanoVNB, MGI = 0,031 ) og radionuklide terapi (InNanoX, MGI = 0,076). Den nedre interstitiell fluid trykk, mer mikrovaskulaturen og mindre nekrotisk volum i det minste tumor kan forsterke ekstravasasjon av liposomale stoffer, og således den synergistiske effekten av kombinasjonsregime kan ikke observeres (CI = 0,16). For stor-tumor gruppe (102,4 ± 22,0 mm
3), ble en synergistisk tumorvekstinhibitering demonstrert ved kombinasjonsbehandling (InVNBL, Cl = 1,29). Behandling med
111In- eller VNB-innkapslet liposomal stoffet bare resultert i begrenset tumorvekstinhibitering (InNanoX, MGI = 0,762; NanoVNB, MGI = 0,604). De fattige terapeutiske effekten av InNanoX kan skyldes en ujevn narkotikadistribusjon i større svulst. Den korte spekter av Augur elektroner som sendes ut fra In-111 kunne ikke effektivt ødelegge kreftceller i avstand. Svulsten mikromiljøet er tumorstørrelse relatert, vil påvirke akkumulering og microdistribution av pegylert liposomalt narkotika i svulsten, og bidra til terapeutisk effekt. I alt, etter behandling av de tumorbærende mus med NanoVNB, InNanoX og InVNBL den optimale tumorkontroll og høy overlevelsesgrad ble oppnådd ved kombinasjonsbehandling, etterfulgt av kjemoterapi og deretter radionuklid behandling (fig. 4, 5 og tabell 1, 2) .
kombinasjonsregime er et avansert behandlingsstrategi for kreftbehandling. Det antas at vi kan forbedre behandlingseffekten av forskjellige terapeutiske metoder for å ha synergistiske kreft effekter med redusert toksisitet eller bivirkninger [31]. Strategien av kombinert radionuclide- og chemo-terapi har oppnådd bedre svulst behandling effekt og lavere toksisitet til normalt vev [32]. Våre siste tilnærming er å bruke PEGylerte liposomer for å bære både radionuklide og chemodrug [24], [33]. Chen, Behr, Howell og Mariani
et al.
Har vist at Auger elektroner-emittere (f.eks I-111 og I-125) kan fremvise biologiske effekter og antitumor effekt som ligner på den typiske high-LET stråling, slik som a-emittere, antas det at Auger-elektroner emittere er internalisert inn i cellene, eller til cellekjernene [20], [34], [35], [36]. Faktisk Auger elektron-emittere råtnende i nabolaget av DNA produsere en betydelig mengde kjemisk reaktive radikale arter (f.eks OH · H ·, e
–
(aq) etc.), som kan generere DNA dobbelt trådbrudd. Edelstein
mfl.
Har vist at vinorelbin kan forsterke antitumor effekt av stråling og er cellesyklusavhengig [37]. Den maksimale effekt oppnås når cellene er i G2 /M-fase. Terasima og Sinclair
et al.
Har vist at celler i sen G2 /M-fasen er mer radiosensitive enn i andre faser [38], [39]. Fukuoka
et al.
Har rapportert at vinorelbin, selv på en minimal toksisk konsentrasjon, kan bevisstgjøre menneskelige NSCLC celler til ekstern stråling moderat [40]. I vår studie, vinorelbin, i tillegg til sin cytotoksiske effekt, kan tjene som en radiosensitizer i colon carcinoma kreftceller ved å arrestere dem i G2 /M-fase. G2 /M-arrestert tumorceller vil bli mer utsatt for å indusere apoptose ved stråling fra radionuklider, I-111.
Ikke-invasiv molekylær avbildning som positronemisjonstomografi, SPECT, magnetic resonance imaging og optisk avbildning har gradvis utvidet til legemiddelforskning og utvikling i prekliniske studier [41], [42].
