Abstract
Siden regionale legemiddeladministrasjon gjør det mulig å opprettholde en høy medikamentkonsentrasjon innen svulster, sammenlignet vi plasmakonsentrasjon og biodistribusjon av doxorubicin (Dox) fra narkotika lastet konvensjonelle liposomer av lokal eller systemisk administrasjon. Resultatene viste at medikament-konsentrasjonen ble betydelig forbedret i leveren, så vel som en reduksjon i blod og andre organer av milt injeksjon ligne portalvenen perfusjon (regional administrasjon). For ytterligere å undersøke den målrettede terapeutiske virkningen av liposom-innkapslet galactosylerte doksorubicin (Dox) ved regional administrering ble lever målrettet mot liposomer fremstilles ved å inkorporere galactosylerte-DPPE til konvensjonelle liposomer. Liposome opptak og målretting ble verifisert
in vitro Hotell og
in vivo
av fluorescens mikroskopi og xenogen IVIS imaging system, henholdsvis. Resultatene viste at galaktose målrettede liposomer presentert en sterkere spesifikk celleopptak av humane leverkreft HepG2-celler sammenlignet med de ikke-målrettede liposomer.
In vivo
fluorescens bildebehandling viste at intrahepatisk deponering av konvensjonelle og galactosylerte liposomer via milt injeksjon var mer enn det via halevenen administrasjon, og galactosylerte liposomer hadde høyere fluoriserende intensitet over konvensjonelle liposomer i leveren post milt administrasjon . Anti-tumor effekten av forskjellige medikamentadministrasjonsruter for begge liposomale formuleringer ble evaluert ved anvendelse av en murin levermetastase modell av kreft i tykktarmen. Resultatene indikerte at tumorprogresjon i leveren og mesenteric lymfeknuter ble betydelig undertrykt av Dox-lastet galactosylerte liposomer via milt innsprøytning, mens ingen betydning ble observert i ikke-målrettede formuleringer. Våre data indikerer at lokal perfusjon av galactosylerte liposomal doxorubicin hadde en meget lovende for behandling av levermetastaser fra tykktarmskreft
Citation. Zhao C, Feng Q, Dou Z, Yuan W, Sui C, Zhang X, et al. (2013) Lokal Målrettet terapi av levermetastaser fra tykktarmskreft med galactosylerte liposominnkapslet med doxorubicin. PLoS ONE 8 (9): e73860. doi: 10,1371 /journal.pone.0073860
Redaktør: Guillermo Velasco, Complutense University, Spania
mottatt: 11 september 2012; Godkjent: 30 juli 2013; Publisert: 11.09.2013
Copyright: © 2013 Zhao 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 forskningen ble støttet av National Basic Research Program of China 2011CB911004, Natural Science Foundation of China 7.122.150 Beijing og National Novel Drug Foundation of China 2009ZX09303-008 Development. Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
Etter lymfeknuter, rangerer leveren den andre organ med høy forekomst av metastaser. Ifølge statistikk, det er mer enn 70% av pasienter levermetastaser med sine primære kreft plassert på tykktarm, lunge, bein eller hjerne [1], [2]. Metastase regnes som en av de viktigste prognostiske faktorer for kreftpasienter. For eksempel, den 5-års overlevelse av magekreft med levermetastaser er mindre enn 10% [3], [4], [5], [6].
Til tross for nylige forbedringer i førstelinje kjemoterapeutiske strategier for behandling av pasienter med levermetastaser fra primære kreft, gir leverreseksjon den eneste kuren anledning [7]. Imidlertid omtrent bare 15% av pasienter med levermetastaser er resectable [8], ytterligere 30% behov for kjemoterapi før reseksjon [9], [10], [11], [12]. Det er derfor nødvendig å utvikle mer effektive regimer for å forlenge overlevelsen av pasienter med levermetastaser fra opprinnelige kreft.
Består av Kateterlever arteriell chemoembolization (TAE) og portal vene kjemoterapi, intervensjons kjemoterapi har vært ansett som en lovende terapeutisk behandling av levermetastatisk karsinom [13], [14]. Sammenlignet med systemisk kjemoterapi, regionale legemiddeladministrasjon via enten arteriell infusjon eller portvenen gjør det mulig å opprettholde en høy medikamentkonsentrasjon og gi høye nivåer av cytostatisk aktiviteter innen svulsten [15]. Det er rapportert at regional intraarteriell kjemoterapi har forbedret responsrate og livskvalitet for pasienter med levermetastaser fra kolorektal kreft [16]. Dette viste at den intervensjonene behandling er en effektiv måte å stabil utviklingen av levermetastaser.
Som en av vanlig anvendte midler for intervensjonen terapi, har doxorubicin alvorlige systemiske bivirkninger som kardiotoksisitet og benmargssuppresjon, som begrenser dens kliniske anvendelse. Denne mangel kan overvinnes ved fremgangsmåter økende medikamentakkumulering i tumoren eller ved hjelp av effektive medikamentbærer som kan levere og slipper sin last ved målsetet. Liposomer, den mest undersøkte stoffet levering system, har høy opphopning i leveren mens lav immunogenisitet, biokompatibilitet og narkotika beskyttelse [17]. Videre liposomer konjugert med spesifikke ligander kan endre farmakokinetiske egenskaper og fordeling vev profil av narkotika. Dette kan føre til at øke effekten, så vel som reduserte toksiske bivirkninger av antitumormedikamenter. Lokalisert i pattedyret hepatocytic membraner, asialoglykoproteinreseptoren (ASGPR) kan mediere den spesifikke binding galaktosid-inneholdende liposomer til hepatocytter [18], [19]. En slik liposom modifisert med
β
-D-galaktose kan gi betydelige terapeutiske fordeler for svulster i leveren på grunn av aktiv målretting. I tillegg kan liposomholdige bærere oppvise en høyere spesifisitet mot maligne tumorvevet fordi de kan teoretisk lekke ut av blodkar i tumoren omgivelsene. Dette fenomenet har vært kjent som Enhanced Permability Retention (EPR) effekt, også kjent som passiv målretting [20]. Derfor er det rimelig å anta at ansettelse av Dox belastede galactosylerte liposomer (både passive og aktive målretting for å intrahepatic svulster) i intervensjons kjemoterapi (lokal administrasjon for å forbedre legemiddelkonsentrasjonen) kan bedre terapeutisk utfall for pasienter med levermetastaser, og på samtidig redusere systemiske bivirkninger av stoffet.
i denne studien har vi foreslått en ny terapeutisk strategi som kombinerte organ rettet mot narkotika (galactosylerte liposomal Dox) med regional administrasjon. Hensikten var ikke å målrette hepatocellulært karsinom (HCC), men i leveren, noe som kan føre til et bredt spekter av behandling av metastasering av forskjellige vev opprinnelse i leveren. Siden det er rikelig asialoglycoproteinreseptoren uttrykt på hepatocytter, galactosylerte liposomer ble valgt som megler for å målrette leveren. Selv om anti-tumor effekt av legemiddel lastet galactosylerte liposomer på leverkreft har blitt vist i tilstrekkelige prekliniske modeller, har ingen studier av sin søknad i metastatisk leversvulster vært rapportert. Som blod fra både tarm og milt gjennomføres vanligvis til leveren via portvenen, ble milten injeksjons valgt for å etterligne portalvenen perfusjon for å vurdere fordelene ved galactosylerte liposomal Dox ved behandling av levermetastaserende karsinom. Før bruk av målrettede liposomer i regional administrasjon, plasmakonsentrasjonen og biodistribusjon av doxorubicin fra narkotika lastet konvensjonelle liposmes var innstilt på å vurdere overlegenhet av lokal løpet systemisk administrasjon for økningen av legemiddelkonsentrasjonen i målorganet. Deretter ble anti-tumor virkning av det nye terapeutisk strategi for tykktarmskreft med levermetastaser undersøkt ved anvendelse av en dyremodell av levermetastaser fra tykktarmskreft. Så vidt vi vet, ville dette være, til dags dato, den første studien på en slik terapeutisk strategi. Våre resultater kan gi et alternativ for pasienter med inoperabel levermetastaser fra primærsvulster.
Resultater
De farmakokinetiske studier for Dox lastet Konvensjonell liposomer
For å evaluere effekten av ulike administrasjons ruter på konsentrasjonen og biodistribusjon av legemidler fra liposomale bærere ble farmakokinetiske studier for Dox lastet konvensjonell utført. Liposomalt doksorubicin ved en startdose på 6 mg /kg ble innført i BALB /c-nu-mus via enten milt injeksjon eller i.v. injeksjon. Som vist i figur 1, maksimal plasmakonsentrasjon av Dox fra milt injeksjon gruppe var betydelig lavere enn det fra i.v. injeksjon (p 0,01). Tolv timer etter injeksjon, plasmakonsentrasjonen av medikamentet fra begge grupper ble lignende. Videre medikamentkonsentrasjonen ble vesentlig forbedret i leveren i løpet av 10 timer Post lokal administrasjon i forhold til intravenøs injeksjon (p 0,01), mens det var lavere i hjerte og nyrer. Denne unike pharmacolinetics profil, kan føre til forlenget kliniske fordeler som resulterer i en forbedret terapeutisk effekt til intrahepatiske tumorer og en redusert bivirkning til andre organer. Resultatene indikerte at tentative ideen om liposomale bærere kombinert med lokal administrasjon for behandling av levermetastatiske svulster var gjennomførbart. Ut fra dette resultatet, vi videre utviklet en ny terapiregime i denne studien som kombin målrettede liposomer med milt injeksjon, for å undersøke om det kunne oppstå bedre anti-tumor effekt. For å oppnå dette, galactosylerte liposomer ble fremstilt ved å inkorporere galactosylerte DPPE til konvensjonelle liposomer.
liposomal doksorubicin ved en startdose på 6 mg /kg ble innført i BALB /c-nu-mus via enten milt injeksjon eller i.v. injeksjon. Etter legemiddeladministrering, ble blod, lever, hjerte og nyre hentet fra behandlede mus. Doxorubicin konsentrasjon versus tid i plasma (A), lever (B), hjerte (C) og nyre (D) ble bestemt ved HPLC.
Den Karakterisering av galactosylerte DPPE (Gal-DPPE)
for å forberede galactosylerte liposomer, en av hjelpestoffene, galactosylerte DPPE, ble første gang produsert. Ordningen for syntese av Gal-DPPE ble vist i saksdokumenter (figur S1). Mellomproduktet 5 (vist i figur S1) er blitt identifisert av
1 H NMR (400 MHz, CDCh
3): δ 4,97 (br s, 1H, H-1), 4,07 til 4,03 (m, 2H), 3,95 til 3,93 (m, 1H), 3,81 (m, 1H), 3,72 til 3,64 (m, 3H), 3,57 (m, 1H), disse 8HS inkluderte-CH- og -CH
2- i galaktose (unntatt H-1), og -OCH
2-, 2,79 (s, 4H, -COCH
2CH
2CO-), 2,39 til 2,38 (t, 2H, -CH
2COO -), 1,61 til 1,58 (m, 4H, -OCH
2C
H
2 og C
H
2 CH
2COO-), 1,32 (m, 8 H, 4 x CH
2-) ppm.
slutt~~POS=TRUNC Gal-DPPE har blitt godt karakterisert som følger.
1 H NMR (400 MHz, CD
3OD): δ 5,36 til 5,32 (m, 1 H, -CHOCOR), 5.30 til 5.18 (br s, 1 H, H-1), 4,04 til 3,34 (m , 16 H, -CH
2OCOR, 2 × -CH
2OP-, -OCH
2, CH
2N- og -CH- og -CH
2 i galaktose, bortsett fra H-1), 2,35 til 2,11 (m, 6 H, 2 x -CH
2COO-, -CH
2CON-), 1,74 til 1,50 (m, 8 H, -C
H
2 CH
2CON-, 2 × -C
H
2 CH
2COO-, -C
H
2 CH
2O-), 1,44 til 1,24 (m, 56 H, -CH
2-), 0,93 til 0,86 (t, 6 H, 2 x -CH
3) ppm. Dette resultatet var i utgangspunktet lik den i en tidligere rapport [21]. ESI-MS: m /z beregnet for C
52H
100NNaO
15P (M + H)
1032,7, fant 1032,0
Liposome Karakterisering
. vanligvis alle ekstruderte liposomsuspensjoner oppviste partikkelstørrelse i området 100-140 nm, og det PDI av liposomer falt innenfor området fra 0,1 til 0,2 (tabell 1). Størrelsesfordelingen av hvert liposom ble vist i tilleggsinformasjon (figur S2). Diameteren av galactosylerte liposomer (Gal-lipo, 130,5 nm) var litt større enn den for konvensjonelle liposomer (CL, 106,2 nm) på grunn av inkorporering av Gal-DPPE. Både Dox lastet CL (114,9 nm) og Gal-lipo (134,8 nm) presenterte en litt høyere z-gjennomsnittet diameter verdier enn de av tomme liposomer som følge av doksorubicin molekyler. Likevel, resultatene indikerte at liposomer utarbeidet i denne studien kan levere stoffet til leveren siden størrelsen på endothelial fenestrae i muselever sinusoids er over 140 nm [22].
Liposome Opptak Analyse
virkningen av liposom-konsentrasjon på opptak av ASGPR
+ HepG2 celler og ASGPR
– HCT-8-celler er vist i fig. 2. Den midlere fluorescens intensiteten av celler etter 2 timer inkubasjon med liposomer ble bestemt ved hjelp av Image-Pro Plus bildebehandling (Media Cybernetics) for kvantitativ evaluering. Forskjellene i fluorescens mellom de to cellelinjer inkubert med respektive liposomer kunne ikke skilles når lipidkonsentrasjonen var under 100 um (se figur 2B), selv om HepG2-celler behandlet med Gal-lipo presentert noe høyere fluorescens-intensitet enn de andre. Dette kan tilskrives høy grad av ikke-spesifikk cellulært opptak når lipidkonsentrasjon var lav. Den spesifikke binding var således ikke nok til å vise signifikante forskjeller mellom gruppene. Med den økte konsentrasjonen av Gal-lipo (100 uM), kunne HepG2 celler være klart farget under fluorescens microcopy ved Ex /Em 488 nm /505 nm, som viser betydelig høyere celleopptak sammenlignet med fluorescensintensiteten presentert av HCT-8 celler behandlet med enten Gal-lipo eller CL eller HepG2-celler behandlet med CL på samme lipid-konsentrasjon (p 0,001). Dette indikerte at spesifikt opptak av Gal-lipo ved ASGPR
+ HepG2-celler ble forhøyet med den økende lipidkonsentrasjonen til et nivå på vesentlig forskjell. Den cellulære opptak av HepG2 og HCT-8 celler inkubert med 100 pM av forskjellige liposomer i 4 timer ble også observert, og ingen forskjeller ble funnet mellom gruppene (data ikke vist). Dette antydet at ikke-spesifikke opptak ville bli betydelig forbedret når Inkubasjonstiden var lang nok, noe som resulterer i redusert forskjell i fluorescens produsert av spesifikt opptak. Konsentrasjonen av 100 uM av lipid kunne sikre tilstrekkelig fluorescens-signaler for å reflektere effekten av liposom-reseptor-mediert opptak i løpet av 2 timer. Således, 100 uM av lipid-konsentrasjon ble valgt for de følgende eksperimenter.
HCT-8 celler (ASGPR-) og HepG2-celler (ASGPR +) ble inkubert med enten konvensjonelle liposomer (CL) eller galactosylerte liposomer (Gal- lipo) i 2 timer ved forskjellige lipid-konsentrasjon som varierer fra 10 uM til 100 uM. Cellulært opptak av liposomer ble visualisert under fluorescens mikroskopi på grunn av inkorporering av 25-NBD-kolesterol i liposomer. Gjennomsnittlig fluorescensintensitet presenteres av celler ble bestemt ved hjelp av Image-Pro Plus bildebehandling (Media Cybernetics). A) Fluorescens avbildning av cellulært opptak av liposomer. B) Kvantitativ analyse av den midlere fluorescensintensitet. «*» Indikerer signifikant forskjell (p 0,001). CL: konvensjonelle liposomer; Gal: galactosylerte liposomer
For å vurdere bestemt celle opptak, HCT-8 og HepG2 celler ble inkubert med CL /Gal-lipo for forskjellig varighet, henholdsvis.. I utgangspunktet, inkubering av NBD-kolesterol liposomer inkorporert med cellene ved 37 ° C førte til en tidsavhengig opptak (fig. 3). HepG2-celler behandlet med Gal-lipo presentert en mindre opptak i løpet av 15 minutter med inkubasjon, mens ingen grønn fluorescens ble observert når HepG2-celler inkubert med CL. Slik fluorescens ble montering på 30 min og 1 time inkubasjon. Den midlere fluorescensintensitet av HepG2-celler inkubert med Gal-lipo i 1 time ble markert sterkere enn de andre behandlede gruppene (p 0,001), noe som indikerer høyere celle-opptak. Tvert imot, det HCT-8 celler inkubert med enten CL eller Gal-lipo- neppe forårsake noen celle-opptak i det hele tatt inkubasjonstid perioden. Ved 2 timers inkubering punkt, ble det ikke observert noen betydelig forbedret intensitet av fluorescens i Gal-lipo behandlede celler sammenligner med den av 1 time inkubering (Data ikke vist). Derfor ble 1 time med inkubering anses for å være tilstrekkelig til å reflektere spesifikk celle-opptak. Dette resultatet godt demonstrert at galactosylerte liposomer kan raskt binde seg til ASGPR
+ celler via reseptoren men ikke ASGPR
-. Celler, som er en mer effektiv måte for opptak av galaktose-målrettet liposomer enn pinocytosis
HCT-8 celler (ASGPR-) og HepG2-celler (ASGPR +) ble inkubert med enten konvensjonelle liposomer (CL) eller galactosylerte liposomer (Gal-lipo) ved 37 ° C i forskjellig tid og varighet. Cellulært opptak av liposomer merket med 25-NBD-kolesterol ble visualisert under fluorescens mikroskopi. Gjennomsnittlig fluorescensintensitet representerer durg opptak ble bestemt ved hjelp av Image-Pro Plus bildebehandling. A) Fluorescens avbildning av cellulært opptak av liposomer. B) Kvantitativ analyse av den midlere fluorescensintensitet for behandling av en timers inkubering. «*» Indikerer signifikant forskjell (p 0,001). CL: konvensjonelle liposomer; Gal:. Galactosylerte liposomer
uspesifikk internalisering av liposomer av celler via endocytose kan reduseres på grunn av den svake flytende av membranen, noe som kan være forårsaket av endring av stivheten av det ytre lipid bilaget, dens funksjonaliteten og /eller graden av cellulær energi ved lav temperatur [23]. Imidlertid reseptormediert binding mellom målceller og ligand-konjugerte liposomer kan skje ved både 4 ° C og 37 ° C [24]. Dette antydet at reseptor-mediert endocytose ville være den primære vei for cellulært opptak av liposomer under en lav temperaturtilstand. Derfor målretting av galactosylerte liposomer ble videre undersøkt om ASGPR
+/- celler på ulike inkubasjon temperatur. Som illustrert i fig. 4, både CL og Gal-lipo unnlatt å transportere fluorescens til HCT-8 celler etter 1 timers inkubasjon ved 4 ° C under fluorescens mikroskopi. De HepG2 celler viste imidlertid forholdsvis svak, men synlig grønn fluorescens etter inkubering med Gal-lipo i 1 time ved 4 ° C. Videre er den midlere fluorescensintensitet fra Gal-lipo behandlede HepG2 celler var betydelig sterkere enn det fra CL behandlede celler eller Gal-lipo behandlede HepG2-celler (p 0,001). Dette indikerte at Gal-lipo kunne målrette HepG2 celler og reseptor-mediert endocytose bidro til den tydeligvis økes cellulært opptak av målrettede liposomer. Ved å heve temperaturen til 37 ° C, kunne svak fluorencence av alle kontrollgruppe cellene observeres. Videre HepG2 celler inkubert med Gal-lipo representere sterkere fluorescens-intensitet enn den ved 4 ° C. Disse data antydet den ikke-spesifikke cellulære opptak av liposomer ville oppstå ved kroppstemperatur.
HCT-8-celler og HepG2-celler ble inkubert med enten konvensjonelle liposomer (CL) eller galactosylerte liposomer (Gal-lipo) ved 4 ° C i 1 time, og deretter oppvarmet til 37 ° C med fortsatt inkubering i ytterligere 1 time. Cellulært opptak av liposomer merket med 25-NBD-kolesterol ble visualisert under fluorescens mikroskopi. Gjennomsnittlig fluorescensintensitet var kvantitativt bestemmes ved hjelp av Image-Pro Plus bildebehandling. A) Fluorescens avbildning av cellulært opptak av liposomer. B) Kvantitativ analyse av den midlere fluorescensintensitet. «*» Indikerer signifikant forskjell (p 0,001). CL: konvensjonelle liposomer; Gal:. Galactosylerte liposomer
Distribution Profile of CL og Gal-lipo
For å undersøke målretting evne Gal-lipo ble begge liposomer merket med et lipofilt fluorescerende fargestoff Dir og introduserte inn i mus ved iv og milt injeksjon, respektivt.
in vivo
biodistribusjon og sanntids smugling av CL og Gal-lipo ble visualisert ved hjelp av levende fluorescens bildeteknologi. Som det ville koste flere minutter å fullføre milten injeksjon, ble bare en mus inkludert i hver gruppe. Men dette eksperimentet ble utført for tre ganger, og et representativt resultat som ble vist i fig. 5. Det ble funnet at liposomene ble hovedsakelig avsatt i lever og milt, uavhengig av liposomal sammensetning og administreringsrute (Fig. 5A). Den intrahepatisk fluorescerende intensitet ble gradvis økt i alle behandlede mus og toppen ble nådd på 2 timer poste liposomal administrasjon etterfulgt av en nedgang i en tidsavhengig måte (Fig. 5B). Den røde fluorescens i leveren fra galactosylerte liposomer ikke presentere dominans på den første observasjonen tidspunkt (30 min etter injeksjon). Omvendt, var det lavere enn den fra konvensjonelle liposomer via både halevenen og milt injeksjoner. Men intrahepatisk fluorescerende intensiteten av Gal-lipo ble raskt økt i 1 time og overskredet som CL for begge administrasjonsveier, noe som indikerer at flere galactosylerte liposomer ble akkumulert i leveren enn CL. I tillegg ble de fluorescerende intensitetene fra begge liposomer via milt injeksjon opprettholdt på høyere nivåer enn de som via halevene-injeksjon, noe som indikerer at intrahepatisk avsetning av liposom kan forbedres ved milt injeksjon metode. Videre ble den sterkeste fluorescens observert på mus injisert med Gal-lipo via milt ved 2 timer etter injeksjon, noe som tyder på at både organ målretting av bæreren og regional tilførselsvei kan forbedre akkumuleringen av medikamentavgivelsessystem (liposom) i leveren, noe effektivt kan forbedre legemiddelkonsentrasjonen i målorganet.
de konvensjonelle liposomer (CL) og galactosylerte liposomer (Gal-lipo) ble merket av dir. Hver liposomer som inneholder totalt 200 mikrogram av lipid ble ininjected i Balb /c-nu mus via enten hale intravenøs eller milt administrasjon.
in vivo
biodistribusjon ble overvåket av et levende dyr imaging system med Ex /Em på 745 nm /820 nm på ulike tidspunkt etter injeksjon. Fotonstråleglans på overflaten av leveren hos et dyr ble uttrykt som fotoner per sekund per kvadratcentimeter pr steradian (p /sek /cm
2 /sr). Bildene er sammensatte bilder generert av Levende bilde programvare. A) In vivo langsgående overvåking av både liposomer. B) Analyse av fluorescens bildebehandling ved hjelp av levende bilde programvare.
In Vivo
Studier
Formålet med denne studien er å utvikle en ny terapeutisk regime for intervensjon behandling av metastatisk leverkreft. Strategien er å målrette organ leveren, men ikke kreftceller. Derfor en kunstig lever metastatisk modell for tykktarmskreft ble etablert ved hjelp av menneskelige tykktarmskreft celle HCT-8. Siden HCT-8 celler har høy omfanget av malignitet, kan det inokulerte svulst i leveren ytterligere metastaserer til mesenteriske lymfeknute. Progresjon av tumor ble vurdert av to punkter: 1) AS svulsten i leveren presenteres uregelmessig form, er det vanskelig å måle tumorstørrelsen nøyaktig. Vekten av tumoren i leveren ble herved anvendt for å evaluere det hepatiske tumorprogresjon; 2) vekten av karsinom i mesenteriske lymfeknute. Den mesenteriske lymfeknutemetastaser ble funnet i 2 uker etter intrahepatisk celle inokulasjon. Da metastase spre seg raskt i løpet av 3-4 dager, og føre til døden av dyr hvis satte ingen behandling. Derfor er alle mus i dette eksperimentet fikk behandling ved hjelp av narkotika lastet liposomer /gratis Dox på dag 8 post celle inokulasjon og ofret på dag 10 etter legemiddeladministrasjon. Den medikamentdose på 6 mg /kg ble utvalgt for
in vivo
behandling.
Selv om fremgangsmåten for portvenen injeksjon i mus har blitt rapportert [25], gjenstår det å være en komplisert operasjon og er vanskelig å bli effektivt utført i et stort antall dyr. Milten er en primær lymfoid organ som er kjent for å strømme inn i leveren via milt og portalblodårer [26]. Derfor, milt injeksjon ble valgt for å etterligne portalvenen perfusjon. Denne metoden hadde vist seg å være effektive for å levere liposomer i leveren i våre tidligere studier [27].
Som avslørt av farmakodynamikk studien (Fig. 6), behandling av fri Dox hadde ingen terapeutisk virkning på lever tumor sammenlignet med kontrollen av PBS, uavhengig av rute for medikamenttilførsel. Gjennomsnittlig levertumor vekt på fri Dox behandlet grupper via intravenøs (0.27 ± 0.14) og milt injeksjon (0,29 ± 0,1) var sammenlignbar med den for PBS-gruppen (0,24 ± 0,06). Tilsvarende CL-Dox resultert i marginal hemming på levertumorprogresjon. Stoffet administrering av både i.v. (0.23 ± 0.08) og milt injeksjon (0,27 ± 0,12) ikke klarte å effektivt redusere vekten av tumor i leveren sammenlignet med PBS-gruppen. Imidlertid medikament belastede Gal-lipo via milt administrering, som vi ventet, viste en signifikant virkning når det gjelder undertrykkelse av tumorprogresjon i leveren (0,15 ± 0,06, p
Gal /milt vs PBS = 0,015), men slik liposomal formulering via iv Dato liten rolle ved inhibering av hepatiske tumorprogresjon (0,22 ± 0,16). Videre er merket tumorinhibering kunne observeres i gruppen behandlet med medikament-lastet Gal-lipo via milt over det med fri Dox (p
Gal vs Dox /milt = 0,0011) eller CL-Dox (p
Gal vs. CL /milt = 0,043). Dette antydet at anti-tumorrespons ble forsterket av målrettede liposomer og lokal administrasjon.
Tre formuleringer (Dox alene, CL-Dox og Gal-Dox) ble innført i tumorbærende mus på dag 7 etter celle inokulasjon via to administrasjonsveier, nålevenen injeksjon og milt injeksjon. Den medikamentdose administreres var 6 mg /kg. A) tumorprogresjon i leveren ble bedømt ved den midlere verdi av levertumorvekt. B) mesenteriske lymfeknutemetastaser ble bestemt ved den midlere vekt av metastatisk karsinom fra mesenteriske lymfeknute. Resultatene representerer gjennomsnitt ± SE. «*» Indikerer signifikant forskjell (p 0,05).
En av kliniske indikasjoner i denne tumormodellen er den metastasering av mesenteriske lymfeknute, og dermed er det en viktig indikator for å vurdere tumorprogresjon. Gjennomsnittlig vekt av carcinoma metastasering til mesenteriske lymfeknute fra gruppene behandles av gratis Dox via intravenøs (0,86 ± 0,57 g) eller milt injeksjon (0,77 ± 0,56 g) viste ingen signifikant forskjell sammenlignet med PBS-gruppen (1,34 ± 0,54 g). Innkapsling av Dox i CL viste en enda mer alvorlig metastaser enn de som ble behandlet av Dox. Dette kan tilskrives retardasjon av legemiddelmeldingen fra liposomer som resulterer i redusert fri legemiddelkonsentrasjon på målstedet. Ikke desto mindre, den midlere vekt av metastatisk karsinom fra dyr som er injisert med CL-Dox via milt var signifikant lavere enn det via i.v. (P
CL /milt vs intravenøs = 0,0059). Dette indikerte at ruten for milt injeksjon kan forbedre anti-tumor effekt. Oppmuntrende, narkotikabelastede Gal-lipo via både intravenøst (0,41 ± 0,27, p
Gal /iv vs PBS = 0,0005) og milt administrering (0,3 ± 0,5, p
Gal /milt vs PBS = 0,0028) viste en betydelig sterkere virkning når det gjelder undertrykkelse av tumorprogresjon i mesenteriske lymfeknutesammenlignet med kontrollgruppen. I tillegg ble det funnet signifikante forskjeller mellom dyr behandlet med Gal-Dox og CL-Dox via enten milt injeksjon (p
Gal vs CL /milt 0,001) eller i.v. (P
Gal vs CL /i.v.. = 0,007) ved inhibering av metastasering av mesenteriet lymfeknute. Resultatene viste at terapeutisk effekt på metastaser fra leveren kan bli mye bedre ved galactosylerte liposomer via milt administrasjon ligne portvenen perfusjon.
En av de viktigste årsakene som begrenser klinisk anvendelse av Doksorubicin sine systemiske bivirkninger. En slik systematisk toksisitet kan bli redusert med regional Drug Administration. Siden den terapeutiske strategi er å målrette den organ leveren, leveren lesjoner potensielt forårsaket av økt legemiddelkonsentrasjon som følge av lokale stoffet administrasjon og målrettede stoff carrier (Gal-lipo) bør vurderes. Det ble derfor normalt levervev for hver tumorbærende mus etter behandling med forskjellige medikamentformuleringene via milt injeksjon oppsamlet og løst under anvendelse av 10% formalin i 24 timer, og H E fargingsresultater (figur 7), kan ingen alvorlig leverlesjoner observeres blant prøvene fra gruppene behandlet med fri Dox, CL-Dox og Gal-Dox via milt injeksjon sammenlignet med PBS-kontrollgruppen. Liknende små leverlesjoner ble presentert i disse prøvene, som kan henføres til inokulering av tumorceller i leveren. I tillegg ble det ikke observert noen forskjell mellom CL-Dox og Gal-Dox gruppe. Dette resultatet indikerer at diett av målretting orgelet ikke ville føre til lesjoner av normalt vev, men bedre anti-tumor effekt selv om den medikamentkonsentrasjonen i leveren ble økt med orgel målrettet liposomer og regional Drug Administration.
Den normale levervev fra grupper som ble behandlet med tre medikamentpreparater via milt injeksjon og PBS gruppene ble oppsamlet og løst under anvendelse av 10% formalin i 24 timer ved romtemperatur, og deretter hematoxylin og eosin-farging (H & Co. E-farging) ble utført. Forstørrelse = 400 ×.
Diskusjoner
Kreft er fortsatt en av de vanligste dødsårsaken. Utviklingen av effektive terapeutiske strategier er høydepunktet av biomedisinsk forskning. Som malignitet av kreft er forbundet med deres evne til å danne metastaser, kan utviklingen av nye metoder for å kontrollere metastase være et alternativ for å forbedre behandlingsresultatet. For å oppnå dette målet, mener vi, to aspekter bør vurderes. Det ene er å øke den effektive konsentrasjon av anti-kreft medikamenter for å ødelegge mikrometastatisk tumor og forlenge oppholdstiden av narkotika. Den andre er å redusere bivirkninger av legemidler på normale vev. Utvilsomt, liposomer har vist seg å være en ideell narkotika bærer som har en sterk innvirkning på farmakokinetikk og vev distribusjon av inkorporerte medikamenter som resulterer i økt effekt, samt sterkt redusert systematisk toksisitet av narkotika. Videre, regional kjemoterapi slik som portvenen perfusjon genererer en høy legemiddelkonsentrasjon på målrettet stedet og samtidig en lav medikamentkonsentrasjon i det systemiske kretsløp og andre vev. For å vurdere potensialet anvendelsen av liposomale formuleringer med lokal forvaltning i behandling av levermetastatisk tumor, vi først bestemt plasmakonsentrasjon og biodistribusjon av doxorubicin fra narkotika lastet konvensjonelle liposomer. Resultatene viste at regional liposomal doksorubicin administrering ved injeksjon milt ligne portalvenen perfusjon presenterte en signifikant høyere konsentrasjon i leveren, men lavere i plasma, hjerte og nyre sammenlignet med systemisk administrering (i.v. injeksjon).
