Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đặc điểm in vivo và in vitro của liên hợp protoporphyrin IX-peptide RGD vòng để sử dụng trong liệu pháp quang động
Tóm tắt
Tăng cường tính đặc hiệu trong điều trị là một trong những mục tiêu chính của nghiên cứu ung thư. Liệu pháp quang động là một phương pháp điều trị được chứng minh lâm sàng cho một số loại ung thư và một số bệnh khác. Các chất nhạy sáng thường có ít khả năng chọn lọc nội tại đối với các khối u và bất kỳ sự tích tụ nào phụ thuộc vào loại khối u liên quan. Tăng cường sự tích tụ chọn lọc ở khối u có thể cải thiện hiệu quả của liệu pháp quang động và giảm bất kỳ rủi ro nào về tác dụng phụ do sự tích tụ của chất nhạy sáng trong các mô không mục tiêu. Để nhắm mục tiêu các chất nhạy sáng tới các khối u, một peptide vòng, cRGDfK (arginine-glycine-aspartic acid-phenylalanine-lysine) đã được tổng hợp bằng phương pháp hóa học peptide pha rắn và liên hợp với chất nhạy sáng porphyrin, protoporphyrin IX. Động thái arginine-glycine-aspartic acid (RGD) đã được chứng minh là gắn kết một cách đặc hiệu với các integrin αvβ3, là các glycoprotein dị hợp tử được điều hòa tăng lên trên bề mặt của các tế bào nội mô đang phát triển, chẳng hạn như những tế bào trong mạch máu mới của khối u. Nghiên cứu này báo cáo về việc tổng hợp, tính chất in vitro và in vivo của hợp chất mới này và so sánh các thuộc tính của nó với chất nhạy sáng tự do. Các thành phần riêng lẻ trong hệ thống của chúng tôi, protoporphyrin IX và cRGDfK giữ lại hoạt tính quang động và hoạt tính gắn kết với integrin tương ứng của chúng sau bước liên kết và tạo ra một liên hợp có độ tinh khiết cao. Liên hợp PpIX:cRGDfK được chứng minh là một chất nhạy sáng tốt in vitro trên dòng tế bào người SiHa tích cực với integrin và in vivo trong mô hình khối u chuột CaNT. Hơn nữa, phân tích dược động học của chuột được điều trị bằng PpIX:cRGDfK cho thấy sự giữ lại và tích tụ đáng kể của chất nhạy sáng trong mô khối u với tỷ lệ khối u : mô bình thường cao hơn so với chất nhạy sáng tự do. Tuy nhiên, mặc dù liên hợp này cho thấy sự tích tụ cao hơn và cải thiện tỷ lệ khối u : mô không mục tiêu, nhưng hiệu ứng PDT in vivo tổng thể, giữa các khoảng chừng liều-sáng từ 0 đến 6 giờ, không tốt hơn đáng kể so với protoporphyrin IX tự do. Điều này có thể do sự khác biệt trong môi trường mục tiêu hoặc trong sự định cư tiểu phân bào của các hợp chất.
Từ khóa
#liệu pháp quang động #protoporphyrin IX #peptide RGD vòng #khối u #dược động họcTài liệu tham khảo
S. B. Brown, E. A. Brown and I. Walker, The present and future role of photodynamic therapy in cancer treatment, Lancet Oncol., 2004, 5, 497–508.
D. E. Dolmans, D. Fukumura and R. K. Jain, Photodynamic therapy for cancer, Nat. Rev. Cancer, 2003, 3, 380–387.
T. J. Dougherty, C. J. Gomer, B. W. Henderson, G. Jori, D. Kessel, M. Korbelik, J. Moan and Q. Peng, Photodynamic therapy, J. Natl. Cancer Inst., 1998, 90, 889–905.
G. Jori, C. Fabris, M. Soncin, S. Ferro, O. Coppellotti, D. Dei, L. Fantetti, G. Chiti and G. Roncucci, Photodynamic therapy in the treatment of microbial infections: basic principles and perspective applications, Lasers Surg. Med., 2006, 38, 468–481.
T. Maisch, R. M. Szeimies, G. Jori, C. Abels, L. Madden, O. J. Clarke, A. Pelegrin, J. Greenman and R. W. Boyle, Antibacterial photodynamic therapy in dermatology, Photochem. Photobiol. Sci., 2004, 3, 907–917.
R. Hudson and R. W. Boyle, Strategies for selective delivery of photodynamic sensitisers to biological targets, J. Porphyrins Phthalocyanines, 2004, 8, 954–975.
A. M. Richter, E. Waterfield, A. K. Jain, A. J. Canaan, B. A. Allison and J. G. Levy, Liposomal, delivery of a photosensitizer, benzoporphyrin derivative monoacid ring A (BPD), to tumor tissue in a mouse tumor model, Photochem. Photobiol., 1993, 57, 1000–1006.
K. Kurohane, A. Tominaga, K. Sato, J. R. North, Y. Namba and N. Oku, Photodynamic therapy targeted to tumor-induced angiogenic vessels, Cancer Lett., 2001, 167, 49–56.
E. Allemann, J. Rousseau, N. Brasseur, S. V. Kudrevich, K. Lewis, J. E. van Lier, Photodynamic therapy of tumours with hexadecafluoro zinc phthalocynine formulated in PEG-coated poly(lactic acid) nanoparticles, Int. J. Cancer, 1996, 66, 821–824.
N. Swamy, D. A. James, S. C. Mohr, R. N. Hanson and R. Ray, An estradiol-porphyrin conjugate selectively localizes into estrogen receptor-positive breast cancer cells, Bioorg. Med. Chem., 2002, 10, 3237–3243.
G. A. van Dongen, G. W. Visser and M. B. Vrouenraets, Photosensitizer-antibody conjugates for detection and therapy of cancer, Adv. Drug Deliv. Rev., 2004, 56, 31–52.
N. Malatesti, K. Smith, H. Savoie, J. Greenman and R. W. Boyle, Synthesis, and in vitro investigation of cationic 5,15-diphenyl porphyrin-monoclonal antibody conjugates as targeted photodynamic sensitisers, Int. J. Oncol., 2006, 28, 1561–1569.
R. Hudson, M. Carcenac, K. Smith, L. Madden, O. J. Clarke, A. Pelegrin, J. Greenman and R. W. Boyle, The development and characterisation of porphyrin isothiocyanate-monoclonal antibody conjugates for photoimmunotherapy, Br. J. Cancer, 2005, 92, 1442–1449.
C. Staneloudi, K. A. Smith, R. Hudson, N. Malatesti, H. Savoie, R. W. Boyle and J. Greenman, Development and characterization of novel photosensitizer: scFv conjugates for use in photodynamic therapy of cancer, Immunology, 2007, 120, 512–517.
M. B. Vrouenraets, G. W. Visser, F. A. Stewart, M. Stigter, H. Oppelaar, P. E. Postmus, G. B. Snow, G. A van Dongen, Development of meta-tetrahydroxyphenylchlorin-monoclonal antibody conjugates for photoimmunotherapy, Cancer Res., 1999, 59, 1505–1513.
T. Boehm, J. Folkman, T. Browder and M. S. O’Reilly, Antiangiogenic therapy of experimental cancer does not induce acquired drug resistance, Nature, 1997, 390, 404–407.
K. Ichikawa, T. Hikita, N. Maeda, S. Yonezawa, Y. Takeuchi, T. Asai, Y. Namba and N. Oku, Antiangiogenic photodynamic therapy (PDT) by using long-circulating liposomes modified with peptide specific to angiogenic vessels, Biochim. Biophys. Acta, 2005, 1669, 69–74.
R. Max, R. R. Gerritsen, P. T. Nooijen, S. L. Goodman, A. Sutter, U. Keilholz, D. J. Ruiter, R. M. de Waal, Immunohistochemical analysis of integrin alpha v beta 3 expression on tumor-associated vessels of human carcinomas, Int. J. Cancer, 1997, 71, 320–324.
P. C. Brooks, R. A. Clark and D. A. Cheresh, Requirement of vascular integrin alpha v beta 3 for angiogenesis, Science, 1994, 264, 569–571.
M. D. Pierschbacher and E. Ruoslahti, Cell attachment activity of fibronectin can be duplicated by small synthetic fragments of the molecule, Nature, 1984, 309, 30–33.
E. Ruoslahti, The RGD story: a personal account, Matrix Biol., 2003, 22, 459–465.
E. Ruoslahti, RGD, and other recognition sequences for integrins, Annu. Rev. Cell Dev. Biol., 1996, 12, 697–715.
M. D. Pierschbacher and E. Ruoslahti, Influence of stereochemistry of the sequence Arg-Gly-Asp-Xaa on binding specificity in cell adhesion, J. Biol. Chem., 1987, 262, 17294–17298.
M. Aumailley, M. Gurrath, G. Muller, J. Calvete, R. Timpl and H. Kessler, Arg-Gly-Asp, constrained within cyclic pentapeptides. Strong and selective inhibitors of cell adhesion to vitronectin and laminin fragment P1, FEBS Lett., 1991, 291, 50–54.
C. F. McCusker, P. J. Kocienski, F. T. Boyle and A. G. Schatzlein, Solid-phase synthesis of c(RGDfK) derivatives: on-resin cyclisation and lysine functionalisation, Bioorg. Med. Chem. Lett., 2002, 12, 547–549.
S. Verrier, S. Pallu, R. Bareille, A. Jonczyk, J. Meyer, M. Dard and J. Amedee, Function of linear and cyclic RGD-containing peptides in osteoprogenitor cells adhesion process, Biomaterials, 2002, 23, 585–596.
R. Haubner and H. J. Wester, Radiolabeled tracers for imaging of tumor angiogenesis and evaluation of anti-angiogenic therapies, Curr. Pharm. Des., 2004, 10, 1439–1455.
W. Arap, R. Pasqualini and E. Ruoslahti, Cancer treatment by targeted drug delivery to tumor vasculature in a mouse model, Science, 1998, 279, 377–380.
X. Chen, C. Plasencia, Y. Hou and N. Neamati, Synthesis and biological evaluation of dimeric RGD peptide–paclitaxel conjugate as a model for integrin-targeted drug delivery, J. Med. Chem., 2005, 48, 1098–1106.
H. M. Ellerby, W. Arap, L. M. Ellerby, R. Kain, R. Andrusiak, G. D. Rio, S. Krajewski, C. R. Lombardo, R. Rao, E. Ruoslahti, D. E. Bredesen and R. Pasqualini, Anti-cancer activity of targeted pro-apoptotic peptides, Nat. Med., 1999, 5, 1032–1038.
C. Frochot, B. D. Stasio, R. Vanderesse, M. J. Belgy, M. Dodeller, F. Guillemin, M. L. Viriot and M. Barberi-Heyob, Interest of RGD-containing linear or cyclic peptide targeted tetraphenylchlorin as novel photosensitizers for selective photodynamic activity, Bioorg. Chem., 2006, 35, 205–220.
I. Walker, D. I. Vernon and S. B. Brown, The solid-phase conjugation of purpurin-18 with a synthetic targeting peptide, Bioorg. Med. Chem. Lett., 2004, 14, 441–443.
N. Chatterjee and A. Chatterjee, Role of alpha v beta 3 integrin receptor in the invasive potential of human cervical cancer (SiHa) cells, J. Environ. Pathol. Toxicol. Oncol., 2001, 20, 211–221.
A. J. Schraa, R. J. Kok, A. D. Berendsen, H. E. Moorlag, E. J. Bos, D. K. Meijer, L. F. de Leij and G. Molema, Endothelial cells internalize and degrade RGD-modified proteins developed for tumor vasculature targeting, J. Controlled Release, 2002, 83, 241–251.
P. Skehan, R. Storeng, D. Scudiero, A. Monks, J. McMahon, D. Vistica, J. T. Warren, H. Bokesch, S. Kenney and M. R. Boyd, New colorimetric cytotoxicity assay for anticancer-drug screening, J. Natl. Cancer Inst., 1990, 82, 1107–1112.
Y. OH. Lowry, N. J. Rosebrough, A. L. Farr and R. J. Randall, Protein measurement with the Folin phenol reagent, J. Biol. Chem., 1951, 193, 265–275.
H. B. Hewitt, E. Blake and E. H. Proter, The effect of lethally irradiated cells on the transplantability of murine tumours, Br. J. Cancer, 1973, 28, 123–135.