Нажмите "Enter", чтобы перейти к контенту

рН-реактивные производные артемизинина и препараты липидных наночастиц ингибируют рост клеток рака молочной железы in vitro и индуцируют понижающую регуляцию членов семьи HER

pH-Responsive Artemisinin Derivatives and Lipid Nanoparticle Formulations Inhibit Growth of Breast Cancer Cells In Vitro and Induce Down-Regulation of HER Family Members
Источник: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3597601/

Конкурирующие интересы: авторы заявили, что конкурирующих интересов не существует.

Задуманные и разработанные эксперименты: TS RJYH. Провели эксперименты: YJZ BG MT SW. Проанализированы данные: TS RJH YJZ BG. Написал бумагу: TS YJZ.

Димеры Артемизинина (АРТ) демонстрируют мощную антипролиферативную активность против клеток рака молочной железы. Для облегчения их клинического развития были синтезированы новые димеры артемизинина, чувствительные к рН, для липосомальных составов наночастиц. Новый димер ART был разработан для того, чтобы стать все более водорастворимым по мере снижения рН. Новые производные димера пиперазина диэфира артемизинина (АДФ) оставались плотно связанными с липосомальными наночастицами (НП) при нейтральном рН, но эффективно выделялись при кислых рН, которые, как известно, существуют в твердых опухолях и органеллах, таких как эндосомы и лизосомы. АДФ, включенные в наночастицы, регулировали антиапоптотический белок, сурвивин и циклин D1 при инкубации при низких концентрациях с линиями клеток рака молочной железы. Мы впервые демонстрируем для любой производной АРТ, что NPP NP могут снизить регуляцию онкогенного белка HER2 и его аналога HER3 в клеточной линии HER2 +. Мы также показываем, что рецептор эпидермального фактора роста дикого типа (EGFR или HER1) снижается в тройной отрицательной линии рака молочной железы (TNBC) в ответ на NPP NPP. Снижение этих белков достигается при концентрациях NP109 при или ниже 1 мкМ. Кроме того, новые производные артемизинина показали улучшенные эффекты ингибирования пролиферации клеток по сравнению с известными производными димера.

Артемизинин (АРТ), природный продукт, выделенный из растения Artemisia annua, был обнаружен в начале 1970-х годов Ту и др. [1], [2]. АРТ и его производные, отдельно или в комбинированной терапии, являются стандартами ухода за всеми формами малярии [3], [4]. Антималярийные препараты на основе АРТ имеют отличные профили безопасности [5], [6], демонстрируя необычайную активность. Недавно Познер и др. Сообщили, что малярию в мышиной модели можно вылечить с разовой дозой АРТ-димерного производного [7]. АРТ содержит эндопероксидный мостик (R-O-O-R), который необходим для его противомалярийной активности. Малярийные паразиты переваривают гемоглобин в качестве источника углерода и накапливают большое количество железа [8] — [10]. Когда АРТ встречается с атомом железа, группа эндопероксинов распадается и образует свободные радикалы. Эти углеродные радикалы, образующиеся в составе паразита малярии, могут привести к повреждению клеток и гибели клеток.

Интересно, что раковые клетки также чувствительны к АРТ в связи с повышенным поглощением железа и метаболическими действиями [11] — [15]. Производные АРТ показали многообещающие противоопухолевые эффекты против множественных клеточных линий, полученных из различных видов рака [16] — [25], причем димерные и олигомерные производные демонстрируют значительно повышенную эффективность [18] — [21], [26] — [28] , Производные АРТ индуцируют апоптоз в клеточных линиях раковых клеток человека [29] и одновременно понижают уровень белков, таких как c-myc, cyclin D1 и сурвивин, которые, как известно, участвуют в онкогенезе, клеточном цикле и апоптотической резистентности [30], [31] соответственно. Как мономер АР, так и производные димера показали активность in vivo в моделях ксенотрансплантата мыши [32], [33], особенно для моделей рака молочной железы [34].

Несмотря на обнадеживающие данные in vitro и данных о животных, необходимо рассмотреть несколько ключевых вопросов до дальнейшего клинического развития производных АРТ, поскольку может быть проведена химиотерапия рака. Производные АРС, класс сесквитерпена, как правило, обладают плохой водорастворимостью. Химические подходы к солюбилизации соединения в водной среде были исследованы только кратко, например, разработка артесуната [35], водорастворимого производного. Однако для димеров аналог сукцинатного сложного эфира не хватает при более высоких концентрациях [28]. Альтернативные подходы, такие как производные АРВ, связанные с носителем, также недостаточны в литературе, учитывая многообещающие результаты цитотоксичности, сообщенные многочисленными группами. Более того, быстрое удаление свободных молекул лекарственного средства из кровообращения (артесунат <15 минут) [36] делает эти соединения непригодными для лечения рака в форме свободного лекарственного средства.

Использование носителя наночастиц (NP) для инкапсуляции или инкапсулирования желаемого лекарственного средства и доставки его в целевой сайт in vivo для улучшения биодоступности и фармакокинетики молекул лекарственного средства сегодня не является понятием внешней концепции [37]. Среди множества изучаемых наночастиц, липосомальные наночастицы представляют собой класс более совершенных средств доставки [38]. Обе классические липосомы, состоящие только из липидов и холестерина, и липосомы стелса, содержащие ПЭГилированные липиды, были разработаны как противогрибковые, противораковые, анти-ВИЧ и т. Д. Методы лечения. Доксил® является одним из примеров химиотерапии коммерческого липосомального рака.

Наночастицы размером менее 200 нм способны проходить через микроводоросли с твердой опухолью из-за эффекта повышенной проницаемости и удерживания (ЭПР) на этих участках [39]. По мере накопления НП образуется местный микрорежиссер препаратов для усиления биораспределения [40]. Однако накопление может не коррелировать с биодоступностью, когда вырытый выброс на твердых участках опухоли в клетки неэффективен.

Хотя может быть множество потенциальных решений этой проблемы, мы стремились к зависящему от рН механизму загрузки-высвобождения в нашем подходе с АРТ-содержащими НП. Принцип работы таких систем доставки основан на подкисленной микроокружении опухоли (pH = 6,5-7,0) по сравнению с физиологическим рН 7,4 и последующим подкислением до рН 4,8 в сети эндосомы / лизосомы после поглощения клеток [41] — [43].

Здесь мы сообщаем о синтезах четырех новых конъюгатов димера пиперазина АР (ADPs, фиг.1), которые показывают рН-чувствительные профили растворимости в воде, а также одну из первых форм наночастиц липосом для характеристики in vitro. Мы также демонстрируем, что эти наночастицы уменьшают количество белков в двух типах клеточных линий рака молочной железы, которые поддерживают и способствуют их злокачественному состоянию.

Диоксан изобутилен димер 2 синтезировали в два этапа из артемизинина, следуя процедуре, описанной Posner et al. [27].

мета-хлорпербензойную кислоту (mCPBA) очищали путем растворения 0,5 г коммерческого материала (≤77%) в 5 мл диэтилового эфира и экстрагирования дважды 1 мл 0,1 М буфера фосфата калия (KH2PO4 / K2HPO4) при рН 7,2. эфирный слой сушили над Na2SO4 и растворитель удаляли в вакууме с получением чистого mCPBA. В круглодонную колбу на 50 мл под N2 загружали 0,24 г (0,4 ммоль) 2, растворенного в 15 мл сухого дихлорметана (DCM). Раствор охлаждали до 0 ° С до добавления 0,14 г (0,8 ммоль, 2 экв.) MCPBA, растворенного в 10 мл сухого DCM, добавляли по каплям в атмосфере азота. Реакционную смесь перемешивали при 0 ° С в течение 30 минут перед нагреванием до комнатной температуры в течение дополнительных 3 часов при перемешивании. Расход реагента 2 подтверждают ТСХ (30% этилацетата (EA) в гексане (H)) до того, как реакцию гасят смесью 4 мл насыщенного бикарбоната натрия (NaHCO3) и 4 мл 0,1 N динатриевого карбоната (Na2CO3) , Реакционную смесь перемешивали в течение 15 минут. Органический слой затем экстрагировали 3 раза 10 мл насыщенного NaHCO3, сушили над Na2SO4, концентрировали при пониженном давлении с получением эпоксида. Продукт использовали для последующей реакции без дальнейшей очистки. Аналитические данные соответствуют данным, опубликованным в литературе [27].

ADP 106-109 были синтезированы с использованием той же общей процедуры, которая описана ниже. В 1-драмовом стеклянном флаконе с магнитной мешалкой помещали ок. 60 мг (0,1 ммоль) 3 и 8,6 мг (0,1 ммоль, 1 экв.) Бромистого лития и затем 200 мкл метанола: ДХМ (1: 5). К раствору добавляли 0,2 ммоль (2 экв.) Производных пиперазина для начала реакции. Пробирку кратковременно продували под N2, закрывали и перемешивали при комнатной температуре в течение 16-40 часов в зависимости от соединения (см. Ниже). При потреблении 3, контролируемых ТСХ, реакционную смесь разбавляли 2 мл ДХМ, экстрагировали 4 раза 1 мл 0,1 N Na2CO3, сушили над Na2SO4. Затем растворитель удаляли в вакууме с получением сырых продуктов. Каждый продукт очищали колоночной хроматографией. Подробная характеристика ADP 106-109 доступна в поддерживающей информации.

Общая процедура следует из предыдущей публикации [44]. ADP109 растворяли в хлороформе с получением исходного раствора 10 мг / мл. Раствор ЕРС приобретали при концентрации 100 мг / мл. Аликваты исходных растворов ADP109 и EPC добавляли к стеклянной пробирке с завинчивающейся крышкой, высушивали в мягком потоке N2 с последующим вакуумом в течение ночи для образования тонкой пленки на внутренней стенке. Пленку регидратировали 0,9 × PBS при 40 ° С в течение 10 минут, чтобы получить липосомную суспензию при концентрации 20 мМ липидов. Затем смесь обрабатывали ультразвуком в течение 5 минут 3 раза, чтобы получить полупрозрачную суспензию без наблюдаемых частиц, чтобы получить желаемые нанометровые липосомы. NP109 разбавляли до 2 мМ в пробирке для измерения размеров на Zetasizer 5000 (Malvern Instrument, Worcestershire, UK) с аргоновым лазером при 633,0 нм при комнатной температуре. Липосомальные популяции обычно имеют узкое распределение (ширина пика менее 20 нм), причем иногда 1% от пика при ~ 300 нм по интенсивности (но не видно по объему или числу). Средний размер частиц, указанный в рукописи, представляет собой среднее и стандартное отклонение, рассчитанное по числовым измерениям не менее 3 экспериментов по калибровке.

Для исследований эффективности загрузки липосомные суспензии помещали в диализную трубку (MWCO 6000-8000 Da) и диализовали против по меньшей мере 1000 × объема 0,9 × PBS-буфера в течение 16 часов при комнатной температуре. Аликвоты равного объема как диализованных, так и ненализированных образцов собирали в отдельных стеклянных пробирках по 5 мл и экстрагировали 1 мл DCM спектроскопии 3 раза. Объединенный органический слой сушили над Na2SO4. Затем растворитель удаляли в вакууме. Высушенные твердые вещества повторно растворяли в ацетонитриле (класс ВЭЖХ) для измерения УФ-поглощения от 200 до 400 нм с помощью спектрофотометра DU 640 (Beckman Culter, США). Подробнее см. SI.

Процент нагрузок вычислялся в соответствии со следующим уравнением (уравнение 1):

В тех случаях, когда A263 (D) представляет собой поглощение при 263 нм диализованного образца, A263 (UD) представляет собой абсорбцию неналиализованного образца, а A263 (EPC) представляет собой только ЭПК. Значения, используемые для расчета для одного эксперимента, являются средними трехкратными показаниями.

Для исследований эффективности высвобождения 150 мкл 20 мМ диализо-очищенных липосомных суспензий помещали в диализную трубку и диализовали против 500 мл буферов с рН 7,6 PBS, рН 6 цитрата и 4 литра цитрата отдельно в течение 24 часов при комнатной температуре. После этого были собраны 30 мкл диализованных образцов для УФ-исследований с той же процедурой обработки, что и для исследований эффективности загрузки.

Выделенный процент был рассчитан согласно формуле:

Когда А263 (рН) представляет собой поглощение при 263 нм образца, диализованного в течение 24 часов при различных значениях рН, А263 (D) представляет собой образец очищенного диализом образца, а А263 (ЕРС) представляет собой только ЭПК. Значения, используемые для расчета для одного эксперимента, являются средними трехкратными показаниями.

МТТ-анализы. В 96-луночную планшета высевали ок. 2000 клеток / лунку для BT47, 7000 клеток / лунку для MDA-MB-231 или 5000 клеток / лунку для MDA-MB-468 и SKBR3 и инкубировали до полного прилипания (20-40 часов) при 5% CO2 в DMEM, содержащей 10% FBS (полная среда) при 37 ° C. Последовательные разведения исходных растворов АДФ при 20 мМ в ДМСО проводили до 8 подходящих концентраций в пределах от 1 нМ до 100 мкМ в зависимости от конкретного соединения в полной среде с 1% ДМСО. 200 мкл среды, содержащей соединение, добавляли в каждую лунку после удаления исходной отработанной среды. Концентрации NP были рассчитаны с учетом загрузки 100% для обеих композиций. Три лунки проводились параллельно для любого данного соединения и концентрации. Отрицательный контроль составлял 1% ДМСО, содержащего полную среду, а положительный контроль — 100 мкМ АРТ-димера сукцината. Клетки инкубировали с препаратами в течение 48 часов при 37 ° С до того, как среду заменили 90 мкл свежей полной среды плюс 10 мкл раствора МТТ с концентрацией 5 мг / мл и дополнительно инкубировали в течение 4 часов. По окончании инкубации выдержанную среду осторожно удаляли и пурпурные кристаллы формазана растворяли в 50 мкл ДМСО, инкубировали в течение 10 минут, пока поглощаемость при 570 нм не была прочитана на модели микропланшетной модели 680 (Bio-Rad, Калифорния, США ).

Вестерн-блоты выполняли, как описано [29]. Первичные антитела, используемые в Вестерн-блотах, были кроличьи моноклональные антитела (рабмабы) к cyclin D1, HER2 и HER3 из Epitomics, Inc (Burlingame, CA), рабмабы для сурвивина и HER1 из Cell Signaling Technology, Inc (Danvers, MA) и мышиный маб к актину, клон AC-15 (Sigma, St. Louis, MO). Три независимых эксперимента были проведены для всех вестерн-блотов.

Клетки BT474 и MDA-MB-231 получали из Американской коллекции типовых культур (Manassas, VA) и поддерживали в DMEM с L-глутамином (Invitrogen Corporation) и дополняли 10% фетальной бычьей сывороткой (Atlanta Biologicals, Lawrenceville, GA) и пенициллин / стрептомицин. Липосомы и NP-содержащие лекарственные средства суспендировали в PBS и разбавляли в среду для культивирования клеток.

Подробные экспериментальные описания (текст S1) и дополнительные рисунки (рисунки S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9 и S10) в поддерживающей информации.

В синтезе АДФ (фиг.2) АРТ-изобутилен-димер 2 был приготовлен в соответствии с литературой [27]. Двойную связь в 2 затем эпоксидировали метахлорпербензойной кислотой (mCPBA), получая 3 для последующей реакции открытия эпоксида. Соединение 3 и соответствующий пиперазин подвергали взаимодействию в присутствии бромида лития при комнатной температуре, получая конечный ADP10-6-109 с выходом 53-81% (подробный синтез см. В Информационной информации). Группы, чувствительные к рН, используют аналогию с индинавиром, мощным лекарством от ВИЧ, которое демонстрирует свойства, чувствительные к рН, в композициях наночастиц липидов [45], [46]. Конъюгат АРТ-мономера пиперазина (AMPm109) также был синтезирован для сравнения в характеристиках. Для производного мономера исходный подход с реакцией открытия эпоксидного кольца дает неразделимые диастереомеры. Поэтому мы использовали восстановительное аминирование ART 10-β-пропанала 9 (подробности см. В Информационной информации), чтобы обойти осложнения с гидроксильной группой в руке. Было подтверждено, что влияние гидроксильной группы было минимальным методом МТТ (данные не показаны).

ADP106-109 и AMPm109 характеризовались 1H-ЯМР и MALDI-TOF (фиг. S1, S2, S3, S4), а структуры показаны на фиг.1. Растворимость соединений оценивали визуальным анализом мутности в фосфат / цитратного буфера при различных значениях рН (таблица S1 в тексте S1). Из ADP ADP109 показал наиболее желательный профиль растворимости с 0,034 мМ при рН 7,4, 0,19 мМ при рН 6 и 1,5 мМ при рН 4. Таким образом, ADP109 был выбран в качестве соединения свинца для состава наночастиц (NP109).

L-α-Фосфатидилхолин, экстрагированный из яиц (EPC), использовали для конструирования липосомной композиции для наших первоначальных витринных композиций NP109 (EPC + ADP109) и NPm109 (EPC + AMPm109). Мы подготовили липосомальные наночастицы с ранее описанным методом жидкостной гидратации ультразвуком [45], [46]. Вкратце, соотношение 10: 1 к ЕРС и ADP109, как в хлороформе, было смешано, так и высушено с образованием тонкой пленки перед регидратированием в 0,9 × фосфатном буферном солевом растворе (PBS) и обрабатывали ультразвуком для получения суспензии наночастиц при концентрация 20 мМ липида. Фотонно-корреляционная спектроскопия показала, что ультразвуковая суспензия содержала монодисперсные наночастицы с диаметром 70 нм (± 20 нм) для NP109 и 50 нм (± 20 нм) для аналога мономера АРМ NPm109.

Эффективность загрузки ADP-NP определяли путем сравнения значений УФ-поглощения, измеренных при 263 нм для диализованных и оригинальных образцов (уравнение 1). Среднее из трех независимых экспериментов показало эффективность загрузки 91% (± 9%) для NP109 и 63% (± 13%) для NPm109 (таблица 1). Выделение лекарственного средства из НП определяли равновесным диализом в течение 24 часов против буферов при различных значениях рН, а затем сравнивали значения УФ-поглощения при 263 нм и времени нулевого нуля. NP109 сохранял 99% связанного препарата при рН 7,6, высвобождал 14% при рН 6 и 52% при рН 4 через 24 часа. Напротив, NPm109 потерял 13%, 91% и 96% AMPm109 при рН 7,6, 6 и 4 соответственно (Spectra Fig. S7, S8). Погрузочно-разгрузочные профили обоих соединений эффективно демонстрируют зависимость от рН окружающей среды, который первоначально был сконструирован в производные.

Значения представляют среднее и стандартное отклонение трех независимых экспериментов, считанных при λ = 263 нм.

Затем анализы МТТ проводили для оценки способности ADP106-109 ингибировать рост клеток на линиях клеток опухоли молочной железы человека BT474 (HER2 +) и MDA-MB-231 («тройной отрицательный» или TNBC) (фиг. S9 и S10). В таблице 2 показаны значения IC50. (Другие данные МТТ см. В таблице S2 в тексте S1). Все соединения, за исключением AMPm109, показали субмикромолярные значения IC50 на клетках BT474, что соответствует высоким антипролиферативным эффектам, описанным в литературе для других димеров артемизинина. Мономерное производное артемизинина AMPm109 показало сопоставимую активность с артесунатом (данные не показаны). Композиции наночастиц сохраняли эффективность свободного лекарственного средства, подтверждая, что препараты эффективно загружаются и высвобождаются из липосом.

Значения представляют собой средние значения (± SD), рассчитанные по трем независимым экспериментам. * Превышение максимальной концентрации анализа.

Более пристальный взгляд на биохимические реакции клеток BT474 и MDA-MB-231, инкубированных с NP109 в наномолярных и низкомикромолярных концентрациях, показал заметное снижение как сурвивина, вызывающего резистентность к апоптозу [47], так и циклина D1, интеграла белка с репликацией клеток [48]. Эксперименты с дозой-ответа показали, что как сурвивин, так и циклин D1 были снижены в присутствии 100 нМ до 1 мкМ NP109 в клетках BT474 (фиг. 3а) и 1 мкМ NP109 в клетках MDA-MB-231 (рисунок 3d).

Поскольку показано, что уровни сурвивина связаны с экспрессией HER2 [47], мы также наблюдали, что уровни HER2 снижались, когда клетки BT474 инкубировали с 100 нМ-1 мкМ NP109 (рис. 3а). Показано, что уровень другой мутантной формы рецептора эпидермального фактора роста ErbB3 (HER3), часто экспрессируемый в клеточных линиях HER2 +, снижается в клетках BT474 в дозе (рис. 3b) и экспериментах по времени (рис. 3c) с NP109. Рецептор эпидермального фактора роста, EGFR (HER1), чрезмерно выраженный при тройном отрицательном раке молочной железы [49], был отрегулирован в клетках MDA-MB-231 NP109 в дозовом ответе (рис. 3e) и времени (рисунок 3f) исследования. Таким образом, мы показали, что NP109 способен индуцировать снижение уровней тех же белков, сурвивина и циклина D1, а также чрезмерно выраженных и мутированных форм EGFR в BT474 (HER2 +) и MDA-MB-231 (EGFR ).

Когда биохимические эффекты NP109 были определены для дополнительной линии клеток HER2 +, SKBR3 и другой линии клеток TNBC, MDA-MB-468, сурвивин был сильно отрегулирован в обеих клеточных линиях, но ни уровни HER2 / HER3 не были изменены в SKBR3, ни Уровни EGF изменены в ячейках MDA-MB-468 (данные не показаны). Уровни Cyclin D1 не исследовались.

Конъюгаты ART Dimer piperazine (ADP), сконструированные здесь, были синтезированы с использованием бромида лития (LiBr) в качестве легкой кислоты Льюиса [50] для реакции открытия эпоксидного кольца. Этот способ позволил включить пиперазиновый фрагмент, чувствительный к рН, при этом избегая использования тяжелого металла. Новые АДФ сохранили активное ядро ​​димера артемизинина при введении множественных участков протонирования для повышения растворимости в воде, поскольку рН снижается с 7,4 в физиологических условиях до менее 5 в лизосомах [51].

В отсутствие LiBr реакция открытия эпоксида практически не давала никакого продукта после ночных условий. Реакции с использованием трифторметансульфоната олова (II) при комнатной температуре и в условиях кипячения с обратным холодильником приводили к большим количествам разложения и мало желаемым продуктам. Более низкая эффективность загрузки для AMPm109, вероятно, обусловлена ​​его более высокой растворимостью при нейтральном рН.

ADP-NP, описанные в этой рукописи, являются первой липосомальной композицией наночастиц производных диэфира артемизинина, насколько нам известно. Мы смогли продемонстрировать эффективное включение новых производных артемизинина ADP109 и AMPm109 при физиологическом рН и зависящем от рН высвобождении включенных лекарственных средств в соответствии с проектом. Данные свидетельствуют о потенциале подхода липосомы-наночастицы для селективной доставки АДФ in vivo в опухолевые клетки.

В этом исследовании также были рассмотрены отдельные биохимические изменения в клеточной линии HER2 + (BT474) и TNBC (MDA-MB-231) в ответ на NP, содержащий АРТ. Как сурвивин, так и cyclin D1 были отрегулированы в двух клеточных линиях, поскольку они находятся в клеточных линиях рака предстательной железы [30] с помощью другого производного АРТ. Другие исследователи показали, что снижение уровня белка сурвивина в линиях раковых клеток сопровождается снижением уровня АРТ-производных, снижаясь в мРНК сурвивина [52], [53]. Survivin является антиапоптотическим белком, который выражен в большинстве опухолей при большинстве раковых заболеваний человека [54] и коррелирует с плохим прогнозом при раке молочной железы [55]. Однако он не обнаруживается в терминально дифференцированных здоровых тканях. Это дифференциальное выражение сделало его целью для потенциальной терапии рака [56], [57]. Среди изомеров циклина экспрессия циклина D1 чаще всего связана с раковыми заболеваниями человека [58]. Поскольку циклин D1 является важным регулятором G1-S-фазы во время клеточного цикла, искусственная деградация этого белка может быть достаточной для остановки роста клеток в некоторых раковых опухолях [59].

Известная как маркер, избыточная экспрессия HER2, члена семейства тирозинкиназы рецептора эпидермального фактора роста, встречается в 25% случаев рака молочной железы, прогнозирует слабые клинические исходы и устойчивость к химиотерапии [60] — [62]. Хотя он не активирует лиганд, HER2 активируется гомо- и гетеродимеризацией с EGFR дикого типа (HER1), HER3 или HER4. Считается, что плохой прогноз для пациентов с чрезмерным экспрессией HER2 опухолей связан с активацией семейства киназ PI3-k / Akt [63]. HER2 предпочтительно гетеродимеризуется с HER3, который, не имея активности тирозинкиназы, сам по себе содержит шесть участков стыковки PI3-киназы, делая гетеродимер HER2 / HER3 мощным активатором этого пути [64]. Уникальные роли и свойства HER3 вызывают резистентность к химиотерапии [61], [65]. Недавние исследования заключают, что только комбинированная блокада HER2 и HER3 будет эффективной в лечении HER2-опосредованных раков молочной железы [61], [62], [65]. Кроме того, рецептор EGF чрезмерно выражен в 50% или более случаев тройного отрицательного рака молочной железы [49]. В настоящее время неясно, какая и какая важная роль играет усиление EGFR в этиологии TNBC.

Мы показали в наших исследованиях, что NP109 вызвал снижение уровня EGFR в клеточной линии TNBC MDA-MB-231 и почти устранение уровня HER2 в клеточной линии HER2 + BT474. Способность наночастиц, содержащих чувствительный к рН препарат АРТ для снижения уровня HER1, HER2 и HER3, а также других белков, связанных с неоплазией, предполагает, что этот подход имеет реальный терапевтический потенциал для лечения специфических подтипов рака молочной железы.

В заключение мы разработали и синтезировали ряд димеров с артемизинином, чувствительными к рН, и успешно включили производное-кандидат в липосомальные наночастицы без значительного снижения его эффективности in vitro. Наши исследования ясно показывают, что ADP-NP вызывают уникальный набор биологических реакций от клеток рака молочной железы, чтобы в конечном итоге вызвать гибель клеток, потенциально открывая новые возможности для лечения рака молочной железы. Оптимизация состава липидов для этих НП продолжается в нашей лаборатории с использованием моделей животных для оценки характеристик in vivo ADP-NP для дальнейшего клинического развития.

1H-ЯМР (a) и MALDI-TOF (b) ADP106.

(TIF)

Щелкните здесь для получения дополнительных данных.

1H-ЯМР (a) и MALDI-TOF (b) ADP107.

(TIF)

Щелкните здесь для получения дополнительных данных.

1H-ЯМР (a) и MALDI-TOF (b) ADP108.

(TIF)

Щелкните здесь для получения дополнительных данных.

1H-ЯМР (a) и MALDI-TOF (b) ADP109.

(TIF)

Щелкните здесь для получения дополнительных данных.

1H-ЯМР (a) и MALDI-TOF (b) AMPm109.

(TIF)

Щелкните здесь для получения дополнительных данных.

Конструирование чувствительного к рН АРТ-конъюгата Piperazine (a) и схематичной диаграммы разработанных чувствительных к рН АДФ в липосомальных наночастицах (b).

(TIF)

Щелкните здесь для получения дополнительных данных.

Типичный наложение УФ-спектров диализованного и неналиализованного (а) и удержания лекарственного средства после 24-часового диализа в буферах при различных значениях рН (б) NP109. Показанный Спектр (а) является средним и (б) средним и стандартным отклонением, полученным из трех параллельных показаний одного эксперимента.

(TIF)

Щелкните здесь для получения дополнительных данных.

Типичное наложение УФ-спектров диализованного и неналиализованного (а) и удержания лекарственного средства после 24-часового диализа в буферах при различных значениях рН (б) NPm109. Показанный Спектр (а) является средним и (б) средним и стандартным отклонением, полученным из трех параллельных показаний одного эксперимента.

(TIF)

Щелкните здесь для получения дополнительных данных.

Наложение типичных данных о жизнеспособности клеток, рассчитанных по значениям поглощения при 570 нм МТТ-анализов клеток BT474 (a) и MDA-MB231 (b), инкубированных с ADP в течение 48 часов с 10% FBS в DMEM при 37 ° C, 5% CO2 при различные концентрации. Значения IC50 см. В таблице 2.

(TIF)

Щелкните здесь для получения дополнительных данных.

Наложение типичных данных жизнеспособности клеток, рассчитанных по значениям оптической плотности при 570 нм МТТ-анализов клеток BT474, инкубированных с пустой липосомой EPC, свободным лекарственным средством ADP109, NP109 (a) или пустой липосомой EPC, свободным лекарственным средством AMPm109, NPm109 (b) в течение 48 часов с 10% FBS в DMEM при 37 ° C, 5% CO2 при различных концентрациях. Значения IC50 см. В таблице 2.

(TIF)

Щелкните здесь для получения дополнительных данных.

Поддержка информационного текста.

(DOC)

Щелкните здесь для получения дополнительных данных.

Мы благодарим д-ра Х. Лая и доктора Н.П. Сингх за их проницательный вклад и членов групп Сасаки и Хо для многих полезных обсуждений и комментариев.

Комментариев нет.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *