樹(shù)枝狀大分子-藥物結(jié)合物酶促深穿透胰腺腫瘤的研究

本文選自ACS Nano,DOI: 10.1021/acsnano.0c00974,喜歡的朋友可以自行下載,不廢話(huà),上圖。

本文所說(shuō)的藥物是樹(shù)狀大分子-喜樹(shù)堿結(jié)合物,它通過(guò)γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(GGT)觸發(fā)的細(xì)胞內(nèi)吞和跨細(xì)胞吞噬作用,主動(dòng)滲透到PDA瘤的深處。通過(guò)活性氧(ROS)敏感的連接物將CPT與聚酰胺胺(PAMAM)樹(shù)枝狀大分子共價(jià)鍵合,然后用谷胱甘肽對(duì)其進(jìn)行表面修飾,合成了樹(shù)狀大分子-藥物偶聯(lián)物。一旦偶聯(lián)物被輸送到PDA腫瘤周?chē)?,血管?nèi)皮細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞上過(guò)表達(dá)的GGT就會(huì)觸發(fā)谷胱甘肽的-谷氨酰轉(zhuǎn)移反應(yīng)。進(jìn)入細(xì)胞后GSH陰性基團(tuán)被剪切,陽(yáng)性基團(tuán)顯露,迅速觸發(fā)出胞,擴(kuò)大了藥物在腫瘤組織的聚集,進(jìn)入腫瘤組織的藥物,在腫瘤細(xì)胞內(nèi)處理ROS,釋放CPT,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞的殺滅作用。這個(gè)圖的作用看明白了吧。

胰腺癌組織致密,間質(zhì)成分較高,以CG為主要的化療方案難以取得良好的結(jié)果,本文就以此為切入點(diǎn),屬于老藥新方法老用,可能也是主要的創(chuàng)新點(diǎn)。

文章上來(lái)就說(shuō)了這個(gè)生物大分子和藥物是如何制造,然后作者設(shè)計(jì)了三種生物大分子,這里主要是關(guān)于加入不同的基團(tuán)對(duì)于文中所用的藥物的功效影響最小的方案,最終作者選擇了結(jié)合GSH方案的生物大分子藥物,這種藥物分子大小也是納米級(jí)別的。這和我們的外泌體有什么區(qū)別?

然后,作者又進(jìn)一步研究了使用BxPC-3細(xì)胞的細(xì)胞攝取、吞噬途徑、亞細(xì)胞分布、細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)和轉(zhuǎn)胞作用。

(A)細(xì)胞攝取呈時(shí)間依賴(lài)性。(B)內(nèi)吞抑制劑和低溫(4oC)對(duì)孵育3h后細(xì)胞攝取的抑制作用。(C)激光共聚焦顯微鏡觀察GSHPTCy5CPT(紅色)在2h內(nèi)的亞細(xì)胞分布。細(xì)胞核(藍(lán)色)、溶酶體(綠色)。 (E)用流式細(xì)胞術(shù)對(duì)D組的穿細(xì)胞性進(jìn)行定量。
Transcytosis of the conjugates using? the co-incubation method visualized by CLSM(激光共聚焦顯微鏡觀察跨胞轉(zhuǎn)運(yùn))

總結(jié)一下就是添加GSH基團(tuán)的細(xì)胞吞噬和外排均較高。作者又進(jìn)一步作了這個(gè)藥物在體外的實(shí)驗(yàn)。首先作者先構(gòu)建了BXPC-3的球體,說(shuō)白了就是模擬體內(nèi)腫瘤的立體結(jié)構(gòu),然后看看藥物在腫瘤內(nèi)部的分布情況,以及加入各種抑制劑后的分布情況??梢?jiàn)結(jié)合GSH基團(tuán)的擴(kuò)散效果最好。具體這個(gè)BXPC-3MT怎么構(gòu)建啊,我很好奇!!

用Hoechst33342預(yù)處理BxPC-3MT細(xì)胞12h,分別用或不加細(xì)胞內(nèi)途徑抑制劑Genistein、胞外途徑抑制劑EXO_1或GGT抑制劑GGsTop預(yù)處理6h,然后用Cy5標(biāo)記的結(jié)合物培養(yǎng)6h,以25μm Z間隔用激光共聚焦顯微鏡Z-STACKS觀察細(xì)胞

做藥物的都會(huì)做藥效學(xué)和藥動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn),說(shuō)白了就是藥物的代謝和效用的問(wèn)題。這個(gè)在體內(nèi)的實(shí)驗(yàn)。(專(zhuān)業(yè)以外,具體也不太清楚怎么整)

(A)小鼠和組織在iv給藥后12小時(shí)的熒光成像。(1)腫瘤,2,心,3,肝,4,脾,5,肺,6,腎,7,腦,8,肌肉,9,腸)圖像,并用Living Image?-4.5軟件研究熒光強(qiáng)度。(B)結(jié)合物的腫瘤穿透性。FITC-LEL染色和心臟灌注后,CLSM成像顯示腫瘤切片。比例尺=100μm。(C)如白色箭頭所示,在選定的B區(qū),熒光強(qiáng)度從血管到腫瘤內(nèi)部變化。D圖顯示了如何射片的,E圖顯示了隨時(shí)間得到的結(jié)果
用透射電鏡觀察和分析E組腫瘤血管的超微結(jié)構(gòu)。GSHPTCPT治療組小泡(綠色箭頭)和小泡(紅色箭頭)高度豐富。在透射電鏡圖像中,RBC表示紅細(xì)胞。

總之,結(jié)合GSH基團(tuán)的生物大分子顯示出良好的藥物動(dòng)力學(xué)效應(yīng)。下面做藥效學(xué)實(shí)驗(yàn)了。作者先作了皮下成瘤的實(shí)驗(yàn),腫瘤長(zhǎng)到100mm3就分別應(yīng)用藥物處理,顯示出了GSH基團(tuán)的生物大分子有著良好體內(nèi)抗腫瘤效應(yīng)

作者又作了原位腫瘤實(shí)驗(yàn)。

文章自此做完了,有幾點(diǎn)疑問(wèn),作者用TCPT結(jié)合到生物大分子上,為什么最后用GEM做體內(nèi)實(shí)驗(yàn)?為什么原位腫瘤和皮下瘤分別做了相同的實(shí)驗(yàn)?為什么作者不用自發(fā)成瘤的KPC鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?這個(gè)生物大分子劑量怎么計(jì)算得到的?作者有沒(méi)有做毒理實(shí)驗(yàn)啊,因?yàn)榭梢钥吹缴锎蠓肿釉诙嗥鞴倬奂?,化療藥物的副作用有沒(méi)有增加?以及這些生物大分子代謝的問(wèn)題,通過(guò)什么途徑,會(huì)不會(huì)體內(nèi)聚集?文中都看不到啊,也不知道補(bǔ)充材料說(shuō)了沒(méi)有,總之,作者給我們提供了一個(gè)合理的方法用于治療胰腺化療,同時(shí)又助于藥物進(jìn)入及釋放從而發(fā)揮效應(yīng)。對(duì)于其他的腫瘤也有可移植的作用,其實(shí)本文只是一個(gè)藥物表型研究,沒(méi)有機(jī)制,理論來(lái)說(shuō)單做藥物表型,而且做的也不是很新的東西,屬于老藥新方法,難以達(dá)到如此點(diǎn)數(shù),只是因?yàn)樽髡哂昧艘粋€(gè)新分子結(jié)合藥物,創(chuàng)新性比較強(qiáng),所以才會(huì)有這個(gè)點(diǎn)數(shù),做其他藥物的可以參考一下,特別是結(jié)合不同藥物或者能夠結(jié)合miR或者蛋白進(jìn)入腫瘤那更好了,基本上發(fā)揮了外泌體的作用了。模擬起來(lái)吧,歡迎批評(píng),指導(dǎo)!??!

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