Квантовые точки PEG-CdTe, нагруженные доксорубицином, как интеллектуальная система доставки лекарств для лечения экстрамедуллярной множественной миеломы

Введение

Множественная миелома (ММ), вторая по величине гематологическая опухоль после лимфомы [1], представляет собой злокачественное новообразование плазматических клеток, накапливаемых в костном мозге, и приводит к разрушению костей и недостаточности костного мозга. Ожидаемая продолжительность жизни больных миеломой за последние 10–20 лет значительно увеличилась благодаря разработке более эффективных химиотерапевтических средств и схем с высокой противоопухолевой активностью [2, 3]. Экстрамедуллярная множественная миелома (EMM), определяемая как присутствие плазматических клеток вне костного мозга пациентов с множественной миеломой, может составлять до 30% множественной миеломы на протяжении всего течения болезни [4]. Помимо плохого прогноза, средняя общая выживаемость пациентов с ЭММ, перенесших экстрамедуллярный рецидив, составляет <6 месяцев [4]. Что касается использования новых агентов, ни один из 11 пациентов с EMM, по имеющимся данным, не ответил на монотерапию талидомидом, в то время как 16 из 27 пациентов без экстрамедуллярного поражения ответили [5]. Более того, даже лечение на основе новых препаратов, таких как бортезомиб, не улучшает выживаемость пациентов с EMM [6]. Тем не менее, некоторые исследования показывают, что химиотерапия в высоких дозах может улучшить прогноз у пациентов с EMM [7, 8]. Однако высокая доза химиотерапевтического средства, плохо переносимая пациентами, приводит к значительным побочным эффектам в нормальных тканях и органах.

Доксорубицин (ДОКС) - один из самых эффективных химиотерапевтических препаратов для лечения множественной миеломы [6, 9]. Однако его высокие дозы клинического применения у пожилых людей или пациентов с EMM серьезно ограничены его токсичностью и побочными эффектами, в основном включая кардиотоксичность и подавление костного мозга. Кроме того, миелома чаще всего диагностируется у людей в возрасте от 65 до 74 лет, в среднем 69 лет [9]. Действительно, химиотерапия по-прежнему является основным методом лечения множественной миеломы, но химиотерапевтические препараты часто вызывают необратимое повреждение нормальных тканей или органов, убивая опухолевые клетки и снижая иммунную способность организма. Таким образом, традиционная химиотерапия не может достичь желаемого эффекта. По-прежнему сложно свести к минимуму побочные эффекты химиотерапии. Статистика показывает, что среднегодовая частота новой миеломы увеличилась на 0,8% за последнее десятилетие [9]. Между тем, стандартного плана лечения для пациентов с EMM не существует. Поэтому срочно необходимы новые методы лечения пациентов с EMM.

Чтобы преодолеть ограничения традиционных химиотерапевтических методов лечения, исследователи в основном использовали липосомные наночастицы карфилзомиба, которые могут эффективно воздействовать на клетки множественной миеломы [10]. Тромбоциты, нагруженные DOX, могут повысить терапевтическую эффективность лимфомы [11]. Наночастицы (например, квантовые точки теллурида кадмия или квантовые точки CdTe) могут увеличивать время циркуляции и высвобождение лекарств с контролируемым pH, повышать эффективность и снижать токсичность лекарств [12,13,14,15,16]. Полиэтиленгликоль (ПЭГ), отличающийся гидрофильностью, высокой биосовместимостью, безопасностью, нетоксичностью и низкой иммуногенностью, можно конъюгировать с квантовыми точками CdTe (PEG-CdTe QD), чтобы вызвать «иммунный» эффект, уменьшая или даже избегая плазмы. опсонизация и абсорбция ретикулоэндотелиальной системой [14]. Это свойство способствует продлению времени кровообращения ПЭГ за счет минимизации или устранения адсорбции белков плазмы на этих частицах [17]. КТ PEG-CdTe эффективно интернализуются клетками посредством эндоцитоза жидкой фазы и сродства липидного бислоя на поверхности плазматической мембраны [18]. В качестве носителя наночастиц лекарства, загруженные лекарствами КТ CdTe могут высвобождать лекарства с контролируемым и запускаемым pH паттерном, и эти комплексы наночастиц могут высвобождать лекарства при низком pH, аналогичном микроокружению опухоли [13].

В этом исследовании была синтезирована система доставки лекарственного средства в виде наночастиц (PEG-CdTe-DOX) для повышения химиотерапевтической эффективности. Эта система облегчила предпочтительную доставку DOX в клетки PRMI 8226. Схематическая карта синтеза и функционирования системы показана на рис. 1. Система доставки лекарственного средства была охарактеризована, и ее противоопухолевые эффекты и систематическая токсичность были протестированы in vitro. Это исследование может дать новые идеи для лечения EMM.

Схематическая иллюстрация возможного механизма повышения противоопухолевой активности PEG-CdTe-DOX in vitro. Примечания:они могут интернализоваться при нацеливании на опухолевые клетки за счет высокой тканевой совместимости ПЭГ. DOX вызывает апоптоз опухолевых клеток, регулируя экспрессию генов, связанных с апоптозом

Материалы и методы

Материалы

КТ PEG-CdTe и набор для анализа белка бицинхониновой кислоты Pierce ™ были приобретены у Sigma-Aldrich (Сент-Луис, США). DOX был получен от компании Dalian Meilun Biology Technology Co. (Далянь, Китайская Народная Республика). PRMI-1640 был получен от Gibco Chemical Co. (Карлсбад, Калифорния, США). Фетальная бычья сыворотка (FBS) была приобретена у Wisent Inc. (Монреаль, Канада). Набор для определения апоптоза аннексина V-флуоресцеина изотиоцианата (FITC) и набор для подсчета клеток-8 (CCK-8) были получены от Beyotime Biotechnology Co., Ltd. (Наньтун, Китайская Народная Республика), и моноклональные антитела к Bax, Caspase- 3, Bcl2, β-актин были получены от Cell Signaling Technology, plc. (Бостон, США). Просвечивающий электронный микроскоп (ТЕМ) был принят Японской лабораторией электронной оптики, Ltd. (Токио, HT700, Япония). Гидродинамические диаметры и распределение по размерам PEG-CdTe и PEG-CdTe-DOX измеряли анализатором размеров Zetasizer sizer NanoZs (Malvern, Zetasizer Ultra, UK). Концентрацию DOX определяли с помощью ВЭЖХ (Jasco, LC-2000, Япония). Поставка DOX была обнаружена с помощью лазерного сканирующего конфокального микроскопа (Nikon, C 2, Япония). Апоптоз и интенсивность флуоресценции клеток PRMI 8226 с помощью проточного цитометра (BD, Biosciences Accuri C6, США). Белковые блоты обнаруживали с помощью системы обнаружения ECL (Tanon, 5200 Multi, Китай).

Приготовление PEG-CdTe-DOX

DOX эффективно поглощался квантовыми точками PEG-CdTe за счет электростатического взаимодействия. Вкратце, 100 мкл PEG-CdTe (1 мг / мл) и 100 мкл DOX (1 мг / мл) смешивали в 800 мкл дистиллированной воды при перемешивании со скоростью 100 об / мин в течение 24 часов при 37 ° C в темноте. PEG-CdTe-DOX собирали и центрифугировали в течение 30 мин (4 ° C, 30 000 об / мин). PEG-CdTe-DOX смешивали и дважды центрифугировали при указанном выше. Непрореагировавший DOX был протестирован с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) [19]. Эффективность инкапсуляции (EE) и загрузка лекарственного средства (DL) рассчитывались следующим образом:

Морфология квантовых точек PEG-CdTe была охарактеризована с помощью просвечивающей электронной микроскопии. Гидродинамические диаметры PEG-CdTe и PEG-CdTe-DOX измеряли с помощью динамического светорассеяния (DLS) в PBS. Вкратце, 20 мл PEG-CdTe-DOX (DOX, 1 мг / мл) переносили в диализные мешки (отсечка молекулярной массы 3500 Да), которые затем погружали в 180 мл PBS при pH 5,0, 6,0, 7,4 или 8.0, при постоянном вращении (100 об / мин) при 37 ° C. Затем 0,1 мл PBS собирали каждые 2 часа и заменяли эквивалентным объемом PBS. Концентрация DOX была определена количественно спектрофотометрически при 450 нм, и кумулятивное высвобождение DOX из PEG-CdTe было нанесено на график в соответствии с соотношением высвобождения с течением времени.

Конфокальная флуоресцентная микроскопия

Поступление DOX в клетки PRMI 8226 (линия множественной миеломы) подтверждалось визуально с помощью конфокальной микроскопии. Клетки PRMI 8226 обрабатывали PEG-CdTe, DOX или PEG-CdTe-DOX в течение 4 часов. Затем клетки PRMI 8226 собирали, центрифугировали и суспендировали в 70 мкл PBS. Затем клетки переносили на предметные стекла. После 4 ', 6-диамидино-2-фенилиндола (DAPI) в течение 10 мин были получены конфокальные флуоресцентные изображения с помощью конфокального инвертированного микроскопа. Длина волны излучения DAPI и DOX составляла 450 и 585 нм соответственно.

Культура клеток

Линии клеток PRMI 8226 (клетки множественной миеломы) и 293 t (клетки эмбриональной почки человека) были приобретены в Шанхайском институте клеток (Китайская академия наук, Шанхай, Китай). Клетки PRMI 8226 культивировали в среде Roswell Park Memorial Institute (RPMI) -1640 с добавлением 10% FBS, 293 t-клетки культивировали в среде Игла, модифицированной Дульбекко (DMEM), с добавлением 10% FBS и 100 Ед / мл пенициллина. и 100 мкг / мл стрептомицина при 37 ° C в увлажненной атмосфере с 5% диоксидом углерода (CO ₂ ).

Анализ жизнеспособности клеток

Жизнеспособность клеток оценивали с помощью анализа CCK-8. Сначала клетки PRMI 8226 высевали в 96-луночные планшеты, каждый из которых содержал 100 мкл 2 × 10 ⁴ клетки и обрабатывали фосфатным буферным солевым раствором (PBS) (контрольная группа), PEG-CdTe, DOX или PEG-CdTe-DOX. Концентрация DOX составляла 1,76 мкг / мл после инкубации в течение 24, 48 или 72 ч при 37 ° C в увлажненной атмосфере с 5% CO2. 293 Т-клеток высевали в 96-луночные планшеты, каждый из которых содержал 100 мкл 8 × 10 ⁴ клетки и обрабатывали PEG-CdTe (0, 0,4, 0,8, 1,6, 3,2, 6,4, 12,8, 25,6 или 51,2 мкг / мл) в течение 24 часов. Затем CCK-8 (10 мкл) добавляли в 96-луночные планшеты и инкубировали еще 3 часа. Жизнеспособность клеток (%) для клеток PRMI 8226 и 293 t рассчитывалась как (1 - OD _{обработка} / OD _{контроль} ) × 100.

Использование сотовой связи

Поглощение клетками количественно измеряли с помощью проточной цитометрии (FCM), чтобы определить, увеличивается ли внутриклеточная концентрация DOX в клетках, обработанных PEG-CdTe-DOX (фиг. 3). Вкратце, клетки PRMI 8226 культивировали с PEG-CdTe, DOX или PEG-CdTe-DOX в 24-луночных планшетах и ​​инкубировали в течение 24 часов. Клетки центрифугировали и дважды промывали при 1000 об / мин в течение 5 мин. Осадок диспергировали в 200 мкл PBS и анализировали с помощью FCM. Антофлуоресценция DOX имеет красный цвет, и относительная интенсивность флуоресценции (FI) рассчитывалась как FI _{обработанные клетки} / FI _{клетки PEG-CdTe} .

Тест исследования апоптоза клеток

Клетки PRMI 8226 высевали в 24-луночные планшеты с плотностью 3 × 10 ⁵ . клетки. После инкубации с PBS, PEG-CdTe, DOX или PEG-CdTe-DOX в течение 24 часов эти клетки собирали центрифугированием при 1000 об / мин и трижды промывали PBS. Клетки в разных группах метили аннексином V-FITC (5 мкл) в связывающем буфере (100 мкл) в течение 15 минут с последующим добавлением 5 мкл PI в течение 5 минут и в темной комнате. Скорость апоптоза клеток измеряли с помощью FCM.

Вестерн-блоттинг

Клетки PRMI8226 собирали после различных обработок (PBS, PEG-CdTe, DOX или PEG-CdTe-DOX) и подвергали вестерн-блоттингу. Общий белок собирали из всех групп, и концентрацию белка определяли методом Брэфорда. Общие белки (40 мкг) фракционировали по размеру с помощью электрофореза в полиакриламидном геле с 10% додецилсульфатом натрия (SDS / PAGE) и переносили на поливинилидендифторидные мембраны. Затем в качестве блокирующего агента использовали 5% обезжиренное молоко в течение 1 ч при комнатной температуре. Вестерн-блоттинг проводили с использованием моноклональных антител:β-актина (внутренний контроль), Bax, Bcl2, Caspase-3. Белковые блоты детектировали с помощью системы обнаружения ECL, и количество белков определяли с помощью Image J.

Статистический анализ

Все значения были даны как средние значения ± стандартное отклонение. Различия между двумя группами, проанализированные Студентом t контрольная работа. Значения P <0,05 считались статистически значимыми. Все эксперименты проводились не менее трех раз.

Результаты

Характеристика PEG-CdTe-DOX

PEG-CdTe и PEG-CdTe-DOX проявляли кристаллическую структуру и хорошо диспергировались в PBS, как обнаружено с помощью ПЭМ (рис. 2a, b). Распределение размеров наночастиц PEG-CdTe и PEG-CdTe-DOX было определено методом динамического рассеяния света (DLS) (рис. 2c). DL и EE DOX в PEG-CdTe-DOX определяли с помощью ВЭЖХ (рис. 2e). Высвобождение DOX было максимальным при pH 5,0 и 6,0, так как около 92,5% и 88% загруженного DOX высвобождались в PBS в течение 24 часов, а скорости высвобождения были медленнее при pH 7,4 и 8,0, что свидетельствует о паттерне высвобождения, инициируемом pH. (Рис. 2d). PH-чувствительная способность DOX к высвобождению эффективна, потому что в микроокружении опухоли образуется кислая среда, в которой DOX быстро высвобождается из комплекса PEG-CdTe-DOX. Средние гидродинамические диаметры составляют 8,20 и 78,31 нм соответственно; EE и DL составляют 77,20% ± 1,12% и 42,12% ± 0,98% соответственно; дзета-потенциалы PEG-CdTe и PEG-CdTe-DOX составляют -20,12 ± 2,45 и -10,50 ± 1,26 мВ, соответственно. Эти данные указывают на благоприятную нагрузку DOX на PEG-CdTe и успешный синтез PEG-CdTe-DOX. Следовательно, можно достичь более высокой концентрации DOX в микроокружении опухоли и более низкой концентрации DOX в нормальных тканях.

Характеристики PEG-CdTe и PEG-CdTe-DOX. Примечания: а , b ПЭМ-изображения PEG-CdTe и PEG-CdTe-DOX. c DLS-анализ PEG-CdTe и PEG-CdTe-DOX. е Оптимизированная система доставки лекарств PEG-CdTe-DOX, синтезирующая из различных инкубационных концентраций DOX в PEG-CdTe. г DOX высвобождается из PEG-CdTe-DOX в PBS при pH 5,0, 6,0, 7,4 или 8,0 при 37 ° C in vitro. е Жизнеспособность 293 Т-клеток после обработки различными концентрациями PEG-CdTe

Флуоресцентные изображения с конфокальной микроскопии показывают, что PEG-CdTe-DOX может доставлять DOX в клетки PRMI 8226. Более того, красная флуоресценция заметно сохраняется в клетках PRMI 8226 в группе PEG-CdTe-DOX по сравнению с группой DOX, что указывает на то, что PEG-CdTe может усиливать клеточное поглощение PEG-CdTe-DOX и внутриклеточную доставку за счет нацеливания на клетки RPMI 8226.

Поглощение клетками и цитотоксичность PEG-CdTe-DOX in vitro

Чтобы определить, может ли PEG-CdTe-DOX исключительно способствовать накоплению DOX в клетках PRMI 8226, мы измерили накопление DOX с помощью проточной цитометрии (FCM) интенсивности внутриклеточной флуоресценции. Внутриклеточная концентрация DOX в клетках PRMI8226 значительно увеличилась в группе PEG-CdTe-DOX по сравнению с группой DOX ( P <0,01, рис.4). Цитотоксичность PEG-CdTe-DOX в отношении клеток PRMI 8226 положительно связана со временем инкубации, которое также больше, чем в группе DOX (72 часа, рис. 4). Жизнеспособность клеток после инкубации в течение 24, 48 и 72 часов исследовали с использованием набора для подсчета клеток-8 (CCK-8), и соответствующие уровни ингибирования PEG-CdTe-DOX составляли 58%, 70% и 85% соответственно. . Результаты показали, что жизнеспособность клеток PRMI8226 в группе PEG-CdTe-DOX значительно снизилась по сравнению с группой DOX ( P <0,05). Более того, не наблюдалось значительной разницы в жизнеспособности клеток между контрольной группой и группой PEG-CdTe. Нет существенной разницы в жизнеспособности 397 Т-клеток с PBS и PEG-CdTe (концентрация PEG-CdTe такая же, как в эксперименте RPMI 8226). Эти данные согласуются с внутриклеточными концентрациями DOX (рис. 3 и 4) и указывают на то, что PEG-CdTe способствует целевой доставке, не мешая терапевтическим эффектам. Таким образом, апоптоз клеток PRMI 8226 заметно усилился, что указывает на то, что PEG-CdTe-DOX можно использовать в качестве системы доставки лекарств.

Изображения флуоресцентной микроскопии клеток PRMI 8226 после получения PEG-CdTe, DOX или PEG-CdTe-DOX. Примечания: а , d ПЭГ-CdTe; б , e DOX; c , f ПЭГ-CdTe-DOX. Красная флуоресценция указывает на PEG-CdTe-DOX стрелками (шкала:50 мкм, × 400; длины волн излучения DAPI и DOX составляли 450 и 585 нм соответственно)

Средняя интенсивность флуоресценции в PRMI8226 по данным проточной цитометрии и ингибирование роста клеток PRMI8266 при различных обработках. Примечания: а ПЭГ-CdTe; б DOX; c ПЭГ-CdTe-DOX; г интенсивность флуоресценции DOX и PEG-CdTe-DOX по сравнению с PEG-CdTe (** P <0,01). е Анализ CCK-8 клеток PRMI 8226, обработанных PBS (контроль), PEG-CdTe, DOX и PEG-CdTe-DOX через 24, 48 и 72 часа (* P <0,05)

Апоптоз клеток PRMI8226

Общая скорость апоптоза клеток PRMI8226, измеренная с помощью FCM, составила 4,78%, 6,95%, 34,07% и 66,5% в контрольной группе, группах PEG-CdTe, DOX и PEG-CdTe-DOX, соответственно (фиг. 5). Скорость апоптоза в группе PEG-CdTe-DOX значительно увеличилась по сравнению с группой DOX ( P <0,01). Однако показатели апоптоза существенно не различались между контрольной группой и группой PEG-CdTe, что позволяет предположить, что PEG-CdTe безопасен и может значительно повысить эффективность DOX.

Скорость апоптоза клеток PRMI 8226 при различных обработках. Примечания: а PBS; б ПЭГ-CdTe; c DOX; г ПЭГ-CdTe-DOX. е Сравнительные показатели апоптоза клеток PRMI8226 в разных группах показаны на гистограмме (** P <0,01 по сравнению с контролем; ^## P <0,01 по сравнению с DOX)

Вестерн-блоттинг

Вестерн-блоттинг был проведен для измерения уровней экспрессии ассоциированных с апоптозом белков Bax, Caspase-3 и Bcl-1 (фиг. 6). Bax и каспаза-3 постепенно повышалась как в группах DOX, так и в группах PEG-CdTe-DOX. Напротив, экспрессия Bcl2 изменилась в обратную сторону. В группе PEG-CdTe-DOX Bax и каспаза-3 были сильно экспрессированы по сравнению с группой DOX ( P <0,05), а экспрессия Bcl2 была наименьшей. Эти данные подтверждают, что противоопухолевое действие PEG-CdTe-DOX является наиболее эффективным среди других.

Экспрессия белков ассоциированных с апоптозом генов клеток PRMI 8226 при различных обработках. Примечания: а PBS; б ПЭГ-CdTe; c DOX; г ПЭГ-CdTe-DOX (* P <0,05)

Обсуждение

Основная причина неудач химиотерапии опухолей - непереносимость пациентов. Режим PAD, включающий бортезомиб, DOX и дексаметазон, является терапией первой линии при множественной миеломе [9]. DOX играет важную роль в лечении множественной миеломы. DOX подавляет пролиферацию и вызывает апоптоз опухолевых клеток, разрушая ДНК [20]. Однако цитотоксические препараты, такие как DOX, вызывают различные побочные эффекты на нормальные ткани и органы, особенно кардиотоксичность [21]. Миелома чаще всего диагностируется у людей в возрасте от 65 до 74 лет [22], а пожилые пациенты с множественной миеломой часто страдают дисфункцией органов и не могут получать высокие дозы химиотерапии для улучшения результатов. Переносимость является гарантией продолжения лечения множественной миеломы и тем самым ограничивает клиническое использование DOX. Следовательно, многие пациенты с ЭММ не имеют шансов на получение эффективного лечения из-за того, что не переносят высокие дозы химиотерапии. Таким образом, актуальна разработка методов, позволяющих уменьшить побочные эффекты и усилить терапевтические эффекты. В этой работе мы разработали систему доставки, содержащую DOX, с использованием наночастиц PEG-CdTe, которые были способны избирательно концентрировать лекарства в опухолевых тканях через системный кровоток.

Наше исследование показало, что наночастицы PEG-CdTe могут загружать DOX с высоким DL и EE (рис. 2e), что согласуется с другими исследованиями [12, 13]. Более того, наночастицы PEG-CdTe диаметром 8,2 нм (<10 нм) могут быстро метаболизироваться в мочевыделительной системе [23], а наночастицы PEG-CdTe-DOX размером 78,31 нм (<200 нм) продлевают кровообращение. время и уменьшают или даже избегают опсонизации плазмы и абсорбции в ретикулоэндотелиальной системе [23]. В качестве носителя наночастиц лекарства высвобождались из PEG-CdTe в зависимости от pH и контролируемого pH и продлевали период циркуляции, что было важно для практической системы доставки лекарств, чтобы предотвратить нежелательный иммунный ответ и тканевые реакции против носителя лекарства. [24]. Микроокружение опухоли было при более низком pH по сравнению с нормальными тканями из-за гипоксического состояния [25] и, таким образом, выделяло больше DOX. Концентрация лекарства в кислой микросреде (опухолевые ткани) и, следовательно, эффективность химиотерапевтических препаратов могут быть улучшены [26]. Следовательно, лекарство массово высвобождалось вокруг опухолевых клеток, тогда как лекарство в основном оставалось в носителе в нормальной физиологической среде и меньше высвобождалось в нормальные ткани. Внутриклеточные эксперименты также подтвердили, что больше DOX доставлялось в клетки PRMI 8226. Таким образом, повысилась химиотерапевтическая эффективность и были вызваны побочные эффекты на нормальные ткани.

Эксперименты in vitro неизменно показали, что PEG-CdTe-DOX нацелен на опухолевые клетки и увеличивает накопление в них лекарства (рис. 3). Точно так же ингибирование пролиферации и апоптоз клеток PRMI 8226 увеличивалось с помощью PEG-CdTe-DOX по сравнению с одним DOX при той же концентрации (фиг. 4). Следовательно, для достижения такой же химиотерапевтической эффективности требовалось более низкое содержание DOX. Кроме того, ингибирование пролиферации клеток RPMI 8226 и индукция апоптоза могут быть увеличены с помощью PEG-CdTe-DOX, который является основным способом, которым препараты убивают клетки миеломы (рис. 5). Кроме того, не было обнаружено значительной разницы между группой PEG-CdTe и контрольной группой, которая подтвердила, что PEG-CdTe не обладает терапевтической активностью in vitro. Следует отметить, что наши результаты указывают на высокую безопасность и низкую цитотоксичность PEG-CdTe при низкой концентрации, что согласуется с данными других исследований [12, 27]. Однако скорость апоптоза клеток PMIR 8226, оцененная с помощью FCM в группе PEG-CdTe-DOX, очевидно выше, чем в группе DOX ( P <0,01). Таким образом, PEG-CdTe может значительно ослабить побочные эффекты DOX, доставляя лекарства к опухолевым клеткам.

Были рассмотрены три основных пути апоптоза:митохондриальный путь, путь эндоплазматического ретикулума и путь рецептора смерти. В митохондриальном пути апоптогенные факторы (например, цитохром C) сначала высвобождаются из митохондрий в цитозоль, а затем инициируют апоптоз этого пути, индуцированный каспазным путем [28]. Семейство Bcl2 состоит из проапоптотических белков (Bax, Bad и Bak) и антиапотопных белков (Bcl-xl и Bcl2) [29]. Bax может мигрировать из цитозоля на митохондриальную мембрану, когда стимулируется сигналами апоптоза, который является вершиной клеточных механизмов «жизни или смерти». Bcl2 и Bax представляют собой пару положительных и отрицательных регуляторов генов, поскольку Bax индуцирует апоптоз, а Bcl2 ингибирует его [30]. Каспаза-3 может не только способствовать апоптозу, в то время как выживание является сильнейшим ингибитором апоптоза, но также способствует пролиферации клеток, которые могут непосредственно активировать каспазу-3 и каспазу-7, тем самым блокируя апоптоз [31, 32]. Caspase-3, исполнитель в семействе каспаз, также может расщеплять и инактивировать поли-адп-рибозную полимеразу при инициации [12]. В настоящем исследовании была обнаружена экспрессия родственных апоптотических белков, чтобы изучить молекулярный механизм, как PEG-CdTe-DOX усиливает противоопухолевую активность. Было обнаружено, что PEG-CdTe-DOX может усиливать цитотоксическое действие на опухолевые клетки, вызывая апоптоз через каспазо-опосредованный путь апоптоза.

Выводы

Мы изготовили PEG-CdTe-DOX для обработки EMM с высокими EE и DL. Эта система может целенаправленно доставлять DOX к клеткам RPMI 8226, тем самым увеличивая терапевтические эффекты и уменьшая побочные эффекты DOX. Нацеливание на PEG-модифицированный CdTe может повысить химиотерапевтическую эффективность и уменьшить побочный эффект, что может открыть путь к более эффективному лечению рака.

Сокращения

DAPI:

4 ', 6-диамидино-2-фенилиндол

DL:

Загрузка лекарств

DOX:

Доксорубицин

EE:

Эффективность инкапсуляции

EMM:

Экстрамедуллярная множественная миелома

FCM:

Проточная цитометрия

ВЭЖХ:

Высокоэффективная жидкостная хроматография

ММ:

Множественная миелома

PBS:

Фосфатный буферный раствор

PEG-CdTe-DOX:

Квантовые точки теллурида кадмия, модифицированные полиэтиленгликолем

SDS / PAGE:

Электрофорез в полиакриламидном геле с додецилсульфатом натрия

ТЕМ:

Просвечивающий электронный микроскоп