Усиленный антиопухолевый эффект дакарбазина и все-транс-ретиноевой кислоты, ко-доставляемых через липидные наночастицы для меланомы

Аннотация

Злокачественная меланома — высокоагрессивный кожный рак, отвечающий за 80 % смертности, а общая медианная выживаемость пациентов с метастатической меланомой составляет всего 6-9 месяцев. Комбинированное лечение через одновременное введение двух препаратов в одном наноноснителе демонстрировалось элегантным и эффективным в борьбе с раком. Здесь применяется комбинированная терапия на основе дакарбазина (DBZ), одобренного FDA препарата для меланомы, и все-транс-ретиноевой кислоты (ATRA), перспективного антиопухолевого агента, загруженных на липидные наноформуляции (RD-LNF) как новая стратегия лечения злокачественной меланомы. Мы успешно инкапсулировали оба препарата в липидные наноформуляции и показали контролируемый выпуск полезной нагрузки во времени. Продемонстрировано, что одновременная доставка DBZ и ATRA может эффективно снижать пролиферацию клеток в концентрационно-зависимом режиме. Комбинационные наночастицы значительно снизили способность к колониобразованию клеток меланомы B16F10. Анализ цитометрией потока показал, что RD-LNF индуцировали большую долю апоптотических клеток с значительным подавлением прогрессии клеточного цикла и миграции клеток. Эти результаты указывают на перспективный потенциал RD-LNF в лечении злокачественной меланомы с высокой эффективностью.

Введение

Злокачественная меланома — одно из агрессивных злокачествств, преобладающих в человеческой коже. Мelanома составляет 4 % всех дерматологических раков, однако отвечает за 80 % смертности от кожного рака и становится растущей проблемой в развивающихся и развитых странах. Мelanома имеет высокие склонности к метастазированию в различные части тела, включая мозг, сердце и легкие, делая ее одной из агрессивных форм злокачествств. Если диагностирована на ранних стадиях, хирургическое удаление является потенциальной терапевтической опцией. Однако хирургическое вмешательство не гарантирует полного выздоровления от меланомы. Кроме того, радиальная фаза роста этой злокачественности становится резистентной к большинству других вариантов лечения, включая химиотерапию и лучевую терапию. Конкретно, пептидные рецепторы переэкспрессированы на поверхности меланомы, делая их привлекательной перспективой. Подтип-2 соматостатиновый рецептор (SSTR2) показан высокоэкспрессированным в клетках меланомы.

Дакарбазин (DBZ) или диметил-триазено-имидазол-карбоксамид (DTIC), алкилирующий агент ДНК, является единственным и первым выбором химиотерапевтического препарата, одобренного FDA. DBZ — сильный алкилирующий агент, убивающий раковые клетки добавлением алкильных групп к ДНК или ядерным материалам раковых клеток. Несмотря на свою мощную активность, DBZ страдает от плохой водной растворимости и короткого полувыводного периода (41 мин) в кровеносном потоке, уменьшая его терапевтический эффект в лечении меланомы. Кроме того, наблюдался разочаровывающий уровень ответа между 10 и 25 % с менее чем 5 % полного выздоровления от рака, указывая на ограничение одноагентной терапии. Поэтому срочная необходимость развить альтернативную стратегию для улучшения эффективности лечения DBZ.

Ко-доставка множественных терапевтических агентов в одном введении доказана более эффективной по сравнению с отдельными терапевтическими агентами. Ко-доставка терапевтических агентов в одной носительной системе обеспечит синергистическую активность, схожие фармакокинетические свойства и более высокую антиопухолевую эффективность. Все-транс-ретиноевая кислота (ATRA) — перспективный антиопухолевой агент, используемый в лечении нескольких раков. ATRA проявляет свою терапевтическую эффективность путем связывания с ретиноевыми кислотными рецепторами в ядре раковых клеток, приводя к ингибированию роста, пролиферации, дифференциации и итоговой смерти клетки. В отличие от других химиотерапевтических агентов, ATRA не приводила к каким-либо неблагоприятным эффектам, таким как кардиотоксичность или гипоплазия костного мозга. ATRA сообщалась усиливающей антиопухолевую эффективность при комбинации с подходящим химиотерапевтическим агентом. Снова, липофильная ATRA страдает от плохой водной растворимости и быстрого системного клиренса, необходимая стабильная система доставки.

Нанопартикулярные системы доставки показывали улучшение терапевтической эффективности инкапсулированных терапевтиков за счет их выпуска в целевых опухолевых тканях и избегания офф-таргет эффектов в системном кровеносном потоке за счет усиленного эффекта проникновения и удержания (EPR). Твердые липидные наночастицы (SLN) рассматриваются как альтернатива многим существующим носителям, включая липосомы или мицеллы, благодаря салиентным особенностям: усиленной стабильности, контролируемому выпуску препарата, высокой эффективности загрузки и простоте приготовления/масштабирования. Одним из важных аспектов SLN как носителя препарата является профиль безопасности липидов, которые имеют GRAS статус, хорошо переносятся и являются физиологическими липидами. Стабильная инкорпорация препаратов в липидное ядро улучшает водную растворимость и улучшает фармакокинетический профиль и расширяет физиологическую стабильность в системном кровеносном потоке.

В этом исследовании мы адресуем перспективную стратегию ко-доставки DBZ и ATRA с использованием липидных наноформуляций для комбинированного лечения в злокачественностях меланомы. Ожидается, что DBZ загрузится в липидное ядро, в то время как ATRA будет частью наночастичной структуры. Мы изучили физико-химические свойства, клеточное поглощение и ин витро цитоксичность комбинированных наночастиц. Кроме того, антиопухолевой эффект дополнительно оценивали анализом апоптоза, анализом клеточного цикла, колониобразованием и анализом миграции клеток.

Материалы и методы

AlGaN двухканальные HEMT с более высокой плотностью дренного тока и превосходным пробойным напряжением Развитие литий-ионных батарей: технология безбиндерных электродов для более высокой энергоплотности