Synthesis, azonosítása és in vivo vizsgálatok a tumor-célzóanyag peptid doxorubicin (PDOX) kezelésére peritoneális carcinomatosis gyomorrák hasonló hatékonysággal, de csökkent toxicitás

Synthesis, azonosítása és in vivo vizsgálatok a tumor-célzóanyag peptid doxorubicin (PDOX) kezelésére peritoneális carcinomatosis gyomorrák hasonló hatékonysággal, de csökkent toxicitás
Abstract
alapon
Ez a munka, amelynek célja, hogy szintetizálni egy katepszin B ( CTSB) -cleavable tumor targeting prodrog peptid doxorubicin (PDOX), és tanulmányozzák az in vivo hatásosság és toxicitás egy állatmodellje gyomor peritoneális carcinomatosis (PC).
módszerek
PDOX szintetizáltuk doxorubicin (DOX) fűződő egy CTSB hasítható dipeptid Ac-Phe-Lys és egy para-amino-benzil-oxi (PABC) távtartó. PC modell alakult injektálásával VX2 tumorsejtek a gyomor al-nyálkahártya 40 nyúl, ami aztán random 4 csoportra: a kontroll (n = 10), kezelés nélkül, a HIPEC (n = 10) kapó cytoreductiv sebészet (CRS) plusz hipertermiás intraperitoneális kemoterápia (HIPEC), a PDOX (n = 10) és a DOX (n = 10) kapó szisztémás kemoterápia PDOX 50,0 mg /kg-os vagy DOX 5,0 mg /kg, illetve, miután a CRS + HIPEC.
Eredmények katalógusa a medián teljes túlélés (OS) volt 23,0 d (95% CI: 19,9 d - 26.1 d) a Control, 41,0 d (36,9 d - 45,1 d) a HIPEC 65,0 d (44,1 d - 71,9 d) a PDOX, és 58,0 d (39,6 d - 54,4 d) a DOX. A kontrollhoz képest, az OS-ben meghosszabbította a 70% -ot a HIPEC (p katalógusa < 0,001), és tovább bővítette a 40% -ot DOX (p = 0,029 katalógusa), és 58% -kal a PDOX (p =
0,021), és a PC-súlyossága csökkent a HIPEC és tovább csökkent a PDOX és DOX. Kapó állatokat DOX kezelést kapott hematológiai toxicitás, kifejezett csökkenés a fehérvérsejtek és a vérlemezkék, valamint szívtoxicitás jelentősen növelte a kreatin-kináz MB izoenzim, nyilvánvaló szívizom koagulációs nekrózis, jelentős nukleáris degeneráció, peri-mag mitokondrium törlés, mitokondrium-Pyknosis, és kóros beiktatott lemezeket. De ezek a toxikus nem volt egyértelmű a PDOX.
Következtetések katalógusa PDOX egy újonnan szintetizált tumor célzás előanyaga DOX. Összehasonlítva a DOX, PDOX hatékonysága hasonló, de csökkentett hematológiai és kardiális toxicitás kezelésére nyúl modell a gyomor PC.
Kulcsszavak
Peritoneális carcinomatosis Gyomorrák Peptide doxorubicin cytoreductiv műtét hipertermikus intraperitoneális kemoterápia alapon
GC egyike a leginkább gyakori daganatokban a fejlődő országokban, ahol a második helyen szempontjából előfordulási aránya és a harmadik legnagyobb halálozási arány a férfiak körében, és negyedik helyet mind előfordulási aránya és a halálozási ráta a nők körében, szerint a legutóbbi globális statisztika [1, 2]. GC is a harmadik vezető oka a rák okozta halálozás Kínában [3], ahol több mint 70% -a GC már klinikailag megelőlegezett idején sebészi feltárás, így sebészi eltávolítás önmagában nem gyógyító [4]. Katalógusa PC GC már régóta tekintik végzetes kórkép. Úgy határozzuk meg, a beültetés tumorsejtek egész hasüregbe és jelenléte jellemzi a tumor gócok különböző mérete, száma és eloszlás a peritoneális felszínen, valamint a rosszindulatú hasvízkór, ami gyakran a lokoregionális morbiditás nélkül szélesebb szisztémás áttétek. Betegek gyomor PC szembe lehangoló eredmény, a medián túlélés pedig mintegy 6 hónap. [5] katalógusa Nincs egységes kezelés gyomor PC. A jelenlegi kezelések ilyen PC szisztémás kemoterápia, a legjobb támogatást ellátás és a palliatív kezelés. Annak érdekében, hogy megoldják ezt a problémát, egy új kezelési mód az úgynevezett CRS plusz HIPEC került kifejlesztésre az elmúlt 3 évtizedben, figyelembe előnye a műtét csökkenti látható tumorral és regionális hipertermiás kemoterápia felszámolására mikrometasztázi- [6]. Egyre több bizonyíték azt sugallja, hogy a kombináció a CRS és HIPEC hozhat túlélési előnyt kiválasztott betegek gyomor PC. Korábbi kísérleti tanulmány [5], azt is bebizonyították, hogy a CRS + HIPEC valóban képes hozni túlélési előny elfogadható biztonságosság, bizonyítva, hogy támogassa a kombinált stratégiával kezelésére kiválasztott betegek gyomor PC.
Fejlesztése során PC, GC sejtek enzimeket, hogy megkönnyítse a rákos sejteket a vetés és a gyarmatosítás a hashártya. CTSB egyik kulcsfontosságú enzimek ebben a kritikus folyamat, a túlzott kifejezett GC, valamint egyéb rákok [7-9], és aktívan részt vesz a daganatos invázió [10-12]. Másrészt, rendkívül alacsony kifejezve normális sejtek és inaktív, vagy veszít aktivitásából, amint diszpergáljuk vizes közegben re-sejtek [13]. Így CTSB már régóta tekintik a jelölt cél a rák terápiájában [14].
Megállapítást nyert az MAGIC vizsgálatban, hogy az antraciklin zárt rend hasznos kemoterápiát GC [15]. DOX egy tipikus képviselője antraciklineket. Bár a DOX egy fontos gyógyszer kemoterápia, a toxikus hatások nyilvánvalóak, mint például a szív-toxicitás és csontvelő-szuppressziót. Ahhoz, hogy megmaradjon a terápiás hatást, miközben csökkenti a mellékhatásokat, Dubowchik et al [16-18] tervezett egy okos prodrug DOX, PDOX (1. ábra). Ebben a módosított DOX, Ac-Phe-Lys egy dipeptid specifikus CTSB, és PABC (para-amino-benziloxi) egy önálló immolative távtartó [16]. A prodrug inaktív, amikor kevés CTSB aktivitás, mint például a normális szövetekben és a perifériás vér, elkerülve így a mellékhatások a normális szövetben. Során a rák terjedését, aktivált CTSB van felett expresszálódik a külső membránján a betörő rákos sejtek [19, 20], amely hasítja az Ac-Phe-Lys dipeptidet a Lys-PABC kötés [16]. Ezután a kitett PABC távtartó önálló hidrolizálni upon dezacilezési [21] és a szabad DOX molekulák szabadulnak fel, ami a közvetlen elpusztítása a betörő rákos sejtek [16]. 1. ábra PDOX szerkezete (lásd a keretben), kémiai szintézissel és hatásmechanizmusuk. PDOX sikeresen szerint szintetizáljuk a 7 lépés kémiai folyamat. Kémiai szerkezete Ac-Phe-Lys-PABC-DOX-HCI (látható a doboz), és a molekuláris képlet C52H60ClN5O16. PDOX tartalmaz CTSB hasítható dipeptid Ac-Phe-Lys (dupla piros perjeleket) egy PABC távtartó (piros perjel) és rákellenes gyógyszer DOX. Amikor PDOX eléri CTSB dúsított területen, mint például az invázió előtt a rák, az Ac-Phe-Lys dipeptidet hasítja CTSB a Lys-PABC kötés, felfedve a PABC távtartó, amelyet aztán a hidrolizált spontán (piros perjel), ennek eredményeképpen szabad DOX a rák terjedésének első. Így PDOX is fejtenek ki citotoxikus megtámadják a ráksejtek, miközben védi a normális sejteket a túlzott gyógyszer-expozíció, a stratégia az úgynevezett passzív célzott terápia. CTSB: katepszin B katalógusa Ebben a tanulmányban azt szintetizált a PDOX és értékelték a hatásosságát és biztonságosságát CRS + HIPEC molekuláris célzott terápiás rend PDOX célzott kezelésére nyúlmodellben gyomor- PC. Katalógusa Eredmények katalógusa szintézis és azonosítása PDOX katalógusa PDOX sikeresen szerint szintetizáljuk a korábban bejelentett 7-lépéses kémiai folyamat (1. ábra) [16-18].
PDOX (Ac-Phe-Lys-PABC-DOX-HCI) volt piros szilárd por molekulatömege 1046,51 (MS: m /z számított a C 52H 60ClN 5O 16: 1046,52, talált: 1046,50), kémiai tisztasága 99,1% (HPLC) , szerkezete C 52H 60ClN 5O 16 (mind a H 1-NMR és a C 13-NMR) (2. ábra), és olvadáspontja 180 ° C (bomlik), amely stabil -5 ° C és 0 ° C-on 36-54 hónapig, szobahőmérsékleten 24 hónapig, megoldható a vízben, részben megoldható metanol és etanol. PDOX ebben a vizsgálatban alkalmazott volt tárolva a sötét, száraz helyen, 4 ° C-on. 2. ábra felépítése azonosítások megerősítette H 1 NMR (A) és a C 13-NMR (B).
PC modell építése és kórszövettani jellemzői katalógusa Nyúl modelljét gyomor PC-ben alakult, az összes állat (100%, 40/40). A d 8 után tumorsejtek beoltás apró, kemény és átlátható tumorcsomók alakult ki a cseplesz, és tipikus fekélyes rák körülbelül 0,5-1,0 cm átmérőjű kialakított antrumban a gyomor. Nem ascites volt megfigyelhető. Nem nyilvánvaló PC találtak más régiókban. Nem volt különbség a PC súlyossága között a nyulak. Ez lehet egyenértékű a klinikai stádium I PC Gilly feltételeknek [22] (3A).
Minden vizsgált daganatminták megmutatta kiterjedt invazív növekedés és szövetelhalás. A tumorok, a nagyobb görbület a gyomor antrum, behatolt a nyálkahártya réteg alkotnak fekélyek. Kórszövettani vizsgálat kimutatta tumor fészkek behatol az egész gyomor falán, tipikus invázió az izomba réteg és a gyomor mirigyek (3B). A tumor sejtek kerek, ovális vagy atipikus morfológiájú sok patológiás mitotikus figurák. Voltak feltűnő infiltrációja a limfociták, plazma sejtek és más gyulladásos sejtek (3C, ábra). Apoptotikus és nekrotikus tumorsejteket megfigyelhető a központi régióban a tumor gócok (ábra 3D). Tipikus PC bemutatott tumorcsomók felületén a cseplesz (ábra 3E) és hasüregbe nyirokcsomó áttétek is megfigyelhetők voltak (3F ábrán).
Tipikus fekélyes rák PC észleltek post mortem patológiai vizsgálatok nyulak a Control. A gyomor fala szinte teljesen megszállták a daganat, hogy hozzon létre a rákos fekély tartozékait összefolyó csomók a cseplesz, amely egy nagy tumor blokk. A hasfal és a membrán is teljesen megszállták a tumor. Sok tumor gócok kialakítva a bélfalon, a bélfodor, a retroperitoneum. Véres ascites lehet több, mint 100 ml-t. Minden a funkciók hasonló a klinikai és patológiai jellemzői gyomor PC betegeknél (ábra 3G). 3. ábra Az jellemzőit nyúlmodellben gyomor- PC és a HE festett mikroszkópos. (A) A kép a korai nyúl modell a gyomor PC ahol szembetűnő tumorcsomók szétszórva a hashártya és a nagyobb görbület a gyomor; (B) a képek colitis GC; (C &D) HE festett képet mikroszkóp alatt mutatja a invazív növekedés a tumorsejt fészkek infiltráló a gyomor fal (C panel, 400 ×) és a nekrotikus tumorsejtek területén elégtelen vérellátás (D panel, 400 ×); (E) a tumor gócok felületén a cseplesz (200 ×); (F) hasüregbe nyirokcsomó áttétek (200 ×); (G) post mortem patológiai vizsgálatok egy nyúl.
Survival katalógusa Állat figyeltek rögzíteni OS. Két hosszú túlélő nyúl (egy az PDOX és egy másik a DOX, élő több mint 100 d) leöltük 100. napon túladagolás injekció 2% -os pentobarbital-nátrium. A medián (95% konfidencia intervallum, CI) OS 23,0 d (19,9-26,1 d) a Control, 41,0 d (36,9-45,1 d) a HIPEC 65,0 d (44,1-71,9 d) a PDOX és 58,0 d (39,6-54,4 d) a DOX. A kontrollhoz képest, az OS meghosszabbította legalább 70% -ban a HIPEC (p katalógusa < 0,001, log rank teszt). Összehasonlítva a HIPEC, az OS-ben tovább bővítette a 40% -ot DOX (p = 0,029 katalógusa, log-rank teszt), és 58% -kal a PDOX (p = 0,021 katalógusa, log-rank teszt) (4A ). 4. ábra in vivo hatásait PDOX nyúl PC modell. (A) Kaplan-Meier túlélési görbéket az Ellenőrző HIPEC, PDOX és DOX; (B) Testtömeg változás ezekben a csoportokban. Katalógusa A tumor fennmaradását végpont katalógusa A vizsgálati végpont, a tumor terhet a Control volt legnehezebb, a tumor tömege (137,51 ± 16,09) g daganatos arány (a tumor tömege a testsúly), (7,88 ± 0,85)%, véres ascites (65,50 ± 33,45) mL, és EPCI pontszáma (9,50 ± 2,17). A kontrollhoz képest, a HIPEC jelentősen csökkentette a tumor tömege (76,50 ± 11,41) g (p = katalógusa 0,007) és daganatos arány (3,94 ± 0,54)% (p = 0,001 katalógusa), de nem EPCI pontszám (9,50 ± 2,17)% (p = 0.420 katalógusa), valamint véres ascites [(29,16 ± 15,30) ml, p = 0,085 katalógusa]. Összehasonlítva a HIPEC, PC súlyossága tovább csökkent mind a PDOX és a DOX, a EPCI pontszámot (6,40 ± 2,07, p = 0,020 katalógusa mind PDOX és DOX vs. HIPEC) és véres ascites (0,00 ml, p
< 0,001 PDOX és DOX vs. HIPEC); míg nem volt szignifikáns különbség a tumor tömege [(65,30 ± 14,55) g, p = 0,552 katalógusa, PDOX vs. HIPEC; (48,74 ± 16,31) G, P =
0,180, DOX vs. HIPEC)] és a tumort hordozó arány [(2,91 ± 0,69)%, p =
0,552, PDOX vs. HIPEC; (2,13 ± 0,78)%, p =
0,180, DOX vs. HIPEC]. Nem volt szignifikáns különbség a tumor terhet az PDOX és a DOX (1. táblázat) .table 1 EPCI állás túlélési végpontra 4 csoport nyulat [tartomány (medián)] Matton vezérlés (n = 10) Matton HIPEC (n = 10) Matton PDOX (n = 10) Matton DOX (n = 10) Matton A EPCI pontszám a különböző régiókban
Region I
0 ~ 3 (3) hotelben 0 ~ 3 (2) hotelben 0 ~ 3 (0) hotelben 0 ~ 3 (0) hotelben Region II katalógusa 3 ~ 3 (3) hotelben 3 ~ 3 (3) hotelben 3 ~ 3 (3) hotelben 3 ~ 3 (3) hotelben Region III katalógusa 1 ~ 3 (3) hotelben 0 ~ 3 (3) hotelben 0 ~ 3 (1) hotelben 0 ~ 3 (1) hotelben Region IV
0 ~ 3 (3) hotelben 0 ~ 3 (1) hotelben 0 ~ 3 (0) hotelben 0 ~ 3 (0) hotelben Ascites (ml) * katalógusa 12,0 ~ 113,4 (56,0) hotelben 0,0 ~ 94,0 (18,1) hotelben 0,0 ~ 0,0 (0,0) hotelben 0,0 ~ 0,0 (0,0) hotelben A EPCI score§ katalógusa 7 ~ 13 (11) hotelben 5 ~ 12 (9) hotelben 3 ~ 9 (6) hotelben 3 ~ 9 (6)
* Ascites: p = 0,323 katalógusa, HIPEC vs. kontroll; p katalógusa < 0.001, PDOX vs. HIPEC; p katalógusa < 0.001, DOX vs. HIPEC.
§The EPCI pontszám: p = 0,073 katalógusa, HIPEC vs. kontroll; p = 0,020 katalógusa, PDOX vs. HIPEC; p = 0,020 katalógusa, DOX vs. HIPEC; p = 0,474 katalógusa, PDOX vs. DOX. katalógusa Testtömeg változás katalógusa testtömegét minden állatot rögzítettük minden 4. d. Nem találtunk szignifikáns különbséget a kezdeti testtömegének 4 csoportban a kezelés előtt. A perioperatív testtömeg csökkent minden csoportban, mert az éjszakai koplalás. A vezérlés, a testsúly vissza egyszer táplálékfelvétel újraindulását azonban ismét fokozatosan csökkent, míg a vizsgálat végén. A 3 kezelési csoportban, a műtét utáni testsúly jelentősen csökkent, miután a modell építése és a legalsó 4 d után CRS + HIPEC, majd maradt alacsony szinten a poszt-operatív fázisban, amíg a kemoterápia lezárult. A testtömeg növekedni kezdett a D 44 a HIPEC és D 56 mind a PDOX, és a DOX és fokozatosan emelkedik egy magasabb szintre, amely kapcsolatban állt mindkét tumor növekedését az élő tumort hordozó nyúl és halál a kudarc nyúl kisebb testsúly. Ezt követően, a testsúly fokozatosan csökkent, amíg a vizsgálat végpontját egyaránt PDOX és a DOX (4B ábra).
Postmortem patológiai vizsgálatok
Mire állati halál, részletes információkat halál utáni patológiai vizsgálatok ben a 2. táblázatban felsorolt . katalógusa mellett rendszeres vizsgálatokkal összes anatómiai helyeket az esetleges rákos áttétek, különös figyelmet fordítottak a tüdő és a máj áttétek. Amint az 5. ábrán látható, a Control, kiterjedt máj áttétek észleltek 8 állat, de nem pulmonális áttéteket nyilvánvaló, mind állatok, mert a nagyon agresszív növekedési viselkedés a tumor vezetett rövid OS ebben a csoportban az állatok (ábra 5. A2, B2). A HIPEC, mint az állatok éltek sokáig, mert a CRS + HIPEC kevesebb májáttétek észleltek 4 állat, de lényegesen sokkal tüdő áttétek észleltek 7 állat (5. ábra A3, B3). A PDOX és DOX, állatban jóval kevesebb áttétek, mind a máj és a tüdő, bár az operációs rendszer tovább javult jelentősen, mert az állatoknak nemcsak CRS + HIPEC irányítani a helyi regionális metasztázis hanem szisztémás kemoterápia irányítani hematogén áttét és nyirok áttétek (5. ábra A4, B4, A5, B5) .table 2 eredményei post mortem patológiai vizsgálat 4 csoportban kifejezve% nyulak Matton vezérlés (n = 10) Matton HIPEC (n = 10) Matton PDOX (n = 10) Matton DOX (n = 10) Matton p 1 Matton p 2

• Szokatlan szerzett gyomor kivezető obstrukció csecsemőkorban: a helyzet report
• Sikeres kezelés elsődleges gyomor plasmocytomának utánozva kezelhetetlen gyomorfekély segítségével nagy dózisú dexametazon kezelés: a esetismertetés