Antikor-conjugates için (ACs) birleştiğinde Viral kaynaklı peptidler, moleküler yükleri artan tümör hücre birikmesi ile teslim etme potansiyeli nedeniyle ivme kazanıyor bir yaklaşım var. Peptid konjügasyon, AC ve hücre içi yük birikimi ve tümör hedefleme değerlendirmek için ortak yöntemleri kullanarak, bu protokolü anahtar ilk geliştirme aşamalarında araştırmacılar yardımcı olur.
Antikor-virüs kaynaklı peptidler ile modifiye conjugates (ACs) tümör hücre teslimat maddeleri, kanser tedavisinde kullanılan ve artan hücresel birikimi nedeniyle üzerinde geçerli ACs Imaging moleküler yükleri için potansiyel olarak güçlü bir sınıfıdır. Sırasında erken AC vitro geliştirme, Floresans teknikleri ve radioimmunoassays hücre içi yerelleştirme, birikimi verimlilik ve hedef hücre özgüllük belirlemek için yeterlidir. Şu anda, hücreleri AC hücre içi birikimi ve yerelleştirme değerlendirmek için hazırlanması için standart yöntemleri üzerinde hiçbir fikir birliği yoktur. Özellikle birkaç aday inşa edilmiştir Eğer virüs kaynaklı peptidler ile modifiye ACs ilk test önemlidir. Hücre içi birikimi Floresans tarafından belirlenmesi ACs arka plan sinyalini hücre yüzeyinde tarafından etkilenen ve birikimi yorumlanması karmaşık. Radioimmunoassays, genellikle tedavi hücreleri şeker ve farklı hücre bölmeleri radyoaktivite ölçülür. Ancak, hücre hücre hücre lizis değişir ve genellikle nükleer ve sitoplazmik bölmeleri yeterince izole değildir. Bu yanıltıcı veri yükü teslim özellikleri oluşturabilir. Radiolabeled virüs kaynaklı peptid-modified ACs radyonüklid görüntüleme tarafından izledi farelerin taşıyan tümör olarak intravenöz enjeksiyon vivo içinde aşamasında tümör hedefleme ve yükü teslim özelliklerinin belirlenmesi için güçlü bir yöntemdir geliştirme. Ancak, bu görece yeni bir ilerleme ve birkaç gruplar virüs kaynaklı peptid-modified ACs bu şekilde değerlendirdi. Peptid-modified AC birikimi virüs kaynaklı confocal mikroskobu ve radioimmunoassays kullanırken daha doğru bir şekilde değerlendirmek için işlem görmüş hücreleri işlenmesi açıklayın. Özellikle, hücre yüzeyine kaldırmak trypsinizing hücreler için bir yöntem ACs bağlı. Ayrıca hücresel ayırma geliştirmek için bir yöntem sağlar. Son olarak, bu protokolü ilk tümör tümör taşıyan farelerde özellikleri hedefleme değerlendirmek için Pozitron emisyon tomografisi (PET) kullanarak bir vivo içinde yöntemi sağlar. Radyoizotop 64Cu kullandığımız (t1/2 = 12,7 h) olarak bu iletişim kuralı bir örnek yükünde.
Antikor-conjugates (ACs) etkili ilaçlar kanser tedavileri geliştirmek için ve tümör tespit için dönüştürücü bir sınıfının içine olgunlaşması Biyofarmasötikler vardır. Monoklonal radioisotopes, küçük moleküller ve biyolojik toksinler gibi moleküler yükleri için Birleşik antikor (mAb) oluşur, ACs bu yükleri kanser hücrelerinin enfes hedef antijen benzeşme ve özgüllük ile teslim etmek mümkün. Böylece ACs olasılığını önemli ölçüde nonspesifik toksisite azaltmak ve tümör sitesinde yükü aktivite artışı var. Tedavi amaçlı, sitotoksik küçük moleküller (antikor-uyuşturucu conjugates olarak yaygın olarak anılacaktır) taşıma ACs geleneksel tedaviler 1, başarısız olduğu hastalarda meme kanseri ve Hodgkin Lenfoma tedavisi için onaylanmıştır 2. Ayrıca, ACs taşıma radioisotopes (genellikle radioimmunoconjugates adlandırılır) de geliştirme aşamasındadır. Radyoizotop görüntüleme için taşıma bir AC prostat kanseri metastaz 3tanımlamak için onaylanmıştır. Onay 4için gönderilmiş pek çok daha fazla terapötik ACs ile iyimserlik ACs kanser bakımı 5geliştirmek için gelecek için yüksektir.
Yine de, chemotherapeutics veya radioisotopes teslim edilirken, etkili bir şekilde bu yüklerini hedef hücreleri içinde biriken zorluk ACs yok. Bu açıdan önemli ölçüde uzun ömürlü hastalıksız sağkalım veya yüksek karşıtlık tümör 6,7görüntüleme sağlamak için ACs yetersizlik içinde birçok durumda da katkıda bulunur. ACs bağlamak sonra onların hedef antijen genel olarak, onlar reseptör aracılı endositoz bilinen işlem aracılığıyla içselleştirilmiş. ACs sonra endosomes içinde entrapped ve organellerin bozulması için insan ticareti ve yükü bırakın 8. Hücre içi ticaret işleminin ACs yüksek yük özgüllük ve hedef kanser hücrelerine karşı etkinlik elde etmek için sorunlar teşkil etmektedir. Örneğin, birçok antijenleri Her2 gibi (hedef için tedavi AC Trastuzumab-emtansine) ilk 30 dk 9ilişkili antikorlar % 85 kadar geri dönüşüm. Bir kez bozulması oluşur, Ayrıca, yayımlanan chemotherapeutics ve radioisotopes aktif olarak artan ifade ve/veya ilişkili membran transport proteinleri 10,11etkinlik tarafından verilebilir. Lysosome bozulması da tedavi enzimler gibi roman biyolojik payloads teslimini engelleyen ve -ebilmek var olmak oligonucleotides 12,13devre dışı. Aslında, kanser hücresi ACs tarafından teslim payloads hücre içi gerekli birikimi abrogating son derece etkili olduğunu.
Bu iletişim kuralı için özellikle endosome tuzak kaçan ve hücre çekirdeği yerelleştirme için virüs kaynaklı peptidler ACs birleştiğinde kavramını uygulamak açıklar. Konak hücre sistemleri işlemek için böyle sofistike ile bu virüs kaynaklı proteinler ve peptidler geliştirilmesi olarak potansiyel Biyofarmasötikler uzun tedavi araştırma 14‘ te kökleşmiş olduğunu şaşırtıcı değil. Milyonlarca yıldır virüs proteinleri normal fizyolojik memeli hücre sistemleri etkili konak hücreleri girmek için açığından olağanüstü bir topluluğu elde etmek için evrim geçirmiş. Reseptör aracılı endositoz ile içselleştirilmiş virüsler, onlar da lysosome için ticareti nerede proteaz yerelleştirilmiş bir konsantrasyon bir saldırı hayatta kalmak için sorunlu olabilir kaçan ile zorlanmaktadır. İlaç dağıtım endosome tuzak kaçan kullanıldığında iyi karakterize viral kaynaklı peptid transkripsiyon (Tat) protein 15insan immün yetmezlik virüsü transactivator var. Tat endosome tuzak düşük pH bu noktada protein konformasyon kendi içine yerleştirin ve endosomal membran 16bozmak için etkinleştirme Tat değişikliklerden algılama tarafından kaçmak yapabiliyor. Bu Tat-yükü conjugates sitoplazma erişmek mümkün olur. Bu iletişim kuralı ile ilgili ikinci viral manipülasyon öğe tedavi genler ve uyuşturucu çekirdeği 17‘ ye teslim etmek için kullanılan yaklaşımdır. Virüs başarıyla nükleer membran nükleer gözenek karmaşık (NPC) iletmek yoluyla ilerleme için konak hücre makine işlemek için evrim geçirmiş. Hücresel oluştururlar (veya içeren bağlama içeren proteinler) nükleer yerelleştirme sinyalleri (NLSs) için nükleer bağlama için gerekli taşıma NPC ile gerekli hareketleri sağlayan proteinler (örneğin karyopherins α ve β). Virüs proteinleri konak hücre taşıma proteinleri çekirdeği 18mekik için kullanma özelliğini ile bunları sağlamak NLS sıraları içerir geliştirdik.
Çok sayıda ACs daha önce Tat ve NLS türetilmiş peptidler ile functionalized edilmiş ve kanser hücrelerinin içinde birikir yeteneğini ve tümör 19,20,21,22 hedefleme için test ,23,24,25,26,27,28,29,30 (Tablo 1). Sitotoksik yükleri teslim çalışmalar virüs kaynaklı peptidler ile modifiye ACs hücresel birikimi, sitotoksisite ve değiştirilmemiş ACs 22,26üzerinde öldürmek tümör önemli ölçüde artırabilirsiniz gösterdi. AC roman bu sınıf için ortak bir özelliği onların yapıdır. Genellikle, peptidler ücretsiz sulfhydryl Grup sağlayan bir terminal sistein içerir. MAbs N– hydroxysuccinimide (NHS) ve ters ucunda maleimide grupları içeren bir noncleavable bifonksiyonel crosslinker ile ilk tepki. NHS esterleri mAb Amid bağı oluşturmak için Birincil aminler ile tepki. Ücretsiz maleimide grupları ile tepki mAb sonra bir thioester bağ ve böylece peptid ve mAb bağlantı oluşturmak üzere peptitler üzerinde sulfhydryl gruplarıyla tepki. Homobifunctional crosslinkers kullanılan 28olmasına rağmen heterobifunctional crosslinker daha yaygın olarak virüs kaynaklı peptid-ACs 22,23,26yapımında kullanılan, 31,32. Bu iletişim kuralı, özellikle crosslinker sulfosuccinimidyl 4-(N-maleimidomethyl) kullanıyor Siklokekzan-1-karboksilat (sulfo-SMCC) için kullanım kolaylığı ve onaylanmış antikor-uyuşturucu eşlenik Trastuzumab-emtansine ve birçok kullanıldığından virüs kaynaklı peptid-ACs 8,22,23,26,31,32. Sodyum Lauryl Sülfat polyacrylamide Jel Elektroforez (SDS-sayfa) olduğunu ve başlangıçta konjugasyon verimliliği belirlemek için birincil yöntem yarı sayısal peptidler mAb başına sayısı. Confocal mikroskobu bir fluorescently etiketli ikincil antikor mAb için belirli kullanarak genellikle başlangıçta peptid-modified ACs virüs kaynaklı hücre içi dağıtım özelliklerini değerlendirmek için yöntemidir. Şimdiye kadar radioisotopes virüs kaynaklı peptid-modified ACS’nin teslim birincil yük vardır. Radioisotopes avantajlı olduklarından radyoaktivite hücrelere kolayca gama sayarak sayılabilir. Buna ek olarak, insan kanser fare modelleri içine çevrilir ACs sağlamak araştırmacılar yeteneği ile tümör gibi tek foton emisyon bilgisayarlı tomografi ve Pozitron emisyon tomografisi (PET) moleküler görüntüleme yöntemleri kullanarak hedefleme değerlendirmek 23 , 32 , 33. genel olarak, inşaat ve doğrulama testi öncelikle araştırmacılar tarafından kullanılan yöntemleri etkili biçimde girin ve teslim ACs virüs kaynaklı peptidler ile ilk geliştirme aşamasında değiştiren çok iyi bir değerlendirme sağlar yükü hedef hücrelere ve hedef tümörler için.
Tat – ve NLS-modified ACs daha fazla yükü teslim kanser hücreleri içinde ve tümörleri için geliştirmek için ışıklı anahtar alanları vardır. NLS-modified ACs ile ilgili hücre içi birikimi verimliliği mütevazı 23,31,34olabilir. Verimsiz hücre içi birikimi devam endosomal tuzak tarafından nedeniyle oluşur. Vivo tümör hedefleme de her iki Tat – ve NLS-Modifiye ile ACs azalmış. Tat ve NLS etkin dizileri birkaç olumlu şarj edilmiş kalıntıları içerir. MAbs için bağlı, genel olarak Katyonik ücret önemli ölçüde artış 35olabilir. Sonuç olarak, Tat – ve NLS-modified ACs sağlıklı dokulara anlamazdın arttı ve hızlı kan izni arttı.
Grubumuza bir bileşik bileşik geliştirilen kolik asit NLS (ChAcNLS; bağlı oluşan Şekil 1). ChAcNLS-modified ACs hücre içi teslim edilen radioisotopes birikimi artırmak ve tümör için NLS değiştirilme tarihi ve geleneksel ACs 33,34göre hedefleme geliştirmek mümkün. Kolik asit arkasında mekanizması kolik asit endosome kaçış ceramide oluşumu ile tetiklemek için kullanmak için membran füzyon üzerinde güvenemez select nonenveloped virüslerin yetenek esinlenmiştir. Örneğin, domuz enterik virüs ceramide 36,37,38sphingomyelin hidroliz tromboksan sphingomyelinase etkinleştirir kolik asit acemi. Bu endosomal membran oynattığını ve virüs’ün dışarı için sağlar. Böylece, kolik asit NLS tamamlayan başka bir virüs kaynaklı bileşenidir.
Bu alan ileri ve gelecek hareket ederken gelişmeler ortaya yükü teslim virüs kaynaklı peptidler ile modifiye ACs tarafından biyokimyasal ve fonksiyonel özellikleri visual gösteriler sırasında ilk geliştirme sağlamak için uygun bir zaman. Burada, virüs kaynaklı peptid-modified ACs hücre içi birikimi ve tümör erken sahne gelişimi sırasında hedefleme verimli ancak basit tespiti için ilk değerlendirilmesi için bizim Protokolü açıklar. Biz piyasada bulunan mAbs 7 g 3 ve A14 örnek model sistemleri olarak kullanın. Yordam 1 SDS-sayfa ‘ go/Hayır git’ kararlar inşa ACs için izin veren bir yöntem olarak açıklar. Yordam 2 AC hücre içi dağıtım ve birikimi geliştirilmiş görselleştirme için izin trypsinization kullanarak bir yöntem açıklanır. Yordam 3 doğru nükleer yerelleştirme belirlemek gelişmiş hücre içi ayırma için bir yöntemi açıklar. Bu yordamda biz yükü 64Cu kullanmaktadır (t1/2 = 12,7 h) çünkü için hücresel sızma savunmasız ve Pozitron emitör 10numara. Böylece, yordam 4 vivo içinde tümör tümör alımını arka plan (Yani nontarget sağlıklı dokulara) göre görselleştirmek ve örnek AC özellikle ve etkili olabilir belirlemek için evde beslenen hayvan görüntüleme karakterizasyonu hedefleme açıklar Hedef tümörler. Bu yöntemlerin daha fazla ilerleme için adayları belirlemek için ACs virüs kaynaklı peptidler ile değiştirilmiş geliştirme araştırmacılar için yeterlidir.
Anti-kanser ajanı sistemik teslimini büyük hedefleri birikimi tümör site ve kanser hücrelerinin içinde alımını artırmak ve sağlıklı dokularda istenmeyen yan etkileri azaltmak için vardır. Tümör hücreleri moleküler yüklerini hedef AC teslim tedavi ve tümör tespit için çok umut verici bir yaklaşımdır. Ancak, etkinlik eksikliği endosome tuzak tarafından neden olduğu ve önemli bir meydan okuma, akış lizozomal bozulması kalır. Yeni nesil ACs inşası için bir örnek ChAcNLS peptid bu proto…
The authors have nothing to disclose.
Bu eser Kanser Araştırma Derneği (Kanada) ve CIMS tarafından finanse edildi. Yazarlar Dr Samia AIT-Mohand ve Jean-François Beaudoin yardım için teşekkür ederiz. Dr. melek Lopez (Üniversitesi Güney Avustralya) mAb A14 için.
Sulfo-SMCC | Thermo Scientific | 22122 | There are many homo- and hetero-bifunctional maleimide crosslinkers to choose from. |
Amicon Ultra-0.5 mL Centrifugal Filters | EMD Millipore | UFC505096 | There are pack sizes of 8, 24, and 96. Choose according to your needs. |
Precision Plus Protein Kaleidoscope Standards | BioRad | 1610375EDU | Mulicolor recombinant proteins from 10-250 kDa. |
Trypsin-EDTA (0.25%), phenol red | Thermo Scientific | 25200056 | 100 or 500 mL volumes to choose from. |
Goat anti-Mouse IgG (H+L) Secondary Antibody, Alexa Fluor 647 conjugate | Thermo Scientific | A-21235 | 1-10 μg/mL recommended |
NOTA-NHS | CheMatech | C100 | |
Lamin A/C antibody (N-18) | Santa Cruz Biotechnology | sc-6215 | |
Rab7 antibody | Santa Cruz Biotechnology | sc-376362 | |
A14 mAb | BD Biosciences | 555902 | |
NuPAGE LDS Sample Buffer (4x) | Thermo Scientific | NP0007 | |
2-Mercaptoethanol | Sigma Aldrich | M3148-25ML | |
TF-1a cells | ATCC | ATCC CRL-2003 | |
RPMI 1640 medium | ATCC | ATCC 30-2001 | |
RIPA lysis and extraction buffer | Thermo Scientific | 89900 | |
AMIDE medical imaging software | available at amide.sourceforge.net | Completely free download | |
FluoView FV1000 Confocal Microscope | Olympus | ||
Fluoview Software | Olympus | www.olympus-lifescience.com | |
ITLC strips | Biodex | 150-771 |