Summary

Ototoxicity의 치료에 대 한 트랜스-귀 약물 전달

Published: March 16, 2018
doi:

Summary

우리는 달팽이 관에 트랜스 귀 경로 통해 약물의 지역화 된 관리 기법을 제시. Cisplatin 같은 화학요법 약물의 항 암 효능이이 경로 통해 약물 전달 방해 하지 것 이다.

Abstract

약물 유발 ototoxicity 치료 보호 에이전트의 체계적 관리는 이러한 보호 에이전트의 기본 약물 화학요법 효능 방해할 수 가능성에 의해 제한 됩니다. 이것은 특히 그의 제 행동 청각 상실에 대 한 적절 한 보호를 제공 하는 항 산화에 의해 감쇠는 약 cisplatin에 대 한 사실입니다. 다른 현재 또는 잠재적인 otoprotective 에이전트는 체계적으로 관리 하는 경우 비슷한 문제를 내포할 수 있습니다. 달팽이 관에 직접 다양 한 체액 또는 보호 에이전트의 응용 프로그램 로컬 제한 조직의 부작용으로 이러한 에이전트의 높은 수준에 대 한 수 것입니다. 이 보고서는 달팽이 관에 기초 과학 연구를 강화 하 고 클리닉에서 otoprotective 에이전트의 사용을 감독의 간단한 방법을 제공 하는 달팽이 관에 다양 한 약물 또는 생물학적 시 약의 납품의 트랜스-귀 방법 보여 줍니다. 이 보고서 트랜스 귀 약물 전달의 방법 하 고 어떻게이 기술은 성공적으로 실험 동물에서 치료에 사용 되었습니다 cisplatin ototoxicity의 예제를 제공 합니다.

Introduction

주변 청각 시스템 같은 cisplatin 및 aminoglycoside 항생제 약물에 절 묘하게 과민 하다. Cisplatin은 단단한 종양, 난소, 고환, 머리 등의 다양 한 치료에 대 한 널리 사용 되는 화학요법 에이전트와 목 암. 이 약의 사용에 익숙한 ototoxicity은 복용량 제한 그리고 흔히1치료 환자의 75-100%에 영향을 미치는. Carboplatin oxaliplatin, 등 다른 약 cisplatin2,3,,45, 대 안으로 등장 하지만 그들의 유용성은 몇 가지 암에 제한 됩니다.

초기 연구 cisplatin 및 aminoglycosides 제작한 ototoxicity 중재에 반응성 산소 종 (선생님)의 중요 한 역할을 보여왔다. 후속 연구 보여주었다 NADPH 산화 효소의 NOX3 isoform는 달팽이 관에서 선생님의 기본 소스 이며, cisplatin6,7에 의해 활성화 됩니다. 선생님 타협의 세대 선도 셀의 용량을 버퍼링 하는 항 산화8세포 막 지질 과산화를 증가 했다. 또한, cisplatin 매우 독성 알데하이드 4-hydroxynonenal (4-HNE), 세포 죽음9,10의 초기자를 생성 하는 수 산 기 급진 파의 생산을 증가 시킵니다. 이러한 결과에 따라, 여러 가지 항 산화 cisplatin ototoxicity의 치료에 대 한 조사가 되어 있습니다. N-아 세 틸 시스테인 (NAC), 나트륨 thiosulfate (STS), amifostine, 및 D-메티오닌 포함 됩니다. 그러나, 항 산화 요법의 중요 한 관심사는 이러한 항 산화 cisplatin 화학요법 효능11 cisplatin의 항 산화 분자의 thiol 그룹 상호 작용을 통해 체계적으로 관리 하는 경우를 줄일 수 있습니다.

항 산화 치료와 함께 이러한 문제에 비추어이 연구의 목표는 청력 손실을 줄이기 위해 달팽이 관에 산화 방지 제 및 기타 약물 전달의 트랜스 귀 경로 검사 했다. 약물 및 짧은 방해 (si) RNA, 아래 설명의 트랜스 귀 경로 특히 유망 나타납니다.

Protocol

남성 Wistar 쥐 했다 건강의 국가 학회 동물에 따라 처리 지침 및 남부 일리노이 대학 학교의 약 실험실 동물 관리 및 사용 위원회에 의해 승인 된 프로토콜을 사용 합니다. 청각 brainstem 응답 (ABR) 트랜스 귀 약물 전달의 효과 확인 하기 위해 의약품 안전 청 및 후 72 h 전에 마 취 동안 쥐에서 수행 되었다. 1. 청각 Brainstem 응답 (ABR) 참고: ABR 측정 청?…

Representative Results

ABR 응답 측정 쥐 3 일 다음 cisplatin 관리 임계값에 상당한 상승 했다. 이러한 임계값 상승 쥐 트랜스 귀 [R]-N-phenylisopropyladenosine 관리에 크게 감소 했다 (R-피아), 아데노신1 수용 체 주 작동 근15, cisplatin 이전. R의 행동의 특이성-1 수용 체는 8-Cyclopentyl-1, 3-dipropylxanthine (DPCPX), A1 관련 수용 체 길 항 제16<…

Discussion

트랜스-귀 관리 경로 수 그렇지 않으면 부작용을 생산 중요 한 조직의 체계적으로 관리 하는 경우는 달팽이 관에 약물 및 기타 에이전트의 지역화 된 배달 수 있습니다. 의약품 안전 청의이 방법은 조직의 경로 통해 달성 될 것 보다 훨씬 더 높은 복용량에서 행동의 사이트에 약물의 급속 한 액세스할을 수 있습니다. 여기에 제시 하 고 출판 결과 이전 보여주었다 [R]-N-페 닐 이소프로필 아데?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 문서에서 설명 하는 작업은 NCI RO1 CA166907, NIDCD RO1-DC 002396 및 RO3 DC011621에 의해 지원 되었다.

Materials

Ketathesia (100 mg/ml) 10 ml Henry Schein 56344 Controlled substance 
AnaSed Injection/Xylazine (20 mg/ml) 20 ml Henry Schein 33197
2.5 mm disposable ear specula Welch Allyn 52432
Surgical Scope Zeiss
29 G X 1/2 insulin syringe Fisher Scientific 14-841-32  Can be purchased through other vendors
cis-Diammineplatinum(II) dichloride Sigma Aldrich P4394 TOXIC – wear proper PPE
Harvard 50-7103 Homeothermic Blanket Control Unit Harvard Apparatus Series 863
Excel International 21 G X 3/4 butterfly needle Fisher 14-840-34  Can be purchased through other vendors
BSP Single Speed Syringe Pump Brain Tree Sci, Inc BSP-99
Pulse Sound Measurement System Bruel & Kjaer Pulse 13 software
High-Frequency Module Bruel & Kjaer 3560C
1/8″ Pressure-field Microphone —-Type 4138 Bruel & Kjaer bp2030
High Frequency Transducer Intelligent Hearing System M014600
Opti-Amp Power Transmitter Intelligent Hearing System M013010P
SmartEP ABR System Intelligent Hearing System M011110
Disposable Subdermal EEG Electrodes CareFusion 019-409700
16% Formaldehyde, Methanol-free Fisher Scientific 28908 TOXIC – wear proper PPE 
7 mL Borosilicate Glass Scintillation Vial Fisher Scientific 03-337-26 Can be purchased through other vendors
EDTA Fisher Scientific BP118-500 Can be purchased through other vendors
Sucrose Fisher Scientific S5-500 Can be purchased through other vendors
Tissue Plus OCT Compound Fisher Scientific 4585
CryoMolds (15 mm x 15 mm x 5mm) Fisher Scientific 22-363-553 Can be purchased through other vendors
Microscope Slides (25mm x 75mm) MidSci 1354W Can be purchased through other vendors
Coverslips (22 x 22 x 1) Fisher Scientific 12-542-B Can be purchased through other vendors
Poly-L-Lysine Solution (0.01%) EMD Millipore A-005-C Can be purchased through other vendors
HM525 NX Cryostat Thermo Fischer Scientific 956640
MX35 Premier Disposable Low-Profile Microtome Blades Thermo Fischer Scientific 3052835
Wheaton™ Glass 20-Slide Staining Dish with Removable Rack Fisher Scientific 08-812
Super Pap Pen Liquid Blocker Ted Pella, Inc. 22309
Normal Donkey Serum Jackson Immuno Research 017-000-121 Can be purchased through other vendors
TritonX-100 Acros 21568 Can be purchased through other vendors
BSA Sigma Aldrich A7906 Can be purchased through other vendors
Phospho-Stat1 (Ser727) antibody Cell Signaling 9177
VR1 Antibody (C-15) Santa Cruz sc-12503
DyLight 488 Donkey anti Rabbit Jackson Immuno Research 711-485-152 Discontinued
DyLight 488 Donkey anti Goat Jackson Immuno Research 705-485-003 Discontinued
Rhodamine (TRTIC) Donkey anti Rabbit Jackson Immuno Research 711-025-152 Discontinued
ProLong® Diamond Antifade Mountant w/ DAPI Thermo Fisher P36971
(−)-N6-(2-Phenylisopropyl)adenosine Sigma Aldrich P4532
8-Cyclopentyl-1,3-dipropylxanthine Sigma Aldrich C101
siRNA pSTAT1 Qiagen Custome Made Kaur et al. 201120
siRNA NOX3 Qiagen Custome Made Kaur et al. 201120
Scrambled Negative Control siRNA Qiagen 1022076 Kaur et al. 201120

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Sheehan, K., Sheth, S., Mukherjea, D., Rybak, L. P., Ramkumar, V. Trans-Tympanic Drug Delivery for the Treatment of Ototoxicity. J. Vis. Exp. (133), e56564, doi:10.3791/56564 (2018).

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