MR Molekulare Bildgebung von Prostatakrebs mit einem kleinen Molecular Targeted CLT1 Peptid-Kontrastmittel
Summary
Um MR Krebs molekulare Bildgebung mit einem kleinen Peptid gezielte MRT-Kontrastmittel spezifischen geronnen Plasmaproteine in Tumorstroma in einem Mausmodell zeigen, Prostata-Krebs.
Abstract
Tumorextrazellulären Matrix hat Fülle von Krebs-verwandte Proteine, die als Biomarker für Krebs molekularen Bildgebung verwendet werden können. In dieser Arbeit haben wir gezeigt, effektive MR Krebs molekularen Bildgebung mit einer kleinen molekulares Peptid gezielt Gd-DOTA monoamid komplex wie eine gezielte MRT-Kontrastmittel spezifischen geronnen Plasmaproteinen in Tumor Stroma. Wir führten den Versuch, die Wirksamkeit des Mittels zum nicht-invasiven Nachweis von Prostata-Tumor in einer Maus MRI orthotopen PC-3-Prostatakrebs-Modell. Die gezielte Kontrastmittel wirksam war, um signifikante Tumorkontrastverstärkung bei einer niedrigen Dosis von 0,03 mmol Gd / kg zu produzieren. Das Peptid gezielte MRT-Kontrastmittel ist vielversprechend für MR molekularen Bildgebung der Prostata-Tumor.
Introduction
Effektive Bildgebung bei Krebserkrankungen molekulare Ziele ist von großer Bedeutung, um die Richtigkeit der früheren Erkennung und Diagnose von Krebs verbessern. Die Magnetresonanztomographie (MRT) ist ein leistungsfähiges klinischen Bildgebungsverfahren mit hoher räumlicher Auflösung und ohne ionisierende Strahlung ein. Allerdings ist keine gezielte Kontrastmittel für die MR klinischen Krebs molekulare Bildgebung zur Verfügung. Innovatives Design und Entwicklung von gezielten MRI-Kontrastmittel würde die Anwendung der MR-Bildgebung der molekularen Krebs stark voranzutreiben. Erhebliche Anstrengungen wurden unternommen, um gezielte Kontrastmittel für die MR-Bildgebung der Biomarker auf der Oberfläche von Krebszellen exprimiert zu entwickeln. Aufgrund der relativ geringen Sensitivität der MRT und niedriger Konzentration dieser Biomarker, ist es eine Herausforderung, genügend Kontrastverstärkung für eine effektive MR molekulare Bildgebung mit kleinen molekulare zielgerichtete Kontrastmittel 2,3 generieren. Um eine ausreichende Verstärkung zu erhalten, erfolg verschiedenen Delivery-Systemeh, wie Liposomen, Nanopartikel und Polymer-Konjugate mit einer hohen Nutzlast von paramagnetischen Gd (III)-Chelate sind vorbereitet, um lokale Konzentration von Kontrastmitteln an den Zielstellen 4,5 zu erhöhen. Obwohl diese Abgabesysteme konnten signifikante Tumorverstärkung in Tiermodellen zu erzeugen, in Folge ihrer großen Größen in langsame und unvollständige Ausscheidung aus dem Körper, was zu einer verlängerten Akkumulation toxischer Gd (III)-Ionen, die schwere Sicherheitsbedenken 6 verursachen kann. Kürzlich haben einige Studien gezeigt, dass die Grenzen der MRT für die molekulare Bildgebung kann durch Auswahl der richtigen molekularen Biomarkern mit hoher Orts Ausdruck in den Läsionen und mit kleinen molekularen Mittel, die leicht ausgeschieden werden können 7,8 überwunden werden. Das Schlüsselmerkmal dieser Mittel ist, dass sie molekulare Marker reichlich in den erkrankten Geweben mit geringer Anwesenheit in normalen Geweben vorhanden Ziel. Eine hohe Konzentration von Kontrastmittel können auf diese Ziele zu binden, was ausreiziente Kontrastverstärkung für eine effektive MR molekularen Bildgebung. Seit ihrer Größe kleiner als die renale Filtration Schwellenwert ist, kann ungebundenes Kontrastmittel leicht aus dem Körper mit reduziertem Hintergrundrauschen ausgeschieden werden. Wir haben eine universelle krebsbezogenen Biomarker geronnenen Plasma-Proteine, die in großen Mengen in Tumorstromas bestehen, ausgewählt, und werden selten in normalen Geweben 9 vorhanden. Wir synthetisierten eine gezielte Kontrastmittel, das eine kleine Zielpeptid CGLIIQKNEC (CLT1), die eine starke spezifische Bindung an das PC3 Prostata-Tumor-Modell 10, und vier Gd-DOTA Monoamid Chelate zeigten. Hier bieten wir eine Methodik für die MR-Bildgebung zur molekularen Krebstumoren in Mäusen zu erkennen.
Protocol
Representative Results
Discussion
Kritische Schritte
Die richtige Auswahl der Biomarker und auf kleine Peptide
Um erfolgreich zu entwickeln eine gezielte Kontrastmittel mit geringen Abmessungen, müssen zwei wichtige Punkte beachtet werden. Zunächst ist es wichtig, die richtige molekulare Biomarker, die reichlich in erkrankten Geweben mit wenig Präsenz in normalen Geweben vorhanden sind, zu wählen. Unsere ausgewählten krebsbedingte Biomarker, geronnen Plasmaproteine, erfüllt di…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wird teilweise von der American Heart Association GRA Frühling 09 Postdoctoral Fellowship (09POST2250268) und dem NIH R01 CA097465 unterstützt. Wir schätzen Dr. Wen Li und Dr. Vikas Gulani für MRI-Protokoll Test-und Setup, und Frau Yvonne Parker für ihre Unterstützung bei der Tumorimplantation.
Materials
| REAGENTS | |||
| Fmoc protected amino acids | EMD Chemicals Inc | ||
| DOTA-tris(t-Bu) | TCI America | ||
| PyBOP, HOBt, HBTU | Nova Biochem | ||
| DIPEA, Thallium(III) trifluoroacetate, TIS | Sigma-Aldrich Corp. | ||
| Texas Red, succinimidyl ester, single isomer | Invitrogen | T20175 | |
| EQUIPMENTS | |||
| Agilent 1100 HPLC system | Agilent | ||
| ZORBAX 300SB-C18 PrepHT column | Agilent | ||
| ICP-OES Optima 3100XL | Perkin-Elmer | ||
| MALDI-TOF mass spectrometer | Bruker | AutoflexTM Speed | |
| Maestro FLEX In Vivo Imaging System | Cambridge Research & Instrumentation, Inc. | ||
| Biospec 7T MRI scanner | Bruker |
Referencias
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