M. imagerie moléculaire du cancer de la prostate avec un agent de contraste ciblé Petit moléculaire CLT1 Peptide
Summary
Pour démontrer l'imagerie moléculaire du cancer MR avec un petit peptide agent de contraste IRM spécifique aux protéines de plasma coagulé dans le stroma de la tumeur dans un modèle de cancer de la prostate de la souris ciblé.
Abstract
Tumeur matrice extracellulaire a l'abondance des protéines liées au cancer qui peuvent être utilisés en tant que biomarqueurs pour l'imagerie moléculaire du cancer. Dans ce travail, nous avons démontré l'imagerie moléculaire du cancer de M. efficace avec un petit peptide moléculaire complexe monoamide Gd-DOTA ciblée comme un agent de contraste IRM spécifique ciblé aux protéines plasmatiques coagulé dans le stroma de la tumeur. Nous avons effectué l'expérience de l'évaluation de l'efficacité de l'agent pour la détection non-invasive de tumeur de la prostate par IRM dans un modèle orthotopique de cancer de la prostate PC-3 souris. L'agent de contraste ciblées était efficace pour produire importante amélioration du contraste de la tumeur à une dose faible de 0,03 mmol Gd / kg. Le peptide agent de contraste IRM ciblée est prometteur pour l'imagerie moléculaire M. de tumeur de la prostate.
Introduction
Imagerie efficace de cibles moléculaires liés au cancer est d'une grande importance pour améliorer la précision de la détection du cancer plus tôt et le diagnostic. Imagerie par résonance magnétique (IRM) est un puissant modalité d'imagerie clinique à haute résolution spatiale et aucune ionisation rayonnement 1. Toutefois, aucun agent de contraste cible est disponible pour l'imagerie moléculaire du cancer du MR clinique. Conception et développement de l'innovation d'agents de contraste IRM ciblées seraient grandement progresser l'application de l'imagerie moléculaire du cancer MR. D'importants efforts ont été faits pour développer des agents de contraste pour l'IRM ciblées des biomarqueurs exprimés à la surface des cellules cancéreuses. En raison de relativement faible sensibilité de l'IRM et à faible concentration de ces biomarqueurs, c'est un défi de générer amélioration du contraste suffisant pour l'imagerie moléculaire de M. efficace en utilisant de petits moléculaire des agents de contraste ciblées 2,3. Afin d'obtenir l'amélioration suffisante, divers systèmes de transmission SUCh que des liposomes, des nanoparticules et des polymères conjugués avec une charge utile élevée paramagnétique Gd chélates (III) ont été préparés pour augmenter la concentration locale d'agents de contraste au niveau des sites cibles 4,5. Bien que ces systèmes de délivrance ont été capables de générer de l'amélioration significative de la tumeur dans les modèles animaux, leurs grandes dimensions ont donné lieu à l'élimination lente et incomplète du corps, résultant en une accumulation prolongée de Gd (III) des ions toxiques, qui peuvent provoquer des graves problèmes de sécurité 6. Récemment, certaines études ont montré que les limites de l'IRM pour l'imagerie moléculaire peuvent être surmontés par la sélection des biomarqueurs moléculaires appropriés à haute expression locale dans les lésions et l'utilisation de petits agents moléculaires qui peuvent être facilement excrétés 7,8. La principale caractéristique de ces agents est qu'ils ciblent des marqueurs moléculaires présents abondamment dans les tissus malades avec peu de présence dans les tissus normaux. Une forte concentration d'agents de contraste peut se lier à ces objectifs, entraînant sufficace amélioration du contraste pour l'imagerie moléculaire de M. efficace. Etant donné que leur taille est plus petite que le seuil de filtration rénale, les agents de contraste non liés peuvent être aisément excrétés par le corps avec un bruit de fond réduit. Nous avons sélectionné un biomarqueur universel sur le cancer, les protéines de plasma coagulé, qui existent en abondance dans le stroma de la tumeur, et sont rarement présents dans les tissus normaux 9. Nous avons synthétisé un agent de contraste contenant ciblée un petit peptide de ciblage CGLIIQKNEC (CLT1), qui a montré une forte liaison spécifique pour le modèle de tumeur de la prostate PC3 10, et quatre chélates de monoamides Gd-DOTA. Ici, nous fournissons une méthode pour l'imagerie moléculaire du cancer M. de détecter des tumeurs chez la souris.
Protocol
Representative Results
Discussion
Étapes critiques
Sélection de biomarqueurs appropriés et ciblage petit peptide
Pour développer avec succès un agent de contraste ciblées avec une petite taille, deux points essentiels doivent être pris en considération. Tout d'abord, il est important de sélectionner des biomarqueurs moléculaires appropriés qui sont présents en abondance dans les tissus malades, où la présence dans les tissus normaux. Notre biomarqueur lié au cance…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce travail est soutenu en partie par l'American Heart Association GRA printemps 09 postdoctorale (09POST2250268) et le NIH R01 CA097465. Nous apprécions hautement le Dr Wen Li et le Dr Vikas Gulani pour le test de protocole IRM et la configuration, et Mme Yvonne Parker pour son aide lors de l'implantation de la tumeur.
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 |
References
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