MR הדמיה המולקולרית של סרטן הערמונית עם חומר ניגוד ממוקד המולקולרי קטן CLT1 פפטיד
Summary
כדי להדגים הדמיה מולקולרית סרטן MR עם פפטיד קטן ממוקד חומר ניגוד MRI ספציפי לחלבוני פלזמה קרוש בstroma גידול במודל עכבר של סרטן ערמונית.
Abstract
יש מטריצה תאית גידול שפע של חלבוני סרטן הקשורים שיכול לשמש כסמנים ביולוגיים להדמיה מולקולרית בסרטן. בעבודה זו, שהראינו הדמיה מולקולרית יעילה סרטן MR עם פפטיד מולקולרי קטן הממוקד מורכב monoamide האלוקים-DOTA כחומר ניגוד MRI ממוקד ספציפי לחלבוני פלזמה קרוש בstroma גידול. אנחנו ביצענו את הניסוי של הערכה האפקטיביות של הסוכן לגילוי בלתי פולשנית של גידול בערמונית עם MRI במודל של עכברי orthotopic PC-3 סרטן ערמונית. חומר הניגוד הממוקד היה יעיל כדי לייצר שיפור לעומת גידול משמעותי במינון נמוך של 0.03 אלוקים / קילוגרם מילימול. פפטיד ממוקד חומר ניגוד MRI הוא מבטיח להדמיה מולקולרית MR של גידול בערמונית.
Introduction
הדמיה אפקטיבית של מטרות מולקולריות סרטן הקשורים היא בעל חשיבות רבה כדי לשפר את הדיוק של זיהוי סרטן מוקדם ואבחון. דימות תהודה מגנטית (MRI) היא שיטת הדמיה קלינית רבת עוצמה עם רזולוציה מרחבית גבוהה ואין קרינת יינון 1. עם זאת, אין חומר ניגוד ממוקד זמין עבור הדמיה מולקולרית סרטן MR קליני. עיצוב ופיתוח חדשני של סוכנים בניגוד MRI ממוקדים יקדמו באופן משמעותי את היישום של הדמיה מולקולרית סרטן MR. מאמצים משמעותיים נעשו לפתח סוכנים בניגוד ממוקדים על MR הדמיה של הסמנים הביולוגיים לידי ביטוי על פני השטח של תאי סרטן. בשל רגישות נמוכה יחסית של ה-MRI וריכוז נמוך של סמנים אלה, זה אתגר לייצר שיפור לעומת מספיק להדמיה מולקולרית MR היעיל באמצעות סוכנים קטנים מולקולריים ממוקדים ניגוד 2,3. על מנת לקבל שיפור מספיק, מערכות אספקה שונות sucשעות כמו ליפוזומים, חלקיקים וconjugates פולימר עם מטען גבוה של הקב"ה chelates (III) פאראמגנטיים היו מוכנים להגביר את הריכוז מקומי של סוכנים בניגוד לאתרי היעד 4,5. למרות שמערכות אספקה אלה היו מסוגלים להפיק שיפור משמעותי בגידול מודלים של בעלי חיים, במידות הגדולות שלהם הביאו לחיסול איטי ולא שלם מהגוף, וכתוצאה מכך ההצטברות ארוכה הטווח של הקב"ה יונים רעילים (III), שעלול לגרום לבעיות בטיחות חמורות 6. לאחרונה, כמה מחקרים הראו כי המגבלות של ה-MRI להדמיה מולקולרית ניתן להתגבר על ידי בחירת סמנים ביולוגיים מולקולריים הנכונים עם ביטוי מקומי גבוה בנגעים ובאמצעות סוכנים מולקולריים קטנים שיכול להיות מופרש 7,8 בקלות. התכונה המרכזית של חומרים אלה היא שהם יעד סמנים מולקולריים בשפע נוכח ברקמות החולות עם נוכחות קטנה ברקמות נורמליות. ריכוז גבוה של סוכנים בניגוד יכול להיקשר למטרות אלה, וכתוצאה מכך suffiשיפור לעומת cient להדמיה מולקולרית MR יעיל. מאז הגודל שלהם קטן יותר מסף הסינון של הכליות, יכולים בקלות להיות מופרשים סוכנים בניגוד מאוגדים מהגוף עם רעש רקע מופחת. יש לנו נבחרת סמן אוניברסלי הקשורים לסרטן, חלבוני פלזמה קורשים, אשר קיים בשפע בstroma גידול, ורק לעתים נדירות קיימים ברקמות נורמליות 9. אנו מסונתזים חומר ניגוד ממוקד המכיל פפטיד קטן מיקוד CGLIIQKNEC (CLT1), אשר הראה ספציפי חזק מחייב למודל הגידול בערמונית PC3 10, וארבעה chelates monoamide האלוקים-DOTA. כאן, אנו מספקים מתודולוגיה להדמיה מולקולרית סרטן MR לגילוי גידולים בעכברים.
Protocol
Representative Results
Discussion
שלבים קריטיים
מבחר של סמנים ביולוגיים נכון ומיקוד פפטיד הקטן
לפתח חומר ניגוד ממוקד עם גודל קטן בהצלחה, שתי נקודות מרכזיות צריכים להילקח בחשבון. ראשית, חשוב לבחור סמנים ביולוגיים מולק?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכת בחלקו על ידי איגוד לב האמריקאי GRA אביב 09 פוסט דוקטורט המלגה (09POST2250268) וNIH R01 CA097465. אנחנו מאוד מעריכים את ד"ר וון לי וד"ר יקאס Gulani לבדיקת MRI בפרוטוקול והתקנה, והגב 'איבון פרקר על סיועה בהשתלת גידול.
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 |
Referências
- Brown, M. A., Semelka, R. C. . MRI Basic Principles and Applications. , (2003).
- Artemov, D. Molecular magnetic resonance imaging with targeted contrast agents. J. Cell. Biochem. 90, 518-524 (2003).
- Kalber, T. L., Kamaly, N., et al. A low molecular weight folate receptor targeted contrast agent for magnetic resonance tumor imaging. Mol. Imaging Biol. 13, 653-662 (2011).
- Schmieder, A. H., Winter, P. M., et al. Molecular MR imaging of melanoma angiogenesis with alphanubeta3-targeted paramagnetic nanoparticles. Magn. Reson. Med. 53, 621-627 (2005).
- Mulder, W. J., Strijkers, G. J., et al. MR molecular imaging and fluorescence microscopy for identification of activated tumor endothelium using a bimodal lipidic nanoparticle. FASEB J. 19, 2008-2010 (2005).
- Wang, S. J., Brechbiel, M., Wiener, E. C. Characteristics of a new MRI contrast agent prepared from polypropyleneimine dendrimers, generation 2. Invest. Radiol. 38, 662-668 (2003).
- Amirbekian, V., Aguinaldo, J. G., et al. Atherosclerosis and matrix metalloproteinases: experimental molecular MR imaging in vivo. Radiology. 251, 429-438 (2009).
- Overoye-Chan, K., Koerner, S., et al. EP-2104R: a fibrin-specific gadolinium-Based MRI contrast agent for detection of thrombus. J. Am. Chem. Soc. 130, 6025-6039 (2008).
- Pilch, J., Brown, D. M., et al. Peptides selected for binding to clotted plasma accumulate in tumor stroma and wounds. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 103, 2800-2804 (2006).
- Rohrer, M., Bauer, H., Mintorovitch, J., Requardt, M., Weinmann, H. J. Comparison of magnetic properties of MRI contrast media solutions at different magnetic field strengths. Invest. Radiol. 40, 715-724 (2005).
- Wu, X., Burden-Gulley, S. M., et al. Synthesis and evaluation of a peptide targeted small molecular Gd-DOTA monoamide conjugate for MR molecular imaging of prostate cancer. Bioconjugate Chem. 23, 1548-1556 (2012).
- Burden-Gulley, S. M., Gates, T. J., et al. A novel molecular diagnostic of glioblastomas: detection of an extracellular fragment of protein tyrosine phosphatase mu. Neoplasia. 12, 305-316 (2010).
- McBride, J. . D., Birgit, H., Leatherbarrow, R. J. Resin-coupled cyclic peptides as proteinase inhibitors. Protein and Peptide. 3 (3), 193-198 (1996).
- Cline, D. J., Thorpe, C., Schneider, J. P. General method for facile intramolecular disulfide formation in synthetic peptides. Anal. Biochem. 335 (1), 168-170 (2004).
