골육종 세포의 광 역학 치료의 세포 독성 효능<em> 체외</em
Summary
여기에보고 된 프로토콜은 수 광역 세포주의 치료 (PDT) 및 동물 모델에서 치료를 적용하기 전에 PDT 설정의 최적화의 효과의 평가.
Abstract
최근, 적은 전신 부작용과 암에 대한보다 효과적인 치료법을 찾는데 어려움이있어왔다. 따라서 광 역학 치료보다 종양 선택적 치료에 대한 새로운 접근 방식입니다.
산소의 존재 하에서 특정 파장의 빛을 활성화시에, 세포 독성 반응을 유도 한 산소 라디칼을 생성하고, 비 독성 감광제 (PS)을 이용한다 광 역학 치료 (PDT). FDA에 의해 거의 20 년 전 승인에도 불구하고, PDT가 요즘에만 암 종류 (피부, 방광) 및 nononcological 질환 (건선, 광선 각화증) 2 제한된 수를 치료하는 데 사용됩니다.
PDT의 사용의 중요한 이점은 전신적인 부작용을 방지 지방 치료를 수행 할 수있는 능력이다. 또한, (신경 또는 혈관 주위 예) 민감한 부위에서의 종양의 치료를 허용한다. 여기서, intraoperatPDT의 필자의 응용 프로그램은 골육종 (OS)에서 기본 종양 위성을 대상으로 뼈의 종양이 외과 종양 절제술 후 조직을 둘러싼 종양에 남아 간주됩니다. 치료 재발의 수를 감소시 및 (수술후) 전이에 대한 위험을 감소시키는 것을 목표로한다.
본 연구에서 우리는 잘 확립 intratibial OS 마우스 모델에서 인간의 질병을 재현하기 위해 사용되는 널리 사용되는 OS 세포주의 효과적인 치료를위한 최적의 PDT 설정을 확립하는 체외 PDT 절차에서 제시한다. PS mTHPC의 흡수 분광 광도계 및 광독성는 WST-1 분석으로 살아남은 세포의 계산에 의해 평가 된 세포의 죽음을 유도하기 위해 652 nm에서 mTHPC의 레이저 광 자극으로 유발 된으로 조사 하였다. 기존 기술은 동물 모델에서 미래 연구를위한 최적의 PDT 설정을 정의 할 수있게. 그들은 PDT의 효과의 평가를위한 쉽고 빠른 도구입니다 <em> 체외에서 생체 내에서 응용 프로그램 전.
Introduction
골육종 (OS)의 예술 치료의 오늘의 상태는 기본 뼈 종양, 신 보조 항암 화학 요법 및 수술의 조합을 포함한다. 이 치료 요법은 화학 요법의 사용 전에 약 20 % 내지 국소 질환 환자의 생존율 증가를 밝혀, 현재까지 04 세 사이 60~70%. 그러나 지난 수십 년 동안, 현지 질환 OS 환자의 전체 생존 기간은 5 4 plateaued했다. 또한, 이러한 환자 30 ~ 40 %의 진단 후 3 년 이내에 재발 및 전이성 질환을 가진 환자는 20 ~ 30 % 4의 생존율, 6, 7을 계속합니다. 이들 환자의 결과를 개선하기 위해, 새로운 치료 전략을 개발해야한다.
광 역학 요법 (PDT), 오히려 신규 항암 치료는 photosensi의 여기를 위해 특정 파장의 광을 사용혈류로의 주입 후 종양 세포에 축적 tizer (PS). PS의 레이저 광을 여기에는 종양 세포 및 세포 죽음에서 세포 독성 반응을 유도하는 산소의 존재 하에서 산소 라디칼을 생성한다. PDT는 종양 경색으로 이어지는, 혈관 수축 및 종양 미세 혈관의 혈전 형성을 일으키는 원인이되고, 종양 내부 결과적으로 지역의 저산소증과 산소 결핍이 기본 메커니즘 외에 두 개의 추가 PDT는 생물 학적 과정이 감소 된 종양의 성장에 기여 유발. 마지막으로, PDT 부상 죽어가는 종양 세포는 로컬 면역 반응, PDT의 다소 독특한 기능을 트리거합니다. 이것은 보체 시스템 및 수지상 세포 8 항원 제시의 활성화를 수반한다. 따라서, 조건은 종양 특정 면역에 이르는, 림프 세포의 후속 활성화와 종양 항원의 프레 젠 테이션을위한 생성됩니다.
지금까지, PDT 연조직 종양 및 hyperpl 여러 종류의 치료를 위해 사용되었다아시아의, 같은 광선 각화증, 바렛 식도, 기관지 종양, 방광 암, 기저 세포 암, 머리와 목 암 2의 완화 치료로. 치료는 단지 적은 부작용과 로컬 대규모 괴사를 유도하는 것으로 알려져, 따라서 선택적으로 종양 조직을 근절 할 수있는 잠재력을 가지고있다. 이러한 장점에도 불구하고, PDT의 응용 프로그램은 화학 요법 약물의 투여보다 기술적으로 더 까다로운 남아있다. 최대 효능, PS 농도, 노광 시간 및 전체 광 에너지 전달을 달성하기 위해 최적화 될 필요가있다. 이는 생체 내 실험에서 수행 될 수 있지만, 인해 최적화 될 필요가 파라미터의 상대적 다수, 그것은 초기 시험 관내에서 최적 조건을 결정하는 것이 더 효율적이다.
후술하는 실험에서는, PS 5,10,15,20 – 테트라 키스 (메타 – 하이드 록시 페닐) CHL를 사용하여 PDT의 효능을 시험 관내 시험오린은 mTHPC (그림 1A)를 단축. mTHPC는 현재 두 경부암의 완화 치료를위한 병원에서 사용되는 의약품 Foscan있는 활성 물질이다. 그것은 낮은 농도에서 이미 대규모 세포의 손상을 유도하는 가장 유력한 PS 중 하나이며, 이는 조직 침투 (9, 10)의 측면에서 다른 PS 우수한 것으로 입증되었다. 의 광 흡수 스펙트럼 (그림 1B)는 각각 PS를 축적 조직 현지화 및 PDT 유도에 사용되는 두 개의 눈에 띄는 봉우리, 417 nm에서 한 652 nm에서 두 번째를 보여줍니다.
현재 mTHPC의 리포솜 제형은 개발 중입니다. 여기서, 우리는이 리포솜 제형의 흡수를 정량화하고,이 OS 인간 세포주에서 PDT를 수행하는 절차를 설명; 낮은 전이성 HOS 및 높은 전이성 143B 세포. 여기에 제시된 데이터 중 일부는 11 이전에보고 된 바있다. 일여기에 설명 된 전자의 방법은 PDT의 효과에 전이성 표현형의 효과를 공부하기 위해 수 있습니다. orthotopically 면역 결핍 SCID 마우스의 뒷다리에 주입 143B 세포는 intratibial을 전이 차 종양, 밀접하게 인간을 전이 질환을 흉내 낸 모델을 일으킬 수 있습니다. 따라서, 제안 된 시험 관내 실험은 최적 PDT 설정하기 생체 내 실험에 사용되는 평가할에게도 적합하다.
Protocol
Representative Results
Discussion
PDT에 응답하여 최적의 세포 독성을 달성하기 위해, 오른쪽 레이저 광 설정과 배양 시간을 선택하는 것이 중요하다. 여기에 설명 된 절차는 PS의 이해를 확인하고 체외에서 PDT 유도 된 세포 독성을 정량화하기 위해 일관되고 효율적입니다. PS mTHPC의 특정 흡수 파장을 사용하여, 셀룰러 PS 흡수는 직접적으로 측정 될 수 있고, PS는 세포 독성 활성 산소 종을 생성하기 위해 활성화 될 수있다.
…Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
저자는 친절하게 자신의 도움말 및 기술 전문 지식에 대한 수산나 Gräfe과 아르노 WIEHE 특별 감사와 함께, 리포좀 mTHPC 제형으로 우리를 제공 biolitec 연구 GmbH의 (예나, 독일) 감사의 말씀을 전합니다. 우리는 또한 결과의 많은 부분을 생성 및 출판 (11)에 대해 coresponsible했다 케르 스틴 Reidy을, 감사의 말씀을 전합니다.
이 작품은 Schweizerischer Verein에 Balgrist, 취리히 대학, Krebsliga 취리히뿐만 아니라 월터 L.와 요한 울프 재단, 취리히, 스위스에서 부여 및 EuroNanoMed ERA-NET / SNF 스위스에서 부여로에서 교부금에 의해 지원되었다 국립 과학 재단 (National Science Foundation) 31NM30-1분의 131,004. 이 작품은 또한 HSM Kanton 취리히의 근골격계 종양학 (고도로 전문화 된 의학) 프로그램에 의해 지원되었다.
Materials
| DMEM | PAA GmbH, Freiburg, Germany | E15-883 | |
| HAM F12 | PAA GmbH, Freiburg, Germany | E15-817 | |
| heat-inactivated fetal calf serum | GIBCO, Basel, Switzerland | 10500-064 | |
| mTHPC | biolitec research GmbH, Jena, Germany | As this liposomal formulation is originating from R & D no catalogue number is available at the moment. Stock: 1.5mg/ml; provided in a 9:1 mixture of dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC) and dipalmitoylphosphatidylglycerol (DPPG; >99% purity) |
|
| Spectramax Gemini XS plate reader | Molecular Devices, Sunnyvale, CA | ID# 861 | |
| Microscope Zeiss Observer.Z1 | Axio Observer, Axio Vision Release 4.6.3 SP1, Jena Germany | ||
| Ceralas PDT 652 nm Laser | Biolitec AG, Jena, Germany | LD652nm2W400u | |
| Water-soluble tetrazolium (WST) reagent | Roche Diagnostics AG, Rotkreuz, Switzerland | 1644807 |
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