MR Imaging Molecolare del cancro alla prostata con un piccolo Molecular CLT1 Peptide mirato di contrasto agente
Summary
Per dimostrare imaging molecolare del cancro RM con un piccolo peptide mirato MRI mezzo di contrasto specifico alle proteine plasmatiche coagulato in stroma tumorale in un modello di cancro alla prostata del mouse.
Abstract
Matrice extracellulare tumore ha abbondanza di proteine del cancro correlati che possono essere utilizzate come marcatori per l'imaging molecolare cancro. In questo lavoro, abbiamo dimostrato efficace imaging molecolare del cancro RM con un piccolo peptide molecolare mirata complesso monoammide Gd-DOTA come agente di contrasto per risonanza magnetica mirato specifico alle proteine plasmatiche coagulato in stroma tumorale. Abbiamo eseguito l'esperimento di valutare l'efficacia dell'agente per il rilevamento non invasivo di tumore della prostata con MRI in un ortotopico PC-3 modello di cancro della prostata mouse. Il mezzo di contrasto mirate si è dimostrato efficace per produrre miglioramento significativo contrasto del tumore con una dose bassa di 0,03 mmol Gd / kg. Il peptide mirato agente di contrasto per risonanza magnetica è promettente per l'imaging molecolare RM del tumore alla prostata.
Introduction
Rappresentazione efficace di bersagli molecolari connessi con il cancro è di grande importanza per migliorare la precisione di rilevamento del cancro precoce e diagnosi. La risonanza magnetica (MRI) è una potente modalità di imaging clinico ad alta risoluzione spaziale e nessuna radiazione di ionizzazione 1. Tuttavia, nessun agente di contrasto mirata è disponibile per l'imaging molecolare cancro MR clinica. Il design innovativo e lo sviluppo di agenti di contrasto per risonanza magnetica mirati sarebbero notevolmente progredire l'applicazione di imaging molecolare cancro MR. Sono stati fatti notevoli sforzi per sviluppare agenti di contrasto mirate per RM dei biomarcatori espressi sulla superficie delle cellule tumorali. A causa della relativamente bassa sensibilità della RM e bassa concentrazione di questi biomarcatori, è una sfida di generare sufficiente aumento del contrasto per l'imaging molecolare RM efficace con piccoli mezzi di contrasto a bersaglio molecolare 2,3. Al fine di ottenere il miglioramento sufficiente, vari sistemi di erogazione such come liposomi, nanoparticelle e polimeri coniugati con un alto carico utile di paramagnetici di Gd (III) chelati sono stati predisposti per aumentare la concentrazione locale di agenti di contrasto ai siti bersaglio 4,5. Sebbene questi sistemi di consegna sono stati in grado di generare un miglioramento significativo del tumore nei modelli animali, loro grandi dimensioni comportato l'eliminazione lenta e incompleta dal corpo, con conseguente accumulo prolungato di Gd (III) ioni tossici, che possono provocare gravi problemi di sicurezza 6. Recentemente, alcuni studi hanno dimostrato che i limiti di MRI per l'imaging molecolare possono essere superati selezionando marcatori molecolari adeguate con elevata espressione locale nelle lesioni e utilizzando piccoli agenti molecolari che possono essere facilmente escreti 7,8. La caratteristica fondamentale di questi agenti è quanto si rivolgono marcatori molecolari abbondantemente presenti nei tessuti malati con scarsa presenza nei tessuti normali. Un'elevata concentrazione di agenti di contrasto in grado di legarsi a questi obiettivi, con conseguente sufficiente miglioramento del contrasto per l'imaging molecolare efficace MR. Poiché la loro dimensione è inferiore alla soglia di filtrazione renale, agenti di contrasto legate possono facilmente essere espulso dal corpo con rumore di fondo ridotto. Abbiamo selezionato un biomarcatore per cancro universale, proteine del plasma coagulato, che esistono in abbondanza nella stroma tumorale, e sono raramente presenti nei tessuti normali 9. Abbiamo sintetizzato un agente di contrasto mirato con un piccolo peptide di targeting CGLIIQKNEC (CLT1), che ha mostrato forte legame al modello di tumore della prostata PC3 10 specifica, e quattro chelati monoammide Gd-DOTA. Qui, forniamo una metodologia di imaging molecolare del cancro MR per rilevare i tumori nei topi.
Protocol
Representative Results
Discussion
Fasi critiche
Selezione di Biomarker corretta e Targeting piccolo peptide
Per sviluppare con successo un agente di contrasto mirato con dimensioni ridotte, due punti chiave devono essere considerati. In primo luogo, è importante selezionare marcatori molecolari appropriati che sono abbondantemente presenti in tessuti malati con scarsa presenza nei tessuti normali. Il nostro biomarcatore per cancro selezionata, proteine del plasma coagulato, s…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è sostenuto in parte dalla American Heart Association GRA Primavera 09 Postdoctoral Fellowship (09POST2250268) e il NIH R01 CA097465. Apprezziamo il dottor Wen Li e il dottor Vikas Gulani per la prova di protocollo MRI e la configurazione, e la signora Yvonne Parker per la sua assistenza su impianto del tumore.
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 |
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