작은 분자 CLT1 펩타이드 표적 조영제와 전립선 암의 MR 분자 영상
Summary
쥐 전립선 암 모델에서 종양 침윤에 응고 된 혈장 단백질에 특정한 MRI 조영제를 대상으로 작은 펩티드와 암 MR 분자 이미징을 입증.
Abstract
종양 세포 외 기질 (extracellular matrix)은 암의 분자 이미징을위한 바이오 마커로 사용할 수 있습니다 암 관련 단백질의 풍부한 있습니다. 이 작품에서 우리는 종양의 기질에 응고 된 혈장 단백질에 특정 대상으로 MRI 조영제로 GD-DOTA 모노 아미드 복합 대상 작은 분자 펩타이드 효과적인 MR 암 분자 영상을 보여 주었다. 우리는 마우스 동소 PC-3 전립선 암 모델에서 MRI와 전립선 종양의 비 침습 검출 제의 효과를 평가하는 실험을 수행 하였다. 타겟 조영제 0.03 밀리몰 하나님 / kg의 낮은 투여 량으로 상당한 종양 콘트라스트 개선을 생산하는데 효과적이었다. MRI 조영제를 대상으로 펩타이드는 전립선 종양의 MR 분자 영상에 대한 약속한다.
Introduction
암 관련 분자 표적의 유효 촬상 이전 암 탐지와 진단의 정확성을 향상시키기 위해 큰 의미이다. 자기 공명 영상 (MRI)은 높은 공간 해상도와 더 이온화 방사선 1 강력한 임상 영상 기법이다. 그러나, 대상 조영제 임상 MR 암 분자 영상에 사용할 수 없습니다. 대상으로 MRI 조영제의 혁신적인 디자인과 개발은 크게 MR 암 분자 영상의 응용 프로그램을 진행한다. 상당한 노력이 암 세포의 표면에 발현 생체 MR 이미징을위한 대상으로 조영제를 개발하는되었습니다. 때문에 MRI 이러한 바이오 마커의 낮은 농도의 상대적으로 낮은 감도, 그것은 작은 분자 표적 조영제 2,3를 사용하여 효과적인 MR 분자 영상에 대한 충분한 대비 향상을 생성하는 도전이다. 충분한 향상을 얻기 위해서는, 다양한 전달 시스템 suc에성체의 하나님 (III) 킬레이트의 높은 페이로드 리포좀, 나노 입자와 고분자 복합체로 H 대상 사이트 4,5에서 조영제의 국소 농도를 증가시키기 위해 작성되었습니다. 이러한 전달 시스템은 동물 모델에서 중요한 종양 강화를 생성 할 수 있었지만, 그들의 큰 크기는 심각한 안전 문제 6의 원인이 독성 하나님 (III) 이온의 오랜 축적의 결과로, 몸에서 느리고 불완전한 제거로 만들었습니다. 최근 일부 연구는 분자 영상을위한 MRI의 한계가 병변에서 높은 지역의 표현으로 적절한 분자 바이오 마커를 선택하고 쉽게 7,8를 배출 할 수있는 작은 분자 에이전트를 사용하여 극복 할 수있는 것으로 나타났습니다. 이 에이전트의 주요 특징은 정상 조직에 약간의 존재와 병에 걸린 조직에 풍부하게 존재하는 분자 마커를 대상으로하고 있다는 것입니다. 조영제의 높은 농도는 충분한, 그 결과, 이러한 대상에 바인딩 할 수 있습니다효과적인 MR 분자 영상에 대한 cient 대비 향상. 그들의 크기가 신장 여과 임계 값보다 작기 때문에, 언 바운드 조영제 좀처럼 감소 배경 잡음으로 신체로부터 배출 될 수있다. 우리는 풍부하게 종양의 기질에 존재하는 보편적 인 암 관련 바이오 마커, 응고 혈장 단백질을 선택하고, 정상 조직 9 드물게 존재했다. 우리는 강한 PC3 전립선 암 모델 (10)에 특이 적으로 결합, 4 GD-DOTA 모노 아미드 킬레이트를 보였다 작은 표적 펩타이드 CGLIIQKNEC (CLT1)를 포함하는 대상 조영제를 합성. 여기, 우리는 생쥐의 종양을 감지하는 MR 암 분자 이미징을위한 방법론을 제공한다.
Protocol
Representative Results
Discussion
중요한 단계
적절한 바이오 마커 및 작은 펩티드를 표적의 선택
성공적으로 작은 크기의 대상 조영제를 개발하기 위해, 두 가지 중요한 점은 고려 될 필요가있다. 첫째, 정상 조직에 약간의 존재와 병에 걸린 조직에 풍부하게 존재하는 적절한 분자 생체를 선택하는 것이 중요합니다. 우리의 선택 암 관련 바이오 마커, 응고 된 혈장 단백질은 ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품은 미국 심장 협회 (American Heart Association) GRA 봄 09 박사후 (09POST2250268)와 NIH R01 CA097465에 의해 부분적으로 지원됩니다. 우리는 매우 종양 주입에 그녀의 도움 박사 웬 리 박사 VIKAS Gulani MRI 프로토콜 테스트 및 설정, 그리고 양 이본 파커를 주셔서 감사합니다.
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
- 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).
