Küçük Moleküler CLT1 Peptide Hedefli Kontrast Agent ile Prostat Kanseri MR Moleküler Görüntüleme
Summary
Fare prostat kanseri modelinde tümör stroma içinde pıhtılaşmış plazma proteinlerine özel bir MRT-kontrast maddesi hedefleyen küçük peptid ile MR kanser moleküler görüntüleme göstermek için.
Abstract
Tümör hücre dışı matris Kanser, moleküler görüntüleme için biyolojik olarak kullanılabilir kanseri ile ilgili proteinlerin bol miktarda vardır. Bu çalışmada, tümör stromasında pıhtılaşmış plazma proteinlerine özel bir hedef MRI kontrast madde olarak Gd-DOTA monoamid kompleksi hedefleyen küçük bir molekül peptit ile etkili MR kanser moleküler görüntüleme gösterdi. Biz bir fare orthotopic PC-3 prostat kanseri modelinde MRG ile prostat tümör non-invaziv tespiti için ajanın etkinliğini değerlendirmek deney gerçekleştirdi. Hedeflenen kontrast maddesi Gd 0.03 mmol / kg 'lik düşük bir dozda anlamlı tümör kontrast üretmek için etkilidir. MRI kontrast ajanı hedeflenen peptit prostat tümörünün MR moleküler görüntüleme için umut vericidir.
Introduction
Kanseri ile ilgili moleküler hedeflerin etkili görüntüleme erken kanser teşhis ve tanıyı doğruluğunu artırmak için büyük önem taşıyor. Manyetik rezonans görüntüleme (MRG) yüksek uzaysal çözünürlük ve hiçbir iyonizasyon radyasyon 1 ile güçlü bir klinik görüntüleme yöntemidir. Ancak, hedeflenen kontrast ajan klinik MR kanser moleküler görüntüleme için kullanılabilir. Hedeflenen MRG kontrast maddelerin Yenilikçi tasarımı ve gelişimi büyük ölçüde MR kanser moleküler görüntüleme uygulamasını ilerlemek olacaktır. Önemli çabalar, kanser hücrelerinin yüzeyi üzerinde ifade edilen biyolojik MR görüntüleme için hedeflenmiş kontrast maddelerin geliştirilmesi için girişimlerde bulunulmuştur. Nedeniyle MRG ve bu biyolojik düşük konsantrasyonda nispeten düşük duyarlılığı, küçük moleküler hedefli kontrast maddeleri 2,3 kullanarak etkili MR moleküler görüntüleme için yeterli kontrast oluşturmak için bir meydan okumadır. Yeterli donanım elde edilmesi amacıyla, çeşitli iletim sistemleri sucparamanyetik Gd (III) şelatları yüksek bir yük ile, lipozomlar, nano partiküller ve polimer birleşiklerinin olarak h, hedef merkezler 4,5 kontrast maddelerin lokal konsantrasyonunu artırmak için hazırlanmıştır. Bu iletim sistemleri, hayvan modellerinde önemli tümör geliştirme elde etmek mümkün olmasına rağmen, bunların büyük boyutlarda ciddi bir güvenlik kaygıları 6 neden olabilir toksik Gd (III) iyonları, uzun süreli birikimi ile sonuçlanan, vücuttan yavaş ve eksik ortadan kaldırılması ile sonuçlanmıştır. Son zamanlarda, bazı çalışmalar, moleküler görüntüleme için MR sınırlamaları lezyonlarında yüksek lokal bir ifade ile, uygun belirteçler molekül seçilerek ve kolayca 7,8 atılır olabilir küçük moleküler maddeler kullanılarak aşılabilir göstermiştir. Bu ajanların en önemli özelliği normal dokularda çok az varlığı ile hastalıklı dokuda bol miktarda moleküler işaretçileri hedef olmasıdır. Kontrast maddelerin yüksek bir konsantrasyonu ile sonuçlanır yeterliyken, bu hedeflere bağlanabiliretkili MR moleküler görüntüleme için cient kontrast. Boyutları renal filtrasyon eşik değerinden daha küçük olduğu için, bağlanmamış kontrast maddeleri hali hazırda düşük arka plan gürültüsü ile vücuttan atılır. Biz bol tümör stroma var evrensel kanserle ilgili biyogöstergesini, pıhtılaşmış plazma proteinleri, seçilmiş ve normal dokularda 9 nadiren mevcuttur var. Biz güçlü PC3 prostat tümörü modeli 10 bağlanabilen spesifik ve dört Gd-DOTA monoamid çelatlar gösteren küçük bir hedef peptit CGLIIQKNEC (CLT1), ihtiva eden bir hedef kontrast ajanı sentezlendi. Burada, farelerde tümörleri tespit etmek için MR Kanser, moleküler görüntüleme için bir yöntem sağlar.
Protocol
Representative Results
Discussion
Kritik Adımlar
Uygun Biyomarker ve küçük peptid Hedefleme Seçimi
Başarılı küçük boyutu ile bir hedef kontrast madde geliştirmek için, iki önemli noktaları dikkate alınması gerekir. İlk olarak, normal dokularda çok az varlığı ile hastalıklı dokuda bol miktarda mevcut olan, uygun moleküler belirteçler seçmek önemlidir. Bizim seçilmiş kanserle ilgili belirteçler, pıhtılaşmış plazma proteinleri, bu gereksinimi karşı…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma, Amerikan Kalp Derneği GRA Bahar 09 Doktora Sonrası Bursu (09POST2250268) ve NIH R01 CA097465 tarafından kısmen desteklenmektedir. Biz çok tümör implantasyonu üzerine ona yardım için Dr Wen Li ve Dr Vikas Gulani MRG protokolü test ve kurulum için, ve Bayan Yvonne Parker teşekkür ederiz.
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).
