Исследование эффективности клеточного накопления доксорубицина, снабжённого таргетной системой доставки на основе фосфолипидных наночастиц c интегрин-направленным пептидом
Использование химиопрепаратов, содержащих адресные системы доставки, представляет собой перспективное направление повышения эффективности лечения глиобластомы. В качестве мишеней рассматриваются специфические белки, экспрессия которых на поверхности опухолевых клеток увеличивается. Таким белком является интегрин αvβ3, который эффективно связывает циклический пептид Арг-Гли-Асп (cRGD). В данной работе исследована фосфолипидная композиция доксорубицина (Dox), снабжённая cRGD пептидом. Размер частиц композиции составлял 43,76±2,09 нм, ζ-потенциал соответствовал 4,33±0,54 мВ. Dox практически полностью встраивается в наночастицы (99,7±0,58%). При изучении высвобождения лекарства в зависимости от кислотности среды было установлено повышенное его высвобождение в кислой среде рН 5,0 (около 35±3,2%). Оценка клеточного накопления показала повышение общего накопления и интернализации Dox в составе фосфолипидных наночастиц с адресным вектором в ~1,4 раза по сравнению со свободной формой. При этом на линии клеток HeLa (не экспрессирующих интегрин αvβ3) подобного эффекта не наблюдалось. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности использования циклического RGD пептида в доставке Dox в клетки глиобластомы и целесообразности дальнейшего исследования механизма действия всей композиции в целом.
Кострюкова Л.В., Терешкина Ю.А., Тихонова Е.Г., Санжаков М.А., Боброва Д.В., Худоклинова Ю.Ю. (2022) Исследование эффективности клеточного накопления доксорубицина, снабжённого таргетной системой доставки на основе фосфолипидных наночастиц c интегрин-направленным пептидом. Биомедицинская химия, 68(6), 437-443.
Кострюкова Л.В. и др. Исследование эффективности клеточного накопления доксорубицина, снабжённого таргетной системой доставки на основе фосфолипидных наночастиц c интегрин-направленным пептидом // Биомедицинская химия. - 2022. - Т. 68. -N 6. - С. 437-443.
Кострюкова Л.В. и др., "Исследование эффективности клеточного накопления доксорубицина, снабжённого таргетной системой доставки на основе фосфолипидных наночастиц c интегрин-направленным пептидом." Биомедицинская химия 68.6 (2022): 437-443.
Кострюкова, Л. В., Терешкина, Ю. А., Тихонова, Е. Г., Санжаков, М. А., Боброва, Д. В., Худоклинова, Ю. Ю. (2022). Исследование эффективности клеточного накопления доксорубицина, снабжённого таргетной системой доставки на основе фосфолипидных наночастиц c интегрин-направленным пептидом. Биомедицинская химия, 68(6), 437-443.
Список литературы
Luo C., Song K., Wu S., Hameed N.F., Kudulaiti N., Xu H., Qin Z.Y., Wu J.S. (2021) The prognosis of glioblastoma: A large, multifactorial study. Br. J. Neurosurg., 35(5), 555-561. CrossRef Scholar google search
Zhang C., Song J., Lou L., Qi X., Zhao L., Fan B., Sun G., Lv Z., Fan Z., Jiao B., Yang J. (2021) Doxorubicin-loaded nanoparticle coated with endothelial cells-derived exosomes for immunogenic chemotherapy of glioblastoma. Bioeng. Transl. Med, 6(3), e10203. CrossRef Scholar google search
Touat M., Idbaih A., Sanson M., Ligon K.L. (2017) Glioblastoma targeted therapy: Updated approaches from recent biological insights. Annals Oncology, 28(7), 1457-1472. CrossRef Scholar google search
Cheng T.M., Chang W.J., Chu H.Y., de Luca R., Pedersen J.Z., Incerpi S., Li Z., Shih Y., Lin H., Wang K., Whang-Peng J. (2021) Nano-strategies targeting the integrin αvβ3 network for cancer therapy. Cells, 10(7), 1684. CrossRef Scholar google search
Desgrosellier J.S., Cheresh D.A. (2010) Integrins in cancer: Biological implications and therapeutic opportunities. Nature Reviews Cancer, 10(1), 9-22. CrossRef Scholar google search
Hood J.D., Cheresh D.A. (2002) Role of integrins in cell invasion and migration. Nature Reviews Cancer, 2, 958-959. CrossRef Scholar google search
Bello L., Francolini M., Marthyn P., Zhang J., Carroll R.S., Nikas D.C., Strasser J.F., Villani R., Cheresh D.A., Black P.M. (2001) Alpha(v)beta3 and alpha(v)beta5 integrin expression in glioma periphery. Neurosurgery-Hagerstown, 49(2), 380-390. CrossRef Scholar google search
Echavidre W., Picco V., Faraggi M., Montemagno C. (2022) Integrin-αvβ3 as a therapeutic target in glioblastoma: Back to the future? Pharmaceutics, 14(5), 1053. CrossRef Scholar google search
Wei X., Chen X., Ying M., Lu W. (2014) Brain tumor-targeted drug delivery strategies. Acta Pharmaceutica Sinica B, 4(3), 193-201. CrossRef Scholar google search
Liolios C., Sachpekidis C., Kolocouris A., Dimitrakopoulou-Strauss A., Bouziotis P. (2021) PET diagnostic molecules utilizing multimeric cyclic RGD peptide analogs for imaging integrin αvβ3 receptors. Molecules, 26(6), 1792. CrossRef Scholar google search
Gečys D., Kazlauskas A., Gečytė E., Paužienė N., Kulakauskienė D., Lukminaitė I., Jekabsone A. (2022) Internalisation of RGD-engineered extracellular vesicles by glioblastoma cells. Biology, 11(10), 1483. CrossRef Scholar google search
Zhan C., Meng Q., Li Q., Feng L., Zhu J., Lu W. (2012) Cyclic RGD-polyethylene glycol-polyethylenimine for intracranial glioblastoma-targeted gene delivery. Chemistry – An Asian Journal, 7(1), 91-96. CrossRef Scholar google search
Garanti T., Alhnan M.A., Wan K.W. (2020) RGD-decorated solid lipid nanoparticles enhance tumor targeting, penetration and anticancer effect of asiatic acid. Nanomedicine, 15(16), 1567-1583. CrossRef Scholar google search
Wang F., Li Y., Shen Y., Wang A., Wang S., Xie T. (2013) The functions and applications of RGD in tumor therapy and tissue engineering. Int. J. Mol. Sci., 14(7), 13447-13462. CrossRef Scholar google search
Liu C., Zhao W., Zhang L., Sun H., Chen X., Deng N. (2022) Preparation of DSPE-PEG-cRGD modified cationic liposomes for delivery of OC-2 shRNA and the antitumor effects on breast cancer. Pharmaceutics, 14(10), 2157. CrossRef Scholar google search
Li L., He D., Guo Q., Zhang Z., Ru D., Wang L., Gong K., Liu F., Duan Y., Li H. (2022) Exosome-liposome hybrid nanoparticle codelivery of TP and miR497 conspicuously overcomes chemoresistant ovarian cancer. J. Nanobiotechnology, 20(1), 1-22. CrossRef Scholar google search
Torchilin V.P. (2005). Recent advances with liposomes as pharmaceutical carriers. Nature Rev. Drug Discov., 4(2), 145-160. CrossRef Scholar google search
Zhang Y., Xi K., Fu X., Sun H., Wang H., Yu D., Li Z., Ma Y., Liu X., Huang B., Wang J., Li G., Cui J., Li X., Ni S. (2021) Versatile metal-phenolic network nanoparticles for multitargeted combination therapy and magnetic resonance tracing in glioblastoma. Biomaterials, 278, 121163. CrossRef Scholar google search
Kasenda B., König D., Manni M., Ritschard R., Duthaler U., Bartoszek E., Bärenwaldt A., Deuster S., Hutter G., Cordier D., Mariani L., Hench J., Frank S., Krähenbühl S., Zippelius A., Rochlitz C., Mamot C., Wicki A., Läubli H. (2022) Targeting immunoliposomes to EGFR-positive glioblastoma. ESMO Open, 7(1), 100365. CrossRef Scholar google search
Chen J., Dai Q., Yang Q., Bao X., Zhou Y., Zhong H., Wu L., Wang T., Zhang Z., Lu Y., Zhang Z., Lin M., Han M., Wei Q. (2022) Therapeutic nucleus-access BNCT drug combined CD47-targeting gene editing in glioblastoma. J. Nanobiotechnology, 20(1), 1-18. CrossRef Scholar google search
He C., Zhang Z., Ding Y., Xue K., Wang X., Yang R., An Y., Liu D., Hu C., Tang Q. (2021) LRP1-mediated pH-sensitive polymersomes facilitate combination therapy of glioblastoma in vitro and in vivo. J. Nanobiotechnology, 19(1), 1-17. CrossRef Scholar google search
Медведева Н.В., Торховская Т.И., Кострюкова Л.В., Захарова Т.С., Кудинов В.А., Касаткина Е.О., Прозоровский В.Н., Ипатова О.М. (2017) Влияние включения доксорубицина в фосфолипидные наночастицы на накопление в опухоли и специфическую активность. Биомедицинская химия, 63(1), 56-61. CrossRef Scholar google search
Кострюкова Л.В., Терешкина Ю.А., Короткевич Е.И., Прозоровский В.Н., Торховская Т.И., Морозевич Г.Е., Торопыгин И.Ю., Константинов М.А., Тихонова Е.Г. (2020) Система адресной доставки для доксорубицина на основе специфического пептида и фосфолипидных наночастиц. Биомедицинская химия, 66(6), 464-468. CrossRef Scholar google search
Prozorovskiy V.N., Kostryukova L.V., Korotkevich E.I., Torkhovskaya T.I., Morozevich G.E., Tikhonova E.G., Ipatova O.M. (2018) Photosensitizer chlorin e6 internalization into tumor cells in phospholipid nanoparticles conjugated with peptide containing the NGR sequence. Biomedical Chemistry: Research and Methods, 1(4), e00063. CrossRef Scholar google search
Tikhonova E.G., Sanzhakov M.A., Tereshkina Y.A., Kostryukova L.V., Khudoklinova Y.Y., Orlova N.A., Bobrova D.V., Ipatova O.M. (2022) Drug transport system based on phospholipid nanoparticles: Production technology and characteristics. Pharmaceutics, 14(11), 2522. CrossRef Scholar google search
Зыкова М.А., Ипатова О.М., Прозоровский В.Н., Медведева Н.В., Воскресенская А.А., Захарова Т.С., Торховская Т.И. (2011) Изменение распределения доксорубицина в крови и плазме при его включении в состав фосфолипидной нанокомпозиции. Биомедицинская химия, 57(2), 174-179. CrossRef Scholar google search
Sheldon K., Liu D., Ferguson J., Gariepy J. (1995) Loligomers: Design of de novo peptide-based intracellular vehicles. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 92(6), 2056-2060. CrossRef Scholar google search
He S., Cen B., Liao L., Wang Z., Qin Y., Wu Z., Liao W., Zhang Z., Ji A. (2017) A tumor-targeting cRGD-EGFR siRNA conjugate and its anti-tumor effect on glioblastoma in vitro and in vivo. Drug Delivery, 24(1), 471-481. CrossRef Scholar google search
Li N., Qiu S., Fang Y., Wu J., Li Q. (2021) Comparison of linear vs. cyclic RGD pentapeptide interactions with integrin αvβ3 by molecular dynamics simulations. Biology, 10(7), 688. CrossRef Scholar google search
Xinming L., Tsibouklis J., Weng T., Zhang B., Yin G., Feng G., Cui Y., Savina I., Mikhalovska L., Sandeman S., Howell C., Mikhalovsky S. (2016) Nano carriers for drug transport across the blood-brain barrier. J. Drug Targeting, 25(1), 17-28. CrossRef Scholar google search
Seo J.W., Ang J., Mahakian L.M., Tam S., Fite B., Ingham E.S., Beyer J., Forsayeth J., Bankiewicz K.S., Xu T., Ferrara K.W. (2015) Self-assembled 20-nm 64Cu-micelles enhance accumulation in rat glioblastoma. J. Controlled Release, 220, 51-60. CrossRef Scholar google search
Zhang L., Fan J., Li G., Yin Z., Fu B.M. (2020) Transcellular model for neutral and charged nanoparticles across an in vitro blood-brain barrier. Cardiovasc. Eng. Technol., 11(6), 607-620. CrossRef Scholar google search
Meng F., Zhong Y., Cheng R., Deng C., Zhong Z. (2014) pH-sensitive polymeric nanoparticles for tumor-targeting doxorubicin delivery: Concept and recent advances. Nanomedicine, 9(3), 487-499. CrossRef Scholar google search
Lanzardo S., Conti L., Brioschi C., Bartolomeo M.P., Arosio D., Belvisi L., Manzoni L., Maiocchi A., Maisano F., Forni G. (2011) A new optical imaging probe targeting αvβ3 integrin in glioblastoma xenografts. Contrast Media Molecular Imaging, 6(6), 449-458. CrossRef Scholar google search
