新規アプタマー誘導型磁性ナノ粒子によるEpCAM陽性腫瘍細胞の熱損傷の改善

[Enhancement of thermal damage to EpCAM-positive tumor cells by novel aptamer-guided magnetic nanoparticles].

• L Y Zhang
• M Wang
• H B Wu
• Y Yang
• Q Li
• H L Sun

抄録

上皮細胞接着分子(EpCAM)陽性腫瘍細胞に対するアプタマー誘導型磁性ナノ粒子(AptNP)による熱損傷の研究を行った。 EpCAMのアプタマーであるSYL3Cは、ビオチン-ストレプトアビジン反応を介してNPに結合した。AptNPの直径を動的光散乱法(DLS)で測定した。アプタマーのEpCAM陽性腫瘍細胞への結合特性をプルシアンブルー染色により評価した。代替磁場下での熱損傷は乳酸脱水素酵素(LDH)を用いて測定した。EpCAM陽性腫瘍細胞のアポトーシスは、アクリジンオレンジ／臭化エチジウム（AO／EB）二重染色により検出した。 AptNPの平均サイズは282nmであった。フローサイトメトリーとプルシアンブルー染色により、AptNPはEpCAM陽性腫瘍細胞には強い結合を示したが、EpCAM陰性腫瘍細胞には結合しなかった。さらに、1.5×10(8) AptNPsを代替電磁場下で5時間インキュベートしたところ、EpCAM陽性HCT116細胞の生存率は28.9％、A549細胞の生存率は54.4％であり、EpCAM陰性HepG2細胞の76.7％よりも有意に低かった（<0.05）。 AptNPはEpCAM陽性腫瘍細胞に対する熱損傷を改善することができ、腫瘍標的治療の開発に有用な可能性があると考えられる。

To explore the thermal damage to epithelial cell adhesion molecule(EpCAM)-positive tumor cells by novel aptamer-guided magnetic nanoparticles(AptNPs). EpCAM aptamer SYL3C was connected to NPs via biotin-streptavidin reaction. The diameter of AptNPs were characterized by Dynamic Light Scattering(DLS). The binding feature of the aptamer to EpCAM-positive tumor cells was evaluated by Prussian blue dyeing. Thermal damage under alternative magnetic field was measured bylactate dehydrogenase (LDH). The apoptosis of EpCAM-positive tumor cells was detected by acridine orange/ethidium bromide (AO/EB) double staining. The average size of AptNPs was 282 nm. Flow cytometry and Prussian blue dyeing showed that AptNPs exhibited strong binding to the EpCAM-positive tumor cells but not to the EpCAM-negative tumor cells. Moreover, when incubated with 1.5×10(8) AptNPs under alternative electromagnetic fieldfor 5 hours, the viability of EpCAM-positive HCT116 cells and A549 cells was 28.9% and 54.4%, respectively, significantly lower than 76.7% of EpCAM-negative HepG2 cells (<0.05). AptNPs can improve the thermal damage to EpCAM-positive tumor cells, and may have potential utility in the development of tumor targeted therapy.

探讨由核酸适配体介导的新型靶向铁磁纳米颗粒增强上皮细胞黏附分子(EpCAM)阳性肿瘤细胞热疗效应的作用。 利用生物素与链霉亲和素的亲合作用将EpCAM核酸适配体SYL3C与铁磁纳米颗粒连接构建核酸适配体-铁纳米粒复合物(AptNPs)，应用动态光散射粒径仪评估其直径大小，普鲁士蓝染色观察AptNPs对EpCAM阳性肿瘤细胞的靶向结合特性，乳酸脱氢酶检测AptNPs在交变电磁场作用下对EpCAM阳性肿瘤细胞的热杀伤效应，收容啶橙溴/橙化乙锭双染观察其引起EpCAM阳性肿瘤细胞的凋亡情况。物素-链霉亲和素将SYL3C与铁磁纳米颗粒连接成功构建AptNPs，AptNPs直径为282 nm。 流式细胞仪检测测和普鲁士蓝染色显示，AptNPs对EpCAM阳性肿瘤细胞有较强的选择结合特异性，对EpCAM阴性肿瘤细胞结合较弱。在交变电磁场加热5后，1．5×10(8)个AptNPs使EpCAM阳性细胞HCT116存活率仅为28．4%，与EpCAM阴性细胞HepG2细胞(76.7%)比较，差异均有统计学意义(均<0．05)。 AptNPs可以靶向性地提高对EpCAM阳性肿瘤细胞热疗的效果应，在肿瘤靶向治疗新策略中具有潜在的应用价值。

探讨由核酸适配体介导的新型靶向铁磁纳米颗粒增强上皮细胞黏附分子(EpCAM)阳性肿瘤细胞热疗效应的作用。 利用生物素与链霉亲和素的亲合作用将EpCAM核酸适配体SYL3C与铁磁纳米颗粒连接构建核酸适配体－铁纳米粒复合物(AptNPs)，应用动态光散射粒径仪评估其直径大小，普鲁士蓝染色观察AptNPs对EpCAM阳性肿瘤细胞的靶向结合特性，乳酸脱氢酶检测AptNPs在交变电磁场作用下对EpCAM阳性肿瘤细胞的热杀伤效应，吖啶橙/溴化乙锭双染观察其引起EpCAM阳性肿瘤细胞的凋亡情况。 生物素－链霉亲和素将SYL3C与铁磁纳米颗粒连接成功构建AptNPs，AptNPs直径为282 nm。流式细胞仪检测和普鲁士蓝染色显示，AptNPs对EpCAM阳性肿瘤细胞有较强的选择结合特异性，对EpCAM阴性肿瘤细胞结合较弱。在交变电磁场加热5 h后，1.5×10(8)个AptNPs使EpCAM阳性细胞HCT116存活率仅为28.9%，A549细胞为54.4%，与EpCAM阴性细胞HepG2细胞(76.7%)比较，差异均有统计学意义(均<0.05)。 AptNPs可以靶向性地提高对EpCAM阳性肿瘤细胞热疗的效应，在肿瘤靶向治疗新策略中具有潜在的应用价值。.