多発性骨髄腫治療のための光増感剤-抗体複合体を用いた標的的光免疫療法

Targeted photoimmunotherapy based on photosensitizer-antibody conjugates for multiple myeloma treatment.

• Wael M Darwish
• Noha A Bayoumi
• Hanan M El-Shershaby
• Nasr M Allahloubi

抄録

光力学的治療薬のin vitroでの高い有効性にもかかわらず、腫瘍を標的とすることができないため、in vivoでの有効性が著しく低下し、臨床での使用が制限されています。光免疫療法（PIT）は、光力学的療法（PDT）によって癌を標的化して治療するための新しい合成戦略である。本研究では、第三世代の光増感剤として、カルボジイミド化学を介して骨髄腫腫瘍選択的抗体（MAb）と共有結合したPEG化フタロシアニンスターポリマー光増感剤の設計と合成を行った。遊離型光増感剤は、哺乳類骨髄腫細胞株(SP2/OR)で試験したところ、暗所毒性は最小であり、非熱レーザー赤色光照射後には、光誘起性一重項酸素種の産生により中程度の光毒性を示した。光増感剤（Pc）をMAbに共有結合させると、光毒性が著しく増強された。これは主に、内在化によりPc-MAbバイオコンジュゲートの光毒性が増強されたことに起因している。放射性光免疫複合体I(PcMAb)は骨髄腫細胞に対して最も高い光毒性を示した。提案されたバイオコンジュゲートは、骨髄腫のin vivo治療のための複数の治療モデルとして有望な候補である。

Despite the high in vitro efficacy of photodynamic therapeutics, lack of tumor targeting significantly reduces their in vivo efficacy and thus limits their clinical use. Photoimmunotherapy (PIT) is a new synthetic strategy to target and treat cancer by photodynamic therapy (PDT). In this study, we describe design and synthesis of a third-generation photosensitizer comprising a PEGylated-phthalocyanine star-polymer photosensitizer that covalently bound to a myeloma tumor-selective antibody (MAb) via the carbodiimide chemistry. The free photosensitizer demonstrated a minimum dark toxicity when tested in mammalian myeloma cell line (SP2/OR); and a moderate phototoxicity after irradiation with non thermal laser red light as a result of light-induced production of cytotoxic singlet oxygen species. Covalent attachment of the photosensitizer (Pc) to the MAb resulted in a significantly enhanced phototoxicity. This is mainly ascribed to the fact that internalization enhances phototoxicity of Pc-MAb bioconjugates. The radioactivated photoimmuno-conjugates I(PcMAb) demonstrated the highest phototoxicity to myeloma cells. The suggested bioconjugates are promising candidates as multiple therapeutic models for in vivo treatment of myeloma.

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