ダウノルビシンを装填したCdTe QDと抗CD123 mAbsを結合させたもの。骨髄異形成症候群治療のための新しいデリバリーシステム

Daunorubicin-Loaded CdTe QDs Conjugated with Anti-CD123 mAbs: A Novel Delivery System for Myelodysplastic Syndromes Treatment.

• Dan Guo
• Peipei Xu
• Dangui Chen
• Lili Wang
• Yudi Zhu
• Yifan Zuo
• Bing Chen

抄録

序章:

骨髄異形成症候群（MDS）は、末梢血細胞減少を特徴とし、急性骨髄性白血病（AML）への転化リスクを高める非常に不均質な骨髄疾患群である。ダウノルビシン（DNR）は、MDSやAMLの治療に欠かせない薬剤です。しかし、心毒性や骨髄抑制などの副作用があり、臨床応用には限界があります。高リスクのMDS細胞ではCD123抗原が高発現していることが多くの研究で報告されていることから、我々はダウノルビシンを担持したCdTe QDと抗CD123 mAbs（DNR-CdTe-CD123）を結合させた新規ドラッグデリバリーシステムを構築し、MDSに対する標的型併用化学療法の開発を目指しています。

Introduction: The myelodysplastic syndromes (MDS) are a very heterogeneous group of myeloid disorders characterized by peripheral blood cytopenias and increase risk of transformation to acute myeloid leukemia (AML). Daunorubicin (DNR) is an indispensable drug for the treatment of MDS and AML. However, its side effects including cardiac toxicity and bone marrow suppression severely limit clinical application. Many researches reported high expression of CD123 antigen on high-risk MDS cells, so we constructed a novel drug delivery system comprising daunorubicin-loaded CdTe QDs conjugated with anti-CD123 mAbs (DNR-CdTe-CD123) to develop targeted combination chemotherapy for MDS.

方法:

CdTeはアミド結合を介して抗CD123を共役化し、静電結合を用いてDNRと共役化した。次に、DNR-CdTe-CD123の特性と放出率を決定した。また、in vitro実験およびin vivo実験を行い、薬物送達系の治療効果および副作用を評価した。

Methods: CdTe conjugated antiCD123 through amide bond, co-loaded with DNR with electrostatic bonding. Then, we determined characterization and release rate of DNR-CdTe-CD123. The therapeutic effect and side effect of drug delivery system were evaluated through in vitro and in vivo experiments.

結果:

CdTeは適切な直径と良好な分散性を示し、DNRは高いカプセル化効率と薬物担持率でCdTeに担持された。DNR濃度0.2mg/mL、抗CD123 mAbs量5ul（100ug/mL）の場合、最大薬物担持率は42.08±0.64%、カプセル化効率は74.52±1.81%であった。フローサイトメトリー（FCM）により、CD123抗原はMUTZ-1細胞上で高発現しており、その発現率は72.89±10.67％であった。インビトロ実験では、DNR-CdTe-CD123で処理したMUTZ-1細胞の阻害率およびアポトーシス率は、他の群と比較して高かった（<0.05）。また、DNR-CdTe-CD123群では、他の群と比較して、アポトーシス関連タンパク質（P53、切断されたカスパーゼ-9、Bax、切断されたカスパーゼ-3）のレベルが上昇していた（<0.05）。インビボ実験では、DNR-CdTe-CD123はMDS担持ヌードマウスの腫瘍増殖を効果的に抑制し、心筋細胞に対するDNRの副作用を軽減することができました。

Results: CdTe showed appropriate diameter and good dispersibility and DNR was loaded into CdTes with high encapsulation efficiency and drug loading. The maximum drug loading and encapsulation efficiency were 42.08 ± 0.64% and 74.52 ± 1.81%, respectively, at DNR concentration of 0.2mg/mL and anti-CD123 mAbs volume of 5ul (100ug/mL). Flow cytometry (FCM) showed that CD123 antigen was highly expressed on MUTZ-1 cells, and its expression rate was 72.89 ± 10.67%. In vitro experiments showed that the inhibition rate and apoptosis rate of MUTZ-1 cells treated with DNR-CdTe-CD123 were higher than those in the other groups (<0.05). Compared with the other groups, the level of apoptosis-related protein (P53, cleaved caspase-9, Bax and cleaved caspase-3) were upregulated in DNR-CdTe-CD123 group (<0.05). In vivo experiments, DNR-CdTe-CD123 can effectively inhibit the tumor growth of MDS-bearing nude mice and reduce the side effects of DNR on myocardial cells.

結論:

DNR-CdTe-CD123のシステムは、DNRの治療効果を高め、副作用を軽減することで、MDS治療のための新しいプラットフォームを提供します。

Conclusion: The system of DNR-CdTe-CD123 enhances the therapeutic effects and reduce the side effects of DNR, thus providing a novel platform for MDS treatment.

© 2020 Guo et al.