トリプルネガティブ乳癌に対する MR/蛍光イメージングおよび強化された光力学的治療のためのフィブロネクチン標的化およびカテプシン B 活性化可能な治療法ナノプローブ

Fibronectin-Targeting and Cathepsin B-Activatable Theranostic Nanoprobe for MR/Fluorescence Imaging and Enhanced Photodynamic Therapy for Triple Negative Breast Cancer.

• Yanshu Wang
• Liping Jiang
• Yuwen Zhang
• Yimei Lu
• Jinning Li
• He Wang
• Defan Yao
• Dengbin Wang

抄録

特定の標的がないため、侵攻性の高いトリプルネガティブ乳癌（TNBC）は、内分泌療法や従来の標的療法の恩恵を受けることができません。さらに悪いことに、現在の診断および治療アプローチは、TNBCに対する価値が限られている。したがって、正確な診断と更なる選択的治療のためのTNBC特異的なセラノーシスプローブを開発することは、TNBC管理のための強力なツールボックスを構築することになります。この貢献において、我々は、TNBCセラノスティックスの特異性を高めるためのシーケンシャル戦略を開発した。この治療法システムでは、汎用性の高いナノプローブ（Pep-SQ@USPIO）が、フィブロネクチンを標的としたMRイメージングとCTSB活性化可能な蛍光イメージングのために合法的に統合され、その後、TNBCの強化された光力学的治療（PDT）が行われました。まず、TNBCの細胞外マトリックス（ECM）に過剰発現しているフィブロネクチンを、Cys-Arg-Glu-Lys-Ala（CREKA）ペプチドを用いたターゲティング治療のバイオマーカーとして使用した。別のものについては、自己開発スクアライン光増感剤（ＳＱ）の蛍光およびＰＤＴ容量を、ＭＲイメージング造影剤である超小型超常磁性鉄酸化物（ＵＳＰＩＯ）を用いてプレクエンチした。リンカーである Gly-Phe-Leu-Gly (GFLG) ペプチドが TNBC 由来の CTSB によって選択的に切断されると、解放された SQ 光増感剤はライトアップ蛍光イメージングを可能にし、TNBC の PDT を強化した。驚くべきことに、この研究は、腫瘍ECMを標的とした内因性酵素活性化ナノプローブがTNBC治療法のための新しい道を開くことを実証しています。

Because of the lack of specific targets, the highly aggressive triple negative breast cancer (TNBC) is unable to benefit from endocrine therapy or conventional targeting therapy. Even worse, current diagnostic and therapeutic approaches have limited value for TNBC. Therefore, developing TNBC-specific theranostic probes for accurate diagnosis and further selective therapy will build a powerful toolbox for TNBC management. In this contribution, we developed a sequential strategy to enhance the specificity of TNBC theranostics. In this theranostic system, a versatile nanoprobe (Pep-SQ@USPIO) was integrated legitimately for the fibronectin-targeting MR imaging and CTSB-activatable fluorescence imaging, followed with enhanced photodynamic therapy (PDT) of TNBC. First, the fibronectin overexpressed in the extracellular matrix (ECM) of TNBC was used as a biomarker for targeting theranostics using the Cys-Arg-Glu-Lys-Ala (CREKA) peptide. For another, the fluorescence and PDT capacity of self-developed squaraine photosensitizer (SQ) were prequenched by ultrasmall superparamagnetic iron oxide (USPIO), an MR imaging contrast agent. Once the linker, Gly-Phe-Leu-Gly (GFLG) peptide, was selectively cleaved by TNBC-derived CTSB, the liberated SQ photosensitizer allowed light-up fluorescence imaging and enhanced PDT of TNBC. Remarkably, this research demonstrates that tumor-ECM-targeting and endogenous enzyme-activated nanoprobes open a new avenue for TNBC theranostics.