金ナノロッド誘起温熱療法による固形腫瘍の根絶に及ぼす能動的標的化共重合体コーティングの効果

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Int J Pharm.2020 Jul;:119641. S0378-5173(20)30625-6. doi: 10.1016/j.ijpharm.2020.119641.Epub 2020-07-13.

金ナノロッド誘起温熱療法による固形腫瘍の根絶に及ぼす能動的標的化共重合体コーティングの効果

Effect of actively targeted copolymer coating on solid tumors eradication by gold nanorods-induced hyperthermia.

Roberto Puleio
Mariano Licciardi
Paola Varvarà
Cinzia Scialabba
Giovanni Cassata
Luca Cicero
Gennara Cavallaro
Gaetano Giammona

PMID: 32673768 DOI: 10.1016/j.ijpharm.2020.119641.

抄録

抗がん治療の分野での取り組みは、局所的かつ選択的な治療法の開発にますます焦点を当てている。光熱療法（PTT）は、特殊な物質に紫外近赤外光を照射した後に発生する温度上昇を利用して、空間的に閉じ込められたがん細胞を死滅させることができます。ここでは、PHA-LA-Fol-AuNRs/Iriと名付けられた新しい標的化された金ベースの薬物送達システムを、高熱療法および化学療法の結腸癌治療のために探索した。金ナノロッドは、α,β-ポリ(N-2-ヒドロキシエチル)-D,L-アスパラアミドの葉酸誘導体(PHEA-LA-PEG-FA)をコーティング剤として用いて安定化し、抗悪性腫瘍薬イリノテカン(Iri)を担持した。ヒト結腸癌細胞株（HCT116）を用いて、in vitroおよびin vivoにおいて、空のシステムとイリノテカンを担持したシステムの有効性を調べた。レーザー治療後、作製したナノ構造体を腫瘍内に投与すると、いずれのナノ構造体も時間の経過とともに腫瘍の成長を大幅に減速させることができ、癌の完全な根絶を達成しました。生態分布データは、ポリマーコーティングされたナノロッドが腫瘍部位に優先的に蓄積することを示した。水性媒体中での優れた安定性、腫瘍部位への到達性、そしてin vivoでの有効性を考慮すると、PHA-LA-Fol-AuNRs/Iriは、大腸がんの化学療法やPTTにおける有効なツールとして推奨される可能性があると考えられます。

Efforts in the field of anticancer therapy are increasingly focusing on the development of localized and selective treatments. Photothermal therapy (PTT) can lead to a spatially confined death of cancer cells, exploiting an increasing in temperature generated after UV-NIR irradiation of peculiar materials. Herein, a new actively targeted gold-based drug delivery system, named PHEA-LA-Fol-AuNRs/Iri, was explored for hyperthermia and chemotherapy colon cancer treatment. Gold nanorods were stabilized using a folate-derivative of α,β-poly(N-2-hydroxyethyl)-D,L-aspartamide (PHEA-LA-PEG-FA) as coating agent and then loaded with the antineoplastic drug irinotecan (Iri). The efficacy of empty and irinotecan-bearing systems was investigated in vitro on human colon cancer (HCT116) cell line, as well as in vivo, employing a xenograft mouse model of colon cancer. After laser treatment, both nanostructures tested induced a considerable deceleration in tumor growth overtime, achieving the total eradication of the cancer when the nanosystems produced were intratumorally administered. Biodistribution data showed that the polymer coated nanorods were able to preferentially accumulate in the tumor site. Considering the excellent stability in aqueous media, the capacity to reach the tumor site and, finally, the in vivo efficacy, PHEA-LA-Fol-AuNRs/Iri might be recommended as an effective tool in the chemotherapy and PTT of colon cancer.