ドキシサイクリン系高分子ナノ粒子の合成と抗腫瘍活性.固形エルリッヒ癌における腫瘍アポトーシスへの影響

Synthesis and Antitumor Activity of Doxycycline Polymeric Nanoparticles: Effect on Tumor Apoptosis in Solid Ehrlich Carcinoma.

• Ahmed R Gardouh
• Mohammed A Attia
• Eman T Enan
• Alaaeldeen M Elbahaie
• Rania A Fouad
• Mohamed El-Shafey
• Amal M Youssef
• Suliman Y Alomar
• Zinab Abd-Elhady Ali
• Sawsan A Zaitone
• Mona K E Qushawy

抄録

目的:

本研究の目的は、固形エルリッヒ癌（SEC）に対する化学療法の可能性を高めることを目的として、ドキシサイクリン重合体ナノ粒子（DOXY-PNP）を調製することである。

OBJECTIVES: The aim of this study was to prepare doxycycline polymeric nanoparticles (DOXY-PNPs) with hope to enhance its chemotherapeutic potential against solid Ehrlich carcinoma (SEC).

方法:

ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)をポリマーとして用いたナノ沈降法により、3種類のDOXY-PNPを製剤化した。調製したDOXY-PNPは、最適な製剤を選択するために、カプセル化効率（EE%）、薬物負荷容量、粒子径、ゼータ電位（ZP）およびin-vitro放出について評価した。最良の薬学的特性に基づいて、さらなる生物学的試験のためにPNP番号3を選択した。雌マウスで増殖させたSECに対する抗腫瘍性について、PNP3（5および10 mg/kg）を、腫瘍量、およびアポトーシスマーカーであるカスパーゼ3およびBAXの発現および免疫組織化学的染色を測定することにより評価した。

METHODS: Three DOXY-PNPs were formulated by nanoprecipitation method using hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) as a polymer. The prepared DOXY-PNPs were evaluated for the encapsulation efficiency (EE%), the drug loading capacity, particle size, zeta potential (ZP) and the in-vitro release for selection of the best formulation. PNP number 3 was selected for further biological testing based on the best pharmaceutical characters. PNP3 (5 and 10 mg/kg) was evaluated for the antitumor potential against SEC grown in female mice by measuring the tumor mass as well as the expression and immunohistochemical staining for the apoptosis markers; caspase 3 and BAX.

結果:

この生物学的研究では、PNP3を投与したマウスで腫瘍量が最大に減少したことが報告されています。重要なことに、5mg/kgのDOXY-PNPを投与した場合、10mg/kgのDOXYを投与した場合と同様の化学療法効果が得られた。さらに，DOXY-PNPを投与したマウス群では，カスパーゼ3およびBAXのmRNA発現および免疫染色が有意に上昇していた。

RESULTS: The biological study documented the greatest reduction in tumor mass in mice treated with PNP3. Importantly, treatment with 5 mg/kg of DOXY-PNPs produced a similar chemotherapeutic effect to that produced by 10 mg/kg of free DOXY. Further, a significant elevation in mRNA expression and immunostaining for caspase 3 and BAX was detected in mice group treated with DOXY-PNPs.

結論:

DOXY-PNPは、マウスで増殖させたSECに対してより大きな抗腫瘍性を示し、腫瘍量やアポトーシスマーカーとの相関を調べたところ、スピアマン相関係数の値がより大きく検出された；これは遊離DOXYとの比較である。したがって、DOXY-PNPを他の腫瘍タイプで試験し、化学療法剤の調製およびその特性の増強における現在の技術の有用性をさらに決定する必要がある。

CONCLUSIONS: The DOXY-PNPs showed greater antitumor potential against SEC grown in mice and greater values for Spearman's correlation coefficients were detected when correlation with tumor mass or apoptosis markers was examined; this is in comparison to free DOXY. Hence, DOXY-PNPs should be tested in other tumor types to further determine the utility of the current technique in preparing chemotherapeutic agents and enhancing their properties.