標的薬物送達のためのドキソルビシンを装填したアプタマー-PEI-G-PEG改変金ナノ粒子の合成

世界的に主要な公衆衛生上の問題である癌は、治癒率が低く、再発率が高く、死亡率^が高いとして広く特徴^{づけられている}。現在の従来の抗癌法には、手術、化学療法、および放射線療法³が含まれており、その中で化学療法は、クリニック⁴における癌患者に対する主要な治療法である。臨床用抗癌剤は主に、パクリタキセル(PTX)5およびドキソルビシン(DOX)6,7を含む。DOXは、抗新生剤である、癌細胞毒性および癌細胞増殖の阻害の利点のために、臨床化学療法に広く適用されている^8,9。しかし、DOXは心毒性^10、11を引き起こし^、DOXの短い半減期は、診療所¹²での適用を制限する。したがって、DOXをロードし、標的領域に制御された方法で潜伏放出するために分解性薬物キャリアが必要である。

ナノ粒子は標的薬物送達システムで広く使用されており、がん治療にはいくつかの利点があります(すなわち、大きな表面対体積比、小型、様々な薬物をカプセル化する能力、および調整可能な表面化学など)^13、14、15。特に、金ナノ粒子(AuNPs)は、光熱癌治療^16,17などの生物及び生物医学的用途において広く用いられている。AuNPsのユニークな特性は、ファシリティ合成や一般表面官能化など、がん治療¹⁸の臨床分野において優れた見通しを持っている。また、AuNPは、多くの研究で薬物送達戦略を特定し、腫瘍を診断し、抵抗を克服するために使用されてきました^19,20.

それにもかかわらず、AuNPは、標的化およびアクセシビリティ特性などの強化された浸透および保持(EPR)を介して腫瘍病変で高い局所放出を介して薬剤耐性を克服するためにさらに調整される必要がある。ポリマー機能性のAUNPsは、疎水性抗癌剤の水溶性の改善や長期の循環時間^21,22などの独自の利点^を発揮している。ポリエチレングリコール(PEG)、ポリエチレンイミン(PEI)、ヒアルロン酸、ヘパリン、キサンタンガムなどの様々な生体適合性ポリマーがAuNPコーティングに使用されています。その後、AuNPsの安定性とペイロードが²³を改善します。具体的には、PEIは、一次、二次、および第三級アミンの多くの繰り返し単位で構成される高度に分岐したポリマーである^24。PEIは、優れた溶解性、低粘度、高い機能性を有しており、AUNP上でのコーティングに適しています。

一方、抗癌剤は、癌細胞に直接送達する必要があり、負荷効率を向上させ、原発性および進行転移性腫瘍²⁵を治療するための毒性を低くする必要がある。標的リガンドは、抗癌剤標的送達システム²⁶に大きな可能性を秘めている。標的分子結合に対するその選択性は、特異性を標的とする抗癌薬を付与し、疾患組織における薬物濃縮を増加させる^27。よりリガンドには、抗体、ポリペプチド、および小分子が含まれる。他のリガンドと比較して、核酸アプタマーは、インビトロで合成することができ、変更が容易である。AS1411は、癌細胞28、29、30上の過剰発現標的核タンパク受容体に特異的に結合する安定な二量体G-四量体構造を形成する非修飾^26bpホスホジエステルオリゴヌクレオチドチドである。AS1411は多くの癌細胞の増殖を阻害するが、健康な細胞^31、32の増殖には影響しない。その結果、AS1411は理想的な標的薬物送達システムを作製するために使用されてきた。

本研究では、PEI-g-PEG共重合体をアミド反応を介して合成し、次いでPEI-g-PEG共重合体被覆金ナノ粒子(PEI-g-PEG@AuNPs)を作製した。さらに 、DOXと AS1411 は、図 1 に示すように、準備された PEI-g-PEG@AuNPsに順次リンクされています。この詳細なプロトコルは、研究者がDOXとAS1411を搭載した新しいPEI-g-PEG@AuNPsの製造に関連する多くの一般的な落とし穴を避けるのを助けることを目的としています。