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J-GLOBAL ID：202002237814537531   整理番号：20A1016591

光活性ナノ粒子の間葉系間質細胞媒介デリバリーはin vitroおよびin vivo異所性モデルにおいて骨肉腫増殖を阻害する【JST・京大機械翻訳】

Mesenchymal stromal cells mediated delivery of photoactive nanoparticles inhibits osteosarcoma growth in vitro and in a murine in vivo ectopic model

著者 (21件)： Lenna Stefania (Unit of Orthopaedic Pathology and Osteoarticular Tissue Regeneration, IRCCS Istituto Ortopedico Rizzoli, Bologna, Italy) ,  Lenna Stefania (Department of Nanomedicine, Houston Methodist Research Institute, Houston, USA) ,  Bellotti Chiara (Unit of Orthopaedic Pathology and Osteoarticular Tissue Regeneration, IRCCS Istituto Ortopedico Rizzoli, Bologna, Italy) ,  Duchi Serena (Institute of Organic Synthesis and Photoreactivity (ISOF), National Research Council (CNR), Bologna, Italy) ,  Martella Elisa (Institute of Organic Synthesis and Photoreactivity (ISOF), National Research Council (CNR), Bologna, Italy) ,  Columbaro Marta (Laboratory of Musculoskeletal Cell Biology, IRCCS Istituto Ortopedico Rizzoli, Bologna, Italy) ,  Dozza Barbara (Rizzoli Laboratory Unit, Department of Biomedical and Neuromotor Sciences (DIBINEM), Alma Mater Studiorum University of Bologna, Bologna, Italy) ,  Ballestri Marco (Institute of Organic Synthesis and Photoreactivity (ISOF), National Research Council (CNR), Bologna, Italy) ,  Guerrini Andrea (Institute of Organic Synthesis and Photoreactivity (ISOF), National Research Council (CNR), Bologna, Italy) ,  Sotgiu Giovanna (Institute of Organic Synthesis and Photoreactivity (ISOF), National Research Council (CNR), Bologna, Italy) ,  Frisoni Tommaso (Rizzoli Laboratory Unit, Department of Biomedical and Neuromotor Sciences (DIBINEM), Alma Mater Studiorum University of Bologna, Bologna, Italy) ,  Frisoni Tommaso (3rd Orthopaedic and Traumatologic Clinic Prevalently Oncologic, IRCCS Istituto Ortopedico Rizzoli, Bologna, Italy) ,  Cevolani Luca (3rd Orthopaedic and Traumatologic Clinic Prevalently Oncologic, IRCCS Istituto Ortopedico Rizzoli, Bologna, Italy) ,  Varchi Greta (Institute of Organic Synthesis and Photoreactivity (ISOF), National Research Council (CNR), Bologna, Italy) ,  Ferrari Mauro (Department of Nanomedicine, Houston Methodist Research Institute, Houston, USA) ,  Ferrari Mauro (Department of Medicine, Weill Cornell Medical College, New York, USA) ,  Ferrari Mauro (Present Address: Department of Pharmaceutics, University of Washington, Seattle, USA) ,  Donati Davide Maria (Unit of Orthopaedic Pathology and Osteoarticular Tissue Regeneration, IRCCS Istituto Ortopedico Rizzoli, Bologna, Italy) ,  Donati Davide Maria (Rizzoli Laboratory Unit, Department of Biomedical and Neuromotor Sciences (DIBINEM), Alma Mater Studiorum University of Bologna, Bologna, Italy) ,  Donati Davide Maria (3rd Orthopaedic and Traumatologic Clinic Prevalently Oncologic, IRCCS Istituto Ortopedico Rizzoli, Bologna, Italy) ,  Lucarelli Enrico (Unit of Orthopaedic Pathology and Osteoarticular Tissue Regeneration, IRCCS Istituto Ortopedico Rizzoli, Bologna, Italy)
資料名： Journal of Experimental & Clinical Cancer Research (Web)  (Journal of Experimental & Clinical Cancer Research (Web))
巻： 39  号： 1  ページ： 1-15  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7514A  ISSN： 1756-9966  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 骨肉腫(OS)は,遠位転移または多剤耐性の発生の症例において,依然として予後不良に悩まされている悪性腫瘍である。したがって,これらの限界を超えて,患者の生存を改善することができる新しい治療選択肢を見出すことが重要である。本研究の目的は,癌細胞に直接的に治療薬を送達するために腫瘍間質を移動させ,浸潤させるために間葉間質細胞(MSCs)の固有の性質を利用することである。特に,in vitroおよびin vivo異所性骨肉腫モデルにおけるナノ粒子を負荷したMSCsの光活性化の有効性を試験することを目的とした。AlPcS4@FNPsを,正に帯電したポリメタクリル酸メチル-シェル蛍光ナノ粒子(FNPs)の水溶液にテトラスルホン化アルミニウムフタロシアニン(AlPcS4)を添加することにより製造した。光力学療法(PDT)効果は,LED光源による近赤外光における光増感剤AlPcS4の活性化によって達成される。ヒトMSCsを5人のドナーの骨髄から分離し,患者間変動性を説明し,それらのクローン原性,多能性および免疫表現型プロファイルを評価した後,本研究で使用した。次に,MSC系統を,in vitroでのそれらの移動特性と共に,ナノ粒子を内部化し,保持する能力について試験した。光活性化効果を,ヒトOS細胞(SaOS-2)を負荷したAlPcS4@FNPsの単層(2D)共培養および三次元(3D)多細胞スフェロイド(ヒトOS細胞を有するAlPcS4@FNPs負荷MSC,MG-63)の両方で評価した。細胞死は,2DにおけるアネキシンV/PIおよびLive&Dead CalceinAM/EtD染色によって評価されたが,3D共培養において,細胞致死効果は,ATP含有量,CalceinAM/EtD染色およびTEM画像を通して測定された。また,デリバリーシステムとしてのAlPcS4@FNPs負荷MSCの有効性および生物発光イメージング(BLI)および組織学によりOSの皮下マウスモデルにおける癌細胞を殺すための光線力学的治療の能力を評価した。MSCsは,in vitroで運動性と生存性を失うことなく,または変化させることなく,AlPcS4@FNPsを内部化した。AlPcS4@FNPs負荷MSCの光活性化は,2D共培養で高レベルのOS細胞死を誘導した。同様に,3D共培養(MSC:OS比1:1または1:3)において,MSCsおよびOS細胞生存率の両方の実質的減少が観察された。特に,MSC:OS比を1:7に増加させると,光活性化は依然として40%以上の細胞死を引き起こした。in vivo異所性OSモデルで試験したとき,AlPcS4@FNPs負荷MSCは,2サイクルの光活性化後にOS成長を68%減少させることができた。著者らの知見は,MSCがin vitroおよびin vivoで機能的光増感剤修飾ナノ粒子を送達し,OS腫瘍増殖を阻害することを示す。MSCsは,臨床シナリオ,単独または他の骨肉腫治療法との組み合わせにおける治療用ナノ薬物の標的送達のための効果的なプラットフォームである可能性がある。Copyright 2020 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： ドナー ,  骨髄 ,  腫瘍細胞 ,  ヒト ,  染色 ,  二次元 ,  *骨肉腫 ,  三次元 ,  ドラッグデリバリーシステム ,  *in vitro実験 ,  細胞死 ,  光増感剤 ,  共培養 ,  *間質細胞 ,  *ナノ粒子

著者キーワード (7件)： 筋骨格腫瘍 ,  骨肉腫 ,  間葉系間質細胞 ,  光線力学療法 ,  ナノ粒子 ,  アルミニウムフタロシアニン ,  細胞媒介ドラッグデリバリーシステム

分類 (3件)： 細胞生理一般  (EF02010S) ,  医用素材  (GA05040H) ,  運動器系の基礎医学  (GG01020B)

引用文献 (76件)：

• Cancer; Neoadjuvant chemotherapy for high-grade central osteosarcoma of the extremity; G Bacci, F Bertoni, A Longhi, S Ferrari, C Forni, R Biagini; 97; 12; 2003; 3068-3075; 10.1002/cncr.11456; citation_id=CR1
• Cancer Treat Rev; Primary bone osteosarcoma in the pediatric age: state of the art; A Longhi, C Errani, M Paolis, M Mercuri, G Bacci; 32; 6; 2006; 423-436; 10.1016/j.ctrv.2006.05.005; citation_id=CR2
• J BUON; Survival of patients with primary osteosarcoma and lung metastases; W Li, S Zhang; 23; 5; 2008; 1500-1504; citation_id=CR3
• Orthop Clin North Am; Update on survival in osteosarcoma; ME Anderson; 47; 1; 2016; 283-292; 10.1016/j.ocl.2015.08.022; citation_id=CR4
• Eur J Cancer; Chemotherapeutic adjuvant treatment for osteosarcoma: where do we stand?; JK Anninga, H Gelderblom, M Fiocco, JR Kroep, AHM Taminiau, PCW Hogendoorn; 47; 16; 2011; 2431-2445; 10.1016/j.ejca.2011.05.030; citation_id=CR5

タイトルに関連する用語 (9件)： 光活性 ,  ナノ粒子 ,  間葉系間質細胞 ,  デリバリー ,  異所性 ,  モデル ,  骨肉腫 ,  増殖 ,  阻害