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本研究では、フルオロクロム（Alexa-fluor、AF488/647）で付随的に装飾された多層カーボンナノチューブ（MWCNT）に基づいた新規、静脈内注射可能なセラノスチックプロドラッグの設計、合成、および生物学的評価を報告しています。FA）、および抗がん剤（Methotrexate、MTX）。具体的には、MTXは、血清安定でありながら細胞内に加水分解可能なエステルリンケージを介してMWCNTに共役し、循環の最小薬物損失を確保しました。細胞摂取研究は、FR媒介エンドサイトーシスを介した葉酸受容体（FR）陽性ヒト肺（A549）および乳がん細胞（MCF 7）による葉酸受容体（FR）および乳がん細胞（1）の選択的内在化を裏付けました。1のリソソーム人身売買により、主に細胞質に限定されていた非標的化された対応物と比較して、コンジュゲートがより高い抗がん活性を発揮できました。Ehlrich腹水腫瘍（EAT）異種移植マウスにおける1の腫瘍特異的蓄積は、遊離MTXおよびFA剥離MWCNTよりもほぼ19および8.6倍高かった。その後、共役1は、遊離MTXまたは非標的対照のいずれかと比較した場合、化学的に乳房腫瘍誘導ラットでより効果的に腫瘍の成長をより効果的に停止することが示されました。興味深いことに、エステルリンクCNT-MTXコンジュゲート（FAを奪われたものを含む）の抗がん活動は、アミドに結合した対応物よりも有意に高く、薬物と多機能ナノチューブが治療的パフォーマンスに批判的に影響を与えることを示唆しています。結果は、インシリコドッキングおよびリガンドの類似性分析によってもサポートされていました。マウスの毒性研究により、すべてのCNT-MTXコンジュゲートには、知覚可能な肝毒性、心毒性、腎毒性がないことが確認されました。全体として、MWCNTの送達特性、FAの高腫瘍結合の悪化、AFフルオロクロムの光学的検出可能性、および（99M）TCの無線トレイジー性は、単一のCNTプラットフォームに統合され、分割され、MTXの治療に対するMTXの治療効果を強化し、癌細胞を過剰に抑制します。
本研究では、フルオロクロム（Alexa-fluor、AF488/647）で付随的に装飾された多層カーボンナノチューブ（MWCNT）に基づいた新規、静脈内注射可能なセラノスチックプロドラッグの設計、合成、および生物学的評価を報告しています。FA）、および抗がん剤（Methotrexate、MTX）。具体的には、MTXは、血清安定でありながら細胞内に加水分解可能なエステルリンケージを介してMWCNTに共役し、循環の最小薬物損失を確保しました。細胞摂取研究は、FR媒介エンドサイトーシスを介した葉酸受容体（FR）陽性ヒト肺（A549）および乳がん細胞（MCF 7）による葉酸受容体（FR）および乳がん細胞（1）の選択的内在化を裏付けました。1のリソソーム人身売買により、主に細胞質に限定されていた非標的化された対応物と比較して、コンジュゲートがより高い抗がん活性を発揮できました。Ehlrich腹水腫瘍（EAT）異種移植マウスにおける1の腫瘍特異的蓄積は、遊離MTXおよびFA剥離MWCNTよりもほぼ19および8.6倍高かった。その後、共役1は、遊離MTXまたは非標的対照のいずれかと比較した場合、化学的に乳房腫瘍誘導ラットでより効果的に腫瘍の成長をより効果的に停止することが示されました。興味深いことに、エステルリンクCNT-MTXコンジュゲート（FAを奪われたものを含む）の抗がん活動は、アミドに結合した対応物よりも有意に高く、薬物と多機能ナノチューブが治療的パフォーマンスに批判的に影響を与えることを示唆しています。結果は、インシリコドッキングおよびリガンドの類似性分析によってもサポートされていました。マウスの毒性研究により、すべてのCNT-MTXコンジュゲートには、知覚可能な肝毒性、心毒性、腎毒性がないことが確認されました。全体として、MWCNTの送達特性、FAの高腫瘍結合の悪化、AFフルオロクロムの光学的検出可能性、および（99M）TCの無線トレイジー性は、単一のCNTプラットフォームに統合され、分割され、MTXの治療に対するMTXの治療効果を強化し、癌細胞を過剰に抑制します。
The present study reports the design, synthesis, and biological evaluation of a novel, intravenously injectable, theranostic prodrug based on multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) concomitantly decorated with a fluorochrome (Alexa-fluor, AF488/647), radionucleide (Technitium-99m), tumor-targeting module (folic acid, FA), and anticancer agent (methotrexate, MTX). Specifically, MTX was conjugated to MWCNTs via a serum-stable yet intracellularly hydrolyzable ester linkage to ensure minimum drug loss in circulation. Cell uptake studies corroborated the selective internalization of AF-FA-MTX-MWCNTs (1) by folate receptor (FR) positive human lung (A549) and breast (MCF 7) cancer cells through FR mediated endocytosis. Lysosomal trafficking of 1 enabled the conjugate to exert higher anticancer activity as compared to its nontargeted counterpart that was mainly restricted to cytoplasm. Tumor-specific accumulation of 1 in Ehlrich Ascites Tumor (EAT) xenografted mice was almost 19 and 8.6 times higher than free MTX and FA-deprived MWCNTs. Subsequently, the conjugate 1 was shown to arrest tumor growth more effectively in chemically breast tumor induced rats, when compared to either free MTX or nontargeted controls. Interestingly, the anticancer activities of the ester-linked CNT-MTX conjugates (including the one deprived of FA) were significantly higher than their amide-linked counterpart, suggesting that cleavability of linkers between drug and multifunctional nanotubes critically influence their therapeutic performance. The results were also supported by in silico docking and ligand similarity analysis. Toxicity studies in mice confirmed that all CNT-MTX conjugates were devoid of any perceivable hepatotoxicity, cardiotoxicity, and nephrotoxicity. Overall, the delivery property of MWCNTs, high tumor binding avidity of FA, optical detectability of AF fluorochromes, and radio-traceability of (99m)Tc could be successfully integrated and partitioned on a single CNT-platform to augment the therapeutic efficacy of MTX against FR overexpressing cancer cells while allowing a real-time monitoring of treatment response through multimodal imaging.
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