ポジトロン放出断層撮影によるリポソームナノ粒子のin vivo薬物動態を定量化するための一般的な89ZR標識方法

リポソームナノ粒子は、癌療法で大きな可能性を示す汎用性の高い薬物送達車両です。in vivoの薬物動態学を定量的に測定するために、膜透過性89ZR（8-ヒドロキシキノリン酸塩）4錯体と塩素性リポソームカプシル化デフェラキサミン（デフェクシマン）との間の迅速なリガンド交換反応に基づいて、非常に効率的な89ZRリポソーム標識法を開発しました（DFO）。この新規89ZRラベルの戦略により、葉酸（FA）装飾型の放射標識形態を調製することができました。ほぼ定量的な孤立した放射能収量が98％±1％の室温で（n = 6）、98％±2％（n = 5）、および97％±1％（n = 3）。これらの89ZR標識リポソームナノ粒子は、48時間放射能を漏らすことなく、37°C​​でリン酸緩衝生理食塩水と血清の顕著な安定性を示しました。葉酸受容体過剰発現KB細胞による89ZR-FA-DFOリポソームの取り込みは、in vitroで89ZR-DFOリポソームよりもほぼ15倍高かった。陽電子放出断層撮影イメージングとex vivoの生体内分布研究により、KB腫瘍異種移植片における89ZR-FA-DFOリポソームと89ZR-DFOリポソームの不均一な分布を観察することができました。および89Zr-PEG-DFO-Liposome、およびの異なる代謝運命無料およびリポソームがカプセル化された89ZR-DFO。また、内皮の取り込みに対する3つのリポソームすべての耐性が低いことを明らかにし、その結果、骨格での遊離89ZRの異化と高い取り込みをもたらしました。したがって、この技術的に単純な89ZRラベル付け方法は、新しいリポソームナノ医療薬の開発と臨床応用を導くために広く使用されていることに気付くでしょう。

Liposomal nanoparticles are versatile drug delivery vehicles that show great promise in cancer therapy. In an effort to quantitatively measure their in vivo pharmacokinetics, we developed a highly efficient 89Zr liposome-labeling method based on a rapid ligand exchange reaction between the membrane-permeable 89Zr(8-hydroxyquinolinate)4 complex and the hydrophilic liposomal cavity-encapsulated deferoxamine (DFO). This novel 89Zr-labeling strategy allowed us to prepare radiolabeled forms of a folic acid (FA)-decorated active targeting 89Zr-FA-DFO-liposome, a thermosensitive 89Zr-DFO-liposome, and a renal avid 89Zr-PEG-DFO-liposome at room temperature with near-quantitative isolated radiochemical yields of 98%±1% (n=6), 98%±2% (n=5), and 97%±1% (n=3), respectively. These 89Zr-labeled liposomal nanoparticles showed remarkable stability in phosphate-buffered saline and serum at 37°C without leakage of radioactivity for 48 h. The uptake of 89Zr-FA-DFO-liposome by the folate receptor-overexpressing KB cells was almost 15-fold higher than the 89Zr-DFO-liposome in vitro. Positron emission tomography imaging and ex vivo biodistribution studies enabled us to observe the heterogeneous distribution of the 89Zr-FA-DFO-liposome and 89Zr-DFO-liposome in the KB tumor xenografts, the extensive kidney accumulation of the 89Zr-FA-DFO-liposome and 89Zr-PEG-DFO-liposome, and the different metabolic fate of the free and liposome-encapsulated 89Zr-DFO. It also unveiled the poor resistance of all three liposomes against endothelial uptake resulting in their catabolism and high uptake of free 89Zr in the skeleton. Thus, this technically simple 89Zr-labeling method would find widespread use to guide the development and clinical applications of novel liposomal nanomedicines.