深化した細胞/細胞内界面の浸透と、環状ペプチドリガンド装置の促進活性標的ナノ医学の環状抗腫瘍効果の向上

はじめに：活性標的ナノ療法の腫瘍細胞への細胞膜膜界面全体での浸透の加速と改善は、貧弱な薬物浸透の問題を克服することにより、腫瘍療法の有効性を改善します。細胞に浸透するペプチド、特に合成ポリアルギニンは、貨物の配達を促進する際に有望を示しています。ただし、環状ペプチドリガンドを介した活性ターゲティング薬物送達のために挿入されたパターンでポリアルギニンが膜界面を克服することができるかどうかは不明です。ここでは、タンデム挿入ノンアルギン（TIR9）が細胞内の内在化のための加速成分として作用し、細胞浸透を促進し、活性標的環状アスパラギン - グリシン - アルギニン（CNGR）の抗腫瘍効果を促進できるという仮説をテストするために研究を実施しました。- 装飾されたナノリポソーム。 方法：ポリアルギニンをポリエチレングリコール（PEG）鎖およびCNGR部分と組み合わせて、CNGR-TIR9-PEG2,000-Distearoylphosphatidylaminolamine Condugateを生成しました。 結果：この研究で構築された加速活性標的リポソーム（LIP）ナノキャリア（CNGR-TIR9-LIP-DOXORUBICIN [DOX]）は、適切な粒子サイズ〜150 nmや持続的なリリースプロファイルなどの適切な物理化学的特徴を保持していました。その後、TIR9は、DOX負荷のアクティブターゲットシステム（CNGR-LIP-DOX）の細胞薬物送達を大幅に促進することが示されました。レイヤーごとの共焦点顕微鏡検査は、タンデム挿入ポリアリギンが、限界および中央の場所での観測に基づいて、より深い細胞内領域へのアクティブな標的システムの侵入を加速したことを示しました。TIR9は、CNGR-LIP-クマリン6の浸透深度を細胞内膜障壁を介して強化し、ミトコンドリア、小胞体、およびゴルジ装置にその特異的蓄積を引き起こしました。また、CNGR-TIR9-LIP-DOXがアポトーシスの増強と活性化カスパーゼ3/7を誘導したことも明らかでした。さらに、CNGR-LIP-Doxと比較して、CNGR-TIR9-LIP-DOXは、HT1080を含むヌードマウスの抗増殖効果が有意に高い抗増殖効果を誘導し、腫瘍の成長を著しく抑制しました。 結論：タンデム挿入ポリアルギニン（TIR9）を加速モチーフとして組み込んだこの活性腫瘍ターゲティングナノキャリアは、腫瘍細胞/細胞内膜バリアを横切る薬物の転座を加速して、特定の腫瘍療法を改善するための薬物の転座を加速する可能性があることを示しています。

INTRODUCTION: Acceleration and improvement of penetration across cell-membrane interfaces of active targeted nanotherapeutics into tumor cells would improve tumor-therapy efficacy by overcoming the issue of poor drug penetration. Cell-penetrating peptides, especially synthetic polyarginine, have shown promise in facilitating cargo delivery. However, it is unknown whether polyarginine can work to overcome the membrane interface in an inserted pattern for cyclic peptide ligand-mediated active targeting drug delivery. Here, we conducted a study to test the hypothesis that tandem-insert nona-arginine (tiR9) can act as an accelerating component for intracellular internalization, enhance cellular penetration, and promote antitumor efficacy of active targeted cyclic asparagine-glycine-arginine (cNGR)-decorated nanoliposomes. METHODS: Polyarginine was coupled with the polyethylene glycol (PEG) chain and the cNGR moiety, yielding a cNGR-tiR9-PEG2,000-distearoylphosphatidylethanolamine conjugate. RESULTS: The accelerating active targeted liposome (Lip) nanocarrier (cNGR-tiR9-Lip-doxorubicin [Dox]) constructed in this study held suitable physiochemical features, such as appropriate particle size of ~150 nm and sustained-release profiles. Subsequently, tiR9 was shown to enhance cellular drug delivery of Dox-loaded active targeted systems (cNGR-Lip-Dox) significantly. Layer-by-layer confocal microscopy indicated that the tandem-insert polyarginine accelerated active targeted system entry into deeper intracellular regions based on observations at marginal and center locations. tiR9 enhanced the penetration depth of cNGR-Lip-coumarin 6 through subcellular membrane barriers and caused its specific accumulation in mitochondria, endoplasmic reticulum, and Golgi apparatus. It was also obvious that cNGR-tiR9-Lip-Dox induced enhanced apoptosis and activated caspase 3/7. Moreover, compared with cNGR-Lip-Dox, cNGR-tiR9-Lip-Dox induced a significantly higher antiproliferative effect and markedly suppressed tumor growth in HT1080-bearing nude mice. CONCLUSION: This active tumor-targeting nanocarrier incorporating a tandem-insert polyarginine (tiR9) as an accelerating motif shows promise as an effective drug-delivery system to accelerate translocation of drugs across tumor-cell/subcellular membrane barriers to achieve improved specific tumor therapy.