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骨肉腫（OS）は、子供やティーンエイジャーで最も一般的な骨腫瘍です。OSの多剤耐性特性は、効果的な薬物投与量を、深刻な全身細胞毒性なしでは従来の薬物送達ルートを介して達成できないため、化学療法に大きな障害をもたらします。超音波（US）と組み合わせたマイクロバブルは、最近、細胞膜を空間的および時間的に透過化し、腫瘍への薬物浸透を促進することが示されています。ここでは、腫瘍の薬物送達を促進するために、薬物（ドキソルビシン、DOX）に搭載された気泡（DOXバブル）が私たちと組み合わせて薬物充填キャリアとして機能するかどうかを調査しました。提案されているバブルは、DOXで高いペイロード容量（69.4±9.1％、1.4 mg/mlのペイロード）を持っています。in vitroデータは、米国（1-MHz）と組み合わせて使用すると、これらのDOXバブルが腫瘍細胞に入るDOXを促進することを明らかにしました。腫瘍を含む動物では、DOXバブル + USは、DOX誘発性腫瘍壊死の加速により、支持のないグループ（1.8±0.9 cm3対8.5±2.2 cm3）と比較して、腫瘍成長の3.7倍の抑制を提供できます。それまでの間、コントラスト強化超音波イメージングを備えたDOXバブルで腫瘍灌流と体積を監視できます。私たちのデータは、調節された腫瘍薬物送達のためのセラノスティックな米国応答性のバブルの使用を臨床使用に翻訳することをサポートする有用な情報を提供します。
骨肉腫（OS）は、子供やティーンエイジャーで最も一般的な骨腫瘍です。OSの多剤耐性特性は、効果的な薬物投与量を、深刻な全身細胞毒性なしでは従来の薬物送達ルートを介して達成できないため、化学療法に大きな障害をもたらします。超音波（US）と組み合わせたマイクロバブルは、最近、細胞膜を空間的および時間的に透過化し、腫瘍への薬物浸透を促進することが示されています。ここでは、腫瘍の薬物送達を促進するために、薬物（ドキソルビシン、DOX）に搭載された気泡（DOXバブル）が私たちと組み合わせて薬物充填キャリアとして機能するかどうかを調査しました。提案されているバブルは、DOXで高いペイロード容量（69.4±9.1％、1.4 mg/mlのペイロード）を持っています。in vitroデータは、米国（1-MHz）と組み合わせて使用すると、これらのDOXバブルが腫瘍細胞に入るDOXを促進することを明らかにしました。腫瘍を含む動物では、DOXバブル + USは、DOX誘発性腫瘍壊死の加速により、支持のないグループ（1.8±0.9 cm3対8.5±2.2 cm3）と比較して、腫瘍成長の3.7倍の抑制を提供できます。それまでの間、コントラスト強化超音波イメージングを備えたDOXバブルで腫瘍灌流と体積を監視できます。私たちのデータは、調節された腫瘍薬物送達のためのセラノスティックな米国応答性のバブルの使用を臨床使用に翻訳することをサポートする有用な情報を提供します。
Osteosarcoma (OS) is the most common bone tumor in children and teenagers. The multidrug resistant property of OS produces a major obstacle to chemotherapy, since the effective drug dose cannot be achieved via conventional drug delivery routes without serious systemic cytotoxicity. Microbubbles in conjunction with ultrasound (US) has recently been shown to spatially and temporally permeabilize the cellular membrane, promoting drug penetration into tumors. Here, we investigated whether drug (doxorubicin, DOX)-loaded bubbles (DOX-bubbles) can serve as drug-loaded carriers in combination with US in order to facilitate tumor drug delivery. The proposed bubbles have a high payload capacity (efficiency of 69.4 ± 9.1%, payload of 1.4 mg/mL) for DOX. In vitro data revealed that when used in combination with US (1-MHz), these DOX-bubbles facilitate DOX entering into tumor cells. In tumor-bearing animals, DOX-bubbles + US could provide 3.7-fold suppression of tumor growth compared with the group without insonation (1.8 ± 0.9 cm3 vs. 8.5 ± 2.2 cm3) because of the acceleration of DOX-induced tumor necrosis. In the meantime, the tumor perfusion and volume can be monitored by DOX-bubbles with contrast-enhanced ultrasound imaging. Our data provide useful information in support of translating the use of theranostic US-responsive bubbles for regulated tumor drug delivery into clinical use.
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