子宮頸がん細胞におけるG四重鎖リガンドのアプタマーベースの標的送達

AS1411は、がん細胞の表面で高レベルで見られるが、正常細胞の表面では見られないタンパク質ヌクレオリンのアプタマーとして機能するGリッチDNAオリゴヌクレオチドです。ここでは、AS1411を、アクリジンベースのGカドルプレックスリガンドC8をHeLaがん細胞に送達するための超分子キャリアとして研究しました。AS1411の薬理学的特性を比較するために、2つのAS1411誘導体、LNA-AS1411およびU-AS1411もテストされました。結果は、AS1411-C8錯体が大きな結合強度で行われ、非悪性細胞に対するリガンドの細胞毒性が低下したことを示しました。この効果は、フローサイトメトリーによって示されるように、複合体と遊離のC8の内在化の減少によるものであることが示唆されました。AS1411誘導体は、C8と安定した複合体を形成したにもかかわらず、必要な腫瘍選択的挙動を欠いていました。C8のAS1411 g-quadruplex構造への結合は、アプタマーによるヌクレオリンの認識に悪影響を与えませんでした。AS1411-C8は、おそらくC-MYCプロモーターG四重鎖を安定化するC8能力により、転写レベルでC-MYC発現を抑制しました。全体として、この研究は、G-quadruplexバインダーC8の超分子キャリアとしてのAS1411の有用性と、癌治療のためのリガンドの送達にその腫瘍選択特性を使用する可能性を示しています。

AS1411 is a G-rich DNA oligonucleotide that functions as an aptamer of the protein nucleolin, found at high levels on the surface of cancer cells but not on the surface of normal cells. Herein, we have studied AS1411 as a supramolecular carrier for the delivery of an acridine-based G-quadruplex ligand, C8, to HeLa cancer cells. Two AS1411 derivatives, LNA-AS1411 and U-AS1411, were also tested, in an attempt to compare AS1411 pharmacological properties. The results showed that AS1411-C8 complexation was made with great binding strength and that it lowered the ligand's cytotoxicity towards non-malignant cells. This effect was suggested to be due to a decreased internalization of the complexed versus free C8 as shown by flow cytometry. The AS1411 derivatives, despite forming a stable complex with C8, lacked the necessary tumour-selective behaviour. The binding of C8 to AS1411 G-quadruplex structure did not negatively affect the recognition of nucleolin by the aptamer. The AS1411-C8 repressed c-MYC expression at the transcriptional level, possibly due to C8 ability to stabilize the c-MYC promoter G-quadruplexes. Overall, this study demonstrates the usefulness of AS1411 as a supramolecular carrier of the G-quadruplex binder C8 and the potential of using its tumour-selective properties for the delivery of ligands for cancer therapy.