カチオン/アニオン性ポリ電解質（PLL/PGA）でコーティングされたベシキュラーリン脂質ゲル（VPG）にシタラビンを負荷することで、持続的な放出と抗神経膠腫効果を得ることができます

Cationic/Anionic Polyelectrolyte (PLL/PGA) Coated Vesicular Phospholipid Gels (VPGs) Loaded with Cytarabine for Sustained Release and Anti-glioma Effects.

• Na Qi
• Yu Zhang
• Xing Tang
• Aimin Li

抄録

背景:

カチオン性及びアニオン性ポリマー修飾ナノ粒子は、薬物及び遺伝子送達のために有望な特性を提供する。本研究では、シタラビン（Ara-C）を担持したカチオン性/アニオン性ポリ電解質コーティングベシキュラーリン脂質ゲル（VPG）を用いて、in vitroおよびin vivoでの抗神経膠腫効果を向上させています。

Background: Cationic and anionic polymer-modified nanoparticles offer promising properties for the drug and gene delivery. Our study uses cationic/anionic polyelectrolyte coated vesicular phospholipid gels (VPGs) loaded with cytarabine (Ara-C) that enhance in vitro and in vivo anti-glioma effects.

方法:

コレステリル硫酸ナトリウム(SCS)またはオクタデシルアミン(ODA)をリン脂質相に組み込んだ荷電型VPGを調製し、カチオン性ε-ポリリジン(PLL)コーティングVPG(PLL-SCS VPG)とアニオン性γ-ポリグルタミン酸(PGA)コーティングVPG(PGA-ODA VPG)を静電相互作用によりそれぞれ調製した。その後、モルフォロジー,粒子径,ゼータ電位,レオロジー特性,インビトロでの放出を特徴づけた。また、U87-MGグリオーマ細胞を用いて、インビトロでの細胞毒性及び細胞取り込み性を評価した。また、右脇腹のU87-MGグリオーマモデルのBALB/cヌードマウスを用いて、インビボでの抗腫瘍効果を検討した。

Methods: Sodium cholesteryl sulfate (SCS) or octadecylamine (ODA) incorporated in a phospholipids phase were used to prepare charged VPGs, and cationic ε-polylysine (PLL) coated VPGs (PLL-SCS VPGs) and anionic γ-polyglutamic acid (PGA) coated VPGs (PGA-ODA VPGs) were prepared via electrostatic interactions, respectively. The morphology, particle size, zeta potential, rheology properties, and in vitro release were then characterized. The in vitro cytotoxicity and cellular uptake were evaluated on U87-MG glioma cells. The in vivo antitumor effects were studied on BALB/c nude mice bearing a right flank U87-MG glioma model.

結果:

カチオン/アニオン性高分子電解質コーティングしたVPGのTEM像と物理化学的性質を調べたところ、ポリマーが小胞体表面を被覆していることがわかった。また、レオロジー解析の結果、カチオン/アニオン性高分子電解質コーティングしたVPGは、コーティングしていないVPGの粘度を向上させることがわかった。また、in vitroでの放出実験の結果、カチオン性/アニオン性高分子電解質コーティングVPGは、Ara-Cの放出を18日間まで持続させることが明らかになった。特に、PGA-ODA VPGは、PLL-SCS VPGと比較して、U87-MGグリオーマ細胞におけるin vitro細胞毒性および細胞取り込み効率が高く、腫瘍周囲に皮下注射することでin vivo抗腫瘍効果が増強された。BALB/cヌードマウスの右脇腹U87-MGグリオーマモデルでは重篤な毒性は認められなかった。

Results: The TEM images and physicochemical properties of cationic/anionic polyelectrolyte coated VPGs exhibited that polymers covered on the vesicular surface. The results of rheologic property analysis showed that cationic/anionic polyelectrolyte coated VPGs enhanced the viscosity of uncoated VPGs. The in vitro release experiments revealed that cationic/anionic polyelectrolyte coated VPGs kept Ara-C sustained release up to 18 days. Specially, compared with PLL-SCS VPGs, PGA-ODA VPGs demonstrated higher in vitro cytotoxicity and cellular uptake efficiency in U87-MG glioma cells, and enhanced in vivo antitumor effects when subcutaneously injected around the tumor. No severe toxicity appeared in the right flank U87-MG glioma model of BALB/c nude mice.

結論:

アニオン性γ-PGAコーティングVPGは、局所送達のための抗膠腫効果を改善するという点で、カチオン性PLLコーティングVPGよりも優れていた。

Conclusion: Anionic γ-PGA coated VPGs were superior to cationic PLL coated VPGs in terms of improving the anti-glioma effect for local delivery.

© 2020 Qi et al.