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口腔癌治療のためのドラッグデリバリーシステムとしての DNA ポリマーフィルムの開発
Development of DNA polymer films as a drug delivery system for the treatment of oral cancer.
PMID: 32572698 DOI: 10.1007/s13346-020-00801-9.
抄録
DNAポリマーフィルム（DNA-PF）は、ドラッグデリバリーシステム（DDS）への応用が期待されている。本研究では、光活性化合物である塩素アルミニウムフタロシアニン（DNA-PFs-AlClPc）を組み込んだDNA-PFを用いて、口腔扁平上皮癌（OSCC）細胞の増殖パターンを評価し、粘膜癌治療のための光線力学的治療（PDT）のためのDDSとしてのDNA-PFs-AlClPcの有効性を評価した。フローサイトメトリーを用いて、PDT中にDNA-PFs-AlClPcを適用した後の細胞生存率を評価した。結果は、使用した光照射量の範囲（300、600、1200mJ/cm）で光刺激に対して正の反応を示した。コントロールよりも用量の増加に伴い、生存率の低下および細胞死の増加が観察された。予想通り、生存率は最高線量（1200mJ/cm）で30％以上低下した。フローサイトメトリーの結果、細胞死誘導の主なメカニズムはアポトーシス（初期アポトーシスと後期アポトーシス）であることが明らかになった。これらの結果は、DNA-PFs-AlClPcを他の活性分子のDDSとして他の病態の治療に応用できる可能性を示している。さらに、このシステムは、他の薬剤をＤＮＡ-ＰＦｓと関連付けることを可能にし、口腔癌などの異なる新生物の治療のための新規な方法でのこのナノ構造の使用の可能性を示している。さらに、DNAナノ構造膜は、細胞増殖をサポートし、その後、組織再生を誘導することができる活性化合物または光活性化合物を組み込んだ「治療材料」として使用される可能性がある。グラフィカル・アブストラクト .
DNA polymer films (DNA-PFs) hold promise for use in drug delivery systems (DDS). In this study, the growth pattern of oral squamous cell carcinoma (OSCC) cells was evaluated on DNA-PFs incorporated with a photoactive compound chlorine aluminum phthalocyanine (DNA-PFs-AlClPc) and the efficacy of DNA-PFs-AlClPc as a DDS for photodynamic therapy (PDT) for the treatment of mucosal cancer. Flow cytometry was used to evaluate cell viability following application of DNA-PFs-AlClPc during PDT; the results demonstrated a positive response to photo stimulation within the range of light doses used (300, 600, and 1200 mJ/cm). Reduced viability and increased cell death were observed with increasing doses than in the controls. As expected, the viability was reduced by more than 30% at the highest dose (1200 mJ/cm). Flow cytometry revealed that the main mechanism of cell death induction was apoptosis (early and late apoptosis). These results demonstrate the potential of applying DNA-PFs-AlClPc as a DDS for other active molecules in the treatment of other pathologies. Furthermore, this system allows other drugs to be associated with DNA-PFs, indicating the potential use of this nanostructure in novel ways for the treatment of different neoplasms, such as oral cancer. Additionally, DNA nanostructured films may be used to support cell growth and subsequently as a "curative material" incorporated with an active or photoactive compound that can induce tissue regeneration. Graphical abstract .