キトサンをベースとした微粒子は、エラグ酸の結腸標的化およびプロアポトーシス活性を増強する

Chitosan-Based Microparticles Enhance Ellagic Acid's Colon Targeting and Proapoptotic Activity.

• Nabil A Alhakamy
• Osama A A Ahmed
• Mallesh Kurakula
• Giuseppe Caruso
• Filippo Caraci
• Hani Z Asfour
• Anas Alfarsi
• Basma G Eid
• Amir I Mohamed
• Nabil K Alruwaili
• Wesam H Abdulaal
• Usama A Fahmy
• Hani A Alhadrami
• Basmah M Eldakhakhny
• Ashraf B Abdel-Naim

抄録

本研究は、大腸がん細胞に対するエラグ酸（EA）の標的化および細胞毒性効果を改善することを目的としている。EAをキトサン（CHIT）ポリマーにカプセル化し、ユードラギットS100（ES100）微粒子でコーティングした。EAのダブルコート微粒子（MP）の放出を模擬的なpH値で試験した。最大放出は24時間およびpH7.4で観察された。HCT 116大腸癌細胞に対するEA MPsの細胞毒性は、生のEAと比較して相乗的に改善された。フローサイトメトリーによる細胞周期解析では、G2-M期の結腸癌細胞蓄積が亢進していることが示唆された。また、前G期には有意に高い細胞分率が観察され、ダブルコート混合物に配合されたEAのプロアポトーシス活性の向上が強調された。観察された細胞死誘導活性を裏付けるためにアネキシンV染色を行った。細胞画分は、初期、後期、および全細胞死において有意に増加した。これは、カスパーゼ3の細胞内含有量の高い上昇に裏打ちされていた。大腸組織を標的としたダブルコートEAの有効性は、リアルタイムのイオヘキソール色素X線ラジオグラフィーを用いて確認された。以上の結果から，CHITにEAを担持し，ES100でコーティングしたCHITは，生のEAを投与した場合と比較して，HCT 116結腸癌に対する細胞毒性およびプロアポトーシス活性が向上するとともに，結腸組織へのターゲッティングが改善されたことが示唆された。

This study aimed at improving the targeting and cytotoxic effect of ellagic acid (EA) on colon cancer cells. EA was encapsulated in chitosan (CHIT) polymers then coated by eudragit S100 (ES100) microparticles. The release of EA double-coated microparticles (MPs) was tested at simulative pH values. Maximum release was observed at 24 h and pH 7.4. The cytotoxicity of EA MPs on HCT 116 colon cancer cells was synergistically improved as compared with raw EA. Cell-cycle analysis by flow cytometry suggested enhanced G2-M phase colon cancer cell accumulation. In addition, a significantly higher cell fraction was observed in the pre-G phase, which highlighted the enhancement of the proapoptotic activity of EA formulated in the double-coat mixture. Annexin-V staining was used for substantiation of the observed cell-death-inducing activity. Cell fractions were significantly increased in early, late, and total cell death. This was backed by high elevation in cellular content of caspase 3. Effectiveness of the double-coated EA to target colonic tissues was confirmed using real-time iohexol dye X-ray radiography. In conclusion, CHIT loaded with EA and coated with ES100 formula exhibits improved colon targeting as well as enhanced cytotoxic and proapoptotic activity against HCT 116 colon cancer when compared with the administration of raw EA.