金ナノロッドを用いた光熱療法のエールリッヒ癌に対する細胞毒性と遺伝毒性

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Life Sci..2020 Jul;:118108. S0024-3205(20)30859-6. doi: 10.1016/j.lfs.2020.118108.Epub 2020-07-16.

金ナノロッドを用いた光熱療法のエールリッヒ癌に対する細胞毒性と遺伝毒性

Cytotoxicity and genotoxicity of gold nanorods assisted photothermal therapy against Ehrlich carcinoma in-vivo.

Ahmed S Monem
Fatma Al-Zahraa Sayed
Monira M Rageh
Noha Mohamed

PMID: 32682920 DOI: 10.1016/j.lfs.2020.118108.

抄録

研究目的:

近赤外（NIR）光を熱に変換することができるペギル化金ナノロッド（PEG-AuNR）の調製提案した光熱療法の癌治療効果と長期毒性を他の従来の治療法と比較して評価する。

AIM: Preparation of pegylated gold nanorods (PEG-AuNRs) that are capable of converting near infrared (NIR) light into heat. Evaluation of cancer therapeutic efficacy and long-term toxicity of the proposed photothermal therapy in comparison with other conventional modalities.

材料と方法:

作成したPEG-AuNRの吸収スペクトル、ゼータ電位、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて特徴付けを行った。がん治療効果は、腫瘍の病理組織学的検査に加えて、腫瘍増殖のモニタリング、DNA損傷、スーパーオキシドディスムターゼ（SOD）およびマロンジアルデヒド（MDA）レベルの測定により評価した。さらに、提案されたすべての治療法の毒性について、肝臓と腎臓の組織における細胞毒性と遺伝子毒性を評価することで解析を行いました。

MATERIALS AND METHODS: Prepared PEG-AuNRs were characterized by measuring their absorption spectra, zeta potential, and transmission electron microscope (TEM). Cancer therapeutic efficacy was assessed by monitoring tumor growth, measuring DNA damage and superoxide dismutase (SOD) and malondialdehyde (MDA) levels in addition to examining tumor histopathology. Further analysis concerning the toxicity of all the proposed treatment modalities was also assessed by evaluating the cytotoxicity and genotoxicity in liver and kidney tissues.

重要な結果:

その結果、光熱療法（PEG-AuNRs＋NIRレーザー）と化学療法（シスプラチン）は、他の治療法と比較して、有意なDNA損傷を伴うEhrlich腫瘍の増殖を抑制する効果が高いことが示された。バイオセーフティの問題では、光熱療法を行ったマウスは、他の治療群と比較して、肝臓と腎臓の組織でMDAレベルが低く、SOD活性が高いことが示された。腎臓組織のテールモーメントとオリーブモーメントに代表されるDNA損傷は、光熱処理群では低い値を示し、シスプラチン処理群では高い値を示した。

KEY FINDINGS: The results demonstrated that both photothermal therapy (PEG-AuNRs + NIR laser) and chemotherapy (cisplatin) have higher efficacy in diminishing Ehrlich tumor growth with significance DNA damage over the other treatment modalities. Concerning the biosafety issue, mice treated photothermally exhibited lower MDA level and higher SOD activity in liver and kidney tissues compared with other treated groups. DNA damage represented by tail moment and olive moment of kidney tissues exhibited lower values for photothermal treated group and higher values for cisplatin treated group.

意義:

光熱療法（PEG-AuNRs + NIRレーザー）は、他の従来の治療法と比較して、最小限の毒性でエールリッヒ腫瘍の治療に高い効果を発揮します。

SIGNIFICANCE: Photothermal therapy (PEG-AuNRs + NIR laser) potentiates higher efficacy in treating Ehrlich tumor with minimum toxicity in comparison with other conventional treatment modalities.