Krooninen sairaus

tiivistelmä

Radioisotooppeja että emittoivat elektroneja (beetahiukkasista), kuten radiojodikuvauksella, voi tehokkaasti tappaa kohdesoluja , mukaan lukien syöpäsolut. Vesipitoiset

32P [PO

4] on puhdas beeta-säteilijä, jota on käytetty useita vuosikymmeniä hoitoon kuin pahanlaatuinen ihmisen myeloproliferatiivinen sairaus.

32P [PO

4] suoraan verrata tehokkaampi puhdas beeta-emitteri, kliinisesti merkittäviä

90Y isotooppia.

In vitro

,

32P [PO

4] oli tehokkaampi tappamaan soluja kuin oli tehokkaampi isotooppi

90Y (P ≤ 0,001) ja aiheutti myös huomattavasti kaksijuosteisen DNA taukoja kuin teki

90Y.

In vivo

, yhden pienen annoksen laskimoon annetun vesipitoisen alkuaine

32P merkitsevästi esti kasvaimen kasvua Geneettisesti hiiren syöpä malli (

P

≤ 0,001). Tämä vaikutus kohdistuu suoraan sisällyttäminen syntymässä DNA ketjujen, johtaen kaksijuosteiseen rikkoutuminen, ainutlaatuisen mekanismin ei duplicatable muilla, tehokkaampia elektronien lähettävä radioisotooppeja.

32P [PO

4] olisi harkittava ihmisellä kliinisissä tutkimuksissa mahdollisena uusi syöpälääke.

Citation: Cheng Y, Kiess AP, Herman JM, Pomper MG, Meltzer SJ, Abraham JM (2015) Fosfori-32, kliinisesti Käytettävissä Drug, Estää syövän kasvua indusoimalla DNA Double-Strand Breakage. PLoS ONE 10 (6): e0128152. doi: 10,1371 /journal.pone.0128152

Academic Editor: Abhijit De, ACTREC, Tata Memorial Centre, Intia

vastaanotettu: 19 joulukuu 2014; Hyväksytty: 22 huhtikuu 2015; Julkaistu: 01 kesäkuu 2015

Copyright: © 2015 Cheng et al. Tämä on avoin pääsy artikkeli jaettu ehdoilla Creative Commons Nimeä lisenssi, joka sallii rajoittamattoman käytön, jakelun ja lisääntymiselle millä tahansa välineellä edellyttäen, että alkuperäinen kirjoittaja ja lähde hyvitetään

Data Saatavuus: kaikki asiaankuuluvat tiedot ovat paperi.

Rahoitus: Tätä työtä tuki National Cancer Institute CA133012-01, National Institutes of Health tiekartta DK087454-01, National Cancer Institute CA146799, National Cancer Institute CA190040, ja Sidney Kimmel Cancer Centerin Pilottihanke Grant. Rahoittajat ollut mitään roolia tutkimuksen suunnittelu, tiedonkeruu ja analyysi, päätös julkaista tai valmistamista käsikirjoituksen.

Kilpailevat edut: Kirjoittajat ovat ilmoittaneet, etteivät ole kilpailevia intressejä ole.

Johdanto

Beta hiukkaset (elektronit) synnyttämä radioisotooppeja tiedetään tehokkaasti tappaa syöpäsoluja. Tämä havainto on jo kliinisesti hyväksi käyttäen

131I hoitoon kilpirauhassyöpä [1], strategia vielä käytetty menestyksekkäästi yli 50% tällaisesta potilaista Yhdysvalloissa, jossa on yli 90%: paranemisasteella. Samoin beetahiukkasen lähettävä radioleimattuja vasta-aineita vastaan ​​CD20, kuten

131I-Bexxar (tositumomab) ja

90Y-Zevalinin (ibritumomabitiuksetaanin), on käytetty vastaan ​​non-Hodgkin-lymfooman [2,3]. Lisäksi

90Y-leimattu somatostatiinireseptorin ligandi on hyödyntää hoidettaessa neuroendokriinisten kasvainten [4]. Elektronit synnyttämä

32P on energiatasolla välimuoto kuin

131I ja tehokkaampia

90Y, jolloin reitin pituus on enintään 5 mm ihmisen kudoksissa [5]. Elektroneja säteilevä radioisotoopit voi iskeä tuhansia soluja. Tuloksena sivustakatsojavaikutus vahvistaa tappava potentiaali kunkin beetahiukkasen päästöt tai lähellä kasvain. Kuitenkin, kuten osoitamme alla, olemme havainneet, että kaikkien saatavilla beeta-emittoivia isotooppeja,

32P hallussaan ainutlaatuinen kemiallisesti ja radiologisesti-pohjainen kaksisnauhaiselle rikkoutuminen mekanismi, joka antaa suuremman antituumoriteholla kuin muut beeta-säteilijät vertailukelpoisten teho.

Ihmisen syöpä solulinjat perustettiin immuunipuutteisilla hiirillä ovat arvokas väline koettelee ehdokas syöpälääkkeet [6-9]. Olemme aikaisemmin havainneet, että yhden, pienen annoksen laskimonsisäinen [

32P] ATP merkittävästi kasvaimen kasvu estyy usean viikon ajan hiiren ksenograftimalleissa [10,11]. Koska ATP on pieni luonnossa esiintyvä molekyyli, sen radioleimattu muoto aiheuttaa joitakin etuja suurempia synteettisiä yhdisteitä mahdollisena anti-syöpää hoitava, myös alempia immunogeenisuus, suurempi kasvaimen levinneisyys, ja ylivoimainen farmakokinetiikkaa [12]. Epäorgaaniset [

32P] PO

4, yksinkertainen vesipitoinen ioni, on käytetty vuosikymmeniä terapeuttisena aineena polysytemia vera ja olennainen trombosytemiassa [13]. Tämä ioni myös aikaisemmin käytetty lievitykseen luun kivun etäpesäkkeitä, jossa se oli ajatellut sisällyttää soluväliaineen [14]. Kuitenkin vesipitoiset

32P käyttö ei ole syntynyt ensisijaisena syövän vastaisen strategian

sinänsä

.

kliininen soveltaminen

32P ensin yritetty vuonna 1930 [15 -18]. Siitä lähtien,

32P käyttö on yleensä rajattu kolloidisen suspension muodossa, jossa

32P muodostaa moniosaisen, liukenematonta hiukkasen [19-22]. Tämä muoto

32P tyypillisesti ruiskutetaan suoraan kasvaimeen, jossa kolloidisen suspension estää radioisotooppi lähtemästä tarkoitettu tavoite ja levittää kaikkialle elimistöön. Anto vesipitoisen

32P ensisijaisena solunsalpaajaksi ei ole tutkittu, syrjään sen lievittävän käyttöä varten kivun takia luustometastaaseja.

Viimeaikaiset kokeelliset havainnot ovat johtaneet kehittämistä ja käyttöä n alfa- ja beeta-emitteri

223Ra valikoivasti tavoite luustometastaaseja potilaalla on kastraatio kestävä eturauhassyövän [23,24]. Alunperin kehittänyt Norja yhtiö Algeta, Alpharadin hyväksyttiin käyttöön Yhdysvalloissa vuonna 2013, ja on nyt markkinoi Bayer nimellä Xofigo [25]. Siten

223Ra on uusin yksinkertainen radioaktiivinen alkuaine tulla tehokas syöpälääke.

Nyt raportoivat, että yksi, pieniannoksinen suonensisäisen vesipitoisen

32P johtaa nopeaan, merkittävät kasvun estäminen ennalta muodostuneen kasvaimen kasvu käytettäessä immunokompetenteilla (syngeneeisissä) hiirimallissa. Samalla osoitetaan, että

32P on tehokkaampaa kuin vastaava annosta korkeamman energian ekstrasellulaarisen elektroneja, kuten synnyttämä

90Y, beeta-lähettävä radioisotooppi nykyisin yleisesti käytössä. Tulosten mukaan tämä korkeampi hyötysuhde johtuu suoraan lisäämällä

32P osaksi orastava DNA aiheuttaen kaksisäikeisen DNA rikkoutumisen kautta yhdistetty kemiallis-radiologisia mekanismi, joka voi monistaa muilla beeta-emittoivia radioisotooppeja, kuten

131l ja

90Y. Tämä havainto on välitön seurauksia laajennettu hoitoon ensisijainen ihmisen syövistä.

Methods

mittaus

in vitro

solukuolemaa

32P ja

90Y

Kaksi tuhatta solua hiiren BALB /c CRL2836 solulinjaa tai ihmisen HeLa S3-solulinjaa kasvatettiin täydellisessä väliaineessa 96-kuoppalevylle ja altistettiin päivänä 0 joko 0, 1, 2,5, tai 5 uCi

90Y radioisotoopilla tai [

32P] PO

4 radioisotooppi täydelliseen alustaan. Sen jälkeen kun oli inkuboitu 24 tuntia, radioisotooppi sisältävä väliaine poistettiin ja korvattiin ei-radioaktiivisen täydellisessä väliaineessa (päivä 1). WST-1 lisääntymismäärityksissä (Roche Applied Science, Indianapolis, IN) suoritettiin päivinä 1, 2, 3, 4, tai 5 mitata suoraan solujen kasvua. Kukin koe suoritettiin kolmena rinnakkaisena. Solulinjat saatiin American Type Culture Collection (Manassas, VA) ja käytettiin kuuden kuukauden kuluessa ostosta.

Assessment of double-säikeen DNA katkoksia

Kymmenen tuhannen HeLa S3-solut ympättiin Lab-TekII kammio dioja (Thermo Fisher Scientific Inc., Waltham, MA). Päivänä 0 soluja käsiteltiin 0 tai 3 uCi

32P tai

90Y täydelliseen alustaan. Päivänä 1, kaikki kuopat pestään varovasti ja tuoreen ei-radioaktiivista alustaa lisättiin. Päivänä 1, päivänä 2, tai 3. päivä, solut kiinnitettiin 10% formaliinilla huoneen lämpötilassa 10 minuuttia, pestiin PBS: llä kahden minuutin ajan ja tehtiin läpäiseviksi 0,2% Triton X-100, jossa oli 10% FBS PBS: ssä 15 minuutin ajan . Sen jälkeen, kun huuhtelu PBS: llä, ensisijainen hiiren anti-humaani H2AX vasta-aineen 1: 1000 laimennuksen (Millipore, Billerica, MA) inkuboitiin 1 h ympäristön lämpötilassa, sitten pestään kaksi kertaa PBS: llä 5 minuutin ajan. Laimennos 1: 400 vuohen anti-hiiri-IgG Alexa Fluor (Life Technologies, Grand Island, NY), inkuboitiin 1 h ajan ympäristön lämpötilassa ja pestiin kaksi kertaa PBS: llä 5 minuutin ajan. Solut värjättiin Hoechst (1: 1000).

arviointiselostus on

32P sisällytetty DNA

Sata ja viisikymmentä tuhatta hiiren CRL2836 tai ihmisen HeLa S3-solut ympättiin kuusi kuoppaiset soluviljelylevy ja kasvatettiin 24 h (määritellään päivä 0). Sitten soluja joko inkuboitiin yön yli

32P [PO

4], kasvatettiin 2 d ei-radioaktiivisten keskipitkällä ja DNA uutetaan (3 päivää); tai kasvatettiin 24 tuntia, inkuboitu

32P [PO

4] 24 tuntia, kasvatettiin 24 tuntia ei-radioaktiivisten keskipitkällä ja DNA uutetaan (2 päivää); tai kasvatetaan 48 tuntia, inkuboitu

32P [PO

4] 24 tuntia, pestään täydelliseen alustaan ​​ja nukleiinihappo uutetaan (1 päivä). DNA uutettiin käyttäen DNAeasy Blood and Tissue Kit (Qiagen, Valencia, CA) ja alikvootteja inkuboitiin kanssa tai ilman neljä yksikköä DNaasia I (New England Biolabs, Ipswich, MA) kahden tunnin ajan 37 ° C: ssa, ennen kuin näytteet ajettiin on 5% polyakryyliamidigeelissä, valotettiin filmille yön yli 4 ° C: ssa ja kehitettiin.

määritys apoptoosia solulinjoissa inkuboitiin

32P.

satatuhatta hiiren CRL2836 soluja tai HeLa S3-soluja ympättiin kuhunkin kuoppaan 6-kuoppaisille viljelymaljoille ja niitä kasvatettiin 24 tuntia. Sitten soluja inkuboitiin 0, 2,5, 5, 10 tai 20 uCi

32P [PO

4] kahdessa ml täydellistä alustaa 24 tuntia, ja ei-radioaktiivinen väliaineessa lisättiin vielä 24 tuntia. Proteiini uutettiin kustakin kuopasta käyttäen RIBA-puskuria (Cell Signaling Technology, Boston, MA), proteiini kvantitoitiin käyttäen BCA-proteiinimäärityksellä (Pierce, Rockford, IL), ja samanlaisia ​​määriä ajettiin 10-20% polyakryyliamidigeelillä ja blotattiin nitroselluloosalle. Western blot käyttäen primaarista vasta-ainetta ja pilkotaan kaspaasi-3-proteiinin (Cell Signaling Technology, Boston, MA) käytettiin määrityksen apoptoosin. Toinen western blotilla identtinen proteiini määriä seulottiin vasta-aine beeta-aktiini (Cell Signaling Technology, Boston, MA).

perustaminen hiiren kasvainten

Syngeeninen BALB /c hiiri kasvaimia perustettiin ruiskuttamalla 2 x 10

6 BALB /c kasvaimen CRL2836 soluja (American Type Cell Culture, Manassas, VA) tilavuudessa 0,2 ml (50% matrigeeliä, 50% 1 x PBS) ihon alle vasempaan taka ja oikea taka kylki. Kaikki hiiret oli naisia, 10 viikon iässä, ja ostettiin Charles River Laboratories (Wilmington, MA).

32P-välitteistä kasvaimen kasvun estäminen

Kymmenen päivän kuluttua, jona aikana hyvin vascularized kasvaimia tuli vakiintunut, injektio 5 uCi n monofosfaatti muodon

32P (Perkin-Elmer, Cat. # NEX06000, Waltham, MA) annettiin laskimon

kautta

häntäsuonen 0,1 ml: ssa 1 X HBSS. Kuusi kasvaimet (kolme eläintä) tutkittiin kutakin ryhmää kohti. Injektion jälkeen, kasvaimen kasvua mitattiin kolme kertaa viikossa, jossa on digitaalinen työntömitta ja tilavuus määritettiin käyttäen kaavaa: tilavuus = ½ (leveys)

2 X (pituus). Hiiriä pidettiin Johns Hopkins University Facility mukaisesti Laboratory Animal Resources komission standardien valvonnassa ja hyväksynnän Johns Hopkins University Institutional Animal Care ja Käytä komitea (IACUC).

Tilastollinen

tiedot WST-1 soluproliferaatiota esitettiin keskiarvoina ± keskihajonta, ja merkittävyys määritettiin käyttämällä paritonta Studentin

t

testiä. Kasvain määriä käsittelemättömien ja käsiteltyjen hiiret näytetään keskiarvoina ± SE; vieraita havaintoja jätettiin jostain syystä. Merkitsevyys määritettiin käyttämällä paritonta Studentin

t

testiä.

Tulokset

altistuneet solut [

32P] PO

4 verrattiin altistuvat identtisiä cpm tehokkaampi beta-hiukkasen emitteri,

90Y, jonka jälkeen WST-1-soluproliferaatiomääritykset suoritettiin (kuvio 1). Erilaisia ​​solulinjoja odotetaan osoittavan eriasteisesti herkkyys radioisotooppeja. 1 uCi annos osoitti, että HeLa-solut olivat vähemmän alttiita beeta-emittoivia isotooppeja kuin oli BALB /c hiiri CRL2836 soluja, jotka ovat peräisin kuin osteosarkooman ja eristettiin sen jälkeen kun se oli metastasized keuhko. Sekä 2,5 pCi ja 5 uCi annosta osoittivat samankaltaisia ​​tuloksia molemmissa solulinjoissa. Vaikka

90Y olisi ollut odotetaan olevan enemmän tappava kuin

32P (perustuu sen korkeamman energian elektronit),

32P tappoi soluja tehokkaammin kuin ei

90Y. Vertailuissa 2,5 pCi ja 5 uCi annosta, [

32P] PO

4 tuotettu eloonjäämisluvut Päivä 5, jotka olivat hädin tuskin puolet tuotetaan

90Y.

WST- 1 runsaudenmäärityksessä tehtiin tason määrittämiseksi solukuolemaa

32P tai

90Y. BALB /c-kasvaimen CRL2836 solut tai HeLa-S3-solut altistettiin 0 Ci, 1 uCi, 2,5 uCi, 5 uCi täydelliseen alustaan. 24 tunnin jälkeen, väliaine vaihdettiin ja soluja kasvatettiin ei-radioaktiivinen täydellistä kasvualustaa. WST-1-solujen lisääntymisen määritykset tehtiin Days 1, 2, 3, 4, ja 5 kolmena kappaleena. Keskimääräinen näkyy plus /miinus keskihajonta. Opiskelijan kaksipuolinen t-testi määritti

P

arvo näytetään.

H2AX määrityksiä käytettiin vertaamaan kaksisäikeisen DNA rikkoutumista soluissa inkuboitu

32P

vs

.

90Y (kuvio 2) [26,27]. Tämä määritys tarkasti havaitsee rikkoutuminen molemmissa DNA-säiettä samaan genomisen lokuksen. Tumavärjäystä HeLa S3-soluja osoitettiin huomattava, aikariippuvainen kaksisäikeisen DNA rikkoutumista soluissa altistuvat

32p, kun taas altistuneet samat tasot

90Y-pohjainen säteilyä oli paljon vähemmän tai ei lainkaan havaittavissa DNA double-lohkon rikkoutuminen. Pilkkominen DNaasi I osoitti, että annetaan

32P oli suoraan sisällytetty solujen DNA (kuvio 3A). Yli puolet

32P säilyttää solut inkuboitiin

32P [PO

4] 24 tuntia ja sitten kasvatettiin ei-radioaktiivinen väliaineessa 48 h ennen DNA uutettiin ollut pysyvästi sisällytetty solujen DNA. Sen määrittämiseksi, onko solukuolemaan liittyy apoptoosin samoin kuin nekroosi, hiiren CRL2836 solut tai HeLa S3-soluja inkuboitiin vaihtelevien määrien kanssa

32P 24 tuntia, korvataan ei-radioaktiivisen väliaineessa vielä 24 tuntia, ja solut analysoitiin western blot läsnäolo pilkottiin kaspaasi-3 osoittaa apoptoosin (kuvio 3B). CRL2836 solut osoittivat selkeästi, että apoptoosi oli mukana solun kuoleman, kun taas HeLa-S3-solut eivät osoittaneet mitään havaittavaa pilkottiin kaspaasi-3 (tuloksia ei ole esitetty). Vastaan ​​suunnattua vasta-beeta-aktiini käytetään varmistamaan yhtäläiset lastaus proteiinin määriä geelin kuoppiin. HeLa S3-solut ilmentävät E6- peräisin HPV18 ja sulatettu p53 null joka vakavasti estää apoptoosin toiminnot [28,29].

HeLa S3-solut tai hiiri BALB /c CRL2836 soluja kasvatettiin moniosaista kammion dioja ja altistetaan 0 uCi tai 3 uCi [

32P] PO

4 tai

90Y täydellisessä väliaineessa päivänä 0. 24 tunnin kuluttua väliaine vaihdettiin ja soluja kasvatettiin ei-radioaktiivinen täydelliseen alustaan. 1. päivänä, 2 tai 3 läsnäolo kaksijuosteisesta DNA katkoksia soluissa määritettiin värjäämällä fosforyloidun H2-AX histonien jotka ilmaisevat kaksisäikeisen DNA-vaurioita.

.

32P on suoraan osaksi solujen DNA. Hiiren CRL2836 tai ihmisen HeLa S3 solulinjoja inkuboitiin yön yli

32P [PO

4] ja sitten kasvatettiin 48 tuntia ei-radioaktiivisten väliaineessa (kaistat 1 kautta 4), tai kasvatettiin 24 h ei-radioaktiivista keskikokoinen, kasvatettiin 24 tunnin ajan

32P [PO

4], ja sitten kasvatettiin 24 h ei-radioaktiivisen väliaineessa (kaistat 5 kautta 8), tai niitä kasvatetaan 48 tuntia ei-radioaktiivisten väliaineessa, sitten kasvatettiin 24 h

32P [PO

4] (kaistat 9 kautta 12). Uutettu nukleiinihapot inkuboitiin DNaasi I, ruoansulatus-tuotteet ajettiin 5% polyakryyliamidigeelissä ja valotettiin filmille. B. Apoptosis aiheuttama

32P hiiren CRL2836 soluissa. Hiiren CRL2836 soluja inkuboitiin 0, 2,5, 5, 10 tai 20 uCi

32P [PO

4] 24 tuntia, ja ei-radioaktiivinen väliaineessa lisättiin vielä 24 tuntia. Proteiini uutettiin kustakin kuopasta ja analysoitiin apoptoosin western blotit käyttäen vasta-ainetta lohkaistaan ​​kaspaasi-3-proteiinin (kaistat 1 kautta 5). Vasta-aine beeta-aktiini käytetään varmistamaan identtiset määrät proteiinia ladattiin (kaistat 6 kautta 10).

Aiemmin olemme osoittaneet merkittävää inhibitiota HeLa S3 solun ksenograftin kasvaimet nude-hiirissä yhden matalan -dose laskimoon (IV) injektio [

32P] ATP. Tässä me valitsimme immunokomponentilla syngeenisiin BALB /c-hiiriin tarkemmin Yhteenvetona ihmisen maligniteetti. Yksi IV injektio vesiliuosta [

32P] PO

4 estivät merkittävästi perustettu syngeenisessä kasvaimen kasvua BALB /c-hiiriä (kuvio 4). Ei havaittu näkyviä haitallisia vaikutuksia [

32P] PO

4 painoa vertaamalla käsiteltyjen hiirten kontrolliryhmiin (tuloksia ei ole esitetty).

syngeenisiin Balb /c CRL2836 kasvaimia perustettiin takana kyljet BALB /c-hiirillä päivänä 0. Kymmenen päivän kuluttua, jona aikana kasvainten tuli hyvin verisuonittunut, hiiret saivat injektiona 5 uCi [

32P] PO

4 laskimonsisäisesti häntälaskimoon. Kasvainten tilavuuden esitetään keskiarvona kuudesta kasvainten plus /miinus keskivirhettä keskiarvon. Opiskelijan kaksipuolinen t-testi määritti

P

arvo näytetään. Upotus: edustaja kuva 35 vuorokautta CRL2836 solun injektio, jossa on kaksi kontrollihiiristä vasemmalla, ja yksi hiiri, joka sai yhden 5 uCi [

32P] PO

4 annosta (oikealla).

keskustelu

tutkimus dokumentoi meidän löytö, että yksi suonensisäinen annos

32P radioisotooppi merkittävästi estää niiden kasvun, ennalta laadittujen kasvaimia on hiiren syngeneeisissä malli, samalla järjestelyn käyttöönottoa taustalla anti -cancer vaikutus. Tarkemmin, osoitamme, että vesipitoinen

32P on sisällytetty orastavan DNA, jossa isotooppinen rappeutuminen leikkurit molemmat juosteet, aiheuttaen kaksisnauhaiselle rikkoutuminen ovat todistuksena fosforylaation histoni H2-AX. Meidän

in vitro

kokeet osoittavat myös, että puhdas beeta-emitteri

32P on parempi tehokkaampi puhdas beeta-emitteri

90Y kasvaimen sytotoksisuuden, ja lopuksi, että apoptoosin edistää tätä sytotoksisuutta.

Kuva 5 esittää ehdotettua mekanismia

32P aiheuttama solujen tappaminen. Tässä kaavamaisen,

32P liitetään suoraan yksi osa jäljittelevän DNA. Radioaktiivinen hajoaminen

32P on

32S aiheuttaa kemiallisia rikkoutumisen saman DNA-juosteen. Seuraavaksi elektroni vapauttaa tämä hajoaminen tapahtuma tarvitsee matkustaa vain 2 nm päästä contralateral säikeen kaksoiskierteen katkaisten sen ja aiheuttavat siten kaksinkertaisen lohkon murtuma tällä genomista lokuksessa. Tämä mekanismi on jyrkässä ristiriidassa muiden kuin sisällyttää beeta-säteilevää radioisotooppeja, joissa vain pieni murto-osa lähteneiden elektrodien matkustaa tarkka suunta tarpeen löytää yksi osa plus sen vastakohta juosteen ja aiheuttaa kaksinkertaisen juosteen DNA tauko [30,31] . With

32P, äärimmäinen läheisyys contralateral kohdejuosteeseen vaimenemisnopeuteen tuotettu elektroni tekee double-lohkon rikkoutumista paljon todennäköisempää [32].

Radioisotooppiin on sisällytetty riboosi-fosfaatti selkäranka DNA jakautuvien solujen. Prosessi lahoavaa rikiksi (

32S) rikkoo selkäranka side alkuperäisen säikeen klo 67% korko ja vapauttaa paljon energiaa beetahiukkasen (elektroni), joka on vain matkustaa kaksi nm poikki kierteen vastakkaiseen kohdejuosteen. Vaikka päästöt elektroni joka kulkee täydellinen suunta tältä

32P hajoaminen katkaista vastakkaiseen toimintalinja esiintyä vain pieni osa ajasta, se on vielä paljon suurempi ja tehokkaampi kuin elektronit, jotka syntyvät muiden beeta tuottavia radioisotooppeja solun pinnalla tai sytosoliin että on kuljettava matkoja, jotka ovat yleensä tuhat kertaa tai enemmän pituudeltaan pidempi.

Aqueous [

32P] PO

4 tarjoaa monia potentiaalisia etuja muihin syövän terapeuttisia aineita. Ensinnäkin se mahdollistaa nopean systeemisen jakelua ja sisällyttäminen ensisijainen kasvaimia ja

32P etusijassa imeytyy nopeasti lisääntyviä soluja, kuten syöpäsoluja. Lisäksi [

32P] PO

4 edellisvuotista parempi suoraruiskutus hiukkaspäästöjen kolloidisen

32P osaksi ensisijainen kasvaimia, koska vesipitoiset [

32P] PO

4 mahdollistaa yksinkertaisen laskimonsisäisesti [33-35].

Toiseksi

32P on jo FDA-hyväksytty lääke, jolla on tunnettu alhainen toksisuusprofiili [36]. Aiemmat kliinisissä tutkimuksissa

32P-ortofosfaatti [PO

4] vesiliuoksessa varten polysytemia vera ja olennainen trombosytemiassa ovat perustaneet siedettävän annostasoilla, erityisesti suhteessa myelosuppression [36]. Tässä yhteydessä on huomattava, että ei ole selvää, toksisia sivuvaikutuksia esiintynyt mitään mallijärjestelmissä olemme tutkineet tähän mennessä. Toinen huoli sen käytön kanssa tällaiset hyvänlaatuiset hematologinen häiriöiden ollut lisääntynyt ilmaantuvuus myöhemmin akuutin myelooisen leukemian (AML) [37,38], mutta potilailla, joilla on pitkälle edenneitä kiinteitä kasvaimia tämä on vähemmän ongelmia, koska myöhempi AML tapahtuu vain 10%

kymmenen vuotta

kuluttua

32P hoito [39]. Lisäksi tämä uusi osoitus ja käyttötapa olemassa olevan lääkkeen säästää huomattavasti aikaa ja rahaa, suhteessa tarvittavat investoinnit uusiin syöpälääkkeiden.

Kolmanneksi, toisin kuin muut beeta-emittoivia isotooppeja, kuten

131I ja

90Y,

32P liitetään suoraan syntymässä DNA [40,41]. Tuloksemme viittaavat siihen, että tämä sisällyttäminen lisää dramaattisesti solu-tappamisen tehokkuutta

32P, koska rappeutuminen sisällytetty

32P rikin kemiallisesti rikkoo ensimmäisen juosteen DNA ja vapautuu elektroni tarvitsee matkustaa vain 2 nm päästä sen contralateral DNA-säiettä. Täten tämä prosessi tehokkaasti aiheuttaa kaksisäikeisen DNA rikkoutuminen, joka vaaditaan voittamaan luontaisen DNA: n korjautumista polkuja ja saavuttaa solukuolemaa. Toisin kuin

32P, muut elektroni lähettävä isotoopit (esimerkiksi

131I ja

90Y) säteilevät elektroneja etäisyydet 1000 ja 5000 nm pois DNA, jotkut 500- 2500 kertaa kauempana kuin etäisyys sisällytetyn

32P atomin sen sisko DNA-säikeen [42-44].

on kiehtovaa huomata, että varhainen tutkijat suorittavat Sangerin sekvensointia [

32P] dATP 1980- totesi, että sekvensointi tarvittavia tuotteita elektroforeesi kahden päivän kuluessa sekvensointireaktion, muuten bändejä näytti hajottamaan ja oli vaikea tulkita [45]. Tämä sama periaate voi toimia

32P kuin syöpälääkkeen. Hajoaminen

32P rikin kemiallisesti leikkurit säikeen DNA, johon se on sisällytetty. Oletamme, että tämä tapahtuma, yhdistettynä erittäin läheisyyttä sisällytetty radioisotooppi sen sisko DNA-säiettä, johtaa dramaattinen kasvu solun tappamista hyötysuhde

vs

. muut beta-hiukkasen aiheuttajia kuten

131I ja

90Y, joita ei ole sisällytetty orastavan DNA. Tuloksena vaikutukset mahdollinen kliininen hoito ensisijainen ihmisen kasvaimista ovat ilmeisiä ja kauaskantoisia.

Kiitokset

Haluamme kiittää herra Gilbert Green asiantuntija teknistä apua suonensisäisesti hiiriin.