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Size-Dependent Glioblastoma Targeting by Polymeric Nanoruler with Prolonged Blood Circulation

化学 胶质母细胞瘤 循环(流体动力学) 血液循环 癌症研究 热力学 传统医学 医学 生物 物理
作者
Yukine Ishibashi,Mitsuru Naito,Yusuke Watanuki,Mao Hori,Satomi Ogura,Kaori Taniwaki,Masaru Cho,Ryosuke Komiya,Yuki Mochida,Kanjiro Miyata
出处
期刊:Bioconjugate Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:35 (8): 1154-1159
标识
DOI:10.1021/acs.bioconjchem.4c00235
摘要

Currently, there is no effective treatment for glioblastoma multiforme (GBM), the most frequent and malignant type of brain tumor. The blood-brain (tumor) barrier (BB(T)B), which is composed of tightly connected endothelial cells and pericytes (with partial vasculature collapse), hampers nanomedicine accumulation in tumor tissues. We aimed to explore the effect of nanomedicine size on passive targeting of GBM. A series of size-tunable poly(ethylene glycol) (PEG)-grafted copolymers (gPEGs) were constructed with hydrodynamic diameters of 8-30 nm. Biodistribution studies using orthotopic brain tumor-bearing mice revealed that gPEG brain tumor accumulation was maximized at 10 nm with ∼14 dose %/g of tumor, which was 19 times higher than that in the normal brain region and 4.2 times higher than that of 30-nm gPEG. Notably, 10-nm gPEG exhibited substantially higher brain tumor accumulation than 11-nm linear PEG owing to the prolonged blood circulation property of gPEGs, which is derived from a densely PEG-packed structure. 10 nm gPEG exhibited deeper penetration into the brain tumor tissue than the larger gPEGs did (>10 nm). This study demonstrates, for the first time, the great potential of a nanomedicine downsizing strategy for passive GBM targeting.
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