Biomimetic Dp44mT-nanoparticles selectively induce apoptosis in Cu-loaded glioblastoma resulting in potent growth inhibition

细胞毒性 细胞凋亡 癌症研究 活性氧 药理学 化学 材料科学 生物物理学 医学 体外 生物化学 生物
作者
Muhammad Ismail,Wen Yang,Yanfei Li,Feiyan Zhu,Wenya He,Jiefei Wang,Pir Muhammad,Timothy B. Chaston,Fawad Ur Rehman,Meng Zheng,David B. Lovejoy,Bingyang Shi
出处
期刊:Biomaterials [Elsevier]
卷期号:289: 121760-121760 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.biomaterials.2022.121760
摘要

Selective targeting of elevated copper (Cu) in cancer cells by chelators to induce tumor-toxic reactive oxygen species (ROS) may be a promising approach in the treatment of glioblastoma multiforme (GBM). Previously, the Cu chelator di-2-pyridylketone-4,4-dimethyl-3-thiosemicarbazone (Dp44mT) attracted much interest due to its potent anti-tumor activity mediated by the formation of a highly redox-active Cu-Dp44mT complex. However, its translational potential was limited by the development of toxicity in murine models of cancer reflecting poor selectivity. Here, we overcame the limitations of Dp44mT by incorporating it in new biomimetic nanoparticles (NPs) optimized for GBM therapy. Biomimetic design elements enhancing selectivity included angiopeptide-2 functionalized red blood cell membrane (Ang-M) camouflaging of the NPs carrier. Co-loading Dp44mT with regadenoson (Reg), that transiently opens the blood-brain-barrier (BBB), yielded biomimetic Ang-MNPs@(Dp44mT/Reg) NPs that actively targeted and traversed the BBB delivering Dp44mT specifically to GBM cells. To further improve selectivity, we innovatively pre-loaded GBM tumors with Cu. Oral dosing of U87MG-Luc tumor bearing mice with diacetyl-bis(4-methylthiosemicarbazonato)-copperII (Cu(II)-ATSM), significantly enhanced Cu-level in GBM tumor. Subsequent treatment of mice bearing Cu-enriched orthotopic U87MG-Luc GBM with Ang-MNPs@(Dp44mT/Reg) substantially prevented orthotopic GBM growth and led to maximal increases in median survival time. These results highlighted the importance of both angiopeptide-2 functionalization and tumor Cu-loading required for greater selective cytotoxicity. Targeting Ang-MNPs@(Dp44mT/Reg) NPs also down-regulated antiapoptotic Bcl-2, but up-regulated pro-apoptotic Bax and cleaved-caspase-3, demonstrating the involvement of the apoptotic pathway in GBM suppression. Notably, Ang-MNPs@(Dp44mT/Reg) showed negligible systemic drug toxicity in mice, further indicating therapeutic potential that could be adapted for other central nervous system disorders.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Rainbow完成签到,获得积分10
刚刚
小巧的傲松完成签到 ,获得积分10
6秒前
16秒前
Lily完成签到,获得积分10
16秒前
学习完成签到 ,获得积分10
19秒前
Lily发布了新的文献求助10
20秒前
zjq完成签到 ,获得积分10
20秒前
CYL完成签到 ,获得积分10
24秒前
Tim完成签到 ,获得积分10
26秒前
青桔柠檬完成签到 ,获得积分10
29秒前
虚幻元风完成签到 ,获得积分10
36秒前
TN完成签到 ,获得积分10
38秒前
maclogos完成签到,获得积分10
43秒前
舒心平蝶完成签到 ,获得积分10
49秒前
whitepiece完成签到,获得积分10
49秒前
woshiwuziq完成签到 ,获得积分10
50秒前
55秒前
Telomere完成签到 ,获得积分10
59秒前
小二郎应助毛不二采纳,获得10
1分钟前
清新的冷松完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zhangzhangzhang完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小鸟芋圆露露完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
哭泣的缘郡完成签到 ,获得积分10
1分钟前
丁乙完成签到,获得积分20
1分钟前
xue完成签到 ,获得积分10
1分钟前
毛不二发布了新的文献求助10
1分钟前
丁乙发布了新的文献求助10
1分钟前
辜月十二完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小鱼女侠完成签到 ,获得积分10
1分钟前
mark33442完成签到,获得积分10
1分钟前
Leo完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小趴菜完成签到 ,获得积分10
1分钟前
空洛完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zw完成签到,获得积分0
1分钟前
手帕很忙完成签到,获得积分10
1分钟前
果粒多完成签到 ,获得积分10
1分钟前
友好寻琴完成签到 ,获得积分10
1分钟前
三十四画生完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
宽禁带半导体紫外光电探测器 388
Case Research: The Case Writing Process 300
Global Geological Record of Lake Basins 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3142849
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2793717
关于积分的说明 7807147
捐赠科研通 2450016
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1303576
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627016
版权声明 601350