ヘモグロビンに一酸化炭素 (CO) を結合させたカルボキシヘモグロビンにアルブミンを架橋剤であるN-succinimidyl 3-maleimidopropionateを介して結合させたヘモグロビン-アルブミンクラスターCO体を作製した。電気泳動及びサイズ排除クロマトグラフィーの結果から、ヘモグロビン-アルブミンクラスターCO体は、コアに位置するカルボキシヘモグロビンを3個のアルブミンが覆った構造を有していた。次に、パクリタキセルとヘモグロビン-アルブミンクラスターCO体を混合することでパクリタキセル担持ヘモグロビン-アルブミンクラスターCO体の調製を試みたが、抗腫瘍効果が期待できる十分量のパクリタキセルをヘモグロビン-アルブミンクラスターCO体に保持させることが出来なかった。これは、パクリタキセルの水溶性が低いためと考えられた。そこで、ドキソルビシンを酸感受性リンカー (6-maleimidocaproyl hydrazine)を介してヘモグロビン-アルブミンクラスターCO体に共有結合させたドキソルビシン担持ヘモグロビン-アルブミンクラスターCO体の調製を試みた。まず、ドキソルビシンと6-maleimidocaproyl hydrazineを結合させたアルドキソルビシンを合成し、2-イミノチオランを介してアルブミンとアルドキソルビシンを結合させた。ヘモグロビン-アルブミンクラスターCO体1分子当たり最大10個のアルドキソルビシンを結合させることが出来るが、ヘモグロビン-アルブミンクラスターCO体の構造変化を最小限に抑え、十分な抗腫瘍効果が期待できる平均3個のアルドキソルビシンをヘモグロビン-アルブミンクラスターCO体に結合させた。現在、作製したドキソルビシン担持ヘモグロビン-アルブミンクラスターCO体の構造、物理化学的特性、ドキソルビシン放出性、乳がん (MCF-7細胞)、膵臓がん (AsPC-1細胞)、肝臓がん (HepG2細胞)、メラノーマ (B16F10細胞) における抗腫瘍効果、H9C2細胞における心筋傷害性について詳細に検討中である。
Carbon monoxide (CO)-bound Hemoglobin-Albumin cluster was prepared by conjugation of albumin with carboxyhemoglobin via linker, N-succinimidyl 3-maleimidopropionate. As a result of electrophoresis and size exclusion chromatography, the structure of CO-bound Hemoglobin-Albumin cluster was inferred that three molecules of albumins wrapped one molecule of carboxyhemoglobin. Then, paclitaxel (PTX)-loaded CO-bound Hemoglobin-Albumin cluster was prepared by mixing PTX and CO-bound Hemoglobin-Albumin cluster. However, it was not achieved loading sufficient amount of PTX on CO-bound Hemoglobin-Albumin cluster due to the low water solubility of PTX. Thus, attempt has been developed doxorubicin (DOX)-loaded CO-bound Hemoglobin-Albumin cluster. Trimolecular aldoxorubicins, which was synthesized by linking Dox with acid sensitive functioning group (6-maleimidocaproyl hydrazine), were covalently conjugated to a molecule of CO-bound Hemoglobin-Albumin cluster via 2-iminothiolane. The structure, physicochemical properties, DOX releasing properties, in vitro anti-tumor efficacy against breast cancer (MCF-7 cell), pancreatic cancer (AsPC-1 cell), hepatocarcinoma (HepG2 cell) and melanoma cell (B16F10 cell), and myocardium toxicity (H9c2 cell) of DOX-loaded CO-bound Hemoglobin-Albumin cluster are now ongoing.
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