Проникновение в опухолевые клетки фото-сенсибилизатора хлорина е6 в составе фосфолипидных наночастиц при конъюгации с гексапептидом, содержащим последовательность NGR

The possibility of increased internalization of the photosensitizer chlorin e6 in tumor cells was investigatedusing soy phosphatidylcholine nanoparticles 20-30 nm with or without attached peptide containing Asn-Gly-Arg (NGR) motif was studied. This amino acid sequence exhibits affinity to aminopeptidase N (CD13), wich is overexpressed in a number of tumor cells and vessels. Nanoparticles with chlorin e6 were prepared with added of distearoylphosphatidylcholine (DSPE) conjugated through PEG with a hexapeptide containing the NGR sequence, and then were incubated with tumor cells НерG2 and MCF-7. Chlorin e6 accumulation in СD13-negative cells (MCF-7) did not depend on the presence of peptide NGR in nanoparticles. However, for НерG2 cells a twofold increase of chlorine e6 internalization was observed as compared with the same particles without NGR. Differences in the response of these two cell lines, differed in expression of aminopeptidase N (APN), suggest the possibility of this protein using for targeted delivery. The prospectivity of usage of phospholipids nanoparticles conjugated with targeting peptide for photodynamic therapy is discussed, taking into account possible variation of APN expression, inherent for many solid tumors.Исследована возможность повышения проникновения в опухолевые клетки фотосенсибилизатора хлорина е6 путём включения его в наночастицы с размером 20-40 нм из соевого фосфатидилхолина с добавлением пептида, содержащего мотив Asn-Gly-Arg (NGR), аффинный к повышенно экспрессирующемуся на клетках ряда опухолей и опухолевых сосудов белку аминопептидазе N (APN, CD13). Хлорин е6 встраивали в наночастицы, приготовленные с добавлением дистеароилфосфатидилэтаноламина (DSPE), конъюгированного через ПЭГ с гексапептидом, включающим последовательность NGR. Полученную композицию инкубировали с опухолевыми клетками НерG2 и MCF-7. Для СD13-отрицательных клеток MCF-7 накопление хлорина е6 не зависело от присутствия пептида в наночастицах, в то время как для клеток НерG2 наблюдалось двукратное повышение интернализации хлорина е6 по сравнению с инкубацией с такими же наночастицами без NGR. Различия ответа этих двух клеточных линий, отличающихся по экспрессии APN, подтверждают возможность использования этого белка в качестве мишени для направленной доставки. Обсуждается перспективность использования в фотодинамической терапии фосфолипидных наночастиц с присоединённым содержащим NGR адресным пептидом с учётом возможных вариаций экспрессии APN, свойственной многим сóлидным опухолям

Конъюгаты пирофеофорбида а с 17-замещенными стероидными андрогенами. Синтез, молекулярное моделирование, взаимодействие с некоторыми линиями раковых клеток

Five new bifunctional conjugates of pyropheophorbide a with 17-substituted testosterone, dihydrotestosterone and epitestosterone differing in the length of linker (1 – 5) and two new complex conjugates 6 and 7 (containing three functional units: pyropheophorbide a, 17α-substituted testosterone, and lipophylic hexadecyl chain, connected with L-lysine joining block) were synthesized. Mutual influence of steroidal and macrocyclic fragments in conjugates (1 – 7) was established by analysis of 1H NMR spectra and molecular models of conjugates. Studies of interaction of conjugates 1 – 5 with prostate carcinoma cells revealed that their uptake and internalization were dependent on the structure of conjugates, particularly on the stereochemical configuration of 17-hydroxyl group in steroidal moiety, and the length of linker connecting pyropheophorbide a with steroid fragments. Conjugates 1 – 5 significantly decreased the growth and proliferation of LNCaP and PC-3 cells. The highest anti-proliferative activity demonstrated by epitestosterone derivative 3, comprising short linker. Irradiation of labeled cells with light (λ = 660 nm) was significantly increased cytotoxicity. Trifunctional conjugates 6 and 7 easily formed mixed micells with phosphatidyl choline and pluronic F68; these mixed micelles efficiently internalized by human hepatocarcinoma Hep G2 cells. The binding of conjugates 6 and 7 in the form of mixed micelles to Hep G2 cells depended on the conjugate structure, rather than on the method of solubilization.Были синтезированы пять новых бифункциональных конъюгатов пирофеофорбида а с 17-замещенными тестостероном, дигидротестостероном и эпитестостероном, различающихся длиной линкера (1–5), и два новых комплексных конъюгата 6 и 7 (содержащие три функциональные группы: пирофеофорбид а, 17α-замещенный тестостерон и липофильная гексадецильная цепь, связанные между собой L-лизиновым блоком). Анализом спектров 1H ЯМР и молекулярных моделей конъюгатов 1–7 установлено взаимное влияние стероидного и макроциклического фрагментов. Исследование взаимодействия конъюгатов 1–5 с культурами клеток карциномы предстательной железы показало, что их поглощение и интернализация зависят от структуры конъюгата, в частности, от стереохимической конфигурации 17-гидроксильной группы в стероидной части и длины линкера, соединяющего пирофеофорбид а со стероидным фрагментом. Конъюгаты 1–5 значительно снижали рост и пролиферацию клеток LNCaP и PC-3 при 96-часовой инкубации; наиболее высокой антипролиферативной активностью обладало производное эпитестостерона с коротким линкером 3. Облучение обработанных конъюгатами клеток светом (λ = 660 нм) значительно повышало цитотоксичность. Трифункциональные конъюгаты 6 и 7 легко образовывали смешанные мицеллы с фосфатидилхолином и плюроником F68; данные смешанные мицеллы эффективно интернализовались клетками гепатокарциномы человека Hep G2. Связывание конъюгатов 6 и 7 в виде смешанных мицелл с клетками Hep G2 зависело от структуры конъюгата и не зависело от способа его солюбилизации

New steroidal oxazolines, benzoxazoles and benzimidazoles related to abiraterone and galeterone

Seven new oxazoline, benzoxazole and benzimidazole derivatives were synthesized from 3β-acetoxyandrosta-5,16-dien-17-carboxylic, 3β-acetoxyandrost-5-en-17β-carboxylic and 3β-acetoxypregn-5-en-21-oic acids. Docking to active site of human 17α-hydroxylase/17,20-lyase revealed that all oxazolines, as well as benzoxazoles and benzimidazoles comprising Δ16 could form stable complexes with enzyme, in which steroid moiety is positioned similarly to that of abiraterone and galeterone, and nitrogen atom coordinates heme iron, while 16,17-saturated benzoxazoles and benzimidazoles could only bind in a position where heterocycle is located nearly parallel to heme plane. Modeling of the interaction of new benzoxazole and benzimidazole derivatives with androgen receptor revealed the destabilization of helix 12, constituting activation function 2 (AF2) site, by mentioned compounds, similar to one induced by known antagonist galeterone. The synthesized compounds inhibited growth of prostate carcinoma LNCaP and PC-3 cells at 96 h incubation; the potency of 2′-(3β-hydroxyandrosta-5,16-dien-17-yl)-4′,5′-dihydro-1′,3′-oxazole and 2′-(3β-hydroxyandrosta-5,16-dien-17-yl)-benzimidazole was superior and could inspire further investigations of these compounds as potential anti-cancer agents. © 2019 Elsevier Inc