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Targeting Pro-Tumoral Macrophages in Early Primary and Metastatic Breast Tumors with the CD206-Binding mUNO Peptide.
Lepland, Anni; Asciutto, Eliana K; Malfanti, Alessio; Simón-Gracia, Lorena; Sidorenko, Valeria; Vicent, Maria J; Teesalu, Tambet; Scodeller, Pablo.
Afiliação
  • Lepland A; Laboratory of Cancer Biology, Institute of Biomedicine and Translational Medicine, University of Tartu, Ravila 14B, Tartu 50411, Estonia.
  • Asciutto EK; School of Science and Technology, National University of San Martin (UNSAM) and CONICET, Campus Migueletes, 25 de Mayo y Francia, San Martín Buenos AiresCP 1650, Argentina.
  • Malfanti A; Polymer Therapeutics Laboratory, Centro de Investigación Príncipe Felipe, Av. Eduardo Primo Yúfera 3, Valencia 46012, Spain.
  • Simón-Gracia L; Laboratory of Cancer Biology, Institute of Biomedicine and Translational Medicine, University of Tartu, Ravila 14B, Tartu 50411, Estonia.
  • Sidorenko V; Laboratory of Cancer Biology, Institute of Biomedicine and Translational Medicine, University of Tartu, Ravila 14B, Tartu 50411, Estonia.
  • Vicent MJ; Polymer Therapeutics Laboratory, Centro de Investigación Príncipe Felipe, Av. Eduardo Primo Yúfera 3, Valencia 46012, Spain.
  • Teesalu T; Laboratory of Cancer Biology, Institute of Biomedicine and Translational Medicine, University of Tartu, Ravila 14B, Tartu 50411, Estonia.
  • Scodeller P; Center for Nanomedicine and Department of Cell, Molecular and Developmental Biology, University of California, Santa Barbara, California 93106, United States.
Mol Pharm ; 17(7): 2518-2531, 2020 07 06.
Article em En | MEDLINE | ID: mdl-32421341
ABSTRACT
M2-like tumor-associated macrophages (M2 TAMs) play important roles in the resistance of tumors to immunotherapies. Selective depletion or reprogramming of M2 TAMs may sensitize the nonresponsive tumors for immune-mediated eradication. However, precision delivery of payloads to M2 TAMs, while sparing healthy tissues, has remained an unresolved challenge. Here, we studied the application of a short linear peptide (CSPGAK, "mUNO") for the delivery of molecular and nanoscale cargoes in M2 TAMs in vitro and the relevance of the peptide for in vivo targeting of early-stage primary breast tumors and metastatic lung foci. First, we performed in silico modeling and found that mUNO interacts with mouse CD206 via a binding site between lectin domains CTLD1 and CTLD2, the same site previously demonstrated to be involved in mUNO binding to human CD206. Second, we showed that cultured M2 macrophages take up fluorescein-labeled (FAM) polymersomes conjugated with mUNO using the sulfhydryl group of its N-terminal cysteine. Pulse/chase studies of FAM-mUNO in M2 macrophages suggested that the peptide avoided lysosomal entrapment and escaped from early endosomes. Third, our in vivo studies with FAM-mUNO demonstrated that intraperitoneal administration results in better pharmacokinetics and higher blood bioavailability than can be achieved with intravenous administration. Intraperitoneal FAM-mUNO, but not FAM-control, showed a robust accumulation in M2-skewed macrophages in mouse models of early primary breast tumor and lung metastasis. This targeting was specific, as no uptake was observed in nonmalignant control organs, including the liver, or other cell types in the tumor, including M1 macrophages. Collectively, our studies support the application of the CD206-binding mUNO peptide for delivery of molecular and nanoscale cargoes to M2 macrophages and manifest the relevance of this mode of targeting primary and metastatic breast tumors.
Assuntos
Imunoterapia/métodos; Lectinas Tipo C/química; Neoplasias Pulmonares/diagnóstico; Metástase Linfática/diagnóstico; Lectinas de Ligação a Manose/química; Peptídeos/química; Receptores de Superfície Celular/química; Neoplasias de Mama Triplo Negativas/diagnóstico; Macrófagos Associados a Tumor/imunologia; Animais; Sítios de Ligação; Diferenciação Celular; Linhagem Celular Tumoral; Portadores de Fármacos/administração & dosagem; Portadores de Fármacos/química; Portadores de Fármacos/metabolismo; Portadores de Fármacos/farmacocinética; Feminino; Fluorescência; Humanos; Lectinas Tipo C/imunologia; Lectinas Tipo C/metabolismo; Neoplasias Pulmonares/diagnóstico por imagem; Neoplasias Pulmonares/patologia; Neoplasias Pulmonares/secundário; Metástase Linfática/diagnóstico por imagem; Metástase Linfática/imunologia; Lisossomos/metabolismo; Maleimidas/química; Receptor de Manose; Lectinas de Ligação a Manose/imunologia; Lectinas de Ligação a Manose/metabolismo; Camundongos; Camundongos Endogâmicos BALB C; Microscopia Eletrônica de Transmissão; Peptídeos/administração & dosagem; Peptídeos/metabolismo; Peptídeos/farmacocinética; Poliésteres/química; Polietilenoglicóis/química; Polímeros/administração & dosagem; Polímeros/química; Polímeros/farmacologia; Receptores de Superfície Celular/imunologia; Receptores de Superfície Celular/metabolismo; Neoplasias de Mama Triplo Negativas/diagnóstico por imagem; Neoplasias de Mama Triplo Negativas/patologia; Macrófagos Associados a Tumor/metabolismo
Palavras-chave

Texto completo: 1 Coleções: 01-internacional Base de dados: MEDLINE Assunto principal: Peptídeos / Receptores de Superfície Celular / Lectinas Tipo C / Lectinas de Ligação a Manose / Neoplasias de Mama Triplo Negativas / Macrófagos Associados a Tumor / Imunoterapia / Neoplasias Pulmonares / Metástase Linfática Idioma: En Revista: Mol Pharm Assunto da revista: BIOLOGIA MOLECULAR / FARMACIA / FARMACOLOGIA Ano de publicação: 2020 Tipo de documento: Article País de afiliação: Estônia

Texto completo: 1 Coleções: 01-internacional Base de dados: MEDLINE Assunto principal: Peptídeos / Receptores de Superfície Celular / Lectinas Tipo C / Lectinas de Ligação a Manose / Neoplasias de Mama Triplo Negativas / Macrófagos Associados a Tumor / Imunoterapia / Neoplasias Pulmonares / Metástase Linfática Idioma: En Revista: Mol Pharm Assunto da revista: BIOLOGIA MOLECULAR / FARMACIA / FARMACOLOGIA Ano de publicação: 2020 Tipo de documento: Article País de afiliação: Estônia