A Novel CXCR4-Targeted Diphtheria Toxin Nanoparticle Inhibits Invasion and Metastatic Dissemination in a Head and Neck Squamous Cell Carcinoma Mouse Model
Rioja Blanco, Elisa (Institut Germans Trias i Pujol. Institut de Recerca contra la Leucèmia Josep Carreras)
Gallardo, Alberto (Institut d'Investigació Biomèdica Sant Pau)
Arroyo Solera, Irene (Institut d'Investigació Biomèdica Sant Pau)
Álamo, Patricia (Institut d'Investigació Biomèdica Sant Pau)
Casanova Rigat, Isolda (Institut d'Investigació Biomèdica Sant Pau)
Unzueta Elorza, Ugutz (Institut d'Investigació Biomèdica Sant Pau)
Serna, Naroa (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Biotecnologia i de Biomedicina "Vicent Villar Palasí")
Sánchez-García, Laura (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Genètica i de Microbiologia)
Quer, Miquel (Institut d'Investigació Biomèdica Sant Pau)
Villaverde Corrales, Antonio (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Biotecnologia i de Biomedicina "Vicent Villar Palasí")
Vázquez Gómez, Esther (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Biotecnologia i de Biomedicina "Vicent Villar Palasí")
León i Vintró, Xavier (Institut d'Investigació Biomèdica Sant Pau)
Alba Castellón, Lorena (Institut d'Investigació Biomèdica Sant Pau)
Mangues, Ramon 1957- (Institut d'Investigació Biomèdica Sant Pau)

Data:	2022
Resum:	Loco-regional recurrences and metastasis represent the leading causes of death in head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) patients, highlighting the need for novel therapies. Chemokine receptor 4 (CXCR4) has been related to loco-regional and distant recurrence and worse patient prognosis. In this regard, we developed a novel protein nanoparticle, T22-DITOX-H6, aiming to selectively deliver the diphtheria toxin cytotoxic domain to CXCR4+ HNSCC cells. The antimetastatic effect of T22-DITOX-H6 was evaluated in vivo in an orthotopic mouse model. IVIS imaging system was utilized to assess the metastatic dissemination in the mouse model. Immunohistochemistry and histopathological analyses were used to study the CXCR4 expression in the cancer cells, to evaluate the effect of the nanotoxin treatment, and its potential off-target toxicity. In this study, we report that CXCR4+ cancer cells were present in the invasive tumor front in an orthotopic mouse model. Upon repeated T22-DITOX-H6 administration, the number of CXCR4+ cancer cells was significantly reduced. Similarly, nanotoxin treatment effectively blocked regional and distant metastatic dissemination in the absence of systemic toxicity in the metastatic HNSCC mouse model. The repeated administration of T22-DITOX-H6 clearly abrogates tumor invasiveness and metastatic dissemination without inducing any off-target toxicity. Thus, T22-DITOX-H6 holds great promise for the treatment of CXCR4+ HNSCC patients presenting worse prognosis.
Ajuts:	Instituto de Salud Carlos III PI21/00150 Instituto de Salud Carlos III PI21/00232 Instituto de Salud Carlos III PI20/00400 Instituto de Salud Carlos III PI18/00650 Ministerio de Economía y Competitividad PIE15/00028 Ministerio de Economía y Competitividad PI15/00378 Instituto de Salud Carlos III PI19/01661 Instituto de Salud Carlos III PI17/00584 Instituto de Salud Carlos III CP19/00028 Agencia Estatal de Investigación BIO2016-76063-R Agencia Estatal de Investigación PID2019-105416RB-I00 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2017/SGR-865 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2017/SGR-229 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2020FI_B200168 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2018FI_B2_00051
Nota:	Altres ajuts: EU COST Action CA 17140; CB06/01/1031; 4NanoMets; VENOM4CANCER; NANOREMOTE; NANOSCAPE; Josep Carreras Leukemia Research Institute (Spain); AECC (Spanish Association of Cancer Research, Spain); Generalitat de Catalunya: PERIS SLT006/17/00093
Drets:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; Versió publicada
Matèria:	CXCR4 ; Head and neck cancer ; Targeted drug delivery ; Protein nanoparticles ; Diphtheria toxin ; Metastasis
Publicat a:	Pharmaceutics, Vol. 14 Núm. 4 (2022) , p. 887, ISSN 1999-4923

DOI: 10.3390/pharmaceutics14040887
PMID: 35456719

15 p, 4.0 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències de la salut i biociències > Institut d'Investigació en Ciencies de la Salut Germans Trias i Pujol (IGTP) > Institut de Recerca contra la Leucèmia Josep Carreras
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències de la salut i biociències > Institut de Biotecnologia i de Biomedicina (IBB)
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències de la salut i biociències > Institut de Recerca Sant Pau
Articles > Articles publicats