QN
Quyen Nguyen
Author with expertise in Mechanisms and Applications of RNA Interference
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
4
(75% Open Access)
Cited by:
1,794
h-index:
14
/
i10-index:
17
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Tumor imaging by means of proteolytic activation of cell-penetrating peptides

Tao Jiang et al.Dec 15, 2004
We have devised and tested a new strategy for selectively delivering molecules to tumor cells. Cellular association of polyarginine-based, cell-penetrating peptides (CPPs) is effectively blocked when they are fused to an inhibitory domain made up of negatively charged residues. We call these fusions activatable CPPs (ACPPs) because cleavage of the linker between the polycationic and polyanionic domains, typically by a protease, releases the CPP portion and its attached cargo to bind to and enter cells. Association with cultured cells typically increases 10-fold or more upon linker cleavage. In mice xenografted with human tumor cells secreting matrix metalloproteinases 2 and 9, ACPPs bearing a far-red-fluorescent cargo show in vivo contrast ratios of 2-3 and a 3.1-fold increase in standard uptake value for tumors relative to contralateral normal tissue or control peptides with scrambled linkers. Ex vivo slices of freshly resected human squamous cell carcinomas give similar or better contrast ratios. Because CPPs are known to import a wide variety of nonoptical contrast and therapeutic agents, ACPPs offer a general strategy toward imaging and treating disease processes associated with linker-cleaving activities such as extracellular proteases.
0

Activatable cell penetrating peptides linked to nanoparticles as dual probes for in vivo fluorescence and MR imaging of proteases

Emilia Olson et al.Feb 16, 2010
High-resolution imaging of molecules intrinsically involved in malignancy and metastasis would be of great value for clinical detection and staging of tumors. We now report in vivo visualization of matrix metalloproteinase activities by MRI and fluorescence of dendrimeric nanoparticles coated with activatable cell penetrating peptides (ACPPs), labeled with Cy5, gadolinium, or both. Uptake of such nanoparticles in tumors is 4- to 15-fold higher than for unconjugated ACPPs. With fluorescent molecules, we are able to detect residual tumor and metastases as small as 200 μm, which can be resected under fluorescence guidance and analyzed histopathologically with fluorescence microscopy. We show that uptake via this mechanism is comparable to that of other near infrared protease sensors, with the added advantage that the approach is translatable to MRI. Once activated, the Gd-labeled nanoparticles deposit high levels (30–50 μM) of Gd in tumor parenchyma with even higher amounts deposited in regions of infiltrative tumor, resulting in useful T 1 contrast lasting several days after injection. These results should improve MRI-guided clinical staging, presurgical planning, and intraoperative fluorescence-guided surgery. The approach may be generalizable to deliver radiation-sensitizing and chemotherapeutic agents.
0

Surgery with molecular fluorescence imaging using activatable cell-penetrating peptides decreases residual cancer and improves survival

Quyen Nguyen et al.Feb 16, 2010
The completeness of tumor removal during surgery is dependent on the surgeon’s ability to differentiate tumor from normal tissue using subjective criteria that are not easily quantifiable. A way to objectively assess tumor margins during surgery in patients would be of great value. We have developed a method to visualize tumors during surgery using activatable cell-penetrating peptides (ACPPs), in which the fluorescently labeled, polycationic cell-penetrating peptide (CPP) is coupled via a cleavable linker to a neutralizing peptide. Upon exposure to proteases characteristic of tumor tissue, the linker is cleaved, dissociating the inhibitory peptide and allowing the CPP to bind to and enter tumor cells. In mice, xenografts stably transfected with green fluorescent protein show colocalization with the Cy5-labeled ACPPs. In the same mouse models, Cy5-labeled free ACPPs and ACPPs conjugated to dendrimers (ACPPDs) delineate the margin between tumor and adjacent tissue, resulting in improved precision of tumor resection. Surgery guided by ACPPD resulted in fewer residual cancer cells left in the animal after surgery as measured by Alu PCR. A single injection of ACPPD dually labeled with Cy5 and gadolinium chelates enabled preoperative whole-body tumor detection by MRI, intraoperative guidance by real-time fluorescence, intraoperative histological analysis of margin status by fluorescence, and postoperative MRI tumor quantification. Animals whose tumors were resected with ACPPD guidance had better long-term tumor-free survival and overall survival than animals whose tumors were resected with traditional bright-field illumination only.
0

Impact of MMP-2 and MMP-9 activation on wound healing, tumor growth and RACPP cleavage

Dina Hingorani et al.May 21, 2018
Matrix metalloproteinases-2 and -9 (MMP-2/-9) are key tissue remodeling enzymes that have multiple overlapping activities critical for wound healing and tumor progression in vivo. To overcome issues of redundancy, we created MMP-2/-9 double knockout (DKO) mice in the C57BL/6 background to examine wound healing. We then bred the DKO mice into the polyomavirus middle T (PyVmT) model of breast cancer to analyze the role of these enzymes in tumorigenesis. Breeding analyses indicated that significantly fewer DKO mice were born than predicted by Mendelian genetics and weaned DKO mice were growth compromised compared with wild type (WT) cohorts. Epithelial wound healing was dramatically delayed in adult DKO mice and when the DKO was combined with the PyVmT oncogene, we found that the biologically related process of mammary tumorigenesis was inhibited in a site-specific manner. To further examine the role of MMP-2/-9 in tumor progression, tumor cells derived from WT or DKO PyVmT transgenic tumors were grown in WT or DKO mice. Ratiometric activatable cell penetrating peptides (RACPPs) previously used to image cancer based on MMP-2/-9 activity were used to understand differences in MMP activity in WT or knockout syngeneic tumors in WT and KO animals. Analysis of an MMP-2 selective RACPP in WT or DKO mice bearing WT and DKO PyVmT tumor cells indicated that the genotype of the tumor cells was more important than the host stromal genotype in promoting MMP-2/-9 activity in the tumors in this model system. Additional complexities were revealed as the recruitment of host macrophages by the tumor cells was found to be the source of the tumor MMP-2/-9 activity and it is evident that MMP-2/-9 from both host and tumor is required for maximum signal using RACPP imaging for detection. We conclude that in the PyVmT model, the majority of MMP-2/-9 activity in mammary tumors is associated with host macrophages recruited into the tumor rather than that produced by the tumor cells themselves. Thus therapies that target tumor-associated macrophage functions have the potential to slow tumor progression.