Chapter 1. 중간엽 줄기세포 기반 CO₂ 버블 생성 리포좀을 이용한 표적 및 제어 화학요법
화학요법제는 암 치료에 널리 사용되고 있으나, 비특이적 분포로 인해 심각한 비표적 독성을 유발하는...
Chapter 1. 중간엽 줄기세포 기반 CO₂ 버블 생성 리포좀을 이용한 표적 및 제어 화학요법
화학요법제는 암 치료에 널리 사용되고 있으나, 비특이적 분포로 인해 심각한 비표적 독성을 유발하는 경우가 많다. 이러한 한계를 극복하기 위해, 본 연구에서는 독소루비신이 봉입된 CO₂ 버블 생성 열감응성 리포좀을 중간엽 줄기세포에 도입한 약물전달 시스템인 MSC-DOX-BG-LPs를 개발하였으며, 근적외선(NIR) 조사에 의해 제어되고 종양 표적적으로 DOX를 방출할 수 있도록 설계하였다. 중간엽 줄기세포는 CXCR4–CXCL12 화학주성 신호를 통해 종양 조직으로 본질적으로 이동할 수 있어, 정밀한 종양 표적화를 가능하게 한다. MSC-DOX-BG-LPs는 전신 순환 중 안정성을 유지하며, 열에 의해 유도되는 리포좀 불안정화와 CO₂ 버블 형성에 반응하여 DOX 방출을 조절함으로써, 전신 부작용을 최소화하면서 국소적인 약물 활성화를 보장한다. In vitro 및 in vivo 실험 결과, MSC-DOX-BG-LPs는 근적외선 조사 시 종양세포의 세포사멸을 유도하는 동시에 종양 증식과 혈관신생을 효과적으로 억제하였다(***P 〈 0.001). 특히, 중간엽 줄기세포 매개 전달은 종양 미세환경 내 약물 축적을 유의하게 향상시켰으며, 수동적 리포좀 운반체 전달과 관련된 한계를 극복하였다. 이러한 결과는 MSC-DOX-BG-LPs가 종양 특이적 이동성과 외부 자극에 의해 제어되는 약물 방출을 통합한 표적 화학요법 플랫폼으로서 유망함을 보여준다. 본 접근법은 다양한 고형암 환자의 치료 결과를 개선하고 생존 기간을 연장할 수 있는 잠재력을 가진다.
Chapter 2. 암 나노백신, 독소루비신 및 면역관문차단 병용요법을 통한 화학요법 저항성 극복과 수술 후 재발 지연
고형암에 대한 화학요법은 획득성 화학요법 저항성과 빈번한 수술 후 재발로 인해 심각한 한계를 가진다. 본 연구에서는 화학요법 저항성을 극복하고 장기적인 종양 제어 효과를 향상시키기 위해, 화학요법제, 수지상세포를 활성화하는 암 나노백신, 그리고 면역관문차단제를 병용하는 화학-면역치료 전략을 개발하였다. 종양 특이적 항원인 HPV E7 펩타이드와 면역증강제인 poly I:C를 동시에 봉입한 poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) 나노입자, 즉 PLGA (E7 + poly I:C)-NPs를 암 나노백신 플랫폼으로 제작하였다. PLGA (E7 + poly I:C)-NPs는 수지상세포 성숙을 촉진하고 전염증성 사이토카인의 생성을 유도하였다. 독소루비신(doxorubicin, DOX) 저항성 종양 모델에서 PLGA (E7 + poly I:C)-NPs, DOX 및 anti-PD-L1 항체의 병용 투여는 종양 부담을 유의하게 감소시키고, 종양세포의 증식과 미세혈관 밀도를 낮추었다. 또한, 이 병용요법은 비장과 종양 모두에서 세포독성 CD8⁺ T 세포 반응을 상승적으로 향상시켰으며, 증가된 효과기 기억 T 세포 집단과 일치하게 수술 후 재발을 지연시켰다. 더불어, MDR1 (ABCB1)의 발현이 하향 조절되고 CD44⁺CD133⁺ 암 줄기세포 유사 세포 분획이 감소하였으며, 이는 화학요법 저항성 특성의 역전을 뒷받침한다. 종합적으로, 본 연구 결과는 암 나노백신을 화학요법 및 PD-L1 차단과 통합하는 전략이 항종양 면역을 강화하고, 화학요법 저항성을 극복하며, 화학요법 저항성 종양에서 재발을 지연시킬 수 있음을 보여준다. 본 접근법은 다양한 화학요법 저항성 종양 환자에서 치료 성과를 개선하고 생존 기간을 연장할 수 있는 잠재력을 제공한다.