교모세포종 치료를 위한 초음파 약물전달체 연구

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Glioblastoma multiforme (GBM) is the most common malignant brain tumor in
adults, with a very short survival period of less than 15 months on average. This
low survival rate is largely due to the difficulty of treatment of GBM, and no special
treatment method has yet been developed. In conventional chemotherapy, the
delivery of drugs is limited due to the blood-brain barrier (BBB), causing side
effects to normal tissues along with effective treatment difficulties. Therefore, an
approach using microbubbles and cavitation by ultrasonic waves that can increase
the efficiency of drug delivery by temporarily opening BBB is drawing attention.
In this study, microbubbles were produced, and the structure of microbubbles
microscope was used to verify that the drug was capsulated inside the
microbubbles. In addition, electrophoresis experiments proved that the siRNA
capsulated inside the microbubbles is effectively protected against RNase, and
when ultrasonic waves are irradiated, it was confirmed that the siRNA inside is
released. Through this, it was confirmed that the microbubbles produced have
usefulness as drug carriers.
In addition, in this study, doxorubicin was capsulated inside microbubbles and
animal experiments were conducted using it. As a result of the experiment, drug
delivery using microbubbles showed a significant decrease in tumor volume
growth rate. These results showed the potential of our synthesized microbubbles
as a promising drug carrier in the treatment of glioblastoma.
Therefore, this study suggested the possibility of microbubbles that can be
used as drug carriers in GBM treatment. This approach can present a new strategy
that simultaneously achieves effective delivery of drugs and reduction of side
effects, and open up new hopes for GBM treatment. It is necessary to evaluate
the practicality and clinical applicability of these drug carriers through more
experiments and clinical studies.
was analyzed using an electron transmission microscope (TEM) to confirm that
there was sufficient space for drugs to be capsulated inside. In addition, a confocal

국문 초록 (Abstract)

교모세포종(GBM, glioblastoma multiforme)은 성인에서 가장 흔히 발생하는 악성 뇌종양으로, 환자의 생존 기간이 평균적으로 15개월 미만으로 매우 짧다. 이러한 낮은 생존율은 GBM의 치료의 어려움이 크게 기인하고 있으며, 특별한 치료 방법이 아직 개발되지 않다. 기존의 화학요법에서는 혈관-뇌 장벽(BBB)으로 인해 약물의 전달이 제한되어 효과적인 치료 어려움과 함께 정상 조직에 부작용을 유발하는 문제가 있다. 따라서, BBB를 일시적으로 개방하여 약물 전달의 효율성을 높일 수 있는 미소기포와 초음파에 의한 캐비테이션을 이용한 접근 방법이 주목받고 있다.
본 연구에서는 우선 미소기포를 제작하고, 전자투과현미경(TEM)을 사용하여 미소기포의 구조를 분석하여 내부에 약물이 탑재될 수 있는 충분한 공간이 있음을 확인하였다. 또한, 공초점현미경을 활용하여 미소기포 내부에 약물이 탑재됨을 검증하였다. 더불어, 전기영동 실험을 통해 미소기포 내부에 탑재된 siRNA가 RNase에 대해 효과적으로 보호되는 것을 입증하였으며, 초음파가 조사됐을 시, 내부의 siRNA가 방출됨을 확인하였다. 이를 통해 제작된 미소기포가 약물 전달체로서의 유용성을 갖추고 있음을 확인하였습니다.
또한, 본 연구에서는 미소기포 내부에 독소루비신을 탑재하고 이를 이용하여 동물 실험을 수행하였다. 실험 결과, 미소기포를 이용한 약물 전달은 종양 부피 성장률의 유의미한 감소를 나타내었다. 이러한 결과는 우리가 제작한 미소기포가 교모세포종 치료에 있어서 유망한 약물 전달체로서의 잠재력을 보여주었다.
따라서, 본 연구는 GBM 치료에 있어 약물전달체로써 활용될 수 있는 미소기포의 가능성을 제시하였습니다. 이러한 접근 방법은 약물의 효과적인 전달과 부작용 감소를 동시에 이루는 새로운 전략을 제시하고, GBM 치료에 대한 새로운 희망을 열어줄 수 있다. 더 많은 실험과 임상 연구를 통해 이러한 약물전달체의 실용성과 임상 적용 가능성을 평가할 필요가 있다.

목차 (Table of Contents)

• 그림 차례 ⅱ
• 표 차례 ⅲ
• 국문 요약 ⅳ
• 1. 서론 1
• 2. 재료 및 방법 4
• 2.1. 미소 기포 제조 4
• 2.2. 에너지 여과 투과전자현미경(EF-TEM)을 이용한 구조분석 5
• 2.3. 크기 분포 측정 5
• 2.4. 공초점 현미경을 이용한 미소기포 약물탑재 확인 6
• 2.5. 전기영동을 이용한 미소기포의 약물 보호 확인 6
• 2.6. 세포 배양 8
• 2.7. 마우스 이종이식 모델 8
• 3. 결 과 12
• 3.1. TEM 12
• 3.2. 크기 분포 14
• 3.3. 공초점 현미경 16
• 3.4. 전기영동 18
• 3.5. 마우스 이종이식 모델에서의 종양 부피 및 몸무게 변화 21
• 4. 결 론 25
• 참고 문헌 27
• Abstract 32