매사추세츠 대학교 암허스트 및 UMass Chan 의과대학의 연구자들은 쥐를 대상으로 췌장암과 싸우기 위한 새로운 방법을 입증했습니다. Science Translational Medicine에 발표된 이 연구에서는 종양 표적 제제와 결합하여 면역 경로를 활성화하기 위한 새로운 나노파티클 약물 전달 시스템의 시너지 효과에 대해 설명하고 있습니다.
췌장관 선암(PDAC)은 췌장암의 가장 흔한 형태입니다. 불행히도 5년 생존율은 13%에 불과하고, 이는 암 사망 원인 중 세 번째입니다.
주요 과제 중 하나는 종양을 둘러싼 미세환경입니다. 이 환경은 혈관 형성을 저해하고 면역 침투를 차단하는 밀집 구조로 종양을 둘러싸고 있습니다.
이러한 치료하기 어려운 종양의 미세환경의 구조로 인해 약물 전달은 큰 도전입니다.
프라바니 아투코랄(UMass Amherst 생의학 공학 조교수, 논문의 교신 저자 중 한명)
그녀는 또한 이러한 환경이 신체의 면역 세포의 활성화와 종양으로의 침투를 차단한다고 덧붙입니다.
“안타깝게도 췌장암은 화학요법이나 지난 10년간 많은 암 치료에 혁신을 가져온 면역요법과 같은 대부분의 전통적인 치료법에 반응하지 않습니다,” 라고 마커스 루스케티(UMass Chan 의과대학 분자세포암 생물학 조교수, 기타 교신 저자)는 말합니다.
루스케티의 이전 연구는 두 가지 암약물(MEK 억제제 트라메티닙과 CDK4/6 억제제 팔보시클립, 또는 T/P)이 혈관 개발을 촉진하여 더 많은 T 세포(및 화학요법)가 종양으로 배달될 수 있도록 한다고 입증했습니다. 그러나 암은 면역 체계를 속여 종양이 건강한 세포 덩어리로 보이게 만듭니다. T 세포가 활성화되지 않기 때문에 그 수가 많더라도 암을 제거하지 못합니다.
여기서 연구자들은 자신들의 속임수를 시행하고자 합니다. 첫 번째 경로는 인터페론 유전자의 자극제(STING) 경로입니다. STING은 신체의 바이러스 감염을 인식합니다. “우리가 면역 체계를 속여 바이러스 유형의 감염이 있다고 생각하게 할 수 있다면, 우리는 종양 면역 요법을 위해 강력한 항종양 면역 반응을 활용할 수 있습니다,”라고 아투코랄은 설명합니다.
연구자들은 또한 STING 활성화를 강화하는 TRL4 경로를 활성화하고자 했습니다. 그들은 생물학적 반응을 유도할 수 있는 화학물질인 약물을 사용합니다. 그러나 이러한 면역 유도 화학물질을 종양의 미세환경을 통과시키는 것은 여전히 도전입니다.
연구자들의 해결책: STING 및 TRL4 약물을 지질 기반 나노입자의 새로운 디자인으로 캡슐화하는 것입니다. 나노입자는 여러 가지 이점을 가지고 있습니다. 첫째, 연구는 이들이 어려운 종양 미세환경에서 약물을 효과적으로 전달할 수 있음을 입증했습니다.
이 디자인은 두 약물이 함께 포장되도록 허용합니다. 이 두 가지는 기름과 물처럼 쉽게 혼합되지 않기 때문에 도전적입니다. “이들은 혈액 순환 내에서 함께 이동하며, 동일한 목표 세포에 도달하고 동일한 세포에 의해 함께 흡수되도록 보장합니다,”라고 아투코랄은 말합니다.
“우리는 기능적으로 같이 작용하지만 서로 가까이 있기를 원치 않는 약물을 캡슐화하기 위해 생체적합성의 지질 기반 재료를 사용하고 있으며, 또한 다양한 기능성을 추가하여 정확히 어디로 가야 할지 안내할 수 있는 공학적 능력을 활용하고 있습니다,”라고 그녀는 덧붙입니다.
두 약물과 T/P 치료의 시너지 효과는 효과적임이 입증되었습니다: 쥐 아홉 마리 중 여덟 마리가 종양 괴사와 축소를 경험했습니다. “그리고 우리는 두 마리의 쥐가 완전 반응을 보였으며, 이는 종양이 완전히 사라진 것을 의미합니다. 이는 매우 놀라운 일입니다,”라고 루스케티는 말합니다. “우리는 이전에 이 모델에서 그런 것을 본 적이 없습니다.”
쥐가 치료가 중단된 후 종양이 재발했지만, 루스케티는 이것이 여전히 치유를 향한 매우 고무적인 단계라고 말합니다.
“췌장암을 넘어 다른 암 유형으로 가려면, 종양과 면역 체계를 목표로 한 조합 요법이 필요합니다,”라고 그는 덧붙입니다. “이것이 그것을 수행할 수 있는 전략입니다.” 이 연구에서 유래할 수 있는 PDAC와 같은 암 치료법에는 대장암, 폐암, 간암 및 담관암(담관의 암) 변형이 포함됩니다.
프라바니는 이 디자인의 모듈식 특성이 환자에 맞게 쉽게 개인화할 수 있는 치료법을 허용한다고 말합니다. “플러그 앤 플레이와 같습니다,”라고 그녀는 말합니다. “우리는 약물 비율, 약물 조합, 표적 분자를 조정할 수 있지만 본질적으로 동일한 플랫폼을 유지합니다. 이것이 희망적으로 자연 전환 가능하고 환자 맞춤형 조정이 가능하게 될 것입니다. 많은 암 치료법이 개인화되어야 하기 때문입니다.”
마지막으로 그녀는 두 UMass 기관 간의 협업의 힘을 강조하며, “이런 종류의 시스템은 보완적이고 학제 간 전문 지식이 있을 때 쉽게 구축됩니다,”라고 말합니다.
출처:
매사추세츠 대학교 암허스트
저널 참조:
Chibaya, L., et al. (2024) 노화 유도 제제와 결합된 내재 면역 자극제의 나노입자 전달이 췌장암에 대한 T세포 조절을 촉진합니다. Science Translational Medicine. doi.org/10.1126/scitranslmed.adj9366.
