연세대 의대 의공 성학준·유승은 교수·백세움 연구원, 강석구·윤선진 교수 연구팀
수술 이후 항암치료 반응 확인 가능한 '종양 기반 플랫폼' 제작
항암제 투여 항암 효과 '22%→개발한 치료제 함께 넣으면 52%↑'
성 교수 "치료 효과 확인할 미니어처 제작까지 교모세포종 정복의 단초 마련"
강 교수 "전이 빨라 항암치료 효과 떨어졌던 교모세포종에 맞춤형 치료 기반 구축"
논문, 국제 학술지 'Advanced Healthcare Materials 최신호'에 게재
[보건타임즈] 암 줄기세포를 표적으로 하는 교모세포종 항암제의 치료 효과를 높일 수 있도록 운반하는 치료제가 나왔다. (논문보기)
연세대 의과대학 의학공학교실 성학준·유승은 교수·백세움 연구원, 세브란스병원 신경외과 강석구·윤선진 교수 연구팀은 교모세포종 항암제의 치료 효과를 136% 높이는 운반체를 개발했다며 14일 이같이 발표했다.
이 연구결과를 상세하게 정리한 논문은 'Tissue Niche Miniature of Glioblastoma Patient Treated with Nano-Awakeners to Induce Suicide of Cancer Stem Cells'란 주제로 바이오 소재 분야의 국제 학술지 '어드밴스드 헬스케어 머터리얼스(Advanced Healthcare Materials, IF 11.092) 최신호'에 게재됐다.
교모세포종은 뇌 신경세포에 생기는 암이다.
이 암은 진행이 빠르고며 치료가 어렵다.
환자의 평균 생존 기간은 18개월에 불과하며 5년 생존율이 3% 미만일 정도다.
WHO가 분류한 종양 등급에 따르면 가장 최악 4등급에 속한다.
치료를 위해선 빠른 전이를 보여 수술 이후에 14일 안에 방사선, 항암치료를 해야 한다.
전이가 빠른 만큼 항암제의 효과가 다른 암종보다 떨어진다.
연구팀은 교모세포종의 이런 특성을 해결하기 위해 항암제를 뇌암 줄기세포까지 운반, 치료 효과를 높이는 치료제와 함께 방사선과 항암치료의 반응을 살필 수 있는 뇌암 미니어처를 개발했다.
먼저 수술에서 얻은 종양 조직을 배양, 실제 뇌종양 환경을 구현한 미니어처를 제작했다.
그동안 교모세포종의 방사선, 항암치료 효과를 확인하는 미니어처엔 환자 세포를 활용했었다.
종양 배양법의 성공률은 세포 배양법보다 약 69% 높아 배양 기간을 3주 정도 단축할 수 있었다.
특히, 수술 2주 안에 후속 치료를 이어가는 교모세포종에서 종양 배양 방법은 미니어처 제작 기간을 줄여 환자 맞춤형 치료를 가능하게 한다.
다음으로 뇌종양 줄기세포에서 유래한 나노베지클을 제작, 약물을 전달하는 치료제를 개발했다. 나노베지클이란 DNA, RNA 등이 안정적으로 포장돼 약물 담지가 가능한 나노 크기 전달체다.
연구팀은 종양을 21일 이상 배양했을 때 조직을 이탈하는 암 줄기세포가 발견했으며 줄기세포를 표적으로 하는 나노베지클을 만들었다.
암 전이에서 큰 역할을 하는 이러한 기능의 세포에서 PTPRZ1 단백질이 90% 이상 발현했다. PTPRZ1 단백질과 결합하는 아미노산으로 구성된 펩타이드 안에 항암제를 실었다.
종양 조직에 항암제만 투여했을 때 항암 효과는 22%에 그쳤지만, 연구팀이 개발한 치료제를 함께 넣으면 52%로 높아졌다. (그림)
성 교수는 "항암제 효과를 높이는 치료제는 물론 치료제 효과를 확인할 수 있는 미니어처 제작까지 다양한 연구 성과를 통해 교모세포종 정복의 단초를 마련했다"고 밝혔다.
강 교수는 "전이가 빨라 수술 후 항암치료 효과가 다른 암종보다 떨어졌던 교모세포종에서 환자 맞춤형 치료의 기반을 구축했다"고 덧붙였다.
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