그래픽 초록. 크레딧: Med(2024). DOI: 10.1016/j.medj.2024.02.012
많은 췌장 종양은 악성 요새와 같으며, 콜라겐 및 기타 조직의 조밀한 매트릭스로 둘러싸여 있어 면역 세포와 다른 암 치료에 효과적인 면역 요법으로부터 종양을 보호합니다.
박테리아를 사용하여 암 강화에 침투하고 이러한 약물을 전달하는 것은 췌장암 치료에 도움이 될 수 있다고 위스콘신-매디슨 대학 연구원 팀이 새로 발표한 연구 결과에 따르면 밝혀졌습니다.
이 논문은 학술지 '메드(Med)'에 게재되었습니다.
종양 콜라겐은 강력한 장벽입니다
췌장암은 사망 시기가 얼마 남지 않은 것으로 잘 알려져 있으며, 흔한 암 중 5년 생존율이 가장 낮은 암 중 하나입니다. 췌장 종양의 암울한 예후에는 몇 가지 요인이 있지만, 이 연구의 초점은 치료에 대한 효과적인 장벽으로 작용하는 많은 췌장 종양을 둘러싼 매트릭스입니다.
장벽은 콜라겐, 결합 조직, 섬유증을 촉진하는 단백질 및 기타 세포의 집합체입니다. 최근 연구에서는 면역 관문 억제제와 같은 면역 요법(환자의 면역 체계를 자극하거나 억제하여 작용하는 치료법)으로 치료 시도를 상쇄하는 데 있어 이 장벽의 역할을 강조했습니다. 환자의 종양 샘플을 분석한 UW-Madison 팀은 발암성 콜라겐이라고 하는 특정 유형의 콜라겐이 실제로 면역 요법 기반 치료에 대한 장벽이라는 유전적 증거를 발견했습니다.
"면역 억제 세포, 콜라겐 및 기타 세포로 구성된 정말 조밀한 세포외 기질은 우리가 이러한 췌장암에 대해 면역 요법을 사용하려는 경우 중요한 문제입니다"라고 UW-Madison School of Pharmacy의 조교수인 Quanyin Hu는 말합니다.
박테리아 기반 침투
Hu는 잠재적인 치료제 또는 약물 전달 수단으로 사용하기 위한 세포 엔지니어링 전문가입니다. 이 연구를 위해 Hu의 실험실은 단단한 콜라겐 장벽을 통과하고 면역 치료제 "나노 약물"을 전달할 수 있는 박테리아를 적용했습니다.
연구팀은 인간에게 안전하게 사용된 실적이 있고 종양과 같은 저산소 환경에 대한 친화력이 알려진 박테리아 Escherichia coli의 균주를 약물 전달 수단으로 선택했습니다. Hu와 그의 동료들은 한 쌍의 약물(하나는 콜라겐을 분해하고 다른 하나는 항암 면역 관문 억제제)이 들어 있는 "단백질 케이지"를 만들어 대장균에 부착했습니다.
"대장균은 운동성이 뛰어나 스스로 움직일 수 있으며 종양과 같은 저산소 환경을 적극적으로 표적으로 삼습니다. 그리고 우리는 그것이 종양 부위 깊숙이 침투하여 약물을 전달할 수 있다는 것을 발견했습니다"라고 Hu는 말합니다.
동물 모델에서 가능성을 보여주는 접근법
UW-Madison 팀은 연구의 초점이었던 췌장암의 가장 흔하고 치명적인 형태인 췌관 선암(PDAC)의 마우스 모델에서 대장균 기반 전달 시스템을 테스트했습니다.
치료용 박테리아로 치료한 마우스는 다른 치료를 받은 마우스에 비해 종양 성장이 지연되고 생존 기간이 현저히 길었습니다. 사후 분석에서도 나노 약물을 운반하는 대장균으로 치료된 종양은 모든 치료법 중에서 암과 싸우는 면역 세포의 침투력이 가장 높았다는 것을 보여주었습니다.
후 박사는 "현재 PDAC에 대한 치료 옵션은 매우 제한적이며, 이 치료 방식이 결국 생존율과 예후 측면에서 개선으로 이어질 수 있기를 바란다"고 말했습니다.
이 치료법은 강력한 콜라겐 장벽을 가진 췌장암 및 기타 악성 종양을 치료할 수 있는 가능성을 보여주지만, Hu의 팀은 동물 모델에서 이를 개선하고 단순화하기 위해 노력하고 있으며 잠재적인 임상 시험은 아직 시간이 좀 남았습니다.
이상의 기사는 2024년 5월 2일 Phys.org에서 게재한 “Nano-drugs hitching a ride on bacteria could help treat pancreatic cancer”제목의 기사내용을 편집하여 작성하였습니다.
* 원문정보 출처 : Nano-drugs hitching a ride on bacteria could help treat pancreatic cancer
* 추가정보 출처 : Nanodrug-bacteria conjugates-mediated oncogenic collagen depletion enhances immune checkpoint blockade therapy against pancreatic cancer: Med
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