면역치료 약물의 효과는 목적기관의 도달 능력에 의해 결정된다. 그 중 림프절 (Tumor draining lymph node, TDLN, 인지 단계) 은 면역 작용의 요충지로서, 면역관문 억제제 기반 약물의 높은 항암 활성을 위한 새로운 표적지로 알려져 왔다. 이에, 우리는 인체 유래의 나노입자 단백질을 기반으로 하여 ...
면역치료 약물의 효과는 목적기관의 도달 능력에 의해 결정된다. 그 중 림프절 (Tumor draining lymph node, TDLN, 인지 단계) 은 면역 작용의 요충지로서, 면역관문 억제제 기반 약물의 높은 항암 활성을 위한 새로운 표적지로 알려져 왔다. 이에, 우리는 인체 유래의 나노입자 단백질을 기반으로 하여 면역항암제의 높은 림프절 투과와 체류를 이루어내고, 암세포의 면역관문 회피 차단 능력을 나타낼 수 있는 프로그램화된 세포사멸 -1 (PD-1) 을 유전공학적으로 결합하여 다량체 표출을 통한 높은 면역관문 억제 효과를 유도하고자 한다. 실험을 통해, 빠른 림프절 투과와 높은 체류 농도를 확인하였으며, 림프절과 종양 미세환경 (Tumor microenvironment, TME, 효과 단계) 에서 면역세포의 높은 침투율과 향상된 세포독성 T세포의 활성화도를 확인하였다. 그 결과, 1회의 종양 내 주입으로 75%의 암세포가 억제되었으며, 9마리의 쥐 중 3마리의 쥐에서 암세포의 전면적인 사멸을 유도했다. 또한, 동일한 암세포를 재접종 시, 100%의 실험체가 생존하는 결과를 얻었다. 설계된 면역항암제는 인체 유래의 나노 케이지의 특성으로 인지 단계에서 효과적인 면역 활성화를 이루어 낼 수 있었으며, 효과 단계에서 압도적인 암세포사멸을 유발할 수 있었고 주요 기관에서 어떠한 세포독성도 유발하지 않았다. 본 연구를 통해 개발된 PdNCs (PD-1 decorated nanocages) 는 해당 항암효과와 안정성을 기반으로 차세대 면역항암제로서 그 역할을 할 것으로 기대한다.
면역치료 약물의 효과는 목적기관의 도달 능력에 의해 결정된다. 그 중 림프절 (Tumor draining lymph node, TDLN, 인지 단계) 은 면역 작용의 요충지로서, 면역관문 억제제 기반 약물의 높은 항암 활성을 위한 새로운 표적지로 알려져 왔다. 이에, 우리는 인체 유래의 나노입자 단백질을 기반으로 하여 면역항암제의 높은 림프절 투과와 체류를 이루어내고, 암세포의 면역관문 회피 차단 능력을 나타낼 수 있는 프로그램화된 세포사멸 -1 (PD-1) 을 유전공학적으로 결합하여 다량체 표출을 통한 높은 면역관문 억제 효과를 유도하고자 한다. 실험을 통해, 빠른 림프절 투과와 높은 체류 농도를 확인하였으며, 림프절과 종양 미세환경 (Tumor microenvironment, TME, 효과 단계) 에서 면역세포의 높은 침투율과 향상된 세포독성 T세포의 활성화도를 확인하였다. 그 결과, 1회의 종양 내 주입으로 75%의 암세포가 억제되었으며, 9마리의 쥐 중 3마리의 쥐에서 암세포의 전면적인 사멸을 유도했다. 또한, 동일한 암세포를 재접종 시, 100%의 실험체가 생존하는 결과를 얻었다. 설계된 면역항암제는 인체 유래의 나노 케이지의 특성으로 인지 단계에서 효과적인 면역 활성화를 이루어 낼 수 있었으며, 효과 단계에서 압도적인 암세포사멸을 유발할 수 있었고 주요 기관에서 어떠한 세포독성도 유발하지 않았다. 본 연구를 통해 개발된 PdNCs (PD-1 decorated nanocages) 는 해당 항암효과와 안정성을 기반으로 차세대 면역항암제로서 그 역할을 할 것으로 기대한다.
Target delivery of immunomodulatory molecules to core site of immune cell activation is an attractive approach for improve the therapeutic effects of cancer immunotherapy. To elicit efficient PD-1 blockade therapy, we designed PD-1 decorated nanocages (PdNCs) which impose antagonistic effect to spec...
Target delivery of immunomodulatory molecules to core site of immune cell activation is an attractive approach for improve the therapeutic effects of cancer immunotherapy. To elicit efficient PD-1 blockade therapy, we designed PD-1 decorated nanocages (PdNCs) which impose antagonistic effect to specific ligands (PD-Ls), programmed death ligand -1 (PD-L1) and programmed death ligand -2 (PD-L2) and target delivery for immune cell activation site of lymph-node. By surface decorated multi-adhesive PD-1, PdNCs mediate enhanced antagonistic effect and improved binding affinity. In addition, with the desirable size (20nm), which is optimal size for targeting lymph-node, rapid drainage and increased accumulation to tumor draining lymph node (TDLN) was observed. Furthermore, Inhibition signal between PD-1 and PD-Ls with superior antagonistic effect to PD-Ls was shown at duplicated in vitro assay and derived immune cell activations at each site of TDLN (cognitive site) and tumor microenvironment (TME, effect site). As a result of target delivery of PdNCs, maturation of DCs and DC arbitrate T cell proliferation were shown at each site. Thus, with presenting 24-mers of sPD-1 on nanocage, PdNCs elicits robust immune response on effect site and cognitive site. This immune cell activation successfully inhibited tumor growth and induced complete tumor eradication in 33% of PdNCs treated mice. So, these represent the achievement of stronger anti-cancer immunity and new advent of anti-cancer immunotherapeutic drug.
Target delivery of immunomodulatory molecules to core site of immune cell activation is an attractive approach for improve the therapeutic effects of cancer immunotherapy. To elicit efficient PD-1 blockade therapy, we designed PD-1 decorated nanocages (PdNCs) which impose antagonistic effect to specific ligands (PD-Ls), programmed death ligand -1 (PD-L1) and programmed death ligand -2 (PD-L2) and target delivery for immune cell activation site of lymph-node. By surface decorated multi-adhesive PD-1, PdNCs mediate enhanced antagonistic effect and improved binding affinity. In addition, with the desirable size (20nm), which is optimal size for targeting lymph-node, rapid drainage and increased accumulation to tumor draining lymph node (TDLN) was observed. Furthermore, Inhibition signal between PD-1 and PD-Ls with superior antagonistic effect to PD-Ls was shown at duplicated in vitro assay and derived immune cell activations at each site of TDLN (cognitive site) and tumor microenvironment (TME, effect site). As a result of target delivery of PdNCs, maturation of DCs and DC arbitrate T cell proliferation were shown at each site. Thus, with presenting 24-mers of sPD-1 on nanocage, PdNCs elicits robust immune response on effect site and cognitive site. This immune cell activation successfully inhibited tumor growth and induced complete tumor eradication in 33% of PdNCs treated mice. So, these represent the achievement of stronger anti-cancer immunity and new advent of anti-cancer immunotherapeutic drug.
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