초록 ▼

본 연구는 “암세포 선택적 siRNA 전달용 면역바이로솜 나노복합체 개발”에 대한 연구로 암세포 내 siRNA 전달효율이 우수한 센다이바이로솜복합체(viroplex)에 암세포에 과발현된 EGF수용체에 특이적으로 작용하는 면역 바이로솜 나노복합체(antiEGF receptor antibody-coupled immunoviroplex)를 제조하여 암세포 선택적 전달체 시스템을 확립하고자 하였다. 그리고 이 암세포 선택적 면역바이로솜 나노복합체에 항암기전이 서로 다른 siRNA 포획하여 항암 siRNA 치료제를 구성하였고, 종양마우스 모

본 연구는 “암세포 선택적 siRNA 전달용 면역바이로솜 나노복합체 개발”에 대한 연구로 암세포 내 siRNA 전달효율이 우수한 센다이바이로솜복합체(viroplex)에 암세포에 과발현된 EGF수용체에 특이적으로 작용하는 면역 바이로솜 나노복합체(antiEGF receptor antibody-coupled immunoviroplex)를 제조하여 암세포 선택적 전달체 시스템을 확립하고자 하였다. 그리고 이 암세포 선택적 면역바이로솜 나노복합체에 항암기전이 서로 다른 siRNA 포획하여 항암 siRNA 치료제를 구성하였고, 종양마우스 모델에서 항암효과 분석하였다. 이러한 분석을 바탕으로“표적세포 선택적 siRNA 항암치료제” 모델을 제시하고, 항EGF수용체 면역바이로솜 나노복합체를 최적화하여 항암치료효과를 극대화하고자 하였다. 본 연구의 결과를 통해 표적세포와 표적유전자를 달리하여 공히 적용할 수 있는 기반기술(platform technology)을 확보하고자 하였다.
본 연구에서 우선 siRNA 포획률이 우수하고, 세포내 siRNA의 전달이 효율적이고, 대상 유전자의 발현 억제가 효과적인 바이로솜복합체(viroplex)를 개발하고 최적화하였다. 이를 바탕으로 EGF수용체 특이적으로 siRNA를 전달할 수 있도록 EGF수용체 특이항체(Cetuximab)를 부착하여 4가지 형태의 항EGF수용체 면역나노복합체(항EGF수용체 면역리포솜, 면역바이로솜, 면역리포솜복합체, 면역바이로솜복합체)를 제조하였다. 이들 각 전달체를 대상으로 구성 지질의 조성, 지질과 항체 결합 조건, siRNA 포획 조건을 최적화하였다. 최적의 조건에서 제조된 전달체를 이용하여 EGF수용체를 과발현하는 세포주(A549, SK-OV-3)에 siRNA를 전달하고 FACS분석과 luciferase분석등을 통해 대상 유전자의 발현 억제를 확인하였다. 반면 이 전달체들은 EGF수용체를 발현하지 않는 대조군 세포주(MCF-7, B16BL6)에서는 siRNA의 전달 효율이 매우 낮았다. 특히 본 실험을 통해 면역바이로솜복합체의 가장 우수한 EGF수용체 특이적 siRNA를 전달활성을 확인할 수 있었다.
한편 항암효과를 지닌 siRNA 치료제를 제작하기 위해 기존에 알려져 있는 항암활성을 지닌 여러 siRNA(27종)를 암세포주에 처리하여 항암활성을 입체적으로 분석하고 그중 2가지의 siRNA(vimentin siRNA, JAK3 siRNA)를 후보로 선택하였다. 선택된 항암 siRNA를 항EGF수용체 면역나노복합체에 포획하여 EGF수용체 발현 세포주에 전달한 결과, 표적세포에 특이적으로 전달되어 대상 유전자의 발현을 억제하는 것을 확인할 수 있었다. 준비된 4가지 형태의 항EGF수용체 면역나노복합체 중 항EGF수용체 면역바이로솜복합체가 EGF수용체 특이적면서 가장 효율적인 siRNA 전달활성을 보여주었다. 이러한 세포모델에서의 결과를 바탕으로 종양동물모델에서 siRNA 전달활성 및 항암활성을 분석하였다. EGF수용체를 발현하는 암세포주(SK-OV-3)를 이식한 종양마우스모델을 확립하고, 준비된 동물모델에 투여하여 종양조직내에 효과적으로 항EGF수용체 면역나노복합체가 전달되는 것을 확인하였다. 이후 두 항암 siRNA(vimentin siRNA, JAK3 siRNA)를 항EGF수용체 면역나노복합체(면역리포솜복합체, 면역바이로솜복합체)에 단독 또는 함께 포획하여 정맥내투여하거나 암조직내 직접투여하여 항암효과를 비교분석하였다. 실험결과 하나의 항암 siRNA를 투여하기 보다는 두 항암 siRNA를 병용투여했을 때 암조직의 성장과 전이가 보다 억제되는 것을 볼 수 있었다. 또한 두 siRNA를 항EGF수용체 면역나노복합체에 포획하여 항암제 독소루비신과 함께 치료를 한 마우스군에서 가장 효과적인 항암효과를 볼 수 있었다.
본 연구를 통하여 항EGF수용체 바이로솜복합체가 항암 siRNA 전달체로 유용하게 사용될 수 있음을 밝혔다. 이러한 시스템은 암세포 특이적이고 효율적으로 siRNA를 전달할 수 있는 전달체 개발에 대한 기반 기술을 제공할 것이다. 따라서 항암 siRNA 치료제를 개발하는데 있어 난제로 있는 ‘전달체의 개발‘에 활용될 것이라 사료된다. 그리고 새로운 표적리간드의 개발에 맞추어 다양한 표적을 대상으로 응용될 수 있고, 항암기전을 지닌 siRNA의 발굴에 따라 여러 유형의 siRNA 치료체 개발에도 적용될 것이다. 또한 종양마우스모델을 통하여 제시된 항암 siRNA와 항암제의 병용투여는 항암치료에 있어 새로운 치료모델로 향후 복합치료 기술확립에 중요한 자료가 될것이다. 그 외에도 항암치료뿐만이 아닌 다양한 유전자의 기능 및 활성 연구에 필요한 전달체 기술로 이용될 것이라 사료된다.

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목 차 ... 2
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 3
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 6
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 7
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 14
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 15
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 16
• Ⅲ. 연구성과 ... 17