초록 ▼

연구 목적
Pulsed HIFU에 의해 유도된 다양한 기전을 통해, 항암제의 표적전달 및 항암효과 증진을 위한 기술을 개발하기 위함.
연구 방법 개요
본 연구에서는 Pulse HIFU의 1) 초음파 기계적 효과 (acoustic cavitation, radiation force), 2) Pulsed HIFU유도 국소고열(mild hyperthermia) 자체, 3) Pulsed HIFU유도 국소고열 + thermosensitive liposome 병합요법의 세 가지 기전을 통해 항암제 표적전달 증진을 도모하는 기술을

연구 목적
Pulsed HIFU에 의해 유도된 다양한 기전을 통해, 항암제의 표적전달 및 항암효과 증진을 위한 기술을 개발하기 위함.
연구 방법 개요
본 연구에서는 Pulse HIFU의 1) 초음파 기계적 효과 (acoustic cavitation, radiation force), 2) Pulsed HIFU유도 국소고열(mild hyperthermia) 자체, 3) Pulsed HIFU유도 국소고열 + thermosensitive liposome 병합요법의 세 가지 기전을 통해 항암제 표적전달 증진을 도모하는 기술을 개발하였으며, 3)의 기술에 대해 MRI로 정량 평가할 수 있는 theragnosis 기법도 개발, 검증함.
연구결과
1) Pulsed HIFU의 초음파 기계적 효과에 의한 항암제의 표적전달 증진을 증명
- 분자표적항암제인 cetuximab는 EGF receptor에 결합하여 대장암의 항암효과를 내는 것으로 알려짐.
- Pulse HIFU parameter를 최적화 한 후, 이를 이용한 cetuximab+HIFU군이 cetuximab alone, control, HIFU alone군에 비교하여, 약제의 표적전달 증진향상을 통해 우수한 항암효과를 지님을 마우스 HT-29종양 모델의 종양성장 억제 및 종양조직에 대한 EGF receptor 염색을 통해 증명함.
2) Pulsed HIFU로 유도된 mild hyperthermia에 의한 항암제의 표적전달 증진을 증명
- Mild hyperthermia는 혈류증가등의 기전을 통해 자체적으로 항암제 효과증진 효과가 있는 것으로 알려짐.
- Pulsed HIFU parameter를 mild hyperthermia를 유도할 수 있도록 최적화 한 후, 마우스 SCC-7종양모델에 대하여 doxorubicin을 투여한 뒤, HIFU+Dox군이, HIFU alone, Dox alone, conventinal hyperthermia, 대조군 등에 비해 우수한 항암효과를 나타냄을 종양성장 억제 및 종양조직에 대한 TUNEL stain을 통해 증명함.
3) Pulse HIFU + thermosensitive liposome(STL) 병합요법에 의한 항암제의 표적전달 증진을 증명
- STL이라 명명된 최신 thermosensitive liposomal doxorubicin은 mild hyperthermia 범위에서 함유한 항암제를 국소적으로 release할 수 있는 약제이며, 기존의 약제에 비해 release profile이 우수함.
- Pulse HIFU를 이용해 유도된 mild hyperthermia가 STL의 doxorubicin 국소 release를 유도 할 수 있는지를, 마우스 SCC-7종양모델을 통하여 평가하고자 함. HIFU+STL군은, conventional drug+HIFU군, HIFU only군, STL only군, conventional drug only군에 비해 우수한 종양성장 억제효과를 보임을 증명함.
4) Pulsed HIFU + gadolinium conjugated STL 병합요법의 표적전달 증진 효과를 MRI로 정량화
- 상기 STL에 Gd을 conjugation하면 3)의 표적전달 효과를 MRI로 정량 평가할 수 있는 theragnosis 개념을 구현할 수 있음.
- Gd-STL을 이용하여 3)의 실험을 반복하였으며, MRI상의 T1 value변화가 마우스 SCC-7 종양 내gadolinium과 doxorubicin의 축적량을 반영함을 ICP-MS 및 형광 측정법을 통하여 증명함.
결론
Pulsed HIFU는 다양한 기전을 통해 항암제의 표적전달능을 향상시키고, 이를 통해 항암효과를 증진시킬 수 있는 유망한 기술이며, 이러한 표적약물전달 효과는 MRI를 통하여 정량화될 수 있음.