초록 ▼

연구의 목적 및 내용:
본 연구의 최종 목적은 흡입에 적합한 마이크로 입자 및 나노 입자 제조를 최적화하여 아폽토시스 유발 TRAIL (TNF-related apoptosis inducing ligand) 단백질과 화학요법 약물의 병용투약에 적용하였으며 동물 모델에서의 흡입을 통한 항암 효과 고찰을 연구수행 하였음.
연구결과:
< 1차년도>
1. 독소루비신 봉입 다공성 마이크로 입자 제조
2. 제조 조건의 최적화
3. 전이성 폐암 동물 모델에서의 활성 연구
< 2-3차년도>
1. 병용 투여

연구의 목적 및 내용:
본 연구의 최종 목적은 흡입에 적합한 마이크로 입자 및 나노 입자 제조를 최적화하여 아폽토시스 유발 TRAIL (TNF-related apoptosis inducing ligand) 단백질과 화학요법 약물의 병용투약에 적용하였으며 동물 모델에서의 흡입을 통한 항암 효과 고찰을 연구수행 하였음.
연구결과:
< 1차년도>
1. 독소루비신 봉입 다공성 마이크로 입자 제조
2. 제조 조건의 최적화
3. 전이성 폐암 동물 모델에서의 활성 연구
< 2-3차년도>
1. 병용 투여 목적의 TRAIL 흡착 독소루비신 마이크로 입자 제조
2. 세포활성 및 작용 기전 연구
3. 병용 투여 목적의 마이크로 입자의 동물 모델에서의 활성 연구
■ 크게 4가지 부분으로 나누어 결과를 요약할 수 있음. ( 1) 폐암세포주에서 TRAIL과 다양한 화학요법 항암제의 병용을 통한 세포독성과 아폽토시스 항암기전의 스크리닝, ( 2) 흡입용으로 최적화되고 표적지향성을 지닌 다공성 마이크로입자와 종양세포 반응하는 리간드를 지닌 흡입용 나노입자의 제조 및 물리화학적 성질 고찰, ( 3) 이러한 흡입 전달시스템의 폐암세포주에서 in vitro 항암활성과 ( 4) 폐암이 유발된 실험용 마우스에서의 항종양 효과와 종양표적성 확인 가능했음
■ 흡입형 약물전달시스템의 폐전달 연구에서는 흡입성을 최적화하고 약물의 서방출을 유도하기 위한 입자크기, 전하, 밀도등의 물리화학적 성질조사가 이루어졌고 그 결과 목적에 맞는 마이크로 입자를 구현해 냈음. 또한 제제화 처방을 통해 TRAIL과 화학요법 항암제의 제어방출성 또한 고찰했고 이들의 흡입제제 적합성 여부는 in vivo 폐분포를 통해 최종 확인함.
■ 또한 항암기전 연구에서는 아폽토시스에 저항성을 갖거나 화학요법 항암제에 내성을 갖는 비소세포폐암 (Non-small cell lung cancer)주에서의 항암기전과 세포독성 및 이들의 폐암 실험동물 모델에서의 항종양 효과에 관한 연구결과를 최종 확보함.
연구결과의 활용계획:
아폽토시스 유발 약물과 화학요법제의 병용투여, 아폽토시스 기전, 폐암에 적용되는 흡입요법 등과 같이 약물 전달 시스템의 실용적인 내용을 충분히 포함하고 있으므로 추후 후속연구를 통해 제제로서의 개발 가능성을 지닌다고 판단됨. 따라서 이를 더 구체화하여 진행할 예정임.

Abstract ▼

Purpose & contents:
The final aim of this study is to optimize the preparation of micro- or nano-particels having inhalation properteis and synergistic anti-cancer activity by the combination of TNF-related apoptosis inducing ligand) protein and anti-cancer chemotherapeutics and further to invest

Purpose & contents:
The final aim of this study is to optimize the preparation of micro- or nano-particels having inhalation properteis and synergistic anti-cancer activity by the combination of TNF-related apoptosis inducing ligand) protein and anti-cancer chemotherapeutics and further to investigate their pulmonary anti-tumor effects in lung cancer-induced experimental mice.
Result:
< 1st research year>
1. Preparation of doxorubicin-loaded porrous PLGA microparticles
2. Optimization of condition for preparation
3. In-vivo anti-tumor activity in a metastastic lung cancer model
< 2nd-3rd research year>
1. Preparation of TRAIL-loaded doxorubicin PLGA microparticles for combination therapy
2. Studies about the cytotoxic effect of microparticles and mechanism of activity
3. Investigation of synergic effect of dual agent-loaded microparticles in a metastastic lung cancer model
■ We accomplished the aim of this study in four categorized pivotal studies: (1) screening of the cytotoxicity and apoptosis mechanism in the combined situation of TRAIL and anti-cancer chemotherapeutics; (2) preparation and characterization of the porous microparticles with optimized inhalability and of nanoparticles with good tumor targetability due to the ligands for tumor receptors; (3) their cytotoxicity evaluation to check the potential as an long-acting anti-cancer agents; (4) investigation of anti-tumor effects and tumor-specific deposition of these delivery systems in lung cancer-induced experimental mice.
■ Regarding the studies about inhalation delivery study, physicochemical evaluations on particles size, particle charges, and density, optimized condition for inhalation and sustained release was achieved. The controlled release properties for TRAIL and anti-cancer chemotherapeutics was also examined through thorough preformulation case studies. Finally, the suitability of such anti-cancer inhalation was assessed by in vivo lung deposition in experimental animals
■ Regarding the anti-cancer study, the anti-cancer apoptosis mechanism and cytotoxicity against some non-small cell lines of lung cancer, which have resistance to apoptosis or tolerance to anti-cancer chemotherapeutic were also investigated, and anti-tumor effects in mice bearing this kind of cells as well.
Expected Contribution:
This study involves practical aspects of drug delivery system e.g. combination of apoptosis agents and chemotherapeutic agent, apoptosis mechansim, and inhalation for cancer therapy, so this study has great potential to produce a actual drug product through future practical pharmaceutical engineering study process.