초록 ▼

연구목표
본 연구진이 개발한 암진단-치료용 다기능성 나노입자(표적형Dox@TCL-SPION)의 실용화를 위한 전임상 연구를 수행하고자 함.
구체적 목표는
1. 설치류에서의 약동학 및 독성조사
2. 암(유방암) 동물모델에서 다기능성 나노입자의 항암효과 검증
3. 다기능성 나노입자의 특성 최적화

연구내용
●생체 안정성 및 독성(in vitro 및 in vivo)조사
-설치류(mouse, rat) 동물에서 다기능성 산화철나노입자의 생체편재율과 약역동학 조사
● TCL-SPION의 암

연구목표
본 연구진이 개발한 암진단-치료용 다기능성 나노입자(표적형Dox@TCL-SPION)의 실용화를 위한 전임상 연구를 수행하고자 함.
구체적 목표는
1. 설치류에서의 약동학 및 독성조사
2. 암(유방암) 동물모델에서 다기능성 나노입자의 항암효과 검증
3. 다기능성 나노입자의 특성 최적화

연구내용
●생체 안정성 및 독성(in vitro 및 in vivo)조사
-설치류(mouse, rat) 동물에서 다기능성 산화철나노입자의 생체편재율과 약역동학 조사
● TCL-SPION의 암진단능 평가연구
-다양한 xenograft 모델을 사용 암의 종류, 크기 및 장소와 주입량에 따른 암진단능을 기존 조영제(Feridex, Resovist)와 비교함
-림프절전이 모델에서 전이암 발견능력을 기존 상품화된 조영제 및 PET와 비교함
● Dox@TCL-SPION의 암 치료효과 검증
-표적형과 비표적형Dox@TCL-SPION의 암 치료효과를 Dox단독사용법과 in vitro 와 in vivo에서 비교함
-표적형과 비표적형Dox@TCL-SPION의 진단과 동시에 종양치료 반응의 모니터링이 가능한지 PET와 비교검증
- 적정 치료 용량 및 MRI 반응평가 기준 확립
● 다기능성 TCL-SPION 합성의 각 단계에서 대량생산 공정 개발 및 QC
- 자성나노입자 코팅용 생체분자고정화용 작용기를 가진 코팅고분자 최적화
- 자성나노입자 크기 및 표면전하 및 고분자 코팅층(%)의 최적화, 균일화
-자성나노입자에 항암제 선적량 최대화 및 선적되지 않은 항암제 제거방법최적화
- 암 선택지향적 진단과 치료용 표적형 자성나노입자 개발 및 최적화

연구개발에 따른 기대성과
항암제가 선적되고 효과적으로 암을 표적지향 할 수 있는 제제로 암세포로 약물을 전달하여 고가의 항암화학요법 약제의 과도한 사용을 줄여주고 항암제에 의한 독성을 덜어 줄 수 있어서 본 연구를 통해 효능과 안정성이 입증되면 임상시험 진입이 기대되며 상품화할 경우 주요 암의 진단 및 치료성적을 향상시킬 수 있을 것으로 사료됨

Abstract ▼

Purpose: This study is preclinical research to apply cancer imaging and therapy simultaneously in xenograft tumor models using multifunctional thermally cross-linked superparamagnetic iron oxide nanoparticles(TCL-SPION) which is developed by our reseach group
1) to test the biocompatability of mu

Purpose: This study is preclinical research to apply cancer imaging and therapy simultaneously in xenograft tumor models using multifunctional thermally cross-linked superparamagnetic iron oxide nanoparticles(TCL-SPION) which is developed by our reseach group
1) to test the biocompatability of multifunctional TCL-SPION in rodents
2) to test the simultaneous cancer imaging and therapeutic efficacy of multifunctional TCL-SPION in xenograft tumor mice models
3) to develop the optimized TCL-SPION for cancer imaging and therapy

Methods: Toxicity test of TCL-SPON was performed in cultured normal cell (macrophage monocyte, fibroblast, endothelial cell) and diverse human cancer cell lines(breast cancer, prostate cancer, glioma, hepatoma, sarcoma, melanoma). In order to test the biocompathability and biodistrubution of TCL-SPION in mice and rats TCL-SPON (5-30 mg Fe/kg) was injected into tail vein. After the blood sample and organs were taken, histological and chemical tests were performed to examine the common safety of TCL-SPION. To explore the feasibility of specific ligand and doxorubicin-loaded TCL-SPION for the simultaneous cancer targeted imaging and therapy, xenograft tumor mice models were developed and the detection of primary tumor and lymph node metastasis was noninvasively assessed by MR/PET. To achieve the production on large-scale and high quality of TCL-SPION which conjugated with cancer specific target ligand and loaded with highly concentrated drug, TCL-SPION was designed and manufactured under optimized size and polymer coating condition.

Results: TCL-SPION has less toxicity in cell and tissues compared with clinical and commercial MR contrast agents. Multifunctional TCL-SPION showing antibiofouling and biocompatibality was produced on larg-scale and high quality to diagnose targeted cancer and monitor effective cancer therapy simultaneously in xenograft tumor animal models using MRI.

Conclusion: TCL-SPION-based theranostic for simultaneous cancer imaging and therapy can provide an ideal solution to such an adjuvant problem and realize a controlled and targeted delivery of the drug with better efficacy and less side effects.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 목차 ... 3
• 연구개발사업 최종연구개발결과보고서 요약문 ... 4
• Project Summery ... 5
• 총괄연구과제 연구결과 ... 6
• 1. 총괄연구과제의 최종 연구개발 목표 ... 6
• 2. 총괄연구과제의 최종 연구개발 내용 및 결과 ... 12
• 3. 총괄연구과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 14
• 4. 총괄연구과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 26
• 5. 총괄연구과제의 활용계획 ... 55
• 6. 첨부서류 ... 56
• 제1세부연구과제 연구결과 ... 82
• 1. 제1세부연구과제의 최종 연구개발 목표 ... 83
• 2. 제1세부연구과제의 연구대상 및 방법 ... 89
• 3. 제1세부연구과제의 최종 연구개발결과 ... 92
• 4. 제1세부연구과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 124
• 5. 제1세부연구과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 125
• 6. 제1세부연구과제의 활용계획 ... 126
• 7. 참고문헌 ... 126
• 제2세부연구과제 연구결과 ... 127
• 1. 제2세부연구과제의 최종 연구개발 목표 ... 128
• 2. 제2세부연구과제의 연구대상 및 방법 ... 133
• 3. 제2세부연구과제의 최종 연구개발결과 ... 146
• 4. 제2세부연구과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 192
• 5. 제2세부연구과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 193
• 6. 제2세부연구과제의 활용계획 ... 194
• 7. 참고문헌 ... 194
• 끝페이지 ... 195