초록 ▼

연구의 목적 및 내용
본 연구는 전이암 세포를 선택적으로 표적하여 항암제를 효율적으로 전달하는 약물 전달 시스템을 개발함으로써 전이 암세포를 효과적으로 사멸시키는 것을 목표로 함과 동시에, 약물 전달 시스템 내에 광음향 조영물질을 함께 담지하여 광음향 영상까지 가능하게 하는 것을 최종 목표로 하는 과제임. 이를 위해, anioikis-resistant 암세포 표면에 과발현된 CEACAM6 receptor를 targeting 하는 나노전달체를 개발하고 나노전달체가 receptor-mediated endocytosis 기작으로 세

연구의 목적 및 내용
본 연구는 전이암 세포를 선택적으로 표적하여 항암제를 효율적으로 전달하는 약물 전달 시스템을 개발함으로써 전이 암세포를 효과적으로 사멸시키는 것을 목표로 함과 동시에, 약물 전달 시스템 내에 광음향 조영물질을 함께 담지하여 광음향 영상까지 가능하게 하는 것을 최종 목표로 하는 과제임. 이를 위해, anioikis-resistant 암세포 표면에 과발현된 CEACAM6 receptor를 targeting 하는 나노전달체를 개발하고 나노전달체가 receptor-mediated endocytosis 기작으로 세포내로 들어가게 하여 drug efflux pump 기작을 우회하여 함께 전달된 약물을 효과적으로 방출케함으로써 선택적으로 항암저항/전이암을 효과적으로 억제, 사멸 및 영상화 할 수 있는 나노 기술 기반의 치료재료를 개발하고자 함.

연구결과
본 연구에서는 인체 유래 단백질인 알부민을 이용하여 안전성 우려가 없는 약물 전달 시스템을 개발하였으며, 전이암 세포를 효율적으로 표적하기 위한 바이오 마커로, 전이의 주요 메커니즘인 Anoikis-Resistance (AR) 성질을 발현시킨 암세포를 구축하여 이에 과발현된다고 알려진 Carcinoembryonic Antigen-related Cell Adhesion Molecule 6 (CEACAM6)라는 단백질을 직접 실험을 통한 검증 후 선정하였음. 이를 표적하는 항체를 약물 전달 시스템인 알부민 나노입자에 성공적으로 결합시켰으며, 항암제인 Doxorubicin을 담지하여 혈관을 부유하고 있는 전이 암세포를 효율적으로 표적하여 사멸시킬 수 있음을 검증하였음. 전이성 암세포인 부유성 AR 암세포에 대한 표적능 및 항암효과 검증 실험의 결과 상, 실제로 CEACAM6를 표적할 수 있는 능력을 갖춘 나노입자가 유체 흐름이 있는 조건 하에서도 매우 높은 표적능력을 보였으며, 이에 따라, 항암제를 더욱 효율적으로 전이성 암세포 내에 전달함으로써 높은 암세포 증식 억제효과를 보였음. 또한, AR 암세포가 주입된 마우스의 혈관에 CEACAM6 표적형 약물 전달 시스템을 주입하여 이의 암 전이 형성을 관찰한 결과, 단순 항암제 혹은 비표적형 약물 전달 시스템의 경우에 비하여 훨씬 월등한 전이 억제 효능을 확인하였음. 더불어, 본 나노입자에 광음향 특성을 부여하기 위한 광음향 조영물질로서 Indocyanine green (ICG)를 이용하였음. 실제로 CEACAM6 항체가 결합된 나노입자의 경우가 전이성 AR세포에 대한 표적능을 통해 광음향 신호가 더욱 증폭되는 결과를 확인할 수 있었음.

연구결과의 활용계획
항암저항/전이암은 암의 발병 조직에 따라서 각각 전이되는 부위가 다름. 따라서 각 조직에 적합한 약물 및 치료방법이 다양하게 요구됨에 따라 본 나노기술 및 바이오 기술의 융합에 의하여 약물의 종류와 관계없이 효과적으로 적재할 수 있을 뿐만 아니라 치료 조직에 적합한 표적 지향적 나노 메디슨의 제작이 가능하여 각종 부위에서 발생한 전이암에 대해 최적화된 약물 전달 시스템의 개발이 가능함. 또한, 개발된 나노메디슨은 다양한 암종에 적용 가능한 장점을 가지고 있음. 특허출원을 통하여 항암저항 및 전이암 표적 및 선택적 사멸 기술에 대한 국가적 경쟁력 획득 및 우선권을 선취할 것으로 기대됨.

(출처 : 한글요약문 4p)

Abstract ▼

Purpose&contents
The purpose of this study is inhibition of growth of metastatic cancer cells by developing a drug delivery system that can selectively target metastatic cancer cells and efficiently delivery anticancer drugs. In addition, this study also aims at photoacoustic imaging of developed

Purpose&contents
The purpose of this study is inhibition of growth of metastatic cancer cells by developing a drug delivery system that can selectively target metastatic cancer cells and efficiently delivery anticancer drugs. In addition, this study also aims at photoacoustic imaging of developed drug delivery system. To this end, nanomedicine as drug delivery system targeting CEACAM6 receptor which overexpressed on the surface of metastatic anoikis-resistant cancer cells was developed. The nanomedicine can enter the cell through a receptor-mediated endocytosis mechanism, effectively bypass the drug efflux pump and effectively release the delivered drug.

Consequently, selective inhibiting, destroying, and imaging of chemoresistant and metastatic cancer cells can be achieved by developing nanotechnology-based therapeutic materials.

Result
In this study, we developed a drug delivery system that does not cause any safety problems by using albumin, a protein derived from human body. As a biomarker for efficient targeting of metastatic Anoikis-resistant (AR) cancer cells, Carcinoembryonic Antigen-related Cell Adhesion Molecule 6 (CEACAM6), known to be overexpressed in metastatic AR cancer cells, was selected. We have successfully demonstrated that the antibody that binds CEACAM6 is successfully bound to the albumin nanoparticle and that it can efficiently target and kill the metastatic cancer cells floating in blood vessels by carrying the anticancer drug, Doxorubicin. Actually, CEACAM6-targeted nanomedicine showed very high targeting ability even under conditions of fluid flow.

In addition, the CEACAM6-targeted nanomedicine was injected into the blood vessels of mice injected with AR cancer cells, and the cancer metastasis formation was observed. As a result, the inhibition effect of metastasis of the CEACAM6-targeted nanomedicine was superior to that of a simple anti-cancer agent or non-target nanomedicine. In addition, Indocyanine green (ICG) was used as a photoacoustic contrast material to impart photoacoustic properties to the present nanomedicine. In fact, it was confirmed that the photoacoustic signal from metastatic AR cancer cells is further amplified through the targeting ability of the CEACAM6-targeted nanomedicine.

Expected Contribution
Depending on the variety of cancer, various drugs and treatment methods suitable for each types of cancer are required. By integrating nanotechnology and biotechnology, it is possible to effectively optimize drug delivery systems for various metastatic cancers by producing targeted-nanomedicine suitable for each tumor tissue as well as loading suitable drug. Also, the developed nanomedicine has advantages that can be applied to various types of cancer. It is anticipated that the patent application will lead to national competitiveness and priority for technology of chemoresistant and metastatic cancer-targeted nanomedicine.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 6
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 7
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 10
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 10
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 11
• 7. 참고문헌 ... 11
• 8. 연구성과 ... 12
• 9. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 16
• 10. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 16
• 11. 기타사항 ... 17
• 끝페이지 ... 17