인간 혈청 알부민(HSA)은 지용성 약물을 캡슐화하고 약물동태를 개선할 수 있는 천연 비면역원성 캐리어이다. 우리는 췌장 종양으로의 표적 전달을 달성하기 위해 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 링커를 통해 아르기닌-글리신-아스파르트산(RGD)과 접합된 레스베라트롤(RV) 함유 HSA 나노입자(HRP-RGD NPs)를 설계하였다. 이 나노입자는 균일한 120 ± 2.6 nm 직경, 62.5 ± 4.21% RV 포집 효율, pH 5.0 및 37°C에서 58.4 ± 2.8%의 pH 민감성 방출을 나타낸다. PEG와 HSA 코팅은 RV의 생체적합성을 현저히 개선한다. 공초점 영상은 PANC-1 세포에서 HRP-RGD NPs의 47.3 ± 4.6% 섭취를 보여주며, 비표적 대조군을 능가한다. 생체 내에서 HRP-RGD NPs는 RV의 반감기를 5.43배 연장시키고, HRP NPs와 자유 RV보다 각각 3.01배, 8.1배 높은 종양 축적을 달성한다. 종양 보유 마우스에서 HRP-RGD NPs 치료는 35일 동안 종양 성장을 완전히 억제하였으며, 전신 독성이 없었다. 이 데이터는 HRP-RGD NPs가 표적 췌장암 치료를 위한 강력하고 생체적합한 플랫폼임을 입증한다.
췌장암은 가장 치명적인 악성 종양 중 하나로, 중간 생존 기간이 6개월 미만이고 5년 생존율이 6% 미만이다. 수술, 방사선 요법, 기존 화학요법과 같은 통상적 치료는 심각한 부작용과 제한된 효능으로 저해된다. 포도와 대두에서 추출한 천연 폴리페놀인 레스베라트롤(RV)은 여러 종양 유형에서 항암 활성을 보이지만, 낮은 용해도, 빠른 청소율, 비특이적 분포로 어려움을 겪는다. 특히 HSA와 같은 내인성 캐리어를 이용한 캡슐화 전략은 약물 용해도 향상, 순환 연장, 활성 표적화를 위한 기능화 가능하게 한다. HSA는 무독성, 비면역원성이며 접합을 위한 반응성 카르복실기와 아미노기를 갖는다. PEG화는 혈중 체류 시간을 추가로 연장한다.
모든 시약은 Sigma Aldrich, Seebio Biotech, Pierce Biotech에서 구입하였다. 인간 혈청 알부민(≥96% 순도), 레스베라트롤(≥99%), RGD 펩타이드(≥97%)를 추가 정제 없이 사용하였다.
레스베라트롤(1 mg mL⁻¹ DMSO 중 6 mg)을 HSA(10 mg mL⁻¹)와 혼합하고 실온에서 6시간 교반하여 코아세르베이트를 형성하였다. 0.5% 글루타르알데히드(100 µL)로 가교 후 투석하여 HSA-RV NPs를 제조하였다. 블랭크 NPs는 RV 없이 동일하게 제조하였다.
PEG-2000-COOH를 SATA로 활성화하고 EDC 존재 하에서 RGD와 접합하여 SATA-PEG-RGD를 형성하였다. 하이드록실아민으로 환원 후 제품을 정제하고 SPDP로 활성화된 HSA-RV NPs와 반응시켜 HRP-RGD NPs를 얻었다. 과량 시약은 투석과 여과로 제거하였다.
적혈구를 HRP-RGD NPs(10-200 µg mL⁻¹)와 37°C에서 3시간 배양하였다. 용혈 비율을 PBS(음성 대조)와 탈수수(양성 대조) 대비 계산하였다.
PANC-1 세포를 10% FBS 함유 DMEM에서 배양하였다. FITC 표지 HRP-RGD NPs를 5시간 배양 후 공초점 영상과 유세포 분석으로 섭취를 평가하였다. 세포독성은 0-200 µg mL⁻¹ 농도 범위에서 CCK-8 분석으로 평가하였다. 세포자멸사 형태는 Hoechst 33258 염색으로 확인하였다.
Balb/c 누드 마우스에 1×10⁶ PANC-1 세포를 피하 주사하였다. 종양이 ~80 mm³에 도달하면 마우스를 무작위 배정(n=5)하여 생리식염수, RV, HRP NPs, HRP-RGD NPs 그룹으로 나누었다(RV 환산 10 mg kg⁻¹). 종양 부피와 체중을 35일간 3일 간격으로 모니터링하였다. 생체 분포는 24시간 후 종양 조직 UV-Vis 분석으로 평가하였다. 사후 주요 장기 조직병리학을 수행하였다.
HRP-RGD NPs는 좁은 단봉 크기 분포(120 ± 2.6 nm)와 균일한 구형 형태를 나타냈다. UV-Vis 스펙트럼은 RV 캡슐화를 확인했고, 325 nm 형광 방출은 입자 내 RV 잔류를 뒷받침했다.
포집 효율은 62.5 ± 4.21%로 최고조에 달했다. 방출 연구에서 pH 5.0에서 60시간 후 58.4 ± 2.8% 누적 방출을 보였으며, 생리적 pH에서는 현저히 낮은 비율을 보여 종양 특이적 방출을 강조한다.
결정성 자유 RV와 달리 HRP-RGD NPs는 PBS, DMEM, FBS에서 4주 이상 콜로이드 안정성을 유지했다. 형광 강도는 4주 후 >96% 유지된 반면 자유 RV는 12%로 떨어졌다. 용혈 분석에서 200 µg mL⁻¹까지 <5% 용혈을 보여 PBS 대조군과 일치했다.
유세포 분석으로 PANC-1 세포에서 HRP-RGD NPs의 58.5 ± 3.5% 섭취를 정량화했으며, 비표적 HRP NPs(16.2 ± 4.9%)와 RGD 차단 대조군(7.1 ± 5.1%)보다 현저히 높았다. 공초점 영상은 효율적인 세포 내 전달을 뒷받침했다.
HRP-RGD NPs는 용량 의존적 세포독성을 보였으며, 50 µg mL⁻¹에서 PANC-1 생존율을 <30%로 감소시켜 자유 RV와 HRP NPs를 능가했다. Hoechst 염색은 특징적인 세포자멸사 핵 응축을 드러냈다.
HRP-RGD NPs는 RV의 혈장 반감기를 6.57 ± 0.9 h로 연장시켰다(자유 RV: 1.21 ± 0.09 h). 24시간 후 HRP-RGD 그룹의 종양 내 RV 함량은 HRP NPs와 자유 RV보다 각각 3.01배, 8.1배 높았으며, 효과적인 EPR 효과와 RGD 매개 표적화를 나타낸다.
HRP-RGD NP 치료는 35일간 종양 성장을 완전히 중단시켰으며 재발이 없었다. 모든 그룹에서 체중이 안정적으로 유지되었다. 심장, 간, 비장, 폐, 신장 조직병리학에서 병리학적 변화가 없어 전신 안전성을 확인했다.
HRP-RGD NPs는 자유 레스베라트롤의 용해도, 약물동태, 표적화 한계를 극복하는 임상적으로 관련 있는 플랫폼이다. HSA 캡슐화, PEG화, RGD 표적화를 결합하여 이 나노입자는 지속적 순환, 종양 특이적 축적, 최소 독성으로 강력한 항종양 효능을 달성한다. 이 연구는 췌장암에 대한 강력한 치료 양식으로서 추가 개발을 뒷받침한다.
나노물질
요약 유방암의 전이는 예후에 부정적인 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 놀라운 심부 침투성과 비침습적 특성 덕분에 초음파역학치료(SDT)는 암 치료에 일련의 잠재력을 보여준다. 단일 요법의 한계를 극복하기 위해 다기능 나노플랫폼이 시너지 치료 효율을 실현하기 위해 탐구되어 왔다. 본 연구에서는 클로린 e6(Ce6, SDT용), 퍼플루오로펜탄(PFP, 초음파 영상용), 도세탁셀(DTX, 화학요법용)을 잘 설계된 PLGA 코어-쉘 구조에 캡슐화한 새로운 다기능 나노시스템을 구축하였다. 시너지 효과를 가진 Ce6/PFP/DTX/PLGA
초록 병용요법은 임상 종양 치료에서 표준 전략이 되었습니다. 우리는 테트라드린(Tet)과 시스플라틴(CDDP)의 병용이 현저한 시너지 항암 활성을 나타냄을 입증했지만, 불가피한 부작용이 치료 농도를 제한합니다. 두 약물의 상이한 물리화학적 및 약동학적 특성을 고려하여 개선된 이중 유화법으로 이들을 나노전달체에 함께 탑재했습니다. 나노입자(NPs)는 폴리(에틸렌글리콜)-폴리카프로락톤(PEG-PCL)과 폴리카프로락톤(HO-PCL) 혼합물로 제조되어 CDDP와 Tet가 동시에 NP 내에 위치할 수 있게 하여 낮은 간섭 효과와 높은 안정성
