암세포

Nature Communications 14권, 기사 번호: 4557(2023) 이 기사 인용

1105 액세스

13 알트메트릭

측정항목 세부정보

교모세포종(GBM)은 가장 치명적인 악성 종양으로 남아 있습니다. 산화적 인산화 억제제인 ​​Gboxin은 F0F1 ATPase 복합체 V의 활성을 억제하여 GBM 성장을 특이적으로 억제합니다. 그러나 이의 항GBM 효과는 혈액 순환 불량, 혈액 뇌 장벽(BBB) ​​및 비특이적 GBM 조직/ 세포 흡수로 인해 GBM 부위에 Gboxin 축적이 부족해 추가 임상 적용이 제한됩니다. 여기에서는 Gboxin이 탑재된 나노입자의 표면에 암세포-미토콘드리아 하이브리드 막(HM)을 코팅하여 생체모방 나노의학(HM-NPs@G)을 제시합니다. 추가 설계 요소는 현장 Gboxin 방출을 촉진하기 위해 반응성 산소종 반응성 폴리머를 사용합니다. HM 위장은 우수한 생체 적합성, 향상된 약동학 프로필, 효율적인 BBB 투과성 및 동형 이중 종양 세포 및 미토콘드리아 타겟팅을 포함한 고유한 기능을 HM-NPs@G에 부여합니다. 결과는 HM-NPs@G가 개선된 혈액 순환(4.90시간 대 유리 Gboxin의 0.47시간) 및 종양 축적(7.73% ID/g 대 유리 Gboxin으로 표시되는 1.06% ID/g)을 달성함을 시사합니다. 연장된 생존 시간과 무시할 수 있는 부작용을 갖는 암컷 마우스의 동소이식 U87MG GBM 및 환자 유래 X01 GBM 줄기 세포 이종이식편에서 효과적인 종양 억제가 또한 주목됩니다. 우리는 생체모방 Gboxin 나노의학이 임상적 잠재력을 지닌 뇌종양에 대한 유망한 치료법을 대표한다고 믿습니다.

다형성 교모세포종(GBM)은 가장 치료하기 어려운 뇌종양이며 효과적인 치료에 엄청난 어려움을 안겨줍니다1,2. 현재 GBM에 대한 임상 치료의 표준은 수술적 절제 후 방사선 요법과 함께 GBM 1차 약물인 테모졸로미드(TMZ)를 사용한 치료입니다3. 그러나 GBM 환자의 5년 평균 생존 시간은 15개월 미만이며 지난 10년 동안 크게 개선되지 않았으며 이는 새로운 치료 옵션의 필요성을 강조합니다4,5. Gboxin은 주로 미토콘드리아 소기관에서 F0F1 ATPase 복합체 V 활성을 억제하여 GBM 종양 세포의 최종 사망을 유도함으로써 잘 알려진 산화적 인산화(OXPHOS) 억제제입니다6. 특히, Gboxin은 TMZ(14-250μM)보다 약 1000배 낮은 150nM의 극히 낮은 절반 최대 억제 농도(IC50)로 일차 GBM 세포 증식을 구체적으로 억제합니다. 그러나 Gboxin은 소수성이고 불안정하기 때문에 체내에서 빠르게 제거되며, 제거 반감기가 5분 미만으로 매우 짧은 특성을 보입니다. 이 요인은 낮은 혈액 뇌 장벽(BBB) ​​침투 및 비특이적 내재화와 함께 높은 항암 효능에도 불구하고 Gboxin의 성공적인 임상 번역을 방해했습니다6,7,8. 따라서 BBB 및 표적 종양 세포/소기관을 통해 Gboxin을 운반하는 지능형 전달 시스템의 탐색은 GBM 치료에서 치료 잠재력을 실현하는 데 도움이 될 수 있습니다.

최근 몇 년 동안 천연 세포막을 기반으로 한 생체모방 전략은 치료제의 표적 전달을 위해 나노입자를 기능화하는 데 활용되었습니다. 막은 혈소판9,10,11, 적혈구(RBC)12,13,14, 백혈구15,16,17, 암세포18,19, 줄기세포20 및 세포 소기관21을 포함한 다양한 세포 유형에서 파생될 수 있습니다. . 막으로 위장된 나노입자는 합성 물질의 독특한 물리화학적 특성과 소스 세포의 생물학적 특징을 모두 상속합니다. 예를 들어, 우리와 다른 사람들은 RBC 막 클로킹이 면역원성 유도를 피함으로써 혈장 순환 시간을 크게 연장한다는 것을 입증했습니다. 암 세포막은 Thomsen-Friedenreich(TF) 항원과 E-cadherin을 포함한 여러 분자에 의해 매개되는 세포 표면 상호 작용으로 인해 동형 결합을 촉진하는 것으로 밝혀졌으며, 이는 나노 입자의 활성 표적화를 향상시킵니다. 중요한 것은, 우리의 최근 보고서에 따르면 GBM 암세포막(CCM)으로 위장된 나노입자는 Zonula occludens-1(ZO-1), Claudin-5 및 Occludin을 포함한 밀착 접합 단백질의 하향 조절에 의해 매개되는 우수한 BBB 투과성을 가지고 있어 견고성을 감소시키는 것으로 나타났습니다. 내피 세포30. 또한, 세포 내 소기관(미토콘드리아, 소포체 등)에서 파생된 막은 면역 탈출을 달성하고 특정 세포 내 동형 표적 단백질을 포함하도록 맞춤화될 수 있습니다. 나노입자를 장식하기 위해 목표 세포와 하위 세포막을 하이브리드로 융합하면 하이브리드 생체모방 나노입자가 먼저 목표 세포에 특이적으로 흡수된 다음 하위 세포 소기관을 표적으로 삼는 "두 마리 일석"의 공동 타겟팅 효과를 얻을 수 있습니다. 그러나 이러한 하이브리드 막 기반의 정확한 공동 타겟팅 전략은 아직 보고되지 않았습니다.