| 초록 |
1.분석자 서문 바이오나노과학과 암 의학 사이의 인터페이스는 많은 논쟁과 더불어 빠른 진전이 함께 일어나고 있다. 이 분야의 핵심 개념들, 예를 들면, 향상된 투과성 및 보유(enhanced permeability and retention, EPR) 효과, 종양 표적화 및 축적, 심지어 암 의학에서의 ldquo;나노 rdquo;의 목적까지도 열띤 논쟁의 대상이 될 수 있다. 동시에 ldquo;면역종양학 rdquo;의 진전으로 인하여 암으로 통칭되는 질병 그룹에 적용하던 임상적 치료법에 근본적인 영향을 미친 것처럼 이웃하는 학문 사이에도 빠른 진보가 일어나고 있다. 본 분석물에서는 (i) 암이 클리닉에서 일반적으로 어떻게 취급되는지, 이것이 어떻게 나노의학과 관련이 되는지를 재검토하고, (ii) EPR 효과 및 종양 표적화와의 관련성에 대하여 진행 중인 논쟁에 대하여 검토하며, (iiii) 차세대 나노약물을 개선할 수 있는 방법을 제시하고자 한 후, (iv) 생물학과 함께 병행할 수 있는 새로운 개념에 대하여 논의하고자 한다. 이와 같은 논쟁, 도전, 새로운 개념 및 기회에 대한 논의를 통하여 암 나노의학의 새로운 방향을 모색하고자 한다. 2. 목차 1. 서론 2. 임상에서의 표준 치료 3. EPR 논쟁 4. 타기팅의 Be-All과 End-All 5. 동물모델의 강점과 약점 6. 차세대 암 나노약물의 개발 7. 차세대 암 나노약물의 이용 8. 생물학과의 협력 vs. 생물학과의 대립 9. 암 면역요법과 나노약물 10. 결론 및 분석자 의견 나노약물의 분야는 오래된 아이디어가 시대에 뒤떨어지고 새로운 방향과 새로운 개념으로 대체됨에 따라 스스로를 재발명하면서 상당한 변화를 겪고 있다. 오늘날까지도 암 연구에서 가장 중요한 부분으로 간주되는 학문 분야는 분자생물학이다. 초기 연구자들은 분자생물학을 통하여 암을 이해하고 제어하는 것이 가능할 것이라고 믿었지만 지금까지 그런 일은 일어나지 않았다. 이를 극복하기 위한 많은 노력들의 일환으로 암을 타깃으로 하는 나노약물의 개발이 주목을 받고 있다. 나노약물은 과거에는 약물독성을 강화시키는 쪽으로 연구되다가 최근 들어서는 좀 더 확장된 개념으로 암세포에 대한 독성 강화보다는 정상 세포에 대한 부작용 감소나 면역세포와 상호작용하여 종양을 제거하는 면역반응을 강화시키는 쪽으로 서서히 연구 방향이 변화하고 있는 추세이다. 현재까지 다양한 나노입자들이 생체내 종양 영상 진단과 치료를 동시에 할 수 있는 수준까지 발전했음에도 불구하고 암을 정복하지 못하는 가장 주요한 원인에는 분자생물학이 암을 정복하지 못한 이유와 같이 암의 이질성과 복잡성이 중요한 원인이 되고 있다. 결국 나노입자를 이용한 암 치료의 최종 목표는 각 개인의 종양 특성에 맞는 맞춤치료이다. 또한 이러한 목적에 부합되는 나노입자는 종양의 치료뿐만 아니라 치료 효과를 즉각적으로 모니터링할 수 있는 이미징 기능을 함께 가져야 한다. 이제 나노약물 개발에서도 기존의 세포독성만과 세포 내 흡수량만을 높이는 차원에서 벗어나 각 나노물질의 고유한 특성을 고려하여 이를 활용하는 쪽으로 발전해나가야 한다. 앞으로 나노물질은 종양학에서 탐구되고 있는 다른 많은 다양한 혁신적인 접근법들과 함께 기존의 암 치료법을 개선할 잠재력 있는 연구 분야로 자리 잡게 될 것이다. References 1. BjOrnmalm, M.; Thurecht, K. J.; Michael, M.; Scott, A. M.; Caruso, F.; Bridging Bio-Nano Science and Cancer Namomedicine ACS Nano 2017, 11, 9594-9613. 2. Petersen, G. H.; Alzghari, S. K.; Chee, W.; Sankari, S. S.; La-Beck, N. M. Meta-Analysis of Clinical and Preclinical Studies Comparing the Anticancer Efficacy of Liposomal versus Conventional Non-Liposomal Doxorubicin J. Controlled Release 2016, 232, 255-264. 3. Gerlowski, L. E.; Jain, R. K. Microvascular Permeability of Normal and Neoplastic Tissues Microvasc. Res. 1986, 31, 288-305. 4. Matsumura, Y.; Maeda, H. A New Concept for Macromolecular Therapeutics in Cancer Chemotherapy: Mechanism of Tumoritropic Accumulation of Proteins and the Antitumor Agent Smancs Cancer Res. 1986, 46, 6387-6392. 5. Harrington, K. J.; Mohammadtaghi, S.; Uster, P. S.; Glass, D.; Peters, A. M.; Vile, R. G.; Stewart, J. S. Effective Targeting of Solid Tumors in Patients with Locally Advanced Cancers by Radiolabeled Pegylated Liposomes Clin. Cancer Res. 2001, 7, 243-254. 6. Hansen, A. E.; Petersen, A. L.; Henriksen, J. R.; Boerresen, B.; Rasmussen, P.; Elema, D. R.; RosenschOld, P. M. af; Kristensen, A. T.; KjÆr, A.; Andresen, T. L. Positron Emission Tomography Based Elucidation of the Enhanced Permeability and Retention Effect in Dogs with Cancer Using Copper-64 Liposomes ACS Nano 2015, 9, 6985-6995. 7. Natfji, A. A.; Ravishankar, D.; Osborn, H. M. I.; Greco, F. Parameters Affecting the Enhanced Permeability and Retention Effect: The Need for Patient Selection J. Pharm. Sci. 2017, DOI: 10.1016/j.xphs.2017.06.019. 8. Choi, C. H. J.; Alabi, C. A.; Webster, P.; Davis, M. E. Mechanism of Active Targeting in Solid Tumors with Transferrin-Containing Gold Nanoparticles Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010, 107, 1235-1240. 9. Kunjachan, S.; Pola, R.; Gremse, F.; Theek, B.; Ehling, J.; Moeckel, D.; Hermanns-Sachweh, B.; Pechar, M.; Ulbrich, K.; Hennink, W. E.; Storm, G.; Lederle, W.; Kiessling, F.; Lammers, T. Passive versus Active Tumor Targeting Using RGD- and NGR-Modified Polymeric Nanomedicines Nano Lett. 2014, 14, 972-981. 10. Sykes, E. A.; Chen, J.; Zheng, G.; Chan, W. C. W. Investigating the Impact of Nanoparticle Size on Active and Passive Tumor Targeting Efficiency ACS Nano 2014, 8, 5696-5706. ※ 이 자료의 분석은 전남대학교의 김혜은님께서 수고해주셨습니다. |
