나노기술 및 정책 정보

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약물과 캐리어 소재로 약물 수송 시스템을 구축하고 소재 자체의 물리화학적 특성을 이용하여 약물의 활성 성분 포장, 표적 전달과 제어 방출을 실현하는 연구는 나노의학 분야의 연구 이슈로 부상함.

큰 고리 형 화합물 중의 하나로서 사이클로덱스트린(cyclodextrin)은 독특한 분자 디바이스 특성을 보이기 때문에 촉매, 분리, 식품 및 제약 분야에서 폭넓게 응용되고 있으며, 스마트 나노약물의 분자 캐리어 구축을 통해 사이클로덱스트린으로 하여금 특수한 생물학 효과를 나타내는 동시에 대식세포 대사를 유도하여 염증성 반응을 조절할 수 있게끔 하는 것으로 나타남.

때문에 사이클로덱스트린(cyclodextrin)의 물리화학 특성과 생물학 특성을 유기적으로 결합시켜 생리/병리에 대한 조정 제어 및 보조 약물 치료에 참여할 수 있도록 하는 연구는 캐리어 소재 생물학 효과에 대한 심층적인 연구를 실행하고 약물-캐리어 협동을 통해 효과를 향상시키는 형태의 나노약물을 디자인 하는 면에서 중요한 의미를 가짐.

최근 중국 저장(浙江, 절강) 대학교 화학학부의 바이훙전(白宏震, 백굉진) 연구원은 저장(浙江, 절강) 대학교 화학학부의 탕구핑(汤谷平, 탕곡평) 교수, 저장(浙江, 절강) 대학교 의대 면역 연구소 라이리화(来利華, 내리화) 교수 연구팀과 공동 연구를 수행하여, 결장암 발병 메커니즘, 생리/병리 마이크로 환경 특징에 근거하여 마노스(mannose) 기능화 사이클로덱스트린(cyclodextrin)을 주체 분자로 정하고 분자 표적 약물인 레고비니(Regofini)를 객체 분자로 정하여 완전히 새로운 주체-객체 자체 조립 나노약물 디바이스를 디자인하는데 성공함.

연구팀은 사이클로덱스트린(cyclodextrin) 다단계 조립 특성을 이용하여 공극 채널 퇴적의 마이크로 구조를 보유한 복용 형태의 나노약물(RG@M-CD)을 개발하였음.

RG@M-CD의 독특한 나노공극 채널 구조는 위산(胃酸)이 약물 활성 성분에 대한 파괴를 감소시키고 장(腸) 환경 속에서 단계별로 조립을 해체하여 약물의 서서한 방출 역할을 발휘시키고 레고비니(Regofini)의 장(腸) 부위 대량 집중을 최대한 향상시킴.

그 외, RG@M-CD는 결장암 종양 세포 및 종양 관련 대식세포에 대한 높은 발현 마노스(mannose) 접수 체의 특징에 근거하고 마노스(mannose) 기능화 수정을 통해 종양 조직의 능동 표적 방향(Active Targeting)을 실현하고 암 변화 부위의 약물 침윤(浸潤)을 뚜렷이 향상시키는 것으로 나타났음.

연구팀은 결장암 실체(實體) 혹(tumour)과 염증 특성 관련 결장암 모델을 통해 RG@M-CD 나노약물의 항암 능력에 대한 연구를 수행하였음.

또한, 유전자 칩 기술, 바이오 정보학 분석 등 방법을 이용하여 RG@M-CD 나노 약물이 결장암 세포 악성 진척을 억제시키고, 종양 부위 혈관의 새로운 생성을 차단하고, 종양 마이크로 환경의 내재적인 메커니즘을 조정 제어하는 연구를 수행하였음.

연구팀은 RG@M-CD 나노약물의 역할 메커니즘과 임상 응용 잠재력을 분석함으로써 결장암 치료와 나노약물 디자인을 위해 새로운 아이디어를 제시하였음.

본 연구 성과는 Nature Communications ("Cyclodextrin-based host-guest complexes loaded with regorafenib for colorectal cancer treatment")에 게재됨.