새로운 초음파 유도 나노요법은 간 종양을 제거하는 동시에 재발을 방지하도록 면역 체계를 훈련시킵니다.
연구: 발암성 ROS 생성 및 페롭토시스를 유도하기 위한 와파린 전달을 위한 음파역학적으로 생분해성 유사 결합 폴리머. 이미지 출처: 크리스탈 라이트/Shutterstock.com
에 발표된 연구 오늘은 나노, 가장 흔한 유형의 간암인 간세포암종의 치료를 위해 초음파역학 요법과 세포 사멸(페롭토시스) 유도를 결합한 생분해성 나노입자 시스템입니다.
이 플랫폼은 초음파로 유도된 활성 산소종 생성과 혈액 희석제인 와파린의 제어 방출을 사용해 암세포 사멸을 유도하고 항종양 면역을 자극합니다.
간세포암종은 면역반응이 약하고 재발이 잦아 치료가 가장 어려운 간암 유형 중 하나이다.
철분 의존적 형태의 조절된 세포 사멸인 페롭토시스(ferroptosis)를 유도하는 것은 유망하지만 그 자체의 효능은 제한적입니다.
연구 전략은 초음파로 활성화된 활성 산소종과 세포의 산화 손상을 중화시키는 핵심 효소인 VKORC1L1 억제제인 와파린을 결합해 페롭토시스를 향상시킨다.
나노플랫폼 설계 및 메커니즘
연구진은 팔라듐 촉매 결합 방법을 통해 유사 공액 초음파 역학 고분자(BSD)를 합성했습니다.
이 폴리머는 와파린 및 DSPE-PEG2000과 함께 생분해성 코어 및 PEG 쉘 나노입자인 NP-BSD@WFR을 형성하여 향상된 투과성 및 유지(EPR) 효과를 통해 안정성과 수동적 종양 표적화를 촉진합니다.
초음파에 노출된 후 나노입자는 빠르게 분해되어 종양 미세 환경에서 ROS와 와파린을 모두 방출합니다. 이 이중 작용은 암세포를 손상시키고 항산화 방어를 방해하여 페롭토시스 세포 사멸 방향으로 균형을 기울입니다.
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ROS와 페롭토시스(ferroptosis)에 의한 간암 세포 파괴
간세포 암종 세포주(HUH-7, HepG2, H22)에 대한 테스트에서는 NP-BSD@WFR이 효율적으로 흡수되고 초음파로 활성화되면 상당한 ROS가 생성되는 것으로 나타났습니다.
이는 페롭토시스의 모든 주요 특징인 글루타티온(GSH)의 고갈, 글루타티온 퍼옥시다제 4(GPX4)의 하향 조절 및 지질 과산화물의 축적을 초래했습니다.
대조군과 비교하여, NP-BSD@WFR과 초음파를 함께 처리한 세포는 세포사멸이 상당히 높고 콜로니 형성이 감소한 것으로 나타났습니다. 3D 종양 회전 타원체 모델은 이러한 향상된 세포 독성을 확인했습니다.
종양 표적화 및 면역 활성화
피하 간세포 암종의 쥐 모델에서 NP-BSD@WFR은 EPR 효과로 인해 강한 종양 축적을 나타냈습니다.
전신 투여와 초음파 활성화 후, 이 치료법은 상당한 체중 감소나 눈에 띄는 장기 독성 없이 12일 동안 92%의 종양 억제를 달성했습니다.
중요한 것은 이 치료법이 면역원성 세포 사멸을 유도했다는 점입니다.
- 수지상 세포(DC)의 성숙 증가.
- CD8+ T 세포 침윤 수준 증가
- 비장 및 림프절에서 T 세포의 전신 활성화 개선
이러한 발견은 플랫폼이 종양 세포를 직접 공격하는 것 외에도 면역 체계가 암을 인식하고 공격하도록 유도한다는 것을 시사합니다.
간암치료의 미래
이 연구는 초음파역학 치료와 페롭토시스 강화 및 면역 자극을 결합하여 간암 치료에 대한 유망한 접근 방식을 보여줍니다.
생분해성 설계, 표적 활성화 및 강력한 면역 참여로 인해 NP-BSD@WFR은 추가 개발을 위한 강력한 후보가 되었습니다.
결과는 고무적이지만 장기적인 안전성을 평가하고 용량을 개선하며 다른 종양 유형에 대한 효능을 조사하려면 추가 연구가 필요할 것입니다.
저널 참고자료
왕 P., 외. (2025). 초음파역학적 활성화 및 면역 반응을 통한 페롭토시스(ferroptosis)에 기반한 간암 치료를 위한 나노 플랫폼입니다. 오늘의 나노66, 102891. DOI: 10.1016/j.nantod.2025.102891
