뇌종양 치료를 위한 커큐민과 자살 유전자의 복합 전달(Combined delivery of curcumin and suicide gene for glioblastoma therapy)

Abstract

신경교모세포종은 가장 악성인 뇌종양으로 진단이 어렵고 환자의 생존률이 매우 낮은 질병이다. 현재 사용되는 치료법은 일반적으로 수술을 통한 제거이지만 질병의 특성상 정상세포와 암세포의 경계를 구분하기 힘들어 완전한 제거가 어렵다. 수술 후에는 남은 암 조직 제거를 위해 항암 화학요법과 방사선 치료가 시행되지만, 화학요법의 경우 부작용이 매우 심하고 방사선 치료의 경우 내성으로 인하여 완치가 어렵다. 최근 유전자 치료법이 대안으로 떠오르고 있지만 뇌종양의 치료 효율이 충분치 않아서 개선된 유전자 치료기술 개발이 필요하다. 이를 위해 자살유전자(HSV-TK)와 항암작용을 갖는 천연물인 curcumin을 암세포에 복합 전달하여 그 치료 효과를 확인하였다. HSV-TK gene과 curcumin을 암세포에 전달하기 위해선 효과적인 전달체가 필요한데 이를 위해 이전 연구에서 높은 유전자 전달 효율과 저독성을 갖는 펩타이드기반 전달체를 사용하였다. Gel retardation assay를 통해 복합체 형성 여부를 확인하였고, heparin competition assay를 통해 복합체의 안정성을 확인하였다. Zeta potential & size측정을 통해 나노입자의 크기와 제타전위를 측정함으로써 복합체에 관한 물성을 연구하였다. 세포실험을 통해 gene과 전달체, curcumin의 비율을 최적화 시킨 뒤 복합체의 유전자 전달과 치료 효능 확인을 위해 luciferase assay, MTT assay와 TUNEL assay를 진행하였고 polyethyleneimine과 유사하거나 뛰어난 세포살상 효능을 확인하였다. 세포실험 결과를 바탕으로 뇌종양 질병 동물 모델을 제작한 뒤 복합체를 투여하여 효능 확인을 위해 암 크기를 측정하였고 조직을 적출하여 암 조직 내에서의 유전자 발현을 IHC를 통해 확인하였다. 또한 TUNEL 염색을 통해 조직내의 apoptosis 정도를 비교하여 복합치료 효과를 확인하였다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때, R7L10을 이용한 HSV-TK, curcumin의 전달은 신경교모세포종의 치료에 유용할 것으로 예측된다.