항암제 함유 키토산 나노입자의 암세포 표적 및 항암효과에 관한 연구

Abstract

항암제를 이용한 항암치료의 가장 큰 문제는 바로 정상조직의 손상이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 인체 내의 암조직 부위로만 선택적으로 항암제를 전달하여 효과적이고 정상조직에 대한 부작용을 최소화 할 수 있는 약물전달시스템을 이용하게 되었다. 본 연구는 약물전달시스템 중 하나인 고분자 나노입자에 항암제를 봉입하여 이용함으로써 효율적인 항암치료를 제시하고 있다. 소수성 물질로 개질된 키토산에 소수성 물질인 담즙산유도체를 화학적으로 결합하여 제조하였으며 수계에서 자기 조립형 나노입자를 형성하게 된다. 이러한 나노입자에 항암제인 Docetaxel을 간단한 투석방법으로 봉입한 후 크기측정, 봉입효율, 방출량 및 안정성을 물리 화학적 기술을 이용하여 특성을 분석하였다. 또한 나노입자에 형광분자를 화학적으로 결합하여 암이 유도된 동물모델을 이용, 생체분포와 항암효과를 측정하였다. 그 결과 높은 약물 봉입률, 약물의 지속적인 방출, 생체조건 내에서의 안정성을 바탕으로 약물자체의 부작용을 줄이면서 특이적으로 암에 축적되어 높은 생존율과 효과적인 항암치료를 보여주었다. 이는 많은 문제점을 갖고 있어 사용이 제한되고 있는 항암제를 위한 전달체로써 이용될 수 있는 가능성을 보여주고 있다.; Hydrophobically modified glycol chitosan (HGC) nanoparticles, a new nano-sized drug carrier, were prepared by introducing a hydrophobic molecule, cholanic acid, to water soluble glycol chitosan. Docetaxel (DTX), anticancer drug, was easily loaded into HGC nanoparticles using a dialysis method, and the resulting the docetaxel-loaded HGC (DTX-HGC) nanoparticles formed spontaneously self-assembled aggregates with a mean diameter of 350 nm in aqueous condition. The DTX-HGC nanoparticles were well dispersed and stable for two weeks under physiological conditions (pH 7.4 and 37 ℃) and a sustained drug release profile, in vitro. In addition, the DTX-HGC nanoparticles were reasonably stable in the presence of excess bovine serum albumin, suggesting that the DTX-HGC nanoparticles could also be stable in the blood stream. The DTX-HGC nanoparticles exhibited a distinctive deformability in aqueous conditions, in that they could easily pass through a filter membrane with 200 nm pores despite their mean diameter of 350 nm. We also evaluated the time-dependant excretion profile, in vivo biodistribution, prolonged circulation time, and tumor targeting ability of DTX-HGC nanoparticles by using a non-invasive live animal imaging technology. Finally, under optimal conditions for cancer therapy, the DTX-HGC nanoparticles showed higher antitumor efficacy such as reduced tumor volume and increased survival rate in A549 lung cancer cells-bearing mice and remarkably reduced the anticancer drug toxicity compared to that of free DTX in tumor bearing mice. Together our results showed that the anticancer loaded nano-sized drug carriers are a promising nano-sized drug formulation for cancer therapy.