25kDa bPEI와 TGF-β 억제제를 결합한 나노겔 처리는 NK세포 항암기능 강화
25kDa bPEI의 약물전달능을 통한 추가 병합치료 가능성 제시
▲ Journal of Controlled Release에 게재된 종양면역학 연구팀(저자 최승희, 최진호 외)의 논문
지난 2024년도 3월, 차의과학대학교 박경순(교신저자) 교수님 연구실 종양면역학 연구팀(최승희, 최진호 외)은 ELSEVIER가 발행하는 SCI급 국제학술지 Journal of Controlled Release (인용지수 10.8)에 논문을 게재하였다.
이 논문은 NK세포의 TGF-β 저항성과 항암 활성을 강화하기 위한 나노-화학적 프라이밍 전략에 대해 제시하였다. 이전에 발표되었던 양이온성 고분자 화합물 25kDa bPEI(이하 PEI)을 통해 기능이 강화된 세포 치료제 Chem_NK의 후속 연구로서, Chem_NK에 나노-화학적 프라이밍 방식을 접목함으로써 더 뛰어난 항암 효과를 나타낼 수 있음을 보여주었다.
연구팀은 TGF-β 억제제 galunisertib을 hyaluronic acid nanogel로 감싼 뒤(Gal-HA nanogel), 제조된 나노 입자 표면에 PEI를 코팅하였다. 이렇게 제조된 Gal-HA-PEI nanogel은 PEI를 통해 NK세포의 기능을 강화시킬 뿐 아니라, 일반적으로 알려진 기능인 nano-sized complex 체내 전달 기전을 통해 galunisertib의 효율적 전달에 기여할 것으로 예상되었다. 따라서 Gal-HA-PEI nanogel을 처리한 NK세포(이하 Nano-Chem_NK)는 면역억제성 사이토카인으로 알려진 TGF-β 억제를 통한 종양미세환경 극복과 NK세포의 화학적 priming 유도 효과를 동시에 이끌어 내 기존 Chem_NK보다 향상된 항암효과를 나타낼 것으로 기대되었다.
이에 따라 Nano-Chem_NK는 대조군 NK세포와 Chem_NK에 비해 TGF-β가 함유된 배지에서 더 뛰어난 이주능과 탈과립 및 종양세포 독성을 가지는 것을 in vitro에서 확인하였으며, in vivo 환경에서도 종양 발달 억제에 가장 뛰어난 효능을 나타냄을 확인하였다.
연구팀은 25kDa bPEI를 기반으로 제작된 nanogel이 이처럼 NK세포의 기능적 강화에 더하여 효율적인 약물 전달능을 보여주었기 때문에, 면역 세포 치료 분야에서 넓은 응용력을 가질 수 있을 것으로 평가했다.
본 연구를 주도한 최승희 박사는 현재 종양면역학 연구실에서 박사 후 연구원으로 활동을 이어나가고 있으며, 최진호 석사는 현재 성균관대 임용택 교수 연구실에서 박사 과정 중에 있다.
Choi SH, Cho HB, Choi JH, Kim HJ, Jang HJ, Cho S, Maeng E, Park H, Ryu KS, Park KH, Park KS. Nano-chemical priming strategy to enhance TGF-β resistance and anti-tumor activity of natural killer cells. J Control Release. 2024 Mar;367:768-778.
