엽산

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 13560(2023) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

자기온열요법(MHT)을 이용한 성공적인 암 치료는 생체적합성 자기 나노입자(NP)에 크게 좌우됩니다. 이는 전신 주사 후 종양 조직에 효과적으로 축적될 수 있으며 AC 자기장(AMF)에 노출되어 치료 온도 범위(42~48°C)에서 열을 생성할 수 있습니다. 이를 위해 엽산이 결합된 덱스트란으로 코팅된 Zn0.6Mn0.4Fe2O4(FA-Dex-ZMF) NP가 간 종양의 MHT에 대한 자체 조절 온도를 갖는 스마트 나노 히터로 합성되었습니다. BALB/c 마우스에 대한 동물 연구에서는 준비된 NP가 최대 100mg/kg까지 투여 시 급성 독성을 유발하지 않는 것으로 나타났습니다. 마찬가지로 혈액학적, 생화학적 요인에서도 유의미한 변화가 관찰되지 않았습니다. FA-Dex-ZMF NP는 서로 다른 안전한 AC 자기장(f = 150kHz, H = 6, 8 및 10kA m−1)에 노출시켜 연구되었습니다. 열량 측정 실험에 따르면 NP는 MHT에 적합한 원하는 온도 범위(42~48°C)에 도달했습니다. 또한, 간 종양이 있는 마우스의 생체 내에서 간 종양의 MHT에서 FA-Dex-ZMF NP의 효능을 조사했습니다. 연구 결과, 대조군의 평균 종양 부피는 연구 기간 동안 2.2배 증가한 것으로 나타났다. 대조적으로, MHT 그룹에서는 치료 기간 동안 종양 부피가 거의 일정하게 유지되었습니다. 결과는 자체 조절 온도를 갖는 엽산 결합 덱스트란 코팅 Zn0.6Mn0.4Fe2O4 NP가 체계적으로 전달되는 MHT를 위한 유망한 도구가 될 수 있음을 나타냅니다.

요즘, 자성 나노입자(MNP)는 약물 전달 시스템1,2,3, 면역 분석4, 자기 온열요법(MHT)5,6 및 자기 공명 영상7을 포함하여 약리학 및 의학의 다양한 분야에서의 잠재적 응용으로 인해 많은 주목을 받고 있습니다. 8. 새로운 암 치료법인 MHT는 폐암, 유방암, 전립선암, 두경부암, 뇌암, 췌장암, 간암 등 다양한 암을 치료하기 위해 생체 내에서 연구되어 왔습니다9,10,11,12,13,14,15. 이 치료법의 과학적 근거는 42°C 이상에서는 암세포의 생존율이 낮다는 것입니다. 이 공정에 필요한 열은 비침투성 AC 자기장(AMF)에 노출되어 자기 에너지를 열로 변환하는 자성 나노입자에 의해 공급됩니다. 또한 온화한 온도(40~42°C)에서 MHT가 화학요법 및 방사선요법과 같은 다른 치료법에 대한 암세포의 감수성을 증가시킬 수 있다는 것도 밝혀졌습니다16,17. 유럽에서는 MHT가 방사선 요법과 결합하여 재발성 다형 교모세포종에 대한 보조 요법으로 승인되었습니다18. 암 치료를 위한 MHT의 적용은 현재 직접 주입을 통해 적절한 나노입자를 받을 수 있는 접근 가능하고 국소적인 종양으로 제한됩니다. 반면, 정맥 주사로 종양 조직에 충분한 농도의 MNP를 준비하려면 극도로 높은 용량의 commotional Fe3O4 나노입자를 주입해야 합니다(1700mg Fe/kg)19. 이 문제는 전신 주입 후 기존 Fe3O4 나노입자의 비표적화 가능성과 상대적으로 낮은 종양 축적으로 인해 발생할 수 있습니다. 따라서 다양한 모양과 크기의 다양한 유형의 종양 치료에 MHT를 적용하려면 전신 전달 능력을 갖춘 MNP를 설계하는 것이 필수적입니다. 더욱이, 나노입자 전신 투여[정맥내(IV) 또는 복강내(IP)]는 직접 주사에 비해 최소 침습적입니다.

종양 조직에서 나노입자 축적을 개선하는 가장 효과적인 전략 중 하나는 나노입자 표면의 리간드를 인식하여 암세포를 접합시키는 것입니다. 이는 종양 조직에 의한 나노입자 흡수를 유도합니다. 엽산 수용체를 과발현하는 암세포에 나노입자를 표적화하기 위한 가장 유망한 후보 중 하나는 나노입자 표면에 엽산(FA)을 접합시키는 것입니다21. 종양 조직에서 MNP의 농도를 높이는 또 다른 접근법은 안전한 용량으로 연속적인 전신 주사를 하는 것입니다. 이는 종양 조직22,23에 적절한 농도의 MNP를 생성할 수 있습니다. 예를 들어, Xie et al. 아르기닌-글리신-아스파르트산을 표적으로 한 Mn-Zn 페라이트 자성 나노 결정은 나노 입자를 한 번 정맥 주사한 후 종양의 온도를 ~ 40 °C까지 증가시킬 수 있다고 보고했습니다. 반면, 평균 종양 온도를 약 43~44°C로 향상시키고 종양 성장을 크게 억제하려면 6번의 반복적인 나노입자 주입이 필요합니다23.