연구자들은 진단과 치료를 결합하여 특히 치명적인 형태의 췌장암을 발견하고 제거하기 위해 방사성 단일클론 항체를 사용해 왔습니다. 이 새로운 접근법은 일석이조를 달성하며 질병을 조기에 발견하고 보다 효과적으로 치료할 수 있는 길을 열 수 있습니다. 평균 5년 생존율이 10% 미만인 췌관 선암종(PDAC)은 가장 치명적인 암 중 하나입니다. 양전자방출단층촬영(PET) 등 기존 영상법으로도 발견하기 어렵다.
이제 일본 오사카 대학의 연구자들은 이 치명적인 암과 싸우기 위해 치료법과 진단법("치료학")을 단일 통합 프로세스로 결합하는 전략을 개발했습니다.
연구진이 개발한 방법은 방사성 단일클론 항체(mAbs)를 사용하여 PDAC 종양에서 고도로 발현되는 단백질 글리피칸-1(GPC1)을 표적으로 삼습니다. GPC1은 암세포의 증식, 침윤 및 전이와 관련이 있으며, 이 단백질의 높은 발현은 췌장암을 포함한 일부 암의 경우 나쁜 예후 인자입니다.
이번 연구의 제1저자인 Tadashi Watabe는 "우리는 GPC1이 PDAC에서 과발현되지만 정상 조직에서는 낮은 수준으로만 존재하기 때문에 표적화하기로 결정했습니다"라고 말했습니다.
연구진은 인간 췌장암 세포를 생쥐에 주입하여 완전한 종양으로 발전하도록 했습니다. 방사성 지르코늄(89Zr)으로 표지된 GPC1mAb를 이종이식 마우스에 정맥 주사하여 항종양 효과를 관찰했습니다.
이번 연구의 두 번째 저자인 Kazuya Kabayama는 "우리는 7일 동안 PET 스캔을 통해 89Zr-GPC1 mAb의 내부화를 모니터링했습니다."라고 말했습니다. "종양에 의한 mAb의 흡수는 강력했으며, 이는 이 방법이 종양 시각화를 촉진한다는 것을 암시합니다. GPC1 발현이 중단된 이종 이식 모델이 상당히 적은 흡수를 나타냈기 때문에 우리는 이것이 GPC1에 대한 결합에 의해 매개된다는 것을 확인했습니다."
종양이 시각화된 후 연구자들은 표적 알파 요법으로 방사성 아스타틴(211At)으로 표지된 GPC1mAb를 투여했습니다. 알파 치료법은 mAb 또는 펩타이드를 활용하여 방사성 동위원소를 선택적으로 세포에 직접 전달합니다. 방사성 동위원소는 알파 붕괴를 거쳐 운동 에너지를 생성하고 세포에 돌이킬 수 없는 손상을 입힙니다.
211At-GPC1mAb의 전달은 암세포 DNA의 이중 가닥 절단을 유발하고 종양 성장을 크게 감소시킵니다. 연구자들은 mAb 내재화가 차단되면 이러한 항종양 효과가 사라지는 반면, 방사성 표지되지 않은 GPC1 mAb에서는 이러한 효과를 유도하지 않는다는 것을 관찰했습니다.
"우리가 연구한 방사성 표지 GPC1mAbs는 모두 PDAC에서 좋은 결과를 보여주었습니다"라고 Watabe는 말했습니다. "89Zr-GPC1mAb는 높은 종양 흡수율을 보인 반면, 211At-GPC1mAb는 PDAC 종양 성장 억제를 지원하는 표적 알파 요법에 사용될 수 있습니다."
연구자들은 이번 발견이 PDAC를 치료하기 위해 치료 접근법을 사용할 수 있는 가능성을 보여줌으로써 향후 더 조기에 발견하고 더 효과적인 치료로 이어질 수 있다고 말했습니다.
이번 연구는 핵의학저널(Journal of Nuclear Medicine)에 게재됐다.