웨일 코넬 의학과 코넬 더필드 공과대학의 연구진은 새로운 전임상 연구에서 작은 실리카 나노입자가 전립선 종양을 직접 파괴하는 동시에 신체의 면역 체계를 깨워 암과 싸우게 할 수 있다고 밝혔다. 공격적인 전립선암 쥐 모델에서 표적 입자는 여러 번의 완전한 종양 관해를 일으켰으며, 이 접근법이 결국 인간 임상 시험으로 발전할 수 있다는 고무적인 증거를 제공했다.

초소형 형광 코어-쉘 실리카 나노입자 또는 코넬 프라임 닷(C' dots)으로 알려진 이 나노입자는 원래 의료 영상 개선을 위해 만들어졌다. 이미 영상 유도 수술 및 기타 치료 용도로 후기 임상 시험에 진입했다. 최근 연구자들은 입자 자체가 건강한 세포는 거의 손상시키지 않으면서 암세포를 선택적으로 손상시킬 수 있다는 것을 발견했다.

6월 15일 Cancer Research에 발표된 연구에서 팀은 공격적인 전립선암을 가진 쥐에서 나노입자를 테스트했다. 그들은 입자가 종양 세포를 페롭토시스(ferroptosis)라는 자가 파괴 형태에 매우 취약하게 만드는 동시에 종양 환경을 면역 저항성 '냉담한' 상태에서 면역 활성 '뜨거운' 상태로 전환시킨다는 것을 발견했다. 이러한 변화는 기존 면역 요법의 효과를 크게 향상시킬 수 있다.

"우리는 이러한 결과에 매우 고무되어 있습니다. 종양 세포 사멸을 직접 유도하면서 면역 미세 환경을 변화시키는 치료법은 새로운 임상 패러다임을 대표할 것입니다"라고 수석 저자인 미셸 브래드버리 박사(웨일 코넬 의학 방사선과 영상 연구 석좌 교수이자 분자 영상 혁신 연구소 소장)가 말했다.

가장 극적인 결과는 생존 연구에서 나왔다. C' dots와 면역 요법 각각은 치료하지 않은 경우에 비해 생존율을 약간 개선했다. 그러나 나노입자를 면역 관문 차단 요법과 결합했을 때 10마리 중 4마리에서 완전 또는 거의 완전한 관해와 무기한 생존이 나타났다. CSF-1R 차단이라는 세 번째 치료를 추가하자 완전 관해 수가 10마리 중 5마리로 증가했다.

"이렇게 강력하고 지속적인 종양 성장 억제 효과를 가진 것은 없다고 생각합니다"라고 브래드버리 박사가 말했다.

연구팀은 이러한 초소형 코어-쉘 실리카 입자를 잠재적인 새로운 암 치료제 계열로 계속 연구하고 있다. 장기 목표는 인간 임상 시험에서 치료의 안전성과 효과를 평가하는 것이다.