독소루비신(Dox)은 널리 사용되는 안트라사이클린 계열 항암제이다. 그러나 임상 적용은 심각한 용량 제한성 심장독성과 전신 독성으로 인해 제한된다. 이러한 과제를 극복하기 위해 최근 연구들은 화학방사요법에 주목하여, 조사(irradiation)와 결합된 나노입자가 치료 효율을 극대화할 수 있음을 보고하고 있다. 본 연구에서는 약물의 용량과 독성을 최소화하면서 방사치료 효능을 향상시키기 위해 독소루비신과 β-시토스테롤(ST-Dox A)을 접합하여 방사감작(radiosensitizing) 화학치료제를 개발하였다. ST-Dox A는 170 nm 나노입자로 자기조립(self-assembled)되었으며, 향상된 투과성과 체류(enhanced permeability and retention, EPR) 효과를 통해 수동적 종양 축적을 촉진할 것으로 기대된다. 또한 ST-Dox A의 양전하 특성(+22.7 mV)은 비전하성 ST-Dox B에 비해 향상된 세포독성과 양성자 스폰지(proton sponge) 효과를 통한 엔도좀(소기관) 탈출을 유도하였다. 아울러 ST-Dox A는 세포 내 잔류 시간이 연장되어, 저용량에서도 이용 가능성을 높였다. 동물 실험에서 ST-Dox A의 저용량(독소루비신 2 mg/kg에 해당)과 단일 국소 조사(5 Gy)의 병용은 유리 독소루비신 또는 방사 결합(radio combination)에 비해, 증가된 아폽토시스(세포자멸사)로 인해 종양 성장을 유의미하게 억제하였다. 결과적으로 독소루비신에 β-시토스테롤을 접합하면 ST-Dox A의 수동적 표적화와 지속적 노출이 가능해져, 강력한 방사감작제(radiosensitizer)를 위한 유망한 전략을 제공할 수 있다. 본 접근법은 저용량의 약물과 조사로 유의하게 향상된 항종양 효과를 달성함으로써 전신 독성을 최소화한다.

배경: 세포외 소포(extracellular vesicle, EV)-마이크로RNA(microRNA, miRNA)는 다양한 신장 질환의 잠재적 바이오마커이다. 본 연구는 특발성 막성 신병증(idiopathic membranous nephropathy, IMN)과 특발성 신증후군(idiopathic nephrotic syndrome, INS)을 구별할 뿐 아니라 IMN 환자의 치료 반응을 예측하기 위해, 순환 EV-miRNA 시그니처를 규명하고자 하였다. 방법: 본 연구에서는 전향적으로 총 60명의 참여자를 등록하였으며, IMN 환자(n = 19)와 INS 환자(n = 21), 건강한 자원자(healthy volunteers, HVs; n = 20)를 포함하였다. RNA 시퀀싱을 이용하여 모든 참여자의 혈청 EV-miRNA 프로파일을 평가하였다. 또한 IMN에서 치료 반응을 예측하는 EV-miRNA를 확인하기 위해 임상적 관해 유무에 따라 IMN 환자들 사이의 EV-miRNA를 추가로 분석하였다. 결과: 3개의 miRNA 발현 수준은 IMN 환자, INS 환자 및 HVs 간에 차이를 보였다. 더 나아가 HVs와 비교하여 RNA 시퀀싱 결과, 관해가 없는 IMN 환자와 관해가 있는 IMN 환자에서 각각 77개 및 44개의 EV-miRNA의 차등 발현이 확인되었다. 또한 관해가 없는 IMN에서 23개의 miRNA 발현 수준에 대해 통계적으로 유의한 차이(|fold change ≥ 2, p < 0.05)를 확인하였다. 관해가 없는 IMN에서 miRNA의 생물학적 경로 분석은 이들이 신장 섬유화(renal fibrosis)를 포함한 다양한 경로에 관여할 가능성을 시사하였다. 결론: 본 연구는 IMN과 연관된 EV-miRNA 및 치료 반응과의 연관성을 보이는 EV-miRNA를 규명하였다. 따라서 이러한 순환 EV-miRNA는 IMN 환자에서 진단과 치료 반응 예측을 위한 잠재적 마커로 활용될 수 있을 것이다.

적절한 유전자 발현의 조절은 세포 및 생체의 생존, 유지, 성장에 중요하다. 단 한 개의 핵심 유전자가 관여하더라도 비정상적인 유전자 발현은 세포의 온전함과 정상 생리를 저해하여 질병, 노화 및 사망을 초래할 수 있다. 따라서 유전자 발현 프로파일링은 질병의 병태생리를 이해하고 이를 치료하기 위한 강력한 도구로 활용된다. 본 연구에서는 야생형(WT) 버섯과 막힘( clogging ) 현상을 보이는 돌연변이 간 Flammulina velutipes에서의 유전자 발현 차이를 비교하였다. DNA 마이크로어레이 분석을 이용하여 돌연변이 표현형을 유발하는 후보 유전자를 확인하기 위해 차등 발현 전사체를 선별하였다. 실시간 정량 PCR 분석으로 총 88개 유전자(상향 조절 60개, 하향 조절 28개)를 검증하였다. 또한 WT와 돌연변이 버섯 간의 단백질체 차이는 이차원 겔 전기영동과 매트릭스 보조 레이저 탈착/이온화 비행시간 질량분석법(matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight, MALDI-TOF)을 사용하여 분석하였다. 흥미롭게도, 이들 유전체 및 단백질체 분석을 통해 확인된 유전자는 HSP70, 연장 인자 2(elongation factor 2), 피루브산 키나아제(pyruvate kinase)를 포함하여 스트레스 반응, 번역, 그리고 에너지/당 대사에 관여하는 것으로 나타났다. 종합하면, 본 자료는 이러한 유전자들의 비정상적 발현이 돌연변이 막힘 현상에 기여함을 시사한다. 우리는 이러한 유전자들을 표적화함으로써 F. velutipes에서 정상적인 성장을 촉진할 수 있다고 제안한다.