Development of Lipid-based Biomaterials for Natural Killer Cell Surface Engineering via Hydrophobic Interaction in Cancer Immunotherapy = 자연살해세포의 면역항암 기능 향상을 위한 소수성 상호작용 매개 세포표면 공학용 지질 생체소재 개발
저자
발행사항
서울 : 동국대학교 일반대학원, 2024
학위논문사항
학위논문(박사)-- 동국대학교 일반대학원 : 화학공학과 2024. 2
발행연도
2024
작성언어
영어
주제어
DDC
660
발행국(도시)
서울
형태사항
xvii, 275 p. ; 26 cm
일반주기명
지도교수: Kyobum Kim
UCI식별코드
I804:11020-000000087846
DOI식별코드
소장기관
Immunotherapy utilizing natural killer (NK) cells demonstrates remarkable efficacy against hematologic malignancies, but its clinical potential for solid tumors is constrained by the limited expression of tumor-specific antigens. Thus, there is a critical need for technology capable of enhancing NK cell recognition in cancer immunotherapy. Hydrophobic interaction-mediated cell surface engineering, employing lipid-based biomaterials, represents a state-of-the-art approach that efficiently modifies NK cell surfaces without genetic interference. This lipidated biomaterial provides extra cancer-recognition ligands, markedly improving NK cell anti-cancer functionality. Specifically, these engineered NK cells form immune synapses with target cancer cells, triggering a "recognition-activation" process that leads to the release of cytotoxic granules and cytokines, ultimately eradicating cancer cells. This article summarizes strategies for NK cell surface coating with biomaterials to augment solid cancer recognition, including (1) lactobionic acid-mediated ASGPR targeting for liver cancer cells, (2) phenylboronic acid-mediated sialic acid targeting for colon, breast, and liver cancers, (3) hyaluronic acid-mediated CD44 targeting for pancreatic, breast, and colon cancers, and (4) folic acid-mediated folate receptor targeting. These innovative techniques offer tremendous promise for propelling the field of cancer immunotherapy forward, ushering in novel approaches to address solid cancers.
더보기자연살해(Natural killer, NK) 세포를 활용한 면역치료는 혈액암에 대해서는 우수한 효과를 보이나, 고형 종양에 대한 임상 개입은 종양 특이 항원의 제한적 발현으로 인해 제한되고 있다. 따라서, NK세포 표면에 추가적인 종양 인식 리간드를 제공하는 기술이 면역 항암 치료 분야의 임상적 니즈를 충족시킬 수 있다. 지질 기반 생체재료를 사용한 소수성 상호작용 매개 세포 표면 엔지니어링은 세포의 내재적 특성을 방해하지 않으면서도 단일 방법으로 높은 효율의 세포 표면 개질을 가능하게 하는 최신 엔지니어링 기술이다. 이 지질화 생체 재료는 복잡한 유전적 변형이 필요하지 않으면서도 NK세포에 추가적인 암 인식 리간드를 제공하며 이에 따라 NK세포의 항암 기능성을 향상시킨다. 특히, 타겟 암 세포를 인식한 NK세포는 암 세포와 면역 시냅스를 형성하여 "인식-활성화" 메커니즘을 유도하고 세포독성 과립 및 사이토카인을 방출하여 궁극적으로 암 세포를 제거한다. 본 논문에서는 생체 재료를 활용하여 NK세포 표면을 코팅하고 고형암에 대한 인식을 극대화하는 전략으로 (1) Lactobionic acid 매개 간암세포의 ASGPR 타겟, (2) Phenylboronic acid 매개 대장암, 유방암 및 간암의 sialic acid 타겟, (3) Hyaluronic acid 매개 암 세포의 CD44 타겟 및 전임상 효능 검증, 및 (4) Folic acid 매개 folate receptor 타겟 및 전임상 효능 검증에 대한 기술을 요약하고 제시한다.
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