식물 유래 나노항암치료제 원천기술 개발Core technologies for plant-derived nano-anticancer therapeutics

나노베지클이란What are nanovesicles?

정의Definition

지질 이중층 또는 고분자 이중층으로 이루어진 지름 200 nm 안팎의 소포Vesicles about 200 nm across, bounded by a lipid or polymer bilayer

분류Types

자연 나노베지클(동물 유래 EV, 식물 유래 PDNV)과 합성 나노베지클(리포좀 등)Natural (animal EVs, plant PDNVs) and synthetic (such as liposomes)

특징Cargo

단백질, RNA, 대사산물 같은 생리활성물질을 담고 있음Bioactive molecules such as proteins, RNA and metabolites

역할Roles

세포 간 신호전달, 면역활성 조절, 유전물질 전달Cell-to-cell signaling, immune regulation, genetic material transfer

첫 적용 대상, 대장암First target: colorectal cancer

현황Burden

우리나라 사망률 1위 질환인 암 가운데서도 발병률이 세계 최고 수준이며, 젊은 대장암 발병률은 184개국 중 1위Korea has one of the world’s highest incidence rates, and ranks first of 184 countries for early-onset colorectal cancer

임상Clinic

면역항암제 반응률 4%, 견고한 종양 미세환경과 장내 면역 환경이 치료를 막음4% response to immunotherapy, held back by a dense tumor microenvironment and gut immunity

소재Carriers

지질나노입자(LNP)는 면역 반응·간 독성, 높은 비용과 낮은 안정성이 문제Lipid nanoparticles cause immune reactions and liver toxicity, and are costly and unstable

투여Delivery

정맥주사는 전신 부작용이 크고 환부 도달률이 낮음Intravenous dosing brings systemic side effects and reaches tumors poorly

110종 식물 나노베지클 라이브러리에서 면역항암 후보 발굴Immunotherapy candidates from a 110-plant nanovesicle library

• 식용 식물 59종, 약용 식물 51종으로 PDNV 라이브러리 구축A PDNV library from 59 edible and 51 medicinal plants
• 면역조절 스크리닝으로 부추 나노베지클(ANV) 발굴Immune screening identified Allium tuberosum nanovesicles (ANVs)
• 핵심 유효성분 ANV-miR-488 동정, miR-488/Bcl6 축을 통한 M1 대식세포 매개 면역항암 효능Identified ANV-miR-488 as the active ingredient, acting through the miR-488/Bcl6 axis and M1 macrophages
• 항 PD-1 면역항암제와 병용 시 상승 효과Synergy with anti-PD-1 immunotherapy

선행 연구를 치료제 개발로From the preliminary study to therapeutics

• PDNV 라이브러리 고도화·표준화 — 물성·RNA-seq·생리활성 데이터를 통합한 검색 가능한 DBAn expanded, standardized library and a searchable database of physical, RNA-seq and bioactivity data
• 스크리닝 확장 — 대식세포 M2→M1 전환, 조절 T세포 감소, 종양 HIF-1α 감소More assays — M2-to-M1 macrophage repolarization, fewer regulatory T cells, lower tumor HIF-1α
• 질환 확장 — 흑색종에서 대장암으로, 이후 유방암·췌장암·폐암과 염증성 장질환 등More diseases — from melanoma to colorectal cancer, then breast, pancreatic and lung cancer and inflammatory bowel disease

치료제 발굴Drug discovery

• 후보 PDNV 발굴 (나노베지클 DB 구축, 스크리닝)Finding candidate PDNVs (nanovesicle database, screening)
• 기전 규명 (유효성분 동정, 타깃 예측, 작용기전 규명)Mechanisms (active ingredients, target prediction, mode of action)
• 동물모델 효능 검증Efficacy in animal models
• 실용화 (병기별 확장 효능, 기술이전·실용화 준비)Translation (efficacy by disease stage, technology transfer)

책임Lead 백문창Moon-Chang Baek · 공동Co-investigators 하은지, 이병헌, 강경구Eunji Ha, Byung-Heon Lee, Kyung-Gu Kang

엔지니어링Engineering

• 기능성 생체고분자 기반 나노베지클 엔지니어링Nanovesicle engineering with functional biopolymers
• 위장관(GI) 환경 안정성 극대화Maximum stability in the gastrointestinal tract
• 장내 흡수 효율 극대화Maximum intestinal absorption
• 종양·면역세포 표적 약물 전달Drug delivery targeted to tumor and immune cells

책임Lead 민경익Kyoung-Ik Min · 공동Co-investigators 최지웅Jiwoong Choi · 참여Member 심만규Man-Kyu Shim

동반진단Companion diagnostics

• 반도체 공정 기반 진단 플랫폼 개발Diagnostic platform built on semiconductor processes
• 질환별 바이오마커 조합 최적화로 진단 신뢰성 확보Reliable diagnosis through disease-specific biomarker panels
• 동물모델·대규모 임상 시료 기반 전임상 검증Preclinical validation with animal models and large clinical cohorts
• 시작품 제작, 기술이전 등 상용화 기반 마련Prototypes and technology transfer toward commercialization

책임Lead 박홍식Hong-Sik Park · 공동Co-investigators 박준석, 이금비Jun Seok Park, Geum-Bi Lee