안녕하세요.
오늘은 EPR effect (Enhanced Permeability and Retention effect)에 대하여 알아보도록 하겠습니다.
| EPR effect란?
EPR effect란 체내에 들어간 나노 입자가 나노 사이즈로 인해 정상 조직에는 침투하지 못하고, 종양 조직에 침투하여 머무르는 효과를 일컫습니다.
일반적으로 암 세포는 정상 세포에 급격하게 분열하여 성장하기 때문에 촘촘한 정상 조직의 혈관벽과는 달리 암 조직의 혈관은 상대적으로 듬성듬성합니다.
따라서 특정 사이즈의 나노 입자들은 정상 조직의 혈관벽은 침투하지 못하지만, 암 조직의 혈관벽은 침투하여 종양에 효과적으로 머무를 수 있는 것입니다.
이를 이용하여 항암제를 효과적으로 종양 조직에 전달할 수 있기 때문에, 항암제 전달을 위한 다양한 나노 입자들이 연구되고 있습니다.
| EPR effect가 가능한 사이즈 범위는?
일반적으로 EPR effect에 효과적인 나노 입자의 사이즈 범위는 100-200 nm로 알려져 있습니다.*
하지만 최근 Advanced Healthcare Materials에 게재된 논문에 의하면 12 nm 정도의 small nano size 정도로도 효과적으로 종양 조직에 머무를 수 있다는 연구 결과가 나왔습니다.**
위 논문에 의하면 12 nm 정도가 가장 nonspecific uptake 없이 종양 조직에 축적될 수 있으며, 13 nm 이상부터는 폐, 간 등 정상 조직으로의 축적이 증가한다고 합니다.
| EPR effect의 맹점?
위의 연구 결과에서 보실 수 있듯이 EPR effect에 적절한 사이즈를 가진 나노 입자여도 모두 종양 조직에 효과적으로 전달되는 것은 아닙니다.
체내에는 RES (reticuloendothelial system)와 같이 나노 입자를 불순물로 인식하여 제거하는 면역 시스템이 존재하며, 이로 인해 대부분의 나노 입자는 신장을 통해 빠져나가거나 간, 췌장 등 면역 시스템에 의해 분해됩니다.
이를 방지하기 위해 종양으로의 전달률을 높이기 위한 나노 입자 연구들이 많이 진행되고 있습니다.
대표적으로 나노 입자의 구성 성분, 전하, 사이즈, shape 등 다양한 요소가 복합적으로 체내에서 종양 조직으로의 전달률에 기여하기 때문에 이러한 요소들을 최적화하는 연구들이 활발히 진행되는 중입니다.
[출처]
*J. Pers. Med. 2021, 11(8), 771
**Adv. Healthcare Mater. 2020, 9, 1901223