tRF-ASO-Exo가 함유된 PAE 하이드로젤이 당뇨성 안구 표면 질환 환자에 미치는 영향

당뇨병은 전 세계적으로 유병률이 높은 만성 전신성 대사 장애입니다. 국제당뇨병연합(IDF)의 최신 데이터에 따르면, 성인 당뇨병의 세계적 유병률은 10.5%인 반면, 중국에서는 11.6%에 달하며, 이는 약 1억 1390만 명의 성인에 해당하여 전 세계적으로 절대 수치가 가장 높습니다. 당뇨병 관련 전신 및 안구 합병증은 환자의 삶의 질을 크게 저하시키고 개인, 가족 및 의료 시스템에 상당한 경제적 부담을 가하여 국가적 및 국제적 조치가 필요한 시급한 공중보건 문제를 구성합니다. 당뇨병 안표면 질환(DOSD)은 당뇨병의 가장 이르고 빈번하게 관찰되는 안구 합비증 중 하나로, 종종 다른 당뇨성 안 증상보다 먼저 나타납니다. 그 발생률은 질병 기간이 길고 혈당 조절이 불량할수록 현저히 증가합니다. 특히, 백내장의 초음파 유화술, 익상편 절제술 및 유리체망막 수술을 포함한 일반적인 안과 시술을 받는 당뇨병 환자는 수술 후 각결막 장애의 위험이 높으며, 이는 돌이킬 수 없는 시력 저하나 실명으로 진행되어 장기적인 안구 건전성을 위협할 수 있습니다. 당뇨병 기간이 5년 이상인 개인 중 60% 이상이 중등도에서 중증 건성안 또는 각결막 상피 손상을 발생시키는데, 이는 진행성 증상인 안구 건조, 이물감, 광공포증, 통증 및 진행된 경우 시력 상실을 포함하여 임상적으로 특징지어지며, 이로 인해 현저한 기능적 및 삶의 질 저하를 초래합니다.

현재 DOSD의 임상적 치료는 대부분 대증적이며, 주로 인공 눈물 보충제, 분비 촉진제 및 국소 항염증제에 의존합니다. 그러나 이러한 중재는 기저의 신경상피 기능 장애를 해결하지 못하며, 장기적 순응도가 낮은 것으로 보고된 비율(50% 미만)로 인해 제한되어 최적의 치료 결과를 얻지 못하게 합니다. 따라서 DOSD에 대한 기전 표적, 질병 수정 치료법의 개발은 시급한 미충족 임상적 필요입니다.

안티센스 올리고뉴클레오티드(ASO)는 합성된 단일 가닥 RNA 분자로, 상보적인 tRNA 유래 단편(tRF)에 높은 특이성으로 결합하도록 설계되어 그들의 병원성 활성을 억제합니다. ASO 기반 치료제는 신경퇴행성 질환에서 강력한 효능을 입증했으며, 여러 후보물질이 후기 임상시험 단계까지 진전되었습니다. 엔지니어링된 엑소좀은 차세대 약물 전달 플랫폼으로, 기존의 엑소좀이나 자유 소분자 약물에 비해 향상된 핵산 적재 능력, 개선된 약동학적 안정성, 증가된 생체이용률 및 우수한 조직 표적성을 제공합니다. 안과학에서, 확장 가능한 엔지니어링된 엑소좀의 생산은 각결막 질환의 국소 치료를 위한 새로운 길을 열었습니다. 더욱이, 하이드로젤은 핵산 치료제를 물리적으로 캡슐화하여 생체 내에서 빠른 효소적 분해로부터 보호합니다; 엑소좀의 고유 지질 이중층과 결합될 때, 이는 시너지 효과를 내는 "이중 장벽" 보호 시스템을 생성하여 치료 내구성과 임상 전환 가능성을 현저히 향상시킵니다. 폴리(β-아미노 에스터)(PAE) 하이드로젤은 생체적합성 3차원 지지체로 제조되어 기존 하이드로젤의 유리한 특성을 유지하면서 추가적으로 지속적이고 조절된 방출, 확장 가능한 제조 및 고유의 신경재생 가능성을 가능하게 합니다. 당뇨병 안표면 질환 마우스 모델을 사용한 전임상 연구에서, tRF를 표적으로 하는 ASO로 엔지니어링된 중간엽 줄기세포 유래 엑소좀(tRF-ASO-Exo)을 적재한 PAE 하이드로젤의 국소 적용은 안표면 염증을 현저히 감소시키고, 각막 및 결막 상피의 구조적 회복을 촉진하며, 각막 상피 생존력을 보존했습니다.

이 연구는 DOSD 환자에서 tRF-ASO를 적재한 중간엽 줄기세포 유래 엑소좀(MSC-Exos)을 위한 새로운 비침습적 국소 하이드로젤 기반 전달 시스템을 평가하는 것을 목표로 합니다. 주요 목표는 다중 모드 영상 및 임상 지표를 사용하여 구조적 및 기능적 안표면 회복을 평가하는 것입니다: 전안부 광간섭 단층촬영(AS-OCT), 생체 공초점 현미경(IVCM), 세극등 유도 각막 형광염색 및 정량적 각막 감각 검사. 증상 개선은 검증된 안표면 질환 지수(OSDI)를 사용하여 평가됩니다. 2차 종료점으로는 눈물 분비량(시르머 검사), 눈물막 파괴 시간(TBUT), 안구 충혈 등급, 눈물 메니스커스 높이(AS-OCT를 통해) 및 최대교정시력(BCVA)이 포함됩니다.

총 30명의 참가자가 등록되어 세 개의 중재 그룹으로 무작위 배정됩니다. 모든 피험자가 양안에 위약 안약(한 방울씩, 하루 두 번, 약 12시간 간격)을 투여하는 14일간의 위약 도입 기간 후, 참가자는 84일간의 활성 치료를 받게 됩니다: 그룹 1(Exo)은 변형되지 않은 MSC-Exos 10μg/방울을 받습니다; 그룹 2(tRF-ASO-Exo)는 PAE 하이드로젤로 제형화된 MSC-Exos 10μg/방울을 받습니다; 그리고 그룹 3(tRF-ASO-Exo-PAE)은 PAE 하이드로젤을 통해 전달되는 tRF-ASO로 엔지니어링된 MSC-Exos 10μg/방울을 받습니다-모두 하루 두 번 투여됩니다. 질병 진행과 치료 효과의 내구성을 모니터링하기 위해 12주간의 추적 조사가 수행됩니다.