JP2022532153A - ホスホリパーゼa2を有効成分として含む肥満予防または治療用組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
肥満は、慢性炎症にも分類され、最近、研究により脂肪組織内に蓄積される炎症性マクロファージが肥満と密接に関連していることが明らかになった。さらに、肥満状態の場合、脂肪内における炎症性と抗炎症性マクロファージが不均衡をなして炎症環境を造成し、炎症性マクロファージの浸潤は、炎症性サイトカインであるTNF-aあるいはインターロイキン6などの分泌を増加させるため、肥満の症状をさらに悪化させることがある。
現在、肥満の治療法としては、食事療法、運動療法、薬物療法があるが、薬物療法の場合、投与期間が長くなるにつれて安定性と副作用の問題が台頭し、新たな肥満治療剤の開発が求められてきた。
本発明のもう一つの目的は、ホスホリパーゼA2を有効成分として含む肥満予防または改善用健康機能食品組成物を提供することにある。
本発明の更に他の一つの目的は、ホスホリパーゼA2を有効成分として含む組成物を個体に投与する段階を含む肥満予防または治療方法を提供することにある。
本発明の用語「ホスホリパーゼA2(Phospholipase A2;PLA2)」は、タンパク質酵素の一つであり、ハチ毒中に12%含まれているホスホリパーゼは、リン脂質を加水分解する酵素であってレシチナーゼとも言う。ホスホリパーゼは、リン脂質を分解する位置に応じてA1、A2、B、C、Dに分類される。
より具体的には、上記PLA2は、西洋蜜蜂(Apis mellifera)のハチ毒に由来したもの(bvPLA2)または遺伝子組換えによるもの(遺伝子改変操作を含む)であってもよいが、これに制限されるものではない。
また、上記PLA2は、マンノース受容体に作用するものであってもよく、脂肪滴(lipid droplet)の蓄積を減少させ、脂肪肝または腎臓損傷緩和によりなされてもよく、アミノトランスフェラーゼ、アラニンアミノトランスフェラーゼ、血液尿素窒素、クレアチン、トリグリセリド(TG)、ブドウ糖(GLU)、高密度脂肪タンパク質(HDL-C)、または低密度脂肪タンパク質(LDL-C)、インスリン及びレプチン(leptin)の減少による代謝機能障害緩和によるものであってもよく、前炎症性マクロファージの浸潤抑制によりなされたものであってもよく、M1マクロファージの抑制またはM2マクロファージの増加によるM1/M2調節によるものであってもよく、脂質蓄積及び脂肪合成の阻害を通じてなされるものであってもよいが、これに制限されるものではない。
本発明の用語、「治療」とは、本発明の上記組成物を肥満の疑いのある個体に投与して肥満症状を好転させたり有益にさせる全ての行為を意味し得る。
本発明における用語、「薬学的に有効な量」とは、医学的治療に適用可能な合理的な恩恵/リスクの比率で疾患を治療するのに十分な量を意味し、一般に、0.001~1000mg/kgの量、望ましくは0.05~200mg/kg、より望ましくは0.1~100mg/kgの量を一日1回~数回に分けて投与できる。しかし、本発明の目的上、特定患者に対する具体的な治療的有効量は、達成しようとする反応の種類と程度、場合によって他の製剤が用いられるかどうかをはじめとした具体的な組成物、患者の年齢、体重、一般健康状態、性別及び食物、投与時間、投与経路及び組成物の分泌率、治療期間、具体的組成物と共に用いられたり同時に用いられる薬物をはじめとする多様な因子と医薬分野によく知られている類似因子によって異なって適用することが好ましい。
本発明のもう一つの実施様態は、ホスホリパーゼA2を有効成分として含む、肥満予防または改善用健康機能食品組成物を提供する。
本発明において、上記「ホスホリパーゼA2」、「肥満」及び「予防」は、上記で記述した通りである。
本発明のPLA2を含む組成物を添加し得る食品の種類には、特に制限がなく、例えば、各種飲料、ガム、茶、ビタミン複合剤、健康補助食品類などがある。上記食品組成物には肥満の予防または改善効果を妨げない他の成分を追加でき、その種類は、特に制限されない。
上記食品補助添加剤は、各剤形の健康機能食品を製造するのに添加されるものであり、当業者が適宜選択して用いることができる。例えば、様々な栄養剤、ビタミン、鉱物(電解質)、合成風味剤及び天然風味剤などの風味剤、着色剤及び充填剤、ペクチン酸及びその塩、アルギン酸及びその塩、有機酸、保護性コロイド増粘剤、pH調節剤、安定化剤、防腐剤、グリセリン、アルコール、炭酸飲料に用いられる炭酸化剤などが含まれるが、上記例によりその種類が制限されるものではない。
本発明で用いられる用語、「個体」とは、肥満状態となったり/なる可能性があるヒトを含む全ての動物を意味してもよい。上記動物はヒトだけでなく、これと類似の症状の治療を必要とする牛、馬、羊、豚、ヤギ、ラクダ、カモシカ、犬、ネコなどの哺乳動物であってもよいが、これに制限されない。
本発明で用いられた用語、「投与」とは、任意の適切な方法で患者に本発明の薬学的組成物を導入することを意味し、本発明の組成物の投与経路は目的組織に到達できる限り、経口または非経口の多様な経路を通じて投与され得る。
以下、実施例を通じて本発明の構成及び効果をより詳細に説明する。これら実施例は、専ら本発明を例示するためのものに過ぎず、本発明の範囲がこれら実施例により限定されるものではない。
ハチ毒由来ホスホリパーゼA2(bvPLA2、Apis mellifera)、3-Isobutyl-1-methylxanthine(IBMX)、デキサメタゾン(Dexamethasone;DEX)、インスリン及びオイルレッドO(Oil red O)は、Sigma-aldrich(St.Louis,MO,USA)から購買した。
3T3-L1脂肪前駆細胞は、韓国細胞株銀行(KCLB、Seoul、Korea)から購入し、10%仔牛血清(BCS)が含まれたDMEMで培養し、培養液は2-3日ごとに交換した。その後、上記細胞を96ウェルプレートに接種し、培地をMDI培地(IBMX 111μg/mL、DEX 2μM及びインスリン2μg/mLが含まれたDMEM)に交換して脂肪細胞分化を誘導した。分化培地は2日ごとに交換し、分化4日後、完全に分化された細胞はオイルレッドO染色を通じて分析した。
分化された3T3-L1細胞はPBSで2回洗浄した後、4%パラホルムアルデヒド(paraformaldehyde)バッファに20分間固定した。オイルレッドO(Sigma-Aldrich St.Louis、MO、USA)は60%イソプロパノール(isopropanol)に溶解させた後、細胞に20分間室温で処理して染色した。蒸溜水で2回洗浄した後、510nmでOD値を測定した。
雄性C57BL/6マウス(5週齢;体重18-20g)及びCD206-/-マウス(B6.129P2-MRC1tm1Mnz/J)はJackson Laboratory(Bar Harbor、ME)から購入した。1週間適応させた後、15週間正常食餌(ND;normal diet、10kcal%)または高脂肪食餌(HFD;high-fat diet、60kcal%)を供給した。その後、5週目から11週間、マウス腹腔内にPBSまたはbvPLA2(0.5mg/kg)を注射した。
抗マウスCD25(clone:PC61)はAmerican Type Culture Collection(ATCC;Manassas、VA、USA)から得たハイブリドーマから生産し、11週間、3日ごとに抗マウスCD25またはラットIgG(Sigma-aldrich)をマウス腹腔内に注射した。
全体RNAは、白色脂肪細胞(white adipose tissue;WAT)のサンプルからeasy-BLUE RNA抽出キット(iNtRON Biotechnology、Korea)を用いて分離し、Cyclescript reverse transcriptase(Bioneer、Korea)を用いてcDNAを合成した。合成されたcDNAは、SensiFAST SYBR no-Rox kit(Bioline、Korea)と共に定量real-time PCR(95℃15秒、55℃10秒及び72℃10秒)を行い、これを3回繰り返して実験した。実験のプライマーシーケンスは下記の通りである。
GAPDH:
forward、5’-CCCAGAAGACTGTGGATGG-3’
reverse、5’-CACATTGGGGGTAGGAACAC-3’
TNF-α:
forward、5’-TTCTGTCTACTGAACTTCGGGGTGATCGGTCC-3’
reverse、5’-GTATGAGATAGCAAATCGGCTGACGGTGTGGG-3’
IL-1β:
forward、5’-GGACAGAATATCAACCAACAAGTGATA-3’
reverse、5’-GTGTGCCGTCTTTCATTACACAG-3’
IL-12a:
forward、5’-GCTCTAGACCCTGTGCCTTG-3’
reverse、5’-GAAGGCTTACCTGCATCAGC-3’
IL-4:
forward、5’-ACGAAGAACACCACAGAG-3’
reverse、5’-TGATGTGGACTTGGACTC-3’
CD206
forward、5’-AGTGGCAGGTGGCTTATG-3’
reverse、5’-GGTTCAGGAGTTGTTGTG-3’
Ym1
forward、5’-CATTCAGTCAGTTATCAGATTCC-3’
reverse、5’-AGTGAGTAGCAGCCTTGG-3’
PPAR γ
forward、5’-GAAGGCTGAAGTCACCAAGC-3’
reverse、5’-TCAGCCTTGCCAGAGTTTTT-3’
C/EBP α
forward、5’-TTACAACAGGCCAGGTTTCC-3’
reverse、5’-CTCTGGGATGGATCGATTGT-3’
UCP-1
forward、5’-TCTCAGCCGGCTTAATGACT-3’
reverse、5’-GCTGGGTGTATGTGCCTTTT-3’
実験例7:H&E染色
肝臓及び腎臓組織は4%パラホルムアルデヒドで一晩中固定させた後、脱水及びパラフィンで包埋して4μmの厚さに切片化した。上記切片はキシレンで脱パラフィン化した後、100%、90%、80%及び70%のエタノールで再度水和させた。水和された切片は水道水で洗浄し、5分間ヘマトキシリン(hematoxylin)溶液で染色した。その後、1%の酸性アルコール(acid alcohol)に浸漬させた後、エオシン溶液に3分間再度染色した。その後、マウンティングするために70%、80%、90%及び100%のエタノールで脱水させてキシレンを除去した。
実験結果は、平均及び標準誤差で表し、統計的有意性はprism 5ソフトウェアを用いたNewman-Keulsテスト及びone-way ANOVAを通じて分析した。
HFDで肥満が誘導されたマウスの脂肪組織(adipose tissue)及び体重変化を通じてbvPLA2の肥満改善効能を評価した。
実施例2:CD206-欠乏及びT調節細胞が欠乏したマウス体重及び脂肪組織重量に対するbvPLA2の影響
bvPLA2の免疫調節効果を確認するために、マンノース(mannose)受容体が欠如しているCD206-欠乏(CD206-/-)マウスを用いた。
その結果、図2で見られるように、HED及びHFD+PLA2グループ間の有意な体重変化及び脂肪組織重量変化は示されなかった(図2A~D)。
実施例3-1:bvPLA2の脂肪肝及び腎臓損傷緩和効能
bvPLA2がHFDにより誘導された脂肪肝及び腎臓炎症を緩和させるかを確認するために、マウスから得た肝臓及び腎臓組織をH&Eで染色した。
その結果、図3E~3Fで見られるように、HFDグループから脂質蓄積による腎肥大が発見されたが、ND、ND+PLA2及びHFD+PLA2グループでは腎肥大(糸球体直径増加)が発見されなかった(図3E、F)。
実施例3-2.bvPLA2の代謝機能障害緩和効能
肝臓及び腎臓の機能に対するbvPLA2の効能を確認した。
その結果、図3Iで見られるように、NDグループと比較してHFDグループで血漿インスリン及びレプチン(leptin)数値が増加し、HED+PLA2グループで上記増加した数値が顕著に低くなることを確認した(図3I)。
実施例4:bvPLA2の脂肪組織内マクロファージ浸潤抑制効能
肥満は、AT28内の死んだ脂肪細胞に囲まれた前炎症性マクロファージにより形成された王冠様構造(CLS;crown like structure)の脂肪化を特徴とするため、bvPLA2が上記マクロファージのWAT内の浸潤を抑制するかを確認するために、H&E組織学的検査を実施した。
実施例5:bvPLA2のM1またはM2表現型マーカー及び脂肪生成因子調節効能
マクロファージの表現型の変化を定量的real-time PCRを通じて分析した。
その結果、図5Aで見られるように、NDグループと比較してHFDグループでTNF-α、IL-1β及びIL-12aの発現が増加したが、HFD+PLA2グループでは上記増加したTNF-α、IL-1β及びIL-12aの発現がNDと同様の水準に抑制されることを確認した(図5A)。
その結果、図5Bで見られるように、NDグループと比較してHFDグループでIL-4及びCD206の発現が減少したが、HFD+PLA2グループでは減少した発現が顕著に増加することを確認した(図5B)。
その結果、図5Cで見られるように、NDグループと比較してHFDグループでPPAR γ及びC/EBP αの発現が増加したことを確認したが、HFD+PLA2グループでは上記増加が抑制されることを確認した。一方、UCP-1はNDグループと比較してHFDグループで発現が顕著に減少したが、HFD+PLA2グループで顕著に増加したことを確認した。
ハチ毒の成分中、優れた肥満抑制効能を有する成分を確認するために、ハチ毒に最も多く含まれたメリチンとハチ毒由来PLA2であるbvPLA2を比較した。
以上の説明から、本発明が属する技術分野の当業者であれば、本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更することなく、他の具体的な形態で実施されうることが理解できるだろう。これに関連し、以上で記述した実施例はあくまで例示的なものであり、限定的なものでないことを理解すべきである。本発明の範囲は上記詳細な説明よりは、後述する特許請求の範囲の意味及び範囲、そしてその等価概念から導かれるあらゆる変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれるものと解釈すべきである。
Claims (12)
- ホスホリパーゼA2を有効成分として含む、肥満予防または治療用薬学的組成物。
- 上記ホスホリパーゼA2の肥満予防または治療は、前炎症性マクロファージの浸潤抑制によりなされるものである、請求項1に記載の組成物。
- 上記ホスホリパーゼA2の肥満予防または治療は、M1マクロファージの抑制またはM2マクロファージの増加によりなされるものである、請求項1に記載の組成物。
- 上記ホスホリパーゼA2の肥満予防または治療は、脂肪肝または腎臓損傷緩和によりなされるものである、請求項1に記載の組成物。
- 上記ホスホリパーゼA2の肥満予防または治療は、代謝機能障害緩和によりなされるものである、請求項1に記載の組成物。
- 上記薬学的組成物は、薬学的に許容される担体をさらに含むものである、請求項1に記載の組成物。
- 上記ホスホリパーゼA2は、ハチ毒に由来または遺伝子組換えにより生産されるものである、請求項1に記載の組成物。
- 上記ハチ毒は、西洋蜜蜂(Apis mellifera)に由来したものである、請求項13に記載の組成物。
- ホスホリパーゼA2を有効成分として含む、肥満予防または改善用健康機能食品組成物。
- ホスホリパーゼA2を有効成分として含む、肥満予防または改善用飼料組成物。
- ホスホリパーゼA2を有効成分として含む組成物を個体に投与する段階を含む、肥満予防または治療方法。
- ホスホリパーゼA2を有効成分として含む組成物の肥満予防または治療における使用。
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