JP6970459B2 - 脂肪由来幹細胞由来のエキソソームを有効成分として含む組成物の皮膚炎の改善の用途 - Google Patents

脂肪由来幹細胞由来のエキソソームを有効成分として含む組成物の皮膚炎の改善の用途 Download PDF

Info

Publication number
JP6970459B2
JP6970459B2 JP2019571619A JP2019571619A JP6970459B2 JP 6970459 B2 JP6970459 B2 JP 6970459B2 JP 2019571619 A JP2019571619 A JP 2019571619A JP 2019571619 A JP2019571619 A JP 2019571619A JP 6970459 B2 JP6970459 B2 JP 6970459B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
skin
exosomes
exosome
dermatitis
present
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019571619A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020534247A (ja
Inventor
ウォン イ,ヨン
ソン チョ,ビョン
Original Assignee
エクソコバイオ インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by エクソコバイオ インコーポレイテッド filed Critical エクソコバイオ インコーポレイテッド
Priority claimed from PCT/KR2018/007326 external-priority patent/WO2019004738A2/ko
Publication of JP2020534247A publication Critical patent/JP2020534247A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6970459B2 publication Critical patent/JP6970459B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • A61K35/28Bone marrow; Haematopoietic stem cells; Mesenchymal stem cells of any origin, e.g. adipose-derived stem cells
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L33/00Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/10Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • A61K35/35Fat tissue; Adipocytes; Stromal cells; Connective tissues
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • A61K35/48Reproductive organs
    • A61K35/51Umbilical cord; Umbilical cord blood; Umbilical stem cells
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/36Polysaccharides; Derivatives thereof, e.g. gums, starch, alginate, dextrin, hyaluronic acid, chitosan, inulin, agar or pectin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/96Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing materials, or derivatives thereof of undetermined constitution
    • A61K8/98Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing materials, or derivatives thereof of undetermined constitution of animal origin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/0012Galenical forms characterised by the site of application
    • A61K9/0014Skin, i.e. galenical aspects of topical compositions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/10Dispersions; Emulsions
    • A61K9/127Liposomes
    • A61K9/1271Non-conventional liposomes, e.g. PEGylated liposomes, liposomes coated with polymers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/70Web, sheet or filament bases ; Films; Fibres of the matrix type containing drug
    • A61K9/7007Drug-containing films, membranes or sheets
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P17/00Drugs for dermatological disorders
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61QSPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q19/00Preparations for care of the skin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2002/00Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2200/00Function of food ingredients
    • A23V2200/30Foods, ingredients or supplements having a functional effect on health
    • A23V2200/318Foods, ingredients or supplements having a functional effect on health having an effect on skin health and hair or coat

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Reproductive Health (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)

Description

本発明は、脂肪由来幹細胞由来のエキソソームを有効成分として含む組成物の皮膚炎の改善の用途に関する。
また、本発明は、前記組成物を含む皮膚炎の予防、改善、緩和、又は治療用薬学組成物、皮膚外用剤及び化粧料組成物に関する。
さらに、本発明は、皮膚炎の予防、改善、緩和、又は治療において臨床的適用が可能な高純度でありながら、粒子サイズ分布が均一な脂肪由来幹細胞由来のエキソソームを大量に得ることができ、このように得られた機能的活性に優れた脂肪由来幹細胞由来のエキソソームを有効成分として含む組成物を低価で大量に提供することができる臨床的及び商業的に優れた技術に関する。
人体の皮膚は、物理的、化学的に外部から身体を保護すると同時に、全身の代謝に必要な生化学的機能を実行する器官である。一般的に、人の皮膚に現れる炎症性皮膚疾患を皮膚炎という。比較的に多い皮膚炎(dermatitis)としては、アトピー性皮膚炎(atopic dermatitis)、接触性皮膚炎(contact dermatitis)、脂漏性皮膚炎(seborrheic dermatitis)などがある。
接触性皮膚炎は、外部物質との接触によって発生する皮膚炎である。接触性皮膚炎は、発生する機序により刺激性接触性皮膚炎及びアレルギー性接触皮膚炎があり、一つの物質が、このような2つの反応を同時に起こすことがある。接触性皮膚炎を引き起こす物質のほとんどは有機化合物である。このような物質に感作された皮膚に再度皮膚炎誘発物質が接触すると、記憶細胞がこれを感知して、複数の化学物質が分泌され、炎症を起こすことが知られている。
アトピー性皮膚炎は、かゆみや湿疹性病変が特徴である慢性炎症性皮膚疾患である。これまでの研究結果によると、アトピー性皮膚炎の発症には、様々な因子が関与することが知られている。アトピー性皮膚炎が誘発される場合、好酸球(eosinophil)、好中球(neutrophil)及び肥満細胞(mast cell)のような炎症に関連細胞が病変部位で観察され、肥満細胞から生成された免疫グロブリンIgEが増加する。また、T細胞の異常増殖が現れるが、この過程で炎症性サイトカインであるIL−4、IL−5、IL−13等が増加して免疫反応を増幅させる。最近では、TSLP(Thymic stromal lymphopoietin)が皮膚炎の重症度と関連しており、アトピー性皮膚炎で現れるかゆみ症状の原因であると分かった。また、脂漏性皮膚炎は、皮脂腺の活動が増加して皮脂の分泌が盛んな頭皮と顔、その中でも眉、鼻、唇の周り、耳、脇の下、胸、鼠径部などに発生する慢性炎症性皮膚疾患である。
このような研究結果をもとに、炎症及び免疫抑制を介して皮膚炎治療剤を開発しようとする努力がある。現在までに開発された皮膚炎の治療剤としては、ステロイド、抗ヒスタミン剤、及びシクロスポリンAのような免疫抑制剤などがある。しかし、これらの薬剤は、皮膚萎縮、血管拡張、色素脱失、注射部位の過敏反応、耐性及び好中球減少症(neutropenia)などの深刻な副作用を引き起こす問題がある。また、これらの薬剤は、根本的な治療というよりは、症状を適切なレベルに調節するのを助けるという限界もある。
このような問題点を勘案して天然物を用いた皮膚炎治療剤に関する研究が活発である。このような天然物を原料とする皮膚炎治療剤の場合、天然抽出物内の有効成分の含有量が少ない関係で皮膚炎治療効果を得るためには、大量の使用が必要であり、これらの大部分は、天然物素材という点をマーケティングに活用しているだけであり、皮膚炎治療の実質的効能については、科学的な研究がもっと必要な状況である。
一方、幹細胞を用いた皮膚再生及び治療方法が提案されている。胚性幹細胞又は胎児組織由来幹細胞は、分化能及び再生治療能力に優れており、拒否反応が少ないが、倫理的な問題で臨床に適用することができず、腫瘍を形成する危険性がある。これに対する代案として、成体幹細胞を用いる皮膚再生及び治療方法が提案された。しかし、患者自身の成体幹細胞でなく他人の成体幹細胞を用いた場合、移植片対宿主病(graft−versus−host disease)を引き起こす危険性があり、自己成体幹細胞を用いて治療をするためには、患者から成体幹細胞を採取した後、これを培養する過程が必要で、複雑で費用が多くかかるという問題がある。
最近では、前述のような幹細胞の問題点を勘案して成体幹細胞を培養して得られた培養液を用いて、皮膚再生及び治療をしようとする試みがある。しかし、成体幹細胞の培養液には、成体幹細胞が分泌する様々なタンパク質、サイトカイン、成長因子などが含まれているのに対し、細胞が成長して分泌された老廃物、汚染防止のために添加された抗生剤、動物由来の血清等の成分も含まれているので、皮膚に使用する場合、様々な危険にさらされる可能性が高い。
最近、細胞分泌物(secretome)に細胞の行動(behavior)を調節する様々な生体活性因子が含まれているという研究が報告されており、特に細胞分泌物内には細胞間シグナル伝達機能を有する「エキソソーム(exosome)」が含まれており、その成分と機能に対する研究が活発に進められている。
細胞は、細胞外環境に様々な膜(membrane)タイプの小胞体を放出するが、通常、このような放出小胞体を細胞外小胞(Extracellular vesicles、EVs)と呼んでいる。細胞外小胞は、細胞膜由来小胞体、エクトソーム(ectosomes)、シェディング小胞体(shedding vesicles)、マイクロパーティクル(microparticles)、エキソソーム等と呼ばれており、場合によっては、エキソソームとは区別されて用いられることもある。
エキソソームは細胞膜の構造と同じ二重リン脂質膜からなる数十ないし数百ナノメートルの大きさの小胞体で内部にはエキソソームカーゴ(cargo)と呼ばれるタンパク質、核酸(mRNA、miRNA等)などが含まれている。エキソソームカーゴには、広範囲のシグナル伝達要素(signaling factors)が含まれており、これらのシグナル伝達要素は、細胞タイプに特異的で分泌細胞の環境に応じて異なるように調節されることが知られている。エキソソームは細胞が分泌する細胞間のシグナル伝達媒体で、これにより伝達された様々な細胞シグナルは、標的細胞の活性化、成長、移動、分化、脱分化、死滅(apoptosis)、壊死(necrosis)を含む細胞の行動を調節すると知られている。エキソソームは由来した細胞の性質及び状態に応じて特異的な遺伝物質と生体活性因子が含まれている。増殖する幹細胞由来のエキソソームの場合、細胞の移動、増殖及び分化のような細胞行動を調節し、組織再生に関する幹細胞の特性が反映されている(非特許文献1)。
しかし、エキソソームを用いた一部疾患の治療に対する可能性の提示など、様々な研究が行われているにもかかわらず、より綿密な臨床及び非臨床研究が必要であり、特にエキソソームが作用する様々な標的を科学的に究明してエキソソームを様々な疾患の治療に応用できる技術の開発が必要な実情である。
本発明者らは、かゆみ及び炎症を伴う皮膚炎と関連して、従来知られている皮膚炎治療剤に比べて効果が優れ、安全な治療剤を開発しようと努力した。そこで、本発明者らは、脂肪由来幹細胞由来のエキソソームの新たな用途について鋭意研究を重ねていたところ、脂肪由来幹細胞培養液から分離されたエキソソームが前述したような幹細胞自体や幹細胞培養液の安全性の問題を解決することができ、皮膚炎の予防、改善、緩和、又は治療に効果的であることを確認して、本発明を完成した。
一方、前記した背景技術として説明された事項は、本発明の背景に対する理解を進めるためのものであり、本発明の「先行技術」として利用されうるという承認として引用したものではないことを理解しなければならない。
Nature Review Immunology、 2002(2)569−579 Vasiliy S. Chernyshev et al., "Size and shape characterization of hydrated and desiccated exosomes", Anal Bioanal Chem, (2015) DOI 10.1007/s00216−015−8535−3 J Invest Dermatol. 2002; 118: 327−334 Arch Dermatol Res. 2001; 293:448−454
本発明の目的は、脂肪由来幹細胞由来のエキソソームを有効成分として含む組成物の皮膚炎の改善の用途を提供することにある。特に、本発明の目的は、皮膚炎を引き起こす複数のサイトカイン標的に対して作用し、様々な原因に起因する皮膚炎に対する広範囲の適用が可能であり、効果的に皮膚炎を抑制及び緩和させることができる組成物を提供することにある。
本発明の他の目的は、前記組成物を含む皮膚炎の予防、改善、緩和、又は治療用薬学組成物、皮膚外用剤、及び化粧料組成物を提供することにある。
本発明のさらなる目的は、高純度でありながら、粒子サイズ分布が均一な脂肪由来幹細胞由来のエキソソームを大量に得ることができ、このように得られた機能的活性に優れた脂肪由来幹細胞由来のエキソソームを有効成分として含む組成物を提供することにある。
本発明のさらなる目的は、前記組成物を用いて、皮膚炎の予防、改善、緩和、又は治療する方法を提供することにある。
本発明のさらなる目的は、前記組成物を用いて、治療用を除く哺乳動物の皮膚の状態を調節する美容方法を提供することにある。
しかし、前述したような本発明の課題は例示的なものであり、これにより本発明の範囲が制限されるものではない。また、本発明の他の目的及び利点は、下記の発明の詳細な説明、請求の範囲及び図面によってより明確になる。
前記のような目的を達成するために、本発明は、脂肪由来幹細胞由来のエキソソームを有効成分として含む、皮膚炎の予防、改善、緩和、又は治療用組成物を提供する。
また、本発明は、皮膚炎の予防、改善、緩和、又は治療において臨床的適用が可能な高純度でありながら、粒子サイズ分布が均一な脂肪由来幹細胞由来のエキソソームを大量に得ることができ、このように得られた機能的活性に優れた脂肪由来幹細胞由来のエキソソームを有効成分として含む組成物を低価で大量に提供することができる臨床的及び商業的に優れた新規な技術を提供する。
本明細書において、用語「エキソソーム(exosomes)」は、細胞膜の構造と同じ二重のリン脂質膜からなる数十ないし数百ナノメートル(好ましくは約30〜200nm)サイズの小胞体を意味する(ただし、分離対象となる幹細胞の種類、分離方法及び測定方法に従って、エキソソームの粒子サイズは可変でありうる)(非特許文献2)。エキソソームにはエキソソームカーゴ(cargo)と呼ばれるタンパク質、核酸(mRNA、miRNA等)等が含まれている。エキソソームカーゴには広範囲のシグナル伝達要素(signaling factors)が含まれており、これらのシグナル伝達要素は、細胞タイプに特異的で分泌細胞の環境に応じて異なるように調節されることが知られている。エキソソームは細胞が分泌する細胞間のシグナル伝達媒体であり、これにより伝達された様々な細胞シグナルは、標的細胞の活性化、成長、移動、分化、脱分化、死滅(apoptosis)、壊死(necrosis)を含む細胞の行動を調節すると知られている。
本明細書において、用語「イオントフォレシス(iontophoresis)」は、有効物質が適用された皮膚に微細電流を流して電位差を与え、皮膚の電気的環境を変化させることによりイオン化した有効成分を電気的反発力で皮膚を透過させる方法を意味する。本発明の一具体例に用いられるイオントフォレシス(iontophoresis)は、皮膚上の電極パッチに外部電源からの電流が流れ込み、皮膚に微細電流が導入される方式、電極パッチ自体にバッテリーが装着されて、皮膚に微細電流が導入される方式、高濃度電解質溶液及び低濃度電解質溶液との間のイオン濃度差により電流を発生させる逆電気透析(Reversed Electrodialysis)手段が装着されたパッチを介して皮膚に微細電流が導入される方式などを含んでもよい。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、様々な方式のイオントフォレシスを用いることができるのは言うまでもない。
脂肪由来幹細胞由来のエキソソームを用いた、限定的なシワ改善及び皮膚再生効果が報告されている。そして脂肪由来幹細胞でなく神経幹細胞由来のエキソソームが脳損傷の治療、幹細胞の移植拒否による炎症疾患の治療に効果があるという報告があったが、現在まで脂肪由来幹細胞培養液から分離精製されたエキソソームを使用するとき、「皮膚炎の治療等」に効果があるものについては公知されたところはなかった。
現在までに大量培養が可能な脂肪由来幹細胞を培養した後、脂肪由来幹細胞培養液から大量に経済的に分離精製されたエキソソームを皮膚炎治療に臨床的に適用可能に具現した治療剤は開発されたことがない。脂肪由来の脂肪由来幹細胞(adipose−derived stem cells)は、脂肪吸引術のような簡単な施術により大量に入手可能であり、骨髄、臍帯又は臍帯血などに比べて約40倍程度の幹細胞があり、商業的には最も原価が安く生産量が多いが、脂肪内に細胞残骸物、老廃物、タンパク質及び巨大粒子のような不純物が多く、脂肪由来幹細胞培養液から高純度でありながら、粒子サイズ分布が均一なエキソソームを経済的で大量に分離することは難しい。したがって、経済性の面で脂肪由来幹細胞培養液から高純度の粒子サイズ分布が均一なエキソソームを大量に分離することは、技術的な障壁があるといえる。
本発明の組成物は、注射剤のような薬学組成物、又は皮膚外用剤として適用されるとき、有効成分として含有された脂肪由来幹細胞由来のエキソソームが皮膚炎の予防、改善、緩和、又は治療に有意な効果を示し、幹細胞自体や幹細胞培養液の安全性の問題を解決することができる。したがって、本発明の皮膚炎の予防、改善、緩和、又は治療用組成物に含まれる脂肪由来幹細胞由来のエキソソームは、従来の公知の制限的なシワ改善及び皮膚再生とは全く異なるメカニズムで皮膚炎を改善、緩和、ないしは治療し、このような効能は、従来技術からは全く予測できないものであることを明らかにしておく。
本発明の一具体例の皮膚炎の予防、改善、緩和、又は治療用組成物は、脂肪由来幹細胞由来のエキソソームを有効成分として含む。
本発明の一具体例の組成物において、前記エキソソームは次のステップを実行して得ることができる:(a)脂肪由来幹細胞培養液にトレハロースを添加するステップ、(b)前記トレハロースが添加された脂肪由来幹細胞培養液をろ過するステップ、(c)ろ過された前記脂肪由来幹細胞培養液から、TFF(Tangential Flow Filtration)を用いてエキソソームを分離するステップ、及び(d)脱塩とバッファー交換(diafiltration)に使用される緩衝溶液にトレハロースを添加し、前記トレハロースが添加された緩衝溶液を用いたTFF(Tangential Flow
Filtration)を用いて、分離された前記エキソソームに対する脱塩とバッファー交換(diafiltration)を行うステップ。
本発明の一具体例の組成物において、前記(d)ステップで脱塩とバッファー交換(diafiltration)に使用される緩衝溶液にトレハロースを添加すると、粒子サイズ分布が均一で純度の高いエキソソームを効果的に得ることができる(図6A乃至図6E参照)。
一方、本発明においてトレハロースは、細胞残骸物、老廃物、タンパク質及び巨大粒子のような不純物に対してエキソソームを効率的に分別できる機能を付与する。
本発明の一具体例の組成物において、前記脱塩とバッファー交換は連続的又は断続的に行うことができる。開始体積(starting volume)に対して少なくとも4倍、好ましくは6倍乃至10倍以上、より好ましくは12倍以上の体積を有する緩衝溶液を用いて脱塩とバッファー交換を行うことができる。
本発明の一具体例の組成物において、TFFのためにMWCO(molecular weight cutoff)100,000Da(Dalton)、300,000Da、500,000Da又は750,000DaのTFFフィルタ、又は0.05μm TFFフィルタを使用することができる。
本発明の一具体例の組成物において、前記(c)のステップは、TFF(Tangential Flow Filtration)を用いて1/100乃至1/25の体積まで濃縮する過程をさらに含むことができる。
本発明の一具体例の組成物において、前記エキソソームは、皮膚組織又は皮膚細胞でIL−4及びIL−31の発現量を減少させることを特徴とする。さらに、前記エキソソームは、皮膚組織又は皮膚細胞において、IL−23又はTNF−αのうち少なくとも一つの発現量を減少させることができる。
本発明の一具体例の組成物において、前記エキソソームは血中IgEのレベルと、血中白血球及び好酸球の数を減少させることができる。
本発明の一具体例の組成物において、前記エキソソームは皮膚組織で肥満細胞(mast cell)、CD86+細胞及びCD206+細胞の数を減少させることができる。
本発明の一具体例の組成物において、前記脂肪由来幹細胞の種類は、病原体による感染の危険性がなく、免疫拒否反応を起こさないものであれば制限されないが、ヒト脂肪由来幹細胞であることが好ましい。
本発明の一具体例の組成物は、かゆみを伴う様々な皮膚炎の予防、改善、緩和又は治療に効果的に用いることができ、接触皮膚炎、刺激性接触皮膚炎、アレルギー性接触皮膚炎、光毒性及び光アレルギー性接触皮膚炎、接触蕁麻疹症候群、アトピー性皮膚炎、脂漏性皮膚炎、自家感作性皮膚炎、自己免疫性プロゲステロン皮膚炎、うっ滞性皮膚炎、にきび、又は湿疹に用いることができ、アトピー性皮膚炎、にきび、又は湿疹に使用することがより好ましい。
本発明の一具体例の組成物は、薬学組成物として製造することができる。本発明の一具体例の組成物が薬学組成物として製造される場合、本発明の一具体例による薬学組成物は、経口又は非経口の様々な剤形であってもよい。
本発明の一具体例の薬学組成物は、薬学的に許容可能な担体、賦形剤又は希釈剤等を含むことができる。前記担体、賦形剤及び希釈剤としては、ラクトース、デキストロース、トレハロース、スクロース、ソルビトール、マンニトール、キシリトール、エリスリトール、マルチトール、澱粉、アカシアゴム、アルギン酸塩、ゼラチン、リン酸カルシウム、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、セルロース、メチルセルロース、微晶質セルロース(microcrystalline cellulose)、ポリビニルピロリドン、水、メチルヒドロキシベンゾエート、プロピルヒドロキシベンゾエート、タルク、ステアリン酸マグネシウム、及び鉱物油などを挙げることができ、これに限定されない。本発明の一具体例の薬学組成物は、通常の方法によって散剤、丸剤、錠剤、カプセル剤、懸濁剤、エマルジョン、シロップ、顆粒剤、エリキシル剤(elixirs)、エアロゾルなどの経口投与用製剤、外用剤、坐剤、又は滅菌注射溶液の形態に製剤化して使用することができる。
本発明の一具体例の薬学組成物の投与は、任意の適切な方法で患者に所定の物質を導入することを意味し、前記薬学組成物の投与経路は、薬物が目的の組織に到達することができる限り、いかなる一般的な経路を通じて投与することができる。例えば、本発明の一具体例の薬学組成物は、経口又は非経口投与することができ、非経口投与には、経皮投与、腹腔内投与、静脈内投与、動脈内投与、筋肉内投与、皮下投与、皮内投与、局所投与、直腸内投与などを挙げことができる。しかし、これに制限されるものではなく、当業界で知られている様々な投与方法を排除しない。また、本発明の一具体例の薬学組成物は、活性物質が標的組織又は細胞に移動することができる任意の装置によって投与することができる。また、本発明の一具体例の薬学組成物の有効量は、疾患の治療効果を期待するために投与に要求される量を意味する。
本発明の一具体例の薬学組成物の非経口投与用製剤は、滅菌された水溶液、非水性溶剤、懸濁剤、乳剤、凍結乾燥製剤、又は坐剤であってもよい。本発明の一具体例の薬学組成物の非経口投与用製剤は、注射剤として製造されてもよい。本発明の一具体例の注射剤は、水性注射剤、非水性注射剤、水性懸濁注射剤、非水性懸濁注射剤、若しくは溶解又は懸濁して使用する固形注射剤などであってもよいが、これらに限定されるものではない。本発明の一具体例の注射剤は、その種類に応じて注射用蒸留水、植物油(例えば、落花生油、ごま油、ツバキ油等)、モノグリセリド、ジグリセリド、プロピレングリコール、カンフル、安息香酸エストラジオール、次サリチル酸ビスマス、アルセノベンゾールナトリウム、又は硫酸ストレプトマイシンの少なくとも1種を含むことができ、選択的に安定剤や防腐剤を含むことができる。
本発明の一具体例の薬学組成物の配合比率は、前述のような追加成分の種類や量、形態などに応じて適当に選択することができる。例えば、注射剤全量に対して、本発明の薬学組成物は、約0.1〜99重量%、好ましくは約10〜90重量%程度含まれてもよい。また、本発明の一具体例の薬学組成物の適切な投与量は、患者の疾患の種類、疾患の軽重、剤形の種類、製剤化方法、患者の年齢、性別、体重、健康状態、食餌、排泄率、投与時間及び投与方法によって調節することができる。例えば、成人に本発明の一具体例の薬学組成物を投与する場合、一日に0.001mg/kg〜100mg/kgの用量で1回〜数回に分けて投与することができる。
一方、本発明の一具体例の組成物が皮膚外用剤及び/又は化粧料組成物として製造される場合、本発明の効果を損なわない範囲内で、通常、化粧品や皮膚外用剤に用いられる成分、例えば保湿剤、酸化防止剤、油性成分、紫外線吸収剤、乳化剤、界面活性剤、増粘剤、アルコール類、粉末成分、色材、水性成分、水、各種皮膚栄養剤等を必要に応じて適宜配合することができる。
また、本発明の一具体例の皮膚外用剤は、脂肪由来幹細胞由来のエキソソーム以外に、その作用(皮膚炎及びかゆみの抑制等)を損なわない限度で、従来から使用されてきた皮膚炎治療剤及び/又は保湿剤を共に混合して使用することができる。例えば、本発明のエキソソームは、ハイドロゲル、ヒアルロン酸、ヒアルロン酸塩(例えば、ヒアルロン酸ナトリウム等)、又はヒアルロン酸ゲルのうち少なくとも1種に担持又は混合されてもよい。本発明の一具体例の皮膚外用剤において、前記ハイドロゲルの種類は限定されないが、ゲル化ポリマーを多価アルコールに分散させて得られたハイドロゲルであることが好ましい。前記ゲル化ポリマーは、プルロニック、精製寒天、アガロース、ゲランガム、アルギン酸、カラギーナン、カシアガム、キサンタンガム、ガラクトマンナン、グルコマンナン、ペクチン、セルロース、グアーガム、及びローカストビーンガムからなる群から選ばれた少なくとも1種であってもよく、前記多価アルコールは、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、イソブチレングリコール、ジプロピレングリコール、ソルビトール、キシリトール、及びグリセリンからなる群から選ばれた少なくとも1種であってもよい。
本発明の一具体例の皮膚外用剤及び/又は化粧料組成物は、例えば、パッチ、マスクパック、シートマスク、クリーム、トニック、軟膏、懸濁液、乳濁液、ペースト、ローション、ゲル、オイル、パック、スプレー、エアゾール、ミスト、ファンデーション、パウダー、油紙などの様々な形態に適用することができる。例えば、前記皮膚外用剤及び/又は化粧料組成物は、パッチ、マスクパック又はシートマスクの少なくとも一面に塗布又は浸漬することができる。
本発明の一具体例の皮膚外用剤が化粧料組成物として製造される場合、皮膚炎の予防、改善、緩和、又は正常化させる目的で使用され、化粧品剤形は、当業界で通常的に製造されるいかなる剤形でも製造することができる。例えばパッチ、マスクパック、シートマスク、柔軟化粧水、栄養化粧水、収斂化粧水、栄養クリーム、マッサージクリーム、アイクリーム、クレンジングクリーム、エッセンス、アイエッセンス、クレンジングローション、クレンジングフォーム、クレンジングウォーター、サンスクリーン、口紅、石鹸、シャンプー、界面活性剤含有クレンジング、入浴剤、ボディローション、ボディクリーム、ボディオイル、ボディエッセンス、ボディ洗浄剤、染毛剤、ヘアトニックなどに剤形化することができるが、これに限定されるものではない。
本発明の一具体例の皮膚外用剤及び/又は化粧料組成物は、皮膚外用剤及び/又は化粧品に通常的に用いられる成分を含み、例えば抗酸化剤、安定化剤、溶解化剤、ビタミン、顔料、及び香料のような通常の補助剤そして担体を含むことができる。また、皮膚外用剤及び/又は化粧料組成物に対するそれぞれの剤形において、他の成分は、皮膚外用剤及び/又は化粧料組成物の種類又は使用目的などによって、当業者が困難なく、適宜選定して配合することができる。
本発明の他の具体例は、前記化粧料組成物を用いて、治療用を除く哺乳動物の皮膚の状態を調節する美容方法を提供する。本発明の美容方法において、皮膚の状態の調節とは皮膚の状態を改善させ/させたり、皮膚の状態を予防的に調節することを意味し、皮膚の状態の改善とは皮膚組織の外観及び感覚の視覚的並びに/又は触覚的に知覚することができる肯定的な変化を意味する。
本発明の一具体例の美容方法は、(a)前記化粧料組成物を哺乳動物の皮膚に直接塗布すること、(b)前記化粧料組成物が塗布又は浸漬されたパッチ、マスクパック又はシートマスクを哺乳動物の皮膚に接触又は付着すること、または、前記(a)及び(b)を順次進行することを含む。
本発明の一具体例の美容方法は、前記化粧料組成物が適用された哺乳動物の皮膚に微細電流を流してイオントフォレシス(iontophoresis)を行うことをさらに含むことができる。また、本発明の一具体例の美容方法は、イオントフォレシス装置を前記哺乳動物の皮膚に接触又は付着させることをさらに含むことができる。
本発明の一具体例の美容方法において、前記イオントフォレシス装置は、可撓性電池、リチウムイオン二次電池、アルカリ電池、乾電池、水銀電池、リチウム電池、ニッケルカドミウム電池、及び逆電気透析(reverse electrodialysis)電池から構成された群から選ばれた少なくとも1種の電池を含むか、前記少なくとも1種の電池が装着されたパッチ、マスクパック又はシートマスクを含むことができる。
本発明のもう一つの具体例は、前記薬学組成物の治療学的に有効な量を哺乳動物に投与するステップを含む、皮膚炎の予防、改善、緩和、又は治療する方法を提供する。
本発明の皮膚炎の予防、改善、緩和、又は治療する方法において、前記哺乳動物はヒト、イヌ、ネコ、齧歯類、ウマ、ウシ、サル、又はブタであってもよい。
本発明の組成物は、皮膚炎の原因となる様々な炎症性サイトカイン及び炎症関連因子の生成を減少させ、炎症関連免疫細胞の活性ないしは関与を阻害して皮膚炎を予防、改善、緩和、又は治療することができる。
特に、本発明の組成物は、皮膚炎を引き起こす複数のサイトカイン標的に対して作用し、様々な原因に起因する皮膚炎に対する広範囲の適用が可能であり、効果的に皮膚炎を抑制及び緩和させることができる。また、本発明の組成物は、皮膚炎の軽症、中等度、重症の疾患進行程度によって発現様相が異なるサイトカインの標的を調節できるので軽症、中等度、重症の皮膚炎の予防、改善、緩和、又は治療に適用が可能であると期待される。さらに、本発明の組成物は、皮膚炎の急性、慢性などの発症様相によって発現様相が異なるサイトカインの標的を調節できるので、急性及び慢性皮膚炎の予防、改善、緩和、又は治療に適用が可能であると期待される。
したがって、本発明の組成物は、皮膚炎の予防、改善、緩和、又は治療用薬学組成物、皮膚外用剤、及び化粧料組成物として有用に使用することができる。
また、本発明は、高純度でありながら、粒子サイズ分布が均一な脂肪由来幹細胞由来のエキソソームを低価で大量に得ることができる。したがって、本発明は、機能的活性に優れた脂肪由来幹細胞由来のエキソソームを有効成分として含む組成物を低価で大量に提供することができる。また、本発明の組成物は、スケールアップ(scale−up)が可能であり、GMP(Good Manufacturing Practice)にも適している。
一方、前述のような効果によって、本発明の範囲が制限されるものではない。
本発明の一具体例により脂肪由来幹細胞培養液からエキソソームを製造する方法においてエキソソームを分離及び精製する過程を説明するフローチャートである。 本発明の一具体例により脂肪由来幹細胞培養液からエキソソームを製造するステップ(step)別に溶液内に含まれているタンパク質の総量の割合(Relative amount of protein)を測定した結果を示す。各ステップ別のタンパク質総量の割合は、幹細胞培養液全体に対するタンパク質総量の相対的な割合で示した。実験結果は、2つの異なるバッチから得られた結果をそれぞれ示した。 本発明の一具体例により得られたエキソソームの生産性(productivity)と純度(purity)を測定した結果を図示したものである。エキソソームの生産性は、「幹細胞培養液(CM)単位mL当り得られたエキソソームの粒子数」で計算し、エキソソームの純度は、「最終分画物に含まれているタンパク質の単位μg当りエキソソームの粒子数」で計算した。実験結果は、5つの異なるバッチ(batch)から得られた結果を示した。 本発明の一具体例によって得られたエキソソームの物理的特性の分析結果を示したものである。TRPS(tunable resistive pulse sensing)分析による粒子サイズ分布と粒子数を示す。 本発明の一具体例によって得られたエキソソームの物理的特性の分析結果を示したものである。NTA(nanoparticle tracking analysis)分析による粒子サイズ分布と粒子数を示す。 本発明の一具体例によって得られたエキソソームの物理的特性の分析結果を示したものである。TEM(transmitted electron microscopy)分析による粒子画像を倍率により図示した。 本発明の一具体例によって得られたエキソソームの物理的特性の分析結果を示したものである。本発明の一具体例によって得られたエキソソームのウエスタンブロットの結果を示す。 本発明の一具体例によって得られたエキソソームの物理的特性の分析結果を示したものである。本発明の一具体例によって得られたエキソソームに対するマーカー分析においてCD63及びCD81のフローサイトメトリー分析の結果を示す。 トレハロース添加によって、粒子サイズ分布が均一で純度の高いエキソソームが得られることを示す粒子サイズ分布に関するNTA分析結果を示す。添加されたトレハロースの量が増加するにつれて、単一のピークを有する粒子サイズ分布の結果を得ることができる。 トレハロース添加によって、粒子サイズ分布が均一で純度の高いエキソソームが得られることを示す粒子サイズ分布に関するNTA分析結果を示す。添加されたトレハロースの量が増加するにつれて、単一のピークを有する粒子サイズ分布の結果を得ることができる。 トレハロース添加によって、粒子サイズ分布が均一で純度の高いエキソソームが得られることを示す粒子サイズ分布に関するNTA分析結果を示す。添加されたトレハロースの量が増加するにつれて、単一のピークを有する粒子サイズ分布の結果を得ることができる。 本発明の一具体例によるエキソソームの製造過程でトレハロース添加の有無による粒子サイズ分布を示すNTA分析結果を示す。製造過程の全過程でトレハロースを添加した場合の結果を示す。 本発明の一具体例によるエキソソームの製造過程でトレハロース添加の有無による粒子サイズ分布を示すNTA分析結果を示す。細胞培養液を凍結保管し、解凍後、トレハロースを添加した場合の結果を示す。 本発明の一具体例によるエキソソームの製造過程でトレハロース添加の有無による粒子サイズ分布を示すNTA分析結果を示す。トレハロースを添加せずに製造した場合の結果を示す。 図6A乃至図6Cの方法により分離したエキソソームの相対的な生産性(Relative productivity)と相対的な濃度(Relative concentration)を比較した結果を示した。 図6A乃至図6Cの方法により分離したエキソソームの平均粒子サイズ(Mean size)を示した。 本発明の一具体例によるエキソソームによる、炎症反応の一種であるNO形成の減少効果を確認した実験結果を示す。図においてPBSはリン酸緩衝塩類溶液 (phosphate−buffered saline)、DEXはデキサメタゾン(dexamethasone)、EXOはエキソソーム、CMは脂肪由来幹細胞培養液(conditioned media)、CM−EXOはエキソソームが除去された脂肪由来幹細胞培養液(exosome−depeleted conditioned media)を示す。 本発明の一具体例により分離されたエキソソームによるNO形成減少効果と、従来の沈殿法(PPT)によって分離されたエキソソームによるNO形成減少効果を比較した実験結果を示す。従来の沈殿法により分離されたエキソソームのNTA分析結果である。 本発明の一具体例により分離されたエキソソームによるNO形成減少効果と、従来の沈殿法(PPT)によって分離されたエキソソームによるNO形成減少効果を比較した実験結果を示す。本発明の一具体例による方法によって分離精製されたエキソソームのNTA分析結果である。 本発明の一具体例により分離されたエキソソームによるNO形成減少効果と、従来の沈殿法(PPT)によって分離されたエキソソームによるNO形成減少効果を比較した実験結果を示す。NO形成減少効果を比較図示したグラフである。NO形成の減少程度は陽性対照群であるデキサメタゾン(Dex)によるNO形成の減少程度の相対比率(%)で表示した。 アトピーが誘発されたマウス(皮膚炎誘発動物モデル1)で、本発明の一具体例によるエキソソームを処理した結果、アトピーの症状が緩和されたことを確認した結果を示す。 皮膚炎誘発動物モデル1に、本発明の一具体例によるエキソソームを処理した後、皮膚損傷領域のサンプルで炎症性サイトカインであるIL−4及びIL−31 mRNAの変化量を確認したリアルタイムPCRの結果を示すグラフである。 アトピーが誘発されたマウス(皮膚炎誘発動物モデル2)で、本発明の一具体例によるエキソソームを処理した結果、エキソソームの用量依存的にアトピーの症状が緩和されたことを確認した結果を示す。 11の結果を数値化して比較したグラフである。 皮膚炎誘発動物モデル2に、本発明の一具体例によるエキソソームを処理した後、皮膚損傷領域のサンプルで炎症性サイトカインであるIL−4、IL−31、TNF−α及びIL−23 mRNAの変化量を確認したリアルタイムPCRの結果を示すグラフである。 皮膚炎誘発動物モデル2に、本発明の一具体例によるエキソソームを処理した後、血液中に存在する(A)IgE、(B)白血球(white blood cells)、及び(C)好酸球(eosinophils)を測定して示したグラフである。 PKH67で染色されたエキソソームを確認した蛍光強度の測定結果を示す。 ブタ皮膚組織内部に、蛍光染色された本発明のエキソソームが伝達された程度を確認した蛍光顕微鏡画像である。蛍光染色された本発明のエキソソームを緩衝溶液に希釈してブタ皮膚表面に塗布し、一定時間経過後に確認した蛍光顕微鏡画像である。 マウス皮膚組織の内部に、蛍光染色された本発明のエキソソームが伝達された程度を確認した共焦点蛍光顕微鏡画像と、これから各画像上の蛍光強度を測定して得た総蛍光強度を比較して示したグラフである。図19の上段は、蛍光染色された本発明のエキソソームを緩衝溶液に希釈してマウス皮膚表面に塗布し、一定時間経過後に確認した共焦点蛍光顕微鏡画像である。 ヒト皮膚繊維芽細胞であるHS68細胞に本発明の一具体例によるエキソソームを処理した後、細胞毒性がないことを確認した結果を示す。 本発明の一具体例によるエキソソームを含む組成物をヒトの皮膚(患部)に塗布した後、前記組成物が塗布された皮膚(患部)に微細電流を流すイオントフォレシスを行った結果、皮膚炎がひどい皮膚(患部)の紅斑などが著しく改善されたことを示す写真である。 自然発生重症アトピー性皮膚炎に苦しむシェットランド・シープドッグに本発明の一具体例によるエキソソームを皮下注射した結果、アトピーの症状が著しく改善されたことを示す写真である。
以下、本発明を下記の実施例でより詳細に記述する。ただし、下記の実施例は、本発明の内容を例示するものに過ぎず、本発明の権利範囲を制限したり限定するものではない。本発明の詳細な説明及び実施例から、本発明が属する技術分野の通常の技術者が容易に類推できることは本発明の権利範囲に属するものと解釈される。本発明に引用された参考文献は、本発明に参考として統合される。
明細書全体で、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、これは特に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含みうることを意味する。
実施例1:細胞の培養
マウスマクロファージ細胞株であるRAW264.7は、韓国細胞株バンクから購入して培養した。細胞培養のために10%ウシ胎児血清(fetal bovine serum:ThermoFisher Scientificから購入)及び1%抗生剤−抗真菌剤(antibiotics−antimycotics:ThermoFisher Scientificから購入)が含有されたDMEM(ThermoFisher
Scientificから購入)培地に5%CO、37℃の条件で継代培養した。
ヒト皮膚繊維芽細胞(human dermal fibroblast)であるHS68細胞はATCCから購入し、10%ウシ胎児血清(fetal bovine serum:ThermoFisher Scientificから購入)及び1%抗生剤−抗真菌剤(antibiotics−antimycotics:ThermoFisher Scientificから購入)が含有されたDMEM(ThermoFisher Scientificから購入)培地に5%CO、37℃の条件で継代培養した。
当該発明の属する技術分野で公知の細胞培養方法により、5%CO、37℃の条件で脂肪由来幹細胞を培養した。次に、リン酸緩衝塩類溶液(phosphate−buffered saline)(ThermoFisher Scientificから購入)で洗浄した後、無血清、無フェノールレッド培地に交換して、1日〜10日間培養し、その上清(以下、培養液)を回収した。
エキソソームの分離過程で粒子サイズ分布が均一で純度の高いエキソソームを得るために培養液にトレハロースを2重量%添加した。トレハロースを添加した後、培養液を0.22μmフィルタでろ過して細胞残骸物、老廃物及び巨大粒子等の不純物を除去した。ろ過された培養液は、すぐに分離過程を経てエキソソームを分離した。また、ろ過された培養液は、冷蔵庫(10℃以下)で保管した後、エキソソーム分離に使用した。また、ろ過された培養液は、−60℃以下の超低温冷凍庫で凍結保管してから解凍した後、エキソソームの分離を行った。その後、培養液からタンジェント流ろ過装置(Tangential Flow Filtration;TFF)を用いて、エキソソームを分離した。
実施例2:TFF法によるエキソソームの分離及び精製
実施例1で0.22μmフィルタでろ過された培養液からエキソソームを分離、濃縮、脱塩とバッファー交換(diafiltration)をするためにTFF(Tangential Flow Filtration)法を使用した。TFF法を用いてエキソソームを分離、濃縮する前に培養液を超音波処理(sonication)して潜在的なエキソソームの塊を解いた。TFF法のためのフィルタとしては、カートリッジフィルタ(cartridge filter、別名hollow fiber filter;GE Healthcareから購入)、又はカセットフィルタ(cassette filter;Pall又はSartorius又はMerck Milliporeから購入)を使用した。TFFフィルタは、様々な分画分子量(molecular weight cutoff;MWCO)によって選択されてもよい。選択されたMWCOによって選別的にエキソソームを分離、濃縮し、MWCOよりも小さい粒子やタンパク質、脂質、核酸、低分子化合物等は除去した。
エキソソームを分離、濃縮するためにMWCO 100,000Da(Dalton)、300,000Da、又は500,000DaのTFFフィルタを使用した。培養液をTFF法を用いて1/100〜1/25程度の体積になるまで濃縮し、MWCOよりも小さい物質は除去してエキソソームを分離した。
分離、濃縮されたエキソソーム溶液はTFF法を用いて、さらに脱塩とバッファー交換(diafiltration)を行った。このとき、脱塩とバッファー交換は連続的に実行(continuous diafiltration)又は断続的に実行(discontinuous diafiltration)し、開始体積(starting
volume)に対して少なくとも4倍、好ましくは6倍〜10倍以上、より好ましくは12倍以上の体積を有する緩衝溶液を用いて行った。緩衝溶液には、粒子サイズ分布が均一で純度の高いエキソソームを得るためにPBSに溶かした2重量%のトレハロースを添加した。トレハロース処理により、高純度でありながら、粒子サイズ分布が均一なエキソソームを高収率で得ることができる効果を確認した結果は、図6A〜図6Eに示した。
実施例3:分離されたエキソソームの特性の分析
分離されたエキソソーム、培養液、及びTFF分離過程の分画物におけるタンパク質の量は、BCA発色法(ThermoFisher Scientificから購入)、又はフルオロプロファイル(FluoroProfile)蛍光法(Sigmaから購入)を用いて測定した。本発明の一具体例のTFF法によりエキソソームが分離、濃縮されてタンパク質、脂質、核酸、低分子化合物等が除去される程度は、タンパク質定量法によってモニタリングし、その結果を図2に示した。その結果、本発明の一具体例のTFF法によって非常に効果的に培養液に存在するタンパク質が除去されることが分かった。
本発明の一具体例のTFF法によりエキソソームを分離する場合、生産性と純度を独立した5つのバッチで比較した結果を図3に示した。独立した5つのバッチから得られた結果を分析した結果、本発明の一具体例のTFF法によって非常に安定的にエキソソームを分離できることを確認した。
分離されたエキソソームはナノ粒子トラッキング解析(nanoparticle tracking analysis:NTA;Malvernから購入)、又は可変抵抗パルス検出(tunable resistive pulse sensing:TRPS;Izon Scienceから購入)によって粒子のサイズと濃度を測定した。分離されたエキソソームの均一度とサイズは、透過型電子顕微鏡(transmitted
electron microscopy:TEM)を用いて分析した。本発明の一具体例の分離方法によって分離されたエキソソームのTRPS、NTA、TEMの分析結果は、図4A〜図4Cに示した。
TFF法でエキソソームを分離した後、トレハロースの添加の有無によるエキソソームのサイズ分布をNTA分析した結果を図5A〜図5Cに示した。トレハロース濃度を0重量%、1重量%及び2重量%に増加させ(図5A〜図5Cの上から下)、3回繰り返して実験した。トレハロースが存在しない場合、300nm以上の大きさを有する粒子が確認されるのに対し、トレハロースの添加量を増やすと300nm以上の大きさを有する粒子が減少し、エキソソームのサイズ分布が均一になることを確認した。
TFF法でエキソソームを分離する過程でトレハロースの添加による効果をさらに調査した。図6A〜図6Cに示すようにエキソソームの製造過程の全過程にPBSに溶かした2重量%のトレハロースを添加した場合、均一のサイズ分布を有するエキソソームを得ることができた(図6A)。一方、トレハロースを添加せずに凍結保存した培養液を使用するが、脱塩とバッファー交換の過程においてのみトレハロースを添加してTFF過程を進めた場合や、トレハロースを全く添加せずにTFF過程を進めた場合、サイズが大きい粒子が多く含まれる不均一なエキソソームを得た(図6B及び図6C)。
分離されたエキソソームの相対的な生産性と濃度を比較した結果、エキソソームの製造過程の全過程にトレハロースを添加した場合、非常に高い生産性でエキソソームを得ることができ、得られたエキソソームの濃度も5倍以上高かった(図6D)。NTA分析の結果から示されたように、分離されたエキソソームの平均サイズもエキソソームの製造過程の全過程にトレハロースを添加した場合、200nmで均一に確認された(図6E)。
図4Dは、本発明の一具体例の分離方法によって分離されたエキソソームに対してウエスタンブロットを行った結果として、CD9、CD63、CD81、及びTSG101マーカーの存在を確認した。各マーカーに対する抗体には、それぞれ抗CD9(Abcamから購入)、抗CD63(System Biosciencesから購入)、抗CD81(System Biosciencesから購入)、及び抗TSG101(Abcamから購入)を使用した。
図4Eは、本発明の一具体例の分離方法によって分離されたエキソソームに対してフローサイトメトリーを用いて分析した結果としてCD63及びCD81マーカーの存在を確認した。CD63に対して陽性(positive)であるエキソソームを分離するためにエキソソームヒューマンCD63分離/検出キット(ThermoFisher Scientificから購入)をメーカーの方法に従って使用し、PE―マウス抗ヒトCD63(PE−Mouse anti−human CD63)(BDから購入)及びPE―マウス抗ヒトCD81(PE−mouse anti−human CD81)(BDから購入)を使用してマーカーを染色した後、フローサイトメトリー(ACEA Biosciences)を用いて分析した。
前記の結果を総合すると、本発明の一具体例の分離方法は、タンジェント流ろ過を用いた分離及び/又は精製の過程でトレハロースを添加して、高純度でありながら、粒子サイズ分布が均一なエキソソームを高収率で経済的で、かつ効率的に分離及び精製できることが確認できた。また、本発明の一具体例の分離方法の工程は、スケールアップが可能でありGMPにも適合することが分かった。
実施例4:エキソソーム処理による細胞毒性の測定
ヒト皮膚繊維芽細胞であるHS68細胞で本発明の一具体例の分離方法によって得られたエキソソームの毒性を評価するために、細胞に濃度別にエキソソームを処理し、細胞の増殖率を確認した。HS68細胞を、10%FBSを含むDMEMに懸濁させた後、80〜90%の密集度(confluency)を有するように分株し、37℃、5%COインキュベーターで24時間培養した。24時間後、培養液を除去し、実施例2で準備されたエキソソームを濃度別に処理して、24〜72時間培養しながら細胞生存率を評価した。細胞生存率をWST−1試薬(WST−1 reagent)(Takaraから購入)、MTT試薬(Sigmaから購入)、セルタイターグロ試薬(CellTiter−Glo reagent)(Promegaから購入)、又はアラマールブルー試薬(alamarBlue reagent)(ThermoFisher Scientificから購入)とマイクロプレートリーダー(microplate reader)(Molecular Devicesから購入)を用いて測定した。
比較群はエキソソームが処理されていない一般の細胞培養培地で培養された細胞数を基準にしており、試験された濃度範囲内で、本発明のエキソソームによる細胞毒性が示されないことを確認した(図18)。
実施例5:マクロファージ細胞株を用いた炎症反応の測定
RAW264.7細胞を、10%FBSを含むDMEM培地に懸濁させ、これをマルチウェルプレート(multiwell plate)の各ウェルに80〜90%の密集度(confluency)を有するように分株した。翌日LPSが含まれた新たな無血清培地に希釈した本発明のエキソソーム(実施例2で準備されたエキソソーム)を適正濃度で1〜24時間処理して培養した。培養が終わった培養上清を取り、培養液中に存在する NOを測定して炎症反応を確認した。培養液内の炎症反応は、NO検出キット(detection kit)(イントロンバイオもしくはプロメガから購入)を用いて測定した 。陽性対照群としてデキサメタゾン(dexamethasone)(Sigmaから購入)を処理した。
に示すように、マウスのマクロファージであるRAW264.7細胞にLPS存在下で、本発明のエキソソームを処理した結果、LPSによって誘導される炎症反応であるNO生成を濃度依存的に減少させることを確認した。このような結果は、本発明のエキソソームが皮膚炎の予防、改善、緩和、又は治療のために有用な機能的活性、すなわちLPSにより誘導された炎症反応を減少させる活性を有し、本発明のエキソソームは皮膚炎の予防、改善、緩和、又は治療のための組成物の有効成分として有効に活用できることを強く示唆している。
実施例6:分離方法によるNO形成の減少効果の比較
分離方法によるエキソソームのNO形成の減少効果を比較するために、本発明の一具体例のTFF分離精製によって得られたエキソソーム以外に、従来の沈殿法によって分離されたエキソソームを準備した。沈殿法はメーカー(System Biosciences)のプロトコルに基づいて実施した。従来の沈殿法によって分離されたエキソソーム(図A参照)は、本発明の一具体例のTFF法によって分離精製されたエキソソーム(図 B参照)と比較して、粒子サイズ分布の均一度が低く、様々なサイズを有することを確認した。また、図Cに示すように、本発明の一具体例のTFF法によって分離精製されたエキソソームは、従来の沈殿法によって得られたエキソソームに比べてはるかに高いレベルでNO形成を抑制することを確認した。このような結果は、本発明の一具体例により分離精製されたエキソソームが従来の方法により分離されたエキソソームに比べて、粒子サイズ分布の均一度とNO形成抑制の面で優れていることを示している。
したがって、本発明の一具体例の分離方法によって得られたエキソソームは、従来の分離方法によって得られたエキソソームと比較して性能又は機能的活性(例えば、粒子サイズ分布の均一性、NO生成抑制、炎症反応の減少等)にはるかに優れ、このように機能的活性に優れた幹細胞由来のエキソソームを有効成分として含有する本発明の組成物は、皮膚炎の予防、改善、緩和、又は治療効果の面で従来技術よりもはるかに優れているといえる。
実施例7:皮膚炎誘発動物モデル
雄NC/Ngaマウス(16〜18g、5週齢;中央実験動物から購入)を購入して7日間の適応期を通じて本実験に使用した。適応期を経たマウスは皮膚炎誘発後、以下のようにそれぞれ5群に分類した。
(1)Normal:正常対照群
(2)Vehicle(皮膚炎誘発群):イエダニ抽出物により皮膚炎を誘発した陰性対照群
(3)IV:イエダニ抽出物により皮膚炎誘発後、実施例2で準備されたエキソソームを個体別に2.8μgの用量で週3回ずつ2週間、血管内投与(IV:intravenous injection)した実験群
(4)SC:イエダニ抽出物により皮膚炎誘発後、実施例2で準備されたエキソソームを個体別に2.8μgの用量で週3回ずつ2週間、皮下投与(SC:subcutaneous injection)した実験群
(5)Pred:イエダニ抽出物により皮膚炎誘発後、プレドニゾロン(prednisolone)を毎日経口投与した実験群
NC/Ngaマウス(中央実験動物から購入)の耳介部分をカミソリで除毛した後、除毛剤を適量塗布して除毛した。除毛剤をふき取った後、AD誘発試薬(イエダニ抽出物;BioStir Inc.から購入)をマイクロピペットチップ(micro pipet
tip)を用いて、耳介部分に均一に塗布した。必要に応じてカミソリで除毛した後、4%SDS水溶液150μLをマイクロピペットチップ(micro pipet tip)を用いて、耳介部分に均一に塗布した。ドライヤーを用いて冷風で乾燥させた後、約2〜3時間自然乾燥させた後、AD誘発試薬をマイクロピペットチップ(micro pipet tip)を用いて耳介部分に均一に塗布した。すべての前処理は、1週間に2回、計3週間、6回の処理で行った。
実施例2で準備されたエキソソーム投与開始前の皮膚臨床指数の評価を実施して順位化したスコアに基づいて、各群の平均スコアが最大限均一に分布するように、ランダム法で分配して群を分離した。
Aは、アトピーが誘発されたマウスの写真(No treatment)と、本発明の一具体例によるエキソソーム処理(IV及びSC)によるアトピー症状の緩和を示す写真である。図Bは(2)〜(5)の各実験群のアトピー臨床スコアを図式化したグラフであり、本発明の一具体例によるエキソソームを処理した群において、アトピー臨床スコアが改善されたことを確認した。また、図Cは、(2)〜(5)の各実験群で測定された耳の厚さを(1)の正常群と比較して相対的な変化量を示したグラフであり、本発明の一具体例によるエキソソームを処理した群で、耳の厚さが減少したことを確認した。
まとめると、前記の実験を通じて、本発明のエキソソームが処理された群(IV及びSCの両方)において、皮膚臨床指数と耳の厚さが減少されたことを確認した。
実施例8:皮膚炎誘発動物モデル2
エキソソームの用量依存的な効果を確認するために、実施例7と同様に、皮膚炎を誘発した後、以下のように9群に分類した。
(1)Normal:正常対照群(図11で「N」と表記)
(2)Control(皮膚炎誘発群):イエダニ抽出物により皮膚炎を誘発した陰性対照群(図11で「C」と表記)
(3)IV、L(exosome、low):イエダニ抽出物により皮膚炎誘発後、実施例2で準備されたエキソソームを個体別に0.14μgの用量で週3回ずつ4週間、血管内投与(IV:intravenous injection)した実験群
(4)IV、M(exosome、medium):イエダニ抽出物により皮膚炎誘発後、実施例2で準備されたエキソソームを個体別に1.4μgの用量で週3回ずつ4週間、血管内投与(IV:intravenous injection)した実験群
(5)IV、H(exosome、high):イエダニ抽出物により皮膚炎誘発後、実施例2で準備されたエキソソームを個体別に10μgの用量で週3回ずつ4週間、血管内投与(IV:intravenous injection)した実験群
(6)SC、L(exosome、low):イエダニ抽出物により皮膚炎誘発後、実施例2で準備されたエキソソームを個体別に0.14μgの用量で週3回ずつ4週間、皮下投与(SC:subcutaneous injection)した実験群
(7)SC、M(exosome、medium):イエダニ抽出物により皮膚炎誘発後、実施例2で準備されたエキソソームを個体別に1.4μgの用量で週3回ずつ4週間、皮下投与(SC:subcutaneous injection)した実験群
(8)SC、H(exosome、high):イエダニ抽出物により皮膚炎誘発後、実施例2で準備されたエキソソームを個体別に10μgの用量で週3回ずつ4週間、皮下投与(SC:subcutaneous injection)した実験群
(9)Pred:イエダニ抽出物により皮膚炎誘発後、プレドニゾロン(prednisolone)を毎日経口投与した実験群(図11で「P」と表記)
皮膚炎誘発は実施例7と同様に行い、AD誘発試薬を過量に塗布してエキソソームを投与する時点で平均皮膚臨床指数が9になるようにした。実施例2で準備されたエキソソーム投与開始前の皮膚臨床指数の評価を実施して順位化したスコアに基づいて、各群の平均スコアが最大限均一に分布するように、ランダム法で分配して群を分離した。
11の上段(上から一番目及び二番目)は、アトピーが誘発されたマウスの写真(0日目)と、本発明の一具体例によるエキソソーム処理により用量依存的にアトピーの症状が緩和されたこと(28日目)を示す写真である。図12Aは(2)〜(9)の各実験群のアトピー臨床スコアの相対的改善度を図式化したグラフであり、本発明の一具体例によるエキソソームを処理した群(IV及びSC)で用量依存的にアトピー臨床スコアが改善されたことを確認した。
11の中段(上から三番目及び四番目)は、耳の皮膚組織の切片(section)を、H&E及びトルイジンブルーで染色した結果である。犠牲にしたマウスの耳の皮膚組織をH&Eで染色した後、耳の皮膚組織の厚さを測定した。図12Bは(2)〜(9)の各実験群で測定された耳の皮膚組織の厚さを(1)の正常群と比較して示したグラフであり、本発明の一具体例によるエキソソームを処理した群(IV及びSC)で耳の皮膚組織の厚さが用量依存的に減少したことを確認した。また、犠牲にしたマウスの耳の皮膚組織をトルイジンブルーで染色した後、炎症細胞の一種であるマスト細胞の流入の程度を測定した。図12Cは(2)〜(9)の各実験群で測定されたマスト細胞の数を(1)の正常群と比較して示したグラフであり、本発明の一具体例によるエキソソームを処理した群(IV及びSC)でマスト細胞の流入が用量依存的に減少したことを確認した。
11の下段(上から五番目及び六番目)は、犠牲にしたマウスの耳の皮膚組織を抗−CD86抗体及び抗−CD206抗体で免疫組織化学染色(Immunohistochemical staining)をした結果である。正常な皮膚では発見されず、アトピー性皮膚炎の病変に豊富に存在する炎症性樹状表皮細胞(inflammatory dendritic epidermal cells;IDECs)は、その表面にCD86抗原及びCD206抗原を発現することが知られている(非特許文献3、 非特許文献4)。したがって、アトピー性皮膚炎の病変内CD86+細胞数及びCD206+細胞数を測定すると皮膚炎の症状の改善程度を判断することができる。
犠牲にしたマウスの耳の皮膚組織切片を抗−CD86抗体及び抗−CD206抗体(Abcam、Cambridge、MA)で免疫組織化学染色(Immunohistochemical staining)をした後、CD86+細胞数及びCD206+細胞数を測定した。図12D及び図12Eは(2)〜(9)の各実験群で測定されたCD86+細胞数及びCD206+細胞数を(1)の正常群と比較して示したグラフであり、本発明の一具体例によるエキソソームを処理した群(IV及びSC)でCD86+細胞数及びCD206+細胞数が用量依存的に減少したことを確認した。このような結果は、アトピー性皮膚炎の病変内の炎症性樹状表皮細胞の浸潤が減少し、皮膚炎の症状が緩和ないしは改善されたことを示唆している。
まとめると、前記実験により、本発明のエキソソームが処理された群(IV及びSCの両方)で用量依存的に皮膚臨床指数、耳の皮膚組織の厚さ、マスト細胞の流入、及び炎症性樹状表皮細胞の浸潤が減少されたことを確認した。
実施例9:サイトカインmRNA発現量の測定
犠牲にしたマウスの皮膚の損傷部位の組織を粉砕して得られた総RNAからcDNAを製造してリアルタイムPCR法を用いて、皮膚炎の主な原因となる様々な炎症性サイトカインmRNAの変化量を測定した。IL−4、IL−31、IL−23及びTNF−αの遺伝子を定量するための標準遺伝子としてGAPDH遺伝子を使用した。リアルタイムPCRに使用したプライマーの種類と配列は下記表の通りである。
Figure 0006970459
前記動物モデル1の実験を通じて、本発明のエキソソームが処理された群(IV及びSCの両方)で皮膚炎の原因となる炎症関連サイトカインであるIL−4及びIL−31のmRNA発現量がすべて減少することを確認した(図10A及び図10B)。また、前記動物モデル2の実験を通じて、本発明のエキソソームが処理された群(IV及びSCの両方)で皮膚炎の原因となる様々な炎症関連サイトカイン、すなわちIL−4、IL−31、TNF−α及びIL−23のmRNA発現量がすべて用量依存的に減少することを確認した(図13A〜図13D)。
本発明のエキソソームが処理された群は、対照群(control)及びプレドニゾロン処理群に比べて用量依存的にIL−4、IL−31、TNF−α及びIL−23のmRNA発現量をすべて減少させたが、これらの炎症関連サイトカインは、皮膚炎関連治療剤の開発のための主要標的である。これら複数の標的に対する発現量の減少は、皮膚炎の抑制及び緩和と関連している。IL−4は、IgEへのアイソタイプクラススイッチング(isotype class switching)を開始し、好酸球を活性化させる。また、IL−31は、IgEへのアイソタイプクラススイッチング(isotype class switching)に影響を与え、炎症性細胞が皮膚に集まるようにし、増加したIL−31は皮膚炎の悪化と関連があることが知られている。IL−23は、Th0タイプのT細胞をTNF−αを生成する病原性ヘルパーT細胞に分化させ、TNF−αは血漿中の濃度が高ければ皮膚炎の悪化と関連があることが知られている。このような点を総合的に考慮すると、本発明のエキソソームは皮膚炎の主な原因となる複数のサイトカインの発現を抑制し、炎症反応を調節すると判断される。
したがって、本発明のエキソソームは皮膚炎を引き起こす様々な炎症性サイトカインの標的(すなわち、IL−4、IL−31、IL−23、及びTNF−α)に対して作用し、様々な原因に起因する皮膚炎に対する広範囲の適用が可能であり、効果的に皮膚炎を抑制及び緩和させることができると期待される。
実施例10:血液分析
犠牲にしたマウスの血液から血漿を分離して、血中の免疫グロブリンE(Immunoglobulin E;IgE)の濃度をELISA Kitを用いて測定した。前記実験を通じて、実施例2で準備されたエキソソームが処理された群でエキソソームの用量依存的に血中IgEレベルが減少したことを確認した(図14A)。
また、犠牲にしたマウスの全血を用いて血中の細胞の数を測定した。サイトスピン(ThermoFisher Scientificから購入)を用いて、一定量の全血細胞を1,000rpmで10分間遠心分離した後、スライド乾燥させてからDiff−Quik染色を行い、その後、白血球(white blood cells)及び好酸球(eosinophils)の数を測定した。前記実験を通じて、実施例2で準備されたエキソソームが処理された群でエキソソームの用量依存的に血中白血球及び好酸球の数が減少することを確認した(図14B及び図14C)。
前記のような結果から、本発明の組成物は、皮膚炎の原因となる炎症反応因子である血中IgEレベルを減少させるだけでなく、血中白血球及び好酸球の数を減少させ、また、様々な炎症性サイトカイン及び炎症関連因子の生成を減少させ、炎症関連免疫細胞の活性ないしは関与を阻害することがわかり、皮膚炎の予防、改善、緩和、又は治療用薬学組成物、皮膚外用剤及び化粧料組成物として有用に使用することができる。
実施例11:本発明のエキソソームの皮膚透過能力試験
蛍光染色されたエキソソームを製造するためにPKH67染料(Sigmaから購入)を使用した。1mMのPKH67をDiluent C(Sigmaから購入)に希釈して、10μMのPKH67溶液を製造した後、適正濃度のエキソソーム溶液と混合して、常温で光を遮断した状態で10分間反応させた。反応が終わった後、PKH67で染色されたエキソソーム(以下、「PKH−エキソソーム」と略称)から残りのPKH67染料を除去するためにMW3000スピンカラム(ThermoFisher Scientificから購入)を使用した。蛍光測定器(Molecular Devicesから購入)を用いて確認した結果、エキソソームと反応しないPKH67を除去した後、PKH−エキソソームで十分な強度の蛍光が検出されることを確認した(図15)。
PKH−エキソソームを適正濃度、例えば1×10粒子/mL〜1×10粒子/mLの濃度でリン酸緩衝塩類溶液(PBS)に分散させた後、ブタ皮膚組織の皮膚外側面に塗布した。塗布されたPKH−エキソソームの乾燥を防ぐために不織布を被せた後、適正時間、例えば30分〜1時間反応させ、PKH−エキソソームが皮下組織に伝達されるようにした。反応が終了した後、ブタ皮膚組織を3.7%ホルムアルデヒド溶液に浸し、一晩反応させ、リン酸緩衝塩類溶液で5分間ずつ3回洗浄した。洗浄されたブタ皮膚組織を30%スクロース溶液に浸して処理した後、OCT化合物を処理した。再びリン酸緩衝塩類溶液で5分間ずつ3回洗浄した後、ミクロトームを用いて縦断面で切片を作製し、スライドガラス上に組織切片を位置させた。一方、組織切片の作製は、ホルムアルデヒド溶液で組織を固定する前に行うこともできる。組織切片でPKH−エキソソームから検出される蛍光は、蛍光顕微鏡を用いて観察した。以上の方法でブタ皮膚組織の表皮を透過して皮下組織に伝達されたPKH−エキソソームを確認した(図16)。図16で確認されるように、本発明のエキソソームは皮膚バリアを効果的に通過して皮膚組織の内部に深く伝達でき、皮膚に対して効果的に吸収される。したがって、前記エキソソームを有効成分として含有する皮膚外用剤又は化粧料組成物は、皮膚炎の予防、改善、緩和、又は治療などにおいて、効果的に作用すると期待される。
次に、ヘアレスマウスの皮膚組織を摘出してフランツ拡散セル(Franz Diffusion Cell)のチャンバの上部に位置させた。このとき、拡散セルの内部はリン酸緩衝塩類溶液で満たされた。PKH−エキソソームを適正濃度、例えば1×10粒子/mL〜1×10粒子/mLの濃度でリン酸緩衝塩類溶液(PBS)に分散させた後、マウスの皮膚組織の外側に塗布した。このとき、PKH−エキソソームの乾燥を防ぐために不織布をマウスの皮膚組織の外側に予め位置させ、不織布と皮膚組織の間にPKH−エキソソームを注入した。その後、30分〜1時間反応させた。反応が終わった後、すぐに共焦点蛍光顕微鏡(Leica、SP8X)を用いて皮膚組織の内部に伝達されたPKH−エキソソームを確認し、1時間〜6時間、皮膚組織とPKH−エキソソーム溶液をさらに反応させた後、共焦点蛍光顕微鏡でPKH−エキソソームを確認した。以上の方法で確認した結果、本発明のエキソソームは皮膚バリアを効果的に通過して皮膚組織の内部に深く伝達でき、皮膚に効果的に吸収される(図17)。
したがって、前記エキソソームを有効成分として含有する皮膚外用剤又は化粧料組成物は、皮膚炎の予防、改善、緩和、又は治療などにおいて、効果的に作用すると期待される。
実施例12:ヒト皮膚に対するエキソソームを有効成分として含む組成物の処理
本発明の一具体例の分離方法によって得られたエキソソームを含有する組成物(エキソソームを含む懸濁液)を、重症アトピー患者3人の患部(手、首、腕など)に1〜2週間週3回にわたり塗布した後、イオントフォレシス装置を使用して、前記組成物が塗布された患部に微細電流を流すイオントフォレシスを行った。その結果、患者の激しいかゆみが著しく緩和され、皮膚炎に関連する紅斑の症状も顕しく改善された(図19)。本発明のエキソソームを含有する組成物を適用した患者全員が激しいかゆみや皮膚炎に関連する紅斑の症状が緩和され、ステロイドや抗ヒスタミン製剤の処方を中止してもよい程度に症状が改善された。
したがって、本発明の一具体例の分離方法によって得られたエキソソームを有効成分として含有する皮膚外用剤又は化粧料組成物は、前記のような臨床試験で確認されるように、皮膚炎の予防、改善、緩和、又は治療効果を示すことがわかる。
実施例13:イヌ科動物に対するエキソソームを有効成分として含む組成物の処理
自然に発生した重症アトピー性皮膚炎に苦しむシェットランド・シープドッグ(Shetland Sheepdog)(体重13kg、9年齢)を対象に実験を行った。本発明の一具体例の分離方法によって得られたエキソソーム(実施例2で準備されたエキソソーム)を含有する組成物を、自然発生重症アトピー性皮膚炎に苦しむシェットランド・シープドッグに5週間の合計12回にわたって皮下注射した。1回の注射の際、実施例2で準備されたエキソソームを個体ごとに117μgの用量で注射した。1週目及び2週目には、週に3回皮下注射し、3週目、4週目、5週目には、週に2回皮下注射した。そして、本発明のエキソソーム投与後、他の薬物の投与を中止した。
20Aは、本発明のエキソソームを投与する前の患部の写真であり、腹部に紅斑と炎症がひどいことがわかる。本発明のエキソソーム投与後3日目から皮膚炎の症状が著しく改善され(図20B)、投与後10日目(図20C)及び投与後2週目(図20D)は、皮膚炎がほとんど消えたことが確認できた。また、本発明のエキソソーム投与後、実験対象であるシェットランド・シープドッグの活力が明確に増加し、体重が16kgに増加した。このような活力増加及び体重増加は、皮膚炎の症状の改善に起因したものと判断される。
本発明のエキソソームの皮膚炎の治療効果が持続するか否かを確認するために、本発明のエキソソーム投与終了後、実験対象であるシェットランド・シープドッグの患部を継続的に観察した。その結果、投与終了後50日目(図20E)及び93日目(図20F)にも皮膚炎の症状改善効果が持続されたことが確認できた。
したがって、本発明の一具体例の分離方法によって得られたエキソソームを有効成分として含有する組成物は、前記のようなイヌ科動物に対する動物実験で確認されるように、皮膚炎を効果的に緩和ないしは改善させることができ、皮膚炎の治療効果が持続的に維持される。
実施例14:本発明のエキソソームを含む化粧料組成物の製造
前記実施例2で準備された1704μg/mLの濃度のエキソソームを下記表に記載された成分と混合して懸濁した後、化粧料組成物(ローション)を製造した。各成分の含有量は下記表の通りである。
Figure 0006970459
以上、本発明を前記実施例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者であれば、本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正、変更をすることができ、このような修正と変更も本発明に属するものであることがわかるであろう。

Claims (16)

  1. 脂肪由来幹細胞由来のエキソソームを有効成分として含む、IL−4を媒介とするアトピー性皮膚炎の予防、改善、緩和、又は治療用薬学組成物。
  2. 前記エキソソームは、皮膚組織又は皮膚細胞でIL−4及びIL−31の発現量を減少させることを特徴とする、請求項に記載の薬学組成物。
  3. さらに、前記エキソソームは皮膚組織又は皮膚細胞でIL−23又はTNF−αのうちの少なくとも一つの発現量を減少させることを特徴とする、請求項に記載の薬学組成物。
  4. 前記エキソソームは血中IgEのレベルと、血中白血球及び好酸球の数を減少させることを特徴とする、請求項に記載の薬学組成物。
  5. 前記エキソソームは皮膚組織で肥満細胞(mast cell)、CD86+細胞及びCD206+細胞の数を減少させることを特徴とする、請求項に記載の薬学組成物。
  6. 脂肪由来幹細胞由来のエキソソームを有効成分として含む、IL−4を媒介とするアトピー性皮膚炎の予防、改善、緩和、又は治療用の皮膚外用剤。
  7. 前記エキソソームは、ハイドロゲル、ヒアルロン酸、ヒアルロン酸塩、又はヒアルロン酸ゲルのうち少なくとも1種に担持又は混合されている、請求項に記載の皮膚外用剤。
  8. 前記ハイドロゲルは、ゲル化ポリマーを多価アルコールに分散させて得られたハイドロゲルであることを特徴とする、請求項に記載の皮膚外用剤。
  9. 前記ゲル化ポリマーは、プルロニック、精製寒天、アガロース、ゲランガム、アルギン酸、カラギーナン、カシアガム、キサンタンガム、ガラクトマンナン、グルコマンナン、ペクチン、セルロース、グアーガム、及びローカストビーンガムからなる群から選ばれた少なくとも1種であり、前記多価アルコールは、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、イソブチレングリコール、ジプロピレングリコール、ソルビトール、キシリトール、及びグリセリンからなる群から選ばれた少なくとも1種であることを特徴とする、請求項に記載の皮膚外用剤。
  10. 脂肪由来幹細胞由来のエキソソームを有効成分として含む、IL−4を媒介とするアトピー性皮膚炎の予防、改善、又は緩和用の化粧料組成物。
  11. パッチ、マスクパック、シートマスク、クリーム、トニック、軟膏、懸濁液、乳濁液、ペースト、ローション、ゲル、オイル、パック、スプレー、エアゾール、ミスト、ファンデーション、パウダー、及び油紙で構成された群から選ばれた少なくとも1種の形態に適用することを特徴とする、請求項10に記載の化粧料組成物。
  12. パッチ、マスクパック又はシートマスクの少なくとも一面に塗布又は浸漬されることを特徴とする、請求項11に記載の化粧料組成物。
  13. (a)請求項10に記載の化粧料組成物を哺乳動物の皮膚に直接塗布すること、(b)前記化粧料組成物が塗布又は浸漬されたパッチ、マスクパック又はシートマスクを哺乳動物の皮膚に接触又は付着すること、または、前記(a)及び(b)を順次進行することを含む、治療用を除くIL−4を媒介とするアトピー性皮膚炎による皮膚の紅斑症状を緩和させる美容方法。
  14. (c)前記化粧料組成物が適用された哺乳動物の皮膚に微細電流を流してイオントフォレシス(iontophoresis)を行うことをさらに含む、請求項13に記載の美容方法。
  15. イオントフォレシス装置を前記哺乳動物の皮膚に接触又は付着させることをさらに含む、請求項14に記載の美容方法。
  16. 前記イオントフォレシス装置は、可撓性電池、リチウムイオン二次電池、アルカリ電池、乾電池、水銀電池、リチウム電池、ニッケルカドミウム電池、及び逆電気透析(reverse electrodialysis)電池で構成された群から選ばれた少なくとも1種の電池を含むか、前記少なくとも1種の電池が装着されたパッチ、マスクパック又はシートマスクを含む、請求項15に記載の美容方法。
JP2019571619A 2017-06-30 2018-06-28 脂肪由来幹細胞由来のエキソソームを有効成分として含む組成物の皮膚炎の改善の用途 Active JP6970459B2 (ja)

Applications Claiming Priority (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2017-0083506 2017-06-30
KR20170083506 2017-06-30
KR10-2017-0111179 2017-08-31
KR20170111179 2017-08-31
KR1020180018617A KR20190003316A (ko) 2017-06-30 2018-02-14 지방줄기세포 유래의 엑소좀 및/또는 세포외 소포체를 유효성분으로 포함하는 조성물의 피부염 개선 용도
KR10-2018-0018617 2018-02-14
KR1020180062854A KR20190003336A (ko) 2017-06-30 2018-05-31 지방줄기세포 유래의 엑소좀 및/또는 세포외 소포체를 유효성분으로 포함하는 조성물의 피부염 개선 용도
KR10-2018-0062854 2018-05-31
PCT/KR2018/007326 WO2019004738A2 (ko) 2017-06-30 2018-06-28 지방줄기세포 유래의 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 조성물의 피부염 개선 용도

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020534247A JP2020534247A (ja) 2020-11-26
JP6970459B2 true JP6970459B2 (ja) 2021-11-24

Family

ID=65017218

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019571619A Active JP6970459B2 (ja) 2017-06-30 2018-06-28 脂肪由来幹細胞由来のエキソソームを有効成分として含む組成物の皮膚炎の改善の用途

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11612621B2 (ja)
EP (1) EP3639832B1 (ja)
JP (1) JP6970459B2 (ja)
KR (3) KR20190003316A (ja)
CN (1) CN111148520B (ja)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190060646A (ko) 2017-11-24 2019-06-03 주식회사 엑소코바이오 줄기세포 유래의 엑소좀 및/또는 세포외 소포체를 유효성분으로 포함하는 조성물의 피부장벽 강화 내지 기능 개선 용도
KR102445516B1 (ko) * 2020-05-04 2022-09-21 주식회사 바이오에프디엔씨 인삼 식물세포 유래 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 피부개선용 조성물
KR20210142353A (ko) 2020-05-18 2021-11-25 이하준 컨베이어 끼임 사고 방지 스마트 디바이스
KR102285160B1 (ko) * 2020-12-24 2021-08-03 주식회사 타임바이오 전구세포에서 유래한 다기능성 엑소좀을 포함하는 피부염 예방 또는 치료용 약학적 조성물
KR20220138990A (ko) * 2021-04-07 2022-10-14 주식회사 스템바이오 우유 유래 세포외소포체를 포함하는 골형성 촉진용 조성물
CN114480249B (zh) * 2022-01-18 2024-01-26 广东海洋大学 马氏珠母贝黏液用于提取外泌体的用途、外泌体及其提取方法和应用
CN114272265A (zh) * 2022-01-21 2022-04-05 上海市东方医院(同济大学附属东方医院) 来源于正常组织间隙的胞外囊泡及其用途
WO2023161670A1 (en) * 2022-02-22 2023-08-31 Universidad De Chile Compositions
CN114672456A (zh) * 2022-03-01 2022-06-28 上海交通大学医学院附属第九人民医院 利用超声刺激提高脂肪干细胞分泌胞外囊泡效率的方法及应用
KR102433268B1 (ko) * 2022-03-15 2022-08-18 주식회사 다산씨엔텍 엑소좀을 함유한 피부 미용 개선용 조성물
KR20230147009A (ko) 2022-04-12 2023-10-20 (주)인엑소플랫 화학적으로 유도된 유도 만능 줄기세포 유래 중간엽 줄기세포로부터 분리된 세포외 소포체 및 이의 용도
CN115141799A (zh) * 2022-08-08 2022-10-04 多莱泌生物科技(武汉)有限公司 一种gmp车间提取外泌体向流过滤系统及冻干粉制备方法
KR20240028109A (ko) 2022-08-24 2024-03-05 (주) 테라베스트 자연살해세포 유래 엑소좀 및 생체적합성 고분자를 유효성분으로 포함하는 조성물 및 이의 용도
KR102552060B1 (ko) 2023-01-05 2023-07-06 이순재 닭고기 가공용 자동 컨베이어 시스템

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5203768A (en) * 1991-07-24 1993-04-20 Alza Corporation Transdermal delivery device
US6048545A (en) * 1994-06-24 2000-04-11 Biozone Laboratories, Inc. Liposomal delivery by iontophoresis
KR20080105470A (ko) * 2007-05-31 2008-12-04 (주)아모레퍼시픽 인삼 열매 추출물을 함유하는 비만 예방 및 개선용 식품조성물
PL2254586T3 (pl) 2008-02-22 2015-09-30 Agency For Science Tech And Research Astarstar Cząstki mezenchymalnych komórek macierzystych
WO2011053257A2 (en) * 2009-11-02 2011-05-05 Agency For Science, Technology And Research (A*Star) Methods of monitoring cellular states
SG183579A1 (en) 2011-02-11 2012-09-27 Agency Science Tech & Res Methods of detecting therapeutic exosomes
KR101330686B1 (ko) 2011-03-29 2013-11-18 경희대학교 산학협력단 복합 생약 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부염 질환의 예방 또는 치료용 조성물
EP2850178A4 (en) 2012-05-18 2015-10-28 Agency Science Tech & Res EXOSOMES OF MESHCHYMIC STROKE CELL OF UMBILICAL CORD
KR20140076198A (ko) * 2012-12-12 2014-06-20 서울대학교산학협력단 성체줄기세포 추출물을 유효성분으로 함유하는 피부염 예방 또는 치료용 약학적 조성물
KR101602331B1 (ko) * 2013-09-16 2016-03-11 주식회사 제닉 레이스 시트를 이용한 하이드로겔 마스크팩
CN104726410B (zh) * 2013-12-23 2019-09-17 浙江大学 一种具有免疫抑制功能的外排体及其应用
KR20150088374A (ko) * 2014-01-23 2015-08-03 주식회사 이에이치엘바이오 인체 지방-유래 줄기세포를 이용한 주요 세포성장인자를 포함하는 줄기세포 배양액 및 아토피 개선 화장료 조성물
KR20160026234A (ko) 2014-08-29 2016-03-09 (주)코스메디션 다기능 경피 흡수 미용기기 및 피부 미용방법
KR101744676B1 (ko) 2014-09-18 2017-06-09 (주)인성정보 이온토포레시스를 위한 시트형 마스크 및 이를 이용하는 마스크 어셈블리
RU2710373C2 (ru) * 2014-11-07 2019-12-26 Экзостемтех Ко., Лтд. Композиция, включающая экзосому, полученную из стволовых клеток, для индукции адипогенной дифференцировки, регенерации жировой ткани, отбеливания кожи или коррекции морщин
KR101663912B1 (ko) 2015-01-08 2016-10-10 한양대학교 에리카산학협력단 줄기세포로부터 추출된 엑소좀을 함유하는 피부 미백, 주름개선 또는 재생용 화장료 조성물
WO2016072821A1 (ko) * 2014-11-07 2016-05-12 한양대학교 에리카산학협력단 줄기세포 유래 엑소좀을 함유하는 지방세포 분화유도, 지방조직 재생, 피부 미백 또는 주름개선용 조성물
KR101661353B1 (ko) 2014-11-11 2016-10-04 (주)뷰티화장품 단일 또는 이종의 피부활성성분의 공급제어 기능을 가지는 하이드로겔 마스크팩의 제조방법
KR20160109019A (ko) * 2015-03-09 2016-09-21 주식회사 이에이치엘바이오 지방-유래 줄기세포를 함유하는 정맥혈관 투여를 통한 아토피 피부염의 예방 또는 치료용 조성물
KR101761680B1 (ko) 2015-03-31 2017-08-23 포항공과대학교 산학협력단 수용액 이상계를 이용한 세포 밖 소포체의 분리방법
CA2993224A1 (en) 2015-07-31 2017-02-09 Zen-Bio, Inc. Exosome compositions and use thereof for soft tissue repair
KR101793899B1 (ko) * 2015-08-12 2017-11-06 (주)프로스테믹스 성체 줄기세포와 분화된 세포의 혼합 배양액 및 이의 용도
US20170121685A1 (en) * 2015-11-02 2017-05-04 Tigenix S.A.U. Mesenchymal stem cell-derived exosomes and their uses
KR20170099743A (ko) 2016-02-24 2017-09-01 고려대학교 산학협력단 지방조직유래줄기세포를 함유한 아토피 피부염의 세포치료제 조성물 및 이를 이용한 세포치료법
JP7037205B2 (ja) 2017-06-30 2022-03-16 エクソコバイオ インコーポレイテッド 幹細胞由来のエキソソームを有効成分として含む組成物のかゆみの抑制又は改善の用途
WO2019050240A1 (ko) * 2017-09-07 2019-03-14 주식회사 엑소코바이오 줄기세포 유래의 엑소좀을 포함하는 엑소좀 키트의 새로운 용도

Also Published As

Publication number Publication date
EP3639832A2 (en) 2020-04-22
EP3639832C0 (en) 2024-04-03
KR20190003316A (ko) 2019-01-09
CN111148520A (zh) 2020-05-12
EP3639832B1 (en) 2024-04-03
KR20190003336A (ko) 2019-01-09
EP3639832A4 (en) 2021-04-21
US11612621B2 (en) 2023-03-28
US20200121723A1 (en) 2020-04-23
KR20190128146A (ko) 2019-11-15
CN111148520B (zh) 2023-10-10
JP2020534247A (ja) 2020-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6970459B2 (ja) 脂肪由来幹細胞由来のエキソソームを有効成分として含む組成物の皮膚炎の改善の用途
JP7037205B2 (ja) 幹細胞由来のエキソソームを有効成分として含む組成物のかゆみの抑制又は改善の用途
KR102045188B1 (ko) 지방줄기세포 유래의 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 조성물의 피부염 개선 용도
KR102127527B1 (ko) 줄기세포 유래의 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 조성물의 피부장벽 강화 내지 기능 개선 용도
KR20190069277A (ko) 줄기세포 유래의 엑소좀 및/또는 세포외 소포체를 유효성분으로 포함하는 조성물의 민감성 피부 예방, 억제, 완화 또는 개선 용도
KR102439866B1 (ko) 생산성 향상 및 생리활성 강화를 위한 엑소좀의 생산방법 및 이의 응용
KR20190003399A (ko) 줄기세포 유래의 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 조성물의 피부 섬유증 개선 용도
KR101964992B1 (ko) 피부 보습 및 소양감 개선을 위한 화장료 조성물
KR20190116858A (ko) 줄기세포 유래의 엑소좀 및/또는 세포외 소포체를 유효성분으로 포함하는 조성물의 염증후 과색소침착의 예방, 완화, 감소 내지는 제거 용도
KR102039302B1 (ko) 줄기세포 유래의 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 조성물의 피부장벽 강화 내지 기능 개선 용도
KR20220000144A (ko) 엑소좀 군집 내에서 엑소좀 아집단을 분리하는 방법 및 이의 응용
US11850297B2 (en) Composition comprising sapogenin and exosome as effective ingredient
KR20210152151A (ko) 항염, 창상 치료 또는 창상 치료 촉진 효능이 강화된 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 조성물 및 이의 생산방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200221

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200225

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200221

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210406

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210610

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211019

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211022

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6970459

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150