KR100518126B1

KR100518126B1 - 렉틴조성물및이의용도

Info

Publication number: KR100518126B1
Application number: KR10-1998-0710759A
Authority: KR
Inventors: 알패드 자노스 푸즈테이; 주스잔나 맥돌나 바독즈; 리차드 마이클 존 팔머; 닐 윌리암 피시; 지오르기 제이 코텔레스
Original assignee: 알리자임 테라퓨틱스 리미티드
Priority date: 1996-06-21
Filing date: 1997-06-20
Publication date: 2005-12-19
Also published as: KR20000022334A

Abstract

본 발명은 점막 세포 증식의 조절, 세포 손상제에 의한 손상의 경감 및/또는 치료 및 대사 질환의 경감 및/또는 치료에 사용하기 위한 약제 제조시의 렉틴의 용도 뿐만 아니라 렉틴을 함유하는 조성물과 규정식, 의약과 비의약 분야에 있어서 이들의 용도 및 상기 약제 및 조성물 제조시에 콩 폐기물, 구체적으로 콩 훼이 분획의 용도에 관한 것이다.

Description

렉틴 조성물 및 이의 용도

렉틴은 특정 당접합체 구조를 인식하여 부착하는 일반적으로 식물 또는 심지어 미생물 또는 동물 기원인 단백질 또는 당단백질이다. 강낭콩[파지오루스 불가리스(Phaseolus vulgaris)] 렉틴인 피토헤마글루티닌(PHA)과 같은 경구 투여 렉틴은 완전 가역적이고 폴리아민 의존성인 소장의 과형성 증식을 유도하는 래트 장의 강력한 이종 성장 인자이다(Bardocz et al., 1992). 렉틴은 브러시 보오더(brush border)에 강렬하게 결합하고 부분적으로는 혈행 중으로 세포전이된다(Pusztai, 1991). PHA와 같은 렉틴은 특정 용량에서 장의 벽을 손상시켜 내강의 대장균형 과성장 유도(Pusztai et al., 1993), 지질 이동과 글루코스 산화 속도의 증가(Grant et al., 1987) 및 골격근에서 일부 단백질 합성 속도의 유의적 감소(Palmer et al., 1987; Bardocz et al., 1992)를 일으킨다. 따라서, PHA와 같은 렉틴은 일반적으로 경구 투여량이 높을 때 체지질, 글리코겐 및 근단백질을 크게 감소(Pusztai, 1991)시켜 사망에 이르게 하기도 하므로 영양독이라 한다.

인간과 기타 동물에 안전하게 경구 투여할 수 있는 렉틴의 비독성 한계량은 아직 알려져 있지 않다.

점막 세포는 모든 점막(많은 관형 구조의 내부에 있는 습윤성 막)을 구성하는 것이다. 그 대부분은 동물의 내부 기관과 외부 환경 사이에 보호층을 제공하는 세포이다. 점막 세포의 예로는 피부 상피 세포, 소화관의 내막, 눈을 덮는 조직 및 폐와 코의 내막을 포함한다. 점막 세포에 관한 수많은 질환이 알려져 있는데, 예컨대 세포 분열이 가속되는 질환, 세포 분열이 감속되는 질환, 점막 세포가 손상된 질환, 점액과 같은 보호 외층이 소실되는 질환을 포함한다. 점막 세포 증식의 비정상적 조절과 관련된 질환으로는 피부암, 건선, 과민성 장질환, 염증성 장질환 및 점막염을 포함한다. 점막염은 성장 속도가 빠른 상피 세포와 점막 세포가 손상되고 외부 점액 층이 제거되고(또는) 충분히 신속하게 대체되지 않아서 통증이 심한 허약성 질환이다. 점막염은 예컨대 구강이나 장에 존재하는 미생물에 의한 감염을 초래할 수 있다. 이 질환은 암 치료시 주요 부작용으로서 나타난다. 점막염의 빈도와 정도는 반복되는 암 치료 횟수에 따라 증가하여 궁극적으로 환자의 치료력과 생존력에 영향을 미친다.

점막 세포(또는 기타 세포)를 손상시켜 점막염을 일으킬 수 있는 제제로는 화학치료제, 방사능치료제, 화학 약품(유기 또는 무기 약품), 독소, 산, 알칼리, 임의의 방사선원 및 자유 라디칼을 포함한다. 화학치료와 방사능치료는 단독으로 처치되거나 함께 처치되거나 또는 외과 수술에 병행하여 처치되는 암 치료시 주로 사용되는 치료 방법이다. 화학치료는 표적 세포의 DNA를 직접 손상시키는 세포독성제를 이용하기도 한다. 세포독성제가 표적 조직, 즉 종양에 충분한 용량으로 투여된다면 DNA 수복 오류를 통해 DNA 돌연변이, 병변 및 염색체 이상이 축적되고, 결국에는 세포가 사멸하게 된다. 방사선치료는 표적 세포의 DNA를 직접 손상시키키는 방사선을 이용하거나 DNA 가닥을 붕괴시킬 수 있는 자유 라디칼을 만드는 이온화 방사선 전위를 이용한다(Steel, 1996).

화학치료를 이용한 암 치료의 원리는 세포 분열을 억제하는 세포독성 약물을 투여하여 결과적으로 세포를 사멸시키는 것이다. 암 세포는 일반적으로 정삭 조직보다 빠르게 성장하기 때문에 세포독성제는 정상 세포 보다 암 세포를 더 많이 사멸시킬 것이다. 하지만, 방사선치료와 달리 세포독성제는 신체를 통해 전신 작용하는 방식으로 제공된다. 따라서, 골수를 비롯한 생조직에 대한 독성과 같은 심각한 부작용 때문에 환자에 대해 치사량 이하로 세포독성제의 투여량을 제한해야 한다. 이와 유사한 방식으로 암을 치료하는 방사선은 암조직과 정상 조직을 구별하지 못한다. 따라서, 방사선치료의 사용은 정상 조직이 회복될 수 없을 정도로 손상을 입히지 않으면서 방사선을 조사하여 암 세포에 최대의 손상을 유도하는 방안으로 시도되어야 한다.

많은 세포독성 약물이 개발되었고 암 치료 효과에 대하여 평가되었다. 이러한 약물이 작용하는 주요 원리는 세포 분열 경로의 주요 단계를 방해하거나 억제하는 방식이다. 약물의 주요 군들은 DNA 복제, DNA 수복, 염색체 분리 또는 세포질 분열에 관여한다. 세포독성 약물의 대부분은 DNA의 합성과 복제를 방해한다. 이러한 약물 군 중에서 가장 일반적으로 사용되는 세포독성제의 1가지는 5-플루오로우라실(5-FU)이다. 또한, 5-FU의 활성은 칼슘 류코보린과 같은 환원된 엽산염류를 첨가하면 조절할 수 있다(Isacoff et al, 1994). DNA 합성과 복제를 억제하는 기타 다른 세포독성제로는 DNA를 제조하는데 사용되는 여러 종류의 데옥시리보뉴클레오티드를 표적으로 하는 것이 알려져 있는데, 그 예로는 시타라빈이 있다. 시타라빈을 함유하는 DNA 가닥은 DNA 폴리머라제의 활성을 직접적으로 억제한다(Archimund & Thomas, 1994).

주요 세포독성제의 제2 군은 DNA 가닥의 붕괴를 직접적으로 유도하거나 DNA 붕괴의 수복을 억제하는 것이다. DNA 가닥을 직접 붕괴할 수 있는 약물의 한 예는 시클로포스파미드이다(Sparano & Wiernik, 1994). 주요 약물의 제3 군은 투불린의 조합과 분리를 실질적으로 방해하여 유사분열과 세포 분열을 직접적으로 저해하는 것이다. 패클리탁셀과 도세탁셀과 같은 탁산은 투불린을 안정된 미세소관 다발로 중합시키는 약물이다. 비노렐빈과 같은 합성 빈카알카로이드류는 투불린이 미세소관으로 조합되는 것을 방해하여 항암 효과를 나타내는 방추체독이다(Dieras & Pouillart, 1995).

현재 통용되는 방사선치료는 암을 치료하기 위해 일정 범위의 방사선원을 이용한다. 가장 일반적으로 사용되는 방사선원은 X선, 감마선, α 또는 β 방출기의 양성자 또는 중성자원이다. 실제로 방사선치료를 낮은 조사량으로 수일 동안 연속 처치하면 정상 조직과 암 조직을 구별하는 기회를 최대한으로 제공한다. 하지만, 이 기법은 현재 몇몇 종양 종류, 예컨대 갑상선암에만 효과적인 방사선 동위원소의 이용에만 제한되고 있다. 임상 상태에서, 대부분의 방사선치료법은 암 조직에 광선이 초점이 맞추어지는 고조사량의 방사선을 이용한다. 또한, 정상 조직이 암 세포보다 낮은 조사량으로 조사받도록 환자를 회전시키거나 환자에게 납 차폐 수단을 사용하여 가능한 한 정상 조직의 노출은 감소시킨다. 이 기법이 효과적이더라도 이 방사선치료법의 이용은 정상 조직에 대한 방사선 노출의 축적과 높은 방사선 조사량에 대한 많은 종양들의 내성으로 인하여 한계가 있다.

당해 기술 분야에는 세포독성제 또는 방사선원을 단독 사용하는 것이 특정 암 종류에 더 적합하다고 알려져 있다. 예컨대, 시스플라틴은 정소암에 널리 사용되고, 탁산은 유방암에 더 적합하며, 5-FU는 결장직장암에 널리 사용되고 있다. 하지만, 단독 세포독성제 치료법으로 완전한 암 치료 효과를 얻기는 어려우며 생존률도 매우 낮다. 따라서, 다중 약물 치료법이 일부 개선책으로 제시되었다(Au et al., 1996).

당해 기술 분야에서는 암세포들이 방사선 및 화학치료제의 효과에 민감하게 작용하도록 하는(이에 따라 정상 조직을 보호함) 많은 화합물들에 관하여 연구되었다. 하지만, 비타민 K 의사체인 신카비트(Synkavit) 및 메나디온(Menadione)과 같은 방사선감작물질 및 설파이드기 함유 화합물인 시스테인, 시스테아민 및 에티올(Ethyol)과 같은 보호제의 이용은 그 결과가 만족스럽지 않았다(Denekamp, 1996).

화학치료법과 방사선치료법은 암 치료에 가장 많이 사용되는 치료법이지만 많은 요인 때문에 생존률이 제한된다. 그 주요 요인은 세포독성제나 방사선이 정상 조직과 암 조직을 구별하지 못한다는 것이다. 대부분 모든 암 조직을 확실하게 사멸시키는 충분한 용량의 세포독성제 또는 방사선을 제공하는 것은 환자에게 치명적인 것으로 판명되었기 때문에 불가능하다. 또한, 종래 치료법의 공통적인 부작용은 탈모, 골수 억제, 구역, 구토 및 설사를 포함한다(Paulsen et al., 1996). 또한, 특히 골반 부위의 방사선치료법은 위장 기능에 변화를 초래하고(Yeoh et al 1993), 장에 장기간 손상을 일으켜 수술을 요하는 경우가 많다(van Halteren et al 1993).

이와 같은 문제점의 주요 해결책으로서 지난 10년간 조혈 성장 인자의 유용성에 관하여 연구가 이루어졌다. 따라서, 현재는 세포독성제와 방사선을 고 용량으로 사용할 수 있게 되었고, 과립구-대식세포 콜로니 자극 인자와 같은 재조합 성장 인자를 투여하여 골수 및 백혈구 세포와 같은 조직을 구제할 수 있게 되었다(Erkisis et al., 1996). 이러한 방법을 통해 예후 및 생존률의 개선을 얻을 수 있게 되었다. 상피 성장 인자와 같은 상피 특이적 성장 인자는 널리 알려져 있는 반면 장의 성장 조절의 성질은 복잡하여 효과적인 장 "구제" 방법의 개발에 어려움이 있었다(Podolsky, 1993). 장에 대한 이러한 성장 인자는 현재 알려진 바 없기 때문에 세포독성제와 방사선에 의한 위장관의 손상은 지금도 용량을 제한하는 역할을 한다.

도 1은 여러 가지 함량의 피토헤마글루티닌을 함유하는 규정식을 10일 동안 공급한 래트의 건체중(dry body weight)을 도시한 것이다(실험 1 a, b, c).

도 1a는 건체중 대 PHA ㎎/일이고, 도 1b는 상대적 건체중 대 log10(PHA ㎎/일)이다(○ 실험 1a, □ 실험 1b, △ 실험 1c).

도 2는 콩 알부민 규정식을 공급한 다음 락트알부민 규정식을 반복하여 공급한 래트의 성장률과 비교군으로서 실험을 통해 대조군 규정식을 공급한 래트 쌍의 성장률을 도시한 것이다. 또한, 다른 규정식으로의 전환 시간과 음식 섭취량도 나타내었다.

도 3은 생체중(fresh body weight)에 대한 5-FU 및 PHA 투여 효과를 도시한 것이다.

도 4는 1일 음식 섭취량에 대한 5-FU 및 PHA 투여 효과를 도시한 것이다.

도 5는 6.75 Gy 조사량의 방사선을 조사한 후 30일 경과한 다음 동물 생존률에 대한 렉틴 함유 규정식의 효과를 도시한 것이다.

본 발명은 방사선치료 및/또는 화학치료에 의해 손상된 생물학적 물질을 보호하고 수복하기 위하여 저용량의 렉틴의 대사 효과와 조직 보호 성질을 이용하는 방법을 제공한다. 본 발명은 특히 방사선치료 및/또는 화학치료과 같은 처치 이전에 렉틴 조성물(양성 성장 인자)의 현저한 예방 효과를 제공하기 때문에 바람직하다.

대사 질환으로는 신체 대사와 관련이 있고(또는) 신체 대사 결과로 생기는 임의의 질환을 포함하며, 구체적으로 고혈당증(제II형 당뇨병)과 같은 비만증 및 비만증 관련 질환, 심혈관 질환, 발작, 위장 질환 및 위장관련 질환을 포함한다. 대사 질환은 점막 세포 증식의 조절을 필요로 하거나, 또는 점막 세포 증식의 조절은 대사 질환과 무관할 수 있다.

렉틴의 투여량이 높으면 동물 대사에 유해한 작용을 할 수 있다는 것은 당해 기술 분야에 알려져 있다. 예컨대, 고투여량의 렉틴은 흉선을 방해하고 췌장의 비대를 일으키며 대장균형 과성장을 일으켜 영양과 성장의 부족을 초래한다. 본 발명은 저용량의 렉틴을 경구 투여하면 유리한 대사 효과를 얻을 수 있음을 최초로 소개한다. 놀랍게도 본 출원인은 저용량의 렉틴이 체지방 함량을 감소시켜 비만증과 의약적 관련성은 없는 체중 감소의 치료제로서 사용될 수 있음을 발견하였다.

인간의 음식 중에 콩의 이용은 증가하는 추세이고 콩 단백질은 종종 동물 영양에 필요한 대부분의 식이성 단백질을 공급한다. 안타깝게도 콩은 많은 반영양소, 주로 렉틴과 트립신 억제제를 함유하기 때문에 콩 산물을 함유하는 음식에 있어서 영양소 이용 효율은 특히 콩을 장기간 동안 섭취하는 경우(Rackis et al., 1986)와 대부분의 콩 반영양소를 함유하는 콩 훼이를 사용하는 경우(Grant et al., 1986)에 화학 조성으로부터 예상되는 것보다 낮다(Gupta, 1987). 따라서, 콩의 반영양소 효과를 감소시킨다면 인간의 식품과 동물 사료에 더욱 널리 사용될 수 있다는 전망이 일반적이다.

대부분의 콩 산물에 함유된 반영양소 성분은 다양한 열처리 방법을 기본으로 한 가공을 통해 제거된다(Liener, 1994). 하지만, 이 방법들은 대부분 비용이 많이 들고 필수 아미노산의 손실과 독성 부산물의 생성을 유도한다. 보다 염가이고 보다 효과적인 열가공법이 사실상 개발될 수 있다 하더라도 콩 산물의 반영양소 효과를 감소시킬 수 있는 다른 방안으로 규정식 조작과 새로운 급식 방법의 고안이 제안되고 있다. 특히 반영양소의 주요 음성 효과가 없는 콩 산물, 구체적으로 거의 사용되지 않는 훼이 분획을 이용한다면 사료 산업과 동물 사육자에게 상당한 경제적 이득을 줄 수 있다.

본 발명은 렉틴의 유리한 대사 효과를 최대로 높힌 식품 및 식이법을 제공한다. 구체적으로, 반영양소 분획의 부작용이 감소되도록 콩 분획을 이용할 수 있다. 또한, 저용량 렉틴의 바람직한 효과를 이용하여 영양소가 불량한 콩 분획의 원료 이용률(feed conversion)을 높힐 수 있다.

따라서, 본 발명은 제1 양태로서 점막 세포 증식을 조절하기 위한 약제 제조에 렉틴을 사용하는 방법을 제공한다. 점막 세포 증식의 조절은 점막 세포 및/또는 조직에 대한 임의의 손상 경감 및/또는 치료를 포함한다. 이 명세서에서 사용된 "경감"이라는 용어는 임의의 손상이나 임의의 의학적 질환을 어느 정도로 완화시키고 예방을 포함하는 임의의 효과를 의미한다. 또한, "치료"라는 용어는 질환, 질병, 증후군, 증상, 통증 또는 이들의 2 이상의 복합 양태의 개선을 의미한다.

구체적으로, 본 발명의 제1 양태는 점막염 및/또는 장 병변부의 경감 및/또는 치료에 있어서 점막 세포 증식의 조절에 관한 것이다.

점막 세포 증식의 조절은 특히 세포 손상제에 의해 유발된 손상의 경감 및/또는 치료에 유용하다. 본 발명의 모든 양태들에 사용된 일반적인 세포 손상제로는 방사선치료, 화학치료 또는 이들의 복합 처리를 포함한다. 본 명세서에서 사용된 "방사선조사" 및 "방사선치료"이란 용어는 동일한 의미를 갖는 것으로서, 치료 기법으로 사용되거나 사용될 수 없는 방사선조사원이다.

본 발명의 제1 양태는 특히 방사선치료, 화학치료 또는 이들의 복합 처리 이전이나, 그 과정 동안 또는 그 과정 후에 점막 세포 증식의 조절에 효과적이다. 본 발명은 렉틴의 보호력 및 수복력의 결과로서 얻어진다.

점막 세포는 임의의 점막을 구성하는 세포이다(많은 관형 구조와 강의 내면을 구성하는 습윤성 막). 그 대부분은 동물의 외부 환경과 내부 기관 사이에서 보호층을 제공한다. 점막 세포/조직으로는 비동 세포, 호흡관 세포, 피부, 위장관 뿐만 아니라 담즙계와 췌장계의 세포를 포함한다. 또한, 구강 표면도 점막으로 덮혀있다. 점막은 점액 분비 선을 함유하는 표면 상피세포층과 그 하부에 존재하는 점막의 내부 경계를 형성하는 결합 조직 및 근성 점막 층으로 구성된다.

점막 세포 증식 조절에 있어서 렉틴의 사용은 위장관 세포에 대해 특히 유용하다. 이와 같은 조절은 위장관의 기능 및/또는 길이에 대한 증가 조절이거나 또는 위장 세포 발현성 표면 당단백질의 성질 및/또는 농도에 대한 조절일 수 있다. 점막 세포 증식의 조절과 관련된 기타 다른 용도로는 염증성 장질환 및 과민성 장 증후군과 같은 장 질환의 경감 및/또는 치료 뿐만 아니라 장 병변부의 경감 및/또는 치료와, 방사선치료, 화학치료 처리 이전이나, 그 처리 동안 또는 그 처리 이후에, 또는 이들의 2 이상의 복합 처리 후에 점막 세포의 수복과 대체를 포함한다.0

이와 같은 조절의 용도로는 다음을 포함한다.

(a) 예컨대 수술이나 사고로 인하여 장 기능이 손상된 경우에 유용한 치료법이 될 수 있는 기능성 장 면적과 길이의 증가를 유도하는 장 세포 증식 용도.

(b) 세포 연령에 따라 점차 더 복잡해지는 발현성 표면 당접합체의 성질과 농도에 대한 조절 역할을 하는 장 세포 전환율의 조절 용도. 당접합체는 특정 장 성질, 예컨대 박테리아 부착 성향에 영향을 미치기 때문에 이와 같은 성질의 치료적 또는 예방적 조절에 렉틴을 사용할 수 있다.

특히, 세포 증식의 조절은 소장의 영양 흡수력의 증가 및/또는 장 세포의 당접합체 발현 조절 효과를 얻는데 사용할 수 있다. 이와 같은 효과는 반드시 의학적 질환용 수준일 필요는 없고 만족할만한 의약적 수준 외에 미용적 효과나 기능적 효과일 수 있다.

본 발명의 제2 양태는 세포손상제에 의해 유발된 손상의 경감 및/또는 치료용 약제 제조에 렉틴을 사용하는 방법에 관한 것이다. 세포손상제로는 방사선치료, 화학치료 또는 이들의 복합 형태를 포함한다. 손상으로는 장 병변부 및/또는 특히 점막염을 포함한다.

본 발명의 제1 양태와 제2 양태에 있어서, 방사선치료원으로는 X선, 감마선, 양성자원 또는 중성자원, α 또는 β 방출기 또는 이의 복합 처리를 포함한다. 방사선치료는 메토트렉세이트, 시스플라틴 및/또는 5-플루오로우라실과 같은 세포독성제를 사용하는 화학치료와 함께 처치되거나, 수술과 함께 처치될 수 있다.

본 발명의 제1 양태 및 제2 양태에 있어서, 화학치료제로는 임의의 세포독성제를 포함하며, 예컨대 5-플루오로우라실, 시스플라틴, 독소루비신, 메토트렉세이트, 탁솔 또는 이들의 2 이상의 조합물을 포함하며, 이것에 국한되는 것은 아니다. 전술한 바와 같이, 1종 이상의 화학치료제는 방사능치료 및/또는 수술 절차와 함께 사용할 수 있다.

본 발명은 특히 포유동물 조직, 보다 바람직하게는 인간 조직의 손상 경감 및/또는 치료 용도를 제공한다. 본 발명은 암 치료에 있어서 방사선치료 및/또는 화학치료를 상당히 필요로 하는 인간 조직에 매우 중요하다. 하지만, 본 발명은 가축과 애완동물을 비롯한 수의학 분야에도 사용될 수 있다.

본 발명의 제1 양태는 모든 점막 세포 및/또는 조직에 관한 것이며, 점막 세포 및 조직 분리물을 비롯한 전신의 외측 뿐만 아니라 내부에도 존재하는 점막 세포 및 조직을 포함한다. 본 발명의 제2 양태는 모든 생물학적 물질, 예컨대 전신 및 신체 일부에 관한 것이며, 점막 세포와 조직을 비롯하여 분리된 기관 및 분리된 조직을 포함한다. 또한, 본 발명은 의도적이거나 비의도적이거나 간에 임의의 세포손상제로 처리된 물질에 관한 것이다.

본 발명은 특히 방사선치료 및/또는 화학치료제와 같은 세포손상제에 민감한 생물학적 물질에 대한 용도에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명의 제1 양태에 따른 생물학적 물질은 장, 구강, 비강, 식도, 위, 폐, 소장, 대장(결장 및 직장 포함), 상피 조직(예컨대 눈의 피막) 뿐만 아니라 임의의 다른 점막 세포 및/또는 조직의 점막 피복물을 포함한다.

이와 같은 본 발명의 제2 양태에 따른 생물학적 물질은 전술한 모든 점막 세포 및 조직 뿐만 아니라 골수, 비장, 모든 혈액 생성 세포, 혈액 조직, 흉선, 모발 생성 조직, 눈 조직 및 정소/전립선 조직을 포함한다. 세포손상제에 의한 손상에 대한 장의 감수성은 대사 상태와 연결된다. 세포손상제의 투여 전과 투여 동안 예방 및/또는 치료 효과에 중요한 것은 특히 장(특히 소장)에 대한 렉틴의 성장 인자 효과이다.

렉틴은 "독성" 또는 "비독성"으로 분류될 수 있다. 독성 렉틴으로는 제2형 리보솜 불활성화 단백질(RIP)을 포함하거나 RIP로 분류될 수 있는 것이다. 이것은 세포로 유입된 후 단백질 합성을 비가역적으로 저해하는 독성 (A) 서브유니트와 그 세포 중으로 RIP의 유입을 용이하게 하는 렉틴 서브유니트 (B)를 함유하는 하이브리드 분자이다. 리신과 같은 제2형 RIP가 잠재적 LD₅₀값이 체중 1 ㎏당 0.1g 만큼 낮은 인간에게 알려진 독성이 가장 큰 물질 중의 하나이다. 이 물질은 장기간 투여시 포유동물에게 복귀될 수 없는 손상을 입히고 결국에는 사망하게 만든다.

렉틴의 세포에 대한 결합은 매우 다양하다. 일부는 약하게 결합하고 다른 일부는 그 결합이 매우 강하다. 강한 결합은 래트에게 10 ㎎ 경구 투여하면 75% 이상(최대 100%)이 장에 결합하는 렉틴을 의미한다. 강낭콩 렉틴은 강하게 결합하는 렉틴의 일례이다. 일부 경우에, 강한 결합은 독성을 유도하고, 이러한 렉틴은 독소라고 불린다.

본 발명의 렉틴으로는 자연 발생하는 조성물이거나 이로부터 정제된 형태(임의의 정제도로), 화학적으로 합성된 렉틴, 변형된 렉틴 또는 이의 유도체(자연 발생형이거나 합성형)을 포함한다. 렉틴의 유도체는 다중 서브유니트의 렉틴 중 1개 이상의 서브유니트를 포함하는 것이다. 렉틴을 제조하는 방법은 당해 기술 분야에 잘 알려져 있고, 예컨대 천연원으로부터 렉틴을 정제하는 방법(Pusztai and Palmer, 1977: Carvalho, 1993) 및 미국 특허 제4,889,842호에 기재된 바와 같은 생물공학 유래의 렉틴 제조 방법을 포함한다.

본 발명의 제1 양태에는 모든 렉틴을 사용할 수 있다. 많은 렉틴은 공지되어 있다. 렉틴의 특성을 규명하는 통상의 방법은 탄수화물 결합 특이성을 이용하는 방법이다. 수많은 탄수화물 결합성 특정 기로는 N-아세틸-D-갈락토사민, N-아세틸-D-만노스, N-아세틸-L-푸코스, 베타-락토스, 갈락토실-베타-(1-3)-N-아세틸-D-갈락토사민, D-글루코스, N-아세틸-글루코사민, N-아세틸-뉴라미닌산을 포함한다. 일부 렉틴은 1개 이상의 탄수화물 결합성 특정 기를 포함한다. 본 발명에 특히 바람직한 것은 강낭콩, 콩, 잭콩, 밀배아, 로터스 종자, 양파, 렌즈콩, 토마토, 감자 유래의 렉틴 및 이들의 2 이상의 복합물을 포함한다.

렉틴은 단백질이므로, 열, 산, 알칼리 등과 같은 많은 변수들에 의해 불안정화/변성처리된다는 것은 분명하다. 일부 렉틴은 다른 렉틴들보다 이러한 인자들에 더 내성적인 것도 있다. 본 발명에서 사용되는 렉틴은 그 단백질 성질을 필요로 하기 때문에 렉틴이 사용되기 전이나 사용되는 동안(예컨대 위의 강한 산 조건과 아래에 위치한 장의 약알칼리 조건하에서)에는 전혀 파괴 또는 변성되지 않아야 한다. 따라서, 본 발명에 사용하기 위한 렉틴은 먼저 가공 및/또는 투여 과정 동안 얼마나 영향을 받는지에 대해 특성규명되어야 할 필요가 있다. 이러한 특성 규명은 표준 기법으로서 당업자라면 용이하게 수행할 수 있다. 본 발명에 필요한 렉틴의 농도는 렉틴이 임의의 경로를 통해 변성되거나 불안정화되었다면 달라질 것이다.

본 명세서에서 사용된 렉틴의 농도는 변성이나 불안정화에 의해 어떤 활성도 실질적으로 감소되지 않은 천연 성질에 기초한 것이다. 따라서, 기재된 렉틴의 농도는 절대적인 것이 아니고 렉틴의 활성을 반영해야 한다. 따라서, 예컨대 활성이 절반으로 줄고 농도가 2배로 존재하는 렉틴을 함유한 조성물은 렉틴 양은 절반이지만 렉틴 활성이 변화되지 않은 조성물과 동일한 것이다. 또한, 임의의 렉틴의 활성은 예컨대 재조합 제조 과정을 통해 변형 및/또는 증가된 활성을 갖는 절두형 돌연변이로 제조하여 증가시킬 수 있다. 전술한 렉틴의 농도 대 활성의 관계는 증가된 활성을 가진 렉틴에 대해서도 적용된다. 따라서, 본 발명은 활성이 증가된 형태나 감소된 형태를 비롯한 모든 변형된 렉틴을 포함하며, 예컨대 완전한 활성을 갖거나 변화된 활성을 가진 절두형 렉틴 단량체도 포함한다.

본 발명에 따른 렉틴은 조직 보호제이다.

본 발명의 제1 양태 및 제2 양태는 약제의 제조 방법에 관한 것이며, 이의 특정 투여 형태는 최종적으로 담당 의사에 의해 결정되고 사용되는 렉틴, 동물 종류, 연령, 체중, 증상의 정도 및/또는 처치되는 치료 정도, 조성물의 투여 방법, 부작용 및/또는 기타 배합금기와 같은 인자가 고려되어야 한다. 구체적인 일정 투여량 범위는 환자의 질병 진행과 회복 과정이 완전히 모니터되는 표준 임상 시험을 통해 결정할 수 있다. 이러한 시험에는 인간에 대한 개시 투여량으로서 동물에서 최대 내성을 나타내는 투여량 중 저농도의 비율에서 부터 단계적 투여량을 투여하는 방식을 이용할 수 있다. 투여량 범위에 대한 예비 시험에 관해서는 본 명세서의 실시예 부분에 제시된 결과를 참조하고, 이를 근거로 인간에 대하여 다음과 같은 범위로 사용할 수 있다.

렉틴 농도의 적당한 최상한선은 약 0.3 g/체중 ㎏/일 이하의 농도인 것으로 나타난다. 0.3 g/체중 ㎏/일의 농도는 환자의 위장관을 뒤집는 편이지만 이와 같은 증상은 암과 같은 질병으로부터 환자의 생존률을 증가시킨다면 허용될 수 있는 것이다. 적당한 렉틴 농도의 하한치는 약 0.0001 ㎎(0.1 ㎍)/체중 ㎏/일이다. 바람직한 평균 투여량 농도는 렉틴이 최대 약 0.2 g/체중 ㎏/일, 0.15 g/체중 ㎏/일, 및 0.05 g/체중 ㎏/일, 그 다음 약 1 ㎎/체중 ㎏/일, 0.5 ㎎/체중 ㎏/일, 0.1 ㎎/체중 ㎏/일, 0.01 ㎎/체중 ㎏/일 및 0.005 ㎎/체중 ㎏/일의 농도로 제공되는 것이다. 이와 같은 소정의 농도를 상한치 및/또는 하한치로서 사용할 수 있어, 다양한 유효 농도 범위를 제공한다. 렉틴의 투여 농도와 관련하여 치료 또는 예방 효과로 사용되지 않는 경우에는 렉틴의 투여량은 약간 많아도 괜찮다.

본 발명의 모든 양태들과 관련된 약제는 렉틴을 1일 당 1회 이상의 "섭취량"("섭취량"은 모든 투여 형태를 포함함)으로 필요 농도를 제공하는데 사용할 수 있다. 본 발명의 양태 중 일부는 높은 렉틴 농도의 단독 섭취량 형태로 조정하거나 또는 다른 일부는 동일한 기간에 걸쳐 일정 간격으로 또는 일정하지 않은 간격으로 제공하지만 각 섭취량 당 낮은 렉틴 농도로 제공하거나 분할 용량으로 제공하는 복수의 섭취량으로 조정할 수 있다.

본 발명에 따른 모든 제제의 제조시 렉틴은 적합한 약학적 담체 및/또는 부형제와 함께 사용될 수 있다. 이러한 담체 및 부형제는 당업계에 잘 알려져 있다(예컨대, Handbook of Pharmaceutical Excipients(1994) 2nd Edition, Eds. A. Wade/P.J.Weller, The Pharmaceutical Press, American Pharmaceutical Association). 특히, 본 발명은 결장 약물 전달 형태로 조제되거나 캅셀제로 조제된 조성물 및/또는 약제 형태가 사용되는 것이 좋다.

본 발명의 제1 양태 및 제2 양태는 렉틴과 함께 세포보호제의 사용을 포함한다. 세포보호제로는 방사선증감제, 화학보호제(자유 라디칼 스캐빈저 포함), 성장 인자 또는 이들의 2 이상의 복합물이 바람직하다. 전술한 세포보호제의 구체적인 예로는 방사선증감제로서 신카비트(Synkavit) 또는 메나디온(Menadione)과 같은 비타민 K 의사체, 가돌리늄 텍사피린 또는 이오벤구안(([[3-요오도-13311]페닐]메틸)구아니딘); 화학보호제로서 술크라페이트(Sulcraphate), 시스테인, 시스테아민, 에티올, 발라지폰 또는 도스말페이트; 자유 라디칼 스캐빈저로서 WR3689(2-[[3-메틸아미노]프로필]아미노)에탄디올 디히드로겐 포스페이트 에스테르, AD 20(2-[[2-메톡시페닐]아세틸]아미노)-2-프로펜산 또는 니트록사이드 산화방지제; 성장인자로서 과립구 콜로니 자극 인자(G-CSF), 과립구 대식세포 콜로니 자극 인자(GM-CSF), 에리쓰로포이에틴(EPO), 상피세포 성장 인자(EGF), 케라티노사이트 성장 인자(KGF), 전환(transforming) 성장 인자(TGFα 및 TGFβ ), IL-11 및 IL-15를 비롯한 임의의 인터루킨, 인슐린 유사 성장 인자(IGF), 신경 성장 인자(NGF), 혈소판 유래의 성장 인자(PDGR), 봄베신(Bombesin), 렐락신(Relaxin), 칼시토닌, 초유 유래의 성장 인자(CDGF), 암렉사녹스 또는 아목사녹스, 프로테그린, 필로카핀 염산염, 간(stem) 세포 인자(STF), 트롬보포이에틴, 스틸 인자(SF), 인터페론 α를 비롯한 임의의 인터페론 또는 임의의 시토킨이 바람직하다.

세포보호제외에도, 약제는 1종 이상의 다른 약학 화합물/제제를 함유할 수 있다. 특히, 항미생물제를 함유할 수 있다. 이 제제는 감염, 예컨대 점막염, 염증성 장 질환, 과민성 장 증상 등과 관련된 2차 감염을 저지하기 위해 첨가된다.

본 발명의 임의의 양태에 따라 제조된 약제는 경구 또는 직장(소화관의 일부분 이상으로 용이하게 전달하기 위한 경로로서)으로 투여하는 것이 바람직하며, 또한 비경구 투여할 수도 있다.

본 발명의 제3 양태는 대사 질환을 감소 및/또는 치료하기 위한 약제 제조에 있어서 렉틴의 용도에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 제3 양태는 체중 손실/감량을 달성하기 위한 약제 제조에 있어서 렉틴의 용도를 제공한다. 이와 같은 체중 손실/감량은 의학적 질환(예컨대, 대사 질환)과 반드시 관련이 있는 것은 아니며, 순전히 미용적 측면에서의 체중 손실/감량을 의미할 수도 있다. 이때, 렉틴은 본 발명에 기재된 모든 렉틴일 수 있으며, 가장 바람직하게는 콩이나 강낭콩에서 얻은 렉틴이 좋다.

대사 질환으로는 신체의 대사 및/또는 대사 결과와 관련이 있는 모든 질환을 포함하며, 구체적으로 비만 및 고혈당증(제II형 당뇨병)과 같은 비만증 관련 질환, 심혈관 질환, 발작, 위장 질환 및 위장 관련 질환을 포함한다. 대사 질환은 점막 세포 증식의 조절을 필요로 하거나, 또는 점막 세포 증식의 조절은 대사 질환과 무관할 수 있다.

또한, 본 발명의 제1 양태 및 제2 양태와 관련된 모든 특징들은 본 발명의 제3 양태에도 적용된다.

렉틴의 농도가 높으면 높을수록, 대사 질환의 예방이나 치료 속도도 빨라진다. 하지만, 본 명세서에 기재된 바와 같은 렉틴 투여량의 바람직한 농도는 다양한 요인들 때문에 달라질 수 있다.

본 발명은 제4 양태로서 점막 세포 증식의 조절, 세포손상제로 유발되는 손상의 경감 및/또는 치료, 대사 질환의 경감 및/또는 치료 또는 이들의 2 이상의 복합 처리에 사용하기 위한, 렉틴을 함유하는 조성물을 제공한다. 이와 같은 본 발명의 양태는 종래 의약 용도가 있는 것으로 알려진 바 없는 렉틴에도 적용된다. 또한, 본 발명의 제1 양태, 제2 양태 및 제3 양태와 관련된 특징들은 본 발명의 제4 양태에도 적용된다.

본 발명은 제5 양태로서, 렉틴과 세포보호제를 함유하는 조성물을 제공한다. 이와 같은 본 발명의 양태는 본 발명의 제1 양태 및/또는 제2 양태와 관련이 있는 것으로서, 본 발명의 제1 양태 또는 제2 양태에 따라 제조된 약제의 1가지 구체예이다. 따라서, 전술한 본 발명의 제1 양태 및 제2 양태와 관련된 특징들은 본 발명의 제5 양태에도 적용된다. 특히 바람직한 조성물은 렉틴이 최소한 부분적으로 정제되거나 분리된 것이다.

본 발명의 제5 양태에 따른 조성물은 혼합 투여제제이거나, 또는 동시 투여용이거나 분리 투여용이거나 또는 순차적 투여용(또는 사용)의 복합 제제일 수 있다. 복합 제제인 경우에는 조성물의 렉틴이나 세포보호제 중 어느 1가지를 먼저 투여할 수 있다.

본 발명의 제5 양태는 세포손상제, 구체적으로 방사선조사 및/또는 화학치료시 유발된 손상의 경감 또는 치료에 사용하기에 특히 적합하다. 따라서, 본 발명의 제1 양태 및 제2 양태에 기재된 바와 같은 약학적 허용성 부형제 및/또는 담체를 조성물에 첨가하는 것이 적당하다. 또한, 본 발명의 제1 양태 및 제2 양태에 기재된 바와 같이 이 조성물은 세포 손상제, 특히 방사선조사 및 화학치료에 가장 민감한 생물학적 물질에 대하여 가장 효과적이다.

본 발명의 제1 양태 내지 제4 양태와 관련된 모든 특징들은 본 발명의 제5 양태에도 적용된다.

본 발명의 제6 양태는 본 발명의 제5 양태에 따른 조성물의 제조 방법에 관한 것이다. 이 방법은 렉틴 및 세포보호제를, 선택적으로 1종 이상의 성분, 예컨대 추가의 세포보호제, 항미생물제 및/또는 약학적 허용성 부형제 및/또는 담체와 함께 혼합하는 단계를 포함한다. 또는, 여러 성분을 동시 투여하거나 분리 투여하거나 또는 순차적으로 투여하는 조성물인 경우에는, 약학적 허용성 부형제 및/또는 담체를 비롯하여 기타 다른 성분과 혼합될 수 있는 개개의 성분을 제조한다.

본 발명의 제7 양태는 본 발명의 제1 양태에 따라 점막 세포 증식을 조절하는 방법, 본 발명의 제2 양태에 따른 세포손상제에 의해 유발된 손상을 경감 및/또는 치료하는 방법, 및 본 발명의 제3 양태에 따른 대사 질환의 경감 및/또는 치료 방법(관련 특징 포함)을 제공한다. 본 발명의 제1 양태 내지 제6 양태에 관련된 특징들은 본 발명의 제7 양태에도 적용된다. 이 방법에서 사용되는 렉틴의 총 식이 농도의 섭취량은 최대 0.3 g/체중 ㎏/일이고, 보다 바람직하게는 0.2 g/체중 ㎏/일이다. 대사 질환은 전술한 바와 같은 질환이다. 또한, 렉틴은 전술한 바와 같은 것이며, 특히 콩이나 강낭콩(PHA) 유래의 렉틴이 바람직하다.

본 발명의 모든 치료적 양태(이 경우에만)들에 있어서(즉 렉틴이 세포손상제 등에 의한 임의의 치료후에 사용되는 경우), 렉틴의 바람직한 투여량은 0.2 g/체중 ㎏/일 미만이다.

본 발명은 제8 양태로서, 2 내지 5일, 또는 무한(장기간) 기간 동안 제공되는 렉틴을 함유하는 규정식에 관한 것이다. 본 발명의 제1 양태 내지 제7 양태에 관련된 특징들은 제8 양태에도 적용된다. 렉틴은 본 발명의 제1 양태에 기재한 임의의 것일 수 있으며, 보다 바람직하게는 콩이나 콩 훼이에서 유래되는 렉틴이 좋다.

본 발명의 제8 양태에 따른 규정식은 함유된 렉틴의 총 함량이 최대 0.3 g, 바람직하게는 0.2 g/체중 ㎏/일인 것이 좋다. 또한, 본 발명은 렉틴의 총 식이성 섭취량이 0.3 g, 바람직하게는 0.2 g/체중 ㎏/일이 되도록 만든 식이성 보충식을 제공한다. 렉틴은 본 발명의 제1 양태에 따른 임의의 렉틴이거나 2가지 이상의 렉틴 복합물일 수 있다. 규정식의 렉틴은 콩 및/또는 강낭콩(PHA)에서 얻어진 것이 좋다. 이와 같은 규정식 및/또는 식이성 보충식은 본 발명의 제1 양태에 따른 점막 세포 증식의 조절, 본 발명의 제2 양태에 따른 세포손상제에 의해 유발된 손상의 경감 및/또는 치료, 본 발명의 제3 양태에 따른 대사 질환의 경감 및/또는 치료 또는 이들의 2 이상의 복합 처리에 유용하다. 또한, 규정식 및/또는 식이성 보충식은 의학적 관련성이 없는 체중 손실/감량에도 유용하다.

상기 규정식 및/또는 식이성 보충식은 인간을 비롯한 동물에도 적용된다.

본 발명의 제8 양태에 따른 규정식은 이후에 고품질의 음식을 섭취하는 경우에 특히 유용하다. 본 발명에 기재된 고품질의 음식이란 동물의 정상 성장에 필요한 필수 단백질, 지방, 탄수화물, 무기물 및 비타민 등을 모두 제공하는 음식을 의미한다. 고품질 음식의 필수 성분은 적당한 비율인 것이 좋다. 고품질의 음식은 동물의 성장이나 발육을 지연시키거나 억제하는 임의의 성분을 포함하지 않아야 한다. 고품질 음식의 바람직한 특징은 섭취한 음식이 체중으로 양성 전환된다는 것이다.

고품질의 음식은 본 발명의 제8 양태에 기재된 렉틴 규정식의 섭취 직후 또는 섭취후 단시간(최대 2일이내)에 섭취되는 것이 바람직하다. 고품질의 음식은 최대 7일 동안 섭취되는 것이 가장 유용하고, 최대 5일 동안 섭취되어도 좋다. 또한, 이 음식은 대사 질환의 장기간 치료(1개월 이상, 바람직하게는 1년 이상) 및 미용적 측면의 체중 감량에 사용하기에 좋다.

세포손상제와 함께 사용되는 경우(반드시 동시 투여되는 것은 아님)에는 규정식 중의 렉틴 공급 부분이 최대 5일로 제한하는 것이 가장 좋은데, 그 이유는 48 내지 72 시간이면 완전한 장 순환 사이클을 완료하고 이 사이클 중 조절 공급 부분에서 높은 영양 흡수율과 이용률의 이점을 얻기에 충분하기 때문이다. 사료 전환률을 최대로 향상시키기 위해서는 사이클 중 고품질 음식 공급 부분을 약 5일로 제한하는 것이 가장 좋다.

렉틴을 공급하는 기간 동안의 규정식과 그 다음 고품질 음식 공급 기간 동안의 음식은 2회 이상 반복 섭취하여 순환 식이를 형성하는 것이 좋다. 이 사이클은 최대 20회, 바람직하게는 최대 10회, 가장 바람직하게는 최대 6회 반복할 수 있다.

전술한 순환 식이는 렉틴 투여에 의해 매개되는 영양소 흡수 효율의 일시적 증가를 제공한다. 따라서, 렉틴 함유 음식과 렉틴을 함유하지 않는 음식을 순환시키면 영양소 의존적 상태를 향상시킬 수 있다. 예컨대, 운동가는 적당한 식이 요법의 시간 조절로 주요 시합에서 최적의 기량을 발휘할 수 있다.

본 발명의 제8 양태에 따른 규정식은 방사선조사 및/또는 화학치료에 의한 치료 방법 이전이나 이후에 특히 좋다. 이와 같은 상태에서는, 규정식은 세포보호제, 예컨대 본 발명의 제1 양태 및 제2 양태에 기재된 것과 함께 사용할 때 보다 효과적이다.

본 발명은 제9 양태로서, 본 발명의 모든 양태 또는 이와 관련된 양태들에 기재한 콩 훼이 분획을 비롯한 콩 폐기물의 용도를 제공한다. 이와 같은 콩 폐기물을 사용하면 식품으로서 사용하기 전에 콩 산물로부터 렉틴을 분리하는 단계가 필요치 않고 가치가 적은 콩 폐기물의 유용성을 증가시킬 수 있다.

이하, 본 발명에 속하는 다수의 비제한적인 실시예를 예시한다. 이 실시예는 다음과 같은 첨부 도면을 참고로 한다.

재료 및 방법

PHA의 정제

비만증과 화학치료의 실시예를 실험하기 위하여 Pusztai & Palmer(1977)의 방법을 일부 수정한 방법(Carvalho, 1993)으로 세파로스 4B-페투인 상에서 친화성 크로마토그래피를 실시하여 PHA를 정제하였다. 강낭콩을 0.05M 붕산 나트륨 완충액(pH 8.0)으로 추출하고 0.033M 아세트산 나트륨 완충액(pH 5.0)에 대하여 투석하여 글로불린과 알부민으로 분리하였다. E형 PHA(적혈구응집성) 분획을 세파로스 4B-페투인 상에 pH 7.6(0.05M Tris-HCl)하에 흡착시키고 0.5M NaCl을 함유하는 0.05M 글리신-HCl 완충액(pH 3.0)으로 탈착시킨 다음, 투석하고 동결 건조시킨다. L형(림프구응집성) PHA를 정제하기 위하여, 세파로스 4B-페투인을 사용하여 알부민으로부터 소량의 E형 PHA를 제거한 후 흡착되지 않은 분획을 설포프로필 양이온 교환 HPLC 칼럼(TSK SP-5PW, 21.5 ㎜ × 150 ㎜; Anachem GB Ltd) 상에서 0.1M NaCl을 함유하는 0.005M 아세트산나트륨-아세트산 완충액, pH 3.8로 분획화하고 점증하는 이온 강도 구배(0.1M 내지 0.5M NaCl)로 용출시켰다. 마지막으로, 저분자량의 불순물을 세파덱스 G-100 상에서 크로마토그래피하여 제거하고, 투석하여 순수한 L형 PHA를 회수한 후 동결건조시켰다. 회수율은 강낭콩 가루 100g 당 E형 PHA 및 L형 PHA 각각 0.32g 및 0.61g이었다.

방사선치료의 실시예를 위해, 강낭콩 50g을 체의 눈 크기가 1㎜인 마쇄기로 마쇄하여 PHA를 분리하였다. 아스코르브산 0.1g을 함유하는 0.02M 아세트산 500 ㎖를 첨가하고 실온에서 30 분 동안 교반하였다. 1M NaOH로 pH를 5.0으로 조정하고 그 용액을 실온하에 2 시간 동안 더 교반하였다. 이 용액을 4 ℃에서 하룻밤 동안 방치하고 그 다음 9000 rpm으로 15 분 동안 원심분리하였다. 그 상청액에 CaCl₂ 0.075g을 첨가하고 1M NaOH로 pH를 9.0으로 조정하였다. 상청액을 4 ℃에서 하룻밤 동안 다시 방치하고 3000 rpm으로 10 분 동안 시료를 침전시켰다. 이 시료를 Tris(pH 7.6)에 대하여 투석한 다음 페투인-세파로스 4B 친화성 칼럼 상에서 정제하였다. 0.05M 글리신 완충액으로 PHA 피크를 용출시키고 이 PHA 분획을 물에 대하여 투석한 다음 동결건조시켰다.

인슐린 분석법

면역반응성 혈장 인슐린 농도는 이중 항체 침전 기법(MacRae et al., 1991)과 래트 인슐린 표준물(Incstar Corporation, 미국 미네소타주 스틸워터 소재)을 사용하여 측정하였다. 5 μCi/0.1 ㎍(참조 번호 IM38)로 ¹²⁵I-표지된 소 인슐린은 아머샴 인터내셔날 plc(Amersham, Bucks)에서 구입하였고, 기니아 피그에서 유발시킨 돼지 인슐린에 대한 항혈청은 마일즈 사이언티픽(Stoke Poges, Slough)에서 구입하였다. 항기니아 피그 IgG 혈청 및 정상 기니아 피그 혈청은 스코티시 안티바디 프로덕션 유니트(영국 레나크셔 카를룩에 소재하는 법률 병원)에서 입수하였다.

혈장 글루코스

혈장 시료 중의 글루코스 농도는 트린더(Trinder, 1967)의 자동분석기 방법에 따라 실시하였다.

항체 생산

KTI, BBI, LA에 대한 항체는 전술한 바와 같이(Hajos et al., 1995) 하보 및 인그리드[Harboe and Ingrid(1973)]의 방법에 따라 토끼 중에서 유발시켰다. SBA에 대한 항체는 시그마 케미칼 컴패니(UK Ltd)에서 입수하였다.

경쟁적 간접 ELISA

장 시료 중에 존재하는 SBA를 정량 분석하기 위하여 간접 ELISA 분석법을 사용하였다(Hajos et al., 1995). ELISA 평판을 LA로 피복시키고 토끼의 항-LA IgG 형 항체를 사용하여 면역복합체를 형성시켰다. 그 결과는 장내적으로 항온처리된 투여량에서 회수된 물질%로서 나타내었다.

장 시료 중에 존재하는 반영양소의 전기영동적 분리

SDS 겔 전기영동, 그 다음 니트로셀룰로스 막으로의 반건조 트란스블롯팅, 및 반영양소에 대한 항원특이적 항체로의 면역염색은 전술한 바와 같이 실시하였다(Hajos et al., 1995).

실험 규정식 조성물

[표 1]

비만증과 화학치료 실시예에 대한 규정식의 조성

모든 성분들은 구성분g/규정식㎏으로 나타내었다. 혼합 비타민과 혼합 무기물의 조성에 대해서는 문헌[Carvalho(1993)]을 참조하라.

[표 2]

콩 반영양소 실시예를 위한 규정식의 조성

모든 성분들은 구성분g/규정식㎏으로 나타내었다. 혼합 비타민과 혼합 무기물의 조성에 대해서는 문헌[Grant et al.(1993)]을 참조하라.

[표 3]

방사선치료 실시예를 위한 규정식의 조성

모든 규정식 성분은 g/규정식㎏으로 나타내었다. 강낭콩의 PHA 함량은 2.6%이다. 따라서, 1일 제한 식이성 섭취량이 6 g인 경우 PHA/마우스의 유입량은 20 ㎎이었다. 혼합 비타민의 조성은 다음과 같다. 티아민 1000 ㎎, 피리독신(B6) 1000 ㎎, 리보플라빈 100 ㎎, p-아미노벤조산 1000 ㎎, 니코틴산 3000 ㎎, Ca 판토테네이트 2000 ㎎, 엽산 500 ㎎, 비오틴 550 ㎎, 이노시톨 40,000 ㎎, α-토코페롤 25g, 레티닐 아세테이트 1150 ㎎, 칼시페롤(D₃) 1500 ㎎, 비타민 B₁₂ 2.5 ㎎, 메나디온 500 ㎎, 콜린 클로라이드 100 g, 옥수수 전분 5000 g.

5-FU의 투여

5-플루오로우라실 300 ㎎을 증류수 14 ㎖ 중에서 교반하였다. 5-FU가 용해될 때까지 1M NaOH을 서서히 첨가하였다. 이 용액을 최종 부피가 최대 20 ㎖가 되도록 만들었다. 이 용액의 최종 pH는 8.3이었다. 이 용액을 동물에게 150 ㎎/체중 ㎏의 투여량으로 복강내 주사하여 투여하였다. 주사 후 즉시, 래트에게 대조군 규정식 15 g을 공급하였고, 이후 실험 동안 음식은 무제한으로 공급하였다.

방사선 조사원

코발트 ⁶⁰Co 총; 전신에 전체 6.75 Gy 노출, 조사율 0.3 Gy/분.

실시예 1

동일한 디자인에 대하여 3가지 분리 실험(1 a, b, c)을 실시하였다. 19일째 이유시킨 래트를 11일 동안 원료 규정식을 공급하고 3일 동안 LA 규정식(표 1)을 공급하여 출발 중량 82 내지 84 g에 도달하게 만들었다. 그 다음 래트를 체중에 따라 5군의 래트로 분리하고 각 군에서 무작위로 분할하여 처리하였다. 각 군의 래트에게 아침마다 대조식, LA 규정식 또는 PHA 농도가 다른 LA 규정식을 주로 한 규정식을 매일 6g씩 공급하여 PHA 1일 섭취량이 0.65 내지 42 ㎎/래트(0.007 내지 0.45 g/체중㎏)이 되도록 하였다.

10일 후 래트에게 각각의 규정식 2g을 아침에 공급하고 정확하게 2 시간 후 죽였다. 비복근 근육을 절제해내어 세정한 다음 사체와 근육을 모두 동결 건조한 뒤 칭량하였다. 실험 1c에서는 사체를 분말로 마쇄한 뒤 지질 측정을 위해 클로로포름-메탄올(2:1, v/v)로 추출하였다.

실험 1a, b, c에서 대조군의 평균 체중은 23.2 내지 24g 사이로 매우 유사하였다. PHA를 0 내지 42 ㎎/래트/일(0 내지 0.45 g/체중 ㎏) 범위로 함유하는 규정식을 래트에게 공급한 결과 체중이 2상 방식으로 감소하였다(도 1a, 도 1b, 표 4, 표 5). 저농도의 PHA(예, 3.5 ㎎/래트/d으로 4%; 0.04 g/체중㎏)에서도 체중이 약간 감소하였고, 그 후 렉틴 투여량을 비교적 크게 증가시켜도(약 0.32 g/㎏) 체중은 단지 약간 더 감소하였다. 따라서, 모든 실험에 걸쳐 평균 투여량이 10 ㎎PHA/d(0.12 g/체중㎏) 미만인 경우 평균 체중 감소량은 대조군에 비하여 1.14 g(se 0.25)(대조군 체중의 4.9%)이었다. PHA 1일 투여량이 10 내지 20 ㎎(0.12 내지 0.32 g/체중 ㎏)인 경우에는 0.64g(se 0.21)(대조군 체중의 2.7%)이 추가 감량되었다. 하지만, 이 보다 높은 투여량(0.20 내지 0.45 g/체중㎏)에서는 감소량이 더욱 증가하였다. 상대적 건체중(대조 투여량 0의 비율)인, RBDW와 PHA 투여량(PHA 투여량 27 ㎎/d 미만으로 3회 분리 공급 시험(실험 1a, b, c) 후 ㎎/d로서 나타냄) 사이의 관계는 다음과 같다.

RBDW = 0.918(se 0.008)-0.0334(se 0.0062) x log10(PHA 투여량/27)

이 PHA 투여량 이상에서의 수학식은 다음과 같다.

RBDW = 0.918(se 0.008)-0.5138(se 0.0876) x log10(PHA 투여량/27)

비복근(골격근)의 건체중 변화는 렉틴 투입량의 증가에 따라 유사한 경향을 나타내었다(표 4, 5). 대조군 래트과 비교하여 근육 중량의 비례적 감소량은 체중의 동등한 손실량의 약 1.5 내지 2.0배인 추세이었으나(표 4, 5), PHA의 1일 투여량을 10 ㎎(0.12 g/체중 ㎏) 미만으로 한 결과 체중과 근육 중량의 비례적 감소량간의 차이는 유의적이지 않은 것으로 나타났다(p > 0.05).

체중 및 근육 중량의 감소와 유사하게 래트 체중의 지질 함량도 규정식 중에 PHA의 투여량을 증가시킴에 따라 감소하였다(표 5; 실험 1c). 하지만, 지질 감소량은 비례적으로 체중 및 골격근 감소량에 비하여 더 많았으며, 감소량들의 비는 모든 투여량에서 대략 일정하게 유지되었다.

[표 4]

여러 농도의 PHA를 함유하는 규정식을 10 일 동안 섭취한 래트의 체중 및 비복근 중량

[표 5]

여러 PHA 농도를 함유하는 규정식을 10일 동안 섭취한 래트의 체조성(실험 1c)

PHA는 고농도의 PHA(0.8 내지 1.0 g/체중㎏)를 함유하는 강낭콩 단백질만을 섭취한 래트가 몇일 이내에 죽는 것으로 밝혀진 바 있기 때문에(Pusztai, 1991) 영양독으로 널리 알려져 있다. 하지만, PHA는 무생식 래트에게는 해롭지 않기 때문에 통상적인 미생물균상을 갖고 있던 래트에 대한 그 독성 효과는 소장 내강 중의 대장균이 0.2 g/㎏ 미만으로 무시할 만한 농도이던 것이 규정식 중의 PHA 농도 증가에 따라 비례적으로 급격히 증가한 대장균의 과증식 결과인 것으로 추정된다(Pusztai et al., 1993). 실시예 1은 박테리아의 과증식이 일어나지 않은 저농도범위(0.2 g/㎏ 미만)에서 통상적인 미생물균상을 갖고 있는 래트에 대한 PHA의 반영양소 효과는 렉틴에 노출된지 10일 후에도 체중의 감소량이 극히 적은 바와 같이 거의 영향을 미치지 않았다. 또한, 고 투여량(0.45 g/㎏ 이상)에서 관찰되는 근위축증과는 반대로 PHA 투여량이 0.10 g/체중 ㎏ 미만인 경우에 골격근의 감소량은 매우 적었고 최종 체중의 감소량도 비례적이었다(표 4, 5). 하지만, 대조군에 비해서는 지질의 비례적 감소량이 근육의 비례적 감소량보다 높았으며, 그래도 그 감소량 비율은 대략 일정하게 유지되었다(표 4, 5). 따라서, 렉틴의 1차 효과는 체 지질의 이화작용을 자극하는 역할인 바, 저투여량의 렉틴으로도 비만증과 같은 대사 질환을 적절하게 치료할 수 있다.

실시예 2

실시예 2 내지 5에서는 PHA에 대한 래트의 인슐린 응답반응을 시험하였다. 실시예 2에서는 래트에게 PHA 42 ㎎/일을 함유하는 규정식을 공급하였고, 각각 9일과 10일 후에 혈액내 인슐린 농도를 측정하였다. 각각 수용된 수컷 후디드 리스터(Hooded Lister) spf(특정 병원균 없음)를 19일 째 이유시키고 원료 규정식(영국 캠브리지셔 마네아에 소재하는 스페셜 다이어트 서비시스 제품)을 약 14일 동안 무한정 공급한 다음, 대조용 락트알부민을 주성분으로 한 규정식(LA; 표 1)은 5일 동안 제한 공급(8g/래트/일)하였다. 이 규정식은 래트에게 매일 3회, 즉 오전 9시에 2.5g, 오후 1시에 1.0g, 오후 6시에 4.5g 공급하였다. 5일 째에는 오전 9시와 9시 반사이에 LA 규정식 1.5g을 공급하고, 2 시간 후 꼬리 정맥으로부터 예비실험용 혈액 시료를 채혈하였다. 이 혈액을 헤파린 처리된 튜브(26 USP 유니트/튜브를 함유하는 헤파린 용액 25 ㎕)에 수집하고, 벤치탑 원심분리기에서 + 1℃ 하에 15 분 동안 원심분리하였다. 플라스틱 과립을 이용하여 적혈구로부터 혈장을 분리하였다. 분리된 혈장을 100 ㎕씩 나누어 분석 전까지 -20 ℃에 보관하였다. 그 다음 래트를 13 마리씩 2군으로 무작위적으로 분할하여 각각 사육하였다. 제1군에 대해서는강낭콩을 함유하는 규정식(KB 규정식; 표 1)만을 10일 동안 공급하였고(8 g 규정식/래트/일; 3회 분할 공급함; 오전 9시에 2.5 g, 오후 1시에 1g, 오후 6시에 4.5g), 대조군에 대해서는 동일한 조건하에 LA 규정식을 동시 공급하였다. 9일 째, KB 규정식을 오전에 1.5g 공급한 후 정확하게 2시간 후에 혈액 시료를 채혈하였고, 이를 10 일(마지막날)에 반복하였다. 그 다음 래트를 에테르 마취하에 죽이고, 복부 절개한 뒤 나머지 혈액을 심장으로 부터 채혈하였다. 췌장과 함께 위장관을 분리한 후 신속하게 빙냉수로 세정하고, 액체 질소하에 동결시켰다. 대조군 래트도 혈액 시료를 채혈하기 전에 1.5 g의 LA 규정식을 공급한다는 점만을 제외하고는 동일한 방식으로 처리하여 혈액 시료를 채취하였다. 혈장 시료는 인슐린 분석 이전까지 동결 상태로 보관하였다.

췌장 조직 시료(각 군에서 무작위로 선택한 래트 6마리의 건조 중량 약 25 내지 50 ㎎)를 저온실에서 하룻밤 동안 산성화된 에탄올(에탄올:물:농황산 = 96:18:2.5; v/v/v) 10 ㎖로 균질화한 뒤 저온실에서 1,500 g로 10 분동안 원심분리하여 인슐린을 추출하였다. 투명한 상청액을 인슐린 분석 완충액으로 약 1:200(v/v)으로 희석한 다음 이것을 인슐린 방사선면역분석법에 사용하였다.

래트에게 PHA 42㎎/래트/일(0.45 g/체중㎏)을 함유하는 KB를 10일 동안 공급한 결과 혈장 인슐린 농도가 예비실험 농도 2.97(sd 0.84) ng/㎖에서 실험 9일 째 0.36(sd 0.05)으로 유의적으로 감소하였다(표 6). 이와 같은 감소는 10일째 취한 혈액 시료에서도 0.23(sd 0.06) ng 인슐린/㎖로 유사하게 낮게 나타났기 때문에 PHA에 노출된 동안 분명하게 지속되었다. 이와 반대로, 대조군의 혈장 인슐린 농도는 공급 9일째와 10일째 각각 3.31(sd 0.30) 및 1.55(sd 0.21) ng/㎖로 높게 유지되었다.

[표 6]

강낭콩 또는 락트알부민(대조군)을 함유하는 규정식을 10일 동안 공급한 래트의 췌장 중량 및 인슐린 함량

PHA를 최고 투여량으로 함유하는 KB 규정식을 10일 동안 공급한 래트 췌장의 절대 건조 중량과 상대 건조 중량은 동시 공급된 대조군에 비하여 유의적으로 증가하였다(표 6). 이와 반대로, 췌장의 인슐린 함량(㎍/췌장g 또는 ㎍/단백질g으로 표시)은 유의적으로 감소하였다. 인슐린 농도의 유의적인 감소에도 불구하고 혈장내 글루코스 농도는 처리 래트와 대조군 래트 모두에서 총 평균값이 1.7(sd 0.1) ㎎ 글루코스/㎖로 KB 공급된 동물에서 유의적으로 변화하지 않았다.

이에 따라, 지질, 탄수화물 및 단백질의 체내 대사에 대한 고투여량의 PHA의 강한 이화작용과 혈장 인슐린 농도의 저하작용간에 관련이 있다는 종래의 제안(Pusztai, 1991)이 확인되었다. 사실상, PHA를 래트에게 10일 동안 경구 투여한 결과 혈행에서 뿐만 아니라 췌장에서도 인슐린 농도가 유의적으로 감소하였다.

실시예 3

8 내지 10마리로 구성된 군들의 래트를 19일째 이유시키고, 원료 규정식을 12일 동안 공급하였다. 그 다음 2군으로 무작위적으로 선별하고(각 군당 래트 13마리), 이후 실험 동안 각각 사육하고 원료 규정식을 8일 동안 더 공급하였다. 하룻밤 동안 절식시킨 후, 래트에게 아침으로 2g의 원료 규정식을 공급하고, 2 시간 후 혈액 시료를 채취하였다(예비실험 시료). 그 후 즉시 래트에게 KB 추출물(50 ㎎; PHA 5 내지 7 ㎎) 1㎖를 위내로 주입하고 대조군에게는 0.01M 인산염 완충 식염수(0.9% NaCl; w/v; PBS) 1 ㎖를 투여하였다. 주입 후 15분, 60분, 120분 후에 각 동물로부터 혈액 시료를 채혈하였다. 가용성 KB 단백질 시료의 단독 투여량은 혈장의 인슐린을 점차 감소시켰다. 예비실험 값인 1.78(sd 0.22) ng 인슐린/혈장 ㎖은 120 분 후 1.05(sd 0.22) ng/㎖, 즉 초기 값의 약 59%로 감소하였다(표 7). 대조군 래트에서 인슐린 농도는 모든 시간 점에서 실험 오차 내에서 대략 일정하게 유지되었다[1.76(sd 0.42) ng/㎖].

[표 7]

강낭콩 단백질 또는 정제된 E형 또는 L형 렉틴에 대해 단기간 위내 노출시킨 후의 래트 중에 존재하는 상대적 인슐린 농도(대조군%로 나타냄)

실시예 4

실시예 4는 시험 동물에게 E형이나 L형의 렉틴 용액 1 ㎖를 강제공급하는 것을 제외하고는 실시예 3과 같은 방식으로 실시하였다. 이 렉틴 시료 중 일부를 ¹²⁵I(총 계수치 2.5 내지 3 백만 cpm)로 표지하였다. 대조군에는 PBS를 주입하였다. 전과 같이 혈액 시료를 0분, 15분, 60분 및 120분째 채취하였다. 십이지장으로 전달된 PHA의 실제량을 측정하기 위하여 주입한 지 1 또는 2시간째 죽인 일부 래트의 위 세척물과 소장 세척물 중에서 방사능활성을 측정하였다.

순수한 E형 PHA를 주입한 래트에서는 예비실험용 혈장 인슐린 농도가 KB 단백질을 강제주입한 동물에서 발견되는 것과 유사한 방식으로 처음 60분 이내에 1.03(sd 0.32) ng/㎖으로 감소하였다(표 7). 하지만, 다음 60분 이내에서 약간 복귀되어 120분째에 인슐린 농도의 변화는 예비실험값과 크게 다르지 않았다(p>0.05). 또한, L형 PHA의 단독 투여량은 혈장 인슐린의 농도는 점차 감소시켰지만 그 변화는 120분간의 실험 동안 유의적이지는 않았다[120분째 1.39(sd 0.35) ng/㎖]. 렉틴을 주입한 래트에서 위 공복화 속도는 느렸고 2 종류의 PHA에서 크게 다르지 않았다(p>0.05). E형의 경우에 초기 투여량의 약 52%가 120분 후 소장에 도달하였고, L형 PHA의 경우에는 이보다 약간 많은 약 63%로 나타났다. 혈장 글루코스 농도는 PHA 및/또는 KB 알부민에 단기 노출시 약간 감소하여 1.6(sd 0.2)에서 1.4(sd 0.2) ㎎/㎖로 나타났지만, 이와 같은 감소는 유의적인 수치는 아니다(p>0.05).

순수한 E형 PHA 또는 L형 PHA를 함유하는 규정식은 강낭콩 단백질을 함유하는 규정식에서 관찰되는 바와 같이 혈청 인슐린을 감소시킬 수 있었다. 따라서, 혈청 인슐린의 감소 효과는 PHA의 직접적인 효과이며, 콩 단백질의 영양 질이 불량하기 때문이 아니다.

실시예 5

래트 16마리를 19일째 이유시키고 실험동안 각각 사육한 후, 15일 동안 원료 규정식을 공급하고, 그 다음 5일 동안 LA 규정식(8g 규정식/래트/일)을 공급하였다. 그 다음 무작위로 선별한 12마리의 래트에 대하여 다음 3일 동안 강낭콩 알부민(KBA 규정식; 표 1)을 함유하는 규정식으로 전환시키고, 이와 함께 약 30 ㎎ PHA/래트를 매일 섭취시킨 반면, 4마리의 대조 래트에 대해서는 LA 규정식을 계속 공급하였다. 3일째 저녁에는 래트에게 조식 대신 KBA 규정식을 통해 PHA 25 ㎎을 함유하는 KBA 시료 100 ㎎ 용액 1 ㎖를 위내 주입한 반면, 대조 래트에 대해서는 LA 규정식 중 석식을 공급하였다. 그 후 다음날 아침까지 음식을 공급하지 않았고, 조식으로 모든 래트에게 LA 규정식 2g을 공급하여 혈장 인슐린 농도를 증가시켰다. 정확하게 2 시간 후 래트의 혈액을 채혈하고(예비실험용 시료), KBA를 사전 주입했던 동물중에서 4군을 무작위로 선별하여 KBA 20 ㎎이나 E형 PHA 렉틴 5 ㎎ 또는 L형 PHA 렉틴 5 ㎎(이중 일부는 ¹²⁵I 표지됨) 중 어느 한가지 용액 1 ㎖를 강제주입하였다. 대조용 래트 4마리에게는 비교용으로서 KBA(40 ㎎, 4 내지 6 ㎎ PHA)를 강제주입하였다. 120분째 래트의 혈액 샘플을 채취한 뒤, 래트를 죽이고 췌장을 분리하여 인슐린 분석을 위해 동결시켰다.

KB 알부민 단백질을 함유하는 규정식이나 대조 규정식을 예비공급하고 PHA 투여량을 3일 동안 주입한 래트에 대하여 정제된 PHA 이소렉틴을 단독 투여하여 위내 항온처리한 결과 혈행 중의 혈장 인슐린 농도가 크게 감소하였다. E형 및 L형 렉틴을 사용한 경우에도, 예비실험값[0.59(sd 0.05) ng/㎖]과 120 분값[(0.15(sd 0.09) ng/㎖] 사이의 인슐린 농도 차이가 유의적이었다(p>0.05). 또한, 사전공급에 의하여 처음 60 분내에 투여량의 80% 이상이 십이지장에 도달하는 것과 같이 위내 투여된 E형 렉틴의 위 공복화 속도가 가속되었다. 이와 반대로, L형 렉틴은 십이지장에 도달하는 속도가 여전히 느렸고 처음 60분 후에도 PHA 초기 투여량의 약 50%가 위에 남아 있었다. KBA 규정식을 예비공급한 래트(저농도)와 대조용 규정식을 계속 공급한 래트(약간 높은 농도) 사이의 절대적인 혈장 인슐린 농도의 차이에도 불구하고 KB 알부민 단백질을 강제주입한 후 이 래트 군은 모두 혈장 인슐린의 비례적 감소를 유사하게 나타내었다. 췌장의 인슐린 농도는 KBA 규정식을 3일 동안 사전 주입한 후 대조군의 58.3(sd 10.8)에서 42.5(sd 8.3)(g 인슐린/췌장)로 크지는 않지만 약간 감소하였다. 또한, 약 1.6(sd 0.2) ㎎/㎖의 예비실험용 평균 혈장 글루코스 농도도 크게 변화하지 않았으나, 실험동안 약간 감소하였다. PHA에 3일 동안 노출시킨 후에도 체중과 근육 중량의 유의적인 변화는 나타나지 않았다.

실시예 6

응집소 함량이 높은 콩 훼이에 래트를 단기 노출시킨 후 사료 전환률의 증가를 이용하여 콩의 반영양소 효과를 억제하는 규정식 방법

수컷의 후디드 리스터 래트를 19일째 이유시키고 7일 동안 원료 규정식(영국 마네아 소재의 랩슈어 제품)을 자유롭게 섭취하게 한 뒤, 3일 동안 LA 대조 규정식(락트알부민 단백질 100 g/㎏; 표 2)을 무제한으로 공급한 다음, 동일한 규정식 6g/래트/d를 5일 동안 공급하였다. 물은 항상 자유롭게 섭취할 수 있게 하였다. 그 다음 래트를 각각 래트 5마리로 구성되는 2군으로 나누었다. 실험군의 규정식에는 SBALB를 기본으로 한 100 g/㎏의 단백질을 첨가하였다(표 2). 대조 래트군에는 실험 내내 LA 규정식을 공급하고, 그 양은 시험 래트의 자발적인 섭취로 제한하였다. 실험은 콩 공급 군에게는 초기 7일 동안 콩 규정식을 공급하고, 그 다음 8일 동안 LA 규정식으로 전환시킨 다음, 7일 동안의 콩 규정식과 7일 동안의 LA 규정식을 각각 공급하였다. 그 다음, 콩 규정식을 6일 동안 공급한 후, LA 규정식을 20일 동안 공급하고, 마지막으로 콩 규정식을 5일 동안 공급하였다. 이와 같이 혼합 공급 실험 61일째인 다음날 아침에 모든 래트에게 2g의 LA 규정식을 공급하고 그 다음 콩 공급 군에 대하여 식염수 2 ㎖ 중에 용해한 SBALB 280 ㎎을 위내 주입하고 대조군에는 식염수만을 공급하였다. 정확하게 90 분 후 할로탄 과투여량으로 래트를 죽이고 완전 해부하였다. 위와 소장을 분리하고 소장을 10 ㎝ 길이로 절제하였다. 각 조직의 내강을 빙냉 증류수 2 ㎖로 세척하고, 동결 건조시키고, 후에 증류수(1 ㎎ 건조 물질/100 ㎕)로 재복원시켜 ELISA에 사용하였다. 세척된 소장 2 ㎝ 단편(유문으로부터 5 내지 7 ㎝)을 사용하여 조직 검사하였다. 모든 조직을 동결건조하고, 칭량하였다. 또한, 래트 몸체도 동결건조하여 단백질과 지질 함량을 측정하는데 사용하였다. 위와 소장 단편을 0.1M D-갈락토스 용액(5 ㎖/건조 시료)으로 균질화하고(3회), 이 추출물들을 ELISA에 사용하였다. 실험 동안 분변을 매일 수집하여 질소 함량을 측정하였다.

대조 실험으로, 전환 실험의 1차 사이클을 반복하였고, 단 SBALB 군외에 2차 시험군으로서 먼저 SBALB 대신에 LD-SBALB를 함유하는 규정식을 7일 동안 공급하고, 그 다음 LA 규정식을 8일 동안 공급하였으며, 대조군에 대해서는 전체 실험 15일 동안 LA 규정식을 동시 공급하였다. 이와 같은 2가지 분리된 사이클 부분에서 대조군과 두 시험군의 중량 증가, 소화성 및 사료 전환률을 비교하였다.

공급 실험에서 사용된 제조물은 ELISA로 확인한 결과 38.7 g SBA/㎏을 함유하는 것으로 확인되었다. LD-SBALB는 4g SBA/㎏ 미만을 함유한다. 콩 및 LA 규정식을 번갈아 공급한 래트 중량은 대응하는 동시 공급한 대조군 래트의 중량보다 마지막 콩 규정식 공급 시기를 비롯하여 각 콩 규정식 공급 시기의 말기에 항상 크게 감소하였다(표 8 및 9). 하지만, 시험군의 래트는 LA 규정식만을 계속 공급받은 대조군 래트에 비하여 콩 규정식 공급 이후 LA 규정식 공급을 통해 항상 급속히 성장하였다(도 2; 표 9). 더욱이, LA 공급 기간 중에 시험군의 사료 전환률은 항상 대조군 보다 현저히 높았다(표 9).

[표 8]

래트의 체중(BW) 및 조성

[표 9]

시험 및 대조 기간 동안 래트의 체중 변화 및 사료 전환률

콩 규정식 공급 기간에 시험군의 중량과 분변중 질소 함량은 대조 래트에 비하여 유의적으로 높았다. 하지만, LA 공급 기간 중에는, 시험군과 대조군 래트간의 분변값의 차이는 거의 없었다. 더욱이, 지질 함량과 단백질 함량이나 래트 체 내에서의 이들의 농도는 두 군 사이에 큰 차이가 거의 없었다(표 8).

시험 기간 동안 LD-SBALB를 공급한 래트는 중량이 증가하였고 SBALB를 공급한 래트보다 사료 전환률이 더 우수하였으나 LA 규정식을 공급한 래트 보다는 여전히 낮았다(표 10). 또한, 대조 기간 동안 LD-SBALB를 LA 규정식으로 전환하여 공급한 래트는 시험 사이클 중 LA 규정식 공급 기간에 나타내는 SBALB 래트의 사료 전환률과 비교하여 사료 전환률에 어떤 유의적인 향상도 나타내지 않았다(표 10).

[표 10]

중량 증가와 사료 전환률에 대한 렉틴 고갈의 효과

내부 기관에 대한 효과

61일 동안 콩 규정식과 LA 규정식을 번갈아 래트에게 공급한 결과 위, 소장, 대장, 비장, 신장, 흉선, 폐, 심장 및 비복근 근육의 중량은 어떤 영향도 받지 않았다. 하지만, 췌장의 중량은 현저히 높아졌고 간의 중량은 대조군보다 시험군에서 감소하였다.

결론적으로, 콩이나 락트알부민을 함유한 음식을 단기간 동안 번갈아 공급한 래트가 나타내는 사료 전환률은 SBA 또는 기타 다른 렉틴에 의해 유도된 과형성 증식을 유리하게 하여 고품질의 음식을 공급했을 때 고품질의 영양소의 흡수와 이용을 향상시킨다. 이와 같은 신규 방법을 사용하면 콩이나 기타 다른 렉틴 함유 식품을 가공할 필요가 없고, 더욱이 다량의 렉틴을 함유하는 콩 폐기물이나 다른 렉틴 함유 식품도 이용할 수 있게 된다(특히, 많은 산업 용도에서 콩 글로불린 단백질을 분리해낸후 남는 훼이 분획도 이용할 수 있게 된다).

실시예 7

고투여량의 화학치료로부터 래트를 보호하기 위한 경구 투여된 PHA의 효과 및 특히 장에 대한 조직 보호 효과

각각 5마리의 래트로 구성된 4군을 7일 동안 정확한 규정식 섭생 하에 사육하였다(표 11).

[표 11]

화학치료 규정식 프로토콜

PHA를 예비투여한 래트(약 100 g)에게는 10% 락트알부민을 함유하는 대조 규정식(표 1)을 공급하였다. 각 동물에게 0.9% 식염수 중의 PHA 20 ㎎을 동등하게 강제주입하였다. 그 다음 1000 시간과 1700 시간째 래트에게 2회의 사료로서 대조용 규정식을 공급하였다. 공급한 음식의 양은 PHA 예비투여된 동물이 먹은 음식 양과 절대 동일하게 하였다. 동물들에게 즉시 PHA를 후투여한 경우에는, 5-FU를 투여한 지 2 시간 후에 렉틴을 강제투여하였다. PHA로 예비투여되거나 후투여되지 않은 동물에게는 0.9% 식염수 1 ㎖를 강제투여하였다. 3일 후, 이와 같은 3군의 동물에게 150 ㎎/체중㎏의 5-FU를 투여하였다. 각 동물의 체중을 매일 측정하고 평균 체중을 계산하였다.

도 3은 5-FU를 투여한 후 동물 체중에 대한 음식 효과를 도시한 것이다(이하 도 3의 데이터 참조). 처리되지 않은 대조군의 동물은 실험동안 안정된 속도로 성장하였다(데이터는 도시 안됨). 락트알부민 규정식으로 사육된 동물은 5-FU 규정식을 투여한 후 2일 동안은 계속 성장하였고, 그 후 중량이 감소되기 시작하였다. 이 군을 PHA 예비투여된 군과 함께 동시 사료 공급한 결과, 그 흡수가 음식 중에 PHA 존재로 인하여 감소되었고, 음식을 다시 무한정 공급한 결과 5-FU의 완전한 세포독성 효과가 나타나기 전에 음식 흡수율의 보상 증가가 나타났다. 5-FU를 투여하기 전에 3일 동안 PHA를 예비투여하고 그 후 락트알부민 함유 규정식으로 계속 사육한 동물은 이후 4일 동안 안정한 중량을 유지하였고 정상적인 것으로 나타났다. 나머지 처리 후에는, 동물은 5-FU 투여한지 4일 후 5 내지 10%의 중량 감소를 나타냈다.

각 동물의 음식 섭취량을 매일 기록하고 평균 음식 섭취량을 계산하였다(도 4 및 하기 도 4의 데이터 참조). PHA로 예비처리한 모든 처리군에서, 동물은 5-FU 투여하기 전에 음식 섭취량에 안정한 증가를 나타냈다. 미처리 대조군의 동물은 음식 섭취량이 매일 점증하였다(데이터는 도시 안됨). 락트알부민만을 공급한 동물은 5-FU를 투여한지 약 1 일 후에 음식 섭취량이 감소하였다. 3일 동안 PHA를 예비투여한 동물은 5-FU 주입한 후 4일 동안 약 7g/일의 음식 섭취량을 일정하게 유지하였다. 나머지 처리군은 5-FU를 투여한 지 4일 후에 음식 섭취량의 큰 감소를 나타냈다.

실험 마지막에 동물을 죽이고 해부하였다. 주요 기관의 건조 중량을 각 동물마다 기록하고 평균 중량을 계산하였다. 각 처리군 마다 위장관 중 주요 기관의 평균 건조 중량은 표 12에 나타내었다.

도면 데이터 부록

도 3. 생체중(g)에 대한 5-FU 및 PHA 투여 효과

도 4. 1일 사료 섭취량(g)에 대한 5-FU 및 PHA 투여 효과

[표 12]

7일 후 위장관중 주요 기관의 평균 건조 중량(㎎)

상기 결과는 5-FU를 투여하기 전이나 투여한 후 PHA를 투여하여도 위의 건조 중량에 어떤 영향도 미치지 않는다는 것을 나타낸다. 하지만, PHA를 투여하면 소장의 건조 중량에는 영향을 미쳤다. 규정식 중에 락트알부민만을 함유한 경우에는 소장이 5-FU에 의해 손상되고 건조 중량도 약 50% 감소하였다. 또한, 5-FU를 투여하기 바로 전이나(처리 3), 또는 5-FU를 투여하기 전과 투여한 후(처리 4)에 직접 3일 동안 PHA를 투여하면 렉틴은 5-FU에 의한 손상으로부터 소장을 보호할 수 있었고 건조 중량도 대조군과 유사하였다.

소장 중에서 공장과 회장 조직이 5-FU에 의한 손상에 가장 민감하였다(표 12). 하지만, 5-FU를 주입하기 바로 전이나, 주입하기 바로 전과 바로 후에 PHA를 투여한다면 렉틴은 특히 공장에 대하여 유의적인 조직 보호 효과를 나타내었다. 또한, 5-FU를 투여하기 전에 PHA를 3일 동안 동물에게 예비투여한 결과, 전체 소장에 대해 유의적인 보호 효과를 나타내었다(표 12). 5-FU를 투여하기 바로 전(처리 3)이나 투여하기 바로 전과 투여한 후(처리 4) PHA를 투여한 경우에는 최상의 조직 보호 효과를 나타내었다. 이와 같은 결과는 투여된 PHA 투여량이 소장 중 생존 세포의 성장과 수복을 자극하여 5-FU에 의한 세포독성 효과에 대하여 보호작용을 제공할 수 있음을 시사한다.

7일 후 동물로부터 혈액을 채혈하여 주요 분자와 세포 성분을 분석하였다. 그 결과는 표 13에 나타내었다.

[표 13]

대조 동물 및 처리된 동물에서 채혈한 혈액의 주요 분자 및 세포 성분 분석

락트알부민 함유 규정식을 공급한 래트에게 5-FU를 투여한 후, 예상되는 세포독성을 백혈구세포와 혈소판의 수를 통해 관찰하였다. 처리되지 않은 대조군과 비교하여 어떤 처리도 적혈구 세포수, 헤모글로빈 및 헤마토크리트 함량, 평균 혈구 부피 또는 헤모글로빈 농도에 대해 어떤 유의적인 효과도 나타내지 않았다. 5-FU를 투여하기 바로 이전에 PHA를 투여한 경우에도(처리 3) 락트알부민만을 처리(처리 2)한 경우와 비교할 때 측정된 매개변수에 거의 영향을 미치지 않았다. 5-FU 투여 바로 이전과 그 후에 PHA를 투여한 경우에는 락트알부민 대조군에 비하여 생성된 백혈구 세포의 수가 증가하였다.

상기 결과는 세포독성 약물에 대한 렉틴 경구 투여량의 상대적 투여 시기가 약물의 혈액학 독성에 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.

실시예 8

5-FU에 의한 손상으로부터 위장관을 보호하는 PHA의 예비투여량의 투여량 범위 측정

3군의 래트(군당 5마리)에게 표준 규정식(표 1)을 공급하고, 200, 100 및 50 ㎎/㎏/일의 PHA를 3일 동안 매일 강제 투여하였다. 각 래트의 사료 섭취량을 매일 기록하였다. 대조용으로 3군의 래트 제2군(각 군당 5마리)에 대해서 표준 규정식을 공급하고 식염수 1 ㎖를 3일 동안 매일 강제 투여하였다. 대조군의 각 동물을 PHA 투여한 군의 동물과 함께 사료를 공급하였다. 4일째 아침에 각 동물에게 5-FU 150 ㎎/체중㎏을 주입하고, 그 다음 표준 규정식을 6일 동안 공급하였다. 래트 2마리에게는 표준 규정식을 9일 동안 무한정 공급하였다. 9일째, 래트를 죽이고 해부하였다. 액체 질소로 동결한 후 습윤 조직 중량을 기록하였다.

[표 14]

5-FU 150 ㎎/㎏/BW 투여후 3일 동안의 PHA 200 ㎎/㎏/일, 100 ㎎/㎏/일, 또는 50 ㎎/㎏/일의 예비투여량이 공장 및 회장 습윤 중량(㎎)에 미치는 효과

5-FU를 주입하기 전에 PHA 200 ㎎/㎏/일을 예비투여한 결과 주입되지 않은 처리군과 쌍으로 사육한 대조군과 비교하여 공장에서 유의적인 보호 효과가 관찰되었다(표 14). PHA 투여량을 100 또는 50 ㎎/㎏/일로 감소시킨 경우에도, 주입되지 않은 처리군과 쌍으로 사육된 대조군에 비하여 공장 조직의 유의적인 보호 효과가 관찰되었다. 이와 같이 조사된 투여량에 대한 PHA의 현저한 조직 보호 효과는 주입되지 않은 대조군과 비교하여 회장 조직에 대해서는 관찰되지 않았다. 하지만, PHA를 예비투여한 동물들은 모든 경우마다 대응하는 쌍으로 사육된 대조군에 비하여 더 큰 회장 조직을 갖고 있었다.

상기 실시예를 통해 화학치료가 동물의 성장과 생존성을 크게 저해할 수 있음이 입증되었다. 따라서, 규정식의 조작을 통해, 특히 세포독성 약물을 투여하기 전이나 투여한 후 렉틴을 첨가하면 화학치료에 대하여 보호효과를 제공할 수 있다. 특히, 이러한 보호작용은 위장 조직의 생존성과 성장에 대한 것이다. 세포독성 약물을 투여한 후 위장 조직의 보호작용은 렉틴을 200 ㎎/㎏/일 내지 50 ㎎/㎏/일의 투여량으로 투여한 결과 관찰되었다.

실시예 9

치사 방사선 조사량으로부터 마우스를 보호하는 경구 투여된 PHA의 효과 및 장에 대한 조직 보호 효과

각각 12마리의 알비노 수컷 마우스로 구성된 8군에 대하여 각각 6.75 Gy 조사량의 방사선을 조사하였다(0.3 Gy/분). 그 다음 각 마우스 군을 30일 동안 정확한 규정식 섭생으로 사육하였다(표 15).

[표 15]

사용된 8군의 마우스에 대한 규정식 프로토콜

30일 후 생존한 마우스의 수와 평균 체중을 기록하였다.

도 5는 30일 후 동물 생존률에 대한 규정식의 효과를 도시한 것이다. 방사선 조사되지 않은 대조 처리군 6, 7 및 8에 속하는 동물들은 표준 시판용 규정식, 락트알부민 규정식 및 강낭콩 규정식을 투여시 생존률에 어떤 영향을 받지 않았다. 사망률은 전혀 관찰되지 않았다. 이와 반대로, 방사선조사후 표준 시판용 락트알부민 규정식과 PHA 규정식을 투여한 방사선조사 처리 군 1, 2 및 3의 동물은 유의적인 사망률을 나타내었다(처리 3은 단식 기간을 포함함). 처리 1 내지 3 중에서 총 2 마리의 동물만이 방사선조사 처리에도 생존하였다.

방사선조사 처리 바로 전에 PHA 함유 규정식을 동물에게 공급한 경우에, 동물 생존률에 유의적인 증가가 관찰되었다. 생존 동물의 수는 방사선 조사 바로 이전에 PHA 규정식으로 동물이 사육된 시간과 밀접한 관련이 있다.

[표 16]

30일 후 동물의 평균 체중

30일 후, 대조 처리군 6 내지 8의 동물은 30 내지 32g으로 칭량되었다(표 16). 처리 1 내지 3의 동물은 높은 사망률을 나타내었다. 하지만, 처리군 4 및 5의 동물은 방사선조사 이전에 PHA 함유 규정식으로 동물이 사육된 기간과 관련하여 체중의 증가를 나타내었다. 처리군 5(방사선조사 이전에 PHA 함유 규정식을 3일 동안 공급)에서 평균 체중은 대조 처리군의 체중과 유사하였다. 조사된 투여량의 PHA를 규정식 중에 첨가하여 투여하여도 유해 효과는 나타나지 않았다. 방사선 조사하기 전에 렉틴을 투여한 경우에는 PHA의 유의적인 보호 효과가 관찰되었다.

동물에게 방사선을 조사한 후, 각 처리군의 소장, 비장 및 정소의 평균 습윤 중량을 측정하였다(표 17). 처리군 7의 평균 중량은 측정되지 않았다.

[표 17]

생존하는 마우스의 소장, 비장 및 정소 중량(㎎ +/- 표준편차)

이 결과들은 정소 조직이 방사선조사 효과에 가장 민감하다는 것을 보여준다. 방사선 조사 이전이나 이후에 PHA를 투여하여도 정소 성장에 거의 영향을 미치지 않았다.

처리 1 내지 3은 방사선 조사후 낮은 생존률을 나타낸다. 처리 4 및 5의 결과는 소장 중량의 투여량 의존적 증가가 방사선 조사 이전에 PHA를 함유하는 규정식으로 동물을 사육한 기간과 상호관련있음을 시사한다. 처리 4 및 5의 비장 조직의 평균 중량은 대조군과 유사하였다.

이 실시예는 방사선조사가 동물 생존률에 큰 영향을 미치며 규정식 조절을 통해 방사선조사에 의한 생존률의 감소 정도를 변화시킬 수 있음을 입증한 것이다. 방사선조사 이전 단식 처리는 방사선조사 효과에 어떤 보호 효과도 제공하지 못하였고, 실제 매우 위험한 것이었다. 규정식 PHA는 측정된 매개변수에 대해 어떤 유해 영향도 미치지 않았고(처리군 6과 비교하여 처리 군 7 및 8의 데이터), 조사된 조직 중에서 정소 조직이 중량 감소면에서 방사선조사 손상에 가장 민감하였다. 이 실시예를 통해 PHA의 예비투여가 방사선조사 손상에 대한 보호효과를 제공하며 그 효과의 정도는 PHA 투여 기간에 의존적인 것을 알 수 있다.

참조 문헌

Claims

랙틴을 포함하며, 방사선치료, 화학치료제 또는 이의 복합제에 의하여 유발된 점막 세포 또는 조직 또는 이들 모두에서의 손상의 감소용 및/또는 치료용 약학 조성물.
제1항에 있어서, 손상이 장 병변부 또는 점막염 또는 이들 모두인 약학 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 손상된 포유동물세포 또는 조직 또는 이들 모두에서의 손상의 감소용 및/또는 치료용 약학 조성물.
제3항에 있어서, 세포 또는 조직 또는 이들 모두가 장, 구강, 비강, 식도, 위, 폐, 소장, 대장(결장 포함), 상피 조직(예, 눈의 피막) 또는 기타 다른 점막 세포 및 조직의 점막성 피막인 약학 조성물.
제1항에 있어서, 방사선치료가 X선, 감마선, 양성자원, 중성자원, α방출기, β방출기, 또는 이들의 2 이상의 복합 처리인 약학 조성물.
제1항에 있어서, 화학치료제가 5-플루오로우라실, 시스플라틴, 독소루비신, 메토트렉세이트, 탁솔 또는 이들의 2 이상의 복합물인 약학 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 렉틴이 강낭콩, 콩, 잭콩, 밀배아, 로터스 종자, 양파, 렌트콩, 토마토, 감자 또는 이들의 2 이상의 복합체에서 유래된 것인 약학 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 세포보호제와 함께 사용되는 약학 조성물,
제14항에 있어서, 세포보호제가 방사선감작제, 화학보호제, 성장 인자 또는 이들의 2 이상의 복합물인 약학 조성물.
제9항에 있어서, 방사선감작제가 비타민 K 의사체, 가돌리늄 텍사피린, 이오벤구안 또는 이들의 2 이상의 복합물인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
제9항 또는 제10항에 있어서, 화학보호제가 술크라페이트, 시스테인, 시스테아민, 에티올, 발라지폰, 도스말페이트, WR 3689(2-[[3-메틸아미노]프로필]아미노)에탄디올 디히드로겐 포스페이트 에스테르, AD 20(2-[[2-메톡시페닐]아세틸]아미노)-2-프로펜산, 니트록사이드 산화방지제, 또는 이들의 2 이상의 복합물인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
제9항 또는 제10항에 있어서, 성장 인자가 과립구 콜로니 증식 인자, 과립구-대식세포 콜로니 증식 인자, 에리쓰로포이에틴, 상피 성장 인자, 케라티노사이트(케라틴 생성 세포) 성장 인자, 전환(transforming) 성장 인자, 인터루킨, 인슐린 유사 성장 인자, 신경 성장 인자, 혈소판 유래의 성장 인자, 봄베신(Bombesin), 렐락신(Relaxin), 칼시토닌, 초유 유래의 성장 인자(CDGF), 암렉사녹스 또는 아목사녹스, 프로테그린, 필로카핀 염산염, 간(stem) 세포 인자(SCF), 트롬보포이에틴, 스틸 인자(steel factor:SF), 인터페론α를 비롯한 임의의 인터페론, 임의의 시토킨 또는 이들의 2 이상의 복합물인 것을 특징으로 하는 약학 조성물
제1항 또는 제2항에 있어서, 조성물이 렉틴을 0.3 g 내지 0.1 ㎍/체중kg/일의 농도로 투여하는 약학 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 조성물이 렉틴을 1 mg 내지 0.15 ㎍/체중kg/일의 농도로 투여하는 약학 조성물.
제8항에 있어서, 세포손상제에 의해 유발된 손상의 예방이나 치료에 동시 사용하거나 별도로 분리 사용하거나 또는 순차적으로 사용하기 위한 약학 조성물.
제8항 또는 제15항에 있어서, 렉틴이 정제되거나 분리된 것인 약학 조성물.