KR100746294B1

KR100746294B1 - 참당귀 유래 다당류를 유효성분으로 포함하는 수지상세포활성화용 약학 조성물

Info

Publication number: KR100746294B1
Application number: KR1020060049937A
Authority: KR
Inventors: 김환묵; 한상배; 박성규; 이기호; 강종순; 이기훈; 김지연; 이창우
Original assignee: 한국생명공학연구원
Priority date: 2006-06-02
Filing date: 2006-06-02
Publication date: 2007-08-03
Anticipated expiration: 2026-06-02
Also published as: WO2007142392A1; US20090087444A1

Abstract

본 발명은 참당귀 유래 다당류를 유효성분으로 포함하는 수지상세포 활성화용 약학 조성물에 관한 것으로, 참당귀로부터 분리한 다당류인 안젤란은 수지상세포의 표면인자의 발현, 수지상세포의 싸이토카인의 분비, 수지상세포의 T세포의 증식능과 T세포로부터 IL-2등의 사이토카인의 생산 등을 증가시켜 수지상세포를 성숙시키는 효과가 있다.

참당귀, 안젤란, 수지상세포, 면역조절

Description

참당귀 유래 다당류를 유효성분으로 포함하는 수지상세포 활성화용 약학 조성물{Pharmaceutical composition comprising polysaccharides from Angelica gigas Nakai for activation of dendritic cells}

도 1은 안젤란을 처리한 수지상세포의 표현형을 나타내고 있다.

도 2는 안젤란을 처리한 수지상세포의 항원취득 정도를 나타내는 그래프이다.

도 3은 안젤란을 처리한 수지상세포의 사이토카인 분비를 나타내고 있다.

도 4는 안젤란을 처리한 수지상세포의 신호전달계의 변화를 나타내고 있다.

도 5는 안젤란을 처리한 수지상세포의 T세포 자극효과를 나타내고 있다.

본 발명은 참당귀 유래 다당류를 유효성분으로 포함하는 수지상세포 활성화용 약학 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 참당귀로부터 분리한 다당류인 안젤란의 수지상세포의 표면인자의 발현, 수지상세포의 싸이토카인의 분비, 수지상세포의 T세포의 증식능과 T세포로부터 IL-2등의 사이토카인의 생산 등을 증가시키는 수지상세포의 성숙도를 증가시키는 면역조절제로서의 용도에 관한 것이 다.

수지상세포는 가장 강력한 항원제시 세포로서 1차적인 세포성 면역반응을 유발할 수 있는 유일한 세포이며, 골수에서 기원해서 미성숙한 형태로 혈류를 거쳐 체내 모든 기관으로 이동해 간다. 수지상세포는 각 조직에서 주변의 항원을 채집하여 림프기관에 가서 T림프구에 항원을 제시한다. 미성숙한 수지상세포는 CD(cluster determinant)40, CD54, CD86 등의 부신호(accessory signals) 전달에 필요한 CD가 표현되지 않아서 T세포를 활성화하지는 못하지만 면역반응을 유발하기 위해 꼭 필요한 항원을 포획하기 위하여 이들 미분화 수지상세포는 탐식작용을 할 수 있고, 마이크로피노싸이토시스(macropinocytosis)를 할 수 있으며, C형 렉틴(lectin) 수용체와 유사한 대식세포 만노스(macrophage mannose) 수용체, DEC-205(CD205) 그리고 Fc과 Fc수용체 등의 흡착성 엔도시토시스(adsorptive endocytosis)를 매개하는 수용체들이 세포막에 잘 발현되어 있다. 따라서 다른 항원제시 세포들이 마이크로몰 농도의 항원에 반응하는데 비하여 이들 미분화 수지상세포들은 나노몰농도(nanomolarity) 또는 피코몰농도(picomolarity) 농도의 항원에 대하여 반응할 수 있다. 또한 대식세포의 경우, 탐식된 항원은 리소좀(lysosome)에서 아미노산 상태로까지 분해되어 소량의 MHC-펩타이드(major histocompatibility complexv-peptide) 결합체를 세포표면에 발현하는데 비해서 수지상세포는 탐식된 항원의 분해를 최소로 하여 충분한 양의 MHC-펩타이드 결합체를 세포표면에 발현시켜서 수일간 안정한 상태로 유지시킬 수 있다. 수지상세포가 성숙해감에 따라 면역반응이 유발되는데 이러한 성숙과정은 여러 요소에 의해서 조절된다. 특히 세균이 나 염증반응 산물, 세균의 세포벽 성분인 다당류, IL-1, GM-CSF(granulocyte /macrophage-colony stimulating factor), TNF(tumor necrosis factor)- 등은 모두 수지상세포의 성숙을 촉진한다. 성숙한 수지상세포는 고농도의 NF-B((nuclear transcription factor-B) 군의 전사인자(Rel A/p65, Rel B, Rel C, p50, p52)를 표현하는데 이들 전사인자는 다양한 면역반응과 염증반응에 관여하는 단백질의 유전자가 표현되는 것을 조절한다. TNF-R(CD120a/b), CD40 그리고 TRANCE/RANK(TNF-related activation induced-cytokine/receptor activator of NF-kB) 등의 TNF-수용체 군(family)을 통한 신호전달은 NF-B를 활성화시키고 수지상세포를 자극하여 면역반응을 유도하게 되므로 병원체나 항원은 TNF-R 군이나 TNF-R-associated factors(TRAFs)의 신호전달경로에 관여하게 된다. 그러므로 백혈병 세포를 수지상세포로 유도, 분화시키는 경우, 수지상세포의 특성상 종래에 자신이 가지고 있던 백혈병과 관련된 항원을 대량 세포 표면에 발현시켜서 T세포에게 항원을 제시함으로써 대개 한 개의 수지상세포가 100~3,000개의 T세포를 활성화시킨다. 이들 각각의 T세포가 자가증식촉진(autocrine growth stimulation)형태로 분지계 팽창 (clonal expansion)이 유발되는 경우, 매우 치료 효과가 강력한 항 백혈병성 T세포의 반응(antileukemic T-cell responses)을 유도할 수 있을 것이며 실제 만성 골수구성 백혈병(CML)과 급성 골수구성 백혈병(AML) 환자의 말초혈 백혈병성 세포로부터 GM-CSF, IL-4, TNF-를 사용하여 유도된 수지상세포가 항 백혈병성 T세포의 증식(antileukemic T-cell proliferation)을 촉진하고 이들 T세포의 세포독성을 강화시킨다는 보고도 있다. 현재 대부분의 연구는 수지상세포가 T세포를 활성화하는데 초점이 맞추어져 있으나 수지상세포는 외부 항원에 대해 면역반응을 유발할 뿐만 아니라 T세포가 자가 항원을 관용하는 것과 유사하게 T세포의 면역관용(immune tolerance)을 초래하기도 한다.

많은 종양환자에게서 종양 항원에 특이적인 T세포 반응이 좀처럼 유발되지 않는데 이것은 아마도 종양세포에 대해서 수지상세포가 반응하지 못하기 때문일 것이다. 대장암이나 기저세포피부암에 침윤되어 있는 수지상세포는 CD80과 CD86을 표현하지 못해서 T세포에 대한 자극활성이 감소된다. 따라서, 수지상세포의 성숙과 수지상세포의 세포표면인자의 활성화는 강력한 항종양효과를 비롯한 면역증진에 절대적으로 필요한 요소이다.

현재 암환자의 치료를 위하여 가장 일반적으로 사용하고 있는 화학요법은 암의 완전한 퇴치와 전이방지와 같은 만족스러운 치료효과를 얻기가 어려울 뿐만 아니라 유효한 치료용량을 투여할 경우 심각한 부작용을 초래할 수 있다. 최근 화학요법을 보조하기 위하여 동물모델과 암환자에게 면역화학요법이 시도되고 있다. 숙주의 생물학적 반응을 조절할 수 있는 싸이토카인과 세균산물들과 같은 다양한 생물학적 반응조절제(biological response modifiers, BRM)들이 암환자의 면역화학요법에 이용되고 있다. 그러나 현재 암환자의 면역요법에 이용되고 있는 유전자재조합 싸이토카인(IL-2, IL-12 및 IFN(interferon))의 경우 독성이 심하고 생체내 반감기가 짧아 이용에 한계가 있으며 암환자에 대한 화학요법 및 방사선 요법시 조혈세포사멸로 인한 부작용을 극복하기 위하여 유전자재조합 집락자극인자(colony stimulating factor) 또한 과립구 및 단핵세포만 편파적으로 증식시키는 단점이 있 다. 따라서 이러한 부작용을 극복하기 위하여 천연물의 종양에 대한 효과와 이에 따른 경제적인 효과 등으로 외국에서는 새로운 항종양 천연물의 개발과 민간요법에서 사용되는 민간약재가 긍정적이고 성공적인 결과를 얻고 있는 추세이다. 최근 국내에서도 항종양 또는 다양한 생물학적 반응조절제로 알려진 많은 천연산물들을 대상으로 이들에 대한 체계적인 검토가 활발히 수행되고 있다. 독성이 낮은 렌티난(lentinan), 쉬조필란(schizophyllan) 및 OK-432와 같은 다양한 다당체(polysaccharides)을 이용하여 새로운 항암제를 개발하고자 시도하고 있으며, 아울러 생체내에서 항암성 싸이토카인의 생성을 유도하여 항암 면역능을 증가시킬 수 있는 물질 및 에델포신(edelfosine, ET18-OCH3)과 같은 인지질(phospholipids)이 탁월한 항암효과가 있다고 보고된 이후 이와 같은 인지질(phospholipids) 유사체에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다.

당귀(Angelica gigas Nakai)는 국내에서 재배되는 귀화 식물로서, 한국산 당귀를 참당귀라고 하며, 일본이 원산지인 여러해살이풀로 높이 60 내지 90cm이고, 꽃은 흰색으로 8~9월에 가지 끝에 달리며, 열매는 편평한 긴 타원형이고 가장자리에 좁은 날개가 있다. 뿌리를 당귀라고 하는데, 보혈의 효능이 있으므로 얼굴에 핏기가 없고 현기증이 자주 나며 눈과 입술에 윤기가 없는 사람에게 효능이 있다고 알려져 있다. 몸이 허약하여 오는 두통, 여성들의 월경 조절 효능이 뛰어나므로 산전이나 산후의 여러 질병에 자주 사용되며, 월경불순, 복통을 치료한다. 위장의 기능이 약해서 오는 변비 치료에 효과가 있다(배 기환 저, 민간요법과 한방요법에 따른 건강지침서 원색도감, pp102-103, 2003). 당귀에는 데커신(Decursin), 데커시 놀(Decursinol), 노다케네틴(Nodakenetin) 등의 쿠마린(Coumarin) 유도체와 α-피넨(Pinene), 리모넨(Limonene), β-유데스몰(Eudesmol), 에레몰(Elemol) 등의 정유 성분을 함유하고 있어 자궁기능 조절작용, 진정작용, 진통작용, 항균작용, 설사작용 및 비타민 E 결핍 치료작용을 하므로 빈혈증, 진통, 강장, 통경 및 부인병약으로 쓰이며 봄에 어린순을 나물로 식용하기도 한다.

당귀에 대한 연구로는 당귀의 에테르 추출물이 토끼의 적출 장관 및 자궁에 대하여 흥분작용을 나타내었고, 혈압과 호흡을 항진시킨다는 사실이 보고된바 있다. 한편, 단리된 데커신과 데커시놀은 토끼 적출 장관을 마비시키는 것으로 밝혀졌고, 개구리 적출심장에 대하여는 억제작용 그리고 토끼의 호흡억제와 혈압강하 작용이 보고되었으며 생쥐의 자발작용을 억제한다는 보고도 있다(생약학회지 제1권, 제1호 pp25-32, 1970).

참당귀에서 분리한 다당류의 면역조절활성 및 항암활성은 아래와 같은 논문와 특허에서 이미 보고된바 있다.

1. Immunopharmacol 40, 39-48, 1998

2. Immunopharmacol43, 1-9, 1999

3. Journal of Pharmacolology and Experimental Therapeutics 294(2), 548-554, 2000

4. Immunopharmacol 49(3), 275-284, 2000

5. Immunopharmacol 1(2), 237-245, 2001

6. 한국특허 등록 제0252194호

7. 한국특허 등록 제0441644호

8. 한국특허출원 제2005-90623호

안젤란은 B세포 및 대식세포의 면역기능을 활성화킴을 보고하였으며, 이를 통해 항암효과를 나타냄을 이미 보고하였다. 안젤란은 toll-like receptor4, CR3 등의 세포표면 수용체에 결합하고 NF-kB 및 ERK, JNK, p38 등의 mitogen-activated protein kinase를 활성화함으로써 B세포 및 대식세포를 활성화함을 증명하였다. 또한 안젤란은 암세포의 부착(attachment) 및 이동(migration 및 invasion)을 억제하여 항암효과를 나타내고 있음을 보고하였다.

그러나 상기 문헌 어디에도 참당귀로부터 분리된 다당류인 안젤란이 수지상세포의 활성을 증가시킨다는 사실이 교시 또는 개시되어 있지 않다.

따라서, 본 발명의 목적은 참당귀에서 분리된 다당류인 안젤란의 수지상세포에 대한 효과를 조사함으로써 면역조절제로서의 용도를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적은 참당귀에서 다당류를 분리한 다음 성분을 분석하고, 상기 다당류의 수지상세포의 표면인자의 발현, 수지상세포의 싸이토카인의 분비, 수지상세포의 T세포의 증식능과 T세포로부터 IL-2등의 사이토카인의 생산 등에 대한 효과를 조사함으로써 달성하였다.

본 발명은 참당귀에서 다당류의 분리 및 성분분석 단계; 및, 상기 다당류의 수지상세포에 대한 영향을 조사하는 단계로 구성된다.

본 발명은 조성물 총 중량에 대하여 참당귀 유래 다당류인 안젤란 0.1 내지 50 중량%을 유효성분으로 함유하고, 약제학적으로 허용가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 포함하는 수지상세포 활성화를 위한 면역조절제용 조성물을 제공한다.

본 발명의 다당류를 포함하는 약학조성물은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 약학조성물의 약학적 투여 형태는 이들의 약학적 허용 가능한 염의 형태로도 사용될 수 있고, 또한 단독으로 또는 타 약학적 활성 화합물과 결합뿐만 아니라 적당한 집합으로 사용될 수 있다.

본 발명의 약학조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 추출물 또는 화합물을 포함하는 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 추출물 또는 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스 (lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 다당류는 쥐, 생쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁 내 경막 또는 뇌혈관 내(intracerebroventricular) 주사에 의해 투여될 수 있다.

본 발명의 다당류는 독성 및 부작용이 거의 없으므로 예방 목적으로 장기간 복용 시에도 안심하고 사용할 수 있다.

이하, 본 발명을 하기의 실시예 및 실험예에 의하여 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나 하기의 실시예 및 실험예는 본 발명의 예시일 뿐 본 발명이 이에 의해 한정되지 않는다.

[실시예]

실시예 1. 참당귀 유래 다당류의 분리 및 조성 분석

참당귀 유래 다당류인 안젤란은 다음 논문에 기재된 방법을 응용하여 분리하였다(Immunophrmacology 40, p39-48, 1998). 참당귀 뿌리를 잘게 썰어서 열수에서 1시간 동안 환류 추출한 다음 4겹의 거즈와 여과지에 걸러서 추출 여액을 수득한 후, 상기 추출여액 3배의 에탄올을 첨가하여 혼합한 후, 4℃에서 3시간 동안 방치한 후 석출된 침전물을 원심분리하여 갈색의 고분자 분획을 수득하였다.

상기 고분자 분획은 소량의 에탄올에 의한 침전법으로 쉽게 수득할 수 있고 다시 녹인 후 20분 동안 끓여도 변성 단백질에 의한 침전이 생기지 않는 점을 볼 때 이 분획에는 비단백질성 고분자물질이 다량 함유되어 있을 것으로 추정되었다.

또한 이 분획은 음이온 교환수지인 DEAE-셀룰로스에 흡착시키게 되면 유색물질은 대부분 수지에 흡착되는 것을 관찰할 수 있었다. DEAE-셀룰로스 흡착법을 이용하여 산성과 중성의 2개의 분획을 조제하였다. 이들은 모두 소량의 단백질이 함유된 다당으로 밝혀졌으며 이중 산성다당을 안젤란이라 명명했다.

상기 안젤란의 조성성분을 분석한 결과, 당 함량이 85% 내지 90 % (w/w) 정도로 대부분이며, 단백질의 함량은 모든 분획에서 7-8 %로 측정되었고, 유론산의 함량은 15.5 % 내지 68 % 정도로 함유되어 있다. 칼슘이온 및 마그네슘이온이 비교적 다량 함유되어 있으며, 철, 알루미늄, 망간, 아연, 칼륨, 나트륨, 인, 황 등이 소량 함유되어 있었다.

당 조성을 조사하기 위하여 각각 정제된 시료를 2M 트리플루오르아세트산으로 가수분해한 다음 박막액체크로마토그래피(TLC)와 이온교환고속액체크로마토그래 피(ion exchange HPLC)를 이용하여 구성당을 분석하였다.

그 결과 갈락트론산(galacturonic acid), 갈락토스(galactose) 그리고 아라비노스(arabinose)가 다량으로 함유되어 있으며, 만노스(mannose), 람노스(rhamnose) 그리고 자일로스(xylose) 등이 소량 함유되어 있었다.

제조예 1: 실험동물의 준비

실험동물은 체중 18~22g의 C57BL/6 암컷 마우스(대한바이오링크, 충북)를 사용하였고, 동물사육실에서 일정한 조건(온도: 21±2℃, 명암: 12시간 명암주기)에서, 사료와 음수의 자유로운 섭취가 가능하도록 하였으며, 실험시작 전까지 물과 먹이를 충분히 제공하며 실험시작 전에 실험동물을 7일 동안 동물사육실에서 순화시켰다.

제조예 2: 수지상세포의 준비

C57BL/6 마우스로부터 골수세포를 분리한 후 1x10⁶cell/㎖ 농도로 세포배양을 하였다. 2ng/㎖ 농도로 GM-CSF를 첨가하여 8일간 배양하였으며, 이때 생성되는 수지상세포는 미성숙(immature) 세포라고 알려져 있다. 이들 미성숙 수지상세포에 안젤란을 10~100㎍/㎖의 농도로 첨가한 후 48시간 동안 추가배양하였다. 양성대조물질로는 리포폴리사카라이드 (lipopolysaccharide)를 1㎍/㎖의 농도로 첨가하였다.

실시예 2: 참당귀 유래의 다당류인 안젤란의 수지상세포에 대한 영향

상기 실시예 1에서 분리한 안젤란의 수지상세포에 대한 영향을 조사하기 위해, 수지상세포의 표면인자의 발현, 수지상세포의 싸이토카인의 분비, 수지상세포의 T세포의 증식능과 T세포로부터 IL-2등의 사이토카인의 생산 등에 대해 조사하였다.

실험예 1: 수지상세포의 세포 표면인자에 미치는 영향

제조예 2와 같은 방법으로 수지상세포를 준비하였다. 총 10일간의 배양이 끝난 후 세포를 수거한 후, FITC(Fluorescein Isothiocyanate)-CD11c, PE(R-Phycoerythrin)-CD80, PE-CD86, PE-, PE-MHC II 등의 항체로 염색한 후 유세포분석기(flow cytometer)를 이용하여 분석하였으며 Mean Fluorescence Intensity(MFI)로 결과를 표현하였다. MFI 수치가 높을수록 표면인자의 발현이 강함을 의미하며, 또한 수지상세포의 성숙(maturation)도가 증가함을 의미한다. CD11c는 수지상세포에서 선택적으로 발현되는 표면인자이며, CD80, CD86, MHC-II 등은 수지상세포가 성숙할수록 많이 발현되는 표면인자이다.

도 1에서 알 수 있듯이, MHC-II의 발현도는 대조군의 경우에는 895이었으며, LPS 처리군에서는 979로 증가하였으며, 안젤란 처리군에서도 농도에 따라서 960, 982, 1021로 강하게 증가하였다. CD80의 발현도는 대조군의 경우에는 849이었으며, LPS 처리군에서는 1064로 증가하였으며, 안젤란 처리군에서도 농도에 따라서 1025, 1047, 1076으로 강하게 증가하였다. CD86의 발현도는 대조군의 경우에는 652이었으며, LPS 처리군에서는 852로 증가하였으며, 안젤란 처리군에서도 농도에 따라서 806, 848, 858로 강하게 증가하였다.

실험예 2: 수지상세포의 항원취득( antigen uptake )에 미치는 영향

미성숙 수지상세포는 항원취득을 잘하지만, 성숙한 수지상세포는 항원취득 능력이 감소한다고 알려져 있다. 안젤란이 수지상세포의 성숙도를 증가시켰다면 항원취득 능력이 감소할 것으로 예상되며, 이를 증명하기 위한 실험을 수행하였다.

제조예 2와 같은 방법으로 수지상세포를 준비하였다. 총 10일간의 배양이 끝난 후 세포를 수거한 후, FITC-dextran 이라는 항원을 0.7mg/㎖의 농도로 세포에 2시간 동안 처리하였다. 세포를 세척하여 여분의 FITC-dextran을 완전히 제거한 후 수지상세포 내부에 유입된 항원의 양을 유세포분석기를 이용하여 측정하였다. 수지상세포에 선택적으로 결합하는 CD11c-PE 항체를 이용하여 2중염색을 시도하였으며, 이는 수지상세포를 선택적으로 분리분석한 후 항원취득도를 분석하기 위함이었다.

도 2와 같이 37℃에서 2시간 동안 배양할 때 미성숙 수지상세포(대조군)의 항원취득도는 28% 이었으며, 리포폴리사카라이드(LPS)가 처리된 수지상세포의 항원취득도는 9%로 감소하였으며, 안젤란이 처리된 수지상세포의 항원취득도는 농도에따라서 20, 18, 13%로 감소하였다. 이는 LPS 및 안젤란처리에 의해 수지상세포의 성숙도가 증가하였음을 의미한다. 4℃에서 배양할 경우 세포의 항원취득이 완전히 정지하여 모든 세포에 5~9%의 낮은 항원취득도를 나타내었다. 이는 항원취득이 능 동적으로 일어나는 면역반응임을 의미한다.

실험예 3: 수지상세포의 사이토카인 생성에 미치는 영향

성숙한 수지상세포의 중요한 특성은 사이토카인의 분비이다. 특히 IL-12의 분비는 T세포의 활성화에 매우 중요하다고 알려져 있다.

제조예 2와 같은 방법으로 수지상세포를 준비하였다. 총 10일간의 배양후에 세포배양을 분리하여 수지상세포에서 분비된 사이토카인의 양을 enzyme-linked immunoassay 방법으로 측정하였다. 실험재료는 R & D Systems로부터 구입하였으며, 회사에서 제공하는 시험법에 준하여 실험을 수행하였다.

도 3과 같이 미성숙 수지상세포(UN, 대조군)는 IL-12, TNF-α, IL-1b 등의 사이토 카인을 생성하지 못하였지만, LPS 및 안젤란을 처리한 수지상세포에서는 사이토카인 생성이 강하게 증가하였다. 이는 안젤란처리에 의해 수지상세포가 성숙하였으며, 이에 따라서 사이토카인 분비가 증가하였음을 의미한다.

실험예 4: 수지상세포의 신호전달계에 미치는 영향

수지상세포는 성숙과정 중에 ERK, JNK, p38 등의 mitogen-activated protein kinases가 활성화된다고 알려져 있다. 제조예 2와 같은 방법으로 미성숙 수지상세포를 만든 후 LPS와 안젤란을 15분간 처리하였으며, 세포를 파괴하여 단백질을 모두 분리하였다. 인산화되어 있는 ERK, JNK, p38의 단백질양은 특정항체를 이용하는 웨스턴 블랏팅 방법으로 측정하였다.

도 4A와 같이 인산화되어 있는 p-ERK, p-JNK, p-p38의 양이 LPS 및 안젤란 처리에 의해 증가하였다.

수지상세포는 성숙하는 도중에 NF-κB(nuclear factor-kappa B)가 활성화된다고 알려져 있다. 제조예 2와 같은 방법으로 미성숙 수지상세포를 만든 후 LPS와 안젤란을 6시간 처리하였으며, 세포의 핵을 분리한 후 파괴하여 단백질을 모두 분리하였다. 핵내의 NF-κB의 양은 electromobility shift assay를 이용하여 측정하였다.

도 4B와 같이 핵내의 NF-kB의 양이 증가함을 알 수 있었다.

실험예 5: 수지상세포의 면역기능에 대한 영향

성숙화된 수지상세포의 가장 중요한 면역기능은 T세포를 활성화하는 것이다. 미성숙한 수지상세포는 항원을 취득하고, 성숙화과정을 거치고, T세포가 있는 면역기관으로 이동하고, T세포를 활성화한다. 활성화된 T세포는 활발한 증식(proliferation) 및 사이토카인 분비 등을 보인다.

미성숙 수지상세포(iDC)에 안젤란을 처리하여 성숙한 수지상세포(mDC)를 만든 후 allogeneic T세포와 3일(도 5A) 내지 5일(도 5B) 동안 혼합배양하였다. 세포배양 마지막 16시간 동안 [³H]-thymidine을 처리하여 증식하는 T세포의 DNA내로 방사능물질을 유입하여 세포증식도를 측정하였다.

도 5A 및 5B와 같이 성숙한 수지상세포(mDC)는 T세포 증식을 강하게 증가시 키고 있었다.

또한 T세포에서 분비되는 사이토카인인 IFN-g, IL-2, IL-10, IL-4의 양을 측정하였다. 성숙화된 수지상세포와 공동배양한 T세포에서는 사이토카인 생성량이 강하게 증가하였지만, 미성숙 수지상세포와 공동배양한 T세포에서는 사이토카인 생성량이 매우 약하였다.

이는 안젤란을 처리한 수지상세포는 T세포를 활성화하는 면역기능이 매우 우수한 성숙한 수지상세포임을 의미한다.

상기 실시예 및 실험예를 통해 살펴본 바와 같이, 본 발명은 참당귀 유래 다당류를 유효성분으로 포함하는 수지상세포 활성화용 약학 조성물에 관한 것으로, 참당귀로부터 분리한 다당류인 안젤란은 수지상세포의 표면인자의 발현, 수지상세포의 싸이토카인의 분비, 수지상세포의 T세포의 증식능과 T세포로부터 IL-2등의 사이토카인의 생산 등을 증가시키는 효과가 있다. 따라서, 본 발명의 의약산업상 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims

조성물 총 중량에 대하여 참당귀 유래 다당류인 안젤란 0.1 내지 50 중량%를 유효성분으로 함유하고, 약제학적으로 허용가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 포함함을 특징으로 하는 수지상세포의 면역기능을 증가시키는 면역조절제 조성물.