KR101106015B1 - Pharmaceutical composition for preventing or treating diabetic wound - Google Patents

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    • A61K35/48Reproductive organs
    • A61K35/51Umbilical cord; Umbilical cord blood; Umbilical stem cells

Abstract

본 발명은 내피 전구 세포의 배양물 또는 그의 분획물을 유효성분으로 포함하는, 당뇨병성 창상의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다. 본 발명에 의해, 내피 전구 세포를 직접 이식함이 없이 체외에서 배양된 EPC의 배양물(또는 그의 분획물)이 당뇨병성 창상과 같은 만성 창상의 치유에 유용하게 사용될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 따라서, 발암성 문제를 야기할 수 있는 이식을 통한 세포 자체의 물리적 혼입 없이도, 체외에서 배양된 EPC의 배양물(또는 그의 분획물)은 당뇨병성 창상과 같은 만성 창상의 치료에 유용하게 적용될 수 있다. 나아가, 상기 EPC의 배양물(또는 그의 분획물)은 비-자가 세포 주입시 주의깊게 고려하여야만 하는 동종이계 이식(allograft)에 대한 면역 부작용이 없는 대체 치료제로서 유용하게 사용할 수 있다.The present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating diabetic wounds, comprising a culture of endothelial progenitor cells or a fraction thereof as an active ingredient. By the present invention, it has been found that cultures (or fractions thereof) of EPCs cultured in vitro without the direct transplantation of endothelial progenitor cells can be usefully used for the treatment of chronic wounds such as diabetic wounds. Thus, cultures (or fractions thereof) of EPCs cultured in vitro can be usefully applied to the treatment of chronic wounds, such as diabetic wounds, without physical incorporation of the cells themselves through transplantation, which can cause carcinogenic problems. Furthermore, the culture (or fractions thereof) of the EPC can be usefully used as an alternative therapeutic agent without the immune side effects of allogeneic transplantation, which must be carefully considered during non-autologous cell injection.

내피 전구 세포, 당뇨병, 창상 Endothelial progenitor cells, diabetes, wounds

Description

당뇨병성 창상의 예방 또는 치료용 약학 조성물{Pharmaceutical composition for preventing or treating diabetic wound}Pharmaceutical composition for preventing or treating diabetic wound}

본 발명은 내피 전구 세포의 배양물 또는 그의 분획물을 유효성분으로 포함하는, 당뇨병성 창상의 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a pharmaceutical composition for preventing or treating diabetic wounds, comprising a culture of endothelial progenitor cells or a fraction thereof as an active ingredient.

내피 전구 세포(Endothelial progenitor cells, EPCs)는 골수로부터 유래되어, 손상된 조직으로 모여(recruited), 최종적으로 혈관재생(neovascularization)을 촉진함으로써, 조직 복구에 기여하는 내피 전구체로서 알려져 있다. EPC의 다양한 치료활성, 예를 들어 심근경색, 뇌졸중, 및 말초동맥질환을 포함한, 허혈성 질환에 대한 치료활성이 보고된 바 있으며, 본 발명자들도 정상 마우스의 피부 전층 절제한 상처(excisional full thickness wound)에 EPC를 국소 주입하였을 때 창상 치유 과정이 유의성 있게 촉진되며, 또한 과립 조직에서 혈관재생을 촉진한다는 것을 보고한 바 있다(Suh W, et al., Transplantation of endothelial progenitor cells accelerates dermal wound healing with increased recruitment of monocytes/macrophages and neovascularization. Stem Cells 23:1571-1578, 2005). Endothelial progenitor cells (EPCs) are known as endothelial precursors that are derived from the bone marrow and collected into damaged tissue and finally contribute to tissue repair by promoting neovascularization. Various therapeutic activities of EPC, such as myocardial infarction, stroke, and peripheral arterial disease, have been reported for the treatment of ischemic diseases, and the present inventors also determined excisional full thickness wounds in normal mice. Topical injections of EPCs have been shown to significantly promote wound healing and promote revascularization in granulated tissue (Suh W, et al., Transplantation of endothelial progenitor cells accelerates dermal wound healing with increased). recruitment of monocytes / macrophages and neovascularization.Stem Cells 23: 1571-1578, 2005).

창상 치유 과정은 염증, 세포 이동/증식, 세포외 기질 침착 등을 포함한 다 단계 생물학적 및 분자적 과정이 관여된다. 이러한 복구 과정은 다양한 성장 인자 및 사이토카인의 작용을 통하여 진행되며, 또한 염증성 세포, 섬유아세포, 케라티노사이트 및 내피 세포와 같은 상이한 형태의 세포들의 상호 작용을 통하여 진행된다. 병태생리학적 결함이 없는 급성 상처는 상기 창상 치유 과정의 순차적인 진행을 통하여 쉽게 치유될 수 있으나, 당뇨병 등과 같은 병태생리학적 이상이 존재하는 환자에서의 만성 상처는 그렇지 않다. 다단계 메커니즘이 당뇨병성 만성 상처의 치유 결손에 영향을 미치며, 이 중, 성장 인자의 생성 감소, 혈관신생 감소, 및 케라티노사이트와 섬유아세포의 이동 및 증식 악화는 결정적인 요인으로 작용한다. The wound healing process involves multiple stage biological and molecular processes, including inflammation, cell migration / proliferation, extracellular matrix deposition, and the like. This repair process proceeds through the action of various growth factors and cytokines, and also through the interaction of different types of cells such as inflammatory cells, fibroblasts, keratinocytes and endothelial cells. Acute wounds without pathophysiological defects can be easily healed through the sequential progression of the wound healing process, while chronic wounds in patients with pathophysiological abnormalities such as diabetes are present. Multilevel mechanisms affect the healing deficits of diabetic chronic wounds, of which reduced production of growth factors, decreased angiogenesis, and deterioration of the migration and proliferation of keratinocytes and fibroblasts are critical factors.

또한, 당뇨병 마우스에서의 최근의 연구에 따르면, 혈류 및 상처 조직에서의 EPC 수의 감소가 당뇨병성 창상 치유 악화의 또다른 결정적 이유임이 보고된 바 있으며(Gallagher KA, et al., Diabetic impairments in NO-mediated endothelial progenitor cell mobilization and homing are reversed by hyperoxia and SDF-1 alpha. J Clin Invest 117:1249-1259, 2007), 당뇨병 환자는 정상인에 비해 말초 혈액 중에 EPC의 수가 유의성 있게 낮다는 것이 또한 보고된 바 있다(Loomans CJ et al., Endothelial progenitor cell dysfunction: a novel concept in the pathogenesis of vascular complications of type 1 diabetes. Diabetes 53:195-199, 2004 8; 및 Fadini GP et al., Number and function of endothelial progenitor cells as a marker of severity for diabetic vasculopathy. Arterioscler Thromb Vasc Biol 26:2140-2146, 2006). 또한, 정상 마우스로부터 얻어진 EPC는 손상된 조직에서의 혈류를 유의성 있게 개선하였으나, 당뇨병 마우스로 부터 분리된 EPC는 허혈성 질환 동물 모델에 주입되었을 때 손상된 혈관재생 기능을 나타내는 것이 보고된 바 있다(Tamarat R et al., Impairment in ischemia-induced neovascularization in diabetes: bone marrow mononuclear cell dysfunction and therapeutic potential of placenta growth factor treatment. Am J Pathol 164:457-466, 2004).In addition, recent studies in diabetic mice have reported that a decrease in the number of EPCs in the bloodstream and wound tissue is another critical reason for exacerbating diabetic wound healing (Gallagher KA, et al., Diabetic impairments in NO). -mediated endothelial progenitor cell mobilization and homing are reversed by hyperoxia and SDF-1 alpha.J Clin Invest 117: 1249-1259, 2007), it has also been reported that the number of EPCs in peripheral blood is significantly lower in diabetic patients than in normal individuals. (Loomans CJ et al., Endothelial progenitor cell dysfunction: a novel concept in the pathogenesis of vascular complications of type 1 diabetes. Diabetes 53: 195-199, 2004 8; and Fadini GP et al., Number and function of endothelial progenitor cells as a marker of severity for diabetic vasculopathy.Arterioscler Thromb Vasc Biol 26: 2140-2146, 2006). In addition, EPCs obtained from normal mice significantly improved blood flow in injured tissues, but EPCs isolated from diabetic mice have been reported to exhibit impaired angiogenic function when injected into an ischemic disease animal model (Tamarat R et. al., Impairment in ischemia-induced neovascularization in diabetes: bone marrow mononuclear cell dysfunction and therapeutic potential of placenta growth factor treatment.Am J Pathol 164: 457-466, 2004).

따라서, 상기와 같은 종래의 보고는 당뇨병성 창상(diabetic wound)과 같은 만성 창상의 치료를 위해서, EPC를 이식(transplantation)할 경우 치료학적인 장점을 제공할 수 있음을 시사한다. 즉, EPC를 외부에서 주입해줄 경우, EPC로부터 성장인자들이 분비되고 또한 EPC가 신생혈관(neovessels)으로 물리적으로 혼입되는 과정을 통한 EPC-매개 혈관재생(EPC-mediated neovascularization) 메커니즘에 의해 만성 창상의 치료를 촉진할 수 있을 것으로 기대된다.Thus, such conventional reports suggest that for the treatment of chronic wounds, such as diabetic wounds, it may provide a therapeutic benefit when transplanting EPCs. In other words, when EPC is injected externally, growth factors are secreted from EPC and chronic wound injury is caused by EPC-mediated neovascularization mechanism through the physical incorporation of EPC into neovascularization. It is expected to facilitate treatment.

그러나, 만성 창상, 특히 당뇨병성 창상의 치료를 목적으로 EPC를 직접 이식하는 경우, 비-자가(non-autologus) 내피 전구 세포의 사용이 불가피하다. 이는, 만성 창상을 가지고 있는 환자, 예를 들어 창상을 가지고 있는 당뇨병 환자는 자가(autologus) 내피 전구 세포의 혈관재생 기능이 크게 손상되어 있어 원하는 치료 목적을 달성할 수 없기 때문이다. 따라서, 외부 세포, 즉 비-자가(non-autologus) 내피 전구 세포와 같이 미분화 세포를 직접 이식하는 경우, 이식된 세포로부터 발생할 수 있는 발암성(carcinogenesis) 문제를 배제할 수 없어, 안전성 문제를 회피할 수 없다. However, the use of non-autologus endothelial progenitor cells is inevitable when directly implanting EPCs for the treatment of chronic wounds, especially diabetic wounds. This is because patients with chronic wounds, such as diabetic patients with wounds, are significantly impaired in the revascularization function of autologus endothelial progenitor cells and are unable to achieve the desired therapeutic purpose. Therefore, direct transplantation of undifferentiated cells, such as non-autologus endothelial progenitor cells, can not rule out carcinogenesis problems that may arise from the transplanted cells, thus avoiding safety problems. Can not.

본 발명자들은 만성 창상의 치유에 있어서 내피 전구 세포의 분자생물학적인 메카니즘을 연구하던 중, 놀랍게도 EPC의 배양물(conditioned media)만으로도 충분한 만성 창상의 치료 효과를 달성할 수 있다는 것을 발견하였다. 즉, 당뇨병성 창상과 같은 만성 창상의 치유에 있어서 내피 전구 세포의 배양물이 파라크라인 효과(paracrine effect)를 통하여 내피 전구 세포 자체와 치료학적으로 동등한 활성을 나타낸다는 것을 발견하였으며; 따라서, 세포 자체 즉, EPC를 생체에 직접 이식하지 않고도, 체외에서 배양된 EPC의 배양물만으로도 당뇨병성 창상과 같은 만성 창상을 치유할 수 있어, 세포 자체를 이식하는데 따른 문제점(예를 들어, 발암성)을 회피할 수 있다는 것을 발견하였다.The inventors of the present invention, while studying the molecular biological mechanisms of endothelial progenitor cells in the treatment of chronic wounds, have surprisingly found that sufficient therapeutic effects of chronic wounds can be achieved with conditioned media of EPC. That is, it was found that the culture of endothelial progenitor cells exhibits therapeutically equivalent activity with the endothelial progenitor cells themselves through the paracrine effect in the treatment of chronic wounds such as diabetic wounds; Therefore, a culture of EPC cultured in vitro alone can heal chronic wounds, such as diabetic wounds, without directly transplanting the cells themselves, i.e., EPCs, and thus the problem of transplanting the cells themselves (e.g., carcinogenesis). It was found that sex) can be avoided.

따라서, 본 발명은 내피 전구 세포의 배양물(conditioned media)을 유효성분으로 포함하는, 당뇨병성 창상과 같은 만성 창상의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a pharmaceutical composition for the prevention or treatment of chronic wounds, such as diabetic wounds, comprising a culture of the endothelial progenitor cells as an active ingredient.

본 발명의 일 태양에 따라, 내피 전구 세포의 배양물 또는 그의 분획물을 유효성분으로 포함하는, 당뇨병성 창상의 예방 또는 치료용 약학 조성물이 제공된다.According to one aspect of the invention, there is provided a pharmaceutical composition for the prevention or treatment of diabetic wounds, comprising a culture of endothelial progenitor cells or a fraction thereof as an active ingredient.

상기 내피 전구 세포의 배양물은 내피 전구 세포의 배양액을 원심분리하여 얻어진 상층액; 상기 상층액의 농축물; 또는 상기 상층액의 동결건조물일 수 있다. 또한, 상기 내피 전구 세포의 배양물의 분획물은 내피 전구 세포의 배양액을 원심 분리하여 얻어진 상층액을 10 kDa 이상의 단백질을 포함하도록 분획하여 얻어진 분획; 상기 분획의 농축물; 또는 상기 분획의 동결건조물일 수 있다. 상기 내피 전구 세포의 배양액은 내피 전구 세포를, M199 배지 등의 무-혈청 배지 중에서 배양하여 얻어질 수 있다.The culture of the endothelial progenitor cells may comprise a supernatant obtained by centrifuging the culture solution of endothelial progenitor cells; Concentrate of the supernatant; Or lyophilisate of the supernatant. In addition, the fraction of the culture of the endothelial progenitor cells may include a fraction obtained by fractionating the supernatant obtained by centrifuging the culture solution of the endothelial progenitor cells to contain a protein of 10 kDa or more; Concentrate of said fraction; Or lyophilisate of the fraction. The culture of the endothelial progenitor cells can be obtained by culturing the endothelial progenitor cells in a serum-free medium such as M199 medium.

상기 내피 전구 세포는 제대혈 유래의 내피 전구 세포가 바람직하며, 상기 당뇨병성 창상은 당뇨병성 족부궤양(diabetic foot ulcers), 당뇨병성 혈관병증(diaebtic angiopathy), 또는 당뇨병성 족부감염(diabetic foot infections)을 바람직하게 포함한다.The endothelial progenitor cells are endothelial progenitor cells derived from umbilical cord blood, and the diabetic wounds are diabetic foot ulcers, diabetic angiopathy or diabetic foot infections. Preferably.

본 발명에 의해, 당뇨병성 창상과 같은 만성 창상의 치유에 있어서 내피 전구 세포의 배양물(conditioned media)이 파라크라인 효과(paracrine effect)를 통하여 EPC 자체와 치료학적으로 동등한 활성을 나타낸다는 것을 밝혀졌다. 즉, 내피 전구 세포를 직접 이식함이 없이 체외에서 배양된 EPC의 배양물(또는 그의 분획물)이 당뇨병성 창상과 같은 만성 창상의 치유에 유용하게 사용될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 따라서, 발암성 문제를 야기할 수 있는 이식을 통한 세포 자체의 물리적 혼입 없이도, 체외에서 배양된 EPC의 배양물(또는 그의 분획물)은 당뇨병성 창상과 같은 만성 창상의 치료에 유용하게 적용될 수 있다. 나아가, 상기 EPC의 배양물(또는 그의 분획물)은 비-자가 세포 주입시 주의깊게 고려하여야만 하는 동종이계 이식(allograft)에 대한 면역 부작용이 없는 대체 치료제로서 유용하게 사용할 수 있다.According to the present invention, it has been found that in the healing of chronic wounds such as diabetic wounds, the conditioned media of endothelial progenitor cells exhibit therapeutically equivalent activity with the EPC itself through the paracrine effect. lost. That is, it has been found that cultures (or fractions thereof) of EPCs cultured in vitro without direct transplantation of endothelial progenitor cells can be usefully used for the healing of chronic wounds such as diabetic wounds. Thus, cultures (or fractions thereof) of EPCs cultured in vitro can be usefully applied to the treatment of chronic wounds, such as diabetic wounds, without physical incorporation of the cells themselves through transplantation, which can cause carcinogenic problems. Furthermore, the culture (or fractions thereof) of the EPC can be usefully used as an alternative therapeutic agent without the immune side effects of allogeneic transplantation, which must be carefully considered during non-autologous cell injection.

본 명세서에서, "내피 전구 세포(Endothelial progenitor cells, EPCs)"라 함은 혈관내피세포로의 분화 전 단계의 전구세포로서 골수 및 혈액에 소량 존재하나 혈관손상에 의한 허혈조직으로 회귀하여 신혈관(neovessel) 생성을 촉진하는 전구 세포를 말하며 CD31, KDR 및 Tie2를 특이적을 발현하는 세포를 포함한다. 상기 EPC는 예를 들어 Suh W, et al., Transplantation of endothelial progenitor cells accelerates dermal wound healing with increased recruitment of monocytes/macrophages and neovascularization. Stem Cells 23:1571-1578, 2005에 개시된 공지된 분리방법에 따라 분리될 수 있으며, 골수, 제대혈, 지방조직을 비롯한 다양한 원천(sources)로부터 분리될 수 있다. 이 중, 건강한 사람의 제대혈에서 분리된 EPC는 잠재적인 면역 거부 반응을 최소화할 수 있기 때문에, 특히 바람직하게 사용될 수 있다.In the present specification, "endothelial progenitor cells (EPCs)" are progenitor cells prior to differentiation into vascular endothelial cells, which are present in a small amount in bone marrow and blood but regressed into ischemic tissues due to vascular injury to renal blood vessels ( neovessel) refers to progenitor cells that promote production and include cells expressing CD31, KDR and Tie2 specific. The EPC is described, for example, in Suh W, et al., Transplantation of endothelial progenitor cells accelerates dermal wound healing with increased recruitment of monocytes / macrophages and neovascularization. Stem Cells 23: 1571-1578, 2005 may be isolated according to known separation methods, and may be isolated from various sources including bone marrow, umbilical cord blood, adipose tissue. Among them, EPC isolated from umbilical cord blood of a healthy person can be particularly preferably used because it can minimize the potential immune rejection response.

또한, "당뇨병성 창상(diabetic wound)"이라 함은 당뇨병 환자에 발생되는 만성 창상(chronic wound)을 말하며, 상기 만성이라 함은 당뇨로 인한 말초혈관의 손상으로 혈액순환 장애가 동반하여 상처 치유가 지연되는 창상을 말한다. 본 명세서에서 창상과 상처는 동등한 의미로 사용된다. 상기 당뇨병성 창상은 당뇨병성 족부궤양(diabetic foot ulcers), 당뇨병성 혈관병증(diaebtic angiopathy), 당뇨병성 족부감염(diabetic foot infections) 등을 포함한다.In addition, "diabetic wound" refers to a chronic wound (diabetic wound) that occurs in diabetic patients, the chronic refers to the damage of peripheral blood vessels due to diabetes is accompanied by blood circulation disorders delay wound healing Speaking of being wound. Wounds and wounds are used herein in the same sense. The diabetic wounds include diabetic foot ulcers, diaebtic angiopathy, diabetic foot infections, and the like.

본 발명자들은 당뇨병성 창상과 같은 만성 창상의 치유에 있어서 EPC의 배양물(conditioned media)이 파라크라인 효과(paracrine effect)를 통하여 EPC 자체와 치료학적으로 동등한 활성을 나타낸다는 것을 발견하였다. 즉, EPC를 이식함(tranplantation)이 없이 체외에서 배양된 EPC의 배양물(또는 그의 분획물)이 당뇨병성 창상과 같은 만성 창상의 치유에 유용하게 사용될 수 있다는 것이 발견되었다. 이는 종래에 EPC의 혈관재생 촉진 활성이 성장 인자의 분비 뿐만 아니라, 신생혈관(neovessels)으로의 물리적 혼입(혈관생성, vasculogenesis)을 통하여 이루어진다는 보고를 감안할 때, 매우 놀라운 것이다. 따라서, 본 발명에 의해, 발암성 문제를 야기할 수 있는 이식을 통한 세포 자체의 물리적 혼입 없이도, 체외에서 배양된 EPC의 배양물(또는 그의 분획물)이 당뇨병성 창상과 같은 만성 창상의 치료에 유용하게 적용될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 나아가, 상기 EPC의 배양물(또는 그의 분획물)은 비-자가 세포 주입시 주의깊게 고려하여야만 하는 동종이계 이식(allograft)에 대한 면역 부작용이 없는 대체 치료제로서 유용하게 사용할 수 있다.The inventors have found that in the healing of chronic wounds, such as diabetic wounds, the conditioned media of the EPC exhibits therapeutically equivalent activity with the EPC itself through the paracrine effect. That is, it has been found that cultures (or fractions thereof) of EPCs cultured in vitro without transplantation of EPCs can be usefully used for the healing of chronic wounds such as diabetic wounds. This is very surprising given the reports that conventionally, angiogenesis-promoting activity of EPCs is achieved not only through the secretion of growth factors, but also through physical incorporation into vasculature (angiogenesis, vasculogenesis). Thus, according to the present invention, cultures (or fractions thereof) of EPCs cultured in vitro are useful for the treatment of chronic wounds, such as diabetic wounds, without physical incorporation of the cells themselves through transplantation, which can cause carcinogenic problems. It turns out that it can be applied. Furthermore, the culture (or fractions thereof) of the EPC can be usefully used as an alternative therapeutic agent without the immune side effects of allogeneic transplantation, which must be carefully considered during non-autologous cell injection.

본 발명은 내피 전구 세포의 배양물 또는 그의 분획물을 유효성분으로 포함하는, 당뇨병성 창상의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.The present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating diabetic wounds, comprising a culture of endothelial progenitor cells or a fraction thereof as an active ingredient.

상기 내피 전구 세포는 통상의 세포 배양 배지를 사용하여 배양될 수 있다. 특히, 내피 전구 세포를, M199 배지 (Gibco, 카탈로그 번호: 12350039) 등의 무-혈청 배지 중에서 배양하는 것이 바람직하다는 것이 본 발명에 의해 밝혀졌다. 즉, 세포의 증식을 촉진하고 세포 사멸을 방지하기 위해서 다른 세포와 마찬가지로 내피 전구 세포도 소혈청 등의 혈청이 첨가된 배지에서 배양하는 것이 요구된다. 그러나, 놀랍게도 혈청 첨가 없이 M199 등의 무-혈청 배지를 사용하여 단기 배양(예 를 들어, 약 3∼4일 동안의 배양)하는 경우, 내피 전구 세포의 사멸 및 자기소모 자식작용(autophagy)이 관찰되지 않는다는 것이 발견되었다. 특히, 소혈청 등의 동물 혈청을 사용하지 않고 배양될 수 있으므로, 이종 혈청의 혼입으로 인한 오염의 문제를 근본적으로 회피할 수 있다. 상기 M199 는 공지의 세포 배양용 배지로서, 구체적인 조성은 하기 표 1a 및 표 1b와 같다( http://www.invitrogen.com/site/us/en/home/support/Product-Technical-Resources/media_formulation.91.html 참조).The endothelial progenitor cells can be cultured using conventional cell culture media. In particular, it has been found by the present invention that endothelial progenitor cells are preferably cultured in serum-free medium, such as M199 medium (Gibco, Cat. No. 12350039). That is, in order to promote cell proliferation and prevent cell death, endothelial progenitor cells, like other cells, are required to be cultured in a medium to which serum such as bovine serum is added. Surprisingly, however, endothelial progenitor cell death and autophagy were observed when short-term culture (eg, culture for about 3-4 days) using serum-free medium such as M199 without serum addition. Was not found. In particular, since it can be cultured without using animal serum such as bovine serum, it is possible to fundamentally avoid the problem of contamination due to the incorporation of heterologous serum. The M199 is a known cell culture medium, the specific composition of which is shown in Table 1a and Table 1b (http://www.invitrogen.com/site/us/en/home/support/Product-Technical-Resources/media_formulation .91.html).

성분ingredient 분자량Molecular Weight 농도((mg/L)Concentration (mg / L) 아미노산amino acid 글라이신Glycine 75 75 50 50 L-알라닌L-alanine 89 89 25 25 L-아르기닌 염산염L-arginine hydrochloride 211 211 70 70 L-아스파르트산L-aspartic acid 133 133 30 30 L-시스테인 염산염-H2O L-Cysteine Hydrochloride-H 2 O 176 176 0.1 0.1 L-시스틴 2HCl L-cystine 2HCl 240 240 26 26 L-글루타민산L-glutamic acid 165 165 75 75 L-글루타민L-Glutamine 146 146 100 100 L-히스티딘 염산염-H2O L-histidine hydrochloride-H 2 O 210 210 21.88 21.88 L-히드록시프롤린L-hydroxyproline 131 131 10 10 L-이소류신L-isoleucine 131 131 40 40 L-류신L-leucine 131 131 60 60 L-라이신 염산염L-lysine hydrochloride 183 183 70 70 L-메티오닌L-methionine 149 149 15 15 L-페닐알라닌L-phenylalanine 165 165 25 25 L-프롤린L-proline 115 115 40 40 L-세린L-serine 105 105 25 25 L-쓰레오닌L-Threonine 119 119 30 30 L-트립토판L-Tryptophan 204 204 10 10 L-타이로신 디소듐염 이수화물L-Tyrosine Disodium Salt Dihydrate 181 181 40 40 L-발린L-valine 117 117 25 25 비타민vitamin 알파-토코페롤 포스페이트Alpha-tocopherol phosphate 702 702 0.01 0.01 아스코르브산Ascorbic acid 176 176 0.05 0.05 바이오틴Biotin 244 244 0.01 0.01 콜린 클로라이드Choline chloride 140 140 0.5 0.5 D-칼슘 판토테네이트D-Calcium Pantothenate 477477 0.010.01 엽산(Folic Acid)Folic Acid 441 441 0.01 0.01 메나디온(Menadione) (비타민 K3) Menadione (vitamin K3) 172 172 0.01 0.01 니아신아미드Niacinamide 122 122 0.025 0.025 니코틴산 (니아신) Niacin (niacin) 123 123 0.025 0.025 파라-아미노벤조산Para-aminobenzoic acid 137 137 0.05 0.05 피리독살 염산(Pyridoxal hydrochloride)Pyridoxal hydrochloride 204 204 0.025 0.025 피리독신 염산(Pyridoxine hydrochloride) Pyridoxine hydrochloride 206 206 0.025 0.025 리보플라빈Riboflavin 376 376 0.01 0.01 티아민 염산(Thiamine hydrochloride)Thiamine hydrochloride 337 337 0.01 0.01 비타민 A (아세테이트) Vitamin A (Acetate) 328 328 0.1 0.1 비타민 D2 (칼시페롤) Vitamin D2 (Calciferol) 397 397 0.1 0.1 i-이노시톨i-inositol 180 180 0.05 0.05

성분ingredient 분자량Molecular Weight 농도((mg/L)Concentration (mg / L) 무기 염Inorganic salts CaCl2 (무수물) CaCl 2 (anhydride) 111 111 140 140 Fe(NO3)-9H2OFe (NO 3 ) -9H 2 O 404 404 0.7 0.7 MgSO4 (무수물) MgSO 4 (anhydride) 120 120 97.67 97.67 KCl KCl 75 75 400 400 KH2PO4 KH 2 PO 4 136 136 60 60 NaHCO3 NaHCO 3 84 84 350 350 NaCl NaCl 58 58 7500 7500 Na2HPO4-7H2ONa 2 HPO 4 -7H2O 268 268 90 90 기타 성분Other ingredients 아데닌 설페이트Adenine sulfate 404 404 10 10 아데노신 5'-트리포스페이트 디소듐염
(Adenosine triphosphate disodium salt)
Adenosine 5'-triphosphate disodium salt
(Adenosine triphosphate disodium salt)
605 605 1 One
아데닐산(Adenylic Acid)Adenylic Acid 347 347 0.2 0.2 콜레스테롤cholesterol 387 387 0.2 0.2 D-글루코오즈 (덱스트로오즈) D-glucose (dextrose) 180 180 1000 1000 데옥시리보오즈Deoxyribose 134 134 0.5 0.5 글루타치온 (환원형) Glutathione (reduced) 307 307 0.05 0.05 구아닌 염산염Guanine hydrochloride 188 188 0.3 0.3 HEPES HEPES 238 238 59605960 하이폭산틴 소듐(Hypoxanthine Na)Hypoxanthine Na 136 136 0.4 0.4 페놀 레드(Phenol Red)Phenolic Red 376.4 376.4 20 20 리보오즈Riboose 150 150 0.5 0.5 소듐 아세테이트Sodium acetate 82 82 50 50 티민(Thymine)Thymine 126 126 0.3 0.3 트윈 80® (Tween 80®)Tween 80® 20 20 우라실 (Uracil)Uracil 112112 0.3 0.3 산틴 소듐 (Xanthine-Na)Xanthine-Na 152 152 0.34 0.34

본 발명의 약학 조성물은 상기한 바와 같이 내피 전구 세포의 배양액으로부터 얻어진 내피 전구 세포의 배양물 또는 그의 분획물을 포함한다. 상기 내피 전구 세포의 배양물은 기 내피 전구 세포의 배양액을 원심분리하여 얻어진 상층액; 상기 상층액의 농축물; 또는 상기 상층액의 동결건조물일 수 있다. 또한, 상기 내피 전구 세포의 배양물의 분획물은 내피 전구 세포의 배양액을 원심분리하여 얻어진 상층액을 10 kDa 이상의 단백질, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 200 kDa의 단백질을 포함하도록 분획하여 얻어진 분획; 상기 분획의 농축물; 또는 상기 분획의 동결건조물일 수 있다. The pharmaceutical composition of the present invention comprises a culture of endothelial progenitor cells or a fraction thereof obtained from the culture of endothelial progenitor cells as described above. The culture of the endothelial progenitor cells may comprise a supernatant obtained by centrifuging the culture solution of endothelial progenitor cells; Concentrate of the supernatant; Or lyophilisate of the supernatant. In addition, the fraction of the culture of the endothelial progenitor cells may include a fraction obtained by fractionating the supernatant obtained by centrifuging the culture solution of the endothelial progenitor cells to include a protein of 10 kDa or more, more preferably 10 to 200 kDa; Concentrate of said fraction; Or lyophilisate of the fraction.

상기 원심분리는 내피 전구 세포, 거대 분자, 배지 성분들을 침강시켜 제거할 수 있는 조건, 예를 들어, 약 3,500 g로 약 5 분 동안 수행될 수 있다. 또한, 상기 농축물은 상기 배양액 또는 분획을 감압농축 등의 통상의 방법으로 원하는 단백질 농도가 얻어질 때까지 농축함으로써 얻을 수 있다. 또한 상기 분획은 특정 포어 사이즈(예를 들어, 10 kDa의 포어 사이즈)를 갖는 통상의 멤브레인을 사용하여 수행할 수 있다.The centrifugation may be performed for about 5 minutes at conditions that can be removed by sedimentation of endothelial progenitor cells, macromolecules, and media components, for example about 3,500 g. In addition, the concentrate may be obtained by concentrating the culture solution or fraction until a desired protein concentration is obtained by a conventional method such as vacuum concentration. The fraction can also be carried out using conventional membranes having a specific pore size (eg pore size of 10 kDa).

본 발명의 약학 조성물은 상기 내피 전구 세포의 배양물 또는 그의 분획물을 유효성분으로 포함하고, 약학적으로 허용가능한 담체를 포함할 수 있으며, 통상의 방법에 따라 액제, 현탁액, 에멀젼, 로오숀제, 연고제, 동결건조제 등의 비경구용 제형으로 제제화될 수 있다. 바람직하게는 외용액제, 에멀젼, 연고제 등의 경피투여용 제형으로 제제화될 수 있다. 상기 약제학적으로 허용가능한 담체는 인산 완충 식염수(phosphate buffered saline), 정제수, 멸균수 등의 수성 희석제 혹은 용제를 포함하며, 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일등의 비수성 희석제 혹은 용제를 포함한다. 또한, 필요에 따라 습윤제, 방향제, 보존제 등을 포함할 수 있다.The pharmaceutical composition of the present invention contains the culture of the endothelial progenitor cells or fractions thereof as an active ingredient, and may include a pharmaceutically acceptable carrier, and may be a liquid, suspension, emulsion, lotion, ointment according to a conventional method. It may be formulated into a parenteral formulation, such as lyophilizer. Preferably, it may be formulated into a transdermal dosage form such as an external solution, an emulsion, an ointment. The pharmaceutically acceptable carrier includes an aqueous diluent or solvent such as phosphate buffered saline, purified water and sterile water, and a non-aqueous diluent or solvent such as propylene glycol, polyethylene glycol and olive oil. It includes. In addition, wetting agents, fragrances, preservatives, and the like may be included as necessary.

본 발명의 약학 조성물에 함유되는 상기 내피 전구 세포의 배양물 또는 그의 분획물의 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 예를 들면, 상기 내피 전구 세포의 배양물 또는 그의 분획물은 1일 1 ㎍/kg 내지 1000 ㎍/kg의 용량으로 투여할 수 있으며, 상기 투여는 하루에 한번 또는 수회 나누어 투여할 수도 있다. 본 발명의 약학 조성물은 단독으로 투여되거나 다른 창상 치료제와 병용하여 투여될 수 있고, 병용하여 투여할 경우 다른 치료제와 순차적 또는 동시에 투여될 수 있다. 상기 단독 투여 또는 병용 투여 시 본 발명의 약학 조성물의 투여량은 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 바람직하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.The dosage of the culture of the endothelial progenitor cells or fractions thereof contained in the pharmaceutical composition of the present invention depends on the condition and weight of the patient, the extent of the disease, the form of the drug, the route of administration and the duration, and may be appropriately selected by those skilled in the art. Can be. For example, the culture of endothelial progenitor cells or fractions thereof may be administered at a dose of 1 μg / kg to 1000 μg / kg per day, and the administration may be administered once or several times a day. The pharmaceutical composition of the present invention may be administered alone or in combination with other wound therapeutics, and when administered in combination, may be administered sequentially or simultaneously with other therapeutic agents. When administered alone or in combination, the dosage of the pharmaceutical composition of the present invention is preferably administered in an amount that can achieve the maximum effect in a minimum amount without side effects, which can be easily determined by those skilled in the art.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, these examples are for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

1. 물질 및 방법1. Materials and Methods

(1) 세포 배양(1) cell culture

기존에 보고된 방법(Suh W, et al., Transplantation of endothelial progenitor cells accelerates dermal wound healing with increased recruitment of monocytes/macrophages and neovascularization. Stem Cells 23:1571-1578, 2005)에 따라, 인간 제대혈로부터 얻어진 CD34-양성 세포를 내피 성장 배지 (EGM)-2MV Singlequot (Clonetics, Walkersville, MD, USA) 중에서 2-3 주 동안 배양함으로써 EPC를 분리하였다. 상기 세포는 CD31, KDR 및 Tie2를 발현하는 것으로 밝혀졌으며, 또한 아세틸화된 LDL의 흡수 및 마트리겔 상에서의 혈관 형성과 같은 EPC 표현형에 관한 기존의 정의(Kim KL, et al., Interaction between Tie receptors modulates angiogenic activity of angiopoietin2 in endothelial progenitor cells. Cardiovasc Res 72:394-402, 2006)와 일치하는 특성을 나타내었다. 차의과대학교의 기관윤리위원회(Institutional Review Board)는 모든 프로토콜을 승인하였고, 모든 제공자로부터 설명후 동의(informed consent)를 받았다.CD34 obtained from human umbilical cord blood according to previously reported methods (Suh W, et al., Transplantation of endothelial progenitor cells accelerates dermal wound healing with increased recruitment of monocytes / macrophages and neovascularization.Stem Cells 23: 1571-1578, 2005). EPCs were isolated by incubating positive cells for 2-3 weeks in endothelial growth medium (EGM) -2MV Singlequot (Clonetics, Walkersville, MD, USA). The cells have been found to express CD31, KDR and Tie2 and also have established definitions of EPC phenotypes such as uptake of acetylated LDL and angiogenesis on matrigel (Kim KL, et al., Interaction between Tie receptors modulates angiogenic activity of angiopoietin2 in endothelial progenitor cells.Cardiovasc Res 72: 394-402, 2006). The Institutional Review Board of CHA approved all protocols and received informed consent from all providers.

EPC 유래의 배양물(EPC-conditioned medium, EPC-CM)는 다음과 같이 얻었다: EPC를 무-혈청 M199 배지(Clonetics) 중에서 37 ℃에서 24 시간 동안 배양하여 얻어진 배양액을 3500 g로 원심분리한 다음, 분자량 컷오프 10 Kda의 막(Amicon Division, Danvers, MA, USA)을 사용하여 원심분리하여 분획물을 얻었다.EPC-derived medium (EPC-conditioned medium, EPC-CM) was obtained as follows: EPC was incubated for 24 hours at 37 ° C. in serum-free M199 media (Clonetics), followed by centrifugation at 3500 g. Fractions were obtained by centrifugation using a membrane of 10 Kda molecular weight cutoff (Amicon Division, Danvers, MA, USA).

(2) 당뇨병성 창상 동물 모델(2) diabetic wound animal model

면역결핍 마우스인 BALB/c 누드 마우스(7-8 주령, 웅성, 체중 17-23g, Japan SLC Inc., Shizuoka, Japan)에 당뇨병을 유발시켰다. 즉, 스트렙토조토신(STZ) (Sigma, St. Louis, MO, USA; 200mg/kg) 주입 전 16 시간 동안 상기 마우스를 절식시켰다. STZ 투여 후 매주, 혈장중 글루코오즈 수준을 Accu-Check Advantage glucometer (Roche, Indianopolis, IN, USA)를 사용하여 측정하였다. 주입 후 3 주째에 >300 mg/dL의 혈장 글루코오즈 수준을 갖는 마우스를 STZ-유발된 당뇨병을 갖는 것으로 간주하였다.BALB / c nude mice (7-8 weeks old, male, 17-23 g body weight, Japan SLC Inc., Shizuoka, Japan), which are immunodeficient mice, induced diabetes. That is, the mice were fasted for 16 hours prior to injection of streptozotocin (STZ) (Sigma, St. Louis, MO, USA; 200 mg / kg). Every week after STZ administration, plasma glucose levels were measured using an Accu-Check Advantage glucometer (Roche, Indianopolis, IN, USA). Three weeks after infusion, mice with plasma glucose levels of> 300 mg / dL were considered to have STZ-induced diabetes.

STZ-유발된 당뇨병 마우스를 케타민-실라진(각각 79.5 mg/kg 및 9.1 mg/kg)을 복강 주사하여 마취시키고, 두개의 완전-두께 절개 상처(full-thickness excisional wounds)[상부 및 하부 상처는 2.5 cm 만큼 분리시킴)를 표준 피부 생검 펀치(standard skin biopsy punch) (직경 0.5 cm, Acuderm Inc., Fort Lauderdale, FL, USA)를 사용하여 등외측(dorso-lateral)부위에 형성시켰다. 수술 후 즉시, EPC(60 ㎕의 인산완충식염수에 현탁시킨 1 x 106 세포) 및 60 ㎕의 인산완충식염수를 동일한 마우스에 형성시킨 상기 상부 혹은 하부 상처 부근의 3개의 상이한 표피 부위에 주입하였다. EPC의 파라크라인 효과(paracrine effect)를 확인하기 위하여, 100 ㎕의 M199 기초 배지 혹은 EPC-CM (1 x 106 EPCs로부터 얻어짐)을 상기한 바와 동일한 실험방법으로 상처에 주입하였다. 모든 과정은 차의과대학교 동물실험윤리위원회(Institutional Animal Care and Use Committee, IACUC)의 승인하에 수행되었다.STZ-induced diabetic mice were anesthetized by intraperitoneal injection of ketamine-silazine (79.5 mg / kg and 9.1 mg / kg, respectively), and two full-thickness excisional wounds [upper and lower wounds were Separation by 2.5 cm) was formed on the dorso-lateral site using a standard skin biopsy punch (0.5 cm in diameter, Acuderm Inc., Fort Lauderdale, FL, USA). Immediately after surgery, EPC (1 × 10 6 cells suspended in 60 μl of phosphate buffered saline) and 60 μl of phosphate buffered saline were injected into three different epidermal sites near the upper or lower wound formed in the same mouse. To confirm the paracrine effect of EPC, 100 μl of M199 basal medium or EPC-CM (obtained from 1 × 10 6 EPCs) was injected into the wound in the same manner as described above. All procedures were performed with the approval of the Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC).

(3) 상처 분석(3) wound analysis

기존에 보고된 방법(Suh W, et al., Transplantation of endothelial progenitor cells accelerates dermal wound healing with increased recruitment of monocytes/macrophages and neovascularization. Stem Cells 23:1571-1578, 2005)을 사용하여, 처리 후 0, 3, 5, 7, 9, 및 12일에 개방된 상처 면역을 측정하였다. 즉, 상처를 디지털 카메라로 촬영하고, 이들의 이미지를 Image-Pro Plus (Media Cybernetics, Inc., Silver Spring, MD, USA)를 사용하여 상처 가장자리를 추적하고 픽셀(pixel) 면적을 계산함으로써 분석하였다. 픽셀 카운트(Pixel counts)를, 모든 이미지에 대한 표준으로서 작용하는, 최초 상처와 동일한 직경의 원형 필터지에 관련시켰다. 측정은 2회 수행하였으며, 상기 개방된 상처 면적은 각 시각에서의 상처 면적을 0일째의 최초 상처 면적으로 나누어 퍼센트로서 표시하였다.Post-treatment 0, after treatment using previously reported methods (Suh W, et al., Transplantation of endothelial progenitor cells accelerates dermal wound healing with increased recruitment of monocytes / macrophages and neovascularization.Stem Cells 23: 1571-1578, 2005). Open wound immunity was measured at days 3, 5, 7, 9, and 12. That is, the wounds were taken with a digital camera and their images were analyzed by using Image-Pro Plus (Media Cybernetics, Inc., Silver Spring, MD, USA) to track the wound edges and calculate the pixel area. . Pixel counts were related to circular filter paper of the same diameter as the original wound, serving as a standard for all images. The measurement was performed twice, and the open wound area was expressed as a percentage divided by the wound area at each time by the initial wound area at day 0.

과립화 조직 면적을 측정하기 위하여, 15 및 20일에 수확된 상처 조직을, 가장 덜 치유된 부분을 통하여, 길이방향으로 반 정도 자른 후에, 4% 파라포름알데히드로 고정하고, 파라핀에 끼운 후, 상처 표면에 대하여 수직으로 잘랐다(sectioned). 가장 큰 상피 갭(상피 가장자리 사이의 거리가 최대; 상처의 중심 부위로 판단됨)을 갖는 상처 조각(sections) 헤마톡실린 및 에오신(H&E)으로 염색하였다. 이후, H&E 염색된 디지털화된 이미지상에서 Image-Pro Plus를 사용하여, 원래의 모낭 및 정상으로부터 비대성 표피로의 전환이 존재하는 것으로 판단되는 상처 경계를 추적하고, 픽셀 면적을 계산함으로써, 과랍화 조직 면적을 분석하였다. 하기 실험을 위하여 관찰된 조각들의 수는 상처당 10 내지 12개의 범위였다.To determine granulation tissue area, wound tissue harvested on days 15 and 20 were cut halfway in lengthwise through the least healed portion, fixed with 4% paraformaldehyde, and then placed in paraffin, Sectioned perpendicular to the wound surface. Staining with wound sections hematoxylin and eosin (H & E) with the largest epithelial gap (maximum distance between epithelial edges; judged to be the center of the wound). Then, using Image-Pro Plus on the H & E stained digitized image, trace the wound boundary where there is a transition from the original hair follicle and normal to the hypertrophic epidermis, and calculating the pixel area, thereby resulting in ablated tissue area Was analyzed. The number of pieces observed for the following experiments ranged from 10 to 12 per wound.

(4) 면역조직화학 분석(4) Immunohistochemical Analysis

상처 조각들을 0.3 % 과산화수소로 처리하여 내인성 퍼옥시다아제를 퀀칭하고, Target Retrieval Solution (DakoCytomation, Carpinteria, CA, USA) 중에서 가온하여 항원 에피토프를 회수하였다. 조각들을 10% 정상 고우트 혈청(normal goat serum) 중에서 블록킹한 후, 항-본 빌레브란드 인자(anti-von Willebrand factor, vWF; Dako), 항-사이토케라틴 14(anti-cytokeratin 14, CK14; Abcam, Cambridge, MA, USA), 항-비멘틴(anti-vimentin, Dako), 항-Ki67(anti-Ki67, BD Bioscienece, San Jose, CA, USA), 항-인간 CD31 (anti-human CD31, Abcam), 항-마우스 CD31(anti-mouse CD31, BD pharmingen) 또는 비가역성의 비특이적 IgG로 처리하였다. 상기 조각들을 비오티닐화된(biotinylated) 혹은 형광-컨쥬게이션된 2차 IgGs (Jackson ImmunoResearch Laboratories Inc., West Grove, PA, USA)와 함께 인큐베이션하고, ABC 키트 (Elite kit, Vector Laboratories, Burlingame, CA, USA) 및 Vector Blue (Vector Laboratories)를 사용하여 시각화하였다. 다색(multicolor) 면역형광 분석을 위하여, 상기 조각들을 4,6-디아미디노-2-페닐인돌(4,6-diamidino-2-phenylindole, DAPI)로 염색하고, 형광 현미경(Carl Zeiss, Oberkochen, Germany)으로 이미지화하였다.The wound pieces were treated with 0.3% hydrogen peroxide to quench endogenous peroxidase and warmed in Target Retrieval Solution (DakoCytomation, Carpinteria, Calif., USA) to recover antigen epitopes. After blocking the pieces in 10% normal goat serum, anti-von Willebrand factor (vWF; Dako), anti-cytokeratin 14 (CK14; Abcam) , Cambridge, MA, USA), anti-vimentin, Dako, anti-Ki67 (anti-Ki67, BD Bioscienece, San Jose, CA, USA), anti-human CD31 (anti-human CD31, Abcam ), Anti-mouse CD31 (anti-mouse CD31, BD pharmingen) or irreversible nonspecific IgG. The pieces were incubated with biotinylated or fluorescence-conjugated secondary IgGs (Jackson ImmunoResearch Laboratories Inc., West Grove, Pa., USA), and the ABC kit (Elite kit, Vector Laboratories, Burlingame, CA) , USA) and Vector Blue (Vector Laboratories). For multicolor immunofluorescence analysis, the pieces were stained with 4,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) and fluorescence microscopy (Carl Zeiss, Oberkochen, Germany).

(5) 통계 분석(5) statistical analysis

모든 데이터는 평균 ± SEM으로 나타낸다. 통계적 유의성은 쌍 t-테스트(paired t-test) 혹은 단-방향 변량 분석(ne-way analysis of variance)를 사용한 후, Bonferroni's post hoc 다중 비교 시험에 의해 평가하였다. 0.05 미만의 p 값을 통계적으로 유의성 있는 것으로 간주하였으며, 샘플의 수는 n 으로 나타내었다.All data are expressed as mean ± SEM. Statistical significance pair t - was evaluated by way ANOVA, Bonferroni's post hoc multiple comparison test after using (ne-way analysis of variance) - test (paired t -test) or stage. P values less than 0.05 were considered statistically significant and the number of samples was expressed as n .

2. 결과2. Results

(1) EPC 이식은 STZ-유발된 당뇨병 마우스에서 창상 치유(wound closure)를 촉진한다(1) EPC transplantation promotes wound closure in STZ-induced diabetic mice

당뇨병성 창상의 치료에 미치는 인간 제대혈 유래 EPC의 치료 효과를 평가하기 위하여, STZ 주입에 의하여 면역결핍 마우스(athymic nude mice)에서 당뇨병을 유발시켰다. 기존의 연구에서 예상되는 바와 같이, STZ-유발 당뇨병 마우스는 현저히 지연된 창상 치유를 나타냈다(Michaels J, et al., db/db mice exhibit severe wound-healing impairments compared with other murine diabetic strains in a silicone-splinted excisional wound model. Wound Repair Regen 15:665-670, 2007). 상기 마우스들은 15일에 완전한 창상 치유(wound closure)를 나타내었다. 반면에 정상 면역결핍 마우스는 상처 유발 후 7일에 완전한 치유를 나타냈다. To evaluate the therapeutic effect of human cord blood-derived EPC on the treatment of diabetic wounds, diabetes was induced in athymic nude mice by STZ injection. As expected in previous studies, STZ-induced diabetic mice exhibited markedly delayed wound healing (Michaels J, et al., Db / db mice exhibit severe wound-healing impairments compared with other murine diabetic strains in a silicone-splinted excisional wound model.Wound Repair Regen 15: 665-670, 2007). The mice showed complete wound closure on day 15. In contrast, normal immunodeficient mice showed complete healing 7 days after wound induction.

상기 STZ-유발 당뇨병 누드 마우스의 등에 형성시킨 전층 피부 상처 주위에 EPC를 경피 주입하였을 때, 창상 치유가 PBS-처리된 상처에 비하여 상처후 3일 부터 유의성 있게 촉진되었다(도 1의 A 및 B). 개방 상처의 면적이 유의성 있게 감소하는 것이 12일까지 지속적으로 관찰되었다(EPC, 10.6 ± 5.3 %; PBS, 45.7 ± 9.2 %, 12일째, p < 0.05). 상처 20일 후에 분리된 조직으로부터 상처의 중간 부위에서의 과립화 조직 면적을 측정한 결과, EPC-처리된 상처는 PBS-처리된 상처에 비하여 실질적으로 감소된 단면적의 과립화 조직을 가졌다 (도 1의 C). 이들 결과는 EPC 이식이 당뇨병 마우스에서 창상 치유를 촉진할 수 있다는 것을 나타낸다.When EPC was injected transdermally around the entire skin wounds formed on the back of the STZ-induced diabetic nude mice, wound healing was significantly promoted from 3 days post-wound compared to PBS-treated wounds (FIGS. 1A and B). . Significant decreases in the area of open wounds were observed until day 12 (EPC, 10.6 ± 5.3%; PBS, 45.7 ± 9.2%, day 12, p <0.05). The granulation tissue area at the middle site of the wound was measured from the tissue separated 20 days after the wound, and the EPC-treated wound had a substantially reduced cross-sectional area of granulation tissue compared to the PBS-treated wound (FIG. 1). C). These results indicate that EPC transplantation can promote wound healing in diabetic mice.

(2) EPC 이식은 초기 창상 치유 과정에서 케라티노사이트 및 섬유아세포의 증식을 촉진한다.(2) EPC transplantation promotes proliferation of keratinocytes and fibroblasts during the initial wound healing process.

초기 창상 치유 과정 중에 EPC 이식으로 발생하는 세포 변화를 확인하기 위하여, 상처 3일 및 7일에 분리한 상처 조각을 면역조직화학적으로 분석하였으며, 그 결과는 도 2와 같다. 시험 초기 시점(3일)으로부터, 수많은 증식중인 케라티노사이트(CK 14 및 증식 마커인 Ki67 모두에 양성)가 EPC-처리된 상처에서 발견되었으며, 특히 두꺼워진 상처 가장자리에 인접한 바닥층 및 말단 표피(distal epidermis)에서 발견되었다. 이와 대조적으로, 약간의 증식중인 케라티노사이트만이 PBS-처리된 콘트롤에서 발견되었다 (도 2의 A). 특히, EPC-처리된 상처에서는 게라티노사이트 저장소로 알려져 있는 부위인, 인접 피부에 있는 모낭의 외측모근초(outer root sheath)에서 CK14-양성의 증식 중인 세포가 다수 발견되었다. 피부 재생시 성장이 멈춰 있던 소포성 케라티노사이트가 유사분열하여 상처 후 표피에 자손(progeny)을 제공하여(Langton AK, et al., An extended epidermal response heals cutaneous wounds in the absence of a hair follicle stem cell contribution. J Invest Dermatol 128:1311-1318, 2008), 신속한 재-표피화(re-epithelialization)를 유도한다고 보고되고 있어 피부 재생에 중요한 역할을 하는 것으로 생각된다. 모낭 내부의 CK14/Ki67-양성 세포는 PBS-처리된 콘트롤에서 보다 EPC-처리된 상처에서 더 빈번하게 관찰되었다. 또한, 상처 7일 후에 과립화 조직의 면역조직화학적 분석 결과, EPC-처리된 상처가 PBS-처리된 콘트롤에 비해 더욱 많은 증식중인 섬유아세포(비멘틴 및 Ki67 모두에 양성)를 나타내었으며, 이로부터 EPC 이식은 과립화 조직에서 섬유아세포 증식을 촉진시키는 것으로 나타났다(도 2의 B). 상기 결과는 EPC 이식이 과립화 조직에서 섬유아세포의 증식을 촉진시킬 뿐만 아니라, 표피 바닥층 및 모낭에서 케라티노사이트를 활성화시켜 표피 재생을 촉진한다는 것을 나타낸다.In order to confirm the cellular changes caused by EPC transplantation during the initial wound healing process, the wound fragments separated on the third and seventh days of the wound were analyzed immunohistochemically, and the results are shown in FIG. 2. From the beginning of the test (day 3), numerous proliferating keratinocytes (positive to both CK 14 and the proliferation marker Ki67) were found in EPC-treated wounds, especially the bottom layer and distal epidermis adjacent to the thickened wound edges. epidermis). In contrast, only a few proliferating keratinocytes were found in PBS-treated controls (FIG. 2A). In particular, in EPC-treated wounds, a large number of CK14-positive proliferating cells have been found in the outer root sheath of hair follicles in adjacent skin, a site known as the geratinite reservoir. The vesicular keratinocytes, which stopped growing during skin regeneration, mitosis and provide progeny to the epidermis after wound (Langton AK, et al., An extended epidermal response heals cutaneous wounds in the absence of a hair follicle stem cell contribution.J Invest Dermatol 128: 1311-1318, 2008), which has been reported to induce rapid re-epithelialization and is believed to play an important role in skin regeneration. CK14 / Ki67-positive cells inside hair follicles were observed more frequently in EPC-treated wounds than in PBS-treated controls. In addition, immunohistochemical analysis of granulated tissue 7 days after the wound showed that EPC-treated wounds showed more proliferating fibroblasts (positive to both nonmentin and Ki67) compared to PBS-treated controls. EPC transplantation has been shown to promote fibroblast proliferation in granulated tissue (FIG. 2B). The results indicate that EPC transplantation not only promotes the proliferation of fibroblasts in granulated tissue, but also activates keratinocytes in the epidermal bottom layer and hair follicles to promote epidermal regeneration.

(3) EPC-CM은 STZ-유발 당뇨병 마우스에서 창상 치유 및 혈관재생을 촉진하는 능력에 있어서 EPC와 치료학적으로 동등하다.(3) EPC-CM is therapeutically equivalent to EPC in its ability to promote wound healing and revascularization in STZ-induced diabetic mice.

EPC-CM (1 x 106 EPCs의 12시간 동안 배양한 배양액으로부터 얻어짐)을 동일한 당뇨병 상처 설치류 모델에 경피 주입하고, 창상 치유에 대한 효과를 분석하였으며, 세포 주입(1 x 106 EPCs)의 경우와 비교하였다. 도 3의 A에서 표시된 시점에서의 육안 관찰결과, EPC-CM으로 처리된 상처가 초기 시점부터 M199 기초 배지 콘트롤 보다 훨씬 작은 개방 상처 면적을 갖는 것으로 나타났다. 특히, EPC-CM-처리된 군과 EPC-주입된 군의 직접적인 비교 결과, 전체 시험 기간 동안 EPC-CM의 경피 투여는 EPC 주입과 동일한 정도로 창상 폐쇄 속도를 촉진하였다 (도 3의 B). 상기 EPC-CM-처리된 상처는 M199 콘트롤의 경우 보다 유의성 있게 더 작은 과립화 조직을 가졌다 (도 3의 C). 또한, 과립화 조직 면적에 있어서의 감소 정도는 EPC-이식 상처에서 보여진 것과 유사하였다. 이들 결과는 STZ-유발 당뇨병 마우스에서 창상 치유를 촉진하고 또한 과립화 조직 면적을 감소시키는데 있어서, EPC-CM 단독이 EPC와 치료학적으로 동등하다는 것을 나타낸다.EPC-CM (obtained from a culture cultured for 12 hours of 1 x 10 6 EPCs) was transdermally injected into the same diabetic wound rodent model, and the effect on wound healing was analyzed and the effect of cell injection (1 x 10 6 EPCs) It was compared with the case. Visual observation at the time points indicated in FIG. 3A showed that wounds treated with EPC-CM had an open wound area much smaller than the M199 basal medium control from the initial time point. In particular, a direct comparison between the EPC-CM-treated and EPC-infused groups showed that transdermal administration of EPC-CM promoted wound closure rates to the same extent as EPC infusion over the entire test period (FIG. 3B). The EPC-CM-treated wound had significantly smaller granulated tissue than the M199 control (FIG. 3C). In addition, the degree of reduction in granulation tissue area was similar to that seen in EPC-transplanted wounds. These results indicate that EPC-CM alone is therapeutically equivalent to EPC in promoting wound healing and reducing granulation tissue area in STZ-induced diabetic mice.

EPC-CM의 주입이 EPC-주입된 조직에서 관찰되는 바와 같은 상처 조직의 혈관재생을 증가시킬 수 있는지 검사하기 위하여, 15일째에 수확된 상처 조각의 과립화 조직 중의 vWF-양성 신혈관(neovessel)을 계수함으로써, 모세혈관 밀도(capillary density)를 측정하였다. 도 3의 D-E에 나타낸 대표 이미지 및 정량 분석결과는 EPC-CM-처리된 상처에서의 모세혈관 밀도가 M199-처리된 콘트롤에 비해 유의성 있게 더 크다는 것을 나타낸다. 크기가 약간 떨어지나, 이러한 증가는 EPC-처리된 상처에서 발견되는 것과 유의성 있게 상이하지 않다. To examine whether infusion of EPC-CM can increase angiogenesis of wound tissue as observed in EPC-injected tissue, vWF-positive neovascularization in granulated tissue of wound pieces harvested on day 15 By counting the capillary density was measured. Representative images and quantitative analyzes shown in D-E of FIG. 3 indicate that capillary density in EPC-CM-treated wounds is significantly greater than M199-treated controls. Although slightly downsized, this increase is not significantly different from that found in EPC-treated wounds.

종-특이적인 CD31 항체를 사용한 면역조직학적 분석 결과, EPC-처리된 상처에서의 극히 일부 신혈관(neovessel)이 마우스 및 인간 CD31-양성 세포에 의해 형성되었다 (도 3의 F). 이러한 결과는, 부분적으로는 주입한 인간 EPC가 새롭게 형성된 마우스 혈관(vasculature)에 물리적인 혼입(EPC-매개 혈관신생; EPC-mediated postnatal vasculogenesis)을 통해 상처 조직의 혈관재생에 기여한다는 것을 나타낸다. 그러나, EPC-CM-처리된 상처 및 EPC-주입된 상처 사이의 모세혈관 밀도에 있어서 유의성 있는 차이는 관찰되지 않았다. 이러한 결과는 EPC-매개 혈관신생(EPC-mediated postnatal vasculogenesis)현상은 당뇨병 상처에서의 EPC 이식 후 관찰되는 혈관재생(neovascularization)을 촉진하는 주요 메커니즘이 아님을 보여준다.Immunohistologic analysis using species-specific CD31 antibodies revealed that very few neovascularizations in EPC-treated wounds were formed by mouse and human CD31-positive cells (FIG. 3F). These results indicate that partially injected human EPC contributes to revascularization of wound tissue through physical incorporation (EPC-mediated postnatal vasculogenesis) into newly formed mouse vasculature. However, no significant difference in capillary density between EPC-CM-treated and EPC-injected wounds was observed. These results show that EPC-mediated postnatal vasculogenesis is not a major mechanism for promoting neovascularization observed after EPC transplantation in diabetic wounds.

3. 고찰3. Consideration

EPC는 혈관 항상성을 유지하고 또한 손상된 조직에서 혈관 복구를 촉진시키는데 있어서 중요한 역할을 하는 내피 전구체로서 알려져 있다. 따라서, 골수, 지방 조직, 및 말초 혈액을 포함한 다양한 원천으로부터 유래하는 EPC의 치료학적 활성에 대한 연구가 심근경색, 뇌졸중, 및 말초동맥질환과 같은 다양한 허혈성 질환에서 활발하게 진행되고 있다. 그러나, 상기 세포의 혈관 재생 기능은, 당뇨병과 같은 증상을 갖는 환자에서 많이 발견되는 만성 상처의 치료 측면에서 아직 완전히 확인된 바 없다. 만성 상처는 당뇨병과 연관된 주요 병태이며, 이는 모든 당뇨병-관련 하지 절단(lower leg amputations) 환자의 약 85%에서 발견되나, 가장 좋은 치료에서 조차도 완전한 치유를 달성하기는 곤란하다(Brem H, Tomic-Canic M: Cellular and molecular basis of wound healing in diabetes. J Clin Invest 117:1219-1222, 2007). 이러한 악화된 당뇨병 상처의 치료는 당뇨병 환자에 있어서 EPC의 근본적인 부족 및 이들의 당뇨병-연관된 기능 부전으로부터 기인하는 것으로 최근에 밝혀졌다. 따라서, 상처 치료를 위하여 만족할만한 임상 결과를 달성하기 위해서는 자가 EPC 이외에 건강한 공여자로부터 얻어진 EPC가 필요할 것으로 기대된다(Gallagher KA, et al., Diabetic impairments in NO-mediated endothelial progenitor cell mobilization and homing are reversed by hyperoxia and SDF-1 alpha. J Clin Invest 117:1249-1259, 2007). 이와 관련하여, 본 발명자들은 당뇨병 상처의 치료에 있어서 인간 제대혈로부터 유래한 EPC의 치료 활성을 평가하였다.EPC is known as an endothelial precursor that plays an important role in maintaining vascular homeostasis and in promoting vascular repair in damaged tissues. Thus, research on the therapeutic activity of EPCs derived from various sources, including bone marrow, adipose tissue, and peripheral blood, is actively progressing in various ischemic diseases such as myocardial infarction, stroke, and peripheral arterial disease. However, the vascular regeneration function of these cells has not yet been fully identified in terms of the treatment of chronic wounds found in many patients with symptoms such as diabetes. Chronic wounds are a major condition associated with diabetes, which is found in about 85% of all diabetes-related lower leg amputations, but it is difficult to achieve complete healing even in the best treatments (Brem H, Tomic-). Canic M: Cellular and molecular basis of wound healing in diabetes.J Clin Invest 117: 1219-1222, 2007). Treatment of such exacerbated diabetic wounds has recently been found to result from a fundamental lack of EPCs and their diabetes-associated dysfunction in diabetics. Therefore, in order to achieve satisfactory clinical results for wound healing, it is expected that EPCs from healthy donors in addition to autologous EPCs will be required (Gallagher KA, et al., Diabetic impairments in NO-mediated endothelial progenitor cell mobilization and homing are reversed by hyperoxia and SDF-1 alpha.J Clin Invest 117: 1249-1259, 2007). In this regard, we evaluated the therapeutic activity of EPC derived from human umbilical cord blood in the treatment of diabetic wounds.

본 시험에서, EPC 이식은 시험 초기 시점부터, 혈관재생 및 케라티노사이트/섬유아세포 증식을 증진시키면서, 창상 폐쇄를 유의성 있게 촉진시켰다. 특히, EPC 이식은 상처에 가까운 표피의 기저층 및 모낭의 외측모근초에서 CK14-양성의 케라티노사이트의 증식을 촉진하는 것으로 나타났다. 이러한 케라티노사이트의 증식은 Ki67-양성 증식 세포가 거의 발견되지 않는 상처의 중심 부위로 케라티노사이트의 이동을 촉진함으로써, 초기 피부 재생 시점에서 표피 재상피화가 신속히 일어나도록 기여할 수 있을 것이다. 최근의 몇몇 연구에 따르면, 모낭 케라티노사이트의 활성화가 상처 직후 신속한 표피 재상피화를 개시하는데 필수적이고 또한 이러한 상기 세포의 자손(progeny)가 손상부위에 새로이 형성되는 표피층의 상당 부분(protion)을 구성한다는 것이 보고되고 있다(Langton AK, et al., An extended epidermal response heals cutaneous wounds in the absence of a hair follicle stem cell contribution. J Invest Dermatol 128:1311-1318, 2008). 상기 기존의 보고에 따르면, EPC-처리된 군에서 관찰되는 소포성 케라티노사이트의 풍부한 증식은 상처 치료 과정의 신속한 개시를 도울 것이다. EPC-처리된 상처가 매우 초기의 창상 치유 과정에서 많은 Ki67-양성 세포 및 신속한 창상 폐쇄를 나타낸다는 것은 EPC가 케라티노사이트 및 섬유아세포의 증식을 직접적으로 활성화할 수 있음을 시사한다. 그러나, EPC-매개 혈관재생 및 세포 성장을 위한 이어지는 혈액 공급이 초기 창상 치유를 뒷받침하는 메커니즘으로서 가능할 수도 있다. 그러나, 어떤 메커니즘이 EPC-매개된 조직 재생에 주요한 역할을 하는지는 명확하지 않다. In this trial, EPC transplantation significantly promoted wound closure from the beginning of the test, while promoting angiogenesis and keratinocyte / fibroblast proliferation. In particular, EPC transplantation has been shown to promote the proliferation of CK14-positive keratinocytes in the basal layer of the epidermis close to the wound and in the lateral hair roots of the hair follicles. This proliferation of keratinocytes may contribute to rapid epidermal re-epithelialization at the time of initial skin regeneration by facilitating the movement of keratinocytes to the center of the wound where little Ki67-positive proliferating cells are found. According to some recent studies, the activation of hair follicle keratinocytes is essential for initiating rapid epidermal re-epithelialization shortly after injury and also constitutes a significant portion of the epidermal layer where the progeny of these cells newly form at the site of injury. (Langton AK, et al., An extended epidermal response heals cutaneous wounds in the absence of a hair follicle stem cell contribution. J Invest Dermatol 128: 1311-1318, 2008). According to the previous reports, the abundant proliferation of vesicular keratinocytes observed in the EPC-treated group will help speed the onset of the wound healing process. The fact that EPC-treated wounds exhibit many Ki67-positive cells and rapid wound closure in the very early wound healing process suggests that EPC can directly activate the proliferation of keratinocytes and fibroblasts. However, subsequent blood supply for EPC-mediated angiogenesis and cell growth may be possible as a mechanism to support early wound healing. However, it is not clear which mechanism plays a major role in EPC-mediated tissue regeneration.

이와 관련하여, EPC-이식된 상처 및 EPC-CM-주입된 상처의 비교 결과, 관찰된 EPC-매개 창상 치유 효과에 어떠한 메커니즘이 관여되는지 완전히 입증되었다. 상기 결과는 EPC로부터 분비된 파라크라인 인자들이 당뇨병 마우스에서 효율적인 창상 치유에 대하여 충분하다는 것을 나타낸다. 상기 결과는 또한 EPC-매개 혈관재생(EPC-mediated vasculogenesis)는 EPC에서 관찰되는 상처 부위에서의 치유 속도 개선 및 혈관재생(neovascularization) 증진에 관련이 없는 것을 나타낸다. 약간의 주입된 인간 EPC가 마우스 혈관에 물리적으로 접합되었으나, EPC는 주로 파라크라인 인자의 분비를 통해 마우스 혈관신생을 자극함으로써 상처의 혈관재생을 촉진시키는 것으로 판단된다. In this regard, the comparison of EPC-transplanted and EPC-CM-injected wounds has fully demonstrated what mechanisms are involved in the observed EPC-mediated wound healing effects. The results indicate that paracline factors secreted from EPC are sufficient for efficient wound healing in diabetic mice. The results also indicate that EPC-mediated vasculogenesis is not related to improved healing rate and enhanced neovascularization at the wound site observed in EPC. Although some injected human EPCs have been physically conjugated to mouse blood vessels, it has been shown that EPCs promote wound regeneration of wounds, primarily by stimulating mouse angiogenesis through the secretion of paracline factors.

당뇨병 마우스에서 인간 EPC의 혈관재생(neovascularization)이 최근에 보고되었으며, EPC 이식은 말초 신경 주위의 혈관화를 촉진함으로써 설치류의 당뇨병성 신경병증을 경감시킨다고 보고된 바 있다 (Naruse K, et al., Therapeutic neovascularization using cord blood-derived endothelial progenitor cells for diabetic neuropathy. Diabetes 54:1823-1828, 2005; 및 Jeong JO, et al., Dual angiogenic and neurotrophic effects of bone marrow-derived endothelial progenitor cells on diabetic neuropathy. Circulation 119:699-708, 2009). 그러나, 상기 연구는 당뇨병 창상 치유에 대한 EPC 이식에 대한 효과를 직접적으로 개시하고 있지 않다. 본 연구는 당뇨병 창상 치유에 있어서, 인간 제대혈-유래 EPC의 치료학적 효과를 최초로 확인하였다. 중요하게, 본 결과는 적어도 창상 치유 속도, 과립화 조직 형성, 및 혈관재생(neovascularization)의 측면에서, EPC-CM이 EPC와 치료학적으로 동등하다는 것을 입증한다. EPC-CM은, 비-자가 세포 주입시 주의깊게 고려하여야만 하는 동종이계 이식(allograft)에 대한 면역 부작용이 없는 대체 치료제로서 작용할 수 있다.Neovascularization of human EPCs in diabetic mice has recently been reported, and EPC transplantation has been reported to relieve diabetic neuropathy in rodents by promoting vascularization around peripheral nerves (Naruse K, et al., Therapeutic neovascularization using cord blood-derived endothelial progenitor cells for diabetic neuropathy Diabetes 54:... 1823-1828, 2005; and JO Jeong, et al, Dual angiogenic and neurotrophic effects of bone marrow-derived endothelial progenitor cells on diabetic neuropathy Circulation 119 : 699-708, 2009). However, this study does not directly disclose the effect on EPC transplantation on diabetic wound healing. This study was the first to identify the therapeutic effect of human umbilical cord blood-derived EPCs in diabetic wound healing. Importantly, the results demonstrate that EPC-CM is therapeutically equivalent to EPC, at least in terms of wound healing rate, granulation tissue formation, and neovascularization. EPC-CM can act as an alternative treatment without immune side effects for allogeneic transplantation, which must be carefully considered in non-autologous cell injection.

도 1은 STZ-유발 당뇨병 마우스에서 절개 상처 치유에 미치는 EPC 이식의 효과를 평가한 결과이다. (A)는 상처 유발 후 소정의 시점에서 STZ-유발 BALB/c 누드 마우스의 EPC- 및 PBS-주입된 상처의 이미지를 나타낸다. 스케일 바(Scale bar)는 2 mm이다. (B-C)는 EPC (백색) 또는 PBS(흑색)으로 처리한 상처에서 측정한, 초기 상처 면적의 퍼센트로 나타낸 개방 상처 면적(B) 및 20일째의 상대적인 과립화 조직 면적(C)를 나타낸다. *p < 0.05, n = 6. 데이터는 평균 ± SEM이다.1 shows the results of evaluating the effect of EPC transplantation on incisional wound healing in STZ-induced diabetic mice. (A) shows images of EPC- and PBS-injected wounds of STZ-induced BALB / c nude mice at predetermined time points after wound induction. Scale bar is 2 mm. (BC) shows the open wound area (B) expressed as a percentage of the initial wound area and the relative granulated tissue area (C) on day 20 measured in wounds treated with EPC (white) or PBS (black). * p <0.05, n = 6. Data is mean ± SEM.

도 2는 초기 상처 치유 과정 중에서 케라티노사이트 및 섬유아세포의 생체 내(in vivo) 증식에 대한 EPC 이식의 효과를 평가한 결과이다. (A)는 상처 유발 후 3일째에 PBS- 또는 EPC 처리된 상처로부터 얻어진 표피 조직의 면역형광 이미지이다. 증식중인 케라티노사이트는 Ki67 (적색, 핵) 및 사이토케라틴 (녹색, 세포질)에 대한 항체로 염색하여 동시면역형광(coimmunofluorescence)에 의해 측정하였다. 핵은 DAPI (청색)으로 염색하였다. 화살표는 표피 상처 가장자리를 나타낸다; e, 표피(epithelium); d, 진피(dermis); h, 모낭(hair follicle); 및 es, 딱지(eschar). 하부 이미지는 상부 이미지에서 나타낸 상처 가장자리, 원위 표피, 및 모낭에서 두꺼워진(hyperthickened) 표피의 고배율 이미지를 나타낸다. (B)는 7일째에 PBS- 또는 EPC 처리된 상처로부터 얻어진 과립화 조직의 면역형광 이미지이다. 증식중인 섬유아세포는 Ki67 (적색, 핵) 및 비멘틴(녹색, 세포질)에 대한 항체로 염색하여 동시면역형광(coimmunofluorescence)에 의해 측정하였다. 핵은 DAPI (청색)으로 염색하였다. 스케일 바(Scale bar)는 100 ㎛이다.2 shows the results of evaluating the effect of EPC transplantation on in vivo proliferation of keratinocytes and fibroblasts during the initial wound healing process. (A) is an immunofluorescence image of epidermal tissue obtained from wounds treated with PBS- or EPC three days after wound induction. Proliferating keratinocytes were measured by coimmunofluorescence by staining with antibodies to Ki67 (red, nuclear) and cytokeratin (green, cytoplasmic). Nuclei were stained with DAPI (blue). Arrows indicate epidermal wound edges; e, epithelium; d, dermis; h, hair follicle; And es, eschar. The lower image shows a high magnification image of the wound edge, distal epidermis, and hyperthickened epidermis in the hair follicles shown in the upper image. (B) is an immunofluorescence image of granulated tissue obtained from wounds treated with PBS- or EPC on day 7. Proliferating fibroblasts were measured by coimmunofluorescence by staining with antibodies to Ki67 (red, nucleus) and non-mentin (green, cytoplasmic). Nuclei were stained with DAPI (blue). Scale bar is 100 μm.

도 3은 STZ-유발 당뇨병 마우스에서 상처 치유 및 혈관재생(neovascularization)의 증진에 있어서 EPC-CM 및 EPC의 치료학적 효과를 평가한 결과이다. (A)는 STZ-유발 당뇨병 BALB/c 누드 마우스에서 EPC-CM- 또는 M199 기초 배지 주입된 상처의 이미지를 나타낸다. 스케일 바(Scale bar)는 2 mm이다. (B)는 소정의 시점에서 4개의 실험군으로부터 얻어진 개방 상처 면적을 정량한 결과를 나타낸다 (○, EPC; ●, PBS; □, EPC-CM; ■, M199). *p < 0.05, n = 7. 데이터는 평균 ± SEM이다. (C)는 상처 유발 후 15일에 측정한 과립화 조직 면적을 나타낸다. *p < 0.05, n = 7. NS, 유의성 없음(non-significant). 데이터는 평균 ± SEM이다. (D)는 M199-, EPC-CM-, PBS-, 또는 EPC- 처리된 마우스로부터 얻은 과립화 조직의 vWF-염색 이미지이다. 절개 상처 조직은 상처 유발후 15일째에 수확하였으며, 과립화 조직중의 설치류 혈관(vasculature)은 항-vWF (화살표) 혹은 비특이적 IgG로 면역조직화학적으로 염색하였다. 스케일 바(Scale bar)는 100 ㎛이다. (E)는 high power field (hpf) 당 vWF-양성 혈관의 수로서 측정한 과립화 조직 중의 모세혈관 밀도를 나타낸다. *p < 0.05, n = 5. 데이터는 평균 ± SEM이다. (F)는 과립화 조직 중에 새롭게 형성된 모세혈관으로 직접 혼입된, 주입된 인간 EPC를 나타낸다. 면역조직화학 분석은 인간(적색) 및 마우스(녹색) 특이적인 CD31 항체를 사용하여 EPC- 또는 PBS-주입된 상처에 대하여 수행하였다. 스케일 바(Scale bar)는 50 ㎛이다. Figure 3 shows the results of evaluating the therapeutic effect of EPC-CM and EPC on the enhancement of wound healing and neovascularization in STZ-induced diabetic mice. (A) shows images of wounds injected with EPC-CM- or M199 basal medium in STZ-induced diabetic BALB / c nude mice. Scale bar is 2 mm. (B) shows the result of quantifying the open wound area obtained from the four experimental groups at a predetermined time point (○, EPC; ●, PBS; □, EPC-CM; ■, M199). * p <0.05, n = 7. Data is mean ± SEM. (C) shows the granulated tissue area measured 15 days after wounding. * p <0.05, n = 7. NS, non-significant. Data is mean ± SEM. (D) is a vWF-stained image of granulated tissue obtained from M199-, EPC-CM-, PBS-, or EPC-treated mice. Incisional wound tissue was harvested 15 days after wound induction, and rodent vasculature in the granulated tissue was immunohistochemically stained with anti-vWF (arrow) or nonspecific IgG. Scale bar is 100 μm. (E) shows capillary density in granulated tissue measured as the number of vWF-positive vessels per high power field (hpf). * p <0.05, n = 5. Data is mean ± SEM. (F) represents infused human EPC directly incorporated into newly formed capillaries in granulated tissue. Immunohistochemical analysis was performed on EPC- or PBS-injected wounds using human (red) and mouse (green) specific CD31 antibodies. Scale bar is 50 μm.

Claims (7)

내피 전구 세포의 배양물 또는 그의 분획물을 유효성분으로 포함하는, 당뇨병성 창상의 예방 또는 치료용 약학 조성물.A pharmaceutical composition for preventing or treating diabetic wounds, comprising a culture of endothelial progenitor cells or a fraction thereof as an active ingredient. 제1항에 있어서, 상기 내피 전구 세포의 배양물이 내피 전구 세포의 배양액을 원심분리하여 얻어진 상층액; 상기 상층액의 농축물; 또는 상기 상층액의 동결건조물인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.The method of claim 1, wherein the culture of the endothelial progenitor cells comprises a supernatant obtained by centrifuging the culture solution of endothelial progenitor cells; Concentrate of the supernatant; Or a lyophilisate of the supernatant. 제1항에 있어서, 상기 내피 전구 세포의 배양물의 분획물이 내피 전구 세포의 배양액을 원심분리하여 얻어진 상층액을 10 kDa 이상의 단백질을 포함하도록 분획하여 얻어진 분획; 상기 분획의 농축물; 또는 상기 분획의 동결건조물인 것을 특징으로 하는 약학 조성물. The method according to claim 1, wherein the fraction of the culture of the endothelial progenitor cells is a fraction obtained by fractionating the supernatant obtained by centrifuging the culture solution of the endothelial progenitor cells to contain at least 10 kDa protein; Concentrate of said fraction; Or a lyophilisate of the fraction. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 내피 전구 세포의 배양액이 내피 전구 세포를 무-혈청 배지 중에서 배양하여 얻어진 것임을 특징으로 하는 약학 조성물.The pharmaceutical composition according to claim 2 or 3, wherein the culture of endothelial progenitor cells is obtained by culturing endothelial progenitor cells in serum-free medium. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 내피 전구 세포가 제대혈 유래의 내피 전구 세포인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.The pharmaceutical composition of claim 1, wherein the endothelial progenitor cells are endothelial progenitor cells derived from umbilical cord blood. 제1항에 있어서, 상기 당뇨병성 창상이 당뇨병성 족부궤양(diabetic foot ulcers), 당뇨병성 혈관병증(diaebtic angiopathy), 또는 당뇨병성 족부감염(diabetic foot infections)인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.The pharmaceutical composition of claim 1, wherein the diabetic wound is diabetic foot ulcers, diaebtic angiopathy, or diabetic foot infections.
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