KR101419480B1 - ＣＤ11ｂ＋ＣＸ3ＣＲ1＋ 세포의 대량 수집 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 혈관신생 촉진 기능이 있는 CD11b⁺ CX3CR1⁺ 세포를 대량 수집하기 위한 조성물 및 이를 이용한 CD11b⁺ CX3CR1⁺ 세포 대량 수집 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따라 CD11b⁺ CX3CR1⁺ 세포를 치료학적 유효량으로 대량 수득할 수 있으며, 상기 대량 수득된 세포는 혈관신생을 촉진하고 허혈성 질환 예방 또는 치료하는데 유용하게 사용될 수 있다.

Description

ＣＤ11ｂ＋ＣＸ3ＣＲ1＋ 세포의 대량 수집 방법 {A method for mobilization of CD11b+CX3CR1+ cells}

본 발명은 혈관신생 촉진 기능이 있는 CD11b⁺ CX3CR1⁺ 세포를 체외에서 대량 수집하기 위한 조성물 및 이를 이용한 CD11b⁺ CX3CR1⁺ 세포 대량 수집 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따라 CD11b⁺ CX3CR1⁺ 세포를 치료학적 유효량으로 대량 수득할 수 있으며, 상기 대량 수득된 세포는 혈관신생을 촉진하고 허혈성 질환 예방 또는 치료하는데 유용하게 사용될 수 있다.

혈관신생 (angiogenesis)은 기존의 혈관에서 새로운 혈관이 생성되는 과정으로, 혈액순환장애에 의한 저산소 상태 또는 허혈성 조직 및 기관의 대사에 필요한 영양소, 성장인자 및 산소 등을 공급하는 혈관을 제공하여, 허혈 관련 조직 손상 및 상해를 기능적으로 개선하는 것으로 알려져 있다.

과다한 혈관형성은 질병 악화에 있어 주원인이 되기도 하지만, 혈관의 미형성 또한 심각한 질병의 원인이 되고 있다. 예를 들어, 혈관형성이 미발달된 태반은 유산의 중요한 원인이 되며, 혈관의 미형성으로 인한 괴사, 궤양 및 허혈의 경우 조직이나 기관의 기능이상을 유발하거나 심하면 사망의 원인이 될 수 있다. 또한, 동맥경화, 심근경색, 허혈성 뇌졸중 및 협심증과 같은 질병은 원활하지 못한 혈액 공급이 원인이 되고 있다. 이에, 혈관신생을 유도하거나 촉진시키는 약제 및 기술들을 허혈성 질환과 같은 혈관신생에 의존하는 질병의 치료에 적용하려는 시도가 활발히 이루어지고 있다.

이미 잘 알려진 혈관신생 촉진인자인 혈관내피 성장인자(VEGF; vascular endotherlial growth factor)는 심근경색증, 대뇌 허혈손상, 사지허혈 및 상처치유와 같은 여러 인간 질환의 치료제로 사용되어 왔다(J Folkman, Annu. Rev. Med. 57:1-18, 2006; J M Isner & T Asahara, J. Clin. Invest. 103:1231-1236, 1999). 또한, 혈관내피성장인자 (VEGF; vascular endothelial growth facotr), 섬유아세포성장인자 (FGF; fibroblast growth factor), Del-1 (developmentally regulated endothelial locus-1), HGF (hepathocyte growth factor), PD-EGF (platelet-derived endothelial cell growth factor), 안지오포이에틴 (angiopoietin), 변이성 성장인자 (TGF; transforming growth factor), 상피세포 성장인자 (EGF; epidermal growth factor) 등의 혈관생성인자 (angiogenic factor) 그 자체 또는 그를 제조하는 유전자를 허혈 부위에 투여하여 측부 혈관의 생성을 촉진시킴으로써 허혈성 질환을 치료하거나, 경피적 동맥성형술 또는 동맥우회술을 시행할 수 없는 심한 허혈성 질환을 치료하기 위한 새로운 방법으로 대두되고 있다 (김덕경 및 권현철, 대한내분비학회지, 16(3), pp328-338, 2001).그러나 상기 인자들은 단백질로서 분리정제하기 어렵고, 고가이므로 임상 적용에 어려움이 있다. 이에, 최근 새로운 신생혈관 유도제의 개발 및 확립을 위한 연구에 대한 관심이 증가하였다.

본 발명자들은 마우스의 허혈 유도 근육 조직에서 분리한 CD11b⁺ CX3CR1⁺ 세포가 Fkn 과의 상호작용을 통해 혈관 신생을 유도하고, 혈관신생과 관련된 혈관내피세포의 이동, 침윤 및 관 형성을 활성화시켜 혈관신생을 촉진한다는 것을 확인하게 되었다.

나아가, 본 발명자들은 상기 CD11b⁺ CX3CR1⁺ 세포를 치료학적 유효량으로 확보하기 위하여 체내로부터 직접 상기 세포를 대량 수집할 수 있는 방법을 개발하여 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 하나의 목적은 G-CSF (granulocyte colony stimulating factor)를 포함하는, CD11b⁺ 및 CX3CR1⁺의 면역 표현형을 포함하는 세포의 대량 수집용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 하나의 목적은 G-CSF 를 포함하는 조성물을 투여한 개체의 말초 혈액으로부터 혈액 단핵구 분획을 분리하는 단계 및 상기 혈액 단핵구 분획을 농축하는 단계를 포함하는, CD11b⁺ 및 CX3CR1⁺의 면역 표현형을 포함하는 세포의 대량 수집 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 하나의 목적은 상기 방법을 이용하여 대량 수집되며, CD11b⁺ 및 CX3CR1⁺의 면역 표현형을 포함하는 세포가 10% 이상 포함된 세포 집단을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 하나의 목적은 상기 세포 집단을 포함하는 혈관신생 촉진용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 하나의 목적은 상기 세포 집단을 포함하는 허혈성 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 하나의 목적은 상기 세포 집단의 유효량을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 혈관신생 촉진 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 하나의 목적은 상기 세포 집단의 유효량을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 허혈성 질환 예방 또는 치료 방법을 제공하는 것이다.

단핵구/골수성 계통의 세포들은 혈관신생을 촉진하는 성장 인자들을 분비하고 혈관을 형성하여 손상된 조직에 혈류 공급을 증가시킬 수 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 아직까지 신생혈관형성에 참여하는 특정 단핵구/골수성 계통의 세포 아집단 또는 이들의 작용 기전에 대해 명확히 알려져 있지 않으며, 현재까지는 몇 가지 단핵구/골수성 계통의 세포들이 대상으로 제안되고 있을 뿐이다.

본 발명자들은 이전의 연구에서 C57BL/6 마우스의 근육에서 허혈을 유도하였을 때, 골수 억제 세포(myeloid derived suppressor cell)로 알려진 CD11b⁺Gr1^dim 세포가 허혈 근육 내에서 증가하며, 이 세포를 허혈 근육에서 분리하여 다시 주사하면, 허혈 근육에서의 혈류량이 현저하게 증가한다는 것을 확인한 바 있다. 이후 연구를 계속한 결과, CD11b⁺Gr1^dim 세포가 CX3CR1⁺, CCR2⁺, CCR5⁺, CXCR4⁺ 단핵구를 포함하는 단핵구/대식세포 계열의 세포임을 확인하였으며, 특히 대퇴부 동맥 절개 후 허혈 근육에서 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포의 수가 눈에 띄게 증가하는 것을 발견하였다.

본 발명자들은 상기 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포와 혈관 신생 사이의 연관성을 조사하기 위해, C57BL/6 마우스의 하지 허혈 모델을 이용하여, 마우스의 대퇴부 동맥을 절개하여 허혈을 유도한 다리에서 시간이 지남에 따라 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포 수가 변화하는 패턴을 분석하였고, CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포를 허혈 근육 내로 주입할 경우 혈류량의 변화와, CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포에 대한 항체를 전처리한 경우 혈류량의 변화를 분석하였다.

그 결과, 허혈 유도 4일까지 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포의 수가 급격하게 증가하다가 점점 감소하여 허혈 유도 14일째에는 허혈 유도 전과 유사한 수준으로 세포 수가 감소되는 것을 확인하였으며, 이를 통해 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포 수가 혈관 재생이 왕성하게 일어나는 시기에 현저하게 증가되는 것을 알 수 있었다. 또한 CX3CR1⁺ 세포 이동에 영향을 주는 것으로 알려진 Fkn (fractalkine;CX3CL1)의 발현의 변화가 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포 수 변화 패턴과 유사하게, 허혈 유도 4일째 발현이 최고로 나타났다가 점차 감소하는 것을 확인할 수 있었다 (도 1a 내지 1c).

또한, 마우스 허혈 근육에서 분리한 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포를 다시 허혈 근육에 직접 주사하면, 시간이 지남에 따라 혈류량이 점차 증가하는 것을 발견하였으며, 이러한 혈류량 증가 효과는 CD11b^-CX3CR1^- 세포 또는 CD11b⁺CX3CR1^- 세포를 주입한 그룹보다 월등히 높게 나타났다. 나아가, 이 세포의 이동과 관련된 Fkn 단백질을 단독으로 주입한 군에서도 유효량 범위에서 유의한 수준의 혈류량 증가가 확인되어, CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포가 허혈성 손상 후 새로운 혈관 형성에 중요한 역할을 하는 세포임을 확인할 수 있었다 (도 2a 및 2b).

아울러, 중화 항-CX3CR1 항체 또는 중화 항-Fkn 항체를 마우스에 전처리하여 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포 또는 Fkn 의 기능을 차단할 경우 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포의 혈류량 개선 기능이 떨어지는 것으로 나타나 CX3CR1과 Fkn의 반응이 신생 혈관 생성에 중요한 역할을 하는 것을 알 수 있었다 (도 3). 또한, 허혈 유도 후 새로운 혈관 형성시 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포는 허혈 부위로 이동하고, 이 부위에 새로운 혈관 구조들이 형성되는 것을 면역 형광 염색을 통해 확인함으로써 (도 4), CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포가 세로운 혈관 형성을 촉진하여 혈류량을 개선하는 효과가 있다는 결론에 이르게 되었다.

이에, 본 발명자들은 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포를 혈관 형성 촉진제 및 허혈성 질환 치료제로 제공한다.

한편, 상기 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포는 인위적으로 대동맥을 절단하고 근육세포를 분리하여 얻은 세포로, 실제 환자의 허혈 부위에 투여하는 세포 치료제로 사용하기 위해서는 상기 세포를 치료학적 유효량으로 대량으로 수집할 수 있어야 한다. 이에, 본 발명자들은 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포를 대량으로 수집하기 위한 연구를 계속한 결과, CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포는 정상적으로 혈액 내에는 거의 존재하지 않지만, G-CSF를 단독으로, 또는 G-CSF 및 AMD3100을 함께 투여한 개체로부터 혈액 단핵구를 분리 후 농축한, 소위 "농축 단핵구"를 만들었을 때, 다량의 농축된 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포를 손쉽게 대량으로 얻을 수 있다는 것을 확인하여(도 5 내지 도 7), 본 발명에 이르게 되었다.

따라서, 본 발명은 또한, CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포를 대량 수집할 수 있는 방법 및 이에 이용되는 조성물을 제공한다.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

하나의 양태로서, 본 발명은 G-CSF (granulocyte colony stimulating factor)를 포함하는, CD11b⁺ 및 CX3CR1⁺의 면역 표현형을 포함하는 세포의 대량 수집용 조성물에 관한 것이다.

바람직한 양태로서, 상기 조성물은 AMD3100 또는 약학적으로 허용되는 이의 염을 추가적으로 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명은 또한, G-CSF 및 AMD3100 또는 약학적으로 허용되는 이의 염을 포함하는, CD11b⁺ 및 CX3CR1⁺의 면역 표현형을 포함하는 세포의 대량 수집용 조성물에 관한 것이다.

또 하나의 양태로서, 본 발명은 G-CSF 를 포함하는 조성물을 투여한 개체의 말초 혈액으로부터 혈액 단핵구 분획을 분리하는 단계 및 상기 혈액 단핵구 분획을 농축하는 단계를 포함하는, CD11b⁺ 및 CX3CR1⁺의 면역 표현형을 포함하는 세포의 대량 수집 방법에 관한 것이다.

바람직한 양태로서, 상기 조성물은 AMD3100 또는 약학적으로 허용되는 이의 염을 추가적으로 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명은 또한, G-CSF 및 AMD3100 또는 약학적으로 허용되는 이의 염을 포함하는 조성물을 투여한 개체의 말초 혈액으로부터 혈액 단핵구 분획을 분리하는 단계 및 상기 혈액 단핵구 분획을 농축하는 단계를 포함하는, CD11b⁺ 및 CX3CR1⁺의 면역 표현형을 포함하는 세포의 대량 수집 방법에 관한 것이다.

바람직한 양태로서, 상기 혈액 단핵구 분획을 분리하는 단계는 혈액 성분 채집기를 이용하여 수행될 수 있다.

또한 바람직한 양태로서, 상기 혈액 단핵구 분획을 농축하는 단계는 혈액 원심분리기를 이용하여 수행될 수 있다.

또 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 방법을 이용하여 대량 수집되며, CD11b⁺ 및 CX3CR1⁺의 면역 표현형을 포함하는 세포가 10% 이상 포함된 세포 집단에 관한 것이다.

본 발명자들은 C57BL/6 마우스의 대퇴부 동맥을 절개하여 허혈을 유도한 다리 근육에서 처음 CD11b⁺ CX3CR1⁺ 세포를 분리한 후, 이 세포가 어떤 계통의 세포인지를 보다 정확히 확인하기 위하여 표면 항원을 조사하였다. 그 결과, 상기 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포는 골수세포 (CD45)와 대식세포 (F4/80) 양성이었으나, 내피세포(VEGFR-2), 수지상세포 (CD11c), NK 세포 (NK1.1) 및 T 세포 (CD3)에 대한 표면 항원은 발현되지 않아 (도 1d), 허혈 근육 내로 이동한 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포는 단핵구/대식세포 계통의 세포임을 알 수 있었다. 이 세포는 본 발명자들이 처음으로 분리 및 제공하는 기능성 세포에 해당한다.

따라서, 바람직하게, 본 발명의 세포는 CD11b⁺ 및 CX3CR1⁺의 면역 표현형을 포함하는 세포이다.

나아가, 상기 면역 표현형의 특징을 나타내며 혈관신생 촉진 작용을 나타내는 한, 추가적인 다른 면역 표현형 또는 형태학적 특징이 부가된 세포들도 본 발명의 세포의 범위에 포함될 수 있다. 보다 바람직하게, 본 발명의 세포는 CD11b⁺ 및 CX3CR1⁺ 의 면역 표현형 외에, CD45⁺, VEGFR2^-, CD11c^-, NK1.1^- 및 CD3^- 에서 선택되는 하나 이상의 면역 표현형을 추가로 포함하는 세포일 수 있다.

본 발명은 상기 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포를 치료학적 유효량으로 대량 수집하기 위하여, G-CSF (granulocyte colony stimulating factor) 및/또는 AMD3100 를 포함하는 조성물을 사용함을 특징으로 한다.

G-CSF 는 호중성 과립구 전구세포를 증식 또는 분화시키고, 성숙 호중구를 활성화하는 인자로서, 주로 골수이식, 암의 화학요법에 의한 호중구 감소증, 골수이형성 증후군, 재생불량성 빈혈, 선천성·특발성 호중구 감소증, 인간면역결핍 바이러스 (HIV) 감염증 등에 있어서의 호중구 증가 촉진에 사용되고 있다. 본 발명에서 G-CSF는, CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포 말초 혈액에 가동화 시켜 종국적으로 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포가 농축된 농축 단핵구를 수득할 수 있게 한다.

본 발명에서 사용되는 G-CSF 는 공지된 아미노산 서열 정보를 통하여 합성하거나, 개체로부터 분리하여 사용하거나, 시판 제제로부터 입수하는 등, 다양한 경로를 통하여 얻을 수 있다. 예를 들어, 시판되는 G-CSF 로는 나루토그라스팀 (상품명 노이압, 교와발효공업 제조), 필그라스팀 (상품명 그란, 산쿄 제조; 상품명 Granulokine, 호프만 라 로슈 제조; 상품명 Neupogen, 암젠 제조; 상품명 Leucostim, 동아제약), 레노그라스팀 (상품명 노이트로진, 츄가이제약 제조;상품명 Granocyte, 아벤티스 제조; 상품명 Neutrogin, 중외제약), 페그필그라스팀 (상품명 Neulasta, 암젠 제조), 살그라모스팀 (상품명 Leukine, 쉐링 제조) 등을 들 수 있다.

또한, 본 발명에서 사용되는 G-CSF 는 동등한 활성을 유지하는 한, 화학적으로 수식되어 있는 것도 본 발명의 범위에 포함된다. 화학 수식의 방법으로는, 예를 들어 국제특허공개 WO00/51626 에 기재된 방법 등을 들 수 있고, 예를 들어 폴리알킬렌글리콜로 수식, 예를 들어 폴리에틸렌글리콜 (PEG) 로 수식한 G-CSF 활성을 갖는 폴리펩티드가 포함될 수 있다.

AMD3100는 플레릭사포르 (Plerixafor)라고도 불리우며, 그 화합물명이 1,1'-[1,4-페닐렌비스(메틸렌)]비스[1,4,8,11-테트라아자사이클로테트라데칸] 인 화합물로서, 케모카인 수용체인 CXCR4의 저해제 (antagonist)로서 기능하는 것으로 알려져 있다 (미국특허 제5,612,478호 참조). 본 발명에서 AMD3100는, G-CSF 와 함께 사용되어, CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포 말초 혈액에 가동화 시켜 종국적으로 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포가 농축된 농축 단핵구를 수득할 수 있게 한다.

본 발명에서 사용되는 AMD3100는 당업계에 알려진 화학적 합성 방법에 의해 합성하거나 시판 제제로부터 입수하는 등, 다양한 경로를 통하여 얻을 수 있다. 예를 들어, 시판되는 AMD3100 으로는 상품명 모조빌주(사노피-아벤티스) 등을 들 수 있다.

또한, 본 발명에서 사용되는 AMD3100는 약학적으로 허용되는 염의 형태로도 사용이 가능하다. 예를 들어, 적합한 산 부가염으로는 생체적합성인 무기 산(예: HCl, HBr, 황산, 인산 등) 뿐만 아니라 유기 산(예: 아세트산, 프로피온산, 부티르산 등) 및 하나 이상의 카복실 그룹을 함유하는 산(예: 옥살산, 글루타르산, 아디프산 등)의 염을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에서 사용되는 AMD3100는 프로드럭의 형태, 즉 대상체에게 투여한 후에 본 발명의 화합물을 방출시키는 보호 형태로 제조되어 사용될 수도 있다. 또한, 정제된 형태로 제조될 경우, 화합물은 수화물로서 결정화될 수도 있다.

본 발명에서 상기 G-CSF 및/또는 AMD3100을 포함하는 조성물을 이용하여 상기 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포를 대량 수집하는 방법은, 보다 구체적으로는,

(a) G-CSF 및/또는 AMD3100 또는 약학적으로 허용되는 이의 염을 포함하는 조성물을 투여한 개체의 말초 혈액으로부터 혈액 단핵구 분획을 분리하는 단계, 및

(b) 상기 혈액 단핵구 분획을 농축하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 단계 (a) 는 G-CSF 및/또는 AMD3100 또는 약학적으로 허용되는 이의 염을 포함하는 조성물을 투여한 개체의 말초 혈액으로부터 혈액 단핵구 분획을 분리하는 단계이다.

상기 개체는 척추동물, 보다 바람직하게는 인간을 포함한 포유동물일 수 있다. 본 발명에서 대량 수집된 세포는 혈관신생 촉진을 위한 치료적 용도로 사용되므로, 가장 바람직하게는 치료 대상인 환자로부터 자가 농축 단핵구를 수득하는 것이 바람직하다.

이 단계에서, G-CSF 는 단독으로, 또는 AMD3100 과 조합하여 투여될 수 있으며, G-CSF 및 AMD3100을 함께 투여하는 경우 AMD3100 은 G-CSF의 투입 후 또는 동시에 또는 그 전에 투여될 수 있다. 바람직하게, AMD3100 은 G-CSF의 투입 후 혈액 채집 10 시간 전에 투여될 수 있으나, 이는 제한되는 것은 아니다.

G-CSF 및/또는 AMD3100의 투여 형태는 특별한 제한은 없으며, 바람직하게는 주사 등으로 비경구 피하 투여될 수 있다. 또한, 투여 대상의 종류와 상태 등을 고려하여 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포 말초 혈액에 가동화시키기에 충분한 양으로 1회 또는 수회에 걸쳐 투여될 수 있으며, 바람직하게는 G-CSF의 경우 1 내지 100 ㎍/kg, 바람직하게는 10 ㎍/kg의 용량으로 1회 또는 수회에 걸쳐 투여될 수 있고, AMD3100의 경우 100 내지 500 ㎍/kg, 바람직하게는 250 ㎍/kg의 용량으로 1회 또는 수회에 걸쳐 투여될 수 있다. 그러나 상기 투여 형태, 투여 횟수, 및 투여량은 당업자의 판단에 의하여 적절히 변경될 수 있다.

상기 단계 (a) 에서 말초 혈액으로부터 혈액 단핵구 분획을 분리하는 것은 당업계에 알려진 혈액성분 채집 방법을 이용하여 수행할 수 있으며, 예를 들어, 개체에 G-CSF 를 투여한 다음 말초 혈액을 혈액 성분 채집기 (apheresis machine)에 통과시켜 수집할 수 있다. 당업계에 많이 사용되는 혈액 성분 채집기로는 MCS 3p,CS-3000 plus,COBE Spectra 등을 예시할 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 중심 정맥 카테터를 통해 혈액이 혈액 성분 채집기로 들어가면 혈액 단핵구 분획이 기계에 의해 채집이 되고 남은 혈액들은 카테터를 통해 다시 체내로 들어갈 수 있다. 이 과정은 약 4 내지 10시간 정도 걸릴 수 있으며, 치료학적 목적으로 사용하기에 충분한 세포 분획을 채집하려면 2 내지 10일간 연속적으로 반복할 수 있다.

본 발명에서, 상기 단계 (b) 는 단계 (a) 에서 분리한 혈액 단핵구 분획을 농축하는 단계이다.

바람직하게, 혈액 단핵구 분획의 농축은 혈액 원심분리기를 이용하여 수행될 수 있다. 원심분리 조건은 당업자가 상황에 따라 적절하게 조절할 수 있으며, 혈장 성분을 제거하고 단핵구 성분들이 포함된 농축액을 수득할 수 있다. 본 발명의 구체적인 실시예에서는 분당 회전수 1200 으로 10분 동안 원심분리하여 혈장 성분을 제거하고 단핵구 성분들이 포함된 농축액을 수득하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

이와 같이 수득된 농축 단핵구 내에는 환자의 허혈 부위에 직접 투여했을 때 혈관신생을 촉진하기에 충분한 양과 농도의 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포가 포함되어 있으며, 바람직한 일구체예로, 전체 농축된 세포 중 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포 분획이 바람직하게는 10% 이상, 보다 바람직하게는 15% 이상일 수 있다. 환자 몸무게당 2.5 X 10⁷ 내지 5 X 10⁷개로 주사 시, 환자 몸무게를 70kg으로 가정한다면, 2 X 10⁹ 내지 4 X 10⁹개의 세포가 필요한데, 본 발명에 의할 경우 1회 수집된 농축 단핵구로부터 환자의 허혈 부위에 직접 주사할 수 있는 양과 농도의 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포 농축액을 얻을 수 있다

또한, 본 발명에 의해 대량 수집된 단핵구는 세포보존제 (예, 7%의 DMSO)와 혼합하여 냉동(예, Cryomed)시켜 보관할 수 있으며, 온도 차에 의한 세포 손상 없이 오랜 기간 보관이 가능하며, 언제든지 필요할 때 필요한 세포 수만큼 해동시켜 사용할 수 있으므로 치료적 목적으로 활용이 용이하다. 해동 시 세포의 생존률(viability)은 평균 90% 이상인 것이 바람직하다.

본 발명에서 수득된 세포 집단은 혈관신생 촉진 작용을 가지므로, 혈관신생 촉진제로 유용하게 사용될 수 있으며, 나아가 혈관신생이 필요한 각종 질환의 예방 또는 치료 목적으로 사용될 수 있다. 혈관신생이 필요한 대표적인 질환으로 허혈성 질환을 들 수 있다.

따라서, 또 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 CD11b⁺ 및 CX3CR1⁺의 면역 표현형을 포함하는 세포 집단을 포함하는 혈관신생 촉진용 조성물에 관한 것이다.

또 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 세포 집단의 유효량을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 혈관신생 촉진 방법에 관한 것이다.

또 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 세포 집단을 포함하는 허혈성 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것이다.

또 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 세포 집단의 유효량을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 허혈성 질환 예방 또는 치료 방법에 관한 것이다.

허혈성 질환이란 동맥의 협착 또는 수축, 혈전 또는 색전 등 다양한 원인에 의하여 부분적으로 혈액이 부족해 나타나는 질환을 말한다. 허혈성 질환의 예로는 심부전, 고혈압성 심장질환, 부정맥, 선천성 심장질환, 심근경색, 뇌졸중, 말초혈관질환, 협심증, 뇌혈관성 치매, 관상동맥부전, 뇌부전 및 혈관부전 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 혈관신생이 필요한 모든 허혈성 질환이 본 발명의 범위에 포함될 수 있다.

본 발명에서 사용되는 용어 "예방"은 본 발명의 조성물의 투여로 혈관신생을 촉진시키는 모든 행위, 또는 혈관신생 의존성 질환의 성장, 확산 또는 재발을 저해 또는 지연시키는 모든 행위를 의미한다.

본 발명에서 사용되는 용어 "치료" 및 "개선"은 본 발명의 조성물의 투여로 혈관신생 의존성 질환이 호전 또는 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.

본 발명에서 사용되는 용어 "투여"는 임의의 적절한 방법으로 개체에 소정의 본 발명의 조성물을 제공하는 것을 의미한다.

본 발명에서 사용되는 용어 "개체"는 본 발명의 조성물을 투여하여 혈관신생 의존성 질환이 호전될 수 있는 질환에 걸린 동물로, 바람직하게는 척추동물, 보다 바람직하게는 포유동물이며, 예컨대 인간, 원숭이, 개, 고양이, 염소, 돼지, 쥐, 기니아피그, 햄스터, 침팬지 또는 고릴라 등 모든 동물을 의미한다.

본 발명에서 사용되는 용어 "유효량"은 질환을 예방 또는 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 이는 개체의 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출비율, 치료기간, 동시에 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다.

본 발명의 조성물은 세포 치료제로서, 경구 또는 비경구 투여할 수 있으며, 비경구 투여시 복강내 주사, 직장내 주사, 피하 주사, 정맥 주사, 근육내 주사, 자궁내 경막 주사, 뇌혈관내 주사 또는 흉부내 주사에 의해 투여될 수 있고, 직접 질환 부위에 투여될 수 있다.

바람직하게, 본 발명에 따른 약학적 조성물은 주사용 조성물과 혼합하여 포유동물의 혈관신생을 유도하고자 하는 부위에 주사 형태로 투여할 수 있고, 주사용 조성물은 등장성 수용액 또는 현탁액이 바람직하며, 상기 약학 조성물은 멸균되거나 방부제, 안정화제, 습윤제, 유화제 용액 촉진제, 삼투압 조절을 위한 염 및/또는 완충제와 같은 보조제 또는 기타 치료적으로 유용한 물질을 함유할 수 있다. 이 외에도, 본 발명에 따른 약학적 조성물은 통상의 방법에 따라 경구형 제형, 외용제, 좌제 등의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다.

또한, 본 발명의 조성물은 복구 또는 확장이 필요한 부위에 수술을 통해 이식하거나, 카테터나 매트릭스, 또는 주사 바늘 등을 이용하여 전달하는 등, 약학적으로 허용되는 담체와 함께 직접 또는 간접적으로 투여할 수 있다. 약학적으로 허용되는 담체로는 본 발명의 세포, 그 조성물 또는 성분과 유해하게 반응하지 않는 적합한 유기 또는 유기 담체 물질일 수 있으며, 물, 염 용액(링거액), 알코올, 오일, 젤라틴, 락토오스, 아밀로오스 또는 전분과 같은 탄수화물, 지방산 에스테르, 하이드록시메틸셀룰로스 및 폴리비닐 피롤리돈 등을 예시할 수 있다. 이러한 조제물들은 멸균할 수 있으며, 적절한 경우에 윤활제, 보존제, 안정화제, 습윤제, 에멀젼화제, 삼투압을 위한 염, 완충액 및 발색제와 같은 보조제와 혼합할 수 있다. 본 발명에 이용하기 적합한 약학 담체는 당업계에 공지되어 있다.

또한, 본 발명의 조성물은 선택적으로, 다른 유익한 약물이나 생물 분자(성장 인자, 영양 인자 등)함께 투여할 수 있다. 함께 투여할 수 있는 생물 분자로는 항-세포사멸제, 항-염증제, 면역조절제, 항-증식제, 코르티코스테로이드, 항체, 항-혈전제, 항-산화제, 또는 국소 마취제를 포함할 수 있다.

약학적 유효량으로 상기 세포를 1 X 10⁴ 내지 10 X 10¹⁰ cells/kg, 바람직하게는 2.5 X 10⁷ 내지 5 X 10⁷개, 보다 바람직하게는 2.5 X 10⁷ cells /kg을 사용할 수 있으나, 이에 제한 되는 것은 아니며, 예컨대 성인 70 kg을 기준으로 2 X 10⁹ 내지 4 X 10⁹개로 사용될 수 있다. 그러나 유효량은 특정 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여기간, 투여방법, 제거율, 질환의 중증도 등에 따라 변화될 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 반감기에 따라 일일 수회 내지 일주일에 1회 투여할 수 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 방법에 의하여 환자의 허혈 부위에 직접 여러 번 주사할 수 있는 양과 농도의 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포를 대량으로 손쉽게 수집할 수 있으며, 이와 같이 수집된 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포는 혈관신생 촉진 작용을 가지므로, 혈관신생 촉진제로 유용하게 사용될 수 있고, 나아가 혈관신생이 필요한 각종 질환의 예방 또는 치료 목적으로 사용될 수 있다.

도 1a는 마우스 하지 허혈 유도 전과 허혈 유도 4일 후의 근육 내 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포 분획을 비교한 결과를 나타낸다.
도 1b는 마우스 하지 허혈 유도 후 시간경과에 따른 근육 내 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포 수 변화를 나타낸다.
도 1c는 마우스 하지 허혈 유도 후 시간경과에 따른 근육 내 Fkn 발현을 나타낸다.
도 1d는 허혈 근육에서 분리한 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포의 표면항원 분석 결과를 나타낸다.
도 2a는 세포 주입에 따른 시간별 혈류량 비교 결과를 나타낸다.
도 2b는 Fractalkine 단백질 주입에 따른 시간별 혈류량 비교 결과를 나타낸다.
도 3은 하지 허혈 유도 후 중화 항-Fkn 항체 및 항-CX3CR1 항체의 주입에 따른 혈류량 비교 결과를 나타낸다.
도 4는 하지 허혈 유도 후 허혈 근육 내의 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포 분포를 나타낸다.
도 5는 G-CSF 투여 전 말초 혈액 (A)과 G-CSF 5일간 투여 후 말초 혈액 및 수집한 농축 단핵구 (B)에서 측정한 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포 분획을 FACS 분석한 결과를 나타낸다.
도 6은 G-CSF와 AMD3100 의 병용 투여 후 말초 혈액과 농축 단핵구 내의 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포 분획을 FACS 분석한 결과를 나타낸다. .
도 7은 정상인과 G-CSF 투여 및 G-CSF와 AMD3100의 병용 투여 후 단위 말초 혈액 (mL)당 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포 수를 비교한 결과를 나타낸다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1. 마우스 하지 허혈 유도 및 근육세포 분리

가톨릭대학교 동물 윤리위원회의 규정에 준수하여, 10-12주령의 C57BL/6 마우스의 대퇴부에 정맥과 동맥을 제거하여 허혈을 유도하였다. 허혈 근육으로부터 0.2% 콜라게나제 (210 U/mg; Worthington, Lakewodd, NJ)와 디스파아제 (0.95 U/mg; Invitrogen, Grand Island, NY)를 이용하여 단일 세포를 분리하였다. FACS 분석을 위해, 분리한 세포는 APC-결합된 항-마우스 CD11b, 비오틴화된 항-마우스 CX3CR1 항체를 30분간 4℃에서 반응시켰다. 그 후, FITC-결합된 스트렙타비딘 (Molecular Probes, Eugene, OR)으로 30분간 더 반응시켰다. CD11b⁺CX3CR1⁺세포는 유세포분석기를 이용하여 분석하고 분리하였다 (MoFlo™XDP Cell Sorter (Beckman Coulter, Brea, CA)).

실시예 2. FACS 분석과 실시간 중합 효소 반응

CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포의 표면항원은 FACS 분석으로, 조직에서의 Fkn 발현은 실시간 PCR을 이용하여 조사하였다.

분리된 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포에 F4/80, VEGFR2, NK1.1 항체 (eBiosciences, San Diego, CA)나, CD45, CD3 그리고 CD11c 항체 (BD Pharmigen, San Jose, CA)를 이용하여 이들의 발현 정도를 유세포분석기를 이용하여 조사하였다. (MoFlo™XDP Cell Sorter)

조직에서의 Fkn 발현은 Fkn 프라이머 (정방향: GGA CAG GAC CTC AGT CCA GA, 역방향: TCG GGG ACA GGA GTG ATA AG)를 MyiQ Real Time PCR Detection Systems (Bio-Rad, Hercules, Canada)의 기기를 이용하여 측정하고 분석을 위해 Bio-Rad IQ5 소프트웨어를 사용하였다.

실시예 3. 허혈 근육에서 분리한 CD11b ⁺ CX3CR1 ⁺ 세포와 Fkn 과 혈관 형성과의 관계

허혈 근육으로부터 분리한 CD11b⁺CX3CR1⁺, CD11b⁺CX3CR1^- 그리고 CD11b^-CX3CR1^- 세포를 하지 허혈을 유도한지 48 시간째 마우스의 허혈 근육에 주입하였다 (5X10⁵ cells/마우스). 마우스 재조합 단백질 Fkn (R&D System, Minneapolis, MN)은 0.5, 1, 5 ug 씩 PBS 500 ul에 녹이고, 허혈 유도 수술 직후부터 100 ul씩 매일 5일간 허혈 근육으로 주입하였다.

CX3CR1이나 Fkn의 기능을 차단하기 위해, 항-CX3CR1 중화 항체와 항-Fkn 중화 항체를 사용하였다. 항-CX3CR1 중화 항체 (TP501,Torrey Pines Biolabs, San Diego, CA)를 0.5μg씩 매일, 5일간 허혈 근육에 주입하였다. 항-Fkn 중화 항체 (TP233, Torrey Pines Biolabs)와 같은 양의 대조군 IgG도 같은 방법으로 주사하였다. 허혈 유도 직후부터 허혈 근육에서의 혈류량을 수술하지 않은 반대편 다리의 혈류량과 비교하여 측정하였고, 이를 위해 laser Doppler perfusion scanner (LDPI, Moore instruments, Devon, UK)를 사용하였다.

실시예 4. 조직 면역형광염색

허혈 유도 0, 1, 4, 7, 14, 21 그리고 28일 후 허혈 다리에서 근육을 분리하여 OCT 화합물 (Tissue-Tek, Sakura FinetekJapan Co., Tokyo, Japan)에 포매하고, 0.5 ㎛로 절단하여 슬라이드 글라스에 부착하였다. 4% 파라포름알데히드에서 15 분간 고정하고, PBS로 세척한 다음 10% 정상 말혈청으로 1시간 동안 반응시켜 비특이적 반응을 막았다. 각 조직은 토끼-항-CX3CR1 항체, 토끼-항-Fkn 항체로 4℃에서 16시간 동안 면역 반응 시킨 다음 3회 세척하고, 비오틴화된 항-토끼 항체 (Vector Labs, Burlingame, CA)를 이용하여 실온에서 1~2시간 동안 반응시켰다. 다시 Cy3-스트렙타비딘(Jacson Labs, Bar Harbor, Maine )과 이차 반응을 시킨 뒤, 세척 후 항-CD11b 항체를 이용하여 면역 반응시키고, FITC가 결합된 항체를 실온에서 1시간 동안 반응시켰다. 핵은 디아미디노-2-페닐인돌 (DAPI, Sigma)로 염색한 다음 형광 현미경(Zeiss fluorescence microscope)으로 관찰하였다.

실시예 5. 통계분석

모든 수행한 실험 결과 분석은 평균±SD 값으로 나타내었다. 허혈성 상해 이후 세포 개체 간의 차이는 unpaired t-test로 분석하였다. 반복측정 분산 분석 (repeated measures ANOVA)으로 다양한 그룹간의 결과값의 차이를 분석하였다. P값이 0.05 이하의 것을 유의한 것으로 판단하였다.

실시예 6. CD11b ⁺ CX3CR1 ⁺ 세포 대량 수득 방법

조혈모 세포 이식 치료를 위하여 조혈모세포를 말초혈액으로 가동화하기 위해, 동의서를 받은 환자나 조혈모세포 기증자로부터 수득하였다. 조혈모세포를 말초혈액으로 가동화 하기 위해, G-CSF는 중외제약 (상품명: Neutrogen)이나 동아제약 (상품명: Leucostim)으로 부터 구입하여 10 ㎍/kg의 용량으로 5일간 피하주사였다. G-CSF와 AMD3100 (상품명: 모조빌, 사노피-아벤티스)의 병용 투여 시에는 G-CSF는 10 ㎍/kg의 용량으로 5일간 피하주사하고, 4일째 AMD3100 240 ㎍/kg 로 1회 피하주사 하였다. 마지막 G-CSF 혹은 AMD3100 투여 후 적어도 10 시간 후 혈액 성분 채집기 (Cobe®spectra apheresis system, GAMBRO.BCT, Lakewood, USA)를 이용하여 4시간 동안 지속적으로 혈액 단핵구 분획을 수집하고, 수집된 혈액 단핵구 분획을 혈액 원심분리기 (Cobe®2991 cell processor, GAMBRO.BCT, Lakewood, USA)를 이용하여 농축하여 농축 단핵구를 수집하였다.

말초 혈액과 농축 단핵구는 lysis buffer를 이용하여 RBC를 제거한 후 1X10⁶ 의 세포에 FITC-결합된 항-CD11b 항체(eBioscience)와, APC-결합된 항-CX3CR1 항체 (Biolegend)를 각각 넣어 4℃에서 30분간 반응시키고 세척하여 준비하였다. 유세포분석기를 이용하여 측정 및 분석하였다.

실험결과

1. 허혈 손상 후 허혈 근육 내에서 CD11b ⁺ CX3CR1 ⁺ 세포 수가 현저하게 증가된다 .

C57BL/6 마우스 허혈-하지 모델에서 허혈 근육 조직을 박리하여, CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포 수의 변화를 유세포측정기를 이용하여 측정하였다. 그 결과 근육 내의 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포의 %는 수술 전에 전체 세포의 0.1±0.04%이었고, 허혈 유도 4일 후는 4.05±0.07%로 증가하였다 (각 n=5, p<0.0001) (도 1a). 또한, 허혈 근육에서 분리한 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포 수도 수술 전보다 수술 4일 후에 180배 증가하였고 (각 n=5; 수술 전 조직에서 0.01±0.02X10⁵/g, 수술 4일 후 조직에서 1.84±0.9X10⁵/g; p=0.03), 14 일째는 수술하기 전과 유사한 수준으로 감소되어 (조직에서 0.24±0.33X10⁵/g), CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포 수가 혈관 재생이 왕성하게 일어나는 시기에 현저하게 증가되는 것을 알 수 있었다 (도 1b).

CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포 이동에 영향을 주는 Fkn (Fractalkine) 의 발현 정도를 실시간 PCR을 이용하여 분석하였다. Fkn mRNA 발현은 동맥 절개 수술 후 4일째 최고로 나타나 (도 1c), 허혈 근육 내의 증가된 Fkn 발현이 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포 수 증가와 관련된 것을 알 수 있었다.

CX3CR1 표면 항원은 대식세포, 단핵구, 내피세포, 수지상 세포, 자연살해 세포(NK cell)와 T 세포에서 다양하게 발현되는 세포 표면 항원으로, CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포가 어떤 종류의 세포인지 확인하기 위해 허혈 근육 내의 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포를 분리 한 뒤 표면 항원을 조사하였다. CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포는 골수세포 (CD45)와 대식세포 (F4/80) 양성이었으나, 내피세포 (VEGFR-2), 수지상세포 (CD11c), NK 세포 (NK1.1) 및 T 세포 (CD3)에 대한 표면 항원은 발현되지 않아 (도 1d), 허혈 근육 내로 이동한 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포는 단핵구/대식세포 계통의 세포임을 알 수 있었다.

2. 근육에서 분리한 CD11b ⁺ CX3CR1 ⁺ 세포나 Fkn 단백질을 허혈 근육에 주사하면 혈류량이 증가된다 .

근육 유래 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포가 혈관 형성을 증가시키는지 알아보기 위해 허혈 유도 후 4일째 허혈 근육에서 CD11b⁺CX3CR1⁺, CD11b⁺CX3CR1^-, 및 CD11b^-CX3CR1^- 세포(대조군)를 분리해 허혈 근육에 주입하고 각 시기별로 혈류량의 변화를 LDPI (Laser Doppler Perfusion Image)를 이용하여 측정하였다. 그 결과, CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포를 주입한 마우스의 혈류량 (78.03±3.16%, 28일째)은 대조군인 CD11b^-CX3CR1^- 세포(38.99±0.26%, 28일째)를 주사한 그룹이나 수술만 시행한 그룹(34.26±4.76%; p=0.001; n=5)보다 유의하게 증가되었다 (도 2a). CD11b⁺CX3CR1^- 세포 (50.8±2.5%, 28일째; n=5)를 주입한 그룹에서도 CD11b^-CX3CR1^- 세포나 수술만 시행한 그룹에 비해 약간의 혈류량 증가가 있었으나, CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포를 주입한 군과 비교하여서는 유의하게 낮았다 (P=0.001) (도 2a). 이 결과를 통해서 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포가 허혈성 손상 후 새로운 혈관 형성에 중요한 역할을 하는 세포임을 확인할 수 있었다.

또, 허혈 손상 후 CX3CR1⁺ 세포를 끌어들이는 Fkn 단백질 직접 주사로 혈류량이 증가된다면, 이는 임상에서 보다 쉽게 사용할 수 있는 치료책이 될 수 있을 것으로 생각하여, 본 발명자들은 허혈 부위에 Fkn을 직접 주사하여 허혈 다리의 혈류량을 측정하였다. 허혈 28일째 0.5 ㎍의 Fkn 단백질 주입군은 PBS를 주입한 대조군에 비해 혈류량이 증가되지 않았으나 (각각 40.54±2.34%, 28일째; 37.69±4.85%, 28일째), 1 ㎍과 5 ㎍의 Fkn을 주입한 군은 허혈 이후 28일째 혈류량이 각각 정상 다리와 비교하여 51.72±0.4%와 77.83±11.99%로 증가되어, 대조군과 대비하여 유의한 수준의 혈류량 증가가 있는 것을 확인하였다 (대조군 대비 P=0.01, P=0.012)(도 2b).

3. CX3CR1 과 Fkn 의 기능을 차단하면 혈류량 개선이 저하된다.

Fkn-CX3CR1 반응과 혈관 생성과의 관계를 알아보고자 허혈을 유도한 C57BL/6 마우스의 근육에 중화 항-CX3CR1 항체, 중화 항-Fkn 항체 혹은 대조군 IgG를 주입하고 LDPI를 측정하였다. 28일째 근육에서의 혈류량은 중화 항-CX3CR1 항체나 중화 항-Fkn 항체를 주입한 마우스의 근육에서 각각 25.94±4.89%와 29.41±4.59%로 측정되어 (각각 p=0.037 와 p=0.01), 대조군의 LDPI 46.25±3.23%보다 현저하게 감소되어 있었다 (도 3). 이 결과로 Fkn-CX3CR1의 상호 작용이 허혈 근육 내의 새로운 혈관 형성에 기여함을 알 수 있었다.

4. CD11b ⁺ CX3CR1 ⁺ 세포는 허혈 근육으로 이동한다.

허혈 유도 후 새로운 혈관 형성 시, CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포의 역할을 알아보기 위해, 허혈 근육에 항-CD11b 항체 (녹색)와 항-CX3CR1 항체 (붉은색)를 이용하여 면역 형광 염색을 실시하였다. 정상 조직에서는 소수의 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포가 근육 밖의 혈관 주위에만 분포하였다 (화살표; 노란색; 도 4A). 허혈 4일째, 많은 수의 세포가 허혈 근육 내로 이동하였고 (도 4B) 그 중 상당수가 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포였다 (화살표; 노란색; 도 4C). 허혈 7일에는 손상된 근육세포가 완전히 제거되고, 허혈 근육 내부에 여러 개의 혈관 구조 (vessel structure) 들이 형성되었다 (도 4D). 허혈 3 주 후에는 새로 생긴 혈관은 CX3CR1⁺ 세포로 구성되어 있었고 (화살표; 붉은색; 도 4E), 200배로 확대하여 관찰하면, 이 구조물 밖으로 CD11b⁺CX3CR1⁺세포가 일정한 간격으로 위치하는 것을 알 수 있었다 (화살표; 노란색; 도 4F). 허혈 손상 후 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포는 허혈 부위로 이동하고, 이 부위에 새로운 혈관 구조들이 형성되는 것에 관여하는 것을 알 수 있었다.

5. G- CSF 투여 시 농축 단핵구에서 CD11b ⁺ CX3CR1 ⁺ 세포 수가 증가된다 .

정상적으로 혈액에서 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포는 전체 혈액 백혈구 중 1.3±0.1%였고, 그 수는 66.2±8.8X10³개/mL (1.3±0.1%X5,000/mm³)이었다. 즉, CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포는 정상적으로 혈액 내에는 거의 존재하지 않는 것으로 나타났다 (도 5A).

골수로부터 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포를 말초 혈액으로 가동화 시키기 위해 G-CSF (10㎍/kg)를 5일간 주사한 다음 얻은 말초 혈액 내의 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포는 전체 백혈구 중 2.8±0.9%로 G-CSF 투여 전의 약 1.3%보다 약간 증가하였지만 백혈구 수가 5,000/mm³에서 평균 21,905/mm³으로 약 4.3배 증가하였으며, CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포 수는 단위 혈액량 mL당 평균적으로 667.3±521.8X10³개/mL (2.8%X21,905/mm³)로 거의 10배 증가되었고, G-CSF와 AMD3100을 병용 투여한 경우에도 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포 수가 643X10³/ml로 증가하여 G-CSF 단독 투여와 유사한 결과로 투여 전과 비교하여 약 10배 가량 증가를 나타내었다(도 5B, 도 7).혈액 성분 채집기로 수집하고, 혈액 원심분리기로 농축한 농축 단핵구의 경우 전체 세포 중 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포 분획이 16.2±7.2%였다. 수집된 농축 단핵구의 양은 146±130ml로 농축 단핵구에서 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포는 총 9.2±1.2X10⁹개 (16.2±7.2% X 5.3±2.2X10⁸/ml X 146±130 ml) (CD11b⁺CX3CR1⁺ (%) X 백혈구 수/ml X vol (ml))이었다. 환자 몸무게당 2.5 X 10⁷ 내지 5 X 10⁷개로 주사 시, 환자 몸무게를 70kg으로 가정한다면, 2 X 10⁹ 내지 4 X 10⁹개의 세포가 필요한데, 1회 수집된 농축 단핵구로부터 환자의 허혈 부위에 직접 주사할 수 있는 양과 농도의 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포 농축액을 얻을 수 있었다 (도 5B).

6. G- CSF 와 AMD3100 을 병용 투여 시에도 농축 단핵구에서 CD11b ⁺ CX3CR1 ⁺ 세포 수가 증가된다 .

G-CSF와 AMD3100을 병용 투여한 다음 얻은 말초 혈액 내의 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포 분획이 전체 백혈구 중 약 1.1% 이었고, CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포 수는 600X10³개/mL (1.1%X54,550/mm³)였다.

혈액 성분 채집기로 수집하고, 혈액 원심분리기로 농축한 농축 단핵구의 경우 농축 단핵구 내 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포 분획이 약 12%였고, 수집된 양은 198mL였다. 계산하면 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포 수는 총 6.3X10⁹개 (12% X 2.67 X 10⁸/ml X 198 ml) (CD11b⁺CX3CR1⁺(%) X 백혈구 수/ml X vol (ml))었다. 따라서, G-CSF와 AMD3100을 병용 투여한 경우에도 환자의 허혈 부위에 직접 주사할 수 있는 양과 농도의 CD11b⁺CX3CR1⁺ 세포 농축액을 얻을 수 있었다 (도 6).

Claims (12)

1. G-CSF (granulocyte colony stimulating factor)를 포함하는,
   말초 혈액으로부터 CD11b⁺, CX3CR1⁺, CD45⁺, F4/80⁺, VEGFR2^-, CD11c^-, NK1.1^- 및 CD3^- 의 면역 표현형을 포함하는 세포의 대량 수집용 조성물.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, AMD3100 또는 약학적으로 허용되는 이의 염을 추가적으로 포함하는 조성물.
4. G-CSF (granulocyte colony stimulating factor)를 포함하는 조성물을 투여한 개체의 말초 혈액으로부터 분리된 혈액 단핵구 분획을 농축하는 단계를 포함하는,
   CD11b⁺, CX3CR1⁺, CD45⁺, F4/80⁺, VEGFR2^-, CD11c^-, NK1.1^- 및 CD3^- 의 면역 표현형을 포함하는 세포의 대량 수집 방법.
5. 삭제
6. 제4항에 있어서, 상기 조성물은 AMD3100 또는 약학적으로 허용되는 이의 염을 추가적으로 포함하는 방법.
7. 삭제
8. 제4항에 있어서, 상기에서 혈액 단핵구 분획을 농축하는 단계는 혈액 원심분리에 의하여 수행되는 방법.
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제

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