KR101432892B1 - 메트포민을 이용한 루프스를 포함하는 면역질환의 예방 또는 치료용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 메트포민(metformin)에 의해 유도되는 B 세포 활성 억제를 통한 면역질환의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 메트포민(metformin) 화합물 또는 그의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하되, 상기 조성물은 병인 B 세포의 활성을 억제 또는 감소시키는 것을 특징으로 하는 면역질환의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 의하면 다양한 자가면역질환에서 병인 B 세포의 활성을 억제 또는 감소시키고, 병인 Th17 세포의 활성을 억제 또는 감소시키거나, 조절 T 세포(Regulatory T cell:Treg)의 활성을 촉진 또는 증가시킴으로써 면역질환을 예방 또는 치료할 수 있는 면역 억제제로 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

Description

메트포민을 이용한 루프스를 포함하는 면역질환의 예방 또는 치료용 조성물{Composition for preventing or treating immune disease containing Lupus comprising metformin}

본 발명은 메트포민(metformin)에 의해 유도되는 B 세포 활성 억제를 통한 면역질환의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 상세하게는 메트포민(metformin) 화합물 또는 그의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하되, 상기 조성물은 병인 B 세포의 활성을 억제 또는 감소시키는 것을 특징으로 하는 면역질환의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.

면역반응은 생체 내로 침입하거나 주입되는 외부 물질인 항원에 대한 생체 내 자기 보호수단으로, 크게 1차 면역반응과 2차 면역반응으로 구분된다. 1차 면역반응은 주로 림프구에 의해 이루어지는데, 이들 림프구들은 골수에서 만들어져 혈액을 따라 림프 조직이나 림프절, 비장, 편도 등으로 순환하며 항원을 공격한다. 한편, 2차 면역반응을 주도하는 세포는 크게 B 세포와 T 세포로 구분할 수 있는데, 이 중 B 세포는 항원이 생체 내로 침입하면 빠르게 증식되어 항원과 반응하기 위한 항체를 만들어 내고, 이와 같이 B 세포가 생산한 항체는 체액을 순환하며 체액성 면역을 수행한다. 또한, T 세포는 흉선에서 만들어져 림프 조직으로 이동하며 항원을 직접 공격하는 세포성 면역을 수행한다.

한편, 상기한 B 세포와 T 세포가 관여하는 2차 면역반응에 있어서 가장 중요한 것은 자기(self)를 구성하고 있는 항원에 대해서는 반응하지 않고, 비자기(non-self) 항원에 대해서만 반응하는 것이다. 이 경우 자기를 구성하고 있는 항원에 대해 반응하지 않는 것을 면역 관용(immune tolerance)이라고 부른다. 면역 관용에 있어서 문제가 생기면, 자기를 구성하고 있는 항원에 면역 반응이 일어나게 되고, 이로 인하여 자기를 공격하는 이른바 자가면역질환이 발생한다. 대표적인 자가면역질환으로는 1형 당뇨병, 류마티스 관절염, 하시모토 갑상선염, 다발성 경화증 등이 있다.

이러한 자가면역질환을 치료하기 위한 방법으로 자가면역질환 환자의 혈장을 제거하고 정상인의 혈장을 투여하는 혈장 교환술, 환자의 혈장에서 protein-A를 이용하여 IgG 항체만 제거하고 나머지 혈장을 다시 넣어주는 선택적 제거술, 자가항원 단백질을 이용하여 혈장 안에 존재하는 특이 자가항체만을 제거한 후 나머지를 다시 넣어주는 자가항체 제거술 등의 시술 요법과 스테로이드 제제 또는 기타 면역억제제를 투여하는 약물 요법이 있다. 그러나, 상기 시술 요법은 그 치료과정이 복잡하고 각종 부작용을 야기하는 문제점이 있고, 상기 약물 요법은 그 치료과정은 단순하지만 부작용 없는 적절한 약물을 스크리닝(screening) 하는 과정에 많은 어려움이 있다. 또한, 약물 요법은 면역반응의 불균형을 조절할 수 있고, 인체에 대한 안전성이 확보되어야 하며, 장기간 투여해도 질환의 재발 빈도가 낮아야 하는데, 현재 사용되고 있는 대표적인 약물인 사이클로스포린 A와 FK506 등은 천연물 유래의 화합물이라는 장점이 있지만 그 수급 가격이 지나치게 고가이고, 장기투여로 인한 각종 부작용이 보고되고 있어 이를 대체할 수 있는 새로운 면역억제제 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

한편, 메트포민(Metformin)은 비-인슐린 의존성 당뇨병 멜리튜스(non-insulin dependent diabetes mellitus, NIDDM)의 치료기술에서 사용되어온 경구용 항과혈당 약물로써, 기초 플라즈마 글루코스 및 식후의 플라즈마 글루코스를 모두 낮춤으로써 NIDDM 환자들에 있어서 글루코스 내성을 향상시킨다. 이처럼 메티포민(Metformin)은 주로 2형 당뇨병 치료제로 널리 이용되어 왔고, 다낭성 난소 증후군(polycystic ovary syndrome), 체중 감소, 암 치료제 등에 대해 임상적 접근이 이루어지고 있다. 그러나, 메트포민을 면역질환의 예방 및 치료에 사용한다는 내용은 현재까지는 개시되어 있지 않은 실정이다.

1. About Janusz Supniewski, "Pharmacology at the Jagiellonian University in Kracow, short review of contribution to global science and cardiovascular research through 400 years of history", J Physiol Pharmacol. 2006 . 2. Zhou G, Myers R, Li Y, Chen Y, Shen X, Fenyk-Melody J, Wu M, Ventre J, Doebber T, Fujii N, Musi N, Hirshman M, Goodyear L, Moller D. Role of AMP-activated protein kinase in mechanism of metformin action. J Clin Invest. 2001;108(8):1167~74.

따라서 본 발명의 목적은 새로운 면역질환 치료제로서 메트포민(metformin) 화합물 또는 그의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하되, 상기 메트포민은 병인 B 세포의 활성을 억제 또는 감소시키는 것을 특징으로 하는, 병인 B 세포에 의해 유발되는 면역질환의 예방 또는 치료용 조성물을 제공하는 것이다.

상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 메트포민(metformin) 화합물 또는 그의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하되, 상기 메트포민은 병인 B 세포의 활성을 억제 또는 감소시키는 것을 특징으로 하는, 병인 B 세포에 의해 유발되는 면역질환의 예방 또는 치료용 조성물을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 병인 B 세포는 CD138+B220- 세포 또는 GL7+B220+ 세포일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 병인 B 세포 활성이 억제 또는 감소되는 특징은 STAT3 활성의 억제 또는 감소; AMPK 활성의 유도 또는 증가; 또는 p53 활성의 유도 또는 증가에 의해 기인될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 메트포민은 병인 Th17 세포의 활성을 억제 또는 감소시키거나, 조절 T 세포(Regulatory T cell:Treg)의 활성을 촉진 또는 증가시킬 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 병인 Th17 세포 활성이 억제 또는 감소되거나, 조절 T 세포의 활성이 촉진 또는 증가되는 특징은 AMPK 활성의 유도 또는 증가; Nrf2 활성의 유도 또는 증가; 또는 p53 활성의 유도 또는 증가에 의해 기인되는 것일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 면역질환은 병인 B 세포에 의해 유발되는 질환으로서, 루프스(Lupus), 류마티스 관절염(Reumatoid Arthritis), 건선(Psoriasis), 염증성 장질환(Inflammatory Bowel Diseases), 알러지성 비염(Allergic Rhinitis), 천식(Asthma), 신장 섬유증(Renal Fibrosis), 심장 염증(Carditis), B 세포 림프종(B cell Lymphoma), 고혈압(Hypertension), 종양(Tumor), 암(Cancer)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 메트포민은 1uM~100uM의 농도로 함유될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 메트포민은 조절 B 세포(regulatory B cell)의 활성을 유도하는 것일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조절 B 세포(regulatory B cell)는 IL-10+ B 세포 또는 Foxp3+ B 세포일 수 있다.

또한, 본 발명은 미분화 B 세포에 메트포민을 처리하는 단계를 포함하는, 시험관(in vitro)내에서 미분화 B 세포의 병인 B 세포로의 분화를 감소 또는 억제하는 방법을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 메트포민은 B 세포 분화 단계인 pro/pre B 세포, CD138+B220- 장기 생존형 형질 세포(long lived plasma B cell) 및 GL7+B220+ 배아 중심 세포(Germinal center B cell)의 분화를 억제할 수 있다.

또한, 본 발명은 미분화 B 세포에 메트포민을 처리하는 단계를 포함하는, 시험관(in vitro)내에서 조절 B 세포(Regulatory B cell)를 활성화시키는 방법을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조절 B 세포는 IL-10+ B 세포 또는 Foxp3+ B 세포일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 조절 B 세포(Regulatory B cell)의 활성화는 메트포민의 처리에 의해 STAT3의 활성이 억제되고, AMPK 및 p53의 활성 증가로 기인되는 것일 수 있다.

본 발명은 면역반응의 이상으로 유발되는 면역질환을 효과적으로 치료할 수 있는 메트포민(metformin) 화합물을 유효성분으로 함유하는 면역질환의 예방 또는 치료용 조성물을 제공하는 효과가 있다.

또한, 메트포민(metformin) 화합물이 면역 질환의 예방 또는 치료용 조성물로 활용됨에 있어 그 작용기전을 제공하는 효과가 있다.

나아가 본 발명은 메트포민(mertformin) 화합물에 의해 예방 또는 치료 가능한 면역질환을 제시하여 이들 면역질환에 적절히 활용할 수 있는 효과가 있다.

도 1A는 본 발명의 일실시예로, 루프스 동물 모델군에 메트포민을 처리한 경우 루프스 특이적인 dsDNA 및 IgG의 양이 감소됨을 보여주는 그래프이다.
도 1B는 본 발명의 일실시예로, 루프스 동물 모델군에 메트포민을 처리한 경우 비장의 크기 변화 및 비장과 간 조직의 변화를 광학현미경을 통하여 확인한 결과이다.
도 2A는 본 발명의 일실시예로, 루프스 동물 모델군에 메트포민을 처리한 경우 병인 B 세포가 현저히 감소됨을 보여주는 실험 결과이다.
도 2B는 본 발명의 일실시예로, 루프스 동물 모델군에 메트포민을 처리한 경우 비장의 배아 중심(GC)과 T_fh의 변화를 보여주는 실험 결과이다.
도 2C는 본 발명의 일실시예로, 메트포민 처리 농도에 따라 병인 B 세포의 IgG 생산량이 감소됨을 보여주는 시험관 내 실험 결과이다.
도 3A는 본 발명의 일실시예로, 루프스 동물 모델군에 메트포민을 처리한 경우 B 세포에서 pSTAT 705, p-STAT 727이 감소됨을 보여주는 실험 결과이다.
도 3B는 본 발명의 일실시예로, 루프스 동물 모델군에 메트포민을 처리한 경우 B 세포에서 pAMPK 및 p53가 증가됨을 보여주는 실험 결과이다.
도 3C는 본 발명의 일실시예로, 실험관 내에서 LPS로 활성된 B 세포에 메트포민을 처리한 경우 B 세포 분화 단계의 세포의 활성과 수가 억제됨을 보여주는 실험 결과이다.
도 4A는 본 발명의 일실시예로, 루프스 동물 모델군에 메트포민을 처리한 경우 조절 T 세포는 증가하고, 병인 Th 17 세포는 감소함을 보여주는 실험 결과이다.
도 4B는 본 발명의 일실시예로, 루프스 동물 모델군에 메트포민을 처리한 경우 AMPK 및 p-AMPK가 증가함을 보여주는 실험결과이다.
도 4C는 본 발명의 일실시예로, 루프스 동물 모델군에 메트포민을 처리한 경우 Nrf2와 p53가 증가함을 보여주는 실험결과이다.

본 발명은 메트포민(metformin) 화합물 또는 그의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하되, 상기 조성물은 병인 B 세포의 활성을 억제 또는 감소시키는 것을 특징으로 하는 면역질환의 예방 또는 치료용 조성물을 제공하기 위한 것이다.

본 발명자들은 면역질환 치료를 위한 새로운 치료제로서, 메트포민(metformin)에 주목하였는데, 특히 메트포민(metformin)은 병인 B 세포의 활성을 조절함으로써 면역질환의 예방 또는 치료에 효과가 있음을 최초로 규명하였다.

종래 메트포민은 주로 2형 당뇨병 치료에 효과가 있는 것으로 알려져 있으며, 한국공개특허 제2009-0005513호에 메트포민 말론산염이 항당뇨 활성이 있다는 것이 개시되어 있으나, 메트포민의 면역질환에 대한 예방 내지 치료 효과는 아직 알려진 바 없다.

한편, 종래 면역질환에 있어서도 주된 연구대상은 T 세포였다. 즉, 면역계는 정상상태에서는 자가 항원에 대한 특이적 면역반응을 제어하고 외부항원에 대한 면역반응도 억제하고 있는 경우가 있는데, 이러한 면역관용은 클론 제거(clonal deletion), 클론 무반응(anergy) 및 면역조절 T 세포(Treg)에 의해 이루어지고, 특히 면역조절 T 림프구가 이식면역반응, 자가면역, 종양면역, 감염면역반응 등에 관여하는 것으로 알려져 왔다.

그러나, 본 발명자들은 메트포민(metformin)을 루프스 동물 모델에 투여한 결과, 루프스 특이적인 dsDNA와 IgG의 양이 현저하게 억제되는 현상(도 1A 참조)과 메트포민(metformin)이 처리된 루프스 동물 모델의 비장의 크기가 현저히 줄어드는 현상 및 비장 내 배아 중심 소포(Germinal Center follicle, GC fillicle)의 크기와 수가 현저히 감소되며, 간 조직 내 혈관 주변에 염증세포의 침윤이 현저히 줄어든 현상(도 1B 참조) 등에 착안하여, 메트포민(metformin)이 병인 B 세포의 활성에 영향을 줄 수 있다는 가능성에 주목하였다. 이는 루프스 동물 모델이 병인 B 세포의 활성이 증가되어 있는 동물 모델인 점에 근거한다.

추가로 자가면역질환에서의 B 세포 역할을 설명하면, B 세포의 성장 과정에서 중앙관용과 말초관용의 과정을 통하여 제거되지 못한 자가반응 B 세포는 여러 가지 기전으로 자가면역질환을 유발한다. 이러한 기전은 질환에 따라 다르며, 형질세포(plasma cell)로 전환되어 자가항체를 생성하거나, 면역복합체를 형성하여 조직에 침착되어 염증 반응을 일으키거나, 자가항원을 T 세포에 전달하여 자가항원 반응 T 세포를 활성화시키거나, 염증성 사이토카인을 분비하거나, 이상분위에 임파구성 조직을 형성하는 기작을 통해 자가면역질환을 유발시키고 진행시킨다.

따라서 이와 같은 점을 고려하여, 본 발명자들은 메트포민(metformin)이 병인 B 세포의 활성에 실제로 영향을 주어 질환 치료효과를 유도할 수 있는지 확인하고자, 메트포민(metformin)를 처리하고 3주가 경과된 루프스 동물 모델군에서 병인 B 세포를 분리하여 관찰하였다.

그 결과, 메트포민(metformin)을 처리한 루프스 동물 모델군에서 대표적 병인 B 세포인 CD138+B220- 장기 생존형 형질 세포(long lived plasma B cell)와 GL7+B220+ 배아 중심 세포(Germinal center B cell)가 대조군(루프스 동물 모델이 메트포민을 처리하지 않은 구)에 비해 모두 현저히 감소한 것을 확인할 수 있었다(도 2A 참조). 한편, 메트포민(metformin)을 투여한 루프스 마우스 군에서 추출한 비장 세포를 염색한 결과, 배아 중심(GC)의 크기가 현저히 감소하였고, 소포성 B 헬퍼 T 세포(T_FH)의 양 또한 감소하였으며(도 2B 참조), 병인 B 세포의 IgG 생산량도 메트포민(metformin)의 투여 정도에 따라 농도 의존적으로 감소함을 시험관 내(in vitro) 실험을 통하여 확인할 수 있었다(도 2C 참조).

본 발명자들은 상기와 같은 실험결과를 토대로 메트포민(metformin)이 병인 B 세포의 활성을 억제 또는 감소시킴으로써 루프스 치료에 유효한 효과를 나타낸다는 결론을 도출하였다.

나아가, 본 발명자들은 메트포민(metformin)이 병인 B 세포의 활성을 조절하는 조절기전을 확인하기 위하여, B 세포 활성 조절 인자로 알려진 STAT3, AMPK, p53를 관찰하였으며 메트포민이 B 세포 분화 단계의 세포 분화 활성을 억제할 수 있는지 관찰하였다. 그 결과, 메트포민(metformin)을 투여한 루프스 동물 모델군에서 p-STAT3 705, p-STAT3 727은 현저히 감소되고, pAMPK, p53는 현저히 증가함을 확인할 수 있었으며(도 3A, 3B 참조), 초기 B 세포 분화 단계인 pro/pre B 세포와 장기 생존 형질 세포와 중심엽 B 세포의 분화가 억제됨을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 발명자들은 병인 B 세포의 활성을 억제 또는 감소시키는 기전은 STAT3 활성의 억제 또는 감소; AMPK 활성의 유도 또는 증가; 또는 p53 활성의 유도 또는 증가에 의해 기인하는 것이라는 결론을 도출할 수 있었다.

또한, 본 발명자들은 면역반응에 있어 T 세포와 B 세포의 긴밀한 상호작용을 근거로 메트포민(metformin)이 병인 B 세포의 활성을 조절할 뿐만 아니라, T 세포의 활성도 조절할 수 있다는 가능성에 대해 실험하였다.

그 결과, 메트포민(metformin)이 투여된 루푸스 동물 모델군에서 병인 Th 17 세포는 감소되고, 조절 T 세포(Treg)는 증가되는 현상을 확인하였다(도 4A 참조). 또한, 병인 Th 17 세포에서 메트포민(metformin)을 처리한 경우 AMPK의 발현 및 p-AMPK의 증가와 Nrf2, p53의 증가가 확인된 바(도 4B, 4C), 병인 Th 17 세포의 활성을 억제 또는 감소시키는 효과가 AMPK 활성의 유도 또는 증가; Nrf2 활성의 유도 또는 증가; 또는 p53 활성의 유도 또는 증가에 기인함을 확인할 수 있었다.

또한, 본 발명의 메트포민은 조절 B 세포(regulatory B cell)의 활성을 유도하는 특징을 가지고 있다.

일반적으로 사람의 몸속에는 여러 가지 역할을 하는 면역세포들이 있는데, 몸속에 침투하는 세균을 막아내는 일반 면역세포가 있는가 하면 너무 과도한 면역반응에 대응해 이를 조절하는 조절 면역세포도 존재한다. 이렇게 면역반응을 조절하는 세포들은 주로 T 림프구가 그 역할을 하는 것으로 알려져 왔으나, 최근에는 B 림프구도 면역조절을 한다는 사실이 밝혀졌다.

즉, 조절 B 세포(Breg)는 최근 발견된 면역세포로서 면역물질을 만들어 내는 역할을 하며, T 림프구에만 발현하는 것으로 알려진 Foxp3 단백질을 조절 B 세포(Breg)도 만들어내는 것으로 확인되었다. 또한, 최근 연구 결과에 의하면 이러한 조절 B 세포(Breg)가 부족하거나 활성을 잃거나 저해되면 면역질환이 유발된다는 사실에 대해서도 밝혀졌다.

따라서 조절 B 세포(Breg)를 활성화시키면 비정상적인 면역반응에 의한 질환을 예방 및 치료할 수 있다.

이에 본 발명자들은 본 발명의 메트포민이 조절 B 세포(Breg)를 활성화시켜 활성화된 조절 B 세포에 의해 면역질환을 치료할 수 있는지 확인하였는데, 즉 본 발명의 일실시예에 따르면, 메트포민이 처리된 B 세포에서 조절 B 세포의 표현형의 하나인 p53이 메트포민 미처리 군에 비해 현저히 증가된 것으로 나타났으며, 조절 B 세포의 또 다른 표현형인 AMPK 역시 메트포민에 의해 활성이 유도되는 것으로 나타났다. 반면 STAT3의 활성은 억제되는 것으로 나타났다.

나아가 메트포민 처리 시 미분화 B 세포가 조절 B 세포(Breg)로의 분화를 증가시킬 수 있는지 확인한 결과, 미분화 B 세포에 메트포민을 처리한 결과, IL-10+ B 세포 또는 Foxp3+ B 세포 수가 증가된 것으로 나타났다.

그러므로 본 발명에서는 메트포민의 면역질환을 치료할 수 있는 기작이 상기 기술된 바와 같이 병인 Th 17 세포는 감소시키고, 조절 T 세포(Treg)는 증가시키는 작용 이외에도 조절 B 세포(Breg)를 활성화시켜 치료 효과를 유도한다는 사실을 최초로 규명하였다는 점에 특징이 있다.

한편, 상기 본 명세서에서 기재된 면역조절 T 세포, 즉, 면역조절 T 림프구(Treg)는 크게 자연성(natural) Treg 와 적응성(adaptive) Treg 세포로 나눌 수 있으며, 자연성 Treg인 CD4+ CD25+ T 세포는 이 세포가 흉선에서 새로이 만들어질 때부터 면역억제기능을 부여받게 되며, 정상개체의 말초 CD4+ T 림프구 중 5~10%의 빈도로 존재한다. 아직까지 이 세포의 면역억제 기전은 정확히 파악되지 못하고 있지만, Foxp3라는 유전자의 발현 제어 인자가 이 세포의 분화와 활성에 중요한 역할을 수행한다는 사실이 최근에 밝혀졌다. 또한, 말초 자연성 T 세포는 특정 환경하에서 자가 또는 외부항원의 자극을 받으면 면역억제효과를 나타내는 세포로 분화될 수 있는데, 이를 적응성(adaptive) 또는 유도성(inducible) Treg로 부르며, IL-10을 분비하는 Tr1, TGF-β를 분비하는 Th3 및 CD8 Ts등이 여기에 해당한다.

또한, T 세포는 Treg 세포 이 외에 분화 과정을 통해 Th17 세포로도 분화되는데, Th17 세포는 Treg 세포와 공통적으로 TGF-β의 존재 하에서 이루어지지만 Treg 세포의 경우 IL-6을 필요로 하지 않는 반면, Th17 세포의 경우에는 TGF-β와 함께 IL-6가 존재하는 상황에서 분화하고, IL-17을 분비하는 것을 특징으로 한다.

또한, Th17 세포는 염증 반응의 신호를 최대화시켜 질병의 진행을 가속화시키는 세포독성을 가지는 특성이 있다. 따라서 Th17 세포로의 분화 또는 활성의 억제는 면역질환을 치료할 수 있는 방법 중 하나이다.

또한, 본 명세서에서 상기 조절 B 세포(Breg)는 상기 조절 T 세포(Treg)와 유사하게 면역조절 능력을 갖는 B 세포로서 Foxp3 단백질 및 IL-10을 분비한다.

이에 본 발명자들은 메트포민에 의한 조절 B 세포(regulatory B cell)의 활성화 정도를 확인하게 위해 메트포민의 처리에 따른 Foxp3 단백질 및 IL-10 사이토카인의 생성량을 측정하였다.

이는 상기 Foxp3는 흉선(thymus)으로부터 유래하는 면역조절 T 세포(Regulatory T cell)에 주로 존재하고, CD4+ CD25+ 표지 항원을 가진 세포에 존재하는 전사 조절 인자 (transcriptional factor)로서, 그 기능은 Foxp3를 발현하는 T 세포에 대한 항원 인지시 항원에 대해 저반응성을 가짐과 동시에 흉선으로부터 분화되어 나온 Foxp3를 발현하지 않는 CD4+ CD25- T 세포 중 잠재적으로 자가 면역증을 유발할 수 있는 T 세포들에 대하여 IL-2의 생성과 세포분열 현상을 억제하는 억제자 T 세포 (suppressor T cell)로서의 역할을 가지고 있는 것으로 알려져 있다.

그러나 이러한 Foxp3는 면역조절 B 세포에서도 존재하며, 면역조절 T 세포에서의 역할과 유사하게 면역반응을 억제 또는 조절하는 작용을 통해 면역질환을 치료할 수 있고, 또한, 면역조절 능력을 갖는 조절 T 세포(Regulatory T cell: Treg)의 경우 사이토카인인 IL-10을 분비하는데 면역조절 B 세포 역시 사이토카인인 IL-10을 분비한다.

따라서 본 발명에 따른 실험에서도 면역조절 B 세포의 활성 및 분화 정도 측정을 Foxp3 단백질 및 IL-10 사이토카인의 생성량을 측정하는 방법과 Foxp3+ 및 IL-10+ 세포수의 측정 방법으로 수행하였다.

그러므로 본 발명에 따른 조절 B 세포(regulatory B cell)는 IL-10+ B 세포 또는 Foxp3+ B 세포일 수 있다.

나아가 본 발명은 미분화 B 세포에 메트포민을 처리하는 단계를 포함하는, 시험관(in vitro)내에서 미분화 B 세포의 병인 B 세포로의 분화를 감소 또는 억제하는 방법을 제공할 수 있다.

상기 메트포민은 B 세포 분화 단계인 pro/pre B 세포, CD138+B220- 장기 생존형 형질 세포(long lived plasma B cell) 및 GL7+B220+ 배아 중심 세포(Germinal center B cell)의 분화를 억제하는 특징을 갖는다.

또한, 본 발명은 미분화 B 세포에 메트포민을 처리하는 단계를 포함하는, 시험관(in vitro)내에서 조절 B 세포(Regulatory B cell)를 활성화시키는 방법을 제공할 수 있다.

상기 본 발명에 따른 조절 B 세포(Regulatory B cell)의 활성화는 메트포민의 처리에 의해 STAT3의 활성이 억제되고, AMPK 및 p53의 활성 증가로 기인되는 것을 특징으로 한다.

STAT(Signal transducers and activators of transcription)는 신호전달 및 전사조절 단백질로서, 사이토카인, 호르몬, 성장인자 등의 세포외 자극에 의해 활성화되어 타이로신 잔기가 인산화되고, SH2 도메인의 상호작용으로 이량체(dimer)가 형성되어 핵 안으로 들어가 특정 프로모터에 결합하게 된다. 이런 STAT 단백질의 신호체계는 탈인산화 작용 및 단백질 분해에 의해 억제될 수 있다.

특히, 최근에는 다양한 암종에서 STAT1, STAT3 및 STAT5의 활성화된 형태가 발견되고 있는데, STAT3는 백혈병과 같은 혈액암 뿐만 아니라, 유방암, 두부경부암, 흑색종, 난소암, 폐암, 췌장암, 전립선암과 같은 다양한 고형암에서 활성화되어 있어 중요한 항암 타겟이 되고 있다(Hua Yu and Richard Jove, Nature Review Cancer.,2004, 8, 945).

또한, STAT3의 활성은 세포사멸을 억제하고, 신생혈관(angiogenesis)을 유도하며, 면역회피를 유도하는 것으로 알려진 바 있다((Wang T. et al., Nature Medicine., 2004, 10, 48). 따라서 STAT3 활성 억제는 복합적인 항암 기작으로 종양을 제어할 수 있는 효과가 있고, STAT3 단백질은 종양뿐만 아니라 다양한 세포내 기능에도 관여하므로 이의 저해제 발굴은 면역억제제로의 개발도 가능하다.

그러므로 이러한 내용을 토대로 살펴볼 때, 본 발명의 메트포민(metformin) 화합물 또는 그의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효 성분으로 포함하는 조성물은 병인 B 세포의 활성을 억제 또는 감소시키는 바, B 세포와 관련된 면역질환을 예방 또는 치료할 수 있는데, 이러한 질환으로는 이에 제한되지는 않으나, 루프스(Lupus), 류마티스 관절염(Reumatoid Arthritis), 건선(Psoriasis), 염증성 장질환(Inflammatory Bowel Diseases), 알러지성 비염(Allergic Rhinitis), 천식(Asthma), 신장 섬유증(Renal Fibrosis), 심장 염증(Carditis), B 세포 림프종(B cell Lymphoma), 고혈압(Hypertension), 종양(Tumor) 및 암(Cancer)일 수 있다.

본 발명에서 약리학적 유효성분인 메트포민(metformin) 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다.

<화학식 1>

또한, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물은 염, 바람직하게는 약학적으로 허용 가능한 염의 형태로 사용될 수 있다. 상기 염으로는 약학적으로 허용 가능한 유리산(free acid)에 의하여 형성된 산 부가염이 바람직하며, 상기 유리산으로는 유기산과 무기산을 사용할 수 있다. 상기 유기산은 이에 제한되는 것은 아니나, 구연산, 초산, 젖산, 주석산, 말레인산, 푸마르산, 포름산, 프로피온산, 옥살산, 트리플로오로아세트산, 벤조산, 글루콘산, 메타술폰산, 글리콜산, 숙신산, 4-톨루엔술폰산, 글루탐산 및 아스파르트산을 포함한다. 또한 상기 무기산은 이에 제한되는 것은 아니나, 염산, 브롬산, 황산 및 인산을 포함한다.

본 발명에 따른 화합물은 천연으로부터 분리되거나 당업계에 공지된 화학적 합성법으로 제조된 것을 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 상기 면역질환은 포유류 면역계의 구성성분들이 포유류의 병리상태를 야기하거나, 매개하거나 또는 기타 공헌하는 질환을 의미한다. 또한, 면역 반응의 자극 또는 중단이 그 질병의 진행에 보상적인 효과를 갖는 질환을 모두 포함할 수 있는데, 본 발명에서는 과민성 면역반응으로 인해 야기되는 질환들을 포함할 수 있다. 이러한 면역질환의 예로는 이에 제한되지는 않으나, 자가면역질환; 염증성질환; 및 세포, 조직 또는 기관의 이식거부(transplantation rejection)질환 등을 모두 포함할 수 있다.

또한, 모든 정상 개체에 있어서 가장 중요한 특성 중의 하나는 자기(self)를 구성하고 있는 항원물질에 대해서는 해롭게 반응하지 않는 반면, 비자기(non-self) 항원들에 대해서는 이를 인식하고 반응하여 제거할 수 있는 능력을 가지고 있다. 이처럼 자기항원에 대한 생체의 무반응을 면역학적 무반응성(immunologic unresponsiveness) 또는 관용(tolerance)이라고 한다.

그러나 이러한 자기관용을 유도하거나 계속 유지하는데 있어서 문제가 생기게 되면 자기항원에 대하여 면역반응이 일어나게 되고, 이로 인하여 자신의 조직을 공격하는 현상이 발생하는데 이러한 과정에 의해 발생되는 질환을 자가면역질환이라고 한다.

본 발명에서 상기 치료란, 달리 언급되지 않는 한, 상기 용어가 적용되는 질환 또는 질병, 또는 상기 질환 또는 질병의 하나 이상의 증상을 역전시키거나, 완화시키거나, 그 진행을 억제하거나, 또는 예방하는 것을 의미하며, 본원에서 사용된 상기 "치료"란 용어는 치료하는 행위를 말한다. 따라서 포유동물에 있어서 면역질환의 치료 또는 치료요법은 하기의 하나 이상을 포함할 수 있다:

(1) 면역질환의 성장을 저해함, 즉, 그 발달을 저지시킴,

(2) 면역질환의 확산을 예방함, 즉, 전이를 예방함,

(3) 면역질환을 경감시킴.

(4) 면역질환의 재발을 예방함, 및

(5) 면역질환의 증상을 완화함(palliating)

본 발명에 따른 면역질환의 예방 또는 치료용 조성물은 약학적으로 유효한 양의 화학식1로 표시되는 화합물 또는 그의 염을 단독으로 포함하거나 하나 이상의 약학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제를 포함할 수 있다. 상기에서 약학적으로 유효한 양이란 면역질환의 증상을 예방, 개선 및 치료하기에 충분한 양을 말한다.

본 발명에 따른 메트포민(metformin) 화합물 또는 그의 염의 약학적으로 유효한 양은 0.5 ~ 100 mg/day/체중kg, 바람직하게는 0.5 ~ 5 mg/day/체중kg이다. 그러나 상기 약학적으로 유효한 양은 면역질환 증상의 정도, 환자의 연령, 체중, 건강상태, 성별, 투여 경로 및 치료기간 등에 따라 적절히 변화될 수 있다.

또한, 상기에서 약학적으로 허용되는이란 생리학적으로 허용되고 인간에게 투여될 때, 통상적으로 위장 장애, 현기증과 같은 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 조성물을 말한다. 상기 담체, 부형제 및 희석제의 예로는, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 또한, 충진제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 및 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 조성물은 포유동물에 투여된 후 활성 성분의 신속, 지속 또는 지연된 방출을 제공할 수 있도록 당업계에 공지된 방법을 사용하여 제형화될 수 있다. 제형은 분말, 과립, 정제, 에멀젼, 시럽, 에어로졸, 연질 또는 경질 젤라틴 캅셀, 멸균 주사용액, 멸균 분말의 형태일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 면역질환의 예방 또는 치료용 조성물은 경구, 경피, 피하, 정맥 또는 근육을 포함한 여러 경로를 통해 투여될 수 있으며, 활성 성분의 투여량은 투여 경로, 환자의 연령, 성별, 체중 및 환자의 중증도 등의 여러 인자에 따라 적절히 선택될 수 있고, 본 발명에 따른 면역질환의 예방 또는 치료용 조성물은 면역질환의 증상을 예방, 개선 또는 치료하는 효과를 가지는 공지의 화합물과 병행하여 투여할 수 있다.

따라서 본 발명은 메트포민(metformin) 화합물 또는 그의 염을 유효성분으로 함유하는 조성물을 포함하는 면역질환의 예방 또는 치료용 약제를 제공할 수 있으며, 나아가 본 발명은 메트포민(metformin) 화합물 또는 그의 염을 유효성분으로 포함하는 면역억제용 조성물을 제공할 수 있다.

한편, 본 발명은 메트포민(metformin) 화합물 또는 그의 염을 유효성분으로 함유하는 면역질환의 증상을 개선 또는 예방할 수 있는 식품용 조성물도 제공할 수 있으며, 본 발명에 따른 상기 식품용 조성물은 면역질환 증상의 개선 또는 예방에 효과가 있는 식품, 예컨대, 식품의 주원료, 부원료, 식품 첨가제, 기능성 식품 또는 음료로 용이하게 활용할 수 있다.

본 발명에서 상기 식품이란, 영양소를 한 가지 또는 그 이상 함유하고 있는 천연물 또는 가공품을 의미하며, 바람직하게는 어느 정도의 가공 공정을 거쳐 직접 먹을 수 있는 상태가 된 것을 의미하며, 통상적인 의미로서, 식품, 식품 첨가제, 기능성 식품 및 음료를 모두 포함하는 것을 말한다.

본원발명에 따른 상기 식품용 조성물을 첨가할 수 있는 식품으로는 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 기능성 식품 등이 있다. 추가로, 본원발명에서 식품에는 특수영양식품(예, 조제유류, 영,유아식 등), 식육가공품, 어육제품, 두부류, 묵류, 면류(예, 라면류, 국수류 등), 빵류, 건강보조식품, 조미식품(예, 간장, 된장, 고추장, 혼합장 등), 소스류, 과자류(예, 스넥류), 캔디류, 쵸코렛류, 껌류, 아이스크림류, 유가공품(예, 발효유, 치즈 등), 기타 가공식품, 김치, 절임식품(각종 김치류, 장아찌 등), 음료(예, 과실 음료, 채소류 음료, 두유류, 발효음료류 등), 천연조미료(예, 라면 스프 등)을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 상기 식품, 음료 또는 식품첨가제는 통상의 제조방법으로 제조될 수 있다.

또한, 상기 기능성 식품이란 식품에 물리적, 생화학적, 생물공학적 수법 등을 이용하여 해당 식품의 기능을 특정 목적에 작용, 발현하도록 부가가치를 부여한 식품군이나 식품 조성이 갖는 생체방어리듬조절, 질병방지와 회복 등에 관한 체내조절기능을 생체에 대하여 충분히 발현하도록 설계하여 가공한 식품을 의미하며, 구체적으로는 건강 기능성 식품일 수 있다. 상기 기능성 식품에는 식품학적으로 허용 가능한 식품 보조 첨가제를 포함할 수 있으며, 기능성 식품의 제조에 통상적으로 사용되는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더욱 포함할 수 있다.

또한, 본원발명에서 상기음료란 갈증을 해소하거나 맛을 즐기기 위하여 마시는 것의 총칭을 의미하며 기능성 음료를 포함한다. 상기 음료는 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 면역질환 증상의 개선 또는 예방용 조성물을 포함하는 것 외에 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.

나아가 상기 기술한 것 이외에 본원발명의 면역질환 증상의 개선 또는 예방을 위한 식품용 조성물을 함유하는 식품은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 충진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있으며, 상기 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.

본원발명의 식품용 조성물을 함유하는 식품에 있어서, 상기 본 발명에 따른 조성물의 양은 전체 식품 중량의 0.001중량% 내지 90중량%로 포함할 수 있으며, 바람직하게는 0.1중량% 내지 40중량%로 포함할 수 있고, 음료의 경우, 100ml를 기준으로 0.001g 내지 2g, 바람직하게는 0.01g 내지 0.1g의 비율로 포함할 수 있으나, 건강 및 위생을 목적으로 하거나 건강 조절을 목적으로 하는 장기간 섭취의 경우에는 상기 범위 이하일 수 있으며, 유효성분은 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 상기 범위 이상의 양으로 사용될 수 있으므로 상기 범위에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에서 상기 활성이란 생체 내에서 세포 또는 분자가 가지는 모든 기작이 촉진 또는 증진되는 것을 말한다.

이하 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

< 실시예 1>

루프스 동물 모델에서 메트포민 ( metformin ) 투여에 의한 질병 완화 효과

본 발명자들은 면역질환 중 하나인 루프스 질환 모델을 대상으로 메트포민에 의한 치료 효과를 확인하기 위하여, 루프스 동물모델에 메트포민을 100mg/kg의 용량으로 3주간 매일 경구 투여하였다. 이때 대조군(control)으로는 루프스 동물모델에 메트포민을 처리하지 않은 군을 사용하였고, 또한 비교를 위해 질환에 걸리지 않은 정상 마우스 동물모델을 사용하였다(wild type). 이후 치료 효과의 분석은, 메트포민을 투여한지 1주일 후 각 실험군으로부터 혈액을 수집하고 혈청을 분리한 후, 분리된 혈청에서 ELISA 기법으로 루프스 질환 특이적인 dsDNA(시그마 사, cat no.D8515를 사용)와 IgG(시그마 사)의 양을 측정하였다. 즉, 96-well plate에 dsDNA 또는 anti-mouse IgG를 코팅한 후, 마우스군의 혈액에서 분리된 혈청을 넣고 반응시킨 다음, anti IgG-HRP 항체를 넣고 반응시켜 TMB 시스템으로 발색시키고 그 발색된 형광을 측정하였다.

그 결과, 루프스 마우스 모델에 메트포민을 투여한 군이 메트포민을 투여하지 않은 군에 비해 루프스 특이적인 dsDNA양과 IgG양이 현저하게 감소되는 것을 확인할 수 있었으며, 메트포민을 투여한 군의 루프스 특이적인 dsDNA 양은 정상 마우스군에서 측정되는 루프스 특이적인 dsDNA 양보다도 오히려 적게 측정되었고, IgG양은 메트포민을 투여한 루프스 동물 모델군과 정상 마우스군에서 거의 유사한 양으로 측정되었다(도 1A 참조).

또한, 루프스 질환 마우스 모델에 메트포민을 투여한 군과 투여하지 않은 군(control)으로부터 비장과 간을 각각 적출하여 그 크기를 육안으로 측정하였고, GC follicle(Germinal Center follicle)의 크기와 수를 관찰하였다.

그 결과, 루프스 마우스 모델에 메트포민을 투여한 군이 메트포민을 투여하지 않은 군에 비해 비장의 크기가 현저히 감소하였으며, 비장 내 배아 중심 소포(Germinal Center follicle, GC follicle)의 크기와 수도 메트포민의 투여에 의해 현저히 감소한 것으로 나타났다(도 1B 참조).

또한, 간 조직 내 혈관 주변으로의 염증 세포 침윤 정도를 관찰하였는데, 그 결과 메트포민을 투여한 루프스 마우스 군에서는 간 조직 내 혈관 주변으로 염증 세포의 침윤이 관찰되지 않은 반면, 메트포민을 투여하지 않은 루프스 마우스 군에서는 염증세포의 침윤이 발생하는 것으로 나타났다(도 1B 참조).

본 발명자들은 상기와 같은 실험 결과들을 통하여 메트포민 투여에 의한 루프스 질병 완화 효과에 대해 확인할 수 있었다.

< 실시예 2>

메트포민에 의한 병인 B 세포의 활성 억제 효과

병인 B 세포의 활성이 증가되어 있는 루프스 마우스 모델에 메트포민을 100mg/kg의 용량으로 3주간 매일 경구 투여한 후 그 비장세포를 분리하여 병인 B 세포를 관찰하였는데, 구체적으로 대표적 병인 B 세포인B220-CD138+ 장기 생존형 형질 세포(long lived plasma B cell)와 GL7+B220+ 배아 중심 세포(Germinal center B cell)를 관찰하였다. 상기 관찰은 각 군의 비장 세포를 분리하여 CD138, B220을 염색하였고, 장기 생존 형질 세포은 GL7과 B220을 사용하여 염색한 후 유세포 분석을 이용하여 각 세포의 발현 정도를 관찰하였다.

그 결과, 대조군에 비하여 메트포민을 투여한 루프스 동물 모델군에서 병인 B 세포인 B220-CD138+ 장기 생존형 형질 세포(long lived plasma B cell)와 GL7+B220+ 배아 중심 세포(Germinal center B cell)의 수가 현저히 감소된 것을 확인할 수 있었다(도 2A 참조). 또한, 비장 세포의 염색 결과, 메트포민을 투여한 루프스 마우스 군이 메트포민을 투여하지 않은 루프스 마우스 군에 비해 배아 중심(GC)의 크기가 현저히 줄어들었고, 소포성 B 헬퍼 T 세포 (T_FH) 역시 감소한 것으로 나타났다(도 2B 참조).

나아가 병인 B 세포의 항체 생산을 메트포민이 억제할 수 있는지 확인하기 위해 루프스 질환이 걸린 마우스에 메트포민을 각 농도별로 투여한 후(1uM, 2uM, 5uM) LPS(1ug/ml)로 자극시킨 후, 마우스의 B 세포에서 생산되는 IgG의 양을 상기 실시예 1의 방법과 동일하게 측정하였다.

그 결과, 도 2C에 나타낸 바와 같이, 메트포민 농도 의존적으로 B 세포에서 생산되는 IgG의 생산량이 감소하는 것으로 나타났다.

이와 같은 결과를 통해 본 발명자들은 메트포민이 병인 B 세포의 활성을 억제 또는 감소시킴으로써 병인 B 세포에 의해 유발될 수 있는 면역질환을 예방 및 치료할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

< 실시예 3>

메트포민에 의한 STAT3 억제 조절 효과 및 AMPK , p53 활성 조절 효과

STAT3, AMPK, p53는 모두 병인 B 세포의 활성을 조절할 수 있는 분자로 알려져 있으며, 과도한 면역 반응에서 이들의 조절은 매우 중요하다. 이에 본 발명자들은 메트포민에 의한 병인 B 세포의 활성 억제 효과가 STAT3, AMPK, p53의 활성 조절에 기인하는 것인지 확인하기 위하여, 루프스 마우스 군에 메트포민을 투여한 군과 투여하지 않은 대조군에서 이들 각 분자들의 활성화 정도를 관찰하였다. 이를 위해 우선 대조군과 메트포민을 투여한 군에서 각각 관절을 채취한 후, 10% 중성 완충 포르말린에 고정시키고 EDTA로 뼈를 탈회시켰다. 이후 파라핀에 포매하고 관절 조직을 7 um 두께의 절편으로 만들어 슬라이드에 부착시키고, 자일렌을 이용하여 탈파라핀한 후, 에탄올을 이용하여 고농도에서 저농도까지 함수시켰다. 이후 헤마톡실린-에오진 염색하고 면역조직화학염색법을 이용하여 p-STAT3 705, p-STAT3 727, p-AMPK, p53, CD19를 염색하여 광학현미경으로 관찰하였다.

그 결과, 메트포민을 투여한 루프스 동물 모델군 B 세포에서 p-STAT3 705, p-STAT3 727이 대조군에 비하여 현저히 감소한 것으로 나타났고, 반면 p-AMPK는 B 세포에서 대조군 대비 증가되는 것으로 나타났다. 특히 면역 조절 B 세포의 표현형의 하나인 p53이 B 세포에서 현저히 증가 되어 있는 것으로 나타났다(도 3A 및 3B 참조).

나아가 본 발명자들은 메트포민에 의해 B 세포의 분화 단계에서 각 세포의 활성이 조절되는지 확인하기 위해 LPS와 메트포민을 3일 동안 처리하고 유세포 분석을 이용하여 B 세포 분화 단계의 세포변화를 관찰하였다.

그 결과 초기 B 세포 분화 단계인 pro/pre B 세포, 장기 생존 형질 세포 전단계인 B220+CD138 low 세포와 배아 중심 B 세포가 메트포민 농도 의존적으로 억제 되었다(도 3C).

이를 통하여 본 발명자들은 메트포민(metformin)이 STAT3의 활성을 억제시키거나, 조절 B 세포의 표현형인 AMPK 또는 p53의 활성을 유도함으로써 병인 B 세포의 활성을 억제 또는 감소시키고 그 결과 병인 B 세포에 의한 면역질환의 치료효과를 발휘함을 알 수 있었다.

< 실시예 4>

메트포민에 의한 조절 T 세포( Treg )와 병인 Th17 세포 조절 및 AMPK , Nrf2 , p53 활성 조절 효과

본 발명자들은 메트포민에 의한 조절 T 세포와 병인 Th 17 세포 조절 효과를 확인하기 위하여, 대조군과 메트포민을 투여한 루프스 동물 모델군에서 조절 T 세포와 병인 Th 17 세포의 활성을 각각 관찰하였다.

그 결과, 메트포민을 투여한 루프스 동물 모델군에서 조절 T 세포의 활성은 증가되고, 병인 Th 17 세포의 활성은 감소되는 효과를 확인할 수 있었다(도 4A 참조).

또한, 메트포민을 투여한 루프스 동물 모델군에서 AMPK 발현과 활성이 현저히 증가되고, Nrf2와 p53의 발현이 현저히 증가됨을 확인할 수 있었다(도 4B, 도 4C 참조).

상기와 같은 결과를 통해, 본 발명자들은 메트포민이 병인 B 세포의 활성을 억제할 뿐 아니라, 병인 Th 17 세포의 활성을 억제시키고, 조절 T 세포의 활성을 유도하는 효과를 함께 발휘하며 그 결과 면역질환의 예방 및 치료 효과를 나타내는 것으로 판단하였다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (14)

1. 하기 화학식 1로 표시되는 메트포민(metformin) 화합물 또는 그의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하되, 상기 메트포민은 병인 B 세포의 활성을 억제 또는 감소시키는 것을 특징으로 하는, 병인 B 세포에 의해 유발되는 루프스의 예방 또는 치료용 조성물;
   [화학식 1]
   

   
2. 제1항에 있어서,
   상기 병인 B 세포는 CD138양성B220음성 세포 또는 GL7양성B220양성 세포인 것을 특징으로 하는 루프스의 예방 또는 치료용 조성물.
3. 제1항에 있어서,
   상기 병인 B 세포 활성이 억제 또는 감소되는 특징은 STAT3 활성의 억제 또는 감소; AMPK 활성의 유도 또는 증가; 또는 p53 활성의 유도 또는 증가에 의해 기인되는 것을 특징으로 하는 루프스의 예방 또는 치료용 조성물.
4. 제1항에 있어서,
   상기 메트포민은 병인 Th17 세포의 활성을 억제 또는 감소시키거나, 조절 T 세포(Regulatory T cell:Treg)의 활성을 촉진 또는 증가시키는 것을 특징으로 하는 루프스의 예방 또는 치료용 조성물.
5. 제4항에 있어서,
   상기 병인 Th17 세포 활성이 억제 또는 감소되거나 조절 T 세포의 활성이 촉진 또는 증가되는 특징은, AMPK 활성의 유도 또는 증가; Nrf2 활성의 유도 또는 증가; 또는 p53 활성의 유도 또는 증가에 의해 기인되는 것을 특징으로 하는 루프스의 예방 또는 치료용 조성물.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 메트포민은 1uM~100uM의 농도로 함유된 것을 특징으로 하는 루프스의 예방 또는 치료용 조성물.
8. 제1항에 있어서,
   상기 메트포민은 조절 B 세포(regulatory B cell)의 활성을 유도하는 것을 특징으로 하는 루프스의 예방 또는 치료용 조성물.
9. 제8항에 있어서,
   상기 조절 B 세포(regulatory B cell)는 Foxp3 양성 B 세포인 것을 특징으로 하는 루프스의 예방 또는 치료용 조성물.
10. 삭제
11. 삭제
12. 미분화 B 세포에 메트포민을 처리하는 단계를 포함하는, 시험관(in vitro)내에서 조절 B 세포(Regulatory B cell)를 활성화시키는 방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 조절 B 세포는 Foxp3 양성 B 세포인 것을 특징으로 하는 시험관(in vitro)내에서 조절 B 세포(Regulatory B cell)를 활성화시키는 방법.
14. 제12항에 있어서,
    조절 B 세포(Regulatory B cell)의 활성화는 메트포민의 처리에 의해 STAT3의 활성이 억제되고, AMPK 및 p53의 활성 증가로 기인되는 것을 특징으로 하는 시험관(in vitro)내에서 조절 B 세포(Regulatory B cell)를 활성화시키는 방법.

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