KR101513336B1 - 비피도박테리움 속 프로바이오틱스 또는 그의 추출물을 포함하는 폐암 예방 또는 치료용 약학 조성물 - Google Patents

비피도박테리움 속 프로바이오틱스 또는 그의 추출물을 포함하는 폐암 예방 또는 치료용 약학 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비피도박테리움 속 프로바이오틱스 또는 그의 추출물을 유효성분으로 포함하는 폐암 예방 또는 치료용 약학 조성물 및 폐암 예방 또는 개선용 식품 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 약학 조성물은 폐암 세포의 증식을 억제할 뿐만 아니라 폐암 세포를 사멸시킬 수 있으므로, 폐암의 예방 또는 치료에 널리 활용될 수 있을 것이다.

Description

비피도박테리움 속 프로바이오틱스 또는 그의 추출물을 포함하는 폐암 예방 또는 치료용 약학 조성물{Pharmaceutical composition for preventing or treating lung cancer comprising Bifidobacterim spp. probiotics or extract thereof}
본 발명은 비피도박테리움 속 프로바이오틱스 또는 그의 추출물을 포함하는 폐암 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로 본 발명은 비피도박테리움 속 프로바이오틱스 또는 그의 추출물을 유효성분으로 포함하는 폐암 예방 또는 치료용 약학 조성물 및 폐암 예방 또는 개선용 식품 조성물에 관한 것이다.
폐에서 기원하는 악성 종양인 폐암은 그 조직형태에 따라 크게 소세포성 폐암(small cell lung cancer)과 비 소세포성 폐암(non-small cell lung cancer)으로 구분된다. 상기 소세포폐암은 발병 조직의 위치에 의해 폐암의 일부로 구분되기는 하나, 다른 폐암과는 임상 경과, 치료법 및 예후 면에서 확연히 구분되는 특징이 있어 상기와 같이 구분하고 있다. 또한, 비소세포폐암은 조직형에 따라 선암, 편평상피세포암 및 대세포암으로 구분된다.
구체적으로, 소세포폐암은 대체적으로 종괴가 크며 회백색을 띠고 기관지벽을 따라 증식하는 것으로 알려져 있는데, 대부분 진단 당시 수술적 절제가 어려울 정도로 진행되어 있는 경우가 많고, 악성도가 강하여 급속히 성장하며, 림프관이나 혈액 순환을 통하여 전신으로 용이하게 전이되는 반면, 화학요법이나 방사선요법에 의하여 현저한 치료효과를 나타내는 것으로 알려져 있다. 상기 소세포폐암이 전이되는 주요 장기로는 뇌, 간, 뼈, 폐, 부신, 신장 등이 보고되었는데, 주로 기도(기관지나 세기관지)에서 처음 발병하는 것으로 알려져 있다.
반면, 비소세포폐암은 상술한 바와 같이 선암(adenocarcinoma), 편평상피세포암(squamous cell acrcinoma) 및 대세포암(large-cell carcinoma)으로 구분된다. 먼저, 선암은 폐말초 부위에서 주로 발생하고, 여성 또는 비흡연자에게서도 잘 발생하며, 크기가 작아도 전이가 되어 있는 경우가 많고, 최근 그의 발생 빈도가 증가하는 추세에 있다. 다음으로, 편평상피세포암은 주로 폐 중심부에서 발견되고, 주로 기관지 내강으로 자라 기관지를 막는 증상을 나타내며, 남성에게 흔하고, 흡연과 밀접하게 관련된 것으로 알려져 있다. 끝으로, 대세포암은 폐표면 근처(폐 말초)에서 주로 발생하고, 절반 가량은 큰 기관지에서 발생하며, 전체 폐암의 4 내지 10% 정도를 차지하고, 세포 크기가 대체적으로 크며, 그 중 일부는 빠르게 증식 및 전이되는 경향이 있어 다른 비소세포폐암에 비해 예후가 나쁜 것으로 알려져 있다.
이같은 폐암이 조기에 진단될 경우에는, 약물치료 및 방사선 치료등을 통해 회복될 수 있으나, 일정 수준으로 병증이 악화된 경우에는 수술을 통해 병변을 제거하고, 약물치료 및 방사선 치료등을 통한 치료를 수행하게 되는데, 아직까지는 폐암의 치료에 사용될 수 있도록 공인된 약물은 이레사 등을 비롯한 몇가지로 제한되어 있어 환자에게 적합한 치료를 수행하기 어렵고, 이들 치료제는 무시할 수 없는 수준의 부작용을 나타낸다는 단점이 있어, 수술 이후의 치료성공율이 저조한 실정이다. 이러한 단점을 극복하기 위하여, 부작용을 줄일 수 있는 복합 천연물로부터 유래된 치료제를 개발하려는 노력이 계속되고 있으나, 이들 천연물 유래 치료제는 치료효과가 우수하지 못하다는 근본적인 단점이 해소되지 않고 있다.
이러한 배경하에서, 본 발명자들은 보다 안전하면서도 효과적으로 폐암을 치료할 수 있는 제제를 개발하기 위하여 예의 연구노력한 결과, 유산균의 일종인 비피도박테리움 속(Bifidobacterium spp .) 프로바이오틱스 또는 그의 추출물이 폐암 세포주의 증식을 억제할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 하나의 목적은 비피도박테리움 속 프로바이오틱스 또는 그의 추출물을 포함하는 폐암 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 비피도박테리움 속 프로바이오틱스 또는 그의 추출물을 포함하는 폐암 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시양태로서, 본 발명은 비피도박테리움 속 프로바이오틱스 또는 그의 추출물을 포함하는, 폐암 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
본 발명의 용어 "비피도박테리움 속 프로바이오틱스(Bifidobacterim spp. probiotics)"란, 유산균의 일종인 비피도박테리움 속(Bifidobacterim spp.) 균주를 포함하고, GRAS(Generally Recognized As Safe)로 분류되며, 숙주동물의 장내 미생물 균총의 개선으로 숙주동물에 유익한 작용을 하는 생균제를 의미하는데, 상기 비피도박테리움 속 균주의 특성상 사람과 동물에 대한 독성유전자를 보유하지 않고, 그 자체로 비병원성일 뿐만 아니라 병원성물질을 생산하지도 않으며, in vitro 증식이 용이하고, 생체 내에서 빠른 성장율을 나타내며, 내산성 및 내담즙성을 가지고, 실온에서 효과를 유지하는 등의 특징을 나타낸다. 본 발명의 목적상 상기 프로바이오틱스로 사용되는 비피도박테리움 속 균주는 비피도박테리움 비피덤(Bifidobacterium bifidum), 비피도박테리움 롱검(Bifidobacterium longum), 비피도박테리움 락티스(Bifidobacterium lactis), 비피도박테리움 인팬티스 1(Bifidobacterium infantis 1), 비피도박테리움 인팬티스 2(Bifidobacterium infantis 2) 등이 될 수 있으나, 폐암의 예방, 치료 또는 개선에 효과를 나타내는 한 특별히 이에 제한되지는 않는다.
본 발명의 용어 "추출물"이란, 상기 프로바이오틱스로 사용되는 비피도박테리움 속 균체를 파쇄하여 수득한 산물을 포괄적으로 의미하는데, 상기 균체의 건조물, 파쇄물, 상기 파쇄물의 분획물(예를 들어, 상기 파쇄물의 원심분리 상층액, 상기 파쇄물의 원심분리 침전물) 등이 될 수 있고, 바람직하게는 상기 균체의 파쇄물의 원심분리 상층액이 될 수 있으나, 특별히 이에 제한되지는 않는다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 비피도박테리움 속 프로바이오틱스 또는 그의 파쇄물의 원심분리 상층액을 다양한 비소세포폐암 세포주에 처리한 결과 상기 세포주에 대한 사멸활성을 나타내고(도 1), 상기 세포주의 성장을 저해하는 활성을 나타내며(도 2), 상기 사멸활성은 p38-MAPK pathway를 통해 나타남(도 3 및 도 4)을 확인하였고, 비소세포폐암 세포주에 대한 상기 프로바이오틱스 또는 추출물의 IC50값은 20 내지 50㎍/㎖임을 확인하였다(도 5).
상기 약학 조성물은 약학 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다.
한편, 본 발명의 약학 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 흡입제, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제제화하여 사용될 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 프로바이오틱스에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트 (calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는 데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜 (propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈 (tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 다른 실시양태로서, 본 발명은 상기 약학 조성물을 폐암의 발병이 예상되거나 또는 폐암이 발명된 개체에 투여하는 단계를 포함하는 폐암의 예방, 완화 또는 치료방법을 제공한다.
본 발명의 용어 "개체"란, 상기 폐암이 발병될 가능성이 있거나, 또는 발병된 인간을 포함한 모든 동물을 의미한다. 본 발명의 조성물을 개체에 투여함으로써, 폐암의 발병을 예방 또는 발병된 폐암을 치료할 수 있다.
본 발명에서 용어, "완화"는 본 발명에 따른 조성물의 투여로 폐암의 병증이 호전되거나 이롭게 되는 모든 행위를 말한다.
상기 본 발명의 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여한다.
본 발명에서 용어, "투여"는 어떠한 적절한 방법으로 대상에게 본 발명의 약학적 조성물을 도입하는 것을 말하며, 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 경구 또는 비경구의 다양한 경로를 통하여 투여될 수 있다.
상기 약학적 조성물은 목적 또는 필요에 따라 당업계에서 사용되는 통상적인 방법, 투여 경로, 투여량에 따라 적절하게 개체에 투여될 수 있다. 투여 경로의 예로는 경구, 비경구, 피하, 복강 내, 폐 내, 및 비강 내로 투여될 수 있으며, 비경구 주입에는 근육 내, 정맥 내, 동맥 내, 복강 내 또는 피하투여가 포함된다. 또한 당업계에 공지된 방법에 따라 적절한 투여량 및 투여 횟수가 선택될 수 있으며, 실제로 투여되는 본 발명의 약학적 조성물의 양 및 투여 횟수는 치료하고자 하는 증상의 종류, 투여 경로, 성별, 건강 상태, 식이, 개체의 연령 및 체중, 및 질환의 중증도와 같은 다양한 인자에 의해 적절하게 결정될 수 있다.
본 발명에서의 용어 "약학적으로 유효한 양"은 의학적 용도에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 혈관 투과성 증가를 억제 또는 완화하기에 충분한 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 개체 종류 및 중증도, 연령, 성별, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명의 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있다. 그리고 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기 요소를 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 또 다른 실시양태로서, 본 발명은 비피도박테리움 속 프로바이오틱스 또는 그의 추출물을 포함하는, 폐암 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 비피도박테리움 속 프로바이오틱스 또는 그의 추출물은 예전부터 식품으로 사용되어 그의 안전성이 입증되었으므로, 이를 식품 조성물의 유효성분으로서 사용할 수 있다.
상기 비피도박테리움 속 프로바이오틱스 또는 그의 추출물을 포함하는 조성물은 식품 조성물의 총 중량에 대하여 0.01 내지 100 중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 80 중량%로 포함한다. 식품이 음료인 경우에는 100㎖를 기준으로 1~30g, 바람직하게는 3 ~ 20g의 비율로 포함될 수 있다. 또한, 상기 조성물은 식품 조성물에 통상 사용되어 냄새, 맛, 시각 등을 향상시킬 수 있는 추가 성분을 포함할 수 있다. 예들 들어, 비타민 A, C, D, E, B1, B2, B6, B12, 니아신(niacin), 비오틴(biotin), 폴레이트(folate), 판토텐산(panthotenic acid) 등을 포함할 수 있다. 또한, 아연(Zn), 철(Fe), 칼슘(Ca), 크롬(Cr), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 구리(Cu), 크륨(Cr) 등의 미네랄을 포함할 수 있다. 또한, 라이신, 트립토판, 시스테인, 발린 등의 아미노산을 포함할 수 있다. 또한, 방부제(소르빈산 칼륨, 벤조산나트륨, 살리실산, 데히드로초산나트륨 등), 살균제(표백분과 고도 표백분, 차아염소산나트륨 등), 산화방지제(부틸히드록시아니졸(BHA), 부틸히드록시톨류엔(BHT) 등), 착색제(타르색소 등), 발색제(아질산 나트륨, 아초산 나트륨 등), 표백제(아황산나트륨), 조미료(MSG 글루타민산나트륨 등), 감미료(둘신, 사이클레메이트, 사카린, 나트륨 등), 향료(바닐린, 락톤류 등), 팽창제(명반, D-주석산수소칼륨 등), 강화제, 유화제, 증점제(호료), 피막제, 검기초제, 거품억제제, 용제, 개량제 등의 식품 첨가물(food additives)을 첨가할 수 있다. 상기 첨가물은 식품의 종류에 따라 선별되고 적절한 양으로 사용된다.
한편, 상기 비피도박테리움 속 프로바이오틱스 또는 그의 추출물을 포함하는 식품 조성물을 이용하여 폐암의 예방 또는 개선용 기능성식품을 제조할 수 있다.
구체적인 예로, 상기 조성물을 이용하여 농산물, 축산물 또는 수산물의 특성을 살려 변형시키는 동시에 저장성을 좋게한 가공식품을 제조할 수 있다. 이런 가공식품에는 예들 들어, 과자, 음료, 주류, 발효식품, 통조림, 우유가공식품, 육륙가공식품, 국수 등을 포함한다. 과자는 비스킷, 파이, 케익, 빵, 캔디, 젤리, 껌, 시리얼(곡물푸레이크 등의 식사대용품류 포함) 등을 포함한다. 음료는 탄산음료, 기능성이온음료, 쥬스(예들 들어, 사과, 배, 포도, 알로에, 감귤, 복숭아, 당근, 토마토 쥬스 등), 식혜 등을 포함한다. 주류는 청주, 위스키, 소주, 맥주, 양주, 과실주 등을 포함한다. 발효식품은 간장, 된장, 고추장 등을 포함한다. 통조림은 수산물 통조림(예들 들어, 참치, 고등어, 꽁치, 소라 통조림 등), 축산물 통조림(쇠고기, 돼지고기, 닭고기, 칠면조 통조림 등), 농산물 통조림(옥수수, 복숭아, 파일애플 통조림 등)을 포함한다. 우유가공식품은 치즈, 버터, 요구르트 등을 포함한다. 육류가공식품은 돈까스, 비프까스, 치킨까스, 소세지. 탕수육, 너겟류, 너비아니 등을 포함한다. 밀봉포장생면 등의 국수를 포함한다. 이 외에도 상기 조성물은 레토르트식품, 스프류 등에 사용될 수 있다.
본 발명의 용어 "기능성식품(functional food)"이란, 특정보건용 식품(food for special health use, FoSHU)와 동일한 용어로, 영양 공급 외에도 생체조절기능이 효율적으로 나타나도록 가공된 의학, 의료효과가 높은 식품을 의미한다. 본 발명에서 용어, "건강식품(health food)"은 일반식품에 비해 적극적인 건강유지나 증진 효과를 가지는 식품을 의미하고, 건강보조식품(health supplement food)는 건강 보조 목적의 식품을 의미한다. 경우에 따라, 기능성식품, 건강식품, 건강보조식품의 용어는 혼용된다. 상기 식품은 폐암의 예방 또는 개선에 유용한 효과를 얻기 위하여 정제, 캅셀, 분말, 과립, 액상, 환 등의 다양한 형태로 제조될 수 있다.
본 발명의 약학 조성물은 폐암 세포의 증식을 억제할 뿐만 아니라 폐암 세포를 사멸시킬 수 있으므로, 폐암의 예방 또는 치료에 널리 활용될 수 있을 것이다.
도 1은 다양한 비피도박테리움 속 프로바이오틱스 추출물의 처리에 따른 비소세포폐암 세포주 A549, H1299 및 HCC827의 증식억제 효과를 나타내는 현미경사진이다.
도 2a는 다양한 비피도박테리움 속 프로바이오틱스 추출물의 처리에 따른 비소세포폐암 세포주 A549의 세포 사멸정도를 나타내는 그래프이다.
도 2b는 다양한 비피도박테리움 속 프로바이오틱스 추출물의 처리에 따른 비소세포폐암 세포주 H1299의 세포 사멸정도를 나타내는 그래프이다.
도 2c는 다양한 비피도박테리움 속 프로바이오틱스 추출물의 처리에 따른 비소세포폐암 세포주 HCC827의 세포 사멸정도를 나타내는 그래프이다.
도 3a는 비소세포폐암 세포주 A549 및 H1299에서 다양한 비피도박테리움 속 프로바이오틱스 추출물의 처리에 따른 phospho-p38MAPK의 변화를 나타내는 사진이다
도 3b는 비소세포폐암 세포주 A549에서 다양한 비피도박테리움 속 프로바이오틱스 추출물의 처리에 따른 세포자멸 마커인 cleaved PARP의 변화를 나타내는 사진이다.
도 4는 PI(propidium iodide) 염색된 비소세포폐암 세포주 A549에서 다양한 비피도박테리움 속 프로바이오틱스 추출물의 처리에 따른 유세포 분석결과를 나타내는 그래프이다.
도 5는 비소세포폐암 세포주 A549에 대한 비피도박테리움 비피덤과 비피도박테리움 락티스 추출물의 저해농도(IC50)를 나타내는 그래프이다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 유산균 배양 및 프로바이오틱스의 제조
프로바이오틱스로서 사용하고자 다양한 비피도박테리움 속 균주(Bifidobacterium bifidum , Bifidobacterium longum , Bifidobacterium lactis , Bifidobacterium infantis 1 또는 Bifidobacterium infantis 2)를 TPY(Scharlau, Spain) 배지 100㎖에 접종하고 37℃ 및 혐기성 조건하에서 18시간 동안(OD=0.6) 배양하였다. 배양이 종료된 후, 배양물을 2000 rpm에서 10분간 원심분리하여 균체를 회수하고, 회수된 균체를 냉각된 PBS로 2회 세척한 다음, 5㎖ PBS에 현탁시키고, 초음파 분쇄 방법으로 상기 균체를 분쇄하였다. 상기 분쇄물을 4℃ 및 12000 rpm의 조건으로 10분간 원심분리하여 상층액을 수득하고, 상기 수득한 상층액을 0.42㎛ 필터를 통해 여과함으로써, 비피도박테리움 속 프로바이오틱스 추출물을 제조하였다.
실시예 2: 비소세포폐암 세포주( NSCLC )에 대한 프로바이오틱스 추출물의 효과
실시예 2-1: NSCLC 의 증식억제 효과
비소세포폐암 세포주(NSCLC)로 알려진 A549(Non-small-cell lung carcinoma: NSCLC), H1299(Non-small-cell lung carcinoma: NSCLC) 또는 HCC827(Non-small-cell lung carcinoma: NSCLC) 세포주를 각각 5% CO2 조건하에 10% FBS와 penicillin/streptomycin 이 함유된 RPMI 배지를 사용하여 배양하였다. 상기 배양된 각 세포주를 1x105개씩 6웰에 분주하고 18시간동안 배양하고, 상기 실시예 1에서 제조한 비피도박테리움 비피덤 추출물 또는 비피도박테리움 락티스 추출물 200㎕를 처리한 다음 다시 24시간 동안 배양하면서, 각 세포주의 성장정도를 현미경으로 관찰하였다(도 1). 도 1은 다양한 비피도박테리움 속 프로바이오틱스 추출물의 처리에 따른 비소세포폐암 세포주 A549, H1299 및 HCC827의 증식억제 효과를 나타내는 현미경사진이다. 도 1에서 보듯이, 프로바이오틱스 추출물이 처리되지 않은 대조군에 비하여, 프로바이오틱스 추출물이 처리된 경우에는 세포주가 중심선을 덜 침입한 것으로 관찰되었으므로, 상기 프로바이오틱스 추출물이 폐암 세포주의 증식을 억제하는 효과를 나타냄을 알 수 있었다.
실시예 2-2: NSCLC 의 세포자멸유도 효과
실시예 2-1에서 사용한 것과 동일한 배지를 사용하여 A549, H1299 또는 HCC827 세포주를 배양하고, 상기 배양된 각 세포주를 1x105개씩 6웰에 분주하고 18시간동안 배양하고, 상기 실시예 1에서 제조한 각 추출물 100㎕를 처리한 다음 다시 48시간 동안 배양하였다. 배양이 종료된 후, 각 웰에 trypsin/EDTA를 처리하여 배양된 세포주를 단세포로 분리하고, 분리된 단세포를 Trypan blue로 염색하였으며, 염색된 세포를 현미경하에서 관찰하여 정량적으로 분석하였다(도 2a 내지 도 2c).
도 2a는 다양한 비피도박테리움 속 프로바이오틱스 추출물의 처리에 따른 비소세포폐암 세포주 A549의 세포 사멸정도를 나타내는 그래프이다. 도 2a에서 보듯이, A549에 대하여 비피도박테리움 비피덤 추출물은 43%의 수준으로 세포자멸을 유도하는 효과를 나타내고, 비피도박테리움 롱검 추출물 및 비피도박테리움 락티스 추출물은 30% 이상의 수준으로 세포자멸을 유도하는 효과를 나타내었으며, 비피도박테리움 인팬트 1 추출물은 20% 이상의 수준으로 세포자멸을 유도하는 효과를 나타내었다.
도 2b는 다양한 비피도박테리움 속 프로바이오틱스 추출물의 처리에 따른 비소세포폐암 세포주 H1299의 세포 사멸정도를 나타내는 그래프이다. 도 2b에서 보듯이, H1299에 대하여 비피도박테리움 락티스 추출물 및 비피도박테리움 비피덤 추출물은 30% 이상의 수준으로 세포자멸을 유도하는 효과를 나타내고, 나머지 추출물 모두 20% 이상의 수준으로 세포자멸을 유도하는 효과를 나타내었다.
도 2c는 다양한 비피도박테리움 속 프로바이오틱스 추출물의 처리에 따른 비소세포폐암 세포주 HCC827의 세포 사멸정도를 나타내는 그래프이다. 도 2c에서 보듯이, HCC827에 대하여 비피도박테리움 락티스 추출물은 30% 이상의 수준으로 세포자멸을 유도하는 효과를 나타내고, 비피도박테리움 비피덤 추출물 및 비피도박테리움 인팬트 1 추출물은 20% 이상의 수준으로 세포자멸을 유도하는 효과를 나타내었으며, 비피도박테리움 롱검 추출물 및 인팬트 2 추출물 역시 대조군 보다는 높은 수준의 세포자멸 유도효과를 나타내었다.
상기 결과로부터, 비피도박테리움 속 균주로부터 유래된 프로바이오틱스가 비소세포 폐암 세포주에 대한 세포자멸 유도효과를 나타냄을 확인하였다.
실시예 2-3: NSCLC 의 세포자멸 원인규명
상기 실시예 2-2에서 확인된 세포자멸 유도효과가 공지된 p38-MAPK 신호전달 경로에 관여된 것인지의 여부를 확인하고자 하였다.
구체적으로, 실시예 2-1에서 사용한 것과 동일한 배지를 사용하여 A549, H1299 또는 HCC827 세포주를 배양하고, 상기 배양물에 상기 실시예 1에서 제조한 각 추출물 100㎕를 처리한 다음 다시 24시간 동안 배양하였다. 배양된 세포를 대상으로 세포자멸의 마커로 알려진 phospho-p38MAPK 및 cleaved PARP를 검출하는 웨스턴 블럿 분석을 수행하였다(도 3a 및 3b). 도 3a는 비소세포폐암 세포주 A549 및 H1299에서 다양한 비피도박테리움 속 프로바이오틱스 추출물의 처리에 따른 phospho-p38MAPK의 변화를 나타내는 사진이고, 도 3b는 비소세포폐암 세포주 A549에서 다양한 비피도박테리움 속 프로바이오틱스 추출물의 처리에 따른 세포자멸 마커인 cleaved PARP의 변화를 나타내는 사진이다. 도 3a 및 3b에서 보듯이, 대체로 상기 프로바이오틱스 추출물을 처리한 세포에서는 세포자멸 마커인 phospho-p38MAPK와 cleaved PARP의 수준이 증가함을 알 수 있었다. 다만, cleaved PARP의 경우 비피도박테리움 인팬트 2 유래 프로바이오틱스를 처리한 경우에 수준이 증가하지 않음을 확인하였다.
한편, 상기 프로바이오틱스 추출물을 처리하여 배양한 각각의 세포주를 대상으로 핵을 PI(propidium iodide)로 염색한 후 유세포 분석을 수행한 결과(도 4), 비피도박테리움 비피덤 추출물과 비피도박테리움 락티스 추출물을 처리한 경우에 프로바이오틱스 추출물을 처리하지 않은 대조군에 대하여 각각 42% 및 60%의 유의성으로 세포자멸이 유도됨을 확인할 수 있었다.
상기 결과를 종합하면, 폐암 세포주에 프로바이오틱스 추출물을 처리할 경우, p38-MAPK 신호전달 경로를 통하여 폐암 세포주에서 세포자멸이 유도됨을 확인할 수 있었다.
실시예 2-4: NSCLC 에 대한 프로바이오틱스의 IC 50 결정
SRB(sulforhodamine B) 분석법을 이용하여, A549 세포주에 대한 비피도박테리움 비피덤 추출물과 비피도박테리움 락티스 추출물의 저해농도(IC50)을 측정한 결과(도 5), 각각 50㎍/㎖ 및 20㎍/㎖ 임을 알 수 있었다.

Claims (5)

  1. 비피도박테리움 비피덤(Bifidobacterium bifidum), 비피도박테리움 롱검(Bifidobacterium longum), 비피도박테리움 락티스(Bifidobacterium lactis) 및 비피도박테리움 인팬티스 1(Bifidobacterium infantis 1)으로 구성된 군으로부터 선택되는 비피도박테리움 속 프로바이오틱스 또는 그의 추출물을 포함하는 폐암 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 추출물은 비피도박테리움 속 프로바이오틱스 분쇄물의 원심분리 상층액인 것인 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    약학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함하는 것인 조성물.
  5. 비피도박테리움 비피덤(Bifidobacterium bifidum), 비피도박테리움 롱검(Bifidobacterium longum), 비피도박테리움 락티스(Bifidobacterium lactis) 및 비피도박테리움 인팬티스 1(Bifidobacterium infantis 1)으로 구성된 군으로부터 선택되는 비피도박테리움 속 프로바이오틱스 또는 그의 추출물을 포함하는 폐암 예방 또는 개선용 기능성 식품 조성물.
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