KR101518369B1 - CD11b+CX3CR1+ cells and a composition for preventing or treating ischemic disease comprising the same - Google Patents

CD11b+CX3CR1+ cells and a composition for preventing or treating ischemic disease comprising the same Download PDF

Info

Publication number
KR101518369B1
KR101518369B1 KR1020120085341A KR20120085341A KR101518369B1 KR 101518369 B1 KR101518369 B1 KR 101518369B1 KR 1020120085341 A KR1020120085341 A KR 1020120085341A KR 20120085341 A KR20120085341 A KR 20120085341A KR 101518369 B1 KR101518369 B1 KR 101518369B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cx3cr1
cells
cd11b
ischemic
angiogenesis
Prior art date
Application number
KR1020120085341A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20140018723A (en
Inventor
김정아
Original Assignee
가톨릭대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가톨릭대학교 산학협력단 filed Critical 가톨릭대학교 산학협력단
Priority to KR1020120085341A priority Critical patent/KR101518369B1/en
Priority to PCT/KR2013/007002 priority patent/WO2014021682A1/en
Publication of KR20140018723A publication Critical patent/KR20140018723A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101518369B1 publication Critical patent/KR101518369B1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P9/00Drugs for disorders of the cardiovascular system
    • A61P9/10Drugs for disorders of the cardiovascular system for treating ischaemic or atherosclerotic diseases, e.g. antianginal drugs, coronary vasodilators, drugs for myocardial infarction, retinopathy, cerebrovascula insufficiency, renal arteriosclerosis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602Vertebrate cells
    • C12N5/0634Cells from the blood or the immune system
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/5005Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/5005Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells
    • G01N33/5008Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics
    • G01N33/5044Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics involving specific cell types
    • G01N33/5047Cells of the immune system
    • G01N33/5052Cells of the immune system involving B-cells
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2800/00Detection or diagnosis of diseases
    • G01N2800/32Cardiovascular disorders
    • G01N2800/324Coronary artery diseases, e.g. angina pectoris, myocardial infarction

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)

Abstract

본 발명은 혈관신생 촉진 기능이 있는 CD11b+ CX3CR1+ 세포 및 이의 용도에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 CD11b+ CX3CR1+ 세포, 이를 포함하는 혈관신생 촉진용 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 세포를 포함하는 허혈성 질환 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to CD11b + CX3CR1 + cells having angiogenesis-promoting function and uses thereof. More specifically, the present invention relates to a CD11b + CX3CR1 + cell and a composition for promoting angiogenesis comprising the same. The present invention also relates to a composition for preventing or treating ischemic diseases comprising the above cells.

Description

CD11b+CX3CR1+ 세포 및 이를 포함하는 허혈성 질환의 예방 또는 치료용 조성물 {CD11b+CX3CR1+ cells and a composition for preventing or treating ischemic disease comprising the same}CD11b + CX3CR1 + cells and a composition for preventing or treating ischemic diseases comprising the same,

본 발명은 혈관신생 촉진 기능이 있는 CD11b+ CX3CR1+ 세포 및 이의 용도에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 CD11b+ CX3CR1+ 세포, 이를 포함하는 혈관신생 촉진용 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 세포를 포함하는 허혈성 질환 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to CD11b + CX3CR1 + cells having angiogenesis-promoting function and uses thereof. More specifically, the present invention relates to a CD11b + CX3CR1 + cell and a composition for promoting angiogenesis comprising the same. The present invention also relates to a composition for preventing or treating ischemic diseases comprising the above cells.

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. Angiogenesis is a process in which new blood vessels are generated in existing blood vessels and provides blood vessels supplying nutrients, growth factors, and oxygen necessary for hypoxic or ischemic tissues and organ metabolism due to blood circulation disorders, It is known to functionally improve related tissue damage and injury.

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.Excessive angiogenesis is a major cause of disease exacerbation, but the formation of blood vessels is also a cause of serious disease. For example, a placenta with uneventful angiogenesis is an important cause of abortion, and in the case of necrosis, ulceration and ischemia due to the formation of blood vessels, tissue or organ dysfunction may be caused or even cause death. In addition, diseases such as arteriosclerosis, myocardial infarction, ischemic stroke and angina are caused by poor blood supply. Accordingly, attempts have been actively made to apply drugs and techniques for inducing or promoting angiogenesis to the treatment of diseases dependent on angiogenesis, such as ischemic diseases.

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.Vascular endotherial growth factor (VEGF), a well-known angiogenesis promoting factor, has been used as a treatment for various human diseases such as myocardial infarction, cerebral ischemic injury, limb ischemia and wound healing (J Folkman, Annu. Rev. Med. 57: 1-18, 2006; JM Isner & T Asahara, J. Clin. Invest. 103: 1231-1236, 1999). In addition, vascular endothelial growth factor (VEGF), fibroblast growth factor (FGF), developmentally regulated endothelial locus-1 (Del-1), hepatocyte growth factor (HGF) angiogenic factor itself such as platelet-derived endothelial cell growth factor, angiopoietin, transforming growth factor (TGF), and epidermal growth factor (EGF) Or a gene for producing the same is administered to an ischemic site to promote the production of collateral vessels to treat ischemic diseases or to treat severe ischemic diseases in which percutaneous arterial plasty or arterial bypass can not be performed However, since these factors are difficult to separate and purify as proteins and are expensive, they are used in clinical applications (see, for example, There is fear. Recently, there has been an increased interest in research for the development and establishment of new angiogenesis agents.

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 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors have found that CD11b + CX3CR1 + cells isolated from mouse ischemia-induced muscle tissue induce angiogenesis through interaction with Fkn, activate vascular endothelial cell migration, infiltration and tubular formation associated with angiogenesis, And the present invention has been completed.

본 발명의 하나의 목적은 CD11b+ 및 CX3CR1+의 면역 표현형을 포함하며 혈관신생촉진 기능을 나타내는 세포를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a cell comprising an immunophenotype of CD11b + and CX3CR1 + and exhibiting angiogenesis-promoting function.

본 발명의 또 하나의 목적은 상기 세포를 포함하는 혈관신생 촉진용 조성물을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a composition for promoting angiogenesis comprising the cell.

본 발명의 또 하나의 목적은 상기 세포를 포함하는 허혈성 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a pharmaceutical composition for preventing or treating ischemic diseases comprising the above cells.

본 발명의 또 하나의 목적은 상기 세포의 유효량을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 혈관신생 촉진 방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a method for promoting angiogenesis comprising the step of administering an effective amount of said cells to an individual.

본 발명의 또 하나의 목적은 상기 세포의 유효량을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 허혈성 질환 예방 또는 치료 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for preventing or treating ischemic diseases comprising administering an effective amount of said cells to a subject.

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.It is known that monocyte / myeloid lineage cells can secrete growth factors that promote angiogenesis and form blood vessels to increase blood flow to damaged tissue. However, it is unclear whether the specific subpopulations of monocyte / myeloid lineages involved in neovascularization or their mechanism of action are presently known. To date, several monocyte / myeloid lineages have been proposed.

본 발명자들은 이전의 연구에서 C57BL/6 마우스의 근육에서 허혈을 유도하였을 때, 골수 억제 세포(myeloid derived suppressor cell)로 알려진 CD11b+Gr1dim 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+Gr1dim 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.In the previous study, when inducing ischemia in the muscle of C57BL / 6 mice, we found that CD11b + Gr1 dim cells, which are known as myeloid derived suppressor cells, increase in ischemic muscle, It has been confirmed that the blood flow in the ischemic muscle is remarkably increased by separating and injecting again. As a result of further studies, it was confirmed that CD11b + Gr1 dim cells were monocyte / macrophage lineage cells including CX3CR1 + , CCR2 + , CCR5 + , and CXCR4 + monocytes. In particular, CD11b + CX3CR1 + & Lt ; / RTI & gt ; cells.

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.To investigate the relationship between CD11b + CX3CR1 + cells and angiogenesis, the present inventors investigated the relationship between CD11b + CX3CR1 + cells and angiogenesis using a hypoechoic model of C57BL / 6 mouse, The pattern of CD11b + CX3CR1 + cell number change was analyzed and changes in blood flow when CD11b + CX3CR1 + cells were injected into ischemic muscle and changes in blood flow when CD11b + CX3CR1 + cells were pretreated were analyzed.

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).As a result, ischemia induced by 4 to CD11b + CX3CR1 + cells gradually decreased while the number increased rapidly in the ischemia induction on day 14 there was confirmed that the cell count is reduced to roughly before ischemia induction, this CD11b + CX3CR1 + cell number of vessels through It was found that the regeneration was remarkably increased at the time when the regeneration occurred vigorously. In addition, the expression of Fkn (fractalkine; CX3CL1), which is known to affect CX3CR1 + cell migration, is similar to that of CD11b + CX3CR1 + cell number, and the expression is highest at 4 days after induction of ischemia (Figs. 1A to 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).In addition, when the CD11b + CX3CR1 + cells isolated from the mouse ischemic muscle were injected directly into the ischemic muscle, the blood flow was gradually increased over time. These blood flow increasing effects were observed in CD11b - CX3CR1 - cells or CD11b + CX3CR1 - cells. Furthermore, a significant increase in blood flow was observed in the effective dose range even in the group injected with Fkn protein alone associated with the migration of these cells, confirming that CD11b + CX3CR1 + cells play important roles in new blood vessel formation after ischemic injury (Figs. 2A and 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 형성 시 CD11b+CX3CR1+ 세포는 허혈 부위로 이동하고, 이 부위에 새로운 혈관 구조들이 형성되는 것을 면역 형광 염색을 통해 확인함으로써 (도 4), CD11b+CX3CR1+ 세포가 새로운 혈관 형성을 촉진하여 혈류량을 개선하는 효과가 있다는 결론에 이르게 되었다.In addition, when the function of CD11b + CX3CR1 + cells or Fkn was blocked by pretreating neutralizing anti-CX3CR1 antibody or neutralizing anti-Fkn antibody in mice, the function of improving the blood flow of CD11b + CX3CR1 + cells was deteriorated, and the reaction of CX3CR1 and Fkn And plays an important role in the generation of new blood vessels (Fig. 3). Further, after the ischemia induction during formation of new blood vessels CD11b + CX3CR1 + cells go to the ischemic site, and by confirming via immunofluorescence that the new vascular structures in these areas are formed (Fig. 4), CD11b + CX3CR1 + cells new It is concluded that the effect of improving blood flow is promoted by promoting angiogenesis.

이에, 본 발명자들은 CD11b+CX3CR1+ 세포를 혈관 형성 촉진제 및 허혈성 질환 치료제로 제공하는 본 발명을 완성하게 되었다.Thus, the present inventors have completed the present invention in which CD11b + CX3CR1 + cells are provided as agents for treating angiogenesis promoting agents and ischemic diseases.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

하나의 양태로서 본 발명은 CD11b+ 및 CX3CR1+ 의 면역 표현형을 포함하며 혈관신생촉진 기능을 나타내는 세포에 관한 것이다.In one embodiment, the invention relates to a cell comprising an immunophenotype of CD11b + and CX3CR1 + and exhibiting angiogenesis-promoting function.

또 하나의 양태로서 본 발명은 CD11b+ 및 CX3CR1+ 의 면역 표현형을 포함하는 세포를 포함하는 혈관신생 촉진용 조성물에 관한 것이다. In another aspect, the present invention relates to a composition for promoting angiogenesis comprising cells comprising an immunophenotype of CD11b + and CX3CR1 + .

또 하나의 양태로서 본 발명은 상기 세포의 유효량을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 혈관신생 촉진 방법에 관한 것이다.In another embodiment, the present invention relates to a method for promoting angiogenesis, comprising the step of administering an effective amount of the cell to an individual.

또 하나의 양태로서 본 발명은 상기 CD11b+ 및 CX3CR1+ 의 면역 표현형을 포함하는 세포를 포함하는 허혈성 질환 치료용 약학 조성물에 관한 것이다.In another aspect, the present invention relates to a pharmaceutical composition for the treatment of ischemic diseases comprising cells comprising an immunophenotype of CD11b + and CX3CR1 + .

또 하나의 양태로서 본 발명은 상기 세포의 유효량을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 허혈성 질환 예방 또는 치료 방법에 관한 것이다.In another aspect, the present invention relates to a method for preventing or treating an ischemic disease comprising administering an effective amount of the cell to an individual.

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.We isolated the CD11b + CX3CR1 + cells in the leg muscles that induced ischemia by dissecting the femoral artery of C57BL / 6 mice and then examined the surface antigens for more precise confirmation of the cells of this lineage . As a result, the CD11b + CX3CR1 + cells were positive for bone marrow cells (CD45) and macrophages (F4 / 80), whereas endothelial cells (VEGFR-2), dendritic cells (CD11c), NK cells (FIG. 1d), CD11b + CX3CR1 + cells migrating into ischemic muscle were monocyte / macrophage lineage cells. These cells correspond to functional cells that the present inventors first isolate and provide.

따라서, 바람직하게, 본 발명의 세포는 CD11b+ 및 CX3CR1+ 의 면역 표현형을 포함하는 세포이다.Thus, preferably, the cell of the invention is a cell comprising an immunophenotype of CD11b + and CX3CR1 + .

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.More preferably, the cell of the invention is a cell that additionally comprises one or more immunophenotypes selected from CD45 + , VEGFR2 - , CD11c - , NK1.1 - and CD3 - in addition to the immunophenotype of CD11b + and CX3CR1 + have.

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. Furthermore, cells having additional immunophenotypic or morphological characteristics added thereto may be included in the scope of the cells of the present invention as long as they exhibit the characteristics of the above-described immunophenotypes and exhibit angiogenesis promoting action.

본 발명의 세포는 마우스에 인위적으로 하지 대동맥을 절단하고 근육세포를 분리하여 수득한 것이나, 그 수득 방법이 이에 한정되는 것은 아니며, 마우스를 포함한 각종 포유동물의 허혈 조직 또는 혈액으로부터 수득할 수 있으며, 당업계에 알려진 지식을 이용한 체외 배양, 분화 및/또는 증폭에 의하여 대량으로 얻을 수 있다. 예를 들어, 허혈 조직에 콜라게나아제 및/또는 단백질분해효소 등을 처리하여 조직을 해리하고, Ficoll-Hypaque 분리 방법, moidfied Ficoll-Hypaque 분리방법, 3% 젤라틴 분리방법, Percoll 분리방법, 패닝(panning), 면역자장 분리방법(Immunomagnetic cell sorting), 유세포 분석방법(Fluorescence activated cell sorting) 등에 따라 분리할 수 있다. 상기 제시한 방법은 대표적인 예시에 불과하며, 본 발명의 세포는 당업계에 공지된 지식을 활용하여 다양한 방법으로 수득할 수 있다. The cells of the present invention are obtained by artificially cutting the lower abdominal aorta of a mouse and isolating muscle cells, but the method of obtaining the same is not limited thereto and can be obtained from ischemic tissues or blood of various mammals including mice, Can be obtained in large quantities by in vitro culture, differentiation and / or amplification using knowledge known in the art. For example, ischemic tissues are treated with collagenase and / or proteolytic enzymes to dissociate the tissues and then subjected to Ficoll-Hypaque separation, moidfied Ficoll-Hypaque separation, 3% gelatin separation, Percoll separation, panning, immunomagnetic cell sorting, fluorescence activated cell sorting, and the like. The above-described methods are merely representative examples, and the cells of the present invention can be obtained by various methods utilizing knowledge known in the art.

본 발명의 세포는 혈관신생 촉진 작용을 가지므로, 혈관신생 촉진제로 유용하게 사용될 수 있으며, 나아가 혈관신생이 필요한 각종 질환의 예방 또는 치료 목적으로 사용될 수 있다.Since the cell of the present invention has angiogenesis promoting action, it can be used as an angiogenesis promoter, and further can be used for the prevention or treatment of various diseases requiring angiogenesis.

혈관신생이 필요한 대표적인 질환으로 허혈성 질환을 들 수 있다. 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. Ischemic diseases are the representative diseases requiring angiogenesis. Ischemic disease refers to a disease in which blood is partially deficient due to various causes such as arterial stenosis or contraction, thrombosis or embolism. Examples of ischemic diseases include heart failure, hypertensive heart disease, arrhythmia, congenital heart disease, myocardial infarction, stroke, peripheral vascular disease, angina pectoris, cerebrovascular dementia, coronary artery insufficiency, cerebral insufficiency and vascular insufficiency. And all ischemic diseases requiring angiogenesis may be included in the scope of the present invention.

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. As used herein, the term "prophylactic " means any action that promotes angiogenesis upon administration of the composition of the present invention, or any act that inhibits or delays the growth, spread or recurrence of an angiogenesis dependent disease.

본 발명에서 사용되는 용어 "치료" 및 "개선"은 본 발명의 조성물의 투여로 혈관신생 의존성 질환이 호전 또는 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.As used herein, the terms " treatment "and" improvement "refer to all actions in which the administration of the composition of the invention improves or alleviates an angiogenesis dependent disease.

본 발명에서 사용되는 용어 "투여"는 임의의 적절한 방법으로 개체에 소정의 본 발명의 조성물을 제공하는 것을 의미한다.The term "administering" as used herein is meant to provide any desired composition of the invention to an individual by any suitable method.

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.As used herein, the term "individual" refers to an animal that has suffered from a disease in which angiogenesis-dependent diseases can be improved by administering the composition of the present invention, preferably a vertebrate animal, more preferably a mammalian animal, , Dog, cat, goat, pig, rat, guinea pig, hamster, chimpanzee or gorilla.

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.As used herein, the term "effective amount " means an amount sufficient to prevent or treat a disease, including the type of disease, severity, activity of the drug, sensitivity to the drug, The duration of treatment, factors including drugs used simultaneously, and other factors well known in the medical arts.

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.The composition of the present invention may be administered orally or parenterally as a cell therapy agent and may be administered orally or parenterally in the form of intraperitoneal injection, rectal injection, subcutaneous injection, intravenous injection, intramuscular injection, intrauterine injection, May be administered by intrathoracic injection and may be administered directly to the disease site.

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.Preferably, the pharmaceutical composition according to the present invention may be administered in the form of an injection in a site where the angiogenesis of the mammal is to be induced by mixing with the composition for injection, and the injection composition is preferably an isotonic aqueous solution or suspension, The pharmaceutical compositions may be sterilized or contain adjuvants such as preservatives, stabilizers, wetting agents, emulsifier solution boosters, salts for controlling osmotic pressure and / or buffers, or other therapeutically useful substances. In addition, the pharmaceutical composition according to the present invention can be formulated in the form of an oral preparation, an external preparation, a suppository or the like according to a conventional method.

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 물질을 할 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.In addition, the composition of the present invention can be administered directly or indirectly with a pharmaceutically acceptable carrier, such as transplantation through a surgical site at a site requiring repair or expansion, delivery using a catheter, a matrix, or an injection needle have. Pharmaceutically acceptable carriers include suitable organic or organic carrier materials which do not deleteriously react with the cells, compositions or components of the present invention, and may be water, salt solutions (Ringer's solution), alcohols, oils, gelatin, lactose, Carbohydrates such as amylose or starch, fatty acid esters, hydroxymethylcellulose, and polyvinylpyrrolidone. These preparations may be sterilized and, where appropriate, be mixed with adjuvants such as lubricants, preservatives, stabilizers, wetting agents, emulsifying agents, salts for osmotic pressure, buffers and coloring agents. Pharmaceutical carriers suitable for use in the present invention are known in the art.

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.In addition, the composition of the present invention may optionally be administered together with other beneficial drugs or biological molecules (growth factors, nutritional factors, etc.). Biomolecules that may be administered together may include anti-apoptotic agents, anti-inflammatory agents, immunomodulators, anti-proliferators, corticosteroids, antibodies, anti-thrombotic agents, anti-oxidants, or topical anesthetics.

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 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. To the cell 1 X 10 4 to about 10 X 10 10 cells / kg, preferably a pharmaceutically effective amount is 2.5 X 10 7 to about 5 X 10 7 dog, and more preferably, but can use a 2.5 X 10 7 cells / kg, For example, 2 X 10 9 to 4 X 10 9 on the basis of 70 kg of an adult. However, it may vary depending on the weight, age, sex, health condition, diet, administration period, administration method, elimination rate, severity of disease, etc. of a particular patient. The pharmaceutical composition of the present invention may be administered once a day or once a week depending on the half-life period. The dose is not intended to limit the scope of the invention in any way.

본 발명의 세포는 혈관신생 촉진 작용을 가지므로, 혈관신생 촉진제로 유용하게 사용될 수 있으며, 나아가 혈관신생이 필요한 각종 질환의 예방 또는 치료 목적으로 사용될 수 있다.Since the cell of the present invention has angiogenesis promoting action, it can be used as an angiogenesis promoter, and further can be used for the prevention or treatment of various diseases requiring angiogenesis.

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.
FIG. 1A shows the results of comparing intracellular CD11b + CX3CR1 + cell fractions before induction of ischemia in mice and after induction of ischemia 4 days later.
FIG. 1B shows changes in intracellular CD11b + CX3CR1 + cell numbers over time after induction of islet ischemia in mice.
Figure 1c shows the expression of Fkn in the muscle over time after induction of islet ischemia in mice.
Figure 1d shows the results of surface antigen analysis of CD11b + CX3CR1 + cells isolated from ischemic muscle.
FIG. 2A shows the results of blood flow comparison over time according to cell injection.
FIG. 2B shows the results of blood flow comparison over time according to Fractalkine protein injection.
FIG. 3 shows the result of blood flow comparison after injection of neutralizing anti-Fkn antibody and anti-CX3CR1 antibody after induction of lower limb ischemia.
Figure 4 shows the CD11b + CX3CR1 + cell distribution in ischemic muscle after ischemic induction.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the following examples are illustrative of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.

실시예Example 1. 마우스 하지 허혈 유도 및  1. Mouse ischemic induction and 근육세포Muscle cell 분리 detach

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)).
Following the regulations of the Catholic University Animal Ethics Committee, ischemia was induced by removing the veins and arteries from the thighs of 10-12 week old C57BL / 6 mice. Single cells were isolated from ischemic muscle using 0.2% collagenase (210 U / mg; Worthington, Lakewood, NJ) and distearate (0.95 U / mg; Invitrogen, Grand Island, NY). For FACS analysis, the separated cells were reacted with APC-conjugated anti-mouse CD11b, biotinylated anti-mouse CX3CR1 antibody for 30 minutes at 4 ° C. Thereafter, the cells were further reacted with FITC-conjugated streptavidin (Molecular Probes, Eugene, OR) for 30 minutes. CD11b + CX3CR1 + cells were analyzed and isolated using a flow cytometer (MoFlo ™ XDP Cell Sorter (Beckman Coulter, Brea, Calif.)).

실시예Example 2.  2. FACSFACS 분석과 실시간 중합 효소 반응 Analysis and real-time polymerase reaction

CD11b+CX3CR1+ 세포의 표면항원은 FACS 분석으로, 조직에서의 Fkn 발현은 실시간 PCR을 이용하여 조사하였다. Surface antigens of CD11b + CX3CR1 + cells were analyzed by FACS, and Fkn expression in tissues was examined using real time PCR.

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) The expression levels of these proteins were measured by using F4 / 80, VEGFR2, NK1.1 antibody (eBiosciences, San Diego, Calif.) Or CD45, CD3 and CD11c antibody (BD Pharmigen, San Jose, CA) in isolated CD11b + CX3CR1 + Were investigated using flow cytometry. (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.
The expression of Fkn in the tissues was measured by using Fkn primer (forward: GGA CAG GAC CTC AGT CCA GA, reverse direction: TCG GGG ACA GGA GTG ATA AG) using a device of MyiQ Real Time PCR Detection Systems (Bio-Rad, Hercules, Canada) Bio-Rad IQ5 software was used for measurement and analysis.

실시예Example 3. 허혈 근육에서 분리한  3. Isolate from ischemic muscle CD11bCD11b ++ CX3CR1CX3CR1 + + 세포와 Cell and FknFkn 과 혈관 형성과의 관계And blood vessel formation

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.CD11b + CX3CR1 + , CD11b + CX3CR1 - and CD11b - CX3CR1 - cells isolated from ischemic muscle were injected into the ischemic muscle of the mice 48 hours after induction of ischemia (5X10 5 cells / mouse). The mouse recombinant protein Fkn (R & D System, Minneapolis, Minn.) Was dissolved in 0.5, 1, 5 ug of PBS in 500 μl of PBS and injected into the ischemic muscle for 5 days every 100 μl immediately after ischemic induction.

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.
To block the function of CX3CR1 or Fkn, anti-CX3CR1 neutralizing antibody and anti-Fkn neutralizing antibody were used. 0.5 μg of anti-CX3CR1 neutralizing antibody (TP501, Torrey Pines Biolabs, San Diego, Calif.) Was injected into the ischemic muscle for 5 days each day. The same amount of control IgG as the anti-Fkn neutralizing antibody (TP233, Torrey Pines Biolabs) was also injected in the same manner. We used a laser Doppler perfusion scanner (LDPI, Moore instruments, Devon, UK) to measure the blood flow in the ischemic muscle immediately after ischemic induction.

실시예Example 4. 조직  4. Organization 면역형광염색Immunofluorescent staining

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.
The muscle was isolated from the ischemic legs at 0, 1, 4, 7, 14, 21 and 28 days after ischemia induction and embedded in OCT compound (Tissue-Tek, Sakura Finetek Co., Tokyo, Japan) And attached to a glass. After immobilization in 4% paraformaldehyde for 15 minutes, the cells were washed with PBS and reacted with 10% normal horse serum for 1 hour to prevent nonspecific reaction. Each tissue was immunoreacted with a rabbit anti-CX3CR1 antibody, rabbit anti-Fkn antibody for 16 hours at 4 ° C, washed three times, and stained with biotinylated anti-rabbit antibody (Vector Labs, Burlingame, CA) The reaction was allowed to proceed at room temperature for 1 to 2 hours. After secondary reaction with Cy3-streptavidin (Jacson Labs, Bar Harbor, Maine), the cells were washed and then reacted with anti-CD11b antibody and reacted with FITC-conjugated antibody at room temperature for 1 hour. The nuclei were stained with diamidino-2-phenylindole (DAPI, Sigma) and then observed with a Zeiss fluorescence microscope.

실시예Example 5. 통계분석 5. Statistical Analysis

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.
The results of all experiments were expressed as mean ± SD. Differences in cell populations after ischemic injury were analyzed by unpaired t-test. The repeated measures ANOVA was used to analyze the difference in the results between the various groups. P value was 0.05 or less.

실험결과Experiment result

1. 허혈 손상 후 허혈 근육 내에서 1. Ischemic injury in ischemic muscle CD11bCD11b ++ CX3CR1CX3CR1 + + 세포 수가 현저하게 Number of cells remarkably 증가된다Increase ..

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).Ischemic muscle tissue was detached from the C57BL / 6 mouse ischemia-repertory model and the change of CD11b + CX3CR1 + cell number was measured using a flow cytometer. As a result, the percentage of CD11b + CX3CR1 + cells in muscle was 0.1 ± 0.04% of total cells before surgery and increased to 4.05 ± 0.07% after 4 days of induction of ischemia (n = 5, p <0.0001) . In addition, the number of CD11b + CX3CR1 + cells isolated from ischemic muscle increased 180 times after surgery 4 days after surgery (n = 5, 0.01 ± 0.02X10 5 / g in preoperative tissue, 1.84 ± 0.9 in tissue 4 days after surgery) X10 5 / g; p = 0.03 ), 14 days is reduced to a similar level as before surgery (tissue from 0.24 ± 0.33X10 5 / g), CD11b + CX3CR1 + cell counts increased significantly in time vigorously occurs the revascularization (Fig. 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.The expression level of Fkn (Fractalkine), which affects CD11b + CX3CR1 + cell migration, was analyzed using real - time PCR. Fkn mRNA expression was highest at day 4 after arterial incision (Fig. 1c), indicating that increased Fkn expression in ischemic muscle was associated with an increase in CD11b + CX3CR1 + cell number.

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.
CX3CR1 surface antigens are cell surface antigens that are expressed variously in macrophages, monocytes, endothelial cells, dendritic cells, NK cells and T cells. In order to determine what kind of cells CD11b + CX3CR1 + cells are, CD11b + CX3CR1 + cells in the muscle were isolated and examined for surface antigens. CD11b + CX3CR1 + cells were positive for endothelial cells (VEGFR-2), dendritic cells (CD11c), NK cells (NK1.1) and T cells (CD3) (Fig. 1d), CD11b + CX3CR1 + cells migrating into ischemic muscle were monocyte / macrophage lineage cells.

2. 근육에서 분리한 2. Separated from muscle CD11bCD11b ++ CX3CR1CX3CR1 + + 세포나 Cells FknFkn 단백질을 허혈 근육에 주사하면 혈류량이  If the protein is injected into the ischemic muscle, 증가된다Increase ..

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.And CD11b - - CX3CR1 - muscle-derived CD11b + CX3CR1 + cells CD11b + CX3CR1 +, CD11b + CX3CR1 on the fourth day ischemic muscle after ischemia induction to see if increasing the angiogenesis to separate the cells (control) in the ischemic muscles The changes of blood flow were measured by LDPI (Laser Doppler Perfusion Image). As a result, the blood flow (78.03 ± 3.16%, day 28) of the mice injected with CD11b + CX3CR1 + cells was compared with the group injected with CD11b - CX3CR1 - cells (38.99 ± 0.26%, 28 days) (34.26 + 4.76%; p = 0.001; n = 5). CD11b + CX3CR1 - cells (50.8 ± 2.5%, 28 days; n = 5) - CX3CR1 - CD11b in the group injected with as compared to the group who underwent only cells or surgery but have some blood flow increases, the injection of CD11b + CX3CR1 + cells Compared with one group (P = 0.001) (Fig. 2a). These results suggest that CD11b + CX3CR1 + cells play important role in new blood vessel formation after ischemic injury.

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).
In addition, if the blood flow is increased by direct injection of Fkn protein, which induces CX3CR1 + cells after ischemic injury, it is thought that this can be used more easily in clinical practice. And the blood flow of the ischemic leg was measured. On the 28th day after ischemia, 0.5 ㎍ of Fkn protein injected group showed no increase in blood flow (40.54 ± 2.34%, 28.6 days, 37.69 ± 4.85%, 28 days) compared to the PBS - injected control group, but 1 ㎍ and 5 ㎍ Fkn In the injected group, the blood flow was increased to 51.72 ± 0.4% and 77.83 ± 11.99% on the 28th day after ischemia, respectively, compared with the normal leg, and the blood flow was significantly increased compared with the control group (P = 0.01 , P = 0.012) (Figure 2b).

3. 3. CX3CR1CX3CR1 and FknFkn 의 기능을 차단하면 혈류량 개선이 저하된다.Blocking of the function of the blood flow is deteriorated.

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.
To investigate the relationship between Fkn-CX3CR1 response and angiogenesis, neutralizing anti-CX3CR1 antibody, neutralizing anti-Fkn antibody or control IgG was injected into the muscle of C57BL / 6 mice inducing ischemia and LDPI was measured. On the 28th day, blood flow in the muscle was measured as 25.94 ± 4.89% and 29.41 ± 4.59% in the muscle of the mice injected with neutralizing anti-CX3CR1 antibody or neutralizing anti-Fkn antibody (p = 0.037 and p = 0.01, respectively) Of LDPI was significantly lower than that of 46.25 ± 3.23% (FIG. 3). These results suggest that the interaction of Fkn-CX3CR1 contributes to the formation of new blood vessels in the ischemic muscle.

4. 4. CD11bCD11b ++ CX3CR1CX3CR1 + + 세포는 허혈 근육으로 이동한다.Cells migrate to ischemic muscle.

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.To investigate the role of CD11b + CX3CR1 + cells in the formation of new blood vessels after induction of ischemia, immunofluorescent staining was performed using anti-CD11b antibody (green) and anti-CX3CR1 antibody (red) in ischemic muscle. In normal tissues, a small number of CD11b + CX3CR1 + cells were distributed only around the extracellular blood vessels (arrow; yellow; FIG. 4A). On the fourth day of ischemia, a large number of cells migrated into the ischemic muscle (Fig. 4B), and many of them were CD11b + CX3CR1 + cells (arrow; yellow; Fig. On the 7th day of ischemia, the damaged muscle cells were completely removed, and several vessel structures were formed inside the ischemic muscle (Fig. 4D). After 3 weeks of ischemia, the newly formed blood vessels were composed of CX3CR1 + cells (arrow; red color; Fig. 4E), and when observed at 200x magnification, CD11b + CX3CR1 + cells were located at regular intervals (Arrow; yellow; Fig. 4F). After the ischemic injury, CD11b + CX3CR1 + cells migrated to the ischemic site and were found to be involved in the formation of new vascular structures at this site.

Claims (9)

CD11b+, CX3CR1+, CD45+, F4/80+, VEGFR2-, CD11c-, NK1.1- 및 CD3- 의 면역 표현형을 포함하며 혈관신생 촉진 기능을 나타내는 세포.A cell comprising an immunophenotype of CD11b + , CX3CR1 + , CD45 + , F4 / 80 + , VEGFR2 - , CD11c - , NK1.1 - and CD3 - and exhibiting angiogenesis promoting function. 삭제delete CCD11b+, CX3CR1+, CD45+, F4/80+, VEGFR2-, CD11c-, NK1.1- 및 CD3- 의 면역 표현형을 포함하는 세포를 포함하는 혈관신생 촉진용 조성물. CCD11b +, CX3CR1 +, CD45 + , F4 / 80 +, VEGFR2 -, CD11c -, NK1.1 - and CD3 - angiogenesis promoting composition for containing cells, including immune phenotype. 삭제delete 제3항에 있어서, Fkn (fractalkine) 단백질을 추가로 포함하는 것인, 혈관신생 촉진용 조성물.The composition for promoting angiogenesis according to claim 3, further comprising an Fkn (fractalkine) protein. CD11b+, CX3CR1+, CD45+, F4/80+, VEGFR2-, CD11c-, NK1.1- 및 CD3- 의 면역 표현형을 포함하는 세포를 포함하는 허혈성 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물.A cell comprising an immunophenotype of CD11b + , CX3CR1 + , CD45 + , F4 / 80 + , VEGFR2 - , CD11c - , NK1.1 - and CD3 - . 삭제delete 제6항에 있어서, 상기 허혈성 질환은 심부전, 고혈압성 심장질환, 부정맥, 선천성 심장질환, 심근경색, 뇌졸중, 말초혈관질환, 협심증, 뇌혈관성 치매, 관상동맥부전, 뇌부전 및 혈관부전으로 이루어진 군에서 선택된 것인, 허혈성 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물.7. The method of claim 6, wherein the ischemic disease is selected from the group consisting of heart failure, hypertensive heart disease, arrhythmia, congenital heart disease, myocardial infarction, stroke, peripheral vascular disease, angina pectoris, cerebrovascular dementia, coronary artery insufficiency, &Lt; / RTI &gt; or a pharmaceutically acceptable salt thereof, for the prophylaxis or treatment of ischemic diseases. 제6항에 있어서, Fkn (fractalkine) 단백질을 추가로 포함하는 것인, 허혈성 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물.
The pharmaceutical composition for preventing or treating ischemic diseases according to claim 6, further comprising an Fkn (fractalkine) protein.
KR1020120085341A 2012-08-03 2012-08-03 CD11b+CX3CR1+ cells and a composition for preventing or treating ischemic disease comprising the same KR101518369B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120085341A KR101518369B1 (en) 2012-08-03 2012-08-03 CD11b+CX3CR1+ cells and a composition for preventing or treating ischemic disease comprising the same
PCT/KR2013/007002 WO2014021682A1 (en) 2012-08-03 2013-08-02 Cd11b+ cx3cr1+ cells, use thereof and method for mass collection of same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120085341A KR101518369B1 (en) 2012-08-03 2012-08-03 CD11b+CX3CR1+ cells and a composition for preventing or treating ischemic disease comprising the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140018723A KR20140018723A (en) 2014-02-13
KR101518369B1 true KR101518369B1 (en) 2015-05-07

Family

ID=50266663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120085341A KR101518369B1 (en) 2012-08-03 2012-08-03 CD11b+CX3CR1+ cells and a composition for preventing or treating ischemic disease comprising the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101518369B1 (en)

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Am J Pathol. 2001 Oct,159(4):1521-30.
Expert Rev Cardiovasc Ther. 2004 Mar,2(2):271-83.
Genes Cancer. 2010 Jan,1(1):12-25.

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140018723A (en) 2014-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ballard et al. Vascular tenascin‐C regulates cardiac endothelial phenotype and neovascularization
Heil et al. Arteriogenesis versus angiogenesis: similarities and differences
Nicosia The aortic ring model of angiogenesis: a quarter century of search and discovery
Fawcett et al. The glial scar and central nervous system repair
Ueda et al. A potential cardioprotective role of hepatocyte growth factor in myocardial infarction in rats
Deindl et al. G-CSF administration after myocardial infarction in mice attenuates late ischemic cardiomyopathy by enhanced arteriogenesis.
Schachtrup et al. Fibrinogen triggers astrocyte scar formation by promoting the availability of active TGF-β after vascular damage
US7514261B2 (en) Platelet-derived growth factor protection of cardiac myocardium
Zhu et al. Enhanced angiogenesis promoted by human umbilical mesenchymal stem cell transplantation in stroked mouse is Notch1 signaling associated
RU2535966C2 (en) Cell-based therapy of ischemic tissue
US8685724B2 (en) In vitro techniques for use with stem cells
Duerrschmid et al. Tumor necrosis factor: A mechanistic link between angiotensin-II–induced cardiac inflammation and fibrosis
Ikhapoh et al. Synergistic effect of angiotensin II on vascular endothelial growth factor-A-mediated differentiation of bone marrow-derived mesenchymal stem cells into endothelial cells
Salmeron et al. Interleukin 1 alpha administration is neuroprotective and neuro-restorative following experimental ischemic stroke
Zhang et al. Comparisons of the therapeutic effects of three different routes of bone marrow mesenchymal stem cell transplantation in cerebral ischemic rats
Perrucci et al. Cyclophilin A modulates bone marrow-derived CD117+ cells and enhances ischemia-induced angiogenesis via the SDF-1/CXCR4 axis
JP4494793B2 (en) Methods for reducing angiogenesis
JP5823691B2 (en) Method for preparing cells for engraftment
Yan et al. Bone Marrow–derived Endothelial Progenitor Cells Promote Hematopoietic Reconstitution After Hematopoietic Stem Cell Transplantation
WO2007047963A2 (en) Use of bone-marrow derived stem cells to treat ischemia
KR101518369B1 (en) CD11b+CX3CR1+ cells and a composition for preventing or treating ischemic disease comprising the same
TWI823085B (en) neutrophil activation modulator
Ji et al. Multiple expressions of lymphatic markers and morphological evolution of newly formed lymphatics in lymphangioma and lymph node lymphangiogenesis
KR101419480B1 (en) A method for mobilization of CD11b+CX3CR1+ cells
Mao et al. Physiological function of the dynamic oxygen signaling pathway at the maternal-fetal interface

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180406

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190422

Year of fee payment: 5