KR101583666B1 - Composition for preventing or treating autoimmune diseases or transplant rejection comprising human fetal cartilage-derived cells - Google Patents
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Abstract
본 발명은 조직 이식 시 발생하는 면역반응을 억제/조절할 수 있는 태아연골유래 세포를 이용한 면역질환 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상기 태아연골유래 세포는 면역반응을 일으키지 않고, 오히려 활성화된 림프구의 증식을 억제하고, 상기 활성화 림프구에서 생성되는 면역 싸이토카인의 발현을 제어하는 특성을 지니고 있고, 증식 능력과 다양한 세포조직으로의 분화능력이 성체줄기세포에 비해 월등하여 손상된 조직의 재생과 함께 이식 시 발생할 수 있는 면역반응을 조절할 수 있는 면역조절제로서 유용하게 사용할 수 있다.The present invention relates to a composition for preventing or treating immune diseases using a fetal cartilage-derived cell capable of suppressing / regulating an immune response occurring during tissue transplantation. More particularly, the present invention relates to a composition for preventing or treating immune diseases, Inhibits the proliferation of activated lymphocytes and controls the expression of the immunocytokines produced by the activated lymphocytes. The proliferation ability and the ability to differentiate into various cell tissues are superior to those of adult stem cells, And can be usefully used as an immunomodulator that can regulate an immune response that may occur when transplanting together.
Description
본 발명은 손상된 조직을 재생하기 위한 새로운 면역조절용 조성물로서, 기존에 알려진 성체 줄기세포보다 증식력이나 세포 표현형 유지가 뛰어난 태아연골유래 세포를 이용한 면역질환의 예방 및 치료용 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a novel immunomodulating composition for regenerating damaged tissue, and more particularly, to a composition for preventing and treating immunological diseases using fetal cartilage-derived cells having superior proliferative power or cell phenotype maintenance than known adult stem cells.
난치성 조직 손상에 대한 치료 방법으로서 최근 줄기세포 및 조직공학을 이용한 이식치료법이 활발히 개발되고 있다. 하지만, 이러한 이식치료 기법으로는 치료효과가 뛰어나고 인체의 면역반응을 일으키지 않는 안정한 세포치료제를 개발하기 어렵다는 문제가 있다. 그 동안 여러 가지 성체 줄기세포를 개발하여 세포치료제로써 활용하기 위한 시도들이 진행되고 있지만, 면역반응이 없다는 것만 밝혀졌을 뿐 면역조절능력에 대한 확인은 아직 부분적으로만 진행되고 있다. Recently, transplantation therapy using stem cell and tissue engineering has been actively developed as a treatment method for intractable tissue injury. However, there is a problem that it is difficult to develop a stable cell therapy agent that does not cause the immune response of the human body because of the excellent therapeutic effect with such transplantation therapy technique. While many attempts have been made to develop adult stem cells and use them as cell therapy agents, only immune responses have been found, but identification of immunomodulatory ability has yet to be confirmed.
성체줄기세포는 지반, 연골, 골, 근육세포 등으로 분화가 가능한 줄기세포로 증식이 잘되어 조직재생을 위한 임상적 가치가 높은 세포이다. 기존에 중간엽줄기세포(mesenchymal stem cells)와 같은 특정 성체줄기세포가 자체로 면역반응을 일으키지 않고 면역억제능력이 있다는 보고(Placenta-Derived Multipotent Cells Exhibit Immunosuppressive Properties That Are Enhanced in the Presence of Interferon-γ, STEM CELLS,2006)가 나오고 있지만, 아직까지 면역조절능력을 가진 줄기세포에 대한 연구보고는 없는 상황이다. Adult stem cells are stem cells capable of differentiating into the ground, cartilage, bone, muscle cells, etc., and are highly proliferated and highly valuable for tissue regeneration. It has been reported that specific adult stem cells such as mesenchymal stem cells do not develop an immune response by itself and have immunosuppressive ability (see Placenta-Derived Multipotent Cells Exhibit Immunosuppressive Properties That Interference- , STEM CELLS, 2006), but there is no report yet on stem cells with immunomodulating ability.
생체의 면역작용을 강화하는 약물로 알려진 면역조절제는 여러 단계에서 면역응답기능에 장애가 생긴다고 증명된 암환자의 면역학적 배경을 바탕으로 치료에 면역촉진제 등을 사용하여 암환자의 면역기능을 증강하고 암에 대한 면역저항성도 유도하는, 이른바 비특이적 면역요법이 널리 시행되고 있다. 생균을 사용하는 경우, 역가의 안정성이나 부작용도 많으므로 정제한 균체성분으로서 세포벽 골격성분(CWS ; cell wall skeleton)이 자주 쓰인다. 면역조절제는 주로 암치료를 목적으로 사용되고 있다. Immunomodulators, known as drugs to enhance the immune function of living organisms, have been proven to have impaired immune response at various stages. Based on the immunological background of cancer patients, immune stimulating agents have been used to improve immune function in cancer patients. RTI ID = 0.0 > immunotherapy, < / RTI > When live cells are used, cell wall skeleton (CWS) is often used as a purified cell component because of its stability and side effects. Immunomodulators are mainly used for the purpose of cancer treatment.
따라서, 줄기세포 및 조직공학을 이용한 이식치료법을 시행 시 인체 내의 불필요한 면역반응을 선별적으로 조절할 수 있는 바람직한 면역조절제의 개발이 매우 중요한 실정이다. Therefore, it is very important to develop a desirable immunomodulator that can selectively control unnecessary immune responses in the human body when transplantation therapy using stem cell and tissue engineering is performed.
본 발명의 목적은 면역반응을 일으키지 않고, 오히려 활성화된 림프구의 증식을 억제할 수 있는 태아연골유래 세포를 이용한 면역질환의 예방 또는 치료용 조성물을 제공하는 데에 있다.It is an object of the present invention to provide a composition for preventing or treating immunological diseases using cells derived from fetal cartilage capable of inhibiting the proliferation of activated lymphocytes without causing an immune response.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명자는 태아연골조직으로부터 분리한 세포가 손상된 조직의 재생과 함께 이식 시 발생할 수 있는 면역반응을 조절함으로써 기존의 줄기세포의 한계점을 극복할 수 있다는 점을 밝혀내어 임상적으로 활용 가능한 면역조절용 조성물을 개발하기에 이르렀다.In order to achieve the above object, the present inventors have found that cells isolated from fetal cartilage tissue can overcome the limitations of existing stem cells by regulating damaged tissues and regulating immune responses that may occur during transplantation, The present inventors have developed an immunomodulating composition which can be used as an immunomodulating agent.
본 발명은 태아연골유래 세포를 유효성분으로 함유하는 면역질환의 예방 또는 치료용 조성물을 제공한다.The present invention provides a composition for preventing or treating immune diseases comprising cells derived from fetal cartilage as an active ingredient.
상기 태아연골유래 세포는 줄기세포의 표면항원 단백질을 발현할 수 있으며, 일실시예로는 상기 태아연골유래 세포는 성인의 골수유래 중간엽줄기세포 특이 표면항원인 CD29, CD44, CD90 및 CD105를 발현하면서도, 배아줄기세포 특이 표면항원인 SSEA4와 Oct-4를 발현할 수 있다.The fetal cartilage-derived cells can express surface antigen proteins of stem cells. In one embodiment, the fetal cartilage-derived cells express CD29, CD44, CD90, and CD105, which are bone marrow-derived mesenchymal stem cell- , But SSEA4 and Oct-4, which are specific surface antigen of embryonic stem cells, can be expressed.
상기 태아연골유래 세포는 활성화 림프구에서 생성되는 면역 싸이토카인의 발현을 제어할 수 있다.The fetal cartilage-derived cells can control the expression of the immunocytokines produced in activated lymphocytes.
보다 상세하게는, 상기 태아연골유래 세포는 면역반응 또는 염증반응에 관련된 TNF-α, IL-13, IFN-γ의 발현은 억제할 수 있다. 또한, 상기 태아연골유래 세포는 항염증 싸이토카인인 IL-10의 발현은 영향을 주지 않거나 증가시킴으로써 면역활성을 조절할 수 있다.More specifically, the fetal cartilage-derived cells can inhibit the expression of TNF-a, IL-13, and IFN-y associated with an immune response or an inflammatory reaction. In addition, the fetal cartilage-derived cells can control the immune activity by not affecting or increasing the expression of IL-10, an anti-inflammatory cytokine.
상기 면역 조절용 조성물은 태아연골유래 세포 추출물(cell extracts) 또는 분비물(secreted molecules)을 포함할 수 있다.The immunomodulating composition may comprise fetal cartilage-derived cell extracts or secreted molecules.
상기 태아연골유래 세포는 (a) 태아연골조직에서 연골세포를 분리하여 배양하는 단계; (b) 상기 (a) 단계에서 분리 배양된 세포에서 줄기세포의 표면항원 단백질을 발현하는 세포를 분리하는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계에서 분리된 세포의 증식능 및 다분화 능력을 확인하여 태아연골유래 줄기세포를 검증하는 단계를 통해 수득할 수 있다.The fetal cartilage-derived cells are prepared by: (a) separating and culturing chondrocytes in fetal cartilage tissue; (b) isolating cells expressing the surface antigen protein of the stem cells in the cells isolated and cultured in the step (a); And (c) confirming the proliferative capacity and pluripotency of the cells isolated in the step (b), thereby verifying the fetal cartilage-derived stem cells.
상기 태아연골유래 세포의 면역조절은 (a) 태아연골조직에서 분리한 세포와 동종 전혈에서 분리한 림프구를 함께 배양 시 세포에 대한 림프구의 증식여부를 분석하는 방법, (b) 면역인터페론으로 알려진 인터페론 감마에 반응시킨 태아연골조직에서 분리한 세포의 특성을 분석하는 방법, 또는 (c) 상기 (a) 단계에서 배양 시 분비되는 면역조절 싸이토카인을 확인하는 방법 중 어느 하나 또는 둘 이상의 방법을 통해 분석할 수 있다. Immunomodulation of the fetal cartilage-derived cells is carried out by (a) analyzing whether the cells isolated from fetal cartilage tissue and lymphocytes isolated from allogeneic whole blood are cultured together to proliferate lymphocytes, (b) interferon known as immunointerferon A method of analyzing the characteristics of cells separated from fetal cartilage tissue reacted with gamma, or (c) a method of identifying an immunomodulatory cytokine secreted upon culturing in step (a) .
본 발명에 따른 태아연골유래 세포는 면역반응을 일으키지 않고, 오히려 활성화된 림프구의 증식을 억제하고, 상기 활성화 림프구에서 생성되는 면역 싸이토카인의 발현을 제어하는 특성을 지니고 있고, 증식 능력과 다양한 세포조직으로의 분화능력이 성체줄기세포에 비해 월등하여 손상된 조직의 재생과 함께 이식 시 발생할 수 있는 면역반응을 조절할 수 있는 면역조절제로서 유용하게 사용할 수 있다.The fetal cartilage-derived cells according to the present invention do not cause an immune response but rather inhibit the proliferation of activated lymphocytes and control the expression of the immunocytokines produced in the activated lymphocytes. The proliferative ability and various cell tissues Can be used as an immunomodulator capable of regulating the immune response that may occur during transplantation as well as the regeneration of injured tissue.
도 1은 증식을 억제시킨 태아연골유래 세포와 동종의 혈액에서 분리한 림프구을 혼합배양 후 림프구의 증식을 분석한 결과 태아연골유래 세포가 면역반응을 유발하지 않음을 보여주는 것이다.
도 2는 증식을 억제시킨 태아연골유래 세포와 성인연골세포를 각각 ConA를 이용한 혼합림프구반응에 처리한 후 림프구의 증식을 분석한 결과 태아연골유래 세포가 콘카나발린 A에 의한 림프구의 활성화를 억제함을 보여주는 것이다.
도 3은 인터페론 자극 유무에 따른 태아연골유래 세포의 면역원성을 유세포분석기를 통하여 분석한 결과 태아연골유래 세포가 인터페론 감마(IFN-γ)에 의해 면역원성이 활성화되지 않음을 보여주는 것이다.
도 4는 증식을 억제시킨 태아연골유래 세포와 성인연골세포를 각각 콘카나발린 A를 이용한 혼합림프구 반응에 처리한 결과 태아연골유래 세포가 림프구에서 발현이 증가되는 면역 싸이토카인의 발현을 조절함을 보여주는 것이다.
도 5는 동물모델을 이용한 태아연골유래 세포의 염증 완화 효과를 보여주는 것이다.FIG. 1 shows that fetal cartilage-derived cells from the proliferation inhibited cells and the lymphocytes isolated from the blood of the same kind were mixed and cultured, and the proliferation of the lymphocytes was observed, indicating that the fetal cartilage-derived cells did not induce an immune response.
FIG. 2 is a graph showing the results of analysis of lymphocyte proliferation after treatment of mixed lymphocyte reaction with ConA in fetal cartilage-derived cells and adult chondrocytes suppressing proliferation, respectively. As a result, fetal cartilage-derived cells inhibited the activation of lymphocytes by concanavalin A. .
FIG. 3 shows that immunogenicity of fetal cartilage-derived cells according to presence or absence of interferon stimulation was analyzed by a flow cytometry analyzer to show that the fetal cartilage-derived cells were not activated by IFN-γ.
FIG. 4 shows that fetal cartilage-derived cells and progenitor cartilage cells treated with concha or valine A, respectively, regulate the expression of immunocytokines, which are expressed in lymphocytes. will be.
Fig. 5 shows the inflammation-relieving effect of fetal cartilage-derived cells using an animal model.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명은 손상된 조직의 재생과 함께 이식 시 발생할 수 있는 면역반응을 조절하여 기존의 줄기세포의 한계점을 극복할 수 있는 태아연골조직유래 세포를 유효성분으로 이용한 면역질환의 예방 또는 치료용 조성물을 제공한다.The present invention provides a composition for preventing or treating immune diseases using the cells derived from fetal cartilage tissue as an active ingredient which can overcome the limitations of existing stem cells by regulating the immune response that may occur during transplantation with regeneration of damaged tissue do.
즉, 태아연골조직으로부터 세포를 분리하여 동종의 림프구와 반응시켜 면역반응을 분석한 결과, 면역반응을 일으키지 않고 면역 조절 능력이 있음을 확인함으로써 임상적으로 활용 가능한 면역질환의 예방 또는 치료용 조성물을 제공한다.In other words, the cells were isolated from the fetal cartilage tissue and reacted with the same type of lymphocytes to analyze the immune response. As a result, it was confirmed that the immune response was not caused, and thus the composition for preventing or treating immune diseases clinically applicable to provide.
상기 태아연골유래 세포는 (a) 태아연골조직에서 분리한 세포와 동종 전혈에서 분리한 림프구를 함께 배양 시 세포에 대한 림프구의 증식여부를 확인하거나, (b) 면역인터페론으로 알려진 인터페론 감마에 반응시킨 태아연골조직에서 분리한 세포의 특성을 분석하거나, 또는 (c) 상기 (a) 단계에서 배양 시 분비되는 면역조절 싸이토카인을 확인하는 등의 방법으로 면역조절 기능을 확인할 수 있지만, 태아연골조직유래 세포의 면역조절 기능 여부 분석은 당업자에게 알려진 통상의 방법에 의해서도 분석 가능하므로, 이에 한정되는 것은 아니다.The fetal cartilage-derived cells can be obtained by (a) confirming the proliferation of lymphocytes in the cells when the cells isolated from the fetal cartilage tissue and the lymphocytes isolated from the allogeneic blood are co-cultured, or (b) reacting with interferon gamma known as immunointerferon (C) confirming the immunoregulatory cytokine secreted upon culturing in step (a). However, in the case of cells derived from fetal cartilage tissue-derived cells Can be analyzed by conventional methods known to those skilled in the art, and thus the present invention is not limited thereto.
상기 태아연골유래 세포는 성인의 골수유래 중간엽줄기세포 특이 표면항원인 CD29, CD44, CD90 및 CD105를 발현하면서도, 배아줄기세포 특이 표면항원인 SSEA4와 Oct-4를 발현할 수 있다.The fetal cartilage-derived cells express SSEA4 and Oct-4, which are specific surface antigen of embryonic stem cells, while expressing CD29, CD44, CD90 and CD105, which are bone marrow-derived mesenchymal stem cell-specific surface antigen in adults.
상기 태아연골유래 세포는 (a) 태아연골조직에서 연골세포를 분리하여 배양하는 단계; (b) 상기 (a) 단계에서 분리 배양된 세포에서 줄기세포의 표면항원 단백질을 발현하는 세포를 분리하는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계에서 분리된 세포의 증식능 및 다분화 능력을 확인하여 태아연골유래 줄기세포를 검증하는 단계를 통해 수득할 수 있다.The fetal cartilage-derived cells are prepared by: (a) separating and culturing chondrocytes in fetal cartilage tissue; (b) isolating cells expressing the surface antigen protein of the stem cells in the cells isolated and cultured in the step (a); And (c) confirming the proliferative capacity and pluripotency of the cells isolated in the step (b), thereby verifying the fetal cartilage-derived stem cells.
상기 태아연골조직에서 분리된 연골세포는 12-15주의 유산된 태아로부터 채취하여 콜라게나아제(Collagenase)를 사용하거나 마쇄(trituration)를 통해 수득할 수 있다. The chondrocytes isolated from the fetal cartilage tissue can be obtained from 12-15 week-aborted fetuses and obtained by using collagenase or trituration.
상기 태아연골유래 세포는 줄기세포의 표면항원 단백질을 발현할 수 있으며, 일실시예로는 상기 태아연골유래 세포는 성인의 골수유래 중간엽줄기세포 특이 표면항원인 CD29, CD44, CD90 및 CD105를 발현하면서도, 배아줄기세포 특이 표면항원인 SSEA4와 Oct-4를 발현할 수 있다.The fetal cartilage-derived cells can express surface antigen proteins of stem cells. In one embodiment, the fetal cartilage-derived cells express CD29, CD44, CD90, and CD105, which are bone marrow-derived mesenchymal stem cell- , But SSEA4 and Oct-4, which are specific surface antigen of embryonic stem cells, can be expressed.
상기 태아연골유래 세포는 활성화 림프구에서 생성되는 면역 싸이토카인의 발현을 제어할 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 태아연골유래 세포는 면역반응 또는 염증반응에 관련된 TNF-α, IL-13, IFN-γ의 발현은 억제할 수 있다. 또한, 상기 태아연골유래 세포는 항염증 싸이토카인인 IL-10의 발현은 영향을 주지 않거나 증가시킴으로써 면역활성을 조절할 수 있다.The fetal cartilage-derived cells can control the expression of the immunocytokines produced in activated lymphocytes. More specifically, the fetal cartilage-derived cells can inhibit the expression of TNF-a, IL-13, and IFN-y associated with an immune response or an inflammatory reaction. In addition, the fetal cartilage-derived cells can control the immune activity by not affecting or increasing the expression of IL-10, an anti-inflammatory cytokine.
일실시예로서, 상기 태아연골유래 세포에서의 중간엽줄기세포의 표면항원과 배아줄기세포의 표면항원의 동시 발현은 유세포분석(Fluorescent-Assisted Cell Sorting; FACS) 및 자기활성세포선별(Magnetic-Activated Cell Sorting; MACS) 방법을 포함한 면역화학적 분리 방법을 통해 분석할 수 있다.As an example, simultaneous expression of surface antigens of mesenchymal stem cells and surface antigens of embryonic stem cells in the fetal cartilage-derived cells can be performed using Fluorescent-Assisted Cell Sorting (FACS) and Magnetic-Activated Cell Sorting (MACS) method.
상기 태아연골유래 세포는 연골, 골, 근육, 피부 및 지방 세포를 포함하는 근골격계 조직세포; 신경세포; 간세포; 췌장세포; 심근세포; 및 혈관세포 중 어느 하나로 분화하는 다분화 능력을 가질 수 있다.The fetal cartilage-derived cells include musculoskeletal tissue cells including cartilage, bone, muscle, skin and fat cells; Nerve cells; Hepatocytes; Pancreatic cells; Myocardial cells; And vascular cells, as described above.
기존에 알려진 면역조절제는 주로 암치료에 국한되어 사용되고 있어 조직 이식이나 조직재생에 관한 치료제 역할은 수행할 수 없는 한계가 있는데, 본 발명의 태아연골유래 세포는 세포치료제로써 많이 연구되는 성체줄기세포보다 증식력이나 분화능이 뛰어나며, 동종에 면역반응을 일으키지 않고 면역반응을 조절할 수 있는 능력이 있다. 즉, 일 실시예에 따르면, 상기 태아연골유래 세포는 동종의 림프구에 자극을 주지 않고, 림프구 활성화를 유도할 경우에는 오히려 림프구의 증식이 감소되며, 특히 면역반응에 연관된 TNF-α, IL-13, IFN-γ의 발현은 억제하나 항염증 싸이토카인으로 알려진 IL-10의 발현은 영향을 주지 않거나 증가시킴으로써 면역활성이 조절되는 특성을 가지고 있다.Since the known immunomodulating agents are mainly used for cancer treatment, there is a limit in that they can not play a role of a therapeutic agent for tissue transplantation or tissue regeneration. The fetal cartilage-derived cells of the present invention are more likely to be used for cell therapy than adult stem cells It has excellent proliferation and differentiation potential, and has the ability to regulate the immune response without causing an immune response in the same species. That is, according to one embodiment, the cells of the fetal cartilage do not stimulate lymphocytes of the same type, but when the lymphocyte activation is induced, the proliferation of lymphocytes is decreased, and in particular, the TNF-a, IL-13 , But the immunoreactivity is regulated by inhibiting or increasing the expression of IL-10, which is known as an anti-inflammatory cytokine, but not IFN-γ.
본 발명에 따른 면역조절용 조성물은 세포치료제를 포함하지만, 이에 한정되지 않고 다양한 치료제 형태로 활용될 수 있다. 상세하게는 태아연골유래 세포 추출물(cell extracts) 또는 분비물(secreted molecules)을 포함할 수도 있다. 태아연골유래 세포 추출물(cell extracts) 또는 분비물(secreted molecules)은 태아연골유래 세포로부터 얻어질 수 있는 모든 형태의 것을 의미할 수 있으며, 세포 자체뿐만 아니라, 그 현탁액 내지 배양액 또는 이들의 농축물, 페이스트상물, 건조물, 희석물 또는 상기 세포의 대사를 통해 만들어지는 모든 생성물을 의미할 수 있다.
The composition for immunomodulation according to the present invention includes, but is not limited to, a cell therapy agent, and can be utilized in various therapeutic agent forms. Specifically, fetal cartilage-derived cell extracts or secreted molecules. Cell extracts or secreted cells derived from fetal cartilage may be of any type that can be obtained from fetal cartilage derived cells and may be used not only as a cell itself but also as a suspension or a culture thereof or a concentrate thereof, A supernatant, a dried product, a diluent, or any product produced through metabolism of the cell.
상기 면역질환은 자가면역질환, 염증성 질환 및 세포, 조직 또는 기관의 이식거부 질환일 수 있고, 상세하게는 관절염, 자가면역성 간염, 류마티스성 관절염, 골관절염, 인슐린 의존성 당뇨병, 궤양성 대장염, 크론병, 다발성 경화증, 자가면역성 심근염, 피부경화증, 중증근육무력증, 다발성 근육염/피부 근육염, 하시모토병, 자가면역 혈구감소증, 쇼그렌 증후군, 혈관염 증후군 및 전신홍반루푸스일 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.
The immunological diseases may be autoimmune diseases, inflammatory diseases, and graft-rejection diseases of cells, tissues or organs, and more particularly, arthritis, autoimmune hepatitis, rheumatoid arthritis, osteoarthritis, insulin dependent diabetes, ulcerative colitis, But are not limited to, multiple sclerosis, autoimmune myocarditis, scleroderma, severe muscular atrophy, multiple myositis / dermatomyositis, Hashimoto's disease, autoimmune cytopenias, Sjogren's syndrome, vasculitis syndrome and systemic lupus erythematosus.
본 발명의 일실시예의 면역질환의 예방 또는 치료용 조성물은 약제학적으로 허용가능한 담체와 혼합하여 다양하게 제조될 수 있다. 예를 들어, 결합제, 활택제, 붕해제, 부형제, 가용화제, 분산제, 안정화제, 현탁화제, 색소, 향료 등을 약제학적으로 허용가능한 담체로서 혼합하여 사용할 수 있다. 주사제의 경우는 완충제, 보존제, 무통화제, 가용화제, 등장화제, 안정화제 등을 혼합하여 사용할 수 있다. 주사제의 경우에는 단위 투약 앰플 또는 다수화 투약 형태로 제조할 수 있다. 또한, 국소 투여 시에는 기제, 부형제, 윤활제, 보존제 등을 사용할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니며, 본 발명의 기술분야에 속하는 당업자라면 다양한 형태로 본 발명의 면역질환의 예방 또는 치료용 조성물이 제제화될 수 있으며, 다양한 담체나 첨가제들을 포함할 수 있음을 이해할 것이다.
Compositions for the prevention or treatment of immune diseases in one embodiment of the present invention can be prepared in various ways by mixing with a pharmaceutically acceptable carrier. For example, a binder, a lubricant, a disintegrant, an excipient, a solubilizer, a dispersant, a stabilizer, a suspending agent, a coloring matter, a perfume or the like may be mixed and used as a pharmaceutically acceptable carrier. In the case of injections, a buffering agent, a preservative, an anhydrous agent, a solubilizing agent, an isotonic agent, a stabilizer and the like may be mixed and used. In the case of injections, they may be formulated in unit dosage ampoules or in multi-dose dosage forms. In topical administration, a base, an excipient, a lubricant, a preservative, etc. may be used. However, the present invention is not limited thereto. Those skilled in the art can formulate compositions for preventing or treating immune diseases of the present invention in various forms, and may include various carriers and additives. I will understand.
상기 조성물은 면역질환의 증상 정도에 따라 투여 방법이 결정되는데, 본 발명의 조성물은 쥐, 생쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁 내 경막 또는 뇌혈관 내 (intracerebroventricular) 주사에 의해 투여될 수 있다. 또한, 상기 조성물 중 유효성분의 투여량은 투여경로, 질병의 정도, 환자의 나이, 성별, 체중 등에 따라 달라질 수 있으며, 일일 1회 내지 수회 투여할 수 있다.
The composition of the present invention can be administered in various routes to mammals such as rats, mice, livestock, and humans, depending on the severity of the disease. All modes of administration may be expected, for example, by oral, rectal or intravenous, intramuscular, subcutaneous, intra-uterine or intracerebroventricular injections. The dosage of the active ingredient in the composition may vary depending on the route of administration, the severity of the disease, the age, gender, body weight, etc., and may be administered once to several times per day.
본 발명에서 있어서, "줄기세포"란 여러 종류의 신체 조직으로 분화할 수 있는 능력을 가진 세포, 즉 미분화세포이다. 상기 줄기세포에는 사람의 배아를 이용해 만들 수 있는 배아줄기세포(전분화능줄기세포; pluripotent stem cells)와 혈구세포를 끊임없이 만드는 골수세포와 같은 성체줄기세포(다분화능줄기세포; multipotent stem cells)가 있다.In the present invention, "stem cells" are cells having the ability to differentiate into various kinds of body tissues, that is, undifferentiated cells. The stem cells include embryonic stem cells (pluripotent stem cells) that can be made using human embryos and adult stem cells (multipotent stem cells) such as bone marrow cells that constantly make blood cells .
본 발명에서 있어서, "배아줄기세포(Embryonic Stem Cell)"란 수정한지 14일이 안된 배아기의 세포로서, 장차 인체를 이루는 모든 세포와 조직으로 분화할 수 있기 때문에 '전능세포' 혹은 '만능세포'로 불린다. 수정란은 세포분열을 통해 배반포를 형성하는데 그 안쪽에 내세포괴라는 세포덩어리가 있어 이것이 배아를 형성한다. 이 내세포괴의 세포를 배반포로부터 분리하여 배양하면, 분화는 일어나지 않지만 분화 능력은 여전히 가지는 배아줄기세포가 된다. In the present invention, the term "embryonic stem cell" refers to a cell of an embryonic stem that has undergone modification for 14 days, and can be differentiated into all the cells and tissues that constitute the human body. Lt; / RTI > An embryo forms a blastocyst through cell division, inside which there is a cell mass called an inner cell mass, which forms an embryo. When the cells of the inner cell mass are separated from the blastocyst and cultured, the differentiation does not occur but the embryonic stem cell still has differentiation ability.
본 발명에서 있어서, "성체줄기세포(Adult Stem Cell)"란 제대혈(탯줄혈액)이나 다 자란 성인의 골수와 혈액 등에서 추출해낸 것으로, 뼈와 간, 혈액 등 구체적 장기의 세포로 분화되기 직전의 원시세포다. 여기에는 조혈모세포(Hematopoietic Stem Cell)와 재생의학의 재료로 각광받고 있는 중간엽줄기세포(Mesenchymal Stem Cell), 신경줄기세포(Neural stem cell) 등이 있다. 이밖에 간이나 표피, 췌장 등에도 줄기세포가 있다. 상기 성체 줄기세포는 증식이 어렵고 쉽게 분화되는 경향이 강한 대신에 여러 종류의 성체 줄기세포를 사용하여 실제 의학에서 필요로 하는 장기 재생을 할 수 있을 뿐 아니라 이식된 후 각 장기의 특성에 맞게 분화할 수 있는 특성을 지니고 있다.In the present invention, "Adult Stem Cell" is extracted from cord blood and blood of a cord blood (umbilical cord blood) or a multiparous adult. It is a raw material just before being differentiated into specific organs such as bone, liver, Cells. These include hematopoietic stem cells and Mesenchymal Stem Cells, neural stem cells, which are widely used as materials for regenerative medicine. In addition, there are stem cells in the liver, epidermis, and pancreas. The adult stem cells are difficult to proliferate and tend to differentiate easily. Instead of using a variety of adult stem cells, they can be used for long-term regeneration required in actual medicine, .
본 발명에 있어서, "중간엽 줄기세포(mesenchymal stem cell, MSC)"는 뼈(bone), 연골(cartilage), 지방(fat), 힘줄(건), 신경 조직(nerve tissue), 섬유아세포(fibroblast) 및 근육 세포(muscle cell) 등 구체적인 장기의 세포로 분화되기 전의 다분화 전구 세포 (multipotent progenitor)를 말한다.In the present invention, the term "mesenchymal stem cell (MSC)" refers to a bone, a cartilage, a fat, a tendon, a nerve tissue, a fibroblast ) And muscle cells (muscle cells), such as specific organs before the differentiation of cells is called a multipotent progenitor (multipotent progenitor).
본 발명에서 있어서, "세포치료제"는 사람으로부터 분리, 배양 및 특수한 저작을 통해 제조된 세포 및 조직으로 치료, 진단 및 예방의 목적으로 사용되는 의약품(미국 FDA규정)으로서, 세포 혹은 조직의 기능을 복원시키기 위하여 살아있는 자가, 동종, 또는 이종세포를 체외에서 증식, 선별하거나 다른 방법으로 세포의 생물학적 특성을 변화시키는 등의 일련의 행위를 통하여 치료, 진단 및 예방의 목적으로 사용되는 의약품을 지칭한다. 세포치료제는 세포의 분화정도에 따라 크게 체세포치료제, 줄기세포치료제로 분류되며 본 발명은 특히 줄기세포치료제에 관한 것이다.
In the present invention, the term "cell therapeutic agent" is a medicament (US FDA regulation) used for the purpose of treatment, diagnosis and prevention of cells and tissues prepared by separation, culture and special works from human, Refers to a drug used for therapeutic, diagnostic and prophylactic purposes through a series of actions such as alive, homologous, or xenogeneic cell propagation, screening, or otherwise altering the biological characteristics of a cell to restore it. The cell therapy agent is classified into a somatic cell therapy agent and a stem cell treatment agent depending on the degree of cell differentiation, and the present invention particularly relates to a stem cell therapeutic agent.
이하, 본 발명을 실시예에 기초하여 보다 상세히 기술한다. 본 발명의 하기 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석된다. 본 발명에 인용된 참고문헌은 본 발명에 참고로서 통합된다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples. It should be understood that the following embodiments of the present invention are only for embodying the present invention and do not limit or limit the scope of the present invention. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. The references cited in the present invention are incorporated herein by reference.
실시예Example 1. One. 태아연골유래Fetal cartilage origin 세포에 의한 림프구의 반응 확인 Identification of lymphocyte response by cells
태아연골유래 세포와 인간말초혈액유래 림프구의 분리 및 배양을 위해 아주대학교 병원의 윤리위원회(IRB) 승인을 득하였으며, 태아연골유래 세포는 산본제일병원 또는 아주대병원의 산모로부터 수술 시 동의서를 받은 후 태아의 연골을 채취하였고, 인간말초혈액은 기증자 모집공고 후 건강한 기증자로부터 채혈하여 림프구를 분리하였다.(IRB) for the isolation and culture of fetal cartilage-derived cells and human peripheral blood-derived lymphocytes. The fetal cartilage-derived cells were obtained from Sanbon Jeil Hospital or Ajou University Hospital for consent at the time of surgery Human fetal cartilage was collected, and human peripheral blood was collected from healthy donors after the donor recruitment announcement, and lymphocytes were isolated.
태아연골유래 세포의 분리 방법 및 배양은 이전에 특허출원된 특허출원 제2013-0090233호[태아연골조직유래 줄기세포원 및 이를 포함하는 세포치료제]에 상세 기술된 내용과 같이 수행하였다. 즉, 채취된 연골 조직은 인산완충염식염수(PBS)로 수 차례 세척 후 잘게 잘라 0.1% 콜라게나아제(collagenase), 1% 소혈청(fetal bovine serum, FBS)이 함유된 배양배지(DMEM)를 처리하여 37℃, 5% CO2 조건의 인큐베이터에서 12시간 방치하여 세포를 분리하였다. 콜라게나아제에 의해 분리된 세포는 10% FBS가 함유된 배양배지로 세척하였으며 그 방법은 다음과 같다. 배양배지에 부유된 세포를 1700 rpm에서 10분간 원심분리 후 상층액을 제거하고 모아진 세포를 획득한 후 배양배지에 다시 부유시켰다. 이때 일부 세포를 트립판 블루(trypan Blue)로 염색 후 광학 현미경 하에서 혈구계수판을 이용하여 세포수를 측정하였다. 배양배지에 부유된 세포를 배양용기에 8×104/cm2의 농도로 분주한 후 37℃, 5% CO2 조건의 인큐베이터에서 배양하였다. 계대배양은 세포가 배양용기의 80~90% 정도를 채웠을 때 이루어졌다. Methods for the isolation and culturing of fetal cartilage-derived cells were carried out as described in detail in the previously filed patent application No. 2013-0090233 [Fetal cartilage tissue-derived stem cell source and cell therapy agent containing the same]. In other words, the collected cartilage tissue was washed several times with phosphate buffered saline (PBS), finely cut, and cultured in a culture medium (DMEM) containing 0.1% collagenase and 1% fetal bovine serum (FBS) And the cells were allowed to stand for 12 hours in an incubator at 37 ° C and 5% CO 2 . Cells isolated by collagenase were washed with a culture medium containing 10% FBS. The cells suspended in the culture medium were centrifuged at 1700 rpm for 10 minutes, the supernatant was removed, and the collected cells were collected and suspended again in the culture medium. At this time, some cells were stained with trypan blue, and cell numbers were measured using a hemocyte plate under an optical microscope. The cells suspended in the culture medium were placed in a culture container at a concentration of 8 × 10 4 / cm 2 and then cultured in an incubator at 37 ° C. and 5% CO 2 . Subculture was done when the cells filled 80 to 90% of the culture vessels.
특허출원 제2013-0090233호에 개시된 바와 같이, 상기 얻어진 태아연골유래 세포는 유세포분석기 (FACScantoⅡ)를 이용한 분석 결과, 골수유래 중간엽 줄기세포의 세포표면인자로 널리 알려진 CD29(Integrin β1 chain), CD44(HA receptor), CD 90(Thy-1), CD105(Endoglin)를 높은 수준으로 발현하였으며, 또한 배아유래 줄기세포의 특이 마커인 SSEA-4와 Oct-4을 발현하는 것으로 확인되었다.As described in Patent Application No. 2013-0090233, the obtained fetal cartilage-derived cells were analyzed by using a flow cytometer (FACScanto II), and found that CD29 (Integrin β1 chain), CD44 (4) and (4), which are specific markers of embryo-derived stem cells, as well as high levels of HA receptor, CD90 (Thy-1) and CD105 (Endoglin).
그리고, 말초혈액유래 림프구의 분리는 피콜(Ficoll)을 사용하여 일반적으로 전혈에서 림프구를 분리하는 방법을 사용하였다. In addition, the peripheral blood-derived lymphocytes were separated from the whole blood using Ficoll.
태아연골유래 세포에 의한 림프구의 반응을 확인하기 위하여 두 세포를 함께 배양하였다. 이때 태아연골유래 세포는 감마선(3000rad, 5분)을 처리하여 증식을 억제한 후 96well plate에 세포수를 102, 103 그리고 104개로 하여 분주하였다. 태아연골유래 세포 배양 16시간 후에 동종혈액에서 분리한 림프구를 같은 plate에 105개로 분주하여 4일간 함께 배양하였다. 이때, 태아연골유래 세포와 림프구의 세포 분주 비율을 1:1000, 1:100 그리고 1:10로 하였다. 그리고 분리된 림프구가 정상적으로 활성하는지를 확인하는 방법으로 림프구만 넣은 그룹 중 활성을 유도할 수 있도록 콘카나발린 A(concanavalin A; T cell mitogen)를 10㎍/㎖ 함께 넣어 4일간 배양하였다. 그 후에 부유해 있는 림프구와 상층액을 함께 채취하여 BrdU assay(Cell proliferation ELISA, BrdU, Roche Diagnostice, Germany)를 진행하였다.Two cells were cultured together to confirm lymphocyte reaction by fetal cartilage - derived cells. At this time, the fetal cartilage-derived cells were treated with gamma rays (3000 rad, 5 minutes) to inhibit proliferation, and the cells were divided into 10 2 , 10 3 and 10 4 cells in a 96-well plate. Cells derived from fetal cartilage After 16 hours, lymphocytes isolated from allogeneic blood were plated on the same plate at 10 5 and cultured together for 4 days. At this time, the cell division ratios of the fetal cartilage-derived cells and the lymphocytes were 1: 1000, 1: 100, and 1:10, respectively. To confirm the normal activity of the isolated lymphocytes, 10 μg / ml of concanavalin A (T cell mitogen) was added to induce the activity of the lymphocyte-only group for 4 days. After that, the floating lymphocytes and supernatant were collected and subjected to the BrdU assay (Cell proliferation ELISA, BrdU, Roche Diagnostice, Germany).
콘카나발린 A를 처리한 림프구는 처리하지 않는 림프구보다 증식이 증가됨을 보였다. 이것은 분리된 림프구가 정상적으로 활성화됨을 알 수 있었다. 그리고 태아연골유래 세포를 함께 처리한 그룹의 경우 림프구가 증식하지 않는다는 것을 확인하였다(도 1 참조). 이는 태아연골유래 세포에 의해서는 림프구를 활성화시키지 않는 특성을 지닌 것으로 판단되었다.Lymphocytes treated with concanavalin A showed increased proliferation over untreated lymphocytes. This indicates that the isolated lymphocytes were normally activated. And that the group treated with fetal cartilage-derived cells did not proliferate (see FIG. 1). It was judged that the cells did not activate lymphocytes by fetal cartilage - derived cells.
실시예Example 2. 2. 태아연골유래Fetal cartilage origin 세포에 의한 By cell 말초혈액유래Derived from peripheral blood 림프구의 증식 감소/억제확인 Reduction / inhibition of proliferation of lymphocytes
태아연골유래 세포, 성인연골세포와 인간말초혈액유래 림프구의 분리 및 배양을 위해 아주대학교 병원의 윤리위원회(IRB) 승인을 득하였으며, 태아연골유래 세포는 산본제일병원 또는 아주대병원의 산모로부터 수술 시 동의서를 받은 후 태아의 연골을 채취하였고, 성인연골세포는 아주대병원 정형외과에서 인공연골 치환술을 받는 환자로부터 수술 시 동의서를 받은 후 연골조직을 채취하였다. 인간말초혈액은 기증자 모집공고 후 건강한 기증자로부터 채혈하여 림프구를 분리하였다.(IRB) for the isolation and culturing of fetal cartilage-derived cells, adult chondrocytes and human peripheral blood-derived lymphocytes. The fetal cartilage-derived cells were obtained from Sanbon Jeil Hospital or Ajou University Hospital, After receiving consent, fetal cartilage was collected. Adult chondrocytes were obtained from the patients who underwent artificial cartilage replacement in the orthopedic department of Ajou University Hospital. Human peripheral blood was collected from healthy donors after the donor recruitment announcement, and lymphocytes were isolated.
태아연골유래 세포의 분리 방법 및 배양은 앞선 실시예와 동일하게 수행하였으며, 말초혈액유래림프구의 분리는 피콜(Ficoll)을 사용하여 일반적으로 전혈에서 림프구를 분리하는 방법을 사용하였다. Separation and culture of fetal cartilage-derived cells were carried out in the same manner as in the previous example. In order to separate peripheral blood-derived lymphocytes, Ficoll was used to generally separate lymphocytes from whole blood.
태아연골유래 세포의 림프구 증식 억제를 확인하기 위한 방법으로 혼합림프구 반응을 시행하였다. 이때 태아연골유래 세포는 감마선(3000rad, 5분)을 처리하여 증식을 억제한 후 96 well plate에 세포수를 103 그리고 104개로 하여 분주하였다. 태아연골유래 세포 배양 16시간 후에 동종혈액에서 분리한 림프구를 같은 plate에 105개 분주하여 4일간 함께 배양하였다. 이때, 태아연골유래 세포와 림프구의 세포 분주 비율을 1:100과 1:10으로 하였다. 그리고 림프구의 활성을 유도할 수 있도록 콘카나발린 A (T cell mitogen)를 10㎍/㎖ 함께 넣어 4일간 배양하였다. 그 후에 부유해 있는 림프구와 상층액을 함께 채취하여 BrdU assay(Cell proliferation ELISA, BrdU, Roche Diagnostice, Germany)를 진행하였다. 그리고, 비교군으로 사용된 성인연골세포 또한 같은 방법을 사용하여 실험을 진행하였다.Mixed lymphocyte reaction was performed as a method to confirm the inhibition of lymphocyte proliferation of fetal cartilage - derived cells. At this time, the fetal cartilage-derived cells were treated with gamma rays (3000 rad, 5 minutes) to inhibit proliferation, and the cells were divided into 10 3 and 10 4 cells in a 96-well plate. Fetal cartilage-derived cells were cultured 16 hours after the injection of 10 5 lymphocytes isolated from allogeneic blood on the same plate for 4 days. At this time, the cell division ratio of the fetal cartilage-derived cells and the lymphocytes was 1: 100 and 1:10. And 10 μg / ml of concha or valine A (T cell mitogen) was added for 4 days to induce lymphocyte activity. After that, the floating lymphocytes and supernatant were collected and subjected to the BrdU assay (Cell proliferation ELISA, BrdU, Roche Diagnostice, Germany). In addition, the test was performed using the same method for adult chondrocytes used as the comparative group.
콘카나발린 A를 처리한 림프구는 처리하지 않는 림프구보다 증식이 증가됨을 보였다. 그리고 태아연골유래 세포를 함께 처리한 그룹의 경우 태아연골유래 세포의 수가 증가할수록 림프구의 증식이 감소한 것을 확인하였다(도 2 참조). 태아연골유래 세포가 콘카나발린 A로 활성화된 림프구의 증식을 억제할 수 있는 특성을 지닌 것으로 판단되었다. 반면에 성인연골세포의 경우 림프구가 활성화되어 증식됨을 보였다. 이는 성인연골세포의 경우 림프구 증식을 억제하는 능력이 없다는 것을 알 수 있다.Lymphocytes treated with concanavalin A showed increased proliferation over untreated lymphocytes. In the group treated with fetal cartilage-derived cells, the proliferation of lymphocytes was decreased as the number of fetal cartilage-derived cells increased (see FIG. 2). It was concluded that fetal cartilage - derived cells have the property of inhibiting the proliferation of concha or valine A - activated lymphocytes. On the other hand, adult chondrocytes showed activated lymphocyte proliferation. It can be seen that adult chondrocytes are not capable of inhibiting lymphocyte proliferation.
실시예Example 3. 3. 태아연골유래Fetal cartilage origin 세포의 면역원성 확인 Identification of cell immunogenicity
면역인터페론으로 알려진 인터페론 감마(IFN-γ)를 200 Units/ml로 7일간 함께 처리함으로써 태아연골유래 세포에 세포매개성 면역반응을 유도한 후 태아연골유래 세포 표면의 특성을 유세포분석기를 통하여 확인하였다. After culturing for 7 days with 200 units / ml of interferon gamma (IFN-γ) known as immunointerferon, the cell-mediated immune response was induced in the fetal cartilage-derived cells and the characteristics of the fetal cartilage-derived cell surface were confirmed by flow cytometry .
백혈구의 1형으로 장기이식 시 타인의 장기가 체내에 들어오면 인체에서 이물로 인식하여 체외로 방출하려고 하며 심한 거부반응을 일으키는 것으로 알려진 사람백혈구항원(human leukocyte antigen, HLA) ABC와 DR을 분석하였다. 그 결과 태아연골유래 세포는 인터페론 자극에 상관없이 사람 백혈구항원이 나타나지 않는 것을 확인하였다(도 3 참조).The leukocyte antigen (HLA) ABC and DR, which are known to cause severe rejection when organ organs enter the body when they are transplanted into a
또한, 면역반응에서 항원제시세포의 T세포로 신호전달 유도 시 활성화되는 공동자극 분자인 CD80, CD86 (B7.1, B7.2)의 활성이 나타나는지를 분석한 결과, CD80에서는 변화가 없음을 확인하였다(도 3 참조).In addition, we analyzed whether CD80, CD86 (B7.1, B7.2), which is a co-stimulatory molecule that is activated upon induction of signal transduction from the immune response to antigen-presenting cell T cells, (See FIG. 3).
실시예Example 4. 4. 태아연골유래Fetal cartilage origin 세포의 Cell 싸이토카인Cytokine 생성 produce
앞선 결과들을 통하여 태아연골유래 세포가 면역반응을 일으킬 수 있는 항원을 가지고 있지 않고, 동종 림프구의 증식을 억제하는 것을 확인하였다. 다음 실험으로는 태아연골유래 세포의 싸이토카인 생성을 확인하기 위하여 혼합림프구 반응을 시행하였다. 이때 태아연골유래 세포는 감마선(3000rad, 5분)을 처리하여 증식을 억제한 후 12 well plate에 세포수를 105 그리고 106개로 하여 분주하였다. 16시간 후에 분리한 림프구를 106 분주하였다. 이때, 태아연골유래 세포와 림프구의 세포 분주 비율을 1:10 그리고 1:1로 하였다. 그리고 림프구의 활성을 유도할 수 있도록 콘카나발린 A(T cell mitogen)를 10㎍/㎖ 함께 넣어 4일간 배양하였다. 비교군으로는 동종 림프구와 콘카나발린 A를 처리한 림프구, 그리고 태아연골유래 세포를 배양한 것으로 하였다. 배양 4일 후 상층액을 모은 후 부유해 있는 림프구를 제거하기 위하여 2000rpm, 5분간 원심분리 후 다시 상층액을 모아 싸이토카인-ELISA 분석(eBioscience, Ready-SET-Go ELISA set)을 진행하였다.Previous results showed that the fetal cartilage - derived cells did not have an antigen capable of causing an immune response and inhibited the proliferation of allogeneic lymphocytes. In the next experiment, mixed lymphocyte reaction was performed to confirm the cytokine production of fetal cartilage-derived cells. At this time, the fetal cartilage-derived cells were treated with gamma rays (3000 rad, 5 minutes) to inhibit proliferation and were divided into 10 5 and 10 6 cells in a 12-well plate. After 16 hours, the separated lymphocytes were divided into 10 6 parts. At this time, the cell division ratio of the fetal cartilage-derived cells and the lymphocytes was 1:10 and 1: 1. And 10 μg / ml of concha or valine A (T cell mitogen) was added for 4 days to induce lymphocyte activity. As a comparative group, allogeneic lymphocytes, lymphocytes treated with concanavalin A, and fetal cartilage derived cells were cultured. After 4 days of culture, the supernatant was collected, centrifuged at 2000 rpm for 5 minutes to remove floating lymphocytes, and the supernatant was collected again and subjected to cytokine-ELISA analysis (eBioscience, Ready-SET-Go ELISA set).
급성면역반응이나 염증반응에 나타나는 싸이토카인인 종양괴사인자-알파(Tumor necrosis factor-alpha, TNF-α)는 콘카나발린 A에 의하여 활성화된 림프구 그룹에서는 생성이 되었지만, 태아연골유래 세포와 함께 배양한 그룹에서는 생성되지 않는 것을 확인하였다(도 4(A) 참조). Tumor necrosis factor-alpha (TNF-α), a cytokine that appears in acute immune or inflammatory responses, was produced in the lymphocyte group activated by concanavalin A, but not in the cultured cells of fetal cartilage-derived cells Group (Fig. 4 (A)).
또한, 활성화 보조성 T세포(helper T cell)에서 생성하는 림포카인인 인터루킨-13(interleukin-13, IL-13)과 염증반응이나 면역자극에 의해 T세포에서 생성되는 인터페론-감마(interferon-gamma, IFN-γ)의 경우, 태아연골유래 세포의 수와 림프구 수의 비율이 1:10보다 1:1의 경우 생산량이 감소하는 것을 확인하였다(도 4(B), 도 4(C) 참조).In addition, interleukin-13 (IL-13), a lymphocyte produced in activated helper T cells, and interferon-gamma produced in T cells by inflammatory and immunostimulatory responses, gamma, IFN-y), the production was decreased when the ratio of the number of fetal cartilage-derived cells to the number of lymphocytes was 1: 1 compared to 1:10 (see FIGS. 4 (B) and 4 ).
조절 T세포(regulatory T cell)이나 수지상세포에서 생성하는 인터루킨-10(interleukin-10, IL-10)은 자기조직을 공격하는 면역세포를 억제시켜 면역관용을 유도하여 항염증제로 활용이 되는 싸이토카인으로서, 태아연골유래 세포와 림프구를 반응시킬 경우 태아연골유래 세포의 비율이 커질수록 인터루킨-10의 생산량이 증가됨을 확인하였다(도 4(D) 참조). Interleukin-10 (IL-10), which is produced by regulatory T cells or dendritic cells, is a cytokine that is used as an anti-inflammatory agent by inducing immune tolerance by inhibiting immune cells that attack self- As shown in FIG. 4 (D), when the fetal cartilage-derived cells and lymphocytes were reacted, the production of interleukin-10 was increased as the proportion of fetal cartilage-derived cells increased.
동일한 방법으로 성인의 골수에서 분리한 세포를 림프구와 반응시킬 경우, 태아연골유래 세포와 동일한 경향으로 인터페론-감마의 생성이 감소됨을 확인하였다(도 4(E) 참조). 하지만 면역관용에 작용하는 인터루킨-10의 생성은 세포 수가 증가할수록 감소함을 보였다(도 4(F) 참조).
When the cells isolated from adult bone marrow were reacted with lymphocytes in the same manner, it was confirmed that interferon-gamma production was reduced with the same tendency as in fetal cartilage-derived cells (see FIG. 4 (E)). However, the production of interleukin-10, which acts on immune tolerance, decreased as the number of cells increased (see Fig. 4 (F)).
실시예Example 5. 5. 태아연골유래Fetal cartilage origin 세포의 염증 부종 완화 효과 Inflammatory edema mitigation effect of cells
앞선 결과들을 통하여 태아연골유래 세포의 면역 관용을 확인할 수 있었고, 항염증인자인 인터루킨-10(interleukin-10, IL-10)이 증가되고 염증인자인 종양괴사인자-알파(Tumor necrosis factor-alpha, TNF-α)와 인터페론-감마(Interferon-gamma, IFN-γ)가 감소하는 것을 보였다. 다음 실험으로는 동물모델을 이용하여 태아연골유래 세포의 염증 완화 효과를 확인하였다. 랫트(Rat)의 무릎 관절강 내에 세포성 면역반응을 유도하는 물질인 완전프로인트항원보강제(Complete Freund’s adjuvant, CFA)를 인슐린 주사기를 이용하여 100㎍의 함량인 100㎕를 주입하여 염증을 유도하였다. 완전프로인트항원보강제 주입 후 4일째 태아연골유래 세포 5x106 cells를 50㎕으로 만들어 인슐린 주사기를 이용하여 동일한 위치에 주입하였다. 비교군으로는 염증을 유도하지 않은 정상 랫트, 완전프로인트항원보강제와 태아연골유래 세포가 아닌 식염수(Phosphate buffered saline, PBS)를 주입한 랫트, 완전프로인트항원보강제 주입하여 염증을 유도한 후 아무것도 넣지 않은 랫트, 그리고 동일방법으로 염증 유도 후 임상에서 사용되는 염증 치료제인 트리암시놀론(Triamcinolone)을 0.5mg을 주입한 랫트로 하였다. 이때 모든 그룹에서는 동일한 양을 주입하였다. 이후 매일 랫트의 무릎 둘레를 측정하여 부종의 정도를 관찰하였다.Tumor necrosis factor-alpha (TNF), which is an inflammatory factor, is increased by interleukin-10 (IL-10) and anti-inflammatory drugs -α) and interferon-gamma (IFN-γ) were decreased. In the next experiment, the effect of inflammation on fetal cartilage-derived cells was confirmed using an animal model. A complete Freund's adjuvant (CFA), a substance that induces a cell-mediated immune response in the rat knee joint cavity, was injected with 100 μl of 100 μl of insulin syringe to induce inflammation. Four days after the injection of the complete Freund's adjuvant, 5 × 10 6 cells of fetal cartilage-derived cells were made into 50 μl and injected at the same position using an insulin syringe. As a comparative group, normal rats without induction of inflammation, complete Freund's adjuvant, and rats injected with phosphate buffered saline (PBS) instead of fetal cartilage-derived cells were injected with complete Freund's adjuvant to induce inflammation, And rats injected with 0.5 mg of triamcinolone, which is a therapeutic agent for inflammation used in clinical practice after induction of inflammation, were used. At this time, all groups injected the same amount. After that, the knee circumference of the rats was measured every day and the degree of edema was observed.
완전프로인트항원보강제를 주입한 후 4일째 랫트의 무릎 둘레를 측정한 결과 정상 랫트에 비하여 둘레가 증가, 부종이 생긴 것을 확인하였다. 염증 완화를 위하여 관절내 주사를 하는 트리암시놀론은 스테로이드제로써 이를 처리한 그룹의 랫트는 약물 처리 후 2일째부터 무릎 둘레가 줄어듦으로써 부종이 감소함을 확인하였다(도 5 참조). On the 4th day after injection of the complete Freund's adjuvant, the peripheral area of the rats was measured, and it was confirmed that the peripheral area increased and edema occurred compared with the normal rats. Triamcinolone, which is injected intra-articularly for the relief of inflammation, was a steroid agent, and it was confirmed that the rats in the group treated with this treatment had decreased edema due to reduction of the knee circumference from the 2nd day after the drug treatment (see FIG. 5).
면역조절 능력을 가지고 있는 태아연골유래 세포를 주입한 그룹의 랫트에서는 7일째부터 무릎 둘레가 줄어듦으로써 부종이 감소함을 확인하였다(도 5 참조).
In rats injected with fetal cartilage-derived cells having immunomodulating ability, edema was reduced as the knee circumference decreased from day 7 (see FIG. 5).
Claims (9)
(a) 태아연골조직에서 연골세포를 분리하여 배양하는 단계;
(b) 상기 (a) 단계에서 분리 배양된 세포에서 중간엽줄기세포와 배아줄기세포의 표면항원 단백질을 동시에 발현하는 세포를 분리하는 단계; 및
(c) 상기 (b) 단계에서 분리된 세포의 증식능 및 다분화 능력을 검증하여 태아연골조직유래 줄기세포원을 수득하는 단계를 거쳐 수득되는 것을 특징으로 하는 자가면역질환 또는 세포, 조직 또는 기관의 이식거부 질환의 예방 또는 치료용 약학조성물.[Claim 2] The method according to claim 1, wherein the fetal cartilage-
(a) separating and culturing chondrocytes in fetal cartilage tissue;
(b) separating mesenchymal stem cells and cells expressing the surface antigen protein of embryonic stem cells simultaneously in the cells isolated and cultured in step (a); And
(c) a step of obtaining a stem cell source derived from a fetal cartilage tissue by verifying the proliferative capacity and pluripotentiality of the cells isolated in the step (b), thereby producing an autoimmune disease or a cell, tissue or organ A pharmaceutical composition for the prevention or treatment of graft rejection disease.
The use according to claim 1, wherein the autoimmune disease or cell, tissue or organ transplant rejection disease is selected from the group consisting of insulin dependent diabetes mellitus, Crohn's disease, multiple sclerosis, scleroderma, severe muscle weakness, Hashimoto's disease, autoimmune cytopenias, Sjogren's syndrome, Lupus erythematosus, and lupus erythematosus. 2. A pharmaceutical composition for preventing or treating autoimmune disease or a cell, tissue or organ transplant rejection disease.
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