KR101687031B1 - 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 상태 및 골 질환의 치료에 있어서 인간 골-형성 세포 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 특히 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 질환 및 상태의 치료에 있어서 단리된 골-형성 세포의 신규한 치료적 용도에 관한 것이다.

Description

면역결핍 또는 면역억제와 연관된 상태 및 골 질환의 치료에 있어서 인간 골-형성 세포{HUMAN BONE-FORMING CELLS IN THE TREATMENT OF CONDITIONS AND BONE DISEASES ASSOCIATED WITH IMMUNODEFICIENCY OR IMMUNOSUPPRESSION}
본 발명은 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 상태 및 골 질환의 치료에 있어서 골-형성 세포의 치료적 이용에 관한 것이다.
면역결핍 장애는 면역 시스템의 저하된 기능이 다양한 기회 감염 또는 상태에 대한 환자의 증가된 감수성을 야기하는 중증 상태의 다양한 군을 나타낸다.
면역결핍은 또한 면역억제제의 투여 (예를 들어, 이식된 기관의 거부를 방지하기 위함) 로부터 또는 기타 병리학, 예컨대, 예를 들어, 화학요법으로 지도되는 치료의 부작용으로서 기인할 수 있다.
면역결핍 장애에 있어서 추가의 치료 양식에 대한 필요가 존재한다.
인간 간엽 줄기 세포 (MSC) 는 높은 수준의 인간 백혈구 항원 (HLA) 클래스 I 을 발현하고 HLA 클래스 II 는 발현하지 않으나, 인터페론 γ (IFN γ) 로 자극함으로써 후자를 발현하도록 유도될 수 있다 (Le Blanc et al. 2003. Exp Hematol 31: 890-6).
MSC 가 또한 항원-제시 세포로서 작용할 수 있다는 것이 보고되었다. 이 기능은 좁은 시간 창 내에서 및 오직 IFNγ 투여 및/또는 자극 후에야 관찰되었으나, 미-자극된 MSC 에 대해서는 관찰되지 않았다. 특이적 항원 (칸디다 알비칸스(Candida albicans ) 또는 파상풍 톡소이드로부터) 의 존재 하에서, MSC 세포는 낮은 IFNγ 수준의 자가조절 분비에 의해 HLA 클래스 II 항원 발현을 상향-조절할 수 있다. 그러나, 배양물 내 IFNγ 농도가 증가하는 경우, HLA 클래스 II 발현이 하향-조절되고 MSC 의 APC 기능이 억제된다 (Stagg et al. 2006. Blood 107: 2570-7; Chan et al. 2006. Blood 107: 4817-24).
해면 뼈로부터의 또는 세포주로부터의 골모세포가 면역적격이고 동종이형 말초 혈액 단핵 세포를 자극한다는 것이 밝혀졌다 (Skjodt et al. 1989. Immunology 68: 416-20).
발명의 상세한 설명
다르게 정의되지 않는다면, 기술적 과학적 용어를 포함하여 본 발명을 공개하면서 사용된 모든 용어는 본 발명에 속하는 당업자에게 통상적으로 이해되는 의미를 갖는다.
본원에서 사용되는 단수형에는 문맥에서 명확하게 다르게 표시하지 않는 한 단수형 및 복수형이 모두 포함된다. 예를 들어, "세포" 는 하나의 또는 하나 초과의 세포를 말한다.
본원에서 사용되는 "포함하는", "포함하다" 및 "~ 로 포함되는" 이라는 용어는 "포함되는", "포함되다" 또는 "함유하는", "함유하다" 와 동의어로 사용되고, 포괄적이거나 개방적이며, 부가적 비-언급된 일원, 요소 또는 방법 단계를 배제하지 않는다.
종결점에 의한 수치 범위 한정에는 언급된 종결점 뿐 아니라 범위 내에 포함되는 모든 숫자 및 분수가 포함된다.
파라미터, 양, 시간 기간 등과 같은 측정값을 언급하는 경우 본원에서 사용되는 "약" 이라는 용어는, 구체적인 값의 그리고 그로부터의 +/-10% 이하, 바람직하게는 +/-5% 이하, 더욱 바람직하게는 +/-1% 이하, 더욱더 바람직하게는 +/-0.1% 이하의 변화값을, 이러한 변화값이 공개된 발명에서 수행하기에 적합하다면 포함한다. 수식어 "약" 으로 언급되는 값은 그 자체가 또한 구체적으로, 그리고 바람직하게 공개되는 것으로 이해된다.
본 명세서에서 언급된 모든 문헌은 그 전체가 참조로서 본원에 포함된다. 특히 본원에서 구체적으로 언급되는 모든 문헌의 교시가 참조로서 인용된다.
본 발명자는 놀랍게도 골-형성 세포가 예상되는 골재생 작용에 부가하여 잠재적 항원 제시 세포 (APC) 특성을 나타내고, 따라서 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 질환 및 상태의 치료에 유용하다는 것을 인지했다.
유리하게는, 본 발명자는 또한 골-형성 세포, 예컨대 특히 단리된 간엽 줄기 세포 (MSC) 또는 골수 간질 세포 (BMSC) 로부터 분화에 의해 시험관 내 수득가능한 골-형성 세포가, 구별되는 면역학적 마커 (예컨대, 예를 들어, HLA 클래스 II 항원) 및 활성화 또는 자극 (예컨대, 예를 들어, 인터페론 감마에 의함) 과 실질적으로 독립된 항원 제시 세포 특성을 나타낼 수 있음을 발견했다. 상기 APC 마커 및 특성은 이처럼 활성화 또는 자극에 뒤이은 좁은 시간 창에 필연적으로 한정되지 않는다. 이러한 비교적 안정된 APC 특성이 골-형성 세포를 상기 질환 및 상태의 치료에 있어서 유리한 제제로 만든다.
따라서, 양상들에서 본 발명은 하기를 제공한다:
- 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 질환 또는 상태의 치료에 이용하기 위한 단리된 골-형성 세포;
- 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 질환 또는 상태의 치료용 약제의 제조를 위한 단리된 골-형성 세포의 용도;
- 대상에게 예방적 또는 치료적 유효량의 단리된 골-형성 세포를 투여하는 것을 포함하는, 그러한 치료가 필요한 대상에서 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 질환 또는 상태의 방지 및/또는 치료 방법;
- 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 질환 또는 상태의 치료에 이용하기 위한 단리된 골-형성 세포를 포함하는 약학적 조성물.
특정 성분과 관련하여 "단리하는" 이라는 용어는 하나의 성분을, 그 성분이 그로부터 "단리되는" 조성물의 하나 이상의 다른 성분으로부터 분리하는 것을 뜻한다. 세포 또는 세포 집단과 관련하여 본원에서 사용되는 "단리되는" 이라는 용어는 또한 그러한 세포 또는 세포 집단이 동물 또는 인간 신체의 부분을 형성하지 않으나, 그로부터 제거 또는 분리되는 것, 예컨대, 예를 들어, 세포 배양 내에서 유지 및/또는 번식되는 것을 의미한다.
골-형성 세포는 바람직하게는 동물 기원, 더욱 바람직하게는 비-인간 포유류 기원이 포함되는 포유류 기원 및 더욱더 바람직하게는 인간 기원일 수 있다.
골-형성 세포는 대상 예컨대 바람직하게는 인간 또는 비-인간 포유류 대상의 생물학적 샘플 (즉, 대상으로부터 제거되고 그의 세포를 포함하는 샘플) 로부터 수득되거나 유래할 수 있다.
골-형성 세포는 바람직하게는 자가형 투여 (즉, 그로부터 세포가 수득되거나 유래된 동일한 대상에게 투여됨) 또는 동종이형 투여 (즉, 그 세포가 수득되거나 유래된 대상은 아니나 동일한 종에 속하는 대상에게 투여됨) 에 사용될 수 있다. 또한 상기 골-형성 세포의 이종 투여 (즉, 하나의 종의 대상으로부터 수득되거나 유래된 세포가 다른 종의 대상으로 투여됨) 도 가능할 수 있다.
바람직하게는 본원에서, 인간 골-형성 세포는 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 질환 또는 상태를 갖는 인간 대상에게 자가형 또는 동종이형 투여를 위해 사용될 수 있다.
본원에서 사용되는 "골-형성 세포" 라는 용어는 일반적으로 골 물질 및/또는 골 매트릭스의 형성에 기여할 수 있는 세포를 언급하고, 개별적으로 골발생 분화 경로를 따라 부분적으로 또는 완전히 진행된 단리된 세포 또는 세포 집단을 뜻한다. 제한 없이, 골-형성 세포는 개별적으로 골조상세포, 골모세포, 골세포 및 당업계에 알려진 골발생 계통의 기타 세포 유형을 포함한다.
당업자는 이처럼 일반적으로 본원에서 의도된 "골-형성 세포" 라는 용어의 경계를 이해한다. 그럼에도 불구하고, 제한이 아닌 추가적 안내의 수단으로서 본 골-형성 세포는 하기 특징 중 임의의 하나 이상 또는 전부를 나타낼 수 있다:
a) 상기 세포는 알칼리성 포스파타아제 (ALP), 더욱 구체적으로 골-간-신장 유형의 ALP 의 발현을 포함한다;
b) 상기 세포는 프로콜라겐 유형 1 아미노-말단 프로펩티드 (P1NP), 오스테오넥틴 (ON), 오스테오폰틴 (OP), 오스테오칼신 (OCN) 및 골 시알로프로틴 (BSP) 중 임의의 하나 이상 또는 전부의 발현을 포함한다;
c) 상기 세포는 외부 환경을 광화하거나, 칼슘-함유 세포외부 매트릭스를 합성하는 능력의 증거를 보인다(예를 들어, 골발생 배지에 노출되었을 때; Jaiswal et al. 1997. J Cell Biochem 64: 295-312 참조). 세포 내부 칼슘 축적 및 매트릭스 단백질 내로의 침전은 통상적으로는, 예를 들어 45Ca2 + 내에서 배양하고, 세척하고 재-배양한 후, 세포 내부에 존재하거나 세포 외부 매트릭스에 침전된 방사능 활성을 측정함으로써 (미국 특허 제 5,972,703 호), 또는 알리자린 레드-기재 광화작용 검정 (Alizarin red-based mineralization assay)(예를 들어, Gregory et al. 2004. Analytical Biochemistry 329: 77-84 참조) 을 사용하여 측정될 수 있다;
d) 상기 세포는 실질적으로 지방세포 계통 (예를 들어, 지방세포) 또는 연골세포 계통 (예를 들어, 연골세포) 의 세포 중 임의의 하나로, 바람직하게는 어는 것으로도 분화되지 않는다. 상기 세포 계통으로의 분화의 부재는 당업계에서 정립된 표준 분화 유도 조건 (예를 들어, Pittenger et al. 1999. Science 284: 143-7 참조), 및 검정 방법(예를 들어, 유도되는 경우, 지방세포는 전형적으로 지질 축적을 보여주는 오일 레드 O 로 염색되고; 연골세포는 전형적으로 알시안 블루 또는 사프라닌 O 로 염색됨) 을 사용하여 시험될 수 있다. 지방발생 및/또는 연골발생 분화에 대한 경향의 실질적 결여는 적형적으로 시험되는 세포의 50% 미만, 또는 30% 미만, 또는 5% 미만, 또는 1% 미만이 각각의 시험에 적용되는 경우 지방발생 또는 연골발생 분화의 징조를 보일 것임을 의미할 수 있다.
하나의 양상에서 골-형성 세포는 상기 a), c) 및 d) 하에 열거된 모든 특징을 나타낼 수 있다.
하나의 양상에서, 골-형성 세포는 HLA 클래스 II 항원에 대해 양성 (즉, 그의 발현을 포함함) 이다.
하나의 양상에서, 골-형성 세포는 HLA 클래스 I 및 HLA 클래스 II 항원에 대해 양성 (즉, 그의 발현을 포함함) 이다 .
추가의 구현예에서, 골-형성 세포는 항원-제시 세포 (APC) 특성의 증거를 보인다.
또다른 구현예에서, 골-형성 세포는 면역억제 특성의 증거를 보인다.
세포가 특정 성분 (예를 들어, 마커 또는 효소) 에 대해 양성이라고 말해지는 경우, 이는 당업자가 적합한 대조군과 비교하여 적절한 측정을 수행할 때 그 성분에 대해 예를 들어 항체-검출가능 또는 역 전사 폴리머라아제 연쇄 반응에 의한 검출과 같은 구별되는 신호의 존재 또는 증거를 결론내릴 것임을 의미한다. 그 방법이 성분의 정량적 평가를 가능하게 하는 경우, 양성 세포는 대체로 대조군과 유의하게 다른, 예를 들어 그러나 제한 없이, 대조군 세포에 의해 발생되는 신호보다 1.5 배 이상 높은, 예를 들어, 2 배 이상, 4 배 이상, 10 배 이상, 20 배 이상, 30 배 이상, 40 배 이상, 50 배 이상 높은 또는 심지어 더 높은 신호를 발생시킬 수 있다.
상기 세포-특이적 마커의 발현은 당업계에 알려진 임의의 적합한 면역학적 기술, 예컨대 면역-세포화학법(immuno-cytochemistry) 또는 친화성 흡착법, 웨스턴 블롯 분석, FACS, ELISA 등을 사용하여, 또는 효소 활성의 임의의 적합한 생화학적 검정(예를 들어, ALP 에 대한)에 의해, 또는 마커 mRNA 의 양을 측정하기 위한 임의의 적합한 기술, 예를 들어 노던 블롯, 반-정량적 또는 정량적 RT-PCR 등에 의해 검출될 수 있다. 본 명세서에 열거된 마커에 대한 서열 데이타는 공지되어 있고, 공개 데이타베이스 예컨대 GenBank (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/) 로부터 수득될 수 있다.
본 발명에 사용하기 위한 단리된 골-형성 세포 또는 세포 집단은 당업계에 알려진 임의의 적합한 방식으로 수득 또는 유래될 수 있다. 제한 없이, 골-형성 골모세포 더욱 특히 HLA 클래스 II 양성 골모세포 및 골모세포 집단을 수득하기 위한 하나의 적합한 방법이 WO 2007/093431 에서 공개된 바 있고 단리된 골수 간질 세포 (BMSC) 또는 간엽 줄기 세포 (MSC) 를 혈청 또는 혈장 및 염기성 섬유모세포 성장 인자 (FGF-2) 의 존재 하에서 배양하는 것을 포함한다. 또다른 실시예에서, 골-혈성 골모세포, 더욱 특히 HLA 클래스 II 양성 골모세포는 Skjodt et al. 1985 (J Endocrinol 105: 391-6) 에 의해 설명된 바와 같이 해면 뼈로부터 직접 단리 및 배양될 수 있다. 또다른 추가의 실시예에서, 골발생 계통 세포는 HLA 클래스 II 양성 골모세포 및 골모세포 집단을 달성하기 위해 바람직하게는 FGF-2 의 존재 하에서, Pittenger et al. 1999 (Science 284: 143-7) 및 Jaiswal et al. 1997 (supra) 에 의해 설명된 바와 같이, MSC 를 골발생성 배지 내에서 분화시키는 것에 의해 수득될 수 있다.
바람직한 구현예에서, 본원에서 정의된 바와 같이 이용하기 위한 단리된 골-형성 세포는 BMSC 또는 MSC 로부터 분화에 의해 수득가능하거나 직접 수득된다. 유리하게는, 상기 분화는 HLA 클래스 II 양성 골모세포 및 골모세포 집단을 달성하기 위해 BMSC 또는 MSC 를 FGF-2 에 노출시키는 것을 포함할 수 있다. 이들 세포는 외부 활성화 인자 없이 수득될 수 있는 비교적 안정된 APC 특성을 나타낸다.
"면역결핍" 이라는 용어는 일반적으로 대상의 특이적 및/또는 비-특이적 면역 시스템 기능이 병리학적으로 감소되거나 부재하는 상태를 의미한다. 면역결핍 또는 "면역결핍 장애" 와 연관된 질환 또는 상태는, 면역 시스템 내의 하나 이상의 결함으로 인한 면역결핍으로부터 기인하는, 결과적인 중증 급성, 재발성 또는 만성 질환과 함께 다양한 기회 감염에 대한 증가된 감수성에 의해 주로 특징화되는 상태들의 다양한 군을 언급한다. 면역결핍 장애에는 모든 소견이 면역 결함의 결과인 "면역결핍 증후군", 및 일부, 심지어 현저한 소견이 면역 결함에 의해 설명될 수 없는 "면역결핍 동반 증후군" 이 제한 없이 포함된다.
면역결핍 장애의 군에는 또한 면역억제와 연관된 질환 및 상태가 포함되며, 후자의 용어는 대상의 면역 반응의 인공적인, 통상적으로는 제어되는 축소 또는 방지를 언급한다. 대상 내에서 면역억제는 면역억제제 ("면역억제제" 는 바람직하지 않은 면역 반응을 억제 또는 방지하기 위해, 예컨대, 예를 들어, 이식된 기관의 면역 시스템의 거부를 방지하기 위해, 알려지거나 발견된 임의의 화합물 또는 제제를 언급한다; 면역억제제의 예에는 사이클로스포린 A, 마이코페놀레이트 모페틸, 라파마이신, FK506 및 코르티코스테로이드가 제한 없이 포함된다) 에 의해 야기될 수 있고, 또는 기타 증상의 요법의 부작용 (예를 들어, 암 화학요법의 부작용) 으로서 발생할 수 있다.
제한이 아닌 예로써, 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 질환 및 상태는 하기를 포함한다: 인간 면역결핍 바이러스 (HIV) 감염 및 후천성 면역 결핍 증후군 (AIDS), 저감마글로불린혈증, 혈액 암 예컨대 백혈병 및 림프종, 총 골수 제거, 골수 이식, 기관 이식, 임의의 기원의 림프구감소증 (림포페니아), 홍반성 루푸스, 카켁시아, 아편제 남용, 비만세포증, 류마티스성 열, 트리파노소마증, 알코올 남용; 및 하기에 의한 치료: 화학요법 제제, 코르티코스테로이드, 항-TNF 약물, 방사선, 면역억제성 약물 예컨대 그중에서도 타크롤리무스, 사이클로스포린, 메토트렉세이트, 마이코페놀레이트, 아자티오프린, 인터페론, 및 면역글로불린 예컨대 항-CD20 및 항-CD3.
하나의 양상에서, 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 질환 또는 상태에는 또한 골-기능이상 또는 골-병변 성분 (예컨대, 예를 들어, 골다공증, 골괴사, 골감소증, 골 취약증, 골 괴사, 뼈 골절 (또는 미세골절), 골 경화증, 및 뼈 골용해) 이 포함될 수 있다. 유리하게는, 본 발명의 골-형성 세포는 면역결핍을 개선하고 골-재건축을 자극함으로써 그러한 질환에 대해 시너지적으로 작용할 수 있다.
따라서, 구현예들에서 본 발명은 또한 하기를 제공한다:
- 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 골 질환 또는 상태의 치료에 이용하기 위한 단리된 골-형성 세포;
- 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 골 질환 또는 상태의 치료용 약물의 제조를 위한 단리된 골-형성 세포의 용도;
- 대상에게 예방적 또는 치료적 유효량의 단리된 골-형성 세포를 투여하는 것을 포함하는, 그러한 치료가 필요한 대상에서 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 골 질환 또는 상태의 방지 및/또는 치료 방법;
- 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 골 질환 또는 상태의 치료에 이용하기 위한 단리된 골-형성 세포를 포함하는 약학적 조성물.
바람직하게는, 인간 골-형성 세포는 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 골 질환 또는 상태를 갖는 인간 대상에게 자가형 또는 동종이형 투여를 위해 사용될 수 있다.
단리된 골-형성 세포는 상기 정의된 바와 같이 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 골 질환 또는 상태가 포함되는 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 질환 또는 상태를 치료하기 위해 대상에게 투여될 수 있다.
임의로, 골-형성 세포의 APC 특성을 자극하기 위해, 세포가 투여 전에 전-염증성 사이토카인으로 처리되거나, 또는 대안적으로, 전-염증성 사이토카인과 결합하여 (예를 들어, 동시에 또는 임의의 순서에 따라 연속적으로 또는 별도로) 투여될 수 있다. 전-염증성 사이토카인의 예에는 IFNγ, TNFα, IL-1β, IL-17, IL-18 이 제한 없이 포함된다.
"대상" 또는 "환자" 라는 용어는 치료, 관찰 또는 실험의 목적이 되는 바람직하게는 동물, 더욱 바람직하게는 온혈 동물, 여전히 더욱 바람직하게는 척추동물, 및 더욱더 바람직하게는 구체적으로 인간 및 비-인간 포유류가 포함되는 포유류를 언급한다. "포유류" 라는 용어에는 인간, 가축 및 농장 동물, 동물원 동물, 스포츠 동물, 애완 종물, 반려 동물 및 실험 동물, 예컨대, 예를 들어, 마우스, 랫트, 햄스터, 토끼, 개, 고양이, 기니아 피그, 소, 젖소, 양, 말, 돼지 및 영장류, 예를 들어, 원숭이 및 유인원으로 분류되는 임의의 동물이 포함되나 이에 제한되지 않는다. 특히 바람직한 것은 양 성별 및 모든 연령 카테고리가 포함되는 인간 대상이다.
본 치료는 특히 그것을 필요로 하는 대상에게 주어질 것이며, 이 문구에는 주어진 상태, 예컨대 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 골 질환 또는 상태가 포함되는 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 질환 또는 상태의 치료로부터 이익을 얻을 수 있는 대상이 포함된다. 그러한 대상에는 상기 상태로 진단을 받은 대상, 상기 상태를 발달시키 쉬운 대상 및/또는 상기 상태가 방지되어야 할 대상이 제한 없이 포함될 수 있다.
"치료하다" 또는 "치료" 라는 용어는 이미 발달된 장애의 치료적 처치, 예컨대 이미 발달된 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 골 질환 또는 상태가 포함되는 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 질환 또는 상태의 치료 뿐 아니라, 그 목적이 바람직하지 않은 병의 발생 가능성을 방지 또는 경감하는 것인, 예컨대 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 질환 또는 상태의 발병 및 진행의 가능성을 방지하는 것인, 예방적 또는 방지적 조치를 모두 포함한다. 유익하거나 바람직한 임상 결과에는 하나 이상의 증상 또는 하나 이상의 생물학적 마커의 경감, 질환 범위의 감소, 질환의 안정화된 (즉, 악화되지 않는) 상태, 질환 진행의 연기 또는 감속, 질환 상태의 개선 또는 완화 등이 제한 없이 포함될 수 있다. "치료" 는 또한 치료를 받지 않은 경우에 기대되는 생존과 비교하여 연장된 생존을 의미할 수 있다.
"예방적 유효량" 이라는 용어는 연구자, 수의사, 의학 박사 또는 기타 임상의사에 의해 탐색되는 대상에서 장애의 발생을 억제 또는 지연시키는 활성 화합물 또는 약학적 제재의 양을 말한다. 본원에서 사용되는 "치료적 유효량" 이라는 용어는 연구자, 수의사, 의학 박사 또는 기타 임상의사에 의해 탐색되는 대상에서, 그중에서도 특히 치료되는 질환 또는 장애의 증상의 경감이 포함될 수 있는 생물학적 또는 의학적 반응을 유도하는 활성 화합물 또는 약학적 제재의 양을 말한다. 치료적 및 예방적 유효량을 결정하기 위한 방법이 당업계에 알려져 있다.
치료는 자가형 (즉, 치료되는 대상으로부터 유래된 세포), 동종이형 (즉, 치료되는 대상은 아니나 동일한 종에 속하는 대상으로부터 유래된 세포), 또는 이종 (즉, 치료되는 대상이 아닌 종에 속하는 대상으로부터 유래된 세포) 인, 본원에서 정의되는 바와 같은 골-형성 세포 또는 세포 집단을 사용할 수 있다.
본원에서 정의되는 바와 같은 인간 자가형 또는 동종이형 골-형성 세포 또는 세포 집단을 사용하는 인간 대상의 치료가 특히 예상된다.
적절히, 본원에서 정의되는 골-형성 세포 및 세포 집단은 약학적 조성물로서 제형화되고 투여될 수 있다.
약학적 조성물은 전형적으로 골-형성 세포 또는 세포 집단을 활성 성분으로서, 및 하나 이상의 약학적으로 수용가능한 담체/부형제를 포함할 것이다. 본원에서 사용되는, "담체" 또는 "부형제" 에는 임의의 및 모든 용매, 희석액, 완충액 (예컨대, 예를 들어, 중성 완충 식염수 또는 포스페이트 완충 식염수), 용해화제, 콜로이드, 분산 용매, 매개체, 충전물, 킬레이팅 제재 (예컨대, 예를 들어, EDTA 또는 글루타치온), 아미노산 (예컨대, 예를 들어, 글라이신), 단백질, 붕괴제, 결합체, 윤활제, 습윤 제재, 유화제, 감미료, 착색제, 조미료, 방향제, 증점제, 데포 효과(depot effect)를 달성하기 위한 제재, 코팅, 항진균 제재, 보존제, 안정화제, 항산화제, 산도 조절 제재, 흡수 지연 제재 등이 포함될 수 있다. 약학적으로 활성인 물질을 위한 상기 매체 및 제재의 용도가 당업계에 잘 알려져 있다. 이러한 물질은 무-독성이어야 하고 세포의 활성을 간섭해서는 안된다.
담체 또는 부형제 또는 기타 물질의 정확한 특성은 투여 경로에 따라 다를 것이다. 예를 들어, 조성물은 발열원이 없고 적합한 pH, 등장성 및 안정성을 갖는 비경구로 수용가능한 수용액의 형태일 수 있다. 의학적 제형의 일반적 원리에 관해, [Cell Therapy: Stem Cell Transplantation, Gene Therapy, and Cellular Immunotherapy, by G. Morstyn & W. Sheridan eds., Cambridge University Press, 1996; 및 Hematopoietic Stem Cell Therapy, E. D. Ball, J. Lister & P. Law, Churchill Livingstone, 2000] 을 참조한다.
이러한 약학적 조성물은 세포의 생존력을 보장하는 추가의 성분을 그 안에 함유할 수 있다. 예를 들어, 조성물은 바람직한 pH, 더욱 통상적으로는 중성에 가까운 pH 를 달성하기 위해 적합한 완충제 시스템 (예를 들어, 포스페이트 또는 카르보네이트 완충제 시스템) 을 포함할 수 있고, 삼투압 스트레스를 방지하기 위해 세포의 등장성 조건을 보장하기 위한 충분한 염을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이들 목적에 적합한 용액은 당업계에 알려져 있는 포스페이트-완충 식염수 (PBS), 소듐 클로라이드 용액, 링거 주사액 (Ringer's Injection) 또는 락테이트 링거 주사액 (Lactated Ringer's Injection)일 수 있다. 또한, 조성물은 세포의 생존력을 증가시킬 수 있는 담체 단백질, 예를 들어 알부민을 포함할 수 있다.
약학적 조성물은 골 부상 및 결함의 복구에 유용한 추가의 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이러한 성분에는 골 형태형성 단백질, 골 매트릭스 (예를 들어, 본 발명의 세포에 의해 또는 기타 방법에 의해 시험관 내 생성된 골 매트릭스), 히드록시아파타이트/트리칼슘 포스페이트 입자 (HA/TCP), 젤라틴, 폴리-락트산, 폴리-락트 글리콜산, 히알루론산, 키토산, 폴리-L-라이신, 및 콜라겐이 제한 없이 포함될 수 있다. 예를 들어, 골모세포성 세포는 그 조성물을 골발생성 (그 자체만의 골 형성) 일 뿐 아니라 골유도성으로 만들기 위해 탈광화된 골 매트릭스 (DBM) 또는 기타 매트릭스와 조합될 수 있다. 동종이형 DBM 과 함께 자가형 골수 세포를 사용한 유사한 방법이 양호한 결과를 산출했다 (Connolly et al. 1995. Clin Orthop 313: 8-18).
약학적 조성물은 보조적 생물활성 인자 예컨대 골 형태형성 단백질, 예컨대 BMP-2, BMP-7 또는 BMP-4, 또는 임의의 기타 성장 인자를 추가로 포함하거나 이와 함께 동시-투여될 수 있다. 기타 잠재적 동반 성분에는 골 재생을 돕는데 적합한 칼슘 또는 포스페이트의 무기 공급원이 포함된다 (WO 00/07639). 바람직한 경우, 세포 제제는 개선된 조직 재생을 제공하기 위해 담체 매트릭스 또는 물질 상에서 투여될 수 있다. 예를 들어, 상기 물질은 과립 세라믹, 또는 생중합체 예컨대 젤라틴, 콜라겐, 오스테오넥틴, 피브리노겐, 또는 오스테오칼신일 수 있다. 다공성 매트릭스는 표준 기술에 따라 합성될 수 있다 (예를 들어, Mikos et al., Biomaterials 14:323, 1993; Mikos et al., Polymer 35:1068, 1994; Cook et al., J. Biomed. Mater. Res. 35:513, 1997).
약학적 조성물은 골-형성 세포의 APC 특성을 향상시킬 수 있는 임의의 전-염증성 사이토카인을 추가로 포함하거나 이와 조합하여 동시-투여될 수 있다. 따라서, 본 발명은 또한 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 골 질환 또는 상태가 포함되는 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 질환 또는 상태의 치료에 동시에, 연속적으로 또는 별도로 이용하기 위한 전-염증성 사이토카인 및 골-형성 세포를 포함하는 약학적 조성물을 제공한다. 전-염증성 사이토카인의 예에는 IFNγ, TNFα, IL-1β, IL-17, IL-18 이 제한 없이 포함된다.
대안적으로 또는 부가적으로, 본 발명의 세포는 대상으로 도입되기 전에 관심의 핵산으로 안정적으로 또는 일시적으로 형질전환될 수 있다. 관심의 핵산 서열에는 골모세포의 성장, 분화 및/또는 광화작용을 향상시키는 유전자 생성물을 인코딩하는 서열이 포함되나 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, BMP-2 에 대한 발현 시스템이, 비-치유 골절 또는 골다공증의 치료 목적을 위해 안정적 또는 일시적 방식으로 도입될 수 있다. 세포 형질전환 방법은 당업자에게 알려져 있다.
추가의 양상에서, 본 발명은 대상에게 조성물을, 예컨대 예를 들어 전신적으로, 국소적으로 또는 골 병변 부위에, 투여하기 위한 외과적 기구를 포함하고, 본 발명의 상기 세포 또는 세포 집단, 또는 그러한 세포 또는 세포 집단을 포함하는 약학적 조성물을 추가로 포함하는 배열물에 관한 것이며, 여기서 그 배열물은 약학적 조성물을 예를 들어 전신적으로, 국소적으로 또는 골 병변 부위에 투여하기 위해 조정된다. 예를 들어, 적합한 외과적 기구는 본 발명의 세포를 포함하는 액체 조성물을, 예컨대 전신적으로, 국소적으로 또는 골 병변 부위에, 주사할 수 있다.
세포 또는 세포 집단은 그들이 의도되는 조직 부위로 이식 또는 이동하고 기능적으로 결손된 영역을 재구성하거나 재생할 수 있도록 하는 방식으로 투여될 수 있다. 예를 들어, 세포는 근골격 병변 부위에 투여될 수 있다. 예를 들어, 조직을 재건하거나 스플릿, 또는 고관절 대체물과 같은 보철물 장치를 삽입하기 위한 수술 절차에 따라서 골발생이 촉진될 수 있다. 다른 경우에는, 외과적 수술이 필요하지 않다면, 조성물은 주사에 의해 또는 (예를 들어, 척주 복구를 위해) 조작 내시경을 사용하여 투여될 수 있다.
하나의 구현예에서 상기 정의된 바와 같은 약학적 세포 제재가 액체 조성물의 형태로 투여될 수 있다. 구현예들에서, 세포 또는 그러한 것을 포함하는 약학적 조성물이 전신적으로, 국소적으로 또는 병변 부위에 투여될 수 있다.
또다른 구현예에서, 세포 또는 세포 집단은 이식물을 제공하기에 적합한 기질로 이동되고/되거나 그 위에서 배양될 수 있다. 세포가 적용되고 배양될 수 있는 기질은 티타늄, 코발트/크롬 합금 또는 스테인레스 스틸과 같은 금속, 칼슘 포스페이트와 같은 생물활성 표면, 폴리에틸렌과 같은 중합체 표면 등일 수 있다. 덜 바람직하긴 하지만, 유리 세라믹과 같은 규산 물질도 기질로서 사용될 수 있다. 가장 바람직한 것은 티타늄과 같은 금속, 및 칼슘포스페이트이다(비록 칼슘 포스페이트가 기질의 필수적인 성분은 아니지만). 기질은 다공성 또는 비-다공성일 수 있다.
예를 들어, 증식된 세포, 또는 배양 접시 내에서 분화하고 있는 세포는 필요하다면 분화 과정을 증대 및/또는 지속시키기 위해 본 발명의 액체 영양 배지 내에서 고체 지지체를 인큐베이션함으로써 3-차원 고체 지지체 상으로 이동될 수 있다. 세포는, 예를 들어 상기 세포를 함유하는 액체 현탁액으로 3-차원 고체 지지체를 함침함으로써, 3-차원 고체 지지체 상으로 이동될 수 있다. 이러한 방식으로 수득된 함침된 지지체는 인간 대상에게 이식될 수 있다. 이러한 함침된 지지체는 또한 최종적으로 이식되기 전에, 액체 배양 배지에 지지체를 담금으로써 재배양될 수 있다.
3-차원 고체 지지체는 인간에게 이식될 수 있게 하기 위해 생체적합성일 필요가 있다. 이것은 임의의 적합한 형상 예컨대 실린더, 구형, 플레이트, 또는 임의의 형상의 일부일 수 있다. 생체적합성 3-차원 고체 지지체로서 적합한 물질 중에서 특히, 칼슘 카보네이트, 및 특히 아라고나이트, 구체적으로는 산호 뼈대의 형태, 알루미나 기재, 지르코니아 기재, 트리칼슘 포스페이트 및/또는 히드록시아파타이트 기재 다공성 세라믹, 칼슘 카보네이트를 히드록시아파타이트로 전환되게 할 수 있는 열수 교환에 의해 수득된 모조 산호 뼈대, 또는 그 밖의 아파타이트-규회석 유리 세라믹, Bioglass(TM) 유리와 같은 생물활성 유리 세라믹이 언급될 수 있다.
상기 양상 및 구현예는 하기의 비제한적 실시예들에 의해 더욱 뒷받침된다.
실시예들은 클래스 I- 및 클래스 II-HLA 를 표시하는 골-형성 세포가 높은 골 재건축 능력을 갖는 한편, 자연적으로 또는 유도되는, T 세포 증식을 조정할 수 있는 것과 같은 흥미로운 면역조절 특성을 가질 수 있다는 것을 증명한다. 이들 골-형성 세포는 골 생물학적 잠재성에 내재하는 높은 광화 능력 및 간엽 및 골 표면 마커의 높은 발현 수준에 의해 특징화된다.
이들 골-형성 세포는 표면에서의 HLA 클래스 I 및 HLA 클래스 II 의 발현 및 공자극성 분자의 부재에 의해 특징화된다. 더욱이, HLA 클래스 II 분자는 다른 면역-자극성 분자 (예컨대, 그중에서도 특히, IFNγ, TNFα, IL-1β) 에 의해 조절될 수 있다.
이들 골-형성 세포는 자극된 T 세포의 증식 반응을 자가형 및 동종이형 기반에서 하향조절할 수 있다. 이는 자가형 및 동종이형 골-형성 세포 생성물이 모두 면역-관련 질환의 치료에 특히 유용할 것이라는 것을 설명한다.
부가적으로, 및 놀랍게도 상기 언급한 면역억제 특성과 관련하여, 이들 골-형성 세포는 또한 항원-제시 세포 (APC) 의 역할을 할 수 있고, 따라서 T 세포 및 다른 염증성 세포의 증식을 자극할 수 있다.
더욱이, 소형 무작위, 기준-제어된, 임상 시험을 수행했고, 이는 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 중증 상태에서, 즉 기관 이식, 자가면역 질환, 또는 중증 천식을 위해 높은 구강 용량의 코르티코스테로이드를 투여함으로 인한 만성 면역억제와 연관된 대퇴 골두의 단계 I 또는 II 골괴사에서, 이들 골-형성 세포의 유익한 효과를 설득력 있게 증명했다.
동시에, 그 데이타는 상기 세포가 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 골 질환 또는 상태가 포함되는 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 질환 또는 상태의 치료에 특히 유용할 것이라는 것을 암시하며, 임의로 여기서 그러한 질환은 골-기능이상 또는 골-병변 성분을 동반한다.
도 1 은 HLA-II 양성 골-형성 세포의 광화작용을 도시한다.
도 2 는 HLA-II 양성 골-형성 세포에 의한 ALP 발현을 도시한다. 도 2a 는 상기 세포의 HLA-DR 염색을 보여준다. 도 2b 는 상기 세포의 ALP 염색을 보여준다. 각각의 도면에서, 상부 패널은 대조군 염색, 중간 패널은 HLA-DR 또는 ALP 염색을 각각 보여주며, 하부 패널은 오버레이를 보여준다.
도 3 은 CTRL 대 APC-OB-치료된 환자에서의 VAS 전개를 도시한다.
도 4 는 CTRL 대 APC-OB-치료된 환자에서의 WOMAC™ 지수 전개를 도시한다.
도 5 는 CTRL 대 APC-OB-치료된 환자에서의 골 병변 생존 분석을 도시한다.
도 6 은 CTRL 대 APC-OB-치료된 환자에서의 방사선학적 점수 전개.
실시예 1
표현형 분석. 세포의 면역생물학적 세포 표면 마커를 유세포분석에 의해 분석했다. 골-형성 세포를 하기 공액된 모노클로날 항체: HLA-I, HLA-DR, CD80, CD86, CTLA-4, CD40L 및 CD28 와 함께 15분 동안 인큐베이션한 다음, PBS 로 세척한 후, 원심분리하고, 0.3 ml PBS 내에 재현탁했다.
세포 분화. 실시예에서 사용되는 HLA 클래스 II 양성 골모세포를 간엽 줄기 세포 (MSC) 로부터 FGF-2 (10 ng/ml) 가 보충된 통상적인 골발생성 배양 배지 (10% FCS 또는 자가형 또는 동종이형 혈청 또는 혈장, 덱사메타손 (10-8M), 아스코르브산 (50 μg/ml), 및 β-글리세로포스페이트 (10 mM) 가 보충된 DMEM 또는 α-MEM 배지가 포함됨) 를 사용하여 시험관내 발생시켰다.
광화작용 검정 - 골발생성 배지 내에서 골수 간엽 세포 분화. 세포를 배양으로부터 트립신 또는 베르센(versene)과 함께 인큐베이션하여 회수하고, 6-웰 플레이트에서 60 내지 120,000 개 세포/웰로 증식 배지 내에 플레이팅했다 (12,500 개 세포/㎠). 다음날, 배지를 2.5 ml 골발생 배지로 교체했다. 세포를 2, 3 또는 4 주 동안 배양했다. 배지를 매 3-4 일 마다 교체했다. 배양 2 주 후, 세포를 3.7% 포름알데히드/PBS 에서 고정시키고 알리자린 레드로 염색했다.
배지.
덱사메타손 희석액:
Dex1 (5.10-4 M): 2 μl 덱사메타손 저장액 (5.10-2 M) + 198 μl αMEM
Dex2 (10-6 M): 2 μl Dex1 (5.10-4 M) + 998 μl αMEM
골발생성 배지(40 ml )
부피 최종 농도
αMEM 31 ml /
FCS 6 ml 15%
PenStrepGlu (100x) 400 μl 1x
덱사메타손 (Dex2) 400 μl 10-8M
아스코르브산 200 μl 50 μg/ml
β-글리세로포스페이트 2 ml 10 mM
증식 검정. 개체 A (PBMCa) 로부터의 200,000 개 인간 T 세포/ml 를 96-웰 마이크로타이터 플레이트 내에서 개체 B (OBb) 로부터의 조사된 인간 골-형성 세포와 함께 7일 동안 총부피 200μl 로 PHA (또는 또다른 자극성 제제) 의 존재 또는 부재 하에서 플레이팅했다.
대안적으로, 개체 A (PBMCa) 로부터의 200,000 개 인간 T 세포/ml 를 96-웰 마이크로타이터 플레이트 내에서 개체 B (OBb) 로부터의 조사된 인간 골-형성 세포와 함께 7일 동안 총부피 200μl 로 개체 b 로부터의 PBMCb (또는 개체 c 로부터의 PBMCc) 의 존재 또는 부재 하에서 플레이팅했다.
골-형성 세포를 100,000 개 세포/ml 로 시딩했다. 배양물을 1 μCi/ml 3H-티미딘과 함께 배양 기간 중 18 시간 동안 인큐베이션하여 T 세포 증식을 측정했다. 세포를 빙냉 PBS 로 2 회 및 빙냉 5% 트리클로로아세트산 (TCA) 으로 2 회 세척했다. 마지막으로, 세포를 0.1 N NaOH 및 0.1 % Triton-X100 을 함유하는 용액으로 용해했다. 상청액을 수확하고 섬광 액체와 혼합하여 베타-카운터로 분석했다.
실시예 2
세포 표현형
유세포분석으로 이 골 형성 세포 집단이 간엽 마커 (CD90, CD105 및 CD73) 를 높은 수준으로 발현함을 밝혔다. 조혈 표면 분자가 약하거나 (CD45, CD34) 부재했다 (CD14, CD19). 세포는 높은 수준의 HLA 클래스 I 을 발현하였으나 놀랍게도, 또한 높은 수준의 HLA-클래스 II 분자를 발현했다. 그러나, 시험되는 모든 동시자극성 분자 (CD80, CD86, CD28, CTLA-4) 가 부재했다 (표 1).
흥미롭게도, MSC 세포에 관해 Le Blanc et al 2003 (Exp Hematol 31: 890-6) 에 의해 보여진 바와 같이, 본 발명자는 24 내지 48 시간 동안 배양 배지 내 IFNγ (5ng/ml) 의 존재가, HLA 클래스 II 발현의 증가를 유도했다는 것을 관찰했다 (표 1). TNFα, IL-1β, IL-17, IL-18 및 기타 전-염증성 사이토카인으로 유사한 관찰을 했다.
표 1: IFNγ 의 존재 또는 부재 하에서 배양된 골-형성 세포의 표현형 마커 (FACS 에 의해 양성으로 간주되는 세포의 백분율)
Figure 112010080172913-pct00001
실시예 3
면역조정
상기 기재된 바와 같은 골-형성 세포 집단을 시험관 내 조건 하에서 면역 시스템을 조절하는 능력에 대해 체크했다. 자가형 또는 동종이형 조건 하에서 T 세포 (말초 혈액 단핵 세포-PBMC) 의 유도 또는 증식을 시험했다.
HLA-클래스 II+ 골 형성 세포를 면역-관련 골 질환을 앓고 있는 환자로부터 단리 및/또는 증식했다. HLA 클래스 II 마커의 발현 수준을 유세포 분석에 의해 분석하고, 그들의 세포 (골-형성 세포 및/또는 PBMC) 를 사용해 T 세포 증식 검정을 했다.
제공자 a 로부터의 자가형 또는 제공자 b 로부터의 동종이형 조건 하에서 HLA-클래스 II+ 골 형성 세포와 함께 동시-배양했을 때 수령자 a 로부터의 PBMC 의 증식 반응이 관찰되지 않았다 (표 2). 이는 HLA-클래스 II+ 골 형성 세포가 말초 혈액 단핵 세포에 의해 "외래" 세포로 인지되지 않았고 따라서 동종이형 반응을 유발할 수 없었다는 것을 증명했다.
더욱이, 예컨대 PHA 와 같은 분열촉진 활성인자에 의해 자극되었을 때, 제공자 a 로부터의 자가형 또는 제공자 b 로부터의 동종이형 조건 하에서 PBMC 가 골-형성 세포에 의해 유의하게 하향조절되었다. 면역억제의 수준은 HLA 클래스 II 발현의 초기 수준과 상관관계를 갖는다 (표 2).
표 2: 동종이형 T 세포 증식에 대한 골모세포의 억제 효과 (값은 % 증가 또는 감소로 제시됨 - 시작 세트 100% 에서 PBMC 의 수)
Figure 112010080172913-pct00002
* PBMC-PHA 수준의 %
이들 효과는 전-염증성 사이토카인에 의한 전-처리에 의해 변경되지 않았다.
실시예 4
항원 제시 특성
또다른 공여자로부터의 PBMC 의 두번째 풀의 부가가 수령자로부터의 PBMC 의 증가된 증식을 도출했는데 이는 HLA-클래스 II+ 골-형성 세포의 APC 역할을 암시한다 (표 3). 그 관찰은 또한 HLA 클래스 II 의 발현 수준과 상관관계를 갖는다.
표 3: 또다른 공여자로부터의 PBMC 의 존재 하에서 (수령자로부터의) T 세포 증식에 대한 골-형성 세포의 증식 효과 (값은 % 증가 또는 감소로 제시됨 - 시작 세트 100 % 에서 PBMC 의 수)
Figure 112010080172913-pct00003
흥미롭게도, 어떤 특이적 사이토카인 예컨대 IL2, IL3, IL4, IL11, IL12 또는 세포 배양의 시작으로부터의 PBMC 의 부가가, PBMC 의 증가된 증식을 도출했으며 이는 HLA-클래스 II+ 골 형성 세포의 APC 역할을 암시한다 (표 4). 그 관찰은 또한 HLA 클래스 II 의 발현 수준과 상관관계를 갖는다.
표 4: IL2 의 존재 하에서 (수령자로부터의) T 세포 증식에 대한 골-형성 세포의 증식 효과 (값은 % 증가 또는 감소로 제시됨 - 시작 세트 100 % 에서 PBMC 의 수)
Figure 112010080172913-pct00004
이들 효과는 전-염증성 사이토카인에 의한 전-처리에 의해 변경되지 않았다.
실시예 5
골 재건축 특성
세포성 마커 (골 및 간엽 마커) 또는 막 마커의 수준을 유세포분석에 의해 평가했다 (표 1). 골 (ALP) 및 간엽 (CD105, 73, 90) 마커가 각각 >65% 및 >95% 의 수준으로 높게 발현했다.
골 생물학적 기능과의 상호연관을 ALP 생산 (ALP 염색) 및 HLA 클래스 II 마커의 발현수준 (광화작용, 도 1) 과 함께 수행했고 이는 높은 수준의 HLA 클래스 II 분자를 발현하는 세포가 높은 골 재건축 잠재성을 갖는다는 것을 암시했다.
ALP 가 모두는 아니라 하더라도 대부분의 세포에 의해 발현되었다 (IFN γ 와 함께 인큐베이션한 세포 내에서) (도 2).
실시예 6
인간 임상 효능 데이타
연구 및 환자 집단의 고안
소형 무작위, 기준-제어된, 임상 시험을 수행했으며, 여기서 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 중증 상태 (즉, 대퇴 골두의 단계 I 또는 II 골괴사) 의 8 명의 환자를, 상기 수득된 APC 특성을 제시하는 골-형성 세포 (APC-OB, 환자 #4 내지 8) 또는 골수-유래 간엽 간질 세포의 집단 (대조 치료, CTRL, 환자 #1 내지 4) 의 병변성 이식과 연관하여 핵심 감압술 (core decompression) 에 의해 치료했다.
이들 환자에서, 만성 면역억제는 기관 이식, 자가면역 질환, 또는 중증 천식을 위해 높은 구강 용량의 코르티코스테로이드를 투여함으로 인한 것이었다.
치료 효능을 임상 (엉덩이 통증 및 기능, 시각 아날로그 척도 - VAS 및 WOMACTM 지수를 각각 사용하여 측정함) 및 방사선학적 (ARCO Classification of Osteonecrosis 에 따른, 골절 단계 III 또는 IV 로의 진행에 대한 X-선 및 MRI 증거) 기준 및 종결점을 모두 사용하여 조사했다. 환자를 전신적으로 평가하고 24 개월 동안 추적 검사했다.
연구 결과
1. 임상 증상
1.1 통증
전체적으로, 12 내지 24 개월 후 APC-OB 치료된 군에서 CTRL 군과 비교하여 통증 감소를 관찰했다.
APC-OB 치료된 군에서, VAS 에 의해 평가된, 평균 통증 점수가 기준선에서 45.5 (± 23) 로부터 3개월에 16.3 (± 14), 6개월에 17.8 (± 15), 12개월에 15 (± 11 ), 18 개월에 16.8 (± 11 ), 및 24 개월에 7.8 (± 12) 로 감소했다. 대조적으로, CTRL 군에서는 기준선에서 49 (± 32) 로부터 18 및 24 개월에 각각 60.5 (± 30.7) 및 58.5 (± 18) 로 평균 통증 점수의 증가를 발견했다.
시간이 흐름에 따라, APC-OB 에 의한 치료의 이익이 100 % 초과의 24 개월에서 2 개의 군 사이의 차이로 나타난다 (도 3 참조).
1.2. 기능 점수
유사하게, APC-OB-치료된 군에서, 평균 WOMAC™ 지수가 기준선에서 48 (± 25) 로부터 3개월에 17.8 (± 23), 6 개월에 20.5 (± 24), 12 개월에 15.5 (± 12), 18 개월에 18 (± 11 ), 및 24 개월에 18 (± 8) 로 하락했다. 반대로, CTRL 군에서는 WOMAC™ 지수가 동일한 시간 기간에 걸쳐 기준선에서 39.8 (±25) 로부터 18 및 24 개월에 각각 56.8(±22) 및 57(±26) 으로 악화되었다.
시간이 흐름에 따라, APC-OB 에 의한 치료의 이익이 100 % 초과의 24 개월에서 2 개의 군 사이의 차이로 나타난다 (도 4 참조).
1.3 방사선학적 진행
24 개월에서, 생존 분석으로, APC-OB-치료된 군에서는 하나도 악화되지 않은 것과 대조되게 CTRL 군에서 골 병변의 75% 가 골절로 악화되었음을 증명했다 (도 5).
더욱이, 2 개의 환자 군에서 평균 방사선학적 점수 전개를 도시하는 도 6 에서 보여지는 바와 같이, CTRL 군에서 평균 방사선학적 점수가 기준선에서 1.3 으로부터 3 개월에 2, 6 개월에 2.5, 12 개월에 2.8, 및 18 개월 및 24 개월에 3 으로 악화되었다. 비교하여, APC-OB-치료된 환자는 기준선에서 1.5 로부터 12, 18, 및 24 개월에 각각 1.5, 1.8 및 1.8 로 평균 방사선학적 점수에서 오직 최소 증가를 보여줬다.
결론
결론적으로, 본 발명자의 데이타는 APC 특성을 제시하는 골-형성 세포로 치료 받은 환자 (코르티코이드-유도 면역억제와 관련된 대퇴 골두의 단계 I 또는 II 골괴사를 겪는) 가 대조군과 비교하여 현저히 개선된 임상적 및 방사선학적 종결점을 보였음을 나타낸다.

Claims (13)

  1. 단리된 골-형성 세포를 포함하는, 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 골 질환 또는 상태의 치료를 위한 약학적 조성물로서, 상기 골-형성 세포가 골모세포(osteoblast) 또는 골세포(osteocyte)이고, 상기 골-형성 세포가 HLA-II 의 발현을 포함하고, 상기 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 골 질환 또는 상태가 골다공증, 골감소증, 골 취약증, 골 괴사, 뼈 골절, 뼈 미세골절 또는 뼈 골용해인 약학적 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 골-형성 세포가 하기 특징을 나타내는 약학적 조성물:
    a) 세포가 알칼리성 포스파타아제 (ALP) 의 발현을 포함함;
    b) 세포가 프로콜라겐 유형 1 아미노-말단 프로펩티드 (P1NP), 오스테오넥틴 (ON), 오스테오폰틴 (OP), 오스테오칼신 (OCN) 및 골 시알로프로틴 (BSP) 중 임의의 하나 이상의 발현을 포함함;
    c) 세포가 외부 환경을 광화하거나, 칼슘-함유 세포외부 매트릭스를 합성하는 능력의 증거를 보임;
    d) 세포가 HLA-I 및 HLA-II 의 발현을 포함함.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 골-형성 세포가 간엽 줄기 세포 (MSC) 또는 골수 간질 세포 (BMSC) 로부터의 분화에 의해 수득가능한 약학적 조성물.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 골-형성 세포가 항원-제시 특성의 증거를 보이는 약학적 조성물.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 골-형성 세포가 인간 기원이고 그 약물이 인간 대상으로의 자가형 또는 동종이형 투여를 위해 사용되는 약학적 조성물.
  6. 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 골 질환 또는 상태의 치료에 동시에, 연속적으로 또는 별도로 이용하기 위한, 골-형성 세포 및 전-염증성 사이토카인을 포함하는 약학적 조성물로서, 상기 골-형성 세포가 HLA-II 의 발현을 포함하고, 상기 면역결핍 또는 면역억제와 연관된 골 질환 또는 상태가 골다공증, 골감소증, 골 취약증, 골 괴사, 뼈 골절, 뼈 미세골절 또는 뼈 골용해인 약학적 조성물.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 전-염증성 사이토카인이 IFNγ, TNFα, IL-1β, IL-17 또는 IL-18 인 약학적 조성물.
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