KR101988124B1 - Pharmaceutical compositions for targeting cancer associated fibroblast - Google Patents

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Abstract

본 발명은 보르테조밉 (Bortezomib) 및 파노비노스태트 (Panobinostat)를 유효성분으로 포함하는, 암 연관 섬유아세포 (cancer associated fibroblasts) 표적용 약학적 조성물에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 조성물을 통해서, 암-미세환경을 구성하는 세포 중 암의 발생, 진행, 전이에 중요한 역할을 하는 암 연관 섬유아세포 (cancer associated fibroblasts, CAFs)의 증식 또는 활성 억제 효과를 구체적으로 확인하였으며, 또한, 상기 보르테조밉 (Bortezomib) 및 파노비노스태트 (Panobinostat)를 병용 투여시 암의 증식이 현저히 억제되는 것을 구제적으로 확인하였는바, 다양한 암세포의 성장을 저해함으로써 항암제로 유용하게 이용될 수 있다.The present invention relates to a pharmaceutical composition for screening cancer associated fibroblasts, which comprises Bortezomib and Panobinostat as an active ingredient, wherein, through the composition according to the present invention, cancer - The effect of inhibiting the proliferation or activity of cancer associated fibroblasts (CAFs), which plays an important role in the development, progression and metastasis of cancer in the cells constituting the microenvironment, has been specifically confirmed, and the bortezomib (Bortezomib) ) And panobinostat (Panobinostat), the inhibition of growth of various cancer cells can be effectively used as an anticancer agent.

Description

암 연관 섬유아세포 표적용 약학적 조성물{Pharmaceutical compositions for targeting cancer associated fibroblast}[0001] The present invention relates to a pharmaceutical composition for cancer-associated fibroblast

본 발명은 암 연관 섬유아세포를 표적으로 하는 약학적 조성물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 상기 조성물은 보르테조밉 (Bortezomib) 및 파노비노스태트 (Panobinostat)를 유효성분으로 포함하고, 암 연관 섬유아세포 (cancer associated fibroblasts)을 표적으로 하여 상기 암 연관 섬유아세포의 증식 또는 활성 억제능을 갖는 약학적 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a pharmaceutical composition targeting cancer-associated fibroblasts, and more particularly, to a composition comprising Bortezomib and Panobinostat as an active ingredient, and cancer-associated fibroblasts cancer-associated fibroblasts as a target for inhibiting the proliferation or activity of the cancer-associated fibroblasts.

암은 인류가 직면하고 있는 가장 중대한 질병 중의 하나이며, 암치료를 위해 막대한 연구가 진행되고 있다. 암 치료, 특히 암의 내과적 치료에 있어서 암세포의 증식을 억제하는 다양한 항암제가 개발되어 어느 정도의 성과를 거두고 있지만, 이러한 약제는 암세포뿐만 아니라 정상적인 세포의 증식을 억제하여 구역질, 구토, 탈모, 골수억제, 신장장애, 신경장애 등 다양한 부작용을 일으키는 문제가 있다. 이러한 부작용을 줄이는 방법으로써, 항암제를 암세포 또는 암조직에 특이적으로 전달하려는 시도가 최근 이루어지고 있다. 항암제의 특이적 전달에 의해, 항암제가 정상세포에 도달하는 것을 막고 부작용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 항암제의 투여량을 줄일 수 있어 경제적인 이점도 얻을 수 있다.Cancer is one of the most serious diseases facing humanity, and massive research is underway to treat cancer. Although various anti-cancer drugs have been developed to inhibit the proliferation of cancer cells in cancer therapy, in particular, in the medical treatment of cancer, these drugs inhibit not only cancer cells but also normal cell proliferation, thereby suppressing nausea, vomiting, Inhibition, renal disorder, neurological disorder, and the like. As a method of reducing such side effects, attempts have been recently made to specifically transmit cancer drugs to cancer cells or cancer tissues. By the specific transfer of the anticancer agent, the anticancer agent can be prevented from reaching the normal cell, the side effect can be reduced, and the dosage of the anticancer agent can be reduced, which is economically advantageous.

항암제에 따른 형질 전환된 종양 세포는 섬유아세포 (fibroblast)의 모집, 면역 세포의 이동, 기질 재구성 및 혈관 네트워크 개발을 포함하는 종양 세포 주변 환경을 재구축하여 종양 세포가 자기 주변에 자신을 지지해주는 특수한 암-미세환경을 구축한다. 직접 세포 접촉 또는 사이토카인, 케모카인 및 성장 인자와 같은 분비 인자를 통해 매개되는 종양세포와 그 주변 환경 사이의 지속적인 크로스 토크 (cross talk)는 종양을 그들의 환경에 보다 적응력 있게 만들었다.Transformed tumor cells according to the anticancer agent can be reconstituted by surrounding the tumor cell environment, including recruitment of fibroblasts, immune cell migration, substrate remodeling, and vascular network development, Cancer - Build up a microscopic environment. Continuous crosstalk between direct cell contact or tumor cells mediated through secretory factors such as cytokines, chemokines, and growth factors and their surroundings has made tumors more adaptable to their environment.

암 주변환경, 예를 들면 혈관, 세포외기질, 섬유아세포 등은 암 발병 및 진행에 중요한 역할을 하고 있다는 것이 최근 연구에 의해 점차 밝혀지고 있다. 정상 섬유아세포는 종양 발달을 억제하지만, 암 연관 섬유아세포 (cancer associated fibroblast, CAF)는 단백 분해 효소의 분비, 세포외기질의 침착 및 혈관 네트워크 발달을 통한 광범위한 조직 재형성에 의한 종양 전이 및 침윤을 유발시킨다. CAFs로 구성된 종양 간질 내압은 간접적으로 약물 내성을 제공하는 암 세포로의 약물 섭취의 접근을 제한함으로써, 종양 세포에 대한 방어 환경을 제공하여 약물 내성을 발생시킨다. 또한, 인테그린을 통한 ECM에 대한 암세포의 부착은 세포 사멸을 억제하고 PI3K-AKT, ERK, 및 NF-kB 경로를 포함하는 생존 신호 전달 경로를 활성화시키는 것으로 보고되고 있다.Recent studies have shown that cancerous environments, such as blood vessels, extracellular matrix, and fibroblasts, play an important role in cancer development and progression. Although normal fibroblasts inhibit tumor development, cancer associated fibroblast (CAF) induces tumor metastasis and invasion by extensive tissue regeneration through secretion of proteolytic enzymes, deposition of extracellular matrix, and vascular network development . Tumor epileptic pressure composed of CAFs induces drug resistance by providing a protective environment for tumor cells by limiting access to drug intake to cancer cells that provide indirect drug resistance. In addition, adhesion of cancer cells to ECM via integrins has been reported to inhibit apoptosis and activate survival signaling pathways including PI3K-AKT, ERK, and NF-kB pathways.

한편, 보르테조밉 (Bortezomib, BTZ)은 전임상 및 임상 연구에서 다중 세포 신호 전달 경로를 파괴하고 종양 세포 사멸을 유도하는 최초의 프로테아좀 억제제로서, BTZ가 종양에 현저한 효과를 나타냈지만, 다발성 골수종 환자에서 내인성 또는 후천성 내성 반응 및 말초 신경병증을 비롯한 몇 가지 제한이 있음이 보고되었다. 이에, BTZ의 한계를 극복하기 위해 BTZ 및 파노비노스태트 (panobinostat, PST)와의 병용 요법이 미국 FDA에 의해 2014 년에 다발성 골수종의 치료를 위해 승인되었다.Bortezomib (BTZ), on the other hand, is the first proteasome inhibitor to destroy multiple cell signaling pathways and induce tumor cell death in preclinical and clinical studies. Although BTZ has shown a significant effect on tumors, Have been reported to have some limitations, including endogenous or acquired resistance responses and peripheral neuropathy. To overcome the limitations of BTZ, combination therapy with BTZ and panobinostat (PST) was approved by the US FDA for the treatment of multiple myeloma in 2014.

PST는 p21의 상향 조절을 매개하는 강력한 pan-histone deacetylase 억제제 (HDACi)로써, 세포 증식 및 유도 세포 사멸을 억제하고, 주요 종양 억제 단백질 또는 암 유전자의 아세틸화 상태를 조절함으로써 HDACis는 악성 암 세포에서 독특한 항 증식제로 사용되고 있다. PST는 백혈병, 림프종, 신경 내분비 종양, 신장 세포 암종, 비소 세포 폐암, 유방암, 전립선 암, 결장 직장암 및 갑상선암과 같은 다양한 암 치료를 위한 여러 임상 시험에 사용되어 왔으며, 전임상 및 임상 시험 모두 프로테아좀 억제제와 HDACis의 상승 작용을 뒷받침 해왔다.PST is a potent pan-histone deacetylase inhibitor (HDACi) that mediates the up-regulation of p21, inhibits cell proliferation and induction of apoptosis, and modulates the acetylation status of major tumor suppressor proteins or cancer genes, It is used as a unique anti-proliferative agent. PST has been used in several clinical trials for the treatment of various cancers such as leukemia, lymphoma, neuroendocrine tumors, renal cell carcinoma, non-small cell lung cancer, breast cancer, prostate cancer, colorectal cancer and thyroid cancer, And the synergistic action of inhibitors and HDACis.

암 주변환경의 중요성이 부각되기 시작하였으며, 암세포 자체가 아니라 그 주변환경을 표적으로 하는 새로운 치료법이 고려되고 있다. 특히, 다양한 생리활성물질을 분비하고 암의 발병 및 진행에 깊이 영향을 미치는 CAF가 최근 주목 받고 있으나 (한국등록특허 10-1585947), 본격적인 연구의 역사는 아직 십몇 년에 불과하고, CAF를 분비하는 생리활성물질을 표적으로 하는 암치료에는 어느 정도의 효과가 확인된 것은 있으나, CAF 자체를 표적으로 하는 암치료 방법으로 어떠한 성과가 인정된 것은 아직 미비한 실정이다.The importance of the environment surrounding the cancer has begun to be emphasized, and a new treatment method targeting the surrounding environment, not the cancer cell itself, is being considered. Particularly, CAF that secretes various physiologically active substances and has a deep influence on the onset and progression of cancer has recently been attracting attention (Korean Patent No. 10-1585947). However, the history of full-scale research is still only several decades, and CAF secretion Although some effects have been confirmed in the cancer treatment targeting a physiologically active substance, the achievement of a cancer treatment method targeting CAF itself has not yet been proved.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명자들은 암-미세환경을 구성하는 세포 중 암의 발생, 진행, 전이에 중요한 역할을 하는 암 연관 섬유아세포 (cancer associated fibroblasts, CAFs)를 억제할 수 있는 약물을 발굴하기 위해 약물 라이브러리를 스크리닝 하였으며, 이에 유효한 CAF 성장 억제 물질을 발굴하였는바, 이에 기초하여 본 발명을 완성하게 되었다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide cancer-associated fibroblasts (CAFs) which play an important role in the development, progression and metastasis of cancer among cells constituting cancer- The inventors of the present invention completed the present invention based on the finding that a drug library was screened to identify drugs capable of inhibiting CAF growth.

본 발명의 목적은 보르테조밉 (Bortezomib) 및 파노비노스태트 (Panobinostat)를 유효성분으로 포함하는, 암 연관 섬유아세포 (cancer associated fibroblasts) 표적용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a pharmaceutical composition for screening cancer associated fibroblasts, which comprises Bortezomib and Panobinostat as an active ingredient.

본 발명의 다른 목적은 보르테조밉 (Bortezomib) 및 파노비노스태트 (Panobinostat)를 유효성분으로 포함하는, 암 연관 섬유아세포 (cancer associated fibroblasts) 표적 치료를 위한 약제학적 병용제제를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a pharmaceutical combination preparation for the treatment of cancer associated fibroblast target comprising Bortezomib and Panobinostat as an active ingredient.

그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 보르테조밉 (Bortezomib) 및 파노비노스태트 (Panobinostat)를 유효성분으로 포함하는, 암 연관 섬유아세포 (cancer associated fibroblasts) 표적용 약학적 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a pharmaceutical composition for cancer-associated fibroblasts, which comprises Bortezomib and Panobinostat as an active ingredient.

본 발명의 일 구현예로, 상기 보르테조밉 (Bortezomib)은 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the bortezomib may be represented by the following formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112017084515971-pat00001
Figure 112017084515971-pat00001

본 발명의 다른 구현예로, 상기 파노비노스태트 (Panobinostat)는 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.In another embodiment of the present invention, the panobinostat may be represented by the following formula (2).

[화학식 2](2)

Figure 112017084515971-pat00002
Figure 112017084515971-pat00002

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 조성물은 암 연관 섬유아세포의 증식 또는 활성을 억제할 수 있다.In another embodiment of the present invention, the composition may inhibit the proliferation or activity of cancer-associated fibroblasts.

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 암 연관 섬유아세포 (cancer associated fibroblasts)는 식도암 연관 섬유아세포, 위암 연관 섬유아세포, 및 유방암 연관 섬유아세포로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다.In another embodiment of the present invention, the cancer associated fibroblasts may be selected from the group consisting of esophageal cancer-associated fibroblasts, gastric cancer-associated fibroblasts, and breast cancer-associated fibroblasts.

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 조성물은 카스파제-3 (caspase-3)의 분해절단 (cleavage) 및 활성을 유도할 수 있다.In another embodiment of the present invention, the composition can induce cleavage and activity of caspase-3.

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 조성물은 PARP (Poly (ADP-ribose) polymerase)의 분해절단 (cleavage)을 유도할 수 있다.In another embodiment of the present invention, the composition may induce cleavage of PARP (poly (ADP-ribose) polymerase).

또한, 본 발명은 보르테조밉 (Bortezomib) 및 파노비노스태트 (Panobinostat)를 유효성분으로 포함하는, 암 연관 섬유아세포 (cancer associated fibroblasts) 표적 치료를 위한 약제학적 병용제제를 제공한다.In addition, the present invention provides a pharmaceutical combination preparation for cancer-associated fibroblast target treatment comprising Bortezomib and Panobinostat as an active ingredient.

본 발명의 다른 구현예로, 상기 보르테조밉 (Bortezomib) 및 파노비노스태트 (Panobinostat)는 동시에 (simultaneous), 별도로 (separate) 또는 순차적 (sequential)으로 투여될 수 있다.In another embodiment of the present invention, the Bortezomib and the Panobinostat can be administered simultaneously, separately or sequentially.

또한, 본 발명은 상기 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 암 연관 섬유아세포의 증식 또는 활성 억제방법을 제공한다.The present invention also provides a method for inhibiting the proliferation or activity of cancer-associated fibroblasts, comprising the step of administering the composition to a subject.

또한, 본 발명은 상기 조성물의 암 연관 섬유아세포의 증식 또는 활성 억제용도를 제공한다.In addition, the present invention provides a use of the composition for inhibiting proliferation or activity of cancer-associated fibroblasts.

본 발명에 따른 암 연관 섬유아세포 (cancer associated fibroblasts) 표적용 약학적 조성물은 보르테조밉 (Bortezomib) 및 파노비노스태트 (Panobinostat)를 유효성분으로 포함하며, 상기 보르테조밉 (Bortezomib) 또는 파노비노스태트 (Panobinostat)는 약제 내성의 원인이 되는 암-미세환경을 구성하는 암 연관 섬유아세포 증식 억제 활성이 있을 뿐만 아니라, 두 약물을 병용 투여할 경우 단독 투여에 비해 현저히 높은 시너지 효과를 나타내는 것을 확인하였다.The pharmaceutical composition for cancer-associated fibroblasts according to the present invention comprises Bortezomib and Panobinostat as an active ingredient, wherein the bortezomib or the panovinostat (Panobinostat) inhibits the proliferation of cancer-associated fibroblast proliferation which constitutes the cancer-microenvironment which is a cause of drug resistance, and it is confirmed that synergistic effect is remarkably high when the two drugs are co-administered as compared with the single administration.

따라서, 다양한 암종의 치료제로써 유용하게 이용될 수 있을 뿐만 아니라, 약제 내성을 극복한 신약 개발에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.Therefore, it can be used not only as a therapeutic agent for various carcinomas, but also in the development of new drugs that overcome drug resistance.

도 1은 암 연관 섬유아세포 (CAFs)를 표적하는 약물의 선별 및 이에 대한 세포 생존력을 확인한 결과로서, (a) 암 연관 섬유아세포 (CAFs)를 표적으로 하는 여러 약물의 HTS (High-throughput screening) 스크리닝 결과, (b) 보르테조밉 (bortezomib)의 처리에 따른 세포 생존력, (c) 파노비노스태트 (panobinostat)의 처리에 따른 세포 생존력을 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 암 연관 섬유아세포 (CAFs)에 대한 BTZ 및 PST의 단독 또는 병용 투여에 따른 약물 효능을 확인한 결과를 나타낸 도면으로서, (a) 인간 식도암 CAF #8, (b) 위암 CAF #14, (c) 위암 CAF #32, 및 (d) 위암 CAF #36에 대한 BTZ 단독 (좌측), PST 단독 (중간), BTZ 및 PST 병용 (우측) 처리 결과를 나타낸 것이며, (e) 병용 치료 시너지 효과를 확인하기 위한 CI 값을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 BTZ 및 PST의 단독 또는 병용 처리에 따른 세포사멸 (apoptosis)을 통한 세포사 (cell death)를 유동 세포 계측법 (flow cytometry)를 통해 확인한 결과를 나타낸 도면으로서, (a) ECAF #12, (b) SCAF #32, 및 (c) SCAF #36에서의 유동 세포를 계측한 결과, (d) ECAF #12, (e) SCAF #32, 및 (f) SCAF #36에서 전체 세포의 초기 세포 사멸 및 후기 세포 사멸을 확인한 결과, 및 (g) SCAF #32 및 (h) SCAF #36에서 세포 주기 및 세포사에 대한 BTZ 및 PTS의 병용 처리 효과를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 BTZ 및 PST의 단독 또는 병용 처리에 따른 caspase-3 활성 증가를 확인한 결과를 나타낸 도면으로서, BTZ 및 PST의 단독 또는 병용 처리에 따른 SCAF #14에서 (a) 웨스턴 블롯 결과, (b) caspase-3의 절단 강도, (c) PARP의 절단 강도를 확인한 결과이며, SCAF #32에서 (d) 웨스턴 블롯 결과, (e) caspase-3의 절단 강도, (f) PARP의 절단 강도를 확인한 결과이고, SACF #36에서 (g) 웨스턴 블롯 결과, (h) caspase-3의 절단 강도, (i) PARP의 절단 강도를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 BTZ 및 PST의 단독 또는 병용 처리에 따른 동물 실험 결과를 나타낸 도면으로서, (a) 암세포 단독 또는 MMTV-CAF를 가진 암세포를 이용한 이종 이식 모델로부터의 육종 종양의 대표 사진, (b) 168FARN 마우스 유방암 세포 단독 또는 MMTV-CAF의 이종 이식 모델에서 1:1 비율로 종양 부피를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 대조군 PBS, BTZ, PST 및 BTZ+PST 처리 21일 후, (a) 육종 종양의 대표 사진, (b) 약물 처리 동안의 종양 부피, (c) 약물 처리에 따른 절단된 caspase-3 현미경 사진, (d) 절단된 caspase-3 양성 세포의 비율 및 (e) 종양 절편에서의 섬유아세포 평균 비율을 나타낸 것이다.
도 7은 BTZ 및 PST의 단독 또는 병용 처리에 따른 동물 실험에서 (a) 168FARN 마우스 유방암 또는 (b) 마우스 MMTV-CAF 세포에서의 약물 단독 또는 병용 처리에 따른 약물 효능을 확인한 결과를 나타낸 것이다.
FIG. 1 shows the results of screening of drugs targeting cancer-associated fibroblasts (CAFs) and their cell viability, and (a) high-throughput screening of various drugs targeting cancer-associated fibroblasts (CAFs) The results of the screening show the results of (b) cell viability by treatment with bortezomib, and (c) cell viability following treatment with panobinostat.
FIG. 2 is a graph showing the results of drug efficacy of BTZ and PST on cancer-associated fibroblasts (CAFs) alone or in combination with (a) human esophagus cancer CAF # 8, (b) gastric cancer CAF # 14 (left), PST alone (middle), BTZ and PST combination (right) treatment for gastric cancer CAF # 36, and (d) gastric cancer CAF # It shows the CI value for confirmation.
FIG. 3 is a graph showing the results of flow cytometry of cell death through apoptosis of BTZ and PST according to the present invention, wherein (a) ECAF (D) ECAF # 12, (e) SCAF # 32, and (f) SCAF # 36 as a result of measurement of the flow cells in SCAF # And (g) SCAF # 32 and (h) SCAF # 36, respectively. The result of the combined treatment of BTZ and PTS against cell cycle and cell death was shown.
FIG. 4 is a graph showing the results of confirming the increase of caspase-3 activity by BTZ and PST according to the present invention alone or in combination, wherein (a) Western blotting results in SCAF # 14 by BTZ and PST alone or in combination treatment , (b) the cut strength of caspase-3, (c) the break strength of PARP, (d) the Western blot in SCAF # 32, (H) caspase-3 cleavage strength, and (i) cleavage strength of PARP, as shown in (g) Western blotting in SACF # 36.
FIG. 5 is a graph showing the results of animal experiments performed with BTZ and PST alone or in combination with (a) a representative photograph of a sarcoma tumor from a xenograft model using cancer cells alone or with cancer cells having MMTV-CAF, (b) Tumor volume in a 1: 1 ratio in mouse breast cancer cells alone or in a xenograft model of MMTV-CAF.
FIG. 6 is a photograph showing the results of (a) a representative photograph of a sarcoma tumor, (b) a tumor volume during drug treatment, (c) a cut caspase-3 microscope according to the drug treatment, 21 days after treatment of the control PBS, BTZ, PST and BTZ + (D) the percentage of caspase-3 positive cells cut out, and (e) the mean percentage of fibroblasts in tumor sections.
FIG. 7 shows the results of drug efficacy of the drug alone or in combination with (a) 168FARN mouse breast cancer or (b) mouse MMTV-CAF cells in an animal test by BTZ and PST alone or in combination.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

기존 항암제는 암세포 자체만을 제거하는 목적으로 하여 약제 투약 초기에는 효과가 있으나, 약제 내성이 생기는 문제점이 있었으며, 약제내성은 암세포가 자신 주변의 자신을 지지해주는 특수한 암-미세환경을 구축함에 따라 기인한 것인바, 이를 위해 본 발명자들은 암-미세환경을 구성하는 세포 중 암의 발생, 진행, 전이에 중요한 역할을 하는 암 연관 섬유아세포 (cancer associated fibroblasts, CAFs)를 억제할 수 있는 약물을 발굴하고자 하였다.Conventional anticancer drugs are effective in the early stage of drug administration for the purpose of removing only cancer cells themselves. However, there is a problem that drug resistance occurs, and drug resistance is caused by the fact that cancer cells establish a special cancer- To this end, the inventors sought to identify drugs capable of inhibiting cancer-associated fibroblasts (CAFs), which play an important role in the development, progression and metastasis of cancer in cells constituting the cancer-microenvironment .

이에, 본 발명의 일실시예에서는 CAFs를 표적으로 하는 잠재 약물을 선별하기 위한 고속대량스크리닝 (High-throughput screening, HTS)을 수행하여 후보 물질인 보르테조밉 (Bortezomib, BTZ) 및 파노비노스태트 (Panobinostat, PST)를 발굴 하였으며 (실시예 2 참조), 상기 보르테조밉 (Bortezomib) 및 파노비노스태트 (Panobinostat)의 병용 처리에 따른 CAFs의 억제 효능에 대한 시너지 효과를 확인하였다 (실시예 3 참조).Thus, in one embodiment of the present invention, high-throughput screening (HTS) is performed to select potential drugs that target CAFs, thereby selecting candidates Bortezomib (BTZ) and panovinostat Panobinostat, PST) (see Example 2), and the synergistic effect on the inhibitory effect of CAFs upon the combination treatment of Bortezomib and Panobinostat was confirmed (see Example 3) .

또한, BTZ 및 PST 병용 처리가 CAF의 억제를 통한 세포사멸 (apoptosis)에 의한 것인지 확인하고, 상기 세포사멸이 caspase-3 및 PARP 절단의 매개에 의한 것임을 구체적으로 확인하였다 (실시예 4 및 5 참조).Further, it was confirmed whether BTZ and PST treatment were caused by apoptosis through inhibition of CAF, and it was concretely confirmed that the apoptosis was mediated by caspase-3 and PARP cleavage (see Examples 4 and 5) ).

아울러, in vivo 상에서 BTZ 및 PST의 병용투여 효능을 마우스 이종 이식 모델을 통해서 구체적으로 확인하였다 (실시예 6 참조).In addition, the combined administration effect of BTZ and PST in vivo was specifically confirmed through a mouse xenograft model (see Example 6).

상기 결과들은 보르테조밉 (Bortezomib) 및 파노비노스태트 (Panobinostat)가 암 연관 섬유아세포 억제 활성이 있을 뿐만 아니라, 두 약물을 병용 투여시 시너지 효과를 나타내는바, 다양한 암종의 치료제로써 유용하게 이용될 수 있음을 시사한다.The above results show that Bortezomib and Panobinostat inhibit cancer-associated fibroblast cells, and exhibit synergistic effects when the two drugs are administered in combination. Therefore, they can be used as therapeutic agents for various carcinomas .

이에, 본 발명은 보르테조밉 (Bortezomib) 및 파노비노스태트 (Panobinostat)를 유효성분으로 포함하는, 암 연관 섬유아세포 (cancer associated fibroblasts) 표적용 약학적 조성물을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a pharmaceutical composition for screening cancer-associated fibroblasts, which comprises Bortezomib and Panobinostat as an active ingredient.

본 발명에 의한 억제 대상인 ‘암 연관 섬유아세포 (cancer-associated fibroblast, CAF)’는 암 병변의 내부 및/또는 주변에 존재하는 α-SMA(α-평활근엑틴) 양성 섬유아세포를 의미하며, 상기 CAF는 대장암, 폐암, 전립선암, 유방암, 위암, 담관암, 기저세포암 등의 다양한 암에서 그 존재가 확인되고 있다.Cancer-associated fibroblast (CAF) ', which is an object of inhibition according to the present invention, refers to α-SMA (α-smooth muscle actin) -containing fibroblasts present in and / or around cancer lesions, Is found in various cancers such as colon cancer, lung cancer, prostate cancer, breast cancer, gastric cancer, cholangiocarcinoma, and basal cell carcinoma.

본 발명의 상기 CAF와 관련된 암은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 뇌종양, 두경부암, 유방암, 폐암, 식도암, 위암, 십이지장암, 충수암, 대장암, 직장암, 간암, 췌장암, 담낭암, 담관암, 항문암, 신암, 수뇨관암, 방광암, 전립선암, 음경암, 정소암, 자궁암, 난소암, 외음암, 질암, 피부암 등의 고형암을 들 수 있다. 또는 CAF는 일반적으로는 암에 관련된 것이지만 비슷한 성질이 있는 한, 암 이외의 악성고형종양, 예를 들면, 섬유육종, 악성섬유성조직구종, 지방육종, 횡문근육종, 평활근육종, 혈관육종, 악성피부암, 림프혈관육종, 활막육종, 연골육종, 골육종 등의 육종에 관련된 것도 또한 본 발명의 범위에 포함되며, 보다 바람직하게는 식도암, 위암 또는 유방암일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The cancer associated with the CAF of the present invention is not particularly limited and includes cancer of the brain, head and neck cancer, breast cancer, lung cancer, esophageal cancer, gastric cancer, duodenal cancer, appendix cancer, colon cancer, rectal cancer, liver cancer, pancreatic cancer, Pancreatic cancer, rectal cancer, uterine cancer, ovarian cancer, vulvar cancer, vaginal cancer, skin cancer, and the like. Or CAF is generally associated with cancer but, as long as similar properties are present, malignant solid tumors other than cancer, such as fibrosarcoma, malignant fibrous histiocytoma, liposarcoma, rhabdomyosarcoma, leiomyosarcoma, angiosarcoma, , Lymphangiosarcoma, synovial sarcoma, chondrosarcoma, osteosarcoma, and the like are also included in the scope of the present invention, and it is more preferable to be an esophageal cancer, stomach cancer or breast cancer, but the present invention is not limited thereto.

본 발명의 조성물의 유효성분인 보르테조밉 (Bortezomib)은 프로테아좀 길항체로서 암세포 안에 있는 프로테아좀을 억제함으로써 항암효과를 나타내는 물질로서, 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.Bortezomib, which is an active ingredient of the composition of the present invention, is a proteasome antagonist and has anti-cancer effect by inhibiting proteas in cancer cells.

Figure 112017084515971-pat00003
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본 발명의 조성물의 또 다른 유효성분인 파노비노스태트 (Panobinostat)는 세포 증식성 질환의 치료와 관련한 HDAC를 억제함으로써 항암효과를 나타내는 물질로서, 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.Panobinostat, another active ingredient of the composition of the present invention, exhibits an anti-cancer effect by inhibiting HDAC associated with the treatment of a cell proliferative disease, and can be represented by the following formula (2).

Figure 112017084515971-pat00004
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본 발명에 따른 약학적 조성물은 보르테조밉 (Bortezomib) 및 파노비노스태트 (Panobinostat)를 유효성분으로 포함하며, 또한 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함할 수 있다. 상기 약학적으로 허용 가능한 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 사이클로덱스트린, 덱스트로즈 용액, 말토덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올, 리포좀 등을 포함하지만 이에 한정되지 않으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액 등 다른 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 또한 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제, 윤활제 등을 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립, 또는 정제로 제제화할 수 있다. 적합한 약학적으로 허용되는 담체 및 제제화에 관해서는 레밍턴의 문헌에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 성분에 따라 바람직하게 제제화할 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 제형에 특별한 제한은 없으나 주사제, 흡입제, 피부 외용제, 또는 경구 섭취제 등으로 제제화할 수 있다. The pharmaceutical composition according to the present invention contains bortezomib and panobinostat as an active ingredient and may also include a pharmaceutically acceptable carrier. Such pharmaceutically acceptable carriers are those conventionally used in the field of application and include, but are not limited to, saline, sterile water, Ringer's solution, buffered saline, cyclodextrin, dextrose solution, maltodextrin solution, glycerol, ethanol, And may further contain other conventional additives such as antioxidants and buffers as needed. It may also be formulated into injectable formulations, pills, capsules, granules, or tablets such as aqueous solutions, suspensions, emulsions and the like by additionally adding diluents, dispersants, surfactants, binders, lubricants and the like. Suitable pharmaceutically acceptable carriers and formulations can be suitably formulated according to the respective ingredients using the methods disclosed in Remington's reference. The pharmaceutical composition of the present invention is not particularly limited to a formulation, but may be formulated into an injection, an inhalant, an external preparation for skin, or an oral ingestion agent.

본 발명의 약학적 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 투여하거나 비경구투여(예를 들어, 정맥 내, 피하, 피부, 비강, 기도에 적용)할 수 있으며, 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 시간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다.The pharmaceutical composition of the present invention may be administered orally or parenterally (for example, intravenous, subcutaneous, skin, nasal, or airway) according to the desired method, The type of administration, the route of administration, and the time, but may be suitably selected by those skilled in the art.

본 발명에 따른 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명에 있어서, “약학적으로 유효한 양”은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효용량 수준은 환자의 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명에 따른 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.The composition according to the invention is administered in a pharmaceutically effective amount. In the present invention, " pharmaceutically effective amount " means an amount sufficient to treat a disease at a reasonable benefit / risk ratio applicable to medical treatment, and an effective dosage level is determined depending on the type of disease, severity, , Sensitivity to the drug, time of administration, route of administration and rate of release, duration of treatment, factors including co-administered drugs, and other factors well known in the medical arts. The composition according to the present invention can be administered as an individual therapeutic agent or in combination with other therapeutic agents, and can be administered sequentially or simultaneously with conventional therapeutic agents, and can be administered singly or in multiple doses. It is important to take into account all of the above factors and to administer the amount in which the maximum effect can be obtained in a minimal amount without side effects, which can be easily determined by those skilled in the art.

구체적으로, 본 발명에 따른 조성물의 유효량은 환자의 나이, 성별, 체중에 따라 달라질 수 있으며, 일반적으로는 체중 1 kg 당 0.001 내지 150 mg, 바람직하게는 0.01 내지 100 mg을 매일 또는 격일 투여하거나 1일 1 내지 3회로 나누어 투여할 수 있다. 그러나 투여 경로, 비만의 중증도, 성별, 체중, 연령 등에 따라서 증감될 수 있으므로 상기 투여량이 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.Specifically, the effective amount of the composition according to the present invention may vary depending on the age, sex, and body weight of the patient. In general, 0.001 to 150 mg, preferably 0.01 to 100 mg, It may be administered one to three times a day. However, the dosage may be varied depending on the route of administration, the severity of obesity, sex, weight, age, etc. Therefore, the dosage is not limited to the scope of the present invention by any means.

본 발명의 다른 양태로서, 본 발명은 보르테조밉 (Bortezomib) 및 파노비노스태트 (Panobinostat)를 유효성분으로 포함하는, 암 연관 섬유아세포 (cancer associated fibroblasts) 표적 치료를 위한 약제학적 병용제제를 제공한다.In another aspect of the present invention, there is provided a pharmaceutical combination preparation for cancer-associated fibroblast target treatment comprising Bortezomib and Panobinostat as an active ingredient .

본 발명은 상기 약제학적 병용제제의 유효성분인 보르테조밉 (Bortezomib) 및 파노비노스태트 (Panobinostat)가 병용 투여됨으로써, 보르테조밉 또는 파노비노스태트의 단독 투여에 비해 암 연관 섬유아세포의 증식 또는 활성 억제 효능을 현저히 향상시키는 것에 특징이 있으며, 이에, 치료 효과를 증진시키기 위하여, 바람직하게는 동시에(simultaneous), 별도로(separate), 또는 순차적(sequential)으로 투여될 수 있다. 이 때, 상기한 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 약제학적 병용제제의 유효량은 환자의 연령, 성별, 상태, 체중, 체내에서 활성 성분의 흡수도, 불활성율 및 배설속도, 질병종류, 병용되는 약물에 따라 달라질 수 있다.The present invention relates to the combination of Bortezomib and Panobinostat, which are active ingredients of the above pharmaceutical combination, to inhibit the proliferation or activity of cancer-associated fibroblast cells compared with the administration of bortezomib or panovinostat alone Is characterized by markedly improving the inhibitory efficacy and may be administered simultaneously, separately, or sequentially, to enhance the therapeutic effect. At this time, it is important to take all of the above factors into consideration and administer an amount capable of achieving the maximum effect in a minimal amount without side effects, which can be easily determined by those skilled in the art. Specifically, the effective amount of the pharmaceutical combination according to the present invention may vary depending on the age, sex, condition, body weight, absorbency, inactivation rate and excretion rate of the active ingredient in the body, type of disease,

본 발명의 또 다른 양태로서, 본 발명은 상기 약학적 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 암 연관 섬유아세포의 증식 또는 활성 억제방법을 제공한다.In another embodiment of the present invention, the present invention provides a method for inhibiting proliferation or activity inhibition of cancer-associated fibroblasts comprising administering the pharmaceutical composition to an individual.

본 발명에서 "개체"란 질병의 예방, 조절 또는 치료방법을 필요로 하는 대상을 의미하고, 보다 구체적으로는, 인간 또는 비-인간인 영장류, 생쥐(mouse), 쥐(rat), 개, 고양이, 말 및 소 등의 포유류를 의미한다.As used herein, the term "individual" means a subject in need of a method for preventing, controlling or treating a disease, and more specifically, a human or non-human primate, a mouse, a rat, , Horses, and cows.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in order to facilitate understanding of the present invention. However, the following examples are provided only for the purpose of easier understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.

[실시예][Example]

실시예 1. 실험준비 및 실험방법Example 1. Experimental Preparation and Experimental Method

1-1. 인간 섬유아세포 배양1-1. Human fibroblast culture

본 발명에 사용된 인간 섬유아세포는 성균관대학교 의과대학 삼성서울병원에서 수술을 받은 환자의 종양 표본을 정밀 검사하여 종양 조직과 원위부 정상 조직의 대표 표본을 숙련된 병리학자로부터 공지된 방법에 따라 수득하였다. 수득한 조직은 항생제가 함유된 PBS로 두 번 세척하고, 작은 조각을 잘게 썬 후, 메스로 다졌으며, 다져진 샘플을 콜라게나아제/디스파아제가 함유된 20 ㎖의 DEME/F12 (1:1) 배지 (Welgene)에서 효소적으로 해리시켰다. 이 후, 해리된 샘플을 원심 분리하고, PBS로 두 번 세척한 다음, 10 % FBS (Welgene) 및 1 % 항생제 (Life Technologies)가 보충된 DMEM/F12 (1:1) 배지에서 배양하였다.The human fibroblasts used in the present invention were obtained by thoroughly examining tumor specimens from patients who underwent surgery at Sungkyunkwan University School of Medicine Samsung Medical Center and obtaining representative samples of tumor tissues and distal normal tissues from known pathologists . The obtained tissues were washed twice with PBS containing antibiotics, finely chopped and finely chopped. Twenty milliliters of DEME / F12 (1: 1) containing collagenase / ) ≪ / RTI > medium (Welgene). Subsequently, the dissociated samples were centrifuged, washed twice with PBS and then cultured in DMEM / F12 (1: 1) medium supplemented with 10% FBS (Welgene) and 1% antibiotic (Life Technologies).

1-2. 시약 및 항체1-2. Reagents and Antibodies

보르테조밉 (Bortezomib, PS-341), 카르필조밉 (Carfilzomib, PR-171) 및 파노비노스태트 (Panobinostat, LBH589)는 ApexBio에서 구입하여 사용하였으며, Ez-cytox 세포 생존능 분석 키트 (Ez-cytox cell viability assay kit)는 DaeillLab에서 구입하였고, Annexin-V 염색 키트 (Annexxin-V staining kit)는 BD Bioscience에서 구입하였으며, 세포주기 분석 키트 (Cell cycle analysis kit)는 Abcam (Cat : ab139418)으로부터 제공받았다. 본 발명에 사용되는 PARP (Cat: 9532, Cell Signaling), cleaved PARP (Cat: 9546, Cell Signaling), caspase-3 (Cat: SC-7148, Santa Cruz), cleaved caspase-3 (Cat: 9661, Cell Signaling) 및 알파-튜블린 항체 (alpha-tubulin antibody; Cat: SC-8035, Santa Cruz)는 면역블롯팅을 위해 사용되었다.The Ez-cytox cell survival assay kit (Ez-cytox cell, Bortezomib, PS-341, Carfilzomib, PR-171 and Panobinostat, LBH589) was purchased from ApexBio The viability assay kit was purchased from DaeillLab, Annexin-V staining kit was purchased from BD Bioscience, and the cell cycle analysis kit was provided from Abcam (Cat: ab139418). (Cat: 9532, Cell Signaling), cleaved PARP (Cat: 9546, Cell Signaling), caspase-3 (Cat: SC-7148, Santa Cruz), cleaved caspase-3 Signaling) and alpha-tubulin antibody (Cat: SC-8035, Santa Cruz) were used for immunoblotting.

1-3. High-throughput screening1-3. High-throughput screening

본 발명에 따른 암 연관 섬유아세포 (Cancer associated fibroblasts, CAFs)를 타겟으로 하는 약물 후보물질 선별하기 위한 고속대량스크리닝 (High-throughput screening)을 진행하기 위해서, 9 가지 유형의 CAF 세포주 (인간 식도암 관련 섬유아세포 : #4, #8, #12, 및 인간 위암 관련 섬유아세포 : #13, #14, #32, #36, #41, #42)를 사용하였다. 상기 각 CAF를 웰 (well)당 500 개를 384-웰 플레이트에 분주하여 임상 실험 또는 FDA-승인된 약물을 포함하는 약물 라이브러리에서 약물 스크리닝을 위해 6 일 동안 처리하였다.In order to carry out high-throughput screening for screening candidate drug candidates targeting cancer-associated fibroblasts (CAFs) according to the present invention, nine types of CAF cell lines (human esophagus cancer-related fiber # 14, # 32, # 36, # 41, and # 42) were used as test samples. Each of the above CAFs was dispensed into 384-well plates per well and treated for 6 days for drug screening in a clinical trial or a drug library containing FDA-approved drugs.

이 때, 약물 효능은 세포 ATP 수준을 측정하는 ATPlite 분석 키트 (Cat: 6016949, Perkin Elmer) 및 EnVision (Perkin Elmer)을 이용하여 측정하였으며, IC50 및 AUCs (Areas under concentration response curves) 값은 R 프로그램을 사용하여 raw 데이터로부터 계산하였다. 또한, 약물 후보물질은 가장 낮은 AUC 값을 선택하여 선정하였다.The drug efficacy was measured using an ATPlite assay kit (Cat: 6016949, Perkin Elmer) and EnVision (Perkin Elmer) to measure cellular ATP levels. IC 50 and AUCs (Areas under concentration response curves) To calculate from raw data. In addition, drug candidates were selected by selecting the lowest AUC value.

1-4. 섬유아세포 생존 및 증식 분석1-4. Fibroblast survival and proliferation assay

in vitro 약물 효능을 확인하기 위해서, CAF를 96-웰 플레이트에 1 웰 당 10,000 세포를 접종하였으며, 다음날 세포를 PBS로 세척하고 무 혈청 배지에서 6 시간 동안 배양한 다음, 1 % FBS 및 1 % 항생제가 첨가된 DMEM/F12 배지에 용해된 약물 후보물질을 3 회 처리하였다. 이 때, CAF의 생존능에 대한 약물의 억제 효과는 EZ-cytox 세포 생존력 분석 키트 (Cat: EZ-100, DaeilLab)로 48 시간 동안 처리하여 평가하였다.To confirm the in vitro drug efficacy, CAF was inoculated in a 96-well plate at 10,000 cells per well. The following day, the cells were washed with PBS and incubated in serum-free medium for 6 hours, then washed with 1% FBS and 1% The drug candidate substance dissolved in DMEM / F12 medium was treated three times. At this time, the inhibitory effect of the drug on the viability of CAF was evaluated by treatment with an EZ-cytox cell viability assay kit (Cat: EZ-100, DaeilLab) for 48 hours.

약물 효능은 조합 지수 (combination index, CI)에 따라 평가되었으며, 상기 조합 지수 (CI)는 Chou Talalay 방법을 기반으로 한 compusyn 소프트웨어 (ComboSyn, Inc., Paramus, NJ, USA)에 의해 정량하였으며, 조합 지수 (CI) 평가는 하기와 같다.Drug efficacy was assessed according to the combination index (CI). The combination index (CI) was quantified by compusyn software (ComboSyn, Inc., Paramus, NJ, USA) based on the Chou Talalay method, The index (CI) evaluation is as follows.

CI = 1 : 부가 효과 (additive effect);CI = 1: additive effect;

CI > 1 : 길항 효과 (antagonism);CI > 1: antagonism;

CI < 1 : 상승 작용 (synergy).CI <1: synergy.

1-5. 웨스턴 블랏 분석 (western blot analysis)1-5. Western blot analysis &lt; RTI ID = 0.0 &gt;

세포를 수득하여 50 mM Tris pH 7.4, 150 mM NaCl, 1 mM EDTA, 1 % Triton X-100, 1 % Na-Doc, 0.1 % SDS 및 프로테아제 억제제 (Roche)를 함유하는 RIPA 용해 완충액과 아이스 상에서 30 분 동안 배양하였다. 이 후, 13,000 × g에서 원심 분리한 후, 상등액은 PARP, cleaved PARP, caspase-3, cleaved caspase-3 및 알파-튜블린을 검출하기 위한 면역블로팅에 사용하였다.Cells were harvested and resuspended in RIPA lysis buffer containing 50 mM Tris pH 7.4, 150 mM NaCl, 1 mM EDTA, 1% Triton X-100, 1% Na-Doc, 0.1% SDS and protease inhibitor (Roche) Min. &Lt; / RTI &gt; After centrifugation at 13,000 xg, the supernatant was used for immunoblotting to detect PARP, cleaved PARP, caspase-3, cleaved caspase-3 and alpha-tubulin.

1-6. 세포 주기 및 세포 사멸 분석1-6. Cell cycle and apoptosis analysis

세포 주기 분석을 위해서, 세포를 PBS로 세척하고, 밤새 4 ℃에서 70 % 에탄올 (ethanol)로 고정시켰으며, 고정된 세포를 프로피디움 요오드화물 (propidium iodide) 및 RNaseA를 포함하는 세포 주기 분석 키트 (Cell cycle analysis kit, Cat : ab139418, Abcam) 시약으로 재구성하고 37 ℃에서 30 분간 배양하였다. 이 후, 염색된 세포를 유동 세포 계측법 (flow cytometry)을 사용하여 세포의 DNA 함량을 기록하였다.For cell cycle analysis, the cells were washed with PBS, fixed with 70% ethanol at 4 ° C overnight, and fixed cells were incubated with a propidium iodide and a cell cycle assay kit (RNase A) containing RNaseA Cell cycle analysis kit, Cat: ab139418, Abcam) and incubated at 37 ° C for 30 min. Thereafter, the stained cells were subjected to flow cytometry to record the DNA content of the cells.

다음으로 세포 사멸 분석은 제조사의 지시에 따라 BD Annexin V-APC apoptosis detection Kit (Cat: 556547, BD Biosciences)를 이용하여 분석하였다. 보다 구체적으로, 수득된 세포를 두 번 차가운 PBS로 세척 한 후, Annexin-V 바인딩 버퍼에서 재현탁시킨 후, 세포들을 APC와 결합된 Annexin-V로 실온에서 30 분 동안 어두운 곳에서 염색을 진행하고, 가능한 빠른 시간 (1 시간 이내)에 유동 세포 분석 (flow cytometry)을 수행하였다.Next, apoptosis was analyzed using BD Annexin V-APC apoptosis detection kit (Cat: 556547, BD Biosciences) according to the manufacturer's instructions. More specifically, the obtained cells were washed twice with cold PBS, resuspended in Annexin-V binding buffer, and cells were stained with Annexin-V conjugated with APC for 30 minutes at room temperature in the dark , Flow cytometry was performed as soon as possible (within 1 hour).

1-7. in vivo 약물 효능 평가1-7. Evaluation of in vivo drug efficacy

in vivo 약물 효능 평가는 마우스 이종 이식 모델을 이용하였으며, 보다 구체적으로, MMTV-CAF를 Tg (MMTV-PyMT) 마우스 유방암 세포 모델로부터 분리하였으며, 이 때, MMTV-CAF의 분리는 인간 섬유아세포의 경우와 동일하게 진행하였다. 이 후, 10 % 혈청 및 1 % 항생제가 첨가된 DMEM 배지에서 배양한 후, CAFs의 종양 촉진 효과를 확인하기 위해서, BALB/c-nude 마우스 (OrientBio)의 측면에 5 × 105 개의 168FARN 세포 또는 5 × 105 개의 MMTV-CAF를 피하 주사하여 종양 크기를 캘리퍼를 사용하여 측정하였다. in vivo drug efficacy evaluation in the case of, we used a mouse xenograft model, and more specifically, was to remove the MMTV-CAF from Tg (MMTV-PyMT) mouse breast cancer cell model, this time, the separation of the MMTV-CAF are human fibroblasts . Then, in order to confirm the tumor promoting effect of CAFs after culturing in DMEM medium supplemented with 10% serum and 1% antibiotic, 5 × 10 5 168FARN cells or 5 × 10 5 cells were injected on the side of BALB / c-nude mouse (OrientBio) 5 × 10 5 MMTV-CAF were subcutaneously injected and tumor size was measured using a caliper.

다음으로, 이종 이식에 대한 약물의 종양 억제 효능을 확인하기 위해서, 5 × 105 개의 168FARN 세포를 5 × 105 개의 MMTV-CAF와 함께 BALB/c-nude 마우스에 피하 접종하고 이종 이식 10 일 후, 마우스를 무작위로 4 그룹 중 하나를 할당하여 약물 처리를 복강 내 경로 (0.5mg/kg의 BTZ, 12.5mg/kg의 PST, 또는 0.25mg/kg의 BTZ + 6.25mg/kg의 PST)를 통해 주당 3회 실시하였다.Next, 5 × 10 5 168FARN cells were subcutaneously inoculated into BALB / c-nude mice with 5 × 10 5 MMTV-CAF to confirm the tumor suppressive effect of the drug on xenotransplantation, and 10 days after xenotransplantation , Mice were randomly assigned to one of four groups to treat the drug via the intraperitoneal route (0.5 mg / kg BTZ, 12.5 mg / kg PST, or 0.25 mg / kg BTZ + 6.25 mg / kg PST) Three times per week.

이 때, 종양의 직경은 캘리퍼를 이용하여 주 3회 확인하였고, 종양의 부피는 하기 수학식 1에 따라 측정하였으며, 종양 부피의 차이는 two tailed student t-test로 평가하였다.At this time, the diameter of the tumor was checked three times a week using a caliper, the volume of the tumor was measured according to the following equation (1), and the difference in tumor volume was evaluated with a two tailed student t-test.

[수학식 1][Equation 1]

종양의 부피 (V)=(4/3)π x (a/2) x (b/2)2 The volume of the tumor (V) = (4/3)? X (a / 2) x (b / 2) 2

이 후, 평균 종양 부피가 1,000 ㎜3에 도달하고 종양 조직이 파라핀화 될 때, 마우스를 희생시켰으며, 약물 효능을 검증하기 위해서, cleaved caspase-3에 대한 면역 염색을 종양 조직에 수행하였다. 이 때, 모든 동물 실험은 성균관대학교 삼성 의료원 동물실험윤리위원회 (Institutional Animal Care)의 승인을 받아 진행하였다.The mice were then sacrificed when the mean tumor volume reached 1,000 mm 3 and the tumor tissue was paraffinized, and immunostaining for cleaved caspase-3 was performed on the tumor tissue to verify drug efficacy. At this time, all animal tests were conducted with the approval of Institutional Animal Care, Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University.

1-8. 조직학적 분석 및 면역조직화학1-8. Histological analysis and immunohistochemistry

마우스를 해부하여 종양을 분리시켜 48 시간 동안 10 % 중성 완충 포르말린으로 고정시킨 후, 조직 병리학적 진단을 위해 종양 절편을 H&E로 염색하였다. 다음으로 면역염색을 진행하기 위해서, 슬라이드를 탈파라핀화 (deparaffinize)하고, Tris-EDTA 완충액 (pH 9.25)에서 15 분 동안 antigen retrieval을 수행하였다. 이 후, 퍼옥시다아제 (peroxidase) 활성 및 비특이적 결합을 차단하고, 슬라이드를 항-cleaved caspase-3 항체 (Cat: 9661, Cell Signaling)로 1 시간 동안 배양 한 후, 이어서 항-토끼 항체 (Cat: 31190, Thermoscientific)로 45 분 동안 습식 챔버 (wet chamber)에서 배양하였다. 이 후, AEC 용액 (Cat: sk-4205, Vector)으로 슬라이드를 만들고, 헤마톡실린 (hematoxylin)으로 대조 염색하여 탈수시킨 후, 충전재(mounting media, Cat: 008010, Life technology)로 봉입(mounting) 하였다.The mice were dissected and the tumors were separated and fixed with 10% neutral buffered formalin for 48 hours. Tissue sections were stained with H & E for histopathological diagnosis. Next, the slide was deparaffinized and antigen retrieval was performed in Tris-EDTA buffer (pH 9.25) for 15 minutes to proceed with immunostaining. The peroxidase activity and nonspecific binding were then blocked and the slides were incubated with anti-cleaved caspase-3 antibody (Cat: 9661, Cell Signaling) for 1 hour followed by anti-rabbit antibody (Cat: 31190 , Thermoscientific) for 45 minutes in a wet chamber. Slides were made with AEC solution (Cat: sk-4205, Vector), dehydrated by counterstaining with hematoxylin, and then mounted with mounting media (Cat: 008010, Life technology) Respectively.

실시예 2. 암 관련 섬유아세포 (CAF) 표적 약물 후보 선별 및 CAF 세포 생존능 억제 확인Example 2. Screening for cancer-associated fibroblast (CAF) target drug and inhibition of CAF cell viability

CAFs를 표적으로 하는 잠재 약물을 선별하기 위해서, 상기 실시예 1-3에 기재된 바에 따라, 고속대량스크리닝 (High-throughput screening, HTS)을 수행하였으며, 후보물질에 대해서 세포 생존능은 ATP 수준을 측정하는 ATPlite 분석 키트를 사용하여 발광 신호를 통해 측정하고, 세포 수 및 성장의 대용물로서의 AUC 값 및 각 약물의 IC50 값을 계산하였다 (도 1a 및 표 1 참조).High-throughput screening (HTS) was performed as described in Examples 1-3 above to select potential drugs targeting CAFs, and cell viability for candidate substances was determined by measuring ATP levels ATPlite assay kit and the AUC value as a proxy for cell number and growth and the IC 50 value for each drug were calculated (see FIG. 1A and Table 1).

[표 1][Table 1]

Figure 112017084515971-pat00005
Figure 112017084515971-pat00005

상기 표 1 및 도 1a에 따라, 가장 낮은 AUC 값 및 IC50 값을 바탕으로 보르테조밉 (Bortezomib, BTZ), 및 카르필조밉 (Carfilzomib, CFZ)을 포함한 여러 CAF 표적 약물 후보를 선정하였다.Based on the lowest AUC and IC 50 values, various CAF target drug candidates were selected, including Bortezomib (BTZ), and Carfilzomib (CFZ), according to Table 1 and FIG.

다음으로 HTS로부터 선택된 CAF 표적 약물 후보의 약물 효능을 확인하기 위해서, 5 종류의 CAFs (1 종의 식도암 관련 섬유아세포 ECAF #8, 및 4 종의 위암 관련 섬유아세포 SCAF #14, #32, #36, #39)에 다양한 농도의 보르테조밉 (Bortezomib, BTZ), 카르필조밉 (Carfilzomib, CFZ) 및 파노비노스태트 (Panobinostat, PST)를 48 시간 동안 처리하여 세포 생존력을 확인하였다.Next, five CAFs (one type of esophageal cancer-associated fibroblast ECAF # 8, and four types of gastric cancer-associated fibroblast SCAF # 14, # 32, and # 36 Bortezomib (BTZ), Carfilzomib (CFZ), and Panobinostat (PST) were treated with various concentrations for 48 hours to confirm cell viability.

그 결과, 도 1b 내지 도 1d에 나타낸 바와 같이, 후보 약물 물질인 BTZ, PST, 및 CFZ의 처리에 따라, CAF는 용량 의존적으로 세포 생존력이 감소되는 것을 확인할 수 있었으며, 이 때, ECAF #8, SCAF #14, SCAF #32, SCAF #36, 및 SCAF #39에서 BTZ에 대한 IC50값은 각각 2.64. 037. 8.25, 1.75 및 3.75 nM이고, PST에 대한 IC50값은 각각 91.11, 45.03, 136.83, 132.24, 및 70.56 nM이며, CFZ에 대한 IC50값은 각각 12.33, 6.68, 7.30, 5.43, 및 3.03 nM이었다.As a result, as shown in FIG. 1B to FIG. 1D, it was confirmed that the treatment of candidate drug substances BTZ, PST, and CFZ resulted in a decrease in cell viability in a dose dependent manner, wherein ECAF # 8, SCAF # 14, SCAF # 32, SCAF # 36, and # 39 in the SCAF IC 50 values for each of BTZ is 2.64. IC 50 values for PST were 91.11, 45.03, 136.83, 132.24, and 70.56 nM, respectively, and IC 50 values for CFZ were 12.33, 6.68, 7.30, 5.43, and 3.03 nM .

상기 결과에 따라, BTZ, PST, 및 CFZ가 in vitro 상에서 CAFs를 표적으로 하는 잠재 약물임을 확인할 수 있었다.Based on the above results, it was confirmed that BTZ, PST, and CFZ are potentially targets of CAFs in vitro .

실시예 3. BTZ 및 PST 병용 처리에 따른 CAF 생존 억제 시너지 효과 확인Example 3 Confirmation of CAZ Survival Synergistic Effect by Combined Treatment of BTZ and PST

BTZ와 PST의 병용 처리에 따른 CAFs의 억제 효능에 대한 시너지 효과를 나타내는지 확인하기 위해서, 4 종류의 CAFs에 BTZ 및 PST를 단독 또는 병용 처리하였다.BTZ and PST were treated alone or in combination with four types of CAFs in order to confirm synergistic effects of inhibition of CAFs by combination treatment of BTZ and PST.

그 결과, 도 2a 내지 도 2d에 나타낸 바와 같이, BTZ 및 PST의 병용 처리가 단일 처리에 비해 모든 세포주에서 세포 생존력을 유의적으로 감소시키는 것을 확인하였다. 보다 구체적으로, SCAF #14, SCAF #32, SCAF #36에서 BTZ 및 PST의 병용 처리에 의해 준-치사량 (sub-lethal dosage)이 단일 처리에 비해서, 50 % 이상의 개선 효과를 보였고, ECAF #8에서 준-치사량이 50 % 미만의 개선 효과를 보이는 것을 확인하였다.As a result, as shown in Figs. 2A to 2D, it was confirmed that the combined treatment of BTZ and PST significantly reduced cell viability in all cell lines as compared to single treatment. More specifically, the combined treatment of BTZ and PST in SCAF # 14, SCAF # 32 and SCAF # 36 resulted in an improvement of more than 50% in sub-lethal dosage compared to single treatment, and ECAF # 8 And the quasi - lethal dose was less than 50%.

다음으로 병용 처리에 따른 감소된 세포 생존력 및 IC50 감소를 평가하기 위해서, 상기 실시예 1-4에 따른 중간 약물 효과 분석을 수행하여 시너지 효과 또는 길항 작용에 대한 약물 상호 작용의 양적인 정도를 나타내는 조합 지수 (CI)를 계산하였다.Next, in order to evaluate the reduced cell viability and the IC 50 decrease due to the combination treatment, the intermediate drug effect analysis according to the above Example 1-4 was carried out to determine the combination of the synergistic effect or the quantitative degree of the drug interaction with the antagonistic action Index (CI) was calculated.

그 결과, 도 2e에 나타낸 바와 같이, 각 세포주의 CI 값은 1.0 이하를 나타내어 BTZ 및 PST의 병용이 시너지(상승) 효과를 나타낸다는 것을 확인할 수 있었다.As a result, as shown in FIG. 2E, the CI value of each cell line was 1.0 or less, confirming that the combined use of BTZ and PST showed a synergistic effect.

이 때, BTZ 및 PST를 1 : 25의 농도 비율로 조합을 사용하여 5 가지 다른 농도로 처리하였을 때, SCAF #14 및 SCAF #32 (CI 값 0.2 내지 0.5)에서 시너지 효과, SCAF #36 (CI 값 0.5 내지 0.7)에서 시너지 효과, 및 ECAF #8에서 중등도 시너지 효과를 나타내는 것을 확인하였다.At this time, when BTZ and PST were treated at 5 different concentrations using a combination ratio of 1: 25, synergy was observed in SCAF # 14 and SCAF # 32 (CI value 0.2 to 0.5), SCAF # 36 Value 0.5 to 0.7), and a moderate synergy effect at ECAF # 8.

실시예 4. BTZ 및 PST 병용 처리에 따른 CAF 세포사멸 (apoptosis) 유도에 대한 시너지 효과 확인Example 4. Confirmation of synergistic effect on induction of CAF apoptosis by BTZ and PST treatment

BTZ 및 PST 병용 처리가 서로 다른 유형 CAF의 세포 생존의 억제가 세포사멸 (apoptosis)에 의한 것인지를 확인하기 위해서, 3 가지 세포주 유형인 ECAF #12, SCAF #32, 및 SCAF #36에 16 nM의 BTZ 또는 400 nM의 PST의 단독 처리 및 8 nM의 BTZ 및 200 nM의 PST 병용 처리를 24 시간 동안 진행하였다. 상기 처리된 각 셀은 Annexin V-apc/프로피디움 요오드화물 (propidium iodide, PI)로 염색을 진행하고, 유동 세포 계측법 (flow cytometry)을 통해서, 세포사멸 (apoptosis)에 의한 세포사 (cell death)를 확인하였다.In order to determine whether the inhibition of cell viability of different types of CAF by BTZ and PST treatment was due to apoptosis, three cell line types ECAF # 12, SCAF # 32, and SCAF # 36 were treated with 16 nM Treatment of either BTZ or 400 nM PST alone and 8 nM of BTZ and 200 nM of PST in combination was carried out for 24 hours. Each of the treated cells was stained with Annexin V-apc / propidium iodide (PI) and subjected to cell death by apoptosis through flow cytometry Respectively.

그 결과, 도 3a 내지 도 3c에 나타낸 바와 같이, 병용 처리시에 사용된 약물 농도가 단일 처리 약물 처리시 약물 농도의 절반을 사용하였으나, CAF 세포주에 BTZ 및 PST를 병용 처리할 경우, 단독 처리에 비해서 세포사멸 유도 효과가 더 뛰어난 것을 확인할 수 있었다. As a result, as shown in FIGS. 3A to 3C, the drug concentration used in the combination treatment used half of the drug concentration in the single treatment drug treatment, but when BTZ and PST were combined with the CAF cell line, And it was confirmed that the cell death inducing effect was superior.

또한, 도 3d 내지 도 3f에 나타낸 바와 같이, BTZ 및 PST를 병용 처리할 경우, BTZ 단독 처리 보다 ECAF #12에서 10 % 이상, SCAF #36에서 19 %, SCAF #32에서 5 %로 세포사멸에 의한 세포사 비율이 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.As shown in FIGS. 3D to 3F, when BTZ and PST were used in combination, cell death was more than 10% in ECAF # 12, 19% in SCAF # 36 and 5% in SCAF # 32, And the cell death rate was high.

한편, BTZ가 몇몇 인간 암 세포주에서 G2/M 억제를 유도하는 것을 보고되고 있는데, BTZ가 CAF에서 세포주기 정지를 유발하는지를 확인하기 위해서, SCAF #32 및 SCAF #36 세포주에 2, 4, 8 nM의 BTZ 또는 50, 100, 200 nM의 PST를 단독 약물, 및 1 nM + 25 nM, 2 nM + 50 nM, 4 nM + 100 nM의 BTZ 및 PST를 병용 약물 처리를 각각 16 시간 동안 진행하였다. 이 후, 고정 및 투과성 세포를 PI로 염색하고 그들의 DNA 함량을 유동 세포 계측법으로 분석하였다. On the other hand, it has been reported that BTZ induces G2 / M inhibition in several human cancer cell lines. In order to confirm whether BTZ induces cell cycle arrest in CAF, SCAF # 32 and SCAF # 36 cell lines were treated with 2, 4, Of BTZ or 50, 100, 200 nM of PST alone and BTZ and PST of 1 nM + 25 nM, 2 nM + 50 nM and 4 nM + 100 nM, respectively, for 16 hours. After this, fixed and permeable cells were stained with PI and their DNA content was analyzed by flow cytometry.

그 결과, 도 3g 및 도 3h에 나타낸 바와 같이, 인간 암 세포주에서와는 달리 CAF 세포주에서 BTZ 또는 PST 단독 약물, 및 BTZ 및 PST 병용 약물 처리에 의한 G2/M 정지가 관찰되지 않았다. 이 때, ECAF #32에서 PST 단독 처리할 경우, 약물 농도와 독립적으로 G0/G1에서 세포의 비율을 약간 증가시키는 것으로 나타났으며, 병용 약물 처리는 SCAF #32 및 SCAF #36 모두에서 세포사멸 유도를 나타내는 sub G0/G1 단계에서 세포의 퍼센트의 증가를 유도하는 것을 확인하였다.As a result, as shown in Figs. 3G and 3H, unlike the human cancer cell line, no BTZ or PST alone drug and G2 / M stopping by BTZ and PST combination treatment were observed in the CAF cell line. At this time, when PST alone treatment was performed with ECAF # 32, the ratio of cells in G0 / G1 was slightly increased independently of the drug concentration, and concomitant drug treatment was observed in both SCAF # 32 and SCAF # Gt; G0 / G1 &lt; / RTI &gt; step, indicating a &lt; RTI ID = 0.0 &gt;

실시예 5. BTZ 및 PST 병용 처리에 따른 caspase-3 활성 증가 확인Example 5. Confirmation of caspase-3 activity increase by BTZ and PST treatment

상기 실시예에 따라 BTZ 또는 PST 단일 약물 처리에 비해서, BTZ 및 PST를 병용 처리할 경우에 세포사멸의 시너지 효과를 유도하는 것을 확인하였으며, 이에, 세포사멸 유도 증가 효과가 caspase 활성에 기인한 것인지 확인하기 위해서, 웨스턴 블롯 분석(western blotting analysis)을 진행하여 SCAF #14, SCAF #32, 및 SCAF #36에서 PARP (poly (ADP-ribose) polymerase)의 절단, 및 SCAF #14, SCAF #32 및 SCAF #36에서 caspase-3의 절단을 조사하였다.In contrast to BTZ or PST single drug treatment according to the above example, it was confirmed that the combined treatment of BTZ and PST induced the synergistic effect of apoptosis. Thus, it was confirmed whether or not the increase in the induction of apoptosis was due to caspase activity Western blotting analysis was performed to detect the cleavage of PARP (poly (ADP-ribose) polymerase) in SCAF # 14, SCAF # 32 and SCAF # 36, and cleavage of SCAF # 14, SCAF # 32 and SCAF # # 36 examined caspase-3 cleavage.

그 결과, 도 4a 내지 도 4c에 나타낸 바와 같이, BTZ 또는 PST 약물을 단독으로 SCAF #14에 처리시에는 다소 고농도인 16 nM의 BTZ 또는 400 nM의 PST를 처리한다 하여도 caspase-3 및 PARP의 절단을 약간 증가시키는 정도에 그쳤다. 반면에, 전술한 약물 농도의 각각 절반의 농도인 8 nM의 BTZ 및 200 nM의 PST 병용 처리만으로도 caspase-3 및 PARP의 절단을 강하게 유도하는 것을 확인할 수 있었다.As a result, as shown in FIGS. 4A to 4C, treatment of BTZ or PST alone with SCNF # 14 resulted in a relatively high concentration of 16 nM of BTZ or 400 nM of PST, but also of caspase-3 and PARP But only to a slight increase in cutting. On the other hand, it was confirmed that caspase-3 and PARP cleavage was strongly induced by treatment with 8 nM BTZ and 200 nM PST, which are concentrations of each half of the above-mentioned drug concentrations.

또한, 도 4d 내지 4f에 나타낸 바와 같이, BTZ 및 PST 약물을 단독으로 SCAF #32에 처리시에는 caspase-3의 절단은 거의 검출되지 않았고, 오직 높은 용량의 BTZ (12 nM)로부터 절단된 PARP가 약간 증가되는 것을 확인할 수 있었으나, BTZ 및 PST 약물을 병용하여 SCAF #32에 처리시 저농도인 3 nM의 BTZ 및 70 nM의 PST 처리만으로도 세포에서 강력하게 절단된 caspase-3 및 PARP가 검출되는 것을 확인할 수 있었다.In addition, as shown in Figs. 4d to 4f, almost no cleavage of caspase-3 was observed when treating BTZ and PST drugs alone in SCAF # 32, and only cleaved PARP from BTZ (12 nM) , But it was confirmed that caspase-3 and PARP strongly cleaved in the cells were detected only by treatment with BTN at a low concentration of 3 nM and PST at a concentration of 70 nM when treated with SCZF # 32 using BTZ and PST drugs I could.

더욱이, 도 4g 내지 도 4i에 나타낸 바와 같이, BTZ 및 PST 약물을 단독으로 SCAF #36에 처리시에는 caspase-3 및 PARP의 절단을 BTZ의 단독 처리만으로도 유도시키긴 하지만, BTZ 및 PST를 병용하여 처리할 경우에는 caspase-3 및 PARP의 절단이 유의적으로 강화되는 것을 확인할 수 있었다.Furthermore, as shown in Figs. 4G to 4I, when treating BTZ and PST alone with SCAF # 36, cleavage of caspase-3 and PARP is induced by BTZ alone, but BTZ and PST are used in combination And the cleavage of caspase-3 and PARP was significantly enhanced in the case of treatment.

상기 결과에 따라, BTZ 및 PST의 병용처리에 의한 세포사멸은 caspase-3 매개 PARP 절단을 통해 매개되는 것을 알 수 있었다.Based on the above results, it was found that cell death by the combination treatment of BTZ and PST was mediated through caspase-3 mediated PARP cleavage.

실시예 6. BTZ 및 PST 병용투여에 따른 동물모델에서 종양 억제 시너지 효과 확인Example 6. Confirmation of synergistic effect of tumor suppression in animal model by BTZ and PST combination administration

in vivo상에서 BTZ 및 PST의 병용투여 효능을 확인하기 위해서, 마우스 이종 이식 모델을 이용한 항 종양 효능을 평가하였다.To confirm the combined efficacy of BTZ and PST in vivo , antitumor efficacy was evaluated using a mouse xenograft model.

보다 구체적으로, 먼저 종양 미세 환경의 중요성을 확인하기 위해서, 마우스 유방암 세포주 168FARN 단독 또는 168FARN + MMTV-CAF를 누드 마우스 측면에 접종하였다.More specifically, the mouse breast cancer cell line 168FARN alone or 168FARN + MMTV-CAF was inoculated on the nude mouse side to confirm the importance of the tumor microenvironment.

그 결과, 도 5a 및 도 5b에 나타낸 바와 같이, 168FARN 및 CAF 세포 (168FARN + CAF 평균 종양 부피: 933 ㎜3 대 168FARN 평균 종양 부피: 116 ㎜3)를 접종했을 때, 종양 형성이 향상되는 것을 확인할 수 있었으며, 이를 통해 CAF가 종양 형성 향상에 기여하는 것을 구체적으로 확인할 수 있었다.As a result, as shown in FIGS. 5A and 5B, when the 168FARN and CAF cells (average 168FARN + CAF tumor volume: 933 mm 3 vs. 168 FARN average tumor volume: 116 mm 3 ) were inoculated, tumor formation was improved And it was confirmed that CAF contributes to tumor formation improvement.

다음으로, CAFs를 표적으로 하는 BTZ 및 PST 병용에 따른 항 종양 효과를 마우스 CAFs를 포함하는 마우스 유방암 세포주 168FARN을 이용한 마우스 이종 이식 모델로 평가하였다. 보다 구체적으로, 마우스에 168FARN 세포를 마우스 CAF와 1:1의 비율로 주사하고, 4 그룹 중 1 그룹을 무작위로 할당하여 대조군 PBS, BTZ, PST, 또는 BTZ 및 PST 병용 약물을 복강 내 주사에 의해 주 3회 처리하였다.Next, the antitumor effect according to the combination of BTZ and PST targeting CAFs was evaluated with a mouse xenograft model using a mouse breast cancer cell line 168FARN containing mouse CAFs. More specifically, mice were injected with 168FARN cells at a ratio of 1: 1 with mouse CAF, and one of the 4 groups was randomly assigned and the control PBS, BTZ, PST, or BTZ and PST combination drugs were administered by intraperitoneal injection Treated three times a week.

그 결과, 도 6a 및 도 6b에 나타낸 바와 같이, 약물 처리된 마우스가 대조군 PBS 처리된 마우스와 비교하여 종양 성장을 유의하게 억제하는 것을 확인하였고, 단일 약물 처리에 비해 BTZ 및 PST 병용 처리시에 종양 형성을 현저히 억제하는 것을 구체적으로 확인하였다. 이 때, 마우스에서 유의한 부피 차이는 발견되지 않았다.As a result, as shown in FIGS. 6A and 6B, it was confirmed that the drug-treated mice significantly inhibited tumor growth as compared with the PBS-treated mice in the control group. As compared with the single drug treatment, Formation was markedly suppressed. At this time, no significant volume difference was found in the mice.

또한, 도 6c 및 도 6d에 나타낸 바와 같이, 절단된 caspase-3을 면역염색으로 확인한 결과, 대조군인 PBS가 처리된 마우스에 비해서, BTZ 또는 PST 단독 처리된 마우스에서는 세포사멸이 약간 증가하였으며, BTZ 및 PST가 병용 처리된 마우스에서는 세포사멸이 강하게 증가하는 것을 구체적으로 확인하였다.In addition, as shown in FIGS. 6C and 6D, when caspase-3 was cleaved by immunostaining, cell death was slightly increased in BTZ or PST-treated mice compared with PBS treated mice, And PST-treated mice showed a strong increase in cell death.

아울러, 도 6e에 나타낸 바와 같이, BTZ로 처리한 종양에서의 섬유아세포의 평균 퍼센트에 대해서는 상당한 변화는 없었으며, PST 또는 BTZ 및 PST 병용 처리가 PBS 처리된 종양보다 종양에서 섬유아세포의 퍼센트를 다소 증가시키는 것을 확인하였다.In addition, as shown in FIG. 6E, there was no significant change in the mean percentage of fibroblasts in tumors treated with BTZ, and the treatment with PST or BTZ and PST showed somewhat higher percentage of fibroblasts in the tumor than in PBS treated tumors Respectively.

한편, BTZ 및 PST의 단일 또는 병용 처리가 168FARN 마우스 유방암 세포와 마우스 CAF 세포에서 세포사멸을 나타내는지를 확인하기 위해서, 168FARN 세포 또는 MMTV-CAF 세포를 플레이팅하고, 2 일 동안 BTZ, PST, 및 BTZ 및 PST를 병용 처리하였다.On the other hand, 168FARN cells or MMTV-CAF cells were plated and treated with BTZ, PST, and BTZ for 2 days to confirm whether single or combination treatment of BTZ and PST showed cell death in 168FARN mouse breast cancer cells and mouse CAF cells And PST were used in combination.

그 결과, 도 7a 및 도 7b에 나타낸 바와 같이, BTZ 및 PST의 단일 또는 병용 처리가 in vitro에서 168FARN 마우스 유방암 세포 및 마우스 CAF 세포 모두에서 세포 사멸을 유도했기 때문에, 약물 처리 중 종양에서의 섬유아세포의 예상치 못한 점유는 각 세포주의 상이한 감수성에 기인한 것으로 설명될 수 있다.As a result, as shown in FIGS. 7A and 7B, since single or combination treatment of BTZ and PST induced cell death in both 168FARN mouse breast cancer cells and mouse CAF cells in vitro , May be explained by the different susceptibility of each cell line.

상기 결과로부터 이종 이식 종양 조직에서 세포사멸이 증가함에 따라 암세포 및 CAF와 같은 여러 유형의 종양 구획을 표적으로 하는 BTZ 및 PST가 in vivo에서 종양 성장을 약화시킬 수 있고, BTZ 및 PST의 병용 처리는 각 약물의 효능을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.These results suggest that BTZ and PST targeting various types of tumor compartments such as cancer cells and CAF may weaken tumor growth in vivo as a result of increased cell death in xenograft tumor tissues and the combined treatment of BTZ and PST It was confirmed that the efficacy of each drug can be improved.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

Claims (15)

보르테조밉 (Bortezomib) 및 파노비노스태트 (Panobinostat)를 유효성분으로 포함하는, 암 연관 섬유아세포 (cancer associated fibroblasts) 억제용 시험관 내 조성물로서,
상기 암 연관 섬유아세포 (cancer associated fibroblasts)는 식도암 연관 섬유아세포, 위암 연관 섬유아세포, 및 유방암 연관 섬유아세포로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 조성물.
A test tube composition for inhibiting cancer associated fibroblasts, comprising Bortezomib and Panobinostat as an active ingredient,
Wherein said cancer associated fibroblasts are selected from the group consisting of esophageal cancer-associated fibroblasts, gastric cancer-associated fibroblasts, and breast cancer-associated fibroblasts.
제1항에 있어서, 상기 보르테조밉 (Bortezomib)은 하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 하는, 조성물.
[화학식 1]
Figure 112019047331642-pat00006
The composition of claim 1, wherein the Bortezomib is represented by the following formula (1).
[Chemical Formula 1]
Figure 112019047331642-pat00006
제1항에 있어서, 상기 파노비노스태트 (Panobinostat)는 하기 화학식 2로 표시되는 것을 특징으로 하는, 조성물.
[화학식 2]
Figure 112019047331642-pat00007

The composition according to claim 1, wherein the panobinostat is represented by the following formula (2).
(2)
Figure 112019047331642-pat00007

삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 조성물은 카스파제-3 (caspase-3)의 분해절단 (cleavage) 및 활성을 유도하는 것을 특징으로 하는, 조성물.
2. The composition of claim 1, wherein said composition induces cleavage and activity of caspase-3.
제1항에 있어서, 상기 조성물은 PARP (Poly (ADP-ribose) polymerase)의 분해절단 (cleavage)을 유도하는 것을 특징으로 하는, 조성물.The composition of claim 1, wherein the composition induces cleavage of PARP (Poly (ADP-ribose) polymerase). 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020170110803A 2017-08-31 2017-08-31 Pharmaceutical compositions for targeting cancer associated fibroblast KR101988124B1 (en)

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