KR102041803B1 - 염증 또는 피부노화의 예방 또는 치료용 약학 조성물 및 염증 또는 피부노화 개선용 화장료 조성물 - Google Patents

염증 또는 피부노화의 예방 또는 치료용 약학 조성물 및 염증 또는 피부노화 개선용 화장료 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 TNFR로부터 유래된 작은 펩타이드 단편(small peptide fragments)을 유효성분으로 포함하는 염증 또는 피부노화의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 펩타이드 단편을 포함하는 염증 또는 피부노화의 개선을 위한 화장료 조성물을 제공한다. 상기 펩타이드는 다양한 염증 매개분자의 발현을 억제하고 백혈구의 혈관외유출을 억제함으로써 항염증 활성을 갖는다. 또한, 자외선 자극에 의해 증가되는 염증 매개인자인자로서, NF-κB에 의해 전사조절되는 염증 매개인자인 MMP-1, TNF-α, 및 IL-1α의 발현을 억제하고, 염증매개분자인 PGE2 생성 및 이를 매개하는 효소인 COX-2의 발현을 억제함으로써, 피부 광노화 억제 활성을 갖는다.

Description

염증 또는 피부노화의 예방 또는 치료용 약학 조성물 및 염증 또는 피부노화 개선용 화장료 조성물{Pharmaceutical composition for preventing or treating inflammation or skin aging and cosmetic composition for improving inflammation or skin aging}
본 발명은 TNF 수용체(tumor necrosis factor receptor, TNFR)로부터 유래된 작은 펩타이드 단편(small peptide fragments)을 유효성분으로 포함하는 염증 또는 피부노화의 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 펩타이드 단편을 포함하는 염증 또는 피부노화의 개선을 위한 화장료 조성물에 관한 것이다.
감염, 외상 등에 의해 손상된 조직의 구조와 기능을 복원하기 위한 생체의 방어 반응을 통칭하여 염증 반응이라 한다. 염증 부위로의 백혈구 세포의 이동(mobilization)은 감염에 대한 신속한 해결(resolution) 및 다양한 외상으로부터 발생하는 조직 손상을 복구하는데 중요하다. 그러나, 잘못되거나 지속적인 염증 반응은 인체 조직의 손상과 질환을 야기한다. 예를 들어, 염증 질환은 뇌척수막염, 장염, 피부염, 포도막염, 뇌염, 성인성 호흡곤란 증후군 등과 같이 세균이나 바이러스에 의한 감염이나, 외상, 자가면역질환과 장기이식 거부 등과 같은 비감염 요인에 의하여 발생한다. 염증 질환은 증상이나 병리학적 특징이 구분되는 급성 및 만성 염증 질환으로 분류된다. 알러지나 세균과 바이러스의 감염과 같은 급성 염증의 국소적 증상은 혈류 및 혈관 크기의 변화, 혈관 투과성의 변화 및 백혈구의 침윤 등으로 나타난다. 이에 반하여 류마티스 관절염, 죽상 동맥경화증. 만성 신장염, 간경화증 등을 비롯한 만성 염증의 주요 병리학적 특징은 염증 유발 요인이 제거가 되지 않아 염증부위로 단핵구, 호중구, 림프구, 형질세포들이 지속적으로 침윤하는 것으로, 그 결과 염증 반응이 만성화된다.
염증 부위에서 발현되는 염증 매개인자, 즉, 싸이토카인(cytokine), 케모카인(chemokine), 활성산소 중간생성물, 싸이클로옥시게나아제-2(cycloxygenase-2, COX-2), 5-리폭시게나아제(5-lipoxygenase, 5-LOX), 매트릭스 매탈로프로티나아제(matrix metalloproteinase, MMP) 등은 염증반응의 발생 및 유지에 중요한 역할을 한다. 이러한 염증 매개인자들의 발현은 전사인자인 NF-κB(nuclear factor κB), STAT3(signal transducer and activator of transcription 3), AP-1(activator protein1), HIF-1a(hypoxia-inducible factor 1a) 등에 의하여 조절되는 것으로 알려져 있다.
자외선은 IL-1과 TNF-α과 같은 염증성 싸이토카인의 분비를 유도하는데, 이 염증 유도분자들은 각질세포에서 bFGF를 발현을 촉진하며, 그 결과 bFGF가 각질세포와 멜라닌세포의 과도한 증식을 유도하여 표피 비후와 색소침착이 발생한다. 또한 IL-1과 TNF-α은 섬유모세포에서 전사인자인 NF-κB를 활성화하여 결과적으로 MMP-1이나 MMP-9과 같은 단백질분해효소의 생성을 촉진함으로써 진피의 아교섬유 또는 탄력섬유를 분해한다. 이와 같이 자외선은 피부에서는 염증반응을 유발하며, 그 결과 표피 비후, 색소침착과 진피섬유분해에 의한 주름형성이나 피부 이완과 같은 노화현상이 촉진된다.
본 발명자들은 염증의 예방 및 치료활성을 갖는 작은 펩타이드 단편(small peptide fragments)을 검색하고자 다양한 연구를 수행하였다. 특히, 본 발명자들은 염증 매개인자들의 기능을 저해할 수 있는 다양한 작은 펩타이드 단편을 설계하였으며, 놀랍게도 TNFR의 특정 부위로부터 유래된 특정 펩타이드 단편이 TNFR의 기능을 조절함으로써 염증 반응을 억제할 수 있으며, 또한 TNFR를 매개로 한 염증과 밀접한 관련이 있는 피부 염증 및 피부 노화에 대한 우수한 억제활성을 갖는다는 것을 발견하였다.
따라서, 본 발명은 TNFR으로부터 유래된 특정 펩타이드 단편을 유효성분으로 포함하는 염증 또는 피부노화의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 특정 펩타이드 단편을 포함하는 염증 또는 피부노화의 개선을 위한 화장료 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 태양에 따라, 서열번호 1의 아미노산 서열로 구성된 펩타이드 또는 서열번호 2의 아미노산 서열로 구성된 펩타이드를 유효성분으로 포함하는, 염증 또는 피부노화의 예방 또는 치료용 약학 조성물이 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 따라, 서열번호 1의 아미노산 서열로 구성된 펩타이드 또는 서열번호 2의 아미노산 서열로 구성된 펩타이드를 포함하는, 염증 또는 피부노화의 개선을 위한 화장료 조성물이 제공된다.
본 발명에 따른 조성물에 있어서, 상기 염증은 피부 염증일 수 있으며, 바람직하게는 자외선에 의한 피부 염증일 수 있다. 또한, 상기 피부노화는 피부 광노화(photoaging)일 수 있으며, 바람직하게는 자외선 자극에 의한 피부 광노화일 수 있다.
본 발명에 따라 TNFR로부터 유래된 특정 펩타이드 단편이 TNFR의 기능을 조절함으로써 염증 반응을 억제할 수 있으며, 또한 피부 염증 및 피부 노화에 대한 우수한 억제활성을 갖는다는 것이 밝혀졌다. 따라서, 상기 펩타이드는 염증 또는 피부노화의 예방 또는 치료용 약학 조성물 및 염증 또는 피부노화의 개선을 위한 화장료 조성물에 유용하게 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 펩타이드의 생체내(in vivo) 단핵구 혈관외유출 억제 활성을 평가한 결과를 나타낸다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 펩타이드로 처리하였을 때, 사람 진피섬유모세포에서의 MMP-1 발현을 평가한 결과를 나타낸다.
본 명세서에서, "염증"이라 함은 인체내 염증 반응을 제한 없이 포함한다. 바람직하게는 TNFR에 의해 활성화되는 염증 반응을 말하며, 급성 및/또는 만성 염증 질환; 및 염증을 수반하는 질환(예를 들어, 류마티스 관절염, 골관절염, 등)을 모두 포함한다. 상기 "염증"은 다양한 원인에 의한 피부 염증(즉, 피부염(dermatitis))을 포함하며, 바람직하게는 자외선에 의한 피부 염증을 포함한다.
"피부노화(skin aging)"이라 함은 내재적 및 외부요인에 의해 발생하는 피부주름 형성을 포함한 피부의 노화를 말하며, 바람직하게는 피부주름 형성을 동반하는 피부 광노화(photoaging)일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 피부주름 형성을 동반하는 자외선 자극에 의한 피부 광노화를 포함한다. 일 구현예에서, 상기 피부노화는 피부상에 형성된 주름(wrinkle formation on skin), 즉 피부주름을 포함한다.
본 발명은 서열번호 1의 아미노산 서열로 구성된 펩타이드 또는 서열번호 2의 아미노산 서열로 구성된 펩타이드를 유효성분으로 포함하는, 염증 또는 피부노화의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 서열번호 1의 아미노산 서열로 구성된 펩타이드 또는 서열번호 2의 아미노산 서열로 구성된 펩타이드를 포함하는, 염증 또는 피부노화의 개선을 위한 화장료 조성물이 제공된다.
본 발명에 따른 펩타이드는 TNFR에 의해 발현이 유도되는 다양한 염증 매개분자의 발현을 억제하고 백혈구의 혈관외유출을 억제함으로써 항염증 활성을 갖는다. 또한, 자외선 자극에 의해 증가되는 염증 매개인자인자로서, NF-κB 에 의해 전사조절되는 염증 매개인자인 MMP-1, TNF-α, 및 IL-1α의 발현을 억제하고, 염증매개분자인 PGE2 생성 및 이를 매개하는 효소인 COX-2의 발현을 억제함으로써, 피부 광노화 억제 활성을 갖는다.
본 발명의 약학 조성물은 락토즈, 옥수수전분 등의 부형제, 마그네슘 스테아레이트 등의 윤활제, 공지되어 사용가능한 유화제, 현탁제, 완충제, 등장화제 등을 포함할 수 있으며, 비경구 투여 형태, 바람직하게는 피부 외용제를 포함한 비경구 투여형태로 제제화될 수 있다. 근육내, 복강내, 피하 및 정맥내 투여 형태의 경우, 통상 활성 성분의 멸균 용액을 제조하고, 용액의 pH를 적합하게 조절할 수 있는 완충제를 포함할 수 있으며, 정맥내 투여의 경우 제제에 등장성이 부여되도록 등장화제를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 약학 조성물은 pH가 7.4인 염수와 같은 약학적으로 허용되는 담체를 포함하는 수용액제의 형태가 될 수 있으며, 용액제의 형태로 국소적으로 환자의 근육내 혈류에 도입할 수 있다. 또한, 통상의 제제학적 방법에 따라 외용액제, 에멀젼, 연고제, 패치 등의 경피투여용 제형으로 제제화될 수 있다. 본 발명의 약학 조성물은 다양한 염증 질환을 앓고 있는 환자 또는 피부 노화 환자에게 1일 약 1 내지 2000 mg/kg의 용량으로 투여될 수 있다. 적절한 투여량은 환자의 연령, 체중 및 증상에 따라 일반적으로 변경될 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물은 상기한 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 기능성 화장료 조성물 형태일 수 있다. 상기 화장료 조성물은 통상의 화장료 제조방법에 따라, 다양한 형태로 제조될 수 있다. 예를 들어, 상기 화장료 조성물은 상기 펩타이드를 함유하는 향장 제품, 화장수, 크림, 로오숀 등의 형태로 제조될 수 있으며, 이는 통상의 클렌징액, 수렴액 및 보습액으로 희석하여 사용될 수 있다. 또한, 상기 화장료 조성물은 화장료 조성물 분야에서 통상적으로 사용되는 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료, 및 향료와 같은 통상적인 보조제를 포함할 수 있다. 상기 화장료 조성물에 있어서, 상기 펩타이드의 함량은 염증 또는 피부노화 억제 효과를 달성하기에 유효한 양, 예를 들면 조성물 총 중량에 대하여 0.001 ∼ 10 중량%의 함량으로 함유될 수 있고, 바람직하게는 약 0.01 ∼ 1 중량%의 함량으로 함유될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 시험예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나, 이들 실시예 및 시험예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명이 이들 실시예 및 시험예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 펩타이드의 합성
서열번호 1 및 2의 펩타이드는 자동화합성기(PeptrEx-R48, 펩트론사, 대전, 대한민국)를 이용하여 FMOC 고체-상 방법(FMOC solid-phase method)으로 합성하였다. 합성된 펩타이드는 C18 분석용 RP 컬럼(Shiseido capcell pak)을 사용한 역상 고속액체크로마토그래피(reverse-phase HPLC) (Prominence LC-20AB, Shimadzu사, 일본)로 정제 및 분석하였으며, 질량분석기(HP 1100 Series LC/MSD, Hewlett-Packard사, Roseville, 미국)를 이용하여 동정하였다.
펩타이드 명칭 서열번호 아미노산 서열
TNFR-pep1 서열번호 1 His-Leu-Leu
TNFR-pep2 서열번호 2 Ser-Lys-Glu
실시예 2. 펩타이드를 포함하는 조성물의 제조
서열번호 1과 2의 펩타이드를 PBS에 각각 용해시켜, 1 M의 농도가 되도록 제조하였다. 얻어진 단백질 용액을 하기 시험예에서 사용하였다.
시험예 1. 단핵구의 생체내 ( in vivo ) 혈관외유출 억제 시험
6-8주령의 ICR 생쥐의 한쪽 귀에는 250 μM PMA(포볼-12-미리스테이트-13-아세테이트, phorbol-12-myristate-13-acetate) 20 ㎕를 처리하고, 나머지 귀에는 대조군으로 올리브 오일과 아세톤(1:4)(O/A)을 20 ㎕를 처리하였다. 3-4 시간 후에 L-35[S]-메티오닌으로 표지된 생쥐 단핵구 WEHI274.1 세포 1X106를 상기 ICR 생쥐의 꼬리정맥에 주입하였다. 이때 100 ㎍/mice로 본 발명의 펩타이드도 동시에 주입하였다. 세포 주입 1시간 후에 일정한 크기로 귀 조직을 채취하여, 섬광계수기(scintillation counter)로 방사선량을 측정하였다. 정량적 실험을 위하여 한 그룹당 최소 3마리 이상을 사용하였다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 펩타이드를 처리한 경우, 혈관 외로 유출된 단핵구의 갯수가 현저하게 감소되었다. 백혈구가 혈관을 따라 이동하다가 염증 부위로 이동하기 위해서는 혈관 밖으로 유출되는 과정이 수반됨을 감안할 때, 본 발명의 펩타이드는 효과적인 염증반응 억제 활성을 가질 것으로 기대된다.
시험예 2. 사람 진피섬유모세포에서의 MMP -1 발현 평가
자외선 자극에 의하여 사람 진피섬유모세포에서 발현이 유도되는 MMP-1은 아교섬유를 분해하여 주름생성을 비롯한 피부 광노화를 촉진하는 것으로 알려져 있다. MMP-1은 NF-κB의 활성화에 의하여 발현이 유도되므로, 본 발명의 펩타이드의 처리에 의하여 발현이 억제되는지를 사람진피 섬유모세포 Detroit 551(ATCC CCL-110, USA)를 이용하여 평가하였다.
사람진피 섬유모세포를 TNF-α(10 μg/ml)와 서열번호 1과 2의 펩타이드 1, 10, 및 100 μM로 처리하였다. 48시간 후, 세포추출물을 대상으로 웨스턴 블롯팅 분석을 실시하여 MMP-1 발현량의 변화를 측정하였으며, 그 결과는 도 2 및 도 3과 같다. 도 2 및 도 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, MMP-1의 발현량은 서열번호 1과 2의 펩타이드에 의하여 농도의존적으로 감소하였다. 따라서, 본 발명에 따른 펩타이드는 콜라겐을 분해하는 효소의 발현과 기능을 억제함으로써 피부의 노화를 억제할 수 있음을 확인할 수 있다.
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Claims (14)

  1. 서열번호 2의 아미노산 서열로 구성된 펩타이드를 유효성분으로 포함하는, 염증의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 염증이 피부 염증인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 염증이 자외선에 의한 피부 염증인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 서열번호 2의 아미노산 서열로 구성된 펩타이드를 포함하는, 염증의 개선을 위한 화장료 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 염증이 피부 염증인 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 상기 염증이 자외선에 의한 피부 염증인 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 서열번호 2의 아미노산 서열로 구성된 펩타이드를 유효성분으로 포함하는, 피부주름의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  12. 제11항에 있어서, 상기 피부주름이 자외선 자극에 의한 피부주름인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  13. 서열번호 2의 아미노산 서열로 구성된 펩타이드를 포함하는, 피부주름의 개선을 위한 화장료 조성물.
  14. 제13항에 있어서, 상기 피부주름이 자외선 자극에 의한 피부주름인 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
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