KR102043248B1 - 세포투과성 물질이 융합된 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체 및 이의 용도 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세포투과성 물질이 융합된 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체 및 이의 용도에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명에 따른 지질 나노 입자 복합체는 장쇄 및 단쇄 인지질을 포함하고, 세포투과성 물질이 융합된 앱타이드를 포집하면서, 특히 장쇄 및 단쇄 인지질이 특정 몰비로 포함되는 경우에 상기 지질 나노 입자 복합체가 원판형(discoid) 구조를 나타낸다. 또한, 상기 지질 나노 입자 복합체에 앱타이드로서 STAT 단백질에 대한 앱타이드가 포집되는 경우, 앱타이드만을 처리한 경우에 비해 세포 또는 피부세포 투과능이 우수하고, 상기 앱타이드를 진피층까지 전달하여 부작용 없이 건선 치료 효과를 나타내며, TGF-β에 의해 증가된 섬유화 관련 유전자의 발현을 억제함으로써, 본 발명에 따른 지질 나노 입자 복합체는 다양한 앱타이드의 전달체로서 유용하게 사용될 수 있다.
Description
본 발명은 세포투과성 물질이 융합된 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체 및 이의 용도에 관한 것이다.
최근 인체에 무해하고 약물의 개발기간이 짧은 항체가 치료제로서 많이 개발되고 있다. 그러나, 항체는 체내에서 외래 항원으로 인식되어 알레르기 반응 또는 과민반응과 같은 부작용을 일으키기도 하고, 항체를 이용한 치료제는 생산 단가가 높다는 문제가 있다. 또한, 항체와 같은 표적형 펩타이드 약물을 이용한 국소 도포 제제는 보고된 바 없다.
따라서, 이와 같은 문제를 해결하기 위해 항체 대체 단백질의 개발이 시작되었다. 항체 대체 단백질은 항체와 같이 불변영역과 가변영역을 갖도록 만든 재조합 단백질로서 크기가 작고 안정하다. 항체 대체 단백질은 일정부분을 무작위 서열의 아미노산으로 치환하여 제조된 라이브러리로부터 표적물질에 대해 높은 특이성 및 친화력을 갖는 단백질을 선별하여 제조한다. 이와 관련하여, 대한민국 공개특허 제10-2015-0118252호는 환형의 β-헤어핀 양 말단에 무작위로 펩타이드를 융합시키고 상기 펩타이드가 타겟 분자에 결합함으로써 그 활성을 나타낼 수 있는 환형의 β-헤어핀 기반 펩타이드 바인더를 개시하고 있다.
한편, STAT3((signal transducer and activator of transcription 3) 단백질은 다양한 종류의 사이토카인 및 성장인자의 신호를 핵 내로 전달하는 전사조절인자로, 생명 유지에 필수적이다.
특히, 건선 환자의 각질 세포에 STAT3가 과발현되어 있고, STAT3가 과발현된 유전자 변형 마우스에서 건선양 증상이 발생하고, STAT3 단백질 억제제가 건선 동물모델에서 건선의 증상을 개선하는 효과가 있음이 보고되었다. 또한, 건선 병인과 관련된 Th17 세포의 분화, 증폭 및 안정화뿐만 아니라 활성화된 Th17 세포에서의 IL-17 분바과정에서 STAT3 단백질이 핵심 전사인자임이 보고되었다. 따라서, 상기로부터 STAT3 단백질이 건선의 병태생리에 핵심적으로 관여함이 알려졌다.
건선은 악화와 호전이 반복되는 만성 염증성 피부질환으로 발병의 원인이 아직까지 명확하게 밝혀지지는 않았지만 통상 신체의 면역학적 이상에 의해 발생하는 것으로 알려져 있다. 건선이 처음 발병하면 피부에 좁쌀같은 붉은 색의 발진이 생기고, 그 위에 하얀 각질(인설)이 덮이게 되며, 이러한 발진의 크기는 심한 경우에는 손바닥만한 크기까지 확대된다.
건선은 인종, 민족, 지리적 위치 등에 따라 발병하는 빈도가 차이를 보이지만 전 세계 어디서나 볼 수 있는 피부질환으로 세계적으로 약 3%의 유병률을 나타낸다. 우리나라도 이와 비슷한 수준인 인구대비 3%, 약 150만명 내외의 건선 환자가 있는 것으로 추정되며, 유병률은 꾸준히 증가 추세에 있다. 건선은 모든 연령에서 발병할 수 있으나, 20대에 가장 많이 발병하며, 10대, 30대의 순으로 발병율이 높다.
일반적인 건선의 치료방법으로 국소치료, 전신치료 및 광치료 등이 있고, 최근에는 건선의 병인에 근거한 면역생물학 제제들이 개발되었다. 이외에도 건선의 치료 효과는 높이면서 부작용은 감소시키기 위해 상기와 같은 치료방법을 적절히 병용하는 복합 요법이 많이 사용되고 있다. 그 중에서, 연고, 로션, 겔 형태와 같이 피부에 직접 바르는 국소치료제는 건선 환자의 필수 치료제로서, 건선의 증상을 조절하기 위해 가장 먼저, 그리고 가장 많이 사용된다. 특히, 국소치료제를 잘 활용하면 가벼운 건선은 다른 치료 없이도 좋은 효과를 볼 수 있다. 환자가 소화장애, 신장장애와 같이 다른 질환이 있을 때에는 경구용 약물보다 도포용 약물을 사용하는 것이 보다 안전하고 효과적이다. 국소치료제로서는 비타민 D 연고제, 비타민 D 복합제인 겔 제제, 스테로이드 연고제, 비타민 A 연고제, 타르제제 등이 시판되고 있다. 이와 관련하여, 대한민국 등록특허 제10-1755407호는 1종 이상의 비타민 D 또는 비타민 D 유사체를 포함하는 제1약리학적 활성 성분, 1종 이상의 코르티코스테로이드를 포함하는 제2약리학적 활성 성분 및 비수성 용매를 포함하는 건선의 치료를 위한 피부 외용제 조성물을 개시하고 있다.
건선은 각질세포와 다양한 면역 세포간의 비정상적으로 과활성화된 상호작용에 의해 발병하는 것으로 알려져 있다. 다양한 종류의 내인성 또는 외인성 인자에 의해 자극을 받은 각질세포가 과증식 및 이상분화를 일으켜 각질세포의 교체 주기가 짧아지고 이때 분비되는 DNA-LL37 복합체, RNA-LL37 복합체 등이 수지상 세포나 대식세포와 같은 다양한 염증성 세포의 활성화를 유도한다. 활성화된 수지상 세포나 대식세포는 IL-1β, IL-6, IL-12, IL-23, IL-36과 같은 인자를 분비하고, 이와 같이 인자들은 연쇄적으로 T 세포의 활성화를 유도한다. 특히, IL-1β, IL-6, IL-12 및 IL-23은 건선 병인의 핵심인 Th17 세포로의 분화를 유도하고, 활성화된 Th17 세포에서 분비되는 IL-17에 의해 다시 각질세포가 자극되는 악순환이 반복된다.
한편, 섬유화(fibrosis)는 어떠한 이유로 장기의 일부가 굳는 현상을 의미하며, 신장 섬유화, 폐섬유화, 간섬유화 등이 대표적으로 알려져 있다. 신장 섬유화는 사구체신염, 간질성 신염, 당뇨병성 신증 등과 같은 질환의 유병 기간이 장기화되면서 유발되고, 말기 신장질환 환자는 투석이나 신장이식을 통해서만 이를 치료할 수 있다. 또한, 간섬유화는 바이러스성 간염, 알코올성 간염, 지방간염의 유병 기간이 장기화 되면서 유발되고, 간섬유화가 진행된 간은 간기능 부전이나 간암의 발병율이 증가합니다. 나아가, 폐섬유화는 유전적 또는 환경적 요인으로 발생하며, 폐섬유화가 진행되면 대부분의 기대수명이 3년 미만이고, 폐 이식으로만 이를 치료할 수 있다.
이와 같이, 다양한 장기에 발생가능한 섬유화는 섬유아세포가 비정상적으로 활성화되면서 세포외 기질(extracellular matrix)인 콜라겐 1a1(Col1a1), αSMA(α-smooth muscle actin), 피브로넥틴(fibronectin) 등을 분비함으로써 진행된다. 또한, TGF-β 신호전달 기전은 섬유화의 진행과정에서 가장 잘 알려진 기전 중의 하나이다.
이에, 본 발명자들은 STAT3 단백질에 대한 앱타이드를 안정적이고 경제적으로 전달할 수 있는 전달체를 개발하기 위해 노력하던 중, 세포투과성 물질인 노나아르기닌 또는 콜린이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드를 포집하는 지질 나노 입자 복합체를 제조하고, 상기 나노 입자 복합체가 피부투과능 및 피부세포 투과능이 있으며, 건선 동물모델에서 건선에 의한 염증을 개선할뿐만 아니라, 섬유아세포주에서 TGF-β에 의해 유도되는 섬유화관련 유전자의 발현을 억제하는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 세포투과성 물질이 융합된 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체 및 상기 지질 나노 입자 복합체의 용도를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 세포투과성 물질이 융합된 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체를 제공한다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 지질 나노 입자 복합체를 유효성분으로 포함하는 염증성 피부질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 지질 나노 입자 복합체를 유효성분으로 포함하는 염증성 피부질환의 예방 또는 치료용 피부 외용제를 제공한다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 지질 나노 입자 복합체를 유효성분으로 포함하는 염증성 피부질환의 예방 또는 개선용 화장료 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 지질 나노 입자 복합체를 유효성분으로 포함하는 섬유화 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
나아가, 본 발명은 본 발명에 따른 지질 나노 입자 복합체를 유효성분으로 포함하는 섬유화 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공한다.
본 발명에 따른 지질 나노 입자 복합체는 장쇄 및 단쇄 인지질을 포함하고, 세포투과성 물질이 융합된 앱타이드를 포집하면서, 특히 장쇄 및 단쇄 인지질이 특정 몰비로 포함되는 경우에 상기 지질 나노 입자 복합체가 원판형(discoid) 구조를 나타낸다. 또한, 상기 지질 나노 입자 복합체에 앱타이드로서 STAT 단백질에 대한 앱타이드가 포집되는 경우, 앱타이드만을 처리한 경우에 비해 세포 또는 피부세포 투과능이 우수하고, 상기 앱타이드를 진피층까지 전달하여 부작용 없이 건선 치료 효과를 나타내며, TGF-β에 의해 증가된 섬유화 관련 유전자의 발현을 억제함으로써, 본 발명에 따른 지질 나노 입자 복합체는 다양한 앱타이드의 전달체로서 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집되거나 포집되지 않은 지질 나노 입자 복합체에서 나노 입자 복합체를 구성하는 DMPC 및 DHPC의 혼합 몰비에 따른 구조를 투과 전자현미경으로 관찰한 결과 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에서 제조된 콜산이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체(A)와 노나아르기닌이 융합된 VEGF 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체(B)의 구조를 투과 전자현미경으로 관찰한 결과 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집되거나 포집되지 않은 지질 나노 입자 복합체에서 나노 입자 복합체를 구성하는 DMPC 및 DHPC의 혼합 몰비에 따른 유체 역학적 직경을 확인한 결과 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집되거나 포집되지 않은 지질 나노 입자 복합체의 표면 전하를 확인한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 6은 건선 동물모델에서 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체([FITC-APT]-LNCs)가 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드 융합체(FITC-APT)와 달리 피부 투과능이 있음을 도포 1, 6 또는 12시간 후에 공초점 현미경으로 확인한 결과 도면이다.
도 7은 정상 동물모델에서 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체([FITC-APT]-LNCs)가 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드 융합체(FITC-APT)와 달리 피부 투과능이 있음을 투포톤 현미경으로 확인한 결과 도면이다.
도 8은 건선 동물모델에서 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체([FITC-APT]-LNCs)가 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드 융합체(FITC-APT)와 달리 피부 투과능이 있음을 피부 표피로부터 6, 12, 18, 24, 30, 36 및 42 ㎛의 깊이에서 투포톤 현미경으로 확인한 결과 도면이다.
도 9는 건선 동물모델에서 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체([FITC-APT]-LNCs)가 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드 융합체(FITC-APT)와 달리 피부 투과능이 있음을 피부 단면으로 확인한 결과 도면이다.
도 10은 건선 동물모델에서 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체([FITC-APT]-LNCs)와 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드 융합체(FITC-APT)로부터 측정된 형광 신호의 상대적 강도에 따른 투과된 깊이를 정량적으로 나타낸 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체([FITC-APT]-LNCs)의 처리 농도에 따른 피부세포 투과능을 확인한 결과 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체([FITC-APT]-LNCs)의 처리 시간에 따른 피부세포 투과능을 확인한 결과 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체가 HaCaT 및 NIH3T3 세포를 투과하여 세포질 내에 위치한 것을 확인한 결과 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체를 이용하여 건선 동물모델에서 염증 효과를 확인하기 위한 실험일정을 나타낸 모식도이다.
도 15는 건선 동물모델에서 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체에 의한 귀 두께(A), PASI 스코어(B) 및 귀 펀치생검 무게(C) 변화를 확인한 결과 그래프이다(Control: 바세린 도포군, IMQ+DW: IMQ 및 DW 도포군, IMQ+LNCs: IMQ 및 비교예 3의 나노 입자 복합체 도포군, IMQ+[FITC-APT]-LNCs: IMQ 및 실시예 3의 나노 입자 복합체 도포군, IMQ+CLQ: IMQ 및 CLQ 도포군).
도 16은 건선 동물모델에서 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체에 의한 건선 치료 효과를 촬영한 사진(Gross) 및 H&E 염색 결과(H&E)를 나타내는 도면이다(IMQ: IMQ 도포군, Control: 바세린 도포군, DW: DW 도포군, LNCs: 비교예 3의 나노 입자 복합체 도포군, [APTstat3-9R]-LNCs: 실시예 3의 나노 입자 복합체 도포군, CLQ: CLQ 도포군).
도 17은 건선 동물모델에서 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체가 표피의 두께(A; IMQ: IMQ 도포군, Ctrl: 바세린 도포군, DW: DW 도포군, LNCs: 비교예 3의 나노 입자 복합체 도포군, [APT]-LNCs: 실시예 3의 나노 입자 복합체 도포군, CLQ: CLQ 도포군) 및 조직 내 사이토카인 생성(B; Control: 바세린 도포군, IMQ+DW: IMQ 및 DW 도포군, IMQ+LNCs: IMQ 및 비교예 3의 나노 입자 복합체 도포군, IMQ+[APT]-LNCs: IMQ 및 실시예 3의 나노 입자 복합체 도포군, IMQ+CLQ: IMQ 및 CLQ 도포군) 변화를 확인한 결과 그래프이다.
도 18은 건선 동물모델에서 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체가 비장의 크기(A) 및 무게(B)에는 영향을 미치지 않음을 확인한 결과 도면이다(Control: 바세린 도포군, IMQ+DW: IMQ 및 DW 도포군, IMQ+LNCs: IMQ 및 비교예 3의 나노 입자 복합체 도포군, IMQ+[FITC-APT]-LNCs: IMQ 및 실시예 3의 나노 입자 복합체 도포군, IMQ+CLQ: IMQ 및 CLQ 도포군).
도 19는 섬유아세포주에서 TGF-β에 의해 증가된 Col1a1 또는 αSMA 유전자의 발현이 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체에 의해 억제되는 것을 실시간 PCR로 확인한 결과 그래프이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체가 제조후에도 응집체가 형성되지 않으며(A), 약 30 ㎚의 원판형을 유지함(B)을 확인한 결과 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에서 제조된 콜산이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체(A)와 노나아르기닌이 융합된 VEGF 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체(B)의 구조를 투과 전자현미경으로 관찰한 결과 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집되거나 포집되지 않은 지질 나노 입자 복합체에서 나노 입자 복합체를 구성하는 DMPC 및 DHPC의 혼합 몰비에 따른 유체 역학적 직경을 확인한 결과 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집되거나 포집되지 않은 지질 나노 입자 복합체의 표면 전하를 확인한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 6은 건선 동물모델에서 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체([FITC-APT]-LNCs)가 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드 융합체(FITC-APT)와 달리 피부 투과능이 있음을 도포 1, 6 또는 12시간 후에 공초점 현미경으로 확인한 결과 도면이다.
도 7은 정상 동물모델에서 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체([FITC-APT]-LNCs)가 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드 융합체(FITC-APT)와 달리 피부 투과능이 있음을 투포톤 현미경으로 확인한 결과 도면이다.
도 8은 건선 동물모델에서 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체([FITC-APT]-LNCs)가 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드 융합체(FITC-APT)와 달리 피부 투과능이 있음을 피부 표피로부터 6, 12, 18, 24, 30, 36 및 42 ㎛의 깊이에서 투포톤 현미경으로 확인한 결과 도면이다.
도 9는 건선 동물모델에서 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체([FITC-APT]-LNCs)가 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드 융합체(FITC-APT)와 달리 피부 투과능이 있음을 피부 단면으로 확인한 결과 도면이다.
도 10은 건선 동물모델에서 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체([FITC-APT]-LNCs)와 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드 융합체(FITC-APT)로부터 측정된 형광 신호의 상대적 강도에 따른 투과된 깊이를 정량적으로 나타낸 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체([FITC-APT]-LNCs)의 처리 농도에 따른 피부세포 투과능을 확인한 결과 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체([FITC-APT]-LNCs)의 처리 시간에 따른 피부세포 투과능을 확인한 결과 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체가 HaCaT 및 NIH3T3 세포를 투과하여 세포질 내에 위치한 것을 확인한 결과 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체를 이용하여 건선 동물모델에서 염증 효과를 확인하기 위한 실험일정을 나타낸 모식도이다.
도 15는 건선 동물모델에서 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체에 의한 귀 두께(A), PASI 스코어(B) 및 귀 펀치생검 무게(C) 변화를 확인한 결과 그래프이다(Control: 바세린 도포군, IMQ+DW: IMQ 및 DW 도포군, IMQ+LNCs: IMQ 및 비교예 3의 나노 입자 복합체 도포군, IMQ+[FITC-APT]-LNCs: IMQ 및 실시예 3의 나노 입자 복합체 도포군, IMQ+CLQ: IMQ 및 CLQ 도포군).
도 16은 건선 동물모델에서 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체에 의한 건선 치료 효과를 촬영한 사진(Gross) 및 H&E 염색 결과(H&E)를 나타내는 도면이다(IMQ: IMQ 도포군, Control: 바세린 도포군, DW: DW 도포군, LNCs: 비교예 3의 나노 입자 복합체 도포군, [APTstat3-9R]-LNCs: 실시예 3의 나노 입자 복합체 도포군, CLQ: CLQ 도포군).
도 17은 건선 동물모델에서 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체가 표피의 두께(A; IMQ: IMQ 도포군, Ctrl: 바세린 도포군, DW: DW 도포군, LNCs: 비교예 3의 나노 입자 복합체 도포군, [APT]-LNCs: 실시예 3의 나노 입자 복합체 도포군, CLQ: CLQ 도포군) 및 조직 내 사이토카인 생성(B; Control: 바세린 도포군, IMQ+DW: IMQ 및 DW 도포군, IMQ+LNCs: IMQ 및 비교예 3의 나노 입자 복합체 도포군, IMQ+[APT]-LNCs: IMQ 및 실시예 3의 나노 입자 복합체 도포군, IMQ+CLQ: IMQ 및 CLQ 도포군) 변화를 확인한 결과 그래프이다.
도 18은 건선 동물모델에서 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체가 비장의 크기(A) 및 무게(B)에는 영향을 미치지 않음을 확인한 결과 도면이다(Control: 바세린 도포군, IMQ+DW: IMQ 및 DW 도포군, IMQ+LNCs: IMQ 및 비교예 3의 나노 입자 복합체 도포군, IMQ+[FITC-APT]-LNCs: IMQ 및 실시예 3의 나노 입자 복합체 도포군, IMQ+CLQ: IMQ 및 CLQ 도포군).
도 19는 섬유아세포주에서 TGF-β에 의해 증가된 Col1a1 또는 αSMA 유전자의 발현이 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체에 의해 억제되는 것을 실시간 PCR로 확인한 결과 그래프이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에서 제조된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체가 제조후에도 응집체가 형성되지 않으며(A), 약 30 ㎚의 원판형을 유지함(B)을 확인한 결과 도면이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 본 발명은 세포투과성 물질이 융합된 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체를 제공한다.
본 명세서에서 사용된 용어, "앱타이드(aptide)"는 표적에 대한 친화도는 유지하면서 안정성이 개선된 앱타머 유사 펩타이드(aptamer-like peptide)를 의미한다. 상기 앱타이드는 환형의 β-헤어핀 기반의 펩타이드 바인더로 구성된 스캐폴드와 상기 스캐폴드의 양 말단에 n개의 아미노산이 포함되는 구성으로, 이는 특정 생물학적 표적과 결합할 수 있다. 앱타이드는 다양한 라이브러리 구축이 가능한 표적 결합 부위(target-binding region)를 포함할 수 있다. 상기 앱타이드는 L-아미노산 및 D-아미노산으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 아미노산으로 구성될 수 있다. 상기 용어, "안정성"은 앱타이드의 물리적, 화학적 및 생물학적 안정성을 포함할 수 있고, 구체적으로는 생물학적 안정성을 의미할 수 있다. 즉, 생물학적으로 안정한 앱타이드는 생체 내에서 단백질 분해효소의 작용에 대한 내성을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 앱타이드는 STAT3(signal transducer and activator of transcription 3) 단백질에 특이적으로 결합하는 앱타이드일 수 있고, 구체적으로 서열번호 2로 기재되는 아미노산 서열로 구성될 수 있다. 상기 STAT3 단백질에 대한 앱타이드는 약 5 kDa의 크기로 안정적이며, STAT3 단백질에 대해 200 nM의 높은 친화도로 결합할 수 있다. 상기 STAT3 단백질에 대한 앱타이드는 STAT3 단백질의 SH2 도메인에 결합해서 인산화를 억제함으로써, STAT3 단백질의 활성화를 억제할 수 있다. 이와 같은 기전은 JAK 억제 기전을 이용하여 STAT3 단백질의 활성화를 억제하는 종래의 JAK 억제제에 비해 부정확한 표적에 대한 영향이 적을 수 있다.
상기 앱타이드는 본 발명에 따른 앱타이드의 구조 및 활성에 영향을 미치지 않는 범위 내에서 아미노산 잔기의 결실, 삽입, 치환 또는 이들의 조합에 의해 상이한 서열을 갖는 앱타이드의 변이체 또는 단편일 수 있다. 분자의 활성을 전체적으로 변경시키지 않는 단백질 또는 펩타이드에서의 아미노산 교환은 통상의 기술분야에 공지되어 있다. 경우에 따라서는 인산화, 황화, 아크릴화, 당화, 메틸화, 파네실화 등으로 수식될 수 있다. 상기 앱타이드는 서열번호 2로 기재되는 아미노산 서열과 70, 80, 85, 90, 95 또는 98%의 상동성을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 지질 나노 입자 복합체는 인지질로 구성될 수 있다. 상기 용어, "인지질(phospholipid)"은 복합지질의 일종으로 인산에스테르 및 인산에스테르를 갖는 지질의 총칭을 의미한다. 상기 인지질은 포스파티딜콜린(phosphatidylcoline)으로 구성된 친수성 부분 및 지방산으로 구성된 소수성 부분을 포함할 수 있으며, 소수성 부분인 지방산의 길이에 따라 장쇄 및 단쇄 인지질로 구분할 수 있다. 상기 지질 나노 입자 복합체는 장쇄 및 단쇄 인지질을 포함할 수 있고, 구체적으로, 상기 장쇄 및 단쇄 인지질은 0.5~7:1, 0.5~5:1, 0.5~4:1, 1~7:1, 1~5:1, 1~4:1, 2~7:1, 2~5:1 또는 2~4:1의 몰비로 포함될 수 있다. 상기 지질 나노 입자 복합체는 직경이 10 내지 100 ㎚, 15 내지 100 ㎚, 20 내지 100 ㎚, 10 내지 80 ㎚, 15 내지 80 ㎚, 20 내지 80 ㎚, 10 내지 60 ㎚, 15 내지 60 ㎚, 20 내지 60 ㎚, 10 내지 50 ㎚, 15 내지 50 ㎚, 20 내지 50 ㎚, 10 내지 40 ㎚, 15 내지 40 ㎚, 20 내지 40 ㎚, 10 내지 35 ㎚, 15 내지 35 ㎚ 또는 20 내지 35 ㎚일 수 있다.
또한, 상기 장쇄 및 단쇄 인지질은 통상의 기술자가 적절히 선택하여 적용할 수 있으며, 통상의 기술분야에 알려진 장쇄 또는 단쇄 인지질을 모두 포함할 수 있다. 상기 장쇄 및 단쇄 인지질 변형된 것일 수 있고, 구체적으로 PEG(polyethylene glycol)가 표지된 것일 수 있다. 상기 PEG는 통상의 기술 분야에 알려진 모든 PEG를 포함할 수 있고, 이는 구체적으로 PEG500, PEG2000 등일 수 있다. 또한, 상기 장쇄 및 단쇄 인지질은 형광 물질이 표지된 것일 수 있다. 상기 형광물질은 통상의 기술분야에 알려진 모든 형광물질을 포함할 수 있으며, 구체적으로 PE(phycoerythrin) 및 FITC(fluorescein isothiocyanate))를 포함할 수 있다. 나아가, 본 발명에 따른 장쇄 및 단쇄 인지질은 가돌리늄(gadolinium)이 표지된 것일 수 있다. 가돌리늄으로 표지된 본 발명의 지질 나노 입자 복합체는 MRI 조영제로 사용될 수 있다.
상기 장쇄 인지질은 1,2-디라우로일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-dilauroyl-sn-glucero-3-phosphocholine, 12:0 PC, DLPC), 1,2-디트리데카노일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-ditridecanoyl-sn-glycero-3-phophocholine, 13:0 PC), 1,2-디미리스토일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphocholine,14:0 PC, DMPC), 1,2-디펜타데카노일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-dipentadecanoyl-sn-glycero-3-phophocholine, 15:0 PC), 1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, 16:0 PC, DPPC), 1,2-디피타노일-sn-글리세로-포스포콜린(1,2-diphytanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, 4ME 16:0 PC), 1,2-디헵타데카노일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-dihentadecanoyl-sn-glycero-3-phophocholine, 17:0 PC), 1,2-디스테아로일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, 18:0 PC, DSPC), 1,2-디노나데카노일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-dinonadecanoyl-sn-glycero-3-phophocholine, 19:0 PC), 1,2-디아라키도일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-diarachidoyl-sn-glycero-phosphocholine, 20:0 PC), 1,2-디헨아라키도일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-dihenarachidoyl-sn-glycero-phosphocholine, 21:0 PC), 1,2-디베헤노일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-dibehenoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, 22:0 PC), 1,2-디트리코사노일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-ditricosanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, 23:0 PC), 1,2-디리그노세로일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-dilignoceroyl-sn-glycero-3-phosphocholine, 24:0 PC), 1-팔미토일-2-올레오일-5,w-글리세로-3-포스포콜린(1-palmitoyl-2-oleoyl-5,w-glycero-3-phosphocholine, POPC) 및 1-팔미토일-2-스테아로일-5,w-글리세로-3-포스포콜린(1-palmitoyl-2-stearoyl-5,w-glycero-3-phosphocholine, PSPC)으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 한편, 상기 단쇄 인지질은 1,2-디프로피오닐-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-dipropionyl-sn-glycero-3-phosphocholine, 3:0 PC), 1,2-디뷰티릴-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-dibutyryl-sn-glycero-3-phosphocholine, 4:0 PC), 1,2-디펜타노일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-dipentanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, 5:0 PC), 1,2-디헥사노일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-dihexanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, 6:0 PC, DHPC), 1,2-디헵타노일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-diheptanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, 7:0 PC, DHPC) 및 1,2-디옥타노일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-dioctanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, 8:0 PC)으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
본 발명에 따른 지질 나노 입자 복합체는 원판형 구조를 나타낼 수 있다. 상기 원판형 구조를 갖는 지질 나노 입자 복합체는 피부를 구성하는 각질세포 사이의 좁은 간격을 통과할 수 있고, 세포층 및 세포층 사이의 이동이 구형의 입자보다 더욱 빠르다는 장점을 가질 수 있다. 또한, 상기 원판형 구조를 갖는 지질 나노 입자 복합체는 표면 접지력(adhesiveness)이 우수하고, 피부 각질층 내의 지질 유동성을 증가시킴으로써 피부 내 침투 속도를 가속화 시킬 수 있다.
상기 세포투과성 물질은 세포를 투과하는 것으로 통상의 기술분야에 알려진 물질이라면 모두 포함할 수 있다. 일례로, 상기 세포투과성 물질은 펩타이드 및 화합물로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 상기 세포투과성 물질이 융합된 앱타이드는 본 발명에 따른 지질 나노 입자 복합체의 총 중량에 대하여 0.2 내지 30 중량%, 1 내지 30 중량%, 5 내지 30 중량%, 0.2 내지 25 중량%, 1 내지 25 중량%, 5 내지 25 중량%, 0.2 내지 20 중량%, 1 내지 20 중량%, 5 내지 20 중량%, 0.2 내지 15 중량%, 1 내지 15 중량% 또는 5 내지 15 중량%로 포함될 수 있다.
구체적으로, 상기 펩타이드는 폴리아르기닌, Tat, SPACE(skin penetration and cell entering peptide), TD-1(transdermal peptide-1), DLP(dermis localizing peptide) 및 LP-12(linear peptide-12 mer)로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 펩타이드일 수 있다. 예를 들면, 상기 폴리아르기닌은 서열번호 3으로 기재되는 아미노산 서열로 구성되는 펩타이드일 수 있으며, Tat은 서열번호 4로 기재되는 아미노산 서열로 구성되는 펩타이드일 수 있고, SPACE는 서열번호 5로 기재되는 아미노산 서열로 구성되는 펩타이드일 수 있으며, TD-1은 서열번호 6으로 기재되는 아미노산 서열로 구성되는 펩타이드일 수 있고, DLP는 서열번호 7로 기재되는 아미노산 서열로 구성되는 펩타이드일 수 있으며, LP-12는 서열번호 8로 기재되는 아미노산 서열로 구성되는 펩타이드일 수 있다. 한편, 상기 화합물은 콜산(cholic acid), 올레산(oleic acid) 및 이들의 유도체로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 상기 화합물은 세포 투과능을 유지하는 한, 통상의 기술자에 의해 적절히 변형될 수 있다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 본 발명자들은 장쇄 및 단쇄 인지질을 1:1, 2:1 또는 3:1의 몰비로 포함하는 나노 입자 복합체를 박막 수화 방법으로 제조하였다. 구체적으로, 상기 장쇄 인지질로서는 DMPC를, 단쇄 인지질로서는 DHPC를 사용하였고, DMPC 및 DHPC의 혼합물을 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드를 포함하는 용액을 이용하여 수화시킴으로써, 세포투과성 펩타이드가 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드를 포집하는 지질 나노 입자 복합체를 제조하였다.
상기 제조된 나노 입자 복합체의 입자 크기 및 제타 전위를 확인하여, 나노 입자 복합체에 사용된 장쇄 및 단쇄 인지질의 몰비가 증가할수록 나노 입자 복합체가 원판형을 나타내고, 특히 장쇄 및 단쇄 인지질이 3:1의 몰비로 포함된 나노 입자 복합체가 명확한 원판형 구조를 나타냄을 확인하였다(도 1 참조). 또한, 상기 나노 입자 복합체를 투과 전자현미경 하에서 확인한 평균 직경 및 두께는 각각 31.3±6.8 ㎚ 및 7.7±1.4 ㎚였고, 유체 역학적 직경은 약 20 내지 30 ㎚이며(도 3 및 4 참조), 그 표면이 양전하를 띄는 것을 확인하였다(도 5 참조). 나아가, 세포투과성 펩타이드 대신 콜산을 이용하거나, STAT3 단백질에 대한 앱타이드 대신 VEGF 단백질에 대한 앱타이드를 사용하여 제조한 경우에도 약 30 ㎚ 직경의 안정적인 원판형 나노 입자 복합체를 형성하였다(도 2 참조).
또한, 상기 지질 나노 입자 복합체는 제조 후에도 장시간 동안 응집체를 형성하지 않으면서 균일한 크기의 안정적인 원판형 나노 입자 복합체를 유지하였다(도 20 참조).
따라서, 상기로부터 본 발명자들은 세포투과성 물질이 융합된 앱타이드를 포함하는 원판형의 지질 나노 입자 복합체를 제조하였음을 알 수 있었다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 지질 나노 입자 복합체를 유효성분으로 포함하는 염증성 피부질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 약학적 조성물은 상술한 바와 같은 지질 나노 입자 복합체를 유효성분으로 포함할 수 있다. 일례로, 상기 지질 나노 입자 복합체는 세포투과성 물질이 융합된 앱타이드일 수 있고, 구체적으로 상기 앱타이드는 STAT3 단백질에 특이적으로 결합하는 앱타이드일 수 있다. 이때, STAT3 단백질에 특이적으로 결합하는 앱타이드는 본 발명에 따른 약학적 조성물에서 생리활성을 나타내는 물질일 수 있다. 한편, 상기 세포투과성 물질은 통상의 기술분야에서 세포를 투과하는 것으로 알려진 모든 물질을 포함할 수 있다.
또한, 상기 지질 나노 입자 복합체는 장쇄 및 단쇄 인지질을 포함할 수 있고, 구체적으로 상기 장쇄 및 단쇄 인지질은 0.5~7:1, 0.5~5:1, 0.5~4:1, 1~7:1, 1~5:1, 1~4:1, 2~7:1, 2~5:1 또는 2~4:1의 몰비로 포함될 수 있다. 상기 장쇄 및 단쇄 인지질은 통상의 기술자라면 적절히 선택하여 적용할 수 있다. 구체적으로, 상기 장쇄 인지질은 1,2-디라우로일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디트리데카노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디미리스토일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디펜타데카노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디피타노일-sn-글리세로-포스포콜린, 1,2-디헵타데카노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디스테아로일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디노나데카노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디아라키도일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디헨아라키도일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디베헤노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디트리코사노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디리그노세로일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1-팔미토일-2-올레오일-5,w-글리세로-3-포스포콜린 및 1-팔미토일-2-스테아로일-5,w-글리세로-3-포스포콜린으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 한편, 상기 단쇄 인지질은 1,2-디프로피오닐-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디뷰티릴-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디펜타노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디헥사노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디헵타노일-sn-글리세로-3-포스포콜린 및 1,2-디옥타노일-sn-글리세로-3-포스포콜린으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 본 발명자들은 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드를 포집하는 지질 나노 입자 복합체를 제조하고, 상기 복합체를 피부에 도포하였을 때, 피부를 투과하여 진피층까지 생리활성물질인 앱타이드를 전달하는 것을 공초점 현미경(도 6 참조) 및 투포톤 현미경(도 7 내지 10 참조)을 사용하여 확인하였다.
또한, 상기 지질 나노 입자 복합체는 처리 농도 및 처리 시간에 따라 피부세포 투과능이 증가하였으며(도 11 및 12 참조), 세포에 처리된 지질 나노 입자 복합체는 세포질에 위치하는 것을 확인하였다(도 13 참조).
나아가, 본 발명에 따른 지질 나노 입자 복합체를 건선이 유발된 동물모델의 피부에 도포하였을 때, 귀 두께, PSAI 스코어 및 귀 펀치생검 무게가 유의적으로 감소하였고(도 15 참조). 육안 관찰이나 H&E 염색 결과도 상기 결과와 동일하게 지질 나노 입자 복합체를 처리한 동물 모델에서 건선이 개선된 것을 확인하였다(도 16 참조). 또한, 본 발명에 따른 지질 나노 입자 복합체를 도포한 동물모델은 표피의 과형성 및 염증 세포의 침윤이 개선되었고(도 17A 참조), 건선과 관련된 사이토카인인 IL-17, IL-12/23p40 및 IL-1β의 생성이 유의적으로 감소하였다(도 17B 참조). 한편, 본 발명에 따른 지질 나노 입자 복합체를 도포한 동물모델은 비장의 크기 및 무게가 증가하였으나, CLQ를 도포한 동물모델은 비장이 위축된 것으로 보아 전신의 면역 시스템에 영향을 준 것으로 보였다(도 18 참조).
따라서, 상기로부터 본 발명에 따른 지질 나노 입자 복합체는 전신에 부작용 없이 염증성 피부질환을 예방 또는 치료하는데 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 약학적 조성물은 조성물 전체 중량에 대하여 유효성분인 지질 나노 입자 복합체를 10 내지 95 중량%로 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 약학적 조성물은 상기 유효성분 이외에 추가로 동일 또는 유사한 기능을 나타내는 유효성분을 1종 이상 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 생물학적 제제에 통상적으로 사용되는 담체, 희석제, 부형제 또는 이의 혼합물을 포함할 수 있다. 약학적으로 허용가능한 담체는 조성물을 생체 내에 전달하는데 적합한 것이면 모두 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 담체는 Merck Index, 13th ed., Merck & Co. Inc.에 기재된 화합물, 식염수, 멸균수, 링거액, 덱스트로스 용액, 말토덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 또는 이의 혼합물일 수 있다. 또한, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등과 같은 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다.
상기 조성물을 제제화하는 경우, 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 첨가할 수 있다.
본 발명의 조성물은 경구용 제제 또는 비경구용 제제로 제형화될 수 있다. 경구용 제제로는 고형 제제 및 액상 제제가 포함될 수 있다. 상기 고형 제제는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 또는 트로키제일 수 있고, 이러한 고형 제제는 상기 조성물에 적어도 하나 이상의 부형제를 첨가하여 조제할 수 있다. 상기 부형제는 전분, 탄산칼슘, 수크로스, 락토오스, 젤라틴 또는 이의 혼합물일 수 있다. 또한, 상기 고형 제제는 윤활제를 포함할 수 있고, 그 예로는 마그네슘 스티레이트, 탈크등이 있다. 한편, 상기 액상 제제는 현탁제, 내용액제, 유제 또는 시럽제일 수 있다. 이때, 상기 액상 제제에는 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등과 같은 부형제가 포함될 수 있다.
상기 비경구용 제제는 주사제, 좌제, 호흡기 흡입용 분말, 스프레이용 에어로졸제, 파우더 및 크림 등을 포함할 수 있다. 상기 주사제는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁용제, 유제 등을 포함할 수 있다. 이때, 비수성용제 또는 현탁용제로서는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름이나, 에틸올레이트와 같이 주사가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 또는 비경구로 투여될 수 있다. 비경구 투여는 복강내, 직장내, 피하, 정맥, 근육내 또는 흉부내 주사 방식을 포함할 수 있다.
상기 조성물은 약제학적으로 유효한 양으로 투여될 수 있다. 이는 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 환자의 민감도, 투여 시간, 투여 경로, 치료기간, 동시에 사용되는 약물 등에 따라 달라질 수 있다. 그러나, 바람직한 효과를 위해서, 본 발명에 따른 약학적 조성물에 포함되는 유효성분의 양은 상기 약학적 조성물을 도포하는 경우에 1 내지 100 ㎍/㎠, 구체적으로 10 내지 50 ㎍/㎠일 수 있고, 투여하는 경우에는 0.1 내지 100 ㎎/㎏, 구체적으로 1 내지 10 ㎎/㎏일 수 있으며, 흡입하는 경우에는 1 내지 1,000 μg, 구체적으로 10 내지 100 μg일 수 있다. 본 발명의 조성물은 단독 또는 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있다. 병용 투여시, 투여는 순차적 또는 동시일 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 지질 나노 입자 복합체를 유효성분으로 포함하는 염증성 피부질환의 예방 또는 치료용 피부 외용제를 제공한다.
본 발명에 따른 피부 외용제는 상술한 바와 같은 지질 나노 입자 복합체를 유효성분으로 포함할 수 있다. 일례로, 상기 지질 나노 입자 복합체는 세포투과성 물질이 융합된 앱타이드일 수 있고, 구체적으로 상기 앱타이드는 STAT3 단백질에 특이적으로 결합하는 앱타이드일 수 있다. 이때, STAT3 단백질에 특이적으로 결합하는 앱타이드는 본 발명에 따른 피부 외용제에서 생리활성을 나타내는 물질일 수 있다. 한편, 상기 세포투과성 물질은 통상의 기술분야에서 세포를 투과하는 것으로 알려진 모든 물질을 포함할 수 있다.
또한, 상기 지질 나노 입자 복합체는 장쇄 및 단쇄 인지질을 포함할 수 있고, 구체적으로 상기 장쇄 및 단쇄 인지질은 0.5~7:1, 0.5~5:1, 0.5~4:1, 1~7:1, 1~5:1, 1~4:1, 2~7:1, 2~5:1 또는 2~4:1의 몰비로 포함될 수 있다. 상기 장쇄 및 단쇄 인지질은 통상의 기술자라면 적절히 선택하여 적용할 수 있다. 구체적으로, 상기 장쇄 인지질은 1,2-디라우로일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디트리데카노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디미리스토일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디펜타데카노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디피타노일-sn-글리세로-포스포콜린, 1,2-디헵타데카노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디스테아로일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디노나데카노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디아라키도일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디헨아라키도일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디베헤노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디트리코사노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디리그노세로일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1-팔미토일-2-올레오일-5,w-글리세로-3-포스포콜린 및 1-팔미토일-2-스테아로일-5,w-글리세로-3-포스포콜린으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 한편, 상기 단쇄 인지질은 1,2-디프로피오닐-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디뷰티릴-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디펜타노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디헥사노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디헵타노일-sn-글리세로-3-포스포콜린 및 1,2-디옥타노일-sn-글리세로-3-포스포콜린으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 본 발명자들은 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드를 포집하는 지질 나노 입자 복합체를 제조하고, 상기 복합체를 피부에 도포하였을 때, 피부를 투과하여 진피층까지 생리활성물질인 앱타이드를 전달하는 것을 공초점 현미경(도 6 참조) 및 투포톤 현미경(도 7 내지 10 참조)을 사용하여 확인하였다.
또한, 상기 지질 나노 입자 복합체는 처리 농도 및 처리 시간에 따라 피부세포 투과능이 증가하였으며(도 11 및 12 참조), 세포에 처리된 지질 나노 입자 복합체는 세포질에 위치하는 것을 확인하였다(도 13 참조).
나아가, 본 발명에 따른 지질 나노 입자 복합체를 건선이 유발된 동물모델의 피부에 도포하였을 때, 귀 두께, PSAI 스코어 및 귀 펀치생검 무게가 유의적으로 감소하였고(도 15 참조). 육안 관찰이나 H&E 염색 결과도 상기 결과와 동일하게 지질 나노 입자 복합체를 처리한 동물 모델에서 건선이 개선된 것을 확인하였다(도 16 참조). 또한, 본 발명에 따른 지질 나노 입자 복합체를 도포한 동물모델은 표피의 과형성 및 염증 세포의 침윤이 개선되었고(도 17A 참조), 건선과 관련된 사이토카인인 IL-17, IL-12/23p40 및 IL-1β의 생성이 유의적으로 감소하였다(도 17B 참조). 한편, 본 발명에 따른 지질 나노 입자 복합체를 도포한 동물모델은 비장의 크기 및 무게가 증가하였으나, CLQ를 도포한 동물모델은 비장이 위축된 것으로 보아 전신의 면역 시스템에 영향을 준 것으로 보였다(도 18 참조).
따라서, 상기로부터 본 발명에 따른 지질 나노 입자 복합체는 전신에 부작용 없이 피부에 도포하여 염증성 피부질환을 예방 또는 치료하는데 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명의 피부 외용제는 약학적으로 허용가능한 담체 및 부형제를 포함할 수 있다. 상기 담체 및 부형제는 방부제, 안정화제, 수화제, 유화 촉진제 및 완충제 등을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 부형제는 유당, 덱스트린, 전분, 만니톨, 소르비톨, 글루코스, 사카로스, 미세결정 셀룰로스, 젤라틴, 폴리비닐피롤리돈 또는 이의 혼합물일 수 있다. 상기 피부 외용제는 당업계에 잘 알려진 방법에 따라 적절히 제조될 수 있다. 상기 피부 외용제는 파우더, 젤, 연고, 크림, 액체 및 에어로졸의 형태로 제조될 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 지질 나노 입자 복합체를 유효성분으로 포함하는 염증성 피부질환의 예방 또는 개선용 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 화장료 조성물은 상술한 바와 같은 지질 나노 입자 복합체를 유효성분으로 포함할 수 있다. 일례로, 상기 지질 나노 입자 복합체는 세포투과성 물질이 융합된 앱타이드일 수 있고, 구체적으로 상기 앱타이드는 STAT3 단백질에 특이적으로 결합하는 앱타이드일 수 있다. 이때, STAT3 단백질에 특이적으로 결합하는 앱타이드는 본 발명에 따른 화장료 조성물에서 생리활성을 나타내는 물질일 수 있다. 한편, 상기 세포투과성 물질은 통상의 기술분야에서 세포를 투과하는 것으로 알려진 모든 물질을 포함할 수 있다.
또한, 상기 지질 나노 입자 복합체는 장쇄 및 단쇄 인지질을 포함할 수 있고, 구체적으로 상기 장쇄 및 단쇄 인지질은 0.5~7:1, 0.5~5:1, 0.5~4:1, 1~7:1, 1~5:1, 1~4:1, 2~7:1, 2~5:1 또는 2~4:1의 몰비로 포함될 수 있다. 상기 장쇄 및 단쇄 인지질은 통상의 기술자라면 적절히 선택하여 적용할 수 있다. 구체적으로, 상기 장쇄 인지질은 1,2-디라우로일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디트리데카노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디미리스토일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디펜타데카노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디피타노일-sn-글리세로-포스포콜린, 1,2-디헵타데카노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디스테아로일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디노나데카노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디아라키도일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디헨아라키도일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디베헤노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디트리코사노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디리그노세로일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1-팔미토일-2-올레오일-5,w-글리세로-3-포스포콜린 및 1-팔미토일-2-스테아로일-5,w-글리세로-3-포스포콜린으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 한편, 상기 단쇄 인지질은 1,2-디프로피오닐-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디뷰티릴-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디펜타노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디헥사노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디헵타노일-sn-글리세로-3-포스포콜린 및 1,2-디옥타노일-sn-글리세로-3-포스포콜린으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 본 발명자들은 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드를 포집하는 지질 나노 입자 복합체를 제조하고, 상기 복합체를 피부에 도포하였을 때, 피부를 투과하여 진피층까지 생리활성물질인 앱타이드를 전달하는 것을 공초점 현미경(도 6 참조) 및 투포톤 현미경(도 7 내지 10 참조)을 사용하여 확인하였다.
또한, 상기 지질 나노 입자 복합체는 처리 농도 및 처리 시간에 따라 피부세포 투과능이 증가하였으며(도 11 및 12 참조), 세포에 처리된 지질 나노 입자 복합체는 세포질에 위치하는 것을 확인하였다(도 13 참조).
나아가, 본 발명에 따른 지질 나노 입자 복합체를 건선이 유발된 동물모델의 피부에 도포하였을 때, 귀 두께, PSAI 스코어 및 귀 펀치생검 무게가 유의적으로 감소하였고(도 15 참조). 육안 관찰이나 H&E 염색 결과도 상기 결과와 동일하게 지질 나노 입자 복합체를 처리한 동물 모델에서 건선이 개선된 것을 확인하였다(도 16 참조). 또한, 본 발명에 따른 지질 나노 입자 복합체를 도포한 동물모델은 표피의 과형성 및 염증 세포의 침윤이 개선되었고(도 17A 참조), 건선과 관련된 사이토카인인 IL-17, IL-12/23p40 및 IL-1β의 생성이 유의적으로 감소하였다(도 17B 참조). 한편, 본 발명에 따른 지질 나노 입자 복합체를 도포한 동물모델은 비장의 크기 및 무게가 증가하였으나, CLQ를 도포한 동물모델은 비장이 위축된 것으로 보아 전신의 면역 시스템에 영향을 준 것으로 보였다(도 18 참조).
따라서, 상기로부터 본 발명에 따른 지질 나노 입자 복합체는 전신에 부작용 없이 피부에 도포하여 염증성 피부질환을 예방 또는 개선하는데 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물은 상기 지질 나노 입자 복합체를 0.1 내지 50 중량%, 구체적으로 1 내지 10 중량%로 포함할 수 있다. 상기 화장료 조성물은 건선의 개선을 목적으로 피부에 직접 도포될 수 있다.
화장료 조성물은 통상적으로 제조되는 화장료 제형으로 제제화될 수 있다. 상기 화장료 조성물은 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 로션, 크림, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클렌징, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이 등으로 제형화될 수 있다. 구체적으로는, 유연 화장수, 영양 화장수, 영양 크림, 마사지 크림, 에센스, 아이 크림, 클렌징 크림, 클렌징 폼, 클렌징 워터, 팩, 스프레이 또는 파우더일 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물의 제형이 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는 담체로서 동물성유, 식물성유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라가칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크, 산화아연 또는 이의 혼합물을 포함할 수 있다. 또한, 상기 화장료 조성물의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 하이드록시드, 칼슘 실리케이트, 폴리아미드 파우더 또는 이의 혼합물을 포함할 수 있다. 특히, 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로하이드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸에테르 등을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는 담체로서 용매, 용매화제, 유탁화제 또는 이의 혼합물을 포함할 수 있다. 이의 예로는, 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸카보네이트, 에틸아세테이트, 벤질알코올, 벤질벤조에이트, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌글리콜, 소르비탄 지방산 에스테르 등이 있다.
본 발명의 화장료 조성물의 제형이 현탁액인 경우에는 담체로서 물, 에탄올 또는 프로필렌글리콜과 같은 액상의 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미세결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가, 트라가칸트 또는 이의 혼합물을 포함할 수 있다. 또한, 상기 화장료 조성물의 제형이 계면-활성제 함유 클렌징인 경우에는 담체로서 지방족 알코올 설페이트, 지방족 알코올 에테르설페이트, 설포숙신산 모노에스테르, 이세티오네이트, 이미다졸리늄 유도체, 메틸타우레이트, 사르코시네이트, 지방산 아미드 에테르설페이드, 알칼아미도베타인, 지방족 알코올, 지방산 글리세리드, 지방산 디에탄올아미드, 식물성유, 라놀린 유도체, 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 또는 이의 혼합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물은 담체 성분 이외에도, 보조제로서 항산화제, 안정화제, 용해화제, 보습제, 안료, 향료, 자외선 차단제, 발색제, 계면활성제 또는 이의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 보조제는 화장료 조성물의 제조에 통상적으로 사용되는 물질이라면 모두 사용가능하다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 지질 나노 입자 복합체를 유효성분으로 포함하는 섬유화 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 약학적 조성물은 상술한 바와 같은 지질 나노 입자 복합체를 유효성분으로 포함할 수 있다. 일례로, 상기 지질 나노 입자 복합체는 세포투과성 물질이 융합된 앱타이드일 수 있고, 구체적으로 상기 앱타이드는 STAT3 단백질에 특이적으로 결합하는 앱타이드일 수 있다. 이때, STAT3 단백질에 특이적으로 결합하는 앱타이드는 본 발명에 따른 약학적 조성물에서 생리활성을 나타내는 물질일 수 있다. 한편, 상기 세포투과성 물질은 통상의 기술분야에서 세포를 투과하는 것으로 알려진 모든 물질을 포함할 수 있다.
또한, 상기 지질 나노 입자 복합체는 장쇄 및 단쇄 인지질을 포함할 수 있고, 구체적으로 상기 장쇄 및 단쇄 인지질은 0.5~7:1, 0.5~5:1, 0.5~4:1, 1~7:1, 1~5:1, 1~4:1, 2~7:1, 2~5:1 또는 2~4:1의 몰비로 포함될 수 있다. 상기 장쇄 및 단쇄 인지질은 통상의 기술자라면 적절히 선택하여 적용할 수 있다. 구체적으로, 상기 장쇄 인지질은 1,2-디라우로일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디트리데카노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디미리스토일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디펜타데카노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디피타노일-sn-글리세로-포스포콜린, 1,2-디헵타데카노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디스테아로일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디노나데카노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디아라키도일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디헨아라키도일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디베헤노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디트리코사노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디리그노세로일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1-팔미토일-2-올레오일-5,w-글리세로-3-포스포콜린 및 1-팔미토일-2-스테아로일-5,w-글리세로-3-포스포콜린으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 한편, 상기 단쇄 인지질은 1,2-디프로피오닐-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디뷰티릴-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디펜타노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디헥사노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디헵타노일-sn-글리세로-3-포스포콜린 및 1,2-디옥타노일-sn-글리세로-3-포스포콜린으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
본 발명에 따른 약학적 조성물은 상술한 바와 같은 제형, 투여량, 투여 방법 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 본 발명자들은 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드를 포집하는 지질 나노 입자 복합체를 제조하고, 상기 지질 나노 입자 복합체가 TGF-β에 의해 증가한 섬유화 관련 유전자의 발현을 억제하는 것을 확인하였다(도 19 참조).
따라서, 상기로부터 본 발명에 따른 지질 나노 입자 복합체는 전신에 부작용 없이 섬유화를 예방 또는 치료하는데 유용하게 사용될 수 있다.
나아가, 본 발명은 본 발명에 따른 지질 나노 입자 복합체를 유효성분으로 포함하는 섬유화 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공한다.
본 발명에 따른 건강기능식품은 상술한 바와 같은 지질 나노 입자 복합체를 유효성분으로 포함할 수 있다. 일례로, 상기 지질 나노 입자 복합체는 세포투과성 물질이 융합된 앱타이드일 수 있고, 구체적으로 상기 앱타이드는 STAT3 단백질에 특이적으로 결합하는 앱타이드일 수 있다. 이때, STAT3 단백질에 특이적으로 결합하는 앱타이드는 본 발명에 따른 건강기능식품에서 생리활성을 나타내는 물질일 수 있다. 한편, 상기 세포투과성 물질은 통상의 기술분야에서 세포를 투과하는 것으로 알려진 모든 물질을 포함할 수 있다.
또한, 상기 지질 나노 입자 복합체는 장쇄 및 단쇄 인지질을 포함할 수 있고, 구체적으로 상기 장쇄 및 단쇄 인지질은 0.5~7:1, 0.5~5:1, 0.5~4:1, 1~7:1, 1~5:1, 1~4:1, 2~7:1, 2~5:1 또는 2~4:1의 몰비로 포함될 수 있다. 상기 장쇄 및 단쇄 인지질은 통상의 기술자라면 적절히 선택하여 적용할 수 있다. 구체적으로, 상기 장쇄 인지질은 1,2-디라우로일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디트리데카노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디미리스토일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디펜타데카노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디피타노일-sn-글리세로-포스포콜린, 1,2-디헵타데카노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디스테아로일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디노나데카노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디아라키도일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디헨아라키도일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디베헤노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디트리코사노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디리그노세로일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1-팔미토일-2-올레오일-5,w-글리세로-3-포스포콜린 및 1-팔미토일-2-스테아로일-5,w-글리세로-3-포스포콜린으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 한편, 상기 단쇄 인지질은 1,2-디프로피오닐-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디뷰티릴-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디펜타노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디헥사노일-sn-글리세로-3-포스포콜린, 1,2-디헵타노일-sn-글리세로-3-포스포콜린 및 1,2-디옥타노일-sn-글리세로-3-포스포콜린으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 본 발명자들은 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드를 포집하는 지질 나노 입자 복합체를 제조하고, 상기 지질 나노 입자 복합체가 TGF-β에 의해 증가한 섬유화 관련 유전자의 발현을 억제하는 것을 확인하였다(도 19 참조).
따라서, 상기로부터 본 발명에 따른 지질 나노 입자 복합체는 전신에 부작용 없이 섬유화를 예방 또는 개선하는데 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명의 지질 나노 입자 복합체는 식품에 그대로 첨가하거나, 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있다. 이때, 첨가되는 유효성분의 함량은 목적에 따라 결정될 수 있고, 일반적으로는 전체 식품 중량의 0.01 내지 90 중량부일 수 있다.
건강기능식품의 형태 및 종류는 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로, 상기 건강기능식품은 정제, 캅셀, 분말, 과립, 액상 및 환의 형태일 수 있다. 상기 건강기능식품은 추가성분으로서 여러 가지 향미제, 감미제 또는 천연 탄수화물을 포함할 수 있다. 상기 감미제는 천연 또는 합성 감미제일 수 있고, 천연 감미제의 예로는 타우마틴, 스테비아 추출물 등이 있다. 한편, 합성 감미제의 예로는 사카린, 아스파르탐 등이 있다. 또한, 상기 천연 탄수화물은 모노사카라이드, 디사카라이드, 폴리사카라이드, 올리고당 및 당알코올 등일 수 있다.
본 발명의 건강기능식품은 상기 서술한 추가성분 외에, 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙스탄 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올 등을 더 포함할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합으로 사용될 수 있다. 상기 첨가제의 비율은 본 발명의 조성물의 100 중량부당 0.01 내지 0.1 중량부의 범위에서 선택될 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 이들에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예
1.
STAT3
단백질에 대한
앱타이드
및
노나아르기닌을
포집하고,
장쇄
및
단쇄
인지질이 1:1의
몰비로
포함된 나노 입자 복합체의 제조
STAT3 단백질에 대한 앱타이드 및 세포투과성 펩타이드를 포집하는 지질 나노 입자 복합체를 박막 수화 방법(thin-film hydration)으로 제조하였다. 이때, 장쇄 및 단쇄 인지질을 1:1의 몰비로 혼합하여 나노 입자 복합체를 제조하였다.
구체적으로, 장쇄 인지질인 DMPC(1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphocholine) 및 단쇄 인지질인 DHPC(1,2-dihexanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine)를 각각 클로로포름에 용해시켰다. 용해된 DMPC 및 DHPC를 1:1의 몰비로 혼합하고, 상기 혼합물을 볼텍싱하여 섞었다. 혼합물로부터 지질 박막(thin lipid film)을 수득하기 위해, 질소 가스 하에서 증발시켰다. 한편, 세포투과성 펩타이드인 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드(서열번호 1)는 애니젠(대한민국) 사에 의뢰하여 제작하였다. 수득된 박막을 상기 앱타이드가 포함된 용액을 이용하여 전체 지질에 대해서 앱타이드가 10 %(w/w)가 될때까지 수화시켰다. 실온에서 수화된 박막이 투명한 용액으로 변할 때까지 초음파처리함으로써, 세포투과성 펩타이드가 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드를 포집하는 지질 나노 입자 복합체를 제조하였다.
실시예
2.
STAT3
단백질에 대한
앱타이드
및
노나아르기닌을
포집하고,
장쇄
및
단쇄
인지질이 2:1의
몰비로
포함된 나노 입자 복합체의 제조
DMPC 및 DHPC를 2:1의 몰비로 혼합한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 조건 및 방법으로 나노 입자 복합체를 제조하였다.
실시예
3.
STAT3
단백질에 대한
앱타이드
및
노나아르기닌을
포집하고,
장쇄
및
단쇄
인지질이 3:1의
몰비로
포함된 나노 입자 복합체의 제조
DMPC 및 DHPC를 3:1의 몰비로 혼합한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 조건 및 방법으로 나노 입자 복합체를 제조하였다.
실시예
4.
STAT3
단백질에 대한
앱타이드
및 콜산(
cholic
acid
)을 포집하고, 장쇄 및 단쇄 인지질이 3:1의 몰비로 포함된 나노 입자 복합체의 제조
STAT3 단백질에 대한 앱타이드에 세포투과성 물질로서 콜산을 융합시키고, 이를 장쇄 및 단쇄 인지질이 3:1의 몰비로 포함된 나노 입자 복합체를 제조하였다. 실험은 세포투과성 펩타이드대신 콜산을 첨가한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 조건 및 방법으로 수행되었다.
실시예
5.
VEGF
단백질에 대한
앱타이드
및
노나아르기닌을
포집하고,
장쇄
및 단쇄 인지질이 3:1의 몰비로 포함된 나노 입자 복합체의 제조
노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드 대신 노나아르기닌이 융합된 VEGF 단백질에 대한 앱타이드(서열번호 10)를 사용한 것을 제외하고, 실시예 3과 동일한 조건 및 방법으로 나노 입자 복합체를 제조하였다.
비교예
1.
STAT3
단백질에 대한
앱타이드
및 세포 투과
펩타이드를
포집하지 않고,
장쇄
및
단쇄
인지질이 1:1의
몰비로
포함된 나노 입자 복합체의 제조
STAT3 단백질에 대한 앱타이드 및 노나아르기닌이 포함된 용액 대신 증류수를 이용하여 수화시킨 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 STAT3 단백질에 대한 앱타이드 및 세포투과성 펩타이드를 포집하지 않고, 장쇄 및 단쇄 인지질이 1:1의 몰비로 포함된 나노 입자 복합체를 제조하였다.
비교예
2.
STAT3
단백질에 대한
앱타이드
및 세포 투과
펩타이드를
포집하지 않고,
장쇄
및
단쇄
인지질이 2:1의
몰비로
포함된 나노 입자 복합체의 제조
DMPC 및 DHPC를 2:1의 몰비로 혼합한 것을 제외하고는, 상기 비교예 1과 동일한 조건 및 방법으로 나노 입자 복합체를 제조하였다.
비교예
3.
STAT3
단백질에 대한
앱타이드
및 세포 투과
펩타이드를
포집하지 않고,
장쇄
및
단쇄
인지질이 3:1의
몰비로
포함된 나노 입자 복합체의 제조
DMPC 및 DHPC를 3:1의 몰비로 혼합한 것을 제외하고는, 상기 비교예 1과 동일한 조건 및 방법으로 나노 입자 복합체를 제조하였다.
실험예
1. 나노 입자 복합체의 입자 크기 및 제타 전위 확인
실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3에서 제조된 나노 입자 복합체의 입자 크기 및 제타 전위를 동적광산란(dynamic light scattering, DLS) 분석을 이용하여 확인하였다. 실험은 나노사이저 ZS90(Nanosizer ZS90, Malvern Instruments, Ltd., 영국)을 사용하여 수행되었다. 또한, 나노 입자 복합체의 모양은 투과 전자현미경(transmission electron microscopy)인 JEM-3011 시스템(JEOL Ltd., 일본)을 사용하여 300 ㎸의 조건에서 확인하였다. 나노 입자 복합체의 평균 직경은 이미지 J 소프트웨어, 버전 1.49(image J software, version 1.49, National Institute of Health, 미국)를 사용하여 최소 200개의 나노 입자 복합체 크기를 측정하여 산출하였다.
그 결과, 도 1에 나타난 바와 같이, 나노 입자 복합체의 제조에 사용된 장쇄 및 단쇄 인지질의 몰비가 증가할수록 제조된 나노 입자 복합체가 구형에서 원반 모양으로 변했다. 이는 STAT3 단백질에 대한 앱타이드 및 세포투과성 펩타이드의 존재 유무와는 관계가 없었으나, 실시예 1 내지 3에서 제조된 나노 입자 복합체가 더 작고 많으며, 명확한 원반모양 구조를 나타냈다. 한편, 비교예 1 내지 3에서 제조된 나노 입자 복합체는 쉽게 응집되었다. 특히, 장쇄 및 단쇄 인지질을 3:1의 몰비로 혼합하여 제조된 나노 입자 복합체가 가장 작은 원반구조를 형성하였고, 투과 전자현미경 하에서 관찰된 상기 나노 입자 복합체의 평균 직경 및 두께는 각각 31.3±6.8 ㎚ 및 7.7±1.4 ㎚였다(도 1).
실시예 4 및 5에서 제조된 나노입자 복합체도 TEM으로 관찰한 결과 직경 30 ㎚ 내외의 안정한 나노입자를 형성하였다(도 2).
또한, 도 3 및 4에 나타난 바와 같이, 동적광산란 분석을 통해 유체 역학적 직경(hydrodynamic diameter)은 약 20 내지 30 ㎚임을 확인하였다(도 3 및 4).
한편, 도 5에 나타난 바와 같이, 비교예 1 내지 3에서 제조된 나노 입자 복합체는 표면이 음전하를 띄는 반면, 실시예 1 내지 3에서 제조된 나노 입자 복합체는 양전하를 나타냈다(도 5).
실험예
2. 나노 입자 복합체의 피부
투과능
확인
2-1.
공초점
현미경을 이용한 피부
투과능
확인
실험예 1에서 가장 작고 안정적인 형태를 형성한 것으로 확인된 실시예 3에서 제조된 나노 입자 복합체를 사용하여 피부도포에 의한 피부 투과능을 확인하였다.
먼저, FITC가 표지된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 조건 및 방법으로 나노 입자 복합체([FITC-APT]-LNC)를 제조하였다. 이때, 대조군으로서는 FITC가 표지된 노나아르기닌이 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드(FITC-APT)를 준비하였다. 한편, 건선이 유발된 쥣과 동물모델을 귀의 털을 제거하여 준비하였다. 상기 준비된 [FITC-APT]-LNC 및 FITC-APT를 상기 건선 동물모델의 귀에 50 ㎍의 양으로 각각 도포하였다. [FITC-APT]-LNC 및 FITC-APT를 도포한 뒤, 1, 6 또는 12시간째에 동물모델의 귀 조직을 각각 수직 단면으로 수득하고, 이를 냉동보관하였다. 수득된 귀 조직을 공초점 현미경을 이용하여 [FITC-APT]-LNC 또는 FITC-APT에 표지된 FITC의 녹색 형광을 관찰하였다. 관찰된 결과를 촬영하여 도 5에 나타내었다.
도 6에 나타난 바와 같이, [FITC-APT]-LNC를 도포한 귀 조직에서는 도포 1시간 이후부터 녹색 형광이 피부 조직 내로 확산되었고, 도포 6시간 및 12시간 이후에는 녹색 형광이 상부 진피(upper dermis)에서 관찰되었다. 그러나, FITC-APT를 도포한 경우에는 진피에서 유의적인 녹색 형광이 관찰되지 않았다. 또한, 이와 같은 녹색 형광의 일부는 모낭에서 관찰되었다(도 6).
따라서, 상기로부터 세포투과성 펩티드가 융합된 STAT3 단백질에 대한 앱타이드 자체는 피부 투과능이 없으나, 이를 포함하는 본 발명에 따른 나노 입자 복합체는 피부 투과능이 있음을 알 수 있었다.
2-2.
투포톤
현미경을 이용한 피부
투과능
확인
다음으로, 투포톤(two-photon) 현미경을 이용하여 본 발명에 따른 나노 입자 복합체의 피부 투과능을 확인하였다. 실험은 공초점 현미경을 이용한 대신 투포톤 현미경을 이용하고, 정상 동물모델 및 건선 동물모델을 사용한 것을 제외하고는, 실험예 2-1과 동일한 조건 및 방법으로 수행되었다. 이때, 투포톤 현미경은 투포톤 여기(excitation)를 위해 690 내지 1,020 ㎚의 범위에서 파장을 조절할 수 있는 모드-잠김 조절가능한 Ti:사파이어 레이저(mode-locked tunable Ti:sapphire laser, Chameleon Ultra, Coherent)를 사용하였다. 2D 시야(field of view)는 25x 대물렌즈(CFI75 Apo LWD 25XW, NA1.1, Nikon)를 사용하였을 때, 약 400x400 ㎛였다. 이때, 3종류의 다른 형광 신호인 CFP/SHG, GFP 또는 RRP는 3종류의 주파수폭 필터(bandpass filters, FF01-420/5, FF01-525/45, FF01-585/40, Semrock) 및 3종류의 광전자 배증관(photomultiplier tube, R7518, Hamamatsu)에 의해 동시에 탐지될 수 있다. 2D 이미지는 사용자 작성 소프트웨어(custom-written software)로 처리하였다.
그 결과, 도 7에 나타난 바와 같이, 정상 동물모델의 [FITC-APT]-LNC를 도포한 귀 조직에서 FITC-APT를 도포한 귀 조직에 비해 더욱 깊고 균일하게 형광 신호가 관찰되었다. 또한, 이와 같은 형광 신호는 각질세포의 전형적인 다각형 구조를 보였고, 표피로부터 약 20 ㎛보다 더 깊은 조직에서 진피층의 표지인 붉은 섬유 구조로서 나타나는 콜라겐의 2차 조화파 발생(second-harmonic generation, SHG) 신호를 보였다. 특히, 피부에 도포된 [FITC-APT]-LNC는 상부 진피까지 형광 신호가 관찰된 반면, FITC-APT는 대부분 각질층에 남았다(도 7).
한편, 도 8 및 9에 나타난 바와 같이, 건선 동물모델의 세포는 케라틴세포의 비정상적인 증식때문에 세포의 극성이 사라지고, 피부 표면에 여러 다른 구조의 세포가 나타났다. 이들 피부에서 [FITC-APT]-LNC의 형광 신호는 약 40 내지 60 ㎛의 깊이에서, FITC-APT의 형광 신호는 약 10 내지 20 ㎛의 깊이에서 관찰되었다(도 8 및 9). 나아가, 상기 결과를 기초로 [FITC-APT]-LNC 및 FITC-APT의 형광 신호를 깊이 및 강도에 따라 그래프로 나타낸 결과, 도 10에 나타난 바와 같이 [FITC-APT]-LNC를 도포한 경우에 형광 신호가 강했고, 이는 최대 60 ㎛의 깊이에서도 관찰되었다(도 10).
실험예
3. 나노 입자 복합체의 처리 농도에 따른
피부세포
투과능
확인
먼저, 케라틴세포(keratinocyte)인 HaCaT 세포는 10% 우태아혈청 및 1% 페니실린 및 스트렙토마이신이 포함된 DMEM 배양 배지를 사용하여 배양하였다. 배양된 세포를 12웰 플레이트에 웰당 1x105개가 되도록 분주하여 5% CO2 및 37℃의 조건하에서 배양하였다. 배양된 세포에 1, 5 또는 10 μM의 농도로 실험예 2에서 제조된 [FITC-APT]-LNC를 처리하였다. 이때, 대조군으로서는 아무것도 처리하지 않은 음성 대조군을 사용하였다. [FITC-APT]-LNC를 처리하고 90분 후, 유세포 분석기를 사용하여 HaCaT 세포에 대한 [FITC-APT]-LNC의 세포 투과율을 확인하였다.
그 결과, 도 11에 나타난 바와 같이, [FITC-APT]-LNC의 농도에 비례하여 형광 강도가 증가하였다(도 11).
실험예
4. 나노 입자 복합체의 처리 시간에 따른
피부세포
투과능
확인
10 μM의 농도로 실험예 2에서 제조된 [FITC-APT]-LNC를 처리하고, 0.25, 0.5, 1, 2, 4 또는 8시간 후에 유세포 분석기를 사용하여 HaCaT 세포에 대한 세포 투과율을 확인한 것을 제외하고는, 실험예 3과 동일한 조건 및 방법으로 나노 입자 복합체를 처리하는 시간에 따른 피부세포 투과능을 확인하였다.
그 결과, 도 12에 나타난 바와 같이, [FITC-APT]-LNC의 처리 시간에 비례하여 형광 강도가 증가하였으며, 형광 강도의 세기는 투여 2 내지 4시간 후에 가장 강했다(도 12).
실험예
5. 나노 입자 복합체의
세포내
전달 확인
케라틴세포(keratinocyte)인 HaCaT 세포 및 섬유아세포(fibroblast)인 NIH3T3 세포에 10 μM의 농도로 실험예 2에서 제조된 [FITC-APT]-LNC를 처리한 것을 제외하고는, 실험은 6시간 경과 후에 현미경을 이용하여 관찰한 것을 제외하고는, 실험예 3과 동일한 조건 및 방법으로 수행되었다. 이때, 대조군으로서는 PBS를 첨가한 것을 사용하였다. [FITC-APT]-LNC가 처리된 세포를 공초점 현미경으로 관찰한 사진을 도 13에 나타내었다.
도 13에 나타난 바와 같이, [FITC-APT]-LNC가 세포를 투과하여 세포질 및 핵 내에 위치하였다(도 13).
실험예
6. 나노 입자 복합체의
건선에
의한 염증 억제 효과 확인
실시예 3에서 제조된 나노 입자 복합체를 건선 동물모델의 피부에 도포함으로써, 건선에 의한 염증 억제 효과를 확인하였다.
먼저, 마우스의 귀 부분 털을 제거하고, 다음날부터 6일 동안 연속으로 이미퀴모드(imiquimod)를 20 ㎎/㎠의 양으로 처리하여 건선을 유발시켰다. 한편, 이미퀴모드의 처리 2 내지 6일째에 실시예 3 또는 비교예 3의 나노 입자 복합체의 나노 입자 복합체를 회당 50 ㎍씩 총 100 ㎍의 양으로 도포하였다. 이미퀴모드와 치료 약물을 함께 처리하는 날에는 각 약물간의 상호작용을 막기 위해서 이미퀴모드의 도포 4시간 전후에 치료 약물을 도포하였다. 이때, 음성 대조군으로서는 바셀린을 처리한 컨트롤(control)군 및 DW 처리군을, 양성 대조군으로는 20 ㎎/㎠의 클로베타솔 프로피오네이트(clobetasol propionate, CLQ)를 도포하였다. 6일째까지 나노 입자 복합체의 도포를 완료하고, 7일째에 상기 동물 모델을 이용하여 염증 억제 효과를 확인하였다(도 14). 구체적으로, 염증 억제 효과는 동물 모델의 귀 두께, 펀치생검 무게, 조직 H&E 검사, 조직 분쇄 후 ELISA, 비장 적출 후 무게 등을 측정하여 확인하였다. 모든 실험은 통상적인 방법으로 수행되었다.
그 결과, 도 15에 나타난 바와 같이, 음성 대조군에 비해 실시예 3의 나노 입자 복합체를 처리한 동물모델에서 귀 두께, PSAI 스코어 및 귀 펀치생검 무게가 유의적으로 감소하였다(도 15). 상기 결과와 일관되게, 도 16에서 나타난 바와 같이, 육안적 소견 또한 실시예 3의 나노 입자 복합체를 처리한 동물 모델에서 개선되었다(도 16).
또한, 도 17A에 나타난 바와 같이, 조직학적 분석에서 증류수 또는 비교예 3의 나노 입자 복합체를 처리한 동물모델은 표피의 과형성 및 염증 세포의 침윤이 나타난 반면, 실시예 3의 나노 입자 복합체를 처리한 동물 모델은 이와 같은 병리학적 특성이 유의적으로 감소하였다(도 17A 참조). 게다가, 도 17B에 나타난 바와 같이, 실시예 3의 나노 입자 복합체를 처리한 동물모델은 건선과 관련된 사이토카인인 IL-17, IL-12/23p40 및 IL-1β의 생성이 유의적으로 감소하였다(도 17B).
나아가, 도 18에 나타난 바와 같이, CLQ를 처리한 군을 제외한 다른 실험군의 동물모델은 모두 비장의 크기 및 무게가 증가하였다. 그러나, CLQ 처리군은 비장이 위축됨으로써, CLQ가 전신의 면역 시스템에 영향을 준것으로 보였다. 한편, 건선의 국소 치료 효과는 실시예 3의 나노 입자 복합체가 양성 대조군인 CLQ와 유사하였다(도 18).
따라서, 상기로부터 본 발명에 따른 나노 입자 복합체는 피부에 도포하여도 건선에 의한 염증을 부작용없이 효율적으로 완화시키는 것을 알 수 있었다.
실험예
7. 나노 입자 복합체의
항섬유화
효과 확인
실시예 3에서 제조된 나노 입자 복합체에 의한 섬유증 관련 유전자인 Col1a1(collagen 1a1) 및 αSMA(α-smooth muscle actin)의 발현 변화를 다음과 같은 방법으로 확인하였다.
먼저, 마우스 배아 섬유아세포주인 NIH3T3 세포를 10% 우태아혈청(FBS) 및 1%의 항생제를 포함하는 DMEM 배지를 이용하여 준비하였다. 준비된 세포를 12웰 플레이트에 월당 1.5x104개가 되도록 분주하고 하룻밤동안 배양하였다. 배양된 세포의 배지를 우태아혈청을 포함하지 않는 배양 배지로 교체하고 24시간 동안 더 배양한 뒤, 여기에 10 ng/㎖의 TGF-β를 처리하였다. 18시간 후, 10 μM의 실시예 3의 지질 나노 복합체를 처리하고, 이를 6시간 동안 더 배양하였다. 이때, 대조군으로서는 서열번호 9로 기재되는 아미노산 서열로 구성되는 앱타이드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 제조된 지질 나노 입자 복합체(APTscr-9R)를 사용하였다. 배양이 끝난 후, 세포만을 수득하고, 하기 표 1에 기재된 프라이머를 이용하여 통상적인 방법으로 실시간 PCR을 수행하여 Col1a1 및 αSMA 유전자의 발현 변화를 확인하고, 결과를 GAPDH 유전자의 발현량을 기준으로 표준화하여 도 19에 나타내었다.
| 이름 | 서열(5'→3') | 서열번호 |
| Col1a1_forward | TAG GCC ATT GTG TAT GCA GC | 서열번호 11 |
| Col1a1_reverse | ACA TGT TCA GCT TTG TGG ACC | 서열번호 12 |
| αSMA_forward | GTC CCA GAC ATC AGG GAG TAA | 서열번호 13 |
| αSMA_reverse | TCG GAT ACT TCA GCG TCA GGA | 서열번호 14 |
| GAPDH_forward | TTC ACC ACC ATG GAG AAG GC | 서열번호 15 |
| GAPDH_reverse | GGC ATG GAC TGT GGT CAT GA | 서열번호 16 |
도 19에 나타난 바와 같이, 섬유화 유도 사이토카인으로 알려진 Col1a1 및 αSMA 유전자의 발현이 TGF-β에 의해 2배 정도 증가하였으나, 본 발명에 다른 지질 나노 입자 복합체를 처리하므로써 이들 유전자의 발현이 정상 수준으로 감소하였다(도 19).
이와 같은 결과는 STAT3 단백질 억제제가 신장, 간 또는 폐의 섬유화를 억제할 수 있다는 종래의 보고와 일관되었으며(Kidney International, 2010; Clin Cancer Res, 2017; EMBO Mol Med, 2012), 이로부터 본 발명에 따른 지질 나노 복합체가 섬유화(fibrosis)의 치료에도 사용될 수 있음을 확인하였다.
실험예
8. 나노 입자 복합체의 콜로이드 안전성 확인
실시예 3에서 제조된 지질 나노 입자 복합체의 콜로이드 안전성을 다음과 같은 방법으로 확인하였다.
먼저, 실시예 3에서 제조된 지질 나노 입자 복합체를 제조하고, 이를 이용하여 실시예 1과 동일한 조건 및 방법으로 DLS 분석을 수행하였다. DLS 분석은 제조 15일 후까지 수행하였고, 그 결과 확인된 지질 나노 입자 복합체의 크기를 도 20B에 나타내었다. 이때, 대조군으로서는 비교예 3에서 제조된 지질 나노 입자 복합체를 제조하였다.
도 20A에 나타난 바와 같이, 비교예 3에서 제조된 지질 나노 입자 복합체(좌측)는 제조 6시간 후부터 응집체가 형성되었으나, 실시예 3에서 제조된 지질 나노 입자 복합체(우측)는 응집체를 형성하지 않았다(도 20A). 또한, 도 20B에 나타난 바와 같이, 제조 15일 후에도 실시예 3에서 제조된 지질 나노 입자 복합체는 약 30 ㎚ 직경의 원판형을 유지하였다(도 20B).
<110> Korea Advanced Institute of Science and Technology
<120> LIPID NANO PARTICLE COMPLEX COMPRISING APTIDE FUSED WITH CELL
PENENTRATING MATERIALS AND USE SAME
<130> 2017P-12-004
<160> 16
<170> KoPatentIn 3.0
<210> 1
<211> 40
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Aptide against STAT3 fused with nona-arginine
<400> 1
His Gly Phe Gln Trp Pro Gly Ser Trp Thr Trp Glu Asn Gly Lys Trp
1 5 10 15
Thr Trp Lys Gly Ala Tyr Gln Phe Leu Lys Gly Gly Gly Gly Ser Arg
20 25 30
Arg Arg Arg Arg Arg Arg Arg Arg
35 40
<210> 2
<211> 26
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Aptide against STAT3
<400> 2
His Gly Phe Gln Trp Pro Gly Ser Trp Thr Trp Glu Asn Gly Lys Trp
1 5 10 15
Thr Trp Lys Gly Ala Tyr Gln Phe Leu Lys
20 25
<210> 3
<211> 9
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> nona-arginine
<400> 3
Arg Arg Arg Arg Arg Arg Arg Arg Arg
1 5
<210> 4
<211> 12
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Tat peptide
<400> 4
Gly Arg Lys Lys Arg Arg Gln Arg Arg Arg Pro Gln
1 5 10
<210> 5
<211> 11
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> SPACE
<400> 5
Ala Cys Thr Gly Ser Thr Gln His Gln Cys Gly
1 5 10
<210> 6
<211> 11
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> TD-1
<400> 6
Ala Cys Ser Ser Ser Pro Ser Lys His Cys Gly
1 5 10
<210> 7
<211> 11
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> DLP
<400> 7
Ala Cys Lys Thr Gly Ser His Asn Gln Cys Gly
1 5 10
<210> 8
<211> 12
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> LP-12
<400> 8
His Ile Ile Thr Asp Pro Asn Met Ala Glu Tyr Leu
1 5 10
<210> 9
<211> 26
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> control aptide
<400> 9
His Ala Ser Asp Arg Asn Gly Ser Trp Thr Trp Glu Asn Gly Lys Trp
1 5 10 15
Thr Trp Lys Gly Leu His Glu Gln Ser Asp
20 25
<210> 10
<211> 26
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Aptide against VEGF
<400> 10
Ala Ala Pro Thr Ser Phe Gly Ser Trp Thr Trp Glu Asn Gly Lys Trp
1 5 10 15
Thr Trp Lys Gly Trp Gln Met Trp His Arg
20 25
<210> 11
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Col1a1_forward
<400> 11
taggccattg tgtatgcagc 20
<210> 12
<211> 21
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Col1a1_reverse
<400> 12
acatgttcag ctttgtggac c 21
<210> 13
<211> 21
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> alpha-SMA_forward
<400> 13
gtcccagaca tcagggagta a 21
<210> 14
<211> 21
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> alpha-SMA_reverse
<400> 14
tcggatactt cagcgtcagg a 21
<210> 15
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> GAPDH_forward
<400> 15
ttcaccacca tggagaaggc 20
<210> 16
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> GAPDH_reverse
<400> 16
ggcatggact gtggtcatga 20
Claims (15)
- 세포투과성 물질이 융합된 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체에 있어서,
상기 지질 나노 입자 복합체는 장쇄 및 단쇄 인지질을 1~5:1의 몰비로 포함하고, 평균 직경은 10 내지 100 nm이며,
상기 세포투과성 물질은 서열번호 3 내지 8의 아미노산 서열로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 펩타이드, 콜산(cholic acid) 또는 올레산(oleic acid)이고,
상기 앱타이드는 서열번호 2 또는 10의 아미노산 서열로 구성된 앱타이드인 것을 특징으로 하는, 지질 나노 입자 복합체.
- 제1항에 있어서, 상기 세포투과성 물질이 융합된 앱타이드는 서열번호 1의 아미노산 서열로 구성된 것을 특징으로 하는, 지질 나노 입자 복합체.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 장쇄 인지질이 1,2-디라우로일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-dilauroyl-sn-glucero-3-phosphocholine, 12:0 PC, DLPC), 1,2-디트리데카노일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-ditridecanoyl-sn-glycero-3-phophocholine, 13:0 PC), 1,2-디미리스토일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphocholine,14:0 PC, DMPC), 1,2-디펜타데카노일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-dipentadecanoyl-sn-glycero-3-phophocholine, 15:0 PC), 1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, 16:0 PC, DPPC), 1,2-디피타노일-sn-글리세로-포스포콜린(1,2-diphytanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, 4ME 16:0 PC), 1,2-디헵타데카노일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-dihentadecanoyl-sn-glycero-3-phophocholine, 17:0 PC), 1,2-디스테아로일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, 18:0 PC, DSPC), 1,2-디노나데카노일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-dinonadecanoyl-sn-glycero-3-phophocholine, 19:0 PC), 1,2-디아라키도일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-diarachidoyl-sn-glycero-phosphocholine, 20:0 PC), 1,2-디헨아라키도일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-dihenarachidoyl-sn-glycero-phosphocholine, 21:0 PC), 1,2-디베헤노일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-dibehenoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, 22:0 PC), 1,2-디트리코사노일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-ditricosanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, 23:0 PC), 1,2-디리그노세로일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-dilignoceroyl-sn-glycero-3-phosphocholine, 24:0 PC), 1-팔미토일-2-올레오일-5,w-글리세로-3-포스포콜린(1-palmitoyl-2-oleoyl-5,w-glycero-3-phosphocholine, POPC) 및 1-팔미토일-2-스테아로일-5,w-글리세로-3-포스포콜린(1-palmitoyl-2-stearoyl-5,w-glycero-3-phosphocholine, PSPC)로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인, 지질 나노 입자 복합체.
- 제1항에 있어서, 상기 단쇄 인지질이 1,2-디프로피오닐-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-dipropionyl-sn-glycero-3-phosphocholine, 3:0 PC), 1,2-디뷰티릴-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-dibutyryl-sn-glycero-3-phosphocholine, 4:0 PC), 1,2-디펜타노일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-dipentanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, 5:0 PC), 1,2-디헥사노일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-dihexanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, 6:0 PC, DHPC), 1,2-디헵타노일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-diheptanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, 7:0 PC, DHPC) 및 1,2-디옥타노일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-dioctanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, 8:0 PC)으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인, 지질 나노 입자 복합체.
- 제1항에 있어서, 상기 지질 나노 입자 복합체가 원판형(discoid)인, 지질 나노 입자 복합체.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서, 세포투과성 물질이 융합된 앱타이드가 지질 나노 입자 복합체 총 중량에 대하여 0.2 내지 30 중량%로 포함되는, 지질 나노 입자 복합체.
- 제1항에 있어서, 상기 지질 나노 입자 복합체는 수용액에서 콜로이드 안전성(colloidal stability)이 1시간 이상 유지되는, 지질 나노 입자 복합체.
- 제1항의 지질 나노 입자 복합체를 유효성분으로 포함하는 STAT3(signal transducer and activator of transcription 3) 관련 염증성 피부질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제1항의 지질 나노 입자 복합체를 유효성분으로 포함하는 STAT3(signal transducer and activator of transcription 3) 관련 염증성 피부질환의 예방 또는 치료용 피부 외용제.
- 제1항의 지질 나노 입자 복합체를 유효성분으로 포함하는 STAT3(signal transducer and activator of transcription 3) 관련 염증성 피부질환의 예방 또는 개선용 화장료 조성물.
- 제1항의 지질 나노 입자 복합체를 유효성분으로 포함하는 신장, 간 또는 폐의 섬유화 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제1항의 지질 나노 입자 복합체를 유효성분으로 포함하는 신장, 간 또는 폐의 섬유화 예방 또는 개선용 건강기능식품.
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Applications Claiming Priority (1)
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| KR1020180019778A KR102043248B1 (ko) | 2018-02-20 | 2018-02-20 | 세포투과성 물질이 융합된 앱타이드가 포집된 지질 나노 입자 복합체 및 이의 용도 |
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2018
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Patent Citations (1)
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Non-Patent Citations (3)
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| Austin Journal of Pharmacology and Therapeutics. 2014. Vol.2, No.6, ID.1036.* |
| Cancer Research. 2014. Vol.74, No.8, pp.2144-2151.* |
| Nature Medicine. 2005. Vol.11, pp.43-49.* |
Also Published As
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