KR102110993B1 - 클레브시엘라 아에로제네스(Klebsiella aerogenes) 균주를 유효성분으로 포함하는 암 진단, 예방 또는 치료용 조성물 - Google Patents

클레브시엘라 아에로제네스(Klebsiella aerogenes) 균주를 유효성분으로 포함하는 암 진단, 예방 또는 치료용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 클레브시엘라 아에로제네스((Klebsiella aerogenes)) 균주를 유효성분으로 포함하는 암 진단, 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 조성물은 클레브시엘라 아에로제네스 균주를 포함하는데, 상기 균주는 병원성이 없으며 암 표적화 효과 및 암 성장 억제 효과가 우수하므로, 본 발명의 조성물은 암 진단 효과 또는 암 치료 효과가 뛰어날 뿐만 아니라 안전하다.

Description

클레브시엘라 아에로제네스(Klebsiella aerogenes) 균주를 유효성분으로 포함하는 암 진단, 예방 또는 치료용 조성물{Composition for diagnosing, preventing or treating cancer comprising Klebsiella aerogenes as active ingredient}
본 발명은 클레브시엘라 아에로제네스 균주를 유효성분으로 포함하는 암 진단, 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.
저출산-고령화의 사회구조와 산업개발에 따른 환경악화, 식문화의 서구화로 인하여 암 발병률은 전 세계적으로 해마다 5 % 이상 증가하고 있다.
'국가 암 발생 통계(2007년)'에 따르면 평균수명까지 살 경우 남자는 3 명 중 1 명, 여자는 4 명 중 1 명이 암에 걸릴 확률이 있고, 세계보건기구(WHO)에서는 매년 1,200만 명의 새로운 암환자가 발생하고 700만 명이 암으로 사망할 것으로 추정하고 있다.
암이 인류가 정복해야 할 대상으로 여겨진 이후, 세포수준의 기본 연구에서부터 전방위적인 항암치료에 대한 연구가 추진되어 왔다. 아직까지 암의 발생기전이 불명확하고, 재발방지 및 완치가 어려워 항암제에 대한 수요가 폭발적으로 늘어나고 있으며, 막대한 연구비가 연구소 및 기업체에 투자되고 있다. 하지만, 고가의 항암치료 비용은 직접적인 의료비용뿐만 아니라 발병 이후의 사회 경제활동의 위축, 재활 및 환자 간호에 따른 간접비용이 추가되어 암환자 가족 및 사회 구성원 전체에게 경제적으로 큰 부담이 되고 있으며 저비용의 새로운 기술도입이 요구되고 있는 실정이다.
현재, 암조직의 내부로 약물을 전달하기 위한 유전자 전달체로 바이러스 벡터(viral vector), 나노입자(nano-particle)를 사용하는 비-바이러스 벡터(non-viral vector), 혐기성 균주를 사용하는 박테리아 벡터(bacterial vector)가 사용되고 있다. 이중 높은 약물전달 효율을 보여주는 바이러스 벡터는 항암치료뿐만 아니라 다른 질병의 유전자 치료에도 활용되고 있다. 하지만, 최근 보고되고 있는 바이러스 벡터의 부작용 사례들은 바이러스 벡터가 가지는 한계점(숙주세포의 범위가 넓고, 반복투여 시 면역부작용을 일으킴)을 여실히 보여주고 있어, 더욱 안전한 유전자 전달체의 개발이 요구된다.
이러한 실정에 맞추어, 약 100여 년 전 세균에 의한 암 억제현상이 보고된 후, 많은 연구진들에 의해 항암효과를 가지는 균주들이 개발되고 있으며 일부 연구 그룹에서는 이미 임상단계가 진행 중에 있다.
암 조직의 특성인 낮은 산소 분압, 풍부한 영양분 및 면역반응의 결핍 등은 세포환경에서 증식하는 병원성 균주가 선호하는 서식지의 특징이기도 하다. 특히 암 조직의 중심에 위치한 괴사 영역(necrotic region)은 약물전달이 효율적으로 이루어지지 않고, 암의 전이 등을 유발한다고 알려져 있다. 클로스트리듐(Clostridium), 비피도박테리움(Bifidobacterium), 살모넬라(Salmonella), 리스테리아(Listeria) 등은 암 조직 중심에 있는 괴사 영역의 풍부한 영양분에 집적하여 증식하며, 이 과정에서 암 조직의 축소 및 성장억제 등이 관찰되어 예로부터 항암치료를 위한 생 균주로 사용되고 있다.
그러나, 상기 균주들은 병원성이 있어 항암치료를 위해 사용할 때 주의가 요구된다. 암 세포 사멸 후 제거되지 않고 남은 잔존 균주에 의해 부작용이 발생할 수 있기 때문이다. 예를 들어, 잔존 살모넬라에 의한 만성 감염 시 보균자로서 다른 주변인에게로의 감염 우려가 있고, 면역 기능이 약화된 환자나 노약자는 병원성이 약화된 살모넬라에 의해 치명적인 폐혈증이 발생할 수 있으며, 만성 감염 시 생성된 항체는 자가면역질환(autoimmune disease)을 일으킬 가능성, 예를 들면, 관절염, 안염, 요도염 등이 발생할 우려가 있다.
이에, 본 발명자들은 병원성이 없어 안전하고 항암효과가 뛰어난 균주를 개발하기 위해 예의 노력한 결과, 건강한 인체에서 유래한 클레브시엘라 아에로제네스(Klebsiella aerogenes) 균주에 암 표적화(targeting) 효과 및 암 성장 억제 효과가 있는 것을 확인하여, 상기 균주를 암 진단, 예방 또는 치료용 조성물의 유효성분으로 사용할 수 있음을 밝힘으로써 본 발명을 완성하였다.
Nicholas J. Roberts et al., Science Translational Medicine, 2014, Vol. 6, Issue 249, pp. 249ra111
본 발명의 목적은 클레브시엘라 아에로제네스 균주를 유효성분으로 포함하는 암 진단용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 암 진단용 조성물을 포함하는 암 진단용 키트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 클레브시엘라 아에로제네스 균주를 유효성분으로 포함하는 암 예방 또는 치료용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 암 진단용 조성물을 개체에게 투여하는 단계를 포함하는, 암 진단방법 또는 암 진단을 위한 정보제공방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 암 예방 또는 치료용 조성물을 개체에게 투여하는 단계를 포함하는, 암 예방 또는 치료방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 클레브시엘라 아에로제네스 균주를 유효성분으로 포함하는 암 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명에서 개시된 각각의 설명 및 실시형태는 각각의 다른 설명 및 실시 형태에도 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에서 개시된 다양한 요소들의 모든 조합이 본 발명의 범주에 속한다. 또한, 하기 기술된 구체적인 서술에 의하여 본 발명의 범주가 제한된다고 볼 수 없다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 하나의 양태로서, 본 발명은 클레브시엘라 아에로제네스 균주를 유효성분으로 포함하는 암 진단용 조성물을 제공한다.
본 발명에서 용어, “클레브시엘라 아에로제네스(Klebsiella aerogenes)” 는 이전에는 엔테로박터 아에로제네스(Enterobacter aerogenes)로도 알려진 균주이다. 상기 균주는 Enterobacteriaceae 과(family)의 그람 음성 박테리아이다. 상기 균주는 사람의 위장관(gastrointestinal tract)에서 발견되며, 일반적으로 건강한 사람에게는 질병을 일으키지 않는 것으로 알려져 있다.
상기 균주는 인체에서 유래한 것일 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 사람의 분변(fece) 시료에서 상기 균주를 분리하였다(도 1).
상기 균주는 생 균주 또는 약독화 균주(사균주)일 수 있다. "약독화"는 균주의 병원성을 감소시키도록 변형시키는 것을 의미한다. 약독화는 균주를 대상체에 투여할 경우 독성 및 다른 부작용을 감소시킬 목적으로 이루어진다. 약독화 균주는 당업계에 공지된 다양한 방법을 통하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 약독화는 균주가 숙주세포에서 생존하도록 하는 독성인자(virulence factor)을 결실시키거나 파괴하여 달성될 수 있다. 상기 결실 및 파괴는 당업계에 잘 알려져 있으며, 예컨대, 상동성 재조합, 화학적 변이유발, 조사 변이유발 또는 트랜스포존 변이유발 등과 같은 방법에 의해 실시된다.
본 발명의 균주는 인체에서 유래한 것으로 안전하여 생 균주 형태로 사용될 수 있다.
한편, 본 발명의 균주는 암을 표적화할 수 있으므로 상기 균주를 검출할 수 있는 수단을 포함할 수 있으며, 그 예로 상기 균주는 발광단백질을 발현하도록 유전자 조작된 균주 일 수 있다.  본 발명의 목적 상 상기 발광단백질은 광을 검출할 수 있는 기기에 의해 검출 될 수 있는 파장의 빛을 발하는 것이면 종류가 제한되지 않는다. 상기 발광단백질은 녹색형광단백질, 적색형광단백질, 청색형광단백질, 황색형광단백질, 근적외광형광단백질, 또는 원핵 또는 진핵생물 유래의 루시퍼라제 일 수 있다. 상기 루시퍼라제는 박테리아 유래의 루시퍼라제 또는 반딧불(Photinus pyralis) 루시퍼라제, 바다팬지(Renilla) 루시퍼라제, 메트리디아(Metridia) 루시퍼라제일 수 있다.
본 발명의 목적상 클레브시엘라 아에로제네스 균주의 존재 수준을 확인할 수 있다면, 상기 균주는 발광단백질의 발현 외에 당업계에 알려진 상기 균주 특이적인 유전자 변이, 표지 물질등을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 본 발명의 균주는 바다팬지(Renilla) 루시퍼라제를 발현하도록 형질전환 하였다(도 2 및 도 3).
본 발명에서 용어, "암"은 조절되지 않은 증식, 불멸성, 전이 잠재성, 신속한 성장 및 증식 속도, 및 당해 분야에 공지된 특징적인 형태학적 특성과 같은 암-유발 세포의 특징을 지니는 세포의 존재를 말한다. 상기 암은 “종양”과 동일한 의미로 사용될 수 있다. 본 발명의 목적 상 상기 암은 클레브시엘라 아에로제네스 균주에 의해 표적화 될 수 있는 암이라면 제한이 없으나, 구체적으로 대장암, 유방암, 전립선암, 폐암, 비소세포성 폐암, 결장암, 골암, 췌장암, 피부암, 두부 또는 경부 암, 피부 또는 안구내 흑색종, 자궁암, 난소암, 직장암, 위암, 항문부근암, 결장암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 자궁경부암종, 질암종, 음문암종, 호지킨병(Hodgkin's disease), 식도암, 소장암, 내분비선암, 갑상선암, 부갑상선암, 부신암, 연조직 육종, 요도암, 음경암, 만성 또는 급성 백혈병, 림프구 림프종, 방광암, 신장 또는 수뇨관암, 신장세포 암종, 신장골반 암종, 중추신경계(CNS; central nervous system) 종양, 1차 중추신경계 림프종, 척수 종양, 뇌간 신경교종 또는 뇌하수체 선종 등일 수 있으며, 더욱 구체적으로 대장암 또는 유방암일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 암은 악성 암뿐만 아니라 전-악성 암도 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 상기 균주가 대장암 및 유방암에 대하여 특이적인 표적화 효과가 있음을 확인하였다(도 4 내지 도 8).
본 발명에서 용어 "진단"이란, 병리 상태의 존재 또는 특징을 확인하는 과정을 의미한다. 본 발명에 있어서, 상기 진단은 암의 진행 또는 발병 여부를 확인하는 것으로 해석될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 클레브시엘라 아에로제네스 균주가 대장암 및 유방암에 대하여 특이적인 표적화 효과가 있음을 확인하였으며(도 4 내지 도 8), 이는 상기 균주가 암 진단 용도로 사용될 수 있음을 시사한다.
구체적으로, 본 발명의 균주는 암을 표적화 할 수 있으므로, 상기 균주가 발현하는 발광단백질을 검출함으로써 암 진단이 가능한 효과를 갖는다.
본 발명의 진단용 조성물은 암 발병 여부를 확인하고자 하는 개체에 투여하고 개체의 특정 위치(조직)에서 상기 조성물에 포함된 균주의 존재 수준을 측정하여 상기 위치(조직)에서의 암 발병 여부를 판별하는데 이용될 수 있으나, 본 발명의 진단용 조성물을 이용하여 암을 진단할 수 있는 한 본 발명의 범주에 포함되는 것은 자명하다.
이때, 상기 "투여"는 어떠한 적절한 방법으로 개체에게 본 발명의 조성물을 도입하는 것을 의미하며, 조성물의 투여 경로는 경구 또는 비경구의 다양한 경로를 통하여 투여될 수 있다. 구체적으로, 비경구 투여 시 피부 외용 또는 복강 내 주사, 직장 내 주사, 피하주사, 정맥 내 주사, 근육 내 주사 또는 흉부 내 주사 등의 주입방식을 선택할 수 있다.
본 발명의 조성물은 상기 투여를 위해 통상의 방법에 따라 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제, 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등의 형태로 제제화가 가능하다.
경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로스, 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 제조될 수 있다.
경구투여를 위한 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 포함되며, 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면, 습윤제 등이 사용될 수 있다.
비경구투여를 위한 제제는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제 등을 포함할 수 있다. 비수성용제와 현탁용제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일 등과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 조성물은 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함할 수 있다. 담체, 부형제 또는 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로오즈, 메틸 셀루로오즈, 하이드록시 프로필 메틸 셀룰로오즈, 미정질 셀룰로오즈, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 플로필히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트, 이산화규소 등의 광물유 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 암 진단용 조성물을 포함하는 암 진단용 키트를 제공한다.
본 발명의 클레브시엘라 아에로제네스 균주는 암 특이적인 표적화 효과가 있으므로, 상기 키트로 개체 또는 시료 내 상기 균주의 존재 수준과 정상 조직내 상기 균주의 존재 수준을 측정 후 비교하여, 개체 또는 시료가 정상조직보다 균주 존재 수준이 높으면 암이 존재하는 것으로 진단할 수 있다.
상기 키트는 암의 발병이 의심되는 개체 또는 개체의 시료에 클레브시엘라 아에로제네스 균주를 포함하는 조성물을 처리하고, 상기 개체 또는 개체의 시료에 존재하는 상기 균주의 존재 수준을 측정함으로써 암을 진단하는데 사용될 수 있는데, 상기 존재 수준을 측정하기 위한 발광 측정기, 프라이머 또는 프로브 뿐만 아니라 분석 방법에 적합한 한 종류 또는 그 이상의 다른 구성 성분 조성물, 용액 또는 장치가 포함될 수도 있다.
구체적으로, 본 발명의 클레브시엘라 아에로제네스 균주의 존재 수준을 측정하기 위한 진단 키트는 발광 측정기를 포함하는 키트일 수 있다. 전술한대로, 상기 균주는 발광단백질을 발현하도록 유전자 조작된 균주 일 수 있으므로 발현되는 단백질의 발광을 측정할 수 있으면 상기 측정기는 그 종류에 제한되지 않는다.
또한, 구체적으로 상기 균주의 존재 수준을 측정하기 위한 진단 키트는 RT-PCR을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 키트일 수 있다. RT-PCR 키트는, 상기 균주 특이적인 유전자에 대한 각각의 프라이머 쌍 외에도 테스트 튜브 또는 다른 적절한 컨테이너, 반응 완충액(pH 및 마그네슘 농도는 다양), 데옥시뉴클레오타이드(dNTPs), Taq-폴리머라아제 및 역전사효소와 같은 효소, DNase, RNAse 억제제, DEPC-수(DEPC-water), 멸균수 등을 포함할 수 있다. 또한, 정량 대조군으로 사용되는 유전자에 특이적인 프라이머 쌍을 포함할 수 있다.  
또한, 구체적으로 상기 균주의 존재 수준을 측정하기 위한 진단 키트는 프로브(probe)를 포함하는 키트일 수 있다. 상기 프로브는 상기 균주 특이적인 유전자와 특이적 결합을 이룰 수 있는, 짧게는 수 염기 내지 길게는 수백 염기에 해당하는 RNA 또는 DNA 등의 핵산 단편을 의미하며, 형광 표지인자 또는 방사선 표지인자 등으로 라벨링(labeling) 되어 있어 특정 유전자 부위의 존재 유무를 확인할 수 있다. 프로브는 올리고 뉴클레오타이드(oligonucleotide) 프로브, 단일 사슬 DNA(single stranded DNA) 프로브, 이중 사슬 DNA(double stranded DNA) 프로브, RNA 프로브 등의 형태일 수 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 클레브시엘라 아에로제네스 균주를 유효성분으로 포함하는 암 예방 또는 치료용 조성물을 제공한다.
상기 클레브시엘라 아에로제네스 균주 및 암에 대해서는 앞서 설명한 바와 같다.
이때, 상기 클레브시엘라 아에로제네스 균주는 항암 효과를 갖는 유전자를 추가로 발현하도록 유전자 조작된 균주 일 수 있다.  본 발명의 목적 상 상기 유전자는 항암 활성이 있는 것이라면 종류에 제한이 없으나, 구체적으로 p53, rb1(retinoblastoma susceptibility gene), wt1(Wilms' tumors), nf1(neurofibromatosis type-1), fap(familial adenomatosis polyposis coli), vhl(von Hippel-Lindau syndrome), Cytolysin A(toxin gene), antibody mimics 일 수 있다.
또한, 상기 균주는 항암효과를 갖는 것으로 알려진 성분 또는 균주의 대사산물을 추가로 포함할 수 있으며, 본 발명의 목적상 상기 성분 또는 대사산물은 종류에 제한이 없다.
본 발명에서 용어, "예방"은 본 발명의 클레브시엘라 아에로제네스 균주를 유효성분으로 포함하는 조성물의 투여로 암의 발병 또는 진행을 억제 또는 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명에서 용어, "치료"는 치료하고자 하는 대상체 또는 세포의 천연 과정을 변경시키기 위해 임상적으로 개입하는 것을 지칭하고, 이는 임상 병리 상태가 진행되는 동안 또는 이를 예방하기 위해 수행할 수 있다. 목적하는 치료 효과에는 질병의 발생 또는 재발을 예방하고, 증상을 완화시키며, 질병에 따른 모든 직접 또는 간접적인 병리학적 결과를 저하시키며, 전이를 예방하고, 질병 진행 속도를 감소시키며, 질병 상태를 경감 또는 일시적 완화시키며, 차도시키거나 예후를 개선시키는 것이 포함된다. 바람직하게 본 발명에서는 클레브시엘라 아에로제네스 균주를 유효성분으로 포함하는 조성물의 투여로 암의 경과를 호전시키는 모든 행위를 포함한다.
본 발명의 균주는 우수한 암 표적화 효과를 가지므로, 항암 약물 전달의 효율성이 높아 암 예방 또는 치료효과가 우수하다.
본 발명의 실시예에서는 클레브시엘라 아에로제네스 균주를 대장암 또는 유방암 마우스 모델에 주입하였을 때, 상기 마우스의 암 성장이 억제되는 것을 확인하였으며(도 7 및 도 8), 이는 상기 균주가 암 치료 용도로 사용될 수 있음을 시사한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 암 진단용 조성물을 개체에게 투여하는 단계를 포함하는, 암 진단방법 또는 암 진단을 위한 정보제공방법을 제공한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 암 예방 또는 치료용 조성물을 개체에게 투여하는 단계를 포함하는, 암 예방 또는 치료방법을 제공한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 클레브시엘라 아에로제네스 균주를 유효성분으로 포함하는 암 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
상기 클레브시엘라 아에로제네스 균주, 암, 예방에 대해서는 앞서 설명한 바와 같다.
이때, 상기 균주는 생 균주 또는 약독화 균주(사균주)일 수 있다. 상기 "약독화"는 앞서 설명한 바와 같다.
본 발명에서 용어 “개선”은 본 발명의 클레브시엘라 아에로제네스 균주를 유효성분으로 포함하는 조성물의 투여로 암이 호전 또는 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 암 예방 또는 개선용 식품 조성물은 환제, 분말, 과립, 침제, 정제, 캡슐 또는 액제 등의 형태를 포함하며, 본 발명의 조성물을 첨가할 수 있는 식품으로는, 예를 들어, 각종 식품류, 예를 들어, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강보조식품류 등이 있다.
본 발명의 암 예방 또는 개선용 식품 조성물에서 포함할 수 있는 필수 성분으로 상기 클레브시엘라 아에로제네스 균주를 포함하는 암 예방 또는 치료 활성을 갖는 조성물 또는 그의 유효 성분, 또는 그의 생리학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 외에는 다른 성분에는 특별히 제한이 없으며 통상의 식품과 같이 여러 가지 생약추출물, 식품 보조 첨가제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로 포함할 수 있다.
또한, 상기 언급한 바와 같이 식품 보조 첨가제를 추가로 첨가할 수도 있는바 식품 보조 첨가제는 당업계에 통상적인 식품 보조 첨가제, 예를 들어 향미제, 풍미제, 착색제, 충진제, 안정화제 등을 포함한다.
상기 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 다이사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외에 향미제로서 천연 향미제 (예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등) 및 합성 향미제 (사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다.
상기 외에 본 발명의 암 예방 또는 개선용 식품 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 포함할 수 있다. 그밖에 천연 과일쥬스 및 과일 쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 포함할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.
상기 건강보조식품은 건강기능식품 및 건강식품 등을 포함한다.
상기 건강 기능(성) 식품 (functional food)이란, 특정보건용 식품(food for special health use, FoSHU)와 동일한 용어로, 영양 공급 외에도 생체조절기능이 효율적으로 나타나도록 가공된 의학, 의료효과가 높은 식품을 의미한다. 여기서 "기능(성)"이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건용도에 유용한 효과를 얻는 것을 의미한다. 본 발명의 식품은 당 업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 제조가능하며, 상기 제조시에는 당 업계에서 통상적으로 첨가하는 원료 및 성분을 첨가하여 제조할 수 있다. 또한 상기 식품의 제형 또한 식품으로 인정되는 제형이면 제한 없이 제조될 수 있다. 본 발명의 식품 조성물은 다양한 형태의 제형으로 제조될 수 있으며, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있고, 휴대성이 뛰어나, 본 발명의 식품 조성물은 암의 예방 또는 개선의 효과를 증진시키기 위한 보조제로 섭취가 가능하다.
본 발명의 실시예에서는 클레브시엘라 아에로제네스 균주를 대장암 또는 유방암 마우스 모델에 주입하였을 때, 상기 마우스의 암 성장이 억제되는 것을 확인하였다(도 7 및 도 8). 이는 상기 균주를 포함하는 조성물은 암의 예방 또는 개선용 식품 조성물로 활용될 수 있음을 시사한다.
본 발명의 암 진단, 예방 또는 치료용 조성물은 클레브시엘라 아에로제네스 균주를 포함하는데, 상기 균주는 병원성이 없으며 암 표적화 효과 및 암 성장 억제 효과가 우수하므로, 본 발명의 조성물은 암 진단 효과, 암 예방 또는 암 치료 효과가 뛰어날 뿐만 아니라 안전하다.
도 1은 인간의 분변으로부터 클레브시엘라 아에로제네스 균주를 분리 및 동정하는 과정을 나타내는 모식도이다.
도 2는 발광 단백질을 발현하는 클레브시엘라 아에로제네스 균주(K. aerogenes-Rluc8)를 제작하는 과정을 나타내는 모식도이다.
도 3은 도 2의 균주의 발광 효과를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 대장암 마우스 모델에서 클레브시엘라 아에로제네스 균주의 암 표적화 효과를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 대장암을 가지는 마우스에서 클레브시엘라 아에로제네스 균주의 암 표적화 효과를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 대장암 조직에서의 면역형광 염색을 통해 클레브시엘라 아에로제네스 균주에 암 표적화 효과가 있음을 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 7은 대장암 마우스 모델에서 클레브시엘라 아에로제네스 균주의 암 표적화 효과 및 암 성장 억제 효과를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 8은 유방암 마우스 모델에서 클레브시엘라 아에로제네스 균주의 표적화 효과 및 암 성장 억제 효과를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
이하 본 발명을 실시예 및 실험예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 클레브시엘라 아에로제네스( K. aerogenes ) 균주의 분리 및 동정
건강한 사람의 분변(fece)을 멸균된 생리식염수로 희석(10-1, 10-2, 10-3, 10-4, 10-5,10-6 등)한 후, TSA(tryptic soy broth)에 도말하였다. 그 후, 단일 콜로니를 pick up해서 분리한 다음 16S rRNA sequencing을 통해 동정하였다.
실시예 2. 발광 단백질을 발현하는 클레브시엘라 아에로제네스 균주( K. aerogenes -Rluc8)의 제작 및 이의 발광 효과 확인
실시예 1의 균주를 Rluc-8를 포함하는 벡터로 형질전환(electroporation)하여 K. aerogenes-Rluc 균주를 제작하였다.
K. aerogenes-Rluc8 균주를 배양하며 coelenterazine을 첨가하고, IVIS(In Vivo Imagine System)으로 균주의 발광을 관찰하였다.
도 3에서 NC: K. aerogenes 야생형(wild type), PC: E. coliDH5α-Rluc8, 1-5: K. aerogenes-Rluc 균주들 이다.
도 3을 보면 K. aerogenes 야생형과 비교하였을 때, K. aerogenes-Rluc 균주가 확실히 빛을 발하는 것을 알 수 있다.
실시예 3. 대장암 마우스 모델에서 K. aerogenes 균주의 암 표적화 효과 확인
BALB/c 마우스에 CT26 세포를 피하로 주입한 뒤, 종양(암)이 100 mm3 크기에 도달하면, PBS 또는 K. aerogenes-Rluc8를 상기 마우스의 정맥 내로 주입하였다.
도 4의 (A) 및 (B)는 마우스 생체 내에서 K. aerogenes-Rluc8 균주가 암 특이적인 위치에서 발광하는 이미지이고, (C)는 CT26 암에서 K. aerogenes-Rluc8 균주가 발광하는 생체 외(ex vivo) 이미지이다. 이 결과로부터 K. aerogenes 균주에 암(대장암) 표적화 효과가 있음을 확인하였다.
실시예 4. 대장암을 가지는 마우스에서 K. aerogenes 균주의 암 표적화 효과 확인
실시예 3의 마우스에서 암(tumor), 간(liver), 비장(spleen)을 적출하고, 각 부위에서 K. aerogenes-Rluc8 균주의 수를 배지에 도말하여 정량 하였다.
도 5를 보면, 암에서 K. aerogenes-Rluc8 균주의 수가 가장 많은 것을 알 수 있다(간, 비장과 비교하여 약 10 만배 이상). 이로부터, K. aerogenes에 암(대장암) 표적화 효과가 있음을 확인하였다.
실시예 5. 대장암 조직에서 면역형광 염색을 통한 K. aerogenes 균주의 암 표적화 효과 확인
실시예 4에서 적출한 암(tumor)을 슬라이스 하고, 항-클레브시엘라 항체(녹색) 및 DAPI/Antifade(청색)로 염색하였다.
도 6을 보면, 암 조직 염색 이미지(청색)와 K. aerogenes 균주 염색 이미지(녹색)가 완전히 일치하는 것을 알 수 있다. 이로부터 K. aerogenes에 암(대장암) 표적화 효과가 있음을 확인하였다.
실시예 6. 대장암 마우스 모델에서 K. aerogenes 균주의 암 표적화 효과 및 암 성장 억제 효과 확인
BALB/c 마우스에 CT26 세포를 피하로 주입한 뒤, 암이 100 mm3 크기에 도달하면, PBS 또는 K. aerogenes-Rluc8를 상기 마우스의 정맥 내로 주입하였다.
도 7의 (A)는 각 처리군의 시간에 따른 암 이미지이고, (B)는 마우스 생체 내에서 K. aerogenes-Rluc8가 암 특이적인 위치에서 발광하는 이미지이며, (C)는 각 처리군의 시간에 따른 암 부피를 나타내는 결과이다.
이로부터 K. aerogenes에 암(대장암) 표적화 효과가 있고(도 7 (B)), 암(대장암) 성장 억제효과(도7 (A), (C))가 있음을 확인하였다.
실시예 7. 유방암 마우스 모델에서 K. aerogenes 균주의 암 표적화 효과 및 암 성장 억제 효과 확인
BALB/c 마우스에 4T1 세포를 피하로 주입한 뒤, 암이 100 mm3 크기에 도달하면, PBS 또는 K. aerogenes-Rluc8를 상기 마우스의 정맥 내로 주입하였다.
도 8의 (A)는 각 처리군의 시간에 따른 암 이미지이고, (B)는 마우스 생체 내에서 K. aerogenes-Rluc8 균주가 암 특이적인 위치에서 발광하는 이미지이며, (C)는 각 처리군의 시간에 따른 암 부피를 나타내는 결과이다.
이로부터 K. aerogenes에 암(유방암) 표적화 효과가 있고(도 8 (B)), 암(유방암) 성장 억제효과(도 8 (A), (C))가 있음을 확인하였다.

Claims (12)

  1. 클레브시엘라 아에로제네스(Klebsiella aerogenes) 균주를 유효성분으로 포함하는, 암 진단용 조성물로서,
    상기 클레브시엘라 아에로제네스 균주는 암을 표적화하며,
    상기 암은 대장암 또는 유방암인, 암 진단용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 균주는 인체에서 유래한 것인, 암 진단용 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 균주는 발광 단백질을 발현하는 것인, 암 진단용 조성물.
  4. 삭제
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 조성물을 포함하는, 암 진단용 키트.
  6. 클레브시엘라 아에로제네스(Klebsiella aerogenes) 균주를 유효성분으로 포함하는, 암 예방 또는 치료용 조성물로서,
    상기 클레브시엘라 아에로제네스 균주는 암을 표적화하며,
    상기 암은 대장암 또는 유방암인, 암 예방 또는 치료용 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 균주는 인체에서 유래한 것인, 암 예방 또는 치료용 조성물.
  8. 제6항에 있어서, 상기 균주는 항암효과를 갖는 유전자를 추가로 발현하는 것인, 암 예방 또는 치료용 조성물.
  9. 삭제
  10. 클레브시엘라 아에로제네스(Klebsiella aerogenes) 균주를 유효성분으로 포함하는, 암 예방 또는 개선용 식품 조성물로서,
    상기 클레브시엘라 아에로제네스 균주는 암을 표적화하며,
    상기 암은 대장암 또는 유방암인, 암 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  11. 제10항에 있어서, 상기 균주는 인체에서 유래한 것인, 암 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  12. 삭제
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