KR102256680B1 - Composition using mirna-101 for differntiation of mesenchymal stem cell into hepatocyte-like cell and composition using mirna-101 for diagnosis, prevention or treatment of hepatic fibrosis - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a pharmaceutical composition for hepatocyte differentiation and liver fibrosis treatment comprising miR-101-3p as an active ingredient and, more specifically, to a pharmaceutical composition for hepatocyte differentiation and liver fibrosis treatment, which can exhibit an excellent effect in the prevention or treatment of liver fibrosis and liver disease induced thereby by inhibiting the activation of hepatocytes as well as promoting the differentiation of stem cells into hepatocytes at the same time. In addition, the present invention relates to a therapeutic effect monitoring biomarker that can predict the therapeutic effect of liver fibrosis, including the treatment of liver disease using stem cells.

Description

MIR-101을 이용한 유사 간세포 분화용 조성물 및 간 섬유화 진단, 예방 또는 치료용 조성물{COMPOSITION USING MIRNA-101 FOR DIFFERNTIATION OF MESENCHYMAL STEM CELL INTO HEPATOCYTE-LIKE CELL AND COMPOSITION USING MIRNA-101 FOR DIAGNOSIS, PREVENTION OR TREATMENT OF HEPATIC FIBROSIS}A composition for differentiation of similar hepatocytes using MIR-101 and a composition for diagnosing, preventing or treating liver fibrosis {COMPOSITION USING MIRNA-101 FOR DIFFERNTIATION OF MESENCHYMAL STEM CELL INTO HEPATOCYTE-LIKE CELL AND COMPOSITION USING MIRNA-101 FOR DIAGNOSIS, PREVENTION OR TREATMENT OF HEPATIC FIBROSIS}

본 발명은 miR-101을 포함하는 간세포 분화용 조성물, miR-101을 포함하는 간 섬유화 예방 또는 치료용 약학적 조성물, miR-101을 이용하는 간 섬유화 진단용 조성물 및 그를 이용한 간 섬유화 진단방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for differentiation of hepatocytes comprising miR-101, a pharmaceutical composition for preventing or treating liver fibrosis comprising miR-101, a composition for diagnosing liver fibrosis using miR-101, and a method for diagnosing liver fibrosis using the same.

간 섬유화(liver fibrosis)는 손상된 간 조직이 정상적인 간세포로 복구되지 않고 콜라겐과 같은 섬유 조직으로 변형된 상태를 말하며, 일반적으로 바이러스성, 알코올성, 약물 독성, 자가면역성 등 다양한 원인에 의한 간세포 손상에서 시작된다. 이러한 손상이 초기에 완치되지 못하고 만성화되면 손상된 간세포 주위로 모인 다양한 염증세포들이 분비하는 PDGF(platerlet-derived growth factor), TGF-β와 같은 인자들에 의해 간성상세포(hepatic stellate cell; HSC)가 활성화되고, 활성화된 간성상세포는 α-SMA(alpha smooth muscle actin)를 발현하는 증식성의 근섬유아세포(myofibroblast)로 분화되며, 분화된 근섬유아세포는 콜라겐(collagen), 엘라스틴(elastin)과 같은 다양한 세포외기질(extracellular matrix; ECM)을 분비하게 되면서 간 섬유화를 유도하게 된다. 또한, 최근 보고에 의하면 간 섬유화와 관련하여 새로운 기전인 상피세포의 중간엽세포로의 전환(epithelial mesenchymal transition, EMT)을 통하여서도 간 섬유화가 유발된다고 한다. Liver fibrosis refers to a condition in which damaged liver tissue is transformed into fibrous tissue such as collagen without being restored to normal hepatocytes, and generally starts from damage to liver cells due to various causes such as viral, alcoholic, drug toxicity, and autoimmunity. do. When such damage is not cured initially and becomes chronic, hepatic stellate cells (HSC) are formed by factors such as platform-derived growth factor (PDGF) and TGF-β secreted by various inflammatory cells gathered around damaged hepatocytes. Activated and activated hepatic stellate cells are differentiated into proliferative myofibroblasts that express α-SMA (alpha smooth muscle actin), and differentiated myofibroblasts are various cells such as collagen and elastin. The secretion of the extracellular matrix (ECM) leads to liver fibrosis. In addition, according to a recent report, liver fibrosis is also induced through epithelial mesenchymal transition (EMT), a new mechanism related to liver fibrosis.

간 섬유화는 만성적인 간 손상에 수반되는 불가피한 간의 병리학적 결과로써, 생체 물질의 대사 또는 담즙분비 등 간의 고유 기능을 수행할 수 없는 섬유 조직으로 간이 대체된다는 점에서 간 기능의 저하가 필연적으로 나타난다. 간 섬유화는 가역적이고, 가느다란 소섬유(thin fibril)로 구성되며 결절(nodule) 형성이 없는 것으로 알려져 있어, 간의 손상 원인이 소실되면 정상으로 회복되는 것이 가능할 수 있다. 그러나, 섬유화 과정이 반복적으로 지속되면 ECM 간의 교환, 결합이 증가하여 굵은 소섬유(thick fibril) 및 재생성 결절이 생성되는 비가역적인 간경화 (liver cirrhosis)로 진행될 수 있다. 간경화는 합병증을 동반하게 되면 치료가 어려워 사망률이 높은 질병에 속한다. 또한, 간 섬유화 및 간경화는 간암의 중요한 위험인자로서, 간암의 약 80%는 간경화로 진행된 후에 발생하며, 섬유화 진행 정도에 따라 암 발병률이 최대 6배 이상 높아진다는 연구 결과가 보도된 바 있다.Liver fibrosis is an inevitable pathological result of the liver accompanying chronic liver damage, and a decrease in liver function inevitably appears in that the liver is replaced by fibrous tissue that cannot perform its own functions, such as metabolism of biological substances or secretion of bile. Liver fibrosis is reversible, consists of thin fibril, and is known to have no nodule formation, so if the cause of liver damage is lost, it may be possible to return to normal. However, if the fibrosis process continues repeatedly, exchange and binding between ECMs may increase, leading to irreversible liver cirrhosis in which thick fibril and regenerated nodules are generated. Liver cirrhosis is a disease with a high mortality rate because it is difficult to treat when complications are involved. In addition, liver fibrosis and cirrhosis are important risk factors for liver cancer, and about 80% of liver cancers occur after progression to cirrhosis, and research results have reported that the incidence of cancer increases by up to 6 times or more depending on the degree of fibrosis progression.

국내의 경우 간질환은 암을 제외한 사망요인 4위에 해당하는 난치성 질환으로 분류되고 있다. 중증 간질환의 가장 효과적인 치료 방법은 간 이식이지만 간 공여자의 희소성, 높은 수술 비용 등의 문제로 인해서 실제로 간 이식이 이루어지는 경우는 극히 제한적이다. 급성 간부전에 대한 효과적인 치료법으로 동종 간세포이식이 제시되고 있으나, 이 또한 사람의 간세포를 구하기 어려운 문제가 있다. 이에, 간질환의 예방 또는 치료를 위한 다른 효과적인 대안이 필요한 실정이다. In Korea, liver disease is classified as a refractory disease, which is the fourth largest death factor excluding cancer. The most effective treatment method for severe liver disease is liver transplantation, but due to problems such as scarcity of liver donors and high cost of surgery, there are very limited cases in which liver transplantation is actually performed. Allogeneic hepatocyte transplantation has been suggested as an effective treatment for acute liver failure, but this also has a difficult problem in obtaining human hepatocytes. Accordingly, there is a need for other effective alternatives for the prevention or treatment of liver disease.

최근 손상된 세포 또는 조직 기능을 회복시켜 인체 조직의 재생 및 유지에 관여하는 보다 근원적인 치료방법으로써 줄기세포의 이식에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 줄기세포를 이용한 치료는 간질환이 발생한 간조직에 간세포를 다량 공급할 수 있을 뿐만 아니라 간 조직의 재생 및 유지에 관여할 것으로 기대되고 있으며, 줄기세포의 치료 기전을 설명하고 치료 효과를 예측하기 위하여 줄기세포 기능 특이적 마이크로 RNA(microRNA)에 관한 연구의 중요성 또한 대두되고 있다.Recently, studies on stem cell transplantation have been actively conducted as a more fundamental treatment method involved in the regeneration and maintenance of human tissues by restoring the function of damaged cells or tissues. Treatment using stem cells is expected not only to supply large amounts of hepatocytes to liver tissues in which liver disease occurred, but also to be involved in the regeneration and maintenance of liver tissues. The importance of research on cell function-specific microRNA is also emerging.

KRKR 101671776101671776 B1B1 KRKR 101263760101263760 B1B1

M. F. Mahmoud, et al, European Journal of Pharmacology, vol. 742, pp. 118-124, 2014 M. F. Mahmoud, et al, European Journal of Pharmacology, vol. 742, pp. 118-124, 2014 J. H. Jun, et al., Clinical and Molecular Hepatology, vol. 22, no. 3, pp. 372-381, 2016 J. H. Jun, et al., Clinical and Molecular Hepatology, vol. 22, no. 3, pp. 372-381, 2016 M. J. Lee et al., Journal of Cellular Biochemistry, vol. 111, no. 6, pp. 1453-1463, 2010 M. J. Lee et al., Journal of Cellular Biochemistry, vol. 111, no. 6, pp. 1453-1463, 2010 J. Jung, et al., International Journal of Stem Cells, vol. 8, no. 1, pp. 79-89, 2015 J. Jung, et al., International Journal of Stem Cells, vol. 8, no. 1, pp. 79-89, 2015

본 발명은 특정 서열의 miRNA를 포함하는 간세포 분화 유도 또는 촉진용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a composition for inducing or promoting differentiation of hepatocytes comprising a miRNA of a specific sequence.

또한, 특정 서열의 miRNA를 처리하여 줄기세포를 간세포로 분화시키는 분화방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다. Another object is to provide a differentiation method for differentiating stem cells into hepatocytes by processing miRNAs of a specific sequence.

또한, 특정 서열의 miRNA를 포함하는 간 섬유화 및 그로부터 유도되는 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, it is another object to provide a pharmaceutical composition for preventing or treating liver fibrosis and diseases induced therefrom comprising miRNA of a specific sequence.

또한, 특정 서열의 miRNA를 검출하는 간 섬유화 진단 또는 치료효과 예측용 조성물을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, it is another object to provide a composition for diagnosing liver fibrosis or predicting a therapeutic effect that detects miRNA of a specific sequence.

또한, 특정 서열의 miRNA 발현 수준을 비교하여 간 섬유화 진단 또는 치료효과 예측에 관한 정보를 제공하는 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, it is another object of the present invention to provide a method of providing information on diagnosing liver fibrosis or predicting therapeutic effects by comparing the levels of miRNA expression of a specific sequence.

본 발명의 일 측면에 따르면, miR-101-3p를 유효성분으로 함유하는 줄기세포에서 간세포로의 분화 유도용 조성물이 제공된다.According to an aspect of the present invention, a composition for inducing differentiation from stem cells into hepatocytes containing miR-101-3p as an active ingredient is provided.

또한, 상기 miR-101-3p는 서열번호 1의 염기 서열로 이루어질 수 있다.In addition, the miR-101-3p may consist of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.

또한, 상기 miR-101-3p는 포스포로사이오에이트(phosphorothiolate) 구조를 적어도 부분적으로 포함하는 형태; RNA 대신 DNA, PNA(peptide nucleic acids) 또는 LNA(locked nucleic acid) 분자로 적어도 부분적으로 치환된 형태; 및 RNA 당의 2'수산화기가 다른 작용기로 치환된 형태로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 형태로 함유될 수 있다.In addition, the miR-101-3p is a form including at least partially a phosphorothiolate structure; DNA, peptide nucleic acids (PNA), or locked nucleic acid (LNA) molecules instead of RNA, at least partially substituted; And it may be contained in at least one form selected from the group consisting of a form in which the 2'hydroxyl group of the RNA sugar is substituted with another functional group.

또한, 상기 miR-101-3p는 miRNA 전구체 형태; 성숙 miRNA 형태; 플라스미드 miRNA 전구체 형태; 및 바이러스에 도입된 형태로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 형태로 함유될 수 있다.In addition, the miR-101-3p is a miRNA precursor form; Mature miRNA form; Plasmid miRNA precursor form; And it may be contained in at least one form selected from the group consisting of the form introduced into the virus.

또한, 상기 줄기세포는 중간엽줄기세포일 수 있다.In addition, the stem cells may be mesenchymal stem cells.

또한, 상기 중간엽줄기세포는 골수에서 유래한 것일 수 있다.In addition, the mesenchymal stem cells may be derived from bone marrow.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 조성물을 줄기세포에 처리하는 단계를 포함하는, 줄기세포에서 간세포로의 분화 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for differentiating from stem cells into hepatocytes, comprising the step of treating the composition to stem cells.

또한, 상기 처리는 상기 줄기세포를 상기 조성물을 포함하는 배지에서 배양하거나 상기 줄기세포내로 상기 조성물을 도입하여 수행될 수 있다.In addition, the treatment may be performed by culturing the stem cells in a medium containing the composition or by introducing the composition into the stem cells.

또한, 상기 도입에 의해 상기 줄기세포내 miR-101-3p이 과발현될 수 있다.In addition, miR-101-3p may be overexpressed in the stem cells by the introduction.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 조성물 및 중간엽줄기세포를 유효성분으로 함유하는 간 질환의 예방 또는 치료용 조성물이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a composition for preventing or treating liver disease containing the composition and mesenchymal stem cells as an active ingredient.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, miR-101-3p를 유효성분으로 함유하는 간 섬유화 또는 간경화의 예방 또는 치료용 조성물이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a composition for preventing or treating liver fibrosis or cirrhosis containing miR-101-3p as an active ingredient.

또한, 상기 miR-101-3p는 서열번호 1의 염기 서열로 이루어질 수 있다.In addition, the miR-101-3p may consist of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.

또한, 상기 miR-101-3p는 포스포로사이오에이트(phosphorothiolate) 구조를 적어도 부분적으로 포함하는 형태; RNA 대신 DNA, PNA(peptide nucleic acids) 또는 LNA(locked nucleic acid) 분자로 적어도 부분적으로 치환된 형태; 및 RNA 당의 2'수산화기가 다른 작용기로 치환된 형태로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 형태일 수 있다.In addition, the miR-101-3p is a form including at least partially a phosphorothiolate structure; DNA, peptide nucleic acids (PNA), or locked nucleic acid (LNA) molecules instead of RNA, at least partially substituted; And it may be at least one form selected from the group consisting of a form in which the 2'hydroxyl group of the RNA sugar is substituted with another functional group.

또한, 상기 miR-101-3p는 miRNA 전구체 형태; 성숙 miRNA 형태; 플라스미드 miRNA 전구체 형태; 및 바이러스에 도입된 형태로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 형태일 수 있다. In addition, the miR-101-3p is a miRNA precursor form; Mature miRNA form; Plasmid miRNA precursor form; And it may be at least one form selected from the group consisting of a form introduced into a virus.

또한, 간성상세포의 활성화를 억제할 수 있다.In addition, it is possible to inhibit the activation of hepatic stellate cells.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, miR-101-3p를 검출할 수 있는 제제를 포함하는 간 섬유화 또는 간경화에 대한 진단 또는 치료예후 분석용 조성물이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a composition for diagnosing or analyzing the prognosis of treatment for liver fibrosis or cirrhosis comprising an agent capable of detecting miR-101-3p.

또한, 상기 제제는 miR-101-3p에 상보적인 서열을 가지는 프라이머, 프로브 및 항체로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나일 수 있다.In addition, the agent may be at least one selected from the group consisting of primers, probes, and antibodies having a sequence complementary to miR-101-3p.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 피검체로부터 분리된 시료를 대상으로 miR-101-3p의 발현 수준을 측정하는 단계를 포함하는, 간 섬유화 또는 간경화의 진단 또는 치료예후에 대한 정보를 제공하는 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, a method of providing information on diagnosis or treatment prognosis of liver fibrosis or cirrhosis, comprising measuring the expression level of miR-101-3p in a sample isolated from a subject Is provided.

또한, 측정된 시료의 miR-101-3p 발현 수준을 정상 대조군의 발현 수준과 비교하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the step of comparing the expression level of miR-101-3p of the measured sample with the expression level of the normal control may be further included.

또한, 상기 시료는 조직, 세포, 혈액, 혈장, 혈청, 타액 및 소변으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나일 수 있다.In addition, the sample may be at least one selected from the group consisting of tissue, cells, blood, plasma, serum, saliva, and urine.

본 발명의 일 측면에 따른 조성물은 줄기세포로부터 간세포로의 분화를 유도 또는 촉진하여 간세포 수를 증가시킬 수 있다. 이를 통하여, 간 손상으로 유발되는 다양한 간 질환의 치료 또는 예방을 위해 줄기세포와 함께 처리되는 세포 치료제로 유용하게 사용될 수 있다. The composition according to an aspect of the present invention may increase the number of hepatocytes by inducing or promoting differentiation from stem cells into hepatocytes. Through this, it can be usefully used as a cell therapy treated with stem cells for the treatment or prevention of various liver diseases caused by liver damage.

또한, 다른 줄기세포에 비해 안정성이 우수하고 분리 및 배양기술이 표준화되어 있어 대량생산이 유리한 중간엽줄기세포(mesenchymal stem cell; MSC)로부터 간세포의 분화를 유도 또는 촉진할 수 있으므로, 줄기세포를 활용하는 효과적인 간질환 치료법으로 적용될 수 있다. 또한, 환자 특이적 간세포를 대량생산 가능하게 하는 효과가 있어, 이를 통해 in vitro 실험을 통한 환자 맞춤형 치료 또는 치료효과 예측을 위한 모델 구축에 활용될 수 있다.In addition, stem cells can be used to induce or promote differentiation of hepatocytes from mesenchymal stem cells (MSCs), which have superior stability compared to other stem cells, and are advantageous in mass production due to standardized isolation and culture techniques. It can be applied as an effective treatment for liver disease. In addition, since it has the effect of making it possible to mass-produce patient-specific hepatocytes, it can be used to build a model for predicting patient-specific treatment or treatment effect through in vitro experiments.

또한, 간 섬유화를 유발하는 간성상세포(Hepatic stellate cell; HSC)의 활성을 억제할 수 있어, 간 섬유화 치료를 위한 효과가 우수하면서도 안정적인 약학적 조성물로 사용될 수 있다.In addition, since it can inhibit the activity of hepatic stellate cells (HSC), which induce liver fibrosis, it can be used as a stable pharmaceutical composition with excellent effect for the treatment of liver fibrosis.

또한, 간 섬유화 억제 효과 및 간 세포 분화 효과를 동시에 나타내므로, 간 섬유화에 대한 효율적이고도 근본적인 치료를 위한 약학적 조성물로 사용될 수 있다.In addition, since it exhibits an effect of inhibiting liver fibrosis and differentiation of liver cells at the same time, it can be used as a pharmaceutical composition for an efficient and fundamental treatment for liver fibrosis.

본 발명의 다른 측면에 따른 조성물은 간 섬유화 치료효과를 예측 또는 진단할 수 있는 치료효과 모니터링용 바이오마커로 사용될 수 있다.The composition according to another aspect of the present invention may be used as a biomarker for monitoring the therapeutic effect capable of predicting or diagnosing the therapeutic effect of liver fibrosis.

도 1은 miR-101-3p의 간에 대한 기능을 도시화한 것,
도 2는 차세대염기서열분석(Next Generation Sequencing; NGS 분석)을 통해 중간엽줄기세포를 기준으로 간세포 및 분화된 간세포에서, 정상 간조직을 기준으로 섬유화 간 조직에서 miR-101-3p 발현을 확인한 것,
도 3은 정량적 실시간 PCR(Quantitative real-time PCR; qRT-PCR)을 통해 중간엽줄기세포를 간세포로 분화 유도하는 시간적 흐름에 따른 miR-101-3p 및 마커들의 발현을 확인한 것,
도 4는 7일간 배양한 miR-101-3p 과발현 중간엽줄기세포의 간세포로의 분화를 확인한 것,
도 5는 인간 간성상세포(Human Hepatic Stellate Cell)인 LX2가 활성화된 상태에서 세포의 miR-101-3p의 발현을 확인한 것,
도 6 및 7은 활성화된 LX2 세포에 대한 miR-101-3p의 섬유화 억제 효과를 확인한 것,
도 8은 간 섬유화 동물모델에서 줄기세포 이식 및 PRL-1 과발현으로 기능강화 된 줄기세포 이식의 치료효과를 확인한 것,
도 9는 줄기세포 이식 후 치료효과를 확인한 간 섬유화 동물모델에서 miR-101-3p의 발현을 확인한 것.
1 shows the function of miR-101-3p on the liver,
Figure 2 shows the expression of miR-101-3p in hepatocytes and differentiated hepatocytes based on mesenchymal stem cells through Next Generation Sequencing (NGS analysis) in fibrotic liver tissues based on normal liver tissues. ,
Figure 3 is a quantitative real-time PCR (Quantitative real-time PCR; qRT-PCR) confirming the expression of miR-101-3p and markers over time inducing differentiation of mesenchymal stem cells into hepatocytes,
Fig. 4 shows the differentiation of miR-101-3p overexpressing mesenchymal stem cells cultured for 7 days into hepatocytes.
Figure 5 is a human hepatic stellate cell (Human Hepatic Stellate Cell), confirming the expression of miR-101-3p in the cell in the activated state of LX2,
6 and 7 confirming the effect of miR-101-3p on inhibiting fibrosis on activated LX2 cells,
FIG. 8 is a view confirming the therapeutic effect of stem cell transplantation enhanced with stem cell transplantation and PRL-1 overexpression in an animal model of liver fibrosis,
Figure 9 shows the expression of miR-101-3p in a liver fibrosis animal model confirming the therapeutic effect after stem cell transplantation.

본 발명은 줄기세포의 간세포로의 분화를 유도 또는 촉진할 수 있을 뿐 아니라 동시에 간성상세포의 활성화를 억제할 수 있어, 다원화된 경로를 통해 간 섬유화 및 이에 의하여 유도되는 간 질환의 예방 또는 치료에 우수한 효과를 나타낼 수 있는 miRNA를 발굴하고 그 효능을 확인하여 안출된 것이다.The present invention is capable of inducing or promoting differentiation of stem cells into hepatocytes, as well as inhibiting the activation of hepatic stellate cells at the same time, thereby preventing or treating liver fibrosis and liver diseases induced by multiple pathways. It was conceived by discovering miRNA that can exhibit excellent effects and confirming its efficacy.

이하, 본 발명에 대해 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에서 사용되는 용어 miRNA는, 표적 RNA의 분해를 촉진시키거나 또는 그들의 번역을 억제시킴으로써 유전자 발현을 전사 후에 조절하는 비코딩 RNA를 의미한다. 일반적으로 마이크로 RNA는 pre-miRNA라 불리는 헤어핀 구조를 갖는 약 70-80 nt (nucleotide) 길이의 전구체로 전사된 후, RNAse III 효소인 Dicer에 의해 잘려 성숙된 형태로 생성되고, 이러한 성숙된 miRNA는 RISC(RNA induced silencing complex)와 결합하여 기능을 나타내게 된다. 본 발명에서 miRNA는 miR, microRNA 또는 마이크로RNA 등으로 혼재되어 사용될 수 있다.The term miRNA used in the present invention refers to a non-coding RNA that regulates gene expression after transcription by promoting degradation of target RNA or inhibiting their translation. In general, microRNA is transcribed into a precursor of about 70-80 nt (nucleotide) length with a hairpin structure called pre-miRNA, and then cut by the RNAse III enzyme Dicer to produce a mature form, and this mature miRNA is It binds to RISC (RNA induced silencing complex) to show its function. In the present invention, miRNA may be mixed and used as miR, microRNA, or microRNA.

본 발명에서 사용되는 용어 간세포(hepatocyte)는, 간 조직의 주요 구성세포를 의미한다. 간세포는 알부민, 혈액응고인자, 보체 등 여러 혈청 단백질 및 빌리루빈을 생성하며, 아미노산, 글루코오스, 지방산, 콜레스테롤의 대사, 약물 및 유해물질의 분해, 해독을 포함하는 다양한 기능을 나타낸다. 본 발명의 간세포는 간세포와 기능적으로 유사 또는 동일한 작용을 하는 유사 간세포(hepatocyte-like cell)를 포함한다.The term hepatocyte as used in the present invention means a major constituent cell of a liver tissue. Hepatocytes produce various serum proteins such as albumin, blood coagulation factor, and complement, and bilirubin, and exhibit various functions including metabolism of amino acids, glucose, fatty acids, cholesterol, decomposition of drugs and harmful substances, and detoxification. The hepatocytes of the present invention include hepatocyte-like cells that function similarly or have the same function as hepatocytes.

본 발명에서 유효성분으로 포함하는 miRNA는 miR-101-3p일 수 있다. 상세하게는, 서열번호 1의 서열을 포함하는 폴리뉴클레오타이드(polynucleotide)일 수 있다. 상기 miR-101-3p는 포유류 유래, 바람직하게는 인간 유래 서열일 수 있다.The miRNA included as an active ingredient in the present invention may be miR-101-3p. Specifically, it may be a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 1. The miR-101-3p may be a mammal-derived, preferably human-derived sequence.

본 발명에서 miR-101-3p는 miRNA 전구체 또는 성숙 miRNA 형태로 사용될 수 있다. 상세하게는, 본 발명에서 이용하는 miR-101-3p는 pri-miR-101, pre-miR-101과 같은 miRNA 전구체, 성숙 miR-101 및 miR-101-3p를 포함할 수 있다. 예를 들면, 서열번호 2의 서열로 이루어진 성숙 miR-101 형태로 사용될 수 있다. 또한, 실질적으로 본 발명에 따른 miR-101-3p의 생물학적 효과를 나타낼 수 있는 그의 이형체(isoform) 및 단편을 포함할 수 있다.In the present invention, miR-101-3p may be used in the form of a miRNA precursor or a mature miRNA. Specifically, miR-101-3p used in the present invention may include miRNA precursors such as pri-miR-101 and pre-miR-101, mature miR-101 and miR-101-3p. For example, it can be used in the form of mature miR-101 consisting of the sequence of SEQ ID NO: 2. In addition, it may include isoforms and fragments thereof that can substantially exhibit the biological effect of miR-101-3p according to the present invention.

본 발명의 miRNA는 이형체의 형태로 존재할 수 있다. 여기서, miRNA 이형체는 기준 miRNA 서열에 대해 변이를 갖는 서열을 의미한다. 상세하게는, miRNA의 코어 서열은 동일하나 코어 서열의 앞 또는 뒤에 염기서열 일부가 추가 또는 삭제된 것을 의미한다. miRbase(www.mirbase.org/)로부터 miRNA 시퀀스를 얻을 수 있으며, miRNA 이형체 발현 프로파일은 인종, 인구, 성별 의존성을 나타낼 수 있음이 알려져 있다.The miRNA of the present invention may exist in the form of a heteromorph. Here, the miRNA isoform refers to a sequence having a mutation with respect to the reference miRNA sequence. Specifically, it means that the core sequence of the miRNA is the same, but a part of the nucleotide sequence before or after the core sequence has been added or deleted. It is known that miRNA sequences can be obtained from miRbase (www.mirbase.org/), and the miRNA heterolog expression profile can show race, population, and gender dependence.

또한, 본 발명에서 miR-101-3p의 유도체 또는 그 모방체가 miR-101-3p를 대체하여 사용될 수 있다. 상기 유도체는 miR-101-3p에서 하나 이상의 화학적 변형을 포함하는 것일 수 있다. 상기 유도체는 miRNA 전구체 형태; 플라스미드 miRNA 전구체 형태; 포스포로사이오에이트 (phosphorothiolate) 구조를 적어도 부분적으로 포함하는 형태; RNA 대신 DNA, PNA(peptide nucleic acids) 및 LNA(locked nucleic acid) 분자로 적어도 부분적으로 치환된 형태; 및 RNA 당의 2'수산화기가 다른 작용기로 치환된 형태로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 RNA 당의 2'수산화기는 예를 들면, 메틸, 메톡시 또는 플루오르 함유 작용기로 치환될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. Further, in the present invention, a derivative of miR-101-3p or a mimic thereof may be used in place of miR-101-3p. The derivative may be one containing one or more chemical modifications in miR-101-3p. The derivative is in the form of a miRNA precursor; Plasmid miRNA precursor form; A form containing at least partially a phosphorothiolate structure; DNA, peptide nucleic acids (PNA), and locked nucleic acid (LNA) molecules instead of RNA, at least partially substituted; And at least one selected from the group consisting of a form in which the 2'hydroxyl group of the RNA sugar is substituted with another functional group, but is not limited thereto. The 2'hydroxyl group of the RNA sugar may be substituted with, for example, a methyl, methoxy, or fluorine-containing functional group, but is not limited thereto.

본 발명의 miRNA는 상기 각 서열번호로 기재한 miRNA 서열뿐만 아니라, 상기 서열과 80% 이상, 구체적으로는 90% 이상, 보다 구체적으로는 95% 이상 상동성을 갖는 miRNA 서열을 포함할 수 있다. 이러한 상동성을 갖는 서열로서 실질적으로 상기 각 miRNA과 동일하거나 상응하는 효능을 나타내는 miRNA을 나타내는 서열이라면 제한 없이 포함한다. 또한, 이러한 상동성을 갖는 miRNA 서열이라면, 일부 서열이 결실, 변형, 치환 또는 부가된 miRNA 서열도 본 발명의 범위 내에 포함됨은 자명하다.The miRNA of the present invention may include not only the miRNA sequence described in each of the above sequence numbers, but also a miRNA sequence having 80% or more, specifically, 90% or more, more specifically, 95% or more homology with the sequence. As a sequence having such homology, any sequence representing a miRNA that is substantially the same as each of the miRNAs or exhibits a corresponding efficacy is included without limitation. In addition, in the case of a miRNA sequence having such homology, it is obvious that some of the sequences are deleted, modified, substituted, or added miRNA sequences are also included within the scope of the present invention.

본 발명의 miRNA는 그 자체로 또는 약학적으로 허용가능한 염의 형태로 조성물에 사용될 수 있다. 여기에서 약학적으로 허용가능한 염이란, 본 발명에서 목적하는 miRNA의 생물학적 활성은 유지하면서, 바람직하지 않은 독성은 최소화된 것을 의미한다. 이러한 염은 예를 들면 아연, 칼슘, 비스무스, 바륨, 마그네슘, 알루미늄, 코퍼, 코발트, 니켈, 카드뮴, 소디움, 포타슘 등과 같은 금속 양이온과 형성된 염기 부가염 및 유기 아미노산과 형성된 염, 또는 암모니아, N,N-디벤질에틸렌디아민 (dibenzylethylene-diamine), D-클루코사민 (glucosamine), 테트라에틸암모늄(tetraethylammonium), 또는 에틸렌디아민(ethylenediamine) 유래의 양이온과 형성된 염을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The miRNA of the present invention can be used in the composition as such or in the form of a pharmaceutically acceptable salt. Herein, the pharmaceutically acceptable salt means that the biological activity of the miRNA of interest in the present invention is maintained while undesired toxicity is minimized. Such salts are, for example, base addition salts formed with metal cations such as zinc, calcium, bismuth, barium, magnesium, aluminum, copper, cobalt, nickel, cadmium, sodium, potassium, etc. and salts formed with organic amino acids, or ammonia, N, N-dibenzylethylene-diamine, D-glucosamine, tetraethylammonium, or a salt formed with a cation derived from ethylenediamine, but is not limited thereto.

본 발명에 따른 miRNA는 핵산 합성기를 이용하여 올리고뉴클레오타이드로 합성되거나, 또는 프로모터 하에 그를 코딩하는 폴리뉴클레오타이드를 포함하는 발현 플라스미드 또는 벡터의 일부로 구축되어 생체내(in vivo) 또는 시험관내(in vitro)에서 전사될 수 있도록 하여 사용될 수 있다. 후자의 경우, 발현 플라스미드 자체를 사용할 수도 있으며, 또는 이로부터 전사된 miRNA를 분리하여 사용할 수도 있다. 상기 올리고뉴클레오타이드, 폴리뉴클레오타이드, 발현 플라스미드 또는 벡터는 칼슘포스페이트법, DEAE-덱스트란법, 양이온성 지질 매개된 리포좀 전달법, 바이러스 또는 세포를 이용한 감염 또는 전달 (transduction), 전기천공, 또는 전달이입 또는 마이크로주입과 같은 방법을 통해 목적하는 세포, 조직 또는 장기로 전달될 수 있다.The miRNA according to the present invention is synthesized as an oligonucleotide using a nucleic acid synthesizer, or is constructed as a part of an expression plasmid or vector containing a polynucleotide encoding it under a promoter, and is used in vivo or in vitro. It can be used so that it can be transferred. In the latter case, the expression plasmid itself may be used, or the miRNA transcribed therefrom may be separated and used. The oligonucleotide, polynucleotide, expression plasmid or vector may be calcium phosphate method, DEAE-dextran method, cationic lipid mediated liposome delivery method, infection or transduction using virus or cells, electroporation, or transduction or It can be delivered to the cells, tissues or organs of interest through methods such as microinjection.

본 발명의 일 측면에 따르면, miR-101-3p 또는 그 유도체를 포함하는 조성물이 제공된다. 본 발명의 일 측면에 따른 조성물은 생체내(in vivo) 또는 시험관내(in vitro)에서 줄기세포를 간세포로 분화 유도 또는 분화 촉진시킬 수 있으며, 이를 통하여 간세포 배양물이 수득될 수 있다. 수득된 간세포 배양물은 문제 조직으로 이식되어 간 기능을 회복시키기 위한 치료용으로 사용되거나 또는 간 질환 치료를 위한 연구용으로 사용될 수 있다. 여기에서, 상기 줄기세포는 성체 줄기세포(adult stem cell), 바람직하게는 중간엽줄기세포일 수 있다. 상기 중간엽줄기세포는 인간 유래의 것일 수 있으며, 골수, 탯줄, 태반, 지방조직, 어금니 치아 돌기, 피부, 근육, 신경, 양수, 혈액 또는 제대혈에서 분리된 것일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.According to an aspect of the present invention, a composition comprising miR-101-3p or a derivative thereof is provided. The composition according to an aspect of the present invention may induce or promote differentiation of stem cells into hepatocytes in vivo or in vitro, and a hepatocyte culture may be obtained through this. The obtained hepatocyte culture may be transplanted into a problem tissue and used for treatment for restoring liver function or for research for treating liver disease. Here, the stem cells may be adult stem cells, preferably mesenchymal stem cells. The mesenchymal stem cells may be of human origin, and may be isolated from bone marrow, umbilical cord, placenta, adipose tissue, molar tooth protrusion, skin, muscle, nerve, amniotic fluid, blood, or umbilical cord blood, but is not limited thereto.

본 발명의 다른 측면에 따르면, miR-101-3p 또는 그 유도체를 이용하여 줄기세포를 간세포로 분화시키는 방법이 제공된다. 본 발명의 일 측면에 따른 조성물을 줄기세포에 처리하여 수행되거나 또는 본 발명의 일 측면에 따른 조성물을 줄기세포내로 도입하여 수행될 수 있다. 상세하게는 줄기세포를 본 발명의 일 측면에 따른 조성물을 포함하는 배지에서 배양하거나 줄기세포내로 miR-101-3p 또는 그 유도체를 도입하고 배양하면서 줄기세포내 miR-101-3p를 과발현시켜 줄기세포의 간세포로의 분화를 유도 또는 촉진시킬 수 있다. 이를 통하여 간세포 배양물을 수득할 수 있다. 이 때, 분화 유도를 위한 배양 기간은 5 내지 30일간, 바람직하게는 5 내지 10일간, 보다 바람직하게는 6 내지 8일간일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 여기에서, 상기 도입은 전술한 뉴클레오타이드 중합체, 발현 벡터 또는 플라스미드를 전달하는 방법을 통해 수행될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. According to another aspect of the present invention, a method of differentiating stem cells into hepatocytes using miR-101-3p or a derivative thereof is provided. The composition according to an aspect of the present invention may be treated to stem cells, or may be performed by introducing the composition according to an aspect of the present invention into stem cells. Specifically, stem cells by overexpressing miR-101-3p in stem cells while culturing stem cells in a medium containing the composition according to an aspect of the present invention or introducing and culturing miR-101-3p or a derivative thereof into stem cells It can induce or promote differentiation into hepatocytes. Through this, it is possible to obtain a hepatocyte culture. In this case, the culture period for inducing differentiation may be 5 to 30 days, preferably 5 to 10 days, more preferably 6 to 8 days, but is not limited thereto. Here, the introduction may be performed through the method of delivering the nucleotide polymer, expression vector, or plasmid described above, but is not limited thereto.

본 발명의 일 측면에 따른 조성물은 간 섬유화 또는 간경화에 대한 예방 또는 치료용 약학조성물로 제공될 수 있다. 본 발명의 miRNA는 간성상세포의 활성화를 억제 또는 저해시킴으로써 섬유화 증상을 예방, 개선 또는 치료할 수 있다. 동시에 간세포로의 분화를 유도 또는 촉진할 수 있어, 줄기세포와 함께 처리되는 경우 간 섬유화 및 간경화에 대하여 더욱 효율적이면서 안정적인 예방, 개선 또는 치료 효과를 나타낼 수 있다.The composition according to an aspect of the present invention may be provided as a pharmaceutical composition for preventing or treating liver fibrosis or cirrhosis. The miRNA of the present invention can prevent, ameliorate or treat fibrotic symptoms by inhibiting or inhibiting the activation of hepatic stellate cells. At the same time, differentiation into hepatocytes can be induced or promoted, and thus, when treated with stem cells, more efficient and stable preventive, improved, or therapeutic effects can be exhibited against liver fibrosis and cirrhosis.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본 발명의 일 측면에 따른 조성물은 줄기세포와 함께 간 질환의 예방, 개선 또는 치료를 위한 세포치료용 약학조성물로 제공될 수도 있다. 여기에서, 상기 세포치료용 약학조성물이 예방, 개선 또는 치료의 대상으로 하는 간 질환은 간세포의 저감 또는 간세포의 기능 저하로 유발된 것이거나 간 기능의 저하를 수반하는 것일 수 있으며, 상기 간 섬유화 및 그로부터 유발되는 간 질환을 포함할 수 있다. 상기 간질환은 급성 간질환, 만성 간질환 또는 유전적 간 기능 손상 등을 포함하는 것으로, 예를 들면, 간염, C형 간염(hepatitis C), 유육종증, 약물 알레르기, 지방간, 알코올성 간 질환, 간암, 간경변증, 임신 중독증, 비호지킨 림프종, 라이 증후군, 기타 신생아 황달, 가와사끼병, 루푸스, 칸디다증, 말라리아, 렙토스피라증, 뎅기열, 간흡충증, 급성 간경화, 만성 간경화, 선천성 대사 이상(inherited metabolic diseases) 및 담관질환(bile duct disease) 등이 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.According to another aspect of the present invention, the composition according to an aspect of the present invention may be provided as a pharmaceutical composition for cell therapy for the prevention, improvement or treatment of liver disease together with stem cells. Here, the liver disease that the pharmaceutical composition for cell therapy is the target of prevention, improvement or treatment may be caused by reduction of hepatocytes or decreased function of hepatocytes, or may be accompanied by a decrease in liver function, and the liver fibrosis and Liver disease resulting therefrom. The liver disease includes acute liver disease, chronic liver disease or genetic liver function impairment, for example, hepatitis, hepatitis C, sarcoidosis, drug allergy, fatty liver, alcoholic liver disease, liver cancer, Liver cirrhosis, pregnancy toxicosis, non-Hodgkin's lymphoma, Reye's syndrome, other neonatal jaundice, Kawasaki disease, lupus, candidiasis, malaria, leptospirosis, dengue fever, hepatic flukes, acute liver cirrhosis, chronic cirrhosis, inherited metabolic diseases, and bile duct disease. duct disease), but is not limited thereto.

본 발명의 일 측면에 따른 조성물은 간 질환 치료와 관련하여 동일하거나 유사한 기능을 나타내는 유효성분 및, 이러한 유효성분의 용해성 또는 흡수성을 유지하거나 증가시키기 위한 화합물을 더 포함할 수 있다. 필요에 따라, 화학치료제, 항염증제, 항바이러스제 및 면역조절제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 또한, 약학적으로 허용되는 담체를 더 포함하거나 그와 함께 투여될 수 있다. 담체는 투약 형태에 따라 적절한 것이 선택 사용될 수 있으며, 단독으로 또는 혼합되어 사용될 수 있다. 담체로는, 예를 들어, 경구 투여시에는 결합체, 활탁제, 붕해제, 부형제, 가용화제, 분산제, 안정화제, 현탁화제, 색소 또는 향료가 사용될 수 있으며, 주사제의 경우에는 완충제, 보존제, 무통화제, 가용화제, 등장제, 안정화제가 사용될 수 있으며, 국소 투여용의 경우에는 기제, 부형제, 윤활제, 보존제가 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The composition according to an aspect of the present invention may further include an active ingredient exhibiting the same or similar function in relation to the treatment of liver diseases, and a compound for maintaining or increasing the solubility or absorption of the active ingredient. If necessary, at least one selected from the group consisting of chemotherapeutic agents, anti-inflammatory agents, antiviral agents, and immunomodulatory agents may be further included. In addition, it may further include or be administered with a pharmaceutically acceptable carrier. The carrier may be selected and used appropriately depending on the dosage form, and may be used alone or in combination. As a carrier, for example, when administered orally, a conjugate, a lubricant, a disintegrant, an excipient, a solubilizing agent, a dispersing agent, a stabilizer, a suspending agent, a coloring agent or a fragrance may be used, and in the case of an injection, a buffering agent, a preservative, and painless An agent, a solubilizing agent, an isotonic agent, and a stabilizer may be used, and in the case of topical administration, a base agent, an excipient, a lubricant, and a preservative may be used, but the present invention is not limited thereto.

본 발명의 일 측면에 따른 조성물은 일반적인 의약품 제제의 형태로 사용될 수 있으며, 투여 방식에 따라 허용 가능한 담체를 포함하여 적절한 제제로 제조될 수 있다. 예를 들면, 비경구용 제제로 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제 또는 동결건조제제, 경구 투여시에는 정제, 트로키, 캡슐, 엘릭시르, 서스펜션, 시럽 또는 웨이퍼 등의 형태로 사용될 수 있으며, 단위 투약 앰플 또는 다수회 투약 형태의 주사제로 사용될 수 있다.The composition according to an aspect of the present invention may be used in the form of a general pharmaceutical formulation, and may be prepared in an appropriate formulation including an acceptable carrier according to an administration method. For example, it can be used in the form of a sterilized aqueous solution, non-aqueous solvent, suspension, emulsion or lyophilized formulation as a parenteral formulation, and in the form of tablets, troches, capsules, elixirs, suspensions, syrups or wafers when administered orally, It can be used as injection in unit dosage ampoules or in multiple dosage forms.

본 발명의 일 측면에 따른 조성물을 이용하여 간질환을 치료하는 방법은 적절한 방법으로 환자에게 소정의 물질이 도입되는 일반적인 경로를 통하여 투여하는 것을 포함할 수 있다. 상기 투여방법으로는 복강 내 투여, 정맥 내 투여, 근육 내 투여, 피하 투여, 피내 투여, 경구 투여, 국소 투여, 비내투여, 폐내 투여 및 직장 내 투여가 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. A method of treating liver disease using the composition according to an aspect of the present invention may include administration through a general route through which a predetermined substance is introduced to a patient in an appropriate manner. The administration method includes intraperitoneal administration, intravenous administration, intramuscular administration, subcutaneous administration, intradermal administration, oral administration, topical administration, intranasal administration, intrapulmonary administration, and rectal administration, but is not limited thereto.

필요에 따라, 활성 물질이 표적 세포로 이동할 수 있는 임의의 장치에 의해 투여될 수 있다. 바람직한 투여방식 및 투여 형태로는 예를 들면, 정맥 주사제, 피하 주사제, 피내 주사제, 근육 주사제 또는 점적 주사제가 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.If desired, the active substance can be administered by any device capable of moving to the target cell. Preferred modes of administration and dosage forms include, for example, intravenous injections, subcutaneous injections, intradermal injections, intramuscular injections, or drop injections, but are not limited thereto.

간질환의 치료를 위해 본 발명의 일 측면에 따른 조성물이 약학적 유효량으로 투여될 수 있다. 상기 약학적 유효량은 질환의 종류, 환자의 연령, 체중, 건강, 성별, 환자의 약물에 대한 민감도, 투여 경로, 투여 방법, 투여 횟수, 치료 기간, 배합 또는 동시 사용되는 약물 등 의학 분야에 공지된 요소에 따라 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 예를 들면, 성인에게 1일에 0.1 내지 1000 mg/㎏, 바람직하게는 10 내지 100 mg/㎏의 용량을 일일 1회 내지 수회 투여할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.For the treatment of liver disease, the composition according to an aspect of the present invention may be administered in a pharmaceutically effective amount. The pharmaceutically effective amount is known in the medical field, such as the type of disease, the patient's age, weight, health, sex, sensitivity to the patient's drug, the route of administration, the method of administration, the number of administrations, the duration of treatment, and drugs used in combination or simultaneously. It can be easily determined by a person skilled in the art depending on the factors. For example, a dose of 0.1 to 1000 mg/kg, preferably 10 to 100 mg/kg per day may be administered to an adult once to several times a day, but is not limited thereto.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본 발명의 miRNA를 검출할 수 있는 제제를 포함하는 간 섬유화 또는 간경화에 대한 진단 또는 치료예후 분석용 조성물이 제공될 수 있다. 상기 검출은 본 발명의 miRNA의 발현 수준을 확인하기 위한 것일 수 있다. 여기에서 발현 수준은, 양적 발현의 정도인 발현량을 의미한다. 본 발명의 miRNA는 정상적인 간세포에서는 높은 수준으로 발현되나 섬유화가 진행된 간세포에서는 발현이 저감되어, 간 섬유화 발생과 유의미한 상관관계를 가지는 것으로 나타난다. 따라서, 본 발명의 miRNA는 간 조직을 생검하는 침습적인 방법을 사용하지 않고도 안전하고 손쉽게 간 섬유화의 발생을 예측하거나 또는 간 섬유화의 치료효과를 예측할 수 있어, 간 섬유화 진단 또는 치료효과 모니터링용 바이오마커로 유용하게 적용될 수 있다. 상기 본 발명의 miRNA를 검출할 수 있는 제제는 본 발명의 miRNA에 특이적으로 결합할 수 있는 물질을 의미하며, 예를 들면 본 발명의 miRNA 뉴클레오타이드 서열에 상보적인 서열을 가지는 프라이머, 프로브 및 항체로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.According to another aspect of the present invention, a composition for diagnosing or analyzing the prognosis of treatment for liver fibrosis or cirrhosis comprising an agent capable of detecting the miRNA of the present invention may be provided. The detection may be for confirming the expression level of the miRNA of the present invention. Here, the expression level means the level of expression, which is the degree of quantitative expression. The miRNA of the present invention is expressed at a high level in normal hepatocytes, but its expression is reduced in hepatocytes undergoing fibrosis, and thus it appears to have a significant correlation with the occurrence of hepatic fibrosis. Therefore, the miRNA of the present invention can safely and easily predict the occurrence of liver fibrosis or the therapeutic effect of liver fibrosis without using an invasive method of biopsy of liver tissue, so that the biomarker for diagnosing liver fibrosis or monitoring the therapeutic effect It can be applied usefully. The agent capable of detecting the miRNA of the present invention refers to a substance capable of specifically binding to the miRNA of the present invention, for example, primers, probes and antibodies having a sequence complementary to the miRNA nucleotide sequence of the present invention. It may be at least one selected from the group consisting of, but is not limited thereto.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본 발명의 miRNA를 이용하여 간 섬유화 또는 간경화를 진단하거나 또는 예후 분석하는 방법이 제공될 수 있다. 이는 본 발명의 일 측면에 따른 진단용 조성물을 이용하여 수행될 수 있다. 상세하게는, 피검체로부터 분리된 시료를 대상으로 상기 진단용 조성물을 처리하여 본 발명의 miRNA 발현 수준을 측정하고, 측정된 시료의 발현 수준을 정상 대조군의 발현 수준과 비교함으로써 간 섬유화 또는 간경화의 진단 또는 예후 분석이 수행될 수 있다. 일 예로, 간 섬유화 또는 간경화의 진단이 필요한 피검체에서 유래한 시료를 대상으로 본 발명의 miRNA 바이오마커의 발현 수준을 검출한 후 그를 정상 대조군의 결과와 비교하여 정상 대조군보다 본 발명의 miRNA 발현이 감소한 것으로 나타나면 간 섬유화 또는 간경화인 것으로 진단함으로써, 상기 피검체에 대한 간 섬유화 진단 정보를 제공할 수 있다. 다른 예로, 간 섬유화의 치료가 필요한 피검체에 간 섬유화 치료를 위한 줄기세포를 처리한 후의 치료효과를 모니터링하기 위하여, 줄기세포 처리 전 및 처리 후의 상기 피검체 유래 시료를 대상으로 본 발명의 miRNA 발현 수준을 측정하고 비교하여, 발현이 증가하면 치료가 잘 되고 있는 것으로 치료효과를 예측함으로써, 줄기세포 치료에 대한 예후 정보를 제공할 수 있다. 상기 시료는 조직, 세포, 혈액, 혈장, 혈청, 타액 및 소변으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 miRNA 발현 수준의 측정은 역전사 중합효소연쇄반응(reverse transcription polymerase chain reaction), 실시간 중합효소연쇄반응(real-time polymerase chain reaction), 노던 블러팅(northern blotting) 및 전사체(transcriptome) 분석으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 통하여 이루어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.According to another aspect of the present invention, a method of diagnosing liver fibrosis or cirrhosis or analyzing prognosis using the miRNA of the present invention may be provided. This can be performed using the diagnostic composition according to an aspect of the present invention. Specifically, the diagnosis of liver fibrosis or cirrhosis by treating a sample isolated from a subject by treating the diagnostic composition to measure the expression level of miRNA of the present invention, and comparing the expression level of the measured sample with the expression level of a normal control group Alternatively, prognostic analysis can be performed. As an example, after detecting the expression level of the miRNA biomarker of the present invention in a sample derived from a subject requiring diagnosis of liver fibrosis or cirrhosis, the expression level of the miRNA biomarker of the present invention is compared with the result of the normal control. If it is found to have decreased, diagnosis of liver fibrosis or cirrhosis of the liver can provide diagnostic information for liver fibrosis for the subject. As another example, in order to monitor the therapeutic effect after treatment of stem cells for treatment of liver fibrosis in a subject in need of treatment for liver fibrosis, expression of miRNA of the present invention targets the subject-derived sample before and after stem cell treatment. Prognostic information for stem cell therapy can be provided by measuring and comparing the level and predicting the therapeutic effect that the treatment is doing well when the expression increases. The sample may be at least one selected from the group consisting of tissue, cells, blood, plasma, serum, saliva, and urine, but is not limited thereto. The measurement of the miRNA expression level consists of reverse transcription polymerase chain reaction, real-time polymerase chain reaction, northern blotting, and transcriptome analysis. It may be achieved through at least one selected from the group, but is not limited thereto.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본 발명의 miRNA를 이용하여 간 섬유화 또는 간경화를 유발시키는 유발물질 또는 치료효과를 갖는 치료물질의 스크리닝 방법이 제공될 수 있다. 이는 본 발명의 일 측면에 따른 진단용 조성물을 이용하여 수행될 수 있다. 정상 실험군에 분석하고자 하는 피검물질을 처리하고, 피검물질 처리된 실험군에서 처리 전후로 본 발명의 miRNA 발현 수준을 측정하여 상기 피검물질의 처리 전보다 처리 후의 발현 수준이 감소한 경우 간 섬유화 또는 간경화를 유발시키는 유발물질로 판단함으로써 유발물질의 선별이 수행될 수 있다. 또는, 간 섬유화 실험군에 분석하고자 하는 피검물질을 처리하고, 피검물질 처리된 실험군에서 처리 전후로 본 발명의 miRNA 발현 수준을 측정하여 상기 피검물질의 처리전보다 발현 수준이 증가된 경우 간 섬유화 또는 간경화에 대한 치료효과를 갖는 치료물질로 판단하여 치료물질의 선별이 수행될 수 있다.According to another aspect of the present invention, a method for screening a therapeutic substance having a therapeutic effect or an inducing substance causing liver fibrosis or cirrhosis by using the miRNA of the present invention may be provided. This can be performed using the diagnostic composition according to an aspect of the present invention. Treatment of the test substance to be analyzed in the normal experimental group, and measuring the expression level of miRNA of the present invention before and after treatment in the test group treated with the test substance, and when the expression level after treatment decreases than before treatment of the test substance, causes liver fibrosis or cirrhosis. By judging as a substance, the inducing substance can be screened. Alternatively, if the test material to be analyzed is treated in the liver fibrosis test group, and the expression level of miRNA of the present invention is measured before and after treatment in the test material-treated test group, the expression level is increased compared to before treatment of the test material. By judging as a therapeutic substance having a therapeutic effect, selection of a therapeutic substance can be performed.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.Hereinafter, preferred embodiments are presented to aid in understanding of the present invention, but these examples are only illustrative of the present invention and do not limit the scope of the appended claims, and examples within the scope and spirit of the present invention It is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications are possible, and it is natural that such modifications and modifications fall within the appended claims.

실시예Example

<in vitro에서 중간엽줄기세포의 간세포로의 분화에 따른 miRNA 차이 분석><Analyzing differences in miRNA according to differentiation of mesenchymal stem cells into hepatocytes in vitro>

인간 골수유래 중간엽줄기세포(Human Bone Marrow-derived Mesenchymal Stem Cells; hBM-MSCs, 가톨릭마스터 세포, 가톨릭세포치료사업단, 한국)를 사용하였다. 동결 보관된 가톨릭마스터 세포(passage 2)를 분양 받아서 20% 우태아혈청(fetal bovine serum, FBS; Gibco), 1% 항생제(Antibiotic antimycotic, Gibco)로 보충된 DMEM-LG 배지(Dulbecco's modified Eagle medium Low Glucose, Hyclone)에서 37℃ 조건의 5% CO2인큐베이터에서 배양하였다. 본 발명에서 실시예를 설명함에 있어서, 비율%는 w/v%로 이해될 수 있다.Human Bone Marrow-derived Mesenchymal Stem Cells (hBM-MSCs, Catholic Master Cells, Catholic Cell Therapy Corporation, Korea) were used. Freeze-stored Catholic master cells (passage 2) were distributed and DMEM-LG medium (Dulbecco's modified Eagle medium low) supplemented with 20% fetal bovine serum (FBS; Gibco) and 1% antibiotic (Antibiotic antimycotic, Gibco). Glucose, Hyclone) in a 5% CO 2 incubator at 37°C. In describing the examples in the present invention, the percentage may be understood as w/v%.

골수유래 중간엽줄기세포를 간세포로 분화시키기 위해 2단계에 의한 분화 과정을 진행하였다. 중간엽줄기세포를 10ng/mL의 bFGF(basic fibroblast growth factor, Peprotech)와 20 ng/mL의 EGF(epidermal growth factor, Peprotech)가 첨가된 60% Dulbecco's modified Eagle's medium-Low Glucose (DMEM-LG; Gibco)와 40% MCDB-201 MEDIUM (Sigma)의 혼합배지에서 2일간 전처리 배양하였다. 2일이 경과한 후, 1단계로 세포에 10 ng/mL of bFGF와 20 ng/mL의 HGF(hepatocyte growth factor, Peprotech)를 처리하여 1 주일 간 추가로 배양하였다. 이후, 2단계로 세포에 20 ng/mL의 oncostatin M (OSM; Peprotech), 1 μmol/L의 dexamethasone (DEXA; Peprotech)와 50 mg/mL의 insulin-transferrin-selenium (ITS; Gibco)을 처리하고 2주간 추가로 배양하여 간세포 분화를 유도하였다. 기본 배지 조성은 60%DMEM-LG, 40%MCDB201, 0%FBS 및 1% Antibiotic antimycotic 조건으로 하였다. 가톨릭마스터 세포는 passage 5 이하만을 사용하였다.In order to differentiate the bone marrow-derived mesenchymal stem cells into hepatocytes, a two-step differentiation process was performed. Mesenchymal stem cells were treated with 60% Dulbecco's modified Eagle's medium-Low Glucose (DMEM-LG; Gibco) to which 10 ng/mL of bFGF (basic fibroblast growth factor, Peprotech) and 20 ng/mL of EGF (epidermal growth factor, Peprotech) were added. ) And 40% MCDB-201 MEDIUM (Sigma) were pre-cultured for 2 days in a mixed medium. After 2 days had elapsed, the cells were treated with 10 ng/mL of bFGF and 20 ng/mL of HGF (hepatocyte growth factor, Peprotech) in step 1, and cultured for an additional week. Then, in a second step, the cells were treated with 20 ng/mL of oncostatin M (OSM; Peprotech), 1 μmol/L of dexamethasone (DEXA; Peprotech) and 50 mg/mL of insulin-transferrin-selenium (ITS; Gibco). Hepatocyte differentiation was induced by culturing for an additional 2 weeks. The basic medium composition was 60% DMEM-LG, 40% MCDB201, 0% FBS and 1% Antibiotic antimycotic conditions. Only passage 5 or less was used for Catholic master cells.

hBM-MSCs, 간세포로 분화시킨 hBM-MSCs, 간세포(Zenbio), 간 질환이 없는 정상인으로부터 얻은 간조직(Invitrogen), 1단계의 간 섬유화 질환자로부터 얻은 간조직 및 3단계의 간 섬유화 질환자로부터 얻은 간조직으로부터 각각 전체 RNA를 분리하고 miRNA 차세대염기서열분석(next generation sequencing; NGS)을 수행하였다. 전술한 1단계 및 3단계 간 섬유화 질환자로부터 얻은 간조직은 시험 참여 전에 환자로부터 서면 동의를 받았으며, 서울성모병원 임상시험심사위원회의 승인을 받은 것이다. 또한, 간 섬유화의 단계는 METAVIR간 섬유화 단계 정의에 따라 구분하였으며, 병리과 전문의에 의해 조직학적 분석으로 섬유화 정도가 평가되었다. 라이브러리 프로토콜 준비는 제조사의 프로토콜에 따라 Illumina TruSeq small RNA preparation kit(Illumina, USA)/TruSeq Small RNA Library Prep Guide를 사용하여 수행되었다. 대부분의 성숙한 miRNA는 5-포스페이트와 3-하이드록실 그룹을 가지고 있으며, 이들을 생성하는데 사용되는 세포 경로의 결과이다. 이 때문에 이 키트의 Illumina 어댑터는 직접적으로, 구체적으로 miRNA에 연결된다. 역전사 반응 및 short PCR을 수행하여 서열 분석을 위한 충분한 cDNA를 수득하였으며 145bp에서 160bp의 크기를 폴리아크릴아미드 겔 전기 영동을 통해 분별하였다. 마지막으로 Agilent 2100 바이오 분석기 (Agilent)를 사용하여 라이브러리의 품질과 밴드 크기를 평가하였다. 라이브러리는 CFX96 실시간 시스템 (Biorad)을 사용하여 qPCR에 의해 정량화되었다. 정량화 한 뒤, 75 bp 단일 말단 판독을 갖는 Nextseq 500 시스템 (Illumina)에서 제조된 라이브러리의 서열 분석을 수행하였다. miRNA는 RPM (Read Per Million) 값을 사용하여 대조군과 비교분석 하였다.hBM-MSCs, hBM-MSCs differentiated into hepatocytes, hepatocytes (Zenbio), liver tissue obtained from a normal person without liver disease (Invitrogen), liver tissue obtained from a person with liver fibrosis disease in stage 1, and a liver obtained from a person with liver fibrosis disease in stage 3 Each total RNA was isolated from the tissue and miRNA next generation sequencing (NGS) was performed. The liver tissue obtained from the above-described stage 1 and stage 3 liver fibrosis patients received written consent from the patient before participating in the trial, and was approved by the Institutional Review Board of Seoul St. Mary's Hospital. In addition, the stages of liver fibrosis were classified according to the definition of METAVIR liver fibrosis stage, and the degree of fibrosis was evaluated by histological analysis by a pathologist. Library protocol preparation was performed using the Illumina TruSeq small RNA preparation kit (Illumina, USA)/TruSeq Small RNA Library Prep Guide according to the manufacturer's protocol. Most mature miRNAs have 5-phosphate and 3-hydroxyl groups and are the result of the cellular pathway used to generate them. Because of this, the kit's Illumina adapters are directly linked to miRNAs. A reverse transcription reaction and short PCR were performed to obtain sufficient cDNA for sequence analysis, and a size of 145 bp to 160 bp was fractionated through polyacrylamide gel electrophoresis. Finally, an Agilent 2100 bio analyzer (Agilent) was used to evaluate the quality and band size of the library. The library was quantified by qPCR using the CFX96 real-time system (Biorad). After quantification, sequence analysis of the library prepared in the Nextseq 500 system (Illumina) with a 75 bp single end read was performed. The miRNA was compared and analyzed with the control using the RPM (Read Per Million) value.

miR-101-3p 발현 검증 및 중간엽줄기세포의 간세포 분화 확인은 간에서 특이적으로 발현되는 유전자(liver-specific genes) 및 간엽성 마커(mesenchymal markers)의 발현량을 정량적 실시간 PCR(Quantitative real-time PCR; qRT-PCR)을 통해 정량화하여 확인하였다.In order to verify the expression of miR-101-3p and to confirm the differentiation of mesenchymal stem cells, the expression levels of liver-specific genes and mesenchymal markers were measured in quantitative real-time PCR (Quantitative real-time). It was confirmed by quantification through time PCR; qRT-PCR).

배양 세포에 TRIZOL reagent(Invitrogen) 1㎖을 넣고 혼합하여 상온에서 5분간 방치하였다. 여기에 0.2㎖의 클로로폼(chloroform)을 첨가하여 잘 섞은 다음 상온에서 2~3분간 방치한 후 4℃, 12,000 rpm에서 15분간 원심 분리하여 무색의 상층액을 새로운 튜브로 옮겼다. 이 상층액에 0.5 ㎖의 아이소프로판올을 혼합하고 실온에서 1시간 방치한 다음 4℃, 12,000 rpm에서 10분간 원심 분리하여 RNA를 침전시키고 상층을 제거하였다. 침전된 RNA에 1 ㎖의 75% 에탄올을 잘 혼합한 후, 4℃, 12,000 rpm에서 10분간 원심 분리하여 상층을 제거하고 실온에서 10분간 건조시켰다. 건조된 RNA에 20 ㎕의 UltraPure DNase/Rnase free water (ambion)를 첨가하여 녹인 후 이중 1 ㎕를 취하여 분광기를 이용하여 흡광도를 측정하였다.1 ml of TRIZOL reagent (Invitrogen) was added to the cultured cells, mixed, and allowed to stand at room temperature for 5 minutes. 0.2 ml of chloroform was added thereto, mixed well, left at room temperature for 2 to 3 minutes, centrifuged for 15 minutes at 4°C and 12,000 rpm, and the colorless supernatant was transferred to a new tube. 0.5 ml of isopropanol was mixed with the supernatant, left to stand at room temperature for 1 hour, and then centrifuged at 4° C. and 12,000 rpm for 10 minutes to precipitate RNA and remove the upper layer. 1 ml of 75% ethanol was well mixed with the precipitated RNA, and then centrifuged at 4° C. and 12,000 rpm for 10 minutes to remove the upper layer and dried at room temperature for 10 minutes. After dissolving the dried RNA by adding 20 µl of UltraPure DNase/Rnase free water (ambion), 1 µl of the mixture was taken and the absorbance was measured using a spectrometer.

mRNA 발현 분석을 위하여 1 ㎍의 RNA를 RNA 중합효소연쇄반응 키트(QuantiTect Reverse Transcription kit, QIAGEN)를 사용하여 역전사한 후, cDNAs를 TaqMan 프로브(Applied Biosystems)와 LightCycler480 master mix (Roche)를 사용하여 qRT-PCR (Roche, light cycler480)을 수행하였다. 모든 유전자의 발현량은 GAPDH로 정상화(normalization) 하였다. 사용한 프로브(mRNA qRT-PCR TaqMan probe)는 하기 표 1에, qRT-PCR 반응용액 조성은 하기 표 2에, qRT-PCR 수행조건은 하기 표 3에 나타냈다. 하기 표 2에서, DNase/Rnase free water (Roche) 및 cDNA 함량은 증폭 대상 유전자별로 기재범위 내에서 조정되어 반응액 총볼륨 20㎕으로 사용하였다. 하기 표 3에서, 반응온도는 크게 95℃, Tm℃ 및 40℃의 세 개 범위로 구분하되, Tm℃는 수행 반응이 증폭인 경우 60℃로, 용해인 경우 72 ℃로 달리 설정하였다. 변성, 증폭, 용해 및 최종 반응별로 전술한 반응온도 순서대로 하기 표 3에 기재된 시간 및 사이클 횟수로 수행하였다.For mRNA expression analysis, 1 μg of RNA was reverse transcribed using an RNA polymerase chain reaction kit (QuantiTect Reverse Transcription kit, QIAGEN), and then cDNAs were transferred to qRT using TaqMan probe (Applied Biosystems) and LightCycler480 master mix (Roche). -PCR (Roche, light cycler480) was performed. The expression levels of all genes were normalized to GAPDH. The probe used (mRNA qRT-PCR TaqMan probe) is shown in Table 1 below, the qRT-PCR reaction solution composition is shown in Table 2 below, and the qRT-PCR performance conditions are shown in Table 3 below. In Table 2 below, the content of DNase/Rnase free water (Roche) and cDNA was adjusted within the stated range for each gene to be amplified, and the total volume of the reaction solution was 20 μl. In Table 3 below, the reaction temperature is largely divided into three ranges of 95°C, Tm°C and 40°C, but Tm°C is set differently to 60°C for amplification and 72°C for dissolution. Denaturation, amplification, dissolution, and final reaction were carried out in the order of the above-described reaction temperature at the time and number of cycles shown in Table 3 below.

구분division 프로브
(Probe)
Probe
(Probe)
유전자ID
(Gene ID)
Gene ID
(Gene ID)
카달로그 번호
(Catalog Number)
Catalog number
(Catalog Number)
참고
(Reference)
Reference
(Reference)
대조군
(Loading control)
Control
(Loading control)
hGAPDHhGAPDH 25972597 #4331182#4331182 Hs02786624_g1Hs02786624_g1
간특이적유전자1:
hepatic phenotypes
(Hepatocyte)
Liver specific gene 1:
hepatic phenotypes
(Hepatocyte)
hAlbhAlb 213213 #4331182#4331182 Hs00910225_m1Hs00910225_m1
간특이적유전자2:
hepatic phenotypes
Liver specific gene 2:
hepatic phenotypes
C/EBPβC/EBPβ 10511051 #4331182#4331182 Hs002709237_s1Hs002709237_s1
간특이적유전자3:
hepatic phenotypes
(Hepatocyte precursor)
Liver specific gene 3:
hepatic phenotypes
(Hepatocyte precursor)
hHNF4αhHNF4α 31723172 #4331182#4331182 Hs00230853_m1Hs00230853_m1
간엽성마커
(Mesenchymal marker)
Mesenchymal marker
(Mesenchymal marker)
hSnail1hSnail1 66156615 #4331182#4331182 Hs00195591_m1Hs00195591_m1
간엽성마커
(Mesenchymal marker)
Mesenchymal marker
(Mesenchymal marker)
hEZH2hEZH2 21462146 #4331182#4331182 Hs00544830_m1Hs00544830_m1
간엽성마커(Mesenchymal marker)Mesenchymal marker hCDH2hCDH2 10001000 #4331182#4331182 Hs00983056_m1Hs00983056_m1

PCR 반응용액PCR reaction solution 용적volume LightCycler®480 Probes Master 2xLightCycler®480 Probes Master 2x 10㎕10µl Taqman mRNA Assays (20x)Taqman mRNA Assays (20x) 1 ㎕1 μl DNase/Rnase free water (Roche)DNase/Rnase free water (Roche) 5~7 ㎕5~7 µl cDNA cDNA 2~4 ㎕2~4 μl 총량Total amount 20 ㎕20 μl

95 ℃95 Tm ℃Tm ℃ 40 ℃40 사이클cycle 변성denaturalization 10분10 minutes -- -- 1One 증폭Amplification 10 초10 seconds 30 초 (60 ℃)30 seconds (60 ℃) -- 5555 용해Dissolution -- 1 초 (72 ℃)1 second (72 ℃) -- 1One 최종final -- -- 30 초30 seconds 1One

miRNA 발현 분석을 위하여 10 ng의 RNA를 TaqMan MicroRNA Reverse Transcription kit(Applied Biosystems)를 이용하여 ‘TaqMan Micro Assays’프로토콜에 따라 역전사하였다. cDNAs를 TaqMan 프로브(Applied Biosystems)와 LightCycler480 master mix (Roche)를 사용하여 qRT-PCR (Roche, light cycler480)을 수행하였다. 대조 유전자로는 U6 small nuclear RNA를 사용하였고, miRNA의 CT 값을 U6 small nuclear RNA의 CT 값으로 나눈 비율로 표현하였다. 사용한 프로브(mRNA qRT-PCR TaqMan probe)는 하기 표 4에, qRT-PCR 반응용액 조성은 하기 표 5에, qRT-PCR 수행조건은 하기 표 6에 나타냈다. 하기 표 6의 해석은 상기 표 3과 동일하다.For miRNA expression analysis, 10 ng of RNA was reverse transcribed using the TaqMan MicroRNA Reverse Transcription kit (Applied Biosystems) according to the “TaqMan Micro Assays” protocol. cDNAs were subjected to qRT-PCR (Roche, light cycler480) using TaqMan probe (Applied Biosystems) and LightCycler480 master mix (Roche). U6 small nuclear RNA was used as a control gene, and the CT value of miRNA was expressed as the ratio divided by the CT value of U6 small nuclear RNA. The probe used (mRNA qRT-PCR TaqMan probe) is shown in Table 4 below, the qRT-PCR reaction solution composition is shown in Table 5 below, and the qRT-PCR performance conditions are shown in Table 6 below. The interpretation of Table 6 below is the same as that of Table 3.

구분
(Assay name)
division
(Assay name)
유전자 ID
(Gene ID)
Gene ID
(Gene ID)
카탈로그번호
(Cat.No)
Catalog number
(Cat.No)
miRBase IDmiRBase ID
U6 snRNAU6 snRNA 001973001973 #4427975#4427975 -- hsa-miR-101hsa-miR-101 002253002253 #4427975#4427975 hsa-miR-101-3phsa-miR-101-3p

PCR 반응용액PCR reaction solution 용적volume LightCycler®480 Probes Master 2xLightCycler®480 Probes Master 2x 10㎕10µl Taqman MicroRNA Assays (20x)Taqman MicroRNA Assays (20x) 1 ㎕1 μl DNase/Rnase free water (Roche)DNase/Rnase free water (Roche) 7 ㎕7 μl cDNA cDNA 2 ㎕2 μl 총량Total amount 20 ㎕20 μl

95 ℃95 Tm ℃Tm ℃ 40 ℃40 사이클cycle 변성denaturalization 10분10 minutes -- -- 1One 증폭Amplification 15 초15 seconds 60 초 (60 ℃)60 seconds (60 ℃) -- 4040 최종final -- -- 30초30 seconds 1One

각 실험군별 NGS 분석결과를 이용하여 간세포로 분화된 후 증가된 miRNA 중 간 섬유화의 단계가 진행됨에 따라 발현이 감소되는 miRNA를 확인하였으며, 이 중에서 도 2(A)에 나타낸 바와 같이 간 세포 분화 유도에 따른 증가 fold change가 2배 이상인 miR-101-3p를 확인하였다. 도 2(B)에서, 좌측부터 순서대로 간 질환이 없는 정상인으로부터 얻은 간세포(hepatocyte), 간세포로 분화시킨 hBM-MSCs(hp BM-MSC), 1단계의 간 섬유화 질환자로부터 얻은 간조직(Fibrosis1) 및 3단계의 간 섬유화 질환자로부터 얻은 간조직(Fibrosis3)의 miR-101-3p 발현을 나타낸 것이다. 도 2(B)를 참조하면, miR-101-3p는 정상 간세포 및 분화된 간세포에서 높은 수준으로 발현되되, 섬유화가 진행된 간세포에서는 그 발현이 저감되는 것을 확인할 수 있다.Using the NGS analysis results for each experimental group, it was confirmed that among the increased miRNAs after they were differentiated into hepatocytes, miRNAs whose expression decreased as the stage of liver fibrosis progressed, among which, as shown in FIG. 2(A), inducing liver cell differentiation. It was confirmed that miR-101-3p increased fold change by more than 2 times. In Fig. 2(B), hepatocytes obtained from a normal person without liver disease in order from the left, hBM-MSCs differentiated into hepatocytes (hp BM-MSC), liver tissue obtained from a patient with liver fibrosis disease in stage 1 (Fibrosis1) And miR-101-3p expression in liver tissue (Fibrosis3) obtained from a patient with hepatic fibrosis in stage 3. Referring to FIG. 2(B), it can be seen that miR-101-3p is expressed at a high level in normal hepatocytes and differentiated hepatocytes, but its expression is reduced in hepatocytes undergoing fibrosis.

중간엽줄기세포의 간세포로의 분화유도시 시간 흐름에 따른 miR-101-3p 발현량을 확인하기 위하여, 전술한 것과 같은 방법으로 골수유래 중간엽줄기세포를 간세포로 분화 유도하면서 1주일 단위로 발현량을 확인하였다. miR-101-3p의 발현량을 확인하는 동시에, 간에서 특이적으로 발현되는 유전자(liver-specific genes) 및 간엽성 마커(mesenchymal markers)의 발현량도 함께 확인하고 그 결과를 도 3에 나타냈다. 도 3에서, 각 miRNA, 유전자 및 마커의 발현량은 분화 유도 전의 골수유래 중간엽줄기세포에서의 발현량을 기준으로 하여 이후 시간의 흐름에 따른 상대적인 발현량으로 나타냈다.In order to confirm the expression level of miR-101-3p over time when inducing differentiation of mesenchymal stem cells into hepatocytes, bone marrow-derived mesenchymal stem cells are expressed every week while inducing differentiation into hepatocytes in the same manner as described above. The amount was confirmed. While confirming the expression level of miR-101-3p, the expression levels of genes specifically expressed in the liver (liver-specific genes) and mesenchymal markers were also confirmed, and the results are shown in FIG. 3. In FIG. 3, the expression levels of each miRNA, gene, and marker were expressed as relative expression levels over time after that based on the expression levels in bone marrow-derived mesenchymal stem cells before induction of differentiation.

도 3(A) 및 도 3(B)를 참조하면, 간세포로의 분화유도 중 간 특이적 유전자의 발현은 증가하고, 간엽성 마커의 발현은 감소된 것을 확인할 수 있다. 도 3(C)를 참조하면, 간세포로의 분화유도 중 miR-101-3p의 발현량이 3주까지 시간 흐름에 따라 점차적으로 증가하는 것을 확인할 수 있다. 전술한 중간엽줄기세포의 간세포로의 분화에 이용한 방법을 적용하여 분화시키는 경우, 통상적으로 3주간의 기간동안 유도하여야 분화된 간세포를 얻을 수 있는 것으로 여겨지는 것을 고려하면, miR-101-3p는 간세포로의 분화와 유의미한 관계가 있는 간 특이적 뉴클레오타이드 중합체인 것으로 여겨질 수 있다.Referring to FIGS. 3(A) and 3(B), it can be seen that the expression of liver-specific genes increased and the expression of mesenchymal markers decreased during induction of differentiation into hepatocytes. Referring to FIG. 3(C), it can be seen that the expression level of miR-101-3p gradually increases with the passage of time up to 3 weeks during the induction of differentiation into hepatocytes. In the case of differentiation by applying the method used for differentiation of mesenchymal stem cells into hepatocytes described above, considering that it is considered that differentiated hepatocytes can be obtained only after induction for a period of 3 weeks, miR-101-3p is It can be considered to be a liver-specific nucleotide polymer that has a significant relationship with differentiation into hepatocytes.

<miR-101-3p에 의한 간세포로의 분화유도 및 촉진효과 확인><Confirmation of the effect of inducing and promoting differentiation into hepatocytes by miR-101-3p>

miR-101-3p가 중간엽줄기세포의 간세포로의 분화에 영향을 미치는지 알아보기 위해, 인간 골수유래 중간엽줄기세포에 miR-101-3p를 과발현시켜 확인하였다. miR-101-3p 과발현은 형질전환시켜 수행하고, 과발현 여부를 먼저 정량적 실시간 PCR(Quantitative real-time PCR; qRT-PCR)을 통해 정량화하여 확인하였다. 형질전환은 lipofectamine RNAiMAX를 이용하여 antibiotics가 포함되지 않은 serum free medium에서 트랜스펙션(transfection)하여 수행하였다. 인간 miRNA 101-3p에 대한 mimics(GenePharma, Cat. No. B02003) 그리고 GMR-miR microRNA mimics double-stranded negative control(GenePharma, Cat. No. B04002)은 바이오닉스 회사로부터 구입하여 사용하였다. 형질전환시키지 않은 골수유래 중간엽줄기세포(BM-MSC), 대조군으로 mimics negative control 및 miR-101-3p로 형질전환시킨 골수유래 중간엽줄기세포(miR-101-3p mimic)에 대하여 각각 TRIzol 시약(Invitrogen)을 사용하여 총 RNA를 분리하였다. 이후, 다음 조건을 사용한 PCR에 의해 cDNA를 증폭하여 각 군별로 miR-101-3p의 상대적인 발현량을 확인하였다. 10ng의 RNA를 TaqMan MicroRNA Reverse Transcription kit(Applied Biosystems)를 이용하여 ‘TaqMan Micro Assays’ 프로토콜에 따라 역전사하였다. cDNAs를 TaqMan 프로브(Applied Biosystems)와 LightCycler480 master mix (Roche)를 사용하여 qRT-PCR(Roche, light cycler480)을 수행하였다. 대조 유전자로는 U6 small nuclear RNA를 사용하였고, miRNA의 CT 값을 U6 small nuclear RNA의 CT 값으로 나눈 비율로 표현하였다. 사용한 프로브와 qRT-PCR 조건은 상기 표 4 내지 6에 기재된 것과 동일하게 하여 수행하였다.To find out whether miR-101-3p affects the differentiation of mesenchymal stem cells into hepatocytes, it was confirmed by overexpressing miR-101-3p in human bone marrow-derived mesenchymal stem cells. miR-101-3p overexpression was performed by transformation, and overexpression was first quantified and confirmed through quantitative real-time PCR (qRT-PCR). Transformation was performed by transfection in a serum free medium containing no antibiotics using lipofectamine RNAiMAX. Mimics for human miRNA 101-3p (GenePharma, Cat. No. B02003) and GMR-miR microRNA mimics double-stranded negative control (GenePharma, Cat. No. B04002) were purchased and used from Bionics. TRIzol reagent for untransformed bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSC), mimics negative control as a control, and bone marrow-derived mesenchymal stem cells transformed with miR-101-3p (miR-101-3p mimic), respectively. (Invitrogen) was used to isolate total RNA. Thereafter, cDNA was amplified by PCR using the following conditions to confirm the relative expression level of miR-101-3p for each group. 10 ng of RNA was reverse transcribed using the TaqMan MicroRNA Reverse Transcription kit (Applied Biosystems) according to the “TaqMan Micro Assays” protocol. cDNAs were subjected to qRT-PCR (Roche, light cycler480) using TaqMan probe (Applied Biosystems) and LightCycler480 master mix (Roche). U6 small nuclear RNA was used as a control gene, and the CT value of miRNA was expressed as the ratio divided by the CT value of U6 small nuclear RNA. The probes used and the qRT-PCR conditions were carried out in the same manner as described in Tables 4 to 6.

qRT-PCR을 이용한 정량 결과는 도 4(B)에 나타냈다. 도 4(B)를 참조하면, miR-101-3p로 형질전환시킨 중간엽줄기세포 실험군(miR-101-3p mimic)에서 miR-101-3p가 과발현되는 것을 확인할 수 있다.Quantification results using qRT-PCR are shown in Fig. 4(B). Referring to FIG. 4(B), it can be seen that miR-101-3p is overexpressed in an experimental group of mesenchymal stem cells transformed with miR-101-3p (miR-101-3p mimic).

miR-101-3p 과발현 중간엽줄기세포를 serum free 배지에서 배양시키면서 형태학적 모습을 관찰하고 간세포 분화 마커의 발현량을 확인하면서 중간엽줄기세포에서 간세포로의 분화 정도를 확인하였다. 분화유도시키지 않은 골수유래 중간엽줄기세포(BM-MSC), mimics NC 골수유래 중간엽 줄기세포(mimic NC) 및 miR-101-3p 과발현 골수유래 중간엽줄기세포(miR-101-3p mimic)를 serum free 배지에서 7일간 배양시킨 후 형상변화 및 마커 발현량 변화를 통해 분화 정도를 확인하였으며, 배양시킨 세포의 형상을 광학현미경으로 확인한 결과는 도 4(A)에 나타냈다. While culturing miR-101-3p overexpressing mesenchymal stem cells in a serum free medium, the morphological appearance was observed, and the degree of differentiation from mesenchymal stem cells to hepatocytes was confirmed while confirming the expression level of hepatocyte differentiation markers. Bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSC), mimics NC bone marrow-derived mesenchymal stem cells (mimic NC) and miR-101-3p overexpressing bone marrow-derived mesenchymal stem cells (miR-101-3p mimic) were After culturing in a serum free medium for 7 days, the degree of differentiation was confirmed through a change in shape and a change in the expression level of a marker, and the result of confirming the shape of the cultured cells with an optical microscope is shown in FIG. 4(A).

도 4(A)에서, 좌측부터 순서대로 분화유도시키지 않은 골수유래 중간엽줄기세포(BM-MSC), mimics NC 골수유래 중간엽 줄기세포(mimic NC) 및 miR-101-3p 과발현 골수유래 중간엽줄기세포(miR-101-3p mimic)를 serum free 배지에서 7일간 배양시킨 세포의 모습을 확인한 것이다. 도 4(A)를 참조하면, 7일간 배양시킨 miR-101-3p 과발현 중간엽줄기세포에서 형태학적 변화를 수반하는 분화가 이루어지는 것을 확인할 수 있다.In Fig. 4(A), bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSC), mimics NC bone marrow-derived mesenchymal stem cells (mimic NC), and miR-101-3p overexpression bone marrow-derived mesenchymal stem cells that were not induce differentiation in order from the left. Stem cells (miR-101-3p mimic) were cultured in serum-free medium for 7 days. Referring to FIG. 4(A), it can be seen that differentiation accompanied by a morphological change occurs in miR-101-3p overexpressing mesenchymal stem cells cultured for 7 days.

간세포 분화 유전자 및 간엽성 마커의 발현량은 qRT-PCR을 이용해 확인하였다. 간세포 분화 마커인 ALB(albumin), HNF4α(Hepatocyte nuclear factor 4 alpha), HGF(hepatocyte growth factor) 및 CEBPB(CCAAT/enhancer binding protein beta)의 발현량과 간엽성 마커인 SNAI1(snail family transcriptional repressor 1)의 발현량을 각각 비교하고 그 결과를 도 4(C) 및 도 4(D)에 나타냈다. qRT-PCR시 반응용액 조성 및 수행조건은 상기 표 2 및 3과 동일한 조건으로 하였고, 사용한 프로브(mRNA qRT-PCR TaqMan probe)는 하기 표 7에 나타냈다.The expression levels of hepatocyte differentiation genes and mesenchymal markers were confirmed using qRT-PCR. The expression levels of hepatocyte differentiation markers ALB (albumin), HNF4α (Hepatocyte nuclear factor 4 alpha), HGF (hepatocyte growth factor) and CEBPB (CCAAT/enhancer binding protein beta) and mesenchymal marker SNAI1 (snail family transcriptional repressor 1) The expression levels were compared, and the results are shown in Figs. 4(C) and 4(D). During qRT-PCR, the reaction solution composition and performance conditions were the same as those in Tables 2 and 3, and the probes used (mRNA qRT-PCR TaqMan probe) are shown in Table 7 below.

구분division 프로브
(Probe)
Probe
(Probe)
유전자 ID
(Gene ID)
Gene ID
(Gene ID)
카탈로그 번호
(Catalog Number)
Catalog number
(Catalog Number)
참조
(Reference)
Reference
(Reference)
대조군(Loading control)Control (Loading control) hGAPDHhGAPDH 25972597 #4331182#4331182 Hs02786624_g1Hs02786624_g1 간세포분화유전자1:
hepatic phenotypes
(Hepatocyte)
Hepatocyte differentiation gene 1:
hepatic phenotypes
(Hepatocyte)
hAlbhAlb 213213 #4331182#4331182 Hs00910225_m1Hs00910225_m1
간세포분화유전자2:
hepatic phenotypes
(Hepatocyte precursor)
Hepatocyte differentiation gene 2:
hepatic phenotypes
(Hepatocyte precursor)
hHNF4αhHNF4α 31723172 #4331182#4331182 Hs00230853_m1Hs00230853_m1
간세포분화유전자3:
hepatic phenotypes
Hepatocyte differentiation gene 3:
hepatic phenotypes
hHGFhHGF 30823082 #4331182#4331182 Hs00300159_m1Hs00300159_m1
간세포분화유전자4:
hepatic phenotypes
Hepatocyte differentiation gene 4:
hepatic phenotypes
C/EBPβC/EBPβ 10511051 #4331182#4331182 Hs002709237_s1Hs002709237_s1
간엽성 마커(Mesenchymal marker)Mesenchymal marker hSnail1hSnail1 66156615 #4331182#4331182 Hs00195591_m1Hs00195591_m1

도 4(C) 및 도 4(D)를 참조하면, miR-101-3p 과발현 중간엽줄기세포(miR-101-3p)는 간세포 분화 유도에 필요한 다른 사이토카인의 첨가나 전술한 2단계 분화유도 방법에 따른 배지의 교체 없이도 7일만에 간세포 분화 특이적 유전자의 발현이 현저하게 증가하고 간엽성 마커의 발현이 감소되는 것으로 나타나, 기능적인 성숙 간세포로 분화되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 간세포로의 분화에 필요한 배양기간이 21일에서 7일로 현저히 감소하는 것을 확인할 수 있다. 이로 미루어 보면, miR-101-3p가 간세포로의 분화를 유도할 수 있을 뿐 아니라, 분화에 소요되는 시간을 단축시켜 분화를 촉진할 수 있는 것을 확인할 수 있다. 4(C) and 4(D), miR-101-3p overexpressing mesenchymal stem cells (miR-101-3p) are added with other cytokines necessary for inducing differentiation of hepatocytes or the above-described two-step differentiation induction. Even without changing the medium according to the method, the expression of the hepatocyte differentiation-specific gene remarkably increased and the expression of the mesenchymal marker decreased within 7 days, confirming that the differentiation into functional mature hepatocytes. In addition, it can be seen that the culture period required for differentiation into hepatocytes is significantly reduced from 21 days to 7 days. From this, it can be seen that miR-101-3p can not only induce differentiation into hepatocytes, but also shorten the time required for differentiation to promote differentiation.

인간 중간엽줄기세포의 간세포로의 분화시에 miR-101-3p를 이용함으로써, 종래기술에 비해 간편한 방법으로 짧은 시간내 간세포를 수득할 수 있는 것을 확인하였다. 줄기세포를 증식시켜 세포치료제로 사용하지 않고 그를 in vitro상에서 유사 간세포로 분화 유도하여 치료가 수행되는 경우, miR-101-3p를 이용하여 분화 유도하면 간세포로 분화시키기 위하여 필요한 분화유도 수행단계의 복잡성이 저감되므로 분화 유도 단계 수행 중 세포의 오염 확률 또한 저감시킬 수 있다. 이를 통하여, 분화유도시 소요되는 기간을 단축시키고 비용을 절감시키면서도 수득 안정성을 향상시킬 수 있다.It was confirmed that by using miR-101-3p when differentiating human mesenchymal stem cells into hepatocytes, hepatocytes can be obtained in a short time by a simple method compared to the prior art. If stem cells are not used as a cell therapy agent and are treated by inducing differentiation into similar hepatocytes in vitro, the complexity of the differentiation induction steps necessary to differentiate into hepatocytes when inducing differentiation using miR-101-3p Because this is reduced, the probability of cell contamination during the differentiation induction step can also be reduced. Through this, it is possible to shorten the period required for induction of differentiation and improve the stability of obtaining while reducing the cost.

<miR-101-3p에 의한 간 섬유화 억제 효과 확인><Confirmation of the effect of miR-101-3p on inhibiting liver fibrosis>

간 섬유화 조건하에 miR-101-3p의 발현에 변화가 있는지 확인하였다. 간 섬유화에 대한 발현확인을 위해, 인간 유래 간성상세포 LX2 (Sigma-Aldrich)를 10% 우태아혈청(fetal bovine serum, FBS; Gibco), 1% 항생제(Antibiotic antimycotic, Gibco)로 보충된 DMEM-HG 배지(Dulbecco’s modified Eagle medium High Glucose, Hyclone)에서 37℃ 조건의 5% CO2인큐베이터에서 배양시켜 준비하였다. LX2 세포를 serum free 배지에서 24h 배양한 뒤, TGF-β1를 2.5 ng/㎖ 함량으로 첨가하여 처리하고 24시간 배양하여 LX2의 활성화를 유도하였다. 활성화 전후의 LX2에서 섬유화를 확인하기 위한 마커로 α-SMA(alpha smooth muscle actin) 및 COL1α1 (Collagen Type Ⅰ Alpha 1)을 선택하여 miR-101-3p와 함께 발현을 확인하였다. 발현은 qRT-PCR을 수행하여 확인하고 그 결과를 도 5에 나타냈다. qRT-PCR시 반응용액 조성 및 수행조건은 상기 표 2 및 3과 동일한 조건으로 하였고, 사용한 프로브(mRNA qRT-PCR TaqMan probe)는 하기 표 8에 나타냈다.It was confirmed whether there was any change in the expression of miR-101-3p under liver fibrosis conditions. To confirm the expression of liver fibrosis, human-derived hepatic stellate cells LX2 (Sigma-Aldrich) were added to DMEM- supplemented with 10% fetal bovine serum (FBS; Gibco) and 1% antibiotic (Antibiotic antimycotic, Gibco). HG medium (Dulbecco's modified Eagle medium High Glucose, Hyclone) was prepared by culturing in a 5% CO 2 incubator at 37°C. LX2 cells were cultured in serum free medium for 24 hours, treated with TGF-β1 at a content of 2.5 ng/ml, and cultured for 24 hours to induce LX2 activation. Alpha smooth muscle actin (α-SMA) and COL1α1 (Collagen Type I Alpha 1) were selected as markers for confirming fibrosis in LX2 before and after activation, and expression together with miR-101-3p was confirmed. Expression was confirmed by performing qRT-PCR, and the results are shown in FIG. 5. During qRT-PCR, the reaction solution composition and performance conditions were the same as those in Tables 2 and 3, and the probes used (mRNA qRT-PCR TaqMan probe) are shown in Table 8 below.

구분division 프로브
(Probe)
Probe
(Probe)
유전자 ID
(Gene ID)
Gene ID
(Gene ID)
카탈로그 번호
(Catalog Number)
Catalog number
(Catalog Number)
참조
(Reference)
Reference
(Reference)
대조군(Loading control)Control (Loading control) hGAPDHhGAPDH 25972597 #4331182#4331182 Hs02786624_g1Hs02786624_g1 섬유화 마커
(fibrosis marker)
Fibrosis marker
(fibrosis marker)
hα-SMAhα-SMA 5959 #4331182#4331182 Hs00426835_g1Hs00426835_g1
섬유화 마커(fibrosis marker)Fibrosis marker hCol1α1hCol1α1 12771277 #4331182#4331182 Hs00164004_m1Hs00164004_m1

도 5(A)를 참조하면, LX2가 TGF-β1 첨가에 의하여 활성화된 것을 확인할 수 있으며, 도 5(B)를 참조하면, 활성화된 간성상세포에서는 miR-101-3p 발현이 저하되는 것으로 나타났다.Referring to FIG. 5(A), it can be seen that LX2 was activated by the addition of TGF-β1, and referring to FIG. 5(B), it was found that miR-101-3p expression was decreased in the activated hepatic stellate cells. .

miR-101-3p가 간 섬유화에 미치는 효과를 확인하기 위하여 LX2 세포에서 miR-101-3p를 과발현시킨 후 전술한 것과 동일한 조건으로 TGF-β1를 처리 후 배양하여 LX2의 활성화를 유도하였다. 대조군으로 과발현 및 활성화시키지 않은 LX2(con)와 과발현시키지 않고 활성화만 유도한 LX2(TGF-β1)를 각각 준비하였다. In order to confirm the effect of miR-101-3p on liver fibrosis, miR-101-3p was overexpressed in LX2 cells, treated with TGF-β1 under the same conditions as described above, and cultured to induce LX2 activation. As controls, LX2 (con) that was not overexpressed and activated and LX2 (TGF-β1) that only induced activation without overexpressing were prepared, respectively.

각 실험군 및 대조군에 대하여, PCR에 의해 cDNA를 증폭하여 각 군별로 miR-101-3p의 상대적인 발현량을 확인하였다. 또한, α-SMA, COL1α1, TGF-β1, EZH2(Enhancer Of Zeste 2 Polycomb Repressive Complex 2 Subunit), ZEB1(Zinc Finger E-Box Binding Homeobox 1), MCL-1(Myeloid cell leukemia 1) 및 HGF(Hepatocyte Growth Factor)의 발현량을 qRT-PCR을 통해 확인하였다. qRT-PCR은 전술한 것과 같은 조건으로 수행하여 그 결과를 도 6에 나타냈다. 사용한 프로브(mRNA qRT-PCR TaqMan probe)는 하기 표 9에 나타냈다.For each experimental group and a control group, cDNA was amplified by PCR to confirm the relative expression level of miR-101-3p for each group. In addition, α-SMA, COL1α1, TGF-β1, EZH2 (Enhancer Of Zeste 2 Polycomb Repressive Complex 2 Subunit), ZEB1 (Zinc Finger E-Box Binding Homeobox 1), MCL-1 (Myeloid cell leukemia 1) and HGF (Hepatocyte Growth Factor) was confirmed through qRT-PCR. qRT-PCR was performed under the same conditions as described above, and the results are shown in FIG. 6. The probe used (mRNA qRT-PCR TaqMan probe) is shown in Table 9 below.

구분division 프로브
(Probe)
Probe
(Probe)
유전자 ID
(Gene ID)
Gene ID
(Gene ID)
카탈로그 번호
(Catalog Number)
Catalog number
(Catalog Number)
참조
(Reference)
Reference
(Reference)
대조군
(Loading control)
Control
(Loading control)
hGAPDHhGAPDH 25972597 #4331182#4331182 Hs02786624_g1Hs02786624_g1
섬유화 마커
(fibrosis marker)
Fibrosis marker
(fibrosis marker)
hα-SMAhα-SMA 5959 #4331182#4331182 Hs00426835_g1Hs00426835_g1
섬유화 마커(fibrosis marker)Fibrosis marker hCol1α1hCol1α1 12771277 #4331182#4331182 Hs00164004_m1Hs00164004_m1 섬유화 마커
(fibrosis marker)
Fibrosis marker
(fibrosis marker)
hTGFβ1hTGFβ1 70407040 #4331182#4331182 Hs00998133_m1Hs00998133_m1
간엽성 마커(Mesenchymal marker)Mesenchymal marker hEZH2hEZH2 21462146 #4331182#4331182 Hs00544830_m1Hs00544830_m1 간엽성 마커(Mesenchymal marker)Mesenchymal marker hZEB1hZEB1 69356935 #4331182#4331182 Hs00232783_m1Hs00232783_m1 세포사 억제제
(apoptosis inhibitor)
Cell death inhibitor
(apoptosis inhibitor)
hMCL1hMCL1 41704170 #4331182#4331182 Hs03043899_m1Hs03043899_m1
항섬유화 마커
(Anti-fibrosis marker)
Antifibrotic marker
(Anti-fibrosis marker)
hHGFhHGF 30823082 #4331182#4331182 Hs00300159_m1Hs00300159_m1

도 6을 참조하면, miR-101-3p로 형질전환시킨 LX2(miR-101-3p, TGF-β1) 실험군에서 miR-101-3p가 과발현되는 것을 확인할 수 있다. 또한, miR-101-3p 과발현시 활성화에 의한 친섬유화, 간엽성 마커 및 apoptosis inhibitor 물질의 발현은 저감되고 항섬유화 및 세포 보호 인자인 HGF 발현은 증가되는 것으로 나타났다. 이를 통해, TGF-β1에 의한 LX2의 활성화가 miR-101-3p에 의해 억제되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 6, it can be seen that miR-101-3p is overexpressed in the LX2 (miR-101-3p, TGF-β1) experimental group transformed with miR-101-3p. In addition, when miR-101-3p was overexpressed, the expression of fibrosis, mesenchymal markers, and apoptosis inhibitors by activation was reduced, and the expression of HGF, an antifibrotic and cytoprotective factor, was increased. Through this, it can be confirmed that the activation of LX2 by TGF-β1 is inhibited by miR-101-3p.

miR-101-3p가 간 섬유화에 미치는 효과를 protein 레벨에서 확인하기 위해 Western blot을 수행하여 다시 확인하였다. 내부표준으로 α-tubulin(sigma-aldrich)을 이용하였고, 발현량을 비교하기 위한 마커로는 α-SMA(sigma-aldrich), CDH2(Cadherin 2m, BD bioscience), EZH2(cell signaling technology), BCL-xL(B-cell lymphoma-extra large, cell signaling technology) 및 PCNA(Proliferating cell nuclear antigen, abcam)를 이용하였다. LX2세포의 배양 및 활성화는 전술한 것과 같은 조건으로 수행하여 준비하고, PRO-PREP 단백질 추출 완충액 (iNtRON Biotechnology)을 이용하여 단백질을 추출하여 각 시료의 동일 양을 10% SDS-PAGE 겔(gel)에서 전기영동 하였다. 전기영동이 끝난 겔의 단백질은 전기 흐름을 통하여 polyvinyldene Fluoride membrane (PVDF, Millipore)으로 이동시키고 상기 PVDF 멤브레인은 5% 탈지분유를 포함하는 TBS/T 버퍼로 1시간 동안 상온에서 블로킹(blocking) 하였다. 블로킹이 끝난 후 상기 단백질들이 이동된 멤브레인은 1차 항체로 4℃에서 밤새도록 반응시켰다. HRP-접합된 2차 항체로 상온에서 1시간 동안 반응시킨 후, EZ-Western Lumi La kit (enhanced chemiluminesecent system, DoGen)와 Las-4000 Plus (Fujifilm corporation)을 이용하여 각 단백질의 발현을 검출하였다. 농도 분석은 Image Gauge 4.0 software로 수행되었다. 발현을 확인한 결과는 도 7에 나타냈다. 도 7에서, 도 7(B)는 도7(A)의 결과를 상대적인 값으로 수치화하여 도시화한 것이다.Western blot was performed to confirm the effect of miR-101-3p on liver fibrosis at the protein level. Α-tubulin (sigma-aldrich) was used as an internal standard, α-SMA (sigma-aldrich), CDH2 (Cadherin 2m, BD bioscience), EZH2 (cell signaling technology), BCL -xL (B-cell lymphoma-extra large, cell signaling technology) and PCNA (Proliferating cell nuclear antigen, abcam) were used. Culture and activation of LX2 cells were prepared by performing the same conditions as described above, and proteins were extracted using PRO-PREP protein extraction buffer (iNtRON Biotechnology), and the same amount of each sample was added to 10% SDS-PAGE gel (gel). Electrophoresis was performed at. The protein of the gel after electrophoresis was transferred to a polyvinyldene Fluoride membrane (PVDF, Millipore) through an electric flow, and the PVDF membrane was blocked at room temperature for 1 hour with a TBS/T buffer containing 5% skim milk powder. After blocking was completed, the membrane to which the proteins were transferred was reacted with the primary antibody overnight at 4°C. After reacting with HRP-conjugated secondary antibody at room temperature for 1 hour, expression of each protein was detected using EZ-Western Lumi La kit (enhanced chemiluminesecent system, DoGen) and Las-4000 Plus (Fujifilm corporation). Concentration analysis was performed with Image Gauge 4.0 software. The results of confirming the expression are shown in FIG. 7. In FIG. 7, FIG. 7(B) is an illustration of the results of FIG. 7(A) being numerically converted into relative values.

도 7을 참조하면, 앞선 qRT-PCR의 결과와 동일하게, miR-101-3p가 과발현된 LX2는 활성화시 섬유화 마커 및 간엽성 마커 및 apoptosis inhibitor의 발현이 저감되는 것으로 나타났다. protein 레벨에서도 TGF-β1에 의한 LX2의 활성화가 miR-101-3p 과발현에 의해 억제되는 것으로 나타나, miR-101-3p이 간성상세포 활성화를 억제하여 섬유화를 억제하는 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.Referring to FIG. 7, it was found that the expression of the fibrotic marker, mesenchymal marker, and apoptosis inhibitor was reduced when LX2 overexpressing miR-101-3p was activated, similar to the results of the previous qRT-PCR. Even at the protein level, it was found that the activation of LX2 by TGF-β1 was inhibited by miR-101-3p overexpression, and it was confirmed that miR-101-3p exhibited an effect of inhibiting fibrosis by inhibiting hepatic stellate cell activation.

<줄기세포 이식으로 인한 치료 효과가 확인된 간 섬유화 모델에서 miR-101-3p의 발현증가 확인><Confirmation of increased expression of miR-101-3p in a liver fibrosis model in which the therapeutic effect of stem cell transplantation was confirmed>

인간 골수유래 중간엽줄기세포(BM-MSCs) 및, 줄기세포 기능을 강화시키는 PRL-1을 과발현시켜 줄기세포 기능이 강화된 인간 골수유래 중간엽줄기세포(BM-MSCPRL-1)를 준비하고 이를 각각 이식한 담관 결찰(bile duct ligation, BDL) 랫트 모델에서 miR-101-3p 와 α-SMA, SNAI1, COL1A, E-cadherin 및 ALB의 발현을 qRT-PCR을 통해 확인하였다.Prepare human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSCs) and human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSC PRL-1 ) with enhanced stem cell function by overexpressing PRL-1 that enhances stem cell function. Expressions of miR-101-3p, α-SMA, SNAI1, COL1A, E-cadherin, and ALB were confirmed by qRT-PCR in each transplanted bile duct ligation (BDL) rat model.

7주령의 웅성 스프라그-도울리 랫트(Orient Bio Inc., Seongnam, Korea)를 공기-조절된 사육시설(an air-conditioned animal facility)에서 유지하였다. 기존에 보고된 방법(M. F. Mahmoud, et al, European Journal of Pharmacology, vol. 742, pp. 118-124, 2014; 및 J. H. Jun, et al., Clinical and Molecular Hepatology, vol. 22, no. 3, pp. 372-381, 2016)에 따라, 75mg/ml 아버틴(Avertin, 2,2,2 트리브로모에탄올, Sigma-Aldrich)을 사용한 전신 마취하에서 총담관(common bile duct)을 결찰하였다. 담관 결찰(bile duct ligation, BDL) 10일 후, BM-MSCs (2×106 cells, 8-10 계대) 또는 BM-MSCPRL-1를 이식군의 꼬리 정맥을 통하여 정맥 주사하였다. BM-MSC 수는 기존의 용량-결정 시험(M. J. Lee et al., Journal of Cellular Biochemistry, vol. 111, no. 6, pp. 1453-1463, 2010; J. Jung, et al., International Journal of Stem Cells, vol. 8, no. 1, pp. 79-89, 2015)에 근거하여 결정하였다. 간조직 및 혈액 샘플은 이식군(Tx)에서는 이식 후 1, 2, 3, 및 5주에 채취하였으며, 비이식군(NTx)에서는 BDL 후 1, 2, 3, 및 5주에 채취하였다. 실험 프로토콜은 차의과학대학교 동물윤리위원회(Institutional Animal Care and Use Committee of CHA University)의 승인을 받았다. 랫트 간조직을 균질화하고 용해하고(lysed), TRIzol 시약(Invitrogen)을 사용하여 총 RNA를 분리하였다. 500 ng의 총 RNA 및 Superscript III 역전사 효소(Invitrogen)를 사용하여 역전사를 수행하였다. 실시간 중합효소연쇄반응(PCR)은 SYBR Green PCR Master Mix(Applied Biosystems, Foster City, CA, USA)를 사용하여 수행하였다. 이후, 다음 조건을 사용한 PCR에 의해 cDNA를 증폭하였다: 95℃에서 5분, 5분 동안 95℃ 및 30분 동안 60℃의 40 사이클. PCR 수행시 이용한 프라이머 서열, 반응액 조성 및 증폭방법은 각각 하기 표 10, 표 11, 및 표 12와 같다. 표 11에서, DEPC는 디에틸피로카보네이트(Diethylpyrocarbonate)를 의미한다. GAPDH를 정상화(normalization)를 위한 내부 컨트롤로서 사용하였으며, 랫트에서의 발현을 확인한 결과를 도 8 및 9에 나타냈다. 도 8에 α-SMA, SNAI1, COL1A, E-cadherin 및 ALB의 발현량을 나타내고, 도 9에 miR-101-3p의 발현량을 나타내었다. 도 8 및 9에서, 대조군(N 또는 con)으로 비BDL 정상 랫트로부터 얻은 시료를 사용하였다.Seven-week-old male Sprague-Dawley rats (Orient Bio Inc., Seongnam, Korea) were maintained in an air-conditioned animal facility. Previously reported methods (MF Mahmoud, et al, European Journal of Pharmacology, vol. 742, pp. 118-124, 2014; and JH Jun, et al., Clinical and Molecular Hepatology, vol. 22, no. 3, pp.372-381, 2016), the common bile duct was ligated under general anesthesia using 75 mg/ml avertin (Avertin, 2,2,2 tribromoethanol, Sigma-Aldrich). After 10 days of bile duct ligation (BDL), BM-MSCs (2×10 6 cells, passages 8-10) or BM-MSC PRL-1 were injected intravenously through the tail vein of the transplant group. The number of BM-MSCs is determined by conventional dose-determining tests (MJ Lee et al., Journal of Cellular Biochemistry, vol. 111, no. 6, pp. 1453-1463, 2010; J. Jung, et al., International Journal of Stem Cells, vol. 8, no. 1, pp. 79-89, 2015). Liver tissue and blood samples were collected at 1, 2, 3, and 5 weeks after transplantation in the transplant group (Tx), and at 1, 2, 3, and 5 weeks after BDL in the non-transplant group (NTx). The experimental protocol was approved by the Institutional Animal Care and Use Committee of CHA University. Rat liver tissue was homogenized and lysed, and total RNA was isolated using TRIzol reagent (Invitrogen). Reverse transcription was performed using 500 ng of total RNA and Superscript III reverse transcriptase (Invitrogen). Real-time polymerase chain reaction (PCR) was performed using SYBR Green PCR Master Mix (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA). Thereafter, cDNA was amplified by PCR using the following conditions: 40 cycles at 95°C for 5 minutes, 95°C for 5 minutes and 60°C for 30 minutes. The primer sequence, reaction solution composition, and amplification method used when performing PCR are shown in Tables 10, 11, and 12, respectively. In Table 11, DEPC means diethylpyrocarbonate. GAPDH was used as an internal control for normalization, and the results of confirming the expression in rats are shown in FIGS. 8 and 9. 8 shows the expression levels of α-SMA, SNAI1, COL1A, E-cadherin and ALB, and FIG. 9 shows the expression levels of miR-101-3p. 8 and 9, samples obtained from non-BDL normal rats were used as controls (N or con).

유전자gene 프라이머 구분Primer classification 프라미머 서열(5'-3')Primer sequence (5'-3') 접합온도(℃)Junction temperature(℃) a-SMAa-SMA FF 서열번호 3SEQ ID NO: 3 6060 RR 서열번호 4SEQ ID NO: 4 Snail1Snail1 FF 서열번호 5SEQ ID NO: 5 5555 RR 서열번호 6SEQ ID NO: 6 Collagen type 1Collagen type 1 FF 서열번호 7SEQ ID NO: 7 6060 RR 서열번호 8SEQ ID NO: 8 E-cadherinE-cadherin FF 서열번호 9SEQ ID NO: 9 6060 RR 서열번호 10SEQ ID NO: 10 AlbuminAlbumin FF 서열번호 11SEQ ID NO: 11 5555 RR 서열번호 12SEQ ID NO: 12 GAPDHGAPDH FF 서열번호 13SEQ ID NO: 13 6060 RR 서열번호 14SEQ ID NO: 14

PCR 반응 용액PCR reaction solution 용적volume cDNAcDNA 5 ㎕ 5 μl 정방향 프라이머(Forward primer) Forward primer 0.5 ㎕ 0.5 μl 역방향 프라이머(Reverse primer)Reverse primer 0.5 ㎕0.5 μl 효소(FasStart universal SYBR Green master mix) Enzyme (FasStart universal SYBR Green master mix) 12.5 ㎕12.5 μl DEPC-처리된 물(DEPC-treated water)*DEPC-treated water* 6.5 ㎕ 6.5 μl 총량 Total amount 25 ㎕25 μl

95 ℃ 95 Tm ℃Tm ℃ 20 ℃20 사이클cycle 변성denaturalization 10 분10 minutes 1One 증폭 Amplification 10 초 10 seconds 30 초 (55 ℃) 30 seconds (55 ℃) 4040 용해Dissolution 1 초 (60-94 ℃)(melt curve 65-95℃, increasing 1℃) 1 second (60-94 ℃)(melt curve 65-95℃, increasing 1℃) 1One 최종final 1분1 minute 1One

본 발명에 있어서, 모든 시험은 2회 또는 3회 수행하였으며, 데이터는 평균±표준편차로 나타내었다. 그룹 간의 비교를 위하여 Student's t-tests를 수행하였으며, P<0.05를 유의수준으로 다중 비교(multiple comparison)로 측정하였다. 통계 분석은 PASW version 22.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 사용하여 수행하였다.In the present invention, all tests were performed twice or three times, and the data are expressed as mean ± standard deviation. For comparison between groups, Student's t-tests were performed, and P<0.05 was measured by multiple comparison as a significance level. Statistical analysis was performed using PASW version 22.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA).

도 8을 참조하면, 줄기세포가 이식된 실험군에서 섬유화 관련 유전자 및 간엽성 마커의 발현이 감소하고 간 기능 관련 마커의 발현이 증가하며, PRL-1 과발현 줄기세포가 이식된 실험군에서 이러한 효과가 더욱 증진되는 것으로 나타났다. 이를 통하여, 줄기세포의 이식이 간 섬유화의 치료에 효과를 나타내며, PRL-1이 과발현되는 경우 향상된 치료효과를 나타내는 것을 확인할 수 있다.8, the expression of fibrosis-related genes and mesenchymal markers decreased, the expression of liver function-related markers was increased in the experimental group in which stem cells were transplanted, and these effects were more pronounced in the experimental group in which PRL-1 overexpressing stem cells were transplanted. It has been shown to be enhanced. Through this, it can be seen that the transplantation of stem cells shows an effect on the treatment of liver fibrosis, and when PRL-1 is overexpressed, an improved therapeutic effect is shown.

도 9를 참조하면, 줄기세포가 이식된 실험군에서 이식 후 2, 3 주에 miR-101-3p의 발현이 증가되며, PRL-1에 의하여 기능이 강화된 줄기세포가 이식된 실험군에서 miR-101-3p의 발현이 더 유의미하게 증가되는 것으로 나타났다. 이를 통하여 줄기세포를 활용하는 간질환 치료를 포함하여 간 섬유화 치료효과를 예측할 수 있는 치료효과 모니터링 바이오마커로 miR-101-3p이 적용되기 적합한 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 9, the expression of miR-101-3p was increased 2 and 3 weeks after transplantation in the experimental group in which stem cells were transplanted, and miR-101 in the experimental group in which stem cells enhanced by PRL-1 were transplanted. It was found that the expression of -3p was significantly increased. Through this, it can be confirmed that miR-101-3p is suitable to be applied as a therapeutic effect monitoring biomarker capable of predicting the effect of liver fibrosis treatment, including the treatment of liver diseases using stem cells.

<110> THE CATHOLIC UNIVERSITY OF KOREA INDUSTRY-ACADEMIC COOPERATION FOUNDATION <120> COMPOSITION USING MIRNA-101 FOR DIFFERNTIATION OF MESENCHYMAL STEM CELL INTO HEPATOCYTE-LIKE CELL AND COMPOSITION USING MIRNA-101 FOR DIAGNOSIS, PREVENTION OR TREATMENT OF HEPATIC FIBROSIS <130> NP-2020-0068 <160> 14 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 21 <212> RNA <213> Homo sapiens <400> 1 uacaguacug ugauaacuga a 21 <210> 2 <211> 75 <212> RNA <213> Homo sapiens <400> 2 ugcccuggcu caguuaucac agugcugaug cugucuauuc uaaagguaca guacugugau 60 aacugaagga uggca 75 <210> 3 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> a-SMA F primer <400> 3 aactggtatt gtgctggact ctg 23 <210> 4 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> a-SMA R primer <400> 4 ctcagcagta gtcacgaagg aata 24 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Snail1 F primer <400> 5 gaagcccaac tatagcgagc 20 <210> 6 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Snail1 R primer <400> 6 agagtcccag atgagggtg 19 <210> 7 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Collagen type 1 F primer <400> 7 catgttcagc tttgtggacc t 21 <210> 8 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Collagen type 1 R primer <400> 8 gcagctgact tcagggatgt 20 <210> 9 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> E-cadherin F primer <400> 9 ccaccagatg acgatacccg 20 <210> 10 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> E-cadherin R primer <400> 10 gaatcacttc cgtctggca 19 <210> 11 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Albumin F primer <400> 11 cttcaagcct gggcagtag 19 <210> 12 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Albumin R primer <400> 12 gcactggctt atcacagcaa 20 <210> 13 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GAPDH F primer <400> 13 tccctcaaga ttgtcagcaa 20 <210> 14 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GAPDH R primer <400> 14 agatccacaa cggatacatt 20 <110> THE CATHOLIC UNIVERSITY OF KOREA INDUSTRY-ACADEMIC COOPERATION FOUNDATION <120> COMPOSITION USING MIRNA-101 FOR DIFFERNTIATION OF MESENCHYMAL STEM CELL INTO HEPATOCYTE-LIKE CELL AND COMPOSITION USING MIRNA-101 FOR DIAGNOSIS, PREVENTION OR TREATMENT OF HEPATIC FIBROSIS <130> NP-2020-0068 <160> 14 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 21 <212> RNA <213> Homo sapiens <400> 1 uacaguacug ugauaacuga a 21 <210> 2 <211> 75 <212> RNA <213> Homo sapiens <400> 2 ugcccuggcu caguuaucac agugcugaug cugucuauuc uaaagguaca guacugugau 60 aacugaagga uggca 75 <210> 3 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> a-SMA F primer <400> 3 aactggtatt gtgctggact ctg 23 <210> 4 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> a-SMA R primer <400> 4 ctcagcagta gtcacgaagg aata 24 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Snail1 F primer <400> 5 gaagcccaac tatagcgagc 20 <210> 6 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Snail1 R primer <400> 6 agagtcccag atgagggtg 19 <210> 7 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Collagen type 1 F primer <400> 7 catgttcagc tttgtggacc t 21 <210> 8 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Collagen type 1 R primer <400> 8 gcagctgact tcagggatgt 20 <210> 9 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> E-cadherin F primer <400> 9 ccaccagatg acgatacccg 20 <210> 10 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> E-cadherin R primer <400> 10 gaatcacttc cgtctggca 19 <210> 11 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Albumin F primer <400> 11 cttcaagcct gggcagtag 19 <210> 12 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Albumin R primer <400> 12 gcactggctt atcacagcaa 20 <210> 13 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GAPDH F primer <400> 13 tccctcaaga ttgtcagcaa 20 <210> 14 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GAPDH R primer <400> 14 agatccacaa cggatacatt 20

Claims (20)

miR-101-3p를 유효성분으로 함유하는 줄기세포에서 간세포로의 분화 유도용 조성물.
A composition for inducing differentiation from stem cells into hepatocytes containing miR-101-3p as an active ingredient.
청구항 1에 있어서,
상기 miR-101-3p는 서열번호 1의 염기 서열로 이루어진, 줄기세포에서 간세포로의 분화 유도용 조성물.
The method according to claim 1,
The miR-101-3p is composed of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, a composition for inducing differentiation from stem cells into hepatocytes.
청구항 1에 있어서,
상기 miR-101-3p는 포스포로사이오에이트(phosphorothiolate) 구조를 적어도 부분적으로 포함하는 형태; RNA 대신 DNA, PNA(peptide nucleic acids) 또는 LNA(locked nucleic acid) 분자로 적어도 부분적으로 치환된 형태; 및 RNA 당의 2'수산화기가 다른 작용기로 치환된 형태로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 형태인, 줄기세포에서 간세포로의 분화 유도용 조성물.
The method according to claim 1,
The miR-101-3p is a form including at least partially a phosphorothiolate structure; DNA, peptide nucleic acids (PNA), or locked nucleic acid (LNA) molecules instead of RNA, at least partially substituted; And at least one form selected from the group consisting of a form in which the 2'hydroxyl group of the RNA sugar is substituted with another functional group, a composition for inducing differentiation from stem cells into hepatocytes.
청구항 1에 있어서,
상기 miR-101-3p는 miRNA 전구체 형태; 성숙 miRNA 형태; 플라스미드 miRNA 전구체 형태; 및 바이러스에 도입된 형태로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 형태인, 줄기세포에서 간세포로의 분화 유도용 조성물.
The method according to claim 1,
The miR-101-3p is a miRNA precursor form; Mature miRNA form; Plasmid miRNA precursor form; And at least one form selected from the group consisting of a form introduced into a virus, a composition for inducing differentiation from stem cells into hepatocytes.
청구항 1에 있어서,
상기 줄기세포는 중간엽줄기세포인, 줄기세포에서 간세포로의 분화 유도용 조성물.
The method according to claim 1,
The stem cells are mesenchymal stem cells, a composition for inducing differentiation from stem cells into hepatocytes.
청구항 5에 있어서,
상기 중간엽줄기세포는 골수에서 유래한 것인, 줄기세포에서 간세포로의 분화 유도용 조성물.
The method of claim 5,
The mesenchymal stem cells are derived from bone marrow, a composition for inducing differentiation from stem cells into hepatocytes.
청구항 1 내지 6항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 인간을 제외한 포유류 또는 시험관내(in vitro)에서 줄기세포에 처리하는 단계를 포함하는, 줄기세포에서 간세포로의 분화 방법.
A method for differentiation from stem cells into hepatocytes comprising the step of treating the composition according to any one of claims 1 to 6 to stem cells in mammals other than humans or in vitro.
청구항 7에 있어서,
상기 처리는 상기 줄기세포를 상기 조성물을 포함하는 배지에서 배양하거나 상기 줄기세포내로 상기 조성물을 도입하여 수행되는, 줄기세포에서 간세포로의 분화 방법.
The method of claim 7,
The treatment is performed by culturing the stem cells in a medium containing the composition or by introducing the composition into the stem cells.
청구항 8에 있어서,
상기 도입에 의해 상기 줄기세포내 miR-101-3p이 과발현되는, 줄기세포에서 간세포로의 분화 방법.
The method of claim 8,
A method for differentiation from stem cells into hepatocytes, wherein miR-101-3p is overexpressed in the stem cells by the introduction.
청구항 1 내지 6항 중 어느 한 항에 따른 줄기세포에서 간세포로의 분화 유도용 조성물 및 중간엽줄기세포를 유효성분으로 함유하는 간 질환의 예방 또는 치료용 조성물.
The composition for inducing differentiation from stem cells into hepatocytes according to any one of claims 1 to 6, and a composition for preventing or treating liver disease, containing mesenchymal stem cells as an active ingredient.
청구항 10에 있어서,
상기 간 질환은 간 섬유화 또는 간경화를 포함하는, 간 질환의 예방 또는 치료용 조성물.
The method of claim 10,
The liver disease is a composition for preventing or treating liver disease, including liver fibrosis or cirrhosis.
청구항 10에 있어서,
단위 투약 앰플 또는 주사제 형태인, 간 질환의 예방 또는 치료용 조성물.
The method of claim 10,
A composition for preventing or treating liver disease, in the form of a unit dosage ampoule or injection.
삭제delete 삭제delete 청구항 11에 있어서,
간성상세포의 활성화를 억제하는, 간 질환의 예방 또는 치료용 조성물.
The method of claim 11,
A composition for preventing or treating liver disease, which inhibits the activation of hepatic stellate cells.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020200043615A 2020-04-09 2020-04-09 Composition using mirna-101 for differntiation of mesenchymal stem cell into hepatocyte-like cell and composition using mirna-101 for diagnosis, prevention or treatment of hepatic fibrosis KR102256680B1 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114452294A (en) * 2022-03-29 2022-05-10 中山大学附属第三医院 Small nucleic acid medicine for treating hepatic fibrosis

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101263760B1 (en) 2010-07-05 2013-05-13 고려대학교 산학협력단 Compositions for treatment of liver disease comprising conditioned medium obtained by culturing hepatocytes differentiated from human embryonic stem cells
KR101671776B1 (en) 2014-03-26 2016-11-02 강원대학교산학협력단 Composition with ASGR1 or jacalin against hepatic fibrosis or hepatic cirrhosis

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101263760B1 (en) 2010-07-05 2013-05-13 고려대학교 산학협력단 Compositions for treatment of liver disease comprising conditioned medium obtained by culturing hepatocytes differentiated from human embryonic stem cells
KR101671776B1 (en) 2014-03-26 2016-11-02 강원대학교산학협력단 Composition with ASGR1 or jacalin against hepatic fibrosis or hepatic cirrhosis

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J. H. Jun, et al., Clinical and Molecular Hepatology, vol. 22, no. 3, pp. 372-381, 2016
J. Jung, et al., International Journal of Stem Cells, vol. 8, no. 1, pp. 79-89, 2015
M. F. Mahmoud, et al, European Journal of Pharmacology, vol. 742, pp. 118-124, 2014
M. J. Lee et al., Journal of Cellular Biochemistry, vol. 111, no. 6, pp. 1453-1463, 2010
Nutrients 2019, 11, 2597; doi:10.3390/nu11112597* *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114452294A (en) * 2022-03-29 2022-05-10 中山大学附属第三医院 Small nucleic acid medicine for treating hepatic fibrosis
CN114452294B (en) * 2022-03-29 2023-12-08 中山大学附属第三医院 Small nucleic acid medicine for treating hepatic fibrosis

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