KR102270850B1 - 관절염 예방 또는 치료용 약학 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 약학적 조성물 및 건강기능식품은 간흡충 추출물을 포함하고 있어, 관절염에 대한 우수한 예방, 치료 또는 개선 효과를 갖는다.
Description
본 발명은 관절염 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것이다.
관절염은 유전, 환경, 호르몬 등 다양한 요인에 의하여 인체 면역체계에 이상이 발생함으로써 관절에 염증이 생기는 자가면역질환으로서, 류마티스 관절염과 강직성 척추염 등이 있고, 노화, 외상 등으로 인해 발병하는 골관절염, 퇴행성관절염 등이 있다.
류마티스 관절염(RA: Rheumatis Arthritis)은 우리나라 전체 인구 중 대략 1%가 환자군으로 추정되고 있는 대표적인 만성질환이다. 류마티스 관절염을 일으키는 병인은 마이코플라즈마(Mycoplasma), 스태필로코커스(Staphylococcus) 또는 스트렙토코커스(Streptococcus) 등의 세균 감염, 엡스타인-바 바이러스(Ebstein-Barr virus), 사이토메갈로바이러스(Cytomegalovirus), 파보바이러스(Parvo virus), 루벨라(Rubella) 와 같은 바이러스 감염 등으로 인한 외인성, 또는 제2형 콜라겐, 류마티스 인자, MHC 유전자 중 HLA-DR4 등의 내인성으로 인한 발병 등이 제시되어지고 있지만, 정확한 발병기전은 아직 불분명하다. 류마티스 관절염에 의한 관절의 기능 손실은 개인적으로는 일상생활의 장애와 사회적 노동력 상실, 의료비 지출 증대 등 사회적, 경제적으로 막대한손실을 끼칠뿐 아니라, 질병의 진행과정에서 수명의 단축 및 만성 합병증 등의 심각한 문제를 일으킬 수 있다.
강직성 척추염(AS: Ankylosing Spondylitis)은 척추와 천장관절의 골성 강직을 주요 병변으로 하는 염증성 관절염으로서, HLA-B27 유전자가 가장 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있지만 5% 정도는 다른 원인일 가능성이 있다. 장내세균, 클라미디아 등의 감염에 의한 발병이 원인으로 제시되고 있지만, 류마티스 관절염과 마찬가지로 발병 원인이 아직 불분명한 상태이다. 우리나라의 경우 강직성 척추염 발병률은 류마티스 관절염에 비해 적지만 사회, 경제 활동이 왕성한 젊은 사람에게 주로 발병하고, 이로 인해 심각한 경제 손실을 일으킨다. 강직성 척추염 발병기전은 류마티스 관절염에 비해 연구가 많이 부족한 상태이다. 류마티스 관절염에는 활막, 파골세포가 주역할을 하여 관절 파괴를 일으키는 질환이라면 강직성 척추염은 골부착부염을 시작으로 골파괴와 골형성을 반복하고 골수에 염증을 일으키는 질환으로 인정되고 있다.
이에 국제적인 기생충 연구 분야에 있어서도, 염증성 질환에 있어서 기생충 및 기생충 유래 물질을 응용함에 있어 그 필요성을 인지하고 있으며 아직까지 뚜렷한 치료법이 알려지지 않은 염증성 관절염 질환의 새로운 치료 모델로서 기생충 연계 면역치료 후보 물질을 개발할 가능성이 검토될 필요가 있다.
본 발명은 관절염 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 관절염 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. 간흡충 추출물을 포함하는 관절염 예방 또는 치료용 약학 조성물.
2. 위 1에 있어서, 상기 추출물은 단백질 추출물인, 조성물.
3. 위 1에 있어서, 상기 관절염은 강직성 척추염인, 조성물.
4. 간흡충 추출물을 포함하는 관절염 예방 또는 개선용 건강기능식품.
5. 위 4에 있어서, 상기 추출물은 단백질 추출물인, 건강기능식품.
6. 위 4에 있어서, 상기 관절염은 강직성 척추염인, 건강기능식품.
본 발명의 약학적 조성물 및 건강기능식품은 간흡충 추출물을 포함하고 있어, 관절염에 대한 우수한 예방, 치료 또는 개선 효과를 갖는다.
도 1은 간흡충 추출물의 면역세포에서의 염증성 사이토카인의 분비 억제 효과를 나타낸 대표 그림이다.
도 2는 간흡충 추출물의 염증세포(Th1, Th17)의 염증성 사이토카인 분비억제를 반복 실험한 검증 그림이다.
도 3은 관절염 모델 마우스에서 간흡층 추출물의 관절염 발생 저하 효과를 확인한 것이다.
도 4는 장염 모델 마우스에서 간흡충 추출물의 장염 발생 저하 효과를 확인한 것이다.
도 5는 간흡충 추출물의 차세대 시퀀싱 데이터 기반으로 한 유전체 pathway 분석 결과이다.
도 2는 간흡충 추출물의 염증세포(Th1, Th17)의 염증성 사이토카인 분비억제를 반복 실험한 검증 그림이다.
도 3은 관절염 모델 마우스에서 간흡층 추출물의 관절염 발생 저하 효과를 확인한 것이다.
도 4는 장염 모델 마우스에서 간흡충 추출물의 장염 발생 저하 효과를 확인한 것이다.
도 5는 간흡충 추출물의 차세대 시퀀싱 데이터 기반으로 한 유전체 pathway 분석 결과이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 간흡충 추출물을 포함하는 관절염 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
간흡충(Clonorchis sinensis)은 한국을 포함한 중국 및 동남아시아에서 주로 발견되는 기생충으로서 달팽이 및 어류를 중간 숙주로 하여 인체에 감염되고, 주로 담관에서 기생하며 간흡충증(clonorchiasis)을 유발하며, 장기간 감염 시 담관 내피세포에 만성적인 염증반응을 유발하여 담관암을 유발할 수 있다. 국내에서 간흡충은 기생충 중 가장 높은 인체 감염률을 보이고 있으며, 4대강 유역 중심으로 집중적인 감염 양상을 나타내고 있다. 그러나 현재까지 간흡충 감염 혹은 간흡충 유래 단백질이 관절염에 미치는 영향에 대한 연구와 면역학적인 작용 기전에 대한 이해는 전무한 실정이다. 이에, 본 발명자는 간흡충 추출물이 관절염 질환 유발에 있어서 중추적인 역할을 수행하는 다양한 면역계 세포에 미치는 영향을 규명함으로써, 관절염 예방 또는 치료 효과를 확인하였다.
간흡충 추출물은 간흡충의 단백질 부분을 추출한 것으로서, 단백질, 지단백, 당단백 등을 포함할 수 있다.
예를 들면, 간흡충 추출물은 간흡충 성충을 원심분리한 상층액의 단백질을 분리한 것일 수 있다. 구체적으로, 간흡충 성충을 균질화 버퍼(Homogenization buffer)에 혼합하여 vortexing하고 원심분리하여 상층액을 얻은 것일 수 있다.
조성물에 포함되는 간흡충 추출물은 간흡충 단백질 추출물로서, 인체 내 기생 가능성이 없고 위해성이 낮다.
간흡충 추출물은 그 외 당 분야에 공지된 방식으로 추출된 것일 수 있고, 예를 들면, 열수 추출물, 냉침 추출물, 환류 추출물, 용매 추출물, 수증기증류 추출물, 초음파 추출물일 수 있으나, 간흡충 내 유효성분을 적정량 포함하여 관절염 예방 또는 치료 효능을 발휘하도록 할 수 있다면 특별히 제한되지 않는다.
관절염은 류마티스 관절염, 강직성 척추염, 퇴행성 관절염, 전신홍반루푸스, 반응관절염, 통풍, 감염관절염 등을 포함하고, 구체적으로, 강직성 척추염일 수 있다.
상기 추출물을 포함하는 약학적 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
추출물을 함유하는 조성물에 함유될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토오즈, 덱스트로즈, 수크로스, 덱스트린, 말토덱스트린, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면 활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제되나, 이에 제한되지 않는다.
경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며 이에 제한되지는 않으나, 이러한 고형제제는 상기 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스 또는 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용될 수 있다.
경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 약제학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명에서, "약제학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 환자의 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료 기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고, 종래의 치료제와 순차적으로 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 통상의 기술자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물에서 유효량은 환자의 나이, 성별, 체중에 따라 달라질 수 있으며, 일반적으로는 체중 ㎏당 1 내지 6000 mg, 바람직하게는 60 내지 600 mg을 1회 또는 3회로 나누어 투여할 수 있다. 그러나, 투여 경로, 질병의 중증도, 성별, 체중, 연령 등에 따라서 증감될 수 있으므로 상기 투여량이 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
본 발명은 간흡충 추출물을 포함하는 관절염 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공한다.
본 발명의 건강기능식품은 관절염 예방 또는 개선을 목적으로, 정제, 캅셀, 분말, 과립, 액상, 환 등의 형태로 제조 및 가공할 수 있다.
본 발명의 건강기능식품이라 함은, 건강기능식품에 관한 법률 제6727호에 따른 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조 및 가공한 식품을 말하며, 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건 용도에 유용한 효과를 얻을 목적으로 섭취하는 것을 의미한다.
본 발명의 건강기능식품은 통상의 식품 첨가물을 포함할 수 있으며, 식품 첨가물로서의 적합 여부는 다른 규정이 없는 한, 식품의약품안전청에 승인된 식품 첨가물 공전의 총칙 및 일반시험법 등에 따라 해당 품목에 관한 규격 및 기준에 의하여 판정한다.
식품 첨가물 공전에 수재된 품목으로는 예를 들어, 케톤류, 글리신, 구연산칼슘, 니코틴산, 계피산 등의 화학적 합성물; 감색소, 감초추출물, 결정셀룰로오스, 고량색소, 구아검 등의 천연첨가물; L-글루타민산나트륨 제제, 면류 첨가알칼리제, 보존료제제, 타르색소제제 등의 혼합제제류 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
예를 들어, 정제 형태의 건강기능식품은 상기 추출물을 부형제, 결합제, 붕해제 및 다른 첨가제와 혼합한 혼합물을 통상의 방법으로 과립화한 다음, 활택제 등을 넣어 압축성형하거나, 상기 혼합물을 직접 압축 성형할 수 있다. 또한 상기 정제 형태의 건강기능식품은 필요에 따라 교미제 등을 함유할 수도 있다.
캅셀 형태의 건강기능식품 중 경질 캅셀제는 통상의 경질 캅셀에 상기 추출물을 부형제 등의 첨가제와 혼합한 혼합물을 충진하여 제조할 수 있으며, 연질 캅셀제는 상기 추출물을 부형제 등의 첨가제와 혼합한 혼합물을 젤라틴과 같은 캅셀기제에 충진하여 제조할 수 있다. 상기 연질 캅셀제는 필요에 따라 글리세린 또는 소르비톨 등의 가소제, 착색제, 보존제 등을 함유할 수 있다.
환 형태의 건강기능식품은 상기 추출물과 부형제, 결합제, 붕해제 등을 혼합한 혼합물을 기존에 공지된 방법으로 성형하여 조제할 수 있으며, 필요에 따라 백당이나 다른 제피제로 제피할 수 있으며, 또는 전분, 탈크와 같은 물질로 표면을 코팅할 수도 있다.
과립 형태의 건강기능식품은 상기 추출물과 부형제, 결합제, 붕해제 등을 혼합한 혼합물을 기존에 공지된 방법으로 입상으로 제조할 수 있으며, 필요에 따라 착향제, 교미제 등을 함유할 수 있다.
건강기능식품은 음료류, 육류, 초코렛, 식품류, 과자류. 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 사탕류, 아이스크림류, 알코올 음료류, 비타민 복함제 및 건강보조식품류 등일 수 있다.
건강기능식품은 영양제의 용도로 경구 적용될 수 있으며, 적용 형태는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면 경구 투여되는 경우, 하루 섭취량은 5000mg 이하인 것이 바람직하고, 하루 섭취량이 2000mg 이하인 것이 보다 바람직하며, 하루 섭취량이 500 내지 1500mg, 또는 650mg인 것이 가장 바람직하다. 캡슐제 또는 정제로 제제화하는 경우, 1일 1회 1정을 물과 함께 투여할 수 있다.
상기 간흡충, 이의 추출물 및 관절염 등에 관련된 구체적인 설명은 상술한 바와 같다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다.
실험재료
1. 간흡충 피낭유충 및 성충 확보
경남 진주에서 채집한 참붕어(Pseudorasbora parva) 또는 돌고기(Pungtungia herzi)를 분절기로 마쇄하고 인공소화액(인공소화액: 8 g pepsin 1:10,000, 8 ㎖ HCl, 증류수 1L)과 혼합하여 37℃에서 2시간 동안 인공 소화시켰다. 소화된 혼합액을 체로 이물질을 걸러내고 106㎛와 53㎛ 체에 걸러지는 피낭유충을 수집하였다. 생리식염수로 세정하고 입체현미경 하에서 간흡충 피낭유충을 분리 및 수집하고 사용할 때까지 4℃에서 보관하였다.
간흡충 성충을 확보하기 위하여 토끼(암컷, 2.0kg)에 간흡충 피낭유충을 300개씩 경구 감염시켰다. 1주일 후에 다시 간흡충 피낭유충 300개를 반복 감염시켰다. 실험동물을 사육하여 간흡충 피낭유충이 성충으로 성장할 수 있도록 하였다. 감염 6-8주 후부터 실험동물을 희생시키고 담도에서 성충을 회수하여 단백 추출 전까지 -80℃ 하에 보관하였다.
2. 간흡충 추출물 제조
간흡충 성충에서 단백을 추출하기 위해 homogenization buffer (5mM EDTA, 1% NP-40, 0.2mM PMSF, 1:1000 Protease Inhibitor) 500㎕와 혼합하여 용해시키고, homogenizer로 1분간 마쇄하고 10분 간 회전(vortexing) 후 4℃ 조건 하에 13,000rpm에서 20분간 원심분리하였다. 원심분리한 상층액을 분리한 후 Pierce BCA Protein Assay Kit를 이용하여 프로토콜에 따라 간흡충 단백질계 추출물을 정량하였으며, 추출된 간흡충 단백질계 추출물의 농도는 최종 7.5㎍/100㎕가 되도록 하였다.
2. 강직성 척추염 마우스모델링
SPF (specific pathogen free) 시설 내 브리딩한 SKG 마우스를 11주령이 되는 때에 3.7 mg Curdlan을 1회 복강 내 주입하여 강직성 척추염 증상을 유발시켰다. 강직성 척추염 증상은 각 관절의 부종, 변형 등을 scoring하여 각 관절 당 4점을 만점으로 하여 총 16점을 최고점으로 산출하였다.
실험방법 및 결과
1. 염증성 사이토카인 발현량 분석
말초혈액에서 단핵구 분리를 위해 환자로부터 10㎖ 전혈을 헤파린 용기에 채혈하였다. 전혈은 채혈한 지 8시간 이내 Ficoll-Paque 농도구배 원심분리법으로 분리하여 말초혈액단핵구 (peripheral blood mononuclear cells: PBMCs)를 얻었다. 이를 1x PBS로 2회 세척한 후 최종 농도를 2 x 106/mL로 하여 RPMI 1640 완전 배지 (Invitrogen, NY, USA) [10% FCS (HyClone, UT, USA), 100 U/mL 페니실린, 100㎍/㎖ 스트렙토마이신, 2 mM L-glutamine에 재부유시켰다. 말초혈액단핵구를 분리한 후 간흡충 추출물과 공배양(co-culture)하고, PMA/Ionomycin으로 자극 후 세포표면항원 발현 및 세포 내 염증성 사이토카인을 분석하였다(도 1). 검증을 위한 반복 실험을 통해 간흡층 투여군에서 대표적인 염증성 사이토카인인 IL-17A 와 IFN-r 가 감소하였다(도 2).
2. 강직성 척추염 염증 증상 발생 저하 확인
간흡충 추출물은 Curdlan 주입 후 일주일 후부터 주 1회 I.P로 주입하여 치료 여부를 확인하였다. 대조군의 증상 점수가 최고점에 이른 후 4주 후에 관절염의 점수와 함께 PET-CT를 통해 염증의 정도를 이미지로 확인하였다. 기생충 투여군에서 관절염이 현저히 저하됨을 확인할 수 있었다(도 3)
3. 장염 발생 저하 확인
간흡충 추출물은 Curdlan 주입 후 일주일 후부터 주 1회 I.P로 주입하여 치료 여부를 확인하였다. 양성 대조군의 증상 점수가 최고점에 이른 후 4주 후에 마우스를 희생시킨 장 조직을 확보하였다. 확보한 조직의 일부는 조직 검사를 위해 10% 포르말린에 고정시키고, 조직을 트리밍한 후 24시간 동안 탈회용액에 넣어준 후 파라핀으로 고정(embed)시켜 5 mm 간격으로 자른 후 H&E stain을 시행하고 염증 정도를 평가하였다. 그 결과, 간흡충 투여군에서 장에서의 염증이 현저히 저하됨을 확인하였다(도 4)
4. 간흡충 추출물의 유전체 pathway 분석
말초혈액에서 말초혈액단핵구 (peripheral blood mononuclear cells: PBMCs)를 얻었다. 말초혈액단핵구를 분리한 후 간흡충 추출물과 공배양(co-culture)한 그룹과 아닌 그룹으로 나누어 PMA/Ionomycin으로 자극 후 total RNA 를 추출하였다. RNA 발현량 정도에 대해 차세대 RNA시퀸싱을 시행하였고 유전자 발현 패턴에 따른 결과를 종합하여 Pathway 분석을 시행하였다(도 5)
Claims (6)
- 간흡충 추출물을 포함하는 관절염 예방 또는 치료용 약학 조성물로서, 상기 관절염은 강직성 척추염인, 관절염 예방 또는 치료용 약학 조성물.
- 청구항 1에 있어서, 상기 추출물은 단백질 추출물인, 조성물.
- 삭제
- 간흡충 추출물을 포함하는 관절염 예방 또는 개선용 건강기능식품으로서, 상기 관절염은 강직성 척추염인, 관절염 예방 또는 개선용 건강기능식품.
- 청구항 4에 있어서, 상기 추출물은 단백질 추출물인, 건강기능식품.
- 삭제
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---|---|---|---|
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GRNT | Written decision to grant |