KR102414380B1 - Pharmaceutical composition for preventing or treating hypertrophic scar comprising CPEB1 or CPEB4 inhibitor - Google Patents

Pharmaceutical composition for preventing or treating hypertrophic scar comprising CPEB1 or CPEB4 inhibitor Download PDF

Info

Publication number
KR102414380B1
KR102414380B1 KR1020200043797A KR20200043797A KR102414380B1 KR 102414380 B1 KR102414380 B1 KR 102414380B1 KR 1020200043797 A KR1020200043797 A KR 1020200043797A KR 20200043797 A KR20200043797 A KR 20200043797A KR 102414380 B1 KR102414380 B1 KR 102414380B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cpeb1
cpeb4
tgf
sirna
fibroblasts
Prior art date
Application number
KR1020200043797A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20210126249A (en
Inventor
서정훈
김준범
조윤수
주소영
최혜송
Original Assignee
한림대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한림대학교 산학협력단 filed Critical 한림대학교 산학협력단
Priority to KR1020200043797A priority Critical patent/KR102414380B1/en
Publication of KR20210126249A publication Critical patent/KR20210126249A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102414380B1 publication Critical patent/KR102414380B1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7088Compounds having three or more nucleosides or nucleotides
    • A61K31/7105Natural ribonucleic acids, i.e. containing only riboses attached to adenine, guanine, cytosine or uracil and having 3'-5' phosphodiester links
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7088Compounds having three or more nucleosides or nucleotides
    • A61K31/713Double-stranded nucleic acids or oligonucleotides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/395Antibodies; Immunoglobulins; Immune serum, e.g. antilymphocytic serum
    • A61K39/39533Antibodies; Immunoglobulins; Immune serum, e.g. antilymphocytic serum against materials from animals
    • A61K39/3955Antibodies; Immunoglobulins; Immune serum, e.g. antilymphocytic serum against materials from animals against proteinaceous materials, e.g. enzymes, hormones, lymphokines
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P17/00Drugs for dermatological disorders
    • A61P17/02Drugs for dermatological disorders for treating wounds, ulcers, burns, scars, keloids, or the like

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Endocrinology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

화상 후 비후성 반흔 (hypertrophic scar; HTS)은 피부 흉터를 특징으로 하는 과도한 피부 섬유증의 한 형태로, 화상 손상 후 환자에게 흔하다. 또한, HTS의 50% 이상이 염증을 동반한다.
세포질 폴리아데닐화 요소 결합 (Cytoplasmic polyadenylation element binding; CPEB) 단백질은 여러 mRNA의 번역을 제어하는 주요 mRNA-결합 단백질이다. 그러나, 피부 섬유증 및 흉터를 치료하는 데 있어서 이들의 잠재적인 역할은 알려져있지 않다. 따라서, 본 연구에서, 본 발명자들은 LPS와 TGF-β1으로 처리된 인간 THP-1 대식세포 및 피부 섬유아세포에서 CPEB1 또는 CPEB4의 siRNA-매개 녹다운 효과를 조사하고자 하였다. 본 발명자들은 LPS-처리된 THP-1 세포 및 TGF-β1-처리된 섬유아세포에서 CPEB1 및 CPEB4 mRNA 및 단백질 수준이 상당히 증가한 것을 발견하였다. CPEB1 및 CPEB4 녹다운은 THP-1 세포에서 TNF-α 및 인산화된 TAK1, p38, ERK, JNK 및 NF-κB-p65의 수준을 감소시킴으로써 LPS-활성화된 TAK1 신호 전달 캐스케이드를 억제하였다. CPEB1 및 CPEB4 녹다운은 또한 섬유아세포에서 TAK1, p38, ERK, JNK 및 인산화된 Smad 2와 Smad 1/5/8의 수준을 감소시킴으로써 TGF-β1 활성화된 Smad-의존적 및 Smad-독립적 신호 캐스케이드를 약화시켰다. 또한, CPEB1 또는 CPEB4 녹다운은 섬유아세포에서 α-SMA, 타입 I 콜라겐 및 피브로넥틴을 포함한 섬유증 마커의 수준을 현저하게 감소시켰다. 우리의 발견은 CPEB1 및 CPEB4가 인간 대식세포 및 피부 섬유아세포에서 TAK1 및 Smad 신호전달의 조절에 관여한다는 것을 나타낸다. 이러한 활성은 피부 흉터 반응에 중요한 역할을 할 수 있다.
Post-burn hypertrophic scar (HTS) is a form of excessive skin fibrosis characterized by skin scarring and is common in patients following burn injury. In addition, more than 50% of HTS is accompanied by inflammation.
Cytoplasmic polyadenylation element binding (CPEB) proteins are major mRNA-binding proteins that control the translation of several mRNAs. However, their potential role in treating skin fibrosis and scarring is unknown. Therefore, in this study, we aimed to investigate the siRNA-mediated knockdown effect of CPEB1 or CPEB4 in human THP-1 macrophages and dermal fibroblasts treated with LPS and TGF-β1. We found that CPEB1 and CPEB4 mRNA and protein levels were significantly increased in LPS-treated THP-1 cells and TGF-β1-treated fibroblasts. CPEB1 and CPEB4 knockdown inhibited the LPS-activated TAK1 signaling cascade by reducing the levels of TNF-α and phosphorylated TAK1, p38, ERK, JNK and NF-κB-p65 in THP-1 cells. CPEB1 and CPEB4 knockdown also attenuated TGF-β1 activated Smad-dependent and Smad-independent signaling cascades by decreasing levels of TAK1, p38, ERK, JNK and phosphorylated Smad 2 and Smad 1/5/8 in fibroblasts . In addition, CPEB1 or CPEB4 knockdown significantly reduced the levels of fibrosis markers including α-SMA, type I collagen and fibronectin in fibroblasts. Our findings indicate that CPEB1 and CPEB4 are involved in the regulation of TAK1 and Smad signaling in human macrophages and dermal fibroblasts. This activity may play an important role in the skin scar response.

Description

CPEB1 또는 CPEB4 억제제를 포함하는 비후성 반흔 예방 또는 치료용 약제학적 조성물 {Pharmaceutical composition for preventing or treating hypertrophic scar comprising CPEB1 or CPEB4 inhibitor}Pharmaceutical composition for preventing or treating hypertrophic scar comprising CPEB1 or CPEB4 inhibitor {Pharmaceutical composition for preventing or treating hypertrophic scar comprising CPEB1 or CPEB4 inhibitor}

화상 후 비후성 반흔 (hypertrophic scar; HTS)은 피부 흉터를 특징으로 하는 과도한 피부 섬유증의 한 형태로, 화상 손상 후 환자에게 흔히 발생한다. 또한, 화상 후 비후성 반흔의 50% 이상이 염증을 동반한다.Post-burn hypertrophic scar (HTS) is a form of excessive skin fibrosis characterized by skin scarring, commonly occurring in patients following burn injury. In addition, more than 50% of hypertrophic scars after burns are accompanied by inflammation.

세포질 폴리아데닐화 요소 결합 (Cytoplasmic polyadenylation element binding; CPEB) 단백질은 여러 mRNA의 번역을 제어하는 주요 mRNA-결합 단백질이다. 그러나 피부 섬유증 및 흉터를 치료하는 데 있어서 이들의 잠재적인 역할은 알려져있지 않다. 따라서, 본 발명에서 본 발명자들은 LPS (Lipopolysaccharide)와 TGF-β1으로 처리된 인간 THP-1 대식세포 및 피부 섬유아세포에서 CPEB1 또는 CPEB4의 siRNA-매개 녹다운 효과를 조사하고자 하였다. 본 발명자들은 LPS-처리된 THP-1 세포 및 TGF-β1-처리된 섬유아세포에서 CPEB1 및 CPEB4 mRNA 및 단백질 수준이 상당히 증가한 것을 발견하였다. CPEB1 및 CPEB4 녹다운은 THP-1 세포에서 TNF-α 및 인산화된 TAK1, p38, ERK, JNK 및 NF-κB-p65의 수준을 감소시킴으로써 LPS-활성화된 TAK1 신호전달 캐스케이드를 억제하였다. CPEB1 및 CPEB4 녹다운은 또한 섬유아세포에서 TAK1, p38, ERK, JNK 및 인산화된 Smad 2와 Smad 1/5/8의 수준을 감소시킴으로써 TGF-β1 활성화된 Smad-의존적 및 Smad-독립적 신호 캐스케이드를 약화시켰다. 또한, CPEB1 또는 CPEB4 녹다운은 섬유아세포에서 α-SMA, 타입 I 콜라겐 및 피브로넥틴을 포함한 섬유증 마커의 수준을 현저하게 감소시켰다. 본 연구 결과는 CPEB1 및 CPEB4가 인간 대식세포 및 피부 섬유아세포에서 TAK1 및 Smad 신호전달의 조절에 관여한다는 것을 나타낸다. 이러한 CPEB1 및 CPEB4의 활성은 피부 흉터 반응에 중요한 역할을 할 수 있다.Cytoplasmic polyadenylation element binding (CPEB) proteins are major mRNA-binding proteins that control the translation of several mRNAs. However, their potential role in treating skin fibrosis and scarring is unknown. Therefore, in the present invention, the present inventors tried to investigate the siRNA-mediated knockdown effect of CPEB1 or CPEB4 in human THP-1 macrophages and skin fibroblasts treated with LPS (Lipopolysaccharide) and TGF-β1. We found that CPEB1 and CPEB4 mRNA and protein levels were significantly increased in LPS-treated THP-1 cells and TGF-β1-treated fibroblasts. CPEB1 and CPEB4 knockdown inhibited the LPS-activated TAK1 signaling cascade by reducing the levels of TNF-α and phosphorylated TAK1, p38, ERK, JNK and NF-κB-p65 in THP-1 cells. CPEB1 and CPEB4 knockdown also attenuated TGF-β1 activated Smad-dependent and Smad-independent signaling cascades by decreasing levels of TAK1, p38, ERK, JNK and phosphorylated Smad 2 and Smad 1/5/8 in fibroblasts . In addition, CPEB1 or CPEB4 knockdown significantly reduced the levels of fibrosis markers including α-SMA, type I collagen and fibronectin in fibroblasts. The results of this study indicate that CPEB1 and CPEB4 are involved in the regulation of TAK1 and Smad signaling in human macrophages and dermal fibroblasts. This activity of CPEB1 and CPEB4 may play an important role in the skin scar response.

CPEB1-4를 포함한 포유류 CPEB (Cytoplasmic polyadenylation element binding; CPEB) 단백질은 폴리 (A) 꼬리 신장 및 폴리아데닐화 유도된 번역을 제어하는 서열-특이적 mRNA-결합 단백질이다 [1]. 개구리 (Xenopus) 난모세포, 설치류 세포 및 동물 실험과 관련된 연구 결과, 건강한 개체와 질병 상태 개체에서 CPEB 단백질의 생물학적 기능을 확인했다. CPEB1은 인슐린 신호전달 및 포도당 대사에 관여하며 [2], CPEB4는 세포 생존과 암 진행을 조절하고 [3,4], CPEB1과 CPEB4는 모두 세포 유사분열을 조절한다 [5]. CPEB1과 CPEB4는 특히 간경변 환자의 간에서 강하게 발현되어 간섬유증 병리에 비정상적인 CPEB 발현이 관여함을 시사한다 [6].Mammalian cytoplasmic polyadenylation element binding (CPEB) proteins, including CPEB1-4, are sequence-specific mRNA-binding proteins that control poly(A) tail elongation and polyadenylation-induced translation [1]. Studies involving frog (Xenopus) oocytes, rodent cells and animal experiments confirmed the biological function of the CPEB protein in healthy and diseased individuals. CPEB1 is involved in insulin signaling and glucose metabolism [2], CPEB4 regulates cell survival and cancer progression [3,4], and CPEB1 and CPEB4 both regulate cell mitosis [5]. CPEB1 and CPEB4 were particularly strongly expressed in the liver of cirrhosis patients, suggesting that abnormal CPEB expression is involved in the pathology of hepatic fibrosis [6].

대부분의 그람 음성 세균의 외막에서 유래한 지다당 (Lipopolysaccharide; LPS)은 염증 과정에 기여하는 강력한 단핵구/대식세포 활성인자이다 [7]. 대식세포 표면상의 톨-유사 수용체 (TLR) 2/4에 LPS의 결합은 TNF-α, IL-1β 및 IL-6을 포함하는 친염증성 매개인자의 생성을 유도하는 일련의 신호 전달 캐스케이드를 개시한다 [8,9]. 이들 중, 미토겐-활성화 단백질 3 키나제 7 (MAP3K7)로도 알려진 TGF-β1- 활성화 키나제 1 (TAK1)은 TLR-매개 활성화 경로의 하류 분자이고, 세포 외 신호 조절 키나제 1/2 (ERK1/2), c-Jun N-말단 키나제 (JNK) 및 NF-κB 신호전달을 포함하는 고전적인 염증 경로를 조절하는 세포 내 신호 허브로 기능한다 [9,10].Lipopolysaccharide (LPS), derived from the outer membrane of most Gram-negative bacteria, is a potent monocyte/macrophage activator that contributes to the inflammatory process [7]. Binding of LPS to Toll-Like Receptor (TLR) 2/4 on the surface of macrophages initiates a series of signaling cascades leading to the production of pro-inflammatory mediators including TNF-α, IL-1β and IL-6 [8,9]. Of these, TGF-β1-activated kinase 1 (TAK1), also known as mitogen-activated protein 3 kinase 7 (MAP3K7), is a molecule downstream of the TLR-mediated activation pathway, and extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2) , functions as intracellular signaling hubs regulating classical inflammatory pathways, including c-Jun N-terminal kinase (JNK) and NF-κB signaling [9,10].

화상 후 비후성 반흔은 화상 이후 상처가 회복되는 과정에서 흉터가 위로 불거져 나오는 것을 말한다. 화상 후 비후성 반흔의 발생비율은 화상환자의 60%~90%로 발생 빈도가 매우 높아 화상환자들의 육체적, 정신적 고통과 경제적 피해는 매우 크고 심각한 사회적 문제이다. 비후성 반흔은 화상 상처가 치유되면서 1~2주 경부터 생겨나기 시작해, 대부분 4~6개월, 길게는 2년까지 자라며 다양한 증상을 동반하는데, 치료를 하지 않으면 영구적으로 남아 이차적인 피부 구축 (contraction)과 관절 구축을 초래한다. 또한, 정상 피부와 달리 땀샘이나, 지방샘, 모발, 모낭 등 피부 부속기를 포함하지 않아 경미한 자극에도 쉽게 상처가 생기고 잘 아물지 않는다. 화상 후 비후성 반흔은 보기에 흉할 뿐만 아니라 통증과 가려움증 등 다양한 감각 이상을 동반하며 부위에 따라 심각한 기능 장애를 초래한다.Hypertrophic scars after burns refer to scars that protrude upwards during the healing process after burns. The incidence of hypertrophic scars after burns is very high, accounting for 60% to 90% of burn patients. The physical and mental pain and economic damage of burn patients is a very large and serious social problem. Hypertrophic scars start to appear around 1 to 2 weeks as the burn wound heals, and most of them grow for 4 to 6 months, up to 2 years, and are accompanied by various symptoms. and joint contractures. In addition, unlike normal skin, it does not include skin appendages such as sweat glands, fat glands, hair, and hair follicles. Hypertrophic scars after burns are not only unsightly, but also cause various sensory abnormalities such as pain and itching, and cause serious functional impairment depending on the area.

화상 후 비후성 반흔은 화상환자들에게서 나타나는 매우 흔하고 심각한 문제이지만 아직까지 정확한 발병 기전과 정립된 효과적인 치료방법이 없어 명확한 병태생리학적 발생기전 규명과 그 기전에 근거한 병증 특이적 치료제 개발이 시급한 실정이다.Hypertrophic scarring after burns is a very common and serious problem that occurs in burn patients, but there is still no clear pathogenesis and no established effective treatment methods. There is an urgent need to identify pathophysiological mechanisms of development and develop disease-specific therapeutics based on the mechanism.

과도한 세포 외 기질 (ECM) 침착을 특징으로 하는 비후성 반흔 (Hypertrophic scar; HTS)은 심부 피부 조직에서 열 또는 외상성 손상 후 종종 발생하는 섬유증식성 피부 흉터이다 [11]. 기계적 응력은 비후성 반흔 발달에서 중요한 요소이며, 시험관 내 콜라겐의 전사를 유발하고, 흉터 및 표피 비후, 비만 세포 침습, 혈관 과다생성 및 과다 세포 증식과 같은 생체 내 비후성 반흔 특징의 발달을 유도한다. 또한, 기계적 응력은 사람에 있어서 화상 상처 동안 섬유아세포의 근섬유아세포로의 분화를 자극한다 [12,13]. 중요하게는, 기계적 자극은 세포 내 작은 GTPase Rho 경로의 αvβ6 인테그린-매개 자극을 통해 잠복성 TGF-β1을 활성화시킨다 [14]. 장기간의 염증 또는 심한 염증은 화상 환자에서 비후성 반흔 형성의 또 다른 중요한 원인이다 [14,15]. 따라서 비후성 반흔은 염증성 병리학적 병변으로 간주된다. 실제로, 염증성 사이토카인 IL-6 및 IL-1β는 비후성 반흔 조직 섬유아세포에서 과다 발현된다 [15,16]. 또한, M2 표현형에 대한 대식세포 극화 (polarization)는 비후성 반흔 형성 및 과도한 TGF-β1 분비를 유도하는 반면, M1 표현형에 대한 정상적인 상처 치유를 보장한다 [17,18]. TGF-β1은 섬유아세포 증식 및 분화의 강력한 유도인자로서 작용하여 과도한 ECM 합성을 유발하기 때문에 비후성 반흔 형성에 중요한 분자 인자이다 [11]. 조직 섬유증에서 TGF-β1의 이러한 병리학적 역할은 Smad-의존적 및 Smad-독립적 신호전달 경로를 포함한다 [11]. TGF-β1에 의해 활성화되는 Smad-독립적 신호전달 경로에서 중요한 상류 신호전달 분자인 TAK1은 신장, 폐 및 심장과 같은 다양한 기관의 염증성 또는 섬유성 질환에 관여한다 [19-21].Hypertrophic scar (HTS), characterized by excessive extracellular matrix (ECM) deposition, is a fibroproliferative skin scar that often occurs after thermal or traumatic injury in deep skin tissue [11]. Mechanical stress is an important factor in hypertrophic scar development and induces the transcription of collagen in vitro and induces the development of hypertrophic scar features in vivo, such as scarring and epidermal thickening, mast cell invasion, angiogenesis and hypercellular proliferation. In addition, mechanical stress stimulates the differentiation of fibroblasts into myofibroblasts during burn wounds in humans [12,13]. Importantly, mechanical stimulation activates latent TGF-β1 via αvβ6 integrin-mediated stimulation of the intracellular small GTPase Rho pathway [14]. Prolonged or severe inflammation is another important cause of hypertrophic scar formation in burn patients [14,15]. Therefore, hypertrophic scars are considered inflammatory pathological lesions. Indeed, the inflammatory cytokines IL-6 and IL-1β are overexpressed in hypertrophic scar tissue fibroblasts [15,16]. Moreover, macrophage polarization to the M2 phenotype induces hypertrophic scar formation and excessive TGF-β1 secretion, while ensuring normal wound healing to the M1 phenotype [17,18]. TGF-β1 is an important molecular factor in hypertrophic scar formation because it acts as a potent inducer of fibroblast proliferation and differentiation, leading to excessive ECM synthesis [11]. This pathological role of TGF-β1 in tissue fibrosis involves Smad-dependent and Smad-independent signaling pathways [11]. TAK1, an important upstream signaling molecule in the Smad-independent signaling pathway activated by TGF-β1, is involved in inflammatory or fibrotic diseases of various organs such as kidney, lung and heart [19-21].

이 연구에서 우리는 각각 THP-1 대식세포와 진피 섬유아세포에서 LPS 유발 친염증성 반응 및 TGF-β1 유발 친섬유화 반응에 미치는 siRNA-매개 CPEB1 또는 CPEB4 녹다운의 영향을 조사했다. 우리는 CPEB1 또는 CPEB4 녹다운이 TAK1, P38, JNK 및 ERK 키나제를 통해 발생하는 LPS-유도 친염증성 신호전달을 억제하고 THP-1 세포에서 NF-κB 및 피부 섬유아세포에서 TGF-β1-유도된 Smad-의존적 및 Smad-독립적 친섬유화 신호전달 경로에서 NF-kB를 현저하게 억제함을 발견하였다. 따라서, CPEB1과 CPEB4 및 이들의 발현을 조절하는 경로는 피부 섬유증에 관여하는 세포 경로에 영향을 미칠 수 있다.In this study, we investigated the effect of siRNA-mediated CPEB1 or CPEB4 knockdown on LPS-induced proinflammatory and TGF-β1-induced profibrotic responses in THP-1 macrophages and dermal fibroblasts, respectively. We found that CPEB1 or CPEB4 knockdown inhibits LPS-induced pro-inflammatory signaling that occurs through TAK1, P38, JNK and ERK kinases and that NF-κB in THP-1 cells and TGF-β1-induced Smad-induced Smad- in dermal fibroblasts. We found that it significantly inhibited NF-kB in both fibrotic-dependent and Smad-independent fibrillation signaling pathways. Thus, CPEB1 and CPEB4 and pathways regulating their expression may affect cellular pathways involved in skin fibrosis.

S. Aarabi et al., Faseb. J. : Off. Publ. Fed. Am. Soc. Exp. Biol. 21 (12) (2007) 3250-3261S. Aarabi et al., Faseb. J. : Off. Publ. Fed. Am. Soc. Exp. Biol. 21 (12) (2007) 3250-3261 I.M. Alexandrov et al., PLoS Genet. 8 (1) (2012) e1002457.I.M. Alexandrov et al., PLoS Genet. 8 (1) (2012) e1002457. M.C. Kan et al., Mol. Cell Biol. 30 (24) (2010) 5658-5671.M.C. Kan et al., Mol. Cell Biol. 30 (24) (2010) 5658-5671. E. Ortiz-Zapater et al., Nat. Med. 18 (1) (2011) 83-90.E. Ortiz-Zapater et al., Nat. Med. 18 (1) (2011) 83-90. I. Novoa et al., Nat. Cell Biol. 12 (5) (2010) 447-456.I. Novoa et al., Nat. Cell Biol. 12 (5) (2010) 447-456. V. Calderone et al., Gastroenterology 150 (4) (2016) 982-997 e30.7.V. Calderone et al., Gastroenterology 150 (4) (2016) 982-997 e30.7. R.J. Ulevitch et al., Curr. Opin. Immunol. 11 (1) (1999) 19-22.R.J. Ulevitch et al., Curr. Opin. Immunol. 11 (1) (1999) 19-22. I. Sabroe et al., J. Immunol. 168 (9) (2002) 4701-4710 (Baltimore, Md. : 1950).I. Sabroe et al., J. Immunol. 168 (9) (2002) 4701-4710 (Baltimore, Md.: 1950). P.Y. Ng et al., Front. Immunol. 6 (2015) 166.P.Y. Ng et al., Front. Immunol. 6 (2015) 166. K. Newton et al., Cold Spring Harbor Perspect. Biol. 4 (3) (2012).K. Newton et al., Cold Spring Harbor Perspect. Biol. 4 (3) (2012). A. Armour et al., Wound Repair Regen.: Off. Publ. Wound Heal. Soc. Eur. Tissues Repair Soc. 15 (Suppl 1) (2007) S6-S17.A. Armor et al., Wound Repair Regen.: Off. Publ. Wound Heal. Soc. Eur. Tissues Repair Soc. 15 (Suppl 1) (2007) S6-S17. J.P. Junker et al., Burns: J. Int. Soc. Burn Inj. 34 (7) (2008) 942-946.J.P. Junker et al., Burns: J. Int. Soc. Burn Inj. 34 (7) (2008) 942-946. C.A. Derderian et al., Ann. Plast. Surg. 55 (1) (2005) 69-75 discussion 75.C.A. Derderian et al., Ann. Plast. Surg. 55 (1) (2005) 69-75 discussion 75. R.S. Chiang et al., Wound Repair Regen.: Off. Publ. Wound Heal. Soc. Eur. Tissues Repair Soc. 24 (3) (2016) 466-477.R.S. Chiang et al., Wound Repair Regen.: Off. Publ. Wound Heal. Soc. Eur. Tissues Repair Soc. 24 (3) (2016) 466-477. R. Ogawa, Int. J. Mol. Sci. 18 (3) (2017).R. Ogawa, Int. J. Mol. Sci. 18 (3) (2017). H. Xue et al., J. Burn Care Rehabil. 21 (2) (2000) 142-146.H. Xue et al., J. Burn Care Rehabil. 21 (2) (2000) 142-146. S.I. Kim et al., Kidney Res. Clin. Pract. 31 (2) (2012) 94-105.S.I. Kim et al., Kidney Res. Clin. Pract. 31 (2) (2012) 94-105. J. Li et al., Cell Discov. 3 (2017) 17023.J. Li et al., Cell Discov. 3 (2017) 17023. R.M. Salgado et al., Burns : J. Int. Soc. Burn Inj. 38 (5) (2012) 668-676.R.M. Salgado et al., Burns: J. Int. Soc. Burn Inj. 38 (5) (2012) 668-676. B. Mahdavian Delavary et al., Immunobiology 216 (7) (2011) 753-762.B. Mahdavian Delavary et al., Immunobiology 216 (7) (2011) 753-762. H. Sakurai, Trends Pharmacol. Sci. 33 (10) (2012) 522-530.H. Sakurai, Trends Pharmacol. Sci. 33 (10) (2012) 522-530. K.J. Livak et al., Methods (San Diego, Calif.) 25 (4) (2001) 402-408.K.J. Livak et al., Methods (San Diego, Calif.) 25 (4) (2001) 402-408. Z. Zhu et al., Burns & Trauma 4 (2016) 2.Z. Zhu et al., Burns & Trauma 4 (2016) 2. M.R. Dasu et al., J. Pathol. 202 (4) (2004) 476-485.M.R. Dasu et al., J. Pathol. 202 (4) (2004) 476-485. E.M. Tan et al., Biochem. J. 310 (Pt 2) (1995) 585-588.E.M. Tan et al., Biochem. J. 310 (Pt 2) (1995) 585-588. J. Wang et al., Wound Repair Regen.: Off. Publ. Wound Heal. Soc. Eur. Tissues Repair Soc. 19 (2) (2011) 274-285.J. Wang et al., Wound Repair Regen.: Off. Publ. Wound Heal. Soc. Eur. Tissues Repair Soc. 19 (2) (2011) 274-285. J. Ding et al., Wound Repair Regen.: Off. Publ. Wound Heal. Soc. Eur. Tissues Repair Soc. 22 (5) (2014) 622-630.J. Ding et al., Wound Repair Regen.: Off. Publ. Wound Heal. Soc. Eur. Tissues Repair Soc. 22 (5) (2014) 622-630. M. Ivshina et al., Mol. Cell Biol. 35 (3) (2015) 610-618.M. Ivshina et al., Mol. Cell Biol. 35 (3) (2015) 610-618. C. Castagnoli et al., Cell. Immunol. 147 (1) (1993) 51-63.C. Castagnoli et al., Cell. Immunol. 147 (1) (1993) 51-63. M.R. Duncan et al., J. Invest. Dermatol. 92 (5) (1989) 699-706.M.R. Duncan et al., J. Invest. Dermatol. 92 (5) (1989) 699-706. F. Verrecchia et al., World J. Gastroenterol. 13 (22) (2007) 3056-3062.F. Verrecchia et al., World J. Gastroenterol. 13 (22) (2007) 3056-3062. S.I. Kim et al., Kidney Res. Clin. Pract. 31 (2) (2012) 94-105.S.I. Kim et al., Kidney Res. Clin. Pract. 31 (2) (2012) 94-105. M. Endale et al., Mediat. Inflamm. 2017 (2017) 7250968.M. Endale et al., Mediat. Inflamm. 2017 (2017) 7250968. E.E. Tredget et al., Plast. Reconstr. Surg. 102 (5) (1998) 1317-1328 discussion 1329-30.E.E. Tredget et al., Plast. Reconstr. Surg. 102 (5) (1998) 1317-1328 discussion 1329-30. H.S. Cui et al., Int. J. Mol. Sci. 19 (1) (2018).H.S. Cui et al., Int. J. Mol. Sci. 19 (1) (2018). J. Ninomiya-Tsuji et al., J. Biol. Chem. 278 (20) (2003) 18485-18490.J. Ninomiya-Tsuji et al., J. Biol. Chem. 278 (20) (2003) 18485-18490. F.A. Bava et al., Nature 495 (7439) (2013) 121-125.F.A. Bava et al., Nature 495 (7439) (2013) 121-125. S. Carpenter et al., Nat. Rev. Immunol. 14 (6) (2014) 361-376.S. Carpenter et al., Nat. Rev. Immunol. 14 (6) (2014) 361-376. H.S. Cui et al., Archives of biochemistry and biophysics 630 (2017) 9-17H.S. Cui et al., Archives of biochemistry and biophysics 630 (2017) 9-17

본 발명은 좀 더 효과적인 비후성 반흔 형성 예방 또는 치료제를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a more effective preventive or therapeutic agent for hypertrophic scar formation.

본 발명에서, 발명자들은 CPEB1 및 CPEB4 양자가 모두 THP-1 대식세포 및 피부 섬유아세포에서 각각 LPS 및 TGF-β1에 의해 유도됨을 보여 주었다. 이 세포들은 섬유성 반흔에서 세포외 기질 (extracellular matrix; ECM)의 중요한 원천이다. 또한, 우리는 siRNA-매개 CPEB1 또는 CPEB4 녹다운이 THP-1 세포에서 LPS-활성화 염증 신호전달 및 섬유아세포에서 TGF-β1-유도된 섬유증 신호전달을 억제함을 입증하였다. 이러한 발견은 CPEB1 및 CPEB4가 염증성 및 섬유성 신호전달의 활성화를 통해 섬유성 반흔 형성에서 중요한 역할을 할 수 있음을 시사한다.In the present invention, we showed that both CPEB1 and CPEB4 were induced by LPS and TGF-β1 in THP-1 macrophages and dermal fibroblasts, respectively. These cells are an important source of extracellular matrix (ECM) in fibrotic scars. Furthermore, we demonstrated that siRNA-mediated CPEB1 or CPEB4 knockdown inhibited LPS-activated inflammatory signaling in THP-1 cells and TGF-β1-induced fibrosis signaling in fibroblasts. These findings suggest that CPEB1 and CPEB4 may play important roles in fibrotic scar formation through activation of inflammatory and fibrotic signaling.

비후성 반흔 형성은 심한 화상 환자의 재활 동안 중요한 관심사이다. 그것은 환자의 최종 회복을 제한할 뿐 아니라 치료 결과를 복잡하게 하고 악화시킨다. 비후성 반흔은 일반적으로 부상 부위에서 발생하여 외관을 손상하며 관절에 비후성 반흔이 형성되면 기능 장애가 발생할 수 있다 [11]. 비록 비후성 반흔 형성의 정확한 기작이 여전히 잘 밝혀지지는 않았지만, 기계적 스트레스, 염증 세포, 사이토카인, 케모카인 및 성장 인자를 포함한 다수의 요인이 관여한다는 것이 널리 받아들여지고 있다. 대식세포는 상처 치유 동안 비후성 반흔 형성에 중요한 역할을 한다. 고전적으로 활성화된 M1 대식세포는 친염증성 사이토카인 (IL-6 및 TNF-α)을 생산하는 반면, 대안적으로 활성화된 M2 대식세포는 영양 인자 (PDGF 및 TGF-β1)를 분비한다 [23]. IL-6는 섬유아세포에서 ECM 합성을 자극하고 MMP-1 및 MMP-3을 억제하는데, 이들은 ECM을 분해하기 때문에 흉터 방지 효과가 있다 [24]. PDGF 및 TGF-β1은 근섬유아세포 형성을 활발하게 유도하고 이들 근섬유아세포에서 과도한 콜라겐 합성을 자극한다 [11,25]. 면역 조직 화학 분석은 인간 비후성 반흔-유사 누드 마우스 모델에서 대식세포 수의 증가를 보여 주었다. 그러나, CXCR4 길항제 처리는 대식세포의 수, TGF-β1 발현, 근섬유아세포 분화 및 섬유성 유전자 발현을 감소시켰다 [26,27].Hypertrophic scarring is an important concern during the rehabilitation of patients with severe burns. It not only limits the patient's eventual recovery, but also complicates and worsens treatment outcomes. Hypertrophic scars usually occur at the site of injury and damage the appearance, and when hypertrophic scars are formed in the joints, dysfunction may occur [11]. Although the exact mechanism of hypertrophic scar formation is still not well understood, it is widely accepted that a number of factors are involved, including mechanical stress, inflammatory cells, cytokines, chemokines, and growth factors. Macrophages play an important role in hypertrophic scar formation during wound healing. Classically activated M1 macrophages produce pro-inflammatory cytokines (IL-6 and TNF-α), whereas alternatively activated M2 macrophages secrete trophic factors (PDGF and TGF-β1) [23] . IL-6 stimulates ECM synthesis in fibroblasts and inhibits MMP-1 and MMP-3, which have anti-scarring effects because they degrade ECM [24]. PDGF and TGF-β1 actively induce myofibroblast formation and stimulate excessive collagen synthesis in these myofibroblasts [11,25]. Immunohistochemical analysis showed an increase in macrophage numbers in a human hypertrophic scar-like nude mouse model. However, CXCR4 antagonist treatment reduced the number of macrophages, TGF-β1 expression, myofibroblast differentiation and fibrotic gene expression [26,27].

우리의 예비 연구에서, 환자로부터 얻은 20쌍의 비후성 반흔 및 정상 피부 조직에서의 qPCR 분석 결과, 비후성 반흔 조직에서의 CPEB1 및 CPEB4의 mRNA 수준이 각각 정상 피부 조직에서의 CPEB1 및 CPEB4의 mRNA 수준의 1.8배 및 2.2배인 것으로 밝혀졌다 (데이터는 제시되지 않음). 이러한 결과는 CPEB1 및 CPEB4가 비후성 반흔 형성에 관여함을 시사한다.In our preliminary study, qPCR analysis in 20 pairs of hypertrophic scar tissue and normal skin tissues obtained from patients showed that the mRNA levels of CPEB1 and CPEB4 in hypertrophic scar tissues were 1.8 of those of CPEB1 and CPEB4 in normal skin tissues, respectively. fold and 2.2 fold (data not shown). These results suggest that CPEB1 and CPEB4 are involved in hypertrophic scar formation.

모든 CPEB 단백질 (CPEB1-4)의 녹다운은 TAK1 및 MAPK 신호를 증가시키고, IκBα 분해를 연장시키며, NF-κB를 활성화하고, LPS 처리된 마우스 RAW 264.7 대 식세포에서 염증성 사이토카인 생성을 증가시키는 것으로 나타났다 [28]. 이러한 결과는 CPEB 단백질이 TAK1 발현을 제어하고, 이어서 염증 반응을 매개한다는 것을 나타낸다. 그럼에도 불구하고, 염증 반응에서 개별 아형의 역할을 조사하는 것이 제안되었다. 그러나, 결과는 siRNA-매개 CPEB1 또는 CPEB4 녹다운이 인간 단핵구 유래 THP-1 대식세포에서 TAK1, p38, JNK, ERK1/2, IκBα 및 p65의 LPS-유도된 인 단백질 발현을 감소시켰음을 보여 주었다 (도 1A). 녹다운은 또한 TNF-α의 mRNA 및 단백질 수준을 감소시켰다 (도 2B, C).Knockdown of all CPEB proteins (CPEB1-4) has been shown to increase TAK1 and MAPK signaling, prolong IκBα degradation, activate NF-κB, and increase inflammatory cytokine production in LPS-treated mouse RAW 264.7 macrophages [28]. These results indicate that CPEB protein controls TAK1 expression and subsequently mediates the inflammatory response. Nevertheless, it has been proposed to investigate the role of individual subtypes in the inflammatory response. However, the results showed that siRNA-mediated CPEB1 or CPEB4 knockdown reduced LPS-induced phosphorus protein expression of TAK1, p38, JNK, ERK1/2, IκBα and p65 in human monocyte-derived THP-1 macrophages (Fig. 1A). Knockdown also reduced mRNA and protein levels of TNF-α (Fig. 2B, C).

앞서, 비후성 반흔 조직에서의 TNF-α 발현은 정상 영양 반흔 및 정상 피부 조직에서의 발현보다 낮았다 [29]. 이와 같이 예기치 않게 낮은 TNF-α 발현은 비후성 반흔에서 감소된 아폽토시스와 관련이 있을 수 있다 [23]. 낮은 TNF-α 농도는 섬유아세포의 증식을 촉진하여 과도한 ECM을 생성하여 비후성 반흔 형성에 기여한다 [30]. 따라서, TNF-α 합성을 조절하는 기작이 섬유성 반흔 형성 과정에 관여할 수 있다. 본 발명에서는 CPEB1 또는 CPEB4 녹다운이 LPS 처리된 THP-1 세포에서 TNF-α 생산을 감소시켰다.Previously, the expression of TNF-α in hypertrophic scar tissue was lower than that in normal trophic scar tissue and normal skin tissue [29]. This unexpectedly low TNF-α expression may be associated with reduced apoptosis in hypertrophic scars [23]. A low TNF-α concentration promotes the proliferation of fibroblasts and produces excessive ECM, which contributes to hypertrophic scar formation [30]. Therefore, mechanisms regulating TNF-α synthesis may be involved in the fibrotic scar formation process. In the present invention, CPEB1 or CPEB4 knockdown reduced TNF-α production in LPS-treated THP-1 cells.

TGF-β-매개 Smad-의존적 신호전달을 표적으로 하는 것은 섬유증에 대한 새로운 치료 전략으로 간주되어 왔다 [31]. 그러나, 최근의 연구는 섬유증에서 TAK1 신호전달의 병리학적 역할을 밝혀냈다. TAK1 신호전달은 TGF-β1-활성화된 Smad-비의존적 경로이고 [21], 그것의 다운스트림 표적 p38, JNK, ERK, 및 NF-κB는 병원성 친섬유화 반응에 관여한다 [32,33]. 화상 환자는 대조군 환자보다 현저히 높은 혈청 TGF-β 수준을 갖는 것으로 밝혀졌다 [34]. 또한, 우리는 이전에 비후성 반흔 조직에서 유래한 섬유아세포에서 TGF-β1, α-SMA, I형 콜라겐 및 피브로넥틴의 발현이 정상 피부 유래 섬유아세포에 비해 증가하였음을 밝혔다 [35]. 본 발명에서, CPEB1 또는 CPEB4 녹다운은 TGF-β1 매개 Smad-의존적 및 Smad-독립적 신호를 억제하고 (도 4A, B) α-SMA, I형 콜라겐 및 피브로넥틴의 TGF-β1-유도 상향 조절을 감소시켰다 (도 4C와 D). TAK1 신호전달이 섬유아세포에서 Smad-의존적 신호전달을 조절하는지를 확인하기 위해, 우리는 강력한 TAK1 억제제인 (5Z)-7-옥소제에놀을 사용하여 억제제 연구를 수행했다 [36]. 본 발명자들은 30 μM (5Z)-7- 옥소제에놀 처리가 SMAD2 및 SMAD1/5/8의 인산화 및 TAK1-하류 신호전달 분자 JNK 및 ERK의 인산화를 감소시켰지만 p38의 인산화는 감소시키지 않았음을 밝혔다 (데이터 나타내지 않음). 이러한 결과는 CPEB1 및 CPEB4 녹다운이 TAK1을 통한 Smad-의존적 신호전달 경로를 부분적으로 억제함을 시사한다.Targeting TGF-β-mediated Smad-dependent signaling has been considered as a novel therapeutic strategy for fibrosis [31]. However, recent studies have revealed a pathological role of TAK1 signaling in fibrosis. TAK1 signaling is a TGF-β1-activated Smad-independent pathway [21], and its downstream targets p38, JNK, ERK, and NF-κB are involved in the pathogenic profibrotic response [32,33]. Burn patients were found to have significantly higher serum TGF-β levels than control patients [34]. Furthermore, we previously showed that the expression of TGF-β1, α-SMA, type I collagen and fibronectin in fibroblasts derived from hypertrophic scar tissue was increased compared to normal skin-derived fibroblasts [35]. In the present invention, CPEB1 or CPEB4 knockdown inhibited TGF-β1-mediated Smad-dependent and Smad-independent signaling (Fig. 4A, B) and reduced TGF-β1-induced upregulation of α-SMA, type I collagen and fibronectin. (Figure 4C and D). To determine whether TAK1 signaling regulates Smad-dependent signaling in fibroblasts, we performed inhibitor studies using (5Z)-7-oxoseenol, a potent TAK1 inhibitor [36]. We found that 30 μM (5Z)-7-oxoseenol treatment reduced phosphorylation of SMAD2 and SMAD1/5/8 and phosphorylation of TAK1-downstream signaling molecules JNK and ERK, but not p38. revealed (data not shown). These results suggest that CPEB1 and CPEB4 knockdown partially inhibits the Smad-dependent signaling pathway through TAK1.

본 발명은 CPEB1 또는 CPEB4에 대한 발현 억제제 또는 활성 억제제를 포함하는 비후성 반흔 예방 또는 치료용 약제학적 조성물을 제공한다.The present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating hypertrophic scarring, comprising an expression inhibitor or an activity inhibitor for CPEB1 or CPEB4.

또한, 본 발명은 상기 CPEB1 또는 CPEB4에 대한 발현 억제제가 CPEB1 또는 CPEB4 유전자의 mRNA에 상보적으로 결합하는 안티센스 뉴클레오타이드, shRNA (short hairpin RNA) 및 siRNA (short interfering RNA)로 구성된 군 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides that the CPEB1 or CPEB4 expression inhibitor is any one selected from the group consisting of antisense nucleotides complementary to CPEB1 or CPEB4 gene mRNA, shRNA (short hairpin RNA) and siRNA (short interfering RNA) It provides a composition, characterized in that.

상기 CPEB1 또는 CPEB4에 대한 siRNA는 Sigma-Aldrich사 등에서 시판 중인 제품을 사용할 수 있으며, CPEB1 또는 CPEB4에 대한 siRNA는 CPEB1 또는 CPEB4 유전자 서열을 바탕으로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려진 siRNA 서열생성 프로그램을 이용하여 용이하게 서열을 생성하여 제조할 수 있다. 또한, CPEB1 또는 CPEB4 유전자에 대한 siRNA가 CPEB1 또는 CPEB4 유전자와 결합하여 CPEB1 또는 CPEB4의 발현을 저해할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명함을 밝혀둔다.As the siRNA for CPEB1 or CPEB4, a product commercially available from Sigma-Aldrich, etc. can be used, and the siRNA for CPEB1 or CPEB4 is based on the CPEB1 or CPEB4 gene sequence. Those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs The siRNA sequence generation program widely known to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can be used to easily generate and prepare a sequence. In addition, it is apparent to those skilled in the art that siRNA for CPEB1 or CPEB4 gene can inhibit expression of CPEB1 or CPEB4 by binding to CPEB1 or CPEB4 gene.

또한, 상기 CPEB1 또는 CPEB4에 대한 shRNA는 Sigma-Aldrich사 등에서 시판 중인 제품을 사용할 수 있으며, 다른 방법으로는 CPEB1 또는 CPEB4에 대한 shRNA는 CPEB1 또는 CPEB4 유전자 서열을 바탕으로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려진 shRNA 서열생성 프로그램을 이용하여 용이하게 서열을 생성하여 제조할 수 있다. 또한, CPEB1 또는 CPEB4 유전자에 대한 shRNA가 CPEB1 또는 CPEB4 유전자와 결합하여 CPEB1 또는 CPEB4의 발현을 저해할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명함을 밝혀둔다.In addition, as the shRNA for CPEB1 or CPEB4, a product commercially available from Sigma-Aldrich, etc. can be used. Alternatively, the shRNA for CPEB1 or CPEB4 is commonly used in the art based on the CPEB1 or CPEB4 gene sequence. Those with the knowledge of the present invention can easily generate and prepare a sequence using a well-known shRNA sequence generation program to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. In addition, it is clear to those skilled in the art that shRNA for CPEB1 or CPEB4 gene can inhibit the expression of CPEB1 or CPEB4 by binding to CPEB1 or CPEB4 gene.

또한, 본 발명은 상기 CPEB1 또는 CPEB4 단백질 활성 억제제가 CPEB1 또는 CPEB4 단백질에 결합하는 항체임을 특징으로 하는 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a composition characterized in that the CPEB1 or CPEB4 protein activity inhibitor is an antibody that binds to CPEB1 or CPEB4 protein.

상기 CPEB1 또는 CPEB4 단백질에 결합하는 항체는 Sigma-Aldrich사 등에서 시판 중인 제품을 사용할 수 있다.As the antibody binding to the CPEB1 or CPEB4 protein, commercially available products such as Sigma-Aldrich may be used.

본 발명의 CPEB1 또는 CPEB4 발현 억제제 또는 활성 억제제를 유효성분으로 함유하는 비후성 반흔 예방 또는 치료용 조성물은, 조성물 총 중량에 대하여 상기 유효성분을 0.0001 내지 50중량%로 포함한다.The composition for preventing or treating hypertrophic scarring comprising the CPEB1 or CPEB4 expression inhibitor or activity inhibitor of the present invention as an active ingredient contains 0.0001 to 50% by weight of the active ingredient based on the total weight of the composition.

본 발명의 조성물은 상기 CPEB1 또는 CPEB4 단백질의 발현 억제제 또는 활성 억제제에 추가로 동일 또는 유사한 기능을 나타내는 유효성분을 1종 이상 함유할 수 있다. 본 발명의 조성물은 임상 투여시 경구 또는 비경구로 투여가 가능하며 일반적인 의약품 제제의 형태로 사용될 수 있다.The composition of the present invention may contain at least one active ingredient that exhibits the same or similar function to the CPEB1 or CPEB4 protein expression inhibitor or activity inhibitor. The composition of the present invention may be administered orally or parenterally during clinical administration, and may be used in the form of general pharmaceutical formulations.

본 발명의 조성물은, 투여를 위해서 상기 기재한 유효성분 이외에 추가로 약제학적으로 허용 가능한 담체를 1종 이상 포함하여 제조할 수 있다. 약제학적으로 허용 가능한 담체는 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 덱스트로즈 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올, 리포좀 및 이들 성분 중 1성분 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한, 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있으며, 표적 기관에 특이적으로 작용할 수 있도록 표적 기관 특이적 항체 또는 기타 리간드를 상기 담체와 결합시켜 사용할 수 있다. 더 나아가 당해 기술분야의 적정한 방법으로 또는 레밍턴의 문헌 (Remington's Pharmaceutical Science(최근판), Mack Publishing Company, Easton PA)에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 성분에 따라 바람직하게 제제화할 수 있다.The composition of the present invention may be prepared by including one or more pharmaceutically acceptable carriers in addition to the active ingredients described above for administration. A pharmaceutically acceptable carrier may be used in a mixture of saline, sterile water, Ringer's solution, buffered saline, dextrose solution, maltodextrin solution, glycerol, ethanol, liposome, and one or more of these components, and, if necessary, an antioxidant , buffers, bacteriostatic agents, and other conventional additives may be added. In addition, diluents, dispersing agents, surfactants, binders and lubricants may be additionally added to form injectable formulations such as aqueous solutions, suspensions, emulsions, pills, capsules, granules or tablets, and may act specifically on target organs. A target organ-specific antibody or other ligand may be used in combination with the carrier. Furthermore, it can be preferably formulated according to each component by an appropriate method in the art or by using a method disclosed in Remington's Pharmaceutical Science (Remington's Pharmaceutical Science (recent edition), Mack Publishing Company, Easton PA).

본 발명의 조성물은 특히 등장 멸균 용액 또는 멸균수 또는 적절한 생리 식염수의 첨가에 따라 주사 가능한 용액의 조성을 위해 동결건조 조성물을 포함할 수 있다. 사용되는 유효성분의 투여량은 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법, 배설율 및 질환의 중증도 등에 따라 그 범위가 다양하며, 일일 투여량은 약 0.0001 내지 100 mg/kg이고, 바람직하게는 0.001 내지 10 mg/kg이며, 하루 일 회 내지 수 회 나누어 투여될 수 있다. The composition of the present invention may include a lyophilized composition, particularly for the composition of an isotonic sterile solution or an injectable solution upon addition of sterile water or appropriate physiological saline. The dosage of the active ingredient used varies depending on the patient's weight, age, sex, health condition, diet, administration time, administration method, excretion rate and severity of disease, etc., and the daily dosage is about 0.0001 to 100 mg /kg, preferably 0.001 to 10 mg/kg, may be administered once to several times a day divided.

본 발명의 조성물은 단독으로, 또는 화학 치료, 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법 및 다른 치료제 등과 병용하여 사용할 수 있다.The composition of the present invention can be used alone or in combination with chemotherapy, a method using a biological response modifier, and other therapeutic agents.

본 발명의 CPEB1 또는 CPEB4 단백질 활성 억제제 또는 발현 억제제를 포함하는 비후성 반흔 예방 또는 치료용 약제학적 조성물은 TAK1을 통한 Smad-의존적 신호전달 경로를 억제하고, 섬유아세포에서 TGF-β1-유도된 섬유증 신호전달을 억제하여 비후성 반흔 형성을 억제할 수 있다.The pharmaceutical composition for preventing or treating hypertrophic scarring, comprising an inhibitor of CPEB1 or CPEB4 protein activity or expression inhibitor of the present invention, inhibits Smad-dependent signaling pathway through TAK1, and TGF-β1-induced fibrosis signaling in fibroblasts By suppressing the hypertrophic scar formation can be suppressed.

도 1. LPS 처리는 THP-1 세포에서 CPEB1 및 CPEB4 발현을 증가시켰다. (A, B) siRNA 형질감염 24시간 후 RT-PCR 분석 결과. 결과는 음성 대조군 siRNA 처리 세포에서의 수준에 대한 배수 변화로 표현된다. (C, D) siRNA 형질감염 48시간 후 웨스턴 블롯팅 결과. 정량 분석을 위해, GAPDH의 단백질 수준으로 단백질 수준을 표준화하였다.
모든 시료를 3회 분석하고, 실험을 독립적으로 3회 수행하였다. 데이터는 평균 ± 표준편차로 표시하였다. *p < 0.01은 음성 대조군 siRNA-형질감염된 세포와 비교한 값; †p < 0.01은 음성 대조군 siRNA-형질감염 세포 및 LPS-처리 세포와 비교한 값. si-Ct, 음성 대조군 siRNA; si-CP1, CPEB1 siRNA; si-CP4, CPEB4 siRNA.
도 2. CPEB1 또는 CPEB4 녹다운은 THP-1 세포에서 LPS-유도 염증 신호전달을 억제했다. (A) 0.5, 1 또는 4시간 동안 LPS 처리 후 웨스턴 블롯팅한 결과. CPEB1 및 CPEB4 녹다운은 TAK1, p38, JNK, ERK, IκBα 및 NF-κB-p65의 LPS-유도 인산화 수준을 감소시켰다. (B) 4시간 동안 LPS 처리 후 RT-qPCR 분석 결과. CPEB1 및 CPEB4 녹다운은 LPS-유도에 의한 TNF-α mRNA 수준 증가를 감소시켰다. 이 결과는 음성 대조군 siRNA-처리된 세포의 수준에 대한 배수 변화로 표현된다. (C) 4시간 동안 LPS 처리 후 TNF-α 수준에 대한 ELISA 결과. CPEB1 및 CPEB4 녹다운은 LPS-유도에 의한 TNF-α 단백질 수준 증가를 감소시켰다.
모든 시료를 3회 분석하고, 실험을 독립적으로 3회 수행하였다. 데이터는 평균 ± 표준편차로 표시된다. * p < 0.01은 음성 대조군 siRNA-형질감염 세포와 비교한 값; † p < 0.01은 음성 대조군 siRNA-형질감염 세포 및 LPS-처리 세포와 비교한 값. si-Ct, 음성 대조군 siRNA; si-CP1, CPEB1 siRNA; si-CP4, CPEB4 siRNA.
도 3. TGF-β1 처리는 섬유아세포에서 CPEB1 및 CPEB4 발현을 증가시켰다. (A, B) siRNA 형질감염 24시간 후 RT-qPCR 분석 결과. 결과는 음성 대조군 siRNA-처리된 세포의 수준에 대한 배수 변화로 표현된다. (C, D) siRNA 형질감염 48시간 후 웨스턴 블롯팅 결과. 정량 분석을 위해, 단백질 수준을 GAPDH 수준으로 표준화하였다.
모든 시료를 3회 분석하고, 실험을 독립적으로 3회 수행하였다. 데이터는 평균 ± 표준편차로 표시된다. * p < 0.01은 음성 대조군 siRNA-형질감염 세포와 비교한 값; † p < 0.01은 음성 대조군 siRNA-형질감염 세포 및 LPS-처리 세포와 비교한 값. si-Ct, 음성 대조군 siRNA; si-CP1, CPEB1 siRNA; si-CP4, CPEB4 siRNA.
도 4. CPEB1 또는 CPEB4 녹다운은 섬유아세포에서 TGF-β1에 의한 섬유화 신호전달을 억제했다 (A, B). 0.5, 1 또는 4시간 동안 TGF-β1 처리 후 웨스턴 블롯팅 결과. CPEB1 및 CPEB4 녹다운은 Smad-독립적 신호전달에 관여하는 TAK1, p38, JNK 및 ERK의 TGF-β1-유도 인산화를 감소시키고 Smad-의존적 신호전달에 관여하는 SMAD2 및 SMAD1/5/8의 TGF-β1 유도 인산화를 약화시켰다. (C) 24시간 동안 TGF-β1 처리 후 RT-qPCR 분석 결과. CPEB1 및 CPEB4 녹다운은 TGF-β1-유도된 α-SMA, 타입 I 콜라겐 및 피브로넥틴 mRNA 수준 증가를 감소시켰다. 결과는 음성 대조군 siRNA-처리 세포의 수준과 비교하여 배수 변화로 표현된다. (D) 48시간 동안 TGF-β1 처리 후 웨스턴 블롯팅 결과. CPEB1 및 CPEB4 녹다운은 TGF-β1- 유도 α-SMA, 유형 I 콜라겐 및 피브로넥틴 단백질 수준 증가를 감소시켰다.
모든 시료를 3회 분석하고, 실험을 독립적으로 3회 수행하였다. 데이터는 평균 ± 표준편차로 표시된다. * p < 0.01은 음성 대조군 siRNA-형질감염 세포 및 TGF-β1-처리 세포와 비교한 값. si-Ct, 음성 대조군 siRNA; si-CP1, CPEB1 siRNA; si-CP4, CPEB4 siRNA; COL-I, 타입 I 콜라겐; FN, 피브로넥틴.
도 5. 다른 서브타입 발현에 대한 CPEB1 및 CPEB4 siRNA의 효과. (A, B) siRNA 형질감염 후 24 시간에 RT-PCR 분석 결과. 결과는 음성 대조군 siRNA 처리된 세포의 수준과 관련하여 배수 변화로 표현된다. 모든 시료를 3회 분석하고, 실험을 독립적으로 3회 수행하였다. 데이터는 평균 ± 표준편차로 표시된다. * p <0.01은 음성 대조군 siRNA로 형질감염된 세포와 비교한 값임. si-Ct, 음성 대조군 siRNA; si-CP1, CPEB1 siRNA; si-CP4, CPEB4 siRNA; CP2, CPEB2; CP4, CPEB4.
도 6. CPEB1 및 CPEB4 녹다운이 세포 증식에 미치는 영향. (A, B) siRNA 형질감염 후 24 시간 및 48 시간에 THP-1 및 섬유아세포 증식 결과. 결과는 음성대조군 siRNA 처리된 세포의 수준과 관련하여 배수 변화로 표현된다. 모든 시료를 3회 분석하고, 실험을 독립적으로 3회 수행하였다. 데이터는 평균 ± 표준편차로 표시된다. * p <0.05는 음성 대조군 siRNA-형질감염된 세포와 비교한 값임. si-Ct, 음성 대조군 siRNA; si-CP1, CPEB1 siRNA; si-CP4, CPEB4 siRNA.
도 7. CPEB1 및 CPEB4 녹다운은 TGF-β1-유도된 섬유아세포 이동을 억제하였다. (A) 시험관 내 상처 치유 분석에서 섬유아세포 이동의 결과. 이미지는 광학 현미경 (스케일 바, 1 mm) 하에서 촬영되었다. (B) 섬유아세포 이동의 정량 분석. 모든 시료를 3회 분석하고, 실험을 독립적으로 3회 수행하였다. 데이터는 평균 ± 표준편차로 표시된다. * p <0.01은 TGF-β1 처리된 세포와 비교한 값이다. si-Ct, 음성 대조군 siRNA; si-CP1, CPEB1 siRNA; si-CP4, CPEB4 siRNA.
도 8. p-TAK1, p-p38, p-JNK, p-ERK, p-IKBα 및 p-p65의 정량 분석. 각 밴드의 강도를 측정하고 인산화 형태를 총 형태의 강도로 정규화하였다. 모든 실험은 독립적으로 세 번 수행되었다. 데이터는 평균 ± 표준편차로 표시된다. * p <0.01은 LPS-처리된 세포와 비교한 값이다. si-Ct, 음성 대조군 siRNA; si-CP1, CPEB1 siRNA; si-CP4, CPEB4 siRNA.
도 9. CPEB1 및 CPEB4 녹다운은 섬유아세포에서 TGF-β 수용체 Ⅰ 발현을 억제하였다. (A, B) 0.5, 1 및 4시간 동안 TGF-β1 처리 후 웨스턴 블롯팅의 결과. CPEB1 녹다운은 TGF-β1-유도 TGF-β 수용체 Ⅰ 발현을 감소시켰다. TGF-β 수용체 Ⅱ 발현은 변하지 않았다. 모든 실험은 독립적으로 세 번 수행되었다. 데이터는 평균 ± 표준편차로 표시된다. * p <0.01은 TGF-β1 처리된 세포와 비교한 값이다. si-Ct, 음성 대조군 siRNA; si-CP1, CPEB1 siRNA; si-CP4, CPEB4 siRNA.
도 10. p-TAK1, p-p38, p-JNK 및 p-ERK의 정량 분석. 각 밴드의 강도를 측정하고 인산화 형태를 총 형태의 강도로 정규화하였다. 모든 실험은 독립적으로 세 번 수행되었다. 데이터는 평균 ± 표준편차로 표시된다. * p <0.01은 TGF-β1 처리된 세포와 비교한 값이다. si-Ct, 음성 대조군 siRNA; si-CP1, CPEB1 siRNA; si-CP4, CPEB4 siRNA.
도 11. p-SMAD2 및 p-SMA1/5/8의 정량 분석. 각 밴드의 강도를 측정하고 인산화 형태를 총 형태의 강도로 정규화하였다. 모든 실험은 독립적으로 세 번 수행되었다. 데이터는 평균 ± 표준편차로 표시된다. * p <0.01은 TGF-β1 처리된 세포와 비교한 것이다. si-Ct, 음성 대조군 siRNA; si-CP1, CPEB1 siRNA; si-CP4, CPEB4 siRNA.
Figure 1. LPS treatment increased CPEB1 and CPEB4 expression in THP-1 cells. (A, B) RT-PCR analysis results 24 hours after siRNA transfection. Results are expressed as fold change for levels in negative control siRNA treated cells. (C, D) Western blotting results 48 hours after siRNA transfection. For quantitative analysis, protein levels were normalized to those of GAPDH.
All samples were analyzed in triplicate, and experiments were performed independently in triplicate. Data are expressed as mean ± standard deviation. *p < 0.01 compared to negative control siRNA-transfected cells; †p < 0.01 compared to negative control siRNA-transfected cells and LPS-treated cells. si-Ct, negative control siRNA; si-CP1, CPEB1 siRNA; si-CP4, CPEB4 siRNA.
Figure 2. CPEB1 or CPEB4 knockdown inhibited LPS-induced inflammatory signaling in THP-1 cells. (A) Western blotting results after LPS treatment for 0.5, 1 or 4 hours. CPEB1 and CPEB4 knockdown reduced LPS-induced phosphorylation levels of TAK1, p38, JNK, ERK, IκBα and NF-κB-p65. (B) RT-qPCR analysis results after LPS treatment for 4 h. CPEB1 and CPEB4 knockdown reduced LPS-induced increase in TNF-α mRNA level. These results are expressed as fold change relative to the level of negative control siRNA-treated cells. (C) ELISA results for TNF-α levels after LPS treatment for 4 hours. CPEB1 and CPEB4 knockdown reduced LPS-induced increase in TNF-α protein levels.
All samples were analyzed in triplicate, and experiments were performed independently in triplicate. Data are presented as mean ± standard deviation. * p < 0.01 compared to negative control siRNA-transfected cells; † p < 0.01 compared to negative control siRNA-transfected cells and LPS-treated cells. si-Ct, negative control siRNA; si-CP1, CPEB1 siRNA; si-CP4, CPEB4 siRNA.
Figure 3. TGF-β1 treatment increased CPEB1 and CPEB4 expression in fibroblasts. (A, B) RT-qPCR analysis results 24 hours after siRNA transfection. Results are expressed as fold change relative to the level of negative control siRNA-treated cells. (C, D) Western blotting results 48 hours after siRNA transfection. For quantitative analysis, protein levels were normalized to GAPDH levels.
All samples were analyzed in triplicate, and experiments were performed independently in triplicate. Data are presented as mean ± standard deviation. * p < 0.01 compared to negative control siRNA-transfected cells; † p < 0.01 compared to negative control siRNA-transfected cells and LPS-treated cells. si-Ct, negative control siRNA; si-CP1, CPEB1 siRNA; si-CP4, CPEB4 siRNA.
Figure 4. CPEB1 or CPEB4 knockdown inhibited fibrosis signaling by TGF-β1 in fibroblasts (A, B). Western blotting results after TGF-β1 treatment for 0.5, 1 or 4 hours. CPEB1 and CPEB4 knockdown reduced TGF-β1-induced phosphorylation of TAK1, p38, JNK and ERK involved in Smad-independent signaling and TGF-β1-induced induction of SMAD2 and SMAD1/5/8 involved in Smad-dependent signaling phosphorylation was attenuated. (C) RT-qPCR analysis results after TGF-β1 treatment for 24 h. CPEB1 and CPEB4 knockdown reduced TGF-β1-induced increases in α-SMA, type I collagen and fibronectin mRNA levels. Results are expressed as fold change compared to the level of negative control siRNA-treated cells. (D) Western blotting results after TGF-β1 treatment for 48 hours. CPEB1 and CPEB4 knockdown reduced TGF-β1-induced α-SMA, type I collagen and fibronectin protein levels increase.
All samples were analyzed in triplicate, and experiments were performed independently in triplicate. Data are presented as mean ± standard deviation. * p < 0.01 compared to negative control siRNA-transfected cells and TGF-β1-treated cells. si-Ct, negative control siRNA; si-CP1, CPEB1 siRNA; si-CP4, CPEB4 siRNA; COL-I, type I collagen; FN, fibronectin.
Figure 5. Effect of CPEB1 and CPEB4 siRNAs on expression of different subtypes. (A, B) RT-PCR analysis at 24 h after siRNA transfection. Results are expressed as fold change in relation to the level of negative control siRNA treated cells. All samples were analyzed in triplicate, and experiments were performed independently in triplicate. Data are presented as mean ± standard deviation. * p <0.01 compared to cells transfected with negative control siRNA. si-Ct, negative control siRNA; si-CP1, CPEB1 siRNA; si-CP4, CPEB4 siRNA; CP2, CPEB2; CP4, CPEB4.
Figure 6. Effect of CPEB1 and CPEB4 knockdown on cell proliferation. (A, B) THP-1 and fibroblast proliferation results at 24 and 48 hours after siRNA transfection. Results are expressed as fold change in relation to the level of negative control siRNA treated cells. All samples were analyzed in triplicate, and experiments were performed independently in triplicate. Data are presented as mean ± standard deviation. * p <0.05 compared to negative control siRNA-transfected cells. si-Ct, negative control siRNA; si-CP1, CPEB1 siRNA; si-CP4, CPEB4 siRNA.
Figure 7. CPEB1 and CPEB4 knockdown inhibited TGF-β1-induced fibroblast migration. (A) Results of fibroblast migration in an in vitro wound healing assay. Images were taken under an optical microscope (scale bar, 1 mm). (B) Quantitative analysis of fibroblast migration. All samples were analyzed in triplicate, and experiments were performed independently in triplicate. Data are presented as mean ± standard deviation. * p <0.01 is the value compared to TGF-β1-treated cells. si-Ct, negative control siRNA; si-CP1, CPEB1 siRNA; si-CP4, CPEB4 siRNA.
Figure 8. Quantitative analysis of p-TAK1, p-p38, p-JNK, p-ERK, p-IKBα and p-p65. The intensity of each band was measured and the phosphorylated form was normalized to the intensity of the total form. All experiments were performed independently in triplicate. Data are presented as mean ± standard deviation. * p <0.01 compared to LPS-treated cells. si-Ct, negative control siRNA; si-CP1, CPEB1 siRNA; si-CP4, CPEB4 siRNA.
Figure 9. CPEB1 and CPEB4 knockdown inhibited TGF-β receptor I expression in fibroblasts. (A, B) Results of Western blotting after TGF-β1 treatment for 0.5, 1 and 4 h. CPEB1 knockdown reduced TGF-β1-induced TGF-β receptor I expression. TGF-β receptor II expression was not altered. All experiments were performed independently in triplicate. Data are presented as mean ± standard deviation. * p <0.01 is the value compared to TGF-β1-treated cells. si-Ct, negative control siRNA; si-CP1, CPEB1 siRNA; si-CP4, CPEB4 siRNA.
Figure 10. Quantitative analysis of p-TAK1, p-p38, p-JNK and p-ERK. The intensity of each band was measured and the phosphorylated form was normalized to the intensity of the total form. All experiments were performed independently in triplicate. Data are presented as mean ± standard deviation. * p <0.01 is the value compared to TGF-β1-treated cells. si-Ct, negative control siRNA; si-CP1, CPEB1 siRNA; si-CP4, CPEB4 siRNA.
Figure 11. Quantitative analysis of p-SMAD2 and p-SMA1/5/8. The intensity of each band was measured and the phosphorylated form was normalized to the intensity of the total form. All experiments were performed independently in triplicate. Data are presented as mean ± standard deviation. * p < 0.01 compared to TGF-β1-treated cells. si-Ct, negative control siRNA; si-CP1, CPEB1 siRNA; si-CP4, CPEB4 siRNA.

아래에서는 구체적인 실시예를 들어 본 발명의 구성을 좀 더 자세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 실시예의 기재에만 한정되는 것이 아님은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in more detail with reference to specific embodiments. However, it is apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited only to the description of the examples.

1. 세포 배양1. Cell Culture

한국 세포주은행 (Korean Cell Line Bank; KCLB, Seoul Korea)에서 구매한 THP-1 세포를 10% 소 태아 혈청 (FBS; Biowest, Riverside, MO, USA) 및 항생제-항균제 (Gibco, Life Technologies, Carlsbad, CA, USA)가 보충된 RPMI 1640 (안정한 글루타민 및 25 mM HEPES 포함)에 1 × 106/ml로 도말하고 조직 배양 접시에서 2일 동안 배양하였다. 세포를 48시간 동안 10-8 M 포볼 -12- 미리스테이트-13-아세테이트 (phorbol-12-myristate-13-acetate; PMA)를 사용하여 분화시켰다. 인간 1차 피부 섬유아세포 (2계대)는 PromoCell (Heidelberg, Germany)에서 구입하여 10% FBS (모든 실험에서 섬유아세포는 4-6계대 사용)가 보충된 DMEM (Dulbecco's Modified Eagle Medium; Biowest, MO, USA)에서 배양했다.THP-1 cells purchased from the Korean Cell Line Bank (KCLB, Seoul Korea) were treated with 10% fetal bovine serum (FBS; Biowest, Riverside, MO, USA) and an antibiotic-antibacterial agent (Gibco, Life Technologies, Carlsbad, CA, USA) supplemented with RPMI 1640 (containing stable glutamine and 25 mM HEPES) at 1 × 10 6 /ml and cultured in tissue culture dishes for 2 days. Cells were differentiated using 10 -8 M phorbol-12-myristate-13-acetate (PMA) for 48 hours. Human primary dermal fibroblasts (passage 2) were purchased from PromoCell (Heidelberg, Germany) and obtained from Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) supplemented with 10% FBS (in all experiments, fibroblasts passages 4-6 were used); Biowest, MO, USA) were cultured.

2. 2. siRNAsiRNA 형질 감염 및 transfection and LPSLPS and TGFTGF -- β1β1 처리 process

음성 대조군, CPEB1 및 CPEB4 SMARTpool siRNA는 Dharmacon (Lafayette, CO, USA)에서 구입하였다. 분화된 THP-1 세포 및 섬유아세포 모두를 50-70%로 성장시키고 Dulbecco's 완충액 식염수 (Biowest)를 사용하여 세척하고 24시간 동안 항생제가 없는 배지에서 배양하였다. 제조사의 지시에 따라 StemFect RNA 형질감염 키트 (Stemgent, Cambridge, MA, USA)를 사용하여 각 siRNA (50 nM)를 5시간 동안 형질감염시켰다. 이어서, 배지를 보충 배지로 교체하였다. 이어서, 세포를 0.1% FBS 함유 배지에서 6시간 동안 배양하고 LPS 또는 TGF-β1로 처리하였다. 염증 신호 분석을 위해, THP-1 세포를 0.5, 1 또는 4시간 동안 LPS (1 μg/ml)로 처리하고, 배양 배지의 TNF-α 농도 분석을 위해, THP-1 세포를 LPS (1 μg/ml)로 4시간 동안 처리하였다. 섬유아세포에서 TGF-β1 신호전달을 평가하기 위해, 섬유아세포를 0.5, 1 또는 4시간 동안 TGF-β1 (5 ng/ml)로 처리하였다. α- 평활근 액틴 (α-SMA), 콜라겐 -I 및 피브로넥틴 mRNA 및 단백질 수준을 평가하기 위해, 섬유아세포를 24시간 또는 48시간 동안 TGF-β1로 처리하였다.Negative controls, CPEB1 and CPEB4 SMARTpool siRNAs were purchased from Dharmacon (Lafayette, CO, USA). Both differentiated THP-1 cells and fibroblasts were grown to 50-70%, washed using Dulbecco's buffered saline (Biowest), and cultured in antibiotic-free medium for 24 hours. Each siRNA (50 nM) was transfected for 5 h using the StemFect RNA transfection kit (Stemgent, Cambridge, MA, USA) according to the manufacturer's instructions. The medium was then replaced with supplemental medium. Then, the cells were cultured in a medium containing 0.1% FBS for 6 hours and treated with LPS or TGF-β1. For the analysis of inflammatory signals, THP-1 cells were treated with LPS (1 μg/ml) for 0.5, 1 or 4 hours, and for the analysis of TNF-α concentration in the culture medium, THP-1 cells were treated with LPS (1 μg/ml). ml) for 4 hours. To evaluate TGF-β1 signaling in fibroblasts, fibroblasts were treated with TGF-β1 (5 ng/ml) for 0.5, 1 or 4 h. To evaluate α-smooth muscle actin (α-SMA), collagen-I and fibronectin mRNA and protein levels, fibroblasts were treated with TGF-β1 for 24 or 48 hours.

3. 효소 결합 면역 흡착 분석 (ELISA)3. Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA)

세포 배양 배지에서 TNF-α 농도를 측정하기 위해, 상청액을 LPS-처리된 THP-1 세포로부터 수집하였다. TNF-α의 농도는 제조사의 지시에 따라 ELISA (PeproTech, Rocky Hill, NJ, USA)를 사용하여 측정하였다.To determine the TNF-α concentration in the cell culture medium, the supernatant was collected from LPS-treated THP-1 cells. The concentration of TNF-α was measured using ELISA (PeproTech, Rocky Hill, NJ, USA) according to the manufacturer's instructions.

4. 4. 역전사reverse transcription 정량 실시간 중합효소 연쇄반응 (RT- Quantitative real-time polymerase chain reaction (RT- qPCRqPCR ))

THP-1 세포 또는 섬유아세포로부터의 총 RNA는 제조사의 지시에 따라 ReliaPrep ™ RNA Miniprep 시스템 (Promega, Madison, WI, USA)을 사용하여 추출되었다. 500 ng RNA 및 PrimeScript ™ RT 마스터 믹스 (Takara, Siga, Japan)를 사용하여 cDNA를 합성하였다. PCR 프리믹스 (Takara), 50 ng cDNA 및 0.5 μM 프라이머를 사용하여 LightCycler 96 시스템 (Roche, Basel, Switzerland)에서 실시간 PCR을 수행하였다. 프라이머는 다음과 같았다 : CPEB1, 5'-GGTGTCCTCCCAAAGGTAATA-3' (정방향) 및 5'-CAAGCCTGAGCAAGGATCG-3' (역방향); CPEB2, 5'-CGATATTATGAGAGCAGAG-3' (정방향) 및 5'-CTATTGGAAAGAGGGAAG-3' (역방향); CPEB3, 5'-GCTGATATAATGTGGAGGAA-3' (정방향) 및 5'-CCAGGAAGGCATTGTTAA-3' (역방향); CPEB4, 5'-TGGGGATCAGCCTCTTCATA-3' (정방향) 및 5'-CAATCCGCCTACAAACACCT-3' (역방향); IL-6, 5'-TGCTTGTTCCTC AGCCTT-3' (정방향) 및 5'-CAGAGGGCTGATTAGAGAGAGGT-3' (역방향); α-SMA, 5'-CCGACCGAATGCAGAAGGA-3 '(정방향) 및 5'-ACAGAGTATTTGCGCTCCGAA-3' (역방향); COLA1A1, 5'-ATGTTCAGCTTTGTGGACCTC-3' (정방향) 및 5'-CTGTACGCAGGTGATTGGTG-3' (역방향); 및 피브로넥틴, 5'-CCAGTCCACAGCTATTCCTG-3' (정방향) 및 5'-ACAACCACGGATGAGCTG-3' (역방향). 추정된 mRNA 수준은 2- ΔΔCt 방법을 사용하여 GAPDH mRNA 수준으로 표준화되었다 [22].Total RNA from THP-1 cells or fibroblasts was extracted using the ReliaPrep™ RNA Miniprep system (Promega, Madison, WI, USA) according to the manufacturer's instructions. cDNA was synthesized using 500 ng RNA and PrimeScript™ RT master mix (Takara, Siga, Japan). Real-time PCR was performed on a LightCycler 96 system (Roche, Basel, Switzerland) using a PCR premix (Takara), 50 ng cDNA and 0.5 μM primers. The primers were: CPEB1, 5'-GGTGTCCTCCCAAAGGTAATA-3' (forward) and 5'-CAAGCCTGAGCAAGGATCG-3'(reverse); CPEB2, 5'-CGATATTATGAGAGCAGAG-3' (forward) and 5'-CTATTGGAAAGAGGGAAG-3'(reverse); CPEB3, 5'-GCTGATATAATGTGGAGGAA-3' (forward) and 5'-CCAGGAAGGCATTGTTAA-3'(reverse); CPEB4, 5'-TGGGGATCAGCCTCTTCATA-3' (forward) and 5'-CAATCCGCCTACAAACACCT-3'(reverse); IL-6, 5'-TGCTTGTTCCTC AGCCTT-3' (forward) and 5'-CAGAGGGCTGATTAGAGAGAGGT-3'(reverse); α-SMA, 5′-CCGACCGAATGCAGAAGGA-3′ (forward) and 5′-ACAGAGTATTTGCGCTCCGAA-3′ (reverse); COLA1A1, 5'-ATGTTCAGCTTTGTGGACCTC-3' (forward) and 5'-CTGTACGCAGGTGATTGGTG-3'(reverse); and fibronectin, 5'-CCAGTCCACAGCTATTCCTG-3' (forward) and 5'-ACAACCACGGATGAGCTG-3' (reverse). Estimated mRNA levels were normalized to GAPDH mRNA levels using the 2 - ΔΔCt method [22].

5. 5. 웨스턴western 블롯팅blotting

THP-1 세포 또는 섬유아세포를 프로테아제 억제제 (Sigma, St. Louis, MO, USA) 및 포스파타제 억제제 (Roche)를 함유하는 차가운 RIPA 완충액 (Biosesang, Seongnam, Korea)에서 용균하였다. 시료 (30 ㎍ 단백질/웰)를 8% SDS-PAGE로 분해하고 PVDF 막 (Merck Millipore, Billerica, MA, USA)으로 전기 전달하였다. 하기 1차 항체가 사용되었다: 토끼 폴리클론 항-CPEB1 및 항-CPEB4 (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA); 토끼 폴리클론 항-phospho-TAK1, 항-TAK1, 항-p38, 항-phospho-JNK, 항-JNK, 항-phospho-ERK 및 항-β-액틴―토끼 단일클론 항-포스포-SMAD2 및 항-SMAD1―및 마우스 폴리클론 항-포스포-p38 및 항-ERK (Cell Signaling Technology Danvers, MA, US); 토끼 폴리클론 항-NF-κB-p65 및 항-콜라겐-I, 마우스 폴리클론 항-α-SMA, 및 마우스 모노클론 항-피브로넥틴 및 항-SMAD2 (Abcam, Cambridge, UK); 마우스 모노클론 항-포스포-IκBα, 항-IκBα 및 항-GAPDH (Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA, USA); 토끼 폴리클론 항-포스포-SMAD1/5/8 (Merck Millipore); 토끼 폴리클론 TGF β 수용체 I 항체 (1:500) 및 토끼 폴리클론 TGF β 수용체 II 항체 (1:1000) (Abcam, Cambridge, UK). 퍼옥시다제-접합된 항-마우스 또는 항-토끼 IgG (1 : 3,000, Merck Millipore)를 이차 항체로 사용하였다. 화학 발광 이미징 시스템 (ATTO, Tokyo, Japan)을 사용하여 이미지를 얻고, CS 분석기 4 소프트웨어 (ATTO)를 사용하여 밴드 밀도를 분석하였다.THP-1 cells or fibroblasts were lysed in cold RIPA buffer (Biosesang, Seongnam, Korea) containing a protease inhibitor (Sigma, St. Louis, MO, USA) and a phosphatase inhibitor (Roche). Samples (30 μg protein/well) were digested by 8% SDS-PAGE and electrotransferred to PVDF membranes (Merck Millipore, Billerica, MA, USA). The following primary antibodies were used: rabbit polyclonal anti-CPEB1 and anti-CPEB4 (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA); Rabbit polyclonal anti-phospho-TAK1, anti-TAK1, anti-p38, anti-phospho-JNK, anti-JNK, anti-phospho-ERK and anti-β-actin-rabbit monoclonal anti-phospho-SMAD2 and anti -SMAD1—and mouse polyclonal anti-phospho-p38 and anti-ERK (Cell Signaling Technology Danvers, MA, US); rabbit polyclonal anti-NF-κB-p65 and anti-collagen-I, mouse polyclonal anti-α-SMA, and mouse monoclonal anti-fibronectin and anti-SMAD2 (Abcam, Cambridge, UK); mouse monoclonal anti-phospho-IκBα, anti-IκBα and anti-GAPDH (Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA, USA); rabbit polyclonal anti-phospho-SMAD1/5/8 (Merck Millipore); rabbit polyclonal TGF β receptor I antibody (1:500) and rabbit polyclonal TGF β receptor II antibody (1:1000) (Abcam, Cambridge, UK). Peroxidase-conjugated anti-mouse or anti-rabbit IgG (1 : 3,000, Merck Millipore) was used as secondary antibody. Images were acquired using a chemiluminescence imaging system (ATTO, Tokyo, Japan), and band density was analyzed using CS Analyzer 4 software (ATTO).

6. 세포증식 분석6. Cell proliferation assay

CellTiter 96® AQueous One Solution 세포증식 분석 키트 (Promega, Madison, WI, USA)를 사용하여 세포 증식을 평가하였다. THP-1 (1 x 105 세포/웰) 및 섬유아세포 (2 x 104/웰)를 siRNA 형질감염 전에 96 웰 플레이트에서 성장시켰으다. 100㎕의 배양 배지로 교체한 후, CellTiter 96174; AQueous One Solution 시약 20㎕를 첨가하였다. 세포 배양 인큐베이터에서 37℃ 또는 2시간 동안 플레이트를 배양하고 96 웰 플레이트 리더 (BioTek, Winooski, VT, USA)를 사용하여 490nm에서 흡광도를 측정하였다. 증식은 다음과 같이 계산되었다: 증식 (%) = (시료 흡광도-백그라운드 흡광도)/(대조군 시료 흡광도-백그라운드 흡광도) Х 100.Cell proliferation was assessed using the CellTiter 96® AQueous One Solution Cell Proliferation Assay Kit (Promega, Madison, WI, USA). THP-1 (1 x 10 5 cells/well) and fibroblasts (2 x 10 4 /well) were grown in 96 well plates prior to siRNA transfection. After replacement with 100 μl of culture medium, CellTiter 96®; 20 μl of AQueous One Solution reagent was added. Plates were incubated in a cell culture incubator at 37°C or for 2 hours, and absorbance was measured at 490 nm using a 96-well plate reader (BioTek, Winooski, VT, USA). Proliferation was calculated as follows: Proliferation (%) = (Sample Absorbance-Background Absorbance)/(Control Sample Absorbance-Background Absorbance) Х 100.

7. 세포 이동 분석7. Cell Migration Assay

섬유아세포 이동 분석을 참고문헌과 같이 수행하였다 (39). 간단히 설명하면, 삽입물 (Ibidi, GmbH, Planegg, Germany)에서 섬유아세포 (2 x 104/웰)를 성장시키고, 24 시간의 siRNA 형질감염 후, 삽입물을 제거하고 세포는 세포가 없는 틈새 (정의된 상처)로 이동하기 시작했다. 세포를 광학 현미경 (IX 70, Olympus, Tokyo, Japan) 하에서 24 및 48 시간에 이미지화하고, 갭으로 이동한 세포의 수를 Image J 소프트웨어 (NIH, Bethesda, MD, USA)로 분석하였다. TGF-β1은 세포를 양성 대조군으로 처리하였다. 이동 분석의 정량 분석은 음성 대조군 siRNA 처리된 세포에 대한 백분율로 표현되었다.Fibroblast migration assays were performed as per reference (39). Briefly, fibroblasts (2 x 10 4 /well) were grown on inserts (Ibidi, GmbH, Planegg, Germany), and after 24 h of siRNA transfection, the inserts were removed and the cells were separated from the cell-free niche (defined as wounds) began to move. Cells were imaged at 24 and 48 h under a light microscope (IX 70, Olympus, Tokyo, Japan), and the number of cells migrating to the gap was analyzed with Image J software (NIH, Bethesda, MD, USA). TGF-β1 treated cells as a positive control. Quantitative analysis of migration assays was expressed as a percentage of negative control siRNA treated cells.

8. 통계 분석8. Statistical Analysis

모든 결과는 평균±표준편차로 제시된다. Mann-Whitney U 테스트는 두 군 간의 비교에 사용되었다. 통계 분석은 PASW 통계 24 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하여 수행하였다. p < 0.01은 유의성을 나타내는 것으로 간주되었다.All results are presented as mean ± standard deviation. The Mann-Whitney U test was used for comparison between the two groups. Statistical analysis was performed using PASW Statistical 24 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA). p < 0.01 was considered to indicate significance.

결과 1. Result 1. CPEB1CPEB1 siRNA와with siRNA CPEB4CPEB4 siRNAsiRNA 사이의 교차 반응성 측정 Cross-reactivity measurements between

THP-1 세포 및 섬유아세포에서 CPEB1 및 CPEB4 siRNA의 특이성을 확인하기 위해 RT PCR을 수행하였다. CPEB4 발현에서 CPEB1 siRNA 또는 CPEB1 발현에서 CPEB4 siRNA의 유의한 교차 반응성은 THP-1에서 관찰되지 않았다. 또한, CPEB1 siRNA 및 CPEB4 는 CPEB2 mRNA 수준을 각각 135% 및 128%만큼 약간 증가시켰다 (도 5). CPEB1 siRNA는 음성 대조군 siRNA로 형질감염된 섬유아세포에서의 수준과 비교하여 CPEB4 mRNA 수준을 320% 증가시켰으나, CPEB1 발현에 대한 CPEB4 siRNA의 교차 반응성은 관찰되지 않았다. CPEB1 siRNA 및 CPEB4 siRNA는 모두 섬유아세포에서 CPEB2 mRNA 수준을 각각 225% 및 328% 증가시켰다 (도 5의 B). CPEB1 siRNA 또는 CPEB4 siRNA는 THP-1 세포 또는 섬유아세포에서 CPEB3 mRNA 수준에 영향을 미치지 않았다.RT PCR was performed to confirm the specificity of CPEB1 and CPEB4 siRNAs in THP-1 cells and fibroblasts. No significant cross-reactivity of CPEB1 siRNA in CPEB4 expression or CPEB4 siRNA in CPEB1 expression was observed with THP-1. In addition, CPEB1 siRNA and CPEB4 slightly increased CPEB2 mRNA levels by 135% and 128%, respectively ( FIG. 5 ). CPEB1 siRNA increased CPEB4 mRNA level by 320% compared to the level in fibroblasts transfected with negative control siRNA, but no cross-reactivity of CPEB4 siRNA to CPEB1 expression was observed. Both CPEB1 siRNA and CPEB4 siRNA increased CPEB2 mRNA levels in fibroblasts by 225% and 328%, respectively ( FIG. 5B ). Neither CPEB1 siRNA nor CPEB4 siRNA affected CPEB3 mRNA levels in THP-1 cells or fibroblasts.

결과 2. Result 2. THPTHP -1 세포 및 섬유아세포에서 -1 in cells and fibroblasts siRNAsiRNA 형질 감염이 증식에 미치는 영향 Effect of transfection on proliferation

CellTiter 96® AQueous One 솔루션 세포 증식 분석 키트를 사용하여 CPEB1 siRNA 또는 CPEB4 siRNA 형질감염 24시간 또는 48시간 후에 THP-1 및 섬유아세포의 증식을 조사했다. 24시간 동안 CPEB1 또는 CPEB4 녹다운은 THP-1 세포의 증식에 영향을 미치지 않았다. 그러나, 녹다운 48시간 후, THP-1 증식이 유의하게 감소하였다 (도 6의 A). 대조적으로, CPEB1 또는 CPEB4 녹다운은 24시간 또는 48시간 후 섬유아세포의 증식을 증가시켰다 (도 6의 B).Proliferation of THP-1 and fibroblasts was investigated 24 or 48 hours after CPEB1 siRNA or CPEB4 siRNA transfection using the CellTiter 96® AQueous One Solution Cell Proliferation Assay Kit. CPEB1 or CPEB4 knockdown for 24 h did not affect the proliferation of THP-1 cells. However, after 48 hours of knockdown, THP-1 proliferation was significantly reduced ( FIG. 6A ). In contrast, CPEB1 or CPEB4 knockdown increased the proliferation of fibroblasts after 24 or 48 hours ( FIG. 6B ).

결과 3. 섬유아세포의 이동에 대한 Result 3. For the migration of fibroblasts siRNAsiRNA 형질감염의 효과 Effect of transfection

시험관 내 상처 치유 분석법을 이용하여 CPEB1 또는 CPEB4 siRNA 형질감염후 24시간 또는 48시간 후 섬유아세포 이동을 측정했다. siRNA 형질감염 후 CPEB1 및 CPEB4 녹다운은 TGF-β1 처리 세포와 비교하여 siRNA 형질감염 후 섬유아세포 이동을 상당히 감소시켰다 (도 7).Fibroblast migration was measured 24 or 48 hours after CPEB1 or CPEB4 siRNA transfection using an in vitro wound healing assay. CPEB1 and CPEB4 knockdown after siRNA transfection significantly reduced fibroblast migration after siRNA transfection compared to TGF-β1 treated cells ( FIG. 7 ).

결과 4. Result 4. LPS는LPS THPTHP -1 세포에서 -1 in cells CPEB1과CPEB1 and CPEB4CPEB4 발현을 유도했다. expression was induced.

LPS는 대식세포-매개 염증의 강력한 자극인자이다. 이 연구에서 우리는 LPS 자극이 THP-1 세포에서 CPEB1과 CPEB4의 mRNA와 단백질 수준을 현저하게 증가시키는 것을 관찰했다 (도 1). 그러나, siRNA-매개 CPEB1 또는 CPEB4의 일시적인 녹다운은 LPS의 효과를 억제하였고, mRNA 수준은 음성 대조군 siRNA-형질감염된 세포의 것보다 낮았다. 실제로, CPEB1 및 CPEB4 siRNA는 THP-1 세포에서 LPS-유도 CPEB1 및 CPEB4 mRNA 수준을 각각 90% 및 85%, 단백질 수준을 75% 및 70% 감소시켰다 (도 1). 이러한 결과는 CPEB1 및 CPEB4 siRNA 형질감염의 높은 효율을 확인할 뿐만 아니라 CPEB1 및 CPEB4가 THP-1 세포에서 LPS-매개 염증 반응에 관여함을 시사한다.LPS is a potent stimulator of macrophage-mediated inflammation. In this study, we observed that LPS stimulation significantly increased the mRNA and protein levels of CPEB1 and CPEB4 in THP-1 cells (Fig. 1). However, siRNA-mediated transient knockdown of CPEB1 or CPEB4 suppressed the effect of LPS, and mRNA levels were lower than that of negative control siRNA-transfected cells. Indeed, CPEB1 and CPEB4 siRNA reduced LPS-induced CPEB1 and CPEB4 mRNA levels by 90% and 85% and protein levels by 75% and 70%, respectively, in THP-1 cells ( FIG. 1 ). These results not only confirm the high efficiency of CPEB1 and CPEB4 siRNA transfection, but also suggest that CPEB1 and CPEB4 are involved in the LPS-mediated inflammatory response in THP-1 cells.

결과 5. Result 5. CPEB1CPEB1 and CPEB4CPEB4 녹다운은 knock down is THPTHP -1 세포에서 -1 in cells LPSLPS -유도된 염증 신호를 억제하였다.-Induced inflammatory signals were suppressed.

CPEB1 또는 CPEB4가 LPS-매개 TAK1 신호전달을 조절하는지를 결정하기 위해, 본 발명자들은 웨스턴 블롯팅을 사용하여 LPS-처리된 CPEB1- 또는 CPEB4-녹다운 THP-1 세포에서 TAK1 신호전달 경로의 변화를 조사하였다. 미처리 대조군과 비교하여, 0.5, 1 또는 4시간 동안 LPS로 처리된 세포는 TAK1, p38, JNK, ERK, IκBα 및 NF-κB-p65의 인산화가 상당히 증가한 것으로 나타났다 (도 2A, 도 8). 또한, CPEB1 또는 CPEB4 녹다운은 이들 단백질의 LPS-활성화 인산화를 억제하였다. 그러나, 이들 단백질의 총 수준은 크게 다르지 않았다 (도 2A, 도 8). 또한, RT-qPCR 및 ELISA는 CPEB1 또는 CPEB4 녹다운이 THP-1 세포 및 배양 배지에서 각각 TNF-α mRNA (도 2B) 및 단백질 (도 2C) 수준을 감소시키는 것을 밝혔다. 그러나, CPEB1- 또는 CPEB4-녹다운된 세포에서 TNF-α의 mRNA 및 단백질 수준 모두는 음성 대조군 siRNA-형질감염된 세포에서의 것보다 더 높았다 (도 2B 및 C). 이러한 결과는 LPS-활성화된 염증 신호가 CPEB1 및 CPEB4 발현에 의해 조절됨을 나타낸다.To determine whether CPEB1 or CPEB4 modulates LPS-mediated TAK1 signaling, we investigated changes in the TAK1 signaling pathway in LPS-treated CPEB1- or CPEB4-knockdown THP-1 cells using Western blotting. . Compared to untreated controls, cells treated with LPS for 0.5, 1 or 4 h showed significantly increased phosphorylation of TAK1, p38, JNK, ERK, IκBα and NF-κB-p65 ( FIGS. 2A and 8 ). In addition, CPEB1 or CPEB4 knockdown inhibited LPS-activated phosphorylation of these proteins. However, the total levels of these proteins were not significantly different (Fig. 2A, Fig. 8). In addition, RT-qPCR and ELISA revealed that CPEB1 or CPEB4 knockdown reduced TNF-α mRNA (Fig. 2B) and protein (Fig. 2C) levels in THP-1 cells and culture medium, respectively. However, both mRNA and protein levels of TNF-α in CPEB1- or CPEB4-knockdown cells were higher than in negative control siRNA-transfected cells ( FIGS. 2B and C). These results indicate that LPS-activated inflammatory signals are regulated by CPEB1 and CPEB4 expression.

결과 6. 섬유아세포에서 Results 6. In fibroblasts TGFTGF -- β1은β1 is CPEB1CPEB1 and CPEB4CPEB4 발현을 유도한다. induce expression.

TGF-β1은 시험관내 섬유증 모델을 개발하는데 널리 사용된다. 따라서, 본 발명자들은 섬유아세포에서 CPEB1 및 CPEB4 발현에 대한 TGF-β1 처리의 효과를 조사하였다. 24시간 동안 TGF-β1 처리는 섬유아세포에서 CPEB1 및 CPEB4의 mRNA 및 단백질 발현 모두를 유의하게 증가시키는 것으로 관찰되었다 (도 3). 그러나, CPEB1 및 CPEB4 siRNA 형질감염은 CPEB1 및 CPEB4의 TGF-β1- 유도된 mRNA 발현을 각각 80% 및 88% 감소시키고, CPEB1 및 CPEB4의 단백질 발현을 각각 60% 및 73% 감소시켰다. 또한, 이들 수준은 음성 대조군 siRNA로 형질감염된 섬유아세포의 것보다 낮았다 (도 3). 이 결과들은 siRNA 형질감염 효율을 확인하고 섬유아세포에서 TGF-β1 매개된 섬유증 신호 전달에 CPEB1 및 CPEB4의 관여를 시사한다.TGF-β1 is widely used to develop an in vitro fibrosis model. Therefore, we investigated the effect of TGF-β1 treatment on CPEB1 and CPEB4 expression in fibroblasts. TGF-β1 treatment for 24 h was observed to significantly increase both mRNA and protein expression of CPEB1 and CPEB4 in fibroblasts ( FIG. 3 ). However, CPEB1 and CPEB4 siRNA transfections reduced TGF-β1-induced mRNA expression of CPEB1 and CPEB4 by 80% and 88%, respectively, and protein expression of CPEB1 and CPEB4 by 60% and 73%, respectively. In addition, these levels were lower than those of fibroblasts transfected with negative control siRNA ( FIG. 3 ). These results confirm the siRNA transfection efficiency and suggest the involvement of CPEB1 and CPEB4 in TGF-β1-mediated fibrosis signaling in fibroblasts.

결과 7. Result 7. CPEB1CPEB1 and CPEB4CPEB4 녹다운은 섬유아세포에서 Knockdown in fibroblasts TGFTGF -- β1β1 -유도된 - induced SmadSmad -의존적 및 Smad-독립적 신호전달 경로를 억제하였다.-independent and Smad-independent signaling pathways were inhibited.

Smad-의존적 신호전달 경로와 TGF1-β1-유도 Smad-독립적 신호전달 경로인 TAK1 신호전달 경로는 함께 조직의 섬유성 반흔 형성에 기여한다 [19]. 따라서, CPEB1 또는 CPEB4 녹다운이 TGF-β1 신호전달 경로를 변경하였는지 연구하기 위해, 먼저 섬유아세포에서 TGF-β 수용체 I (TbRI) 및 TGF-β 수용체 II (TbR II)의 단백질 수준의 변화를 검출하기 위해 웨스턴 블롯팅을 수행하였다. CPEB1 녹다운에 의해 TGF-β1-유도된 TbRI 및 TbR II의 단백질 수준이 현저하게 감소하였다. 그러나 CPEB4 녹다운은 TGF-β1-유도된 TbRI 및 TbR II의 단백질 수준에 영향을 미치지 않았다 (도 9). 다음으로, 우리는 Smad-독립적 신호전달 경로를 측정했다. CPEB1 및 CPEB4 녹다운은 0.5, 1 또는 4시간 동안 TGF-β1로 처리된 섬유아세포에서 인산화된 TAK1, p38, JNK 및 ERK의 수준을 현저하게 감소시켰다 (도 4A 및 도 10). 마지막으로 Smad-의존적 신호전달의 구성요소인 SMAD2 및 SMAD1/5/8에서 변화를 조사했다. 0.5, 1 또는 4시간 동안의 TGF-β1 처리는 SMAD2 및 SMAD1/5/8의 인산화에 현저한 증가를 초래하였지만 (도 4B, 도 11), CPEB1 또는 CPEB4 녹다운은 TGF-β1-유도 SMAD2 및 SMAD1/5/8의 인산화를 유의하게 억제하였다 (도 4B 및 도 11). 이러한 결과는 CPEB1 및 CPEB4가 TGF-β1-유도된 섬유증 신호전달을 조절함을 나타낸다. 섬유성 반흔 형성에 대한 CPEB1 및 CPEB4 녹다운의 억제 효과를 추가로 탐구하기 위해, 피부 섬유증 또는 반흔의 여러 분자 마커의 발현을 평가하였다. RT-qPCR 및 웨스턴 블롯팅은 TGF-β1-처리된 CPEB1- 또는 CPEB4-녹다운된 섬유아세포에서 각각 α-SMA, 타입 I 콜라겐 및 피브로넥틴의 감소된 mRNA 및 단백질 수준을 나타냈다 (도 4C 및 D). 이 결과들은 CPEB1 및 CPEB4가 Smad-의존적 및 Smad-독립적인 신호전달 경로를 조절함으로써 섬유성 반흔 형성에서 역할을 할 수 있음을 나타낸다.The Smad-dependent signaling pathway and the TAK1 signaling pathway, a TGF1-β1-induced Smad-independent signaling pathway, together contribute to tissue fibrotic scar formation [19]. Therefore, to study whether CPEB1 or CPEB4 knockdown altered the TGF-β1 signaling pathway, we first detected changes in the protein levels of TGF-β receptor I (TbRI) and TGF-β receptor II (TbR II) in fibroblasts. Western blotting was performed for this purpose. TGF-β1-induced protein levels of TbRI and TbR II were significantly reduced by CPEB1 knockdown. However, CPEB4 knockdown did not affect TGF-β1-induced protein levels of TbRI and TbR II ( FIG. 9 ). Next, we measured the Smad-independent signaling pathway. CPEB1 and CPEB4 knockdown significantly reduced the levels of phosphorylated TAK1, p38, JNK and ERK in fibroblasts treated with TGF-β1 for 0.5, 1 or 4 h ( FIGS. 4A and 10 ). Finally, we investigated changes in SMAD2 and SMAD1/5/8, components of Smad-dependent signaling. TGF-β1 treatment for 0.5, 1 or 4 h resulted in a marked increase in phosphorylation of SMAD2 and SMAD1/5/8 (Fig. 4B, Fig. 11), whereas CPEB1 or CPEB4 knockdown caused TGF-β1-induced SMAD2 and SMAD1/ 5/8 phosphorylation was significantly inhibited ( FIGS. 4B and 11 ). These results indicate that CPEB1 and CPEB4 regulate TGF-β1-induced fibrosis signaling. To further explore the inhibitory effect of CPEB1 and CPEB4 knockdown on fibrotic scar formation, the expression of several molecular markers of skin fibrosis or scarring was evaluated. RT-qPCR and Western blotting revealed reduced mRNA and protein levels of α-SMA, type I collagen and fibronectin in TGF-β1-treated CPEB1- or CPEB4-knockdown fibroblasts, respectively ( FIGS. 4C and D ). These results indicate that CPEB1 and CPEB4 may play a role in fibrotic scar formation by regulating Smad-dependent and Smad-independent signaling pathways.

Claims (10)

CPEB1 (Cytoplasmic polyadenylation element binding protein 1) mRNA 발현 억제제로서 CPEB1 유전자에 대한 siRNA (short interfering RNA) 또는 shRNA (Short hairpin RNA)를 포함하는 비후성 반흔 예방 또는 치료용 약제학적 조성물.
CPEB1 (Cytoplasmic polyadenylation element binding protein 1) mRNA expression inhibitor comprising siRNA (short interfering RNA) or shRNA (short hairpin RNA) for the CPEB1 gene, a pharmaceutical composition for preventing or treating hypertrophic scarring.
CPEB4 (Cytoplasmic polyadenylation element binding protein 4) mRNA 발현 억제제로서, CPEB4 유전자에 대한 siRNA (short interfering RNA) 또는 shRNA (short hairpin RNA)를 포함하는 비후성 반흔 예방 또는 치료용 약제학적 조성물.A CPEB4 (Cytoplasmic polyadenylation element binding protein 4) mRNA expression inhibitor, comprising siRNA (short interfering RNA) or shRNA (short hairpin RNA) for the CPEB4 gene, a pharmaceutical composition for preventing or treating hypertrophic scarring. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020200043797A 2020-04-10 2020-04-10 Pharmaceutical composition for preventing or treating hypertrophic scar comprising CPEB1 or CPEB4 inhibitor KR102414380B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200043797A KR102414380B1 (en) 2020-04-10 2020-04-10 Pharmaceutical composition for preventing or treating hypertrophic scar comprising CPEB1 or CPEB4 inhibitor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200043797A KR102414380B1 (en) 2020-04-10 2020-04-10 Pharmaceutical composition for preventing or treating hypertrophic scar comprising CPEB1 or CPEB4 inhibitor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210126249A KR20210126249A (en) 2021-10-20
KR102414380B1 true KR102414380B1 (en) 2022-06-28

Family

ID=78268182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200043797A KR102414380B1 (en) 2020-04-10 2020-04-10 Pharmaceutical composition for preventing or treating hypertrophic scar comprising CPEB1 or CPEB4 inhibitor

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102414380B1 (en)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102254728B1 (en) * 2014-12-23 2021-05-24 인제대학교 산학협력단 Composition for Reducing Cell Proliferation Comprising Clast4

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Archives of Biochemistry and Biophysics. 2020. Vol.683, Article 108322.*
Gastroenterology. 2016. Vol.150, pp.982-997.
Molecular and Cellular Biology. 2015. Vol.35, No.3, pp.610-618.

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210126249A (en) 2021-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liu et al. Mesenchymal stem cells enhance microglia M2 polarization and attenuate neuroinflammation through TSG-6
Wang et al. Upregulation of CCR3 by age-related stresses promotes choroidal endothelial cell migration via VEGF-dependent and-independent signaling
Yang et al. Taurine reduced epidural fibrosis in rat models after laminectomy via downregulating EGR1
Cui et al. CPEB1 or CPEB4 knockdown suppresses the TAK1 and Smad signalings in THP-1 macrophage-like cells and dermal fibroblasts
Ding et al. Overexpression of miR-582-5p inhibits the apoptosis of neuronal cells after cerebral ischemic stroke through regulating PAR-1/Rho/Rho axis
Xiaohong et al. CFLAR is a critical regulator of cerebral ischaemia-reperfusion injury through regulating inflammation and endoplasmic reticulum (ER) stress
Cui et al. Hepatocyte growth factor inhibits TGF-β1-induced myofibroblast differentiation in tendon fibroblasts: role of AMPK signaling pathway
Zhang et al. Knockdown of FOXM1 inhibits activation of keloid fibroblasts and extracellular matrix production via inhibition of TGF-β1/Smad pathway
US12006501B2 (en) Composition of drug targets and method of using thereof
Shi et al. Angiotensin II as a morphogenic cytokine stimulating fibrogenesis of human tenon's capsule fibroblasts
CA2911298C (en) A pharmaceutical composition comprising atropine and nsaid for treating myopia
Fang et al. Ups and downs: the PPARγ/p-PPARγ seesaw of follistatin-like 1 and integrin receptor signaling in adipogenesis
Sun et al. Ginsenoside Re inhibits myocardial fibrosis by regulating miR-489/myd88/NF-κB pathway
Wang et al. Dexmedetomidine relieved neuropathic pain and inflammation response induced by CCI through HMGB1/TLR4/NF-κB signal pathway
KR102414380B1 (en) Pharmaceutical composition for preventing or treating hypertrophic scar comprising CPEB1 or CPEB4 inhibitor
Piñero et al. Lithium reversibly inhibits Schwann cell proliferation and differentiation without inducing myelin loss
Yang et al. DNA damage-inducible transcript 3 restrains osteoclast differentiation and function
JP6473938B2 (en) Antifibrotic compounds, methods and uses thereof
Song et al. Inhibition of STAT3 enhances UCP1 expression and mitochondrial function in brown adipocytes
Megat et al. Antiallodynic action of phosphodiesterase inhibitors in a mouse model of peripheral nerve injury
Lu et al. A novel synthesized sulfonamido-based gallate-jeztc blocks cartilage degradation on rabbit model of osteoarthritis: an in vitro and in vivo study
He et al. Reduced expression of myocardin and serum response factor in the cavernous tissue of diabetic rats
Liu et al. Belumosudil, ROCK2-specific inhibitor, alleviates cardiac fibrosis by inhibiting cardiac fibroblasts activation
Xu et al. The NLRP3 Activation in Infiltrating Macrophages Contributes to Corneal Fibrosis by Inducing TGF-β1 Expression in the Corneal Epithelium
WO2012105706A1 (en) Keloid therapeutic agent

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant