KR102536671B1 - Composition for preventing or treating Skin disease caused by hypersensitivity immune response based on pluripotent stem cells - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 인간 전분화능 줄기세포 유래 중간엽줄기세포를 유효성분으로 포함하는 과민성 면역반응에 의한 피부질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물 등에 관한 것으로서, 특히 본 발명이 예방 또는 치료하고자 하는 대상 질병은 부종, 두드러기, 소양증, 및 접촉성 피부염을 포함하는 피부질환이다.The present invention relates to a pharmaceutical composition comprising human pluripotent stem cell-derived mesenchymal stem cells as an active ingredient for the prevention or treatment of skin diseases caused by hypersensitivity immune reactions, and in particular, the target disease to be prevented or treated by the present invention is edema. , urticaria, pruritus, and contact dermatitis.
중간엽 줄기세포(mesenchymal stem cells, MSC)는 골수, 제대혈, 지방, 근육 등의 조직으로부터 분리될 수 있는 다분화능을 가진 세포로서, MSC의 기능에 관하여 다양한 연구가 진행되고 있다. 예를 들어, Nauta 등은 MSC의 면역조절기능(immunomodulatory properties)을 보고한 바 있다. Nauta 등에 따르면, MSC가 말초 관용(peripheral tolerance), 이식 관용(transplantation tolerance), 자가면역(autoimmunity), 종양 억제(tumor evasion), 태아-모체간 관용(fetal-maternal tolerance)의 유지에 있어서 면역조절제로서 기능할 수 있다. Mesenchymal stem cells (MSCs) are cells with pluripotency that can be isolated from tissues such as bone marrow, cord blood, fat, and muscle, and various studies are being conducted on the functions of MSCs. For example, Nauta et al. reported the immunomodulatory properties of MSCs. According to Nauta et al., MSCs are immunomodulatory agents in maintenance of peripheral tolerance, transplantation tolerance, autoimmunity, tumor evasion, and fetal-maternal tolerance. can function as
한편, 두드러기는 피부가 부풀어 오르는 팽진과 그 주위를 둘러싸는 발적을 특징으로 하는 난치성 피부질환으로 곤충 자상, 음식물 알레르기, 약물, 감염, 기계적·물리적 자극 등의 여러 가지 원인과 기전에 의해 발생하는 것으로 알려져 있으나, 그 원인을 파악하는 것에는 어려움이 있어 근본적 치료 방법은 없으며, 보통 증상의 완화를 목적으로 하는 치료 방법이 전부이다. 예를 들어 두드러기 항원에 의한 초기 면역반응에서 체내 확산되는 히스타민의 제어 목적으로 항히스타민제를 이용하여 가려움 증상을 완화시키거나, 급성 두드러기가 전신에 발생한 경우 항히스타민제와 함께 에피네프린을 주사하여 그 증상을 완화시킨다. On the other hand, hives is an intractable skin disease characterized by swelling of the skin and redness surrounding it. Although it is known, it is difficult to identify the cause, so there is no fundamental treatment method, and usually treatment methods aimed at relieving symptoms are all. For example, antihistamines are used to control the spread of histamine in the initial immune response by the hives antigen, and antihistamines are used to relieve itching symptoms, or when acute hives occur throughout the body, epinephrine is injected along with antihistamines to alleviate the symptoms. let it
본 발명자들은 임상에 적용할 수 있는 수준의 인간 배아줄기세포 유래 중간엽줄기세포(human embryonic stem cell-derived mesenchymal stem cell. hESC-MSC)를 이용한 세포치료제 개발에 예의 연구한 결과 인간 전분화능 줄기세포 유래 중간엽줄기세포를 난치성 피부질환의 치료에 적용할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다. As a result of intensive research on the development of cell therapy products using human embryonic stem cell-derived mesenchymal stem cells (hESC-MSC) at a clinically applicable level, the inventors of the present invention conducted human pluripotent stem cells. The present invention was completed by confirming that the derived mesenchymal stem cells could be applied to the treatment of intractable skin diseases.
본 발명자들은 인간 배아줄기세포 유래 중간엽줄기세포(hESC-MSC, MMSC)의 다양한 기능을 연구하던 중, 국소적으로 접촉성 두드러기 질환을 유발시킨 마우스에 MMSC를 피하 주사(subcutaneous injection)한 결과, 질환을 유도한 병변부의 면역반응을 억제하여 부종과 발진 감소와 가려움증인 소양증을 포함한 접촉성 피부 염증질환의 치료할 수 있음을 확인하였다. While studying the various functions of human embryonic stem cell-derived mesenchymal stem cells (hESC-MSC, MMSC), the present inventors subcutaneously injected MMSC into a mouse that locally induced contact urticaria disease. As a result, It was confirmed that by suppressing the immune response of the disease-induced lesion, it was possible to reduce edema and rash and treat contact skin inflammatory diseases including pruritus, which is itching.
이에, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 인간 전분화능 줄기세포 유래 중간엽줄기세포(MMSC)를 유효성분으로 포함하는 과민성 면역반응에 의한 피부질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.Accordingly, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a pharmaceutical composition for preventing or treating skin diseases caused by hypersensitivity immune reactions, comprising human pluripotent stem cell-derived mesenchymal stem cells (MMSC) as an active ingredient.
그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 인간 전분화능 줄기세포 유래 중간엽줄기세포(MMSC)를 유효성분으로 포함하는 과민성 면역반응에 의한 피부질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating skin diseases caused by hypersensitivity immune reactions, comprising human pluripotent stem cell-derived mesenchymal stem cells (MMSC) as an active ingredient.
본 발명에서 예방 또는 치료의 대상이 되는 피부질환은 부종, 두드러기, 소양증, 및 접촉성 피부염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 질환일 수 있다. The skin disease to be prevented or treated in the present invention may be at least one disease selected from the group consisting of edema, urticaria, pruritus, and contact dermatitis.
본 발명에서 인간 전분화능 줄기세포 유래 중간엽줄기세포(MMSC)는 상기 과민성 면역반응에 의한 피부질환의 예방 또는 치료를 위한 세포치료제로 제공될 수 있다. In the present invention, human pluripotent stem cell-derived mesenchymal stem cells (MMSC) may be provided as a cell therapy agent for preventing or treating skin diseases caused by the hypersensitive immune response.
본 발명의 일 구현예로서, 상기 전분화능 줄기세포는 역분화 유도 만능 줄기세포(induced pluripotent stem cell, iPSC)일 수 있으며, 배아줄기세포(ESC)일 수 있으나, 본 발명의 구체적 실험에서는 배아줄기세포를 이용하여 중간엽줄기세포를 수득하여 이의 피부질환 치료 효과를 확인하였다. As an embodiment of the present invention, the pluripotent stem cells may be induced pluripotent stem cells (iPSC) or embryonic stem cells (ESC), but in the specific experiments of the present invention, embryonic stem cells Mesenchymal stem cells were obtained using the cells to confirm their therapeutic effect on skin diseases.
본 발명의 다른 구현예로서, 상기 약학적 조성물 또는 세포치료제는 인체를 대상으로 투여되는 경우 1회 투여시 인간 전분화능 줄기세포 유래 중간엽줄기세포(MMSC)가 2 × 107 내지 3 × 107개, 바람직하게는 2.5 × 107개 투여되도록 인간 전분화능 줄기세포 유래 중간엽줄기세포를 포함할 수 있다. As another embodiment of the present invention, when the pharmaceutical composition or cell therapy agent is administered to the human body, human pluripotent stem cell-derived mesenchymal stem cells (MMSC) are 2 × 10 7 to 3 × 10 7 Human pluripotent stem cell-derived mesenchymal stem cells may be included to be administered to dogs, preferably 2.5 × 10 7 dogs.
본 발명의 다른 구현예로서, 상기 약학적 조성물 또는 세포치료제는 개체의 단위 체중(1kg)당 4×105 내지 5×105개의 인간 전분화능 줄기세포 유래 중간엽줄기세포(MMSC)를 투여하는 것일 수 있다. In another embodiment of the present invention, the pharmaceutical composition or cell therapy agent is administered with 4×10 5 to 5×10 5 human pluripotent stem cell-derived mesenchymal stem cells (MMSC) per unit body weight (1 kg) of the subject. it could be
본 발명의 다른 구현예로서, 상기 약학적 조성물 또는 세포치료제는 주사제 형태로 제공되고 병변부에 국소 피하 투여될 수 있다. As another embodiment of the present invention, the pharmaceutical composition or cell therapy agent is provided in the form of an injection and may be administered subcutaneously locally to the affected area.
본 발명의 또 다른 구현예로서, 상기 약학적 조성물 또는 세포치료제는 보조 T 세포 (helper T cell)의 활성을 억제하는 것일 수 있으며, 나아가 병변(lesion)에서 염증성 사이토카인의 발현 수준을 감소시킬 수 있고, 구체적으로 IFN-γ, TNF-α, IL-4, 및 IL-6의 발현 수준을 감소시키는 것일 수 있다. As another embodiment of the present invention, the pharmaceutical composition or cell therapy agent may inhibit the activity of helper T cells, and further reduce the expression level of inflammatory cytokines in a lesion. And, specifically, it may be to reduce the expression levels of IFN-γ, TNF-α, IL-4, and IL-6.
본 발명의 또 다른 구현예로서, 상기 약학적 조성물 또는 세포치료제는 병변에서 비만세포의 활성을 억제하는 것일 수 있다. As another embodiment of the present invention, the pharmaceutical composition or cell therapy agent may inhibit the activity of mast cells in lesions.
또한, 본 발명은 개체에 인간 전분화능 줄기세포 유래 중간엽 줄기세포(MMSC)를 투여하는 단계를 포함하는 부종, 두드러기, 소양증, 및 접촉성 피부염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 과민성 면역반응에 의한 피부질환의 치료 방법을 제공한다. In addition, the present invention is directed to treating at least one hypersensitive immune response selected from the group consisting of edema, urticaria, pruritus, and contact dermatitis, comprising administering human pluripotent stem cell-derived mesenchymal stem cells (MMSC) to an individual. It provides a method for treating skin diseases by
본 발명의 일 구현예로서, 상기 투여는 병변의 피하에 국소 주사 투여하는 것일 수 있다. As one embodiment of the present invention, the administration may be administered by local injection under the skin of the lesion.
본 발명의 다른 구현예로서, 상기 개체는 부종, 두드러기, 소양증, 및 접촉성 피부염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 과민성 면역반응에 의한 피부질환이 발생한 인간을 포함한 포유류일 수 있다. As another embodiment of the present invention, the subject may be a mammal, including a human, having a skin disease caused by at least one hypersensitive immune response selected from the group consisting of edema, urticaria, pruritus, and contact dermatitis.
본 발명의 또 다른 구현예로서, 상기 방법은 상기 투여 단계 전후로 육안으로 피부의 부종 및/또는 발진의 정도를 확인하여 투여 전과 비교하거나, 개체의 가려운 정도를 평가하거나, 개체의 피부조직에서 염증반응 정도를 측정하는 단계를 추가로 포함하는 것일 수 있다.As another embodiment of the present invention, the method is to check the degree of swelling and / or rash of the skin with the naked eye before and after the administration step, compare it with before administration, evaluate the degree of itchiness of the subject, or inflammatory reaction in the skin tissue of the subject. It may be to further include the step of measuring the degree.
또한, 본 발명은 부종, 두드러기, 소양증, 및 접촉성 피부염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 과민성 면역반응에 의한 피부질환의 예방 또는 치료 약제 제조를 위한 인간 전분화능 줄기세포 유래 중간엽줄기세포(MMSC)의 용도를 제공한다. In addition, the present invention is human pluripotent stem cell-derived mesenchymal stem cells for the preparation of drugs for preventing or treating skin diseases caused by at least one hypersensitive immune response selected from the group consisting of edema, urticaria, pruritus, and contact dermatitis ( MMSC).
본 발명의 일 구현예로서, 상기 인간 전분화능 줄기세포 유래 중간엽 줄기세포(MMSC)는 하기 단계를 수행하여 수득되는 것일 수 있다:As one embodiment of the present invention, the human pluripotent stem cell-derived mesenchymal stem cells (MMSC) may be obtained by performing the following steps:
(a) 인간 전분화능 줄기세포를 70회 이하, 바람직하게는 40~60회 계대 배양하는 단계;(a) subculturing human pluripotent stem cells 70 times or less, preferably 40 to 60 times;
(b) 상기 인간 전분화능 줄기세포를 분화 유도한 배상체 중 낭성 배상체를 선별하는 단계;(b) selecting cystic embryoid bodies from among the embryoid bodies in which differentiation of the human pluripotent stem cells was induced;
(c) 상기 낭성 배상체를 세포투과성 3차원 배양삽입체의 상부에 로딩하고 상기 배양삽입체의 하부로 이동한 중간엽 줄기세포의 군집을 분리하는 단계; 및(c) loading the cystic embryoid body on top of the cell-permeable 3-dimensional culture insert and separating a cluster of mesenchymal stem cells that migrated to the bottom of the culture insert; and
(d) 상기 분리된 중간엽 줄기세포의 군집 중 단층 형태의 군집만을 분리하는 단계.(d) isolating only the cluster in the form of a monolayer among the clusters of the separated mesenchymal stem cells.
본 발명의 인간 배아줄기세포 유래 중간엽줄기세포(MMSC)는 접촉성 두드러기 등의 과민성면역반응에 의한 피부 질환의 국소에 투여되어 효과적으로 그 증상을 완화시키고 염증반응을 억제할 수 있는 바, 전신으로 투여되어 작용하는 항히스타민제와 비교하여 부작용 없이 효과적으로 피부질환을 치료할 수 있다. 또한, 본 발명은 가장 효과적으로 상술한 과민성 면역반응에 의한 피부질환을 치료할 수 있는 중간엽줄기세포 투여량을 제공하여 임상 적용에 가이드로 제공될 수 있다. The human embryonic stem cell-derived mesenchymal stem cells (MMSC) of the present invention can be locally administered to skin diseases caused by hypersensitivity immune reactions such as contact urticaria to effectively alleviate the symptoms and suppress inflammatory reactions, Compared to antihistamines that are administered and act, skin diseases can be effectively treated without side effects. In addition, the present invention provides a dosage of mesenchymal stem cells that can most effectively treat skin diseases caused by the above-mentioned hypersensitivity immune response, and can be provided as a guide for clinical application.
도 1은 TMA/acetone 매개의 접촉성 두드러기 마우스 모델 제작과 인간 배아줄기세포 유래 중간엽줄기세포 처리 실험의 모식도이다.
도 2 및 도 3은 인간 배아줄기세포 유래 중간엽줄기세포(MMSC), 골수 유래 중간엽줄기세포(BM-MSC), 또는 세티리진(cetirizine)을 처리한 접촉성 두드러기 질환 동물모델에서 시간의 경과에 따른 귀 부종의 정도 변화를 비교 확인한 그래프이다.
구체적으로, 도 2에 A는 모든 실험군의 귀 부종 변화를 나타낸 것이고, B는 MMSC 10k 투여군, BM-MSC 10k 투여군, 및 세티리진 투여군의 귀 부종 변화를 나타낸 것이고, C는 PBS를 투여한 음성대조군과 MMSC 10k 투여군의 귀 부종 변화를 나타낸 것이고, D는 음성대조군과 BM-MSC 10k 투여군의 귀 부종 변화를 나타낸 것이다.
또한, 도 3에 A는 모든 실험군의 귀 부종 변화를 나타낸 것이고, B는 MMSC 20k 투여군, BM-MSC 20k 투여군, 및 세티리진 투여군의 귀 부종 변화를 나타낸 것이고, C는 PBS를 투여한 음성대조군과 MMSC 20k 투여군의 귀 부종 변화를 나타낸 것이고, D는 음성대조군과 BM-MSC 20k 투여군의 귀 부종 변화를 나타낸 것이다.
도 4는 MMSC, BM-MSC, 및 세티리진의 단회 투여 후 시간 경과에 따른 초기 감작 부위인 제모된 둔부를 촬영한 이미지이다.
도 5는 MMSC, BM-MSC, 및 세티리진의 단회 투여 후 시간 경과에 따른 두드러기 감소 정도를 비교 확인한 그래프이다.
도 6 및 도 7은 MMSC, BM-MSC, 또는 세티리진을 처리한 접촉성 두드러기 질환 동물모델에서 시간의 경과에 따른 가려움증 정도 변화를 비교확인한 그래프이다.
구체적으로, 도 6에 A는 모든 실험군의 가려움증 정도 변화를 나타낸 것이고, B는 MMSC 10k 투여군, BM-MSC 10k 투여군, 및 세티리진 투여군의 가려움증 정도를 나타낸 것이고, C는 PBS를 투여한 음성대조군과 MMSC 10k 투여군의 가려움증 정도를 나타낸 것이고, D는 음성대조군과 BM-MSC 10k 투여군의 가려움증 정도를 나타낸 것이다.
또한, 도 7에 A는 모든 실험군의 가려움증 정도 변화를 나타낸 것이고, B는 MMSC 20k 투여군, BM-MSC 20k 투여군, 및 세티리진 투여군의 가려움증 정도를 나타낸 것이고, C는 PBS를 투여한 음성대조군과 MMSC 20k 투여군의 가려움증 정도를 나타낸 것이고, D는 음성대조군과 BM-MSC 20k 투여군의 가려움증 정도를 나타낸 것이다.
도 8은 접촉성 두드러기 질환 동물모델에서 MMSC, BM-MSC, 또는 cetirizine 단회 투여에 따른 비장의 보조 T 세포 활성 정도를 비교 확인한 결과이다. 구체적으로, 도 8에 A는 1형/2형 보조 T 세포(TH1/TH2) dot plot image이고, B는 TH1/TH2 세포의 비율 및 세포 수를 나타낸 그래프이다.
도 9는 접촉성 두드러기 질환 동물모델에서 MMSC, BM-MSC, 또는 cetirizine 단회 투여에 따른 경부 림프절의 보조 T 세포 활성 정도를 비교 확인한 결과이다. 구체적으로, 도 9에 A는 TH1/TH2 dot plot image 이고, B는 TH1/TH2 세포의 비율 및 세포 수를 나타낸 그래프이다.
도 10는 접촉성 두드러기 질환 동물모델에서 MMSC, BM-MSC, 또는 cetirizine 단회 투여에 따른 귀 조직에 보조 T 세포 활성 정도를 비교 확인한 결과이다. 구체적으로, 도 10에 A는 TH1/TH2 dot plot image이고, B는 TH1/TH2 세포의 비율 및 세포 수를 나타낸 그래프이다.
도 11은 접촉성 두드러기 질환 동물모델에서 MMSC, BM-MSC, 또는 cetirizine 단회 투여에 따른 귀 조직 내 염증성 사이토카인 유전자 발현 수준을 비교 확인한 그래프이다.
도 12는 접촉성 두드러기 질환 동물모델에서 MMSC, BM-MSC, 또는 cetirizine 단회 투여에 따른 조직병리학적 염증세포의 침윤 정도와 표피의 두께를 확인한 결과이다(A: representative histology image, B: Epidermal thickness graph).
도 13은 접촉성 두드러기 질환 동물모델에서 MMSC, BM-MSC, 또는 cetirizine 단회 투여에 따른 귀조직 내 비만세포의 탈과립 반응 활성 정도를 비교 확인한 것이다(A: representative histology imgae, B: 조직 내 유입된 비만세포의 수 및 활성화된 비만세포의 수). 1 is a schematic view of the TMA/acetone-mediated contact urticaria mouse model production and human embryonic stem cell-derived mesenchymal stem cell treatment experiments.
2 and 3 are time lapses in contact urticaria disease animal models treated with human embryonic stem cell-derived mesenchymal stem cells (MMSC), bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSC), or cetirizine. This is a graph comparing and confirming the change in the degree of ear edema according to
Specifically, in FIG. 2, A shows the change in ear edema in all experimental groups, B shows the change in ear edema in the MMSC 10k administration group, the BM-MSC 10k administration group, and the cetirizine administration group, and C is the negative control group administered with PBS. and MMSC 10k administration group shows the change in ear edema, D shows the change in ear edema in the negative control group and the BM-MSC 10k administration group.
In addition, in FIG. 3, A shows the change in ear edema of all experimental groups, B shows the change in ear edema of the MMSC 20k administration group, the BM-MSC 20k administration group, and the cetirizine administration group, and C is the PBS-administered negative control group and It shows the change in ear edema in the MMSC 20k administration group, and D shows the change in ear edema in the negative control group and the BM-MSC 20k administration group.
Figure 4 is an image taken of the depilated buttocks, which is an initial sensitization site, over time after single administration of MMSC, BM-MSC, and cetirizine.
5 is a graph comparing and confirming the degree of hives reduction over time after single administration of MMSC, BM-MSC, and cetirizine.
6 and 7 are graphs comparing changes in the degree of itching over time in contact urticaria disease animal models treated with MMSC, BM-MSC, or cetirizine.
Specifically, in FIG. 6, A shows the change in the degree of itching in all experimental groups, B shows the degree of itching in the MMSC 10k administration group, the BM-MSC 10k administration group, and the cetirizine administration group, and C is the PBS-administered negative control group and It shows the degree of itching of the MMSC 10k-administered group, and D represents the itching degree of the negative control group and the BM-MSC 10k-administered group.
In addition, in FIG. 7, A shows the change in the degree of itching in all experimental groups, B shows the degree of itching in the MMSC 20k administration group, the BM-MSC 20k administration group, and the cetirizine administration group, and C shows the PBS-administered negative control group and the MMSC It shows the degree of itching of the 20k administration group, and D shows the itching degree of the negative control group and the BM-MSC 20k administration group.
8 is a result of comparing and confirming the degree of helper T cell activity in the spleen according to a single administration of MMSC, BM-MSC, or cetirizine in an animal model of contact urticaria disease. Specifically, in FIG. 8, A is a dot plot image of
9 is a result of comparing and confirming the degree of helper T cell activity in cervical lymph nodes according to a single administration of MMSC, BM-MSC, or cetirizine in an animal model of contact urticaria disease. Specifically, in FIG. 9, A is a
10 is a result of comparing and confirming the degree of helper T cell activity in ear tissue according to a single administration of MMSC, BM-MSC, or cetirizine in an animal model of contact urticaria disease. Specifically, in FIG. 10, A is a
11 is a graph comparing and confirming inflammatory cytokine gene expression levels in ear tissue according to a single administration of MMSC, BM-MSC, or cetirizine in an animal model of contact urticaria disease.
12 shows the results of histopathological infiltration of inflammatory cells and epidermal thickness according to single administration of MMSC, BM-MSC, or cetirizine in animal models of contact urticaria disease (A: representative histology image, B: Epidermal thickness graph ).
Figure 13 compares and confirms the degree of degranulation reaction activity of mast cells in the ear tissue according to single administration of MMSC, BM-MSC, or cetirizine in animal models of contact urticaria disease (A: representative histology imgae, B: obesity introduced into the tissue) number of cells and number of activated mast cells).
본 발명자들은 인간 전분화능 줄기세포 유래 중간엽줄기세포(MMSC)의 다양한 기능을 연구하며, 난치성 피부질환의 예방 및 치료에 적용 가능성을 확인하고 본 발명을 완성하였다. The present inventors studied various functions of human pluripotent stem cell-derived mesenchymal stem cells (MMSC), confirmed the applicability to the prevention and treatment of intractable skin diseases, and completed the present invention.
두드러기는 피부가 부풀어 오르는 팽진과 그 주위를 둘러싸는 발적을 특징으로 하는 난치성 피부질환이다. 본 발명자들은 접촉성 두드러기 질환의 동물모델을 제작하고 인간 배아줄기세포 유래 중간엽줄기세포(MMSC)를 국소 피하 투여한 결과, 질환의 증상이 뚜렷하게 감소하고 두드러기 항원에 의한 과민성 염증반응이 감소됨을 확인하였다. Urticaria is an intractable skin disease characterized by swelling of the skin and surrounding redness. The inventors of the present invention prepared an animal model of contact urticaria disease and as a result of topical subcutaneous administration of human embryonic stem cell-derived mesenchymal stem cells (MMSC), it was confirmed that the symptoms of the disease were significantly reduced and the hypersensitive inflammatory response caused by the urticaria antigen was reduced. did
구체적으로, 본 발명자들은 용매인 acetone에 500 mg/ml 농도로 녹인 TMA (trimellitic anhydride) 100 μl를 제모된 마우스의 등과 둔부에 도포하여 1차 감작하고, 1차 감작 이후 7일 및 10일 차에 250 mg/ml 농도의 TMA 50 μl을 동일 부위에 도포하여 2차 감작을 수행하고 1차 감작 이후 13일차에 100 mg/ml 농도의 TMA 25 μl로 말초 귀 조직에 질환의 유발을 유도하여 접촉성 두드러기 질환의 동물모델을 제작하였다. 제작된 동물모델은 감작을 유도한 부위에서 두드러기와 발진 및 가려움증이 나타났으며, 비장, 경부 림프절 및 말초 귀 조직의 T 세포의 활성화와 질환 유발 부위인 말초 귀 조직에 비만세포의 활성화 및 염증성 사이토카인의 발현이 증가되었다. Specifically, the inventors applied 100 μl of trimellitic anhydride (TMA) dissolved in acetone, a solvent, at a concentration of 500 mg/ml to the back and buttocks of hair-removed mice for primary sensitization, and on the 7th and 10th days after the primary sensitization Secondary sensitization was performed by applying 50 μl of TMA at a concentration of 250 mg/ml to the same area, and on the 13th day after the first sensitization, 25 μl of TMA at a concentration of 100 mg/ml was used to induce disease in the peripheral ear tissue to induce contact An animal model of urticaria disease was constructed. The prepared animal model showed hives, rash, and itching at the site where sensitization was induced, and activation of T cells in the spleen, cervical lymph node, and peripheral ear tissue, as well as activation of mast cells and inflammatory cytokines in the peripheral ear tissue, the disease-inducing site. The expression of Cain was increased.
이어서, 본 발명자들은 제작한 접촉성 두드러기 질환 마우스의 귀 부위에 인간 배아줄기세포 유래 중간엽줄기세포(MMSC)를 피하주사로 투여하고 시간의 경과에 따라 귀의 부종, 둔부의 발진(wheal) 형성, 가려움증 유발 정도를 관찰하고 보조 T 세포 및 비만세포의 활성화 정도와 염증성 사이토카인의 발현 수준을 측정하였다. 골수 유래 중간엽줄기세포(BM-MSC) 또는 항히스타민제인 세티리진(cetirizine) 투여군을 양성대조군으로 하고, 음성대조군은 PBS를 투여하였다. Subsequently, the present inventors administered human embryonic stem cell-derived mesenchymal stem cells (MMSC) by subcutaneous injection to the ear of a mouse with contact urticaria disease, and over time, edema of the ear, formation of a rash on the buttocks, The degree of itch induction was observed, and the degree of activation of helper T cells and mast cells and the expression level of inflammatory cytokines were measured. A group administered with bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSC) or an antihistamine, cetirizine, was used as a positive control group, and PBS was administered to a negative control group.
그 결과, 양성대조군과 실험군 모두에서 귀 부종이 완화됨을 확인하였으나, MMSC 투여군이 양성대조군과 비교하여 보다 귀 부종의 완화 폭이 컸으며, wheal 형성 감소 정도에 있어서도 MMSC 투여군이 양성대조군들과 비교하여 현저하게 wheal의 형성이 감소됨을 확인할 수 있었고, MMSC 투여군은 BM-MSC 투여군과 비교하여 유의한 차이는 나타내지 않았다. 한편 가려움증 발생 빈도 측정 결과 MMSC 투여군은 BM-MSC 투여군과 비교하여 우수한 가려움증 발생 억제 효과를 나타내었으나 세티리진 투여군과 비교하여 유의한 차이는 나타내지 않았다. As a result, it was confirmed that ear edema was alleviated in both the positive control group and the experimental group, but the MMSC-administered group had a greater degree of relief from ear edema than the positive control group, and the MMSC-administered group had a greater degree of reduction in wheal formation than the positive control group. It was confirmed that the formation of wheal was significantly reduced, and the MMSC-administered group did not show a significant difference compared to the BM-MSC-administered group. On the other hand, as a result of measuring the incidence of pruritus, the MMSC-administered group showed an excellent anti-itching effect compared to the BM-MSC-administered group, but no significant difference was shown compared to the cetirizine-administered group.
한편, MMSC 10k 투여군은 MMSC 20k 투여군과 비교하여 보다 귀 부종, 발진, 및 가려움증의 완화에 보다 우수한 효과를 나타내었다. On the other hand, the MMSC 10k-administered group showed more excellent effects in alleviating ear swelling, rash, and itching compared to the MMSC 20k-administered group.
또한, 접촉성 두드러기 질환은 T 세포 매개의 전신 염증반응을 함께 동반하는데, 본발명자들은 구체적인 실험을 통해 MMSC의 투여가 질환 유도 모델에서 질환과 관련된 말초 및 림프조직별 보조 T 세포의 활성화 및 염증성 사이토카인의 발현 수준에 미치는 영향을 확인하였다. 그 결과, 중심 면역기관인 비장 및 배수림프절인 경부 림프절과 함께 질환 유도 말초조직인 귀 조직에서의 염증성 T 세포의 활성이 MMSC 투여에 따라 현저하게 감소됨을 확인하였다. 보다 구체적으로 MMSC 투여군은 BM-MSC 투여군과 비교하여 보다 우수한 T 세포 활성을 억제하였으며, 나아가 MMSC 10k 투여군이 MMSC 20k 투여군보다 우수한 염증성 T 세포 활성이 억제됨을 확인하였다. 나아가, T 세포 활성 억제 효과와 마찬가지로 MMSC 투여군에서 다른 양성대조군과 비교하여 질환 유발 말초조직인 귀 조직의 염증성 사이토카인의 현저한 감소를 확인할 수 있었으며, 10k 투여군에서 20k 투여군과 비교하여 염증성 사이토카인의 발현 감소 폭이 큼을 확인할 수 있었다. 한편, BM-MSC 투여군은 IL-4, IL-6 및 TNF-α 발현 수준이 음성대조군과 비교하여 큰 차이를 나타내지 않았다. In addition, contact urticaria disease accompanies a T cell-mediated systemic inflammatory response, and the present inventors, through specific experiments, have shown that administration of MMSCs activates helper T cells by peripheral and lymphoid tissue related to the disease in a disease-induced model and activates inflammatory cytokines. The effect on the expression level of Cain was confirmed. As a result, it was confirmed that the activity of inflammatory T cells in the cervical lymph node, which is the central immune organ, and the cervical lymph node, which is the draining lymph node, as well as in the ear tissue, which is a disease-induced peripheral tissue, was significantly reduced by MMSC administration. More specifically, it was confirmed that the MMSC-administered group suppressed T cell activity better than the BM-MSC-administered group, and furthermore, the MMSC 10k-administered group suppressed inflammatory T-cell activity better than the MMSC 20k-administered group. Furthermore, similar to the T cell activity inhibitory effect, a significant decrease in inflammatory cytokines in the ear tissue, which is a disease-causing peripheral tissue, was confirmed in the MMSC-administered group compared to other positive control groups. It was found that the width was large. On the other hand, the BM-MSC administration group showed no significant difference in IL-4, IL-6, and TNF-α expression levels compared to the negative control group.
또한, 조직병리학적 분석을 통해 MMSC 투여 결과 귀 조직의 표피 두께 증가가 유의하게 감소되고, 질환 유발 조직 내 유입된 비만세포의 수 증가 및 탈과립 비만세포의 수 증가가 유의하게 억제됨을 확인할 수 있었다. In addition, through histopathological analysis, it was confirmed that as a result of MMSC administration, the increase in epidermal thickness of the ear tissue was significantly reduced, and the increase in the number of mast cells and the increase in the number of degranulation mast cells in the disease-induced tissue were significantly suppressed.
상기 결과로부터, 본 발명자들은 중간엽줄기세포 중에서도 인간 배아줄기세포 유래 중간엽줄기세포(MMSC)가 효과적으로 부종, 소양증, 두드러기, 및 접촉성 피부염을 포함하는 과민성 면역반응에 의한 피부질환의 예방 및 치료를 위해 적용될 수 있으며, 이에, 인간 배아줄기세포 유래 중간엽줄기세포(MMSC)를 상기 피부질환의 예방 또는 치료를 위한 세포치료제로 제공하고자 한다. From the above results, the present inventors found that among mesenchymal stem cells, human embryonic stem cell-derived mesenchymal stem cells (MMSC) effectively prevent and treat skin diseases caused by hypersensitivity immune response, including edema, pruritus, hives, and contact dermatitis. It can be applied for, and thus, human embryonic stem cell-derived mesenchymal stem cells (MMSC) are intended to be provided as a cell therapy agent for the prevention or treatment of the skin disease.
본 발명에서 세포치료제로서 MMSC는 인간 전분화능 줄기세포 유래의 중간엽 줄기세포로서 그 제조는 KR 10-2280509에 기재된 '유사 중간엽줄기세포'의 제조방법과 동일하다. In the present invention, as a cell therapy agent, MMSCs are human pluripotent stem cell-derived mesenchymal stem cells, and their preparation is the same as the preparation method of 'similar mesenchymal stem cells' described in KR 10-2280509.
보다 구체적으로, 인간 전분화능 줄기세포로부터 유사 중간엽 줄기세포를 분리하고 배양하였다. 인간 전분화능 줄기세포는 세포주 확립 후 70회 이하 계대 배양된 것을 이용하였다. 세포주 확립 후 70회 이하 계대 배양된, 인간 전분화능 줄기세포를 37℃, 5% CO2 세포배양기에서 유지배양을 진행하였다. 유지배양된 인간 전분화능 줄기세포는 단순 효소처리에 의해 배양 플레이트로부터 분리하였다. 그리고, 배상체 형성을 통해, 낭성(Cystic) 배상체만 선별하였다. 세포투과성 3차원 배양삽입체를 새로운 배양 플레이트(6 well plate)에 결합시키기 전, 배양시 최초 1회에 한하여, 새로운 배양플레이트에 먼저 2 ml의 배양액을 넣었다. 그리고, 2 ml의 배양액을 포함한 배양 플레이트에 세포투과성 3차원 배양삽입체를 결합시켰다. 그 후, 세포투과성 3차원 배양삽입체 내에 2 ml의 배양액을 추가로 넣고, 선별된 낭성 배상체를 결합된 세포 투과성 3차원 배양삽입체 위에 로딩하였다. 새로운 배양 플레이트에 넣은 배양액과 세포투과성 3차원 배양삽입체 내의 배양액은 EGM-2MV를 사용하였다. 낭성 배상체가 로딩된 세포투과성 3차원 배양삽입체 내의 배양액을 이틀동안 교체하지 않고 배상체를 배양하였다. 이후, 배양액을 제거하고, 세포투과성 3차원 배양삽입체 내에만 4 ml의 배양액을 추가로 넣고, 매일 배양액을 교체하여 유사 중간엽 줄기세포로의 분화를 유도하였다. 5-7일 동안 세포분화를 진행하였다. 상기 분리된 유사 중간엽 줄기세포에 있어서, 세포투과성 3차원 배양삽입체를 투과하여 세포투과성 3차원 배양삽입체의 아래로 이동한, 군집 형태의 세포를 분리하였다. 분리된 군집 중 다층(Multilayer) 형태의 군집은 기계적(mechanically)으로 제거하였다. 분리된 군집 중 단층(Monolayer) 형태의 군집만을 마이크로 파이펫 팁을 이용하여 가로 500 μm 이하, 세로 500 μm 이하의 크기로 잘라 균일화하여 선택적으로 배양하였다. 보다 바람직하게, 단층 형태의 군집은 가로와 세로 각각 100 μm ~ 500 μm의 크기로 균일화하여 유사 중간엽 줄기세포를 배양하였다. 5-7일 동안 배양 후, 군집으로부터 단일세포 형태로 뻗어 나오는 유사 중간엽 줄기세포만을 분리하고, 계대 배양하여 증식시켰다. 단일세포 분리 전, 단일세포 형태가 아닌 군집 및 상피세포 모양의 세포들은 마이크로 파이펫 팁으로 완전히 제거하였다. 분리된 단일세포는 새로운 배양 플레이트로 옮겨 계대 배양을 통해 증식을 유도하였다. 이때, 배양 배지는 EGM-2MV를 사용하였다. 군집 형태의 유사 중간엽 줄기세포가 세포투과성 3차원 배양삽입체 아래로 이동하면, 세포투과성 3차원 배양삽입체를 배양 플레이트로부터 분리하였다. 분리된 세포투과성 3차원 배양삽입체의 아래로 이동한 군집 형태의 유사 중간엽 줄기세포를 수득한 후 다층(Multilayer) 형태의 군집은 기계적으로 제거하고, 단층(Monolayer) 형태의 군집의 크기를 균일화하여 선택적 배양하여 MMSC를 수득하였다. More specifically, mesenchymal-like stem cells were isolated from human pluripotent stem cells and cultured. Human pluripotent stem cells were used that were subcultured 70 times or less after the cell line was established. After the establishment of the cell line, human pluripotent stem cells, subcultured less than 70 times, were maintained and cultured in a 37°C, 5% CO2 cell culture medium. The maintenance-cultured human pluripotent stem cells were separated from the culture plate by a simple enzymatic treatment. Then, only cystic embryoid bodies were selected through the formation of embryoid bodies. Before binding the cell-permeable 3D culture insert to a new culture plate (6 well plate), 2 ml of the culture medium was first put into the new culture plate only for the first time during culture. Then, the cell-permeable three-dimensional culture insert was coupled to the culture plate containing 2 ml of the culture medium. Thereafter, 2 ml of the culture medium was additionally added into the cell-permeable 3-dimensional culture insert, and the selected cystic embryoid bodies were loaded onto the combined cell-permeable 3-dimensional culture insert. EGM-2MV was used as the culture medium in the new culture plate and the culture medium in the cell-permeable 3-dimensional culture insert. The culture medium in the cell-permeable 3-dimensional culture insert loaded with cystic embryoid bodies was cultured for two days without replacement. Thereafter, the culture medium was removed, and 4 ml of the culture medium was additionally added only into the cell-permeable three-dimensional culture insert, and the culture medium was replaced every day to induce differentiation into mesenchymal-like stem cells. Cell differentiation was performed for 5-7 days. In the isolated mesenchymal-like stem cells, cells in the form of clusters that penetrated the cell-permeable 3-dimensional culture insert and migrated under the cell-permeable 3-dimensional culture insert were isolated. Among the separated clusters, multilayer clusters were removed mechanically. Among the isolated clusters, only the monolayer-type clusters were cut into a size of less than 500 μm in width and less than 500 μm in length using a micropipette tip, homogenized, and selectively cultured. More preferably, the clusters in the form of a single layer were homogenized to a size of 100 μm to 500 μm horizontally and vertically, respectively, and mesenchymal-like stem cells were cultured. After culturing for 5-7 days, only the mesenchymal stem cells protruding in the form of single cells from the population were isolated, subcultured, and proliferated. Before single cell isolation, non-single cell clusters and epithelial cells were completely removed with a micropipette tip. The isolated single cells were transferred to a new culture plate and proliferation was induced through subculture. At this time, EGM-2MV was used as the culture medium. When the cluster-like mesenchymal stem cells migrated under the cell-permeable 3-dimensional culture insert, the cell-permeable 3-dimensional culture insert was separated from the culture plate. After obtaining cluster-like mesenchymal stem cells that migrated down the separated cell-permeable 3-dimensional culture insert, the multilayer cluster was mechanically removed and the size of the monolayer cluster was uniform. and selectively cultured to obtain MMSC.
이에, 본 발명에서 제공되는 세포 치료제로서 MMSC는 (a) 인간 전분화능 줄기세포를 70회 이하 계대 배양하는 단계; (b) 상기 인간 전분화능 줄기세포를 분화 유도한 배상체 중 낭성 배상체를 선별하는 단계; (c) 상기 낭성 배상체를 세포투과성 3차원 배양삽입체의 상부에 로딩하고 상기 배양삽입체의 하부로 이동한 중간엽 줄기세포의 군집을 분리하는 단계; 및 (d) 상기 분리된 중간엽 줄기세포의 군집 중 단층 형태의 군집만을 분리하는 단계; 를 수행하여 수득되는 중간엽줄기세포인 것이 바람직하다. Accordingly, MMSCs as a cell therapy provided in the present invention include: (a) subculturing human pluripotent stem cells 70 times or less; (b) selecting cystic embryoid bodies from among the embryoid bodies in which differentiation of the human pluripotent stem cells was induced; (c) loading the cystic embryoid body on top of the cell-permeable 3-dimensional culture insert and separating a cluster of mesenchymal stem cells that migrated to the bottom of the culture insert; and (d) isolating only a single-layered cluster from among the clusters of the separated mesenchymal stem cells; It is preferably a mesenchymal stem cell obtained by performing.
본 발명에서 세포치료제는 상술한 질환의 예방 또는 치료를 위한 약학적 조성물로 제공될 수 있다. In the present invention, the cell therapy agent may be provided as a pharmaceutical composition for preventing or treating the above-mentioned diseases.
본 발명에서 "세포치료제"는 개체로부터 분리, 배양 및 특수한 조작을 통해 제조된 세포 및 조직으로 치료, 진단 및 예방의 목적으로 사용되는 의약품(미국 FDA규정)으로서, 세포 혹은 조직의 기능을 복원시키기 위하여 살아있는 자가, 동종, 또는 이종 세포를 체외에서 증식 선별하거나 다른 방법으로 세포의 생물학적 특성을 변화시키는 등의 일련의 행위를 통하여 치료, 진단 및 예방의 목적으로 사용되는 의약품을 의미한다.In the present invention, "cell therapy product" refers to cells and tissues manufactured through isolation, culture, and special manipulation from a subject, and is a drug (US FDA regulation) used for the purpose of treatment, diagnosis, and prevention, and is used to restore the function of cells or tissues. It refers to drugs used for the purpose of treatment, diagnosis, and prevention through a series of actions such as proliferation and selection of living autologous, allogeneic, or heterogeneous cells in vitro or changing the biological characteristics of cells in other ways.
본 발명에서 중간엽줄기세포의 유래가 되는 인간 전분화능 줄기세포는 전분화능(pluripotency)을 가지는 줄기세포라면 제한되지 아니하며, 그 비제한적 예로 상기 전분화능 줄기세포는 배아줄기세포(ESC) 및/또는 유도만능 줄기세포(iPSC)일 수 있다. 본 발명의 구체적인 실험에서는 배아줄기세포 유래의 중간엽줄기세포(ESC-MSC)를 이용하였으며, 본 명세서에서 배아줄기세포는 전분화능 줄기세포의 일 예시로서 본 발명은 이에 제한되지 아니하고, 본 명세서에서 용어 ESC-MSC는 MMSC와 혼용될 수 있다.In the present invention, human pluripotent stem cells derived from mesenchymal stem cells are not limited as long as they are stem cells having pluripotency, and non-limiting examples thereof include embryonic stem cells (ESCs) and/or It may be an induced pluripotent stem cell (iPSC). In the specific experiments of the present invention, embryonic stem cell-derived mesenchymal stem cells (ESC-MSC) were used, and in the present specification, embryonic stem cells are an example of pluripotent stem cells, and the present invention is not limited thereto. The term ESC-MSC can be used interchangeably with MMSC.
본 발명의 예방 및/또는 치료 대상 질병은 부종, 소양증(가려움증), 두드러기 및 접촉성 피부염을 포함하는 피부질환이고, 본 발명에서 용어, "예방"은 본 발명의 조성물의 투여로 상기 피부 질환의 발생, 확산 또는 재발을 억제시키거나 지연시키는 모든 행위를 의미하고, "치료"는 본 발명의 조성물의 투여로 상기 피부 질환의 증세가 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.Diseases to be prevented and/or treated in the present invention are skin diseases including edema, pruritus (pruritus), urticaria and contact dermatitis, and the term "prevention" in the present invention refers to the treatment of the skin diseases by administration of the composition of the present invention. It means any action that inhibits or delays the occurrence, spread or recurrence, and "treatment" means any action that improves or beneficially changes the symptoms of the skin disease by administration of the composition of the present invention.
본 발명에서 "약학적 조성물"은 질병의 예방 또는 치료를 목적으로 제조된 것을 의미하며, 각각 통상의 방법에 따라 다양한 형태로 제형화하여 사용될 수 있으나, 바람직하게는 국소 투여를 위한 주사용액의 형태로 제형화되어 제공될 수 있다. In the present invention, "pharmaceutical composition" means prepared for the purpose of preventing or treating a disease, and may be formulated and used in various forms according to conventional methods, but preferably in the form of an injection solution for topical administration. It can be formulated and provided as
또한, 각각의 제형에 따라 약학적으로 허용가능한 담체, 예컨대 완충제, 보존제, 무통화제, 가용화제, 등장제, 안정화제, 기제, 부형제, 윤활제 등 당업계에 공지된 담체를 추가로 포함하여 제조할 수 있다.In addition, according to each formulation, pharmaceutically acceptable carriers such as buffers, preservatives, analgesics, solubilizers, isotonic agents, stabilizers, bases, excipients, lubricants, etc. can
한편, 본 발명의 약학적 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여할 수 있다. 본 발명의 용어 "약학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분하며 부작용을 일으키지 않을 정도의 양을 의미하며, 유효용량 수준은 환자의 건강상태, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 방법, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료기간, 배합 또는 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다.On the other hand, the pharmaceutical composition of the present invention can be administered in a pharmaceutically effective amount. The term "pharmaceutically effective amount" of the present invention means an amount sufficient to treat a disease with a reasonable benefit / risk ratio applicable to medical treatment and not causing side effects, and the effective dose level is the patient's health condition, It may be determined according to severity, drug activity, drug sensitivity, administration method, administration time, route of administration and excretion rate, duration of treatment, factors including drugs used in combination or concurrently, and other factors well known in the medical field.
따라서, 본 발명은 인간 배아줄기세포 유래 중간엽줄기세포를 포함하는 조성물을 개체에 투여하여 과민성 면역반응에 의한 피부질환의 예방 또는 치료 방법을 제공할 수 있으며, 상기 과민성 면역반응에 의한 피부질환은 바람직하게는 부종, 소양증, 두드러기, 및 접촉성 피부염으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다. Therefore, the present invention can provide a method for preventing or treating skin diseases caused by an overactive immune response by administering a composition containing human embryonic stem cell-derived mesenchymal stem cells to a subject, wherein the skin diseases caused by the overactive immune response Preferably, it may be one or more selected from the group consisting of edema, pruritus, urticaria, and contact dermatitis.
본 발명에서 용어, “개체”는 쥐, 가축, 생쥐, 인간 등 포유류일 수 있으며, 구체적으로 피부 질환의 치료가 필요한 반려견, 경주마, 인간 등일 수 있으며, 바람직하게는 인간일 수 있다. 본 발명에 따른 인간 배아줄기세포 유래 중간엽줄기세포를 세포치료제로서 인간에 투여하는 경우, 상기 줄기세포는 세포치료제를 투여하게 될 환자 자신의 것이나 타인 유래의 것일 수 있다. In the present invention, the term "individual" may be a mammal such as a rat, livestock, mouse, human, etc., and may specifically be a companion dog, racehorse, human, etc. in need of skin disease treatment, and preferably may be a human. When the human embryonic stem cell-derived mesenchymal stem cells according to the present invention are administered to humans as a cell therapy agent, the stem cells may be the patient's own or those derived from another person to whom the cell therapy agent is to be administered.
본 발명의 약학적 조성물은 개체에 투여를 위한 다양한 형태로 제형화될 수 있으며, 비경구 투여용 제형의 대표적인 것은 주사용 제형으로 등장성 수용액 또는 현탁액이 바람직하다. 주사용 제형은 적합한 분산제 또는 습윤제 및 현탁화제를 사용하여 당업계에 공지된 기술에 따라 제조할 수 있다. 예를 들면, 각 성분을 식염수 또는 완충액에 용해시켜 주사용으로 제형화 될 수 있다. 또한, 경구 투여용 제형으로는 예를들면 섭취형 정제, 협측 정제, 트로키, 캡슐, 엘릭시르, 서스펜션, 시럽 및 웨이퍼 등이 있는데, 이들 제형은 유효성분 이외에 희석제(예: 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 만니톨, 솔비톨, 셀룰로즈 및/또는 글리신)와 활탁제(예: 실리카, 탈크, 스테아르산 및 그의 마그네슘 또는 칼슘염 및/또는 폴리에틸렌 글리콜)를 포함할 수 있다. 상기 정제는 마그네슘 알루미늄 실리케이트, 전분페이스트, 젤라틴, 트라가칸스, 메틸셀룰로즈, 나트륨 카복시메틸셀룰로즈 및/또는 폴리비닐피롤리딘과 같은 결합제를 포함할 수 있으며, 경우에 따라 전분, 한천, 알긴산 또는 그의 나트륨 염과 같은 붕해제, 흡수제, 착색제, 향미제 및/또는 감미제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 제형은 통상적인 혼합, 과립화 또는 코팅 방법에 의해 제조될 수 있다.The pharmaceutical composition of the present invention may be formulated in various forms for administration to a subject, and a representative formulation for parenteral administration is an injectable formulation, preferably an isotonic aqueous solution or suspension. Formulations for injection may be prepared according to techniques known in the art using suitable dispersing or wetting agents and suspending agents. For example, it may be formulated for injection by dissolving each component in saline or a buffer solution. In addition, dosage forms for oral administration include, for example, ingestible tablets, buccal tablets, troches, capsules, elixirs, suspensions, syrups, and wafers. , sucrose, mannitol, sorbitol, cellulose and/or glycine) and lubricants (eg silica, talc, stearic acid and its magnesium or calcium salts and/or polyethylene glycol). The tablet may contain a binder such as magnesium aluminum silicate, starch paste, gelatin, tragacanth, methylcellulose, sodium carboxymethylcellulose and/or polyvinylpyrrolidine, and optionally starch, agar, alginic acid or Disintegrants such as sodium salts, absorbents, colorants, flavors and/or sweeteners may further be included. The formulation may be prepared by conventional mixing, granulating or coating methods.
또한, 본 발명의 약학적 조성물은 방부제, 수화제, 유화 촉진제, 삼투압 조절을 위한 염 또는 완충제와 같은 보조제와 기타 치료적으로 유용한 물질을 추가로 포함할 수 있으며, 통상적인 방법에 따라 제제화 될 수 있다. In addition, the pharmaceutical composition of the present invention may further include adjuvants such as preservatives, hydrating agents, emulsification accelerators, salts or buffers for osmotic pressure control, and other therapeutically useful substances, and may be formulated according to conventional methods. .
본 발명에 따른 약학적 조성물은 경구, 경피, 피하, 정맥 또는 근육을 포함한 여러 경로를 통해 투여될 수 있으며, 인간 배아줄기세포 유래 중간엽줄기세포의 투여량은 투여 경로, 환자의 연령, 성별, 체중 및 환자의 중증도 등의 여러 인자에 따라 적절히 선택될 수 있으나, 바람직하게는 투여되는 개체의 단위 체중(1kg)당 4×105 내지 5×105개의 세포가 투여될 수 있다. The pharmaceutical composition according to the present invention can be administered through various routes, including oral, transdermal, subcutaneous, intravenous or intramuscular, and the dosage of human embryonic stem cell-derived mesenchymal stem cells depends on the route of administration, the patient's age, gender, It may be appropriately selected according to various factors such as weight and severity of the patient, but preferably, 4×10 5 to 5×10 5 cells per unit weight (1 kg) of the subject to be administered may be administered.
또한, 본 발명의 조성물은 목적하는 효과를 상승시킬 수 있는 공지의 화합물과도 병행하여 투여할 수 있다In addition, the composition of the present invention can be administered in parallel with a known compound capable of enhancing the desired effect.
본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여경로로는 경구적으로 또는 정맥 내, 피하, 비강 내 또는 복강 내 등과 같은 비경구적으로 사람과 동물에게 투여될 수 있으나 바람직하게는 피하주사에 의해 투여될 수 있다. The route of administration of the pharmaceutical composition according to the present invention may be administered to humans and animals orally or parenterally, such as intravenously, subcutaneously, intranasally or intraperitoneally, but preferably administered by subcutaneous injection. .
본 발명의 약학적 조성물에 있어서, 본 발명에 따른 인간 배아줄기세포 유래 중간엽줄기세포의 총 유효량은 단일 투여량(single dose)으로 환자에게 투여될 수 있으며, 다중 투여량(multiple dose)이 장기간 투여되는 분할 치료 방법(fractionated treatment protocol)에 의해 투여될 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 질환의 정도에 따라 유효성분의 함량을 달리할 수 있으나, 통상적으로 성인을 기준으로 1회 투여시 2 × 107 내지 3 × 107 cells 의 유효용량으로 하루에 1회 이상 투여될 수 있다. In the pharmaceutical composition of the present invention, the total effective amount of the human embryonic stem cell-derived mesenchymal stem cells according to the present invention can be administered to the patient in a single dose, and multiple doses can be administered for a long period of time. It may be administered by a fractionated treatment protocol. The pharmaceutical composition of the present invention may vary the content of the active ingredient depending on the degree of disease, but is typically administered once a day at an effective dose of 2 × 10 7 to 3 × 10 7 cells based on adults. may be over-dosed.
또한, 본 발명의 약학적 조성물은 유효성분으로서 인간 배아줄기세포 유래 중간엽줄기세포(MMSC) 이외에 공지된 상술한 과민성 면역반응에 의한 피부질환의 증상을 완화시키는 약물을 추가로 포함할 수 있고, 이들 질환의 치료를 위해 공지된 다른 치료와 병용될 수 있다.In addition, the pharmaceutical composition of the present invention may further contain, as an active ingredient, a drug that alleviates the symptoms of skin diseases caused by the above-mentioned hypersensitivity immune response known in addition to human embryonic stem cell-derived mesenchymal stem cells (MMSC), It can be used in combination with other treatments known for the treatment of these diseases.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, since various changes can be made to the embodiments, the scope of the patent application is not limited or limited by these embodiments. It should be understood that all changes, equivalents or substitutes to the embodiments are included within the scope of rights.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in the examples are used only for descriptive purposes and should not be construed as limiting. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the embodiment belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, they should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same reference numerals are given to the same components regardless of reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. In describing the embodiment, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the embodiment, the detailed description will be omitted.
[실험 방법 및 재료][Experiment method and materials]
1. 인간 배아줄기세포 유래 중간엽줄기세포(MMSC), 골수 유래 중간엽줄기세포(BM-MSC), cetirizine 투여량 선정1. Selection of human embryonic stem cell-derived mesenchymal stem cells (MMSC), bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSC), and cetirizine dosage
실험에 이용된 인간 배아줄기세포 유래 중간엽줄기세포(hESC-MSCs, MMSC)는 ㈜미래셀바이오에서 GMP 완제품을 제공받아 이용하였으며, 인간 골수 유래 중간엽줄기세포(BM-MSC)는 Lonza社에서 구입하여 이용하였다. 치료용 약물로는 cetirizine(sigma-aldrich)을 이용하였다. Human embryonic stem cell-derived mesenchymal stem cells (hESC-MSCs, MMSC) used in the experiment were provided as GMP finished products from Miraecell Bio, and human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSC) were purchased from Lonza. and used it. Cetirizine (sigma-aldrich) was used as a treatment drug.
동물실험에서 투여량을 마우스 체중 대비 임상 투여용량을 환산하면 아래의 표 1과 같다. Table 1 below shows the conversion of the dose in animal experiments to the clinical dose in relation to the weight of the mouse.
(Human, 60kg)clinical dose
(Human, 60kg)
(Normalized)preclinical dose
(Normalized)
60,000/20
= 3,000 foldhuman/mouse
60,000/20
= 3,000
(-1h before elicitation)50 mg/kg po
(-1h before elicitation)
2. 마우스 접촉성 두드러기 질환동물모델 제작과 질환 중증도의 평가 및 부종 평가2. Production of mouse contact urticaria disease animal model and evaluation of disease severity and edema evaluation
Balb/c (6-8 주령) 암컷 마우스(오리엔트바이오)의 등과 둔부를 제모한 후 500 mg/ml TMA (trimellitic anhydride)를 등과 둔부 전면에 100 μl씩 도포하여 1차 감작을 유도하였다. 용매는 acetone을 사용하여 제작하였다. 1차 감작 이후, 7일차, 10일차에 250 mg/ml TMA로 등과 둔부 전면에 50 μl씩 도포하여 2차 감작을 수행하고 13일차에 질환의 유발 (elicitation)을 수행하였다. After hair removal on the back and buttocks of Balb/c (6-8 weeks old) female mice (Orient Bio), 100 μl of 500 mg/ml TMA (trimellitic anhydride) was applied to the front of the back and buttocks to induce primary sensitization. The solvent was prepared using acetone. After primary sensitization, secondary sensitization was performed by applying 50 μl of 250 mg/ml TMA to the back and buttocks on
귀의 부종 평가를 위해 양쪽 귀 부위에 100 mg/ml의 TMA를 25 μl를 도포하고 질환 유도 후에는 귀 두께 측정 게이지(gauge)를 이용하여 시간에 따른 부종 정도를 평가하고 둔부의 wheal 형성을 비교하였다. 그리고 scratching behavior test를 4일간 수행하였다. 질환 유발 (Elicitation) 이후 4일차에 마우스를 희생하고 귀와 배수관 림프절인 경부 림프절 및 비장 조직을 적출하여 면역세포의 활성과 침윤 및 염증반응 정도를 평가하였다.To evaluate ear edema, 25 μl of 100 mg/ml TMA was applied to both ears, and after disease induction, the degree of edema over time was evaluated using an ear thickness gauge, and the formation of the buttocks was compared. . And the scratching behavior test was performed for 4 days. On the 4th day after disease induction, the mice were sacrificed, and the ear and cervical lymph nodes (drainage duct lymph nodes) and spleen tissues were removed to evaluate the activity, infiltration, and inflammatory response of immune cells.
3. 마우스 접촉성 두드러기 질환동물모델 내 MMSC의 입양면역법 3. Adoptive Immunization of MMSC in Mouse Contact Urticaria Disease Animal Model
MMSC는 1차 감작 후 10일차(elicitation -3 days)에 단회 투여 수행하며, 표적 조직인 귀 부위에 피하주사(s.c.)로 투여하였다(도 1). 1단계 실험 후 질환 효능 적정 세포 투여군으로 선정한 10,000(10k)개 및 20,000(20k)개 실험군으로 진행하였으며 양성 대조군(BM-MSC)과의 동량 세포 투여하고 cetirizine은 elicitation 1시간 전 투여하여 비교 실험을 수행하였다. 음성 대조군으로는 PBS를 투여하였다. MMSC was administered as a single dose on the 10th day (elicitation -3 days) after the first sensitization, and was administered by subcutaneous injection (s.c.) to the target tissue, the ear (Fig. 1). After the first stage experiment, 10,000 (10k) and 20,000 (20k) experimental groups were selected as the disease efficacy appropriate cell administration group, and the same amount of cells as the positive control (BM-MSC) was administered, and cetirizine was administered 1 hour before elicitation to conduct a comparative experiment performed. PBS was administered as a negative control.
4. 접촉성 두드러기 질환동물모델에서 둔부의 wheal 형성 면적 비교 4. Comparison of the area of wheal formation in the buttocks in animal models of contact urticaria
TMA 유도 접촉성 두드러기 질환동물모델의 elicitation 이후 4일간 제모된 둔부의 image를 촬영하여 wheal 형성 정도를 비교하고(도 4), 질환의 중증 단계인 24시간의 wheal 형성 면적 정도를 비교하여 분석하였다(도 5). wheal 형성 면적은 각 마우스 둔부의 3 cm2 면적 내 wheal 형성 면적의 비율로 계산되었다. wheal 형성의 면적 계산은 2인의 독립적 연구자가 평가하여 결과를 도출하였다. After elicitation of the TMA-induced contact urticaria disease animal model, images of the buttocks shaved for 4 days were taken to compare the degree of wheal formation (FIG. 4), and the degree of wheal formation area at 24 hours, which is the severe stage of the disease, was compared and analyzed ( Fig. 5). The area of wheal formation was calculated as the ratio of the area of wheal formation within a 3 cm 2 area of the buttocks of each mouse. The calculation of the area of wheal formation was evaluated by two independent researchers and the results were derived.
5. 접촉성 두드러기 질환동물모델에서 scratching behavior 분석 5. Analysis of scratching behavior in contact urticaria disease animal models
TMA 유도 접촉성 두드러기 질환동물모델의 elicitation 이후 4일간 매일 동일 시간에 10분간 동영상 촬영을 수행하고 scratching behavior(가려움증)의 횟수를 카운트하여 평가하였다. scratching behavior 횟수의 평가는 3인의 독립적 연구자가 평가하여 결과를 도출하였다. After elicitation of the TMA-induced contact urticaria disease animal model, a 10-minute video was taken at the same time every day for 4 days, and the number of scratching behaviors (itching) was counted and evaluated. The evaluation of the number of scratching behaviors was evaluated by three independent researchers and the results were derived.
6. 접촉성 두드러기 질환동물모델에서의 표적 조직 내 염증유발인자 평가 6. Assessment of inflammatory factors in target tissues in contact urticaria disease animal models
TMA 유도 접촉성 두드러기 질환동물모델 희생 후, 표적조직인 귀 조직을 동결파쇄하고 mRNA를 채취하여 realtime-PCR 실험을 통해 염증인자의 유전자 발현 정도를 비교 분석하였다. 염증성 사이토카인 IL-4, IL-5, IL-6, IL-13, IFN-γ, 및 TNF-α의 프라이머는 Bioneeer에 의뢰하여 제작하고 제공받았으며, PCR 결과는 Agilent사의 AriaMx을 이용하여 분석하였다.After sacrificing the TMA-induced contact urticaria disease animal model, the target tissue, the ear tissue, was freeze-fractured, mRNA was collected, and the gene expression levels of inflammatory factors were comparatively analyzed through realtime-PCR experiments. Primers for inflammatory cytokines IL-4, IL-5, IL-6, IL-13, IFN-γ, and TNF-α were prepared and provided by Bioneeer, and PCR results were analyzed using AriaMx from Agilent. .
7. 접촉성 두드러기 질환동물모델 내 표적 및 림프조직 내 면역세포의 변화 분석 7. Analysis of changes in immune cells in target and lymphoid tissues in animal models of contact urticaria disease
접촉성 두드러기 질환동물모델 희생 후, ACEA NovoCyte Flow Cytometer (Agilent)를 이용하여 유세포 분석을 수행하고 질환의 표적 조직인 귀 부위 내 유입된 면역세포의 유입도 및 보조 T 세포의 활성 및 극성화를 평가하였다. 유세포분석을 위한 항체는 Live/dead-APC/Cy7, CD3-PE/Cy7, CD4-FITC, IFN-γ-APC, 및 IL-4-PE이고 ebiosciences 및 invitrogen에서 구입하여 사용하였다.After sacrifice of the contact urticaria disease animal model, flow cytometry was performed using an ACEA NovoCyte Flow Cytometer (Agilent), and the influx of immune cells into the ear, the target tissue of the disease, and the activation and polarization of helper T cells were evaluated. . Antibodies for flow cytometry were Live/dead-APC/Cy7, CD3-PE/Cy7, CD4-FITC, IFN-γ-APC, and IL-4-PE, which were purchased from ebiosciences and invitrogen.
또한, 질환동물의 배수관 림프절 (cLN; cervical LNs)과 2차 림프기관인 비장 (spleen) 내에서도 보조 T 림프구의 극성화를 분석하였다.In addition, the polarization of helper T lymphocytes was also analyzed in the cervical LNs (cLN) and the spleen, a secondary lymphoid organ, of diseased animals.
8. 접촉성 두드러기 질환동물모델에서의 조직병리학적 분석8. Histopathological analysis in animal models of contact urticaria disease
접촉성 두드러기 질환동물모델 희생 후, 표적조직인 귀 부위를 4% 파라포름알데하이드를 PBS에 희석한 고정액(4% PFA in PBS)에 24시간 고정하고 조직처리기(Lecia)를 통해 조직의 파라핀화를 수행하였다. 파라핀화 된 조직은 포매하고 6 μm 두께로 귀 조직을 박절하여 조직표본을 제작한 뒤 hematoxylin과 eosin 염색시약 (sigma-aldrich) 으로 염색하여 조직 내 세포의 침윤정도와 epidermal thickness 정도를 비교 분석하였다.After sacrificing the contact urticaria disease animal model, the target tissue, the ear, was fixed in a fixative (4% PFA in PBS) diluted with 4% paraformaldehyde in PBS for 24 hours, and paraffinization of the tissue was performed using a tissue processor (Lecia). did The paraffinized tissue was embedded, and the ear tissue was cut to a thickness of 6 μm to prepare a tissue specimen. Then, the tissue specimen was stained with hematoxylin and eosin staining reagent (sigma-aldrich), and the degree of cell invasion and epidermal thickness were compared and analyzed.
9. 접촉성 두드러기 질환동물모델 표적조직 내 비만세포 활성 분석9. Analysis of mast cell activity in animal models of contact urticaria disease
접촉성 두드러기 질환동물모델 희생 후, 표적조직인 귀 부위를 4% PFA in PBS에 24시간 고정하고 조직처리기(Lecia)를 통해 조직의 파라핀화를 수행하였다. 파라핀화 된 조직은 포매하고 6 μm 두께로 박절하여 조직표본을 제작한 뒤 1% toluidine blue 염색시약(sigma-aldrich)으로 염색하여 귀 조직 내 침투된 비만세포의 수와 활성화(탈과립)된 비만세포 수 비율을 평가하여 분석하였다.After sacrificing the contact urticaria disease animal model, the target tissue, the ear, was fixed in 4% PFA in PBS for 24 hours, and paraffinization of the tissue was performed using a tissue processor (Lecia). The paraffinized tissue was embedded, cut into 6 μm thickness, and tissue specimens were prepared, and then stained with 1% toluidine blue staining reagent (sigma-aldrich) to determine the number of mast cells infiltrated into the ear tissue and activated (degranulated) mast cells. Number ratios were assessed and analyzed.
[실험 결과][Experiment result]
실시예 1. 접촉성 두드러기 질환동물모델에서의 부종 변화 분석Example 1. Analysis of edema change in contact urticaria disease animal model
접촉성 두드러기 피부질환 동물모델에서 양성 대조군인 BM-MSC 및 cetirizine 약물 대비 MMSC의 질환개선 유효성을 평가하기 위해 질환의 표적 조직인 귀의 부종 변화를 확인하였다. 실험은 단회 투여 (Elicitation -3d)의 방식으로 수행하였으며, 질환 유발 후 4일차까지 0, 1, 12, 24, 48, 72, 그리고 96시간별 귀의 부종 정도를 귀의 두께를 측정하여 평가하였다. 실험군 MMSC 및 양성대조군 BM-MSC의 세포수 10,000(10k), 20,000(20k) 개를 군별로 귀에 피하 투여하였고, 양성대조군 처리약물 cetirizine은 elicitation 1시간 전 경구로 투여하여 질환 유발 이후 4일차 까지 귀의 부종 정도를 관찰하였다.In order to evaluate the disease improvement effectiveness of MMSC compared to positive control BM-MSC and cetirizine drug in animal models of contact urticaria skin disease, changes in edema of the ear, the target tissue of the disease, were confirmed. The experiment was performed in a single administration (Elicitation-3d) method, and the degree of swelling of the ear was evaluated by measuring the thickness of the ear at 0, 1, 12, 24, 48, 72, and 96 hours up to the 4th day after disease induction. 10,000 (10k) and 20,000 (20k) cells of MMSC in the experimental group and BM-MSC in the positive control group were subcutaneously administered to each group, and cetirizine, a positive control treatment drug, was orally administered 1 hour before elicitation, and remained in the ear until the 4th day after disease induction. The degree of edema was observed.
각각의 세포 또는 약물(cetirizine) 처리군의 귀 부종의 변화 관찰 결과는 아래 표 2에 나타내었으며, 세포 또는 약물 처리군의 귀 부종의 변화를 비교한 결과는 도 2 및 도 3에 나타내었다. 도 2에 A는 전체 실험군의 시간 경과에 따른 귀 부종의 변화를 나타낸 것이고, B는 MMSC 또는 BM-MSC의 10k 투여군과 약물 투여군의 시간 경과에 따른 귀 부종의 변화를 나타낸 것이며, C 및 D는 각각 MMSC 10k 투여군과 BM-MSC 10k 투여군과 PBS 투여군에서의 귀 부종 변화를 비교한 것이다. 도 3에 A는 전체 실험군의 귀 부종 변화를 나타낸 것이고, B는 MMSC 또는 BM-MSC의 20k 투여군과 약물 투여군의 시간의 경과에 따른 귀 부종의 변화를 나타낸 것이며, C 및 D는 각각 MMSC 20k 투여군과 BM-MSC 20k 투여군과 PBS 투여군에서의 귀 부종 변화를 비교하여 나타내었다.The results of observation of changes in ear edema of each cell or drug (cetirizine) treatment group are shown in Table 2 below, and the results of comparing changes in ear edema of cell or drug treatment groups are shown in FIGS. 2 and 3 . 2, A shows the change in ear edema over time in the entire experimental group, B shows the change in ear edema over time in the 10k MMSC or BM-MSC administration group and the drug administration group, and C and D are A comparison of changes in ear edema in the MMSC 10k administration group, the BM-MSC 10k administration group, and the PBS administration group, respectively. 3, A shows the change in ear edema of the entire experimental group, B shows the change in ear edema over time in the MMSC or BM-MSC 20k administration group and the drug administration group, and C and D show the MMSC 20k administration group, respectively. and changes in ear edema in the BM-MSC 20k administration group and the PBS administration group were compared and shown.
TMA/aceton으로 질환을 유도한 동물모델에서 음성 대조군인 PBS 투여군과 비교하여 MMSC, BM-MSC, cetirizine을 투여한 모든 실험군 및 대조군에서 질환 유발로 인한 부종의 완화 경향을 확인할 수 있었다. 또한, MMSC 투여군은 BM-MSC와 비교하였을 때 귀의 부종이 보다 완화됨을 확인할 수 있었으며, cetirizine 투여군과 대비했을 때도 통계적으로 유의적인 완화 효과를 나타냄을 확인할 수 있었다(p<0.01).TMA/aceton-induced disease in animal models showed a tendency to alleviate edema due to disease induction in all experimental groups and control groups administered with MMSC, BM-MSC, and cetirizine compared to the PBS-administered group, which is a negative control group. In addition, it was confirmed that the MMSC-administered group was more relieved of ear edema compared to the BM-MSC group, and it was confirmed that a statistically significant alleviation effect was shown when compared to the cetirizine-administered group (p<0.01).
또한, MMSC 20k 투여군에서는 BM-MSC 20k 투여군과 cetirizine 투여군 대비 귀의 부종이 각각 p<0.05, p<0.01의 통계적으로 유의적인 완화 효과를 확인할 수 있었다.In addition, in the MMSC 20k administration group, a statistically significant relief effect of p<0.05 and p<0.01 on ear edema was confirmed compared to the BM-MSC 20k administration group and the cetirizine administration group, respectively.
실시예 2. 접촉성 두드러기 질환동물모델에서의 wheal (두드러기) 형성 분석Example 2. Analysis of wheal (urticaria) formation in contact urticaria disease animal model
접촉성 두드러기 피부질환 동물모델에서 주요한 임상학적 지표인 피부의 wheal 형성 평가를 위해 초기 감작 부위인 제모된 둔부의 wheal 형성 정도를 평가하여 비교하였다. 질환동물모델 유도와 마우스에 MMSC의 투여방법은 상술한 방식과 동일하며 질환 유도 이후에 시간 변화에 따른 둔부 wheal 형성 영역을 확인하여 질환 발달로 인한 귀의 부종 악화 최고점인 유발 후 24시간을 기준으로 평가하여 전체 평가면적 대비 wheal 형성 면적을 비율로 환산하여 분석하고, 그 결과는 도 5 및 아래의 표 3에 나타내었다.To evaluate wheal formation in the skin, which is a major clinical indicator in animal models of contact urticaria skin disease, the degree of wheal formation in the epilated buttocks, which is the initial sensitization site, was evaluated and compared. The disease animal model induction and the method of administering MMSC to the mouse are the same as the above-mentioned method. After the disease induction, the hip wheal formation area is checked according to the change in time, and the swelling of the ear due to the development of the disease is evaluated based on 24 hours after induction, which is the highest point of deterioration. The ratio of the area of wheal formation to the total evaluation area was converted and analyzed, and the results are shown in FIG. 5 and Table 3 below.
(% of area/3cm2)Mean
(% of area/3cm 2 )
MMSC와 BM-MSC 및 cetirizine의 단회 투여에 따른 wheal 형성 정도를 분석한 결과, MMSC 투여한 실험군 및 양성대조군 모두 음성대조군 대비 wheal 형성 면적의 유의한 감소 효과를 나타내었다. 구체적으로, 음성대조군의 43.605±1.562% 대비 MMSC 10K 투여군은 20.520±1.421%, MMSC 20K 투여군은 27.275±1.769%로 각각 53%, 38%의 wheal 형성에서 억제 효과를 나타내었다(p<0.01). As a result of analyzing the degree of wheal formation according to single administration of MMSC, BM-MSC, and cetirizine, both the MMSC-administered experimental group and the positive control group showed a significant reduction in the area of wheal formation compared to the negative control group. Specifically, compared to 43.605 ± 1.562% of the negative control group, the
MMSC 10k 처리군은 양성대조군인 BM-MSC 10k 투여군과 cetirizine 투여군 대비 유의한 wheal 형성 감소 효과를 나타내었다 (p<0.01). 또한, MMSC 20k 투여군에서는 양성대조군인 BM-MSC 20k 투여군보다 더 유의한 wheal 형성 감소 효과를 나타내지만 (p<0.01) cetirizine 투여군 대비 통계적으로 유의한 감소 효과가 없음을 확인할 수 있었다. The MMSC 10k treatment group showed a significant reduction in wheal formation compared to the BM-MSC 10k treatment group and the cetirizine treatment group (p<0.01). In addition, it was confirmed that the MMSC 20k-administered group showed a more significant reduction in wheal formation than the BM-MSC 20k-administered group (p<0.01), but no statistically significant reduction effect compared to the cetirizine-administered group.
실시예 3. 접촉성 두드러기 질환동물모델에서의 가려움증 변화 분석Example 3. Analysis of itching changes in contact urticaria disease animal models
사람 배아줄기세포 유래 중간엽줄기세포 (MMSC)를 투여한 실험군과 양성대조군인 사람 골수 유래 중간엽줄기세포 (BM-MSC) 투여군 및 대조약물 cetirizine 투여군에서 접촉성 두드러기 피부질환 유발로 인한 가려움증의 발생 정도를 모니터링 확인하였으며, 질환 유발 후 4일차까지 매일 10분간 동영상 촬영과 가려움에 따른 긁는 행동 횟수로 가려움증 유병 정도를 평가하였다.Itching caused by contact urticaria skin disease occurred in the experimental group administered with human embryonic stem cell-derived mesenchymal stem cells (MMSC), the positive control group administered with human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSC), and the control drug cetirizine administered group. The degree of itching was confirmed by monitoring, and the degree of prevalence of pruritus was evaluated by video recording for 10 minutes every day and the number of scratching behaviors according to itching until the 4th day after disease induction.
각각의 세포 또는 약물(cetirizine) 처리군의 가려움증 유병 정도 평가 결과는 아래 표 4에 나타내었으며, 세포 또는 약물 처리군의 가려움증 정도를 비교한 결과는 도 6 및 도 7에 나타내었다. 도 6A와 도 7A는 전체 실험군의 시간 경과에 따른 가려움증 발생 횟수를 나타낸 것이고, 도 6에 B는 MMSC 또는 BM-MSC의 10k 투여군과 약물 투여군의 시간 경과에 따른 가려움증 발생 빈도를 나타낸 것이며, 도 6에 C 및 D는 각각 MMSC 10k 투여군과 BM-MSC 10k 투여군과 PBS 투여군에서의 가려움증 발생 빈도를 비교한 것이다. 도 7에 B는 MMSC 또는 BM-MSC의 20k 투여군과 약물 투여군의 시간의 경과에 따른 가려움증 발생 빈도를 나타낸 것이며, 도 7에 C 및 D는 각각 MMSC 20k 투여군과 BM-MSC 20k 투여군과 PBS 투여군에서의 가려움증 발생 빈도를 비교하여 나타내었다.The results of evaluating the prevalence of itching in each cell or drug (cetirizine) treatment group are shown in Table 4 below, and the results of comparing the degree of itching in the cell or drug treatment group are shown in FIGS. 6 and 7 . 6A and 7A show the number of occurrences of itching over time in the entire experimental group, and FIG. 6B shows the frequency of occurrence of itching over time in the 10k MMSC or BM-MSC administration group and the drug administration group. In C and D, the frequency of itching in the MMSC 10k administration group, the BM-MSC 10k administration group, and the PBS administration group was compared, respectively. 7B shows the incidence of itching over time in the 20k MMSC or BM-MSC administration group and the drug administration group, and C and D in FIG. It was shown by comparing the frequency of occurrence of itching.
모든 세포 또는 약물 투여군에서 음성대조군과 비교하여 낮은 가려움증 발생 빈도를 나타내었다(p<0.05~p<0.01). MMSC 투여군은 모든 농도에서 BM-MSC 투여군과 비교하여 가려움증 발생 빈도가 낮았으나 약물 투여군과 비교하여 유의한 차이는 확인할 수 없었다. All cell or drug administration groups showed a lower frequency of itching compared to the negative control group (p<0.05 to p<0.01). The MMSC-administered group had a lower incidence of itching compared to the BM-MSC-administered group at all concentrations, but no significant difference was found compared to the drug-administered group.
실시예 4. 접촉성 두드러기 질환동물모델에서의 T 세포 활성 억제 효과 분석Example 4. Analysis of T cell activity inhibitory effect in contact urticaria disease animal model
접촉성 두드러기 질환동물모델은 1차 및 2차 항원의 감작을 통해 마우스 체내 항원의 사전 노출로 면역반응을 인지시키고 이후 질환 유발시 T 세포 매개한 세포면역반응이 관여하는 전신적 염증반응이 나타나는 질환으로 이러한 염증반응에 참여하는 면역세포는 보조 T 세포를 포함하는 림프구 매개의 세포면역반응과 항원에 대한 직접적 염증을 나타내는 선천성 면역세포 매개 선천성 면역반응이 동시에 나타난다. 따라서 상기 사람 배아줄기세포 유래 중간엽줄기세포 (MMSC)의 투여에 따라 접촉성 두드러기 질환의 완화 효과가 T 세포의 활성 조절과 연관되는지를 평가하고자 하였다. The contact urticaria disease animal model is a disease in which an immune response is recognized by pre-exposure to antigens in the mouse body through sensitization of primary and secondary antigens, and a systemic inflammatory response involving T cell-mediated cellular immune response occurs when the disease is subsequently induced. Immune cells participating in such an inflammatory response appear simultaneously with a lymphocyte-mediated cellular immune response including helper T cells and an innate immune cell-mediated innate immune response representing direct inflammation against an antigen. Therefore, we tried to evaluate whether the alleviating effect of contact urticaria disease according to the administration of the human embryonic stem cell-derived mesenchymal stem cells (MMSC) is associated with the regulation of T cell activity.
실험은 접촉성 두드러기 질환 유도(elicitation) 후, 4일차에 마우스를 희생하여 체내 T 세포가 분포된 주요 림프기관인 비장(spleen)과 배수관 림프절(dLN)인 경부 림프절(cLN), 그리고 표적 말초조직인 귀(ear) 조직에서 단일세포를 추출하여 형광표지 항체로 세포를 염색하고 유세포 분석을 통해 체내 보조 T 세포의 활성을 평가하였다. 접촉성 두드러기 질환은 염증반응의 발달에 따라 보조 T 세포가 극성화된 TH1과 TH2의 활성이 혼합된 염증성 면역반응으로 두 보조 T 세포의 활성 모두를 평가하여 비교 분석하였다. PBS 투여 음성대조군 대비 MMSC를 투여한 실험군과 양성대조군인 BM-MSC투여 및 cetirizine 투여군에서 질환 유발 후, 대표적 2차 림프기관인 비장 내 보조 T 세포의 활성 정도를 평가하였다. In the experiment, mice were sacrificed on the 4th day after contact urticaria disease elicitation, and the spleen, the main lymphoid organ where T cells were distributed in the body, the cervical lymph node (cLN), the draining lymph node (dLN), and the target peripheral tissue, the ear. (Ear) Single cells were extracted from tissues, stained with fluorescently labeled antibodies, and the activity of helper T cells in the body was evaluated through flow cytometry. Contact urticaria disease is a mixed inflammatory immune response in which the activities of TH 1 and TH 2, in which helper T cells are polarized according to the development of an inflammatory response, were evaluated and analyzed by comparing the activities of both helper T cells. After disease induction, the activity of helper T cells in the spleen, a representative secondary lymphoid organ, was evaluated in the MMSC-administered experimental group and the positive control group, BM-MSC-administered and cetirizine-administered groups, compared to the PBS-administered negative control group.
5-1. 비장에서 T 세포의 활성 확인5-1. Confirmation of T cell activity in the spleen
비장에서 T 세포의 변화는 도 8 및 표 5에 나타내었다. Changes in T cells in the spleen are shown in FIG. 8 and Table 5.
비장에서 TH1/TH2 세포의 비율과 세포 수를 확인한 결과, acetone(ACE)만 처리한 동물 모델과 비교하여 TMA를 처리하고 PBS를 투여한 동물에서 비장의 TH1과 TH2 세포의 수 증가가 급격히 나타난 것을 통해 질환 유발로 세포 매개의 면역반응을 통한 염증반응이 활발한 것을 알 수 있었다. 또한, PBS를 처리한 음성 대조군과 비교하여 세포 또는 약물을 투여한 동물에서 모두 비장 내 보조 T 세포의 활성을 유의하게 억제됨을 확인할 수 있었다. 구체적으로 비장에서 음성대조군의 9.377±1.173% 대비 ESC-MSC 10K 투여군에서는 5.153±0.415%, ESC-MSC 20K 투여군에서는 7.289±0.341%로 각각 45%, 23%의 TH1 cell 활성 억제 효과를 나타내었고, 음성대조군의 1.939±0.107% 대비 ESC-MSC 10K 투여군에서는 0.857±0.040%, ESC-MSC 20K 투여군에서는 1.069±0.110%로 각각 56%, 45%의 TH2 cell 활성 억제 효과를 나타내었다.As a result of confirming the ratio and number of
5-2. 경부 림프절 내의 T 세포 활성 확인5-2. Confirmation of T cell activity in cervical lymph nodes
접촉성 두드러기 질환동물모델의 표적 조직인 귀와 인접한 배수관 림프절로 경부 림프절 내의 T 세포의 활성 정도를 TH1과 TH2의 분포 및 세포 수 변화로 평가한 결과는 도 9 및 표 6에 나타내었다. The results of evaluating the activity level of T cells in the cervical lymph nodes with the distribution of
비장 유래 T 세포의 활성 조절 결과와 마찬가지로 MMSC와 BM-MSC 투여군에서 음성대조군 대비 유의적인 T 세포의 활성 억제 효과를 확인할 수 있었다. MMSC 투여 실험군과 약물투여군간에 현저한 차이를 확인할 수는 없었으나, MMSC 10k 투여군에서 TH1과 TH2의 분포 및 세포 수 억제 효과가 가장 탁월하게 나타남을 확인하였다. 구체적으로, 경부림프절에서 TH1 cell 활성은 음성대조군의 1.622±0.055% 대비 MMSC 10K 투여군에서 1.083±0.030%, MMSC 20K 투여군에서 1.158±0.066%로 각각 34%, 29% 억제 효과를 나타냈으며, TH2 cell 활성은 음성대조군의 4.365±0.201% 대비 MMSC 10K 투여군에서 1.637±0.302%, MMSC 20K 투여군에서 1.598±0.278%로 각각 63%, 64% 억제 효과를 나타내었다.Similar to the result of regulating the activity of spleen-derived T cells, it was confirmed that the MMSC and BM-MSC administration groups had a significant T cell activity suppression effect compared to the negative control group. Although no significant difference could be confirmed between the MMSC-administered experimental group and the drug-administered group, it was confirmed that the distribution of TH 1 and TH 2 and the cell number inhibitory effect were most excellent in the MMSC 10k-administered group. Specifically, TH 1 cell activity in the cervical lymph node was 1.083±0.030% in the
5-3. 귀 조직 내의 T 세포 활성 확인5-3. Confirmation of T cell activity in ear tissue
이어서, MMSC의 말초조직 내 피하투여에 따른 두드러기 질환동물모델의 표적 조직인 귀 조직 내 T 세포의 유입 또는 활성 정도를 평가하기 위해 말초 귀 조직에서 단일세포를 분리하여 유세포 분석으로 말초 T 세포의 활성 조절 여부를 평가하였으며, 그 결과는 도 10 및 표 7에 나타내었다. Subsequently, in order to evaluate the influx or activity of T cells in the ear tissue, which is the target tissue of the urticaria disease animal model following subcutaneous administration of MMSCs in the peripheral tissue, single cells were isolated from the peripheral ear tissue and flow cytometry was used to regulate peripheral T cell activity Whether or not was evaluated, and the results are shown in FIG. 10 and Table 7.
비장 및 경부 림프절 유래 T 세포의 활성 조절 결과와 마찬가지로 MMSC와 BM-MSC 투여군에서 음성대조군 대비 유의적인 TH2 세포의 활성 억제 효과를 확인할 수 있었다. 귀 조직 내에서도 MMSC 투여 실험군과 양성대조군인 cetirizine 투여군간의 비교에서 현저한 차이는 확인할 수 없었으나, MMSC 10k 투여군에서 말초조직 내 T 세포의 분포 및 세포 수 억제 효과가 가장 탁월하게 나타났다.Similar to the results of regulating the activity of spleen and cervical lymph node-derived T cells, the MMSC and BM-MSC administration groups showed a significant T 2 cell activity inhibition effect compared to the negative control group. Even in the ear tissues, no significant difference was found in the comparison between the MMSC-administered experimental group and the positive control cetirizine-administered group, but the MMSC 10k-administered group showed the most excellent T cell distribution and cell number suppression effect in peripheral tissues.
구체적으로, 귀 조직에서 TH1 cell 활성은 음성대조군의 8.318±0.560% 대비 MMSC 10K 투여군에서 5.267±0.538%, MMSC 20K 투여군에서 4.696±0.439%로 각각 37%, 64% 억제 효과를 나타내었으며, TH2 cell 활성은 음성대조군의 7.552±0.458% 대비 MMSC 10K 투여군에서 3.841±0.232%, MMSC 20K 투여군에서 4.393±0.442%로 각각 50%, 42%의 억제 효과를 나타내었다.Specifically, TH 1 cell activity in the ear tissue was 5.267±0.538% in the
실시예 5. 접촉성 두드러기 질환동물모델에서의 염증인자 억제 효과 분석Example 5. Analysis of inhibitory effect of inflammatory factors in contact urticaria disease animal models
두드러기 질환동물모델에서 말초조직 내 TH1과 TH2 매개 염증성 사이토카인의 분비가 혼합된 면역반응으로 MMSC의 피하투여가 면역세포들이 분비하는 염증성 사이토카인 발현에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. 이를 위해 질환동물모델 희생 후, 질환의 표적 조직인 귀 조직에서 대표적 염증성 사이토카인(IFN-γ, TNF-α, IL-4, 그리고 IL-6)의 mRNA 발현 조절 효과를 분석하였다. 도 11은 각 세포 또는 약물 투여 동물의 귀 조직 내 염증성 사이토카인 발현 정도를 확인한 결과이며, 도 11 및 하기 표 8에 acetone(ACE)로 자극된 동물에 PBS를 투여한 동물의 사이토카인 발현 수준을 기준으로 각각의 실험 동물에서 염증성 사이토카인 발현의 정도를 비교하였다.In an animal model of urticaria disease, the secretion of TH 1 and TH 2 mediated inflammatory cytokines in peripheral tissues is a mixed immune response, and the effect of subcutaneous administration of MMSCs on the expression of inflammatory cytokines secreted by immune cells was investigated. To this end, after sacrifice of the disease animal model, the effect of regulating mRNA expression of representative inflammatory cytokines (IFN-γ, TNF-α, IL-4, and IL-6) in the ear tissue, which is the target tissue of the disease, was analyzed. Figure 11 is the result of confirming the expression level of inflammatory cytokines in the ear tissue of each cell or drug-administered animal, and Figure 11 and Table 8 show the cytokine expression levels of animals stimulated with acetone (ACE) and administered with PBS. As a standard, the degree of inflammatory cytokine expression in each experimental animal was compared.
(fold change)Mean
(fold change)
(fold change)Mean
(fold change)
(fold change)Mean
(fold change)
(fold change)Mean
(fold change)
실험결과, MMSC 투여군에서는 음성대조군 대비 전체적으로 염증성 사이토카인의 발현 수준을 현저하게 감소시켰으며, 특히, 귀 조직 내 IL-4, IL-6, IFN-γ의 유전자 발현이 감소됨을 확인하였다. MMSC 투여군에서 IL-4, IL-6, IFN-γ, TNF-α 사이토카인 발현 억제 정도는 양성대조군인 Cetirizine 투여군과 유사한 억제 효과를 확인하였다. 한편, BM-MSC 투여군은 음성대조군 대비 IFN-γ를 제외하고 유의적 억제효과가 나타나지 않았다. As a result, it was confirmed that the MMSC-administered group significantly reduced the expression level of inflammatory cytokines as a whole compared to the negative control group, and in particular, the gene expression of IL-4, IL-6, and IFN-γ in the ear tissue was reduced. The degree of inhibition of IL-4, IL-6, IFN-γ, and TNF-α cytokine expression in the MMSC-administered group was similar to that of the Cetirizine-administered group, which was a positive control group. On the other hand, the BM-MSC administration group showed no significant inhibitory effect compared to the negative control group except for IFN-γ.
구체적으로, IL-4의 경우 음성대조군의 31.451±5.655% 대비 MMSC 10K 투여군에서 13.988±3.734%, MMSC 20K 투여군에서 18.279±3.411%로 각각 56%, 42%의 억제 효과를 나타냈고, IL-6의 경우 음성대조군의 1.913±0.342% 대비 MMSC 10K 투여군에서 0.648±0.100%, MMSC 20K 투여군에서 0.382±0.103%로 각각 67%, 81%의 억제 효과를 나타내었다. 또한, IFN- γ 의 경우 음성대조군의 3.097±0.172% 대비 MMSC 10K 투여군에서 1.433±0.163%, MMSC 20K 투여군에서 0.128±0.082%로 각각 54%, 96%의 억제 효과를 나타내었다. 그리고 TNF- α 발현은 음성대조군의 1.426±0.200% 대비 MMSC 10K 투여군에서 0.900±0.184%, MMSC 20K 투여군에서 0.886±0.158%로 각각 37%, 38%의 유의한 억제 효과를 나타내었다. Specifically, in the case of IL-4, 13.988±3.734% in the
실시예 6. 접촉성 두드러기 질환동물모델에서의 조직병리학적 분석Example 6. Histopathological analysis in contact urticaria disease animal model
접촉성 두드러기 피부질환 동물모델에서 양성대조군인 BM-MSC 및 cetirizine 투여군과 비교하여 MMSC의 유효성 평가를 위해 질환의 표적 부위인 귀의 조직학적 분석을 수행하였다. 구체적으로 질환 유도 후, 4일차에 마우스를 희생하여 표적 조직인 귀 부위를 4% PFA in PBS에 24시간 고정 후, 파라핀화된 조직표본은 6 μm로 박절하고 hematoxylin과 eosin으로 염색하여 염증세포의 침윤정도와 표피 두께를 측정하였으며, 그 결과를 도 12 및 하기 표 9에 나타내었다. In animal models of contact urticaria skin disease, histological analysis of the ear, the target site of the disease, was performed to evaluate the effectiveness of MMSC compared to the positive control group BM-MSC and the cetirizine-administered group. Specifically, after disease induction, the mouse was sacrificed on the 4th day, and the target tissue, the ear, was fixed in 4% PFA in PBS for 24 hours, and the paraffinized tissue specimen was sectioned at 6 μm and stained with hematoxylin and eosin to infiltrate inflammatory cells. The degree and epidermal thickness were measured, and the results are shown in FIG. 12 and Table 9 below.
(μm)Mean
(μm)
질환 유발 이후, 음성대조군인 PBS 투여군에서 육안평가를 통해 귀 조직 내 세포의 침윤이 증가된 경향을 확인하였고 표피 두께가 증가된 결과를 확인하였다. 또한, MMSC와 BM-MSC 투여군 및 cetirizine 투여군에서 음성대조군과 비교하여 귀 조직의 표피 두께 증가가 실험군 및 양성대조군에서 전반적으로 감소됨을 확인하였다. After the disease was induced, a tendency for cell infiltration in the ear tissue to increase was confirmed through visual evaluation in the PBS-administered group, which was a negative control group, and the result of an increase in epidermal thickness was confirmed. In addition, it was confirmed that the increase in ear tissue epidermal thickness was generally reduced in the experimental group and the positive control group compared to the negative control group in the MMSC and BM-MSC administration group and the cetirizine administration group.
구체적으로, 음성대조군의 48.333±1.190% 대비 MMSC 10K 투여군에서 22.933±0.651%, MMSC 20K 투여군에서 19.867±0.601%로 각각 53%, 59%의 귀조직의 표피 두께 증가의 유의적 감소로 질환이 개선된 것을 확인할 수 있었다.Specifically, compared to 48.333±1.190% of the negative control group, the
실시예 7. 접촉성 두드러기 질환동물모델에서의 비만세포 활성 억제 효과 분석Example 7. Analysis of mast cell activity inhibition effect in contact urticaria disease animal model
접촉성 두드러기 피부질환 동물모델에서 양성 대조군인 BM-MSC 투여군과 cetirizine 투여군 대비 MMSC의 투여에 따른 귀 조직 내 비만세포의 증가와 탈과립 활성도를 평가하였다. 구체적으로, 질환 유도 후 조직병리학적 분석과 동일하게 시료를 준비하여 분석하였고 조직 표본은 6 μm로 박절하여 1% toluidine blue 염색으로 표적조직인 귀 조직 내 침윤된 전체 비만세포의 수, 활성화(탈과립)된 비만세포의 수와 그 비율을 비교 분석하였으며, 그 결과는 도 13 및 하기 표 10과 같다. In an animal model of contact urticaria skin disease, the increase in mast cells and degranulation activity in the ear tissue following the administration of MMSC were evaluated in comparison to the positive control group, BM-MSC and cetirizine-treated groups. Specifically, after disease induction, samples were prepared and analyzed in the same way as in histopathological analysis. Tissue samples were cut into 6 μm slices and stained with 1% toluidine blue to determine the total number of mast cells infiltrated into the target tissue, the ear tissue, and activation (degranulation). The number and ratio of mast cells were compared and analyzed, and the results are shown in FIG. 13 and Table 10 below.
아래의 표 9는 접촉성 두드러기 질환 동물모델에서 비만세포 활성 억제 효과를 정량화한 것이다. Table 9 below quantifies the effect of inhibiting mast cell activity in contact urticaria disease animal models.
(%)Mean
(%)
실험 결과, 모든 세포 또는 약물 투여군에서 음성대조군 대비 유의적인 비만세포의 수 감소, 탈과립된 비만세포의 활성 억제 효과를 확인할 수 있었다. 특히 MMSC 10k 투여군에서 BM-MSC 투여군 대비 탈과립된 비만세포의 수 및 비율이 현저하게 낮음을 확인할 수 있었으며, 또는 Cetirizine 투여군과 유사한 경향을 확인하였다. As a result of the experiment, it was confirmed that there was a significant reduction in the number of mast cells compared to the negative control group and an inhibitory effect on the activity of degranulated mast cells in all cells or drug-administered groups. In particular, it was confirmed that the number and ratio of degranulated mast cells were significantly lower in the MMSC 10k-administered group than in the BM-MSC-administered group, or a similar trend to that of the Cetirizine-administered group was confirmed.
구체적으로, 음성대조군의 18.061±0.815% 대비 MMSC 10K 군에서 8.232±0.688%, MMSC 20K 군에서 9.553±0.791% 로 각각 55%, 48%의 탈과립된 비만세포의 활성 억제 효과를 나타내었다. Specifically, 8.232 ± 0.688% in the
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with limited drawings, those skilled in the art can apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the described techniques may be performed in an order different from the method described, and/or the components of the described system, structure, device, circuit, etc. may be combined or combined in a different form than the method described, or other components may be used. Or even if it is replaced or substituted by equivalents, appropriate results can be achieved.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims are within the scope of the following claims.
Claims (12)
상기 피부질환은 두드러기 및 접촉성 피부염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 질환이고,
상기 조성물은 국소 피하 투여용이며,
상기 조성물은 1회 투여용으로 상기 중간엽줄기세포를 2 × 107 내지 3 × 107 개 포함하는 것인, 약학적 조성물.A pharmaceutical composition for preventing or treating skin diseases caused by an overactive immune response, comprising human pluripotent stem cell-derived mesenchymal stem cells as an active ingredient,
The skin disease is at least one disease selected from the group consisting of urticaria and contact dermatitis,
The composition is for topical subcutaneous administration,
The composition is a pharmaceutical composition comprising 2 × 10 7 to 3 × 10 7 of the mesenchymal stem cells for a single administration.
상기 인간 전분화능 줄기세포 유래 중간엽 줄기세포는 하기 단계를 수행하여 수득되는 것인, 약학적 조성물:
(a) 인간 전분화능 줄기세포를 70회 이하 계대 배양하는 단계;
(b) 상기 인간 전분화능 줄기세포를 분화 유도한 배상체 중 낭성 배상체를 선별하는 단계;
(c) 상기 낭성 배상체를 세포투과성 3차원 배양삽입체의 상부에 로딩하고 상기 배양삽입체의 하부로 이동한 중간엽 줄기세포의 군집을 분리하는 단계; 및
(d) 상기 분리된 중간엽 줄기세포의 군집 중 단층 형태의 군집만을 분리하는 단계.According to claim 1,
The human pluripotent stem cell-derived mesenchymal stem cells are obtained by performing the following steps, a pharmaceutical composition:
(a) subculturing human pluripotent stem cells 70 times or less;
(b) selecting cystic embryoid bodies from among the embryoid bodies in which differentiation of the human pluripotent stem cells was induced;
(c) loading the cystic embryoid body on top of the cell-permeable 3-dimensional culture insert and separating a cluster of mesenchymal stem cells that migrated to the bottom of the culture insert; and
(d) isolating only the cluster in the form of a monolayer among the clusters of the separated mesenchymal stem cells.
상기 조성물은 보조 T 세포 (helper T cell)의 활성을 억제하는 것인, 약학적 조성물. According to claim 1,
Wherein the composition inhibits the activity of helper T cells (helper T cell), the pharmaceutical composition.
상기 조성물은 병변(lesion)에서 염증성 사이토카인의 발현 수준을 감소시키는 것인, 약학적 조성물.According to claim 1,
Wherein the composition reduces the expression level of inflammatory cytokines in the lesion (lesion), the pharmaceutical composition.
상기 염증성 사이토카인은 IFN-γ, TNF-α, IL-4, 및 IL-6으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것인, 약학적 조성물.According to claim 6,
The inflammatory cytokine is one or more selected from the group consisting of IFN-γ, TNF-α, IL-4, and IL-6, the pharmaceutical composition.
상기 조성물은 병변(lesion)에서 비만세포의 활성을 억제하는 것인, 약학적 조성물.According to claim 1,
Wherein the composition inhibits the activity of mast cells in the lesion (lesion), the pharmaceutical composition.
상기 인간 전분화능 줄기세포는 인간 배아줄기세포인 것인, 약학적 조성물.According to claim 1,
Wherein the human pluripotent stem cells are human embryonic stem cells, the pharmaceutical composition.
상기 피부질환은 두드러기 및 접촉성 피부염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 질환이고,
상기 방법은 개체의 인간 전분화능 줄기세포 유래 중간엽줄기세포를 개체의 단위 체중(1kg)당 4×105 내지 5×105개 1회 이상 투여하는 것인 투여하는 단계를 포함하며,
상기 투여는 인간 전분화능 줄기세포 유래 중간엽줄기세포를 개체의 병변 피하에 투여하는 것인, 방법.As a method for treating skin diseases in mammals other than humans,
The skin disease is at least one disease selected from the group consisting of urticaria and contact dermatitis,
The method comprises the step of administering human pluripotent stem cell-derived mesenchymal stem cells of an individual at least once per unit weight (1 kg) of the individual from 4 × 10 5 to 5 × 10 5 ,
The method of administering human pluripotent stem cell-derived mesenchymal stem cells subcutaneously to the lesion of the subject.
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Title |
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Nauta AJ, et.al, Immunomodulatory properties of mesenchymal stromal cells, Blood 2007 Nov 15; 110(10): 3499-3506 |
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