KR102655735B1 - 당뇨성 망막병증의 예방 및 치료를 위한 타크로리무스 전처리 줄기세포 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 당뇨성 망막병증을 예방 및 치료하기 위한 타크로리무스를 전처리한 줄기세포에 관한 것으로, 고포도당 환경에서는 줄기세포의 생존율이 감소하는 경향이 있기 때문에 타크로리무스를 전처리하여 줄기세포가 고포도당 환경에 대한 저항성을 갖도록 제조하였다. 타크로리무스 전처리 줄기세포를 당뇨성 망막병증 동물 모델에게 결막하 주사하였을 때 당뇨병으로 인해 저하된 시신경 기능이 회복되었고 이러한 회복 양상은 타크로리무스를 전처리하지 않은 줄기세포를 투여하였을 때보다 더 뛰어난 것으로 관찰되어 타크로리무스 전처리를 통해 줄기세포의 기능성을 높일 수 있고 당뇨성 망막병증을 예방 및 치료하는 것에 효과적으로 이용할 수 있음을 밝혔다.
Description
본 발명은 당뇨성 망막병증을 예방 및 치료하기 위해 타크로리무스 전처리 줄기세포에 관한 것으로, 특히 투여하기 전의 줄기세포에 타크로리무스를 전처리하여 당뇨로 인해 발생하는 고포도당 환경에 대한 저항성을 갖도록 유도한 후 투여하여 당뇨성 망막병증을 예방하거나 치료하는 것에 관한 것이다.
망막은 눈 뒤편에 위치하는 특수한 감광 조직으로서, 광수용체(photoreceptor) 세포(간상 세포(rod cell) 및 원추체(cone cell)) 및 시각 정보의 프로세싱을 위해 신경 네트워크에 연결된 뉴런을 함유한다. 간상 세포(rod cell)는 조도가 약한 조건에서 기능하는 반면 원추체(cone cell)는 색상 감지 및 독서와 같이 고도의 해상력을 필요로 하는 시각적 임무를 관장한다. 간상 세포(rod cell)는 대부분 망막 주변에서 눈의 중심부로부터 떨어져 위치한다. 원추체(cone cell)는 시력에 필요한 망막 중심부인 황반(macula)에서 최고 농도로 발견된다. 그의 대사 기능의 지지를 위해, 망막은 인접한 망막색소상피(retinal pigment epithelium, RPE) 상의 세포에 의존한다.
망막 변성은 망막 또는 망막색소상피(RPE) 세포들의 점진적이고도 종국적인 사멸에 의해 야기되는, 망막 악화현상이다. 망막 변성에는 동맥 또는 정맥 폐색, 당뇨성 망막병증, 수정체후부 섬유증식증/미숙 망막병증, 또는 질병(대개 유전)과 같은 몇가지 원인이 있다. 이들은 시력 손상, 야맹증, 망막 박리, 광민감증, 터널 시야, 및 전체 시력 손상에 이르는 주변시 손상과 같은 여러 가지 방식으로 일어날 수 있다. 망막 변성은 색소망막염, 노년기 황반변성(age-related macular degeneration, AMD), 당뇨성 망막병증, 백내장, 및 녹내장을 비롯한 여러가지 다른 유형의 망막 질환에서 발견된다.
그 중에서도 당뇨성 망막병증은 당뇨병에 의하여 전신의 혈관이 약해짐과 동시에 망막의 혈관도 약해져 혈액내의 성분이 망막으로 유출되어 부종이 생기며, 이 부종이 다시 혈액순환을 가로 막아 발생하는 질환이고, 망막 신경과 혈관 구성 요소의 상호작용을 방해하여 혈관투과성, 새로운 혈관의 형성 및 신경 기능의 상실을 초래하여 환자의 실명을 유발하는 주요 원인이다. 당뇨성 망막병증의 치료법으로는 VEGF 억제 요법이나 레이저 요법 등이 개발되었으나 이러한 치료로는 망막병증을 완치시키는 것이 못하는 것으로 알려져 있다. 단지 질병의 진행을 정지시키거나 늦추는 정도의 치료일 뿐 시각 기능을 회복시키지는 못한다는 한계가 있다(Open Ophthalmol J., 2013, 7:4-10).
이를 극복하기 위해 연구된 줄기세포-기반 치료 분야는 망막 변성 질환의 치료법으로서 커다란 잠재성을 갖는데, 이는 동물 모델 연구 결과 줄기세포들이 소실된 광수용체와 망막 뉴런을 재생시켜 시력을 개선시킬 수 있는 능력을 갖는 것으로 제안하고 있기 때문이다.
줄기세포 조성물을 투여하여 당뇨성 합병증을 포함하는 안과 질환을 치료하는 방법은 활발히 연구되고 있으나(대한민국 공개 특허 10-2014-0068936호, 대한민국 공개 특허 10-2022-0094194호 및 Exp. Eye. Res., 2020, 190:107865), 줄기세포는 주변 미세환경의 영향을 많이 받아 불안정한 경향이 있고 특히, 고포도당 조건에 노출되면 줄기세포의 생존율이 감소할 수 있다고 알려져 있기 때문에(Stem Cells Dev., 2010, 10(12):1875-1884) 당뇨로 인해 발생하는 고포도당 환경은 줄기세포를 이용한 당뇨성 망막병증 치료의 효율을 저해할 수 있다. 따라서 고포도당 환경에서의 줄기세포 생존율을 높이는 것은 줄기세포를 이용한 당뇨성 망막병증 치료의 효율을 높이기 위한 핵심 전략이 될 것이다.
본 발명에서는 고포도당 환경에서 줄기세포가 사멸하는 원인을 고포도당 환경에 따른 칼슘 신호 전달계 활성에 있다고 판단하였고 칼슘 신호 전달계를 저해하는 타크로리무스를 전처리하여 고포도당 환경에 저항성을 갖는 줄기세포를 투여하였을 때 전처리하지 않은 줄기세포를 투여하였을 때에 비해 시력 회복이 증진되는 것을 확인하여 타크로리무스 전처리 줄기세포를 이용하여 당뇨성 망막병증을 예방 또는 치료하는 방법을 완성하였다.
본 발명의 목적은 당뇨성 망막병증의 예방 및 치료하기 위해 타크로리무스를 전처리한 줄기세포를 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 타크로리무스 처리된 줄기세포로서, 당뇨성 망막병증의 예방 및 치료에 사용되기 위한 줄기세포를 제공한다.
또한, 본 발명은 타크로리무스 전처리 줄기세포를 포함하는 당뇨성 망막병증 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명은 타크로리무스 전처리를 통해 고포도당 환경에 저항성을 갖는 줄기세포를 당뇨성 망막병증이 발생한 동물 모델에게 결막하 투여하여 시신경의 기능이 회복되고 당뇨로 인해 발생한 조직 층의 비율 변화 또한 줄기세포 투여를 통해 회복되는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 일반 줄기세포에 비해 타크로리무스 전처리한 줄기세포를 투여하였을 때 원추체 광수용체의 기능이 더 효과적으로 회복되었고 유리체강 내 투여를 한 경우에는 시신경 기능이 오히려 악화되었으나 결막하 투여한 경우에는 시신경 기능이 회복되는 것으로 보아 타크로리무스 전처리 줄기세포를 결막하 투여하면 효과적으로 당뇨성 망막병증을 치료 및 예방할 수 있음을 알 수 있다.
도 1은 랫트에서 당뇨병을 유발하기 위해 STZ를 처리한 후 2주차에 줄기세포를 투여한 당뇨병 동물 모델의 체중 및 혈당 변화를 기록한 그래프이다. STZ를 투여하지 않은 건강한 랫트(control), 당뇨병을 유도하고 줄기세포를 처리하지 않은 군(DR), 일반 줄기세포를 처리한 군(MSC), 및 타크로리무스 전처리한 줄기세포를 투여한 군(T-MSC)로 나뉜다.
도 1a는 0주, 2주, 8주차 랫트의 체중을 나타낸다. 건강한 랫트는 시간이 흐름에 따라 체중이 증가하지만 당뇨병이 유도된 랫트(DR, MSC, T-MSC)의 체중은 증가하지 않는다.
도 1b는 0주, 2주, 8주차 랫트의 혈당을 나타낸다. 건강한 랫트는 시간이 흘러도 혈당이 변화하지 않지만 당뇨병이 유도된 랫트(DR, MSC, 및 T-MSC)의 혈당은 증가한다.
도 2는 당뇨병이 유도된 랫트 모델을 이용하여 안과적 검진을 한 결과이다.
도 2a는 슬릿 램프를 이용하여 안저 검사를 한 결과이다. DR군에서는 혈관이 흐리고 덜 형성되었지만 MSC군 및 T-MSC군에서는 상대적으로 혈관 형성이 더 잘되는 것을 볼 수 있다.
도 2b 및 2c는 망막 전위도 검사(electroretinography, ERG)를 한 결과로서, 도 2b는 b-파 진폭을 나타내고 도 2c는 깜박임 진폭을 나타낸다. 당뇨로 인해 감소한 진폭이 줄기세포 투여를 통해 회복된 것을 볼 수 있다.
도 3은 당뇨병이 유도된 랫트 모델을 이용하여 조직학적 분석을 한 결과이다.
도 3a는 헤마톡실린 & 에오신(H&E) 염색을 한 결과이고 도 3b는 도 3a의 결과를 토대로 안구 조직의 층을 나누어 조직 층의 비율을 분석한 결과이다. 조직의 층은 아래와 같이 분류하였다:
1) 신경 섬유층 및 신경절 세포층(nerve fiber layer and ganglion cell layer (NFL+GCL)); 2) 내핵층 및 내망상층(inner nuclear layer and inner plexiform layer (INL+IPL)); 3) 외핵층 및 외망상층(outer nuclear layer and outer plexiform layer (ONL+OPL)); 및 4) 망막색소상피세포층(retinal pigment epithelium layer (RPE layer))를 제외한 광수용체층(photoreceptor layer (PRL)).
줄기세포를 투여하면 안구 조직의 내층의 회복이 활발한 것을 알 수 있다.
도 4는 당뇨병이 유도된 랫트 모델을 안과적으로 검진하여 당뇨성 망막병증 이외의 안과적 합병증 발생 여부를 확인하고자 슬릿 램프를 이용하여 안저 검사를 한 결과로서 포도막염 발생 여부를 분석하여 정리한 그래프이다. 안저 검사 결과 줄기세포를 투여한 경우 포도막염의 발생 빈도가 감소하였다.
도 5는 STZ를 투여하여 당뇨병을 유발한 랫트에게 줄기세포를 유리체강 내 주사를 통해 투여한 결과이다.
도 5a는 ERG를 수행하여 b-파 진폭을 정리한 그래프이고 도 5b는 ERG를 수행하여 깜박임 진폭을 정리한 그래프이다. DR군에 비해 줄기세포를 투여한 군에서 진폭 감소가 더 크게 관찰된다.
도 6은 STZ를 투여하여 당뇨병을 유발한 랫트에게 타크로리무스 전처리한 줄기세포를 유리체강 내 주사를 통해 투여한 결과이다.
도 6a는 ERG를 수행하여 b-파 진폭을 정리한 그래프이고 도 6b는 ERG를 수행하여 깜박임 진폭을 정리한 그래프이다. 타크로리무스 전처리 줄기세포를 투여한 군에서 오히려 진폭이 더 크게 감소하였다.
도 1a는 0주, 2주, 8주차 랫트의 체중을 나타낸다. 건강한 랫트는 시간이 흐름에 따라 체중이 증가하지만 당뇨병이 유도된 랫트(DR, MSC, T-MSC)의 체중은 증가하지 않는다.
도 1b는 0주, 2주, 8주차 랫트의 혈당을 나타낸다. 건강한 랫트는 시간이 흘러도 혈당이 변화하지 않지만 당뇨병이 유도된 랫트(DR, MSC, 및 T-MSC)의 혈당은 증가한다.
도 2는 당뇨병이 유도된 랫트 모델을 이용하여 안과적 검진을 한 결과이다.
도 2a는 슬릿 램프를 이용하여 안저 검사를 한 결과이다. DR군에서는 혈관이 흐리고 덜 형성되었지만 MSC군 및 T-MSC군에서는 상대적으로 혈관 형성이 더 잘되는 것을 볼 수 있다.
도 2b 및 2c는 망막 전위도 검사(electroretinography, ERG)를 한 결과로서, 도 2b는 b-파 진폭을 나타내고 도 2c는 깜박임 진폭을 나타낸다. 당뇨로 인해 감소한 진폭이 줄기세포 투여를 통해 회복된 것을 볼 수 있다.
도 3은 당뇨병이 유도된 랫트 모델을 이용하여 조직학적 분석을 한 결과이다.
도 3a는 헤마톡실린 & 에오신(H&E) 염색을 한 결과이고 도 3b는 도 3a의 결과를 토대로 안구 조직의 층을 나누어 조직 층의 비율을 분석한 결과이다. 조직의 층은 아래와 같이 분류하였다:
1) 신경 섬유층 및 신경절 세포층(nerve fiber layer and ganglion cell layer (NFL+GCL)); 2) 내핵층 및 내망상층(inner nuclear layer and inner plexiform layer (INL+IPL)); 3) 외핵층 및 외망상층(outer nuclear layer and outer plexiform layer (ONL+OPL)); 및 4) 망막색소상피세포층(retinal pigment epithelium layer (RPE layer))를 제외한 광수용체층(photoreceptor layer (PRL)).
줄기세포를 투여하면 안구 조직의 내층의 회복이 활발한 것을 알 수 있다.
도 4는 당뇨병이 유도된 랫트 모델을 안과적으로 검진하여 당뇨성 망막병증 이외의 안과적 합병증 발생 여부를 확인하고자 슬릿 램프를 이용하여 안저 검사를 한 결과로서 포도막염 발생 여부를 분석하여 정리한 그래프이다. 안저 검사 결과 줄기세포를 투여한 경우 포도막염의 발생 빈도가 감소하였다.
도 5는 STZ를 투여하여 당뇨병을 유발한 랫트에게 줄기세포를 유리체강 내 주사를 통해 투여한 결과이다.
도 5a는 ERG를 수행하여 b-파 진폭을 정리한 그래프이고 도 5b는 ERG를 수행하여 깜박임 진폭을 정리한 그래프이다. DR군에 비해 줄기세포를 투여한 군에서 진폭 감소가 더 크게 관찰된다.
도 6은 STZ를 투여하여 당뇨병을 유발한 랫트에게 타크로리무스 전처리한 줄기세포를 유리체강 내 주사를 통해 투여한 결과이다.
도 6a는 ERG를 수행하여 b-파 진폭을 정리한 그래프이고 도 6b는 ERG를 수행하여 깜박임 진폭을 정리한 그래프이다. 타크로리무스 전처리 줄기세포를 투여한 군에서 오히려 진폭이 더 크게 감소하였다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명은 타크로리무스 처리된 줄기세포로서, 당뇨성 망막병증을 예방 및 치료하기 위한 줄기세포를 제공한다.
상기 줄기세포는 중간엽 줄기세포로서 제대혈 줄기세포, 골수 줄기세포, 지방 줄기세포 및 신경 줄기세포로 구성된 군에서 선택되는 것이다. 바람직하게는 제대혈 줄기세포이다.
상기 줄기세포는 직접 채취하여 배양할 수도 있고 상업적으로 판매하는 것을 구매하여 사용할 수 있다.
상기 타크로리무스(tacrolimus)는 FK506으로도 불리는 약물로 면역 억제 활성 및 항진균 활성을 갖는 것으로 널리 알려져 있어 장기 이식 환자의 면역 거부 반응을 억제하기 위해 사용하거나 아토피와 같은 자가 면역 질환의 치료에도 사용되고 있다. 타크로리무스는 FKBP-12와 결합하여 칼슘/칼모듈린 의존성 단백질인 칼시뉴린의 활성을 저해하고 NFATC1의 탈인산화 및 전위를 방지하여 억제하여 면역 세포의 활성을 저해하는 작용을 통해 면역 억제제로 작용하기 때문에 칼시뉴린 저해제이자 칼슘 신호 전달계 저해제로서 이용될 수 있다. 본 발명에서는 타크로리무스를 칼슘 신호 전달계 저해제로서 이용하여 고포도당 환경으로 인해 줄기세포 내에서 활성화되는 칼슘 신호 및 미토콘드리아에 의한 세포 사멸 기작을 저해하여 고포도당 환경에서의 생존율이 향상시키고자 하였다.
상기 타크로리무스는 칼슘 신호 전달계 저해제로서 작용하는 것이다.
상기 타크로리무스는 줄기세포가 대상에게 투여되기 전인 줄기세포의 배양 단계에서 시험관 내 처리를 통해 처리된 것이다.
상기 타크로리무스의 처리 농도는 50 nM 내지 200 nM인 것일 수 있고, 바람직하게는 75 nM 내지 150 nM이며, 더욱 바람직하게는 100 nM인 것이다.
상기 줄기세포는 타크로리무스 전처리 후 배양배지 또는 인산염 완충 염수(PBS)를 이용하여 세척한 후 대상에게 투여되는 것이다.
종래 기술로서, 줄기세포를 동물에게 투여하기 전에 먼저 동물에게 타크로리무스를 투여하거나(대한민국 등록 특허 10-2479525) 타크로리무스를 포함하는 줄기세포 조성물을 투여, 즉 줄기세포와 타크로리무스를 동시에 동물에게 투여하여(대한민국 공개 특허 10-2022-0094194) 줄기세포를 이용한 치료에 이용하는 방법이 알려져 있다. 하지만 타크로리무스를 동물에게 투여할 경우 타크로리무스는 동물의 면역 활성을 억제하는 면역 억제제로서 작용하게 된다. 당뇨병이 발병되면 염증 및 감염에 취약해지는 경향이 있기 때문에 당뇨병 환자에게 면역 억제제를 투여하는 것은 적합하지 않고 당뇨로 인해 망막병증이 발생하기까지의 기간이 길고 망막병증을 치료하기 위해 소요되는 기간이 길기 때문에 예방 또는 치료를 위한 줄기세포를 여러 번 투여해야 할 수 있다. 그런데 줄기세포 조성물에 타크로리무스가 포함되어 있거나 줄기세포 투여 시마다 타크로리무스를 투여받는다면 면역 억제제 투여로 인한 부작용이 발생할 것으로 사료된다. 본 발명의 줄기세포는 타크로리무스를 전처리하고 세척 후 투여되는 것이기 때문에 당뇨성 망막병증을 앓고 있는 대상에게는 타크로리무스가 투여되지 않아 면역 억제제로 인한 위험성으로부터 안전하다.
줄기세포 조성물 투여를 통한 당뇨병 치료에 관한 연구는 종래에도 활발하게 진행되고 있다(대한민국 공개 특허 10-2014-0068936호, 대한민국 공개 특허 10-2022-0094194호 및 Exp. Eye. Res., 2020, 190:107865). 하지만 줄기세포는 주변 환경의 영향을 많이 받아 불안정한 경향이 있고 특히, 고포도당 조건에 노출되면 줄기세포의 노화가 촉진되고 줄기세포의 생존율이 감소할 수 있다고 알려져 있기 때문에(Front. Cell Dev. Biol., 2021, 9:664512 및 Stem Cells Dev., 2010, 10(12):1875-1884) 당뇨로 인한 고포도당 환경은 줄기세포를 이용한 당뇨성 망막병증 치료의 효율을 저해할 수 있다. 따라서 고포도당 환경에서의 줄기세포 생존율을 높이는 것은 줄기세포를 이용한 당뇨성 망막병증 치료의 효율을 높이기 위한 핵심 전략이 될 것이다. 이를 위해 타크로리무스를 전처리한 줄기세포를 이용한다.
상기 줄기세포는 당뇨성 망막병증을 앓고 있는 대상에게 결막하 주사(subconjunctival injection)를 통해 투여되는 것이다.
종래 기술에서는 줄기세포를 투여하여 안과적 질환을 치료하는 경우 유리체강 내 주사(intravitreal injection)로 투여하는 경우가 많았으나(대한민국 공개 특허 10-2014-0068936 및 Sci Rep., 2017, 24:7(1):408), 망막혈관이 위축되고 백내장이 형성되거나 염증 반응이 발생하는 등의 부정적인 결과를 보이는 연구도 보고되었다(FASEB J., 2019, 33(12):14668-14679). 따라서 유리체강 내 주사를 통한 줄기세포 투여의 치료 효과에 대해서는 논란이 있다.
줄기세포를 투여하는 다른 투여 경로인 정맥 주사(intravenous injection)를 통해 줄기세포를 투여하는 경우에도 줄기세포가 폐에 갇히거나 원치 않는 부위에서의 분화로 인해 골육종이 발생했다는 보고가 있어 안정성이 입증되지 않았다(Stem Cells, 2007, 25(6):1586-1594 및 Int J Stem Cells., 2008, 1(1):1-7). 따라서 줄기세포를 이용하여 당뇨성 망막병증을 치료하기 위해서는 줄기세포를 투여하는 경로에 대한 선택도 효과에 영향을 미치는 주요 요소이다.
그에 반해 결막하 주사는 비침습적인 안구 주사이기 때문에 염증이 발생할 가능성이 적고 전신에 영향을 미칠 가능성이 적어 합병증을 줄일 수 있는 더 안전한 주사 방법이다.
상기 줄기세포는 포도막염에 대해서도 예방 효과가 있는 것이다.
상기 포도막염은 당뇨병으로 인한 합병증일 수 있다.
또한, 본 발명은 타크로리무스 전처리 줄기세포를 포함하는 당뇨성 망막병증 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
상기 타크로리무스는 앞서 설명한 바와 같이 면역 억제제로 잘 알려져 있지만 본 발명에서는 칼시뉴린 저해제로서 칼슘 신호 전달계를 억제하기 위한 것이다.
상기 약학적 조성물은 타크로리무스 전처리 줄기세포 및 약학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 것이다.
상기 약학적으로 허용 가능한 담체는 상기 줄기세포를 사용할 수 있도록 해주는 매질 또는 부형제를 포함한다. 상기 담체가 줄기세포와 상용성이 있어야 함은 자명하다. 약학적으로 허용 가능한 담체의 비제한적인 예로는 생리적으로 상용 가능한 담체, 예를 들면 등장 용액(0.9% NaCl 멸균 염수 용액, 인산염 완충염수(PBS) 용액, 링거-락테이트 용액 등)을 들 수 있고 필요에 따라 세포 배양 배지(예를 들면 DMEM, RPMI, E8, EMEM 및 MSC 맞춤형 성장 배지 등)를 포함할 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 보조성분, 예를 들면, 안용 투여에 적합한 항산화제(예를 들면, EDTA, 소듐 설파이드, 소듐 메타바이설파이트, 머캅토프로피오닐 글리신,N-아세틸 시스테인, 베타-머캅토에틸아민, 글루타치온 및 유사종, 아스코르브산 및 그의 염 또는 설파이트 또는 소듐 메타바이설파이트 등), 눈에 대한 자극을 최소화하는데 적합한 pH를 유지하기 위한 완충제, 눈에 투여하기에 적합한 등장화제 (예를 들면, 조성물을 0.9% 식염수 용액과 대략 등장화시키기 위한 염화나트륨), 점도증가제 (예를 들면, 히드록시에틸셀룰로스, 히드록시프로필셀룰로스, 메틸셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈 등), 등을 포함할 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 보존제 (예를 들면, 벤잘코늄 클로라이드, 벤제토늄 클로라이드, 클로로부탄올, 페닐머큐릭 아아세테이트, 또는 니트레이트, 티메로살, 메틸 또는 프로필파라벤 등)을 함유할 수도 있다. 본 발명의 약학적 조성물에 사용가능한 전술한 약학적으로 허용가능한 물질들은 당업자에게 일반적으로 알려진 것들이며 세포 조성물 제조시 흔히 사용되는 것들이다. 적절한 약학적 담체의 예가 예를 들면, E.W. Martin의 "Rremington's Pharmaceutical Sciences"에 설명되어 있다.
상기 줄기세포는 당뇨성 망막병증을 예방 및 치료하기 위한 줄기세포에서 설명한 바와 동일하다.
상기 약학적 조성물은 당뇨성 망막병증을 앓고 있는 대상에게 결막하 주사를 통해 투여되는 것이다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 본 발명자들은 당뇨성 망막병증 모델을 제조하기 위해 스트렙토조토신(streptozotocin, STZ)을 랫트에게 주사하였고 주사 후 0주, 2주 및 8주 후에 체중 및 혈당을 측정하였다. 그리고 STZ를 주사하고 2주 후 타크로리무스를 전처리한 줄기세포 또는 일반 줄기세포를 결막하 주사를 통해 투여하였다. 당뇨병을 유도하지 않은 군(control), 당뇨병을 유도한 군(DR), 줄기세포를 투여한 군(MSC) 및 타크로리무스 전처리 줄기세포를 투여한 군(T-MSC)으로 나누어 분석하였고 그 결과 STZ 투여를 통해 당뇨병을 유도하면 시간이 흐름에 따라 체중에 변화가 없거나 감소하였고 혈당이 증가하였고, 줄기세포를 투여한 2개의 군에서도 체중이 감소하고 혈당이 증가하여 줄기세포 투여에 따른 전신에 대한 효과는 없는 것을 알 수 있다(도 1 참조).
그리고 동일한 동물 모델을 이용하여 당뇨성 망막병증에 대한 효과를 보기 위해 안과적 진단을 수행하였고 안저 검사를 통해 DR군에서는 혈관이 또렷하게 형성되지 못하고 전체적으로 색이 흐린 것을 볼 수 있으나, MSC군 및 T-MSC군에서는 DR군에 비해 상대적으로 혈관이 더 잘 형성되었고 또렷하게 관찰되는 것을 볼 수 있다 (도 2a 참조). 그리고 망막 전위도 검사(ERG)에서도 당뇨로 인해 DR군에서는 b-파 및 깜박임 진폭이 감소하였으나 줄기세포 투여군인 MSC군 및 T-MSC군에서는 진폭이 회복되는 것을 관찰할 수 있다(도 2b 참조).
이에 대한 조직학적 변화를 관찰하기 위해 안구를 적출하여 H&E 염색을 수행하였고 조직 층을 분류하여 분석하였다. 그 결과, 당뇨로 인해 INL+IPL의 비율이 감소하지만 줄기세포를 투여하면 비율이 회복되고 특히, 타크로리무스 전처리 줄기세포를 투여하면 건강 랫트에 가깝게 회복되는 것을 볼 수 있다(도 3 참조).
IPL부터 OPL 사이의 비율 변화는 IPL부터 OPL 사이에 존재하는 양극성 세포가 당뇨병의 발병에 의해 영향을 받았음을 유추할 수 있다(도 2 및 도 3 참조).
당뇨성 망막병증 모델에게 있어서 줄기세포의 결막하 투여는 망막 조직 변화에 대한 보호 효과가 있음을 알 수 있고, 이러한 보호 효과는 특히 망막의 내부층에서 더 중요하게 관찰됨을 알 수 있으며, 줄기세포에 타크로리무스를 전처리하여 주면 보호 효과가 더 증가함을 알 수 있다.
당뇨병이 발병하면 당뇨성 망막병증 외에도 백내장 및 포도막염과 같은 안과 질환이 발생하는 빈도가 높기 때문에 슬릿 램프 검사를 통해 안저 촬영을 진행하였다. 그 결과, 결막 충혈과 홍채 유착의 징후는 DR군에서만 관찰되어 DR군에서만 포도막염이 발생하였고 줄기세포를 투여한 군에서는 포도막염이 발생하지 않았다. 이를 통해 줄기세포의 투여는 포도막염의 발생을 예방할 수 있음을 알 수 있다(도 4 참조).
종래 기술을 통해 유리체강 내 주사의 부작용이 공개된 바가 있기 때문에 투여 경로를 설정하기 위해 유리체강 내 주사를 통해 줄기세포 및 타크로리무스 전처리 줄기세포를 투여하고 망막 전위도 검사 및 슬릿 램프 검사를 수행하였다. 그 결과 타크로리무스를 전처리하지 않은 일반 줄기세포를 유리체강 내 주사하였을 때 줄기세포를 투여하지 않은 군보다 오히려 시신경 기능이 저해된 것을 볼 수 있고(도 5 참조) 타크로리무스 전처리 줄기세포를 유리체강 내 주사하였을 때도 줄기세포를 투여하지 않은 군에 비해 시신경 기능이 저해되었다(도 6 참조). 이를 통해 유리체강 내 주사를 통해 줄기세포를 투여하면 오히려 당뇨성 망막병증을 악화시킬 수 있음을 알 수 있다.
따라서 본 발명은 당뇨성 망막병증을 예방 및 치료하기 위해서는 줄기세포를 결막하 주사를 통해 투여하는 것이 효과적이고 특히 타크로리무스 전처리한 줄기세포를 투여하는 것이 시신경 기능 회복에 더 효과적임을 밝히고 있다.
이하에서는, 구체적인 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해서 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 줄기세포 준비 및 타크로리무스 전처리 줄기세포 제조
인간 제대혈 유래 중간엽 줄기세포(이하 '줄기세포'라고 함.)는 국내업체를 통해 구매하였고 10% FBS 및 0.5% 항생제(페니실린 및 스트렙토마이신)을 포함하는 CEFOgro 인간 MSC 성장배지를 이용하여 37 ℃, 5% 이산화탄소 조건에서 배양되었다. 줄기세포를 배양하고 있는 상태의 배양배지에 타크로리무스를 추가하여 타크로리무스의 최종 농도가 100 nM이 되도록 처리하고 하루동안 배양하였다. 하루 동안의 타크로리무스 처리가 끝난 줄기세포는 실험 동물에게 줄기세포를 투여하기 위해 줄기세포를 수득하여 원심분리를 통해 배양배지와 분리하고 PBS로 세척한 후 투여를 위해 줄기세포 1X105개를 PBS에 희석하여 준비하였다.
<실시예 2> 실험동물의 유지 및 관리
모든 동물 연구는 충북대학교의 기관 동물 관리 및 사용 위원회(CBNUA-1613-21-01)의 승인을 받았으며 안과 및 시력 연구에서 동물 사용에 대한 시력 및 안과 연구 협회 성명서에 따라 승인되었습니다. 8주령의 수컷 스프라그-돌리(Spraque-Dawley) 랫트 38마리를 국내업체인 샘타코 바이오 코리아를 통해 입수하였고 낮 12시간/밤 12시간 주기의 환경에서 유지되었으며, 통상적인 펠릿 사료를 급여하여 사육하였다.
<실시예 3> 당뇨성 망막병증 동물 모델의 제조
당뇨성 망막병증 동물 모델을 제조하기 위해, 순화 기간을 거치고 나서 8시간 동안 금식한 랫트에게 구연산 완충액(citrate buffer, pH 4.5)에 제조된 STZ(streptozotocin, 스트렙토조토신) 용액을 투여량이 55 mg/kg가 되도록 복강 내 주사하여 당뇨병을 유도하였고 대조군 랫트에게는 동량의 구연산염 완충액을 복강 내 주사하였다. STZ 주사 10일 후 상용 키트(Fora G11, ForaCare, Moorpark)를 이용하여 혈당 수치를 확인하였고 250 mg/dL 이상으로 관찰된 랫트를 당뇨병 모델 랫트로 규정하였다.
당뇨병 모델 랫트(29마리)는 당뇨성 망막병증군(DR군으로 표기, 10마리), 줄기세포 주사군(MSC군으로 표기, 9마리) 및 타크로리무스 전처리 줄기세포 주사군(T-MSC군으로 표기, 10마리)와 같이 총 3개의 군으로 나누었다.
<실시예 4> 당뇨병에 대한 줄기세포 투여의 영향 확인
실시예 3에 기재된 것과 같이 당뇨병 유발을 위해 랫트에게 STZ를 주사하였고 STZ를 주사하고 2주가 지난 시점부터 MSC군 및 T-MSC군에게는 1X105 개의 줄기세포를 2주 간격으로 총 4회 랫트에게 결막하 주사하였다. 그리고 STZ 주사 0주, 2주, 8주째에 랫트의 체중(도 1a) 및 혈당(도 1b)을 측정하였다. STZ 주사 전 평균 체중과 혈당치는 각각 280.44±9.65 g과 98.95±11.63 mg/dL이었다. STZ 주사 2주 후 주사군에서 혈당이 250 mg/dL 이상 관찰되어 당뇨병 유발을 확인하였다. STZ를 투여하여 당뇨병을 유발한 랫트(DR군)와 STZ를 투여하지 않은 건강한 정상 랫트(con)와 비교하였을 때 유의미한 수준의 체중 감소 및 혈당 증가가 관찰되어 당뇨병이 잘 유도되었음을 알 수 있고, 줄기세포 또는 타크로리무스를 투여한 군과 투여하지 않은 DR군 간의 체중 및 혈당 차이는 확인할 수 없었다(도 1 참조).
따라서 줄기세포의 결막하 주사는 체중 및 고혈당증에 대한 전신 치료 효과는 없다는 것을 알 수 있다.
<실시예 5> 안과적 진단을 통한 타크로리무스 전처리 줄기세포 투여에 따른 당뇨성 망막병증 개선 확인
실시예 4와 마찬가지로 당뇨병 망막병증을 유도하기 위해 STZ를 투여한 랫트(DR군)에게 STZ 주사를 하고 2주가 지난 시점부터 1X105 개의 타크로리무스 전처리 줄기세포 또는 전처리하지 않은 줄기세포를 2주간격으로 총 4회 결막하 주사를 통해 투여하였다. 줄기세포 투여 후 8주 후 (즉, 4회 투여가 끝난 시점에), 전안부(anterior segment)를 확인하기 위해 0.05%의 트로픽아미드 및 페닐에프린으로 동공을 확대시켜 슬릿 램프 검사를 수행하고 현미경을 이용하여 안저 평가를 수행하였으며, 시신경 기능 평가를 위해 망막 전위도 검사(electroretinography, ERG)를 수행하였다. 섬광 ERG는 망막의 전반적인 기능을 평가하기 위해 수행되고 깜박임 ERG는 원추체(cone cell) 광수용체 세포의 기능을 평가하기 위해 수행된다.
안저 평가 결과, 정상 랫트(Control)의 안저에서는 시신경유두에서 방사상으로 뻗어나가는 망막 동맥과 정맥, 맥락막혈관이 선명하게 관찰되었다. 그리고 정상 랫트와 비교하여 DR군에서는 안저가 상대적으로 흐리고 혈관 두께가 감소하여 혈관이 덜 발달된 것으로 관찰되고 줄기세포 또는 타크로리무스 전처리 줄기세포를 처리한 랫트(MSC군 또는 T-MSC군)에서는 DR군에 비해 혈관이 선명해진 것을 관찰할 수 있다(도 2a 참조).
망막 전위도 검사에서 섬광 ERG 값인 b-파(b-wave)의 진폭이 정상 랫트는 135.4±19.57 μV인 것에 비해 DR군의 b-파 진폭은 54.76±31.95 μV 수준으로 유의미한 감소를 확인할 수 있었다. 그리고 DR군에 비해 MSC군(98.48±23.91 μV) 및 T-MSC군(104.70±31.28 μV)에서는 b-파 진폭의 증가가 관찰되었다(도 2b 참조).
깜박임 ERG 값인 깜박임 진폭(flicker amplitude)을 분석한 결과 b-파 진폭과 유사하게, 정상 랫트(107.10±28.80 μV)에 비해 DR군(54.10±32.01 μV)의 깜박임 진폭에서 상당한 감소가 관찰되었다(도 2c 참조). 그리고 MSC군(72.85±28.77 μV) 및 T-MSC군(89.71±26.46 μV) 모두 DR군보다 진폭이 높았지만 T-MSC군만 정상 랫트와 유사한 수준으로 회복되었다(도 2c 참조).
이를 통해 당뇨병으로 인해 발생한 망막병증은 줄기세포의 결막하 투여를 통해 개선될 수 있고 줄기세포를 투여하는 것에 비해 타크로리무스 전처리 줄기세포를 투여하는 것이 원추체(cone cell) 광수용체의 기능 보호에 더 효과적임을 알 수 있다.
<실시예 6> 조직학적 평가를 통한 타크로리무스 전처리 줄기세포 투여에 따른 당뇨성 망막병증 개선 확인
랫트의 안구를 적출한 후 Modified Hartmann/Davidson Formalin(BioFix HD, BioGnost, Zagreb, Croatia)을 이용하여 밤새 보존되었고 정중면을 따라 안구를 둘로 나누고 수정체를 제거한 후 파라핀 고정을 수행하였다. 5μm 두께로 연속적인 파라핀 절편을 만들어서 헤마톡실린 및 에오신(hematoxylin and eosin, H&E) 염색을 수행하였다. 망막 세포층은 다음과 같이 4개의 군으로 구분하였다: 1) 신경 섬유층 및 신경절 세포층(nerve fiber layer and ganglion cell layer (NFL+GCL)); 2) 내핵층 및 내망상층(inner nuclear layer and inner plexiform layer (INL+IPL)); 3) 외핵층 및 외망상층(outer nuclear layer and outer plexiform layer (ONL+OPL)); 및 4) 망막색소상피세포층(retinal pigment epithelium layer (RPE layer))를 제외한 광수용체층(photoreceptor layer (PRL)).
상기 기재한 바와 같이 망막세포층을 4가지로 분류하여 조직 층의 비율을 측정한 결과 NFL+GCL 층의 비율은 정상 랫트군(10.41±2.27%)에 비해 DR군(14.10±3.56%)에서 유의한 증가가 관찰되었는데 이는 부종성 변화에 의한 것으로 사료된다. 이러한 변화는 DR군에 비해 MSC군(12.65±2.27%)과 T-MSC군(12.25±2.41%)에서 감소하였으나 유의성은 없었다(도 3a 참조).
INL+IPL 비율은 DR군(37.93±2.54%)이 정상 랫트군(42.57±1.49%)에 비해 감소하였다. 하지만 DR군에 비해 MSC군(38.8±2.05%) 및 T-MSC군(40.71±3.16%) 에서는 증가되는 경향을 보였다(도 3a 및 b 참조). 특히, T-MSC군에서의 비율이 정상 랫트군과 유사한 수준으로 회복되는 것을 관찰하였다.
ONL+OPL의 비율은 정상 랫트군(30.02±1.80%)보다 DR군(32.36±1.76%)에서 증가하였고, MSC군(32.40±2.92%)과 T-MSC군(30.80±2.05%)에서 감소하였다(도 3a 참조). 특히, T-MSC군에서의 비율은 정상 랫트군과 유사한 수준으로 감소하였다.
PRL의 비율은 군 간의 유의미한 차이를 확인할 수 없었다(도 3a 참조).
IPL부터 OPL 사이의 비율 변화는 깜박임 ERG의 b-파에서 확인한 것과 같이 IPL부터 OPL 사이에 존재하는 양극성 세포가 당뇨병의 발병에 의해 영향을 받았음을 유추할 수 있고 PRL의 비율은 기능적 변화에 비해 영향이 미미한 것을 알 수 있다.
따라서 당뇨성 망막병증 모델에게 있어서 줄기세포의 결막하 투여는 망막 조직 변화에 대한 보호 효과가 있음을 알 수 있고, 이러한 보호 효과는 특히 망막의 내부층에서 더 중요하게 관찰됨을 알 수 있으며, 줄기세포에 타크로리무스를 전처리하여 주면 보호 효과가 더 증가함을 알 수 있다.
<실시예 7> 타크로리무스 전처리 줄기세포 투여에 따른 당뇨성 안과적 합병증 예방 효과 비교
당뇨병으로 인해 발생할 수 있는 다른 안과적 변화를 관찰하기 위해 실시예 와 같이 랫트에서 당뇨병을 유도하고 줄기세포 또는 타크로리무스 전처리 줄기세포를 결막하 투여한 후 슬릿 램프 검사를 수행하였다. 당뇨병의 합병증으로 관찰되는 안과적 질환은 망막병증, 백내장 및 포도막염이 있다. 그 중 슬릿 램프 검사를 통해 결막 충혈, 전방(anterior chamber)의 혼탁 및 홍채 변화를 관찰하여 포도막염의 발병 여부를 확인하고자 하였다.
검사 결과, 결막 충혈과 홍채 유착의 징후는 DR군의 12.5%에서만 관찰되어 오직 DR군에서만 포도막염이 발생하였고 줄기세포를 투여한 군에서는 포도막염이 발생하지 않았다(도 4 참조).
따라서 줄기세포의 투여는 안구 조직에 대한 항염 작용을 하여 포도막염의 발생을 예방하였음을 알 수 있다.
<실시예 8> 줄기세포의 투여 경로에 따른 영향 확인
<실시예 8-1> 줄기세포의 유리체강 내 주사
당뇨병을 유발하기 위해 STZ를 투여한 랫트에게 STZ 투여로부터 2주 후부터 1X105개의 줄기세포를 유리체강 내 주사를 통해 투여하고 안과적 진단을 통해 줄기세포의 유리체강 내 투여를 통한 효과를 확인하고자 하였다.
안과적 진단으로서 줄기세포 투여 3주 후에 망막 전위도 검사(electroretionography, ERG)를 수행하였다.
그 결과, 당뇨로 인해 망막변성이 발생하였을 때 유리체강 내 주사를 통해 줄기세포를 투여하게 되면 시신경의 기능이 회복되지 않고 오히려 악화되는 것을 확인할 수 있다(도 5a 및 b 참조).
<실시예 8-2> 타크로리무스 전처리된 줄기세포의 유리체강 내 주사
실시예 8-1과 동일한 방법으로 STZ를 투여한 랫트에 1X105개의 타크로리무스 전처리된 줄기세포를 유리체강 내 주사를 통해 투여하고 안과적 진단을 통해 줄기세포 투여를 통한 효과를 확인하고자 하였다.
망막 전위도 검사를 통해 b-파의 진폭(도 6a 참조) 및 깜박임 진폭(도 6b 참조)을 확인한 결과, 당뇨병을 유도함에 따라 두 가지 진폭이 모두 감소하여 시신경의 기능이 저해되는 경향을 확인할 수 있다(도 6a 및 b 참조).
따라서 유리체강 내 주사를 통해 줄기세포를 투여하면 당뇨성 망막병증을 개선하기보다는 오히려 악화시킨다는 것을 알 수 있고, 이를 통해 당뇨성 망막병증을 치료하기 위해서는 유리체강 내 주사보다는 결막하 주사를 통해 투여하는 것이 유리하다는 것을 알 수 있다.
본 발명은 시험관(in vitro) 배양 단계의 줄기세포에 타크로리무스를 처리함으로써 줄기세포의 고포도당 환경에 대한 저항성을 높이고 타크로리무스를 전처리한 줄기세포를 당뇨성 망막병증 동물 모델에게 결막하 투여한 결과를 개시하였다. 이 결과를 통해 타크로리무스 전처리 줄기세포를 투여하면 망막의 혈관 발달이 회복되고, 당뇨성 망막병증 동물의 시신경 기능, 그 중에서도 특히 원추체(cone cell) 광수용체의 기능이 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 하지만 줄기세포 또는 타크로리무스 전처리 줄기세포를 유리체강 내 주사를 통해 투여하면 시신경 기능이 오히려 악화되는 경향을 확인하였다.
따라서 타크로리무스 전처리 줄기세포를 결막하 투여함으로써 당뇨성 망막병증을 예방 및 치료할 수 있음을 알 수 있다.
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- 타크로리무스 전처리 줄기세포를 포함하는 당뇨성 망막병증 예방 및 치료용 약학적 조성물로서,
상기 타크로리무스 전처리 줄기세포는 투여 전 배양 단계에서 시험관 내 처리를 통하여 타크로리무스를 처리하고 세척하여 준비한 것이고,
상기 조성물은 당뇨성 망막병증을 앓고 있는 대상에게 결막하 주사를 통해 투여되는 것인, 당뇨성 망막병증 예방 및 치료용 약학적 조성물. - 제11항에 있어서,
상기 약학적 조성물은 상기 타크로리무스 전처리 줄기세포 및 약학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 것인, 당뇨성 망막병증 예방 및 치료용 약학적 조성물. - 제12항에 있어서,
상기 줄기세포는 중간엽 줄기세포인 것인, 당뇨성 망막병증 예방 및 치료용 약학적 조성물.
- 제13항에 있어서,
상기 중간엽 줄기세포는 제대혈 줄기세포, 골수 줄기세포, 지방 줄기세포, 및 신경 줄기세포로 구성된 군으로부터 선택되는 것인, 당뇨성 망막병증 예방 및 치료용 약학적 조성물. - 제14항에 있어서,
상기 중간엽 줄기세포는 제대혈 줄기세포인 것인, 당뇨성 망막병증 예방 및 치료용 약학적 조성물. - 제11항에 있어서,
상기 타크로리무스는 50 nM 내지 200 nM의 농도로 처리되는 것인, 당뇨성 망막병증 예방 및 치료용 약학적 조성물. - 제16항에 있어서,
상기 타크로리무스는 100 nM의 농도로 처리되는 것인, 당뇨성 망막병증 예방 및 치료용 약학적 조성물.
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|---|---|---|---|---|
| KR20140068936A (ko) * | 2011-08-05 | 2014-06-09 | 마리아 피아 코스마 | 망막 변성 질환의 치료방법 |
| KR102241919B1 (ko) * | 2020-04-21 | 2021-04-19 | 가톨릭대학교 산학협력단 | 타크로리무스에 의해 신독성이 유도된 신장 오가노이드 및 그의 제조방법 |
| KR20220094194A (ko) * | 2019-09-20 | 2022-07-05 | 베이징 인스티튜트 포 스템 셀 앤드 리제너레이티브 메디슨 | 다능성 줄기 세포, 약제학적 조성물, 및 이의 제조 방법 및 이의 적용 |
| KR102479525B1 (ko) * | 2019-10-25 | 2022-12-20 | 사회복지법인 삼성생명공익재단 | 면역억제제를 포함하는 줄기세포의 치료효과 증진용 조성물 및 이를 이용한 줄기세포 치료효과 증진방법 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140068936A (ko) * | 2011-08-05 | 2014-06-09 | 마리아 피아 코스마 | 망막 변성 질환의 치료방법 |
| KR20220094194A (ko) * | 2019-09-20 | 2022-07-05 | 베이징 인스티튜트 포 스템 셀 앤드 리제너레이티브 메디슨 | 다능성 줄기 세포, 약제학적 조성물, 및 이의 제조 방법 및 이의 적용 |
| KR102479525B1 (ko) * | 2019-10-25 | 2022-12-20 | 사회복지법인 삼성생명공익재단 | 면역억제제를 포함하는 줄기세포의 치료효과 증진용 조성물 및 이를 이용한 줄기세포 치료효과 증진방법 |
| KR102241919B1 (ko) * | 2020-04-21 | 2021-04-19 | 가톨릭대학교 산학협력단 | 타크로리무스에 의해 신독성이 유도된 신장 오가노이드 및 그의 제조방법 |
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