KR102677330B1 - Composition for preventing and treating placental inflammation comprising TBK1 inhibitor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 암렉사녹스 및 이를 포함하는 태반 기능 장애를 비롯한 고위험 임신 및 모체감염 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다. 본 연구에서는 LPS를 처리한 인간 영양막 세포주 및 임산한 마우스에서 NLRP3 인플라마좀 활성화에 대한 본래 알레르기용 비염의 치료제인 암렉사녹스에 의한TBK1 억제가 갖는 잠재효과를 최초로 조사하였다. 즉, 암렉사녹스가 태반 기능 장애와 모체감염 개선 및 치료에 우수한 효과를 가진다.The present invention relates to Amlexanox and a composition containing it for preventing or treating high-risk pregnancy and maternal infection, including placental dysfunction. In this study, we investigated for the first time the potential effect of TBK1 inhibition by Amlexanox, originally a treatment for allergic rhinitis, on NLRP3 inflammasome activation in LPS-treated human trophoblast cell lines and pregnant mice. In other words, Amlexanox has excellent effects in improving and treating placental dysfunction and maternal infection.

Description

TBK1 억제제를 포함하는 태반 염증의 예방 또는 치료용 조성물{Composition for preventing and treating placental inflammation comprising TBK1 inhibitor}Composition for preventing and treating placental inflammation comprising TBK1 inhibitor}

본 발명은 TBK1 억제제 및 약학적으로 허용 가능한 첨가제를 포함하는, 태반 염증을 예방 또는 치료하기 위한 약학적 조성물 및 상기 TBK1 억제제를 스크리닝하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pharmaceutical composition for preventing or treating placental inflammation, comprising a TBK1 inhibitor and a pharmaceutically acceptable excipient, and a method for screening the TBK1 inhibitor.

임신 중 모체와 태아 간의 저항성이 있을 때 생리적 염증은 착상 및 태반 초기 단계에 도움이 된다. 태반에서 면역체계의 적절한 반응은 감염과 병원체와 같은 여러 자극으로부터 태아를 보호하기 위해 필수적이다. 그러나 병리학적 염증 상태는 태반부전을 유발하여 조산, 자궁 내 성장 제한, 자간전증 등 다양한 임신 관련 장애의 원인이 될 수 있다. 태반의 영양세포는 톨 유사 수용체(TLR)의 발현에 의해 박테리아 세포벽 성분과 같은 병원체 연관 분자 유형을 확인하고 반응한다. 톨 유사 수용체의 활성화는 세포 내 신호 전달을 촉진하여 NF-κB(NF-γB/p65)의 활성화와 비정상적 태반 기능 장애를 초래하는 인터루킨-1, 인터루킨-6 및 종양 괴사 인자-알파를 포함한 전-염증 사이토카인의 발현에 영향을 미친다. NLR 계열 피린 도메인 함유 3(NLRP3) 인플라마좀은 NLRP3 비계, 세포사멸 관련 입자 유사 단백질(ASC) 어댑터, 그리고 인터루킨-1 베타 전환 효소로서의 caspase-1으로 구성된 대규모 세포질 다중 단백질 복합체이다. 이들은 톨 유사 수용체 4 리간드인 지질 다당류(LPS)와 같은 광범위한 병원체 연관 분자 유형, 또는 아데노신 삼인산과 같은 손상 연관 분자 유형에 의해 시작되며 염증에서 작용한다. 자극에 대한 반응으로, NLRP3 인플라마좀은 caspase-1을 활성화시키고, 비활성 형태인 전-인터루킨-1 베타를 분열시켜 활성 형태로 만든다. 이는 조산, 태아 성장 제한, 반복유산 그리고 자간전증을 포함한 임신 기능 장애와 관련이 있다. 태반 및 인간 영양세포에서의 비정상적인 인터루킨-1 베타 생성은 태반 염증에 따른 NLRP3 인플라마좀 활성화와 관련이 있다. TAK 결합 키네이스 1(TANK binding kinase 1, TBK1)은 선천 면역 체계에서 중요한 역할을 수행하는 비-정형적 IκB 키네이스와 관련된 선천 면역 키네이스이다. TBK1은 톨 유사 수용체3, 톨 유사 수용체4 및 병원체의 자극에 반응하여 인산화에 의해 자극될 수 있다. 그러나, TBK1의 인산화에 관련된 분자 메커니즘은 완전히 밝혀지지 않았다. 우리의 이전 연구는 활성화된 TBK1이 간 조직에서 비만으로 인한 유비퀴틴화 된 단백질 첨가를 유발하고 TBK1 경로를 억제하는 것이 비만 및 비알코올성 지방간염의 마우스 모델에서 간섬유화를 막는다는 것을 보여주었다. TBK1은 자극에 의존적인 NF-κB 활성화와 연결되어 염증성 질환 및 암과 같은 다양한 질병에 영향을 미친다. 그러나 LPS로 인한 영양막세포 및 태반에서 NLRP3 인플라마좀 활성화에서 TBK1의 중요성은 아직 밝혀지지 않았다. During pregnancy, when there is resistance between mother and fetus, physiological inflammation is helpful during implantation and early placental stages. An appropriate response of the immune system in the placenta is essential to protect the fetus from various stimuli such as infections and pathogens. However, pathological inflammatory conditions can cause placental insufficiency, which can lead to a variety of pregnancy-related disorders, including preterm birth, intrauterine growth restriction, and preeclampsia. Placental vegetative cells identify and respond to pathogen-associated molecular types, such as bacterial cell wall components, by expression of toll-like receptors (TLRs). Activation of Toll-like receptors promotes intracellular signaling, leading to the activation of NF-κB (NF-γB/p65) and pro-cytokines, including interleukin-1, interleukin-6, and tumor necrosis factor-alpha, resulting in abnormal placental dysfunction. Affects the expression of inflammatory cytokines. The NLR family pyrin domain-containing 3 (NLRP3) inflammasome is a large cytosolic multiprotein complex composed of the NLRP3 scaffold, the apoptosis-associated particle-like protein (ASC) adapter, and caspase-1 as interleukin-1 beta convertase. These are initiated by a wide range of pathogen-associated molecule types, such as lipopolysaccharide (LPS), a Toll-like receptor 4 ligand, or damage-associated molecule types, such as adenosine triphosphate, and act in inflammation. In response to stimulation, the NLRP3 inflammasome activates caspase-1 and cleaves the inactive form of pro-interleukin-1 beta into the active form. It is associated with pregnancy dysfunction, including preterm birth, fetal growth restriction, recurrent miscarriage and preeclampsia. Abnormal interleukin-1 beta production in the placenta and human vegetative cells is associated with NLRP3 inflammasome activation following placental inflammation. TANK binding kinase 1 (TBK1) is an innate immune kinase related to the non-canonical IκB kinase that plays an important role in the innate immune system. TBK1 can be stimulated by phosphorylation in response to stimulation of Toll-like receptor3, Toll-like receptor4, and pathogens. However, the molecular mechanisms involved in the phosphorylation of TBK1 have not been fully elucidated. Our previous studies showed that activated TBK1 causes obesity-induced ubiquitinated protein addition in liver tissue and that inhibiting the TBK1 pathway prevents liver fibrosis in a mouse model of obesity and non-alcoholic steatohepatitis. TBK1 is linked to stimulus-dependent NF-κB activation, affecting various diseases such as inflammatory diseases and cancer. However, the importance of TBK1 in LPS-induced NLRP3 inflammasome activation in trophoblasts and placenta has not yet been elucidated.

본 연구에서는 LPS를 처리한 인간 영양막세포주 및 임신한 마우스에서 NLRP3 인플라마좀 활성화에 대한 TBK1 억제가 갖는 잠재효과를 최초로 조사하였다. 또한 TBK1이 LPS로 유도된 NLRP3 인플라마좀 활성화를 조절하는 분자 메커니즘도 연구되었다. 그 결과는 TBK1 인산화가 LPS로 처리된 마우스의 태반조직과 영양막세포에서 자극된다는 것을 암시한다. TBK1의 유전자 제거와 약리학적 억제 모두 LPS에 의한 태반염증과 NLRP3 인플라마좀 활성화를 개선시켰다. 또한 TBK1 결핍이 mTORC1 의존 메커니즘을 통해 LPS에 의한 NLRP3 인플라마좀 활성화를 억제한다는 것을 발견했다. 따라서 TBK1 억제는 NLRP3 인플라마좀 및 염증과 관련된 태반 기능 장애의 잠재적인 치료 대상으로 작용할 수 있다.In this study, we investigated for the first time the potential effect of TBK1 inhibition on NLRP3 inflammasome activation in LPS-treated human trophoblast cell lines and pregnant mice. Additionally, the molecular mechanism by which TBK1 regulates LPS-induced NLRP3 inflammasome activation was also studied. The results suggest that TBK1 phosphorylation is stimulated in placental tissue and trophoblast cells of mice treated with LPS. Both genetic deletion and pharmacological inhibition of TBK1 improved LPS-induced placental inflammation and NLRP3 inflammasome activation. We also found that TBK1 deficiency inhibits LPS-induced NLRP3 inflammasome activation through an mTORC1-dependent mechanism. Therefore, TBK1 inhibition may serve as a potential therapeutic target for placental dysfunction associated with the NLRP3 inflammasome and inflammation.

대한민국 등록특허 제 10-1660863 호(2016.09.22.등록)Republic of Korea Patent No. 10-1660863 (registered on September 22, 2016)

(연구논문 0001) Perry, A. K., E. K. Chow, J. B. Goodnough, W. C. Yeh and G. Cheng (2004). "Differential requirement for TANK-binding kinase-1 in type I interferon responses to toll-like receptor activation and viral infection." J Exp Med 199(12): 1651-1658(Research Paper 0001) Perry, A. K., E. K. Chow, J. B. Goodnough, W. C. Yeh and G. Cheng (2004). “Differential requirement for TANK-binding kinase-1 in type I interferon responses to toll-like receptor activation and viral infection.” J Exp Med 199(12): 1651-1658 (연구논문 0002) Cho, C. S., H. W. Park, A. Ho, I. A. Semple, B. Kim, I. Jang, H. Park, S. Reilly, A. R. Saltiel and J. H. Lee (2018). "Lipotoxicity induces hepatic protein inclusions through TANK binding kinase 1-mediated p62/sequestosome 1 phosphorylation." Hepatology 68(4): 1331-1346(Research Paper 0002) Cho, C. S., H. W. Park, A. Ho, I. A. Semple, B. Kim, I. Jang, H. Park, S. Reilly, A. R. Saltiel and J. H. Lee (2018). “Lipotoxicity induces hepatic protein inclusions through TANK binding kinase 1-mediated p62/sequestosome 1 phosphorylation.” Hepatology 68(4): 1331-1346

본 발명자들은 영양막세포 및 태반에서 NLRP3 인플라마좀 활성화에서 TBK1의 중요성을 연구한 결과, TBK1 억제제를 이용하여 자궁 내 태반 염증을 예방 또는 치료할 수 있다는 것을 확인하여 본 발명을 완성하였다. As a result of studying the importance of TBK1 in NLRP3 inflammasome activation in trophoblast cells and the placenta, the present inventors confirmed that intrauterine placental inflammation can be prevented or treated using a TBK1 inhibitor, thereby completing the present invention.

본 발명은 자궁 내 태반 염증을 예방 또는 치료하기 위한 약학적 조성물 및 상기 약학적 조성물의 약물을 탐색하기 위하여 TBK1 활성을 억제할 수 있는 물질을 스크리닝 하는 방법을 제공하는데 목적이 있다. The purpose of the present invention is to provide a pharmaceutical composition for preventing or treating intrauterine placental inflammation and a method for screening substances capable of inhibiting TBK1 activity to search for drugs in the pharmaceutical composition.

상기와 같은 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 TBK1 억제제인 암렉사녹스(Amlexanox) 및 약학적으로 허용 가능한 첨가제를 포함하는 태반 염증을 예방 또는 치료하기 위한 약학적 조성물을 제공한다. 본 발명에서는 TBK1 억제가 지질다당류(LPS, lipopolysaccharide) 유도 NLRP3 인플라마좀 활성화에 미치는 영향과 인간 영양막 세포주 및 마우스 태반에서의 기본 메커니즘을 평가했다. TBK1 인산화는 영양막세포와 태반에서 LPS에 반응하여 상향조절 되었다. 영양막세포에서 TBK1의 약리학적, 유전적 억제는 LPS로 유도된 NLRP3 인플라마좀 활성화, 태반 염증, 그리고 후속 인터루킨1 생성을 개선하였고, TBK1 억제제인 암렉사녹스의 모체투여는 LPS로 유도된 임신 부작용을 호전시켰다. 특히, TBK1 억제제는 mTORC1(mammalian target of rapamycin complex 1)을 표적으로 하여 LPS로 유도된 NLRP3 인플라마좀 활성화를 막을 수 있다. In order to achieve the above problems, the present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating placental inflammation comprising Amlexanox, a TBK1 inhibitor, and a pharmaceutically acceptable additive. In the present invention, we evaluated the effect of TBK1 inhibition on lipopolysaccharide (LPS)-induced NLRP3 inflammasome activation and the underlying mechanism in human trophoblast cell lines and mouse placenta. TBK1 phosphorylation was upregulated in response to LPS in trophoblasts and placenta. Pharmacological and genetic inhibition of TBK1 in trophoblasts improved LPS-induced NLRP3 inflammasome activation, placental inflammation, and subsequent interleukin 1 production, and maternal administration of the TBK1 inhibitor Amlexanox reduced LPS-induced pregnancy side effects. improved. In particular, TBK1 inhibitors can block LPS-induced NLRP3 inflammasome activation by targeting mTORC1 (mammalian target of rapamycin complex 1).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 TBK1 억제제는 암렉사녹스(Amlexanox)이나, 이에 한정되지 않고, TBK1 단백질에 결합하는 펩타이드, 항체 또는 화합물 등 TBK1 단백질에 결합하여 활성화를 억제할 수 있는 물질이면 어느 것이든 제한되지 않는다. 또한 TBK1 mRNA에 결합하거나 유전자의 발현을 억제할 수 있는 안티센스 올리고뉴클레오티드, 펩타이드 미메틱스, 폴리뉴클레오타이드, siRNA, shRNA 또는 화합물 등에서 선택될 수 있다. 특히 상기 TBK1 단백질에 결합하여 활성화를 억제하는 화합물로는 이미 알려진 암렉사녹스(Amlexanox), BX795, MRT67307, AZ13102909, SR8185, MPI-0485520(Myrexis) 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.According to one embodiment of the present invention, the TBK1 inhibitor is Amlexanox, but is not limited to this, and is any substance that can bind to the TBK1 protein and inhibit its activation, such as a peptide, antibody, or compound that binds to the TBK1 protein. There is no limit to anything. Additionally, it may be selected from antisense oligonucleotides, peptide mimetics, polynucleotides, siRNA, shRNA, or compounds that can bind to TBK1 mRNA or inhibit gene expression. In particular, the compound that binds to the TBK1 protein and inhibits its activation may be selected from the known Amlexanox, BX795, MRT67307, AZ13102909, SR8185, and MPI-0485520 (Myrexis), but is not limited thereto.

본 발명에 따르면, 임신 중 태반 내 염증은 자극에 대한 반응으로, NLRP3 인플라마좀은 caspase-1을 활성화시키고, 비활성 형태인 pre-interleukin-1β를 분열시켜 활성 형태로 만든다. 이는 태반 염증으로 인한 자궁 내 태반기능부전증을 유발하여 태반기능부전증에 따른 조산, 태아 성장 제한, 자간전증, 임신중독증, 태반조기박리, 선천성장애, 조기진통, 반복유산, 자궁 내 성장지연(IUGR)의 원인이 될 수 있다. 따라서 본 발명은 TBK1 억제제를 포함하는 약학적 조성물을 임산부에게 투여함으로써 태반 염증을 예방 또는 치료할 수 있는 정보를 제공할 수 있다.According to the present invention, inflammation in the placenta during pregnancy is a response to stimulation, and the NLRP3 inflammasome activates caspase-1 and cleaves the inactive form of pre-interleukin-1β into the active form. This causes placental insufficiency in the uterus due to placental inflammation, leading to premature birth, fetal growth restriction, preeclampsia, pre-eclampsia, placental abruption, congenital disorders, preterm labor, repeated miscarriage, and intrauterine growth retardation (IUGR) due to placental insufficiency. It could be the cause. Therefore, the present invention can provide information on preventing or treating placental inflammation by administering a pharmaceutical composition containing a TBK1 inhibitor to a pregnant woman.

본 발명의 일 실시예에 따르면, TBK1 발현 세포를 배양하는 단계; 후보약물을 상기 배양액에 첨가하여 배양하는 단계; 및 상기 세포에서 TBK1 활성 수준을 분석하여 TBK1 단백질의 활성을 억제하는 후보물질을 선별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 태반 염증을 예방 또는 치료하기 위한 약물의 스크리닝 방법을 제공한다. 특히 TBK1 단백질의 활성은 유전자 발현, 단백질 합성 또는 단백질의 인산화를 분석하는 것으로 확인할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, culturing TBK1-expressing cells; Adding a candidate drug to the culture medium and culturing it; and analyzing the level of TBK1 activity in the cells to select a candidate substance that inhibits the activity of the TBK1 protein. In particular, the activity of the TBK1 protein can be confirmed by analyzing gene expression, protein synthesis, or protein phosphorylation.

본 발명은 TBK1 억제제인 암렉사녹스(Amlexanox) 및 이를 포함하는 태반 염증 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다. 본 연구에서는 LPS를 처리한 인간 영양막 세포주 및 임산한 마우스에서 NLRP3 인플라마좀 활성화에 대한 본래 알레르기용 비염의 치료제인 암렉사녹스에 의한 TBK1 억제가 갖는 잠재효과를 최초로 조사한 결과 암렉사녹스가 태반 염증을 예방하거나 개선 또는 치료하는데 우수한 효과를 가진다는 것을 확인하였다. The present invention relates to Amlexanox, a TBK1 inhibitor, and a composition containing the same for preventing or treating placental inflammation. In this study, we investigated for the first time the potential effect of TBK1 inhibition by Amlexanox, originally a treatment for allergic rhinitis, on NLRP3 inflammasome activation in LPS-treated human trophoblast cell lines and pregnant mice. As a result, Amlexanox was found to reduce placental inflammation. It was confirmed that it has an excellent effect in preventing, improving, or treating.

도 1은 TBK1의 인산화가 LPS에 노출된 마우스의 태반 및 인간 영양막세포에서 일어나는 것을 확인한 결과이다. (A, B) 임신한 마우스에게 임신 후 17.5일에 LPS (200 ㎍/㎏)를 복강 내 주입하였다. 지정된 시간 후, 마우스에서 태반 조직을 채취하여 항-인산화-TBK1과 TBK1 항체를 사용하여 면역블롯으로 분석하였다. (수=그룹당 4마리). (C-F) HTR8/SVneo 세포에서 지정된 농도의 LPS를 45분동안(C, D) 그리고 24시간동안(E, F)처리했다. 세포 용해물은 항-인산화-TBK1과 TBK1 항체를 사용하여 면역블롯으로 분석되었다. (G-J) HTR8/SVeo 세포들은 LPS(1㎍/㎖)로 지정된 기간동안 처리되었다. 세포 용해물은 항-인산화-TBK1과 TBK1 항체를 사용하여 면역블롯으로 분석되었다. 알파-tubulin은 로딩 컨트롤로서 사용되었다. 밴드의 강도를 정량화 하여 총 단백질 농도로 정규화 하였다. 데이터는 평균 ± SEM으로 표시된다. *p <0.05; **p <0.01; ***p <0.001 (스튜던트 t 테스트).
도 2는 TBK1의 결핍이 영양막세포에서 LPS에 의한 NLRP3 인플라마좀 활성화를 완화시킨다는 것에 관한 것이다. (A-C) HTR8/SVneo세포에서 1㎍/㎖의 LPS 또는 20 μM의 암렉사녹스를 24시간(A, B) 또는 12시간(C)동안 처리된 후, 45분 동안 5mM의 ATP로 처리되었다. (A, B) 세포 용해물은 항-NLRP3와 항-케스페이스1 항체를 사용하여 면역블롯으로 분석되었다. (C) qRT-PCR로 NLRP3와 인터루킨-1베타에 대한 상대적인 mRNA 발현을 측정하였다. (D) 조건화된 배지로 모은 HTR8/SVneo 세포는 그림과 같이 1㎍/㎖의 LPS 또는 10 μM의 암렉사녹스로 36시간 동안 처리한 후 5mM ATP로 45분 간 처리되었다. 인터루킨-1베타 수준은 효소면역측정법에 의해 정량화 되었다. (E-G) 그림과 같이, HTR8/SVneo 세포들은 루시퍼레이스(sh-LUC) 또는 TBK1(sh-TBK1)을 표적으로 하는 shRNA를 발현하는 렌티바이러스로 감염되어 24시간(E, F) 또는 12시간(G) 동안 1㎍/㎖의 LPS로 처리되었고, 이어서 5mM ATP로 45분 동안 처리되었다. (E-G) 세포 용해물은 용해물은 항-NLRP3와 항-케스페이스1 항체, 그리고 항-TBK1항체를 사용하여 면역블롯으로 분석되었다. (G) qRT-PCR로 NLRP3와 인터루킨-1베타에 대한 상대적인 mRNA 발현을 측정하였다. 알파-tubulin은 로딩 컨트롤로서 사용되었다. 밴드의 강도를 정량화 하여 총 단백질 농도로 정규화 하였다. (H) 조건화된 배지로 모은 HTR8/SVneo 세포는 그림과 같이 sh-LUC 또는 sh-TBK1 렌티바이러스에 감염시켰고, 1㎍/㎖의 LPS로 24시간 동안 처리한 후 5mM ATP로 45분 간 처리되었다. 인터루킨-1베타 수준은 효소면역측정법에 의해 정량화 되었다. 데이터는 평균 ± SEM으로 표시된다. *p <0.05; **p <0.01; ***p <0.001 (일원 분산 분석, Tukey검정)
도 3은 TBK1 결핍이 영양막세포에서 LPS에 의한 NF-κB/p65 활성화를 억제하는 것에 관한 것이다. (A, B) HTR8/SVneo 세포에서 1 ㎍/㎖의 LPS 또는 100 μM의 암렉사녹스를 1시간 처리하였다. 세포 용해물은 항-인산화-IκB알파, 항-IκB알파, 항-인산화-P65, 그리고 항-P65 항체를 사용하여 면역블롯으로 분석되었다. 알파-tubulin은 로딩 컨트롤로서 사용되었다. (C) P65에 대한 면역 형광 염색은 HTR8/SVneo 세포에서 100 μM의 암렉사녹스의 유무 상태에서 1 ㎍/㎖의 LPS 또는 비히클로 45분 동안 처리되었다. 핵은 DAPI(파란색)으로 염색되었다. 스케일바, 20㎛. (D, F) HTR8/SVneo 세포는 그림과 같이 루시퍼레이스(sh-LUC) 또는 TBK1 (sh-TBK1)을 표적으로 하는 shRNA를 발현하는 렌티바이러스에 감염되어 1시간 동안 1 ㎍/㎖의 LPS로 처리되었다. 세포 용해물은 항-인산화- IκB알파, 항- IκB알파, 항-인산화-p65 및 항-p65 항체를 면역블롯하여 분석되었다. 알파-tubulin은 로딩 컨트롤로서 사용되었다. (E) p65(녹색)에 대한 면역 형광 염색은 sh-LUC 또는 sh-TBK1 렌티바이러스에 감염된 HTR-8/SVneo 세포에서 45분 동안 1 ㎍/㎖ LPS 또는 비히클로 처리되었다. 핵은 DAPI(파란색)로 염색되었다. 스케일바, 20㎛. 데이터는 평균 ± SEM으로 표시된다. *p <0.05; **p <0.01; ***p <0.001 (일원 분산 분석, Tukey검정).
도 4는 LPS를 처리한 임신 마우스의 태반 형태에 대한 암렉사녹스의 영향을 확인한 결과이다. (A-E) 그림과 같이, 임신한 마우스는 임신 후 17.5일에 식염수, LPS(200 ㎍/㎏) 또는 암렉사녹스(2.5 ㎎/㎏)를 복강 내 주입하였다. (A) 각 모체 그룹별 태아 및 태반의 대표 이미지이다. 스케일바, 0.5cm (B, C) 각 그룹의 평균 태아 및 태반 체중 및 길이. (수 = 그룹당 33-50마리). (D, E) 비히클, LPS, LPS+암렉사녹스를 처리하고 임신 후 17.5일 때 임신한 마우스의 태반 조직에 페리오딕 산-쉬프(PAS) 염색. 중간 섹션 부분의 데시두아(De), 라비딘스 존(LZ), 접합부(JZ) 길이를 정량화 했다(수= 그룹 당 11마리). 스케일바, 1㎜ . 데이터는 평균 ± SEM으로 표시된다. *p <0.05; **p <0.01; ***p <0.001, ns, 유의하지 않다. (일원 분산 분석, Fisher의 LSD검정).
도 5는 암렉사녹스의 처리가 LPS 처리된 임신한 마우스에서 태반의 NLRP3 인플라마좀 활성화를 완화시킨다는 것을 나타낸다. (A-D) 임신한 마우스에게 임신 후 17.5일에 식염수, LPS(200 ㎍/㎏) 또는 암렉사녹스(2.5 ㎎/㎏)를 복강 내 주입하였다. (A, B) 마우스에서 태반조직을 수집하여 항-NLRP3 및 항-케스페이스-1 항체를 이용한 면역블롯을 통해 분석하였다(수 = 그룹당 9개). 알파-tubulin은 로딩 컨트롤로서 사용되었다. 밴드의 강도를 정량화 하여 총 단백질 농도로 정규화 하였다. (C) 태반 조직은 마우스에서 수집되었고 NLRP3 발현에 대해 qRT-PCR에 의해 분석되었다. (수 = 그룹당 11-12개). (D) 비히클, LPS, 그리고 LPS+암렉사녹스로 처리되고 임신 후 17.5일 때 임신한 마우스의 태반 조직에서 NLRP3 및 인터루킨-1베타에 대해 면역조직화학염색 분석을 하였다. 핵은 헤마톡실린으로 염색되었다. 박스 영역은 인접한 패널에서 확대된 것이다. LZ와 JZ는 각각 라비딘스 존과 접합 영역을 나타낸다. 스케일바, 200㎛; 삽입화, 100㎛. *p <0.05; **p <0.01; ***p <0.001 (일원 분산 분석, Tukey검정).
도 6은 암렉사녹스의 처리가 마우스 태반에서 LPS로 인한 염증반응을 개선한다는 것을 보여준다. (A-C) 임신한 마우스에게 임신 후 17.5일에 LPS(200 ㎍/㎏) 또는 암렉사녹스(2.5 ㎎/㎏)를 복강 내 주입하였다. (A, B) 마우스에서 태반조직을 수집하여 항-인산화-p65 및 항-p65 항체를 이용한 면역블롯을 통해 분석하였다(수 = 그룹당 9개). 알파-tubulin은 로딩 컨트롤로서 사용되었다. 밴드의 강도를 정량화 하여 총 단백질 농도로 정규화 하였다. (C) 태반 조직은 마우스에서 수집되었고, 인터루킨-1베타, 인터루킨-6, 인터루킨-10, TNF-알파, TGF-베타1, MCP-1 및 인터페론-베타 (그룹당 10개)의 발현에 대해 qRT-PCR에 의해 분석되었다. 데이터는 평균 ± SEM으로 표시된다. *p <0.05; **p <0.01; ***p <0.001, ns, 유의하지 않다. (일원 분산 분석, Fisher의 LSD검정).
도 7은 TBK1 결핍이 mTORC1 의존성 메커니즘을 통해 LPS에 의한 NLRP3 염증성 활성화를 억제한다는 것을 나타낸다. (A, B) 임신한 마우스에게 임신 후 17.5일에 LPS(200 ㎍/㎏) 또는 암렉사녹스(2.5 ㎎/㎏)를 복강 내 주입하였다. 마우스에서 태반조직을 수집하여 항-인산화-S6K 및 항-S6K 항체를 이용한 면역블롯을 통해 분석하였다(수 = 그룹당 5개). (C, D) 그림과 같이, HTR8/SVneo 세포들은 1㎍/㎖의 LPS 또는 100 μM의 암렉사녹스를 24시간 처리되었다. 세포 용해물은 항-인산화-S6K 및 항-S6K 항체를 이용한 면역블롯을 통해 분석하였다. 알파-tubulin은 로딩 컨트롤로서 사용되었다. (E, F) HTR8/SVneo 세포는 그림과 같이 루시퍼레이스(sh-LUC) 또는 TBK1 (sh-TBK1)을 표적으로 하는 shRNA를 발현하는 렌티바이러스에 감염되어 24시간 동안 1㎍/㎖의 LPS로 처리되었다. 세포 용해물은 항-인산화-S6K 및 항-S6K 항체를 이용한 면역블롯을 통해 분석하였다. (G-J) HTR8/SVneo 세포는 1㎍/㎖의 LPS 또는 100nM의 라파마이신, 또는 250nM의 토린1으로24시간동안 처리되었다. 세포 용해물은 항-NLRP3, 항-케스페이스1, 항-인산화-S6K 및 항-S6K 항체를 이용한 면역블롯을 통해 분석하였다. 알파-tubulin은 로딩 컨트롤로서 사용되었다. 밴드의 강도를 정량화 하여 총 단백질 농도로 정규화 하였다. 데이터는 평균 ± SEM으로 표시된다. *p <0.05; **p <0.01; ***p <0.001 (일원 분산 분석, Tukey검정).
도 8은 LPS 처리된 마우스의 접합부 및 태반의 미로에서 NLRP3 단백질 발현이 증가했음을 보여준다. 비히클, LPS, 그리고 LPS+암렉사녹스로 처리되고 임신 후 17.5일 때 임신한 마우스의 태반 조직에서 NLRP3에 대해 면역조직화학염색 분석을 하였다. 핵은 헤마톡실린으로 염색되었다. 박스 영역은 인접한 패널에서 확대된 것이다. LZ와 JZ는 각각 라비딘스 존과 접합 영역을 나타낸다. 스케일바, 200㎛; 삽입화, 100㎛.
도 9는 NLRP3 인플라마좀은 LPS 및 ATP로 자극을 받았을 때 HTR8/SVneo 및 Sw.71 세포에서 활성화되었음을 나타낸다. (A, B) HTR8/SVneo세포와 Sw.71 세포에서 1㎍/㎖의 LPS를 24시간 동안 처리한 후, 45분 동안 5mM의 ATP로 처리되었다. 세포 용해물은 항-NLRP3와 항-케스페이스1 항체를 사용하여 면역블롯으로 분석되었다. 알파-tubulin은 로딩 컨트롤로서 사용되었다.
도 10은 시험관내 세포독성을 분석한 결과로 서로 다른 농도의 암렉사녹스로 처리된 HTR-8/SVneo 및 Sw.71 세포의 세포 생존 가능성을 측정했다. (A, B) HTR8/SVneo세포와 Sw.71 세포에서 지시된 농도의 암렉사녹스를 24시간 동안 처리했다. 세포독성은 WST-1 방법으로 측정되었다. (C) Sw.71 세포는 1㎍/㎖의 LPS를 24시간 동안 처리된 후, 45분 동안 5mM의 ATP로 처리되었다. 세포 용해물은 항-NLRP3와 항-케스페이스1 항체를 사용하여 면역블롯으로 분석되었다. (D) Sw.71 세포는 그림과 같이 루시퍼레이스(sh-LUC) 또는 TBK1 (sh-TBK1)을 표적으로 하는 shRNA를 발현하는 렌티바이러스에 감염되어 24시간 동안 1㎍/㎖의 LPS로 처리된 후, 45분 동안 5mM의 ATP로 처리되었다. 세포 용해물은 항-NLRP3와 항-케스페이스1, 그리고 항-TBK1 항체를 사용하여 면역블롯으로 분석되었다. 알파-tubulin은 로딩 컨트롤로서 사용되었다.
Figure 1 shows the results confirming that phosphorylation of TBK1 occurs in mouse placenta and human trophoblast cells exposed to LPS. (A, B) Pregnant mice were injected intraperitoneally with LPS (200 μg/kg) at 17.5 days after pregnancy. After the indicated time, placental tissues were collected from mice and analyzed by immunoblot using anti-phospho-TBK1 and TBK1 antibodies. (Number = 4 per group). (CF) HTR8/SVneo cells were treated with the indicated concentrations of LPS for 45 min (C, D) and for 24 h (E, F). Cell lysates were analyzed by immunoblot using anti-phospho-TBK1 and TBK1 antibodies. (GJ) HTR8/SVeo cells were treated with LPS (1 μg/ml) for the indicated periods. Cell lysates were analyzed by immunoblot using anti-phospho-TBK1 and TBK1 antibodies. Alpha-tubulin was used as a loading control. The intensity of the bands was quantified and normalized to total protein concentration. Data are expressed as mean ± SEM. *p <0.05; **p <0.01; ***p <0.001 (Student's t test).
Figure 2 relates to the fact that TBK1 deficiency alleviates NLRP3 inflammasome activation by LPS in trophoblast cells. (AC) HTR8/SVneo cells were treated with 1 μg/ml LPS or 20 μM Amlexanox for 24 hours (A, B) or 12 hours (C), and then treated with 5 mM ATP for 45 minutes. (A, B) Cell lysates were analyzed by immunoblot using anti-NLRP3 and anti-Caspace1 antibodies. (C) Relative mRNA expression for NLRP3 and interleukin-1beta was measured by qRT-PCR. (D) HTR8/SVneo cells collected in conditioned medium were treated with 1 μg/ml LPS or 10 μM Amlexanox for 36 hours and then with 5mM ATP for 45 minutes as shown in the figure. Interleukin-1 beta levels were quantified by enzyme-linked immunosorbent assay. (EG) As shown, HTR8/SVneo cells were infected with lentivirus expressing shRNA targeting luciferase (sh-LUC) or TBK1 (sh-TBK1) and incubated for 24 h (E, F) or 12 h ( G) were treated with 1 μg/ml LPS, followed by 5mM ATP for 45 min. (EG) Cell lysates were analyzed by immunoblot using anti-NLRP3, anti-Caspace1 antibodies, and anti-TBK1 antibodies. (G) Relative mRNA expression for NLRP3 and interleukin-1beta was measured by qRT-PCR. Alpha-tubulin was used as a loading control. The intensity of the bands was quantified and normalized to total protein concentration. (H) HTR8/SVneo cells collected in conditioned medium were infected with sh-LUC or sh-TBK1 lentivirus as shown in the figure, treated with 1 μg/ml LPS for 24 hours, and then treated with 5mM ATP for 45 minutes. . Interleukin-1 beta levels were quantified by enzyme-linked immunosorbent assay. Data are expressed as mean ± SEM. *p <0.05; **p <0.01; ***p <0.001 (one-way analysis of variance, Tukey test)
Figure 3 relates to TBK1 deficiency inhibiting NF-κB/p65 activation by LPS in trophoblast cells. (A, B) HTR8/SVneo cells were treated with 1 μg/ml LPS or 100 μM Amlexanox for 1 hour. Cell lysates were analyzed by immunoblot using anti-phospho-IκBalpha, anti-IκBalpha, anti-phosphorylation-P65, and anti-P65 antibodies. Alpha-tubulin was used as a loading control. (C) Immunofluorescence staining for P65 in HTR8/SVneo cells treated with 1 μg/ml LPS or vehicle for 45 minutes in the presence or absence of 100 μM amlexanox. Nuclei were stained with DAPI (blue). Scale bar, 20 μm. (D, F) HTR8/SVneo cells were infected with lentivirus expressing shRNA targeting luciferase (sh-LUC) or TBK1 (sh-TBK1) as shown in the figure and incubated with 1 μg/ml LPS for 1 hour. It has been processed. Cell lysates were analyzed by immunoblotting with anti-phospho-IκBalpha, anti-IκBalpha, anti-phosphorylated-p65, and anti-p65 antibodies. Alpha-tubulin was used as a loading control. (E) Immunofluorescence staining for p65 (green) in HTR-8/SVneo cells infected with sh-LUC or sh-TBK1 lentivirus and treated with 1 μg/ml LPS or vehicle for 45 min. Nuclei were stained with DAPI (blue). Scale bar, 20 μm. Data are expressed as mean ± SEM. *p <0.05; **p <0.01; ***p <0.001 (one-way analysis of variance, Tukey test).
Figure 4 shows the results confirming the effect of Amlexanox on the placental morphology of pregnant mice treated with LPS. (AE) As shown, pregnant mice were intraperitoneally injected with saline, LPS (200 μg/kg), or Amlexanox (2.5 mg/kg) at 17.5 days after pregnancy. (A) Representative images of the fetus and placenta for each maternal group. Scale bar, 0.5 cm (B, C) Average fetal and placental weight and length in each group. (Number = 33-50 per group). (D, E) Periodic acid-Schiff (PAS) staining of placental tissue from pregnant mice treated with vehicle, LPS, and LPS+amlexanox at 17.5 days post gestation. The length of the decidua (De), labyrinth zone (LZ), and junctional zone (JZ) of the midsection was quantified (number = 11 animals per group). Scale bar, 1 mm. Data are expressed as mean ± SEM. *p <0.05; **p <0.01; ***p <0.001, ns, not significant. (One-way analysis of variance, Fisher's LSD test).
Figure 5 shows that treatment with Amlexanox alleviates placental NLRP3 inflammasome activation in LPS-treated pregnant mice. (AD) Pregnant mice were intraperitoneally injected with saline, LPS (200 μg/kg), or Amlexanox (2.5 mg/kg) at 17.5 days after pregnancy. (A, B) Placental tissue was collected from mice and analyzed by immunoblot using anti-NLRP3 and anti-Cespace-1 antibodies (number = 9 per group). Alpha-tubulin was used as a loading control. The intensity of the bands was quantified and normalized to total protein concentration. (C) Placental tissues were collected from mice and analyzed by qRT-PCR for NLRP3 expression. (Number = 11-12 per group). (D) Immunohistochemical staining analysis for NLRP3 and interleukin-1beta was performed on placental tissue from pregnant mice treated with vehicle, LPS, and LPS+amlexanox at 17.5 days post gestation. Nuclei were stained with hematoxylin. The boxed area is an enlargement of the adjacent panel. LZ and JZ represent the Ravidinus zone and junction zone, respectively. Scale bar, 200 μm; Inset, 100 μm. *p <0.05; **p <0.01; ***p <0.001 (one-way analysis of variance, Tukey test).
Figure 6 shows that treatment with Amlexanox improves the inflammatory response caused by LPS in the mouse placenta. (AC) Pregnant mice were intraperitoneally injected with LPS (200 μg/kg) or Amlexanox (2.5 mg/kg) at 17.5 days after pregnancy. (A, B) Placental tissue was collected from mice and analyzed by immunoblot using anti-phosphorylated-p65 and anti-p65 antibodies (number = 9 per group). Alpha-tubulin was used as a loading control. The intensity of the bands was quantified and normalized to total protein concentration. (C) Placental tissues were collected from mice and qRT for expression of interleukin-1beta, interleukin-6, interleukin-10, TNF-alpha, TGF-beta1, MCP-1, and interferon-beta (10 per group). -Analyzed by PCR. Data are expressed as mean ± SEM. *p <0.05; **p <0.01; ***p <0.001, ns, not significant. (One-way analysis of variance, Fisher's LSD test).
Figure 7 shows that TBK1 deficiency inhibits LPS-induced NLRP3 inflammatory activation through an mTORC1-dependent mechanism. (A, B) Pregnant mice were injected intraperitoneally with LPS (200 μg/kg) or Amlexanox (2.5 mg/kg) at 17.5 days after pregnancy. Placental tissues were collected from mice and analyzed by immunoblot using anti-phospho-S6K and anti-S6K antibodies (number = 5 per group). (C, D) As shown, HTR8/SVneo cells were treated with 1 μg/ml LPS or 100 μM Amlexanox for 24 hours. Cell lysates were analyzed by immunoblot using anti-phospho-S6K and anti-S6K antibodies. Alpha-tubulin was used as a loading control. (E, F) HTR8/SVneo cells were infected with lentivirus expressing shRNA targeting luciferase (sh-LUC) or TBK1 (sh-TBK1) as shown in the figure and incubated with 1 μg/ml LPS for 24 hours. It has been processed. Cell lysates were analyzed by immunoblot using anti-phospho-S6K and anti-S6K antibodies. (GJ) HTR8/SVneo cells were treated with 1 μg/ml LPS, 100 nM rapamycin, or 250 nM Torin 1 for 24 hours. Cell lysates were analyzed by immunoblot using anti-NLRP3, anti-Caspace1, anti-phospho-S6K, and anti-S6K antibodies. Alpha-tubulin was used as a loading control. The intensity of the bands was quantified and normalized to total protein concentration. Data are expressed as mean ± SEM. *p <0.05; **p <0.01; ***p <0.001 (one-way analysis of variance, Tukey test).
Figure 8 shows that NLRP3 protein expression increased in the junctional area and placental labyrinth of LPS-treated mice. Immunohistochemical staining analysis for NLRP3 was performed on placental tissue from pregnant mice treated with vehicle, LPS, and LPS+amlexanox at 17.5 days post gestation. Nuclei were stained with hematoxylin. The boxed area is an enlargement of the adjacent panel. LZ and JZ represent the Ravidinus zone and junction zone, respectively. Scale bar, 200 μm; Inset, 100 μm.
Figure 9 shows that the NLRP3 inflammasome was activated in HTR8/SVneo and Sw.71 cells when stimulated with LPS and ATP. (A, B) HTR8/SVneo cells and Sw.71 cells were treated with 1㎍/㎖ LPS for 24 hours and then treated with 5mM ATP for 45 minutes. Cell lysates were analyzed by immunoblot using anti-NLRP3 and anti-Caspace1 antibodies. Alpha-tubulin was used as a loading control.
Figure 10 shows the results of in vitro cytotoxicity analysis, measuring the cell viability of HTR-8/SVneo and Sw.71 cells treated with different concentrations of Amlexanox. (A, B) HTR8/SVneo cells and Sw.71 cells were treated with the indicated concentrations of Amlexanox for 24 hours. Cytotoxicity was measured by the WST-1 method. (C) Sw.71 cells were treated with 1 μg/ml LPS for 24 hours and then treated with 5mM ATP for 45 minutes. Cell lysates were analyzed by immunoblot using anti-NLRP3 and anti-Caspace1 antibodies. (D) Sw.71 cells were infected with lentivirus expressing shRNA targeting luciferase (sh-LUC) or TBK1 (sh-TBK1) as shown in the figure and treated with 1 μg/ml LPS for 24 hours. Afterwards, it was treated with 5mM ATP for 45 minutes. Cell lysates were analyzed by immunoblot using anti-NLRP3, anti-Caspace1, and anti-TBK1 antibodies. Alpha-tubulin was used as a loading control.

감염성 및 비감염성으로 인한 태반 염증은 조산, IUGR 및 임신중독증을 비롯한 여러 가지 임신에 안 좋은 결과의 원인이 된다. TBK1은 동물에서 널리 발현되며 NF-κB 경로의 활성화에 관여한다. 그러나 임신 중의 감염에서 TBK1이 어떤 역할을 하는지는 불분명하다. 본 발명자들은 마우스의 태반 조직과 사람의 영양막세포에서 LPS로 태반에 염증을 유도시킨 후 TBK1의 인산화를 관찰한 결과 증가된 인터루킨-1 베타의 생산은 태반의 염증과 임신 중의 발병과 연관이 있음을 확인하였다. 본 발명의 이러한 결과는 생물학적으로 인터루킨-1베타의 비정상적인 활성이 모체 태반의 영양막세포에서 NLRP3 인플라마좀 활성을 매개한다는 증거를 뒷받침 한다.Placental inflammation, both infectious and non-infectious, causes a variety of adverse pregnancy outcomes, including preterm birth, IUGR, and pre-eclampsia. TBK1 is widely expressed in animals and is involved in activation of the NF-κB pathway. However, it is unclear what role TBK1 plays in infections during pregnancy. The present inventors observed phosphorylation of TBK1 in mouse placental tissue and human trophoblast cells after inducing inflammation in the placenta with LPS, and found that increased production of interleukin-1 beta is associated with placental inflammation and its onset during pregnancy. Confirmed. These results of the present invention biologically support evidence that abnormal activity of interleukin-1 beta mediates NLRP3 inflammasome activity in trophoblast cells of the maternal placenta.

본 발명에서는 LPS가 영양막세포에서 인플라마좀을 자극한다는 것은 입증되어 있지만, LPS로 유도된 NLRP3 인플라마좀 활성에서 TBK1의 역할을 조사하였고, 그 결과 본 발명자들은 LPS로 유발된 태반 염증이 TBK1의 인산화와 NLRP3 인플라마좀의 활성이 연관이 되어있다는 사실을 입증했다. 또한, TBK1의 억제는 태아와 태반의 무게와 길이로 알 수 있듯이 LPS는 태아와 태반의 발달을 저해시키며, 이는 TBK1의 인산화가 태반 염증 및 NLRP3 인플라마좀 활성에 관여한다는 시사한다. In the present invention, it has been proven that LPS stimulates the inflammasome in trophoblast cells, but we investigated the role of TBK1 in LPS-induced NLRP3 inflammasome activity, and as a result, the present inventors found that LPS-induced placental inflammation is caused by TBK1. We demonstrated that phosphorylation and the activity of the NLRP3 inflammasome are related. In addition, LPS inhibits the development of the fetus and placenta, as evidenced by the weight and length of the fetus and placenta, suggesting that phosphorylation of TBK1 is involved in placental inflammation and NLRP3 inflammasome activity.

본 발명자들은 이전 연구에서 TBK1 억제제인 BX795가 비알코올성 지방간염 마우스 모델에서 인터루킨-6 와 인터루킨-10과 같은 염증성 사이토카인의 발현을 억제하는 것을 확인했지만, LPS로 인한 태반 염증과 TBK1의 활성화의 연관성은 이전에 연구된 적이 없다.In a previous study, the present inventors confirmed that BX795, a TBK1 inhibitor, inhibits the expression of inflammatory cytokines such as interleukin-6 and interleukin-10 in a non-alcoholic steatohepatitis mouse model, but the association between placental inflammation caused by LPS and activation of TBK1 has not been studied before.

본 발명에서, TBK1 억제제인 암렉사녹스가 LPS에 영향을 받은 마우스의 태반에서 인터루킨-1β, 인터루킨-10, TNF-α, TGF-β1, MCP-1 및 인터페론-베타를 포함한 염증성 사이토카인 및 케모카인 유전자의 발현 감소를 초래한다는 것을 발견했다. 인터페론-베타 발현은 TLR4/IRF3 신호전달 경로를 통해 영양막 세포에서 병원체 연관 분자 유형에 의해 유도될 수 있다. 이전 연구에 의하면, 인터페론-베타의 비정상적인 생성과 그와 관련된 인터페론 자극 유전자 활성화가 태아의 죽음을 초래한다고 알려졌다. 이것과 일치하게 인터페론-베타의 유전자 발현은 대조군 마우스와 비교하여 LPS 처리된 마우스의 태반에서는 증가하였고, LPS에 노출된 후 암렉사녹스로 처리된 마우스에서는 크게 약화되었다. In the present invention, Amlexanox, a TBK1 inhibitor, inhibits inflammatory cytokines and chemokines, including interleukin-1β, interleukin-10, TNF-α, TGF-β1, MCP-1, and interferon-beta, in the placenta of mice affected by LPS. It was discovered that it causes a decrease in gene expression. Interferon-beta expression can be induced by a type of pathogen-associated molecule in trophoblast cells through the TLR4/IRF3 signaling pathway. Previous studies have shown that abnormal production of interferon-beta and the associated activation of interferon-stimulated genes cause fetal death. Consistent with this, gene expression of interferon-beta was increased in the placenta of LPS-treated mice compared to control mice, and was significantly attenuated in mice treated with amlexanox after exposure to LPS.

본 발명에서는 LPS가 처리된 마우스의 태반에서 암렉사녹스의 전처리가 인터루킨-1β베타의 발현의 감소를 명확히 보여주며 TBK1 활성화를 차단하면 IRF3를 활성화함으로써 인터페론-베타의 발현에도 영향을 미칠 수 있다는 것을 보여준다. TBK1이 I형 인터페론의 유도에 기여하는 IRF3의 인산화 및 핵 전위를 매개한다는 점에서, 본 발명은 LPS가 처리된 임신한 마우스에서 TBK1 억제가 인터페론-베타의 생성의 변화를 통해 부분적으로 매개될 수 있음을 시사한다. TBK1은 비정형적 NF-κB 경로의 활성화에 연관되어 있다. 그러나 TBK1 또한 NF-κB 경로의 활성을 억제할 것이다. In the present invention, pretreatment with Amlexanox clearly shows a decrease in the expression of interleukin-1β beta in the placenta of mice treated with LPS, and that blocking TBK1 activation can also affect the expression of interferon-beta by activating IRF3. It shows. Given that TBK1 mediates the phosphorylation and nuclear translocation of IRF3, which contributes to the induction of type I interferons, the present invention suggests that TBK1 inhibition in LPS-treated pregnant mice may be partially mediated through changes in the production of interferon-beta. It suggests that there is. TBK1 has been implicated in the activation of the atypical NF-κB pathway. However, TBK1 will also inhibit the activity of the NF-κB pathway.

본 발명에서는 TBK1이 세포 및 자극 의존적인 NF-κB의 활성화에 관여하는 것을 감안하여, LPS로 유도된 NF-κB 경로에 대한 TBK1 결핍의 영향을 직접 조사한 결과 마우스와 인간 영양막세포를 이용한 암렉사녹스 처리가 LPS로 유도된 NF-κB/p65의 경로를 감소시켰다는 것을 명확히 보여주었다. TBK1의 억제가 NF-κB/p 65 경로의 네거티브 조절에 밀접하게 관련되어 있음을 알 수 있다. 결론적으로, LPS로 유도된 태반의 NLRP3 인플라마좀이 활성화에서 TBK1의 잠재적 역할에 대한 증거를 제공한다. LPS 처리는 태반의 NLRP3 인플라마좀의 활성화 및 염증을 매개하는 TBK1의 인산화를 상향 조절한다. In the present invention, considering that TBK1 is involved in cell- and stimulus-dependent activation of NF-κB, we directly investigated the effect of TBK1 deficiency on the LPS-induced NF-κB pathway and found that Amlexanox using mouse and human trophoblast cells. It clearly showed that the treatment reduced the LPS-induced NF-κB/p65 pathway. It can be seen that inhibition of TBK1 is closely related to the negative regulation of the NF-κB/p65 pathway. In conclusion, we provide evidence for a potential role of TBK1 in LPS-induced activation of the placental NLRP3 inflammasome. LPS treatment upregulates activation of the placental NLRP3 inflammasome and phosphorylation of TBK1, which mediates inflammation.

임신 중 태반 내 염증은 자극에 대한 반응으로, NLRP3 인플라마좀은 caspase-1을 활성화시키고, 비활성 형태인 pre-interleukin-1β를 분열시켜 활성 형태로 만든다. 이는 자궁 내 태반 염증을 유발하여 조산, 태아 성장 제한, 자간전증, 임신중독증, 태반조기박리, 선천성장애의 원인이 될 수 있다. 따라서 본 발명은 TBK1 억제제를 포함하는 약학적 조성물을 임산부에게 투여함으로써 자궁 내 염증을 예방 또는 치료할 수 있는 정보를 제공할 수 있다.Inflammation within the placenta during pregnancy is a response to stimulation, and the NLRP3 inflammasome activates caspase-1 and cleaves the inactive form of pre-interleukin-1β into the active form. This causes placental inflammation within the uterus, which can cause premature birth, fetal growth restriction, preeclampsia, pre-eclampsia, placental abruption, and congenital disorders. Therefore, the present invention can provide information on preventing or treating intrauterine inflammation by administering a pharmaceutical composition containing a TBK1 inhibitor to a pregnant woman.

본 발명의 약학적 조성물은 실제 임상투여 시에 경구 및 비경구의 여러 가지 제형으로 투여될 수 있는데, 제제화 할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 중량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구 투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형 제제는 심바스타틴에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 젤라틴 등을 섞어 조용된다. 경구 투여를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 형탁용제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. The pharmaceutical composition of the present invention can be administered in various oral and parenteral dosage forms during actual clinical administration. When formulated, diluents such as commonly used fillers, weighting agents, binders, wetting agents, disintegrants, and surfactants, or It is prepared using excipients. Solid preparations for oral administration include tablets, pills, powders, granules, capsules, etc., and these solid preparations are prepared by mixing simvastatin with at least one excipient, such as starch, calcium carbonate, gelatin, etc. Liquid preparations for oral administration include suspensions, oral solutions, emulsions, and syrups. In addition to the commonly used simple diluents such as water and liquid paraffin, various excipients such as wetting agents, sweeteners, fragrances, and preservatives may be included. there is. Preparations for parenteral administration include sterile aqueous solutions, non-aqueous solutions, suspensions, emulsions, lyophilized preparations, and suppositories. Non-aqueous solvents and suspension solvents include propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oil such as olive oil, and injectable ester such as ethyl oleate.

이하 실시예를 바탕으로 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명에 사용된 용어, 실시예 등은 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고 통상의 기술자의 이해를 돕기 위하여 예시된 것에 불과할 뿐이며, 본 발명의 권리범위 등이 이에 한정되어 해석되어서는 안 된다.The present invention will be described in detail below based on examples. The terms, examples, etc. used in the present invention are merely illustrative to explain the present invention in more detail and aid the understanding of those skilled in the art, and the scope of rights of the present invention should not be construed as limited thereto.

본 발명에 사용되는 기술 용어 및 과학 용어는 다른 정의가 없다면 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 나타낸다.Technical terms and scientific terms used in the present invention, unless otherwise defined, represent meanings commonly understood by those skilled in the art in the technical field to which this invention pertains.

[실시예][Example]

시약reagent

단백질 면역 블랏은 인산화-TBK1, TBK1, NLRP3, 캐스페이즈-1, 인산화-p65, p65, 인산화- IκB, IκB, 인산화-S6K, S6K (Cell Signaling Technology, Danvers, MA, USA), 캐스페이즈-1 (Santa Cruz Biotechnology, Dallas, TX, USA), 그리고 알파-tubulin (Developmental Studies Hybridoma Bank, Iowa City, IA, USA)에 대한 항체를 사용하여 수행되었다. 지질다당류 (Escherichia coli LPS, serotype 0127: B8), 아데노신 삼인산, 그리고 라파마이신은 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)에서 구매하여 사용하였다. 암렉사녹스와 토린1은 Cayman Chemical Company, Ann Arbor, MI, USA에서 구매하였다. Protein immunoblots showed phospho-TBK1, TBK1, NLRP3, caspase-1, phospho-p65, p65, phospho-IκB, IκB, phospho-S6K, S6K (Cell Signaling Technology, Danvers, MA, USA), and caspase-1. (Santa Cruz Biotechnology, Dallas, TX, USA), and antibodies against alpha-tubulin (Developmental Studies Hybridoma Bank, Iowa City, IA, USA). Lipopolysaccharide (Escherichia coli LPS, serotype 0127: B8), adenosine triphosphate, and rapamycin were purchased from Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA). Amlexanox and Torin 1 were purchased from Cayman Chemical Company, Ann Arbor, MI, USA.

동물animal

6-8 주령의 암컷 C57BL/6 마우스를 Samtaco (Osan, Korea)로부터 구입했다. 모든 마우스는 12시간의 명/암주기로 온도(20-25 °C)와 습도(50 ± 5 %)가 조절되는 환경 제어실에서 키웠다. 암컷 마우스는 수컷 마우스와 짝짓기를 했고, 다음 날 질 플러그를 확인하는 방법으로 성공적인 짝짓기를 확인하였다. 임신한 마우스는 임신 후 17.5일에 LPS(200㎍/㎏) 또는 식염수를 복강 내 주사로 맞았다. 암렉사녹스 + LPS 그룹에서는 임신한 마우스에게 복강 내 투여 27 시간과 3 시간 전에 암렉사녹스(2.5 ㎎/㎏)를 복강 내 주사하였다. 임신한 마우스는 LPS 처리 후 다양한 시간(4, 6, 8, 10, 12시간)에 희생되었으며, 분자 분석을 위해 태반 검체를 수집했다. 모든 동물 연구는 국립 보건원의 실험실 동물의 관리와 사용에 관한 지침에 따라 수행되었으며 건양대학교 동물 윤리위원회의 승인(P-21-19-A-01)을 받았다.Female C57BL/6 mice, 6–8 weeks old, were purchased from Samtaco (Osan, Korea). All mice were raised in an environmentally controlled room where temperature (20-25 °C) and humidity (50 ± 5%) were controlled with a 12-hour light/dark cycle. The female mouse mated with the male mouse, and successful mating was confirmed by checking the vaginal plug the next day. Pregnant mice received an intraperitoneal injection of LPS (200 μg/kg) or saline at 17.5 days after pregnancy. In the Amlexanox + LPS group, pregnant mice were intraperitoneally injected with Amlexanox (2.5 mg/kg) 27 hours and 3 hours before intraperitoneal administration. Pregnant mice were sacrificed at various times (4, 6, 8, 10, and 12 hours) after LPS treatment, and placental samples were collected for molecular analysis. All animal studies were conducted in accordance with the Guide for the Care and Use of Laboratory Animals of the National Institutes of Health and were approved by the Konyang University Animal Ethics Committee (P-21-19-A-01).

세포 배양 및 처리Cell culture and processing

인간 임신초기 영양막 세포주 HTR-8/SVneo (American Type Culture Collection, Rockville, MD, USA) 와 Sw.71 (gifted by Dr. Gil Mor, Yale University School of Medicine, New Haven, CT, USA)이 실험에 사용되었다. HTR-8/SVneo 세포는 10 % 태아 소 혈청(Welgene), 4500 ㎎/ℓ D-글루코오즈, 10 mM HEPES, 2 mM L-글루타민, 1 mM 나트륨 피부르산 및 100 U/㎖ 페니실린-스트렙토마이신 (Welgene)으로 보충된 RPMI 1640 배지 (Welgene, Gyeongsan, Korea)에서 배양되었다. Sw.71 세포는 10 %의 태아 소 혈청, L-글루타민, 4500 ㎎/ℓ D-글루코오스, 100 U/㎖ 페니실린-스트렙토마이신이 함유된 둘베코의 변형된 Eagle’s 배지(Welgene)에서 배양되었다. 모든 배양액은 습윤 5 %의 이산화탄소 대기에서 37 °C로 유지되었다. LPS 처리의 경우, LPS가 있는 상태에서 배양하거나 LPS로 처리한 후 앞서 설명한 바와 같이 45분 동안 5 mM 아데노신 삼인산으로 처리하였다. 동일한 양의 인산염 완충 식염수가 비히클 대조군으로 사용되었다. 또한 TBK1 억제제인 암렉사녹스가 첨가된 세포에 대해 이와 동일한 양의 인산염 완충 식염수를 첨가하여 비히클 대조군으로 하였다. Human early pregnancy trophoblast cell lines HTR-8/SVneo (American Type Culture Collection, Rockville, MD, USA) and Sw.71 (gifted by Dr. Gil Mor, Yale University School of Medicine, New Haven, CT, USA) were used in the experiment. It was used. HTR-8/SVneo cells were incubated with 10% fetal bovine serum (Welgene), 4500 mg/l D-glucose, 10 mM HEPES, 2 mM L-glutamine, 1 mM sodium pyruvic acid, and 100 U/ml penicillin-streptomycin ( The cells were cultured in RPMI 1640 medium (Welgene, Gyeongsan, Korea) supplemented with Welgene. Sw.71 cells were cultured in Dulbecco's modified Eagle's medium (Welgene) containing 10% fetal bovine serum, L-glutamine, 4500 mg/l D-glucose, and 100 U/ml penicillin-streptomycin. All cultures were maintained at 37 °C in a humidified 5% carbon dioxide atmosphere. For LPS treatment, cells were cultured in the presence of LPS or treated with LPS and then treated with 5 mM adenosine triphosphate for 45 minutes as previously described. An equal volume of phosphate buffered saline was used as a vehicle control. In addition, the same amount of phosphate buffered saline was added to the cells to which the TBK1 inhibitor Amlexanox was added to serve as a vehicle control.

세포 독성 분석Cytotoxicity assay

HTR-8/SVneo 세포는 제조업체의 프로토콜에 따라 WST-1 (EZ-CytoX Enhanced Cell Viability Assay Kit, Daeil Lab Service, Seoul, Korea) 분석을 사용하여 측정되었다. 간단히 말하면, HTR-8/SVneo 세포들은 (1 × 104 cells/well) 96웰 플레이트에 심고, 고지된 농도에 따라 암렉사녹스로 24시간 동안 처리하였다. 그 후 WST-1 시약 10 ㎕ 를 각 웰에 첨가하고 37 °C에서 5 % 이산화탄소 인큐베이터 (Thermo Scientific, Waltham, MA, USA)에서 30분간 배양하였다. 흡광도는 Epoch 2 마이크로플레이트 리더를 사용하여 450㎚ 에서 측정되었으며, 처리된 세포의 흡광도 값은 대조군 흡광도 값의 백분율로 표현되었다. HTR-8/SVneo cells were measured using the WST-1 (EZ-CytoX Enhanced Cell Viability Assay Kit, Daeil Lab Service, Seoul, Korea) assay according to the manufacturer's protocol. Briefly, HTR-8/SVneo cells (1 × 10 4 cells/well) were seeded in a 96-well plate and treated with Amlexanox according to the known concentration for 24 hours. Afterwards, 10 μl of WST-1 reagent was added to each well and incubated for 30 minutes at 37 °C in a 5% carbon dioxide incubator (Thermo Scientific, Waltham, MA, USA). Absorbance was measured at 450 nm using an Epoch 2 microplate reader, and the absorbance values of treated cells were expressed as a percentage of the control absorbance value.

플라스미드 및 바이러스 생성Plasmid and virus production

폴리에틸레니민 시약을 사용하여 HEK293T 세포는 패키징 플라스미드와 함께 다음과 같은 렌티바이러스 구조로 전달되었다: sh-루시퍼레이즈(sh-LUC) 및 sh-TBK1 구조(Broad Institute의 RNAi Consortium 컬렉션에서 확보). 렌티바이러스 상등액을 채취하여 48시간과 72시간 후에 여과했다. HTR8/SVneo 세포와 Sw.71 세포는 4 ㎍/㎖ 폴리브렌이 존재하는 렌티바이러스 배지로 2-3일 배양되었다.Using polyethylenimine reagent, HEK293T cells were transduced with the following lentiviral constructs along with packaging plasmids: sh-luciferase (sh-LUC) and sh-TBK1 constructs (obtained from the RNAi Consortium collection at the Broad Institute). Lentivirus supernatants were collected and filtered after 48 and 72 hours. HTR8/SVneo cells and Sw.71 cells were cultured for 2-3 days with lentiviral medium containing 4 μg/ml polybrene.

정량 실시간 PCRQuantitative real-time PCR

제조사 지침에 따라 TRizol 시약 (Takara, Shiga, Japan)을 사용하여 태반 조직 및 HTR8/SVneo 세포에서 전체 RNA를 추출했다. cDNA 합성 키트 (BioFact, Daejeon, Korea)를 사용하여 RNA에서 역전사하여 상보적 DNA를 합성했다. 정량적 실시간 역전사 PCR(qRT-PCR)은 QuantStudio 3 Real-time PCR 시스템(Life Technologies, Carls bad, CA, USA)을 사용하여 SYBR Green Real-Time PCR 마스터 혼합 시약 (BioFact)으로 세 번 수행하였다. 상대적인 mRNA 발현은 마우스나 인간 사이클로필린에 대한 비교를 통하여 임계주기 (Ct) 값으로 부터 계산했다. 프라이머는 다음과 같다.;Total RNA was extracted from placental tissues and HTR8/SVneo cells using TRizol reagent (Takara, Shiga, Japan) according to the manufacturer's instructions. Complementary DNA was synthesized by reverse transcription from RNA using a cDNA synthesis kit (BioFact, Daejeon, Korea). Quantitative real-time reverse transcription PCR (qRT-PCR) was performed in triplicate with SYBR Green Real-Time PCR Master Mix Reagent (BioFact) using the QuantStudio 3 Real-time PCR system (Life Technologies, Carlsbad, CA, USA). Relative mRNA expression was calculated from critical cycle (Ct) values by comparison to mouse or human cyclophilin. Primers are as follows;

mouse Nlrp3: forward 5′- AGCCTTCCAGGATCCTCTTC-3′,mouse Nlrp3: forward 5′- AGCCTTCCAGGATCCCTCTTC-3′,

reverse 5′- CTTGGGCAGCAGTTTCTTTC-3′; reverse 5′- CTTGGGCAGCAGTTTCTTTC-3′;

mouse Tnf-α: forward 5′-TCCCAGGTTCTCTTCAAGGGA-3′, mouse Tnf-α: forward 5′-TCCCAGGTTTCTCTTCAAGGGA-3′,

reverse 5′-GGTGAGGAGCACGTAGTCGG-3′; reverse 5′-GGTGAGGAGCACGTAGTCGG-3′;

mouse Tgf-β1: forward 5′- CTCCCGTGGCTTCTAGTGC-3′,mouse Tgf-β1: forward 5′- CTCCCGTGGCTTCTAGTGC-3′,

reverse 5′-GCCTTAGTTTGGACAGGATCTG-3′; reverse 5′-GCCTTAGTTTGGACAGGATCTG-3′;

mouse Il-6: forward 5′- TAGTCCTTCCTACCCCAATTTCC-3′, mouse Il-6: forward 5′- TAGTCTTCCTACCCCAATTTCC-3′,

reverse 5′-TTGGTCCTTAGCCACTCCTTC-3′; reverse 5′-TTGGTCCTTAGCCACTCCTTC-3′;

mouse Il-10: forward 5′-GCTCTTACTGACTGGCATGAG-3′, mouse Il-10: forward 5′-GCTCTTACTGACTGGCATGAG-3′,

reverse 5′- CGCAGCTCTAGGAGCATGTG-3′; reverse 5′- CGCAGCTCTAGGAGCATGTG-3′;

mouse Mcp-1: forward 5′-CATCCACGTGTTGGCTCA-3′, mouse Mcp-1: forward 5′-CATCCACGTGTTGGCTCA-3′,

reverse 5′-GATCATCTTGCTGGTGAATGAGT-3′; reverse 5′-GATCATCTTGCTGGTTGAATGAGT-3′;

mouse Il-1β: forward 5′- TCTTTGAAGTTGACGGACCC-3′, mouse Il-1β: forward 5′- TCTTTGAAGTTGACGGACCC-3′,

reverse 5′-TGAGTGATACTGCCTGCCTG-3′;reverse 5′-TGAGTGATACTGCCTGCTG-3′;

mouse IFN-β: forward 5′-GCACTGGGTGGAATGAGACT-3′, mouse IFN-β: forward 5′-GCACTGGGTGGAATGAGACT-3′,

reverse 5′-AGTGGAGAGCAGTTGAGGAC-3′; reverse 5′-AGTGGAGAGCAGTTGAGGAC-3′;

mouse Cyclophilin A: forward 5′-GAGCTGTTTGCAGACAAAGTTC-3′, mouse Cyclophilin A: forward 5′-GAGCTGTTTGCAGACAAAAGTTC-3′,

reverse 5′- CCCTGGCACATGAATCCTGG-3′;reverse 5′- CCCTGGCACATGAATCCTGG-3′;

human NLRP3: forward 5′-GATCTTCGCTGCGATCAACAG-3′, human NLRP3: forward 5′-GATCTTCGCTGCCGATCAACAG-3′,

reverse 5′-CGTGCATTATCTGAACCCCAC-3′; reverse 5′-CGTGCATTATCTGAACCCCAC-3′;

human IL-1β: forward 5′- AAAGAGGCACTGGCAGAA-3′, human IL-1β: forward 5′- AAAGAGGCACTGGCAGAA-3′,

reverse 5′-AGCTCTGGCTTGTTCCTCAC-3′; reverse 5′-AGCTCTGGCTTGTTCCTCAC-3′;

human Cyclophilin A: forward 5′-GCAAAGTGAAAGAAGGCATGAA-3′, human Cyclophilin A: forward 5′-GCAAAGTGAAAGAAGGCATGAA-3′,

reverse 5′- CCATTCCTGGACCCAAAGC-3′.reverse 5′- CCATTCCTGGACCCAAAGC-3′.

면역블롯(Immunoblotting)Immunoblotting

Complet 단백질 가수분해효소 억제제 칵테일(Roche, Basel, Switzerland)를 포함한 방사 면역검출분석 버퍼 중에서 태반조직, HTR8/SVneo 세포 및 Sw.71 세포를 분리했다. 용해물은 얼음 위에서 20 분 동안 두었다가 4 °C에서 15분 동안 18,000 ×g에서 원심분리 하였다. 단백질의 농도는 바이신코닌산 단백질 분석(Pierce, Rockford, 1L, USA)을 사용하여 측정되었다. 용해물은 도데실황산나트륨(SDS)과 렘리 시료 완충액에 5분 간 끓였다. 단백질은 SDS-폴리아크릴아마이드 겔 전기영동에 의해 분리되었고, 폴리비닐리덴 불소막 (Millipore, Burlington, MA, USA)으로 옮겨 인산화-TBK1, TBK1, NLRP3, 캐스페이즈-1, 인산화-p65, p65, 인산화-IκBα, IκBα, 인산화-S6K, S6K, 알파-튜불린에 대한 일차 항체로 조사했다. HRP (Bio-Rad, Hercules, CA, USA)와 결합된 2차 항체를 붙인 후, Fusion Solo system(Vilber Lourmat, Marne-le-Vallee, France)을 이용하여 화학발광을 검출했다. 블랏(blot)의 농도 측정 분석은 ImageJ (National Institutes of Health, USA)를 이용하여 수행했다.Placental tissue, HTR8/SVneo cells, and Sw.71 cells were isolated in radioimmunoassay buffer containing Complet protease inhibitor cocktail (Roche, Basel, Switzerland). Lysates were placed on ice for 20 min and then centrifuged at 18,000 × g for 15 min at 4 °C. Protein concentration was measured using the bicinchoninic acid protein assay (Pierce, Rockford, 1L, USA). Lysates were boiled in sodium dodecyl sulfate (SDS) and Lemli sample buffer for 5 min. Proteins were separated by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis and transferred to polyvinylidene fluoride membranes (Millipore, Burlington, MA, USA) for phospho-TBK1, TBK1, NLRP3, Caspase-1, phospho-p65, p65, We investigated with primary antibodies against phospho-IκBα, IκBα, phospho-S6K, S6K, and alpha-tubulin. After attaching a secondary antibody coupled to HRP (Bio-Rad, Hercules, CA, USA), chemiluminescence was detected using the Fusion Solo system (Vilber Lourmat, Marne-le-Vallee, France). Densitometric analysis of the blot was performed using ImageJ (National Institutes of Health, USA).

조직 학적 분석Histological analysis

마우스 태반 조직은 10 % 중성 완충 포르말린에 24시간 동안 고정되어 탈수된 후 파라핀에 고정했다. 고정된 조직 절편(5 ㎛)을 준비하고 헤마톡실린 및 에오신 (H&E)염료 또는 페리오딕 엑시드 쉬프 염료로 염색했다. 면역 조직 화학을 위해 파라핀 절편을 탈 파라핀하고 다시 수화를 했고, 이어서 항원 회수처리를 거쳤다. 내부에서 유래된 과산화효소는 3 % 과산화수소를 사용하여 처리했다. 비특이적 항원을 차단한 후 슬라이드를 4 ℃에서 하루 동안 안티-NLRP3 항체 또는 안티-IL-1 β 항체와 함께 반응시키고, 바이오틴화된 이차 항체 (Vector Laboratories, Bullingame, CA, USA)와 반응했다. 항체는 디아미노벤지딘(Sigma-Aldrich)를 사용하여 Streptavidin-HRP(BD Pharmingen, San Diego, CA, USA)로 시각화했다. 헤마톡실린은 핵을 시각화하는 데 사용되었다. 샘플은 광학 현미경 (DM2500; Leica, Wetzlar, Germany)으로 분석되었다.Mouse placental tissue was fixed in 10% neutral buffered formalin for 24 hours, dehydrated, and then fixed in paraffin. Fixed tissue sections (5 μm) were prepared and stained with hematoxylin and eosin (H&E) dye or periodic acid Schiff dye. For immunohistochemistry, paraffin sections were deparaffinized, rehydrated, and then underwent antigen retrieval. Internally derived peroxidase was treated using 3% hydrogen peroxide. After blocking non-specific antigens, the slides were reacted with anti-NLRP3 antibody or anti-IL-1β antibody at 4°C for one day, followed by biotinylated secondary antibody (Vector Laboratories, Bullingame, CA, USA). Antibodies were visualized with Streptavidin-HRP (BD Pharmingen, San Diego, CA, USA) using diaminobenzidine (Sigma-Aldrich). Hematoxylin was used to visualize the nuclei. Samples were analyzed by light microscopy (DM2500; Leica, Wetzlar, Germany).

효소면역측정법(ELISA)Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)

제조사의 지시에 따라 HTR-8/SVneo 세포에서 채취한 세포 상등액을 DuoSet ELISA 개발 키트(R&D Systems, Minneapolis, MN, USA)를 사용하여 분비된 염증성 사이토카인 인터루킨-1 베타 수준을 분석하였다. 최종 색 반응 생성물의 광학적 밀도는 Epoch2 마이크로 플레이트 리더(Bio-Tek Instruments)를 사용하여 450㎚에서 측정되었다.Cell supernatants collected from HTR-8/SVneo cells were analyzed for levels of the secreted inflammatory cytokine interleukin-1 beta using the DuoSet ELISA development kit (R&D Systems, Minneapolis, MN, USA) according to the manufacturer's instructions. The optical density of the final color reaction product was measured at 450 nm using an Epoch2 microplate reader (Bio-Tek Instruments).

통계 분석데이터는 평균 ± 표준 오차 (s.m.m)로 나타낸다. 달리 언급되지 않는 한, 그림 패널에 제시된 데이터는 최소 3 가지 독립적인 실험을 대표한다. 2 개의 실험 그룹 간의 차이의 중요성은 양측 스튜던트 t 검증을 사용하여 결정되었다. 일원 분산 분석에 이어 터키 또는 피셔의 최하위 차이(LSD) 사후 검정을 사용하여 다중 비교를 수행했다. 0.05 미만의 P 값은 통계적으로 유의하다고 간주되었다 (*** P <0.001; ** P <0.01; * P <0.05; ns, 통계적으로 유의한 차이 없음).Statistical analysisData are expressed as mean ± standard error (s.m.m). Unless otherwise noted, data presented in figure panels are representative of at least three independent experiments. The significance of differences between the two experimental groups was determined using a two-tailed Student's t test. Multiple comparisons were performed using one-way analysis of variance followed by Turkey's or Fisher's least significant difference (LSD) post hoc test. P values less than 0.05 were considered statistically significant (***P < 0.001; **P < 0.01; *P < 0.05; ns, no statistically significant difference).

TBK1 인산화는 LPS 노출 후 태반 및 영양막세포에서 유도된다. TBK1 phosphorylation is induced in placenta and trophoblast cells after LPS exposure.

LPS로 유도된 모체의 염증 반응에 의해 마우스 태반에서 TBK1 단백질의 인산화를 평가했다. 면역블롯 분석 결과 태반에서 LPS 처리 후 4, 6, 8, 10 시간 후에 TBK1 인산화가 유의미하게 증가했다(도 1A 및 1B). 모체 염증 동안 영양막세포에서의 TBK1의 인산화 수준을 측정하기 위해 다양한 LPS 농도로 인간임신초기 영양막세포인 HTR8/SVneo과 Sw.71를 자극했다. 면역블롯 분석에 따르면 LPS는 용량 의존적인 방식으로 짧은 시간(도 1C 및 1D) 및 긴 시간 처리(도 1E 및 1F) 후 HTR-8/SVneo에서 TBK1 인산화가 증가했다. 세포를 LPS(1 ㎍/㎖)로 처리하여 TBK1 인산화 과정을 추가로 연구하였고, 그 결과 LPS에 대한 장단기 노출이 시간 의존적인 방식으로 HTR-8/SVneo 세포에서 인산화 TBK1 수준을 크게 증가시켰다(도 1G-J). HDR-8/SVneo 세포와 유사하게 인산화 된 TBK1의 발현은 Sw.71 세포에서도 LPS 처리에 의해 자극되었다.Phosphorylation of TBK1 protein in mouse placenta was assessed in response to LPS-induced maternal inflammatory response. Immunoblot analysis showed that TBK1 phosphorylation was significantly increased 4, 6, 8, and 10 hours after LPS treatment in the placenta (Figure 1A and 1B). To measure the phosphorylation level of TBK1 in trophoblasts during maternal inflammation, human early pregnancy trophoblasts HTR8/SVneo and Sw.71 were stimulated with various LPS concentrations. Immunoblot analysis showed that LPS increased TBK1 phosphorylation in HTR-8/SVneo after short (Figure 1C and 1D) and long time treatment (Figure 1E and 1F) in a dose-dependent manner. The TBK1 phosphorylation process was further studied by treating cells with LPS (1 μg/ml), and the results showed that short- and long-term exposure to LPS significantly increased the level of phosphorylated TBK1 in HTR-8/SVneo cells in a time-dependent manner (Figure 1G-J). Similar to HDR-8/SVneo cells, expression of phosphorylated TBK1 was also stimulated by LPS treatment in Sw.71 cells.

TBK1 결핍은 영양막세포에서 LPS에 의한 NLRP3 염증 활성화를 약화시킨다.TBK1 deficiency attenuates LPS-induced NLRP3 inflammasome activation in trophoblasts.

영양막세포에서 NLRP3 인플라마좀 활성화는 태반염증의 병 발생과 관련이 있다. 태반 NLRP3 단백질 발현에 대한 LPS의 영향을 조사하기 위해 LPS에 노출된 마우스의 태반을 면역화학으로 분석하였다. 결과는 식염수 처리된 마우스의 대조군 태반과 비교하여 LPS 처리된 마우스의 접합부 및 태반의 미로에서 NLRP3 단백질 발현이 증가했음을 보여주었다(도 8). 상기 결과와 일관되게 NLRP3 인플라마좀은 LPS 및 ATP로 자극을 받았을 때 HTR8/SVneo 및 Sw.71 세포에서 활성화되었다(도 9). NLRP3 inflammasome activation in trophoblast cells is associated with the pathogenesis of placental inflammation. To investigate the effect of LPS on placental NLRP3 protein expression, placentas from mice exposed to LPS were analyzed by immunochemistry. The results showed that NLRP3 protein expression was increased in the junctional and placental labyrinths of LPS-treated mice compared with control placentas of saline-treated mice (Figure 8). Consistent with the above results, the NLRP3 inflammasome was activated in HTR8/SVneo and Sw.71 cells when stimulated with LPS and ATP (Figure 9).

또한 TBK1이 LPS 유도 NLRP3 인플라마좀 활성화에 관여하는지 조사하였다. TBK1 억제제인 암렉사녹스는 LPS 유도 NLRP3 인플라마좀에 대한 TBK1 결핍의 영향을 탐구하기 위해 사용되었다. 서로 다른 농도의 암렉사녹스로 처리된 HTR-8/SVneo 및 Sw.71 세포의 세포 생존 가능성을 측정했다. 시험관내 세포독성 분석 결과, 암렉사녹스는 최대 200 μM의 세포에 대해 낮은 세포독성을 보였다(도 10). Immunoblotting 분석에 따르면 암렉사녹스는 LPS 유도 NLRP3 mRNA 수치를 현저하게 감소시키고 NLRP3와 케스페이스1 단백질 수치를 감소시켰다(도 2A-2C 및 도 10). 이러한 결과를 확인하기 위해 효소면역측정법을 사용하여 인터루킨-1베타 수준을 분석하였다. 암렉사녹스로 HTR-8/SVneo 세포에 전처리한 결과 LPS 처리 세포에 비해 인터루킨-1베타의 수치가 현저히 낮아졌다(도 2D). We also investigated whether TBK1 is involved in LPS-induced NLRP3 inflammasome activation. Amlexanox, a TBK1 inhibitor, was used to explore the effect of TBK1 deficiency on LPS-induced NLRP3 inflammasome. Cell viability of HTR-8/SVneo and Sw.71 cells treated with different concentrations of Amlexanox was measured. As a result of in vitro cytotoxicity analysis, Amlexanox showed low cytotoxicity to cells up to 200 μM (Figure 10). Immunoblotting analysis showed that Amlexanox significantly reduced LPS-induced NLRP3 mRNA levels and NLRP3 and Kespace 1 protein levels (Figures 2A-2C and Figure 10). To confirm these results, the level of interleukin-1 beta was analyzed using enzyme-linked immunosorbent assay. Pretreatment of HTR-8/SVneo cells with Amlexanox significantly lowered the level of interleukin-1 beta compared to LPS-treated cells (Figure 2D).

영양막세포에서 암렉사녹스가 LPS 유도 NLRP3 인플라마좀 활성화를 억제하는 특정 신호 메커니즘을 확인하기 위해서 인간 TBK1을 대상으로 하는 짧은-헤어핀 RNA (shRNA)를 발현하는 렌티바이러스 벡터를 HTR-8/SVneo 및 Sw.71 세포로 도입시켰다. TBK1의 녹다운은 LPS 처리 세포에서 NLRP3 및 쪼개진-케스페이스-1의 상향 조절을 차단하기에 충분했으며(도 2E-G), 이는 NLRP3 인플라마좀 활성화에 대한 암렉사녹스의 억제 효과와 일치했다. 효소면역측정법은 또한 TBK1의 렌티바이러스 녹다운이 인터루킨-1베타 생성을 감소시켰음을 보여주었고(도 2H), 이는 암렉사녹스의 비특이적 효과가 아닌 TBK1의 억제 효과임을 시사한다.To identify the specific signaling mechanism by which Amlexanox inhibits LPS-induced NLRP3 inflammasome activation in trophoblast cells, lentiviral vectors expressing short-hairpin RNA (shRNA) targeting human TBK1 were used in HTR-8/SVneo and introduced into Sw.71 cells. Knockdown of TBK1 was sufficient to block the upregulation of NLRP3 and cleaved-kespace-1 in LPS-treated cells (Figure 2E-G), consistent with the inhibitory effect of amlexanox on NLRP3 inflammasome activation. Enzyme-linked immunosorbent assay also showed that lentiviral knockdown of TBK1 reduced interleukin-1beta production (Figure 2H), suggesting that this was an inhibitory effect of TBK1 rather than a non-specific effect of amlexanox.

TBK1 결핍은 영양막세포에서 LPS에 의한 NF-κB/p65 경로를 약화시킨다. TBK1 deficiency attenuates LPS-induced NF-κB/p65 pathway in trophoblast cells.

NF-κB 신호전달은 NLRP3 인플라마좀 활성화의 프라이밍 신호를 매개하고 NLRP3 및 전-인터루킨-1베타의 발현 수준을 상향 조절한다. LPS는 시간 의존적 방식으로 NF-κB/p65의 인산화를 증가시켰으며, 1 ㎍/㎖ LPS 처리 후 1시간에서 최대 효과가 관찰되었다(도 3). NF-κB 경로에 대한 암렉사녹스의 영향을 조사하기 위해 HTR-8/SVneo 및 Sw.71 세포에서 IκBα와 NF-κB/p65의 인산화 수준을 측정했다. 암렉사녹스 전처리는 LPS에 의한 IκBα 및 NF-κB/p65의 인산화를 감소시켰다(도 3). NF-κB signaling mediates the priming signal of NLRP3 inflammasome activation and upregulates the expression levels of NLRP3 and pro-interleukin-1beta. LPS increased phosphorylation of NF-κB/p65 in a time-dependent manner, with the maximum effect observed at 1 hour after treatment with 1 μg/ml LPS (Figure 3). To investigate the effect of amlexanox on the NF-κB pathway, the phosphorylation levels of IκBα and NF-κB/p65 were measured in HTR-8/SVneo and Sw.71 cells. Amlexanox pretreatment reduced LPS-induced phosphorylation of IκBα and NF-κB/p65 (Figure 3).

또한 NF-κB/p65의 핵 전위를 조사하였다. LPS 처리는 HTR-8/SVneo 세포 핵에서 NF-κB/p65의 상당한 증가를 초래한 반면, 암렉사녹스는 NF-κB/p65의 핵 전위를 억제시켰다(도 3C). 또한 TBK1의 녹다운이 NF-κB/p65 경로에 대한 LPS의 영향을 역전시켰는지 여부를 조사했다. TBK1의 렌티바이러스 녹다운은 LPS에 의한 IκBα 및 NF-κB/p65의 인산화를 감소시켰다(도 3D, E). 면역 형광 염색은 TBK1의 녹다운이 LPS 처리 세포에서 NF-κB/p65의 핵 전위를 억제하기에 충분함을 보여주었다(도 3F). 이러한 결과는 TBK1 결핍이 IκBα의 인산화에 의해 NF-κB/p65의 LPS로 유도된 핵 전위를 막는다는 것을 나타낸다.We also examined the nuclear translocation of NF-κB/p65. LPS treatment resulted in a significant increase in NF-κB/p65 in HTR-8/SVneo cell nuclei, whereas amlexanox inhibited the nuclear translocation of NF-κB/p65 (Figure 3C). We also investigated whether knockdown of TBK1 reversed the effect of LPS on the NF-κB/p65 pathway. Lentiviral knockdown of TBK1 reduced LPS-induced phosphorylation of IκBα and NF-κB/p65 (Figures 3D,E). Immunofluorescence staining showed that knockdown of TBK1 was sufficient to inhibit nuclear translocation of NF-κB/p65 in LPS-treated cells (Figure 3F). These results indicate that TBK1 deficiency prevents LPS-induced nuclear translocation of NF-κB/p65 by phosphorylation of IκBα.

암렉사녹스는 LPS 처리 마우스의 임신 부작용을 완화한다.Amlexanox alleviates pregnancy side effects in LPS-treated mice.

모체의 암렉사녹스 투여가 LPS 처리 마우스의 태아-태반 발달에 영향을 미치는지 평가하기 위해 먼저 각 그룹에서 태아 및 태반 체중과 길이를 측정했다. 대조군 마우스에 비해 태아 및 태반 체중과 길이가 LPS 처리 마우스에서 유의하게 감소된 반면, 암렉사녹스 처리는 LPS 처리와 관련된 태아 및 태반 체중과 길이의 감소를 방지했다(도 4A-C). To evaluate whether maternal Amlexanox administration affects fetal-placental development in LPS-treated mice, we first measured fetal and placental weight and length in each group. Fetal and placental body weight and length were significantly reduced in LPS-treated mice compared to control mice, whereas amlexanox treatment prevented the reduction in fetal and placental body weight and length associated with LPS treatment (Figures 4A-C).

또한 암렉사녹스가 LPS 처리된 마우스의 태반 성장과 형태에 영향을 미치는지 여부를 평가했다. 페리오딕 산-쉬프 염색은 LPS에 노출된 태반이 데시듀아 및 접합부의 길이를 크게 줄였다는 것을 밝혀냈지만, 라비딘스 층의 길이에 주목할 만한 변화는 관찰되지 않았다. 흥미롭게도, 암렉사녹스 처리는 LPS에 의한 태반 형태적 변화를 없앴다(도 4D, E). 이러한 연구 결과는 산모의 암렉사녹스 투여가 태반에서 LPS에 의한 형태 변화를 완화한다는 것을 시사한다.We also evaluated whether amlexanox affects placental growth and morphology in LPS-treated mice. Periodic acid-Schiff staining revealed that placentas exposed to LPS had significantly reduced decidua and junctional lengths, but no notable changes were observed in the length of the labyrinth layer. Interestingly, amlexanox treatment abolished LPS-induced placental morphological changes (Figures 4D,E). These study results suggest that maternal administration of Amlexanox alleviates LPS-induced morphological changes in the placenta.

암렉사녹스는 LPS 처리 마우스에서 태반염증과 NLRP3 인플라마좀 활성화를 역전시킨다.Amlexanox reverses placental inflammation and NLRP3 inflammasome activation in LPS-treated mice.

암렉사녹스의 모체 투여가 체내 태반 NLRP3 인플라마좀 활성화에 영향을 미치는지 여부를 추가로 확인하기 위해 LPS 처리된 마우스의 태반에서 NLRP3 인플라마좀 마커의 발현 수준을 측정했다. 면역블롯 분석에 따르면 LPS 처리에 반응하여 NLRP3 및 절단된 케스페이스-1 단백질 수치가 상승하는 것으로 나타났으며, LPS에 노출된 암렉사녹스 처리 마우스에서는 이러한 증가가 억제되었다(도 5A, B). 이에 대응하여 암렉사녹스 처리는 LPS 처리된 마우스 태반의 NLRP3 mRNA 수치를 감소시켰다(도 5C). 면역조직화학염색 분석에 따르면 NLRP3 및 IL-1β 염색은 LPS 처리된 마우스 태반의 접합부 및 라비딘스 층에 있는 세포질의 영약막세포에서 유의미하게 증가하였으나, 암렉사녹스 처리로 발현이 감소하였다(도 5D). To further determine whether maternal administration of Amlexanox affects placental NLRP3 inflammasome activation in vivo, the expression level of the NLRP3 inflammasome marker was measured in the placenta of LPS-treated mice. Immunoblot analysis showed that NLRP3 and cleaved caespace-1 protein levels were elevated in response to LPS treatment, and this increase was suppressed in amlexanox-treated mice exposed to LPS ( Fig. 5A, B ). Correspondingly, amlexanox treatment reduced NLRP3 mRNA levels in the placenta of LPS-treated mice (Figure 5C). Immunohistochemical staining analysis showed that NLRP3 and IL-1β staining was significantly increased in cytoplasmic globus cells in the junctional and labyrinth layers of LPS-treated mouse placenta, but expression was decreased with amlexanox treatment ( Figure 5D ).

NF-κB 경로에 대한 암렉사녹스의 영향이 생체 내에서 관찰될 수 있는지 여부를 확인하기 위해 마우스 태반 조직에서 NF-κB/p65의 인산화 수준을 측정했다. 면역블롯 결과 LPS 처리 그룹에서 NF-κB/p65의 인산화가 증가한 반면, 암렉사녹스 처리는 NF-κB/p65의 인산화 수치 증가를 방지하였다(도 6A, B). To determine whether the effect of amlexanox on the NF-κB pathway could be observed in vivo, the phosphorylation level of NF-κB/p65 was measured in mouse placental tissue. Immunoblot results showed that phosphorylation of NF-κB/p65 increased in the LPS treatment group, while amlexanox treatment prevented the increase in phosphorylation levels of NF-κB/p65 (Figures 6A, B).

또한 qRT-PCR을 사용하여 암렉사녹스의 모체 투여가 염증성 사이토카인과 케모카인의 유전자 발현에 영향을 미치는지 여부를 평가했다. 인터루킨-1베타, 인터루킨-6, 인터루킨-10, TNF-알파, TGF-베타1, MCP-1 및 인터페론-베타 유전자의 발현은 대조군 마우스에 비해 LPS 처리 마우스의 태반에서 상승되었다. 이러한 증가는 LPS에 노출된 후 암렉사녹스 처리되었을 때 크게 약화되었다(도 6C). 이러한 데이터는 암렉사녹스에 의한 TBK1 억제가 태반 염증 및 NLRP3 인플라마좀 활성화를 완화한다는 것을 나타낸다.Additionally, qRT-PCR was used to evaluate whether maternal administration of Amlexanox affected gene expression of inflammatory cytokines and chemokines. Expression of interleukin-1beta, interleukin-6, interleukin-10, TNF-alpha, TGF-beta1, MCP-1, and interferon-beta genes was elevated in the placenta of LPS-treated mice compared to control mice. This increase was greatly attenuated when exposed to LPS followed by amlexanox treatment (Figure 6C). These data indicate that TBK1 inhibition by amlexanox alleviates placental inflammation and NLRP3 inflammasome activation.

TBK1 결핍은 mTORC1 의존 메커니즘을 통해 LPS에 의한 NLRP3 인플라마좀 활성화를 약화시킨다.TBK1 deficiency attenuates LPS-induced NLRP3 inflammasome activation through an mTORC1-dependent mechanism.

LPS에 대응하여 TBK1은 mTORC1을 직접 활성화할 수 있지만, TBK1의 기능에 대해서는 논란이 있었다. 이에 본 발명자들은 대조군, 비히클 및 암렉사녹스 처리 LPS 마우스의 태반 조직에서 mTORC1 하위-시그널의 표적 단백질의 발현을 확인했다. 면역블롯 분석에 따르면 암렉사녹스로 처리된 마우스는 LPS 처리 마우스에 비해 인산화 된 p70 리보솜 단백질 S6 키네이스(p70S6K)의 수치가 낮았다(도 7A, B). 또한 HTR-8/SVneo 세포에서 LPS로 유도된 mTORC1 활성화에 대한 암렉사녹스의 영향을 평가하고 암렉사녹스 전-처리 후 p70S6K의 인산화 감소를 발견했다(도 7C, D). mTORC1 신호전달에 미치는 암렉사녹스의 억제 효과와 일치하게, 랜티바이러스로 인한 TBK1 녹다운은 HTR-8/SVneo 세포에서 LPS의 유도로 인한 P70S6K의 인산화(도 7E, F)를 차단하여 TBK1이 LPS 로 매개된 mTORC1활성화에 관여함을 나타낸다. In response to LPS, TBK1 can directly activate mTORC1, but the function of TBK1 has been controversial. Accordingly, the present inventors confirmed the expression of target proteins of the mTORC1 sub-signal in placental tissues of control, vehicle, and Amlexanox-treated LPS mice. Immunoblot analysis showed that mice treated with amlexanox had lower levels of phosphorylated p70 ribosomal protein S6 kinase (p70S6K) compared to mice treated with LPS (Figures 7A, B). We also evaluated the effect of amlexanox on LPS-induced mTORC1 activation in HTR-8/SVneo cells and found decreased phosphorylation of p70S6K after amlexanox pre-treatment (Figures 7C,D). Consistent with the inhibitory effect of amlexanox on mTORC1 signaling, lantivirus-induced TBK1 knockdown blocked LPS-induced phosphorylation of P70S6K in HTR-8/SVneo cells (Fig. 7E,F), thereby inhibiting the activation of TBK1 by LPS. It indicates that it is involved in mediated mTORC1 activation.

mTORC1 억제가 LPS로 유도된 NLRP3 인플라마좀 활성화에 영향을 미치는지 조사하기 위해, 우리는 HTR-8/SVneo 세포에 mTOR 억제제인 라파마이신 및 토린1을 사전 처리했다. 면역블롯 분석 결과, 라파마이신 또는 토린 1로 전-처리된 후 LPS로 유도된 NLRP3 및 분해된-케스페이스-1의 단백질 수치의 증가가 억제되었다(도 7G-J). 따라서 이러한 데이터는 TBK1 결핍이 LPS에 의한 NLRP3 인플라마좀 활성화를 mTORC1 의존적인 방식으로 완화시킨다는 것을 시사한다.To investigate whether mTORC1 inhibition affects LPS-induced NLRP3 inflammasome activation, we pretreated HTR-8/SVneo cells with the mTOR inhibitors rapamycin and Torin1. Immunoblot analysis showed that pre-treatment with rapamycin or Torin 1 inhibited the LPS-induced increase in protein levels of NLRP3 and degraded-kespace-1 (Figure 7G-J). Therefore, these data suggest that TBK1 deficiency alleviates LPS-induced NLRP3 inflammasome activation in an mTORC1-dependent manner.

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Claims (6)

TBK1 억제제인 암렉사녹스(Amlexanox) 및 약학적으로 허용 가능한 첨가제를 포함하는, 태반 염증을 예방 또는 치료하기 위한 약학적 조성물.
A pharmaceutical composition for preventing or treating placental inflammation, comprising Amlexanox, a TBK1 inhibitor, and a pharmaceutically acceptable excipient.
제 1 항에 있어서,
자궁 내 태반 염증은 조산, 태아성장제한, 자간전증, 임신중독증, 태반조기박리 또는 선천성장애 중 선택되는 어느 하나의 원인이 되는 것을 특징으로 하는, 태반 염증을 예방 또는 치료하기 위한 약학적 조성물.
According to claim 1,
A pharmaceutical composition for preventing or treating placental inflammation, characterized in that intrauterine placental inflammation causes any one of premature birth, fetal growth restriction, preeclampsia, pre-eclampsia, placental abruption, or congenital disorders.
삭제delete TBK1 발현 세포 배양하는 단계;
후보물질을 상기 배양액에 첨가하여 배양하는 단계; 및
상기 세포에서 TBK1 활성 수준을 분석하여 TBK1 단백질의 활성을 억제하는 후보물질을 선별하는 단계를 포함하는,
태반 염증을 예방 또는 치료하기 위한 약물의 스크리닝 방법.
Culturing TBK1-expressing cells;
Adding a candidate material to the culture medium and culturing it; and
Comprising the step of analyzing the level of TBK1 activity in the cells and selecting a candidate substance that inhibits the activity of the TBK1 protein,
Method for screening drugs to prevent or treat placental inflammation.
제 4 항에 있어서,
상기 TBK1 단백질의 활성은 유전자 발현, 단백질 합성, 또는 단백질의 인산화인 것을 특징으로 하는, 태반 염증을 예방 또는 치료하기 위한 약물의 스크리닝 방법.
According to claim 4,
A method for screening a drug for preventing or treating placental inflammation, wherein the activity of the TBK1 protein is gene expression, protein synthesis, or protein phosphorylation.
제 4 항에 있어서,
상기 후보물질은 TBK1 단백질에 결합하는 펩타이드, 항체 또는 화합물 중에서 선택되거나, TBK1 유전자에 결합하는 안티센스 올리고뉴클레오타이드, 펩타이드 미메틱스, 폴리뉴클레오타이드, siRNA, shRNA 또는 화합물 중에서 선택된 것을 특징으로 하는, 태반 염증을 예방 또는 치료하기 위한 약물의 스크리닝 방법.
According to claim 4,
The candidate material is selected from peptides, antibodies, or compounds that bind to the TBK1 protein, or is selected from antisense oligonucleotides, peptide mimetics, polynucleotides, siRNA, shRNA, or compounds that bind to the TBK1 gene. Method for screening drugs for prevention or treatment.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020103219A1 (en) 2000-10-05 2002-08-01 Jeremy Jacob Stable viscous liquid formulations of amlexanox for the prevention and treatment of mucosal diseases and disorders
US20220001014A1 (en) 2020-07-01 2022-01-06 Lida Ghaderi Compositions and methods for inducing biological mimicry in a mammal for the prevention and/or treatment of covid-19 and other diseases

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4074427B2 (en) * 2000-12-18 2008-04-09 株式会社栃木臨床病理研究所 Preventive or therapeutic agent for endometriosis
KR101660863B1 (en) 2015-04-03 2016-09-28 주식회사 녹십자 7-AZAINDOLE OR 4,7-DIAZAINDOLE DERIVATIVES AS IKKε AND TBK1 INHIBITOR AND PHARMACEUTICAL COMPOSITION COMPRISING SAME

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020103219A1 (en) 2000-10-05 2002-08-01 Jeremy Jacob Stable viscous liquid formulations of amlexanox for the prevention and treatment of mucosal diseases and disorders
US20220001014A1 (en) 2020-07-01 2022-01-06 Lida Ghaderi Compositions and methods for inducing biological mimicry in a mammal for the prevention and/or treatment of covid-19 and other diseases

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Hepatology; 2018; 68(4); 1331-1346
신대현 기자; 메디포뉴스; 2021
유타오; 성균관대학교 박사학위논문; 2012

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