KR20040015013A - Stimulation of Thymus for Vaccination Development - Google Patents

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KR20040015013A
KR20040015013A KR10-2003-7005253A KR20037005253A KR20040015013A KR 20040015013 A KR20040015013 A KR 20040015013A KR 20037005253 A KR20037005253 A KR 20037005253A KR 20040015013 A KR20040015013 A KR 20040015013A
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Abstract

본 발명은 접종에 대한 환자의 면역계의 반응 개선을 위한 방법을 제공한다. 이는 흉선을 재활성화시킴으로써 달성된다. 임의로는 자기 유래 또는 유전적 동계, 동종 이형 또는 이종 개체형 조혈 간세포는 환자의 면역계에 전달되어 재생 속도를 가속화한다. 바람직한 실시양태에서 조혈 간세포는 CD34+이다. 환자의 흉선은 성 스테로이드로 매개된 흉선으로의 신호전달을 파괴함으로써 재활성화된다. 바람직한 실시양태에서, 상기 파괴는 LHRH 아고니스트, LHRH 길항제, 항-LHRH 수용체 항원, 항-LHRH 백신 또는 이들의 조합물을 투여하여 제공된다.The present invention provides a method for improving the response of the patient's immune system to inoculation. This is accomplished by reactivating the thymus. Optionally, self-derived or genetic syngeneic, allogeneic, or heterologous hematopoietic hematopoietic stem cells are delivered to the patient's immune system to accelerate the rate of regeneration. In a preferred embodiment the hematopoietic stem cells are CD34 + . The thymus of the patient is reactivated by disrupting signaling to the thymus mediated by sex steroids. In a preferred embodiment, the disruption is provided by administering an LHRH agonist, an LHRH antagonist, an anti-LHRH receptor antigen, an anti-LHRH vaccine or a combination thereof.

Description

백신접종 발달을 위한 흉선의 자극 {Stimulation of Thymus for Vaccination Development}Stimulation of Thymus for Vaccination Development

면역계Immune system

면역계의 주요 기능은 "외래 (foreign)" 항원을 "자가 (self)"와 구별하고, 이에 따라 반응함으로써 감염으로부터 신체를 보호하는 것이다. 또한, 이 정의는 "양호한(good)" 분자로부터 "불량한(bad)" 분자를 구별하는 것으로 기재될 수 있다. 정상적인 면역 반응에서는, 외래 항원을 포획하고 이를 작은 펩티드 단편으로 가공하여 상기 단편을 항원 표출 세포 (APC) 표면상의 주요 조직적합성 복합체 (MHC) 분자의 개열부 (cleft)에 표출시키는 특정 목적의 항원 표출 세포가 순차적 사건에 관여한다. MHC 분자는 모든 핵형성 세포에서 발현되는 클래스 I (세포독성 T 림프구 (Tc)에 의해 인식됨) 또는 면역계의 세포에 의해 주로 발현되는 클래스 II (헬퍼 T 림프구 (Th)에 의해 인식됨)일 수 있다.The main function of the immune system is to distinguish the "foreign" antigens from "self" and to respond accordingly to protect the body from infection. This definition may also be described as distinguishing a "bad" molecule from a "good" molecule. In a normal immune response, the antigenic expression of a specific purpose, which captures foreign antigens and processes them into small peptide fragments, expressing the fragments in the cleft of major histocompatibility complex (MHC) molecules on the surface of antigen-expressing cells (APC). Cells are involved in sequential events. MHC molecules may be Class I (recognized by cytotoxic T lymphocytes (Tc)) expressed in all nucleated cells or Class II (recognized by helper T lymphocytes (Th)) expressed primarily by cells of the immune system.

APC 안착은 항원 포착 및 펩티드 단편중으로 프로세싱을 위해 프로그래밍된후, 표면 MHC 분자상에 발현된다. 그 후, 이러한 더 활성화된 APC는 추가의 항원을 포착 및 프로세싱하기보다는 T 세포를 더 잘 자극할 수 있게 된다. Th 세포는 APC상에 MHC II/펩티드 복합체를 인식하여 반응한다.APC settlement is programmed for antigen capture and processing into peptide fragments and then expressed on surface MHC molecules. This more activated APC can then stimulate T cells better than to capture and process additional antigens. Th cells recognize and respond to MHC II / peptide complexes on APC.

2개의 유형의 Th 세포가 생성하는 상이한 유형의 가용성 조절 인자에 의해 구별되는 2개의 유형의 Th 세포가 있다. Th1 세포는 주로 IL2 및 감마 인터페론(IFNγ)을 생성한다. 후자는 고유 T 세포와 항원의 초기 접촉의 시점에 존재하는 경우 세포로 매개되는 면역성(주로 Tc)의 우선적인 활성화를 촉진한다. Th2 세포는 상이한 프로필의 사이토킨, 특히 IL4, 5 및 10을 발현하고, 이는 항체를 통해 체액성 면역성을 유도하여 특정 항원에 특이적인 B 세포를 생성한다. 몇몇 경우, 이는 IgE 생성을 통해 부적절한 알레르기성 반응을 초래할 수 있다.There are two types of Th cells that are distinguished by different types of soluble regulatory factors that the two types of Th cells produce. Th1 cells mainly produce IL2 and gamma interferon (IFNγ). The latter promotes preferential activation of cell mediated immunity (primarily Tc) when present at the time of initial contact of naïve T cells with the antigen. Th2 cells express different profiles of cytokines, especially IL4, 5 and 10, which induce humoral immunity through antibodies to produce B cells specific for specific antigens. In some cases, this can result in inappropriate allergic reactions through IgE production.

실제적으로 모든 면역 반응에서 Th 세포의 중요성은 HIV/AIDS에서 가장 잘 나타나며, 바이러스에 의한 파괴를 통한 Th 세포의 부재는 심각한 면역 결핍을 초래하고, 결국 사망을 초래한다. 면역조절 세포로서의 Th 세포의 중심적인 중요성에서, Th1과 Th2 세포 사이의 균형은 면역 반응의 특성에 심한 영향을 줄 수 있다. 그러한 불균형은 면역 반응의 시초에 발달적 발육 이상 또는 부적절한 활성화를 통해 일어날 수 있다. 이는 알레르기, 암 및 자가면역과 같은 다양한 질환을 초래할 수 있다.In practice, the importance of Th cells in all immune responses is best seen in HIV / AIDS, and the absence of Th cells through destruction by the virus results in severe immune deficiency and eventually death. In the central importance of Th cells as immunoregulatory cells, the balance between Th1 and Th2 cells can severely affect the nature of the immune response. Such imbalance can occur through developmental dysplasia or improper activation at the beginning of an immune response. This can lead to various diseases such as allergies, cancer and autoimmunity.

흉선Thymus

흉선은 T 림프구가 생성되는 1차적인 부위이기 때문에, 흉선은 논증의 여지는 있지만 면역계에서 주요 기관이다. 흉선의 작용은 적당한 골수-유도 전구체 세포를 혈액으로부터 유인하여, 항원에 대한 T 세포 수용체 (TCR)의 생성에 필수적인 유전자 재배열을 비롯하여 상기 전구체의 T 세포 계통으로의 위탁을 유도하는 것이다. 이와 관련된 것으로는, 탁월한 정도의 세포 분열을 통해 T 세포의 수를 증대시킴으로써 모든 외래 항원이 인식 및 제거될 가능성을 증가시키는 것이다. 이와 같은 거대한 잠재적 다양성은, 신체가 접촉할 수 있는 어떤 단일 항원에 대해서도 다수의 림프구가 다양한 결합 강도 (친화도)로 이를 인식하여 다양한 정도로 반응할 수 있을 것임을 의미한다. 그러나, T 세포에 의한 항원 인식의 독특한 특징은, B 세포와 달리 TCR이 MHC 분자와 물리적으로 결합된 펩티드 단편만을 인식한다는 것이고, 통상적으로 이를 자가 MHC라고 하며, 이 능력은 흉선에서 선별된다. 이 과정은 포지티브 선별 (positive selection)이라 불리우며, 피질 상피 세포의 독점적인 특징이다. TCR이 자가 MHC/펩티드 복합체에 결합하지 못하면, T 세포는 "니글렉트 (neglect)"에 의해 사멸하게 된다 - 이는 지속적인 성숙을 위해 TCR을 통한 어느 정도의 신호 전달을 필요로 한다.Because the thymus is the primary site where T lymphocytes are produced, the thymus is arguably the main organ in the immune system. The action of the thymus is to attract appropriate bone marrow-derived precursor cells from the blood to induce the consignment of the precursors to the T cell lineage, including gene rearrangements essential for the production of T cell receptors (TCRs) for antigen. Related to this is an increase in the number of T cells through an excellent degree of cell division, increasing the likelihood that all foreign antigens will be recognized and eliminated. This huge potential diversity means that a large number of lymphocytes will be able to respond to varying strengths (affinity) of any single antigen to which the body can come into contact. However, a unique feature of antigen recognition by T cells is that, unlike B cells, TCR only recognizes peptide fragments that are physically bound to MHC molecules, commonly referred to as autologous MHC, and this ability is selected in the thymus. This process is called positive selection and is a proprietary feature of cortical epithelial cells. If the TCR fails to bind to the autologous MHC / peptide complex, the T cells are killed by "neglect"-this requires some signal transduction through the TCR for continued maturation.

피질에서의 선별에 따라, 발달중인 흉선세포는 기능적 성숙화 및 이동성 용량을 요구하며 고유(접촉된 항원을 아직 갖지 않음) T 세포로서 혈액 스트림중으로 배출된다. 상기 흉선세포는 림프와 혈액 사이에서 항원을 찾아서 순환된다. 3 내지 4주후 흉선세포가 자극되지 않은 경우, 흉선세포는 다른 최근 흉선 유출물에 의해 말초 T 세포 집단으로부터 삭제되기 쉬워진다. 흉선 수출 및 말초 T 세포 치환의 이 시스템은 적절한 수준을 유지하는 항상성으로 T 세포의 품질의 계속적인 보충을 제공한다.Upon selection in the cortex, developing thymic cells require functional maturation and mobile capacity and are released into the blood stream as native (not yet contacted antigen) T cells. The thymic cells circulate in search of antigen between lymph and blood. If thymic cells are not stimulated after 3-4 weeks, thymic cells are prone to deletion from the peripheral T cell population by other recent thymic effluents. This system of thymic export and peripheral T cell substitution provides a continuous complement of T cell quality with homeostasis maintaining adequate levels.

흉선은 기능적 면역계에 대한 기본으로 하루에 자신의 T 세포 함량 중 약 1%를 혈액으로 방출하지만, 포유동물의 분명한 이형(異形) 중 하나는 이 기관이 성 스테로이드의 생성 결과로 심각한 위축증에 걸린다는 것이다. 이는 어린이에게서도 시작될 수 있지만, 사춘기때부터 심해진다. 정상적인 건강한 개체의 경우, 이러한 생성 손실 및 새로운 T 세포의 방출이 항상 임상적인 중요성을 갖는 것은 아니다. 사실상, 노령의 흉선은 위축성이고 1% 미만의 그의 어린 대응부(하기 참조)로 이루어지지만, 여전히 매우 낮은 수준의 새로운 T 세포를 혈액 스트림중으로 방출시키는 것을 계속한다. 이들은 최적 수준의 말초 T 세포 서브세트를 유지하기에 불충분하지만, 흉선은 완전히 우성이지는 않아서 흉선이 요법의 목표일 수 있다는 가능성을 제기한다.The thymus releases about 1% of its T cell content into the blood per day as a basis for the functional immune system, but one of the obvious variants of mammals is that the organ develops severe atrophy as a result of the production of sex steroids. will be. It can also begin in children, but it gets worse in puberty. In normal healthy individuals, this loss of production and release of new T cells do not always have clinical significance. In fact, the thymus of old age is atrophic and consists of less than 1% of its young counterparts (see below), but still continues to release very low levels of new T cells into the blood stream. They are insufficient to maintain optimal levels of peripheral T cell subsets, but raise the possibility that the thymus is not completely dominant so that the thymus may be the target of therapy.

진행성 노화에 따라, 흉선 수출에서의 감퇴는 말초 T 세포의 상태가 정량적 및 정성적 모두로 진행성 변화를 겪는다는 것을 의미한다. 나이가 듬에 따라 혈액중 절대 T 세포 수의 점차적 감소 이외에, 각 항원 접촉으로 자극의 결핍을 통해 이들이 죽기 때문에 관련 항원 특이적 고유 T 세포(아직 항원을 경험하지 않은 것들)는 자극되어 증식된다. 서브세트가 이펙터 (effector) 세포로 진행되어 병원체를 제거할 것이나 이들은 결국 항원 유도된 세포 죽음을 통해 죽는다.With progressive aging, decline in thymus export means that the state of peripheral T cells undergoes progressive changes both quantitatively and qualitatively. In addition to the gradual decrease in absolute T cell numbers in the blood as they age, the relevant antigen specific native T cells (those that have not yet experienced the antigen) are stimulated and multiply because they die through the lack of stimulation with each antigen contact. The subset will proceed to effector cells to remove pathogens, but they eventually die through antigen induced cell death.

또다른 서브세트는 기억 세포로 전환되어 병원체와의 미래 접촉에 대해 장기간 보호를 제공할 것이다. 따라서, 고유 T 세포의 수준에서 감소가 있고 그 결과 항원에 반응하는 능력이 감소된다. 또한, 노화는 Tc 세포(CD8을 발현함)에 대한 Th 세포(CD4의 발현을 특징으로 함)에서 선택적 감퇴 및 Th1 대 Th2 세포의 비율의불균형을 초래한다. 이는 정상적인 어린 것에서 일어나지 않는데, 이는 상기 언급한 바와 같이 흉선으로부터 수출되는 새로운 T 세포의 계속적인 공급이 있고, 따라서 말초부에서 고유 T 세포 집단의 계속적인 보충을 제공하기 때문이다.Another subset will be converted to memory cells to provide long term protection against future contact with the pathogen. Thus, there is a decrease in the level of naïve T cells and as a result the ability to respond to antigen is reduced. Aging also results in selective decay in Th cells (characterized by the expression of CD4) and imbalance of the ratio of Th1 to Th2 cells to Tc cells (expressing CD8). This does not occur in normal young, as there is a continuous supply of new T cells exported from the thymus as mentioned above, thus providing a continuous supplementation of the native T cell population at the periphery.

흉선 위축증Thymic atrophy

흉선은 신경내분비계와의 2방향 통신에 의해 유의한 정도로 영향을 받는다 [Kendall, 1988]. 특히 중요한 것은, 영양성 효과 [갑상선 자극 호르몬 (TSH) 및 성장 호르몬 (GH)] 및 위축성 효과 [황체 호르몬 (LH), 여포 자극 호르몬 (FSH) 및 부신피질자극 호르몬 (ACTH)]를 비롯한 흉선 기능 상의 뇌하수체, 부신 및 생식선 사이의 상호작용이다 [Kendall, 1988; Homo-Delarche, 1991]. 흉선의 독특한 생리적 특징 중 하나는 구조 및 기능의 점진적 퇴화이며, 이는 사춘기 부근에 순환중인 성 스테로이드 생성의 증가와 동일한 정도이다 [Hirokawa and Makinodan, 1975; Tosi et al., 1982; Hirokawa, et al., 1994]. 흉선 위축증을 유도하는 호르몬 및 메카니즘의 정확한 표적은 아직 밝혀져 있지 않다. 흉선은 말초 T 세포 집단 (pool)의 생성 및 유지를 위한 1차적인 부위이기 때문에, 흉선 위축증은 노령일수록 면역계 장애의 발병율이 증가하는 주요 원인으로서 널리 인정되어 왔다. 특히, 세포독성 T 세포 활성 및 유사분열 촉진인자 반응과 같은 T 세포 의존성 면역 기능의 감소에 의해 예시되는 면역계 결핍은 일생의 후반기에 면역결핍증, 자가면역성 및 종양의 발병율 증가로 나타난다 [Hirokawa, 1998].Thymus is affected to a significant extent by two-way communication with the neuroendocrine system (Kendall, 1988). Of particular importance is thyroid functioning including trophic effects [thyroid stimulating hormone (TSH) and growth hormone (GH)] and atrophic effects [luteal hormone (LH), follicle stimulating hormone (FSH) and corticosteroids (ACTH)]. It is an interaction between the pituitary gland, the adrenal gland and the gonads [Kendall, 1988; Homo-Delarche, 1991]. One of the unique physiological features of the thymus is the gradual degeneration of structure and function, which is equivalent to an increase in the production of circulating sex steroids near puberty [Hirokawa and Makinodan, 1975; Tosi et al., 1982; Hirokawa, et al., 1994]. The exact targets of the hormones and mechanisms that induce thymic atrophy are not yet known. Since the thymus is the primary site for the generation and maintenance of peripheral T cell pools, thymic atrophy has been widely recognized as a major cause of the increased incidence of immune system disorders with older age. In particular, immune system deficiency, exemplified by a decrease in T cell dependent immune function, such as cytotoxic T cell activity and mitotic promoter responses, results in increased incidence of immunodeficiency, autoimmunity and tumors later in life [Hirokawa, 1998]. .

흉선 위축증의 영향은 말초부에서 나타나는데, T 세포 집단으로의 흉선 신호 입력이 감소하면 T 세포 수용체 (TCR) 레파토리의 다양성이 감소한다. 변경된 사이토킨 프로필 [Hobbs et al., 1993; Kurashima et al., 1995], CD4+및 CD8+서브세트의 변화, 및 고유 (naive) T 세포에 대한 기억 T 세포로의 편향 [Mackall et al., 1995]도 관찰된다. 더욱이 흉선 생성의 효율은, T 세포가 고갈된 후에 정상적인 T 세포 수를 재생하는 면역계의 능력이 결국 손실되도록 연령에 따라 손상된다 [Mackall et al., 1995]. 그러나, 도우엑 등에 의한 최근 연구는 노령의 인간에서도 흉선 신호 출력이 발생할 수 있음을 보여주었다 [Douek et al. (1998)]. TCR-유전자 재배열의 DNA 절단 생성물을 사용하여, 노령의 환자에서 HIV 감염 후에 순환중인, 새로이 생성된 고유 T 세포의 존재를 입증하였다. 이러한 신호 출력 및 그 후 말초 T 세포 집단의 재생 비율은, 화학요법을 치료받은 환자의 경우에 사춘기 전의 환자에 비해 사춘기 후의 환자에서 T 세포 집단 (특히, CD4+T 세포)의 재생 비율이 급격하게 감소하였기 때문에 추가로 연구될 필요가 있다 [Mackall et al., 1995]. 이는 팀 및 토만 [Timm and Thoman (1999)]에 의한 최근 연구에서 추가로 예시되는데, 이들은 CD4+T 세포가 골수 이식 (BMT) 후 노령의 마우스에서 재생된다 하더라도, 고유 T 세포의 불량한 흉선 생성과 관련된 노령의 말초부 미세환경으로 인해 기억 세포로 편향됨을 입증하였다.The effect of thymic atrophy is seen at the periphery, where thymic signal input to T cell populations decreases the diversity of T cell receptor (TCR) repertoires. Altered cytokine profiles [Hobbs et al., 1993; Kurashima et al., 1995], changes in CD4 + and CD8 + subsets, and bias toward memory T cells for naive T cells (Mackall et al., 1995) are also observed. Moreover, the efficiency of thymus production is impaired with age so that after the T cells are depleted, the immune system's ability to regenerate normal T cell numbers is eventually lost (Mackall et al., 1995). However, recent studies by Dou et al. Have shown that thymic signal output may occur in older humans [Douek et al. (1998). The DNA cleavage product of the TCR-gene rearrangement was used to demonstrate the presence of newly generated native T cells circulating after HIV infection in elderly patients. The signal output and then the peripheral reproduction ratio of T cell population is, in the case of the patients treated with chemotherapy compared to patients before puberty as the reproduction rate of the T cell population (in particular, CD4 + T cells) dramatically in patients after puberty It has been reduced and therefore needs further study (Mackall et al., 1995). This is further exemplified in a recent study by Tim and Thoman (1999), which showed poor thymic production of native T cells, even if CD4 + T cells are regenerated in older mice after bone marrow transplantation (BMT). It has been demonstrated that due to the peripheral microenvironment of the old age, it is biased into memory cells.

흉선은 본질적으로 발달 중인 흉선세포로 구성되는데, 이 흉선세포는 미세환경을 구성하며 T 세포의 최적 발달에 필수적인 성장 인자 및 세포 상호작용을 제공하는 다양한 간질세포 (주로 상피 세포 서브세트) 내에 산재되어 있다. 흉선의 분화 및 성숙화를 조절하는 상피 세포 서브세트와 흉선 사이의 공생적 발전 관계[Boyd et al., 1993]는 성 스테로이드 억제가 어느 한 세포형 (이후에 다른 세포형의 상태에 영향을 미칠 수 있음)의 수준에서 발생할 수 있음을 의미한다. 방사선 키메라를 이용한 선행 연구에서 골수 (BM) 간세포가 연령에 의해 영향받지 않으며 [Hirokawa, 1998; Mackall and Gress, 1997] 어린 BM 세포와 유사한 정도의 흉선 재구성 능력을 지닌다는 것이 밝혀졌기 때문에, 흉선세포 자체 내에서 고유의 결함이 있을 가능성은 낮다. 더욱이, 노령 동물의 흉선세포는 적어도 어느 정도의 분화능을 보유하고 있다 [Mackall and Gress, 1997; George and Ritter, 1996; Hirokawa et al., 1994]. 그러나, 아스피날에 의한 최근 연구 [Aspinall (1997)]에서는 TCRγ쇄 유전자-재배열 단계에서 나타나는 CD3-CD4-CD8-삼중 네가티브 (TN) 집단 내에서의 결함을 입증하였다.The thymus consists essentially of developing thymic cells, which are scattered within various interstitial cells (mostly epithelial cell subsets) that make up the microenvironment and provide the growth factors and cellular interactions necessary for optimal development of T cells. have. The symbiotic developmental relationship between epithelial cell subsets and thymus that regulates thymus differentiation and maturation [Boyd et al., 1993] suggests that steroid suppression may affect the state of one cell type (and later other cell types). May occur at the level of). In previous studies with radiation chimeras, bone marrow (BM) hepatocytes were not affected by age [Hirokawa, 1998; Mackall and Gress, 1997] Since it has been shown to have similar thymic reconstitution capacity as young BM cells, the chance of inherent defects within the thymus cells itself is low. Moreover, thymic cells of old animals have at least some degree of differentiation [Mackall and Gress, 1997; George and Ritter, 1996; Hirokawa et al., 1994]. However, a recent study by aspinal [Aspinall (1997)] demonstrated a defect in the CD3 - CD4 - CD8 - triple negative (TN) population that occurs during the TCRγ chain gene-rearrangement step.

노화는 T 세포 손실을 초래하는 상태일 뿐만 아니라 이는 또한 예를 들어 HIV/AIDS에서 화학요법 또는 방사선요법 이후에 매우 심각하게 일어난다. 또한, 활성 흉선을 가진 어린 것에서 면역계의 회복(T 세포로 매개되는 면역성의 회복을 통해)은 위축성 흉선 때문에 1 내지 2년이 걸릴 수 있는 경우 사춘기 후와 비교하여 비교적 신속히(2 내지 3개월) 일어난다.Aging is not only a condition that results in T cell loss, but it also occurs very seriously after chemotherapy or radiotherapy, for example in HIV / AIDS. In addition, the recovery of the immune system (via T cell-mediated immunity) in young children with active thymus occurs relatively quickly (2 to 3 months) compared to after puberty if it can take 1 to 2 years due to atrophic thymus. .

백신vaccine

백신은 능동적 백신접종을 제공하는 것과 수동적 백신접종을 제공하는 것의 2가지 클래스로 나누어질 수 있다. 수동 백신접종은 환자에 이종 공급원으로부터의 항체를 투여하여 환자의 외래 항원 또는 환자가 경험할 수 있는 항원에 대해 반응하는 것을 포함한다. 그러한 백신접종은 통상 환자의 본래 면역계가 관련되지 않기 때문에 매우 일시적이다. 본 발명의 개시 내용은 항원이 환자에 투여되고 그 후 환자의 면역계가 항원에 특이적인 항체를 형성함으로써 항원에 반응하는 능동 백신접종의 분야에 있다.Vaccines can be divided into two classes: providing active vaccinations and providing passive vaccinations. Passive vaccination involves administering an antibody from a heterologous source to a patient in response to the patient's foreign antigen or antigen that the patient may experience. Such vaccination is usually very temporary because the patient's original immune system is not involved. The present disclosure is in the field of active vaccination in which the antigen is administered to the patient and then the patient's immune system responds to the antigen by forming an antibody specific for the antigen.

면역 반응의 특성 및 정도에 영향을 줄 수 있는 여러 파라미터가 있다: 항원의 수준 및 유형, 백신접종 부위, 적절한 APC의 이용가능성, 개체의 일반적 건강 및 T 및 B 세포 집단의 상태. 이들중, T 세포는 사춘기 시작으로부터 심해지는 흉선 수출에서의 현저한 성 스테로이드 유도된 정지 때문에 가장 취약하다. 따라서, 임의의 백신접종 프로그램은 잠재적 반응자 T 세포의 수준이 광범위한 레파토리의 특이성을 나타내는 고유 T 세포의 존재, 및 Th1 대 Th2 세포 및 Th 대 Tc 세포의 정상 비율의 존재 모두에 대해 최적인 경우 단지 논리적으로 착수되어야 한다. 또한, 사이토킨의 수준 및 유형은 목적하는 반응에 적절하도록 조작되어야 한다.There are several parameters that can affect the nature and extent of the immune response: the level and type of antigen, the site of vaccination, the availability of appropriate APCs, the general health of the individual and the state of the T and B cell population. Of these, T cells are most vulnerable because of the significant sex steroid-induced arrest in thymic exports that aggravate from the onset of puberty. Thus, any vaccination program is logical only if the level of potential responder T cells is optimal for both the presence of native T cells exhibiting the specificity of a broad repertoire, and the normal ratio of Th1 to Th2 cells and Th to Tc cells. Should be undertaken. In addition, the levels and types of cytokines must be engineered to suit the desired reaction.

성 스테로이드 생성의 억제를 통한 위축성 흉선을 재활성화시키는 능력, 예를 들어 뇌하수체로의 황체형성호르몬 분비호르몬 (LHRH)의 신호전달 수준에서 그의 능력은 고유 T 세포와 다양한 레파토리의 TCR 유형의 새로운 무리를 생성하는 유력한 수단을 제공한다. 이 과정은 흉선을 그의 사춘기 전의 상태로 효과적으로 되돌리고 최적의 흉선 생성을 발생시키는 정상적인 조절 분자 및 경로를 사용하여 그렇게 한다.The ability to reactivate atrophic thymus via inhibition of sex steroid production, for example, at the signaling level of luteinizing hormone secretory hormone (LHRH) to the pituitary gland, has the potential to produce new herds of native T cells and TCR types of various repertoires. Provide a viable means of generating. This process does so by using normal regulatory molecules and pathways that effectively return the thymus to its pre-pubertal state and produce optimal thymus production.

<발명의 요약>Summary of the Invention

본 발명의 개시 내용은 백신에 대한 동물의 면역 반응의 개선 방법에 관한것이다. 이는 말초 T 세포 집단을, 특히 고유 T 세포의 수준에서 정량적으로 그리고 정성적으로 회복시킴으로써 달성된다. 그 후, 이들 고유 T 세포는 제공된 외래 항원에 보다 큰 정도로 반응할 수 있다.The present disclosure relates to a method of improving the immune response of an animal against a vaccine. This is achieved by restoring the peripheral T cell population quantitatively and qualitatively, especially at the level of native T cells. These native T cells can then respond to a greater extent to the foreign antigen provided.

본 발명의 방법은 성 스테로이드에 의해 매개되는 흉선으로의 신호 전달을 차단하는 것에 의존한다. 특히 바람직한 실시 양태에서, 화학적 거세가 이용된다. 또다른 실시양태에서는 외과술에 의한 거세가 이용된다. 거세는 흉선의 상태를 사춘기 전의 상태로 되돌림으로써 흉선을 재활성화시킨다.The method of the invention relies on blocking signal transduction to the thymus mediated by sex steroids. In a particularly preferred embodiment, chemical castration is used. In another embodiment surgical castration is used. Castration reactivates the thymus by returning the state of the thymus to its pre-pubertal state.

특정 실시양태에서, 성 스테로이드에 의해 매개되는 흉선으로의 신호전달은 LHRH의 아고니스트 또는 길항제, 항-에스트로겐 항체, 항-안드로겐 항체, 또는 수동적 (항체) 또는 능동적 (항원) 항-LHRH 백신 또는 이들의 조합물 ("차단제")의 투여에 의해 차단된다.In certain embodiments, signaling to the thymus mediated by sex steroids may be agonists or antagonists of LHRH, anti-estrogen antibodies, anti-androgen antibodies, or passive (antibody) or active (antigen) anti-LHRH vaccines or these Is blocked by the administration of a combination of ("blockers").

바람직한 실시양태에서, 차단제(들)은 서방형 펩티드 제제로서 투여된다. 서방형 펩티드-방출 제제의 예는 WO 98/08533에서 제공되며, 상기 문헌은 전문이 본원에 참고로 도입된다.In a preferred embodiment, the blocker (s) is administered as a sustained release peptide formulation. An example of a sustained release peptide-releasing agent is provided in WO 98/08533, which is incorporated herein by reference in its entirety.

본 개시 내용은 동물에서 백신에 대한 반응의 분야에 속한다. 구체적으로, 본 발명은 흉선의 자극을 통해 백신 반응을 개선시키는 분야에 속한다.The present disclosure belongs to the field of response to vaccines in animals. Specifically, the present invention belongs to the field of improving vaccine response through stimulation of the thymus.

도 1A 및 B: 거세 전후에서 흉선세포수의 변화. 연령에 따라, 흉선 위축으로 인해 흉선세포의 수가 유의하게 감소했다. 거세 2주 후, 세포수는 어린 성숙 마우스 수준으로 증가하였다. 거세 3주 후에는 어린 성숙 마우스 수준에서 유의하게 증가하여 거세 4주 후에는 안정화되었다. *** = 어린 성숙 마우스 (2개월)의 흉선과 유의하게 상이함 (p < 0.001)1A and B: Changes in thymic cell number before and after castration. With age, thymic atrophy significantly reduced the number of thymic cells. After two weeks of castration, the cell number increased to the level of young mature mice. After 3 weeks of castration, there was a significant increase in the level of young mature mice and stabilized after 4 weeks of castration. *** = significantly different from thymus in young mature mice (2 months) (p <0.001)

도 2A-C: (A) 비장 내 세포수는 연령과 무관하게 일정하게 유지되었고 거세 후에도 일정하게 유지되었다. 말초부의 B 세포 : T 세포 비율 역시 일정하게 유지되었지만 (B), CD4 : CD8의 비율은 연령에 따라 유의하게 감소했으며 (p < 0.001), 거세 4주 후에는 정상적인 어린 마우스 수준으로 회복되었다.Figures 2A-C: (A) The number of cells in the spleen remained constant regardless of age and remained constant even after castration. Peripheral B cell to T cell ratios also remained constant (B), but the ratio of CD4 to CD8 decreased significantly with age (p <0.001) and returned to normal young mouse levels after 4 weeks of castration.

도 3: 연령 및 거세 후에 CD4 대 CD8 흉선세포 집단에 대한 형광 활성화 세포 분류법 (FACS) 프로필. 각 4분면의 백분율(%)은 각 플롯의 상단에 나타냈다. 흉선세포의 아집단은 연령과 무관하게 일정하게 유지되었으며, 거세 후에는 흉선세포의 동시 증대가 뒤따랐다.Figure 3: Fluorescence activated cell sorting (FACS) profile for CD4 versus CD8 thymic cell population after age and castration. The percentage of each quadrant is shown at the top of each plot. The subpopulation of thymic cells remained constant regardless of age, and after castration there was a simultaneous increase in thymic cells.

도 4: BrdU 펄스의 혼입량으로 검출한 흉선세포의 증식률(%). 흉선세포의 증식률은 연령과 무관하게 일정하게 유지되고, 거세 후에도 일정하게 유지된다.4: Proliferation rate (%) of thymic cells detected by the amount of BrdU pulse incorporation. The rate of proliferation of thymic cells remains constant regardless of age, even after castration.

도 5A-D: 연령 및 거세가 흉선세포 서브세트의 증식에 미치는 영향. (A) 증식하는 집단 전체를 구성하는 각 서브세트의 비율 - 증식하는 집단 내에서 CD8+T 세포의 비율은 유의하게 증가하였다. (B) 증식하는 각 아집단의 백분율(%) - TN 및 CD8 서브세트는 2개월 된 마우스에서 보다 2년 된 마우스에서 유의하게 덜 증식하였다. 거세 2주 후, TN 집단의 증식률은 정상적인 어린 마우스 수준으로 회복되었지만, CD8 집단의 증식률은 유의하게 증가하는 것으로 나타났다. 거세 4주 후에는 상기 수준이 정상적인 어린 마우스 수준과 동등하였다. (C) 전반적인 TN 증식률은 연령과 무관하게 일정하게 유지되고, 거세 후에도 일정하게 유지된다. 그러나, (D) 연령에 따른 TN1 아집단 증식률의 유의한 감소는 거세 4주 후에도 정상적인 수준으로 회복되지 않았다. *** = 매우 유의함 (p < 0. 001) ** = 유의함 (p < 0.01)5A-D: Effect of age and castration on proliferation of thymic cell subsets. (A) Proportion of each subset making up the entire proliferating population-The proportion of CD8 + T cells in the proliferating population was significantly increased. (B) Percentage of each subpopulation proliferating—TN and CD8 subsets significantly less proliferated in 2 year old mice than in 2 month old mice. After two weeks of castration, the proliferation rate of the TN population recovered to normal young mouse levels, but the proliferation rate of the CD8 population was found to increase significantly. After 4 weeks of castration, the levels were equivalent to normal young mouse levels. (C) The overall TN proliferation rate remains constant regardless of age, and remains constant even after castration. However, (D) significant decrease in TN1 subpopulation growth with age did not return to normal levels after 4 weeks of castration. *** = very significant (p <0.01) ** = significant (p <0.01)

도 6: 마우스에게 FITC를 흉선내 주사하였다. 24시간 후에 말초부 내 FITC+세포의 수를 계산하였다. RTE (recent thymic migrants) 비율은 연령에 따라 흉선 세포수의 약 1%로 꾸준하게 유지되었으나, 거세 2주 후에는 유의하게 감소하여 연령에 따라 RTE 세포수가 유의하게 (p < 0.01) 감소했다. 거세 후, 이들 수치는 증가하였지만, 거세 후 제2주에도 어린 마우스 보다는 훨씬 유의하게 낮았다. 연령에 따라 CD4+RTE : CD8+RTE의 비율은 유의하게 증가하는 것으로 나타났고, 이는 거세 1주 후에 정상화되었다.Figure 6: Mice were injected intrathymally with FITC. After 24 hours the number of peripheral FITC + cells was counted. The percentage of percent thymic migrants (RTE) remained steady at about 1% of thymic cell numbers with age, but significantly decreased after two weeks of castration, with a significant decrease in the number of RTE cells with age (p <0.01). After castration, these numbers increased, but were significantly lower than the young mice even in the second week after castration. With age, the ratio of CD4 + RTE to CD8 + RTE was found to increase significantly, which normalized after 1 week of castration.

도 7A-C: 화학요법제인 시클로포스프아미드 처치 후, 흉선 (A), 비장 (B) 및 림프절 (C) 세포수의 변화. 처치 후 제1주 및 제2주에 거세한 동물의 흉선에서는 거세하지 않은 (시클로포스프아미드만을 처치함) 군에 비해 세포수가 신속하게 증대되었음에 주목해야 한다. 또한, 거세된 군의 비장 및 림프절의 세포수도 시클로포스프아미드만을 처치한 군에 비해 크게 증가하였다. 4주 후에는 세포수가 정상화되었다 (n = 각 처치 군 및 각 시점 마다 3 내지 4 마리).7A-C: Changes in thymus (A), spleen (B) and lymph node (C) cell numbers after treatment with cyclophosphamide, a chemotherapeutic agent. It should be noted that in the thymus of animals castrated at weeks 1 and 2 post-treatment, the cell number increased rapidly compared to the group that did not castrate (treated with cyclophosphamide only). In addition, the number of spleen and lymph nodes in the castrated group also increased significantly compared to the group treated with cyclophosphamide alone. After 4 weeks the cell number normalized (n = 3-4 animals at each treatment group and each time point).

도 8A-C: 외과술로 거세한 지 1주 뒤에 조사 (625 Rads)한 후, 흉선 (A), 비장 (B) 및 림프절 (C) 세포수의 변화. 처치 후 제1주 및 제2주에, 거세한 동물의 흉선에서는 거세하지 않은 (조사 처치만 수행함) 군에 비해 세포수가 신속하게 증대되었음에 주목해야 한다 (n = 각 처치 군 및 각 시점 마다 3 내지 4 마리).8A-C: Changes in thymus (A), spleen (B) and lymph node (C) cell numbers after irradiation (625 Rads) one week after surgical castration. It should be noted that at weeks 1 and 2 post-treatment, the number of cells increased rapidly in the thymus of castrated animals compared to the non-castrated (only irradiated) group (n = 3 to each treatment group and each time point). 4 horses).

도 9A-C: 동일자로 조사 및 거세를 수행한 후, 흉선 (A), 비장 (B) 및 림프절 (C) 세포수의 변화. 처치 후 제2주에, 거세된 동물의 흉선에서는 거세하지 않은 군에 비해 세포수가 신속하게 증대되었음에 주목해야 한다. 그러나, 처치 1주 전에 거세한 마우스 (도 7)와 비교할 때, 명백한 차이는 관찰되지 않았다 (n = 각 처치 군 및 각 시점 마다 3 내지 4 마리).9A-C: Changes in thymus (A), spleen (B) and lymph node (C) cell numbers after irradiation and castration with the same. At week 2 post-treatment, it should be noted that in the thymus of castrated animals there was a rapid increase in cell numbers compared to the non-castrated groups. However, when compared to mice castrated 1 week prior to treatment (FIG. 7), no apparent difference was observed (n = 3-4 mice at each treatment group and each time point).

도 10: 동일자로 화학요법제인 시클로포스프아미드 처치 및 외과술에 의한 거세 또는 화학적 거세를 수행한 후, 흉선 (A), 비장 (B) 및 림프절 (C) 세포수의 변화. 처치 후 제1주 및 제2주에, 거세된 동물의 흉선에서는 거세하지 않은 (시클로포스프아미드만을 처치함) 군에 비해 세포수가 신속하게 증대되었음에 주목해야 한다. 또한, 거세한 군의 비장 및 림프절에서는 시클로포스프아미드만을 처치한 군에 비해 세포수가 크게 증가하였다 (n = 각 처치 군 및 각 시점 마다 3 내지 4 마리). 시클로포스프아미드 처치후의 면역계 재생과 관련해서, 화학적 거세는 외과술에 의한 거세에 필적할 만 했다.Fig. 10: Changes in thymus (A), spleen (B) and lymph node (C) cell numbers after performing castration or chemical castration by the chemotherapeutic cyclophosphamide treatment and surgery with the same. At weeks 1 and 2 post treatment, it should be noted that in the thymus of castrated animals there was a rapid increase in cell numbers compared to the group that did not castrate (treated with cyclophosphamide only). In addition, in the spleen and lymph nodes of the castrated group, the number of cells increased significantly compared to the group treated with cyclophosphamide alone (n = 3 to 4 mice at each treatment group and each time point). With regard to immune system regeneration following cyclophosphamide treatment, chemical castration was comparable to surgical castration.

도 11: 단순포진바이러스-1 (HSV-1)에 의한 발바닥 면역화 후, 림프절의 세포충실성 (cellularity). 나이든 거세 후 마우스에서는 거세되지 않은 나이든 군에 비해 세포충실성이 증가되었음에 주목해야 한다. 아래쪽의 그래프는 FACS를 통해 CD25 대 CD8 세포에 대해 게이팅 (gating)된, 활성화된 전체 세포수를 예시한다.Figure 11: Cellularity of lymph nodes after plantar immunization with herpes simplex virus-1 (HSV-1). It should be noted that after age castration, the cell fidelity was increased in the mice that were not castrated older mice. The lower graph illustrates the total activated cell count gated against CD25 vs CD8 cells via FACS.

도 12A-C: HSV-1 접종 후, 활성화된 LN (림프절) 내 CTL (세포독성 T 림프구)에서의 Vβ10 발현량. 나이든 마우스에서의 클론 반응 감소 및 거세 후 반응기대치의 회복에 주목해야 한다.12A-C: Vβ10 expression in CTLs (cytotoxic T lymphocytes) in activated LNs (lymph nodes) after HSV-1 inoculation. It should be noted that reduction in clone response and recovery of reactor replacement after castration in older mice.

도 13A-C: 거세에 의한, HSV-1 면역화에 대한 반응성 회복. (a) 감염 후, 나이든 마우스에서는 어린 마우스 및 동일 연령의 거세 후 마우스에 비해 전체 림프절 세포충실성이 유의하게 감소된 것으로 나타났다. (b) HSV-1로 감염된 마우스의 LN에서 활성화된 (CD8+CD25+) 세포의 대표적인 FACS 프로필. 연령에 따라 또는 거세 후에 활성화된 CTL의 비율 차이는 관찰되지 않았다. (c) 나이든 마우스의 림프절 내 세포충실성이 감소되었음이, 활성화된 CTL 수에서의 유의한 감소로 반영되었다. 나이든 마우스를 거세했을 때, HSV-1에 대한 면역 반응이 회복되어 CTL 수가 어린 마우스와 동등해졌다. 결과는 마우스 8 내지 12 마리의 평균 ± 1SD로 나타냈다. ** = p ≤0.01, 어린 마우스 (2개월)와 비교함; ^ = p ≤0.01, 나이든 (거세하지 않음) 마우스와 비교함.13A-C: Recovery of responsiveness to HSV-1 immunization by castration. (a) After infection, older mice were found to significantly reduce overall lymph node cell fidelity compared to young mice and mice of same age after castration. (b) Representative FACS profiles of (CD8 + CD25 + ) cells activated in LN of mice infected with HSV-1. No difference in the proportion of CTLs activated with age or after castration was observed. (c) The decrease in cellular integrity in lymph nodes of older mice was reflected by a significant decrease in the number of activated CTLs. When old mice were castrated, the immune response to HSV-1 was restored, which was equivalent to that of young mice with CTL counts. Results are shown as mean ± 1SD of 8-12 mice. ** = p ≦ 0.01, compared to young mice (2 months); ^ = p ≤0.01, compared to older (no castration) mice.

도 14: HSV-1로 면역화시킨 마우스에서 슬와부 림프절을 절개하여 3일 동안 배양했다. 면역화되지 않은 마우스를 용균율의 백그라운드 수준에 대한 대조군으로서 사용하여 CTL 분석을 수행했다 (51Cr-방출량으로 측정함). 결과는 마우스 8 마리로 3벌 수행한 평균 ± 1SD로 나타냈다. 나이든 마우스는 E : T 비율이 10 : 1 및 3 : 1일 때 모두에서 CTL 활성이 유의하게 (p ≤0.01, *) 감소되는 것으로 나타났으며, 이는 림프절 내 존재하는 특이적 CTL의 백분율(%) 감소를 지시한다. 나이든 마우스를 거세했을 때, CTL 반응은 어린 성숙 마우스 수준으로 회복되었다.14: The supine lymph nodes were dissected and cultured for 3 days in mice immunized with HSV-1. CTL assays were performed (measured with 51 Cr-release) using unimmunized mice as controls for background levels of lysis rate. The results are shown as the mean ± 1 SD of three mice. Older mice showed a significant (p ≦ 0.01, *) decrease in CTL activity at both E: T ratios of 10: 1 and 3: 1, indicating the percentage of specific CTL present in lymph nodes (% ) Indicates a decrease. When castrated older mice, the CTL response was restored to the level of young mature mice.

도 15A 및 B: HSV-1 감염에 대한, CD4+T 헬퍼 세포 및 VβTCR 반응의 분석.HSV-1 감염 후 제5일에, 슬와부 림프절을 절개하여 (a) CD25, CD8 및 특이적 TCRVβ 마커 및 (b) CD4/CD8 T 세포의 발현에 대해 생체외 분석하였다. (a) Vβ10 또는 Vβ8.1을 발현하는 활성화된 (CD25+) CD8+T 세포의 백분율(%)을 군 당 마우스 8 마리의 평균 ± 1SD로 나타냈다. 연령에 따라 또는 거세 후에, 차이는 관찰되지 않았다. (b) 감염되지 않은 LN 집단 내 CD4/CD8 비율은 연령에 따라 감소하는 것으로 관찰되었다. 이는 거세 후에 회복되었다. 결과는 군 당 마우스 8 마리의 평균 ± 1SD로 나타냈다. *** = p ≤ 0.001, 어린 마우스 및 거세된 마우스와 비교함.15A and B: Analysis of CD4 + T helper cells and VβTCR response to HSV-1 infection. On day 5 after HSV-1 infection, the supine lymph node was dissected (a) CD25, CD8 and specific TCRVβ markers. And (b) in vitro analysis for expression of CD4 / CD8 T cells. (a) The percentage (%) of activated (CD25 + ) CD8 + T cells expressing Vβ10 or Vβ8.1 is expressed as mean ± 1SD of 8 mice per group. Depending on age or after castration, no difference was observed. (b) The CD4 / CD8 ratio in the uninfected LN population was observed to decrease with age. It recovered after castration. The results are shown as mean ± 1SD of 8 mice per group. *** = p ≦ 0.001, compared to young and castrated mice.

도 16A-D: Ly5 유사유전자형 (congenic) 마우스의 골수 이식 후, 흉선 (A), 비장 (B), 림프절 (C) 및 골수 (D) 세포수의 변화. 처치 후, 거세된 동물에서는 거세하지 않은 군에 비해 흉선의 세포수가 모든 시점에서 신속하게 증대되었음에 주목해야 한다. 또한, 거세한 군에서는 시클로포스프아미드만을 처치한 군에 비해 비장 및 림프절의 세포수가 크게 증가하였다 (n = 각 처치 군 및 각 시점 마다 3 내지 4 마리). 거세된 마우스에서는 거세되지 않은 동물에 비해 유사유전자형 (Ly5.2) 세포가 유의하게 증가했다 (데이타는 나타내지 않음).16A-D: Changes in thymus (A), spleen (B), lymph node (C) and bone marrow (D) cell numbers after bone marrow transplantation in Ly5 congenic mice. It should be noted that after treatment, the thymus cell number increased rapidly at all time points in the castrated animals compared to the non-castrated groups. In addition, the number of spleen and lymph nodes increased significantly in the castrated group compared to the group treated with cyclophosphamide alone (n = 3-4 at each treatment group and each time point). In castrated mice there was a significant increase in pseudogenic (Ly5.2) cells compared to non-castrated animals (data not shown).

도 17A 및 B: 태아 간 재구성 (reconstitution) 후, 거세된 마우스 및 거세되지 않은 마우스에서 흉선 세포수의 변화 (n = 각 시험군 마다 3 내지 4 마리). (A) 제2주에, 거세된 마우스의 흉선 세포수는 정상적인 수준이었고, 거세되지 않은 마우스에 비해 유의하게 더 높았다 (*p ≤0.05). 4주 후에, 거세된 마우스의 흉선에서 비대증은 관찰되지 않았다. 거세되지 않은 마우스의 세포수는 대조군 수준 미만으로 유지되었다. (B) CD45.2+세포 - CD45.2+는 공여자 유래되었음을 나타내는 마커이다. 재구성 2주 후에, 공여자-유래 세포는 거세된 마우스 및 거세되지 않은 마우스 모두에 존재했다. 처치 4주 후에, 거세된 마우스 흉선 내 세포의 약 85%가 공여자 유래의 것이었다. 거세되지 않은 흉선에는 공여자-유래 세포가 없었다.17A and B: Changes in thymic cell numbers in castrated and non-castrated mice following fetal liver reconstitution (n = 3-4 per test group). (A) At week 2, the thymic cell counts of castrated mice were normal and significantly higher than the mice that were not castrated (* p ≦ 0.05). After 4 weeks, no hypertrophy was observed in the thymus of castrated mice. The cell number of uncastrated mice remained below control levels. (B) CD45.2 + cells-CD45.2 + is a marker indicating that the donor is derived. Two weeks after reconstitution, donor-derived cells were present in both castrated and non-castrated mice. Four weeks after treatment, about 85% of cells in castrated mouse thymus were from donors. There was no donor-derived cell in the thymus uncastrated.

도 18: 치명적 조사 및 태아 간 재구성 후에 외과술로 거세한 후, CD4 대 CD8 공여자 유래의 흉선세포 집단의 FACS 프로필. 각 4분면의 백분율(%)은 각 플롯의 오른쪽에 나타냈다. 동일 연령의 대조군 프로필은 8개월 된 Ly5.1 유사유전자형 마우스의 흉선이었다. 거세된 마우스 및 거세되지 않은 마우스의 경우에는 CD45.2+세포에 대해 게이팅되었으며, 오직 공여자 유래 세포만을 나타낸다. 재구성 2주 후, 흉선세포 아집단은 거세된 마우스와 거세되지 않은 마우스 사이에서 차이가 없었다.18: FACS profile of thymic cell populations from CD4 vs CD8 donors following surgical castration following lethal irradiation and fetal liver reconstitution. The percentage (%) of each quadrant is shown to the right of each plot. The control profile of the same age was the thymus of 8 month old Ly5.1 pseudogenic mice. Castrated and non-castrated mice were gated against CD45.2 + cells, showing only donor derived cells. Two weeks after reconstitution, thymic cell subpopulations did not differ between castrated and uncastrated mice.

도 19A 및 B: 치명적 조사, 태아 간 재구성 및 거세 후, 골수양 및 림프양 수상돌기 세포 (DC) 수 (n = 각 시험군 마다 마우스 3 내지 4 마리). 그래프에서, 대조군 (백색 막대)은 동일 연령의 미처치 마우스에 존재하는 수상돌기 세포의 정상적인 수이다. (A) 공여자 유래의 골수양 수상돌기 세포 - 재구성 2주 후, DC는 거세되지 않은 마우스에서 정상적인 수준으로 존재했다. 동일한 시점에서, 거세된 마우스에서의 DC 수는 유의하게 (*p ≤0.05) 더 높았다. 제4주에, 거세된 마우스에서의 DC 수는 대조군 수준을 초과한 채로 유지되었다. (B) 공여자 유래의 림프양 수상돌기 세포 - 재구성 2주 후, 거세된 마우스의 DC 수는 거세되지 않은 마우스의 2배였다. 처치 4주 후, DC 수는 대조군 수준을 초과한 채로 유지되었다.19A and B: Myeloid and lymphoid dendritic cell (DC) numbers (n = 3-4 mice per test group) after lethal irradiation, fetal liver reconstitution and castration. In the graph, the control (white bar) is the normal number of dendrites present in untreated mice of the same age. (A) Myeloid dendrites from donor-After 2 weeks of reconstitution, DCs were present at normal levels in mice that were not castrated. At the same time point, the number of DCs in castrated mice was significantly (* p ≦ 0.05) higher. At week 4, DC numbers in castrated mice remained above control levels. (B) Lymphoid dendritic cells from donor—After two weeks of reconstitution, the number of DCs of castrated mice was twice that of non-castrated mice. After 4 weeks of treatment, DC counts remained above control levels.

도 20A 및 B: 태아 간 재구성 후, 거세된 마우스 및 거세되지 않은 마우스에서 세포의 총 수 및 CD45.2+골수 세포수의 변화 (n = 각 시험군 마다 마우스 3 내지 4 마리). (A) 세포의 총 수 - 재구성 2주 후, 골수 세포수가 정상화되었고, 거세된 마우스와 거세되지 않은 마우스 사이에서 유의한 차이는 없었다. 재구성 4주 후에는 거세된 마우스와 거세되지 않은 마우스 사이에서 세포수가 유의하게 차이가 났다 (*p ≤0.05). (B) CD45.2+세포수. 재구성 2주 후, 거세된 마우스와 거세되지 않은 마우스 사이에서 골수 내 CD45.2+세포수에는 유의한 차이가 없었다. 제4주에, 거세된 마우스에서 CD45.2+세포수는 높은 수준인 채로 유지되었다. 동일한 시점에서, 거세되지 않은 마우스에는 공여자-유래 세포가 없었다.20A and B: Changes in total number of cells and CD45.2 + bone marrow cell numbers in castrated and non-castrated mice following fetal liver reconstitution (n = 3-4 mice in each test group). (A) Total Number of Cells-Two weeks after reconstitution, myeloid cell numbers normalized and there was no significant difference between castrated and non-castrated mice. After 4 weeks of reconstitution, there was a significant difference in cell numbers between castrated and uncastrated mice (* p ≦ 0.05). (B) CD45.2 + cell number. After 2 weeks of reconstitution, there was no significant difference in the number of CD45.2 + cells in bone marrow between castrated and non-castrated mice. At week 4, CD45.2 + cell numbers remained maintained at high levels in castrated mice. At the same time point, the mice that were not castrated had no donor-derived cells.

도 21A-C: 태아 간 재구성 후, 거세된 마우스 및 거세되지 않은 마우스에서 T 세포수 및 골수 내 골수양 및 림프양 유래의 수상돌기 세포 (DC) 수의 변화 (n = 각 시험군 마다 마우스 3 내지 4 마리). 그래프에서, 대조군 (백색 막대)은 동일 연령의 미처치 마우스에 존재하는 T 세포 및 수상돌기 세포의 정상적인 수이다. (A) T 세포수 - 재구성 2주 및 4주 후, 거세된 마우스 및 거세되지 않은 마우스 모두에서 T 세포수가 감소되었다. (B) 공여자 유래의 골수양 수상돌기 세포 - 재구성 2주 후, DC 세포수는 거세된 마우스 및 거세되지 않은 마우스 모두에서 정상이었다. 이 시점에서, 거세된 마우스와 거세되지 않은 마우스 사이에 세포수의 유의한 차이는 없었다. (C) 공여자 유래의 림프양 수상돌기 세포 - 재구성 2주 및 4주 후, 상기 세포수는 정상이었다. 제2주에, 거세된 마우스와 거세되지 않은 마우스 사이에서 이 수치에는 유의한 차이가 없었다.21A-C: Changes in T cell number and number of dendrites (DC) derived from bone marrow and lymphoid bone marrow in castrated and non-castrated mice following fetal liver reconstitution (n = mouse 3 for each test group) To 4). In the graph, the control (white bar) is the normal number of T cells and dendrites present in untreated mice of the same age. (A) T cell numbers—After 2 and 4 weeks of reconstitution, T cell numbers decreased in both castrated and uncastrated mice. (B) Myeloid dendrites from donor-After 2 weeks of reconstitution, DC cell numbers were normal in both castrated and uncastrated mice. At this point, there was no significant difference in cell numbers between castrated and uncast casted mice. (C) Lymphoid dendrites from donor-2 and 4 weeks after reconstitution, the cell number was normal. At week 2 there was no significant difference in this figure between the castrated and non-castrated mice.

도 22A 및 B: 태아 간 재구성 후, 거세된 마우스 및 거세되지 않은 마우스에서 세포의 총 수 및 공여자 (CD45.2+) 비장 세포수의 변화 (n = 각 시험군 마다 마우스 3 내지 4 마리). (A) 세포의 총 수 - 재구성 2주 후, 세포수가 감소되었고, 거세된 마우스와 거세되지 않은 마우스 사이에서 세포수에는 유의한 차이가 없었다. 재구성 4주 후에는 거세된 마우스의 세포수가 정상적인 수준에 도달하였다. (B) CD45.2+세포수 - 재구성 2주 후, 거세된 마우스와 거세되지 않은 마우스 사이에서 비장 내 CD45.2+세포수에는 유의한 차이가 없었다. 제4주에, 거세된 마우스에서 CD45.2+세포수는 높은 수준인 채로 유지되었다. 동일한 시점에서, 거세되지 않은 마우스에는 공여자-유래 세포가 없었다.22A and B: Changes in total number of cells and donor (CD45.2 + ) splenic cell numbers in castrated and non-castrated mice following fetal liver reconstitution (n = 3-4 mice in each test group). (A) Total Number of Cells-Two weeks after reconstitution, the cell number was reduced and there was no significant difference in cell number between the castrated and non-castrated mice. Four weeks after reconstitution, the cell counts of castrated mice reached normal levels. (B) CD45.2 + cell numbers—After two weeks of reconstitution, there was no significant difference in the splenic CD45.2 + cell numbers between castrated and uncastrated mice. At week 4, CD45.2 + cell numbers remained maintained at high levels in castrated mice. At the same time point, the mice that were not castrated had no donor-derived cells.

도 23A-C: 태아 간 재구성 후, 비장 T 세포 및 골수양 및 림프양 유래의 수상돌기 세포 (DC) (n = 각 시험군 마다 마우스 3 내지 4 마리). 그래프에서, 대조군 (백색 막대)은 동일 연령의 미처치 마우스에 존재하는 T 세포 및 수상돌기 세포의 정상적인 수이다. (A) T 세포수 - 재구성 2주 및 4주 후에, 거세된 마우스 및거세되지 않은 마우스 모두에서 T 세포수는 감소했다. (B) 공여자 유래의 (CD45.2+) 골수양 수상돌기 세포 - 재구성 2주 및 4주 후에, 거세된 마우스 및 거세되지 않은 마우스 모두에서 DC 수는 정상적이었다. 제2주에는, 거세된 마우스와 거세되지 않은 마우스 사이에 유의한 차이가 없었다. (C) 공여자 유래의 (CD45.2+) 림프양 수상돌기 세포 - 재구성 2주 및 4주 후, 상기 세포수는 정상적인 수준이었다. 제2주에, 거세된 마우스와 거세되지 않은 마우스 사이에서 이 수치에는 유의한 차이가 없었다.23A-C: After fetal liver reconstitution, splenic T cells and dendritic cells (DC) derived from myeloid and lymphoid (n = 3-4 mice for each test group). In the graph, the control (white bar) is the normal number of T cells and dendrites present in untreated mice of the same age. (A) T Cell Number—After 2 and 4 weeks of reconstitution, T cell numbers decreased in both castrated and non-castrated mice. (B) (CD45.2 + ) myeloid dendrites from donor-After 2 and 4 weeks of reconstitution, DC numbers were normal in both castrated and non-castrated mice. At week 2, there was no significant difference between castrated and non-castrated mice. (C) (CD45.2 + ) lymphoid dendrites from donor-2 and 4 weeks after reconstitution, the cell number was normal. At week 2 there was no significant difference in this figure between the castrated and non-castrated mice.

도 24A 및 B: 태아 간 재구성 후, 거세된 마우스 및 거세되지 않은 마우스에서 세포의 총 수 및 공여자 (CD45.2+) 림프절 세포수의 변화 (n = 각 시험군 마다 마우스 3 내지 4 마리) (A) 세포의 총 수 - 재구성 2주 후, 세포수는 정상적인 수준이었고, 거세된 마우스와 거세되지 않은 마우스 사이에 유의한 차이는 없었다. 재구성 4주 후, 거세된 마우스의 세포수는 정상적인 수준이었다. (B) CD45.2+세포수 - 재구성 2주 후, 거세된 마우스와 거세되지 않은 마우스 사이에서 림프절 내 공여자 CD45.2+세포수에는 유의한 차이가 없었다. 제4주에, 거세된 마우스에서 CD45.2 세포수는 높은 수준인 채로 유지되었다. 동일한 시점에서, 거세되지 않은 마우스에는 공여자-유래 세포가 없었다.Figures 24A and B: Changes in total number of cells and donor (CD45.2 + ) lymph node cell numbers in castrated and non-castrated mice following fetal liver reconstitution (n = 3 to 4 mice for each test group) ( A) Total Number of Cells-Two weeks after reconstitution, the cell number was normal and there was no significant difference between the castrated and non-castrated mice. After 4 weeks of reconstitution, the number of cells in castrated mice was normal. (B) CD45.2 + cell number—After two weeks of reconstitution, there was no significant difference in the number of donor CD45.2 + cells in lymph nodes between castrated and non-castrated mice. At week 4, CD45.2 cell counts remained high at the castrated mice. At the same time point, the mice that were not castrated had no donor-derived cells.

도 25 A-C: 태아 간 재구성 후, 거세된 마우스 및 거세되지 않은 마우스의 장간막 림프절 내 T 세포 및 골수양 및 림프양 수상돌기 세포에서의 변화 (n = 각시험군 마다 마우스 3 내지 4 마리). 대조군 (백색 막대)은 동일 연령의 미처치 마우스에 존재하는 T 세포 및 수상돌기 세포의 수이다. (A) 재구성 2주 및 4주 후, T 세포수는 거세된 마우스 및 거세되지 않은 마우스 모두에서 감소되었다. (B) 공여자 유래의 골수양 수상돌기 세포는 거세된 마우스 및 거세되지 않은 마우스 모두에서 정상이었다. 4주 후, 세포수가 감소되었다. 제2주에, 거세된 마우스와 거세되지 않은 마우스 사이에 세포수에는 유의한 차이가 없었다. (C) 공여자 유래의 림프양 수상돌기 세포 - 재구성 2주 및 4주 후의 세포수는 정상 수준이었다. 제2주에, 거세된 마우스 및 거세되지 않은 마우스의 세포수에는 유의한 차이가 없었다.25 A-C: Changes in T cells and myeloid and lymphoid dendritic cells in mesenteric lymph nodes of castrated and uncastrated mice following fetal liver reconstitution (n = 3-4 mice per test group). The control (white bar) is the number of T cells and dendrites present in untreated mice of the same age. (A) After 2 and 4 weeks of reconstitution, T cell numbers were reduced in both castrated and non-castrated mice. (B) Myeloid dendrites from donor were normal in both castrated and uncastrated mice. After 4 weeks, the cell count decreased. At week 2, there was no significant difference in cell count between castrated and uncastrated mice. (C) Lymphoid dendrites from donor-Cell counts at 2 and 4 weeks after reconstitution were normal. At week 2, there were no significant differences in the cell numbers of castrated and non-castrated mice.

도 26: 전립선 암에 대하여 LHRH-아고니스트 처치를 수행한 인간 환자 (모두 60세를 넘음)에서 말초혈 림프구의 형질 구성을 분석하였다. 처치 이전 및 LHRH-아고니스트 처치 4개월 후 환자 샘플을 분석하였다. 혈액 1 ml 당 림프구의 총 세포수는 모든 환자에서 처치 이전의 대조군 수치의 최저값이었다. 처치 이후, 9명 중 6명의 환자에서 총 림프구 수가 실질적으로 증가하는 것으로 나타났다 (일부의 경우에서는 전체 세포의 2배 증가가 관찰되었다). 이와 관련하여, 9명의 환자 중 6명에서 총 T 세포수가 증가하였다. CD4+서브세트 내에서, 이러한 증가는 훨씬 더 두드러져, 9명의 환자 중 8명에서 그러한 증가가 나타났는데, 이는 CD4 T 세포의 수준이 증가되었음을 입증한다. CD8+서브세트내에서는 이러한 경향이 뚜렷하지 않았으며, 일반적으로 CD4+T 세포 보다는 적은 정도였지만 9명의 환자 중 4명에서 수준이 증가하는 것으로 나타났다.FIG. 26: Characterization of peripheral blood lymphocytes was analyzed in human patients (all over 60 years old) who underwent LHRH-agonist treatment for prostate cancer. Patient samples were analyzed before treatment and 4 months after LHRH-agonist treatment. The total cell count of lymphocytes per ml of blood was the lowest of the control values prior to treatment in all patients. After treatment, total lymphocyte counts were found to increase substantially in 6 of 9 patients (in some cases a 2 fold increase in total cells was observed). In this regard, total T cell numbers increased in 6 of 9 patients. Within the CD4 + subset, this increase is even more pronounced, with an increase seen in 8 of 9 patients, demonstrating an increased level of CD4 T cells. This trend was not evident within the CD8 + subset and was generally seen to increase in 4 out of 9 patients, although less than CD4 + T cells.

도 27: LHRH-아고니스트 처치 전후의 인간 환자 혈액의 분석 결과는 처치 이후 T 세포, CD4 또는 CD8 T 세포의 전체 비율의 실질적인 변화 및 CD4 : CD8 비율의 다양한 변화가 없음을 입증하였다. 이러한 결과는 처치 이후 전체 T 세포수의 실질적인 변화에도 불구하고 T 세포 서브세트의 항상성 유지에 대한 처치의 효과가 미미했음을 나타낸다. 모든 수치를 대조군 수치와 비교하였다.27: Analysis of human patient blood before and after LHRH-agonist treatment demonstrated no substantial change in the overall ratio of T cells, CD4 or CD8 T cells and various changes in CD4: CD8 ratio after treatment. These results indicate that the effect of treatment on maintaining homeostasis of T cell subsets was negligible, despite substantial changes in total T cell numbers after treatment. All values were compared with control values.

도 28: LHRH-아고니스트 처치를 수행한 인간 환자의 말초혈 내 B 세포 및 골수양 세포 (NK, NKT 및 대식세포)의 비율 분석 결과는 서브세트내에서 다양한 정도의 변화를 입증하였다. NK, NKT 및 대식세포 비율은 처치 이후 비교적 일정하였지만, B 세포의 비율은 9명의 환자 중 4명에서 감소하였다.Figure 28: Ratio analysis of B cells and myeloid cells (NK, NKT and macrophages) in peripheral blood of human patients undergoing LHRH-agonist treatment demonstrated varying degrees of change in the subset. NK, NKT and macrophage ratios were relatively constant after treatment, but the percentage of B cells decreased in 4 of 9 patients.

도 29: 처치 후 인간 환자의 말초혈 내 B 세포 및 골수양 세포의 총 세포수 분석 결과는 처치 후 NK (9명의 환자 중 5명), NKT (9명의 환자 중 4명) 및 대식세포 (9명의 환자 중 3명) 세포수의 수준 증가를 분명히 나타냈다. B 세포수는 뚜렷한 경향을 나타내지 않았는데, 9명의 환자 중 2명에서는 수준이 증가하는 것으로 나타났고, 9명의 환자 중 4명에서는 변화가 없었으며, 9명의 환자 중 3명에서는 수준이 감소하는 것으로 나타났다.29: Total cell number analysis of B cells and myeloid cells in peripheral blood of human patients after treatment showed NK (5 of 9 patients), NKT (4 of 9 patients) and macrophages (9) after treatment 3 of the patients) clearly showed an increase in the number of cells. The B cell number did not show a clear trend: levels were increased in 2 of 9 patients, unchanged in 4 of 9 patients, and decreased in 3 of 9 patients. .

도 30A 및 B: LHRH-아고니스트 처치 후 나타난 주요 변화는 말초혈의 T 세포 집단 내에 있었다. 특히, 고유 (CD45RA+) CD4+세포 비율이 선택적으로 증가하였으며, CD4+T 세포 서브세트에서 기억 세포 (CD45RO+)에 대한 고유 세포 (CD45RA+)의비율은 인간 환자 9명 중 6명에서 증가하였다.30A and B: The major change seen after LHRH-agonist treatment was in the T cell population of peripheral blood. In particular, the ratio of naive (CD45RA + ) CD4 + cells was selectively increased, and the ratio of naïve cells (CD45RA + ) to memory cells (CD45RO + ) in the CD4 + T cell subset increased in 6 of 9 human patients. It was.

도 31: 다양한 레이저 펄스 에너지를 사용한 피부의 임피던스 감소. 곡선을 작도하여 데이타를 기입하였을 때, 10 mJ 만큼 적은 에너지로 자극한 피부에서 피부 임피던스가 감소되었다.31: Reduction of impedance of skin with various laser pulse energies. When plotting and writing data, the skin impedance was reduced in the skin stimulated with energy as low as 10 mJ.

도 32: 피부를 통한 의약품의 침투. 샘플 의약품으로서 인슐린을 사용하였으며, 레이저 조사를 통해 피부의 투과성을 크게 증가시켰다.32: Penetration of medicines through the skin. Insulin was used as a sample drug, and the laser irradiation significantly increased the permeability of the skin.

도 33: 5-아미노레불렌산 (ALA)의 추가 및 피부에 대한 1회의 임펄스 트랜지언트 (impulse transient) 이후 시간에 따른 피부의 형광도 변화. 강한 피크가 약 640 nm에서 나타났으며, 처치 210분 (점선) 후에 가장 높았다.33: Change in fluorescence of skin over time after addition of 5-aminolevulinic acid (ALA) and one impulse transient to skin. A strong peak appeared at about 640 nm and was highest after 210 minutes (dashed line) of treatment.

도 34: 임펄스 트랜지언트 없이 5-아미노레불렌산 (ALA)의 추가 이후 시간에 따른 피부의 형광도 변화. 강도는 여러 다른 시점에서 거의 변화하지 않았다.34: Change in fluorescence of skin over time after addition of 5-aminolevulinic acid (ALA) without impulse transition. Intensity changed little at different time points.

도 35: 5-아미노레불렌산 (ALA)의 추가 및 여러 피크 스트레스 하에서 1회의 임펄스 트랜지언트 이후 피부의 형광도 변화 비교. 각질층의 투과도는 피크 스트레스에 따라 달라진다.35: Comparison of fluorescence changes in skin after addition of 5-aminolevulinic acid (ALA) and one impulse transition under various peak stresses. The permeability of the stratum corneum depends on the peak stress.

본 발명의 개시는 환자의 백신 반응을 개선시키기 위한 방법에 관한 것이다. 이는 정성적으로 및 정량적으로 말초 T 세포 집단을, 특히 고유 T 세포 수준에서 회복함으로써 성취된다. 고유 T 세포는 항원에 아직 접촉하지 않고 따라서 광범위한 기저 특이성을 갖는 것들이고, 즉, 광범위하게 다양한 항원 중 임의의 1종에 반응할 수 있다. 본 발명의 절차의 결과로서 고유 T 세포의 큰 집단은 백신 중에 투여되는 항원에 반응할 수 있게된다.The present disclosure relates to methods for improving the vaccine response of a patient. This is achieved by qualitatively and quantitatively restoring the peripheral T cell population, especially at the intrinsic T cell level. Intrinsic T cells are those that have not yet contacted an antigen and therefore have a wide range of basal specificities, ie, can respond to any one of a wide variety of antigens. As a result of the procedure of the present invention a large population of native T cells is able to respond to the antigen administered in the vaccine.

바람직한 실시양태에서, 성 스테로이드 매개된 흉선으로의 신호전달의 차단은 위축성 흉선의 재활성화에 의해 고유 T 세포의 이 집단을 생성한다. 이 파괴는 수용자의 호르몬 상태를 역전시킨다. 파괴를 초래하는 바람직한 방법은 거세를 통한 방법이다. 거세 방법으로는 화학적 거세 및 외과술에 의한 거세를 들 수 있지만 이에 한정되지는 않는다.In a preferred embodiment, blocking of signaling to the sex steroid mediated thymus produces this population of native T cells by reactivation of the atrophic thymus. This destruction reverses the recipient's hormonal status. A preferred method of causing destruction is through castration. Castration methods include, but are not limited to, chemical castration and surgical castration.

바람직한 흉선 재활성화 방법은 뇌하수체에 대한 LHRH의 자극 효과를 차단시켜 생식선자극호르몬인 FSH 및 LH를 손실시키는 것이다. 이러한 생식선자극호르몬은 일반적으로 생식선에 작용하여 성 호르몬, 특히 여성에서 에스트로겐, 남성에서는 테스토스테론을 방출시키며; 이러한 방출은 FSH 및 LH의 손실에 의해 차단된다. 이에 따른 직접적인 결과는 성 스테로이드의 혈장 수준의 즉각적인 감소이며, 그 결과 흉선에 대한 억제 신호가 점차적으로 방출된다. 흉선 재발달의 정도 및 양상은 CD34+조혈 세포 (자가 또는 유전적 동계 조직에서 유래한 것이 이상적임)의 주입에 의해 증대될 수 있다.A preferred method of thymic reactivation is to block the stimulatory effects of LHRH on the pituitary gland, resulting in the loss of gonadotropin FSH and LH. These gonadotropins generally act on the gonads to release sex hormones, especially estrogens in women and testosterone in men; This release is blocked by the loss of FSH and LH. A direct consequence of this is an immediate decrease in the plasma levels of sex steroids, with the result that the suppression signal to the thymus is gradually released. The degree and pattern of thymic re-development can be enhanced by infusion of CD34 + hematopoietic cells (ideally from autologous or genetic syngeneic tissue).

본 발명에서는 성 스테로이드의 유도에 의해 성숙되고 면역계를 보유하는 임의의 동물 종 (인간 포함), 예를 들어 포유동물 및 유대류, 바람직하게는 대형 포유동물, 가장 바람직하게는 인간을 이용할 수 있다.In the present invention, any animal species (including humans) mature by the induction of sex steroids and possess the immune system can be used, for example mammals and marsupials, preferably large mammals, most preferably humans.

"재생", "재활성화" 및 "재구성"이라는 용어 및 이들의 유사어는 본원에서 서로 바꿔쓸 수 있으며, 위축된 흉선이 그의 활성 상태로 회복되는 것을 의미한다.The terms "regeneration", "reactivation" and "reconstitution" and analogues thereof are interchangeable herein and mean that the shrunken thymus is restored to its active state.

본원에 사용된 바와 같이 "거세"는 체내 성 스테로이드 생산 및 분포의 현저한 감소 또는 제거를 의미한다. 이것은 흉선이 완전하게 기능하는 경우 환자를 사춘기 이전의 상태로 효과적으로 되돌려놓는다. 외과술에 의한 거세는 환자의 생식선을 제거한다.As used herein, "castration" means a significant reduction or elimination of the production and distribution of steroids in the body. This effectively returns the patient to the pre-pubertal state when the thymus is fully functional. Surgery castration removes the patient's gonads.

보다 영구적이지 못한 형태의 거세는 일정 기간 동안 화학물질을 투여하는 방법에 의한 것이며, 본원에서는 "화학적 거세"라 칭한다. 이러한 방식으로 기능할 수 있는 다양한 화학물질들이 있다. 화학적 전달 동안 및 이후 일정 기간 동안, 환자의 호르몬 생산은 중단된다. 바람직하게 거세는 화학물질 전달의 종결시 되돌려진다.A less permanent form of castration is by a method of administering a chemical over a period of time, referred to herein as "chemical castration". There are a variety of chemicals that can function in this way. During and after the chemical delivery, the patient's hormone production is stopped. Preferably castration is returned at the end of chemical delivery.

본 발명은 많은 질병에 유용하다. 예를 들어, 오랜 시간이 지나서 면역계는 본질적으로 고유 세포를 소진할 것이다. 이 세포 수 감소에 따라 반응을 생성할 수 있는 고유 세포의 수가 불충분하기 때문에 백신으로 존재하는 항원에 대한 반응도 떨어진다. 흉선의 재활성화는 백신에 적절히 반응할 수 있는 고유 T 세포의 새로운, 큰 집단을 생성한다.The present invention is useful for many diseases. For example, over time, the immune system will essentially run out of native cells. As the number of cells decreases, the number of intrinsic cells capable of generating a response is insufficient, so the response to the antigen present in the vaccine is also reduced. Reactivation of the thymus produces a new, large population of native T cells that can respond appropriately to vaccines.

또한, 연장된 면역 반응을 유도하는 암과 같은 질환 또는 질병을 가진 환자는 항원-특이성 "클론 소진 (clonal burnout)"을 가질 수 있다. 환자의 고유 T 세포가 초기에는 종양상의 외부 항원에 적절히 반응하는 반면, 그로 인해 세포의 다양한 클론들을 생성하여 항체를 외부 항원 특이성으로 계속하여 만들고, 오랜 시간 후에 이 클론들은 생산 능력을 손실할 것이다. 위축성 흉선을 가진 환자에 있어, 면역 반응을 계속할 수 있는 고유 T 세포의 집단은 매우 방대히 감소되고 거의 존재하지 않는 경향이 있고, 면역 반응은 본질적으로 소멸하거나, 또는 환자에게서 종양을 제거할 수 없는 수준에서 기능한다. 흉선의 재활성화는 외부 종양 항원에 반응할 수 있는 고유 T 세포의 큰 집단을 생성함으로써 클론 소진을 예방하거나 경감시킬 수 있다.In addition, patients with a disease or condition, such as a cancer that elicits an prolonged immune response, may have antigen-specific "clonal burnout". While the patient's native T cells initially respond appropriately to foreign antigens on the tumor, thereby producing various clones of the cells to continue making antibodies with foreign antigen specificity, and after a long time these clones will lose production capacity. In patients with atrophic thymus, the population of native T cells capable of continuing the immune response tends to be greatly reduced and rarely exists, and the immune response is essentially extinct or unable to remove the tumor from the patient. Function at the level Reactivation of the thymus can prevent or alleviate clonal exhaustion by creating a large population of native T cells that can respond to foreign tumor antigens.

성 스테로이드에 의해 매개되는 흉선으로의 신호전달 파괴Destruction of signaling into the thymus mediated by sex steroids

쉽게 이해되는 바와 같이, 성 스테로이드에 의해 매개되는 흉선으로의 신호전달은 당업자에게 공지된 방법들의 범위 이내에서 파괴될 수 있으며, 그의 일부가 본원에 기재되어 있다. 예를 들어, 성 스테로이드 생산의 억제 또는 흉선 내의 1종 이상의 성 스테로이드 수용체의 차단은 성 스테로이드 아고니스트 또는 길항제의 투여, 또는 능동적 (항원) 또는 수동적 (항체) 항-성 스테로이드 백신의 투여로 원하는 신호전달의 파괴를 달성하게 될 것이다. 성 스테로이드 생산의 억제는 또한 1종 이상의 성 스테로이드 동족체의 투여에 의해 달성될 수 있다. 어떤 임상 상황에서는, 물리적 거세를 통한 생식선의 영구 제거가 적절할 수 있다.As will be readily appreciated, signaling to the thymus mediated by sex steroids can be disrupted within the scope of methods known to those skilled in the art, some of which are described herein. For example, inhibition of sex steroid production or blocking of one or more sex steroid receptors in the thymus may be a desired signal by administration of a sex steroid agonist or antagonist, or by an active (antigen) or passive (antibody) anti-steroidal steroid vaccine. Will destroy the transmission. Inhibition of sex steroid production can also be achieved by administration of one or more sex steroid analogs. In some clinical situations, permanent removal of the gonads via physical castration may be appropriate.

바람직한 실시양태에서, 성 스테로이드에 의해 매개되는 흉선으로의 신호전달은 성 스테로이드 동족체, 바람직하게는 황체형성호르몬 분비호르몬 (LHRH)의 동족체의 투여에 의해 파괴된다. 치료요법 및 화학적 거세에 있어서 성 스테로이드 동족체 및 그의 용도는 잘 알려져 있다. 이러한 동족체들로는 다음과 같은 LHRH 수용체 (LHRH-R)의 아고니스트를 들 수 있지만, 이들로 한정되지 않는다: 부세렐린 (Buserelin) (훽스트 (Hoechst) 제품), 시스토렐린 (Cystorelin) (훽스트 제품), 데카펩틸 (Decapeptyl) (등록상표: Debiopharm; 입센/뷰프어 (Ipsen/Beaufour) 제품), 데슬로렐린 (Deslorelin) (밸런스 파마슈티칼스 (Balance Pharmaceuticals) 제품), 고나도렐린 (Gonadorelin) (아이어스트 (Ayerst) 제품), 고세렐린 (Goserelin) (등록상표: Zoladex; 제네카 (Zeneca) 제품), 히스트렐린 (Histrelin) (오르토 (Ortho) 제품), 류프롤라이드 (Leuprolide) (등록상표: Lupron; 애보트/TAP (Abbott/TAP) 제품), 류프로렐린 (Leuprorelin) [Plosker et al.], 루트렐린 (Lutrelin) (와이어트 (Wyeth) 제품), 미테렐린 (Meterelin) [W0 9118016], 나파렐린 (Nafarelin) (신텍스 (Syntex) 제품) 및 트리프토렐린 (Triptorelin) [미국특허 제4,010,125호]. 또한, LHRH 동족체로는 다음과 같은 LHRH-R의 길항제를 들 수 있지만, 이들로 한정되지 않는다: 아바렐릭스 (Abarelix) (등록상표: Plenaxis; 프래시스 (Praecis) 제품) 및 세트로렐릭스 (Cetrorelix) (등록상표: Zentaris). 아고니스트의 조합물, 길항제의 조합물, 및 아고니스트와 길항제의 조합물이 또한 포함된다. 상기 언급된 각 문헌의 개시 내용은 본원에 참고로 도입된다. 동족체가 데슬로렐린 (Deslorelin) (미국특허 제4,218,439호에 기재됨)인 것이 현재로서는 바람직하다. 보다 상세한 목록에 대하여는, 문헌 [Vickery et al., 1984]을 참조한다.In a preferred embodiment, signaling to the thymus mediated by sex steroids is disrupted by administration of sex steroid homologues, preferably homologues of luteinizing hormone secretory hormone (LHRH). Sex steroid homologs and their use in therapy and chemical castration are well known. Such homologues include, but are not limited to, agonists of the LHRH receptor (LHRH-R), such as: Buserelin (from Hoechst), Cystorelin (from Hoechst) , Decapeptyl (registered trademark: Debiopharm; manufactured by Ipsen / Beaufour), Deslorelin (from Balance Pharmaceuticals), Gonadorelin (Ayer Ayerst), Goserelin (registered trademark: Zoladex; Zeneca), Histrelin (Ortho), Leuprolide (registered trademark: Lupron ; Abbott / TAP), Leuprorelin [Plosker et al.], Lutrelin (Wyeth), Miterelin [W0 9118016], Nafarel Nafarelin (from Syntex) and Triptorelin (US Pat. No. 4,010,125). In addition, LHRH homologues include, but are not limited to, the following antagonists of LHRH-R: Abarelix® from Plenaxis® from Pracis and Cetrorelix (Registered trademark: Zentaris). Also included are combinations of agonists, combinations of antagonists, and combinations of agonists with antagonists. The disclosures of each of the aforementioned documents are incorporated herein by reference. It is presently preferred that the homologue is Deslorelin (described in US Pat. No. 4,218,439). For a more detailed list, see Vickery et al., 1984.

바람직한 실시양태에서, LHRH-R 길항제를 환자에게 전달한 다음, LHRH-R 아고니스트를 전달한다. 이러한 프로토콜은 성 스테로이드 생산의 감소에 앞서 아고니스트의 투여에 의해 생성될 수 있는 성 스테로이드 생산의 임의의 급격한 상승을 저해하거나 제한한다. 다른 실시양태에서, LHRH-R 길항제를 미리 투여하거나 투여하지 않고, 성 스테로이드 생산의 급격한 상승을 거의 또는 전혀 나타내지 않는LHRH-R 아고니스트를 사용한다.In a preferred embodiment, the LHRH-R antagonist is delivered to the patient, followed by the LHRH-R agonist. This protocol inhibits or limits any sharp rise in sex steroid production that may be produced by administration of agonists prior to a decrease in sex steroid production. In other embodiments, LHRH-R agonists that use little or no sudden increase in sex steroid production are used, with or without prior administration of LHRH-R antagonists.

흉선 재활성화를 위한 자극은 기본적으로는 성 스테로이드의 효과 및(또는) LHRH 동족체의 직접적 효과를 억제하는 것을 기초로 하지만, 흉선 효과를 일제히 증대시키는 작용을 할 수 있는 추가의 물질을 포함시키는 것이 유용할 수 있다. 이러한 화합물로는 인터루킨 2 (IL2), 인터루킨 7 (IL7), 인터루킨 15 (IL15), 상피 및 섬유아세포 성장 인자 족의 구성원들, 간세포 인자, 과립구 콜로니 자극 인자 (GCSF) 및 각질세포 성장 인자 (KGF)를 들 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 이러한 추가의 화합물(들)은 초기 LHRH 동족체 이용시 단지 1회만 제공되는 것으로 생각된다. 그러나, 이러한 물질들 중 어느 하나 또는 이들의 조합물을 임의의 시점에서 추가로 투여하여 흉선을 추가로 자극할 수 있다. 또한, 흉선 특이적으로 표적화될 수 있는 스테로이드 수용체 기재 조절제를 개발하여 사용할 수 있다.Stimulation for thymus reactivation is based primarily on suppressing the effects of sex steroids and / or the direct effects of LHRH homologues, but it is useful to include additional substances that can act to alleviate the thymus effect in concert. can do. Such compounds include interleukin 2 (IL2), interleukin 7 (IL7), interleukin 15 (IL15), members of the epithelial and fibroblast growth factor family, hepatocellular factor, granulocyte colony stimulating factor (GCSF) and keratinocyte growth factor (KGF). ), But is not limited thereto. It is contemplated that such additional compound (s) will be provided only once upon initial LHRH homolog use. However, any one or combination of these agents may be further administered at any time to further stimulate the thymus. In addition, steroid receptor based modulators that can be specifically targeted thymus can be developed and used.

제약 조성물Pharmaceutical composition

본 발명에 사용되는 화합물은 제약상 허용가능한 임의의 담체와 함께, 또는 담체 없이 공급할 수 있다. 담체의 예에는 생리적으로 상용가능한 코팅제, 용매 및 희석제가 포함된다. 비경구, 피하, 정맥내 및 근육내 투여의 경우, 상기 조성물은 예를 들어, 캡슐화로 보호할 수 있다. 별법으로, 상기 조성물은 활성 성분들의 서방출을 허용하면서 활성 성분(들)을 보호하는 담체와 함께 공급할 수 있다. 서방 제제를 제조하는 데 사용되는, 락트산/글리콜산 공중합체의 다양한 버젼과 같은 다수의 중합체 및 공중합체가 당업계에 공지되어 있다. 예를 들어, 생분해성 코팅제로서 폴리에틸렌 글리콜 (PEG)의 변형 중합체를 사용하는 미국 특허제5,410,016호를 참조한다.The compounds used in the present invention can be supplied with or without any pharmaceutically acceptable carrier. Examples of carriers include physiologically compatible coatings, solvents and diluents. For parenteral, subcutaneous, intravenous and intramuscular administration, the composition can be protected, for example, by encapsulation. Alternatively, the composition may be supplied with a carrier that protects the active ingredient (s) while allowing slow release of the active ingredients. Many polymers and copolymers are known in the art, such as various versions of lactic / glycolic acid copolymers, used to prepare sustained release formulations. See, for example, US Pat. No. 5,410,016 which uses modified polymers of polyethylene glycol (PEG) as biodegradable coatings.

경구 전달하고자 하는 제제는 액체, 캡슐, 정제 등으로서 제조할 수 있다. 이들 조성물은 예를 들어, 활성 성분(들)을 분해로부터 보호하는 부형제, 희석제 및(또는) 코팅제를 포함할 수 있다. 이러한 제제들은 잘 공지되어 있다.Formulations to be orally delivered can be prepared as liquids, capsules, tablets and the like. These compositions may include, for example, excipients, diluents and / or coatings that protect the active ingredient (s) from degradation. Such agents are well known.

임의의 제제에서, LHRH 동족체의 활성에 부정적인 영향을 주지 않는 다른 화합물들도 포함될 수 있다. 이러한 화합물들의 예로는 본 명세서에 기재된 다양한 성장인자 및 기타 사이토킨이 있다.In certain formulations, other compounds may also be included that do not negatively affect the activity of the LHRH homologue. Examples of such compounds are the various growth factors and other cytokines described herein.

투여량Dosage

LHRH 동족체는 일정 기간 동안 지속될 1회 투여량으로 투여할 수 있다. 바람직하게는, 제제는 1 내지 2개월 동안 효과적일 것이다. 표준 투여량은 사용되는 동족체의 타입에 따라 달라진다. 일반적으로, 상기 투여량은 약 0.01 pg/kg 내지 약 10 mg/kg, 바람직하게는 약 0.01 mg/kg 내지 약 5 mg/kg이다. 투여량은 사용되는 LHRH 동족체 또는 백신에 따라 달라진다. 바람직한 실시양태에서, 투여량은 주기적인 전염병이 지속되는 기간만큼 지속되도록 제조한다. 예를 들어, "감기 시즌"은 통상적으로 겨울에 일어난다. LHRH 동족체의 제제를 만들어 본 명세서에 기재된 바와 같이 전달하여 감기 시즌의 초기에 시작되는 2개월 이상의 기간 동안 환자를 보호할 수 있고, 감염의 위험이 감소되거나 사라질 때까지 2개월 이상마다 전달한다.LHRH homologues can be administered in a single dose that will last for a period of time. Preferably, the formulation will be effective for 1 to 2 months. Standard dosages vary depending on the type of homologue used. Generally, the dosage is about 0.01 pg / kg to about 10 mg / kg, preferably about 0.01 mg / kg to about 5 mg / kg. Dosage depends on the LHRH homologue or vaccine used. In a preferred embodiment, the dosage is made to last for as long as the periodic epidemic lasts. For example, a "cold season" typically occurs in winter. Formulations of LHRH homologues can be made and delivered as described herein to protect the patient for at least two months starting at the beginning of the cold season and delivered every two months or more until the risk of infection is reduced or disappeared.

제제는 면역계를 향상시키도록 제조할 수 있다. 별법으로, 제제는 면역계를 향상시키면서 감기 바이러스에 의한 감염을 특이적으로 막도록 제조할 수 있다.상기 후자 제제는 감기 바이러스에 대한 내성이 생기도록 개조된 GM 세포를 포함할 것이다 (하기 참조). GM 세포는 공간 및(또는) 시간적으로 LHRH 동족체 제제와 함께 투여하거나 따로 투여할 수 있다. 비-GM 세포와 마찬가지로, 일정 시간에 걸친 다회 투여량을 환자에게 투여하여 감기 시즌 기간에 걸친 감기 바이러스로의 감염으로부터 보호하고 감염을 예방할 수 있다.The formulations may be prepared to enhance the immune system. Alternatively, the formulation may be prepared to specifically prevent infection by cold virus while enhancing the immune system. The latter formulation will include GM cells that have been adapted to develop resistance to cold virus (see below). GM cells can be administered spatially and / or temporally with the LHRH homologue preparation or separately. As with non-GM cells, multiple doses may be administered to a patient over a period of time to protect against and prevent infection with the cold virus over the cold season period.

화학적 거세를 위한 물질의 전달Delivery of substances for chemical castration

본 발명의 화합물의 전달은 당업자에게 공지된 다수의 방법을 통하여 달성할 수 있다. 성 스테로이드에 의해 매개되는 흉선으로의 신호전달을 억제하는 화학적 억제제를 투여하는 한 표준 방법은 3개월 동안 효과적인 단회 투여량의 LHRH 아고니스트를 사용하는 것이다. 이 경우, 상기 아고니스트가 3개월이 지나기 전에 환자의 체내로부터 깨끗이 제거될 수 있기 때문에 간단한 1회 정맥내 또는 근육내 주사로는 충분하지 않을 것이다. 대신에, 데포 주사 또는 이식물을 사용할 수 있거나, 상기 억제제의 서방출을 허용할 다른 억제제 전달 수단을 사용할 수 있다. 마찬가지로, 본원에 필요한 기능을 유지하면서 체내에서 상기 억제제의 반감기를 증가시키는 방법, 예를 들어, 화학적 변형법을 이용할 수 있다.Delivery of the compounds of the present invention can be accomplished through a number of methods known to those skilled in the art. One standard method of administering a chemical inhibitor that inhibits signaling to the thymus mediated by sex steroids is to use a single dose of LHRH agonist that is effective for three months. In this case, a simple intravenous or intramuscular injection will not be sufficient because the agonist can be cleared from the patient's body before three months have passed. Instead, depot injections or implants may be used, or other inhibitor delivery means that will allow sustained release of the inhibitor. Likewise, methods for increasing the half-life of the inhibitor in the body, such as chemical modification, can be used while maintaining the functions required herein.

보다 더 유용한 전달 메카니즘의 예에는 피부의 레이저 조사, 및 피부에 고압 임펄스 트랜지언트 (스트레스 파동 또는 임펄스 트랜지언트로도 불림)가 포함하나 이에 제한되지 않으며, 상기 각 방법은 동일한 좌위에서 담체와 함께 또는 담체 없이 화합물(들)을 배치시키는 것을 동반하거나, 상기 각 방법 후에 동일한 좌위에서 담체와 함께 또는 담체 없이 화합물(들)을 배치시킨다. 이 배치의 바람직한 방법은 치료 기간 동안 피부 상에 배치되어 유지되는 패치이다.Examples of even more useful delivery mechanisms include, but are not limited to, laser irradiation of the skin, and high pressure impulse transients (also called stress waves or impulse transients) on the skin, each of the methods being with or without a carrier at the same locus. The compound (s) is accompanied by the placement of the compound (s), or after each of the above methods, with or without the carrier at the same locus. A preferred method of this placement is a patch that is placed and kept on the skin for the duration of treatment.

한 전달 수단은 특정하게 초점이 맞춰지는 레이저 광선 및 적절한 파장에서의 레이저 조사를 이용하여 환자의 피부에서 작은 천공 또는 변경을 발생시킨다. 본 명세서에 전문이 참고로 도입되는 미국 특허 제4,775,361호, 미국 특허 제5,643,252호, 미국 특허 제5,839,446호 및 미국 특허 제6,056,738를 참조한다. 바람직한 실시양태에서, 레이저 광선은 0.2 내지 10 미크론의 파장을 갖는다. 보다 바람직하게는, 파장은 약 1.5 내지 3.0 미크론이다. 가장 바람직하게는, 파장은 약 2.94 미크론이다. 한 실시양태에서, 레이저 광선은 피부의 표피를 통해 피부 상의 조사 스폿을 형성하는 렌즈에 의해 초점이 맞춰진다. 추가 실시양태에서, 레이저 광선은 피부의 각질층을 통해서만 조사 스폿을 형성하도록 초점이 맞춰진다.One delivery means utilizes a laser beam that is specifically focused and laser irradiation at an appropriate wavelength to produce small punctures or alterations in the skin of the patient. See U.S. Patent 4,775,361, U.S. Patent 5,643,252, U.S. Patent 5,839,446, and U.S. Patent 6,056,738, which are incorporated herein by reference in their entirety. In a preferred embodiment, the laser beam has a wavelength of 0.2 to 10 microns. More preferably, the wavelength is about 1.5 to 3.0 microns. Most preferably, the wavelength is about 2.94 microns. In one embodiment, the laser beam is focused by a lens that forms an irradiation spot on the skin through the epidermis of the skin. In a further embodiment, the laser beam is focused to form an irradiation spot only through the stratum corneum of the skin.

본 명세서에 기재된 바와 같이, "절제부" 및 "천공"은 피부에 생긴 구멍을 의미한다. 이러한 구멍은 그 깊이에서 다양할 수 있는데, 예를 들어, 구멍은 각질층만을 침투할 수 있거나, 피부의 모세층 내로 항상 침투할 수 있거나, 각질층과 모세층 사이의 어느 지점에서 침투를 끝낼 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "변경"은 구멍의 생성이 없는, 피부의 침투성을 증가시키는 피부 구조의 변화를 의미한다. 천공과 마찬가지로, 피부는 임의의 깊이까지 변경될 수 있다.As described herein, "ablation" and "perforation" refer to pores in the skin. These pores can vary in depth, for example, the pores can only penetrate the stratum corneum, always penetrate into the capillary layer of the skin, or end the penetration at some point between the stratum corneum and capillary layer. As used herein, “altered” means a change in skin structure that increases the permeability of the skin without the creation of pores. Like the perforation, the skin can be changed to any depth.

파장, 에너지 플루언스, 펄스 시간폭 (pulse temporal width) 및 조사 스폿-크기를 비롯한 여러 인자가 레이저 광선을 한정하는 데 고려될 수 있다. 바람직한실시양태에서, 에너지 플루언스는 0.03 내지 100,000 J/cm2이다. 보다 바람직하게는, 에너지 플루언스는 0.03 내지 9.6 J/cm2이다. 광선 파장은 Er : YAG와 같은 레이저 재료에 부분적으로 달려있다. 펄스 시간폭은 예를 들어, 한줄로 늘어선 축전기, 플래쉬램프 및 레이저 막대 재료에 의해 형성되는 펄스폭의 결과이다. 이 펄스폭은 임의로 1 fs (펨토초) 내지 1,000 μs이다.Several factors can be considered to define the laser beam, including wavelength, energy fluence, pulse temporal width, and irradiation spot-size. In a preferred embodiment, the energy fluence is between 0.03 and 100,000 J / cm 2 . More preferably, the energy fluence is between 0.03 and 9.6 J / cm 2 . The light wavelength depends in part on the laser material such as Er: YAG. The pulse duration is the result of the pulse width formed by, for example, lined capacitors, flashlamps and laser rod materials. This pulse width is optionally between 1 fs (femtoseconds) and 1,000 μs.

본 발명의 방법에 따라, 레이저에 의해 형성된 천공 또는 변경은 레이저로부터의 단일 펄스에 의해 생성될 필요는 없다. 바람직한 실시양태에서, 각질층을 통한 천공 또는 변경은 다회 레이저 펄스를 사용하여 생성하고, 이들 펄스 각각은 표적 조직 두께의 일부만을 천공시키거나 변형시킨다.According to the method of the invention, the perforations or alterations formed by the laser need not be produced by a single pulse from the laser. In a preferred embodiment, puncture or alteration through the stratum corneum is generated using multiple laser pulses, each of which punctures or modifies only a portion of the target tissue thickness.

결국, 당업자는 단일 펄스의 에너지를 결정하고 이를 바람직한 펄스의 수로 나누어 다회 펄스로 각질층을 천공시키거나 변경시키는 데 필요한 에너지를 대략적으로 산출할 수 있다. 예를 들어, 특정한 크기의 스폿이 전체 각질층을 통한 천공 또는 변경을 생성시키기는 데 1 J의 에너지를 필요로 하는 경우, 당업자는 10회의 펄스 (이들 각 펄스는 1/10 J의 에너지를 가짐)를 이용하여 정량적으로 유사한 천공 또는 변형을 만들 수 있다. 환자가 레이저 조사 기간 동안 표적 조직을 이동시키지 않고 (인간 반응 시간은 100 ms 크기임), 각 펄스 동안 발생되는 열이 유의하게 확산되지 않는 것이 바람직하기 때문에, 바람직한 실시양태에서 레이저로부터 나오는 펄스 반복 속도는 완전한 천공이 100 ms 미만의 시간내에 생성되도록 하는 속도이어야 한다. 별법으로, 표적 조직 및 레이저의 방향은 표적 위치에서의 변화가 보다 더 오랜 조사 시간 동안 일어나지 않도록 기계적으로 고정시킬 수 있다.As a result, one skilled in the art can determine the energy of a single pulse and divide it by the desired number of pulses to approximate the energy needed to puncture or alter the stratum corneum in multiple pulses. For example, if a spot of a particular size requires 1 J of energy to produce a puncture or alteration through the entire stratum corneum, one of skill in the art would know 10 pulses, each having 1/10 J of energy. Can be used to make quantitatively similar perforations or deformations. In a preferred embodiment the pulse repetition rate coming from the laser is preferred because the patient does not move the target tissue during the laser irradiation period (human response time is 100 ms in size) and the heat generated during each pulse is not significantly spread. Must be such that a complete puncture is produced in less than 100 ms. Alternatively, the orientation of the target tissue and laser can be mechanically fixed such that a change in target position does not occur for a longer irradiation time.

혈액을 거의 흘리지 않거나 전혀 흘리지 않는 방식으로 피부를 천공시키기 위해, 피부는 모세층만큼 깊지 않은 각질층과 같은 외표면을 통해 천공할 수 있거나 변경시킬 수 있다. 레이저 광선은 피부에서의 광선 직경이 대략 0.5 미크론 내지 5.0 cm 범위가 되도록 피부 상에 정확하게 초점을 맞춘다. 임의로, 스폿은 폭이 약 0.05 내지 0.5 mm이고 길이가 2.5 mm 이하인 슬릿형일 수 있다. 상기 폭은 임의의 크기일 수 있고, 조사되는 영역의 해부구조, 및 제거되는 유체 또는 사용되는 의약품의 원하는 천공 속도에 의해 조절된다. 초점 렌즈의 초점 길이는 임의의 길이일 수 있지만, 한 실시양태에서, 이 초점 길이는 30 mm이다.To perforate the skin in a manner that sheds little or no blood, the skin can be perforated or altered through an outer surface, such as the stratum corneum, not as deep as the capillary layer. The laser beam is precisely focused on the skin such that the beam diameter at the skin is in the range of approximately 0.5 microns to 5.0 cm. Optionally, the spot may be slit-shaped with a width of about 0.05 to 0.5 mm and a length of 2.5 mm or less. The width can be of any size and is controlled by the anatomy of the area to be irradiated and the desired rate of puncture of the fluid to be removed or the medicament used. The focal length of the focal lens can be any length, but in one embodiment this focal length is 30 mm.

파장, 펄스 길이, 에너지 플루언스 (이는 레이저 에너지 출량 (J 단위) 및 초점에서의 광선의 크기 (cm2)의 함수임), 및 조사 스폿 크기를 변화시킴으로써, 절제 변형 (천공)과 비-절제 변형 (변경) 사이의 각질층에 대한 효과를 달리할 수 있다. 각질층의 절제 및 비-절제 변경 둘 다는 나중에 적용되는 의약품의 침투를 상승시킨다.By varying the wavelength, pulse length, energy fluence (which is a function of laser energy output (in J)) and the size of the light beam at the focus point (cm 2 ), and the irradiation spot size, ablation strain (perforation) and non-ablation The effect on the stratum corneum between deformations (changes) can be varied. Both excision and non-ablation alteration of the stratum corneum increases the penetration of the drug later applied.

예를 들어, 다른 변수를 일정하게 유지하면서 펄스 에너지를 감소시킴으로써, 절제 조직-효과와 비-절제 조직-효과 사이에서 변화시킬 수 있다. 단일 펄스 또는 복사 에너지를 사용하며 피부 상의 2 mm의 스폿을 조사하는, 펄스 길이가 약 300 μs인 Er : YAG 레이저를 사용하면, 대략 100 mJ를 넘는 펄스 에너지가 각질층에 대한 부분 또는 완전한 절제를 일으키고, 대략 100 mJ 미만의 임의의 펄스 에너지는 각질층에 대한 부분 절제 또는 비-절제 변경을 일으킨다. 임의로, 다회 펄스를 이용하여, 체액의 침투 또는 의약품 전달을 상승시키는 데 필요한 임계 펄스 에너지는 대략적으로 펄스의 수와 동일한 계수만큼 감소한다.For example, one can change between ablation tissue-effects and non-ablation tissue-effects by reducing the pulse energy while keeping other variables constant. Using an Er: YAG laser with a pulse length of about 300 μs using a single pulse or radiant energy and irradiating a 2 mm spot on the skin, a pulse energy of approximately 100 mJ causes partial or complete ablation to the stratum corneum. Any pulse energy of less than approximately 100 mJ causes partial or non-ablation changes to the stratum corneum. Optionally, with multiple pulses, the threshold pulse energy required to elevate the infiltration of body fluids or drug delivery is reduced by a factor approximately equal to the number of pulses.

별법으로, 다른 변수를 일정하게 유지하면서 스폿 크기를 감소시킴으로써, 절제 조직-효과와 비-절제 조직-효과 사이에서 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 스폿 면적을 이등분하면 동일한 효과를 나타내는 데 필요한 에너지가 이등분될 것이다. 예를 들어, 레이저의 복사 출력을 현미경 (예를 들어, 뉴욕주 멜빌 소재의 니콘 인크사 (Nikon, Inc.)로부터 구입가능함) 대물 렌즈 내로 커플링함으로써 0.5 미크론까지 조사할 수 있다. 이러한 경우, 약 0.5 미크론의 크기일 수 있는, 현미경의 해상 한계의 크기로 광선을 스폿까지 초점을 맞출 수 있다. 사실상, 광선 프로필이 정규곡선인 경우, 양향을 받은 조사된 면적은 측정된 광선 크기 미만일 수 있고 현미경의 상 해상도를 초과할 수 있다. 이 경우 비-절제적으로 조직을 변경시키기 위해, 3.2 J/cm2의 에너지 플루언스를 사용하는 것이 적합한데, 이 때 0.5 미크론 크기의 스폿 크기는 약 5 nJ의 펄스 에너지를 필요로 할 것이다. 이 낮은 펄스 에너지는 다이오드 레이저로부터 쉽게 이용가능하고, 예를 들어, 유리와 같은 흡수 필터로 광선을 약화시킴으로써 Er : YAG로부터 얻을 수도 있다.Alternatively, by reducing the spot size while keeping other variables constant, one can change between ablation tissue-effect and non-ablation tissue-effect. For example, dividing the spot area in half will divide the energy needed to achieve the same effect. For example, the radiant output of the laser can be irradiated to 0.5 micron by coupling into a microscope (eg, available from Nikon, Inc., Melville, NY). In this case, the light beam can be focused to the spot at the size of the microscope's resolution limit, which can be about 0.5 microns in size. In fact, when the ray profile is normal, the directed irradiated area may be less than the measured ray size and may exceed the image resolution of the microscope. In this case it is suitable to use an energy fluence of 3.2 J / cm 2 in order to non-abdominally alter tissue, where a spot size of 0.5 micron size would require a pulse energy of about 5 nJ. This low pulse energy is readily available from diode lasers and may be obtained from Er: YAG by, for example, weakening the light beam with an absorption filter such as glass.

임의로, 다른 변수를 일정하게 유지하면서 복사 에너지의 파장을 변화시킴으로써, 절제 조직-효과와 비-절제 조직-효과 사이에서 변화시킬 수 있다. 예를 들어, Er : YAG (에르븀 : YAG; 2.94 미크론) 레이저 대신에 Ho : YAG (홀뮴 : YAG;2.127 미크론)을 사용하여 조직에 의한 에너지의 흡수가 보다 작게 하여 천공 또는 변경이 보다 덜 일어나도록 한다.Optionally, by varying the wavelength of radiant energy while keeping other variables constant, one can change between ablation tissue-effects and non-ablation tissue-effects. For example, instead of Er: YAG (erbium: YAG; 2.94 micron) lasers, use Ho: YAG (holmium: YAG; 2.127 microns) to reduce the absorption of energy by the tissue so that perforation or alteration occurs less. do.

레이저에 의해 발생되는 피코초 및 펨토초 펄스를 사용하여 피부에서 변경 또는 절제를 일으킬 수도 있다. 이는 1 펨토초 내지 1 ms 범위의 시간 폭으로 단일 펄스를 전달하는 조정된 다이오드 또는 관련 마이크로칩 레이저로 달성할 수 있다 (1 펨토초까지 펄스 길이를 사용하는 것을 개시한, 본 명세서에 전문이 참고로 도입되는 문헌 [D. Stern et al., "Corneal Ablation by Nanosecond, Picosecond, and Femtosecond Lasers at 532 and 625 nm,"Corneal Laser Ablation, Vol. 107, pp. 587-592, 1989] 참조).Picosecond and femtosecond pulses generated by the laser may be used to cause alteration or ablation in the skin. This can be achieved with a tuned diode or associated microchip laser delivering a single pulse in a time span ranging from 1 femtosecond to 1 ms (incorporated herein by reference in its entirety, which discloses the use of pulse lengths up to 1 femtosecond). See D. Stern et al., “Corneal Ablation by Nanosecond, Picosecond, and Femtosecond Lasers at 532 and 625 nm,” Corneal Laser Ablation, Vol. 107, pp. 587-592, 1989).

또 다른 전달 방법은 피부 상에서 고압 임펄스 트랜지언트를 사용하여 투과성이 생기게 한다. 본 명세서에 전문이 참고로 도입되는 미국 특허 제5,614,502호 및 미국 특허 제5,658,892호를 참조한다. 고압 임펄스 트랜지언트, 예를 들어, 특정한 상승 시간 및 피크 스트레스 (또는 압력)를 갖는 스트레스 파동 (예컨대, 레이저에 의해 발생되는 레이저 스트레스 파동 (LSW))은 각질층 및 점막과 같은 상피 조직층을 통해 본 명세서 개시된 것과 같은 화합물의 수송을 안정하고 효율적으로 달성할 수 있다. 이 방법들은 그들의 전체 전하와 관계없이 광범위한 크기의 화합물을 전달하는 데 사용할 수 있다. 또한, 본 발명에 사용되는 임펄스 트랜지언트는 조직 손상을 피한다.Another method of delivery results in the use of high pressure impulse transients on the skin to make them permeable. See US Pat. No. 5,614,502 and US Pat. No. 5,658,892, which are incorporated herein by reference in their entirety. High pressure impulse transients, eg, stress waves with specific rise times and peak stresses (or pressures) (eg, laser stress waves generated by a laser (LSW)) are disclosed herein through epithelial tissue layers such as the stratum corneum and mucosa. The transport of compounds such as these can be achieved stably and efficiently. These methods can be used to deliver compounds of a wide range of sizes regardless of their total charge. In addition, the impulse transients used in the present invention avoid tissue damage.

임펄스 트랜지언트에 노출시키기 전에, 상피 조직층, 예를 들어, 각질층은 외부 화합물에 대해 불투과성일 것이고, 이것은 상피층의 아래에 놓여있는 세포 내로 화합물이 분산되는 것을 저해한다. 상피층을 임펄스 트랜지언트에 노출시켜 화합물이 상피층을 통해 확산되도록 할 수 있다. 일반적으로, 확산 속도는 임펄스 트랜지언트의 성질 및 전달되는 화합물의 크기로 나타낸다.Prior to exposure to an impulse transient, the epithelial tissue layer, eg, the stratum corneum, will be impermeable to the foreign compound, which inhibits the compound from dispersing into cells lying underneath the epithelial layer. The epithelial layer can be exposed to an impulse transient to allow the compound to diffuse through the epithelial layer. In general, the rate of diffusion is expressed by the nature of the impulsive transient and the size of the compound being delivered.

특이적 상피 조직층, 예컨대 피부의 각질층을 통한 투과 속도는 또한 pH, 피부 기질 조직의 대사, 각질층 외부 영역과 각질층 내부 영역 사이의 압력차뿐 아니라, 피부의 해부학적 부위 및 물리적 조건을 비롯한 여러 다른 인자에 따라 달라진다. 또한, 피부의 물리적 조건은, 건강, 연령, 성별, 인종, 피부 관리 및 병력에 따라 달라진다. 예를 들어, 유기 용매 또는 계면활성제와의 사전 접촉은 피부의 물리적 조건에 영향을 미친다.The rate of penetration through specific epithelial tissue layers, such as the stratum corneum of the skin, can also be influenced by several other factors, including pH, metabolism of the skin stromal tissue, pressure differences between areas outside the stratum corneum and areas within the stratum corneum, as well as anatomical sites and physical conditions of the skin. Depends on. The physical conditions of the skin also depend on health, age, sex, race, skin care and medical history. For example, prior contact with organic solvents or surfactants affects the physical conditions of the skin.

상피 조직층을 통해 전달되는 화합물의 양은 상피층이 투과성으로 유지되는 시간의 길이, 및 투과성이 된 상피층의 표면적의 크기에 따라 달라진다.The amount of compound delivered through the epithelial tissue layer depends on the length of time the epithelial layer remains permeable and the size of the surface area of the epithelial layer that has become permeable.

임펄스 트랜지언트의 특성 및 특징은 그를 생성시키기 위해 사용되는 에너지원에 의해 제어된다. 본원에 참고로 도입된 WO 98/23325호를 참조한다. 그러나, 그의 특성은 그들이 전파되는 커플링 매질의 선형 및 비선형 특성에 의해 변형된다. 커플링 매질에 의해 야기되는 선형 감쇠는 임펄스 트랜지언트의 고주파 성분을 우세하게 감쇠시킨다. 이는 대역폭을 감소시키면서 임펄스 트랜지언트의 상승 시간을 상응하게 증가시킨다. 한편, 커플링 매질의 비선형 특성은 상승 시간을 감소시킨다. 상승 시간의 감소는 스트레스 (압력)에 대한 음속 및 입자 속도에 따른 결과이다. 스트레스가 증가됨에 따라, 음속 및 입자 속도 또한 증가한다. 이는 임펄스 트랜지언트의 선두 연부 (leading edge)를 보다 가파르게 만든다. 선형 감쇠의 상대적 강도, 비선형 계수 및 피크 스트레스는, 상승 시간을 실질적으로 가파르게 증가시키기 위해 파가 얼마나 오래 전파되어야 하는지를 결정해준다.The characteristics and characteristics of the impulse transients are controlled by the energy source used to produce them. See WO 98/23325, incorporated herein by reference. However, its properties are modified by the linear and nonlinear properties of the coupling medium in which they propagate. Linear attenuation caused by the coupling medium predominantly attenuates the high frequency components of the impulse transient. This correspondingly increases the rise time of the impulse transient while reducing the bandwidth. On the other hand, the nonlinear nature of the coupling medium reduces the rise time. The decrease in rise time is a result of the speed of sound and particle velocity against stress (pressure). As the stress increases, sonic velocity and particle velocity also increase. This makes the leading edge of the impulse transition more steep. The relative strength, nonlinear coefficients, and peak stress of the linear attenuation determine how long the wave must propagate to substantially increase the rise time.

임펄스 트랜지언트의 상승 시간, 크기 및 지속 기간은 일시적으로 상피 조직층의 투과성을 증가시키는 비파괴성 (즉, 비쇼크파 (non-shock wave)) 임펄스 트랜지언트를 생성하도록 선택된다. 일반적으로, 상승 시간은 1 ns 이상, 더욱 바람직하게는 약 10 ns이다.The rise time, size and duration of the impulse transients are chosen to produce a non-destructive (ie non-shock wave) impulse transient that temporarily increases the permeability of the epithelial tissue layer. In general, the rise time is at least 1 ns, more preferably about 10 ns.

임펄스 트랜지언트의 피크 스트레스 또는 압력은 상이한 상피 조직 또는 세포층에 따라 달라진다. 예를 들어, 각질층을 통해 화합물을 수송하기 위해, 임펄스 트랜지언트의 피크 스트레스 또는 압력은 400 bar 이상, 더욱 바람직하게는 1,000 bar 이상, 약 2,000 bar 미만으로 설정되어야 한다.The peak stress or pressure of the impulse transients depends on the different epithelial tissues or cell layers. For example, in order to transport the compound through the stratum corneum, the peak stress or pressure of the impulse transition should be set to at least 400 bar, more preferably at least 1,000 bar and less than about 2,000 bar.

상피 점막층의 경우, 피크 압력은 300 bar 내지 800 bar, 바람직하게는 300 bar 내지 600 bar로 설정되어야 한다.For epithelial mucosa, the peak pressure should be set at 300 bar to 800 bar, preferably 300 bar to 600 bar.

임펄스 트랜지언트는 바람직하게는 수십 ns 정도의 지속 기간을 가지며, 따라서 매우 단시간 동안 상피 조직과 상호작용한다.Impulsive transients preferably have a duration of tens of ns and thus interact with epithelial tissue for a very short time.

임펄스 트랜지언트와의 상호작용 후, 상피 조직은 영구 손상되지는 않고, 약 3분 동안 투과성으로 유지된다.After interaction with the impulse transient, epithelial tissue is not permanently damaged and remains permeable for about 3 minutes.

또한, 이러한 방법은 단지 약간 구분되는 고진폭 펄스들을 환자에게 인가하는 것과 관련이 있다. 환자에게 투여되는 임펄스 트랜지언트의 수는 전형적으로 100개 미만, 더욱 바람직하게는 50개 미만, 가장 바람직하게는 10개 미만이다. 다수의 광학 펄스를 사용하여 임펄스 트랜지언트를 생성시키는 경우, 연속 펄스들 사이의 지속 시간은 10 내지 120초이며, 이는 상피 조직의 영구 손상을 방지하기에 충분히 긴 시간이다.In addition, this method involves only applying a slightly differentiated high amplitude pulse to the patient. The number of impulse transients administered to a patient is typically less than 100, more preferably less than 50 and most preferably less than 10. When using multiple optical pulses to create an impulse transient, the duration between successive pulses is 10 to 120 seconds, which is long enough to prevent permanent damage of epithelial tissue.

임펄스 트랜지언트의 특성은 선행 기술의 표준 방법에 의해 측정할 수 있다. 예를 들면, 피크 스트레스 또는 압력, 및 상승 시간은 문헌 [Doukas et al., Ultrasound Med. Biol., 21:961 (1995)]에 기재된 폴리비닐리덴 플루오라이드 (PVDF) 변환기 방법을 이용하여 측정할 수 있다.The characteristics of the impulse transient can be measured by standard methods of the prior art. For example, peak stress or pressure, and rise time can be found in Doukas et al., Ultrasound Med. Biol., 21: 961 (1995)] can be measured using the polyvinylidene fluoride (PVDF) converter method.

임펄스 트랜지언트는 다양한 에너지원에 의해 생성된다. 임펄스 트랜지언트의 개시에 관여하는 물리적 현상은 일반적으로 (1) 열탄성 발생, (2) 광학적 절연파괴 또는 (3) 절제의 세가지 상이한 메카니즘으로부터 선택된다.Impulse transients are produced by various energy sources. The physical phenomena involved in the initiation of the impulse transient are generally selected from three different mechanisms: (1) thermoelastic development, (2) optical breakdown, or (3) ablation.

예를 들어, 임펄스 트랜지언트는 표적 물질을 절제하기 위해 고에너지원을 인가시킴으로써 개시될 수 있고, 이어서 커플링 매질에 의해 임펄스 트랜지언트가 상피 조직 또는 세포층과 커플링된다. 커플링 매질은 비선형인 한, 예를 들어 액체 또는 겔일 수 있다. 따라서, 물, 캐스터유와 같은 오일, 인산염 완충 염수 (PBS)와 같은 등장성 매질, 또는 콜라겐성 겔과 같은 겔이 커플링 매질로서 사용될 수 있다.For example, an impulse transition can be initiated by applying a high energy source to ablate a target material, which is then coupled with an epithelial tissue or cell layer by a coupling medium. The coupling medium can be, for example, liquid or gel as long as it is nonlinear. Thus, water, oils such as castor oil, isotonic mediums such as phosphate buffered saline (PBS), or gels such as collagen gels can be used as coupling medium.

또한, 커플링 매질은 예를 들어 임펄스 트랜지언트의 생성 후 각질층이 화합물에 대해 투과성으로 유지되는 시간을 연장시킴으로써 수송을 개선시키는 계면활성제를 포함할 수 있다. 계면활성제는 예를 들어 이온성 세제 또는 비이온성 세제일 수 있고, 따라서 예를 들어 소듐 라우릴 술페이트, 세틸 트리메틸 암모늄 브로마이드 및 라우릴 디메틸 아민 옥시드를 포함할 수 있다.In addition, the coupling medium may comprise a surfactant that improves transport by, for example, prolonging the time that the stratum corneum remains permeable to the compound after generation of the impulse transition. Surfactants can be, for example, ionic detergents or nonionic detergents, and therefore can include, for example, sodium lauryl sulfate, cetyl trimethyl ammonium bromide and lauryl dimethyl amine oxide.

흡수 표적 물질은 광유발 변환기로서 작용한다. 광을 흡수한 후, 표적 물질은 급속히 열 팽창 또는 절제되어, 임펄스 트랜지언트를 개시한다. 전형적으로, 금속 및 중합체 필름은 가시광선 및 자외선 스펙트럼 영역에서 높은 흡광 계수를 갖는다.The absorption target material acts as a photoinduced transducer. After absorbing light, the target material rapidly thermally expands or ablates to initiate the impulse transition. Typically, metal and polymer films have high absorption coefficients in the visible and ultraviolet spectral regions.

여러 유형의 물질은 사용된 레이저 파장에서 광을 충분히 흡수하는 한, 레이저 빔과 함께 표적 물질로서 사용될 수 있다. 표적 물질은 알루미늄 또는 구리와 같은 금속, 폴리스티렌, 예를 들어 블랙 폴리스티렌과 같은 플라스틱, 세라믹, 또는 고농축 염료 용액으로 구성될 수 있다. 표적 물질은 인가된 레이저 에너지의 횡단면적보다 넓은 치수를 가져야 한다. 또한, 표적 물질은 광이 피부 표면에 전혀 타격을 주지 않도록 광투과 깊이보다 두꺼워야 한다. 표적 물질은 또한 기계적 지지를 제공하기 위해 충분히 두꺼워야 한다. 표적 물질은 또한 금속으로 제조될 수 있고, 전형적 두께는 1/32 내지 1/16 인치일 것이다. 플라스틱 표적 물질의 경우, 두께는 1/16 내지 1/8 인치일 것이다.Various types of materials can be used as target materials with the laser beam as long as they absorb light sufficiently at the laser wavelength used. The target material may consist of a metal such as aluminum or copper, polystyrene, for example a plastic, ceramic, or highly concentrated dye solution such as black polystyrene. The target material should have a dimension larger than the cross sectional area of the applied laser energy. In addition, the target material should be thicker than the light transmission depth so that light does not hit the skin surface at all. The target material must also be thick enough to provide mechanical support. The target material may also be made of metal and typical thicknesses will be 1/32 to 1/16 inch. For plastic target materials, the thickness will be 1/16 to 1/8 inch.

임펄스 트랜지언트는 또한 제한 절제 (confined ablaition)를 이용하여 개선시킬 수 있다. 제한 절제에서, 레이저 빔 투명 물질, 예컨대 석영 광학창은 표적 물질과 근접하게 위치한다. 투명 물질을 이용한 표적 물질의 절제에 의해 생성된 플라즈마의 제한은 크기에 따라 커플링 계수를 증가시킨다 (문헌 [Fabro et al., J. Appl. Phys., 68: 775,1990] 참조). 투명 물질은 석영, 유리 또는 투명 플라스틱일 수 있다.Impulse transients can also be improved by using confined ablaition. In limiting ablation, a laser beam transparent material, such as a quartz optical window, is located proximate to the target material. Restriction of the plasma generated by ablation of the target material with a transparent material increases the coupling coefficient with size (see Fabro et al., J. Appl. Phys., 68: 775,1990). The transparent material can be quartz, glass or transparent plastic.

표적 물질과 제한 투명 물질 사이의 틈은 플라즈마를 팽창시켜서 표적에 부여된 운동량을 감소시킬 수 있기 때문에, 바람직하게는 초기에 액체 접착제, 예컨대 탄소 함유 에폭시를 사용하여 표적 물질과 투명 물질을 결합시켜 그러한 틈을 방지할 수 있다.Since the gap between the target material and the limiting transparent material can expand the plasma to reduce the momentum imparted to the target, it is desirable to initially combine the target material with the transparent material using a liquid adhesive such as carbon-containing epoxy. Can prevent gaps.

레이저 빔은 당업계에 공지된 표준 광변조 기술에 의해, 예를 들어 전자- 또는 음향-광학 장치에 의한 Q-스위칭 (Q-switched) 또는 모드-록킹 (mode-locked) 레이저를 이용하여 생성시킬 수 있다. 적외선, 가시광선 및(또는) 적외선 스펙트럼에서 펄스 모드로 작동할 수 있는 시판되는 표준 레이저로는 Nd : YAG, Nd : YLF, C02, 엑시머, 염료, Ti : 샤파이어, 다이오드, 홀뮴 (및 다른 토류 물질), 및 금속-증기 레이저가 포함된다. 이들 광원의 펄스폭은 조정가능하며, 수십 피코초 (ps) 내지 수백 마이크로초로 다양할 수 있다. 본 발명에서 사용하는 경우, 광 펄스폭은 100 ps 내지 약 200 ns로 달라질 수 있으며, 바람직하게는 약 500 ps 내지 40 ns이다.The laser beam can be generated by standard light modulation techniques known in the art, for example using a Q-switched or mode-locked laser by an electro- or acoustic-optical device. Can be. Commercial standard lasers that can operate in pulsed mode in the infrared, visible and / or infrared spectrum include Nd: YAG, Nd: YLF, C0 2 , excimers, dyes, Ti: sapphire, diodes, holmium (and others). Earth materials), and metal-vapor lasers. The pulse width of these light sources is adjustable and can vary from tens of picoseconds (ps) to hundreds of microseconds. When used in the present invention, the light pulse width can vary from 100 ps to about 200 ns, preferably from about 500 ps to 40 ns.

임펄스 트랜지언트는 또한 체외 쇄석기 (한 예는 문헌 [Coleman et al., Ultrasound Med. Biol., 15: 213-227,1989]에 기재되어 있음)에 의해 생성될 수 있다. 이러한 임펄스 트랜지언트는 30 내지 450 ns의 상승 시간을 가지며, 이는 레이저에 의해 생성된 임펄스 트랜지언트에 비해 긴 시간이다. 체외 쇄석기를 이용한 새로운 방법에 적절한 상승 시간을 갖는 임펄스 트랜지언트를 형성하기 위해서는, 임펄스 트랜지언트를 상기 수학식 1에 의해 결정된 거리로 비선형 커플링 매질 (예를 들어, 물)에서 전파시킨다. 예를 들어 상승 시간이 100 ns이고 피크 압력이500 bar인 임펄스 트랜지언트를 생성시키는 쇄석기를 이용하는 경우, 임펄스 트랜지언트가 상피 세포층과 접촉하기 전에 커플링 매질을 통과해야 하는 거리는 대략 5 mm이다.Impulse transients can also be produced by in vitro crushers (an example is described in Coleman et al., Ultrasound Med. Biol., 15: 213-227,1989). This impulse transient has a rise time of 30 to 450 ns, which is longer compared to the impulse transient generated by the laser. In order to form an impulse transient with a rise time appropriate for the new method using an in vitro crusher, the impulse transient is propagated in a nonlinear coupling medium (eg, water) at the distance determined by Equation 1 above. For example, using a crusher that produces an impulse transient with a rise time of 100 ns and a peak pressure of 500 bar, the distance that the impulse transient must pass through the coupling medium before contacting the epithelial cell layer is approximately 5 mm.

쇄석기에 의해 생성된 임펄스 트랜지언트를 정형화하는 이 접근법의 추가 이점은 파의 신장부 (tensile component)가 비선형 커플링 매질을 통해 전파된 결과 넓어지거나 감쇠될 것이라는 점이다. 이 전파 거리는 신장부의 압력이 파의 수축부 (compressive component)의 피크 압력의 단지 약 5 내지 10%인 임펄스 트랜지언트를 생성하도록 조정되어야 한다. 따라서, 정형화된 임펄스 트랜지언트는 조직을 손상시키지 않을 것이다.A further advantage of this approach to shaping the impulse transients produced by the crusher is that the wave's stretch component will widen or dampen as a result of propagation through the nonlinear coupling medium. This propagation distance should be adjusted such that the pressure of the stretch produces an impulse transient that is only about 5-10% of the peak pressure of the compressive component of the wave. Thus, a standardized impulse transient will not damage tissue.

사용된 쇄석기의 유형은 중요하지 않다. 전기수력학적, 전자기적 또는 압전 쇄석기가 사용될 수 있다.The type of crusher used is not important. Electrohydraulic, electromagnetic or piezoelectric crushers can be used.

임펄스 트랜지언트는 또한 변환기, 예컨대 압전 변환기를 이용하여 생성될 수 있다. 바람직하게는, 변환기는 커플링 매질과 직접 접촉하고, 광학장, 열장 또는 전기장 인가 후 급속 전환되어, 임펄스 트랜지언트를 생성한다. 예를 들어, 유전 절연파괴법을 이용할 수 있고, 이는 전형적으로 고전압 스파크 또는 압전 변환기 (특정 체외 쇄석기에서 사용되는 것과 유사함, 문헌 [Coleman et al., Ultrasound Med. Biol., 15: 213-227,1989])에 의해 유도된다. 압전 변환기의 경우, 변환기는 전기장 인가 후 급속 팽창되어, 커플링 매질에서 급속 전환을 일으킨다.Impulse transients can also be produced using transducers, such as piezoelectric transducers. Preferably, the transducer is in direct contact with the coupling medium and rapidly converted after application of an optical, thermal or electric field to produce an impulse transient. For example, dielectric breakdown may be used, which is typically a high voltage spark or piezoelectric transducer (similar to that used in certain in vitro crushers, see Coleman et al., Ultrasound Med. Biol., 15: 213-227 , 1989). In the case of piezoelectric transducers, the transducers expand rapidly after application of an electric field, causing a rapid transition in the coupling medium.

또한, 임펄스 트랜지언트는 광섬유에 의해서도 생성될 수 있다. 광섬유 전달 시스템은 특별히 조정가능하고, 상피 조직층에 인접하여 위치한 표적 물질에 조사하여 도달하기 어려운 곳에서 임펄스 트랜지언트를 생성시키는 데 이용될 수 있다. 이러한 유형의 전달 시스템이 레이저와 광학적으로 커플링되는 경우, 카테터 및 관련 가요성 장치와 일체될 수 있고, 인체의 대부분의 기관에 조사하기 위해 사용될 수 있는 것이 바람직하다. 또한, 목적하는 상승 시간 및 피크 스트레스를 갖는 임펄스 트랜지언트를 개시하기 위해, 광원의 파장을 용이하게 조정하여 특정 표적 물질에서 적절하게 흡수되게 할 수 있다.In addition, impulse transients may also be generated by optical fibers. Fiber optic delivery systems are particularly adjustable and can be used to generate impulsive transients where it is difficult to reach by irradiating target material located adjacent to the epithelial tissue layer. When this type of delivery system is optically coupled with the laser, it is preferred that it can be integrated with the catheter and associated flexible device and used to irradiate most organs of the human body. In addition, in order to initiate an impulse transient with the desired rise time and peak stress, the wavelength of the light source can be easily adjusted to be appropriately absorbed in the particular target material.

별법으로, 에너지 물질은 제공된 임펄스에 응답하여 임펄스 트랜지언트를 생성할 수 있다. 제공자는 전기 방전 또는 스파크를 일으킴으로써 에너지 물질을 제공할 수 있다.Alternatively, the energetic material may generate an impulse transient in response to the impulse provided. The provider can provide an energetic material by causing an electrical discharge or spark.

임펄스 트랜지언트와 함께 정수압을 이용하여 상피 조직층을 통한 화합물의 수송을 개선시킬 수 있다. 임펄스 트랜지언트에 의해 유도된 효과는 수분 동안 지속되기 때문에, 농도 구배에 따라 상피 세포층을 통해 수동 확산되는 약물의 수송 속도는 임펄스 트랜지언트를 인가한 후 상피 조직층, 예를 들어 피부의 각질층의 표면에 정수압을 인가함으로써 증가시킬 수 있다.Hydrostatic pressure can be used with an impulse transient to improve the transport of the compound through the epithelial tissue layer. Since the effect induced by the impulse transient lasts for several minutes, the rate of transport of the drug, which is passively diffused through the epithelial cell layer according to the concentration gradient, applies hydrostatic pressure to the surface of the epithelial tissue layer, for example, the stratum corneum of the skin after applying the impulse transient. Can be increased by applying.

접종 반응의 개선Improving Inoculation Response

본원에 개시된 방법으로, 성 스테로이드 유도된 위축성 흉선을 구조적으로 및 기능적으로 현재 정의 가능한 모든 용어에 있어서 대략 그의 최적의 사춘기 전 능력으로 현저하게 복원시켰다. 이는 모든 T 셀 아집단의 수, 유형 및 비율을 포함한 것이다. T 세포를 제조하는데 요구되는 흉선 미세 환경을 구성하는 복잡한간질 세포 및 그들의 3차원적 구조도 포함된다. 새로 생성된 T 세포는 흉선으로부터 이동하여 주변의 T 세포 농도 및 기능을 복원한다.With the methods disclosed herein, the sex steroid induced atrophic thymus has been remarkably restored to approximately its optimal prepubertal capacity in all terms that are presently structurally and functionally defined. This includes the number, type and ratio of all T cell subpopulations. Also included are complex interstitial cells and their three-dimensional structures that make up the thymus microenvironment required to produce T cells. Newly generated T cells migrate from the thymus and restore peripheral T cell concentration and function.

흉선의 재활성화는 흉선이 복원을 개시하기 이전에 CD34+조혈 간세포 (HSC) 및(또는) 상피 간세포를 첨가하여 보조할 수 있다. 이상적으로 이들 세포는 자기 유래 또는 유전적 동계이며 흉선 재활성화 이전에 환자 또는 쌍생아로부터 수득된 것이다. HSC는 환자의 혈액 및(또는) 골수로부터 CD34+세포를 분류하여 얻을 수 있다. HSC의 수는 예를 들어 세포의 회수 이전에 환자에게 G-CSF (Neupogen, Amgen)을 투여하여 회수한 세포를 Stem Cell Growth Factor 내에서 배양하고(하거나) CD34+세포 보충 후에 환자에게 G-CSF를 투여하는 것을 비롯한 다양한 방법으로 개선할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 별법으로서, CD34+세포는 이들의 개체가 환자에게 G-CSF를 이전 주사하여 개선되는 경우에는 혈액 또는 BM으로부터 분류할 필요는 없다.Reactivation of the thymus can be aided by the addition of CD34 + hematopoietic stem cells (HSC) and / or epithelial hepatocytes before the thymus initiates restoration. Ideally these cells are self-derived or genetic syngeneic and obtained from patients or twins prior to thymic reactivation. HSCs can be obtained by sorting CD34 + cells from the patient's blood and / or bone marrow. The number of HSCs may be, for example, incubated in Stem Cell Growth Factor for cells recovered by administering G-CSF (Neupogen, Amgen) to the patient prior to cell recovery and / or in patients with G-CSF after CD34 + cell supplementation. It can be improved in various ways, including administering, but is not limited thereto. Alternatively, CD34 + cells need not be sorted from blood or BM if their subjects are improved by prior injection of G-CSF into the patient.

성 스테로이드에 의해 매개되는 신호 차단을 개시로부터 3 내지 4주 내에 (LHRH 치료의 개시 후 대략 2 내지 3주), 첫 번째의 새로운 T 세포가 혈류에 출현한다. 그러나 T 세포 저장고의 완전 개발은 3 내지 4달이 소요될 수 있다. 원칙적으로 접종은 새로 생성된 새 세포가 출현한 후 얼마 후에 시작할 수 있지만, 강한 반응을 나타내기 위한 충분한 새로운 T 세포가 생성되고 임의의 필요한 후-흉선 성숙을 수행하는 경우 LHRH 치료의 개시 후 4 내지 6주까지 기다린 후 접종을 시작하는 것이 바람직하다.Within 3-4 weeks of initiation of the signal block mediated by sex steroids (approximately 2-3 weeks after initiation of LHRH treatment), the first new T cells appear in the bloodstream. However, full development of T cell pools can take 3-4 months. Inoculation can, in principle, begin some time after the appearance of newly generated new cells, but 4 to 4 days after initiation of LHRH treatment if sufficient new T cells are produced to show a strong response and any necessary post-thymic maturation is performed. It is desirable to wait up to six weeks before starting the inoculation.

이 과정은 임의의 다른 형태의 면역계 자극, 예컨대 아주반트, 보조 분자 및 시토킨 치료를 동반할 수 있다. 예를 들어, 유용한 시토킨으로는 일반적인 면역 성장 인자인 인터루킨 2 (IL2), Th2 (체액성 면역)로의 반응을 편중하기 위한 IL4, 및 Th1 (세포 매개, 염증 반응)로의 반응을 편중하기 위한 □이 포함되지만 이에 한정되는 것은 아니다. 보조 분자의 예로는 CTLA4에 의해 일반적으로 저해되는 CD28/B7.1,B7.2 자극 경로를 촉진하여 일반적인 면역 반응을 개선하는 CTLA4의 저해제를 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.This process may be accompanied by any other form of immune system stimulation such as adjuvant, adjuvant molecules and cytokine treatment. Useful cytokines, for example, include the common immune growth factors interleukin 2 (IL2), IL4 for biasing the response to Th2 (humoral immunity), and Th1 (cell mediated, inflammatory response). Include, but are not limited to. Examples of auxiliary molecules include, but are not limited to, inhibitors of CTLA4 that promote CD28 / B7.1, B7.2 stimulation pathways that are generally inhibited by CTLA4, thereby improving the general immune response.

소형 동물 연구Small animal research

재료 및 방법Materials and methods

동물animal

CBA/CAH 및 C57B16/J 수컷 마우스를 센트럴 애니멀 서비시스 (Central Animal Services, Monash University)로부터 구입하여 통상적인 조건하에 사육하였다. 마우스의 연령은 4-6주 내지 26개월 범위었으며, 관련된 위치에 표시하였다.CBA / CAH and C57B16 / J male mice were purchased from Central Animal Services (Monash University) and bred under conventional conditions. The ages of the mice ranged from 4-6 weeks to 26 months and are indicated in relevant locations.

거세castration

염수 중 자일라진 (롬펀 (Rompun); 오스트레일리아 보타니 엔에스더블유에 소재하는 바이엘 오스트레일리아 리미티드 (Bayer Australia Ltd.) 제품) 0.3 mg 및 케타민 염산염 (케탈라 (Ketalar); 오스트레일리아 보타니 엔에스더블유에 소재하는 파케-데이비스 (Parke-Davis) 제품) 1.5 mg의 용액 0.3 ml를 복강내 주사하여 동물을 마취시켰다. 음낭을 절개하여 고환을 노출시켜 이를 봉합사로 묶은 후, 주변의 지방 조직과 함께 제거하는 외과술로 거세를 수행하였다.0.3 mg of xylazine in salt water (Rompun; Bayer Australia Ltd., Botany, Australia) and ketamine hydrochloride (Ketalar; Parke, Botany, USA) Animals were anesthetized by intraperitoneal injection of 0.3 ml of a 1.5 mg solution from Davis (Parke-Davis). The scrotum was dissected to expose the testicles, tied with sutures, and castration was performed with surgery to remove the surrounding adipose tissue.

브로모데옥시우리딘 (BrdU)의 혼입Incorporation of Bromodeoxyuridine (BrdU)

BrdU (미국 미주리주 세인트 루이스에 소재하는 시그마 케미칼 컴파니 (Sigma Chemical Co.) 제품) (PBS 100 ㎕ 중, 100 mg/kg 체중)를 마우스에 4시간 간격으로 2회 복강내 주사하였다. 대조군 마우스에는 비히클만을 주사하였다. 제2회 주사 1시간 후, 흉선을 절개하여 FACS 분석용 세포 현탁액을 제조하거나 즉시 티슈 테크 (Tissue Tek) (오.씨.티. (O.C.T.) 화합물, 미국 인디애나주에 소재하는 마일스 인크 (Miles INC) 제품)에 묻어 액체 질소 중에서 급속 냉동시키고, 사용시까지 -70℃에서 보관하였다.BrdU (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO) (100 mg / kg body weight in 100 μl PBS) was injected intraperitoneally into mice twice at 4 hour intervals. Control mice were injected with vehicle only. One hour after the second injection, the thymus was dissected to prepare a cell suspension for FACS analysis or immediately Tissue Tek ( OCT ) compound, Miles INC, Indiana, USA Product) and was rapidly frozen in liquid nitrogen and stored at -70 ° C until use.

유식 세포 분석 (Flow Cytometric analysis)Flow Cytometric analysis

C02로 질식시켜 마우스를 죽이고 흉선, 비장 및 장간막 림프절을 절개해 냈다. 상기 기관을 차가운 PBS/1% FCS/0.02% 아지드 용액 중에서 200 ㎛ 체에 완만하게 거르고 원심분리 (650 g, 5분, 4℃)시켜, PBS/FCS/Az 중에 재현탁시켰다. 비장 세포를 적혈구 용균 완충액 (8.9 g/L 염화암모늄) 중에서 4℃에서 10분 동안 인큐베이션하여 세척한 후에 PBS/FCS/Az 중에 재현탁시켰다. 세포 농도 및 생존력은 혈구계 및 브롬산에티디움/아크리딘 오렌지를 사용하고 형광현미경 (액시오스콥 (Axioskop); 독일 오베르코헨에 소재하는 카를 자이스 (Carl Zeiss) 제품) 하에서 2벌로 측정하였다.Mice were killed by choking with C0 2 and the thymus, spleen and mesenteric lymph nodes dissected. The organ was gently filtered through a 200 μm sieve in a cold PBS / 1% FCS / 0.02% azide solution, centrifuged (650 g, 5 min, 4 ° C.) and resuspended in PBS / FCS / Az. Spleen cells were washed by incubation at 4 ° C. for 10 min in erythrocyte lysis buffer (8.9 g / L ammonium chloride) and then resuspended in PBS / FCS / Az. Cell concentration and viability were measured in duplicate using a hemocytometer and ethidium bromide / acridin orange and under a fluorescence microscope (Axioskop; Carl Zeiss, Oberkochen, Germany). .

3색 면역형광법을 위하여, 흉선세포를 항-αβTCR-FITC 또는 항-γδTCR-FITC, 항-CD4-PE 및 항-CD8-APC (모두 미국 캘리포니아주 샌디에고에 소재하는 파밍젠 (Pharmingen) 제품)으로 통상적으로 표지한 후, 유식 세포 분석을 수행하였다. 비장 및 림프절 현탁액을 αβTCR-FITC/CD4-PE/CD8-APC 또는 CD4-PE 및 CD8-APC를 포함하는 B220-B (시그마 제품)로 표지하였다. B220-B는 미국 캘리포니아주 버링검에 소재하는 칼태그 래버러토리즈, 인크. (Caltag Laboratories, Inc.)로부터 구입한 스트렙타비딘-트리-칼라 접합체로 검출하였다.For the three-color immunofluorescence, the anti-thymocyte -αβTCR-FITC or anti -γδTCR-FITC, anti -CD4 - as APC (All Zen Farmington (Pharmingen) products based in San Diego, Calif.) - PE and anti -CD8 After labeling, flow cytometry was performed. Spleen and lymph node suspensions were labeled with αβTCR-FITC / CD4 - PE / CD8 - APC or B220-B (from Sigma) including CD4 - PE and CD8 - APC. B220-B is Carl Tag Laboratories, Inc. in Burlingham, California. It was detected by streptavidin-tri-color conjugate purchased from Caltag Laboratories, Inc.

BrdU 검출을 위하여, 세포에 CD4-PE 및 CD8-APC로 표면 표지한 후, 앞서 기재한 바 [Carayon and Bord, 1989]와 같이 고정시키고 침투시켰다. 요약하면, 염색된 세포를 4℃에서 1% PFA/0.01% 트윈-20 중에서 밤새 고정시켰다. 세척한 세포를 DNase (100 쿠니츠 유닛 (Kunitz unit), 서독에 소재하는 베링거 만하임 (Boehringer Mannheim) 제품) 500 ㎕ 중에서 37℃에서 30분 동안 인큐베이션하여 DNA를 변성시켰다. 최종적으로, 세포를 항-BrdU-FITC (벡톤-디킨슨 (Becton-Dickinson) 제품)과 함께 배양하였다.For BrdU detection, cells were surface labeled with CD4 - PE and CD8 - APC, then fixed and infiltrated as described previously (Carayon and Bord, 1989). In summary, the stained cells were fixed overnight in 1% PFA / 0.01% Tween-20 at 4 ° C. The washed cells were incubated at 37 ° C. for 30 minutes in 500 μl of DNase (100 Kunitz unit, Boehringer Mannheim, West Germany) to denature DNA. Finally, cells were incubated with anti-BrdU-FITC (Becton-Dickinson).

4색 면역형광법을 위하여, 흉선세포에 CD3, CD4, CD8, B220 및 Mac-1에 대해 표지하고, 전체를 항-래트 Ig-Cy5 (영국 아멀샴 (Amersham) 제품)로 검출하였고, TN (negative cell)은 분석을 위해 게이팅시켰다. 전술한 바와 같이 [Godfrey and Zlontnik, 1993], 세포를 CD25-PE (파밍젠 제품) 및 CD44-B (파밍젠 제품)으로 염색한 후에 스트렙타비딘-트리-칼라 (미국 캘리포니아주에 소재하는 칼태그 제품)로 염색하였다. 이어서, 상기 설명한 바와 같이 BrdU 검출을 수행하였다.For four-color immunofluorescence, thymic cells were labeled for CD3, CD4, CD8, B220 and Mac-1, and the whole was detected with anti-rat Ig-Cy5 (Amersham, UK) and TN (negative) cells) were gated for analysis. As described above [Godfrey and Zlontnik, 1993], streptavidin-tri-collar (Cal., USA) after staining cells with CD25-PE (from Farmingen) and CD44-B (from Farmingen) Tag product). Subsequently, BrdU detection was performed as described above.

팩스칼리버 (FacsCalibur) (벡톤-디킨슨 (Becton-Dickinson) 제품)상에서 샘플을 분석하였다. 0°및 90°광 산란 프로필에 따라, 생존가능한 림프구를 게이팅시키고, 셀 퀘스트 소프트웨어 (Cell quest software) (벡톤-디킨슨 제품)를 사용하여 데이터를 분석하였다.Samples were analyzed on FacsCalibur (Becton-Dickinson). According to 0 ° and 90 ° light scattering profiles, viable lymphocytes were gated and data analyzed using Cell quest software (Becton-Dickinson).

면역조직학Immunohistochemistry

냉동미세절단기 (라이카 (Leica) 제품)를 이용하여 냉동된 흉선 절편 (4 ㎛)을 절단한 직후에 100% 아세톤 중에서 고정시켰다.Frozen thymic sections (4 μm) were cut in 100% acetone immediately after cutting using a frozen microcutter (Leica).

2색 면역형광법을 위하여, 이 연구소에서 제조한 MTS6, 10, 12, 15, 16, 20, 24, 32, 33, 35 및 44 모노클로날 항체 패널 [Godfrey et al., 1990; Table 1]로 상기 절편을 이중 표지하였고, 다가 토끼 항-사이토케라틴 항체 (미국 캘리포니아주 카르핀테리아에 소재하는 다코 (Dako) 제품)를 사용하여 상피 세포 결정부위들의 동시 발현을 평가하였다. 결합한 mAb는 FITC-접합된 양 항-래트 Ig (시레누스 래버러토리즈 (Silenus Laboratories) 제품)에 의해 밝혀졌고, 항-사이토케라틴은 TRITC-접합된 염소 항-토끼 Ig (시레누스 래버러토리즈 제품)에 의해 밝혀졌다.For two-color immunofluorescence, MTS6, 10, 12, 15, 16, 20, 24, 32, 33, 35 and 44 monoclonal antibody panels produced by the laboratory [Godfrey et al., 1990; Table 1] was used to double-label the fragments and to evaluate the co-expression of epithelial cell determinants using a multivalent rabbit anti-cytokeratin antibody (Dako, Calif., Calif.). Bound mAb was revealed by both FITC-conjugated anti-rat Ig (manufactured by Silenus Laboratories), and the anti-cytokeratin was found to be TRITC-conjugated goat anti-rabbit Ig (Sirenus labrover) Leeds product).

BrdU 검출을 위해, 절편을 항-사이토케라틴으로 염색한 후에 항-토끼-TRITC 또는 특이적 mAb로 염색한 후에 항-래트 Ig-Cγ3 (아멀샴 제품)으로 밝혀냈다. 이어서, 전술한 바와 같이 [Penit et al., 1996] BrdU 검출을 수행하였다. 요약해서, 절편을 70% 에탄올 중에서 30분 동안 고정시켰다. 반건조된 절편을 4 M HCl 중에서 배양하고, 붕산염 완충액 (시그마 제품)으로 세척하여 중화시킨 후에 PBS 중에서 2회 세척하였다. 항 BrdU-FITC (벡톤-디킨슨 제품)를 이용하여 BrdU를 검출하였다.For BrdU detection, sections were stained with anti-cytokeratin and then stained with anti-rabbit-TRITC or specific mAbs and then identified as anti-rat Ig-Cγ3 (made by Amulsham). Subsequently, BrdU detection was performed as described above [Penit et al., 1996]. In summary, sections were fixed in 70% ethanol for 30 minutes. Semi-dried sections were incubated in 4 M HCl, neutralized by washing with borate buffer (Sigma) and then washed twice in PBS. BrdU was detected using anti BrdU-FITC (Becton-Dickinson).

3색 면역형광법을 위하여, 절편을 특이적 MTS mAb 및 항-사이토케라틴에 대하여 표지하였다. 이어서, 앞서 기재한 바와 같이 BrdU 검출을 수행하였다.For tricolor immunofluorescence, sections were labeled for specific MTS mAb and anti-cytokeratin. Then BrdU detection was performed as described previously.

절편을 라이카 형광물질 및 니콘 (Nikon) 공초점 현미경을 이용하여 분석하였다.Sections were analyzed using Leica phosphor and a Nikon confocal microscope.

이동 연구Moving research

염수 중 자일라진 (롬펀; 오스트레일리아 보타니 엔에스더블유에 소재하는 바이엘 오스트레일리아 리미티드 제품) 0.3 mg 및 케타민 염산염 (케탈라: 오스트레일리아 보타니 엔에스더블유에 소재하는 파케-데이비스 제품) 1.5 mg의 용액 0.3 ml를 복강내 주사하여 동물을 마취시켰다.Intraperitoneally in a brine, 0.3 ml of a solution of 0.3 mg of xylazine (Lampen; Bayer Australia Limited, Botney N. Double Oil) and 1.5 mg of ketamine hydrochloride (Ketala: Parke-Davis, Botney N. Double Oil, Australia) Animals were anesthetized by my injection.

흉선세포의 FITC 표지 기술에 관한 상세한 사항은 다른 문헌 ([Scollay et al., 1980], [Berzins et al., 1998])에 기재되어 있는 바와 유사하였다. 요약하면, 흉선엽을 노출시키고 각각의 엽에 350 ㎍/ml FITC (PBS 중) 약 10 ㎕을 주사하였다. 상처를 외과술에 사용되는 스테이플로 봉합하고, 마취에서 완전히 깨어날때까지 마우스를 가온시켰다. 주사 후 24시간 후에 C02로 질식시켜 마우스를 죽이고, 림프양 기관을 절개해 내 분석하였다.Details on the FITC labeling technique of thymic cells were similar to those described in other documents (Scollay et al., 1980, Berzins et al., 1998). In summary, the thymus lobe was exposed and each lobe was injected with about 10 μl of 350 μg / ml FITC (in PBS). The wound was closed with staples used for surgery and the mice were allowed to warm until complete waking from anesthesia. Mice were killed by choking with C0 2 24 hours after injection and lymphoid organs were excised and analyzed.

세포를 계수한 다음에 샘플을 항-CD4-PE 및 항-CD8-APC로 염색한 후, 유식 세포 분석법으로 분석하였다. 이동 세포는 CD4 또는 CD8을 발현하는 라이브-게이팅된 (live-gated) FITC+세포 (자가형광 세포 및 이중선의 누락)로서 확인되었다.FITC+CD4 및 CD8 세포의 백분율을 각각 림프절 및 비장에 대한 전체 이동 백분율을 제공하기 위하여 더하였다. 1일 방출 속도에 대한 계산은 문헌 [Berzins et al. (1998)]에 기재된 바와 같이 수행되었다.After counting the cells the samples were stained with anti - CD4 - PE and anti-CD8 - APC and analyzed by flow cytometry. Migrating cells were identified as live-gated FITC + cells (missing autofluorescent cells and doublets) expressing CD4 or CD8. Percentages of FITC + CD4 and CD8 cells were totaled for lymph nodes and spleen, respectively. Add to provide percentage transfer. Calculations for the daily release rate are reported in Berzins et al. (1998).

짝을 이루지 않은 스투덴트 't' 검정법 (unpaired student't' test) 또는 파라미터 없는 만 휘트니 검정법 (nonparametrical Mann Whitney test)을 사용하여 분석한 데이타를 사용하여 대조군과 3벌 이상 수행된 실험의 검정법 결과물 사이의 통계학적 유의성을 결정하였다. 대조값과 유의미하게 상이한 실험적 수치는 다음과 같이 나타내었다: *p ≤ 0.05, **p ≤0.01 및 ***p ≤ 0.001.Assay results for experiments performed with at least three experiments using data analyzed using the unpaired student't 'test or the nonparametrical Mann Whitney test Statistical significance between was determined. Experimental values significantly different from the control are shown as follows: * p ≦ 0.05, ** p ≦ 0.01 and *** p ≦ 0.001.

결과result

흉선세포 모집단에 대한 연령의 영향Age influence on thymic cell population

(i) 흉선 중량 및 흉선세포 수(i) Thymus Weight and Thymus Cell Number

연령이 증가함에 따라, 흉선 중량 (도 1A) 및 총 흉선 세포 (도 1B) 모두에서 매우 유의한 (p ≤0.0001) 감소가 있었다. 어린 성숙 마우스에서 흉선의 상대적인 중량 (mg 흉선/g 체중)은 평균 수치가 3.34로서, 생후 18 내지 24개월 후에는 0.66으로 감소한다 (지방 누적으로 인해, 정확한 계산이 제한됨). 흉선 중량의 감소는 흉선세포의 총 수 감소로 인한 것이라고 할 수 있다: 1 내지 2개월 된 흉선은 ~6.7 ×107 흉선세포를 함유하고, 24개월이 되었을 때 ~4.5 ×106개 세포로 감소한다. 거세를 통해 흉선에 대한 성 스테로이드의 영향을 없앨 경우에는 재생이 일어나고, 거세 4주 후의 흉선은 중량 및 세포충실성 모두에서 어린 성숙 마우스의 수준과 동등해진다 (도 1A 및 1B). 흥미롭게도, 거세 2주 후에는 흉선세포의 수가 유의하게 (p ≤0.001) 증가하고 (~1.2 ×108), 이는 거세 4주 후에 정상적인 어린 성숙 마우스 수준으로 회복된다 (도 1B).As age increased, there was a very significant (p ≦ 0.0001) decrease in both thymus weight (FIG. 1A) and total thymic cells (FIG. 1B). The relative weight of the thymus (mg thymus / g body weight) in young mature mice has an average value of 3.34, decreasing to 0.66 after 18 to 24 months of age (due to fat accumulation, the exact calculations are limited). The decrease in thymus weight can be attributed to the decrease in the total number of thymic cells: thymus from one to two months old is 6.7 × 107dog Contains thymic cells, ~ 4.5 x 10 at 24 months of age6Decreases in canine cells. Regeneration occurs when castration eliminates the effects of sex steroids on the thymus, and the thymus after 4 weeks of castration is equivalent to the level of young mature mice in both weight and cell fidelity (FIGS. 1A and 1B). Interestingly, after two weeks of castration, the number of thymic cells increased significantly (p ≤0.001) and increased (~ 1.2 × 10).8), It recovers to normal young mature mouse level after 4 weeks of castration (FIG. 1B).

흉선에 의해 생성된 T 세포의 수 감소는 말초부에 반영되지 않고, 비장 세포수는 연령에 무관하게 일정하게 유지된다 (도 2A). 말초부의 항상성 메카니즘은 뚜렷한데, 이는 비장 및 림프절에서의 B 세포 대 T 세포의 비율이 연령 및 말초부에 도달하는 T 세포수의 후속적인 감소에 영향을 받지 않기 때문이다 (도 2B). 그러나, CD4+대 CD8+T 세포의 비율은 생후 2개월의 2 : 1에서 생후 2년의 1 : 1로 연령에 따라 유의하게 (p ≤0.001) 감소한다 (도 2C). 거세 및 말초부에 도달하는 T 세포수의 후속적인 증가 후, 말초부 T 세포수에서는 변화가 관찰되지 않는다: 비장 T 세포수 및 비장 및 림프절 모두에서 B : T 세포의 비율은 거세 후 달라지지 않는다 (도 2A 및 B). 연령에 따른 말초부에서의 감소된 CD4 : CD8의 비율은 거세 2주후에도 여전히 뚜렷하지만, 거세 4주 후에는 완전히 역전된다 (도 2C).The decrease in the number of T cells produced by the thymus is not reflected at the beginning and spleen cell numbers remain constant regardless of age (FIG. 2A). Peripheral homeostasis mechanisms are evident because the ratio of B cells to T cells in the spleen and lymph nodes is not affected by the subsequent decrease in age and number of T cells reaching the periphery (FIG. 2B). However, the ratio of CD4 + to CD8 + T cells decreased significantly (p ≦ 0.001) with age from 2: 1 at 2 months of age to 1: 1 at 2 years of age (FIG. 2C). After a subsequent increase in the number of T cells reaching castration and distal, no change was observed in the peripheral T cell counts: the ratio of B: T cells in both spleen T cells and both spleen and lymph nodes did not change after castration. (Figures 2A and B). The ratio of reduced CD4 to CD8 at the periphery with age is still apparent after 2 weeks of castration, but completely reverses after 4 weeks of castration (FIG. 2C).

(ii) αβTCR, γδTCR, CD4 및 CD8 발현(ii) αβTCR, γδ TCR, CD4 and CD8 expression

연령의 증가에 따라 나타나는 흉선세포 수의 감소가 특이적 세포 집단 고갈의 결과인지를 결정하기 위해서, 특징적인 마커로 흉선세포를 표지하여 별개의 아집단을 분석하였다. 또한, 이를 통해 거세 후 흉선 재증식에 대한 동력학 분석도 할 수 있었다. 주요 흉선세포 아집단의 비율을 정상적인 어린 성숙 마우스 흉선에서와 비교하였으며 (도 3), 연령과 무관하게 일정하게 유지됨을 알아냈다. 또한,αβTCR 및 γδTCR의 발현에 의한 흉선세포의 추가적인 세분화는 연령의 증가에 따른 이들 집단의 비율에 변화가 없음을 밝혔다 (데이타는 나타내지 않음). 거세 2 주 및 4주 후에, 흉선세포 아집단은 동일한 비율로 유지되었으며, 흉선세포 수가 거세 후 최대 100배까지 증가하였으므로, 이는 발생학적인 증대의 진행이 아니라 모든 흉선세포의 서브세트들의 동시 증대를 나타낸다.In order to determine whether the decrease in the number of thymic cells with increasing age is the result of specific cell population depletion, thymic cells were labeled with characteristic markers and analyzed for a separate subpopulation. This also enabled a kinetic analysis of thymic regrowth after castration. The percentage of major thymic cell subpopulations was compared to that in normal young mature mouse thymus (FIG. 3) and found to remain constant regardless of age. In addition, further segmentation of thymic cells by expression of αβTCR and γδTCR revealed no change in the proportion of these populations with increasing age (data not shown). After 2 and 4 weeks of castration, the thymic cell subpopulation remained at the same rate, and the number of thymic cells increased up to 100-fold after castration, indicating a simultaneous increase in subsets of all thymic cells rather than progression in development. .

따라서, 나이든 동물의 흉선에서 나타나는 세포 수의 감소는 모든 세포의 표현형에서 균형잡힌 감소의 결과인 것으로 여겨지며, T 세포 집단에서 유의적인 변화는 검출되지 않았다. 흉선 재생은 동시적인 방식으로 일어나고, 모든 T 세포 아집단을 순차적인 것이 아니라 동시적으로 보충한다.Thus, a decrease in the number of cells present in the thymus of older animals is believed to be the result of a balanced decrease in the phenotype of all cells, with no significant changes detected in the T cell population. Thymic regeneration occurs in a simultaneous manner and replenishes all T cell subpopulations simultaneously rather than sequentially.

흉선세포의 증식Thymic Cell Proliferation

도 4에 나타난 바와 같이, 4 내지 6주 된 마우스에서는 흉선세포의 15 내지 20%가 증식하고 있다. 이들의 대부분 (~80%)은 ~6%의 두번째로 큰 집단을 이루는 TN 서브세트를 가진 DP이다 (도 5A). 따라서, 대부분의 분획이 면역조직학에 의해서 서브캡슐 및 피질에서 나타난다 (데이타는 나타내지 않음). FACS 분석에 의해 수질 영역에서 나타나는 일부 분획은 분열하는 SP 세포의 비율 (CD4 T 세포의 9% 및 CD8 T 세포의 25%)을 나타내는 것이다 (도 5B).As shown in FIG. 4, 15 to 20% of thymic cells proliferate in 4 to 6 week old mice. Most of them (˜80%) are DPs with TN subsets making up the second largest population of ˜6% (FIG. 5A). Thus, most of the fractions appear in subcapsules and cortex by immunohistochemistry (data not shown). Some fractions appearing in the medulla region by FACS analysis show the proportion of dividing SP cells (9% of CD4 T cells and 25% of CD8 T cells) (FIG. 5B).

나이든 마우스의 흉선에서는 세포수가 유의하게 감소되지만, 흉선세포의 증식은 일정하게 유지되고, 생후 2년에 12-15%로 감소하고 (도 4), 증식하는 집단의 표현형은 2개월된 흉선과 유사하다 (도 5A). 면역조직학은 생후 1년 된 분획을 밝혀 냈고, 어린 성숙 마우스에서 나타나는 분획을 반영한다; 그러나, 생후 2년 된경우의 증식은 주로 외부 피질 및 주변의 혈관부에서 나타난다 (데이타는 나타내지 않음). 거세 2주 후에, 흉선세포 수는 유의하게 증가하지만, 증식하는 흉선세포의 비율에 있어서는 변화가 없고, 이는 다시 한 번 세포의 동시 증대를 나타낸다 (도 4). 면역조직학은 흉선세포 증식의 국소화 및 거세 2주 후의 2개월 된 마우스의 흉선에서와 유사한 상황의 세포의 분열 정도를 밝혀 냈다 (데이타는 나타내지 않음). 증식하는 집단을 나타내는 각각의 아집단의 비율을 분석할 때, 증식하는 집단 내의 CD8 T 세포의 비율에서 유의한 (p ≤0.001) 증가가 있었다 (생후 2개월 및 2년 된 경우 1%, 거세 2주 후 ~6%로 증가) (도 5A).Although the number of cells in the thymus of older mice is significantly reduced, the proliferation of thymic cells remains constant and decreases to 12-15% at 2 years of age (Figure 4), and the phenotype of the proliferating population is similar to that of the 2-month old thymus. (FIG. 5A). Immunohistology revealed a one year old fraction and reflects the fraction seen in young mature mice; However, proliferation at 2 years of age occurs mainly in the outer cortex and surrounding blood vessels (data not shown). After two weeks of castration, the number of thymic cells increased significantly, but there was no change in the percentage of proliferating thymic cells, which in turn indicates a simultaneous increase in cells (FIG. 4). Immunohistology revealed localization of thymic cell proliferation and the degree of division of cells in a situation similar to that in the thymus of two months old mice two weeks after castration (data not shown). In analyzing the proportion of each subpopulation representing the proliferating population, there was a significant (p ≦ 0.001) increase in the proportion of CD8 T cells in the proliferating population (1% at 2 months and 2 years old, castration 2 Increase to ˜6% after week) (FIG. 5A).

도 5B는 어린 마우스, 나이든 마우스 및 거세된 마우스 각각의 서브세트 내 증식의 정도를 예시한다. DN 서브세트 (2개월 된 경우의 35%에서 2년된 경우의 4%)에서 증식에서 유의한 (p ≤0.001) 감소가 있다. 또한, CD8+T 세포의 증식이 유의하게 (p ≤0.001) 감소하였으며, 이는 나이든 흉선의 수질에서 분획이 명백하지 않은 면역조직학에서 얻은 결과를 반영한다 (데이타는 나타내지 않음). 거세 4주 후의 DN 증식 감소는 정상적인 어린 성숙 마우스 수준으로 회복되지 않는다. 그러나, CD8+T 세포 서브세트 내의 증식은 거세 2주 후 유의하게 (p ≤0.001) 증가하고, 거세 4주 후에는 정상적인 어린 성숙 마우스 수준으로 회복된다.5B illustrates the extent of proliferation in each subset of young mice, older mice and castrated mice. There is a significant (p ≦ 0.001) decrease in proliferation in the DN subset (35% at 2 months old to 4% at 2 years old). In addition, the proliferation of CD8 + T cells was significantly reduced (p ≦ 0.001), reflecting the results obtained in immunohistochemistry where fractions in the medulla of older thymus are not apparent (data not shown). The decrease in DN proliferation after 4 weeks of castration does not return to normal young mature mouse levels. However, proliferation in the CD8 + T cell subsets increased significantly (p ≦ 0.001) after 2 weeks of castration and returned to normal young mature mouse levels after 4 weeks of castration.

DN 서브세트 내에서의 증식 감소를 마커 CD44 및 CD25를 사용하여 추가로 분석하였다. 흉선세포 전구체 뿐 아니라 DN 아집단은 αβTCR+CD4-CD8-흉선세포를 함유하고, 이는 SP 세포로의 전이에서 양쪽 공동 수용체에서 하향 조절된다 [Godfrey& Zlotnik, 1993]. 이들 성숙한 세포를 게이팅시켜, 진정한 TN 구획 (CD3-CD4-CD8-)을 분석하는 것이 가능하였고, 연령에 따라 또는 거세 후, 증식 비율에는 차이가 나타나지 않았다 (도 5C). 그러나, CD44 및 CD25를 발현하는 아집단의 분석은 TN1 서브세트 (CD44+CD25-)의 증식에서 유의한 (p <0.001) 감소를 나타내었으며 (정상적인 어린 성숙 마우스의 20%에서 18개월 된 경우에는 약 6%로 감소함) (도 5D), 이는 거세 4주 후에 회복되었다. TN1 서브세트의 증식 감소는 거세 2주 후에 정상적인 어린 성숙 마우스 수준으로 회복되는 TN2 아집단 (CD44+CD25+)의 증식에서 유의한 (p ≤0.001) 증가로 상쇄되었다.Reduction of proliferation within the DN subset was further analyzed using the markers CD44 and CD25. The thymic cell precursor as well as the DN subpopulation contain αβTCR + CD4 - CD8 thymic cells, which are downregulated at both co-receptors in metastasis to SP cells [Godfrey & Zlotnik, 1993]. These mature cells by gating the true TN compartment (CD3 - CD4 - CD8 -) was possible to analyze, then depending on the age or castration, there was no difference in growth rate (FIG. 5C). However, analysis of subpopulations expressing CD44 and CD25 showed a significant (p <0.001) decrease in the proliferation of the TN1 subset (CD44 + CD25 ) (in 20% of normal young mature mice aged 18 months). Reduced to about 6%) (FIG. 5D), which recovered after 4 weeks of castration. The decrease in proliferation of the TN1 subset was offset by a significant (p ≦ 0.001) increase in the proliferation of TN2 subpopulations (CD44 + CD25 + ) that recovered to normal young mature mouse levels after 2 weeks of castration.

흉선 미세환경에 대한 연령의 영향Age influence on thymus microenvironment

연령에 따른 흉선 미세환경에서의 변화를 광범위한 패널의 MAb (MTS 시리즈, 폴리클로날 항-사이토케라틴 Ab로 이중 표지함)을 사용하여 면역형광법으로 조사하였다.Changes in the thymus microenvironment with age were examined by immunofluorescence using an extensive panel of MAbs (MTS series, double labeled with polyclonal anti-cytokeratin Ab).

이들 MAb에 의해 인식되는 항원을 3개의 군으로 하위분류하였다: 흉선 상피 서브세트, 혈관-연관된 항원 및 기저 세포 및 흉선세포 둘다에 존재하는 항원.Antigens recognized by these MAbs were subclassified into three groups: thymic epithelial subsets, vascular-associated antigens and antigens present in both basal and thymic cells.

(i) 상피 세포 항원(i) epithelial cell antigens

2년 된 마우스 흉선의 항-케라틴 염색 (전-상피)은 상피 세포의 심각한 탈조직화 (disorganization) 및 뚜렷한 피질-수질 접합부가 부재하는 일반적인 흉선 구조가 소실되었음을 밝혀냈다. MAb, MTS 10 (수질) 및 MTS44 (피질)을 사용한 추가적인 분석은 연령에 따라 피질 크기가 뚜렷하게 감소된다는 사실과 함께 수질 상피에서 실질적으로 덜 감소한다는 것을 나타내었다 (데이타는 나타내지 않음). 항-사이토케라틴 표지에서 명백한 것과 같이 상피 세포가 부재한 영역 또는 케라틴 음성 영역 ([KNA's, van Ewijk et al., 1980], [Godfrey et al., 1990], [Bruijntjes et al., 1993])이 보다 명백하였고, 나이든 마우스의 흉선에서 크기가 증가하였다. 또한, 흉선 상피의 "포낭-유사" 구조의 외관이 나이든 마우스의 흉선에 나타났고, 특히 수질 영역에서 두드러졌다 (데이타는 나타내지 않음). 지방 누적, 흉선 크기의 심각한 감소 및 피질-수질 접합부의 통합성 쇠퇴가 항-사이토케라틴 염색에서 결정적으로 드러났다 (데이타는 나타내지 않음). 흉선은 거세 2주 후에 재생되기 시작한다. 이는 흉선 엽 크기, MTS 44로 나타난 피질 상피의 증가 및 수질 상피의 국소화로 분명하다. 수질 상피는 MTS 10으로 검출되고, 2주 후 피질 전체에서 MTS 10으로 염색된 상피의 서브주머니가 여전히 분산되어 있다. 거세 4주 후, 뚜렷한 피질 및 수질 및 식별가능한 피질-수질 접합부가 있다 (데이타는 나타내지 않음).Anti-keratin staining (pre-epithelial) of the 2 year old mouse thymus revealed that the general thymus structure was missing, with severe deorganization of epithelial cells and the absence of distinct cortical-medullary junctions. Further analysis with MAb, MTS 10 (water quality) and MTS44 (cortex) showed that there was a substantial decrease in medulla epithelium with the fact that cortical size was significantly reduced with age (data not shown). Regions lacking epithelial cells or keratin negative regions, as evident in anti-cytokeratin markers (KNA's, van Ewijk et al., 1980, Godfrey et al., 1990, Bruijntjes et al., 1993) This was more evident and increased in size in the thymus of older mice. In addition, the appearance of the "cyst-like" structure of the thymus epithelium appeared in the thymus of older mice, especially in the medulla region (data not shown). Fat accumulation, severe reduction in thymus size, and integrative decline in cortical-medullary junctions were crucial in anti-cytokeratin staining (data not shown). The thymus begins to regenerate two weeks after castration. This is evident with thymus lobe size, an increase in cortical epithelium, represented by MTS 44, and localization of the medulla. The medulla epithelium is detected with MTS 10, and after 2 weeks the subbags of epithelium stained with MTS 10 are still dispersed throughout the cortex. After 4 weeks of castration, there is a pronounced cortex and medulla and identifiable cortex-medullary junctions (data not shown).

마커 MTS 20 및 24가 원시 상피 세포를 검출하는 것으로 가정되며 [Godfrey, et al., 1990], 추가적으로 나이든 흉선의 퇴화를 예시한다. 이들은 E14에 풍부하고, 4 내지 6주 된 마우스에서 단리된 수질 상피 세포 집단을 검출하지만, 나이든 흉선에서도 강도가 증가한다 (데이타는 나타내지 않음). 거세 후, 이들 모든 항원은 어린 성숙 마우스 흉선과 동등한 수준으로 발현되었고 (MTS 20 및 MTS 24 사용, 데이타는 나타내지 않음), 피질-수질 접합부에 존재하는 별개의 서브주머니로 되돌아간다.Markers MTS 20 and 24 are assumed to detect primitive epithelial cells (Godfrey, et al., 1990) and further illustrate the degeneration of older thymus. They are rich in E14 and detect medulla epithelial cell populations isolated in 4-6 week old mice, but increase in intensity even in older thymus (data not shown). After castration, all these antigens were expressed at the same level as the young mature mouse thymus (using MTS 20 and MTS 24, data not shown) and returned to separate sub-bags present at the cortical-medulla junction.

(ii) 혈관-연관된 항원(ii) vascular-associated antigens

혈액-흉선 장벽은 T 세포 전구체가 흉선으로 들어가는 것 및 성숙한 T 세포가 흉선으로부터 나와 말초부로 들어가는 것을 담당하는 것으로 여겨진다. MAb MTS 15는 흉선 혈액 혈관의 내피에 특이적이고, 구상의 확산 염색 패턴을 나타낸다 [Godfrey, et al., 1990]. 나이든 흉선에서 MTS 15 발현은 크게 증가하고, 증가된 혈관 빈도 및 크기 및 전혈관 공간을 나타낸다 (데이타는 나타내지 않음).The blood-thymus barrier is believed to be responsible for entry of T cell precursors into the thymus and entry of mature T cells out of the thymus and into the periphery. MAb MTS 15 is specific for the endothelium of thymic blood vessels and exhibits a globular diffuse staining pattern (Godfrey, et al., 1990). MTS 15 expression is significantly increased in older thymus, indicating increased vascular frequency and size and prevascular space (data not shown).

콜라겐, 라미닌 및 피브리노겐 등과 같은 중요한 구조적 및 세포 부착 분자를 함유하는 흉선의 세포외 매트릭스는 MAb MTS 16으로 검출된다. 정상적인 어린 마우스 흉선 전체에 분산되어 있는 MTS 16의 발현 특성은 나이든 흉선에서 보다 넓게 펼쳐지고 상호연결되게 된다. MTS 16의 발현은 거세 2주 후에 추가적으로 증가하지만, 거세 4주 후에는 이 발현이 2개월된 흉선의 상황을 나타낸다 (데이타는 나타내지 않음).The extracellular matrix of the thymus containing important structural and cell adhesion molecules such as collagen, laminin, fibrinogen and the like is detected with MAb MTS 16. The expression characteristics of MTS 16, which are distributed throughout the normal young mouse thymus, become wider and more interconnected in older thymus. Expression of MTS 16 further increased after 2 weeks of castration, but after 4 weeks of castration this expression indicates a situation of 2 months old thymus (data not shown).

(ii) 공유 항원(ii) shared antigens

MAb MTS 6으로 검출된 정상적인 어린 흉선에서 MHC II 발현은 피질 상피 상에서 매우 포지티브 (과립)하고, 수질 상피에서 약하게 염색된다 [Godfrey et al., 1990]. 나이든 흉선은 MHC II 발현의 감소를 나타내고, 상기 발현은 거세 2주 후에 실질적으로 증가한다. 거세 4주 후에는 발현이 다시 감소되고, 2개월된 흉선과 비슷하게 나타난다 (데이타는 나타내지 않음).MHC II expression in normal young thymus detected with MAb MTS 6 is very positive (granular) on cortical epithelium and weakly stained in medulla epithelium (Godfrey et al., 1990). Older thymus showed a decrease in MHC II expression, which expression increased substantially after two weeks of castration. After 4 weeks of castration the expression is reduced again and resembles a 2 month old thymus (data not shown).

흉선세포의 이동Thymic cell migration

어린 마우스에서 약 1%의 T 세포가 매일 흉선으로부터 이동한다 [Scollay et al., 1980]. 본 발명자들은 이동이 14개월된 정상적인 어린 마우스와 동등한비율로 심지어 생후 2년까지 일어나지만 (도 5), 그 수는 유의하게 (p ≤0.0001) 감소한다는 것을 발견하였다. 새롭게 흉선으로 들어오는 세포의 CD4 : CD8 비율은 2개월 된 경우의 ~3 : 1에서부터 26개월 된 경우의 ~7 : 1로 증가한다. 거세 1주 후, 말초부로 이동하는 세포수는 유의하게 증가하고, 이동의 전체적인 비율은 1 내지 1.5%로 일정하게 유지된다.In young mice about 1% of T cells migrate from the thymus daily (Scollay et al., 1980). We have found that migration occurs even at 2 years of age at the same rate as 14 months old normal young mice (FIG. 5), but the number decreases significantly (p ≦ 0.0001). The ratio of CD4 to CD8 in newly entering thymus increases from ~ 3: 1 in two months to ~ 7: 1 in 26 months old. After 1 week of castration, the number of cells moving to the distal end increased significantly, and the overall rate of migration remained constant at 1-1.5%.

하기 실시예는 본 발명의 방법의 특정 견해를 제공하지만, 본 발명을 그 내용으로 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 편의상, 이들 실시예는 성 스테로이드로 매개된 흉선으로의 신호전달을 차단하기 위한 LHRH 아고니스트의 전달을 예시한다. 그러나, 본 발명의 범위는 그에 한정되지 않는다.The following examples provide specific views of the method of the present invention, but should not be construed as limiting the invention to the content thereof. For convenience, these examples illustrate the delivery of LHRH agonists to block signaling to sex steroid mediated thymus. However, the scope of the present invention is not limited thereto.

실시예 1Example 1

성 스테로이드 절제 요법Sex steroid resection therapy

LHRH-아고니스트의 전달 형태로 성 스테로이드 절제 요법을 환자에게 제공하였다. 이는 류크린 (Leucrin) (데포 주사; 22.5 mg) 또는 졸라덱스 (Zoladex, 삽입물; 10.8 mg) 형태로 주어지고, 이은 3개월 동안 유효한 단일 투여량이다. 이들은 성 스테로이드 수준을 감소시키는데 충분히 효과적이어서 흉선을 재활성화시킨다. 또한, 몇몇 경우, 성 스테로이드 절제 요법 동안 성 스테로이드의 부신 생산의 저해제, 예를 들어, 코수덱스 (Cosudex, 5 mg/일)를 매일마다 정제 한 개씩으로 전달하는 것이 필요하다. 성 스테로이드의 부신 생성은 인간 스테로이드의 약 10 내지 15%를 차지한다.Sex steroid resection therapy was given to patients in the form of delivery of LHRH-agonists. It is given in the form of Leucrin (depot injection; 22.5 mg) or Zoladex (Insert; 10.8 mg), which is a single dose effective for 3 months. They are effective enough to reduce sex steroid levels, thus reactivating the thymus. In addition, in some cases it is necessary to deliver inhibitors of adrenal production of sex steroids, such as Cosudex (5 mg / day), one tablet per day during sex steroid resection therapy. Adrenal production of sex steroids accounts for about 10-15% of human steroids.

혈중 성 스테로이드가 최소치로 감소되는데는 약 1 내지 3주 소요되었고, 흉선의 재활성화도 이와 일치하였다. 어떤 경우에는, 처치를 제2의 3개월 주입/이식으로 연장할 필요가 있다.It took about 1 to 3 weeks to reduce blood steroids to a minimum, and reactivation of the thymus was consistent with this. In some cases, treatment may need to be extended to a second three month infusion / graft.

실시예 2Example 2

별법의 전달 방법Alternative method of delivery

LHRH-아고니스트의 3개월 데포 또는 이식물 투여 대신, 별법의 방법을 사용할 수 있다. 한 예에서, 환자의 피부를 Er : YAG 레이저와 같은 레이저로 조사하여 피부를 절제 또는 변경함으로써 각질층의 장애 효과를 감소시킬 수 있다.Alternative methods may be used instead of the three month depot or implant administration of LHRH-agonists. In one example, the patient's skin may be irradiated with a laser, such as an Er: YAG laser, to ablate or alter the skin to reduce the damaging effect of the stratum corneum.

A. 레이저 절제 또는 변경: 2개의 평평한 공명기 거울, 활성 매체로서 Er : YAG 결정, 전원 및 레이저 빔 초점 조절 수단으로 구성된 고체 상태의 펄스화 Er : YAG 레이저를 사용하여, 적외선 레이저 방사선 펄스를 형성하였다. 레이저 빔의 파장은 2.94 미크론이었다. 단일 펄스를 사용하였다.A. Laser Ablation or Alteration: Infrared laser radiation pulses were formed using a solid state pulsed Er: YAG laser consisting of two flat resonator mirrors, Er: YAG crystals as the active medium, a power source and a laser beam focusing means. . The wavelength of the laser beam was 2.94 microns. A single pulse was used.

작동 파라미터는 다음과 같았다: 펄스 당 에너지는 40, 80 또는 120 mJ이었고, 초점에서의 빔 크기를 2 mm로 하여 1.27, 2.55 또는 3.82 J/cm2의 에너지 플루언스를 생성하였다. 펄스 시간폭은 300 ㎲였고, 0.42, 0.85 또는 1.27 ×104W/cm2의 에너지 플루언스를 생성하였다.The operating parameters were as follows: the energy per pulse was 40, 80 or 120 mJ and an energy fluence of 1.27, 2.55 or 3.82 J / cm 2 was produced with the beam size at the focus of 2 mm. The pulse duration was 300 ms and produced an energy fluence of 0.42, 0.85 or 1.27 × 10 4 W / cm 2 .

이어서, LHRH-아고니스트 임의량을 피부에 적용하고, 조사 부위 상에 펴발랐다. LHRH-아고니스트는 조사 부위 상에 잔류하도록 연고 형태일 수 있다. 임의로, 밀봉 패치 (occlusive patch)를 아고니스트 상에 두어, 이것을 조사 부위 상에유지시킨다.Subsequently, any amount of LHRH-agonist was applied to the skin and spread on the irradiation site. The LHRH-agonist may be in ointment form to remain on the irradiation site. Optionally, an occlusive patch is placed on the agonist to keep it on the irradiation site.

임의로 빔 분할기를 사용하여 레이저 빔을 분할하고, 복수개의 절제 또는 변경 부위를 생성한다. 이로써, LHRH-아고니스트가 피부를 통해 혈류로 더 빨리 유입된다. 부위의 수는 아고니스트를 환자의 계 내에 약 30일 동안 유지하도록 미리 결정할 수 있다.A beam splitter is optionally used to split the laser beam and create a plurality of ablation or alteration sites. This allows LHRH-agonists to enter the bloodstream faster through the skin. The number of sites can be predetermined to keep the agonist in the patient's system for about 30 days.

B. 기압파 (Pressure Wave): 기압파가 생성될 부위에서, LHRH-아고니스트 임의량을 플라스틱 신축성 세척기 (직경, 약 1 인치; 두께, 약 1/16 인치)와 같은 적당한 용기에 담아 피부 상에 두었다. 상기 부위를 약 1 mm 두께의 흑색 폴리스티렌 시트와 같은 표적 물질로 덮었다. Q-스위칭된 고체 상태의 루비 레이저 (20 ns 펄스 지속, 펄스 당 2 J까지 생성 가능함)를 사용하여 레이저 빔을 발생시키고, 이 레이저 빔이 표적 물질과 충돌하여 1회의 임펄스 트랜지언트를 생성하게 했다. 흑색 폴리스티렌 표적은 레이저 방사선을 완전히 흡수하여, 피부가 레이저 방사선이 아닌, 임펄스 트랜지언트에만 노출되게 하였다. 이 과정으로 인한 통증은 없었다. 아고니스트의 혈중 수준을 유지하기 위해, 상기 과정을 매일, 또는 요구되는 횟수만큼 반복할 수 있다.B. Pressure Wave: At the site where the pressure wave will be generated, place an arbitrary amount of LHRH-agonist in a suitable container such as a plastic stretch washer (diameter, about 1 inch; thickness, about 1/16 inch) onto the skin. Put on. The site was covered with a target material such as a black polystyrene sheet about 1 mm thick. A Q-switched solid-state ruby laser (20 ns pulse duration, capable of generating up to 2 J per pulse) was used to generate a laser beam, which caused the laser beam to collide with the target material to produce a single impulse transition. The black polystyrene target completely absorbed the laser radiation, leaving the skin exposed only to the impulse transition and not to the laser radiation. There was no pain from this process. To maintain agonist blood levels, the process can be repeated daily or as many times as required.

실시예 3Example 3

선택적 HSC 투여Selective HSC Administration

한 실시양태에서, 조혈 간세포 (HSC)를 환자에 투여하여 흉선의 복원을 가속화하였다. 이들은 바람직하게는 자기 유래 또는 유전적 동계이지만 부적당한 쌍의 공여자 (동종 이형 또는 이종 개체형)의 HSC도 사용할 수 있다. 실용적인 경우,환자 또는 공여자의 혈액 중 HSC의 농도는 환자 또는 공여자에게 과립구 집락 자극 인자 (G-CSF)를 2 내지 5일간 10 ㎍/kg 투여한 후 세포를 수집하여 향상시킬 수 있다. CD34+세포는 바람직하게는 유식 세포 계산기 또는 면역 자기 비딩 (immunomagnetic beading)을 이용하여 환자 또는 공여자의 혈액 또는 골수로부터 정제할 수 있다. HSC는 유식 세포 계산기에서 CD34+로 식별된다. 임의로 이들 HSC는 Stem Cell Factor를 이용하여 생체외에서 확장된다. 후 LHRH 길항제 전달의 약 1 내지 3주에서, 흉선이 복원되는 시점 또는 그 직전에, 환자에게 HSC를 최적으로는 약 2 내지 4 x 106세포/kg 주입한다. 임의로는 G-CSF를 수용자에게 주사하여 HSC의 확장을 도울 수 있다.In one embodiment, hematopoietic stem cells (HSC) are administered to the patient to accelerate the restoration of the thymus. They may also use HSCs of donor pairs (homologous or heterologous) that are of self-derived or genetic syngeneic but inadequate pairs. In practical cases, the concentration of HSC in the blood of a patient or donor can be improved by collecting cells after 10 μg / kg administration of granulocyte colony stimulating factor (G-CSF) to the patient or donor for 2 to 5 days. CD34 + cells can be purified from the blood or bone marrow of the patient or donor, preferably using a flow cytometer or immunomagnetic beading. HSCs are identified as CD34 + in the flow cytometer. Optionally these HSCs are expanded ex vivo using Stem Cell Factor. After about 1 to 3 weeks of LHRH antagonist delivery, at or shortly before the thymus is restored, the patient is optimally infused with HSC at about 2-4 × 10 6 cells / kg. Optionally, G-CSF can be injected into the recipient to help expand HSC.

HSC가 부적당한 쌍의 공여자로부터 제공된 경우, T 세포 제거 및 면역 억제 치료를 수용자에게 가하여 외부 HSC의 방출을 방지할 수 있다. 이러한 치료의 예에서, 필요에 따라 1 kg의 Atgam (파마시아 업존사 (Pharmacia Upjohn) 제조의 크세노 항-T 세포 글로불린) 당 15 mg를 매일 주사하는 형태로 항-T 세포 항원을 10일 동안 T 세포 활성화 저해제인 시클로스포린 A (3 mg/kg)와 조합하여 연속 주입한 후 9 mg/kg의 정제로 매일 투여할 수 있다. T 세포 재활성의 방지는 인터루킨 또는 세포 부착 분자와 같은 제2 농도 신호 저해제와 조합하여 T 세포 제거를 향상시킬 수 있다. 이러한 처리는 성 스테로이드 제거시 또는 이전에 시작할 수 있다.If HSC is provided from an inappropriate pair of donors, T cell clearance and immunosuppressive treatment can be applied to the recipient to prevent the release of external HSCs. In this example of treatment, the T-antigen is injected for 10 days in a form of daily injection of 15 mg per kg of Atgam (Xeno anti-T cell globulin, manufactured by Pharmacia Upjohn). It can be administered daily in combination of 9 mg / kg tablets after continuous infusion in combination with the cell activation inhibitor cyclosporin A (3 mg / kg). Prevention of T cell reactivation can enhance T cell clearance in combination with a second concentration signal inhibitor such as interleukin or cell adhesion molecule. Such treatment may begin upon or prior to the removal of the sex steroid.

재활성화 흉선은 정제된 HSC를 취하여 이들을 새로운 T 세포로 전환시킨다. 쌍을 짓지 않은 공여 HSC를 사용하는 경우, 공여 수지상 세포는 세포의 괴사에 의한 결손을 유발하거나 면역 조절 세포를 통한 관용을 유발하여 환자에 대해 잠재적으로 활성인 임의의 T 세포를 관용할 것이다.Reactivated thymus takes purified HSCs and converts them into new T cells. When using unpaired donor HSCs, the donor dendritic cells will tolerate any T cells potentially active for the patient by causing deletion by cell necrosis or through tolerance through immune regulatory cells.

새로운 T 세포는 숙주 흉선 상피로 양성으로 선택된 잠재 자가 활성 및 숙주 활성 세포로 퍼어징되기 때문에, 이들은 주변의 숙주 APC에 의해 제공된 펩티드를 인식하여 정상 감염에 반응할 수 있다. 환자 및 공여자의 CD34+HSC 모두가 수지상 세포로 발현하여 환자의 림프계 기관으로 발현하며, 새로운 T 세포의 양을 증가시키기는 하나 환자 단독의 면역계와 궁극적으로 동일한 면역계를 확립시킨다.Since new T cells are purged with latent autoactive and host active cells positively selected as host thymic epithelium, they can recognize peptides provided by surrounding host APCs and respond to normal infection. Both the patient and the donor's CD34 + HSCs are expressed in dendritic cells and expressed in the patient's lymphatic organs, increasing the amount of new T cells but ultimately establishing the same immune system as the patient's own immune system.

실시예 4Example 4

흉선의 복원Restoration of the thymus

활성화 흉선은 HSC를 취하여 이들을 새로운 T 세포로 전환시키며, 이들은 혈류로 이동하여 환자의 최적 주변 T 세포 저장고를 재구성한다. 특히, 새로운 T 세포의 농도 및 비율에 주요 증가가 발생하여 접종 프로그램의 잠재 반응 세포의 수를 크게 증가시킨다. Th:Tc 및 Th1:Th2 세포의 정확한 비율은 반응의 최적 유형을 확보한다.The activated thymus take HSCs and convert them into new T cells, which migrate into the bloodstream to reconstruct the patient's optimal peripheral T cell reservoir. In particular, a major increase in the concentration and proportion of new T cells occurs, significantly increasing the number of potential reactive cells in the inoculation program. The correct ratio of Th: Tc and Th1: Th2 cells ensures the optimal type of response.

성숙한 T 세포의 새로운 코호트 (cohort)가 흉선을 벗어나기 시작하면 환자로부터 혈액을 취하여 T 세포의 상태 (및 결국 모든 혈액 세포)를 검사한다. 특히 T 세포를, 이들이 Th1 또는 Th2인가, 및 새로운 것인가 기억 세포인가를 검사한다. 또한 이들의 생성하는 시토킨의 유형 (Th1 대 Th2)을 검사한다.When a new cohort of mature T cells begins to break out of the thymus, blood is taken from the patient to examine the condition of the T cells (and eventually all blood cells). In particular, T cells are examined whether they are Th1 or Th2 and whether they are new or memory cells. They also examine the type of cytokines they produce (Th1 vs Th2).

부적당한 쌍의 HSC의 투여로 인한 면역 억제 치료는 감염에 대해 방어가 가능하도록 점차 감소시키고 혈액 내의 활성화 T 세포의 존재로 일부 알 수 있는, 거부 징후가 없을 때 완전히 종료한다. HSC가 강한 자가-재생능을 갖기 때문에, 이론적으로는 환자의 일생 동안 부적당한 쌍의 HSC를 사용하지 않는 상황에서는 생성된 조혈 키메라는 안정할 것이다.Immunosuppressive treatment due to the administration of an inappropriate pair of HSCs gradually decreases to allow protection against infection and completes completely in the absence of signs of rejection, which is partly known by the presence of activated T cells in the blood. Since HSCs have strong self-renewal, the hematopoietic chimeras produced would theoretically be stable in situations where an inappropriate pair of HSCs were not used throughout the patient's lifetime.

실시예 5Example 5

인간의 흉선을 재활성화시키기 위한 LHRH-아고니스트의 사용Use of LHRH-agonists to reactivate human thymus

본 발명의 방법을 통해 인간의 흉선을 재활성화시킬 수 있음을 밝혀 내기 위해, 전립선 암에 대해 화학요법을 투여받았던 환자에 대해 상기 방법을 사용하였다. 성 스테로이드 절제 요법 전 및 4개월 후 전립선암 환자를 평가하였다. 결과를 도 23 내지 27에 요약하였다. 총괄하면, 데이타는 다수의 환자에서 T 세포의 상태가 질적 및 양적으로 개선되었음을 나타낸다.In order to find out that the method of the present invention can reactivate human thymus, the method was used for patients who received chemotherapy for prostate cancer. Patients with prostate cancer were evaluated before and 4 months after sex steroid resection. The results are summarized in Figures 23-27. Collectively, the data indicate that the status of T cells has improved both qualitatively and quantitatively in many patients.

전립선 암에 대해 LHRH-아고니스트 처치 중인 환자 (모두 60세 초과임)에서 말초혈 림프구의 표현형 조성을 분석하였다 (도 23). LHRH-아고니스트 처치 전 및 처치 개시 4개월 후에 환자 샘플을 분석하였다. 모든 환자에 있어서 처치 전에 혈액 ml 당 총 림프구 세포 수는 대조치의 최하위 수치였다. 처치 후, 9명 중 6명의 환자는 총 림프구 수의 실질적인 증가를 나타내었다 (어떤 경우에는, 총 수의 2배 증가가 관찰되었음). 이와 일치하게, 9명 중 6명의 환자에서 총 T 세포수가 증가하였다. CD4+아집단에서, 이 증가가 훨씬 더 뚜렷하였고, 9명 중 8명의 환자가 CD4+T 세포 수준의 증가를 나타내었다. CD8+아집단에서는 덜 뚜렷한 경향이 관찰되었고, 9명 중 4명의 환자는 비록 CD4+T 세포보다 더 적은 정도이기는 하나 증가된 수준을 나타내었다.Phenotypic composition of peripheral blood lymphocytes was analyzed in patients undergoing LHRH-agonists for prostate cancer (all over 60 years old) (FIG. 23). Patient samples were analyzed before LHRH-agonist treatment and 4 months after treatment. For all patients the total lymphocyte cell count per ml of blood before treatment was the lowest level of the control. After treatment, 6 of 9 patients showed a substantial increase in the total lymphocyte count (in some cases, a 2-fold increase in the total count was observed). Correspondingly, total T cell numbers increased in 6 of 9 patients. In the CD4 + subpopulation, this increase was even more pronounced, with 8 of 9 patients showing an increase in CD4 + T cell levels. Less pronounced trends were observed in the CD8 + subpopulation, and 4 of 9 patients showed increased levels, although to a lesser extent than CD4 + T cells.

T 세포 아집단 비율에 대한 LHRH 요법의 영향Effect of LHRH Therapy on T Cell Subpopulation Ratio

LHRH-아고니스트 처치 전후 환자 혈액의 분석은 T 세포, CD4+또는 CD8+T 세포의 전반적인 비율에 실질적인 변화가 없었고, 처치 후 CD4+: CD8+비율에 가변적인 변화가 있었음을 나타내었다 (도 24). 이것은 처치 후 전반적인 T 세포수의 실질적인 증가에도 불구하고, T 세포 아집단의 항상성 유지에 대한 처치의 미미한 영향을 나타낸다. 모든 수치는 대조군의 수치와 비교한 것이었다.Analysis of the patient's blood before and after LHRH-agonist treatment showed no significant change in the overall ratio of T cells, CD4 + or CD8 + T cells, and a variable change in the CD4 + : CD8 + ratio after treatment (FIG. 24). ). This shows a slight effect of treatment on maintaining homeostasis of T cell subpopulations despite a substantial increase in overall T cell numbers after treatment. All values were compared with those of the control.

B 세포 및 골수양 세포의 비율에 대한 LHRH 요법의 영향Effect of LHRH Therapy on the Proportion of B Cells and Myeloid Cells

LHRH-아고니스트 처치 중인 환자의 말초혈 내의 B 세포 및 골수양 세포 (NK, NKT 및 대식세포)의 비율을 분석한 결과, 아집단 내의 상이한 변화를 나타내었다 (도 25). NK, NKT 및 대식세포의 비율은 치료 후 비교적 일정하게 유지된 반면, B 세포의 비율은 9명 중 4명의 환자에서 감소하였다.Analysis of the proportion of B cells and myeloid cells (NK, NKT and macrophages) in peripheral blood of patients undergoing LHRH-agonist treatment showed different changes in subpopulations (FIG. 25). The proportion of NK, NKT and macrophages remained relatively constant after treatment, while the proportion of B cells decreased in 4 of 9 patients.

B 세포 및 골수양 세포의 총 수에 대한 LHRH-아고니스트 요법의 영향Effect of LHRH-agonist therapy on the total number of B cells and myeloid cells

처치 후 말초혈 내의 B 세포 및 골수양 세포의 총 세포수를 분석한 결과, NK (9명 중 5명), NKT (9명 중 4명) 및 대식세포 (9명 중 3명) 세포수가 분명하게 증가하였다 (도 26). B 세포수는 뚜렷한 경향을 보이지 않았고, 9명 중 2명은 증가된 수준을, 9명 중 4명은 어떠한 변화도 보이지 않았고, 9명 중 3명은 감소된 수준을 나타내었다.The total cell numbers of B and myeloid cells in peripheral blood after treatment showed clear numbers of NK (5 of 9), NKT (4 of 9) and macrophages (3 of 9) Increased (FIG. 26). B cell numbers showed no obvious trend, 2 of 9 showed increased levels, 4 of 9 did not show any changes, and 3 of 9 showed decreased levels.

기억 세포에 대한 고유 세포 수준에 대한 LHRH 요법의 영향Effect of LHRH Therapy on Intrinsic Cell Levels on Memory Cells

말초혈의 T 세포 집단에서 LHRH-아고니스트 처치 후 주요한 변화가 관찰되었다. 특히, 고유 (CD45RA+) CD4+세포의 비율이 선택적으로 증가하였고, CD4+T 세포 아집단에서 고유 (CD45RA+) 대 기억 (CD45RO+) 비율이 9명 중 6명의 환자에서 증가하였다 (도 27).Major changes were observed after LHRH-agonist treatment in peripheral blood T cell populations. In particular, the ratio of naive (CD45RA + ) CD4 + cells was selectively increased, and the ratio of naive (CD45RA + ) to memory (CD45RO + ) in the CD4 + T cell subpopulation was increased in 6 of 9 patients (FIG. 27). ).

결론conclusion

따라서, 위축된 흉선을 갖는 인간과 같은 동물의 LHRH-아고니스트 처치는 흉선의 재활성화를 유도할 수 있다고 결론지을 수 있다. 성 스테로이드 절제 요법을 투여받은 전립선 암 환자에서 혈액 T 림프구의 상태가 일반적으로 개선됨이 관찰되었다. 상기 세포가 흉선으로부터만 유래되었는지 정확하게 결정하는 것은 매우 곤란하지만, 주류 (CD8 αβ쇄) T 세포의 다른 공급원이 기술되지 않았으므로, 이것이 논리적인 결론일 것이다. 위장관 T 세포는 주로 TCR γδ또는 CD8 αα 쇄이다.Thus, it can be concluded that LHRH-agonist treatment of animals such as humans with atrophic thymus can induce thymus reactivation. It has been observed that the condition of blood T lymphocytes generally improves in patients with prostate cancer who have been given sex steroid resection. It is very difficult to accurately determine whether these cells are only derived from the thymus, but since no other source of mainstream (CD8 αβ chain) T cells has been described, this would be a logical conclusion. Gastrointestinal T cells are mainly TCR γδ or CD8 αα chains.

참고문헌references

Claims (14)

환자의 흉선을 재활성화시키는 것을 포함하는 접종 개선 방법.An inoculation improvement method comprising reactivating the thymus of a patient. 제1항에 있어서, 환자의 흉선이 적어도 일부 불활성화된 것인 방법.The method of claim 1, wherein the thymus of the patient is at least partially inactivated. 제2항에 있어서, 환자가 사춘기 후 연령인 방법.The method of claim 2, wherein the patient is post puberty. 제1항에 있어서, 환자에게 조혈 간세포를 투여하는 단계를 더 포함하는 방법.The method of claim 1, further comprising administering hematopoietic stem cells to the patient. 제4항에 있어서, 조혈 간세포가 CD34+인 방법.The method of claim 4, wherein the hematopoietic stem cells are CD34 + . 제4항에 있어서, 조혈 간세포가 자기 유래 또는 유전적 동계인 방법.The method of claim 4, wherein the hematopoietic stem cells are self-derived or genetic syngeneic. 제4항에 있어서, 조혈 간세포가 동종 이형 또는 이종 개체형인 방법.The method of claim 4, wherein the hematopoietic stem cells are allogeneic or heterologous. 제4항에 있어서, 대략 흉선이 재생되기 시작하는 시점 또는 그 직후에 조혈 간세포를 투여하는 방법.The method of claim 4, wherein the hematopoietic stem cells are administered at or shortly after the thymus begins to regenerate. 제4항에 있어서, 흉선으로의 성 스테로이드에 의해 매개되는 신호전달이 파괴되기 시작하는 시점에 조혈 간세포가 제공되는 방법.5. The method of claim 4, wherein hematopoietic stem cells are provided at the point at which signaling mediated by sex steroids to the thymus begins to break down. 제1항에 있어서, 환자의 생식선을 수술로 거세함으로써 제거하여 흉선으로의 성 스테로이드에 의해 매개되는 신호전달을 파괴시키는 방법.The method of claim 1, wherein the gonad of the patient is removed by surgery to destroy the signaling mediated by sex steroids to the thymus. 제1항에 있어서, 1종 이상의 의약품을 투여하여 흉선으로의 성 스테로이드에 의해 매개되는 신호를 파괴시키는 방법.The method of claim 1, wherein one or more medications are administered to disrupt the signal mediated by the sex steroid to the thymus. 제11항에 있어서, 의약품이 LHRH-아고니스트, LHRH-길항제, 항-LHRH 백신 및 이들의 조합물로 구성된 군에서 선택된 것인 방법.The method of claim 11, wherein the medicament is selected from the group consisting of LHRH-agonists, LHRH-antagonists, anti-LHRH vaccines, and combinations thereof. 제12항에 있어서, LHRH-아고니스트가 유렉신 (Eulexin), 고세렐린 (Goserelin), 류프롤라이드 (Leuprolide), 디옥살란 (Dioxalan) 유도체, 트리프토렐린 (Triptorelin), 메테렐린 (Meterelin), 부세렐린 (Buserelin), 히스트렐린 (Histrelin), 나파렐린 (Nafarelin), 루트렐린 (Lutrelin), 류프로렐린 (Leuprorelin) 및 데슬로렐린 (Deslorelin)으로 구성된 군에서 선택된 것인 방법.The method according to claim 12, wherein the LHRH-agonist is Eulexin, Goserelin, Leuprolide, Dioxalan derivative, Triptorelin, Meterelin, The method is selected from the group consisting of Buserelin, Histrelin, Nafarelin, Lutrelin, Leuprorelin and Deslorelin. 제1항에 있어서, 사춘기 전 연령의 환자의 반응에 상응하는 환자의 면역계에의한 접종 반응을 유발하는 것인 방법.The method of claim 1, which induces an inoculation response by the immune system of the patient corresponding to the response of a patient of prepubertal age.
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