KR20070113088A - Compositions and methods for treating motor neuron diseases - Google Patents

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KR20070113088A
KR20070113088A KR1020060118381A KR20060118381A KR20070113088A KR 20070113088 A KR20070113088 A KR 20070113088A KR 1020060118381 A KR1020060118381 A KR 1020060118381A KR 20060118381 A KR20060118381 A KR 20060118381A KR 20070113088 A KR20070113088 A KR 20070113088A
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김경숙
김승현
채영규
고성호
김현영
최미란
박지윤
정경화
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코아스템(주)
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Abstract

A method for treating motor neuron diseases is provided to improve clinical amyotrophic lateral sclerosis(ALS) symptoms and show significant therapeutic effects by administering mesenchymal stem cells in combination with erythropoietin(EPO) to ALS animal models or patients. A method for treating a motor neuron disease comprises a step of administering erythropoietin(EPO) or an active fragment or analogue thereof and mesenchymal stem cells simultaneously or sequentially. In the method, the mesenchymal stem cells express positive cell surface markers including CD105(SH2), CD29, CD44, CD73 and CD166 to 90% or more and express negative cells surface markers including CD34, CD45, HLA-DR, CD1a, CD14, CD31 and CD80 to 10% and less. The motor neuron disease is amyotrophic lateral sclerosis (ALS), progressive bulbar palsy(PBP), primary lateral sclerosis(PLS), and progressive muscular atrophy(PMA). A composition for the treating a motor neuron disease comprises EPO or an active fragment or analogue thereof, and mesenchymal stem cells.

Description

운동신경원질환 치료용 조성물 및 그 치료방법{Compositions and methods for treating motor neuron diseases}Compositions and methods for treating motor neuron diseases {Compositions and methods for treating motor neuron diseases}

도 1은 MSCs와 rhEPO의 효과를 확인하기 위해 ALS 환자에서 분리한 자가유래 중간엽 줄기세포(MSCs) 및 재조합 rhEPO 를 동물모델인 근위축성측삭경화증모델 쥐(SOD1 mutant transgenic mice model)에 병합 또는 단독 치료한 후 로타로드에 의한 운동능력을 평가하여 나타낸 그래프이다(-■- : MSC + EPO 처리군 ; -▼- : 대조군(Con) ; -●- : MSCs 단독 처리군 ; -▲- : rhEPO 처리군). 1 is a combination of or isolated from autologous mesenchymal stem cells (MSCs) and recombinant rhEPO isolated from ALS patients in SOD1 mutant transgenic mice model animal model to confirm the effects of MSCs and rhEPO It is a graph showing the evaluation of exercise ability by rotarod after treatment (-■-: MSC + EPO treatment group;-▼-: control group (Con);-●-: MSCs treatment group;-▲-: rhEPO treatment) group).

도 2는 골수에서 채취하여 배양 증식시킨 자가유래 중간엽 줄기세포(MSCs)와 rhEPO를 ALS 환자에 투여하여 ALS 질환의 치료 여부를 확인하기 위한 입원 계획표이다.Figure 2 is a hospitalization plan to check whether the treatment of ALS disease by administering autologous mesenchymal stem cells (MSCs) and rhEPO collected from bone marrow cultured to ALS patients.

도 3은 골수에서 채취하여 배양 증식시킨 자가유래 중간엽 줄기세포(MSCs)와 rhEPO를 ALS 환자에 병합치료한 후 임상 증상의 변화를 나타낸 그래프이다.Figure 3 is a graph showing the change of clinical symptoms after combined treatment of autologous mesenchymal stem cells (MSCs) and rhEPO obtained from bone marrow cultured in ALS patients.

도 4는 골수에서 채취하여 배양 증식시킨 자가유래 중간엽 줄기세포(MSCs)와 rhEPO를 ALS 환자에 병합치료한 후 기능적인 평가등급(Functional rating scale), 아펠 점수(Appel score), 노리스 점수(Norris scale), 신경생리학적 지표(Neurophysiologic index)를 이용하여 환자의 임상 증상의 변화를 나타낸 그래프 이다.4 is a functional rating scale, Appel score, Norris score (Norris) after combined treatment of autologous mesenchymal stem cells (MSCs) and rhEPO collected from bone marrow and rhEPO in ALS patients. scale) and neurophysiologic index to show changes in clinical symptoms of patients.

본 발명은 운동신경원질환(motor neuron diseases, MND)의 치료용 조성물 및 이를 이용한 운동신경원질환의 치료 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 에리트로포이에틴(erythropoietin, EPO) 및 중간엽 줄기세포(MSC)를 동시에 또는 순차적으로 운동신경원질환자에게 투여하여 운동신경원질환을 치료하는 방법 및 그 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for treating motor neuron diseases (MND) and a method for treating motor neuron diseases using the same. Specifically, the present invention relates to a method and a composition for treating motor neuron disease by administering erythropoietin (EPO) and mesenchymal stem cells (MSC) simultaneously or sequentially to motor neuron disease patients.

운동신경원질환(MND)은 중추신경계의 운동신경원 세포의 소실 및 운동신경경로의 퇴행성변화로 인해 운동신경의 기능에 장애를 초래하는 질환으로서, 다른 신경세포가 손상되는 파킨슨 병, 알쯔하이머병 및 소뇌위축증 등의 신경계 퇴행성 질환(neurodegenerative diseases)과는 근본적으로 상이한 질환이다. 이러한 MND에는 근위축성측삭경화증 (루게릭병, Lou Gehrig's disease, amyotrophic lateral sclerosis(ALS)) 이외에도 상부운동신경원만을 침범하는 원발성 측삭경화증(Primary Lateral Sclerosis, PLS), 하부 운동신경원을 침범하는 진행성근위축증(progressive muscular atrophy, PMA), 뇌간의 하부운동신경원을 침범하는 진행성연수마비 (progressive bulbar palsy, PBP) 등으로 구분된다. Motor neuron disease (MND) is a disorder of motor neuron function due to loss of motor neuron source cells and degenerative changes in motor neuron pathways in the central nervous system. Parkinson's disease, Alzheimer's disease and cerebellar atrophy in which other neurons are damaged It is a disease that is fundamentally different from neurodegenerative diseases such as. These MNDs include primary lateral sclerosis (PLS), which involve only upper motor neurons, and progressive muscular dystrophy (PLS), in addition to Lou Gehrig's disease and amyotrophic lateral sclerosis (ALS). progressive muscular atrophy (PMA), progressive bulbar palsy (PBP) invading the brain's lower motor neurons.

근위축성측삭경화증(루게릭병, amyotrophic lateral sclerosis, ALS)은 운동신경원 질환(motor neuron disease, motoneuron disease, MND) 중의 하나로 병리기전은 명확하게 밝혀져 있지 않지만, 운동신경계만을 선택적으로 침범하는 신경계 질환이다(Haverkamp LJ et al., Validation of a scoring system and a model for survival prediction Brain 1995;118:707-19., Caroscio JT et al., Neurol Clin 1987;5:1-9). ALS는 병리적으로는 대뇌운동피질의 추체세포 (giant Betz cell), 척수전각세포(anterior spinal motor neuron), 뇌간 운동신경원 세포(brainstem motor neuron)의 소실과 추체로의 변성을 초래하며, 임상적으로는 상위운동원 및 하위운동원 징후를 동시에 보이며, 발병 후에는 급속한 임상경과를 보여 수 년 내에 사망하는 질환이다. ALS의 국내의 발병률과 유병율은 아직 명확히 밝혀져 있지 않으나 현재까지의 자료에 의하면 국내에 1300명 정도 이환된 상태이며, 외국의 경우에 인구 10만 명당 1 내지 2명의 발병율과 4 내지 6명의 유병율을 보이며 전체적으로 남자에서 1.5배 정도 높게 나타나지만 50 내지 60대로 가면 남녀의 비가 비슷해지는 경향을 보인다.Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is one of motor neuron disease (motoneuron disease, MND), but its pathogenesis is not clear, but it is a neurological disease that selectively invades only the motor nervous system. Haverkamp LJ et al., Validation of a scoring system and a model for survival prediction Brain 1995; 118: 707-19., Caroscio JT et al., Neurol Clin 1987; 5: 1-9). Pathologically, ALS causes loss of cerebral motor cortex, angiant betz cells, anterior spinal motor neurons, and brain stem motor neurons and degeneration to the vertebrae. It is a disease that dies within a few years because it shows signs of upper and lower movements and shows rapid clinical course after the onset. The incidence and prevalence of ALS in Korea is not yet clear, but according to the data so far, about 1,300 people have been affected in Korea, and in foreign countries, the incidence rate of 1 to 2 and 4 to 6 cases per 100,000 population In general, it is 1.5 times higher in men, but the ratio of men and women tends to be similar when they go to 50 to 60.

이러한 ALS의 치료법으로는 미국식약청에서 승인받아 상품화되어 안전성이 입증된 것은 글루탐산염(glutamate)에 대해 길항작용을 하는 리루졸(riluzole) 한가지 밖에 없으나, 그 약효도 미미한 상태로 현재 급격히 진행되는 임상증상을 호전시킬 수 있는 뚜렷한 치료법이 없는 상태이다.The only one treatment for ALS has been approved by the US Food and Drug Administration and proven to be safe. Only one drug, riluzole, which antagonizes glutamate, is insignificant. There is no clear treatment that can improve.

따라서, 최근에는 ALS를 포함한 신경계 질환을 치료하기 위해 줄기세포를 이용하려는 시도가 이루어지고 있다. 줄기세포는 자가 증식능력과 다양한 기능성 세포들로 분화 가능성을 갖고 있는 만능세포로서, 배아줄기세포, 태아줄기세포, 성체줄기세포로 분류할 수 있다. 이들 세포를 이용한 세포치료제의 개발이 진행 중이며, 특히 성체줄기세포는 다른 세포에 비해 세포 획득에 있어서의 윤리적 문제가 없고, 골수이식술 등의 오랜 경험을 바탕으로 안정성이 증명되어 연구가 가장 많이 진행된 상태이다.Therefore, in recent years, attempts have been made to use stem cells to treat neurological diseases including ALS. Stem cells are pluripotent cells with self-proliferation ability and differentiation potential into various functional cells, and can be classified into embryonic stem cells, fetal stem cells, and adult stem cells. The development of cell therapies using these cells is ongoing, especially adult stem cells have no ethical problems in cell acquisition compared to other cells, and stability has been proved based on long experiences in bone marrow transplantation, etc. to be.

예를 들어, 대한민국 공개특허 제2005-0012208호는 중간엽 줄기세포를 상피세포 성장 인자(epidermal growth factor)와 간세포 성장 인자(hepatocyte growth factor)를 포함하는 배지에서 배양하여 신경세포로 분화 및 증식시키고 이를 환자에게 이식하여 신경계 질환을 치료하는 방법에 관하여 개시하고 있다. 그러나, 상기 특허에 개시된 방법은 중간엽 줄기세포로부터 분화유도된 신경세포를 환자에게 이식하는 방법으로서 분화유도 과정의 복잡하고 오랜 시간이 필요하다는 문제가 있다.For example, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2005-0012208 discloses differentiation and proliferation of neurons by culturing mesenchymal stem cells in a medium containing epidermal growth factor and hepatocyte growth factor. The present invention discloses a method of transplanting it into a patient to treat neurological diseases. However, the method disclosed in the patent is a method for transplanting neurons derived from mesenchymal stem cells into a patient, which requires a complicated and long time of the differentiation induction process.

한편, EPO는 적혈구세포의 생산과 관련된 당단백질로서, 뇌신경세포 및 신경조직에서 다량으로 발현된다는 연구가 발표되었다(마르티(Marti) 등의 문헌[Kidney Int.,51:416-418, 1997] 및 모리시타(Morishita) 등의 문헌[Neuroscience,76:105- 116, 1997] 참조). 또한 EPO는 다른 사이토카인 및 호르몬과 함께 또는 단독으로 허혈성 병변 및 알쯔하이머, 파킨슨씨 병, 헌팅턴 질병과 같은 신경질환 관련의 동물 모델 및 신경세포에서 세포의 생존을 증가시키거나 신경을 보호하는 효과가 있으며(미국특허 공개번호 US20060063705, 미국특허 공개번호 US20050197284, 미국특허 공개번호 US2004025907, 미국특허 공개번호 US20040018978), 저산소증 및 기타 대사성 스트레스 인자들에 의해 발현 및 방출이 증가된다는 여러 보고가 있었다(마르티 등의 문헌[Eur. J. eurosci.,8:666-676, 1996], 마스다 등의 문헌[J. Biol.Chem.,268:11208-11216, 1993] 및 마스다 등의 문헌[J. Biol. Chem.,269:19488-19493, 1994] 참조). 또한 국제공개특허 WO 00/61164는 포유동물에 EPO의 수용체 활성 조절자의 주입으로 흥분성 조직, 즉 중추신경계, 심장, 망막의 기능을 보호 또는 증가시키는 방법에 관하여 개시하고 있다.On the other hand, EPO is a glycoprotein associated with the production of red blood cells, and has been reported to be expressed in a large amount in brain neurons and nervous tissues (Marti et al., Kidney Int., 51: 416-418, 1997) and See Morishita et al. (Neuroscience, 76: 105-116, 1997). In addition, EPO, along with other cytokines and hormones, alone or in combination, may be effective in increasing cell survival or protecting nerves in ischemic lesions and animal models associated with neurological disorders such as Alzheimer's, Parkinson's disease, and Huntington's disease, as well as neurons (US Patent Publication No. US20060063705, US Patent Publication No. US20050197284, US Patent Publication No. US2004025907, US Patent Publication No. US20040018978), and there have been several reports of increased expression and release by hypoxia and other metabolic stress factors (Marti et al. Eur. J. eurosci., 8: 666-676, 1996, Masda et al., J. Biol. Chem., 268: 11208-11216, 1993 and Masda et al., J. Biol. Chem., 269: 19488-19493, 1994). International Publication No. WO 00/61164 also discloses a method of protecting or increasing the function of excitatory tissues, namely the central nervous system, heart and retina, by infusion of a receptor activity modulator of EPO into a mammal.

이에 본 발명자들은 운동신경원질환의 새로운 치료법으로, 중간엽 줄기세포(mesenchymal stem cells) 및 에리트로포이에틴(EPO)을 ALS 질환 동물모델 및 환자에게 투여하였을 때, 급격히 악화되는 ALS 질환의 임상경과를 완화시켜 유의한 치료효과가 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.In this regard, the present inventors relieve the clinical course of ALS disease, which rapidly worsens when mesenchymal stem cells and erythropoietin (EPO) are administered to animal models and patients with ALS disease. By confirming that there is a significant therapeutic effect, the present invention was completed.

본 발명의 하나의 목적은, 에리트로포이에틴(EPO), EPO 활성단편 또는 이의 유사체, 및 중간엽 줄기세포를 동시에 또는 순차적으로 개체에 투여하여 운동신경 원질환을 치료하는 방법을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a method for treating motor neuropathy by administering erythropoietin (EPO), an EPO active fragment or an analog thereof, and mesenchymal stem cells to a subject simultaneously or sequentially.

본 발명의 다른 하나의 목적은, 에리트로포이에틴(EPO), EPO 활성단편 또는 이의 유사체, 및 중간엽 줄기세포를 포함하는 운동신경원질환 치료용 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a composition for treating motor neuron disease, including erythropoietin (EPO), an EPO active fragment or an analog thereof, and mesenchymal stem cells.

하나의 양태로서, 본 발명은 EPO, EPO 활성단편 또는 이의 유사체, 및 중간엽 줄기세포를 동시에 또는 순차적으로 개체에 투여하여 운동신경원질환을 치료하기 위한 방법에 관한 것이다.In one embodiment, the present invention relates to a method for treating motor neuron disease by administering EPO, an EPO active fragment or analog thereof, and mesenchymal stem cells to a subject simultaneously or sequentially.

본 발명에서 사용된 용어, "EPO"는 개체 내에서 EPO 수용체에 결합하여 EPO 수용체를 발현 및 활성화시키고, 이로부터 매개되어 운동신경원질환을 치료 및/또는 예방하는 물질을 말한다. 일반적으로, EPO는 주로 성인의 신장 또는 태아의 간에서 생산되며, 산소를 운반하여 적혈구의 형성을 조절할 뿐만 아니라 적혈구 세포의 생산을 제어하는 에리트로포이어시스(erythropoiesis)와 관련된 기능이 있으며, 저산소증과 관련하여 뇌에서 생산되는 유도성 사이토카인(cytokine)으로 알려져 있다. 본 발명의 바람직한 양태에서는, EPO는 에리트로포이어시스와 관련된 기능뿐만 아니라 운동신경원질환의 치료 및 예방을 위하여 주로 활동하는 비적혈구 생성성을 가진다. 본 발명에 있어 유용한 EPO 형태는 천연적으로 생성되거나 합성되거나 재조합 형태인 에리트로포이에틴(EPO), 에리트로포이에틴 유사체, 에리트로포이 에틴 유사물, 에리트로포이에틴 단편, 혼성 에리트로포이에틴 분자, 에리트로포이에틴 수용체-결합 분자, 혈액 세포 생산을 조절하기 위하여 신체 내에서 생산되는 당단백질 호르몬 등이며, 본 명세서에서는 편의상 "EPO"는 상기 유용한 EPO 형태를 모두 포함하여 지칭하는 용어로 사용될 수 있다. As used herein, the term “EPO” refers to a substance that binds to an EPO receptor in an individual to express and activate the EPO receptor, and is mediated therefrom to treat and / or prevent motor neuron disease. In general, EPO is produced primarily in the kidneys of an adult's kidney or fetus, and has a function associated with erythropoiesis that carries oxygen to regulate the formation of red blood cells, as well as to control the production of red blood cells. It is known in the brain as an inducible cytokine produced by the brain. In a preferred embodiment of the present invention, EPO has a non-erythropoietic activity that acts primarily for the treatment and prevention of motor neuron disease, as well as functions associated with erythropoiesis. EPO forms useful in the present invention are naturally occurring, synthesized or recombinant forms of erythropoietin (EPO), erythropoietin analogues, erythropoietin analogues, erythropoietin fragments, hybrid erythropoietin molecules, erythropoietin Receptor-binding molecules, glycoprotein hormones produced in the body to regulate blood cell production, and the like, and for convenience herein, "EPO" may be used as a term that includes all of the above useful EPO forms.

본 발명에서 사용된 용어, "EPO 활성단편(fragment)"은 EPO에 의한 생리학적인 기능을 수행하는 최소한의 단편을 포함하는 폴리펩타이드를 말한다. 본 발명의 EPO 활성단편은 EPO 수용체에 결합하여 EPO 수용체(receptor)를 발현 및 활성화시키고, 이로부터 매개되어 운동신경원질환을 예방 및/또는 치료할 수 있다. 이들 EPO 활성단편은 인간의 천연형(native) EPO 보다 더 높은 EPO 수용체에 대한 결합력을 가질 수 있다.As used herein, the term "EPO active fragment" refers to a polypeptide comprising a minimal fragment that performs physiological functions by EPO. The EPO active fragment of the present invention may bind to the EPO receptor to express and activate an EPO receptor, and may be mediated therefrom to prevent and / or treat motor neuron disease. These EPO active fragments may have a higher binding capacity to EPO receptors than human native EPO.

본 발명에서 사용된 용어, "EPO 유사체(analogue)"는 EPO 또는 EPO 활성단편을 코딩하는 아미노산 서열에서 1개 이상의 변화를 가지면서 EPO수용체를 통해 매개되는 다양한 생리적 기능을 수행할 수 있는 폴리펩타이드를 말한다. 또한 본 발명의 EPO 유사체는 생물학적 활성에 필요한 이차구조 또는 삼차구조를 방해하지 않는 글리코실화 부위를 증가시키거나 변화시키는 아미노산 잔기의 부가, 결실 또는 치환을 갖는 부위 지정 돌연변이체를 포함할 수 있다. 상기 EPO 유사체(analogue)는 인간의 천연형(native) EPO보다 더 높은 EPO수용체에 대한 결합력을 가질 수 있다.As used herein, the term "EPO analogue" refers to a polypeptide capable of performing various physiological functions mediated through the EPO receptor while having one or more changes in the amino acid sequence encoding the EPO or EPO active fragment. Say. The EPO analogs of the invention may also include site directed mutants with additions, deletions or substitutions of amino acid residues that increase or change glycosylation sites that do not interfere with the secondary or tertiary structures required for biological activity. The EPO analogue may have a higher binding capacity to the EPO receptor than human native EPO.

본 발명의 EPO, EPO활성단편(fragment) 또는 이의 유사체(analogue)에는 EPO 이중합체(dimer), EPO 다중합체(polymer), EPO 아이소형(isoforms) 등 다양한 형태가 포함되며, 이에 한정되는 것은 아니다.EPO, EPO active fragment (analog) or analogues thereof of the present invention include, but are not limited to, various forms such as EPO dimers, EPO polymers, EPO isoforms, etc. .

본 발명의 EPO, EPO 활성단편 또는 이의 유사체는 세포배양, 인간을 포함한 동물에서 추출 및 분리, 화학적으로 합성 또는 유전적으로 재조합된 벡터 등에 의하여 생산될 수 있다. 또한 본 발명의 EPO는 바람직하게는 사람 EPO, 보다 바람직하게는 생리활성이 높은 재조합 사람 EPO이다.EPO, EPO active fragments or analogs thereof of the present invention can be produced by cell culture, extraction and isolation from animals, including humans, chemically synthesized or genetically recombined vectors and the like. In addition, the EPO of the present invention is preferably human EPO, more preferably recombinant human EPO having high physiological activity.

본 발명에서 사용된 용어, "중간엽 줄기세포(mesenchymal stem cell, MSC)"는 뼈(bone), 연골(cartilage), 지방(fat), 힘줄(건), 신경 조직(nerve tissue), 섬유아세포(fibroblast) 및 근육 세포(muscle cell) 등 구체적인 장기의 세포로 분화되기 전의 만능전구 세포(pluripotent progenitors)이다. 이 중간엽 줄기세포는 골수(bone marrow), 말초신경 혈액, 제대혈, 골막(periosteum), 진피(dermis) 및 중배엽 기원의 조직 등으로부터 분리되고 정제될 수 있다. 구체적인 예로서, 고관절 또는 슬 대체술 도중에 퇴행성 관절염 환자로부터 수득된 대퇴골두 해면골편(femoral head cancellous bone pieces) 플러그(plugs), 및 장래 골수 이식술을 위해 수확될 골수를 가진 정상 공여자 또는 환자로부터 수득된 흡입된 골수 등으로부터 얻어질 수 있다. 구체적 실시에서는 ALS 환자의 골수로부터 수득된 자가 중 간엽 줄기세포를 사용하였다. As used herein, the term "mesenchymal stem cell (MSC)" refers to bone, cartilage, fat, tendon, nerve tissue, fibroblast These are pluripotent progenitors before they are differentiated into cells of specific organs such as fibroblast and muscle cells. These mesenchymal stem cells can be isolated and purified from bone marrow, peripheral nerve blood, umbilical cord blood, periosteum, dermis and tissues of mesodermal origin and the like. As a specific example, femoral head cancellous bone pieces plugs obtained from a patient with degenerative arthritis during hip or knee replacement, and from a normal donor or patient with bone marrow to be harvested for future bone marrow transplantation Inhaled bone marrow or the like. In a specific implementation, autologous mesenchymal stem cells obtained from bone marrow of ALS patients were used.

중간엽 줄기세포는 골수의 공급원에 따라 (즉, 골편, 말초혈의 존재 등) 다수의 상이한 기계적 분리 방법에 의해 분리되며 이러한 분리방법들은 공지되어 있다. 중간엽 줄기세포의 분리과정에서 가장 결정적인 것은 특정하게 제조된 배지를 사용하는 것이다. 상기 배지는 분화없이 중간엽 줄기세포를 성장 가능케하고 배양 접시의 플라스틱 또는 유리 표면에 중간엽 줄기세포만의 직접 부착을 가능하게 하는 제제를 함유하고 있음을 특징으로 한다. 골수 샘플에 극히 소량 존재하는 중간엽 줄기세포의 선택적인 부착을 가능하게 하는 배지를 사용함으로써, 골수에 존재하는 기타 세포(즉, 적혈구, 백혈구 및 기타 분화된 중간엽 세포 등)로부터의 중간엽 줄기세포를 분리해 내는 것이 가능하다. Mesenchymal stem cells are separated by a number of different mechanical separation methods depending on the source of bone marrow (ie bone fragments, the presence of peripheral blood, etc.) and such separation methods are known. The most critical step in the isolation of mesenchymal stem cells is to use a specially prepared medium. The medium is characterized in that it contains an agent capable of growing mesenchymal stem cells without differentiation and direct attachment of mesenchymal stem cells only to the plastic or glass surface of the culture dish. Mesenchymal stems from other cells present in the bone marrow (ie erythrocytes, white blood cells and other differentiated mesenchymal cells, etc.) by using a medium that allows selective attachment of mesenchymal stem cells present in extremely small amounts in the bone marrow sample. It is possible to isolate the cells.

본 발명의 중간엽 줄기세포를 배양하기 위한 배지로는, DMEM(Dulbecco's Modified Eagle's Medium), MEM(Minimal Essential Medium), BME(Basal Medium Eagle), RPMI 1640, F-10, F-12, α-MEM(α-Minimal Essential Medium), G-MEM(Glasgow's Minimal Essential Medium), ISDM(Iscove's Modified Dulbecco's Medium) 및 MSCGM 등의 세포기본배지를 사용할 수 있고 나아가 이 기본배지에 인슐린(insulin)(10ng/mL), 하이드로코리트존(hydrocortisone)(10nM), EGF (10ng/mL), FGF, NGF, LIF 등의 성장인자 또는 우태아혈청, 말혈청, 염소혈청, 인간혈청, 제대혈청 등의 성장에 필수적인 혈청 등이 포함된 배지를 사용할 수 있다. 특히, 본 발명의 구체적인 실시에서는 본 발명자가 개발한 인간 제대혈 혈청이 포함된 배양 배지를 사용하여 중간엽 줄기세포를 분화 없이 배양하여 다량의 중간엽 줄기세포를 수득하였다. 중간엽 줄기세포는 예를 들어, 상기 배지에서 36 내지 38℃, 3 내지 10% CO2 가 유지되는 배양조건에서 배양할 수 있다. As a medium for culturing the mesenchymal stem cells of the present invention, DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's Medium), MEM (Minimal Essential Medium), BME (Basal Medium Eagle), RPMI 1640, F-10, F-12, α- Cell-based media such as α-Minimal Essential Medium (MEM), Glass's Minimal Essential Medium (G-MEM), Iscove's Modified Dulbecco's Medium (ISDM), and MSCGM can be used and further, insulin (10ng / mL) ), Growth factors such as hydrocortisone (10nM), EGF (10ng / mL), FGF, NGF, LIF or essential for growth of fetal bovine serum, horse serum, goat serum, human serum, umbilical cord serum, etc. A medium containing serum or the like can be used. In particular, in a specific embodiment of the present invention, a large amount of mesenchymal stem cells were obtained by culturing mesenchymal stem cells without differentiation using a culture medium containing human umbilical cord blood serum developed by the present inventors. Mesenchymal stem cells are, for example, 36 to 38 ℃, 3 to 10% CO 2 in the medium It can be cultured in the culture conditions maintained.

본 발명에서 상기 배양된 중간엽 줄기세포는 CD105(또는 CD105(SH2)), CD29, CD44, CD73, CD166 등의 중간엽 줄기세포 양성 표면마커가 50% 이상, 바람직하게는 90% 이상, 보다 바람직하게는 CD29, CD44, CD73 및 CD105 양성 표면마커가 95% 이상 발현되는 것을 특징으로 하며, 또한 CD34, CD45, HLA-DR, CD1a, CD14, CD31, CD80 등의 중간엽 줄기세포 음성 표면마커가 50% 이하, 바람직하게는 10% 이하, 보다 바람직하게는 CD34, CD45 및 HLA-DR 음성 표면마커가 5% 이하로 발현되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the cultured mesenchymal stem cells have a mesenchymal stem cell-positive surface marker such as CD105 (or CD105 (SH2)), CD29, CD44, CD73, CD166 and the like at least 50%, preferably at least 90%, more preferably. CD29, CD44, CD73 and CD105 positive surface markers are expressed at least 95%, and mesenchymal stem cell negative surface markers such as CD34, CD45, HLA-DR, CD1a, CD14, CD31, CD80 and the like is 50% or less, preferably 10% or less, more preferably CD34, CD45 and HLA-DR Negative surface markers are characterized by being expressed at 5% or less.

하나의 구체적인 양태로서, 본 발명은 EPO, EPO 활성단편 또는 이의 유사체, 및 중간엽 줄기세포를 순차적으로 개체에 투여하여 운동신경원질환을 치료하는 방법이다. 보다 구체적으로, EPO, EPO 활성단편 또는 이의 유사체를 개체에 투여한 후에 중간엽 줄기세포를 투여하거나, 중간엽 줄기세포를 투여한 후에 EPO, EPO 활성단편 또는 이의 유사체를 개체에 투여하여 운동신경원질환을 치료하는 방법에 관한 것이다.In one specific embodiment, the present invention is a method for treating motor neuron disease by sequentially administering EPO, an EPO active fragment or an analog thereof, and mesenchymal stem cells to a subject. More specifically, EPO, EPO active fragments or analogues thereof are administered to the subject after administration of mesenchymal stem cells, or mesenchymal stem cells after administration of EPO, EPO active fragments or analogs thereof to the subject to exercise neuropathy disease It is about how to treat it.

다른 하나의 구체적인 양태로서, 본 발명은 EPO, EPO 활성단편 또는 이의 유사체, 및 중간엽 줄기세포를 혼합한 조성물을 동시에 개체에 투여하여 운동신경원질환을 치료하는 방법에 관한 것이다.In another specific embodiment, the present invention relates to a method for treating motor neuron disease by simultaneously administering to a subject a composition comprising EPO, an EPO active fragment or an analog thereof, and a mesenchymal stem cell.

본 발명에서 사용된 용어, "개체"란 인간, 영장류 및 가축, 사육, 애완용 또는 스포츠 동물, 예컨대 개, 말, 고양이, 양, 돼지, 소 등을 비롯한 운동신경원질환의 치료가 필요한 임의의 포유동물을 말한다. 특히, 본 발명의 치료는 인간이 바람직할 수 있다.As used herein, the term “individual” refers to any mammal in need of treatment of motor neuron diseases, including humans, primates and livestock, breeding, pet or sport animals such as dogs, horses, cats, sheep, pigs, cattle, and the like. Say In particular, the treatment of the present invention may be desirable in humans.

본 발명에서 사용된 용어, "치료"는 치료학적 처치 및 예방 또는 방지 수단을 말한다. 따라서, 치료가 필요한 자들은 이미 운동신경 장애 또는 운동신경원질환을 가진 자뿐만 아니라 운동신경 장애 또는 운동신경원질환을 예방하고자 하는 자들을 포함한다.As used herein, the term "treatment" refers to therapeutic treatment and prophylactic or prophylactic means. Therefore, those in need of treatment include those who already have motor neuron disorder or motor neuron disease, as well as those who want to prevent motor neuron disorder or motor neuron disease.

EPO, EPO 활성단편 또는 이의 유사체는 경구, 국소(협측(buccal), 설하, 피부 및 안내(眼內)의 투여를 포함), 비경구(피하, 피내, 뇌척수강 내, 복강 내, 근육 내, 혈관 내 및 관절 내의 투여를 포함) 또는 경피성 투여를 포함한 여러 경로를 통해 투여될 수 있으며, 바람직하게는 비경구 투여이며, 보다 바람직하게는 뇌척수강 내, 복강 내, 근육 내, 혈관 내의 투여일 수 있다. 비경구 투여의 경우, 예를 들면, 정맥 내 투여는 바늘 또는 이와 양립 가능한 수단에 의할 수 있으며, 약제학적으로 허용 가능한 담체를 함유할 수 있다. 본 발명의 조성물은 바람직하게는 정맥 내 경로를 통해, 적당한 투여량으로, 그리고 액체 형태로 투여된다. 경구 투여의 경우, 예를 들면, 본 발명의 조성물은 액체 또는 고체 형태로 적당한 담체와 함께 투여될 수 있다.EPO, EPO active fragments or analogues thereof can be oral, topical (including buccal, sublingual, skin and intraocular administration), parenteral (subcutaneous, intradermal, cerebrospinal, intraperitoneal, intramuscular, Administration via a variety of routes including intravascular and intraarticular administration) or transdermal administration, preferably parenteral administration, and more preferably intrathecal, intraperitoneal, intramuscular, intravascular Can be. For parenteral administration, for example, intravenous administration may be by needle or compatible means, and may contain a pharmaceutically acceptable carrier. The composition of the present invention is preferably administered via an intravenous route, in an appropriate dosage, and in liquid form. For oral administration, for example, the compositions of the present invention can be administered in a liquid or solid form with a suitable carrier.

중간엽 줄기세포, 또는 EPO, EPO 활성단편 또는 이의 유사체와 중간엽 줄기세포를 혼합한 조성물은 국소(협측(buccal), 설하, 피부 및 안내(眼內)의 투여를 포함), 비경구(피하, 피내, 근육 내, 혈관 내 및 관절 내의 투여를 포함) 또는 경피성 투여를 포함한 여러 경로를 통해 투여될 수 있으며, 바람직하게는 비경구로 투여된다. 비경구 투여 중 가장 바람직한 방법은 상기 중간엽 줄기세포 또는 혼합 조성물을 척수강내로 투여하는 것이다. 또한 상기 중간엽 줄기세포 또는 혼합 조성물은 적합한 희석제에 현탁시켜 개체에 투여할 수 있는데, 이 희석제는 세포를 보호 및 유지하고, 목적하는 뇌조직에 이식시 사용에 용이하도록 하는 용도로서 사용된다. 상기 희석제는 생리식염수, PBS, HBSS 등의 완충용액, 혈장, 뇌척수액 또는 혈액성분 등이 있을 수 있으며, 바람직하게는 생리식염수(normal saline), PBS, HBSS, 혈장 또는 뇌척수액이 있다. 본 발명자들은 중간엽 줄기세포, 또는 EPO, EPO 활성단편 또는 이의 유사체와 중간엽 줄기세포를 혼합한 조성물을 척수액에 희석한 후 이를 척수강내로 주입하는 경우에 운동신경원질환, 특히 ALS의 치료에 매우 효과적임을 발견하였다. 중간엽 줄기세포 또는 상기 혼합 조성물을 척수강내에 주입하는 경우에는 이를 척수내로 직접 주입함으로써 발생하는 수술에 따른 감염의 위험성 및 신경손상 등의 합병증을 피할 수 있으며, 또한 자가 뇌척수액을 이용함으로써 예상할 수 있는 부작용을 최소화하고, 비침습적인 치료를 시행할 수 있는 장점이 있다. Mesenchymal stem cells, or compositions containing EPO, EPO active fragments or analogues and mesenchymal stem cells, may be topical (including buccal, sublingual, dermal and intraocular), parenteral (subcutaneous). Administration, including intradermal, intramuscular, intravascular and intraarticular) or transdermal administration, preferably parenterally. The most preferred method of parenteral administration is to administer the mesenchymal stem cells or the mixed composition intrathecalally. In addition, the mesenchymal stem cells or the mixed composition can be administered to a subject by suspending in a suitable diluent, which is used as a use to protect and maintain the cells, and to facilitate the use when transplanted into the desired brain tissue. The diluent may include physiological saline, PBS, HBSS and the like buffer, plasma, cerebrospinal fluid or blood components, preferably saline (normal saline), PBS, HBSS, plasma or cerebrospinal fluid. The present inventors are very effective in the treatment of motor neuron diseases, especially ALS, when the spinal fluid is diluted with a mesenchymal stem cell, or a composition containing an EPO, an EPO active fragment or an analog thereof, and a mesenchymal stem cell. Found that. Injecting mesenchymal stem cells or the mixed composition into the spinal cavity can avoid complications such as the risk of infection and nerve damage caused by direct injection into the spinal cord, and can also be expected by using autologous cerebrospinal fluid. It has the advantage of minimizing side effects and enabling non-invasive treatment.

EPO, EPO 활성단편 또는 이의 유사체, 및 중간엽 줄기세포를 순차적으로 투여하는 경우 EPO, EPO 활성단편 또는 이의 유사체, 또는 중간엽 줄기세포 중 어느 하나를 투여하고 5분 내지 15 시간, 바람직하게는 10 분 내지 12 시간 후에 다른 하나를 투여할 수 있으며, 바람직하게는 EPO를 투여하고 5분 내지 15시간, 바람직하게는 10분 내지 12시간 후에 중간엽 줄기세포를 투여할 수 있다. 이러한 투여는 필요에 따라 반복될 수도 있다. 예를 들어, 임상적으로 필요한 경우 매일 반복하여 투여할 수 있거나, 적당한 시간 간격이 지난 후, 예를 들어 매 1 내지 12주, 바람직하게는 매 3 내지 8 주마다 투여할 수도 있다.When sequentially administering EPO, an EPO active fragment or an analog thereof, and mesenchymal stem cells, 5 minutes to 15 hours after administration of either EPO, an EPO active fragment or an analog thereof, or mesenchymal stem cells, preferably 10 The other one may be administered after minutes to 12 hours, and preferably, mesenchymal stem cells may be administered after 5 minutes to 15 hours, preferably 10 minutes to 12 hours after administration of EPO. Such administration may be repeated as necessary. For example, administration may be repeated daily if clinically necessary, or after a suitable time interval, for example every 1-12 weeks, preferably every 3-8 weeks.

EPO, EPO 활성단편 또는 이의 유사체, 및 중간엽 줄기세포를 동시에 투여하는 경우 EPO, EPO 활성단편 또는 이의 유사체, 및 중간엽 줄기세포의 투여는 필요에 따라 반복될 수 있다. 예를 들어, 임상적으로 필요한 경우 매일 반복하여 투여할 수 있거나, 적당한 시간 간격이 지난 후, 예를 들어 매 1 내지 12주, 바람직하게는 매 3 내지 8 주마다 투여할 수 있다.When simultaneously administering EPO, an EPO active fragment or an analog thereof, and mesenchymal stem cells, administration of EPO, an EPO active fragment or an analog thereof, and mesenchymal stem cells may be repeated as necessary. For example, administration may be repeated daily if clinically necessary, or after a suitable time interval, for example every 1-12 weeks, preferably every 3-8 weeks.

EPO, EPO 활성단편 또는 이의 유사체, 및 중간엽 줄기세포는 약제학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명에서 "약제학적으로 유효한 양"은 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 질환의 중증도; 환자의 연령, 체중, 건강, 성별; 환자의 약물에 대한 민감도; 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율; 치료 기간; 사용된 본 발명의 조성물과 배합 또는 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 구체적 양태로서, 본 발명의 EPO의 용량은 인간을 제외한 동물의 경우에 1회 투여당 200 내지 10,000 유니트(IU)/체중(kg), 바람직하게는 약 200 내지 5,000 유니트 /체중(kg), 보다 바람직하게는 200 내지 2,000 유니트/체중(kg), 가장 바람직하게는 500 내지 1,000 유니트/체중(kg)으로 투여될 수 있다. 또한 인간의 경우 체중과 관계없이 1회 투여당 20,000 내지 45,000 유니트, 바람직하게는 25,000 내지 40,000 유니트, 보다 바람직하게는 30,000 내지 40,000 유니트로 투여될 수 있다. 중간엽 줄기세포의 용량은 넓은 범위로 변하며 각각의 특별한 경우의 개별적인 요구 조건에 따라 결정된다. 일반적으로, 비경구 투여의 경우, 수여자 체중 Kg 당 약 0.01 내지 약 5백만개 세포로 투여하는 것이 통상적이다. EPO, an EPO active fragment or analog thereof, and mesenchymal stem cells are administered in a pharmaceutically effective amount. In the present invention, "pharmaceutically effective amount" means an amount sufficient to treat a disease, and an effective dose level may include the severity of the disease; The age, body weight, health and sex of the patient; Sensitivity to the drug of the patient; Time of administration, route of administration, and rate of excretion; Duration of treatment; It may be determined according to factors including drugs which are used in combination or coincidental with the composition of the present invention and other factors well known in the medical field. In a specific embodiment, the dose of EPO of the invention is 200 to 10,000 units (IU) / weight (kg), preferably about 200 to 5,000 units / weight (kg), per dose for animals other than humans. Preferably from 200 to 2,000 units / kg body weight, most preferably from 500 to 1,000 units / kg body weight. It can also be administered in humans at 20,000 to 45,000 units, preferably 25,000 to 40,000 units, more preferably 30,000 to 40,000 units per dose, irrespective of body weight. The dose of mesenchymal stem cells varies over a wide range and depends on the individual requirements of each particular case. Generally, for parenteral administration, it is common to administer from about 0.01 to about 5 million cells per Kg of recipient body weight.

EPO, EPO 활성단편 또는 이의 유사체, 및/또는 중간엽 줄기세포를 동시에 또는 순차적으로 개체에 투여한 후에 신경세포로의 분화 및 성장을 촉진하는 인자를 추가로 상기에 기재된 투여방법에 의하여 1 내지 1000ng/ml의 농도로 투여할 수 있다. 상기 추가적인 인자는 예를 들면, FGF, EGF, IGFs, TGFs, NGF등의 성장인자; BNF, CTF 등의 신경향성 인자(neurotrophic factor); 펩티드 방사선 약물; 안티센스 약물; 생물학적 활성제에 대한 항체; 사이클로스포린 등의 면역억제제; 인터루킨, 인터페론, LIF 등의 사이토카인; GSK(Glycogen Synthase Kinase 3 beta) 억제제 등이 있다.EPO, EPO active fragments or analogs thereof, and / or mesenchymal stem cells are administered to the individual simultaneously or sequentially, and then factors which promote differentiation and growth into neurons are further carried out by the method of administration described above. It can be administered at a concentration of / ml. Such additional factors include, for example, growth factors such as FGF, EGF, IGFs, TGFs, NGF, etc .; Neurotrophic factors such as BNF and CTF; Peptide radiation drugs; Antisense drugs; Antibodies to biologically active agents; Immunosuppressive agents such as cyclosporin; Cytokines such as interleukin, interferon and LIF; GSK (Glycogen Synthase Kinase 3 beta) inhibitors.

또한, 본 발명은 EPO, EPO 활성단편 또는 이의 유사체, 및/또는 중간엽 줄기세포의 투여 전후 또는 동시에 내피세포 장벽을 통해 EPO, EPO 활성단편 또는 이의 유사체, 및/또는 중간엽 줄기세포의 부착을 용이하게 하여 세포 보호역할을 한다고 알려진 물질인 만니톨을 이용하여 상기에 기재된 투여방법에 의하여 80 내지 120ml (20% manitol)을 투여할 수 있다.In addition, the present invention provides for the attachment of EPO, EPO active fragments or analogs thereof, and / or mesenchymal stem cells through the endothelial cell barrier before or simultaneously with administration of EPO, EPO active fragments or analogs thereof, and / or mesenchymal stem cells. 80-120 ml (20% manitol) can be administered by the administration method described above using mannitol, which is a substance known to facilitate cell protection.

다른 하나의 양태로서, 본 발명은 EPO, EPO 활성단편 또는 이의 유사체, 및 중간엽 줄기세포를 포함하는 운동신경원질환의 치료용 조성물에 관한 것이다.As another aspect, the present invention relates to a composition for treating motor neuron disease, including EPO, EPO active fragment or analogue thereof, and mesenchymal stem cells.

본 발명에서 "운동신경원질환의 치료용 조성물"은 운동신경의 기능에 장애를 초래하는 질환을 치료하기 위한 조성물을 말한다. 상기 운동신경원질환은 근위축성측삭경화증(ALS), 진행성연수마비 (progressive bulbar palsy, PBP), 일차성측삭경화증(primary lateral sclerosis, PLS), 진행성근위축증(progressive muscular atrophy, PMA)을 의미한다. 특히, 본 발명의 조성물은 바람직하게는 근위축성측삭경화증(ALS)을 치료하기 위한 조성물이다. In the present invention, "composition for the treatment of motor neuron disease" refers to a composition for treating a disease causing disorders in the function of motor neurons. The motor neuropathy disease refers to ALS, progressive bulbar palsy (PBP), primary lateral sclerosis (PLS), and progressive muscular atrophy (PMA). In particular, the composition of the present invention is preferably a composition for treating amyotrophic lateral sclerosis (ALS).

본 발명의 조성물은 통상적인 방법에 따라 약제학적으로 허용되는 담체 또는 부형제와 혼합하거나 희석제로 희석하여 사용할 수 있다. 적합한 담체, 부형체 및 희석제의 예로는, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 상기 조성물에 충진제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제, 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다. The composition of the present invention may be used in admixture with a pharmaceutically acceptable carrier or excipient or diluted with a diluent according to conventional methods. Examples of suitable carriers, excipients and diluents include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, xylitol, maltitol, starch, acacia rubber, alginate, gelatin, calcium phosphate, calcium silicate, cellulose, methyl cellulose, undecided Vaginal cellulose, polyvinylpyrrolidone, water, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate and mineral oil. The composition may further include fillers, anti-coagulants, lubricants, wetting agents, fragrances, emulsifiers, preservatives and the like.

본 발명의 조성물은 포유 동물에 투여된 후 활성 성분의 신속 또는 지연된 방출을 제공할 수 있도록 당업계에 잘 알려진 방법을 사용하여 제형화될 수 있다. 제형은 정제, 분말, 환제, 새세이(sachet), 엘릭서(elixir), 현탁액, 에멀젼, 용액, 시럽, 에어로졸, 연질 또는 경질 젤라틴 캅셀, 멸균 주사용액, 멸균 분말 등의 형태일 수 있다. 상기 제형은 1회용 투약 형태가 편리할 것이다. 본 발명의 제형으로 가장 바람직한 것은 주사제이다.Compositions of the present invention may be formulated using methods well known in the art to provide rapid or delayed release of the active ingredient after administration to a mammal. The formulations may be in the form of tablets, powders, pills, sachets, elixirs, suspensions, emulsions, solutions, syrups, aerosols, soft or hard gelatin capsules, sterile injectable solutions, sterile powders and the like. The formulation will be convenient in a single dosage form. Most preferred in the formulations of the invention are injections.

본 발명의 조성물은 운동신경원질환의 치료에 우수한 효과가 있다. 즉, 본 발명의 조성물을 투여한 쥐의 운동능력 평가에서 본 발명의 조성물을 투여하지 않은 쥐에 비하여 100% 이상 운동능력이 향상되었으며, EPO만을 투여한 쥐 및 중간엽 줄기세포만을 투여한 쥐에 비하여 30% 정도의 운동능력이 향상되었다. 또한 임상 실험에서도 본 발명의 조성물을 투여한 환자에서 호흡, 발음 및 연하기능이 현저하게 호전되었으며, 기립자세 유지 가능 시간이 연장되었고, 불면증이 감소되는 등의 임상적인 변화가 있었으며, 상기의 임상적인 변화가 상당 기간 지속되었다. 따라서, 본 발명의 조성물은 운동신경원질환의 치료를 위하여 효과적으로 사용할 수 있다.The composition of the present invention has an excellent effect in the treatment of motor neuron diseases. That is, in the evaluation of the exercise capacity of the rats to which the composition of the present invention was administered, the exercise ability was improved by 100% or more, compared to the rats to which the composition of the present invention was not administered. Compared with 30% of athletic performance was improved. In clinical trials, respiratory, pronunciation, and swallowing ability was remarkably improved in patients administered the composition of the present invention, prolonged standing posture was maintained, and insomnia was reduced. The change lasted for some time. Therefore, the composition of the present invention can be effectively used for the treatment of motor neuron diseases.

이하, 본 발명을 하기 실시예를 참조하여 더욱 구체적으로 설명하기로 한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the following examples are merely to aid the understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.

실시예Example 1 : 환자의 골수 채취 후  1: after the patient's bone marrow is taken 골수유래Bone marrow 중간엽줄기세포의Mesenchymal stem cells 분리 및 체외증식 배양  Isolation and In Vitro Culture

1-1. 1-1. ALSALS 환자의 선별기준 Patient Screening Criteria

ALS 환자에서 EPO 치료 효과는 리바이스드 에스코리얼 카테리아(Revised El Escorial Criteria) 에서 임상적으로 ALS 진단고려(Probable ALS 이상)으로 확진된 환자를 대상으로 하여 총 2차례의 입원과 외래 추적 관찰을 실시하고, 첫 번째 입원 시에 기능적인 레이팅 스케일(Functional rating scale), 어필 스코어(Appel score), 노리스 스케일(Norris scale), 신경생리 지표(Neurophysiologic index) 등 으로 환자의 전반적인 치료 전 상태를 평가하고 선별하였다.The effect of EPO treatment on ALS patients was assessed by Revised El Escorial Criteria in two patients who were clinically confirmed as ALS (Probable ALS and above). At the first hospital stay, the patient's overall pre-treatment status is assessed and screened using functional rating scale, appeal score, norris scale, and neurophysiologic index. It was.

1-2. 1-2. 골수유래Bone marrow 중간엽줄기세포의Mesenchymal stem cells 분리 및 체외증식 배양 Isolation and In Vitro Culture

상기 실시예 1-1에서 선별한 ALS 환자의 상후장골극부위(posterior superior iliac spine, PSIS)에서 잼쉬디 주사바늘(Jamshidi needle)을 이용하여 30 mL의 골수를 채취한 후, 멸균되어 헤파린 처리된 튜브에 옮겼다. 튜브에 담긴 골수를 무균실로 이동시킨 후 이후 과정을 수행하였다. 골수 함유 튜브를 700×g에서 10분간 실온에서 원심분리하여 약 10mL을 안정성 검사용으로 따로 분리 보관하였다. 남은 골수 20mL을 DMEM (Dulbecco's Modified Eagle Medium, Gibco)과 1:3으로 희석하여 미리 준비된 히스토파크(Histopaque; 밀도(density) 1.077g/mL, sigma) 층 위에 층 점적하고, 400×g에서 30분간 실온에서 원심분리하였다. 단핵구세포(mononuclear cell) 층을 분리하고 DMEM을 더 첨가하여 400×g에서 5분간 실온에서 원심분리하여 단핵구세포를 수확했다. 수확된 단핵구세포를 DMEM으로 400×g에서 5분간 실온에서 원심분리하여 세척하는 과정을 2회 수행하였다. 세척 후 단핵구세포를 인슐린(insulin) 10ng/mL, 하이드로코르티손(hydrocortisone) 10nM, EGF 10ng/mL 및 5% 사람 제대혈 혈청이 함유된 DMEM /F12 (Gibco)을 이용하여 배양플라스크(175cm2)에 접종하고, 37℃에서 5% CO2를 유지하면서 5일간 배양하였다. 5일 후 새로운 배지로 교환하여 플라스크 바닥에 붙지 않은 세포들은 제거하였으며, 그 후 3일마다 배지를 교환하고 계대 배양하며 세포를 증식시켰다. 계대시 플라스크 바닥에 붙은 세 포들을 0.125% 트립신-EDTA(Gibco 사)를 사용하여 분리한 후, D-PBS(Dulbecco's Phosphate-buffered Salines, Gibco)로 3차례 세척하여 세포층만 남겼다.30 mL of bone marrow was collected from a posterior superior iliac spine (PSIS) of the ALS patient selected in Example 1-1 using a Jamshidi needle, and then sterilized and treated with heparin. Transferred to the tube. The bone marrow contained in the tube was moved to a clean room and then the process was performed. Bone marrow containing tubes were centrifuged at 700 x g for 10 minutes at room temperature to store approximately 10 mL separately for stability testing. 20 mL of remaining bone marrow was diluted 1: 3 with DMEM (Dulbecco's Modified Eagle Medium, Gibco) and layered onto a previously prepared Histopaque (density 1.077 g / mL, sigma) layer and 30 to 400 × g. Centrifuged at room temperature for minutes. Monocytes (mononuclear cell) layer was separated and DMEM was added to harvest monocytes by centrifugation at room temperature for 5 minutes at 400 × g. The harvested monocytes were washed twice with DMEM by centrifugation at 400 × g for 5 minutes at room temperature. After washing, monocytes were inoculated into a culture flask (175 cm 2 ) using DMEM / F12 (Gibco) containing 10 ng / mL of insulin, 10 nM of hydrocortisone, 10 ng / mL of EGF, and 5% human umbilical cord blood serum. And incubated at 37 ° C. for 5 days while maintaining 5% CO 2 . After 5 days, the cells that did not adhere to the bottom of the flask were removed by replacing with fresh medium, and then the medium was changed, passaged and propagated every 3 days. Cells at the bottom of the flask were separated using 0.125% trypsin-EDTA (Gibco) and washed three times with D-PBS (Dulbecco's Phosphate-buffered Salines, Gibco), leaving only the cell layer.

실시예Example 2 :  2 : 근위축성측삭경화증모델Amyotrophic Lateral Sclerosis Model 쥐 ( Rat ( SOD1SOD1 mutantmutant transgenictransgenic micemice modelmodel ) ) 에서의In EPOEPO Wow MSCMSC 의 병합의 치료Treatment of merging

실험에 사용한 사람 EPO는 동아제약에서 구입하여 사용하였고 (rhEPO; 에포론 주; 4,000 IU), 근위축성측삭경화증모델 쥐(B6SJL-Tg(SOD1-G93A)1Gur/J mouse)는 젝슨실험실(Jackson laboratory; Bar Harbor, ME, USA)로부터 4주령을 구입하여 12주령까지 사육한 후 실험에 사용하였다. 실험군은 생리식염수을 투여한 대조군, EPO 단독투여한 EPO군, MSC 단독투여한 MSC군, EPO및 MSC를 함께 투여한 병합투여군으로 나누어 실험하였고, 각 군당 5마리의 생쥐로 구성하였다. EPO군은 생쥐 몸무게 1그램당 1 유니트(IU)의 EPO를 복강 투여하였고, MSC군은 생쥐 한마리당 식염수에 혼탁한 103개의 MSC를 척수강내로 주사하였다. EPO 및 MSC 병합군은 EPO를 복강 투여하고 2시간 경과 후에 MSC를 척수강 내로 주사하였다. 각 군은 2주 간격을 두고 2차례 투여하였고, 대조군은 생리식염수만을 복강투여하였다. 각 군은 사지떨림, 근육경련, 과다반사, 사지근력약화, 사지근력마비 등의 근위축성측삭경화증에 의한 증상을 비교 관찰하고, 로타로드(Rotarod; Ugo Basile; Comerio-Varese, Italy)를 이용하여 운동능력시험을 수행하여 효과를 비교하였다.Human EPO used in the experiment was purchased from Dong-A Pharmaceutical (rhEPO; Eporon Co .; 4,000 IU), and Amyotrophic Lateral Sclerosis model rat (B6SJL-Tg (SOD1-G93A) 1Gur / J mouse) was used in the Jackson laboratory. 4 weeks of age from Bar Harbor, ME, USA, and used to experiment after breeding up to 12 weeks of age. The experimental group was divided into control group administered with saline, EPO group administered with EPO alone, MSC group administered with MSC alone, and combined administration group administered with EPO and MSC, and consisted of 5 mice in each group. The EPO group was intraperitoneally administered 1 unit (IU) of EPO per gram of mouse weight, and the MSC group was injected 10 3 MSCs in saline solution per mouse into the spinal cord. The EPO and MSC combination group injected MSC into the spinal cavity two hours after intraperitoneal administration of EPO. Each group was administered twice, two weeks apart, and the control group was intraperitoneally administered only saline. Each group compared and observed symptoms caused by amyotrophic lateral sclerosis such as limb tremor, muscle spasm, hyperreflection, limb muscle weakness, and limb muscle paralysis, and using Rotarod (Ugo Basile; Comerio-Varese, Italy). An exercise test was performed to compare the effects.

근위축성측삭경화증의 초기 증상인, 사지떨림, 근육경련, 과다반사 등의 증 상이 처음 보이기 시작한 시기를 증상 발현 시점으로 하여 측정하였고, 쥐들이 30초 이내에 자발적으로 지면으로부터 일어설 수 없을 때를 종말점으로 하여 그때까지의 기간을 측정한 후 희생시켰다. 또한 몸무게의 변화를 주기적으로 측정하였다.The earliest symptom of limb tremor, muscle spasms, and hyperreflection, the initial symptoms of amyotrophic lateral sclerosis, was measured at the time of onset of symptoms, and when the rats were unable to rise spontaneously from the ground within 30 seconds. After measuring the period until then, it was sacrificed. The change in weight was also measured periodically.

로타로드를 이용하는 운동능력의 변화는 보편적인 방법으로 측정하고, 투약 일주일 전부터 로타로드 기계를 이용하여 트레이닝을 시켜 적응하도록 하였다. 측정할 지표로 로타로드 위에서 버틴 시간 및 떨어질 당시의 회전수 등을 이용하였다.Changes in athletic performance using Rotarod were measured in a universal manner, and were trained using a Rotarod machine for a week before the dose. As the index to be measured, the holding time on the rotarod and the rotation speed when falling were used.

이에 대한 결과를 도 1에 나타내었다. 로타로드에 의한 운동능력에 대한 평가에서, EPO와 MSC를 병합 치료한 쥐군은 각각을 단독으로 처리한 군에 비해 30%, 식염수만 처리한 대조군에 비해 100 % 이상 운동능력이 향상되었으며, 생존률도 15 일 이상 증가하였다(도 1). The results are shown in FIG. 1. In the evaluation of the motor performance by rotarod, rats treated with EPO and MSC were improved by 30% compared to the group treated with each other alone and over 100% compared to the saline-treated control group. Increased over 15 days (FIG. 1).

실시예Example 3 :  3: ALSALS 환자에서의In the patient MSCMSC 치료효과  Treatment effect

3-1. 환자 치료용 3-1. For treating patients 자가골수유래Origin of autologous bone marrow MSCMSC 의 기준 및 시험Standards and tests

중간엽줄기세포(MSC) 세포는 실시예 1과 동일한 방법으로 분리, 배양하였다. 인체에 치료를 목적으로 사용하기 위해서 하기와 같이 안정성 기준 및 시험을 적용시켰다. 배양한 세포 성상은 섬유아세포와 같은 형태(fibroblast-like morphology)를 보여야 한다. 세포 최종수집일 72시간 전에 얻어낸 세포배양액 및 세포를 삼광의료재단(대한민국 서울 소재)에 수탁하여 그람염색 (Gram stain)과 액체배지에 배양(Ordinary culture)을 수행하게 하여 세균의 증식 여부를 확인하고, 또한 에이즈 바이러스(Human immunodificency virus), B형 간염 바이러스(Hepatitis B virus), 사이토메갈로바이러스(Cytomegalovirus) 및 파보 B-19 바이러스(Parvo B-19 virus) 감염 여부를 PCR (Polymerase chain reaction)과 RT-PCR(Reverse transcription-Polymerase chain reaction) 시험법으로 확인하게 하여 음성으로 나온 것만을 세포치료제로 사용하였다. 또한 세포 최종수집일 72시간 전에 세포를 삼광의료재단에 염색체 핵형검사를 수탁하여 정상 핵형으로 확인된 것만을 세포치료제로 사용하였다. 마이코플라즈마 감염유무를 확인하기 위해 세포 최종수집일 72시간 전에 얻어낸 세포배양액 및 세포를 이용하여 마이크로센서 피시알 어세이 키트(MycoSensorTM PCR assay kit ;Stratagene 사)에 표기된 방법으로 PCR을 수행하여 음성으로 나온 것만을 세포치료제로 사용하였다. 엔도톡신 발현 유무를 확인하기 위해 세포 최종수집일 72시간 전에 얻어낸 세포배양액을 리뮬러스 아메보사이트 라이세이트 엔도세이프 키트(Limulus Amebocyte Lysate EndosafeR kit; Charles river endosafe 사)에 표기된 방법으로 겔화법을 수행하여 배양액 1mL당 0.2 내독성단위(Endotoxin Units;EU) 이하로 확인된 세포만을 세포치료제로 사용하였다. 세포 최종수집일 72시간 전에 얻은 세포를 이용하여 표지자 분석을 위해 유세포 분석기(flow cytometry)를 수행하여 CD29+ (Serotec), CD44+ (Dako), CD73+ (BD Biosciences), CD105+ (Serotec), CD34- (Serotec), CD45- (Dako), 및 HLA-DR- (Serotec) 발현이 90% 이상인 세포만을 세포치료제로 사용하였다. 상기 조건을 충족하는 세포를 최종 수확하여 트립판 블루 익스클루젼 어쎄이(Trypan blue exclusion assay)를 수행하여 살아있는 세포가 전체 세포 수 중 70% 이상이어야 하며, 혈구세포계수기(hemacytometer)를 이용하여 전체 세포 수를 세었을 때 바이얼 당 2-6×107 세포인 경우에만 세포치료제로 사용하였다. 이들 모든 조건에 충족될 때 최종 제품인 세포치료제 완제품으로 적합하다고 규정하였다. Mesenchymal stem cells (MSC) cells were isolated and cultured in the same manner as in Example 1. The stability criteria and tests were applied to the human body for therapeutic purposes as follows. The cultured cell appearance should show fibroblast-like morphology. Cell culture solution and cells obtained 72 hours prior to the final collection date of the cell was entrusted to Samkwang Medical Foundation (Seoul, Korea) to perform Gram staining and Ordinary culture in liquid medium to check the growth of bacteria. In addition, human immunodificency virus, Hepatitis B virus, Cytomegalovirus, and Parvo B-19 virus were tested for PCR (Polymerase chain reaction) and RT. -Cryptically confirmed by the Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction (PCR) assay, only those that were negative were used as cell therapy. Also, 72 hours before the final collection of cells, the cells were commissioned to the Samkwang Medical Foundation for chromosomal karyotype and only those identified as normal karyotype were used as cell therapy. To confirm the presence of mycoplasma infection, PCR was performed using the cell culture medium and cells obtained 72 hours prior to the final collection of cells, using the method described in the MycoSensor TM PCR assay kit (Stratagene). Only those used were used as cell therapy. To confirm the presence of endotoxin, the cell culture solution obtained 72 hours before the cell collection date was subjected to gelation by the method described in the Limulus Amebocyte Lysate Endosafe R kit (Charles river endosafe). Only cells identified as 0.2 Endotoxin Units (EU) or less per 1 mL of culture were used as cell therapy. Flow cytometry was performed to analyze markers using cells obtained 72 hours prior to cell collection. CD29 + (Serotec), CD44 + (Dako), CD73 + (BD Biosciences), CD105 + (Serotec), Only cells with at least 90% of CD34 (Serotec), CD45 (Dako), and HLA-DR (Serotec) expression were used as cell therapy. Final harvest of cells satisfying the above conditions is carried out by Trypan blue exclusion assay, and the living cells should be 70% or more of the total cell number, and the whole cells using hemacytometer. When counting, only 2-6 × 10 7 cells per vial were used as cell therapy. When all of these conditions were met, it was deemed suitable for the final product, a cell therapy product.

3-2. 3-2. ALSALS 환자에서In the patient MSCMSC Wow EPOEPO 병합투여  Merged administration

실시예 3-1에서 증식된 세포를 D-PBS(Dulbecco's Phosphate-buffered Salines, Gibco)로 3차례 세척한 후, 세포층만 남겼다. 체중에 따른 개인별 세포 용량을 결정한 후, 수확된 MSCs에 5mL의 뇌척수액(CSF) 와 rhEPO를 혼합시켜 멸균된 주사기에 장착시킨 다음, 뇌척수강을 통해 처치하였다. 입원 계획과 치료 계획은 하기의 표 1 및 도 2와 같다.Cells grown in Example 3-1 were washed three times with D-PBS (Dulbecco's Phosphate-buffered Salines, Gibco), leaving only the cell layer. After determining the individual cell dose according to body weight, 5 mL of cerebrospinal fluid (CSF) and rhEPO were mixed with the harvested MSCs, mounted in a sterile syringe, and then treated through the cerebrospinal cavity. The hospitalization plan and the treatment plan are shown in Table 1 and FIG. 2 below.

입원 시 치료 계획Treatment plan at hospitalization 입원Admission 내 용Contents 담당인원Person in charge 1One stst AdmissionAdmission Day1Day1 1. 동의서 작성 2. 신경학적 검사 3. ALS Clinic Patient sheet 작성 4. Functional Scale 기록 5. CBC, Electrolyte, U/A, EKG, Chest PA SMA, TFT, PFT, 신경생리검사 시행1. Consent Form 2. Neurological Examination 3. ALS Clinic Patient Sheet 4. Functional Scale Record 5. CBC, Electrolyte, U / A, EKG, Chest PA SMA, TFT, PFT, Neurophysiology 전임의, 담당교수 전임의, 주치의 전문간호사 전문간호사 주치의 주치의Full-time doctor, Professor in charge Full-time doctor, Physician Specialist Nurse Specialist Nurse Physician Day2Day2 1. 1차 골수채취 2. 골수채취 후 부작용 관찰1. Primary bone marrow collection 2. Observation of side effects after bone marrow collection 전임의, 담당교수 주치의Full-time, Professor Day3Day3 1. 골수채취 후 부작용 관찰 및 퇴원1. Observation of side effects and discharge from bone marrow 주치의The attending physician 22 ndnd AdmissionAdmission Day1Day1 1. 신경학적 검사 2. ALS Clinic Patient sheet 기록 3. Functional Scale sheet 기록 4. CBC, Electrolyte, U/A, EKG, Chest PA SMA, TFT, PFT, 신경생리검사 시행 5. 2차 골수채취1. Neurological examination 2. ALS Clinic Patient sheet recording 3. Functional scale sheet recording 4. CBC, Electrolyte, U / A, EKG, Chest PA SMA, TFT, PFT, Neurophysiological examination 5. Second bone marrow extraction 전임의, 주치의 전문간호사 전문간호사 주치의 전임의, 담당교수Full-time Doctor, Specialist Nurse Specialist, Full-time Doctor Day2Day2 1. 1차 rhEPO 치료 2. 치료 후 부작용 관찰1. Primary rhEPO treatment 2. Observation of side effects after treatment 전임의, 담당교수 전임의, 담당교수 주치의Full-time, Professor in charge Full-time, Professor in charge Day3Day3 1. 1차 MSCs 치료 2. 치료 후 부작용 관찰 및 퇴원1. Primary MSCs treatment 2. Observation of side effects and discharge after treatment 주치의The attending physician 33 rdrd AdmissionAdmission Day1Day1 1. 신경학적 검사 2. ALS Clinic Patient sheet 기록 3. Functional Rating Scale sheet 기록 4. CBC, Electrolyte, U/A, EKG, Chest PA, SMA, TFT, PFT, 신경생리검사 시행1. Neurological examination 2. ALS Clinic Patient sheet recording 3. Functional Rating Scale sheet recording 4. CBC, Electrolyte, U / A, EKG, Chest PA, SMA, TFT, PFT, Neurophysiology 전임의, 주치의 전문간호사 전문간호사 주치의 주치의Full-time, Physician Specialist Nurse Specialist Physician Physician Day2Day2 1. 2차 rhEPO 치료 2. 치료 후 부작용 관찰1. Secondary rhEPO treatment 2. Side effects observed after treatment 전임의, 담당교수 전임의, 담당교수 주치의Full-time, Professor in charge Full-time, Professor in charge Day3Day3 1. 2차 MSCs 치료 2. 자가골수 줄기세포 치료 후 부작용 관찰 및 퇴원1. Secondary MSCs treatment 2. Observation of side effects and discharge after autologous bone marrow stem cell treatment 주치의 주치의The attending physician

첫번째 입원 시에 기능적인 평가 등급(Functional rating scale), 아펠 점수(Appel score), 노리스 점수(Norris scale), 신경생리학적 지표(Neurophysiologic index) 등으로 환자의 전반적인 치료 전 상태를 평가한 후 골수채취가 가능하다고 판단되면 상기 명기된 방법을 이용하여 골수채취를 실시하였다. 이후 1 내지 2일간 골수채취에 따른 부작용 여부를 확인한 뒤 퇴원하였다.Functional ratings during the first hospitalization (Functional rating scale), Appel scores (Appel score), Norris points (Norris scale), neurophysiological index (Neurophysiologic index) such as harvesting bone marrow after evaluating the overall treatment before the patient's condition to If it is determined that the bone marrow was harvested using the method specified above. After discharge for 1 to 2 days after checking the side effects of bone marrow extraction.

두번째 입원 시에 기능적인 평가 등급(Functional rating scale), 아펠 점수(Appel score), 노리스 점수(Norris scale), 신경생리학적 지표(Neurophysiologic index) 등으로 환자의 상태를 재평가한 뒤 2차 골수채취를 실시하였다. 골수채취 다음 날 rhEPO(동아제약, 에포론 주, 4,000 IU 짜리 사용) 35,000 IU 를 50ml의 생리식염수에 희석하여 정맥 내로 30분간 투입하였다. rhEPO 치료 다음날 뇌척수액 천자로 자가 뇌척수액을 확보하고 상기 명기된 방법으로 만들어진 MSCs를 미리 확보된 자가 뇌척수액(5ml)에 희석한 후 경막천자를 통해 주입하였다. MSCs가 투입된 직후 Mannitol(중외제약, 20% Mannitol™ 100ml/B 사용) 정맥투여와 자세변동법(position change)을 실시하였다. 방법은 다음과 같다. At the second hospitalization , the patient's condition is re-evaluated with functional rating scale, Appel score, Norris scale, Neurophysiologic index, etc. Was carried out. The day after bone marrow extraction, 35,000 IU of rhEPO (Dong-A Pharmaceutical, Eporon, 4,000 IU) was diluted in 50 ml of saline and injected intravenously for 30 minutes. The day after rhEPO treatment, the cerebrospinal fluid was secured by a cerebrospinal fluid puncture, and the MSCs prepared by the above-mentioned method were diluted in the autologous cerebrospinal fluid (5ml) secured in advance and then injected through a dural puncture. Mannitol immediately after the introduction of MSCs (Samsung Pharmaceutical, 20% Mannitol ™ 100ml / B) intravenous administration and position change were performed. The method is as follows.

* * MannitolMannitol 투여 방법 Dosing method

Foley catheter insertion, Frequent Input/OutputFoley catheter insertion, Frequent Input / Output

1) 만니톨(중외제약, 20% Mannitol™, 100ml/B 사용) 용량 1) mannitol (overseas pharmaceutical, 20% Mannitol ™, 100ml / B) dose

   (1) 1차 용량 : 0.5g/kg으로 계산하여 20% 만니톨 양을 결정한다. 예를 들면, 50kg환자의 경우 25g의 양이 필요한 바, 20% 만티톨(mannitol) 125cc로 용량을 결정한다.(1) Primary capacity: Determine 20% mannitol amount by calculating 0.5g / kg. For example, for a 50 kg patient, a 25 g dose is required, so 125 cc of 20% mannitol is determined.

   (2) 2차 용량 : 0.25g/kg (2) Secondary capacity: 0.25g / kg

   (3) 3차 용량 : 0.125g/kg (3) 3rd capacity: 0.125g / kg

2) 이상과 같은 용량으로 12시간 간격 총 3회에 걸쳐 정맥주사(intravenous infusion, 20-30 분)를 실시하였다.2) Intravenous infusion (20-30 minutes) was performed three times a total of 12 hours at the same dose.

* 자세변동법( Postprocedure position change) * Posture variation law (Postprocedure position change )

1) 체위순서 1) position

   (1) 엉덩이와 다리를 높게 유지한(30도) 우측 측와위 자세(lateral decubitus position) (1) Lateral decubitus position with hip and leg held high (30 degrees)

   (2) 엉덩이와 다리를 높게 유지한(30도) 좌측 측와위 자세(lateral decubitus position) (2) lateral decubitus position with hip and leg held high (30 degrees)

   (3) 엉덩이와 다리를 높게 유지한(30도) 앙와위 자세(Supine position) (3) supine position with hip and leg held high (30 degrees)

   (4) 앙와위 자세(Supine position) - flat position (4) supine position-flat position

2) 각각의 체위를 30분 간격으로 실시하며 3차례 반복하였다(총 6시간 소요됨).2) Each posture was repeated three times with 30 minute intervals (total 6 hours).

이후 2 내지 3일간 부작용 여부를 확인한 후 퇴원하였다.After discharge for 2 to 3 days after confirming the side effects.

세번째 입원 시에 기능적인 평가 등급(Functional rating scale), 아펠 점수(Appel score), 노리스 점수(Norris scale), 신경생리학적 지표(Neurophysiologic index) 등으로 환자의 상태를 재평가하였다. 입원 2일째 rhEPO(동아제약, 에포론 주, 4,000 IU 짜리 사용) 35,000 IU를 50ml의 생리식염수에 희석하여 정맥 내로 30분간 투입하였다(두번째 입원 시 실시한 치료와 동일). rhEPO 치료 다음날 뇌척수액 천자로 자가 뇌척수액을 확보하고 상기 명기된 방법으로 만들어진 MSCs를 확보된 자가 뇌척수액(5ml)에 희석한 후 경막천자를 통해 주입하였다. MSCs가 투입된 직후 만니톨(Mannitol;중외제약, 20% Mannitol™, 100ml/B 사용) 정맥투여와 자세변동법(position change)을 실시하였다(두번째 입원 시 실시한 치료와 동일). At the third hospitalization , the patient's condition was reevaluated with a functional rating scale, Appel score, Norris scale, and Neurophysiologic index. On day 2 of hospitalization, 35,000 IU of rhEPO (Dong-A Pharmaceutical, Eporon Co., 4,000 IU) was diluted in 50 ml of saline and injected intravenously for 30 minutes (same as treatment at the second hospitalization). The day after rhEPO treatment, the cerebrospinal fluid was secured by a cerebrospinal fluid puncture, and the MSCs prepared by the above-described method were diluted in the secured cerebrospinal fluid (5ml) and injected through a dural puncture. Immediately after the injection of MSCs, mannitol (Monoitol, 20% Mannitol ™, 100 ml / B) was administered intravenously and position change (same as treatment at the second hospitalization).

이후 1달 간격으로 외래 추적관찰을 실시하여 환자의 임상적인 변화를 측정 및 관찰하였다. 이에 대한 결과를 도 3 및 도 4에 나타내었다. Afterwards, outpatient follow-up was conducted every month to measure and observe the clinical changes of the patients. The results are shown in FIGS. 3 and 4.

2005년 1월 이후로 진행되어 오던 환자의 구음장애 등 근력약화 증상이 1차 치료 후 호전되는 양상을 보였으며, 호전된 정도가 약 2 내지 3개월간 유지되었고, 치료에 따른 부작용은 관찰되지 않았다. 또한 지난 경과를 통해 유추된 예상 임상경과 그래프(점선)와 비교해 보았을 때 HYNR-CS1+rhEPO 치료 후 현격한 임상경과의 변화를 관찰할 수 있어서 치료적 효과가 있다고 평가할 수 있었다. 또한, 근력약화 증상의 지연효과 이외에 가래양 감소와 침분비 감소 효과 등 다양한 임상적 호전 및 변화 양상을 관찰할 수 있었다(도 3 및 4).Symptoms of muscle weakness, such as dysphagia, which had been progressing since January 2005, improved after the first treatment. The improvement was maintained for about 2 to 3 months, and no adverse effects were observed. In addition, when compared with the predicted clinical course graph (dotted line) inferred from the past, the clinical course could be observed after HYNR-CS1 + rhEPO treatment, and thus the therapeutic effect was evaluated. In addition, various clinical improvements and changes such as decreased sputum and decreased saliva were observed in addition to the delayed effects of muscle weakness symptoms (FIGS. 3 and 4).

본 발명의 조성물은 부작용 없이 운동신경원질환, 특히 근위축성측삭경화증(ALS)의 치료에 효과적으로 사용할 수 있다.The composition of the present invention can be effectively used for the treatment of motor neuron diseases, in particular amyotrophic lateral sclerosis (ALS).

Claims (17)

EPO, EPO 활성단편 또는 이의 유사체, 및 중간엽 줄기세포를 동시에 또는 순차적으로 개체에 투여하여 운동신경원질환을 치료하는 방법. A method of treating motor neuron disease by administering EPO, an EPO active fragment or an analog thereof, and mesenchymal stem cells to a subject simultaneously or sequentially. 제1항에 있어서, 중간엽 줄기세포가 CD105(SH2), CD29, CD44, CD73 및 CD166 양성 표면마커를 90% 이상 발현하는 것인 방법.The method of claim 1, wherein the mesenchymal stem cells express at least 90% of CD105 (SH2), CD29, CD44, CD73, and CD166 positive surface markers. 제2항에 있어서, 중간엽 줄기세포가 CD29, CD44, CD73 및 CD105 양성 표면마커가 95% 이상 발현하는 것인 방법.The method of claim 2, wherein the mesenchymal stem cells are CD29, CD44, Wherein at least 95% of the CD73 and CD105 positive surface markers are expressed. 제1항에 있어서, 중간엽 줄기세포가 CD34, CD45, HLA-DR, CD1a, CD14, CD31 및 CD80 의 음성 표면마커를 10% 이하 발현하는 것인 방법.The method of claim 1, wherein the mesenchymal stem cells express less than 10% of the negative surface markers of CD34, CD45, HLA-DR, CD1a, CD14, CD31, and CD80. 제4항에 있어서, 중간엽 줄기세포가 CD34, CD45 및 HLA-DR 음성 표면마커를 5% 이하 발현하는 것인 방법.The method of claim 4, wherein the mesenchymal stem cells are CD34, CD45 and HLA-DR 5% or less expressing the negative surface marker. 제1항에 있어서, 운동신경원질환이 근위축성측삭경화증(ALS)인 방법.The method of claim 1, wherein the motor neuron disease is amyotrophic lateral sclerosis (ALS). 제1항에 있어서, 운동신경원질환이 진행성연수마비 (progressive bulbar palsy, PBP), 일차성측삭경화증(primary lateral sclerosis, PLS), 진행성근육위축증(progressive muscular atrophy, PMA)인 방법.The method of claim 1, wherein the motor neuropathy disease is progressive bulbar palsy (PBP), primary lateral sclerosis (PLS), and progressive muscular atrophy (PMA). EPO, EPO 활성단편 또는 이의 유사체, 및 중간엽 줄기세포를 포함하는 운동신경원질환의 치료용 조성물.EPO, EPO active fragment or analogues thereof, and a composition for treating motor neuron diseases, including mesenchymal stem cells. 제8항에 있어서, 중간엽 줄기세포가 CD105(SH2), CD29, CD44, CD73 및 CD166 양성 표면마커를 90% 이상 발현하는 것인 조성물.The composition of claim 8, wherein the mesenchymal stem cells express at least 90% of CD105 (SH2), CD29, CD44, CD73, and CD166 positive surface markers. 제9항에 있어서, 중간엽 줄기세포가 CD29, CD44, CD73 및 CD105 양성 표면마커가 95% 이상 발현하는 것인 조성물.The method of claim 9, wherein the mesenchymal stem cells are CD29, CD44, And at least 95% of the CD73 and CD105 positive surface markers. 제8항에 있어서, 중간엽 줄기세포가 CD34, CD45, HLA-DR, CD1a, CD14, CD31 및 CD80 의 음성 표면마커를 10% 이하 발현하는 것인 조성물.The composition of claim 8, wherein the mesenchymal stem cells express up to 10% of the negative surface markers of CD34, CD45, HLA-DR, CD1a, CD14, CD31, and CD80. 제11항에 있어서, 중간엽 줄기세포가 CD34, CD45 및 HLA-DR 음성 표면마커를 5% 이하 발현하는 것인 조성물.The method of claim 11, wherein the mesenchymal stem cells are CD34, CD45 and HLA-DR A composition that expresses 5% or less of the negative surface marker. 제8항에 있어서, 에리트로포이에틴, 에리트로포이에틴 활성단편 또는 이의 유사체가 전체 조성물에서 20,000 내지 45,000 유니티(IU)로 포함된 것인 조성물.The composition of claim 8, wherein the erythropoietin, erythropoietin active fragment or analog thereof is comprised between 20,000 and 45,000 unity (IU) in the total composition. 제13항에 있어서, 에리트로포이에틴, 에리트로포이에틴 활성단편 또는 이의 유사체가 전체 조성물에서 30,000 내지 40,000 유니트(IU)로 포함된 것인 조성물.The composition of claim 13, wherein the erythropoietin, erythropoietin active fragment or analog thereof is comprised between 30,000 and 40,000 units (IU) in the total composition. 제8항에 있어서, 운동신경원질환이 근위축성측삭경화증(ALS)인 조성물.The composition of claim 8, wherein the motor neuropathic disease is amyotrophic lateral sclerosis (ALS). 제8항에 있어서, 운동신경원질환이 진행성연수마비 (progressive bulbar palsy, PBP), 일차성측삭경화증(primary lateral sclerosis, PLS), 진행성근육위축증(progressive muscular atrophy, PMA)인 조성물.The composition of claim 8, wherein the motor neuropathy disease is progressive bulbar palsy (PBP), primary lateral sclerosis (PLS), and progressive muscular atrophy (PMA). 제8항에 있어서, 상기 조성물이 비경구 투여용 주사제로 사용되는 것인 조성물.The composition of claim 8, wherein said composition is used as an injection for parenteral administration.
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