KR20110036127A - 알레르기 질환 치료를 위한 석곡속 식물 유래 폴리사카라이드 추출물 - Google Patents

알레르기 질환 치료를 위한 석곡속 식물 유래 폴리사카라이드 추출물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 알레르기 질환의 치료 및/또는 염증에 의해 유발된 기도 개형 감소에 사용되기 위한 석곡속 식물에서 수득된 폴리사카라이드에 관한 것이다.

Description

알레르기 질환 치료를 위한 석곡속 식물 유래 폴리사카라이드 추출물 {POLYSACCHARIDES EXTRACT FROM DENDROBIUM FOR TREATING ALLERGIC DISEASES}
본 발명은 석곡 속 식물에서 분리한 폴리사카라이드로 알레르기 질환을 치료하는 것에 관한 것이다.
석곡 속 식물은 아시아, 유럽 및 오스트레일리아에 광범위하게 분포된 열대성 난초 중 하나이다. 이 종의 일부는 피부 상태 및 시력을 향상시키기 위해 전통 중국 의약에서 오랫동안 사용되어 왔다. 또한, 석곡 속 식물은 항산화, 항-염증 및 면역-조절 활성을 나타내는 것으로 보고되었다 (Satoh et al., Biochem . Pharmacol. 51 : 339-343,1996; Yamaguchi et al., Cordyceps sinensis . Phytoher . Res. 14: 647-649, 2000; Zhao et al., J. Biochem . Molecular Bio. 40(5): 670-677, 2007; 및 US 20060251739 참조).
본 발명은 석곡 (Dendrobii Herba; 즉 석곡 속 식물 줄기)에서 제조된 폴리사카라이드가 천식, 화분 알레르기 및 아토피 피부염과 같은 알레르기 질환을 치료하는데 효과적이라는 예기치 않은 발견에 기초한 것이다.
따라서, 본 발명은 석곡에서 제조된 유효량의 폴리사카라이드를 개체에 투여(예, 경구)함으로써, 알레르기 질환(예, 천식, 화분 알레르기, 알레르기 결막염 또는 아토피 피부염)을 치료하는 방법을 제공한다.
본 발명은 석곡에서 제조된 유효량의 폴리사카라이드를 개체에 투여(예, 경구)함으로써, 알레르기 질환(예, 천식, 화분 알레르기, 알레르기성 결막염 또는 아토피성 피부염)을 치료하는 방법을 제공한다.
본 명세서에서 사용된 "치료"라는 용어는, 알레르기 질환, 알레르기 질환의 증상 또는 알레르기 질환에 대한 소인을 갖는 개체에 질환, 질환의 증상 또는 질환에 대한 소인을 치료, 경감, 완화, 변경, 구제, 완화, 개선 또는 영향을 미칠 목적으로 하나 이상의 활성제를 포함하는 조성물을 적용 또는 투여하는 것을 지칭한다. 여기에서 "유효량"은 단독 또는 하나 이상의 다른 활성제와 조합하여, 개체에 치료적 효과를 부여하는데 요구되는 각 활성제의 양을 지칭한다. 유효량은, 당업자에 잘 인식되어 있는 바와 같이, 투여경로, 부형제 사용 및 다른 활성제와의 병용사용에 의존하여 변경될 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명의 방법의 실행에 사용되는 폴리사카라이드는 하기 5 단계를 최소한 포함하는 공정에 의해 제조된다 : (i) 제1 석곡 제제를 제1 알콜(예, 메탄올, 에탄올 또는 이들의 혼합물)에 담그는 단계, (ii) 제1 알콜을 제거하여 제2 석곡 제제를 제조하는 단계, (iii) 제2 석곡 제제를 물 (예, 순수한 물 또는 적당한 물-함유 용매)로 추출하여 수성용액을 수득하는 단계, (iv) 수성 용액을 제2 알콜(예, 50 부피% 에탄올)과 혼합하여 폴리사카라이드 침전을 생성시키는 단계, 및 (v) 침전된 폴리사카라이드를 수거하는 단계.
본 발명은 또한 상술한 폴리사카라이드 유효량을 필요로 하는 개체에 투여함으로써, 염증에서 기인되는 기도 개형(airway-remodeling)을 경감시키는 방법을 제공한다.
또한 상술한 폴리사카라이드를 알레르기 질환의 치료 또는 염증-유도 기도 개형의 경감, 또는 이러한 치료를 위한 의약품 제조에 사용하는 용도들도 본 발명의 범위내에 속한다.
하나 이상의 자세한 본 발명의 실시형태가 하기에 후술되었다. 본 발명의 다른 특징, 목적 및 효과는 본 기재 및 청구항으로부터 명백하게 인식될 수 있을 것이다.
석곡 폴리사카라이드를 알레르기 질환의 치료에 사용하는 용도가 본 명세서에서 개시되었다. "폴리사카라이드"는 글리코사이드 결합으로 연결된 다수의 모노사카라이드로 이루어진 각 폴리머들이다. 폴리사카라이드 분자는 예컨대, 글루코스, 프락토스, 갈락토스, 크실로스 또는 리보스와 같은 어떠한 형태의 모노사카라이드를 10개 이상 함유한다. 이들은 선형이거나 분지형 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 방법의 실행에 사용되는 폴리사카라이드는 통상적인 방법을 통해 석곡에서 제조될 수 있다. 한 예를 후술한다. 석곡속 식물(예, 덴드로븀 로디게시( Dendrobium loddigesii ), 덴드로븀 핌브리아튬 변종 오큐라 튬( Dendrobium fimbriatum var . oculatum ), 덴드로븀 크리산튬( Dendrobium chrysanthum), 덴드로븀 캔디듐 엑스 린들 ( Dendrobium candidum ex Lindl ) 또는 덴드로븀 노빌( Dendrobium nobil ))의 줄기를 수집하여, 건조하고, 알콜(예, 메탄올, 에탄올 또는 이들의 혼합물)에 적당한 시간(예, 1-12 시간)동안 담군다. 예컨대 증발 등으로 알콜을 제거한 후 결과된 석곡속 식물 줄기를 순수한 물 또는 적합한 물-함유 용매내에 충분한 시간(예, 12-16 시간) 동안 담군다. 물-함유 용매는 수성염(예, NaCl 또는 KCl) 용액, 또는 70 부피% 초과(예, 80%, 90%, 또는 95%)의 물 및 30 부피% 미만의 물 혼화성 용매 (예, 메탄올 또는 에탄올)을 함유하는 혼합물일 수 있다. 불용성 물질은 원심분리 또는 여과로 제거하여 가용성 분획을 생성한다. 이 분획은 이후 알콜(예, 30-70% 에탄올)과 혼합하여 폴리사카라이드를 침전시킨다. 임의로, 알콜과 혼합하기 전에, 물-가용성 분획을 온수로 희석하고 50-70℃에서 20-60 분간 보관한다. 침전물은 예를 들면, 원심분리로 수집하고, 바람직하게 건조하여, 본 발명의 방법에 사용될 폴리사카라이드를 수득한다.
상술한 덴드로브 허바 폴리사카라이드는 약학적으로 허용가능한 담체, 및 임의로 다른 치료학적 활성제와 혼합되어 약학적 조성물을 형성할 수 있다. 본 약학적 조성물 내 담체는 조성물의 활성 성분과 적합하고 (및 바람직하게 활성 성분을 안정시킬 수 있다), 치료대상에 유해하지 않다는 의미로 "허용가능"하여야 한다. 폴리사카라이드-함유 약학적 조성물의 송달을 위해, 하나 이상의 가용화제가 약학적 부형제로 사용될 수 있다. 기타 담체의 예로는 덱스트린, 실리콘 옥사이드, 마그네슘 스테아레이트, 셀룰로스, 소듐 라우릴 설페이트, D&C 황색 # 10, 미세결정 셀룰로스, 만니톨, 글루코스, 탈지방 우유분말, 폴리비닐피롤리돈, 전분 또는 이들의 조합을 포함한다. 이러한 약학적 조성물은 다양한 형태, 예컨대 정제, 캡슐제, 분말, 겔 또는 액제로 제형화될 수 있다.
약학적 조성물은 개체에, 경구 투여와 같은 적합한 경로를 통해, 1일 1회 또는 수회 또는 며칠마다 한번 투여된다. 경구 투여용 고형 제형은 옥수수 전분, 젤라틴, 락토스, 아카시아, 슈크로스, 미세결정 셀룰로스, 카올린, 만니톨, 디칼슘 포스페이트, 칼슘 카보네이트, 소듐 클로라이드 또는 알긴산과 같은 적합한 담체 또는 부형제를 함유할 수 있다. 사용될 수 있는 붕해제로는, 이에 한정됨 없이, 마이크로글리콜레이트 및 알긴산을 포함한다. 사용될 수 있는 정제 결합제로는 아카시아, 메틸셀룰로스, 소듐카보시메틸셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈(포비돈 3), 하이드록시프로필메틸셀룰로스, 슈크로스, 전분 및 에틸셀룰로스를 포함한다. 사용가능한 윤활제로는 마그네슘 스테아레이트, 스테아르산, 실리콘액, 탈크, 왁스, 오일 및 콜로이드 실리카를 포함한다.
이 고형 제형은 조성물이 장에서 방출되도록 디자인될 수 있다. 예를 들면, 소장 또는 대장의 pH에서 녹거나 분산하는 장(腸)성 폴리머를 포함하는 매트릭스 또는 벽 또는 클로져를 각각 갖는 고형 서브-유닛 또는 캡슐 콤파트먼트에 조성물을 넣어 장내에서 약물이 방출되도록 한다.
다른 예에서, 상술한 폴리사카라이드는 하나 이상의 식용 담체와 혼합되어 식품(예, 요구르트, 우유 또는 두유), 또는 보충 식품(예, 영양 보충물 또는 허바제품)을 형성할 수 있다. 식용 담체의 예로는 전분, 사이클로덱스트린, 말토덱스트린, 메틸셀룰로스, 카보메톡시셀룰로스, 크산탄검 및 이들의 수성 용액을 포함한다. 이러한 식품은 식품 산업에서 잘 공지된 방법들에 의해 제조될 수 있다. 여기에서, "식품"은 인간 및 동물에 영양분을 공급하거나, 정상 또는 가속 성장을 유지하거나 또는 스테미너나 민첩성을 유지하기 위해 사용되는 모든 액체 및 고체/반고체 물질들을 광범위하게 지칭한다.
상술된 폴리사카라이드는 알레르기 질환, 예컨대, 증가된 수준의 호산구, IgE, 케모카인 또는 Th2 사이토카인 수준을 동반하는 알레르기 질환을 치료하는데 사용된다. 알레르겐이 T 세포 분화에서 Th2 효과세포에 이르는 면역반응 캐스캐이드; Th2 사이토카인 (예, IL-4, IL-5, IL-6 및 IL- 13)의 방출, IgE의 생성; 및 호산구와 같은 중성구나 비만세포의 활성화를 유발하는 것은 잘 알려져 있다. 알레르겐에 의해 유발된 면역반응은 다양한 알레르기 질환, 예를 들면, 천식, 화분 알레르기, 알레르기 결막염 및 아토피 피부염을 유발한다.
천식은 호흡기 계통에서 일어나는 만성 질병이다. 인간에서 나타나는 주요 특징은 기도 염증, 고점조성 점액의 분비 과다 및 기관지 수축이다. 기도 협착은 천명, 호흡이 짧아지고, 가슴이 답답하며, 기침 등의 증상을 유발한다. 이러한 특징은 환경 자극자(또는 알레르겐), 찬 공기, 더운 공기, 습기찬 공기 또는 감정적 스트레스에 노출과 같은 것들에 의해 유발될 수 있다. 또한, 알레르기성 감작은 또한 환경 항원에 대한 IgE의 생성, 임파구 및 호산구의 폐나 혈청내로의 모집 및 Th2 사이토카인 또는 케모카인의 생성 유도로 정의된다. 최근 선진국에서는 천식에 공중의 관심이 집중되고 있는데, 천식이 급속하게 유병 되어 도시 어린이 넷 중 하나에서 발병하기 때문이다 (Craig M. Lilly, Journal of Allergy and Clinical Immunology, Vol. 1 15, Issue 4, Supplement 1 , April 2005, Pages S526-S531 참조).
천식과 동일하게, 알레르기 결막염 및 아토피 피부염 둘 다 화분과 같은 알레러겐에의 과민성에 기인한다; 그러나, 염증 영역 및 증상은 다양하다. 유사하게, 이들 알레르기 질환은 또한 Th2 사이토카인 또는 케모카인의 과잉 및 염증 영역에서의 IgE 수준 및 호산구의 수에 대한 비율에 관련된다.
결막은 눈을 덮는 얇은 막이다. 알레르겐이 결막을 자극할 때, 눈에 일어나는 공통적인 증상은 안구 가려움, 눈꺼풀 부종, 눈물, 광선 혐오, 분비물 증가 및 이물감 등을 포함한다. 알레르겐은 전술한 전형적인 알레르기 과정을 유발한다. 연구는 환자들이 바깥활동, 독서, 취침 및 운전과 같은 활동들을 하는데 제한받는 것을 보여준다. 따라서 알레르기 결막염을 앓고 있는 환자들을 치료하는 것은 그들의 일상생활의 질을 개선할 수 있다.
아토피 또는 아토피성 증후군은 알레르겐과 직접 접촉되지 않은 체부에 영향을 주는 알레르기성 과민성이다. 이는 습진(아토피 피부염), 알레르기 결막염, 알레르기 비염 및 천식을 포함할 수 있다. 매우 강한 유전적 작용이 있는 것으로 보인다. 아토피성 증후군은 음식이나 환경에 대한 반응에 의해 유발되는 아나필락시스와 같은 심각한 알레르기 반응을 경험하는 사람에게는 치명적일 수 있다. 아토피는 여러 정의를 가질 수 있지만, 일반적으로 통상적인 알레르겐에 대한 피부-프릭 테스트에 양성반응을 나타내는 환자의 혈청내 전체 및 알레르겐-특이성 IgE 수준 상승의 존재로 정의된다. 20세기 이후, 수많은 점막 염증성 질환이 현저히 일반화되고 있다; 아토피는 이러한 질환의 전형적인 예이다. 현재 산업화된 국가에서 10-20%의 아이들과 1-3%의 성인이 앓고 있고, 지난 30년간 그 유병율이 거의 2배 이상으로 증가되었다.
상술한 석곡 사카로이드는 예를 들면 경구 투여를 통해 장 고유층 내의 T 조절 세포의 집단을 증가시키는데 사용될 수 있다. "T 조절 세포(regulatory cell)"는 본원에서 면역 체계의 활성화를 억제함으로써 면역 체계의 항상성 및 자가 항원에 대한 내성을 유지하는 역할을 하는 특이적인 T 세포 하부집단을 지칭한다. 때로 이들은 억제자(suppressor) T 세포로 지칭되기도 한다. T 조절 세포는 여러 종류가 있으며, CD8 막관통 당단백질을 발현하는 세포 (CD8+ T 세포), CD4, CD25 및 Foxp3 발현세포 (CD4+CD25+ 조절 T 세포 또는 "트레그(Tregs)") 및 억제 기능을 갖는 기타 T 세포 형태가 있다. 일 실시형태에서, T 조절 세포는 CD4 및 CD25을 발현하는 집단을 지칭한다.
"장 고유층(intestinal lamina propria)"은 본 명세서에서, 상피 아래에 존재하는 느슨한 결합 조직으로 된 얇은 막을 지칭하는데, 상피와 함께 점막을 구성한다. 예를 들면 수지세포, 마크로파지, T 세포, B 세포 또는 비만세포 등과 같은 다양한 면역세포들이 상기 영역에 보유된다.
다른 실시예에서, 전술한 폴리사카라이드는 또한 개체에 투여되어, 개체의 혈청 및 BALF내 IgE 수준을 저하시킨다. IgE는 알레르기의 병리에서 주요한 역할을 한다. 다른 면역글로불린처럼, IgE은 환경에서 온 외부 항원에 노출됨에 따라 B-임파구에 의해 생성된다. 세포 표면에 결합된 두개 이상의 IgE 분자가 동시에 그의 특이적 항원과 결합될 때, 세포는 히스타민을 포함하는 미리 형성된 염증성 사이토카인을 즉시 방출하며, 이들은 즉시적 영향 또는 알레르기 초기상을 유도한다. 이러한 사이토카인은 호산구, 마크로파지 또는 더 많은 호염기구를 상기 영역에 모집한다. 이러한 새로이 합성된 물질 및 이들이 모집한 세포는 알레르기 반응의 후기상에서 중요한 역할을 한다. 이들 IgE, 알레르기 및 천식간의 긴밀한 상호작용은 오래전부터 인식되어져 왔다 (Platts-Mills TAE, Am J Respir Crit Care Med, 164:S 1 -S5,2001 ; Milgrom H, et al., N Eng J Med ., 341 : 1966-73, 1999). 일 실시형태에서, 석곡에서 추출한 폴리사카라이드를 먹인 마우스들은 낮은 수준의 혈청 및 BALF 내 IgE을 나타내었다. 이들 마우스들은 호산구 및 면역세포를 유인하거나 기도 상피를 자극하는 사이토카인이나 케모카인이 더 적었다. 따라서, 석곡에서 추출된 폴리사카라이드는 천식을 치료할 수 있었다.
다른 실시예에서, 석곡에서 추출된 폴리사카라이드를 개체에 경구 투여함으로써, 염증에서 기인된 기도 개형을 경감하는데, 상기 추출물이 사용되었다.
"기도 개형(airway remodeling)"은 본 발명에서 만성적인 기도 염증으로 인해 또는 이와 더불어 일어나는 구조적 변화를 지칭한다. 기도 개형은 기도 상피, 고유층 및 점막하에서 변형을 유발하고 기도벽을 두껍게 한다. 천식에서의 기도 개형의 결과는 불완전하게 가역적인 기도 협착, 기관지 과-반응성, 기도 부종 및 점막 과배출을 포함한다.
상술한 기재를 통해 본 기술분야의 당업자는 본 발명을 충분히 사용할 수 있을 것으로 생각한다. 따라서 하기에 후술되는 실시형태는 단순히 본원발명을 예시적으로 설명하기 위한 것이며, 본원 발명을 제한하지 않는다. 본원에 인용된 모든 간형물은 참조로 본원에 삽입된다.
도 1은 실시예 2의 마우스의 AHR 테스트에 대한 석곡의 효과를 벅스코 XA 시스템으로 분석하고 기록한 펜 상대 수준(Penh)로 나타낸 것이다. 음성 정상군(n=6, □) 은 건강한 마우스이다. 대조군 (n=10,
Figure pct00001
)은 석곡 처치없이 OVA로 감작된 군이다. 처치군은 OVA로 감작하고, 10 mg/kg/day (n=8,
Figure pct00002
), 30 mg/kg/day (n=8,
Figure pct00003
) 및 90 mg/kg/day (n=8,
Figure pct00004
)의 용량으로 처치하였다. Penh은 벅스코 XA 시스템에 의해 분석되고 기록하였다. *는 p < 0.05를 의미한다.
도 2는 실시예 2에서, 마우스의 BALF내 계수된 전체 세포수를 나타낸 것이다. 음성 정상군(n=6, □) 은 건강한 마우스이다. 대조군 (n=10,
Figure pct00005
)은 석곡 처치없이 OVA로 감작된 군이다. 처치군은 OVA로 감작하고, 10 mg/kg/day (n=8,
Figure pct00006
), 30 mg/kg/day (n=8,
Figure pct00007
) 및 90 mg/kg/day (n=8,
Figure pct00008
)의 용량으로 처치하였다. *는 p < 0.05를 의미한다.
도 3은 실시예 2에서, 마우스의 BALF내 백혈구의 퍼센트를 나타낸 것이다. 3a 내지 3c는 각각 BALF내 단핵구, 임파구 및 호산구의 퍼센트를 나타낸 것이다. 음성 정상군(n=6, □) 은 건강한 마우스이다. 대조군 (n=10,
Figure pct00009
)은 석곡 처치없이 OVA로 감작된 군이다. 처치군은 OVA로 감작하고, 10 mg/kg/day (n=8,
Figure pct00010
), 30 mg/kg/day (n=8,
Figure pct00011
) 및 90 mg/kg/day (n=8,
Figure pct00012
)의 용량으로 처치하였다. *는 p < 0.05를 의미한다.
도 4는 실시예 2의 마우스의 폐 섹션의 H&E 염색을 나타낸 것이다. 폐 조직은 마우스에서 꺼내어, 10% 포르말린으로 고정하였다. 3일후, 폐를 파라핀에 임베딩하고 5μm 두께 섹션으로 절단하였다. 4a 내지 4e는 실시예 2의 5 그룹을 나타낸 것이다: 정상군(음성 대조군으로서 정상 마우스), 대조군(석곡 처치없이 OVA로 감작된 군), OVA로 감작하고, 10 mg/kg/day (n=8), 30 mg/kg/day (n=8) 및 90 mg/kg/day (n=8)의 용량으로 처치한 처치군. 배율은 10Ox였다.
도 5는 실시예 2의 마우스에서 장 고유층 임파구내 T 조절세포의 퍼센트를 나타낸 것이다. CD4+CD25+ 세포의 비율은 유동 세포분석으로 얻었다. 음성 정상군(n=6, □)은 건강한 마우스이다. 대조군 (n=10,
Figure pct00013
)은 석곡 처치없이 OVA로 감작된 군이다. 처치군은 OVA로 감작하고, 10 mg/kg/day (n=8,
Figure pct00014
), 30 mg/kg/day (n=8,
Figure pct00015
) 및 90 mg/kg/day (n=8,
Figure pct00016
)의 용량으로 처치하였다. *는 p < 0.05를 의미한다.
도 6은 실시예 2의 마우스의 OVA-특이적 IgE 수준에 대한 석곡의 효과를 나타낸 것이다. 6a는 혈청 수준 결과를 나타낸 것이고, 6b는 BALF 수준의 결과를 나타낸 것이다. 음성 정상군(n=6, □)은 건강한 마우스이다. 대조군 (n=10,
Figure pct00017
)은 석곡 처치없이 OVA로 감작된 군이다. 처치군은 OVA로 감작하고, 10 mg/kg/day (n=8,
Figure pct00018
), 30 mg/kg/day (n=8,
Figure pct00019
) 및 90 mg/kg/day (n=8,
Figure pct00020
)의 용량으로 처치하였다. **는 p < 0.01을 의미한다.
도 7은 실시예 2에서 마우스의 전체 폐 조직의 RT-PCR 결과를 나타낸 것이다. 7a 내지 7e는 각각 IL -13, 에오탁신 -1, 3- 디옥시게나제 ( IDO ), IL -17흉선 간질 림포포이에틴 ( TSLP )의 유전자 발현 수준 결과를 나타낸 것이다. 모든 mRNA 발현 수준은 β- 액틴 mRNA으로 정규화하였다. 음성 정상군(n=6, □)은 건강한 마우스이다. 대조군 (n=10,
Figure pct00021
)은 석곡 처치없이 OVA로 감작된 군이다. 처치군은 OVA로 감작하고, 10 mg/kg/day (n=8,
Figure pct00022
), 30 mg/kg/day (n=8,
Figure pct00023
) 및 90 mg/kg/day (n=8,
Figure pct00024
)의 용량으로 처치하였다. *는 p < 0.05를 의미한다.
도 8a는 챌린지 24시간 후, 감작하지 않은 정상 마우스의 염증이 생긴 눈을 찍은 사진이다.
도 8b는 챌린지 24시간 후, 능동면역되었으나, 폴리사카라이드로 처치하지 않은 대조군 마우스의 염증이 생긴 눈을 찍은 사진이다.
도 8c는 석곡에서 추출된 폴리사카라이드 30 mg/kg/day를 경구 투여한, 능동면역된 마우스의 염증이 생긴 눈을 찍은 사진이다.
도 8d는 석곡에서 추출된 폴리사카라이드 90 mg/kg/day를 경구 투여한, 능동면역된 마우스의 염증이 생긴 눈을 찍은 사진이다.
도 9는 각 마우스군의 눈물 생성을 여과지 스크립트상의 변색 길이(mm)로 측정하여 나타낸 것이다. **는 p < 0.0l를 의미한다.
도 10a는 정상 마우스에서 호산구의 결막에로의 침윤을 보여주는 사진이다.
도 10b는 능동면역되었으나 폴리사카라이드를 처치하지 않은 대조군 마우스에서 호산구의 결막에로의 침윤을 보여주는 사진이다.
도 10c는 석곡에서 추출된 폴리사카라이드 30 mg/kg/day를 경구 투여한, 능동면역된 마우스에서 호산구의 결막에로의 침윤을 보여주는 사진이다.
도 10d는 석곡에서 추출된 폴리사카라이드 90 mg/kg/day를 경구 투여한, 능동면역된 마우스에서 호산구의 결막에로의 침윤을 보여주는 사진이다.
도 10e는 결막으로 침윤된 호산구의 수를 나타낸 것이다. * 는 p < 0.05를 의미한다 (대조군에 비교하여).
도 11은 0, 24 및 40일째, ELISA로 측정한 혈청내 돼지풀 화분-특이적 IgE 수준을 나타낸 것이다. 음성 정상군(□)은 건강한 마우스이다. 대조군 (
Figure pct00025
)은 석곡 처치없이 돼지풀 화분으로 감작된 군이다. 처치군은 돼지풀 화분으로 감작하고, 30 mg/kg/day (
Figure pct00026
) 및 90 mg/kg/day (
Figure pct00027
)의 용량으로 처치한 군이다. *는 p < 0.05를 의미하고, **는 p < 0.01을 의미한다.
도 12a는 유동세포분석으로 비세포내 CD4+CD25+ T 세포수를 측정하여 나타낸 것이다. *는 p < 0.05를 의미한다.
도 12b는 유동세포분석으로 혈청내 CD4+CD25+ T 세포수를 측정하여 나타낸 것이다. *는 p < 0.05를 의미한다.
도 13은 귀의 두께를 나타낸 것이다. 음성 정상군(□)은 건강한 마우스이다. 대조군 (
Figure pct00028
)은 석곡 처치없이 1% 옥사졸론으로 감작된 군이다. 처치군은 1% 옥사졸론으로 감작하고, 10 mg/kg/day (
Figure pct00029
), 30 mg/kg/day (
Figure pct00030
) 및 90 mg/kg/day (
Figure pct00031
)의 용량으로 처치한 군이다. ***는 p < 0.001을 의미한다.
실시예 1
석곡로부터의 폴리사카라이드 제조
2kg의 신선한 석곡를 건조하여 건조물을 만들고, 이 건조물을 20 L 메탄올에 침지하여 처리된 식물을 수득하였다. 이를 탈-메탄올 공정으로 처치한후, 물에 밤새 담구어 수용액을 얻고, 이를 60℃에서 30분간 24 L의 온수로 추출하였다. 이후, 10℃에서 5,000 rpm으로 원심분리(ER-RC 13 C- 124, HITACH)하였다. 원심분리후, 상등액을 6 μm 여과지로 여과하고, 여액을 50% (w/v) 에탄올로 침전시켜 폴리사카라이드를 수득하였다.
실시예 2
석곡로부터 추출된 폴리사카라이드가 천식에 미치는 영향
천식 동물모델의 셋업
BALB/c 수컷 마우스들을 랜덤하게 정상군 (n=6, 음성 대조군으로서 건강한 마우스들), 대조군 (n=10, OVA로 감작되나, 석곡에서 추출된 폴리사카라이드를 처치하지 않은 마우스들), 처치군 (OVA로 감작하고, 석곡에서 추출된 폴리사카라이드를 10 mg/kg/day의 용량으로 처치한 군 (n=8), 30 mg/kg/day의 용량으로 처치한 군 (n=8) 및 90 mg/kg/day의 용량으로 처치한 군 (n=8))으로 나누었다. 정상군을 제외하고는, 모든 마우스들은 각각, 어쥬번트로 2 mg 및 5 mg Al(OH)3와 결합한 인산-버퍼 식염수(PBS) 내 20 및 50 μg/ml OVA (Sigma, USA)를 1일 및 14일째 복강주사하여 면역시켰다. 음성 대조 마우스들은 각 면역시 1 x PBS를 복강주사하였다. 28, 29, 30일째 되는 날 초음파 네뷸라이져(Buxco) 로 PBS 내 1% OVA용액을 모든 마우스들에 20분간 노출하였다. 31일째, 모든 마우스들에 대해, 다양한 농도의 메타콜린에 의한 AHR (기도 과민성;Airway hyperresponsiveness) 테스트를 시행하고, 그 다음날 희생시켰다 (상기 방법은 Charles Perkins et al., J. Allergy Clin . Immunol., 118(2) 410-419에 개시되어 있다). 0, 21일째 및 AHR 테스트후, 마우스의 후안와정맥얼기에서 채혈하였다. 혈액샘플에 대해 OVA-특이성 항체에 대해 테스트하였다.
메타콜린에 대한 기도 과민성 결정
벅스코 네뷸라이저드 콘트롤 에어로졸 송달 시스템 및 기압 맥파계 분석을 위한 벅스코 맥스 II 기기(Buxco Electronics, Sharon, Conn)가 연결된 실린더형 플렉시글래스 맥파 챔버내에, 마우스를 넣고 자유롭게 두었다. 증강된 정지의 기저선 측정(Penh)이 5분에 걸쳐 이루어졌다. 기도 방해의 무단위 측정으로 지칭되는 Penh은 호기와 흡기간 정량직인 시간 및 정도의 차이와 관련된 폐기능의 변화를 반영한다. 특히, Penh은 기관지 수축 결과인 측정된 박스 압력 시그널의 파형의 변화를 반영하는 파라미터로 간주되며, 기도 방해를 나타내는 지수이다. 천식의 심각도는 Penh 수준으로 평가될 수 있다 (Zhang et al., J. Allergy Clin . Immunol ., Feb; l 13(2):320-6, 2007).
이후 메타콜린 농도 6.25 mg/mL으로 시작하여, 네불라이져(Buxco Electronics, Sharon, Conn)로 생성된 PBS내 에어로졸화된 β-메타콜린을 3분간 흡입시켜 마우스들을 챌린지하였다. Penh 측정은 에어로졸화된 메타콜린에의 노출이 완전히 끝난후 3분에서 시작하여, 이 3분의 기간 동안 평균 Penh 값을 산출하였다. 이어, 상기 과정을 연속적으로 반복하고, 메타콜린의 농도를 12.5 mg/mL 및 25 mg/mL으로 변경하였다. 모든 기록된 데이타는 기저선 측정값에 대해 정규화시키고, 각 군의 결과를 도 1에 나타내었다.
AHR은 기도 방해 및 천식의 주요 증상, 예컨대 호흡이 가쁘거나, 가슴이 답답하거나, 기침 및 말하기 어려운 증상등에 상당히 영향을 미친다. 따라서, AHR 저해는 천식의 심각도를 완화시킬 수 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 모든 세 처치군은 대조군에 비하여, 에어로졸화된 25 mg/mL 메타콜린에 대한 Penh 반응을 상당히 저하시키 것으로 나타났다. 이는 석곡에서 추출된 폴리사카라이드가 AHR을 저해할 수 있고, 따라서 천식을 치료할 수 있음을 나타낸다.
기관지폐포세척액(BALF)분석
"기관지폐포세척액(Brocho-alveolar lavage fluid)"은 폐의 폐포 부분의 세척에서 얻어진 액이다. 이는 폐조직 사이의 생화학적 염증변화를 결정하는데 사용되며, 따라서 본 발명의 방법의 효율성을 평가하는데 사용될 수 있다.
경추탈골후, 기관을 노출시키고 폴리에틸렌 카테타로 인큐베이션하였다. 1 mL의 PBS로 기관을 통해 세척하여 마우스로부터 BALF를 수집하였다.
세척액을 원심분리한 후, 상등액을 사용하여 항체를 검출하고, 펠렛으로부터 전체 세포 계수를 수득하였다. 시토스핀 슬라이드를 제조하여, 김사염색의 변형이 리우 염색으로 염색하였다(Sevens, M L. Fundamentals of clinical hematology ., W.B. Saunders company, 1997).
마우스로부터 얻은 BALF 세포는 먼저 0.5 mL 리우 A 용액(0.18 g의 에오신 Y 및 0.05 g의 메틸렌블루를 100 ml의 메탄올에 녹이고, 생성되는 용액을 3번 여과지를 통해 여과하여 제조)에 30초간 첨가하여 염색하였다. 이후, 1 mL의 리우 B 용액 (0.12 g 메틸렌블루, 0 14 g 아주레 B, 2.52 g Na2HPO4 및 1.26 g의 KH2HPO4을 100 ml의 H20에 녹이고, 생성되는 용액을 3번 여과지를 통해 여과하여 제조)을 상기 리우 A 염색에 즉시 가하여 혼합하였다. 60초간 반응시킨 후, 상기 슬라이드를 물로 세척하여 염색 용액을 씻어내었다. 슬라이드를 공기로 건조하고 광학 현미경하에서 검사하고, 300 세포를 계수한 후 차이를 수득하였다. 그 결과를 도 2 및 도 3에 나타내었다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 90 mg/kg/day 처치군은 대조군에 비해 전체 세포수가 현저히 감소하였다. 각 세포 형태의 퍼센트(호산구, 중성구, 단핵구 및 임파구)를 도 3에 나타내었다. 90 mg/kg/day의 석곡 폴리사카라이드를 경구 처치한 군은 대조군에 비해 호산구 및 임파구 퍼센트가 현저히 감소하였다.
학설에 얽매임없이, 석곡에서 수득한 폴리사카라이드는 하기 기전을 통해 천식을 치료하는데 효과적인 것으로 생각된다. 호산구는 천식의 발병에 중요한 역할을 하는 것으로 보고되었다(Walsh GM., Curr Opin Hematol., 8(1):28-33, 2001; 및 Menzies-Gow A et al., J Asthma., 38(8):605-13, 2001 참조). 전술한 바와 같이 석곡속 폴리사카라이드는 BALF내 호산구의 수를 감소시키고, 따라서 천식의 증상을 완화시킨다.
석곡로부터 추출된 폴리사카라이드가 폐내 호산구증가증 및 기도 개형에 미치는 영향
BALF를 얻은후, 10% 중성 완충 포르말린으로 24 h 동안 폐조직을 고정하였다. 폐조직을 파라핀에 임베딩하고, 5μm 두께 섹션으로 절단하였다. 이 조각을 H&E 용액(헤마톡실린; 시그마 MHS-16 및 에오신, 시그마 HTl 10-1-32)으로 염색하였다. 사진으로 찍어 도 4에 나타내었다.
천식은 기도 점막에 특징적 패턴의 염증으로 특징화되며, 호산구의 침윤 및 TH 1 세포에 대한 TH 2 세포수의 증가를 나타낸다. 또한, 기도에서 개형이라고 하는 특징적인 구조 변경이 있으며, 이들 중 일부는 천식의 발병전에 선행할 수 있다. 이러한 천식환자에서 나타나는 구조적 변화는 기도, 벽 망상 기저막이 비후되는 것, 비정상적인 탄성 파이버 네트워크의 형성, 기도 연골 구조의 변경, 혈관신생 및 기도평활근 질량의 증가를 포함한다.
본 발명에서, 대조군은 명백하게 기도상피기저막의 비후 및 기관지협착을 나타내었다. 석곡 폴리사카라이드의 용량이 증가될 수록, 기도 개형의 특징이 줄고, 기관지 직경이 원래대로 되었다. 도 2의 결과와 함께 조합해 볼 때, 본 발명은 호산구 및 임파구의 수를 감소시키고, 또한 기도개형의 증상을 완화시키는 방법이다.
석곡에서 추출된 폴리사카라이드의 경구 처치는 고유층내 트레그의 퍼센트를 증가시킬수 있다.
경추탈골로 마우스를 치사시켰다. 소장을 즉시 제거하고, HBSS (HEPES, Ca2+ 및 Mg2 +는 없음)로 세척하였다. 파이어판(Peyer's patchs)을 조심스레 분리하고 조각으로 절단하였다. 상피세포를 제거하기 위해, 조각을 1 mM 디티오트레이톨용액 (DTT, Amresco, USA) 및 1 mM 에틸렌디아민테트라아세트산 (EDTA, Sigma, USA) 내에서 37℃에서 1시간 동안 진탕하였다. 인큐베이션후, 조각을 갈아 1-mm 조각으로 한후 RPMI 1640 (Gaithersburg, USA)으로 37℃에서 1시간 동안 소화시켰다. 상기 RPMI 1640는 30 unit/mL 콜라게나제 타입 I (Sigma, USA) 및 10 unit/mL 콜라게나제 타입 II (Sigma, USA) 및 10% 태아우혈청을 함유하였다. 소화된 조직을 나일론 메시(Small Parts, USA)을 통과시켜 세포를 수득하였다. 완전히 세척한후, 퍼콜 원심분리로 단핵세포를 수득하였다.
단핵세포는 1 x 106 세포/mL로 조정하고, 튜브에 가한후 CD4 항체 콘쥬게이트 FITC (BD Biosciences, USA) 및 CD25 항체 콘쥬게이트 PE (BD Biosciences, USA)와 함께, 암소에서 30분간 4℃에서 인큐베이션하였다. 상기 샘플을 차가운 PBS로 2회 세척하고, 2색 세포분석을 수행하였다(FACScan로 시행;Becton Dickinson Bioscience, USA). 트레그(Treg)의 퍼센트는 CD4+세포수로 CD4+CD25+ 세포수를 나누어 산출하였다. 그 결과를 도 5에 나타내었다. 90 mg/kg/day의 석곡 폴리사카라이드를 공급한 군은 고유층에 트레그가 더 많았다.
석곡에서 추출된 폴리사카라이드가 OVA 감작한 마우스의 혈청 및 BALF에서의 OVA -특이적 IgE 에 미치는 영향
1일, 14일째와 희생되기 전날에 수집된 혈청 및 BALF를 사용하여 ELISA법에 의해, OVA-특이적 IgE를 검출하였다. 어세이는 제조자 지시에 따라 수행되었다. 2세트의 혈청샘플은 1:50으로 희석하였고, BALF는 희석하지 않았다. 항체로 AP 콘쥬게이트 염소-항-마우스 IgE(Southern BioTech, USA)를 사용하였다. 도 6에 보인바와 같이, 혈청 IgE는 90 mg/kg/day 석곡 폴리사카라이드군에서 현저히 감소하였다. 동일군에서 BALF의 IgE도 하향경향을 나타내었다.
현재, 많은 연구자들은 IgE이 즉시형 알레르기반응에서 핵심분자임을 밝히고 있으며, IgE가 알레르겐과 중성구간에 가교를 형성할 수 있고, 무수한 미리 형성된 매개자와 사이토카인을 방출하면서 세포탈과립화를 유발하기 때문이다(Holgate S et al., J Allergy Clin . Immunol ., 115:459-465, 2005; Cooper PJ, Parasite Immunol. 26:455-467, 2004;. Milgrom H, et al., ut supra). 따라서, IgE 중화 또는 합성의 저해는 알레르기 질환의 치료에 대한 합리적인 선택이 될 수 있다 (Sarinho E and Cruz AA, J Pediatr ( Rio J), 82(5 Suppl):S 127-32, 2006; Wagelie-Steffen AL et al., Clin Chest Med ., 27: 133-147, 2006; Clark J et al., J Asthma, 43:87-93, 2006). 본 발명에서, 90 mg/kg/day 석곡 폴리사카라이드는 혈청내 및 천식을 앓고 있는 마우스의 폐내 IgE 수준을 감소시킬 수 있었다. 이러한 데이타로 볼 때, 석곡 폴리사카라이드는 알레르기 질환 또는 천식의 치료에 매우 큰 잠재력을 갖는다.
석곡에서 추출된 폴리사카라이드가 OVA 감작한 마우스 유래 폐조직 내 유전자 발현에 미치는 영향
조직을 잘라내고 조각으로 절단하였다. 레어 RNA 전체 RNA 분리시약 (Gsharp Corporation, Taiwan)을 제조자 지시대로 사용하여 전체 RNA을 분리하였다. 역전사를 위해 cDNA합성용 5μg RNA 및 MMLV 역전사효소(Promega, USA)를 전체 부피 40 μl로 사용하였다. 생성되는 역-전사산물의 일부 (1 μl)를 사용하여 PCR 증폭하였다. 표 1은 IL -13, 에오탁신 -l, IDO , IL -17TSLP에 사용된 프라이머 서열을 나타낸 것이다.
유전자 서열 서열번호
β- 액틴
순방향 5'-GTGGGCCGCCCTAGGCACCA-3' 1
역방향 5'-TGGCCTTAGGGTTCAGGGGG-3' 2
IL -13
순방향 5'-GGAGCTGAGCAACATGACACA-3' 3
역방향 5'-GGTCCTGTAGATGGCATTGCA-3' 4
에오탁신 -1
순방향 5'-GGGCAGTAACTTCCATCTGTCTCC-3' 5
역방향 5'-CACTTCTTCTTGGGGTCAGC-3' 6
IDO
순방향 5'-TTATGCAGACTGTGTCCTGGCAACTG-3' 7
역방향 5'-TTTCCAGCCAGACAGATATATGCGGAG-3' 8
IL -17
순방향 5'-GCTCCAGAAGGCCCTCAGA-3' 9
역방향 5'-AGCTTTCCCTCCGCATTGA-3' 10
TSLP
순방향 5'-TGCAAGTACTAGTACGGATGGGGC-3' 11
역방향 5'-GGACTTCTTGTGCCATTTCCTGAG-3' 12
이들 유전자를 증폭하기 위한 PCR 조건은 초기 변성을 위해 95℃에서 5분간이후 94℃에서 30초간, 58℃에서 30초간 및 72℃에서 1분간으로 하였다. 모든 유전자 발현 수준은 β- 액틴 mRNA으로 정규화하였다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 폐내의 사이토카인 또는 케모카인의 mRNA 발현 수준은 석곡에서 추출한 폴리사카라이드를 30 mg/kg/day 및 90 mg/kg/day의 용량으로 공급한 군에서 더 낮았다.
알레르기성 염증 상태 동안 IL -13, 에오탁신 -l, IL - 17TSLP와 같은 일부 케모카인들에 의한 호산구의 기도로의 선택적인 소집은 호산구-특이적 화학적 유인자가 생성되어 폐염증 동안 내내 방출됨을 의미한다 (Rothenberg ME., N. Engl . J. Med., 338: 1592- 1600, 1998; Lacy P et al., Chem . Immunol., 76: 134-155, 1998). 더구나, 호산구에 의해 유발된 IDO 증가는 Th1의 아폽토시스 및 Th2 극성화를 촉진한다. 결과적으로 호산구는 림프 조직에서 기능적으로 활성인 IDO 발현을 통해 알레르기성 천식에서 보여지는 Th1-Th2 불균형을 유지시킨다 (Odemuyiwa SO et al,. J Immunol. 2004 Nov 15; 173(10):5909-13).
따라서, 이들 단백질 생산의 저해는 천식의 전개를 저지하는데 도움이 된다. 본 발명에서, 석곡에서 추출한 폴리사카라이드를 경구 투여한 마우스들은 전술한 바와 같이, 유전지 발현 수준이 더 낮았으며, 이는 호산구 또는 임파구의 소집에 관련되었다. 이들 두 세포는 알레르기 질환, 특히 천식에서 중요한 역할을 하므로, 케모카인의 감소는 폐에서의 침윤을 예방할 수 있다. 결과적으로, 호산구와 관련된 알레르기 질환, 예컨대 천식 등의 증상이 치료될 수 있다.
실시예 3
석곡에서 추출된 폴리사카라이드의 화분에 대한 영향
돼지풀 화분( Ragweed Pollen )에서 활성 단백질의 추출
돼지풀 화분은 폴리사이언스사 (Polyscience, Inc , Warrington, Pa., USA)에서 구매하였다. 돼지풀 화분(1 g)을 500 μl 에테르 및 20 ml 0.125 M 암모늄 바이카보네이트로 48 시간 동안 실온에서 처리하고, 10000 x g에서 30분간 원심분리하여 제1 상등액을 수득하였다. 처리된 화분을 12ml 0.125M 암모늄 바이카보네이트로 실온에서 24시간 동안 처리하고, 10000 x g에서 30분간 원심분리하여 제2 상등액을 수득하였다. 제1 및 제2 상등액을 수집하여 세공 크기 3500 Da의 투석 백에 넣고 5 mM 암모늄 바이카보네이트에 대해 4 시간 동안 투석하고, 5 mM 암모늄 바이카보네이트를 새로 넣고 연속하여 24 시간동안 투석하였다. 최종 샘플을 동결건조하고 사용할 때까지 -20℃에 보관하였다. 화분으로부터의 추출비율은 21.1%이었으며, 추출물은 11.9%의 단백질을 함유하였다.
능동면역에 의한 안 결막염의 유도 및 석곡 에서 추출된 폴리사카라 이드로의 치료
안 결막염을 유도하는 방법은 선행 연구를 변경하여 사용하였다 (Schopf, L , et al., Invest Ophthalmol Vis Sci 2005. 46(8): p. 2772-80). 모든 Balb/c 암컷 8주령 마우스들은 감작 11일 전에 난소절제수술을 받았다. 0, 7, 14 및 29일째, 200 μl PBS에 용해시킨 200 μg 화분 추출물 (50 μg 단백질 함유) 및 4 mg Al(OH)3을 마우스에 복강주사하였다. 8 및 15일째, 마우스의 왼쪽 눈에 500 μg 화분 추출물 및 25 μg Al(OH)3을 함유하는 PBS 5μl을 아이드롭으로 투여하여 감작하였다. 22, 23, 24, 36, 37, 38, 39 및 40일째, 마우스의 왼쪽눈에 PBS 내 화분 추출물(눈 당 3 μg PBS내 1 mg)을 투여하여 챌린지하였다. 챌린지 15분후, 눈물량을 측정하고, 눈꺼풀 부종 및 결막 충혈을 관찰하였다. 정상군 마우스는 감작은 하지 않고 전술한 바와 같은 챌린지를 하였다. 대조군 마우스는 감작과 챌린지는 하지만, 폴리사카라이드 처치는 하지 않았다. 마우스 중 일부는 8일째부터 52일째 희생될 때까지 석곡에서 추출된 폴리사카라이드 30 mg/kg/day 또는 90 mg/kg/day을 경구투여하였다.
외관 관찰 및 눈물 측정
알레르기 결막염은 알레르기, 예컨대 화분에 대한 과민성이다. 증상은 눈이 가렵고, 눈꺼풀이 부으며, 눈물이 과도하게 생성되고, 점막 또는 눈 흰자위가 충혈되는 것이다. 폴리사카라이드 처치의 효능을 평가하기 위해, 각 챌린지후 15분에, 마우스의 왼쪽 눈을 사진을 찍고 눈물 생성량을 측정하기 위한 테스트를 하였다. 눈물 생성에 여과지 스트립이 사용되었다. 여과지 스트립은 먼저 17.5 ml, 70% 에탄올에 녹인 0.5 g 페놀레드 (Sigma, USA)에 담근 후, 밤새 실온에서 건조하였다. 여과지 스트립의 크기는 1 mm 너비 및 20 mm 길이로 하였다. 하부 눈꺼풀에서 과량의 분비물을 부드럽게 제거하고, 스트립을 하부 눈꺼풀의 중간 및 횡측 3분의 1 지점의 교차점에 위치시켰다. 마우스의 눈물 생성 측정에 사용되는 표준 시간은 1분이었다. 염증이 생긴 눈 사진을 도 8a-8d에 나타내고, 색깔변화 길이를 도 9에 나타내었다.
8a에 나타낸 바와 같이, 정상군 마우스의 눈은 약간 충혈되고 부었으나, 대조군 마우스는 부종 및 염증이 심각하였다(도 8b). 석곡에서 추출한 폴리사카라이드 30 mg/kg/day (도 8c) 또는 90 mg/kg/day (도 8d)를 경구 투여한 군의 마우스들 또한 눈에 염증이 있었으나, 충혈 및 부종 증상이 경감되었다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 알레르기 결막염 증상과 함께, 대조군 마우스는 화분과 접촉후 더 많은 눈물이 생성되었다. 석곡에서 추출한 폴리사카라이드 30 mg/kg/day 또는 90 mg/kg/day를 경구 투여한 군의 마우스들은 대조군 마우스들에 비하여 눈물이 현저히 적게 생성되었다.
조직학적 분석
마우스를 희생한후, 머리를 절단하고, 부인버퍼(Bouin's buffer)로 고정하였다. 72 시간후, 칼슘을 제거하기 위해 부인 버퍼를 14% EDTA(에틸렌디아민테트라아세트산) 함유 PBS로 최소한 72시간 대체하였다. 칼슘이 완전히 제거되었을 때, 안구 및 결막을 제외한 조직을 가위를 사용하여 절단하였다. 절단 조직을 파라핀에 임베딩하고, 5 μm 두께의 섹션으로 절단하였다. 슬라이스를 김사 염색액(GIEMSA STAIN STOCK SOLUTION, Sigma, USA)으로 염색하여, 각 섹션에 걸쳐 결막의 점막고유층내 침윤 호산구를 계수하였다. 검사된 모든 마우스의 슬라이드 당 평균 ± S E M로 데이타를 나타내었다.
알레르기가 심각할수록 더 많은 호산구가 검출된다고 보고되었으므로, 결막내 호산구 침윤은 알레르기성 결막염의 심각도에 대한 마커로 사용될 수 있다 (Sumi et al., Int Arch Allergy Immunol. 143(4):276-81, 2007). 도 10a-10d에 나타낸 바와 같이, 대조군은 가장 많은 침윤 세포를 가지고 있었다. 대조군에 대비하여, 30 mg/kg/day 처치군 및 90 mg/kg/day 처치군은 침윤 세포 수가 상당히 감소되었다(도 10e). 이러한 결과는 석곡에서 추출한 폴리사카라이드를 처치함으로써 알레르기의 심각성이 경감될 수 있음을 보여준다.
혈청내 IgE 의 측정
챌린지 0, 24 및 40일 후, 능동 면역된 마우스의 혈액을 수집하여 혈청을 제조하였다. 전술한 실시예에서 보인 바와 같이, 혈청내 돼지풀 화분-특이적 IgE 수준을 ELISA로 측정하였다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 40일 째, 석곡에서 추출한 폴리사카라이드를 30 mg/kg/day 또는 90 mg/kg/day 경구투여 받은 마우스들은 대조군 마우스에 비하여 현저히 낮은 IgE 수준을 나타내었다.
유동세포분석
막 분리한 RBC-결핍 비세포(splenocytes)를 2 % 포름알데하이드로 고정하고, FACS 버퍼로 세척하였다 (PBS + 1 % 소태아혈청). 세척후, 세포를 염소 FITC-콘쥬게이트 항-마우스 CD4+ 항체와 함께 적정 농도에서 30분간 4℃에서 인큐베이션하고, 동일한 버퍼로 두번 세척하였다. 세척후, 세포들을 염소 PE-콘쥬게이트 항-마우스 CD25+ 항체와 함께 적정 농도에서 30분간 4℃에서 인큐베이션하고, 동일한 버퍼로 두번 세척하였다. 최종적으로, 세포들을 100 μl FACS 버퍼로 재분산하고, FACScan 사에서 분석하였다 (Becton Dickinson Bioscience, San Diego, CA, USA). 분석 및 획득은 CellQuest 소프트웨어를 사용하여 수행하였다.
도 12a 및 도 12b에 나타낸 결과에서 알 수 있는 바와 같이, CD4+CD25+ T 세포의 퍼센트는 능동 면역된 마우스의 비세포 및 혈청내에서 더 낮았다. 대조군 마우스에 대비시, 석곡에서 추출한 폴리사카라이드를 30 mg/kg/day 또는 90 mg/kg/day 경구투여 받은 마우스들은 대조군 마우스에 비하여 더 높은 퍼센트의 CD4+CD25+ T 세포를 가졌다.
실시예 4
석곡에서 추출된 폴리사카라이드의 아토피 피부염에 대한 효과
아토피 피부염 동물 모델의 셋업
0일에, 9주령 마우스의 복부피부에 100 μl 1 % 옥사졸론을 적용하여 감작하고, 정상군에는 PBS를 적용하였다. 7일 및 8일째, 40 μl 0.5% 옥사졸론을 양 귀에 국소적으로 적용하였다. 대조군은 감작 및 챌린지를 하였으나, 폴리사카라이드 처치는 하지 않았다. 다른 군의 마우스에는 0일에 이루어진 감작전 4일전에 각각 석곡에서 추출된 폴리사카라이드 10 mg/kg/day, 30 mg/kg/day 또는 90 mg/kg/day를 희생하기 전까지 경구투여하였다. 귀 두께를 9일 및 10일째, 즉 8일째의 챌린지 24시간후에 측정하였다. 9일째의 데이타는 모든 검사된 마우스들의 평균 ± S. E. M.으로 나타내었다.
도 13에 보인 결과에서 알수 있는 바와 같이, 능동면역된 모든 마우스는 귀두께가 증가되었다. 대조군에 비하여, 10 mg/kg/day 처치군 및 30 mg/kg/day 처치군은 명백한 효과는 없었다; 그러나, 90 mg/kg/day 처치군의 경우 귀 두께가 현저히 감소하였다.
본 분야의 당업자는 본 발명의 광범위한 발명적 개념에 벗어남없이, 전술한 실시형태에 대해 변경이 가해질 수 있음을 명백히 인식할 것이다. 따라서, 본 발명은 상기 특정 실시형태에 제한되지 않으며, 하기 청구범위에 정의된 본 발명의 본질 및 범위내 에서 변경을 포함하도록 의도된 것임을 명백히 인식할 것이다.
다른 실시형태
본 명세서에 개시된 모든 특징들은 어떠한 조합으로도 결합될 수 있다. 본 명세서에 개시된 각 특징은 동일, 균등, 또는 유사한 목적을 수행하는 대체 특징에 의해 대체될 수 있다. 따라서, 다른 방식으로 명백히 진술되지 않은 한, 개시된 각 특징들은 균등하거나 유사한 특징의 일반적인 시리즈의 예시에 불과하다.
상기 개시로부터, 당업자는 본 발명의 필수적 특징을 용이하게 인식할 수 있으며, 본 발명의 본질 및 범위 내에서, 다양한 변화 및 변경을 꾀하여 다양한 용법 및 조건에 적용할 수 있다. 따라서, 이러한 기타 실시형태도 본 발명의 청구범위내에 존재한다.
SEQUENCE LISTING <110> Wu, Rong-Tsun <120> POLYSACCHARIDES EXTRACT FROM DENDROBIUM FOR TREATING ALLERGIC DISEASES <130> 10004-016PCT <160> 12 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 1 gtgggccgcc ctaggcacca 20 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 2 tggccttagg gttcaggggg 20 <210> 3 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 3 ggagctgagc aacatgacac a 21 <210> 4 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 4 ggtcctgtag atggcattgc a 21 <210> 5 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 5 ggggcagtaa cttccatctg tctcc 25 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 6 cacttcttct tggggtcagc 20 <210> 7 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 7 ttatgcagac tgtgtcctgg caactg 26 <210> 8 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 8 tttccagcca gacagatata tgcggag 27 <210> 9 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 9 gctccagaag gccctcaga 19 <210> 10 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 10 agctttccct ccgcattga 19 <210> 11 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 11 tgcaagtact agtacggatg gggc 24 <210> 12 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 12 ggacttcttg tgccatttcc tgag 24

Claims (18)

  1. 석곡에서 추출된 폴리사카라이드를 알레르기 질환 치료용 의약품 제조에 사용하는 용도.
  2. 제1항에 있어서, 알레르기 질환은 호산구, IgE, 케모카인 및/또는 Th2 사이토카인의 수준 증가를 수반하는 것인 용도.
  3. 제1항에 있어서, 알레르기 질환은 천식, 화분 알레르기, 알레르기 결막염, 아토피 피부염 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택되는 하나인 용도.
  4. 제1항에 있어서, 폴리사카라이드는 경구로 투여되는 것인 용도.
  5. 제1항에 있어서, 폴리사카라이드는 하기 단계를 포함하는 방법에 의해 제조되는 것인 용도:
    (i) 제1 석곡 제제를 제1 알콜에 담그는 단계;
    (ii) 제1 알콜을 제거하여 제2 석곡 제제를 제조하는 단계;
    (iii) 제2 석곡 제제를 물 또는 물-함유 용매로 추출하여 추출된 폴리사카라이드를 포함하는 수성용액을 수득하는 단계;
    (iv) 추출된 폴리사카라이드를 포함하는 수성 용액을 제2 알콜과 혼합하여 폴리사카라이드 침전을 생성시키는 단계; 및
    (v) 침전된 폴리사카라이드를 수거하는 단계.
  6. 제5항에 있어서, 제1 알코올은 메탄올, 에탄올 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택되는 하나이상인 용도.
  7. 제5항에 있어서, 제2 석곡 식물이 물로 추출되는 용도.
  8. 제5항에 있어서, 제2 알코올이 에탄올인 용도.
  9. 제8항에 있어서, 에탄올이 30(w/v)% 내지 70(w/v)%의 농도를 갖는 용도.
  10. 제9항에 있어서, 에탄올이 50(w/v)% 이상의 농도를 갖는 용도.
  11. 석곡에서 추출된 폴리사카라이드를 염증에 의해 유발된 기도 개형 감소용 의약품 제조에 사용하는 용도.
  12. 제11항에 있어서, 폴리사카라이드는 경구로 투여되는 것인 용도.
  13. 제11항에 있어서, 폴리사카라이드는 하기 단계를 포함하는 방법에 의해 제조되는 것인 용도:
    (i) 제1 석곡 제제를 제1 알콜에 담그는 단계;
    (ii) 제1 알콜을 제거하여 제2 석곡 제제를 제조하는 단계;
    (iii) 제2 석곡 제제를 물 또는 물-함유 용매로 추출하여 추출된 폴리사카라이드를 포함하는 수성용액을 수득하는 단계;
    (iv) 추출된 폴리사카라이드를 포함하는 수성 용액을 제2 알콜과 혼합하여 폴리사카라이드 침전을 생성시키는 단계; 및
    (v) 침전된 폴리사카라이드를 수거하는 단계.
  14. 제13항에 있어서, 제1 알코올은 메탄올, 에탄올 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택되는 하나이상인 용도.
  15. 제13항에 있어서, 제2 석곡 식물이 물로 추출되는 용도.
  16. 제13항에 있어서, 제2 알코올이 에탄올인 용도.
  17. 제16항에 있어서, 에탄올이 30(w/v)% 내지 70(w/v)%의 농도를 갖는 용도.
  18. 제17항에 있어서, 에탄올이 50(w/v)%의 농도를 갖는 용도.
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