KR20130105157A

KR20130105157A - 탈모 질환의 치료, 예방, 또는 완화용 약제학적 조성물

Info

Publication number: KR20130105157A
Application number: KR1020120027345A
Authority: KR
Inventors: 박재우
Original assignee: 박재우
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2013-09-25

Abstract

뼈 또는 연골 또는 탈모의 치료, 예방 또는 완화를 위한 약제학적 조성물 및 약제학적 조성물의 제조 및 사용 방법이 제공된다. 본 발명은 중간엽줄기세포, 혈소판, 활성인자, 및 지지체(scaffolding material)로 이루어지는 연골, 뼈, 탈모 질환의 치료, 예방, 및 완화용 약제학적 조성물 및 상기 조성물에 덱사메타손을 추가로 포함하는 유리성 연골 질환의 치료, 예방, 및 완화용 약제학적 조성물을 제시한다.

Description

뼈 및 연골 및 탈모 질환의 치료, 예방, 또는 완화용 약제학적 조성물{Pharmaceutical Composition for Use in the Treatment, Prevention, or Alleviation of Bone and Cartilage Diseases and Hair Loss}

본 발명은 뼈, 연골, 모근 (모발) 질환의 치료, 예방 또는 완화를 하기 위한 약제학적 조성물과 약제학적 조성물의 제조방법에 관한 것이다. 특히 중간엽 줄기세포, 혈소판, 및 지지체를 포함하는 뼈, 연골, 및 (모근)모발 질환용 조성물과 이의 제조방법 및 상기 조성물에 덱사메타손을 추가로 포함하여 유리성 연골 더 좋게 하는 조성물과 이의 제조방법에 관한 것이다.

퇴행성 관절염은 나이가 들면서 연골이 닳고 관절이 변형되면서 통증을 일으키는 질환으로 관절을 과도하게 사용할 때 발생하는데, 종래의 인식과 달리 최근에는 젊은 층에서도 많이 발생하고 있는 추세다. 무릎의 반월상 연골판(meniscus)의 손상에 의한 질환이나 퇴행성 관절 질환을 치료하기 위해 손상된 조직을 제거하거나 손상된 관절 전체를 제거하는 시술법이 활용되었다. 그러나 이러한 시술법들은 외과 수술에 의한 심한 절개나 상처가 생길 수 있고 회복이 늦은 한계가 있었다.

중간엽 줄기세포(mesenchymal stem cells: MSCs)는 골수, 관절활액 및 지방조직을 포함한 인간의 여러 조직에서 분포하며, 뼈, 연골, 근육 및 지방조직으로 분화가 가능하기 때문에 재생의학 분야에서 유망한 새로운 치료법으로 각광받고 있다 (Arnoczky S. P.: Building a meniscus. Biologic considerations. Clin Orthop Relat Res (367 Suppl): S244-53 (1999)). 이들의 잠재적인 능력 때문에 MSCs는 동물 실험에서 관절 연골(cartilage) 및 뼈의 재생에 성공적으로 사용되어 왔다 (Barry F.P.: Mesenchymal stem cell therapy in joint disease. Novartis Found. Symp, 249: p. 86-96; discussion 96-102, 170-4, 239-41 (2003). and Zhang HN, Li L, Leng P, Wang YZ, Lv CY. Uninduced adipose-derived stem cells repair the defect of full-thickness hyaline cartilage. Chin J Traumatol 2009; 12:92-97). In 2008, 센테노 (Centeno)는 배양한 자가 골수유래 줄기세포를 사용하여 인간에게서 무릎 연골을 재생한 것을 보고하였다 (Centeno et al., 2008).

한편, 지방줄기세포(Adipose tissue-Derived Stem Cells: ADSCs)는 최근 반영구적 부피 확장용으로 성형외과 시술에서 널리 사용되고 있다. 2009년 이후 한국식품의약품안정청(KFDA)은 동일한 병원에서 최소한으로 처리되고 얻어지는 조건하에 ADSCs를 자가세포이식에 사용하도록 허용하였다.

조직 재생(tissue regeneration)에 관련된 문헌으로서는 WO2010/089379(2010. 8. 12일자 공개)을 들 수 있다. 그러나 이 문헌은 혈소판 풍부 혈장(Platelet-rich-plasma: PRP)과 응고 인자(coagulation factor)를 약제로 사용하기 위한 조성물 (청구항 1), 이를 이용하여 줄기세포 풀(pool)을 풍부하게 하기 위한 사용방법(청구항 3), 및 혈소판 풍부 혈장과 응고 인자를 포함하는 조성물을 심장질환(청구항 4), 심근증, (선천성) 심장질환, 관상동맥 질환, 국소성 빈혈, 심장 장애, 아테롬성 동맥 경화증, 심근염, 심내막염, 및/또는 경색(청구항 5), 신경계 질환(청구항 6), 파킨슨 질환, 알츠하이머 질환, 헌팅턴 질환, Tay-Sachs 질환, 척추 코드 질환, 뇌졸증, 뇌혈관 질환 및 근위축 측상경화(청구항 7), 자가 면역 질환(청구항 8) 빈혈, 다발성 경화증, 류머티스성 관절염, Sjorgen 신드롬, 당뇨병 1, Grave's 질환 및/또는 전신성 홍반성 루푸스(청구항 9), 뼈 퇴행성 질환(청구항 10), 골 위축, 골 다공증, 뼈 재생 및 뼈 강화(청구항 11)에 사용하는 방법 등 혈소판 풍부 혈장과 응고 인자의 조성비율도 기재하지 않고 효과도 제시하지 아니한 상태에서 매우 광범위하고도 다양한 질환을 치료할 수 있음을 개시하고 있다.

여기에서 상기 응고 인자는 트롬빈플라스틴(hTf 즉 human tissue factor), 팩턴 Xa, 팩터 Vila, 팩터 X, 팩터 VII이 사용될 수 있음을 보여주고 있다(청구항 15). 따라서 이 문헌의 식별항목 [29]의 c)단계에서 혈소판 풍부 혈장과 CaCl₂와 의 조성을 제시하고는 있으나, PRP와 CaCl₂의 조성은 이 문헌에서 중요하게 다루어지지 아니하다. 이러한 사실은 청구항 17에서 더욱 잘 나타나고 있는데, 여기에서는 상기 PRP와 활성 화합물(문헌의 전체적인 의미에서 응고 인자를 뜻하는 것으로 보인다)의 예로서는 트롬보플라스틴, 재조합 트롬보플라스틴, hTf, 재조합 인간 조직 팩턴(rhTf), 재조합 수용성 조직 팩터, 포스포리피드, 포스파티딜콜린, 포스파티딜세린, 포스파티딜에탄올아민, 팩터 VII, 팩터 X, 팩터 Vila, 팩터 Xa, 팩터 VIII, 팩터 IX, 또는 활성화되거나/되지 않은 이들 팩터의 조합으로 이루어진 킷을 청구하고 있기 때문이다.

또한 이 문헌에서 사용되고 있는 PRP는 기저 정맥에 비하여 적어도 100%, 바람직하게는 200% 내지 1000%의 농축된 PRP이기 때문에 (식별항목 [43]. 및 페이지 7, 3째 줄 참조), 본원의 PRP와는 상이하다.

또한 이 문헌은 상기의 농축된 PRP 응고인자를 이용하여 인간 비 배아 줄기세포를 실험관내에서 배양하는 방법(청구항 28-34)을 개시하고 있다. 이렇게 배양하는 구체적인 방법은 청구항 35 및 식별항목 [29]에 상세히 기재하고 있다.

따라서 이 문헌은 농축된 혈소판 풍부 혈장과 트롬보플라스틴과 같은 응고 인자로 이루어진 조성물로서 매우 광범위하고 다양한 질환을 치료할 수 있음을 개시하고 또한 농축된 혈소판 풍부 혈장과 응고 인자를 이용하여 줄기세포를 배양하는 방법을 개시하고 있어서 본원의 발명과는 상이하다. 이 문헌은 농축된 PRP와 응고인자의 조성비율도 기재하지 않고 효과도 제시하지 아니하고 있기 때문에 당업자는 이렇게 간단한 조성물로서 상기한 바와 같은 수십여가지 넘는 다양한 질환에 효과가 있을까 하는 의문을 가질 것이 당연하다 할 수 있겠다.

조직 재생(tissue regeneration)에 관련된 또다른 문헌으로서는 WO2010/065854(2010. 6. 10일자 공개)을 들 수 있다. 이 문헌은 식별번호 [2]에서 [8]까지에 나타나 있는 바와 같이 전체적으로 척추 디스크에 관한 발명이다. 또한, 식별번호 [6]과 [7]에서는 디스크, 히프, 무릎, 어깨와 같은 질환의 치료에 줄기세포를 직접 임플랜트하여 치료하는 것은 어렵다고 하고 있어서, 본원 발명과 같이 다른 조성성분과 함께 줄기세포를 직접 주입하여 도면에 나타난 바와 같은 효과를 나타낸 발명에 진보성을 인정할 수 있음을 나타내고 있다.

이 문헌에서 청구하고 있는 조성물은 줄기세포, 혈소판, 하나 이상의 성장인자(growth factor)를 포함하고 있어서 본원의 조성물과는 상이하다(청구항 17).

이 문헌에서 사용하고 있는 줄기세포는 시험관내(in vitro)에서 배양하여 사용하고 있다(식별번호 [9]). 이 조성물의 성장인자는 경막외 보충제인 사이토카인, 인테그린, 캐드헤린을 의미함을 알 수 있다(식별번호 [11]). 또한 다른 구현예에서는 줄기세포를 시험관내(in vitro)에서 1-10% 및 바람직하게는 3-7%의 산소하에서 1 내지 28일간 배양하여 사용하기 때문에 환자에게서 지방줄기세포를 직접 채취하여 주입하는 본 발명과는 상이하다.

더욱이 이 문헌에서는 실시예에서 환자 1, 2, 3 모두에서 디스크 질환을 앓고 있는 환자를 대상으로 하여 그 효과를 기재하고 있다. 도 1은 수평 허리를 나타내고 있는데, 보다 구체적으로 후면 디스크 환을 보여주고 있다(도 1 및 식별번호 [19]). 따라서 이 문헌은 본원과 사용되는 조성성분이 다르고 치료하고자 하는 부위가 다르기 때문에 본원과 그 목적 및 효과가 다른 문헌이다.

대한민국 공개특허 10-2003-1516호는 세포들의 성분 (중간엽 줄기세포, 또 중간엽 줄기 세포에서 파생된 연골세포나 골(뼈)세포로 분화될 수 있고, 또 분화된 전조세포), 관절 연골 손상 치료를 위한 매체와 생체학적 폴리머로 구성 된 조성물을 공개 한다.

대한민국 공개특허 10-2005-64068호는 연골에 약제학적 조성물을 제조 사용하는 방법에 대하여 a) 연골세포 성분을 호스트의 연골에서 분리 확산시키는 준비 단계; b) 트롬빈(thrombin)준비 단계 c) 피브리노겐 매트릭스 (fibrinogen matrix) 준비 단계; d) 연골 손상의 처리 단계 e) 뼈막 (periosteum) 수집 단계 f) 뼈막을 손상 부분과 연결하는 단계 그리고 g) 연골세포 재료, 트롬빈 (thrombin) , 피브리노겐 매트릭스(fibrinogen matrix) 들로 이루어진 조성물을 뼈 막 안쪽 손상 된 영역에 주입하는 단계를 공개한다.

한국 특허 10-803576호는 성형수술을 위한 지방줄기세포, 지방세포, 또는 지방 조직을 함유하는 혼합물과 생체에 적합한 버퍼 액체안의 히알루론산과 콜라겐으로 구성되어진 그룹에서 발췌한 무해물질로 분해되는 스태블라이저(stabilizers) 이식 조성물을 공개 한다.

미국 특허 7,803,787는 인간과 동물의 결합조직 손상, 예를 들면 관절염, 류 마티스 관절염, 오스티오콘드로시스 디세칸(osteochondrosis dissecans), 연골손상, 관절 염, 관절 활액낭염, 변형성 관절 질환, 관절부상, 등 에서, 황산 콘드로이틴(chondroitin), N-아세틸, D-글루코사민, 그리고 히아유로난 (hyaluronan)의 치료에 효과적인 용량을 포함하는 조성물과 사용방법을 공개한다.

미국 특허 7,078,232는 관절연골골절 치료를 위하여 지방유래성체줄기세포 또는 스트로말 (stromal)세포를 생체적합하고, 복원가능하고, 흡수되지 않는 물질 (여기서 물질로는 알지네이트 (alginate), 콜라겐, 피브린(fibrin), 하이알린(hyaline), 또는 플라즈마로 구성 된 그룹에서 골라낸다)과 배합하는 방법과 조성물을 공개한다.

또한, 미국 특허 7,033,587, 6,429,013, 및 6,841,150는 지방유래 스트로말 세포 가 연골세포로 분화되어 연골손상을 치료하는 조성물과 또는 방법을 공개하지만 현재의 발명건과는 상이하다.

뼈괴사는 혈류의 차단으로 뼈의 세포가 죽거나 또는 괴사되는 질환이다. 이 질환은 관절의 회전과 구부림을 뻑뻑하게 한다. 이 질환으로 주로 성장판이나 관절의 아래 부위에 생긴다.

대한민국 특허 10-0278905 호는 매트릭스 또는 매트릭스를 구성하는 물질로 뼈의 결함을 채우고, 핏줄 형성과 매트릭스 형성 결함 부위 형성에 필요한 적합한 농도의 앤지오제닉 (angiogenic) 요소 , 오스티오제닉 (osteogenic) 요소로 구성된 뼈의 결함 치료 조성물을 공개한다. 여기서 앤지오제닉 (angiogenic) 요소는 bFGF, 혼합 bFGF 및 덤플링 황산, TGF-베타, PDGF, TNF-알파, angiogenin, angiotropin 또는 그 조합으로 구성것을 뜻한다.

대한민국 공개 특허 10-2007-0121669호는 넬 펩타이드 또는 넬 RNA으로 뼈 및 연골 형성을 유도하여 상처 치유 및 조직을 복구에 사용하는 약제학적 조성물을 공개 한다.

미국 특허 7,807,461는 인간의 지방 조직에서 유래된 다분화가능(multipotent) 성체줄기세포가 신경세포, 지방세포, 연골세포, osteogenic 셀 및 인슐린 방출 췌장세포, 골 관절염, 골다공증, 당뇨병 치료 세포로의 분화방법 이다.

미국 특허 6,391,297는 지방(adipose) 스트로말 (stromal) 세포를 glycerophosphate와 아스코르빈산 및/또는 ascorbic 2를 사용하여 오스테오블라스트 (osteoblasts)로 분화시키는 방법이다.

위에 명시한 봐와 같이 본원과 관련된 특허로서는 대한민국 공개특허공보 제2003-15160호, 제2005-64068호, 특허 제803576호, 공개특허 제10-2005-0029118호, 및 미합중국 특허 제7,807,461호, 특허 6,391,297호 등에서 반월상 연골판이 손상된 부위에 연골 재생을 위한 조성물 또는 뼈 재생을 위한 조성물 및/또는 방법들은 외과적 시술을 어느 정도 줄일 수는 있었지만 연골 재생 또는 뼈 재생의 효과가 만족할 정도는 아니어서 더 개선될 필요가 있었다.

탈모는 임상적으로 상처가 동반되는 반흔성 탈모와 모발만 빠지는 비반흔성 탈모로 나뉠 수 있다. 반흔성 탈모의 경우 모낭이 파괴되므로 모발이 다시 나지 않는다. 모발은 모낭이라고 하는 곳에서 만들어지며 각 모낭은 주기적으로 활동과 정지의 단계를 거치게 된다(McDonagh, A.J. and Messenger, A.G., Dermatol Clin., 14:661,1996). 이러한 모발 주기의 시간적 간격은 신체 부위에 따라 다양한 데 머리털의 경우에는 26년 정도의 성장기(생장기)와 2∼4주간의 퇴행기를 거쳐서 3∼4개월 정도의 휴식기(휴지기)에 들어가게 된다. 각 모낭은 일생 동안 10∼20회의 모낭 성장 주기(hair follicle growth cycle)를 갖게 된다 (Cotsarelis, G. et al.,Cell, 29;61:1329, 1990).

정상인의 경우 머리털의 수는 약 10만개 정도이며, 하루에 자라는 길이는 평균 0.37mm 정도 된다(한 달에 약 1cm 정도 성장). 보통의 경우 머리털의 85∼90%는 성장기에 있고 나이를 먹음에 따라 성장기 모낭의 수가 감소한다. 따라서 10∼15%의 모낭이 퇴행기나 휴지기에 있으며, 하루 평균 50∼60여 개 정도의 머리털이 정상적으로 빠지며 하루 100개 이상 빠지면 탈모증을 의심해야 한다.

탈모의 원인에는 첫 번째로 남성호르몬의 일종인 DHT(다이하이드로테스토스테론)이 모낭에 영향을 주어 단백질 합성 저하와 모낭에 직접 손상을 주어 탈모가 발생한다는 설과 남성호르몬(testosterone)이 세포내에 있는 수용체인 5α리덕타아제(환원효소)와 결합하여 활동하는데 그 산물인 DHT(다이하이드로테스토스테론)이 DNA전사 과정에서 모낭에 영향, 즉 단백질 합성저해, 모낭의 손상등으로 탈모가 발생한다는 남성호르몬 영향설이 있다. 두 번째로는 탈모 유전자를 받아 남성호르몬의 영향에 의해 발생한다는 것과 탈모증 자체는 유전이 아니고, 탈모가 되기 쉬운 체질을 조상으로부터 유전 받는다는 유전적 탈모설이 있으며 세 번째로는 스트레스로 인한 탈모설 네 번째로는 두피는 20세 전후까지 두개골은 30세전 후까지 발달하는데, 이로인해 두피가 얇아지고, 혈류장애가 원인이 되어 탈모가 된다는 두개골 발달로 인한 탈모설, 마지막으로 노화에 의해 탈모가 발생한다는 설 등 여러가지 원인이 있는 것으로 보고되고 있다 (Sheen, M., Fighting Hair Loss, USA Library Publishing, Inc. p.cm. 97090157, 1966).

탈모의 치료법으로 현재 가장 많이 쓰이고 있는 수술 방법은 자기 자신의 머리털을 이용하여 이식하는 자가모발이식(자기모발이식)이며, 프로페시아 및 미녹시딜을 사용하는 약물치료가 널리 시술되고 있다. 약물치료의 효과는 투여할 당시에는 그 발모효능이 나타나지만 치료가 중단되면 탈모가 다시 진행되며, 미녹시딜의 경우에는 성기능 장애 등의 부작용이 단점으로 알려져 있다 (Bouhanna, P., Dermatol Surg., 29:1130, 2003; Thiboutot,D., Arch Dermatol., 135:1417, 1999; Messenger, A.G. and Rundegren J., Br J Dermatol., 150:186, 2004).

최근에 도입된 치료방법으로는 탈모와 관련된 유전자를 모낭에 전달하거나 유전자 발현을 차단하는 방법으로 시술되는 유전자 치료를 들 수 있다. 그러나 유전자 치료는 치료의 효능성, 치료비용, 안정성 등에 대해 불확실하고, 치료법이 안전하게 현실화되기까지는 상당한 기간이 걸릴 수 있다는 단점 때문에 임상적용이 용이하지않다.

유전자 치료 외에 줄기세포를 이용한 탈모치료 방법도 최근 부각되고 있다. 이 방법은 줄기세포가 가지고 있는 다분화능을 이용한 탈모 치료방법은 탈모 또는 무모의 증상을 나타내는 곳에 줄기세포를 주입하여 모낭세포로 분화하도록 유도하는 과정으로 시술된다.

하지만 공지된 탈모치료 또는 예방을 위한 조성물 또는 방법들은 그 효과가 만족할 정도는 아니어서 더 개선될 필요가 있다.

따라서 본 발명의 목적은 뼈의 재생을 위한 약제학적 조성물을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 연골의 재생을 위한 약제학적 조성물을 제공하는데 있다

본 발명의 또 다른 목적은 모근 및 모발의 재생을 위한 약제학적 조성물을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 연골의 재생과, 뼈의 재생과, 모근 및 모발의 재생을 위한 지방유래 줄기세포 추출 방법에 있다.

본원에서 사용되는 용어 "뼈"는 골아세포 및 용골세포와 같이 히드록시아파타이트, 콜라겐(주로 I형 콜라겐) 및 골 세포 형태의 침적된 칼슘 및 인산염 네트워크를 주로 포함하는 석회화 결합조직을 의미한다.

본원에서 사용되는 용어 "연골"은 콜라겐 원섬유(대부분의 II형 콜라겐과 기타 소량의 IX형 및 XI형 콜라겐), 각종 프로테오글리칸(예, 콘드로이틴 설페이트 프로테오글리칸, 케라탄 설페이트 프로테오글리칸 및 더마탄설페이트 프로테오 글리칸), 기타 단백질 및 물을 포함한 세포간 물질(" 연골 매트릭스" 로 언급되기도 함)에 매립되어 있는 연골 세포를 포함하는 결합 조직 유형을 의미한다. 본원에서 사용된 바와 같은 연골은 관절 연골과 반월 연골을 포함한다. 관절 연골은 관절의 뼈 부위 표면을 덮고 있어서 뼈-뼈가 직접 접촉되지 않은 상태로 관절로 이동하도록 함으로써, 뼈 표면의 마모 및 손상을 방지한다. 또한 대부분 정상의 건강한 관절 연골은 " 유리질" 로 일컬어지는데, 이는 무광택 유리 표면을 갖는 것을 특징으로 한다(문헌: Gray's Anatomy.뉴욕: Bounty Books, 1977).

본원에서 사용되는 용어 "모근"은 인간의 피부에 나는 털의 모낭의 기부에 있는 부분을 말한다. 두부 표피 밑에 모낭(follicle) 안에 들어 있는 모발의 생태로서 제1의 영역인 생합성과 조직화가 일어나는 부분과 제2영역이 아미노산의 탈수작용에 의한 펨타이드 구조가 형성되는 cystine가교 형성에 따른 머리카락 부분. 모낭, 모유두, 모구, 피지선 등의 구조를 가진다.

본원에서 사용되는 용어 "혈소판 풍부 혈장"은 전혈(whole blood)에서 분리한 혈소판을 소량의 플라즈마에 재현탁한 것으로, 약 95%의 적혈구, 약 5%의 혈소판과 1%의 백혈구를 포함하고 있는 전혈에 비하여, 본원에서 사용되는 혈소판 풍부 혈장은 약 45%의 적혈구와 약 50%의 혈소판 및 약 5%의 백혈구를 포함하고 있는 것을 의미한다.

본 발명은 지방줄기세포(Adipose-Derived Stem Cells, 이하 "ADSCs"라 칭한다)를 포함한 중간엽 줄기세포, 혈소판 풍부 혈장(Platelet Rich Plasma, 이하 "PRP"라 칭한다), 지지체(scaffolding material) 및 칼슘 이온 또는 칼슘 이온과 동일한 기능을 수행하는 다른 활성 인자로 이루어진 뼈, 연골, 탈모의 치료, 예방 또는 완화를 위한 약제학적 조성물을 제공한다. 상기 지지체는 히알루론산, 피브린 매트릭스 또는 콜라겐 중 어느 하나 이상이며, 칼슘이온의 농도는 1-5%인 것이 바람직하다.

또한 본 발명은 상기 조성물에 덱사메타손을 추가로 포함하여 유리성 연골 치료에 더 적합한 조성물에 관한 것이다.

본 발명은 뼈, 연골, 탈모의 치료, 예방, 또는 완화를 위한 지방유래 줄기세포 추출 방법과 약제학적 조성물의 제조방법을 제공한다.

본 발명은 1-15중량부의 ADSCs, 1-10중량부의 PRP, 0.1-0.4중량부의 1-5%염화칼슘, 0.5-2중량부의 히알루론산으로 이루어진 뼈의 치료, 예방, 또는 완화를 위한 약제학적 조성물을 제공한다.

본 발명은 특히, 무혈성 괴사로 인한 엉덩이 뼈의 재생을 위한 약제학적 조성물을 제공한다.

본 발명은 특히, 반월상 연골판 손상 등에 따른 무릎 연골의 재생을 위한 약제학적 조성물을 제공한다.

본 발명은 특히, 관절연골 손상 등에 따른 연골의 재생을 위한 약제학적 조성물을 제공한다.

본 발명은 특히, 탈모로 인한 모근 및 모발 재생을 위한 약제학적 조성물을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 뼈 재생용 약제학적 조성물에 0.05-0.2중량부의 덱사메타손(dexamethason)을 추가적으로 포함하여 유리성 연골의 치료, 예방 또는 완화를 위한 약제학적 조성물을 제공한다.

본 발명은 상기 약제학적 조성물을 포유류에 투여하여 탈모, 뼈 또는 연골의 치료, 예방 또는 완화하는 것을 포함한다.

본 발명자의 연구에 의하면, 상기 조성비의 조성물이 탈모 및 뼈 및 연골의 치료, 예방, 또는 완화에 특히 효과가 있음을 알 수 있었다. 칼슘 이온의 농도는 상기 범위를 벗어나면 효과가 없음을 알 수 있었다.

본 발명의 약학 조성물은 부작용 없이 엉덩이 뼈와 무릎 연골 및 머리 털 재생이 가능하여 엉덩이 뼈, 무릎 연골, 탈모의 치료, 예방, 또는 완화를 가져올 수 있다.

본 발명의 약학 조성물을 엉덩이 뼈 환자 또는 무릎 연골 환자 등에 주사하면 절개 등의 외과적 시술을 시행하지 않아도 효과가 있을 수 있다.

본 발명의 약학 조성물은 지방 줄기세포(ADSCs), 혈소판 풍부 혈장 (PRP), 1-5% CaCl₂및 히알루론산을 최적 함량으로 조합 사용함으로써 엉덩이 뼈, 무릎 연골, 머리 털 재생에 있어 뛰어난 상승효과를 나타낸다.

도 1은 치료 전과 3개월 치료 후의 오른쪽 엉덩이 뼈의 MRI 사진(T1 관상)이다.
도 2는 치료 전과 3개월 치료 후의 오른쪽 엉덩이 뼈의 MRI 사진(T2 관상)이다.
도 3은 치료 전과 3개월 치료 후의 오른쪽 무릎의 MRI 사진(T2 시상)이다.
도 4는 치료 전과 3개월 치료 후의 오른쪽 무릎의 MRI 사진(T2 관상)이다.
도 5는 치료 전과 6주 치료 후의 모근 및 모발 상태를 나타낸 사진이다.

본 발명은 지방 줄기세포(Adipose-Derived Stem Cells), 혈소판 풍부 혈장 (Platelet Rich Plasma), 활성화제 및 지지체를 특정 함량으로 포함하는 뼈, 연골, 탈모 질환용 약제학적 조성물로 상기 활성화제는 CaCl₂, 상기 지지체로는 히알루론산, 피브린 매트릭스, 콜라겐이 사용될 수 있다. 본 발명은 부작용없이 뼈의 재생이 가능하여 절개 등의 외과적 시술을 최소화함으로써 흉터가 없고 회복이 빠른 장점이 있다.

본 발명은 특히 무혈성 괴사로 인한 사람의 엉덩이 뼈를 재생시키는 약학 조성물을 제공한다.

본 발명은 또한 상기 조성물에 소량의 덱사메타손을 포함하는 유리성 연골 질환용 약학 조성물에 관한 것이다.

본 발명은 특히 무릎 연골을 재생시키는 약학 조성물에 관한 것이다. 중간엽 줄기세포는 관절연골 재생을 위해 동물연구에서 및 인간에서의 뼈 재생에 사용되어 왔으며, 덱사메타손은 중간엽 줄기세포의 분화를 촉진하는 잠재적인 분화유도 물질로 작용하는 것으로 알려져 왔다. 또한, 히알루론산은 윤활제 및 충격 흡수제 모두로서 작용하는 활액의 점탄성 특질을 담당한다. 히알루론산은 관절 연골의 표면을 코팅하고, 콜라겐 피브릴 및 술페이트화 프로테오글리칸 중에서 연골 내의 더 깊은 공간을 공유한다. 이것은 연골을 보호하고 연골 매트릭스로부터 윤활 공간 내로의 프로테오글리칸의 손실을 차단하여, 정상 연골 매트릭스를 유지시킨다. 골관절염의 무릎 관절에 있는 활액에서는 히알루론산, 글리코사미노글리칸, 및 케라탄 술페이트의 농도가 정상 무릎 관절에 있는 활액보다 낮다.

부가적으로, 토끼 윤활 세포를 사용한 실험에서 전염증성 사이토카인 IL-1베타 및 TNF-알파가 히알루론산 신테타아제의 발현을 촉진하여, 이것이 염증성 조건 하에서 히알루론산의 분절화에 기여할 수 있다는 것이 제시되었다. 외인성 히알루론산은 새롭게 합성되는 히알루론산의 생성을 용이하게 할 수 있다. 히알루론산 및 유도체는 교합 표면의 윤활을 증가시켜 관절 통증을 감소시키는 일환으로서 골관절염의 치료에서 치료 보조제로서 사용되어 왔다. 더우기, 여러 시험관 내 배양 연구는 히알루론산이 피브로넥틴 조각에 의해 매개되는 연골세포 연골분해를 억제함으로써 유리한 효과를 갖는다는 것을 입증하였다. 히알루론산은 또한 항-염증성 효과 뿐 아니라, 프로스타글란딘 합성, 및 프로테오글리칸 방출 및 분해에 대한 억제 효과를 갖는다는 것이 제시되었다.

본 발명에서는 상기와 같이 뼈 및 관절 질환으로서 공지된 지방줄기세포, 덱사메타손, 및 히알루론산을 사용하고 있으나, 이하에서 보는 바와 같은 주목할 만하며 성공적인 최초의 사례를 보인 것은 이들의 적량과 함께 CaCl₂ 및 혈소판 풍부 혈장을 본 발명에서와 같은 적량을 사용한 것 때문으로 생각된다.

지방 줄기세포는 인체의 지방 조직에서 유래하는 줄기세포를 의미하는 것으로서, 자가 재생과 여러 가지 세포로의 분화 능력을 갖는다. 지방 줄기세포는 중간엽에서 발생하는 연골세포(chondrocytes), 지방세포(adipocytes), 조골세포(osteoblasts), 근세포(myocytes) 또는 내피세포(endothelial cells) 등으로 분화될 수 있다. 지방 줄기세포는 다른 줄기세포들에 비해 인체에서 얻을 수 있는 양이 충분하기 때문에 활용이 용이하다는 장점이 있다. 본 발명의 지방세포, 지방줄기세포 및 지방조직은 공지의 방법에 의해 얻을 수 있다. 예를 들어, 국제특허공개 제WO2000/53795호 및 제WO2005/042730호에 개시된 바와 같이, 지방조직(adipose tissue)으로부터 지방흡인(liposuction) 및 침강, 콜라게나제(collagenase) 등의 효소처리, 원심분리에 의한 적혈구 등의 부유 세포 제거 등의 과정을 통하여 지방세포 및 지방줄기세포를 분리할 수 있다.

지방줄기세포는 본 발명에 따른 약학 조성물 중에 1-15중량부 포함될 수 있다. 지방 줄기세포의 함량은 이식이 필요한 환자의 상태, 목적, 성별, 나이 등에 따라 적절히 변경될 수 있다.

혈소판 풍부 혈장은 예컨대 환자의 몸에서 뽑은 혈액 20~40cc 정도를 원심분리기에 넣고 분리한 후 얻어진 혈소판을 특수 키트를 이용해 처리하면 2~4cc정도 얻어진다. 혈소판 풍부 혈장은 본 발명에 따른 약학 조성물 중에 1-10중량부 포함된다. 혈소판 풍부 혈장의 함량이 위 범위에 해당되지 않을 경우 지방줄기세포와의 함량비가 적절치 않아 상승적 재생 효과가 저하될 수 있다.

본 발명에 따른 약학 조성물은 상기 성분이외에 스캐폴드(scaffold)로 히알루론산을 추가 포함할 수 있다. 히알루론산은 식품의약품안전청으로부터 체내 주입이 허가된 생분해성 중합체로서, 생체에서 유래되는 물질이다. 본 발명의 조성물에 함유되는 히알루론산은 인간을 포함한 포유동물의 체액 또는 조직으로부터 정제된 것, 재조합 미생물 또는 세포를 배양하여 얻은 것, 또는 화학적 합성방법에 의해 얻어진 것 모두를 사용할 수 있다. 히알루론산의 중량평균분자량은 약 200,000 ~ 400,000의 범위일 수 있다. 히알루론산은 지방 줄기세포 등이 적절한 분산될 수 있는 범위에서 포함될 수 있는데, 본원의 약학 조성물 중에는 0.5-2중량부가 포함된다.

또한, 본 발명에 따른 약학 조성물은 혈소판의 활성화를 위한 1-5%의 염화칼슘(CaCl₂)을 추가로 포함한다. 염화칼슘은 0.1-0.4중량부 포함된다. 효과면에서 가장 우수한 염화칼슘의 농도는 3%였다.

본 발명자의 연구에 의하면, 상기와 같은 비율의 조성물이 무혈성 괴사로 인한 엉덩이 뼈의 치료, 무릎관절염 연골 재생 치료, 탈모치료에 가장 뛰어난 효과를 나타낸다는 것을 알 수 있었다.

본 발명의 또 다른 구현예에서, 본 발명은 상기 조성물에 소량의 덱사메타손을 추가하여 유리성 연골 상태의 치료, 예방, 또는 완화하는 방법을 제공한다. 덱사메타손(dexamethasone)은 스테로이드 호르몬의 당질코르티코이드 계열 합성 물질로 본 발명에는 유리성 연골 세포 분화 유도제로 사용된다. 덱사메타손은 본 발명에 따른 약학 조성물 중에 0.05-0.2 중량부 포함된다. 덱사메타손이 위 범위를 넘어 과량 투여될 경우 부작용이 발생될 수 있다.

본 발명의 약학 조성물은 임상 투여 시에 주사 등과 같은 비경구로 투여가 가능하며 일반적인 의약품 제제의 형태로 사용될 수 있다. 즉, 본 발명의 치료제는 실제 임상 투여 시에 비경구의 여러 가지 제형으로 투여될 수 있는데, 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충전제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제 및 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다.

제제에는 멸균된 수용액, 비수용성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제 등이 포함될 수 있다. 비수성용제와 현탁용제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세롤 및 젤라틴 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 약학 조성물의 사용법에 있어서, 투여될 양에 영향을 미치는 인자들로는 이에 한정되는 것은 아니지만 투여 방식, 투여 빈도, 치료가 진행 중인 특정 질병, 질병의 심각성, 질병의 병력, 개체가 다른 치료제와 함께 협력 치료법이 진행중인지의 여부, 및 치료가 진행 중인 개체의 연령, 키, 체중, 건강, 및 신체 조건을 포함한다. 일반적으로 치료가 진행 중인 환자의 체중이 증가할수록 상기와 같은 비율의 약학조성물 제제를 더 많은 양으로 투약하는 것이 바람직하다.

본 발명의 약학 조성물은 연골 재생을 자극하기에 효과적인 양으로 투여할 수 있다. 반월상 연골판의 손상 또는 퇴행성 관절염의 치료를 위해서는 상기의 각 성분을 반으로 나누어 예컨대, 무릎의 앞부분 외부(anterior-lateral)에 한번, 내부(anterior medial)에 한번으로 나누어 투입한다.

상기의 수치한정은 본 발명자의 클리닉에 내원하는 환자들을 대상으로 한 치료결과에 의한다.

이하의 실시예에서 사례 1의 환자에게 0.5g의 ADSCs와 2g의 PRP, 0.2g의 염화칼슘 및 1g의 히알루론산을 주입하고 모든 방법을 동일하게 한 결과의 치료효과는 표 1에 나타낸 바와 같다.

기능등급지수(Functional Rating Indes, 12) 및 VAS(Visual Analog Score)

결과 측정 수단	주사 전	4주 후	12주 후
기능등급지수	15	14	14
VAS	7	6	6

따라서 상기의 조성비는 본 발명의 효과를 충분히 나타낼 수 없음을 알 수 있다.

사례 1의 환자에게 1g의 ADSCs와 2g의 PRP, 0.2g의 염화칼슘 및 1g의 히알루론산을 주입하고 모든 방법을 동일하게 한 결과의 치료효과는 표 2에 나타낸 바와 같다.

기능등급지수(Functional Rating Indes, 12) 및 VAS(Visual Analog Score)

결과 측정 수단	주사 전	4주 후	12주 후
기능등급지수	15	13	10
VAS	7	5	4

이를 이하의 표 17과 비교하면 충분하지는 않지만 치료효과가 있음을 나타내고 있다.

마찬가지로 사례 1의 환자에게 6g의 ADSCs와, 0.5g의 PRP, 0.2g의 염화칼슘 및 1g의 히알루론산을 주입하고 모든 방법을 동일하게 한 결과의 치료효과는 표 3에 나타낸 바와 같다.

기능등급지수(Functional Rating Indes, 12) 및 VAS(Visual Analog Score)

결과 측정 수단	주사 전	4주 후	12주 후
기능등급지수	15	15	14
VAS	7	6	6

마찬가지로 사례 1의 환자에게 6g의 ADSCs와, 1g의 PRP, 0.2g의 염화칼슘 및 1g의 히알루론산을 주입하고 모든 방법을 동일하게 한 결과의 치료효과는 표 4에 나타낸 바와 같다.

기능등급지수(Functional Rating Indes, 12) 및 VAS(Visual Analog Score)

결과 측정 수단	주사 전	4주 후	12주 후
기능등급지수	15	13	9
VAS	7	5	3

마찬가지로 사례 1의 환자에게 6g의 ADSCs와, 2g의 PRP, 0.05g의 염화칼슘 및 1g의 히알루론산을 주입하고 모든 방법을 동일하게 한 결과의 치료효과는 표 5에 나타낸 바와 같다.

기능등급지수(Functional Rating Indes, 12) 및 VAS(Visual Analog Score)

마찬가지로 사례 1의 환자에게 6g의 ADSCs와, 2g의 PRP, 0.1g의 염화칼슘 및 1g의 히알루론산을 주입하고 모든 방법을 동일하게 한 결과의 치료효과는 표 6에 나타낸 바와 같다.

기능등급지수(Functional Rating Indes, 12) 및 VAS(Visual Analog Score)

결과 측정 수단	주사 전	4주 후	12주 후
기능등급지수	15	12	9
VAS	7	5	4

마찬가지로 사례 1의 환자에게 6g의 ADSCs와, 2g의 PRP, 0.2g의 염화칼슘 및 0.3g의 히알루론산을 주입하고 모든 방법을 동일하게 한 결과의 치료효과는 표 7에 나타낸 바와 같다.

기능등급지수(Functional Rating Indes, 12) 및 VAS(Visual Analog Score)

마찬가지로 사례 1의 환자에게 6g의 ADSCs와, 2g의 PRP, 0.2g의 염화칼슘 및 0.5g의 히알루론산을 주입하고 모든 방법을 동일하게 한 결과의 치료효과는 표 8에 나타낸 바와 같다.

기능등급지수(Functional Rating Indes, 12) 및 VAS(Visual Analog Score)

결과 측정 수단	주사 전	4주 후	12주 후
기능등급지수	15	13	9
VAS	7	6	5

수치범위의 하한을 정한 이유는 상기의 결과에 근거한 것이다. 수치범위의 상한에 대해서 설명하면, 일반적인 이론에 의해 ADSCs와 PRP는 보다 많은 양을 주입하면 효과가 좋은 것으로 알려져 있지만, 본 발명에서 상기 두 성분의 상한을 넘는 양을 주입할 때는 환자에게서 불편함이 있다는 호소에 의해서 정한 것이다. 따라서 불편함을 감소하더라도 보다 빠른 치료를 원한다면 상기 두 성분의 중량비를 증가시킬 수 있다.

사례 1의 환자에게 6g의 ADSCs와, 2g의 PRP, 0.5g의 염화칼슘 및 1g의 히알루론산을 주입하고 모든 방법을 동일하게 한 결과의 치료효과는 표 9에 나타낸 바와 같다.

기능등급지수(Functional Rating Indes, 12) 및 VAS(Visual Analog Score)

결과 측정 수단	주사 전	4주 후	12주 후
기능등급지수	15	14	13
VAS	7	6	5

사례 1의 환자에게 6g의 ADSCs와, 2g의 PRP, 0.2g의 염화칼슘 및 1g의 히알루론산을 주입하고 모든 방법을 동일하게 한 결과의 치료효과는 표 10에 나타낸 바와 같다.

기능등급지수(Functional Rating Indes, 12) 및 VAS(Visual Analog Score)

이하의 실시예에서 사례 3의 환자에게 6g의 ADSCs와 2g의 PRP, 0.2g의 염화칼슘, 1g의 히알루론산 및 0.04g의 덱사메타손을 2주째에 주입하고 모든 방법을 동일하게 한 결과의 치료효과는 표 11에 나타낸 바와 같다.

기능등급지수(Functional Rating Indes, 12) 및 VAS(Visual Analog Score)

결과 측정 수단	주사 전	7주 후	12주 후
기능등급지수	36	35	34
VAS	7	6	6

이하의 실시예에서 사례 3의 환자에게 6g의 ADSCs와 2g의 PRP, 0.2g의 염화칼슘, 1g의 히알루론산 및 0.05g의 덱사메타손을 2주째에 주입하고 모든 방법을 동일하게 한 결과의 치료효과는 표 12에 나타낸 바와 같다.

기능등급지수(Functional Rating Indes, 12) 및 VAS(Visual Analog Score)

결과 측정 수단	주사 전	7주 후	12주 후
기능등급지수	36	22	18
VAS	7	4	2

이를 이하의 표 19와 비교하면 충분하지는 않지만 치료효과가 있음을 나타내고 있다.

이하의 실시예에서 사례 3의 환자에게 6g의 ADSCs와 2g의 PRP, 0.2g의 염화칼슘, 1g의 히알루론산 및 0.3g의 덱사메타손을 2주째에 주입하고 모든 방법을 동일하게 한 결과의 치료효과는 표 13에 나타낸 바와 같다.

기능등급지수(Functional Rating Indes, 12) 및 VAS(Visual Analog Score)

결과 측정 수단	주사 전	7주 후	12주 후
기능등급지수	36	35	33
VAS	7	6	5

이하의 실시예에서 사례 3의 환자에게 6g의 ADSCs와 2g의 PRP, 0.2g의 염화칼슘, 1g의 히알루론산 및 0.2g의 덱사메타손을 2주째에 주입하고 모든 방법을 동일하게 한 결과의 치료효과는 표 14에 나타낸 바와 같다.

기능등급지수(Functional Rating Indes, 12) 및 VAS(Visual Analog Score)

결과 측정 수단	주사 전	7주 후	12주 후
기능등급지수	36	22	16
VAS	7	4	3

이하 실시예에 의해 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 특허청구범위를 제한하는 것이 아니다.

실시예

이하의 실험은 무혈성 괴사로 인한 환자들의 엉덩이에 자가 지방줄기세포(ADSC), 혈소판 풍부 혈장(PRP), 염화칼슘, 및 히알루론산을 포함하는 조성물을 주입하는 시술을 하였을 때 주목할만한 성공을 보여준 임상 사례 보고이다.

본 실험의 지방 줄기세포(ADSC)에 요구되는 줄기세포들은 콜라게나제 효소를 가지고 지방 흡입 추출물(lipoaspirate)을 처리하는 과정을 통해 환자들의 복부 부분의 지방조직으로부터 얻었다. 분리작업(아래 더 자세히 설명됨) 후에 줄기세포들을 PRP, 염화칼슘 및 히알루론산과 함께 엉덩이에 주입하였다. 시술 전, 후를 MRI 이미지와 물리치료, 그리고 통증지수(pain score) 데이터를 통해 분석하였다.

환자의 MRI 데이터 결과는 엉덩이 뼈의 크기에 큰 변화를 보여주었다. 또한 측정된 물리 치료 결과들과 통증지수, 기능 등급 지수가 모두 향상되었다. 따라서 PRP, 염화칼슘 및 히알루론산과 함께 자가 중간엽 줄기세포(MSC)의 주입은 엉덩이 뼈의 재생을 위한 촉망되는(외과수술에 의한 절개나 상처가 없는) 최소한의 외과시술이 될 것으로 전망된다.

[사례 1]

첫 번째 환자는 29세의 한국 여성으로서 1년 이상 오른쪽 엉덩이에 고통을 느끼는 자였다. 병원에 내원하기 약 1년 전부터 환자는 어떠한 외상도 없는 상태인데도 엉덩이에 고통을 느끼기 시작하였다. 어떤 의사는 MRI 판독을 통하여 퇴행성 관절염으로 진단하였다. 오른쪽 무릎 앞에 방사선 치료를 하였지만 여전히 오른쪽 엉덩이에 고통을 느끼고 있었다. 일어서거나, 걷거나 또는 운동할 때 고통은 더욱 심했지만, 휴식을 취할 때는 고통이 경감되었다. 고통은 NSAIDS를 사용하여도 경감되지 않았다.

MRI를 몇 번 찍은 결과 대퇴골두의 무혈성 괴사 4단계였다. 이를 치료하기 위한 효과적인 비-수술적 방법이 없기 때문에 본 발명에 따른 시술을 받기로 결정하였다. 처음에 환자는 휴식시에 상대적으로 심각한 고통(VAS score 7)으로 평가되고, 일어서거나 걸을 때 고통은 증가되었다(VAS score 9).

지방흡인 절차

지방흡인(Liposuction) 시술 전 일주일 동안 환자는 코르티코스테로이드, 아스피린, NSAIDs, 그리고 동양 허브치료제 복용을 금지하였다.

지방흡인을 위해 환자를 수술실로 옮기고 환자를 반듯이 눕혔다. 그 후, 환자를 프로포폴(propofol) 2mg IV 주사와 20mg/hr 속도로 지속적인 주입을 통해 안정화시켰다.

베타디엔(provodine-iodine)으로 복부 부분을 소독하고 살균된 천을 덮은 이후 배꼽 아래 5cm에 약 0.5cm를 절개하였다. 그리고 튬네센트 용액(500cc NS + 2% Lidocaine 40cc + 0.5% Marcaine 20cc + Epinephrine 1:1000 0.5cc)을 사용하여 아래 복부 부분을 마취시켰다. 그 다음 3.0 하트만 관을 사용하여 총 160cc의 지방추출물을 추출하였으며 중력에 의해 분리하였다. 그 결과 100cc의 지방조직을 3500 rpm으로 5분간 원심분리하였다. 이 과정을 통해 최종 40cc의 농축된 지방조직, 섬유조직, RBC 및 소수의 유핵세포들을 얻을 수 있었다.

소화 효소인 콜라게네이스를 원심분리된 지방추출물들과 1:1 비율로 혼합하고 37에서 교반하면서 30분간 효소반응을 진행하였다(콜라게나제 A, 37에서 30-40분).

효소반응 후에 지방추출물과 효소를 분리하기 위하여 100g로 3분간 원심분리하였다. 그리고 분리된 효소를 제거하였다. 이 후 500cc의 D5SR(Dextrose 5% Lactated Ringer)를 사용하여 세 번 와싱하여 효소를 제거하였다. 각각의 와싱 절차 후에 지방추출물은 100g에서 원심분리하였다. 마지막 원심분리 후에 대략 10g의 ADSCs를 획득하였다.

PRP 준비

ADSCs를 준비하는 동안 4.5cc의 항응고제인 ACD(ANTICOAGULANT ACID CITRATE DEXTROSE) 포뮬라를 가지고 30cc의 자가 혈액을 뽑아서 200g로 5분간 원심분리 하였다. 원심분리 후 상등액은 버리고 1000g으로 5분간 원심분리 하였다. 다시 상층액은 버리고 이 연막(방치한 혈액 표면에 생기는 백혈구, 혈소판의 얇은 막)을 수득하여 이중 2g을, 6g의 ADSCs와 혼합하였다.

이 혼합물에 스캐폴드로 히알루론산 1g을 첨가하였다. 이렇게 준비된 혼합물에 혈소판 활성화를 위해 0.2g의 CaCl₂와 다시 혼합하였다.

조성물의 주입

이렇게 준비된 조성물을 주입하기 위하여 환자를 오른쪽 엉덩이를 위로 향하게 눕게하였다. 베타디엔으로 소독하고 살균 천을 사용하여 청결하게 한 후, 2% 리도케인을 사용하여 엉덩이의 대퇴골부를 마취하였다. 22-게이지 3 1/2니들을 사용하여 이 조성물 9.2g을 초음파의 가이드하에서 대퇴골부에 주입하였다. 그 다음, 환자의 세포의 부착을 위해 다리를 높게하고 30분간 유지하게 하였다. 환자가 퇴원했을 때 가능한 활동을 자제하게 하였다. 1 달동안 이 환자에게 매주 4cc의 PRP와 염화칼슘 0.8cc(PRP: CaCl₂=10:2)를 4번 주사하였다.

결과

이 조성물의 주입 4 주 후에 환자의 고통은 50% 가까이 향상되었고, 12 주 경과 후 환자의 고통은 70% 이상 향상되었다.

기능등급지수(Functional Rating Index, 12) 및 VAS(Visual Analog Score)

결과 측정 수단	주사 전	4주 후	12주 후
기능등급지수	15	12	8
VAS	7	4	2

물리치료-활동 범위

PT 시간	구부리기(deg)	구부리기 VAS	외전(deg)	외전 VAS	내전(deg)	내전VAS
주사전 평가	91	5	20	6	10	7
주입 4주 후	110	3	35	3	15	3
주입 12주 후	125	2	40	2	20	2

도 1은 12주 후에 MRI를 찍은 사진으로서, 상부 관골구에 뼈의 결함이 상당히 매꾸어지고 대퇴골두의 피질하부 부위에서 뼈 매트릭스가 형성될 수 있다는 것을 보여주고 있다. 도 1은 T1 관상 섹션으로서, 상부 관골구와 대퇴골두의 피질하부 부위의 크기가 감소되어 있다. 상부 관골구에서의 뼈 재생() 및 대퇴골구의 피질하부 부위에서의 뼈 매트릭스 강화가 명확하다(,)

[사례 2]

환자는 47세된 한국 남성으로서, 병원에 내원하기 3년 전까지 다이버로서 일해 온 사람이었다. 대락 3년 전부터 오른쪽 엉덩이 부분에 고통을 느끼기 시작하였고 오른쪽 엉덩이의 무혈성 괴사라고 진단되었다. 환자는 3년간 고통이 증가되어 엉덩이 관절 치환술(TKR)을 받을 것으로 권고되었다. 수술에 부담감을 느껴서, 환자는 본 발명의 줄기세포 치료를 받기로 하였다. 시술 전에 MRI를 찍을 결과, 대퇴골두의 무혈성 괴사, 단계 4로서 진단되었다. 지방흡인, PRP제조, 및 이들의 주입을 사례 1과 같이 시술하고 매주 1달간 내원하여 4cc의 PRP와 염화칼슘 0.8cc(PRP: CaCl₂=10:2)를 4번 추가적으로 주입하였다.

결과

ADSC의 주입 4주 후에, 환자의 고통은 30%이상 경감되었다. 12주까지 환자의 고통은 약간 경감되었다. 하지만 12주째에 MRI를 수차례 찍은 결과 뼈 결함이 상당히 채워졌고, 대퇴골두의 괴사부위에서의 뼈 매트릭스의 형성 가능성이 보였다.

기능등급지수(Functional Rating Indes, 12) 및 VAS(Visual Analog Score)

결과 측정 수단	주사 전	4주 후	12주 후
기능등급지수	16	12	8
VAS	8	5	5

물리치료-활동 범위

PT 시간	구부리기(deg)	구부리기 VAS	외전(deg)	외전 VAS	내전(deg)	내전VAS
주사전 평가	90	8	15	8	10	8
주입 4주 후	100	5	20	5	10	5
주입 12주 후	105	5	20	5	15	5

도 2에 12주 후에 MRI를 찍은 사진으로서, 시술 3개월 MRI를 보면 뼈 매트릭스 재생이 가능함을 명확히 알 수 있다

[사례 3]

환자는 70세의 한국 여성으로서 오른쪽 무릎의 고통을 5년 이상 겪어왔다. 이 환자는 양쪽 무릎 관절을 심하게 사용하는 농장 노동자이다. 오른쪽 무릎의 퇴행성 관절염의 진단을 받고, 스테로이드와 히알루론산을 2, 3년간 여러번 주입받았지만 고통에 차도를 느끼지 못하였다.

그녀는 정형외과에서 전체 무릎 교체(TKR : Total Knee Replacement) 시술을 제의했지만 부작용 때문에 꺼려했고 이후 별다른 상태 호전 없이 물리치료를 받아왔다. 초기 진단 시 환자는 심각한 통증(VAS 통증지수 7)을 나타냈으며, 보행 시 통증이 증가했었다. 또한 다소 부어 있다는 점을 불편하게 생각했다. 물리적 시험에서 다소의 관절 붓기가 있었고, 구부림 정도와 움직임이 감소되어 있는 상태였다. 애프리 및 맥머레이 테스트 결과는 네가티브였고 인대 이완은 없었다. 시술 전 1.5T MRI는 붓기 때문에 오른쪽 무릎의 반월상 연골판의 크기가 감소되었으며 변형된 윤곽을 나타내었다.

사례 1 및 2에서 사용된, 10g의 ADSCs, 10g의 PRP, 2g의 히알루론산 및 2g의 CaCl₂와 혼합(PRP:CaCl₂=10:2)한 조성물을 준비하였다. 지방흡인, PRP의 준비는 사례 1에 나타낸 바와 같다.

이 조성물을 주입하기 위하여 환자를 등을 바닥에 대고 반듯하게 눕히고 오른쪽 무릎을 90도 각도로 세우도록 하였다.. 주입부위를 베타디엔으로 소독하고 소독천으로 청결하게 한 이후에 2% 리도케인으로 슬개골을 마취하였다. 22-게이지 1인치 니들을 사용하여 상기에서 제조한 조성물 8.5cc를 반으로 나누어 무릎의 앞쪽 외측(anterior-lateral)과 앞쪽 내측(anterior-medial)에 주입하였다. 환자를 세포 부착을 위해 30분 동안 부동자세를 유지하도록 지시하였다. 퇴원 후에 가능한 활동을 줄이라고 지시하였다. 이 후 1개월 동안 매주 한 번씩 4주에 걸쳐 4cc의 PRP와 염화칼슘 0.8cc(PRP: CaCl₂=10:2)를 주입하였다. 2번째 주 PRP와 염화칼슘 0.8cc(PRP: CaCl₂=10:2)에 1.0g의 덱사메타손을 추가로 첨가하였다.

결과

상기 조성물의 주입 7주 후에 환자의 고통은 80%이상 경감되었고 무릎의 구부림도 마찬가지로 향상되었다. 12주까지 환자의 고통은 90%이상 경감되었고 활동범위도 또한 더욱 향상되었다.

기능등급지수(Functional Rating Indes, 12) 및 VAS(Visual Analog Score)

결과 측정 수단	주사 전	7주 후	12주 후
기능등급지수	36	16	13
VAS	7	2	1

물리치료-활동 범위

PT 시간	VAS 점수	구부리기(deg)	구부리기VAS	뻗기(deg)	뻗기VAS
주사전 평가	7	110	7	+3	1/10
주입 4주 후	2	130	3	+5	0/10
주입 12주 후	1	130	2	+5	0/10

도 3은 치료 12주 후에 MRI를 찍은 사진으로서, 오른쪽 무릎의 안쪽에 반월상 연골의 두께가 상당히 증대되었다는 것을 볼 수 있다. 도 3은 시상으로서 치료 전, 후에 무릎 안쪽의 반월상 연골 및 인공 연골의 높이가 증대었음을 보여주고 있다(화살표).

[사례 4]

환자는 79세의 한국 여성으로서 양쪽 무릎의 고통을 가지고 있었다. 왼쪽 무릎이 오른쪽 보다 훨씬 고통스러웠다. 그녀는 일생동안 가정주부였다. 양쪽 무릎의 퇴행성 관절염 진단을 받고 스테로이드와 히알루론산을 2,3년간 수차례 주 입받았다. 하지만, 고통에 차도는 없었다. 정형외과의는 전체 무릎 교체(TKR)을 제의했지만, 부작용이 염려되어 이를 거부하였다. 그 후 환자는 물리치료를 받아왔지만 별 차도가 없었다.

시술초기 그녀는 휴식시에도 심한 고통을 가지는 것으로 평가되었고 (VAS점수 8), 걸을 때는 더욱 고통스러웠다.

물리 검사에서 무릎의 기형, 관절의 붓기, 감소된 활동범위 및 구부리기의 민감성 등이 있었다. 애플리 및 맥머레이의 시험은 네가티브였고, 인대의 이완은 없었다.

시술 전 전처리 1.5T MRI는 왼쪽 무릎의 뒤쪽 반월상 연골의 크기가 감소되었고 변형된 윤곽을 나타내었다.

사례 3에서와 같은 방법으로 본 발명의 약제학적 조성물을 시술하였다.

결과

조성물 주입 4주 후 환자의 고통은 50%이상 개선되었고, 무릎의 구부리기도 마찬가지로 개선되었다. 12주에는 고통은 90%이상 개선되었고 구부리기도 훨씬 개선되었다.

기능등급지수(Functional Rating Indes, 12) 및 VAS(Visual Analog Score)

결과 측정 수단	주사 전	4주 후	12주 후
기능등급지수	36	20	13
VAS	8	4	1

물리치료-활동 범위

PT 시간	VAS 점수	구부리기(deg)	구부리기VAS	뻗기(deg)	뻗기VAS
주사전 평가	8	110	7	+3	1/10
주입 4주 후	4	120	5	+4	0/10
주입 12주 후	1	130	2	+5	0/10

도 4는 치료 12주 후에 MRI를 찍은 사진으로서, 왼쪽 무릎 관절의 내부에(medial posterior region of meniscus) 반월상 연골의 높이가 상당히 증대되었다는 것을 볼 수 있다. 도 4는 시상으로서 치료 전, 후에 무릎 안쪽의 반월상 연골의 높이가 증대되었음을 보여주고, 인공 연골 또한 더 분명한 차이가 보여져, 연골이 재생되었음을 나타낸다(화살표).

[사례 5]

환자는 53세의 한국 남성으로서 Type III Vertex on the Norwood-Hamilton Scale of Male Pattern Baldness 탈모로 인한 정수리 부분의 대머리 였다. 이 환자는 이 탈모로 아무런 치료도 받은 적이 없었다.

사례 3에서와 같은 방법으로 지방흡입을 하였다.

지방흡인 절차

사례 1에서와 같은 방법으로 지방흡입을 하였다.

PRP 준비

ADSCs를 준비하는 동안 4.5cc의 항응고제인 ACD(ANTICOAGULANT ACID CITRATE DEXTROSE) 포뮬라를 가지고 60cc의 자가 혈액을 뽑아서 200g로 10분간 원심분리 하였다. 원심분리 후 상등액은 버리고 1000g으로 5분간 원심분리 하였다. 다시 상층액은 버리고 이 연막(방치한 혈액 표면에 생기는 백혈구, 혈소판의 얇은 막)을 수득하여 이중 8g을, 8g의 ADSCs와 혼합 후 2개의 주사기로 나누었다 똑같이 나우었다. 이 중 2번째 주사기에 스캐폴드로 히알루론산 1g을 첨가하였다. 이렇게 준비된 각각 2개 주사기의 혼합물에 혈소판 활성화를 위해 0.4g의 CaCl₂와 다시 혼합하였다.

조성물의 주입

이 조성물을 주입하기 위하여 환자를 등을 바닥에 대고 반드시 눕힌 후 머리 주입부위를 베타디엔으로 소독하고 소독천으로 청결하게 한 이후에 2% 리도케인으로 두피 주입 부위를 마취하였다. 23-게이지 1인치 니들을 사용하여 제조한 조성물 (ADSCs + PRP + CaCl₂)8.8cc를 왼쪽 두피 부분에 주입하였고 또 조성물 (ADSCs + PRP + CaCl₂+히알루론산 1g) 9.8cc 를 오른쪽 두피에 주입하였다.

환자를 세포 부착을 위해 30분 동안 부동자세를 유지하도록 지시하였다.

1주 후 와 3 주 후 추가적으로 P60cc전혈에서 만들어진 PRP 8cc를 염화칼슘 1.6cc와 같이 주입하였다 (PRP: CaCl₂ = 10:2).

결과

ADSC 조성물 주입 6주 후 머리 숱이 양쪽 다 많이 생겼다. 하지만 오른쪽 (ADSCs + PRP + CaCl₂+히알루론산 1g) 두피는 머리 숱 이외에도 모근이 많이 재생되었다.

Claims

중간엽 줄기세포 1-15중량부, 혈소판 1-10중량부, 1-5%의 혈소판 활성 요소 0.1-0.4중량부, 및 지지체(scaffolding material) 0.5-2중량부로 이루어지는 뼈, 연골, 탈모 질환의 치료, 예방, 또는 완화용 약제학적 조성물.
제1항에 있어서,
상기 중간엽 줄기세포는 지방조직으로부터 얻어지는 줄기세포임을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제1항에 있어서,
상기 혈소판은 혈소판 풍부 혈장임을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제1항에 있어서,
상기 혈소판 활성요소는 칼슘이온을 포함하는 화합물인 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제1항에 있어서,
상기 지지체(scaffolding material)는 히알루론산인 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제2항에 있어서,
상기 혈소판은 혈소판 풍부혈장임을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제2항에 있어서,
상기 혈소판 활성요소는 칼슘이온을 포함하는 화합물인 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제2항에 있어서,
상기 지지체(scaffolding material)는 히알루론산인 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제6항에 있어서,
상기 혈소판 활성요소는 칼슘이온을 포함하는 화합물인 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제6항에 있어서,
상기 지지체(scaffolding material)는 히알루론산인 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제9항에 있어서,
상기 지지체(scaffolding material)는 히알루론산인 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
중간엽 줄기세포 1-15중량부, 혈소판 1-10중량부, 1-5%의 혈소판 활성 요소, 0.1-0.4중량부, 지지체(scaffolding material) 0.5-2중량부, 및 0.05-0.2중량부로 이루어지는 유리성 연골 치료, 예방, 또는 완화용 약제학적 조성물.
제12항에 있어서,
상기 중간엽줄기세포는 지방조직에서 얻어지는 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제12항에 있어서,
상기 혈소판은 혈소판 풍부혈장임을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제12항에 있어서,
상기 혈소판 활성요소는 칼슘이온을 포함하는 화합물 인것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제12항에 있어서,
상기 지지체(scaffolding material)는 히알루론산인 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제13항에 있어서,
상기 혈소판은 혈소판 풍부혈장임을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제13항에 있어서,
상기 혈소판 활성요소는 칼슘이온을 포함하는 화합물인 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제13항에 있어서,
상기 지지체(scaffolding material)는 히알루론산인 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제17항에 있어서,
상기 혈소판 활성요소는 칼슘이온을 포함하는 화합물임을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제17항에 있어서,
상기 지지체(scaffolding material)는 히알루론산인 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제20항에 있어서,
상기 지지체(scaffolding material)는 히알루론산인 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
뼈, 연골, 탈모 질환의 치료, 예방 또는 완화를 위해 환자에게 주입 또는 사용할 목적으로,
환자에게서 최저 10cc의 지방(adipose)을 제거 또는 추출하는 단계;
분리된 지방으로 부터 지방유래줄기세포를 분리하는 단계;
를 포함하는 지방유래줄기세포 추출방법.
제23항에 있어서,
혈소판, 혈소판 활성 요소, 및 지지체(scaffolding materials)를 지방유래줄기세포 투여 전, 후 또는 동시에 투여하는 약제학적 조성물의 제조방법.
제24항에 있어서,
상기 혈소판은 혈소판 풍부혈장임을 특징으로 하는 약제학적 조성물의 제조방법.
제24항에 있어서,
상기 혈소판 활성요소는 칼슘이온을 포함하는 화합물임을 특징으로 하는 약제학적 조성물의 제조방법.
제24항에 있어서,
상기 지지체 (scaffolding material)는 히알루론산인 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물의 제조방법.
제25항에 있어서,
상기 혈소판 활성요소는 칼슘이온을 포함하는 화합물임을 특징으로 하는 약제학적 조성물의 제조방법.
제25항에 있어서,
상기 지지체 (scaffolding material)는 히알루론산인 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물의 제조방법.
제28항에 있어서,
상기 지지체 (scaffolding material)는 히알유론산인 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물의 제조방법.