KR20180066816A - Production method of enhanced hepatocyte regenerating mesenchymal stem cell and Composition for treating liver cirrhosis using the same - Google Patents

Production method of enhanced hepatocyte regenerating mesenchymal stem cell and Composition for treating liver cirrhosis using the same Download PDF

Info

Publication number
KR20180066816A
KR20180066816A KR1020170112500A KR20170112500A KR20180066816A KR 20180066816 A KR20180066816 A KR 20180066816A KR 1020170112500 A KR1020170112500 A KR 1020170112500A KR 20170112500 A KR20170112500 A KR 20170112500A KR 20180066816 A KR20180066816 A KR 20180066816A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mesenchymal stem
stem cells
medium
stem cell
liver
Prior art date
Application number
KR1020170112500A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101903964B1 (en
Inventor
김성환
Original Assignee
가톨릭관동대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가톨릭관동대학교산학협력단 filed Critical 가톨릭관동대학교산학협력단
Priority to KR1020170112500A priority Critical patent/KR101903964B1/en
Publication of KR20180066816A publication Critical patent/KR20180066816A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101903964B1 publication Critical patent/KR101903964B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602Vertebrate cells
    • C12N5/067Hepatocytes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • A61K35/28Bone marrow; Haematopoietic stem cells; Mesenchymal stem cells of any origin, e.g. adipose-derived stem cells
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • A61K35/37Digestive system
    • A61K35/407Liver; Hepatocytes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602Vertebrate cells
    • C12N5/0652Cells of skeletal and connective tissues; Mesenchyme
    • C12N5/0662Stem cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/10Growth factors
    • C12N2501/105Insulin-like growth factors [IGF]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/10Growth factors
    • C12N2501/11Epidermal growth factor [EGF]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/10Growth factors
    • C12N2501/115Basic fibroblast growth factor (bFGF, FGF-2)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/10Growth factors
    • C12N2501/165Vascular endothelial growth factor [VEGF]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2506/00Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells
    • C12N2506/13Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells from connective tissue cells, from mesenchymal cells
    • C12N2506/1346Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells from connective tissue cells, from mesenchymal cells from mesenchymal stem cells

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing mesenchymal stem cells for increasing regeneration of hepatocytes and a composition for treating liver cirrhosis using the same. A cytokine cocktail according to the present invention contains VEGF, bFGF, EGF and IGF as active ingredients. When the cytokine cocktail containing the above ingredients is applied to a culture of mesenchymal stem cells, the proliferative capacity of the mesenchymal stem cells, the engraftment rate in the liver tissue, and the expression of HGF are increased, and thus an effect of inhibiting hepatic fibrosis is confirmed to be remarkably alleviated. Therefore, the present invention can be utilized as an effective substance which can replace conventional therapeutic agents for liver diseases.

Description

간세포의 재생 증대를 위한 중간엽 줄기세포의 제조방법 및 이를 이용한 간 경화 치료용 조성물{Production method of enhanced hepatocyte regenerating mesenchymal stem cell and Composition for treating liver cirrhosis using the same}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing mesenchymal stem cells for regeneration of hepatocytes, and a method for treating hepatocyte stem cells using the same,

본 발명은 간세포의 재생 증대를 위한 중간엽 줄기세포의 제조방법 및 이를 이용한 간 경화 치료용 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing mesenchymal stem cells for regeneration of hepatocytes and a composition for treating liver hardening using the same.

간은 다양한 기능을 수행하는 장기의 일종으로, 최근 간 질환 발병과 간 질환에 의한 사망이 점차 증가하고 있다. 우리나라의 간 질환 추세는 예전까지 B형이나 C형 간염 환자가 많았지만, 현재에는 구미 지역과 마찬가지로 감염성 간 질환보다는 알콜 등에 의한 간 질환 환자가 늘어나고 있으며, 여성의 사회 활동이 많아져 여성의 음주 기회 또한 늘어나므로 여성 질환자도 예전에 비해 증가하고 있는 추세이다. The liver is a type of organs that perform various functions, and recent deaths from liver disease and liver disease are increasing. In Korea, hepatic diseases tend to be more common than hepatitis B or C. However, as in the case of Gumi, the number of patients with liver disease due to alcohol and the like is increasing more than infectious liver disease. In addition, the number of women suffering from the disease is also increasing.

일반적으로 간 경화(liver cirrhosis)란, 만성적인 간 질환의 최종 상태를 의미하며, 이러한 간 경화의 주원인은 간염 바이러스 감염, 알콜 중독, 담즙산 분비 장애, 약물 중독, 알레르기, 철분의 과잉 침착 등으로 다양하다. 간세포는 재생 능력이 강하여 어느 정도 파괴되어도 다시 재생에 의하여 회복될 수 있으나, 어느 시점이 되면 재생이 되지 않고 섬유화되어 버리고, 섬유 성분이 되어 버리면 간은 굳어져 버린다. 이렇게 간의 구조가 변하여 원상태로 돌아갈 수 없게 굳어진 것을 간 경화라 일컫는다. 간 경화에 이르는 간 섬유화의 과정은 지속적인 자극에 대항하여 나타나는 반응으로서, 이는 상처 치유 과정과 유사하게 1) 급성 염증, 2) 콜라겐을 비롯한 세포 외막 매트릭스(ECM, extracellular matrix) 구성 성분들의 합성, 3) 조직 재구성(상흔 형성)의 3단계로 나눌 수 있다. 세포 외막 매트릭스의 구성 성분은 콜라겐, 매트릭스 당단백질(피브로넥틴, 라미닌 등), 프로테오글리칸 등으로 구성되어 있으나 주성분은 콜라겐이다. 즉, 간 세포가 파괴된 후, 새로운 간 세포로 조직을 재구성하는 과정에서 세포질과 세포 외막 등 완벽한 세포 구조를 이루지 못하고 세포의 골격 구조를 유지하게 하는 세포 외막 매트릭스만 발달하게 되어, 간 세포의 세포 외막 매트릭스의 주성분인 콜라겐이 과도하게 침착되고 섬유화된 콜라겐에 의해서 간 조직이 딱딱하게 굳어지면서 간경화에 이르게 되는 것이다.In general, liver cirrhosis is the final state of chronic liver disease. The main causes of liver cirrhosis are hepatitis virus infection, alcohol poisoning, bile acid secretion disorder, drug poisoning, allergy, excessive deposition of iron Do. Hepatocytes can be regenerated by regeneration even if they are destroyed to some extent because of their strong regeneration ability, but they are not regenerated at any time and become fibrous. If they become fiber components, the liver becomes hardened. The structure of the liver is changed so that it can not go back to its original condition. The process of liver fibrosis leading to liver cirrhosis is a reaction against continuous stimulation, which is similar to the wound healing process: 1) acute inflammation, 2) synthesis of extracellular matrix (ECM) components including collagen, 3 ) Tissue reconstruction (formation of scars). The components of the extracellular matrix are composed of collagen, matrix glycoproteins (fibronectin, laminin, etc.), proteoglycans, etc., but the main component is collagen. In other words, after the liver cells are destroyed, in the process of reconstituting the tissues with new liver cells, only an extracellular matrix, which maintains the skeletal structure of the cells without forming a perfect cell structure such as cytoplasm and extracellular membrane, Collagen, which is the main component of the outer membrane matrix, is excessively deposited and fibrous collagen hardens the liver tissue, resulting in cirrhosis.

또한, 간 섬유증은 만성 염증 상태에 있는 간 조직이 손상과 재생을 반복하여, 조직 중에 콜라겐 등과 같은 결합 조직이 과도하게 축적됨으로써, 간 조직에 흉터(scar)가 생기는 질환을 의미한다. 일반적으로, 간 섬유증은 간경변과 달리 가역적(reversible)이고, 얇은 원섬유(thin fibril)로 구성되며, 결절(nodule) 형성이 없다. 또한, 간 손상의 원인이 소실되면 정상회복이 가능할 수 있다. 그러나 이러한 간 섬유증 기작이 반복적으로 지속되면, 결합 조직간의 교차결합(crosslinking)이 증가하여 두꺼운 원섬유(thick fibril)가 축적되며, 간소엽의 정상 구조를 상실하여 결절을 형성하는 것을 특징으로 하는 비가역적인(irreversible) 간경변으로 진행된다.In addition, hepatic fibrosis refers to a disease in which liver tissue in chronic inflammation is repeatedly damaged and regenerated, and connective tissues such as collagen accumulate excessively in the tissue, resulting in scarring of liver tissue. Generally, liver fibrosis is reversible, unlike cirrhosis, is composed of thin fibrils and has no nodule formation. In addition, if the cause of liver damage is lost, normal recovery may be possible. However, when such liver fibrosis mechanism is repeatedly performed, crosslinking between connective tissues is increased to accumulate thick fibrils, and the normal structure of hepatic lobules is lost and nodules are formed. It progresses to irreversible cirrhosis.

현재, 간 경화 등에 대한 연구는, ECM에 대한 연구, 이에 관여하는 세포와 각종 세포간의 관계, 세포의 활성화 기전, 각종 사이토카인 및 항섬유화제 (antifibrogenic agents)에 대한 연구 등 다양한 방면으로 활발히 진행되고 있다. 종래에 간 섬유화 또는 간 경화 치료를 위한 유효물질로, 페니실라민, 16,16-디메틸 프로스티글라딘 E2, 비페닐 디메틸 디카르복실산, 콜키친, 글루코코티코이드, 말로틸산(malotilate), 감마-인터페론, 펜톡시필린(pentoxifylline), 피리딘-2,4-디카르복실릭-디에틸아미드, 피리딘-2,4-디카르복실릭-디(2-메톡시에틸)아미드, 하이포테마이신(hypothemycin) 등이 개발된 바 있으나 (한국 공개특허 10-2012-0062496), 이들은 임상에 적용시 치료 효과가 미약하거나 심한 부작용으로 인해, 현재 임상적으로 유효한, 간 경화 및 간 섬유증 치료제는 없는 실정이다.Currently, studies on liver cirrhosis and the like are actively carried out in various fields such as research on ECM, relationship between cells and various cells involved therein, activation mechanism of cells, various cytokines and antifibrogenic agents have. Conventionally, as an effective substance for hepatic fibrosis or hepatocyte treatment, there have been used various pharmaceutical agents such as penicillamine, 16,16-dimethylproplygladine E2, biphenyldimethyldicarboxylic acid, colchicin, glucocorticoid, malotilate, Interferon, pentoxifylline, pyridine-2,4-dicarboxylic-diethylamide, pyridine-2,4-dicarboxylic-di (2-methoxyethyl) amide, hypothemycin ) Have been developed (Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0062496). However, there is no therapeutic agent for hepatic cirrhosis and hepatic fibrosis, which is currently clinically effective due to insufficient therapeutic effects or severe side effects when applied to clinical applications.

따라서, 지금까지의 치료법에 대한 문제점을 보완할 수 있는 새로운 접근법이 필요하며, 이에 최근 각종 질환의 치료법으로 대두되고 있는 줄기세포를 이용한 치료제 개발이 중요하게 제안되고 있다. Therefore, it is necessary to develop a new approach that can solve the problems of the conventional treatment methods. Therefore, development of a therapeutic agent using stem cells, which is emerging as a treatment method for various diseases, has been proposed.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명자들은 중간엽 줄기세포의 배양 과정에서 사이토카인 칵테일 (VEGF, bFGF, EGF 및 IGF)을 이용함으로써, 간세포 재생능과 연관된 HGF 과발현된 중간엽 줄기세포를 수득하였으며, 상기 중간엽 줄기세포의 우수한 간 섬유화 억제 효과를 확인하고, 이에 기초하여 본 발명을 완성하였다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method for inhibiting HGF-overexpressed HGF associated with hepatocyte regeneration ability by using cytokine cocktail (VEGF, bFGF, EGF and IGF) Mesenchymal stem cells were obtained, and the excellent effect of inhibiting the hepatic fibrosis of the mesenchymal stem cells was confirmed, and the present invention was completed based on this finding.

본 발명의 목적은 중간엽 줄기세포의 HGF 발현 유도용 사이토카인 칵테일, 및 이를 포함하는 HGF를 발현하는 중간엽 줄기세포 유도용 배지 조성물을 제공하는데 있다. It is an object of the present invention to provide a cytokine cocktail for inducing HGF expression of mesenchymal stem cells, and a medium composition for inducing mesenchymal stem cells expressing HGF.

본 발명의 다른 목적은 상기 배지 조성물에 생체로부터 분리된 중간엽 줄기세포를 배양하는 단계를 포함하는, HGF를 발현하는 중간엽 줄기세포의 제조방법, 및 상기 방법에 의해 제조된 HGF를 발현하는 중간엽 줄기세포를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for producing HGF-expressing mesenchymal stem cells, which comprises culturing mesenchymal stem cells isolated from a living body in the medium composition, and a method for producing HGF- Stem cells.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 중간엽 줄기세포를 포함하는, 간 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide a pharmaceutical composition for preventing or treating liver disease comprising the mesenchymal stem cells.

그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 VEGF, bFGF, EGF, 및 IGF를 유효성분으로 포함하는, 중간엽 줄기세포의 HGF 발현 유도용 사이토카인 칵테일, 및 이를 포함하는 HGF를 발현하는 중간엽 줄기세포 유도용 배지 조성물을 제공한다. In order to achieve the object of the present invention, the present invention provides a cytokine cocktail for inducing HGF expression of mesenchymal stem cells, which comprises VEGF, bFGF, EGF, and IGF as an active ingredient, and HGF The present invention provides a medium composition for inducing mesenchymal stem cells.

본 발명의 일 구현예로서, 상기 VEGF, EGF, 또는 IGF의 농도는 각각 10 내지 200ng/ml일 수 있고, bFGF의 농도는 10 내지 800ng/ml일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the concentration of VEGF, EGF, or IGF may be 10 to 200 ng / ml, respectively, and the concentration of bFGF may be 10 to 800 ng / ml.

본 발명의 다른 구현예로서, 상기 배지는 DMEM, MEM, BME, RPMI 1640, DMEM/F-10, DMEM/F-12, a-MEMG-MEM, EGM, EBM 및 IMDM으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. In another embodiment of the present invention, the medium may be selected from the group consisting of DMEM, MEM, BME, RPMI 1640, DMEM / F-10, DMEM / F-12, a- MEMG-MEM, EGM, have.

또한, 본 발명은 상기 배지 조성물에 생체로부터 분리된 중간엽 줄기세포를 배양하는 단계를 포함하는, HGF를 발현하는 중간엽 줄기세포의 제조방법, 및 상기 방법에 의해 제조된 HGF를 발현하는 중간엽 줄기세포를 제공한다. The present invention also provides a method for producing HGF-expressing mesenchymal stem cells, comprising culturing mesenchymal stem cells isolated from a living body in the medium composition, and a method for producing HGF-expressing mesenchymal stem cells Provide stem cells.

본 발명의 일 구현예로서, 상기 중간엽 줄기세포는 제대, 제대혈, 골수, 지방, 근육, 신경, 피부, 양막, 또는 태반으로부터 분리되는 것일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the mesenchymal stem cells may be separated from umbilical cord, cord blood, bone marrow, fat, muscle, nerve, skin, amniotic membrane, or placenta.

본 발명의 다른 구현예로서, 상기 배양하는 단계는 2일 내지 60일간 배양하는 것일 수 있다. In another embodiment of the present invention, the step of culturing may be performed for 2 to 60 days.

본 발명의 또 다른 구현예로서, 상기 중간엽 줄기세포는, CD14 음성, CD34 음성 CD45 음성, CD29 양성, CD44 양성, CD73 양성, CD90 양성, 및 CD105 양성의 표현형을 발현할 수 있고, 인간 제정맥 내피세포 (Human umbilical vein endothelial cells, HUVEC)에 비해, HGF의 발현이 1.2배 내지 15배 증가되어 있을 수 있다. In another embodiment of the present invention, the mesenchymal stem cells are capable of expressing CD14 negative, CD34 negative CD45 negative, CD29 positive, CD44 positive, CD73 positive, CD90 positive, and CD105 positive phenotype, The expression of HGF may be 1.2 to 15 times higher than that of human umbilical vein endothelial cells (HUVEC).

또한 본 발명은 상기 HGF를 발현하는 중간엽 줄기세포를 유효성분으로 포함하는, 간 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물, 간 질환의 치료를 위한 HGF를 발현하는 중간엽 줄기세포의 용도, 치료학적 유효량의 상기 HGF를 발현하는 중간엽 줄기세포를 개체에 투여하는 단계를 포함하는 간 질환의 치료방법을 제공한다.The present invention also relates to a pharmaceutical composition for preventing or treating liver disease, comprising mesenchymal stem cells expressing HGF as an active ingredient, the use of mesenchymal stem cells expressing HGF for the treatment of liver disease, And administering to the individual an mesenchymal stem cell expressing an effective amount of the HGF.

본 발명의 일 구현예로서, 상기 간 질환은 간암, 간염, 간 섬유증, 및 간 경화로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the liver disease can be selected from the group consisting of liver cancer, hepatitis, hepatic fibrosis, and liver cirrhosis.

본 발명에 따른 사이토카인 칵테일은 VEGF, bFGF, EGF, 및 IGF를 유효성분으로 포함하며, 이러한 성분을 포함하는 사이토카인 칵테일을 중간엽 줄기세포의 배양에 적용할 경우, 중간엽 줄기세포의 증식능, 간 조직 내 생착률, 및 HGF 발현이 증가되고, 이에 따라 간 섬유화 억제 효능이 현저하게 향상됨을 확인할 수 있었는바, 본 발명은 기존의 간 질환 치료제를 대체할 수 있는 유효물질로 활용될 수 있을 것이다. The cytokine cocktail according to the present invention comprises VEGF, bFGF, EGF, and IGF as an active ingredient. When cytokine cocktail containing these components is applied to the culture of mesenchymal stem cells, the cytotoxic activity of the mesenchymal stem cells, The rate of engraftment in the liver tissue and the expression of HGF were increased and thus the hepatic fibrosis inhibiting effect was remarkably improved. As a result, the present invention can be utilized as an effective substance which can replace the conventional liver disease therapeutic agent.

도 1은, 본 발명에 따른 중간엽 줄기세포의 증식능 변화를 확인한 것으로서, 도 1a는 광학 현미경으로 관찰한 결과이고, 도 1b는 증식된 세포 수를 정량적으로 비교한 결과이다(Control: 사이토카인을 처리하지 않은 군, bFGF: bFGF 단독 처리군, Cocktail: 사이토카인 칵테일 처리군, Bar = 100m).
도 2는, 본 발명에 따른 중간엽 줄기세포의 HGF 발현 변화를 qRT-PCR을 통해 확인한 결과이다(Control: 사이토카인을 처리하지 않은 군, bFGF: bFGF 단독 처리군, VEGF-A: VEGF-A 단독 처리군, EGF: EGF 단독 처리군, IGF: IGF 단독 처리군, bFGF+EGF: bFGF 및 EGF 처리군, Cocktail: 사이토카인 칵테일 처리군).
도 3은, 본 발명에 따른 중간엽 줄기세포의 면역 표현형 변화를 확인한 것으로서, 도 3a는 CD14, CD34, CD45, CD29, CD44, CD73, CD90, 및 CD105의 표현형 변화를 확인한 결과이고, 도 3b는 HGF의 발현을 인간 제정맥 내피세포와 비교한 결과이다.
도 4는, 본 발명에 따른 중간엽 줄기세포의 간 조직 내 생착률 변화를 확인한 것으로서, 도 4a는 면역염색을 실시한 결과이고, 도 4b는 간 조직 내 생착률 변화를 정량적으로 비교한 결과이다(ASC: 마우스에 사이토카인 칵테일이 첨가되지 않은 배지에서 배양된 중간엽 줄기세포를 이식한 군, ASC-C: 마우스에 사이토카인 칵테일이 첨가된 배지에서 배양된 중간엽 줄기세포를 이식한 군, Bar = 50m).
도 5는, 본 발명에 따른 중간엽 줄기세포의 혈관 세포로의 분화 여부를 확인한 겻으로서, 혈관 마커 (isolectin B-4; ILB-4)에 대한 면역 염색 결과이다.
도 6은, 본 발명에 따른 중간엽 줄기세포를 간 경화 동물모델에 이식한 후, 간 조직의 변화를 육안으로 확인한 결과이다(TAA+ASC: 간 경화가 유도된 마우스에 사이토카인 칵테일이 첨가되지 않은 배지에서 배양된 중간엽 줄기세포를 이식한 군, TAA+ASC-C: 간 경화가 유도된 마우스에 사이토카인 칵테일이 첨가된 배지에서 배양된 중간엽 줄기세포를 이식한 군).
도 7은, 본 발명에 따른 중간엽 줄기세포를 간 경화 동물모델에 이식한 후, 간 조직의 변화를 H&E 염색을 통해 확인한 결과이다(TAA+ASC: 간 경화가 유도된 마우스에 사이토카인 칵테일이 첨가되지 않은 배지에서 배양된 중간엽 줄기세포를 이식한 군, TAA+ASC-C: 간 경화가 유도된 마우스에 사이토카인 칵테일이 첨가된 배지에서 배양된 중간엽 줄기세포를 이식한 군, Bar = 100m).
도 8은, 본 발명에 따른 중간엽 줄기세포를 간 경화 동물모델에 이식한 후, 섬유화 정도를 확인한 것으로서, 도 8a는 Masson's trichrome 염색결과이고, 도 8b는 섬유화 부위 (정도)를 정량적으로 비교한 결과이다(PBS: 간 경화가 유도된 마우스에 PBS를 처리한 군, ASC: 간 경화가 유도된 마우스에 사이토카인 칵테일이 첨가되지 않은 배지에서 배양된 중간엽 줄기세포를 이식한 군, ASC-C: 간 경화가 유도된 마우스에 사이토카인 칵테일이 첨가된 배지에서 배양된 중간엽 줄기세포를 이식한 군, Bar = 100m).
도 9는, 본 발명에 따른 중간엽 줄기세포를 간 경화 동물모델에 이식한 후, 간 조직 내 콜라겐 함량을 정량화하여 확인한 결과이다 (Sham: 50ul의 생리 식염수만을 처리한 군, TAA: 간 경화가 유도된 마우스에 별도의 처리를 하지 않은 군, TAA+ASC: 간 경화가 유도된 마우스에 사이토카인 칵테일이 첨가되지 않은 배지에서 배양된 중간엽 줄기세포를 이식한 군, TAA+ASC-C: 간 경화가 유도된 마우스에 사이토카인 칵테일이 첨가된 배지에서 배양된 중간엽 줄기세포를 이식한 군).
도 10은, 본 발명에 따른 중간엽 줄기세포를 간 경화 동물모델에 이식한 후, 혈청 내 간 손상 관련 마커를 검출한 결과로서, 도 10a는 혈청 내 GPT를 검출한 결과이고, 도 10b는 혈청 내 GOP를 검출한 결과이고, 도 10c는 혈청 내 암모니아를 검출한 결과이고, 도 10d는 혈청 내 빌리루빈을 검출한 결과이다. (Sham: 50ul의 생리 식염수만을 처리한 군, PBS: 간 경화가 유도된 마우스에 PBS를 처리한 군, ASC: 간 경화가 유도된 마우스에 사이토카인 칵테일이 첨가되지 않은 배지에서 배양된 중간엽 줄기세포를 이식한 군, ASC-C: 간 경화가 유도된 마우스에 사이토카인 칵테일이 첨가된 배지에서 배양된 중간엽 줄기세포를 이식한 군).
FIG. 1 is a graph showing changes in the proliferative capacity of mesenchymal stem cells according to the present invention. FIG. 1 (a) is a result of observation with an optical microscope, and FIG. 1 (b) is a result of quantitative comparison of the number of proliferated cells (Control: cytokine Untreated group, bFGF: bFGF alone group, Cocktail: cytokine cocktail group, Bar = 100m).
FIG. 2 shows the results of qRT-PCR analysis of HGF expression in mesenchymal stem cells according to the present invention. (Control: cytokine-treated group, bFGF: bFGF alone group, VEGF-A: VEGF-A IGF: IGF alone treatment group, bFGF + EGF: bFGF and EGF treatment group, Cocktail: cytokine cocktail treatment group).
FIG. 3 shows changes in phenotype of mesenchymal stem cells according to the present invention. FIG. 3 (a) is a result of confirming phenotypic changes of CD14, CD34, CD45, CD29, CD44, CD73, CD90 and CD105, HGF expression was compared with that of human endothelial cells.
FIG. 4 is a graph showing changes in engraftment rate in liver tissues of mesenchymal stem cells according to the present invention. FIG. 4A is a result of immunostaining and FIG. 4B is a result of quantitative comparison of changes in engraftment in liver tissue (ASC: Group transplanted with mesothelial stem cells cultured in medium without cytokine cocktail, Group transplanted with mesenchymal stem cells cultured in medium supplemented with cytokine cocktail to ASC-C: mouse, Bar = 50m ).
FIG. 5 shows the result of immunohistochemical staining for a blood vessel marker (isolectin B-4; ILB-4), which confirmed the differentiation of mesenchymal stem cells into vascular cells according to the present invention.
FIG. 6 shows the result of visually observing changes in liver tissues after transplanting the mesenchymal stem cells according to the present invention into an animal model of liver cirrhosis (TAA + ASC: cytokine cocktail was not added to the liver-induced mice Transplantation of mesenchymal stem cells cultured on medium supplemented with cytokine cocktail to mice transfected with TAA + ASC-C: liver cirrhosis).
FIG. 7 shows the result of transplantation of mesenchymal stem cells according to the present invention into an animal model of liver cirrhosis, followed by H & E staining for changes in liver tissue (TAA + ASC: cytokine cocktail TAA + ASC-C: transplantation of mesenchymal stem cells cultured in a medium supplemented with cytokine cocktail to liver-induced mice, Bar = 100m).
FIG. 8 shows the degree of fibrosis after transplantation of the mesenchymal stem cells according to the present invention into an animal model of liver cirrhosis. FIG. 8A shows the result of Masson's trichrome staining, and FIG. 8B shows a quantitative comparison of fibrosis ASC: transplantation of mesenchymal stem cells cultured in culture medium without cytokine cocktail, transplantation of ASC-C (transfected) with ASC-C : A group transplanted with mesenchymal stem cells cultured in medium supplemented with cytokine cocktail, Bar = 100m).
FIG. 9 shows the result of quantifying collagen content in liver tissues after transplantation of mesenchymal stem cells according to the present invention into an animal model of liver cirrhosis (Sham: group treated with 50ul of physiological saline alone, TAA: liver cure group TAA + ASC: transplantation of mesenchymal stem cells cultured in culture medium without cytokine cocktail, TAA + ASC-C: liver Group transplantation of mesenchymal stem cells cultured in medium supplemented with cytokine cocktail to cured mice).
FIG. 10 shows the result of detection of liver damage marker in serum after transplanting the mesenchymal stem cells according to the present invention into an animal model of liver cirrhosis. FIG. 10A shows the result of detecting GPT in serum, FIG. FIG. 10C is a result of detection of ammonia in serum, and FIG. 10D is a result of detecting serum bilirubin. FIG. (Sham: group treated with 50ul of physiological saline alone, PBS: group treated with PBS for hepatocyte-induced mice, ASC: group of mesenchymal stem cultured in medium lacking cytokine cocktail, Cell transplantation group, ASC-C: transplantation of mesenchymal stem cells cultured in medium supplemented with cytokine cocktail to mice induced liver cirrhosis).

이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 VEGF, bFGF, EGF, 및 IGF를 유효성분으로 포함하는, 중간엽 줄기세포의 HGF 발현 유도용 사이토카인 칵테일, 및 이를 포함하는 HGF를 발현하는 중간엽 줄기세포 유도용 배지 조성물을 제공한다. The present invention provides a cytokine cocktail for inducing HGF expression of mesenchymal stem cells comprising VEGF, bFGF, EGF, and IGF as an active ingredient, and a medium composition for inducing mesenchymal stem cell expressing HGF comprising the same .

본 발명에서 사용되는 용어, "HGF 또는 간세포 성장인자(Hepatocyte growth factor)"는 중간엽 줄기세포에 의해 생산되는 다중기능 이종 이량체 폴리펩티드 중 하나로서, 혈관신생, 형태발생, 및 운동생성을 촉진시킬 뿐 아니라, 간세포의 재생과 밀접한 관계가 있다고 알려져 있다. 다만, 이러한 HGF의 우수한 생물학적 효능에도 불구하고, 종래의 방법으로 배양된 중간엽 줄기세포에서의 HGF 생산 또는 발현량은 극히 미량에 불과하여, 임상적으로 활용함에는 다소 무리가 있었다. 따라서 본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 고안된 것으로, VEGF, bFGF, EGF, 및 IGF로 이루어진 사이토카인 칵테일을 중간엽 줄기세포 배양 배지에 첨가함으로써, 중간엽 줄기세포의 증식능, HGF 발현량, 및 간 조직 내 생착률을 현저하게 증가시켰다는 점에 기술적 특징이 있다(실시예 2 내지 4 참조).As used herein, the term "HGF or hepatocyte growth factor" is one of the multifunctional heterodimeric polypeptides produced by mesenchymal stem cells, which promotes angiogenesis, morphogenesis, and motor production It is also known that there is a close relationship with the regeneration of hepatocytes. Despite the excellent biological efficacy of HGF, however, the amount of HGF production or expression in mesenchymal stem cells cultured by conventional methods is only a very small amount, and thus it has been somewhat difficult to be used clinically. Therefore, the present invention is designed to overcome the above-mentioned problems of the prior art, and it has been found that by adding a cytokine cocktail consisting of VEGF, bFGF, EGF, and IGF to the mesenchymal stem cell culture medium, , And significantly increased the engraftment rate in liver tissue (see Examples 2 to 4).

본 발명에서 사용 가능한 배지로는, DMEM(Dulbecco's Modified Eagle's Medium), MEM(Minimal Essential Medium), BME(Basal Medium Eagle), RPMI 1640, DMEM/F-10(Dulbecco's Modified Eagle's Medium: Nutrient Mixture F-10), DMEM/F-12(Dulbecco's Modified Eagle's Medium: Nutrient Mixture F-12), a-MEM(a-Minimal essential Medium), G-MEM(Glasgow's Minimal Essential Medium), 및 IMDM(Isocove's Modified Dulbecco's Medium) 등 당업계에서 통상적으로 사용되는 세포 배양용 배지는 모두 사용 가능하다.Examples of media usable in the present invention include DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's Medium), MEM (Minimal Essential Medium), BME (Basal Medium Eagle), RPMI 1640, DMEM / F-10 (Dulbecco's Modified Eagle's Medium: Nutrient Mixture F- ), DMEM / F-12 (Dulbecco's Modified Eagle's Medium, a-Minimal essential Medium), G-MEM (Glasgow's Minimal Essential Medium), and IMDM (Isocove's Modified Dulbecco's Medium) Any cell culture medium commonly used in the art can be used.

또한, 중간엽 줄기세포의 HGF 발현 증가 효과를 향상시키고자, 본 발명의 조성물에 함유된 VEGF, EGF, 또는 IGF의 농도는 각각 10 내지 40ng/ml일 수 있고, bFGF의 농도는 100 내지 200ng/ml일 수 있으나, 상기 성분들은, 필요한 경우, 상기 범위를 벗어나는 농도로 구성될 수도 있다. 본 발명의 한 구체예에서는, 상기 VEGF, EGF, 또는 IGF는 20ng/ml, bFGF는 100ng/ml의 농도로 배양 배지에 첨가하였다.In order to improve the HGF expression-enhancing effect of mesenchymal stem cells, the concentration of VEGF, EGF, or IGF contained in the composition of the present invention may be 10 to 40 ng / ml, and the concentration of bFGF may be 100 to 200 ng / ml, but these components may be composed, if necessary, at concentrations outside the above range. In one embodiment of the present invention, the VEGF, EGF, or IGF was added to the culture medium at a concentration of 20 ng / ml and bFGF at a concentration of 100 ng / ml.

본 발명의 다른 양태로서, 본 발명은 상기 배지 조성물에 생체로부터 분리된 중간엽 줄기세포를 배양하는 단계를 포함하는, HGF를 발현하는 중간엽 줄기세포의 제조방법, 및 상기 방법에 의해 제조된 HGF를 발현하는 중간엽 줄기세포를 제공한다. In another aspect of the present invention, the present invention provides a method for producing HGF-expressing mesenchymal stem cells, comprising culturing mesenchymal stem cells isolated from a living body in the medium composition, and a method for producing HGF Lt; RTI ID = 0.0 > mesenchymal < / RTI > stem cells.

본 발명에서 사용되는 용어, "줄기세포"는 개체를 구성하는 세포나 조직의 근간이 되는 세포로서, 어느 특정한 또는 복수 개의 기능적 세포로 분화하는 능력 및 스스로 동일한 세포를 반복적으로 생산할 수 있는 자기 복제 능력을 가진, 미분화 세포를 일컫을 수 있다. 상기 줄기세포는, 자가 또는 동종 유래 줄기세포일 수 있고, 인간 및 비인간 포유류를 포함한 임의 유형의 동물 유래일 수 있으며, 배아 줄기세포 도는 성체 줄기세포를 포함하나, 바람직하게 성체 줄기세포일 수 있다. 상기 성체 줄기세포는 인간 조직 유래 중간엽 기질세포, 인간 조직 유래 중간엽 줄기세포, 다분화능 줄기세포 또는 양막 상피세포 등일 수 있으며, 상기 중간엽 줄기세포는 제대, 제대혈, 골수, 지방, 근육, 신경, 피부, 양막, 또는 태반으로부터 분리될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 한 구체예에서는, 상기 줄기세포로서, 지방 조직 유래 줄기세포를 사용하였다.As used herein, the term "stem cell" refers to a cell that is the basis of a cell or tissue constituting an individual, and is capable of differentiating into a specific or pluripotent functional cell and self-replicating ability , ≪ / RTI > can be referred to as undifferentiated cells. The stem cells may be autologous or allogeneic stem cells, and may be derived from any type of animal including human and non-human mammals. Embryonic stem cells include adult stem cells, but preferably adult stem cells. The adult stem cell may be a mesenchymal stem cell derived from a human tissue, a mesenchymal stem cell derived from a human tissue, a multipotential stem cell or an amniotic epithelial cell, and the mesenchymal stem cell may be a cord, cord blood, bone marrow, , The skin, the amniotic membrane, or the placenta. In one embodiment of the present invention, adipose tissue-derived stem cells were used as the stem cells.

또한, 본 발명의 목적상, 상기 중간엽 줄기세포는 CD14 음성, CD34 음성 CD45 음성, CD29 양성, CD44 양성, CD73 양성, CD90 양성, 및 CD105 양성의 표현형을 발현할 수 있고, 인간 제정맥 내피세포 (Human umbilical vein endothelial cells, HUVEC)에 비해, HGF의 발현이 1.2배 내지 15배 증가되어 있을 수 있다. 상기와 같이, 본 발명의 방법에 의해 제조되어, HGF 발현이 증진된 중간엽 줄기세포는, 간세포 재생능 향상시키고, 간 섬유화의 억제, 즉 유의적인 간 경화의 치료 효과를 갖는다는 점에 추가적인 기술적 특징이 있다(실시예 5 참조). For the purpose of the present invention, the mesenchymal stem cells can express CD14 negative, CD34 negative CD45 negative, CD29 positive, CD44 positive, CD73 positive, CD90 positive, and CD105 positive phenotype, (HUVEC) compared to human umbilical vein endothelial cells (HUVEC). As described above, the mesenchymal stem cells prepared by the method of the present invention, in which the expression of HGF is promoted, have the effect of improving hepatocyte regeneration ability and inhibiting hepatic fibrosis, that is, (See Example 5).

따라서, 본 발명의 또 다른 양태로서, 본 발명은 상기 HGF를 발현하는 중간엽 줄기세포를 유효성분으로 포함하는, 간 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물, 간 질환의 치료를 위한 HGF를 발현하는 중간엽 줄기세포의 용도, 치료학적 유효량의 상기 HGF를 발현하는 중간엽 줄기세포를 개체에 투여하는 단계를 포함하는 간 질환의 치료방법을 제공한다. Accordingly, as another embodiment of the present invention, the present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating liver disease, which comprises the HGF-expressing mesenchymal stem cells as an active ingredient, a pharmaceutical composition for preventing or treating HGF, The use of mesenchymal stem cells, and a method of treating a liver disease comprising administering to a subject a therapeutically effective amount of mesenchymal stem cells expressing said HGF.

본 발명에서 사용되는 용어, “예방”은 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 간 질환을 억제시키거나 발병을 지연시키는 모든 행위를 의미한다.As used herein, the term " prophylactic " means any action that inhibits or slows the onset of liver disease by the administration of the pharmaceutical composition according to the present invention.

본 발명에서 사용되는 용어, “치료”는 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 간 질환에 대한 증세가 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.As used herein, the term " treatment " refers to any action that improves or alters the symptoms of liver disease by the administration of the pharmaceutical composition according to the present invention.

본 발명의 조성물에 의한 예방 또는 치료의 대상 질병인 "간 질환"은 간이 수행하는 여러 가지 기능 중 한 가지 이상의 기능에 문제가 생겨 정상적으로 대사를 수행할 수 없는 상태를 총칭하는 것으로서, 일례로서, 간암, 간염, 간 섬유증, 또는 간 경화일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The term "liver disease" which is a disease to be prevented or treated by the composition of the present invention refers to a state in which one or more functions among the various functions performed by the liver are problematic and the metabolism can not be normally performed. , Hepatitis, liver fibrosis, or liver cirrhosis.

본 발명에서, "개체"란 질병의 치료를 필요로 하는 대상을 의미하고, 보다 구체적으로는, 인간 또는 비-인간인 영장류, 생쥐(mouse), 개, 고양이, 말 및 소 등의 포유류를 의미한다.In the present invention, the term "individual" means a subject in need of treatment of a disease, and more specifically refers to a mammal such as a human or non-human primate, mouse, dog, cat, horse and cattle do.

본 발명의 약학적 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명에 있어서 “약학적으로 유효한 양”은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 환자의 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명에 다른 약학적 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.The pharmaceutical composition of the present invention is administered in a pharmaceutically effective amount. In the present invention, the term "pharmaceutically effective amount" means an amount sufficient to treat a disease at a reasonable benefit / risk ratio applicable to medical treatment, and the effective dose level will depend on the type of disease, severity, The sensitivity to the drug, the time of administration, the route of administration and the rate of release, the duration of the treatment, factors including co-administered drugs, and other factors well known in the medical arts. The pharmaceutical composition according to the present invention may be administered as an individual therapeutic agent or in combination with other therapeutic agents, sequentially or concurrently with conventional therapeutic agents, and may be administered singly or in multiple doses. It is important to take into account all of the above factors and to administer the amount in which the maximum effect can be obtained in a minimal amount without side effects, which can be easily determined by those skilled in the art.

구체적으로 본 발명의 약학적 조성물의 유효량은 환자의 연령, 성별, 상태, 체중, 체내에 활성 성분의 흡수도, 불활성율 및 배설속도, 질병종류, 병용되는 약물에 따라 달라질 수 있고, 투여 경로, 비만의 중증도, 성별, 체중, 연령 등에 따라서 증감될 수 있으므로 상기 투여량이 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.Specifically, the effective amount of the pharmaceutical composition of the present invention may vary depending on the patient's age, sex, condition, body weight, absorbency of the active ingredient, inactivation rate and excretion rate, disease type, The severity of obesity, sex, weight, age and the like, the dose is not limited in any way to the scope of the present invention.

한 구체예로서, 본 발명의 약학적 조성물은 세포 치료제의 형태로 제조될 수 있으며, 상기 "세포 치료제"는 사람으로부터 분리, 배양 및 특수한 조작을 통해 제조된 세포 및 조직으로 치료, 진단 및 예방의 목적으로 사용되는 의약품 (미국 FDA규정)으로서, 세포 혹은 조직의 기능을 복원시키기 위하여 살아있는 자가, 동종, 또는 이종 세포를 체외에서 증식, 선별하거나 다른 방법으로 세포의 생물학적 특성을 변화시키는 등의 일련의 행위를 통하여 치료, 진단 및 예방의 목적으로 사용되는 의약품을 지칭한다.In one embodiment, the pharmaceutical composition of the present invention can be prepared in the form of a cell therapeutic agent. The "cell therapeutic agent" is a therapeutic or prophylactic agent for the treatment, diagnosis and prevention of cells and tissues produced by isolation, culture, (FDA regulation) is a set of medicines (US FDA regulations) for the purpose of restoring the function of a cell or tissue, such as living, autologous, allogeneic, or xenogeneic cells in vitro, Refers to medicines used for the purpose of treatment, diagnosis and prevention through conduct.

본 발명의 약학적 조성물은 세포 단독 혹은 배양기에서 배양된 상태로 환자의 생체 내로 주입될 수 있는데, 예를 들어 린드발 등 (1989, Arch. Neurol. 46: 615-31) 또는 더글라스콘치올카(Douglas Kondziolka, Pittsburgh, 1998)가 발표한 임상 방법을 이용할 수 있다. 상기 제제에는 상기 중간엽 줄기세포로부터 초기 분화된 간 세포 외에 약학적으로 허용 가능한 통상의 담체를 포함할 수 있고, 주사제의 경우 보존제, 무통화제, 가용화제 또는 안정화제 등이 있고, 국소투여용 제제의 경우에는 기제, 부형제, 윤활제 또는 보존제 등을 포함할 수 있다.The pharmaceutical composition of the present invention may be injected into a patient's body in a state of being cultured alone or in an incubator, for example, Lyndval et al. (1989, Arch. Neurol. 46: 615-31) or Douglas conchiolca Douglas Kondziolka, Pittsburgh, 1998). The preparation may contain conventional pharmaceutically acceptable carriers other than the hepatocyte differentiated from the mesenchymal stem cells, and in the case of an injectable preparation, preservatives, analgesic agents, solubilizing agents or stabilizers, An excipient, an excipient, a lubricant or a preservative, and the like.

본 발명의 약학적 조성물에 포함되는 약제학적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 약학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다.The pharmaceutically acceptable carriers to be contained in the pharmaceutical composition of the present invention are those conventionally used in the present invention and include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, starch, acacia rubber, calcium phosphate, alginate, gelatin, But are not limited to, calcium silicate, microcrystalline cellulose, polyvinylpyrrolidone, cellulose, water, syrup, methylcellulose, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate and mineral oil. It is not. The pharmaceutical composition of the present invention may further contain a lubricant, a wetting agent, a sweetening agent, a flavoring agent, an emulsifying agent, a suspending agent, a preservative, etc., in addition to the above components.

본 발명의 약학적 조성물은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약제학적으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때 제형은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액 또는 유화액 형태일 수 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.The pharmaceutical composition of the present invention may be formulated into a unit dosage form by formulating it using a pharmaceutically acceptable carrier and / or excipient according to a method which can be easily carried out by a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Or by intrusion into a multi-dose container. The formulations may be in the form of solutions, suspensions or emulsions in an oil or aqueous medium, and may additionally contain dispersing or stabilizing agents.

본 발명의 조성물은 비경구로 투여할 수 있고, 정맥 내, 피하, 복강 내 투여 또는 국소 적용이 가능하며, 바람직하게는 심장내 주사(intracardiac injection) 형태로 투여될 수 있다. 본 발명에 따른 조성물의 비경구 투여용 조성물(예, 주사제)은 약제학적으로 허용 가능한 담체, 예를 들어, 멸균 정제수, 약 pH 7의 완충액, 또는 생리식염수 중에 분산 및/또는 용해시켜 생체 내에 주입될 수 있으며, 필요할 경우, 보존제, 안정화제 등과 같은 통상의 첨가제를 포함할 수 있다.The composition of the present invention may be administered parenterally, intravenously, subcutaneously, intraperitoneally or topically, preferably intracardiac injection. Compositions for parenteral administration (e. G., Injections) of the compositions according to the present invention can be prepared by dispersing and / or dissolving a pharmaceutically acceptable carrier, e. G., Sterile purified water, buffer at about pH 7, or physiological saline, And if necessary, may contain conventional additives such as preservatives, stabilizers and the like.

또한, 본 발명에서 주입되는 중간엽 줄기세포의 양은 이에 크게 제한되지 않으나, 101 내지 1010 cell/회로 투여될 수 있으며, 바람직하게는 105 내지 107 cell/회로 투여될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 용량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하게 처방될 수 있다.In addition, although the amount of mesenchymal stem cells injected in the present invention is not limited thereto, it may be 10 1 to 10 10 cells / cycle, preferably 10 5 to 10 7 cells / cycle, It is not. The dose may be variously prescribed depending on factors such as the formulation method, administration method, age, body weight, sex, pathological condition, food, administration time, route of administration, excretion rate and responsiveness of the patient.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in order to facilitate understanding of the present invention. However, the following examples are provided only for the purpose of easier understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.

[[ 실시예Example ]]

실시예Example 1. 사이토카인 칵테일을 이용한  1. Using cytokine cocktail 중간엽Intermediate lobe 줄기세포의 배양 Culture of stem cells

인간 지방 유래 중간엽 줄기세포는 ATCC(Manassas, VA, USA)로부터 구입하여 사용하였다. 우선, 상기 중간엽 줄기세포를 37, 및 5% CO2 조건 하에서, 10% 우태아 혈청, 100U/ml의 페니실린, 및 100mg/ml의 스트렙토마이신이 첨가된 a-MEM 배지에서 배양하였으며, 이후, 상기 배지에 20ng/ml의 VEGF(human vascular endothelial growth factor), 100ng/ml의 bFGF(basic Fibroblast growth factor), EGF(Epidermal growth factor), 20ng/ml의 EGF(human epidermal growth factor), 및 20ng/ml의 IGF(human insulin-like growth factor-1)로 이루어진, 사이토카인 칵테일을 첨가한 뒤, 중간엽 줄기세포를 다시 5일간 배양하였다.Human adipose-derived mesenchymal stem cells were purchased from ATCC (Manassas, VA, USA). First, the mesenchymal stem cells were cultured in a-MEM medium supplemented with 10% fetal bovine serum, 100 U / ml penicillin, and 100 mg / ml streptomycin under 37 and 5% CO 2 , The medium was supplemented with 20 ng / ml human vascular endothelial growth factor (VEGF), 100 ng / ml basic fibroblast growth factor (bFGF), epidermal growth factor (EGF), 20 ng / ml human epidermal growth factor ml of human insulin-like growth factor-1 (IGF), and the mesenchymal stem cells were further cultured for 5 days.

한편, 이하 실시예에서의 모든 실험데이터는 평균±표준 편차로 나타내었다. 그룹들 간 비교를 위하여, 스튜던트 T 검정법을 이용한 통계적 분석을 수행하였고, 유의성 수준 P<0.05에서 SPSS v11.0 Data를 이용한 본페로니 사후검정(Bonferroni's multiple compraison test)에 따른 분산 분석(ANOVA)을 실시하였다. On the other hand, all the experimental data in the following examples are shown as the mean ± standard deviation. Statistical analysis was performed using Student's T test for comparison between groups, and variance analysis (ANOVA) according to Bonferroni's multiple compraison test using SPSS v11.0 Data at significance level P <0.05 Respectively.

실시예Example 2. 사이토카인 칵테일 첨가에 따른  2. Following cytokine cocktail addition 중간엽Intermediate lobe 줄기세포의  Stem cell 증식능Proliferative ability 변화 change

본 실시예에서는, 상기 실시예 1에 따른 중간엽 줄기세포의 증식능 변화를 확인하기 위하여, 배양된 중간엽 줄기세포를 광학 현미경으로 관찰하고, 이를 토대로 증식 중인 세포 수를 산출하였다. 한편, 본 실험에서, 대조군으로 사이토카인을 처리하지 않은 군(Control, n=5), 비교군으로는 bFGF 단독 처리군(bFGF, n=5)을 이용하였다. In this Example, in order to confirm the change in the proliferative capacity of the mesenchymal stem cells according to Example 1, the cultured mesenchymal stem cells were observed under an optical microscope, and the number of cells under proliferation was calculated based on the observation. In the present study, bFGF alone (bFGF, n = 5) was used as a control group (Control, n = 5) as a control group and bFGF alone treatment group was used as a comparative group.

그 결과 도 1에 나타낸 바와 같이, VEGF, bFGF, EGF, 및 IGF으로 이루어진 사이토카인 칵테일을 첨가한 경우(Cocktail), 중간엽 줄기세포의 증식에 의한 세포 수 증가를 확인할 수 있었고, 이러한 증가된 세포 수는 각각 대조군(Control)에 비해 약 4배, BFGF 단독 처리군(bFGF)에 비해 약 1.5배 가량 높은 수치였다. 이러한 결과는, 중간엽 줄기세포의 배양에 본 발명에 따른 사이토카인 칵테일을 이용함으로써, 중간엽 줄기세포의 증식능을 향상시킬 수 있음을 나타낸다. As a result, as shown in Fig. 1, when cytokine cocktail consisting of VEGF, bFGF, EGF, and IGF was added (Cocktail), it was confirmed that the cell number increased by the proliferation of mesenchymal stem cells, (BFGF) treated group was about 1.5 times higher than control group (control) and about 4 times higher than control group (control). These results indicate that the cytotoxic cocktail according to the present invention can be used for culturing mesenchymal stem cells to enhance the proliferative capacity of mesenchymal stem cells.

실시예Example 3. 사이토카인 칵테일 첨가에 따른  3. Following cytokine cocktail addition 중간엽Intermediate lobe 줄기세포의 발현 변화 Changes in expression of stem cells

본 실시예에서는, 상기 실시예 1에 따른 중간엽 줄기세포의 HGF 발현 변화를 확인하기 위하여, 하기와 같이 qRT-PCR을 실시하였다 우선, RNA-stat 프로토콜(Iso-Tex Diagnostics, Friendswood, TX)을 이용하여 세포들로부터 총 RNA(total RNA)를 분리하였으며, 상기 세포들로부터 추출된 동량의 RNA를 Taqman 역전사 시약(Applied Biosystems, Foster City, CA)을 이용하여 제조사의 지침에 따라 역전사시켰다. 상기의 과정을 통해 합성된 cDNA는 인간/마우스-특이적 프라이머 및 프로브를 이용한 qRT-PCR 또는 역전사 (RT)-PCR에 사용되었다. RNA의 양은 ABI PRISM 7000 서열 검출 시스템(Applied Biosysytems)을 이용하여 정량화하였으며, mRNA의 상대적 발현량은 항존 유전자 GAPDH로 정규화시켜 산출하였다. 상기 qRT-PCR에서 사용된 프라이머는 HGF(Hs00300159_m1) 및 GAPDH(Hs99999905_m1)였다. 한편, 본 실험에서, 대조군으로 사이토카인을 처리하지 않은 군(Control), 비교군으로는 BFGF 단독 처리군(bFGF), VEGF-A 단독 처리군(VEGF-A), EGF 단독 처리군(EGF), IGF 단독 처리군(IGF), BFGF 및 EGF 처리군(bFGF+EGF)을 이용하였다. In this example, qRT-PCR was performed as follows to confirm the HGF expression of the mesenchymal stem cells according to Example 1. RNA-stat protocol (Iso-Tex Diagnostics, Friendswood, TX) (Total RNA) was isolated from the cells. The same amount of RNA extracted from the cells was reverse-transcribed using Taqman reverse transcription reagent (Applied Biosystems, Foster City, Calif.) According to the manufacturer's instructions. The synthesized cDNA was used for qRT-PCR or reverse-transcription-PCR using human / mouse-specific primers and probes. The amount of RNA was quantitated using the ABI PRISM 7000 Sequence Detection System (Applied Biosysytems) and the relative expression level of mRNA was normalized by the antagonistic gene GAPDH. The primers used in the qRT-PCR were HGF (Hs00300159_m1) and GAPDH (Hs99999905_m1). In contrast, in the present study, no treatment with cytokine was used as a control (Control), BFGF alone (bFGF), VEGF-A alone (VEGF-A), EGF alone (EGF) , IGF alone treatment group (IGF), BFGF and EGF treatment group (bFGF + EGF).

또한, 상기 실시예 1에 따른 중간엽 줄기세포의 표현형 변화를 확인하였으며, HGF의 발현 양상을 인간 제정맥 내피세포(Human umbilical vein endothelial cells, HUVEC)와 비교하였다. 구체적으로, 형광-활성화 세포 분류 (FACS) 분석을 위하여 상기 중간엽 줄기세포를 PBS (Cellgro, Manassas, MD)에 현탁시키고 20분 동안 PE- 또는 FITC-접합된 항체와 직접 4℃에서 항온 처리하였다. 사용된 항체는 항-CD14, 항-CD29, 항-CD34, 항-CD44, 항-CD45, 항-CD73, 항-CD90 항-CD105였으며, 이에 상응하는 아이소타입-동일성 IgG가 음성 대조군으로 이용되었다. 세포 염색 후, 유세포 분석기(BD)를 이용하여 FACS를 실시하였다.In addition, phenotypic changes of mesenchymal stem cells according to Example 1 were confirmed, and the expression pattern of HGF was compared with human umbilical vein endothelial cells (HUVEC). Specifically, for fluorescence-activated cell sorting (FACS) analysis, the mesenchymal stem cells were suspended in PBS (Cellgro, Manassas, MD) and incubated with PE- or FITC-conjugated antibodies directly at 4 ° C for 20 minutes . The antibodies used were anti-CD14, anti-CD29, anti-CD34, anti-CD44, anti-CD45, anti-CD73, anti-CD90 anti-CD105 and the corresponding isotype-identical IgG was used as a negative control . After cell staining, FACS was performed using a flow cytometer (BD).

그 결과, 도 2에 나타낸 바와 같이, 하나 이상의 사이토카인을 처리하여 배양한 중간엽 줄기세포의 HGF 발현은, 사이토카인을 처리하지 않은 대조군에 비해 증가됨을 확인할 수 있었다. 특히, 이 중에서도, VEGF, bFGF, EGF, 및 IGF으로 이루어진 사이토카인 칵테일을 첨가한 경우(Cocktail), 중간엽 줄기세포의 HGF 발현 증가가 가장 우수하였으며, 구체적으로, BFGF 단독 처리군(bFGF), BFGF 및 EGF 처리군(bFGF+EGF)의 HGF 발현량에 비해서도 약 5배 이상 증가됨을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는, 본 발명에 따른 사이토카인 칵테일을 중간엽 줄기세포의 배양에 이용함으로써, HGF 발현이 증진된, 즉 간세포의 재생능이 증진된 중간엽 줄기세포를 보다 효율적으로 수득할 수 있음을 나타내는 것이다. 또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 중간엽 줄기세포는 CD14, CD34, 및 CD45에 대해서 음성의 면역 표현형, CD29, CD44, CD73, CD90, 및 CD105에 대해서는 양성인 면역 표현형을 보였고, 인간 제정맥 내피세포와 비교하여, HGF의 발현은 약 20배 이상 증가되어 있음을 알 수 있었다.As a result, as shown in Fig. 2, it was confirmed that HGF expression of mesenchymal stem cells cultured by treating with one or more cytokines was increased as compared with the control group without cytokine treatment. Particularly, in the case of addition of cytokine cocktail consisting of VEGF, bFGF, EGF, and IGF (Cocktail), the increase of HGF expression in mesenchymal stem cells was the most excellent. Specifically, BFGF alone treatment group (bFGF) It was confirmed that the amount of HGF expressed by BFGF and EGF treated group (bFGF + EGF) was increased about 5 times. These results indicate that by using the cytokine cocktail according to the present invention for culturing mesenchymal stem cells, mesenchymal stem cells with enhanced HGF expression, that is, enhanced mesenchymal regeneration ability, can be obtained more efficiently . As shown in Fig. 3, the mesenchymal stem cells of the present invention showed an immunophenotype negative for CD14, CD34 and CD45, positive for CD29, CD44, CD73, CD90 and CD105, The expression of HGF was about 20 times higher than that of the endothelial cells.

실시예Example 4. 이식된  4. Implanted 중간엽Intermediate lobe 줄기세포의 간 조직 내 생착률 평가  Evaluation of engraftment rate of stem cells in liver tissue

본 실시예에서는, 상기 실시예 1에 따른 중간엽 줄기세포를 이식한 경우, 간 조직 내 생착률과 분화를 평가하고자 하였다. 구체적으로, CM-Dil (invitrogen)로 염색하거나 염색하지 않은 중간엽 줄기세포를 5×105 세포 농도로 생리 식염수에 현탁시킨 후, 이를 간 문맥으로 투여하였고, 마우스에 중간엽 줄기세포를 이식한 날로부터 3주 경과 후, 상기 마우스를 희생시키고, 이로부터 간 조직을 적출하였다. 이후, 제작된 간 조직 절편을 면역 염색(1차 항체: anti-HLA-1 항체(Sigma), 2차 항체: Alexa Flour 555(1:400, invitrogen), 핵 염색: DAPI)을 실시하였다. 한편, 본 실험에서, 비교군으로는 사이토카인 칵테일이 첨가되지 않은 배지에서 배양된 중간엽 줄기세포를 이식한 군 (ASC)을 이용하였다. In this Example, the transplantation of mesenchymal stem cells according to Example 1 was performed to evaluate the engraftment rate and differentiation in liver tissue. Specifically, mesenchymal stem cells stained with CM-Dil (invitrogen) or not stained were suspended in physiological saline at a concentration of 5 × 10 5 cells, and then administered to liver portal vein. After transplanting mesenchymal stem cells into mice After 3 weeks from the day, the mice were sacrificed and liver tissue was extracted therefrom. Subsequently, the prepared liver tissue sections were subjected to immunostaining (primary antibody: anti-HLA-1 antibody (Sigma), secondary antibody: Alexa Flour 555 (1: 400, invitrogen), nuclear staining: DAPI). In the present experiment, as a comparative group, mesenchymal stem cell transplantation group (ASC) cultured in a medium without cytokine cocktail was used.

그 결과, 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 중간엽 줄기세포를 이식한 경우(ASC-C), 사이토카인 칵테일이 첨가되지 않은 배지에서 배양된 중간엽 줄기세포를 이식한 군(ASC)에 비해 간 조직 내 생착률이 약 3배가량 증가됨을 확인할 수 있었다. 또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 이식한 중간엽 줄기세포의 혈관 세포로의 분화 여부를 확인한 결과, 일부 중간엽 줄기세포(ASC-C)가 혈관마커 (isolectin B-4; ILB-4)를 발현하면서 간 조직내에 생착됨을 알 수 있었다. 이러한 결과는, 간 질환의 치료를 위한 세포 치료제로서, 본 발명에 따른 중간엽 줄기세포가 유효한 치료 효과를 기대할 수 있음을 시사하는 것이다. As a result, as shown in Fig. 4, As compared with the group (ASC) transplanted with the mesenchymal stem cells cultured in the medium without the cytokine cocktail, the engraftment rate of the mesenchymal stem cells according to the present invention (ASC-C) was about 3 times As shown in Fig. As shown in FIG. 5, when mesenchymal stem cells were transfected into vascular cells, some of the mesenchymal stem cells (ASC-C) were transfected with isolectin B-4 (ILB-4) Expression in the liver tissue. These results suggest that the mesenchymal stem cells according to the present invention can be expected to have effective therapeutic effects as a cell therapy agent for the treatment of liver disease.

실시예Example 5. 간 경화 동물모델을 이용한 간 경화 치료 효과 검증 5. Verification of liver cure treatment effect using liver cure animal model

본 실시예에서는, 상기 실시예 1에 따른 HGF 발현이 증진된 중간엽 줄기세포의 간 경화 치료효과를 구체적으로 확인하고자 하였다. 이를 위하여, 간 경화 동물모델을 대상으로, 상기 줄기세포의 이식에 따른, 간 조직의 조직병리학적 변화와 간 섬유화에 의해 합성된 콜라겐 성분의 함량 변화를 분석하였다. In this Example, the effects of the HGF-induced mesenchymal stem cells according to Example 1 on liver cure were specifically confirmed. For this purpose, we analyzed the histopathological changes of liver tissue and the changes of collagen content synthesized by liver fibrosis according to the transplantation of stem cells in liver cirrhotic animal model.

5-1. 간 경화 동물모델의 제조 및 5-1. The manufacture of liver cure animal models and 중간엽Intermediate lobe 줄기세포의 이식 Transplantation of stem cells

모든 실험 프로토콜은 가톨릭 관동대학교 기관 동물 보호 및 이용 위원회의 승인하에 진행되었다. 6 주령의 암컷 BALB/c 누드 마우스는 Koatech(평택, 한국)으로부터 구입하여 사용하였으며, 상기 마우스에 1주에 3회 250mg/kg의 Thioacetamide(TAA, Sigma Chemical, St Louis, MO, USA)를 총 6주 동안 복강 내 투여하여 간 경화를 유도하였다. 또한, 중간엽 줄기세포는, 5×105 세포 농도로 생리 식염수에 현탁시킨 후, 이를 간문맥을 통해 간 경화가 유도된 마우스에 주입하였다.All experimental protocols were carried out with the approval of the Catholic Animal Care and Use Committee of KCTU. Six-week-old female BALB / c nude mice were purchased from Koatech (Pyeongtaek, Korea), and the mice received 250 mg / kg of thioacetamide (TAA, Sigma Chemical, St. Louis, Mo., USA) Liver cirrhosis was induced by intraperitoneal administration for 6 weeks. In addition, mesenchymal stem cells were suspended in physiological saline at a concentration of 5 × 10 5 cells, and then injected into the liver-induced mice through the portal vein.

5-2. 조직병리학적 분석5-2. Histopathological analysis

마우스에 상기와 같이 중간엽 줄기세포를 이식한 날로부터 6주 경과 후, 상기 마우스를 희생시키고, 이로부터 간 조직을 적출하였다. 마우스의 간 조직을 4% 파라포름알데하이드로 1일 동안 고정시켰으며, Tissue-TEK-OCT compound(Sakura Finetechnical Co. Ltd. Japan) 내에 임베드시킨 뒤, 간 조직 절편을 제조하였다. 5μm의 두께로 절편화된 조직 샘플은 Harris Hematoxylin 용액(sigma)으로 2분간, 다시 eosin Y(sigma)으로 20초간 염색한 뒤, 현미경을 통해 간 조직의 변화를 관찰하였다. 한편, 본 실험에서, 비교군으로는 간 경화가 유도된 마우스에 사이토카인 칵테일이 첨가되지 않은 배지에서 배양된 중간엽 줄기세포를 이식한 군(TAA+ASC, n=10)을 이용하였다. After 6 weeks from the day when the mesenchymal stem cells were transplanted into the mice as described above, the mice were sacrificed and liver tissues were extracted therefrom. Mouse liver tissue was fixed with 4% paraformaldehyde for 1 day and embedded in a Tissue-TEK-OCT compound (Sakura Finetechnical Co. Ltd. Japan), and liver tissue sections were prepared. Tissue samples were cut into 5 μm thickness and stained with Harris Hematoxylin solution (sigma) for 2 minutes and again with eosin Y (sigma) for 20 seconds. In contrast, in the present study, the transplantation of mesenchymal stem cells (TAA + ASC, n = 10) cultured in a culture medium without cytokine cocktail was used as a comparative group.

또한, 메이슨 트리크롬(Masson's trichrome) 염색을 실시하여 간 조직 내 병변을 관찰하고, software MetaMorph(Downingtown, PA, USA)로 간 조직 내 섬유화 부위를 측정하였다. 본 실험에서, 대조군으로 간 경화가 유도된 마우스에 PBS를 처리한 군(PBS, n=10), 비교군으로는 간 경화가 유도된 마우스에 사이토카인 칵테일이 첨가되지 않은 배지에서 배양된 중간엽 줄기세포를 이식한 군(ASC, n=10)을 이용하였다. In addition, staining was performed with Masson's trichrome to observe the lesions in the liver tissue, and the fibrotic area in liver tissue was measured with software MetaMorph (Downingtown, PA, USA). In the present experiment, mice treated with PBS (n = 10) and mice treated with liver cirrhosis as a control group were compared with those of mice treated with a medium without cytokine cocktail The stem cell transplantation group (ASC, n = 10) was used.

그 결과, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, TAA 처리로 간 경화가 유도된 간 조직은, 중간엽 줄기세포(ASC)를 이식하였음에도 불구하고, 비정형적인 형태로 표면 굴곡이 형성되었으며, 간 조직 내 architectural pattern의 변형이 관찰되었던 반면, 본 발명에 따른 중간엽 줄기세포를 이식한 경우(ASC-C), 이러한 간 경화 특이적인 소견이 현저하게 완화됨을 알 수 있었다. As a result, as shown in Fig. 6 and Fig. 7, the hepatic tissue induced by hepatic cirrhosis by TAA treatment had a surface irregularly formed in the surface of the mesenchymal stem cells (ASC) (ASC-C) in the case of the mesenchymal stem cells according to the present invention, remarkably alleviates these liver-specific findings.

또한, 도 8에 나타낸 바와 같이, PBS를 처리한 군(PBS) 또는 사이토카인 칵테일이 첨가되지 않은 배지에서 배양된 중간엽 줄기세포를 이식한 군(ASC)에서는, 실질세포(parenchymal cells)의 괴사, 섬유화, 액포 변성(vacuolar degeneration)과 같은 병리적 소견을 보인 반면, 본 발명에 따른 중간엽 줄기세포를 이식한 경우(ASC-C), 이러한 병리적 증상들과 함께 섬유화 부위 역시 크게 감소함을 확인할 수 있었다. In addition, as shown in Fig. 8, in the group transplanted with the mesenchymal stem cells (ASC) cultured in the PBS-treated group (PBS) or the medium supplemented with the cytokine cocktail, necrosis of parenchymal cells , Fibrosis and vacuolar degeneration. On the other hand, when the mesenchymal stem cells according to the present invention are transplanted (ASC-C), the fibrotic area is greatly reduced as well as these pathological symptoms I could confirm.

5-3. 간 섬유화에 의해 합성된 콜라겐 성분의 함량 변화 분석5-3. Analysis of changes in content of collagen components synthesized by liver fibrosis

간 조직 내 콜라겐 검출은 Sirius Red/Fast Green 콜라겐 염색 키트(chondrex, Inc, Redmond, WA)를 이용하여 측정하였다. 10μm의 두께로 절편화된 조직 샘플을 30분간 Kahle 용액에서 고정화시키고, 상기 염색 용액에서 30분간 염색하였다. 이후, 염색된 조직 샘플을 정제수로 세척한 뒤, Dye Extraction 버퍼와 혼합하였다. 용출된 염색 용액을 수득하고, 분광 광도계를 이용하여, 540nm 및 620nm의 파장에서의 OD값을 측정하였다. 한편, 본 실험에서, 대조군은 50ul의 생리식염수만을 처리한 군(sham, n=10), 비교군으로는 간 경화가 유도된 마우스에 별도의 처리를 하지 않은 군(TAA, n=10), 간 경화가 유도된 마우스에 사이토카인 칵테일이 첨가되지 않은 배지에서 배양된 중간엽 줄기세포를 이식한 군(TAA+ASC, n=10)을 이용하였다.Collagen detection in liver tissue was measured using a Sirius Red / Fast Green collagen staining kit (chondrex, Inc, Redmond, WA). A tissue sample sectioned to a thickness of 10 mu m was immobilized in a Kahle solution for 30 minutes and stained in the staining solution for 30 minutes. The stained tissue samples were then washed with purified water and then mixed with Dye Extraction Buffer. The eluted dyeing solution was obtained and OD values at wavelengths of 540 nm and 620 nm were measured using a spectrophotometer. In the present study, the control group was treated with 50ul of physiological saline only (sham, n = 10), the control group was treated with heparin-induced mice (TAA, n = 10) Transplantation of mesenchymal stem cells (TAA + ASC, n = 10) cultured in a culture medium without cytokine cocktail was used in mice in which hepatic cirrhosis was induced.

그 결과, 도 9에 나타낸 바와 같이, 간 경화 유도에 의해 증가된 콜라겐의 함량은 사이토카인 칵테일이 첨가되지 않은 배지에서 배양된 중간엽 줄기세포를 이식한 경우(TAA+ASC) 어느 정도 감소하는 경향을 보였으나, 사이토카인 칵테일이 첨가된 배지에서 배양된 중간엽 줄기세포를 이식한 경우(TAA+ASC-C)에, 그 효과가 현저하였으며, 이로부터, 본 발명에 따른 중간엽 줄기세포의 우수한 간 섬유화 억제 및 간 경화 완화 효과를 확인할 수 있었다. As a result, as shown in Fig. 9, the content of collagen increased by the induction of liver hardening tended to decrease to some extent (TAA + ASC) when transplanted mesenchymal stem cells were cultured in a medium without cytokine cocktail , But the effect was remarkable in the case of transplanting the mesenchymal stem cells cultured in the medium supplemented with the cytokine cocktail (TAA + ASC-C). From this result, it was found that the superiority of the mesenchymal stem cells according to the present invention Inhibition of liver fibrosis and mitigation of liver cirrhosis.

5-4. 간 기능 평가 5-4. Liver function assessment

마우스에 상기와 같이 중간엽 줄기세포를 이식한 날로부터 2주째, 마우스로부터 혈액 샘플을 채취하고, 이를 원심 분리하여 혈청 샘플을 수득하였다. 이후, FUJIFILM DRI-CHEM 3500 machine(Tokyo, Japan)을 사용하여, 혈청 샘플로부터 간 손상과 관련된 마커인 GPT, GOP, 암모니아, 및 빌리루빈을 검출하고 비교함으로써, 중간엽 줄기세포 이식에 의한 간 기능의 변화를 확인하였다. 본 실험에서, 대조군으로 50ul의 생리식염수만을 처리한 군(sham, n=10), 비교군으로는 간 경화가 유도된 마우스에 PBS를 처리한 군(PBS, n=10), 및 간 경화가 유도된 마우스에 사이토카인 칵테일이 첨가되지 않은 배지에서 배양된 중간엽 줄기세포를 이식한 군(ASC, n=10)을 이용하였다. Two weeks after the transplantation of mesenchymal stem cells as described above, a blood sample was taken from a mouse and centrifuged to obtain a serum sample. Using the FUJIFILM DRI-CHEM 3500 machine (Tokyo, Japan), the detection and comparison of GPT, GOP, ammonia, and bilirubin, markers related to liver damage from serum samples, The change was confirmed. In the present study, mice treated with 50 ul of physiological saline alone (sham, n = 10) as a control group, mice treated with PBS (PBS, n = 10) (ASC, n = 10) transplanted with cultured mesenchymal stem cells in a culture medium to which no cytokine cocktail was added.

그 결과, 도 10에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 중간엽 줄기세포를 이식한 경우(ASC-C), 혈청 내 GPT, GOP, 암모니아, 및 빌리루빈의 양이 PBS를 처리한 군(PBS) 또는 사이토카인 칵테일이 첨가되지 않은 배지에서 배양된 중간엽 줄기세포를 이식한 군(ASC)에 비해 현격하게 감소되었다. 이로부터, 본 발명에 따른 중간엽 줄기세포의 우수한 간 손상에 대한 회복 효과를 확인할 수 있었다. As a result, as shown in FIG. 10, when the mesenchymal stem cells according to the present invention were transplanted (ASC-C), the amount of GPT, GOP, ammonia, and bilirubin in the serum (ASC) cultured in the culture medium without cytokine cocktail. From this, it was confirmed that the excellent effect of the present invention on the recovery of liver damage from the mesenchymal stem cells.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

Claims (11)

VEGF(Vascular endothelial growth factor), bFGF(basic Fibroblast growth factor), EGF(Epidermal growth factor), 및 IGF(Insulin-like growth factor-1)를 유효성분으로 포함하는 배지에 생체로부터 분리된 중간엽 줄기세포를 배양시켜 제조된, HGF를 발현하는 중간엽 줄기세포.
A mesenchymal stem cell isolated from a living body in a medium containing VEGF (vascular endothelial growth factor), basic fibroblast growth factor (bFGF), epidermal growth factor (EGF), and insulin-like growth factor- . The mesenchymal stem cells express HGF.
제1항에 있어서, 상기 VEGF의 농도는 10 내지 800ng/ml인 것을 특징으로 하는, 중간엽 줄기세포.
The mesenchymal stem cell according to claim 1, wherein the concentration of VEGF is 10 to 800 ng / ml.
제1항에 있어서, 상기 bFGF의 농도는 10 내지 1600ng/ml인 것을 특징으로 하는, 중간엽 줄기세포.
The mesenchymal stem cell according to claim 1, wherein the bFGF concentration is 10 to 1600 ng / ml.
제1항에 있어서, 상기 EGF의 농도는 10 내지 800ng/ml인 것을 특징으로 하는, 중간엽 줄기세포.
The mesenchymal stem cell according to claim 1, wherein the EGF concentration is 10 to 800 ng / ml.
제1항에 있어서, 상기 IGF의 농도는 10 내지 800ng/ml인 것을 특징으로 하는, 중간엽 줄기세포.
The mesenchymal stem cell according to claim 1, wherein the concentration of IGF is 10 to 800 ng / ml.
제1항에 있어서, 상기 배지는 DMEM(Dulbecco's Modified Eagle's Medium), MEM(Minimal Essential Medium), BME(Basal Medium Eagle), RPMI 1640, DMEM/F-10 (Dulbecco's Modified Eagle's Medium: Nutrient Mixture F-10), DMEM/F-12 (Dulbecco's Modified Eagle's Medium: Nutrient Mixture F-12), a-MEM(a-Minimal essential Medium), G-MEM(Glasgow's Minimal Essential Medium), EGM(Endothelial Growth Medium), EBM(Endothelial Basal Medium) 및 IMDM(Isocove's Modified Dulbecco's Medium)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 중간엽 줄기세포.
2. The method of claim 1, wherein the medium is selected from the group consisting of DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's Medium), MEM (Minimal Essential Medium), BME (Basal Medium Eagle), RPMI 1640, Dulbecco's Modified Eagle's Medium ), DMEM / F-12 (Dulbecco's Modified Eagle's Medium: Nutrient Mixture F-12), a-Minimal Essential Medium (G-MEM), Endothelial Growth Medium (EGM) Endothelial Basal Medium) and IMDM (Isocove's Modified Dulbecco's Medium).
제1항에 있어서, 상기 중간엽 줄기세포는 CD14, CD34, 및 CD45에 대하여 음성인 면역 표현형의 특성을 갖고; 및
CD29, CD44, CD73, CD90, 및 CD105에 대하여 양성인 면역 표현형의 특성을 갖는 것을 특징으로 하는, 중간엽 줄기세포.
The method of claim 1, wherein the mesenchymal stem cells have an immunophenotypic characteristic that is negative for CD14, CD34, and CD45; And
CD29, CD90, CD90, CD105, and CD105. &Lt; / RTI &gt;
제1항에 있어서, 상기 중간엽 줄기세포는 인간 제정맥 내피세포(Human umbilical vein endothelial cells, HUVEC)에 비해, HGF의 발현이 1.2배 내지 25배 증가된 것을 특징으로 하는, 중간엽 줄기세포.
The mesenchymal stem cell according to claim 1, wherein the mesenchymal stem cell is 1.2 to 25 times more expressed than the human umbilical vein endothelial cells (HUVEC).
제1항에 있어서, 상기 중간엽 줄기세포는 제대, 제대혈, 골수, 지방, 근육, 신경, 피부, 양막, 또는 태반으로부터 분리된 것임을 특징으로 하는, 중간엽 줄기세포.
The mesenchymal stem cell according to claim 1, wherein the mesenchymal stem cell is isolated from cord, umbilical cord blood, bone marrow, fat, muscle, nerve, skin, amniotic membrane, or placenta.
제1항의 HGF를 발현하는 중간엽 줄기세포를 유효성분으로 포함하는, 간 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
A pharmaceutical composition for preventing or treating liver disease, which comprises the HGF-expressing mesenchymal stem cell of claim 1 as an active ingredient.
제10항에 있어서, 상기 간 질환은 간암, 간염, 간 섬유증, 및 간 경화로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.[Claim 11] The pharmaceutical composition according to claim 10, wherein the liver disease is any one selected from the group consisting of liver cancer, hepatitis, hepatic fibrosis, and liver cirrhosis.
KR1020170112500A 2017-09-04 2017-09-04 Production method of enhanced hepatocyte regenerating mesenchymal stem cell and Composition for treating liver cirrhosis using the same KR101903964B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170112500A KR101903964B1 (en) 2017-09-04 2017-09-04 Production method of enhanced hepatocyte regenerating mesenchymal stem cell and Composition for treating liver cirrhosis using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170112500A KR101903964B1 (en) 2017-09-04 2017-09-04 Production method of enhanced hepatocyte regenerating mesenchymal stem cell and Composition for treating liver cirrhosis using the same

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160165881A Division KR101776787B1 (en) 2016-12-07 2016-12-07 Production method of enhanced hepatocyte regenerating mesenchymal stem cell and Composition for treating liver cirrhosis using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180066816A true KR20180066816A (en) 2018-06-19
KR101903964B1 KR101903964B1 (en) 2018-10-08

Family

ID=62790503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170112500A KR101903964B1 (en) 2017-09-04 2017-09-04 Production method of enhanced hepatocyte regenerating mesenchymal stem cell and Composition for treating liver cirrhosis using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101903964B1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J Cell Mol Med. 19(3):511-20 (2015.03.) *

Also Published As

Publication number Publication date
KR101903964B1 (en) 2018-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Xu et al. Rosuvastatin treatment activates JAK-STAT pathway and increases efficacy of allogeneic mesenchymal stem cell transplantation in infarcted hearts
Wang et al. Inhibition of Wnt/β-catenin signaling promotes epithelial differentiation of mesenchymal stem cells and repairs bleomycin-induced lung injury
US8617889B2 (en) Methods and compositions for the repair and/or regeneration of damaged myocardium using cytokines and variants thereof
RU2535966C2 (en) Cell-based therapy of ischemic tissue
JP6129418B2 (en) A composition for preventing and treating liver fibrosis or cirrhosis containing mesenchymal stem cells derived from human embryonic stem cells as an active ingredient
JP2008526762A (en) Adipose-derived stem cells for tissue regeneration and wound healing
US20060110374A1 (en) Method to accelerate stem cell recruitment and homing
CN101146546A (en) Muscle regeneration
NZ561946A (en) Methods and compositions for the repair and/or regeneration of damaged myocardium
Wang et al. Intra-myocardial injection of both growth factors and heart derived Sca-1+/CD31− cells attenuates post-MI LV remodeling more than does cell transplantation alone: neither intervention enhances functionally significant cardiomyocyte regeneration
CN113728091A (en) Composition for promoting production of stem cell-derived exosomes and increasing dryness
KR102630220B1 (en) Composition for Protecting or Treating Kidney disease comprising Exosomes derived from Precursor cell of iPSC-derived mesenchymal stem cell
WO2014112607A1 (en) Cell preparation and method for enhancing cell activity
US10150948B2 (en) Compositions and methods for producing and administering brown adipocytes
KR101776787B1 (en) Production method of enhanced hepatocyte regenerating mesenchymal stem cell and Composition for treating liver cirrhosis using the same
CN114025776B (en) Composition for preventing or treating nonalcoholic steatohepatitis comprising exosomes derived from induced pluripotent stem cell-derived mesenchymal stem cell precursor cells
JPWO2006112390A1 (en) Adipose-derived progenitor cells and their use
US11622964B2 (en) Method for destroying cellular mechanical homeostasis and promoting regeneration and repair of tissues and organs, and use thereof
KR101903964B1 (en) Production method of enhanced hepatocyte regenerating mesenchymal stem cell and Composition for treating liver cirrhosis using the same
JP7499853B2 (en) Composition for preventing or treating kidney disease comprising exosomes derived from precursor cells of induced pluripotent stem cells derived from mesenchymal stem cells
EP4123017A1 (en) Composition for preventing or treating ischemic diseases, comprising cardiac stem cells
JP2023548220A (en) Pharmaceutical composition for preventing or treating fibrosis comprising isolated mitochondria
EP4193999A1 (en) Uses of msc in improving thrombotic complications in covid-19 pneumonia
WO2021085639A1 (en) Therapy for interstitial cystitis by pluripotent stem cells
KR102513507B1 (en) Prevention or treatment of organ fibrosis

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)