KR20180106113A - 저출력 레이저를 이용한 손상된 세포 또는 조직의 치료방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저출력 레이저를 이용하여 손상된 세포 또는 조직을 치료하는 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 인간을 제외한 동물의 손상된 세포 또는 조직 부위에 줄기세포를 주사하고, 레이저를 조사하여 단백질 또는 효소의 발현을 조절하여 손상된 부위의 치료방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 성체줄기세포, 각막세포, 진피세포, 상피세표, 염증세포 및 암 세포를 포함하는 다양한 세포 또는 조직에 레이저 조사 후 변화에 따른 기전을 추적할 수 있으며, 또한 세포생리활성 기작을 국소접착(focal adhesion) 및 이동(migration), 증식(proliferation), 분화(differentiation)로 분류하고 다양한 분자생물학기법과 비임상시험을 통해 레이저 조사에 의하여 G 단백질 연결 수용체(G-protein coupled receptor, GPCR)와 관련하여 각 세포의 극성(polarity)에 기여하여 다양한 생리활성을 향상시킬 수 있으며, 이를 활용하여 손상된 세포 또는 조직을 치료할 수 있다.

Description

저출력 레이저를 이용한 손상된 세포 또는 조직의 치료방법{Methods For Treating Damaged Cells Or Tissues Using Low Level Lasers}

본 발명은 저출력 레이저를 이용하여 손상된 세포 또는 조직을 치료하는 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 인간을 제외한 동물의 손상된 세포 또는 조직 부위에 줄기세포를 주사하고, 레이저를 조사하여 단백질 또는 효소의 발현을 조절하여 손상된 부위의 치료방법에 관한 것이다.

일반적으로 식물에 대한 광-화학적 작용은 탄소 동화작용에서 볼 수가 있는데 생체에 대해서도 광을 조사하면 그 광학적 작용에 의해서 ATP가 생산되어 세포가 활성화된다는 것이 알려져 있다. 즉, 레이저 광을 생체세포를 소손하지 않을 정도의 저에니저로 하여 생체에 조사하면 생체의 생리작용을 활성화시키고 환부의 자연 치유력을 증진시키는 효과가 있다는 것으로, 이것은 이미 고출력 레이저를 사용한 외과수술과정에서의 경험을 통하여 의료현장에는 잘 알려져 있다. 최근 피부과, 외과의 시술 중 레이저를 이용하는 것은 일반적인 추세이다. 의료에서 레이저 시술은 피부 조직의 절개, 지혈, 통증 완화, 문신제거, 피부박피 등 다양하게 이루어진다. 이처럼 의료용 시술에 사용되는 레이저 빔은 고출력 레이저로서 레이저 발생 장치에서 발생된다. 레이저 발생장치에서 발생되는 고출력의 레이저 빔은 환자에 직접 전달되기 어렵다는 단점이 있다(한국 공개특허 10-2016-01144386).

저출력 레이저 치료법(LLLT, low level light therapy)은 적정수준의 빛 에너지를 조사하여 세포의 기능을 자극하거나 억제함으로써 임상효과를 볼 수 있는 광 치료기술로 가시(visible) 또는 근적외선(near-infrared, NIR) 광원을 이용하여 고통 완화, 염증, 부종, 창상치유(wound healing), 조직괴사 방지를 포함하여 광범위하게 적용 가능한 기술이다. 2003년 세포 내 미토콘드리아의 활성과 특정 파장의 빛 에너지와의 관계가 알려지면서 저출력 레이저 치료법의 생물학적 유효성이 공식적으로 이론화되었으며 이후 광선의학(photobiomodulation, PBM)개념으로 세포수준의 광 적용에 대한 연구개발이 활발하다. 저출력 레이저 치료분야의 핵심은 치료에 필요한 정확한 파장과 적절한 출력, 그리고 광에너지 양의 제어에 있다. 광이 조직에 닿으면 투과, 산란, 반사, 흡수가 반드시 일어나고 생물학적 효과를 가지기 위해서는 반드시 조직에 흡수되어야 한다. 조직이 레이저 광선을 흡수하는 정도는 조직 구성성분을 이루는 분자의 고유진동수와 입사하는 레이저 광선의 진동수가 일치하는 정도에 의해 결정되므로 특정파장의 빛과 진동수가 일치할 수 있도록 최대한 맞출 수 있어야 한다.

일반적으로 저출력 레이저 치료법은 통증치료 용도로 사용되고 있으며, 현재는 환부에 직접 조사함으로서 통증은 물론이고 질환 자체를 치유시키는데도 대단히 높은 효과를 얻을 수 있다는 것이 확인되어 그 응용분야는 크게 확대되고 있다. 예컨대 두피에 약한 레이저 빛을 조사하면 모세혈관이 생성되고 신경세포의 활동이 증가하는 생체자극 효과(Bio Stimulation Effect)로 모발형성 촉진에 도움을 줄 수 있다(한국 등록특허 10-0779877). 특히 저출력 레이저 치료법은 종래 난치로 알려져 있는 각종 만성질환에 탁월한 효과가 있을 뿐 아니라 치료기술이 본질적으로 비침범성(무수술성)이고 무투약성이며 환자에의 고통도 부작용도 거의 없을 뿐 아니라 의료비 부담도 재래의 전통적 치료방식에 비해서 극히 적어도 되는 장점이 있다.

그러나 저출력 광치료 기술은 아직까지 정확한 기전은 알려지지 않은 분야로, 기술에 비해 이론적 배경이 완전히 정립되지 않았다. 현재 광조사에 의한 세포초기 반응은 ATP와 칼슘이온이 증가되는 것으로 알려져 있으나, 목적하는 질환관련 색소포의 분포와 관련된 레이저 파장에 연구개발에 집중되어있어 레이저의 파장별로 세포 종류 또는 상태에 따라 다양한 기능을 유도 가능한 생리활성 효과 및 이를 활용한 치료방법에 대한 연구는 미비한 실정이다.

이에 본 발명자들은 레이저의 파장별, 세포종류 혹은 상태에 따라 다르게 조절 가능한 세포별 최적화된 파장의 레이저 및 이를 활용한 치료방법을 개발하고자 예의 노력한 결과, 인간을 제외한 동물의 손상된 세포 또는 조직에 줄기세포를 주사하고 광조사후 미토콘드리아 포텐셜(mitochondria potential) 증가, 제2메신저(second messenge)인 cAMP(cyclic adenosine monophosphate), cGMP(cyclic-guanosine monophosphate), 열충격단백질(Heatshock protein, HSP)의 활성화 및 활성산소(ROS) 발생량이 조절됨에 따라 손상된 세포 또는 조직의 생리활성 증가, 염증완화, 손상된 세포의 회복 기전을 포함하는 치료 효과를 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 목적은 인간을 제외한 동물의 손상된 세포 또는 조직 부위에 성체줄기세포를 주사하고 레이저를 조사하여 각막, 창상과 관련된 손상된 세포 또는 조직을 치료하는 치료방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (a) 인간을 제외한 동물의 손상된 세포 또는 조직에 성체줄기세포를 주사하는 단계; (b) 상기 손상된 세포 또는 조직에 레이저를 조사하여 단백질 또는 효소의 발현을 조절하여 손상된 세포 또는 조직이 치료되는 단계를 포함하는 각막, 창상과 관련된 세포 또는 조직의 치료방법을 제공한다.

본 발명에 따르면 성체줄기세포, 각막세포, 진피세포, 상피세표, 염증세포 및 암 세포를 포함하는 다양한 세포 또는 조직에 레이저 조사 후 변화에 따른 기전을 추적할 수 있으며, 또한 세포생리활성 기작을 국소접착(focal adhesion) 및 이동(migration), 증식(proliferation), 분화(differentiation)로 분류하고 다양한 분자생물학기법과 비임상시험을 통해 레이저 조사에 의하여 G 단백질 연결 수용체(G-protein coupled receptor, GPCR)와 관련하여 각 세포의 극성(polarity)에 기여하여 다양한 생리활성을 향상시킬 수 있으며, 이를 활용하여 손상된 세포 또는 조직을 치료할 수 있다.

도 1은 LED 조사 후 줄기세포를 이용한 신호전달 기전을 나타낸 것이다.
도 2는 줄기세포 부착능에 대한 파장대별 LED 효능을 나타낸 것이다.
도 3은 850nm LED와 줄기세포를 이용한 창상치유(wound healing)을 나타낸 것이다.
도 4는 LED 조사 후 암세포의 공격성을 나타낸 것이다.
도 5는 각막세포를 이용한 창상치유(wound healing), 이동(migration), 증식(proliferation) 신호전달기전을 나타낸 것이다.
도 6은 신경세포의 급성독성 반응에 대한 850 nm LED의 보호효과를 나타낸 것이다.
도 7은 사람의 섬유아세포를 이용한 LED 파장별 열 충격 단백질 (heat shock protein, HSP) 발현을 나타낸 것이다.

다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.

본 발명에서는, 인간을 제외한 동물의 손상된 세포 또는 조직에 줄기세포를 주사하고 레이저를 조사 후, 10-15분 이내에 ATP와 칼슘이온이 증가하며 이때 발생한 에너지에 의하여 미토콘드리아 포텐셜(mitochondria potential) 증가, 제2메신저(second messenge)인 cAMP(cyclic adenosine monophosphate), cGMP(cyclic-guanosine monophosphate), 열충격단백질(Heatshock protein, HSP), Rho 패밀리의 활성화, 저산소인자(HIF-1a), 혈관내피 세포 성장인자(VEGF), Src 타이로신 포스파테이즈, TGF-b, 시토크롬 C 및 활성산소(ROS) 발생량이 조절되고, 이를 통하여 손상된 세포 또는 조직의 치료 효과를 확인하였다.

따라서, 본 발명은 일 관점에서, (a) 인간을 제외한 동물의 손상된 세포 또는 조직에 성체줄기세포를 주사하는 단계; (b) 상기 손상된 세포 또는 조직에 레이저를 조사하여 단백질 또는 효소의 발현을 조절하여 각막, 창상과 관련된 손상된 세포 또는 조직이 치료되는 단계에 관한 것이다.

본 발명에 있어서, 상기 세포 또는 조직은 각막상피세포, 섬유아세포, 신경세포, 성체줄기세포, 암 조직 및 피부 조직으로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 있어서, 상기 발현되는 단백질 또는 효소는 TGF-b, 시토크롬 C, GTPase, Rho 패밀리, HSP 패밀리(heat shock protein), 국소부착키나제, 내피 형성 단백질(PECAM-1), GPCR 패밀리, 저산소인자(HIF-1a), 혈관내피 세포 성장인자(VEGF) 및 Src 타이로신 포스파테이즈로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 있어서, 상기 성체줄기세포는 골수유래 성체줄기세포인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 레이저는 저출력레이저로 600 ~ 900nm LED인 것을 특징으로 하며, 세포의 종류 및 상태에 따라서 치료 효과를 나타내는 저출력 레이저의 파장은 상이한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 다른 실시예에서 도 8에 나타난 바와 같이, 세포가 생존하는데 필수적인 열충격단백질(heat shock protein, HSP)이 광 조사에 의하여 조절 가능한지 확인하기 위하여 섬유아세포에 레이저를 조사하여 파장별로 HSP의 발현량을 관찰한 결과, 특정 파장의 광 조사 시 세포의 증식 및 사멸에 영향을 주는 것을 확인하였다.

본 발명에 있어서, 상기 세포의 증식을 위한 저출력 레이저는 600 ~ 700 nm인 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 660nm인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 660nm의 광 조사 시 HSP 60의 발현은 세포의 증식에 관여하며, HSP 27의 발현은 세포의 사멸에 영향을 주는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 세포의 사멸을 위한 저출력 레이저는 800 ~ 900 nm인 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 850nm의 광 조사 시 HSP 60 및 HSP 90이 발현되어 세포의 사멸에 영향을 주는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일양태에서 도2에 나타난바와 같이, 본 발명에서 줄기세포 이식시 줄기세포의 분화 및 증식은 세포이식 후 초기 부착능에 영향을 받으며, 이에 관여하는 국소부착키나제(focal adhesion kinase)의 발현을 관찰한 결과, 600nm 이상의 저출력 레이저 조사 시 줄기세포의 초기 부착능이 향상되는 것을 확인하였다.

본 발명에 있어서, 상기 저출력 레이저의 파장은 600 ~ 900nm LED인 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 850nm인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에서 도3에 나타난바와 같이, 쥐의 등 부분에 피판술후, 성체줄기세포와 저출력 레이저 조사를 실시한 그룹, 성체줄기세포만 실시한 그룹, 저출력 레이저만 조사한 그룹으로 나누어 내피혈관생성(PECAM-1)을 확인한 결과, 성체줄기세포와 레이저 조사를 실시한 그룹에서 창상의 현저한 치유효과를 확인하였다.

본 발명에 있어서, 상기 저출력 레이저이의 파장은 700 ~ 900nm LED인 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 850nm인 것을 특징으로 한다.

본 발명은 다른 실시예서 도5에 나타난 바와 같이, 각막상피세포손상으로 정확한 신호전달이 불가능한 세포에 저출력 레이저 조사 시 제2메신저(second messenger)인 GPCR/Rho 패밀리의 활성이 증가되어 세포의 사멸 방지 및 이동능이 향상되어 상처가 메꿔지는 것을 확인하였다.

본 발명에 있어서, 상기 레이저이의 파장은 600 ~ 800nm LED인 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 740nm인 것을 특징으로 한다.

본 발명은 다른 실시예에서 도6에 나타난바와 같이, 인간이 제외한 동물의 신경세포에 독성물질인 와베인을 처리하고 저출력 레이저를 조사하여 신경세포의 보호 효과를 관찰한 결과, 광조사는 src를 비활성화시켜 이온채널의 교란을 억제하고 Na-K 에이티피아제의 활성을 증가시켜 세포 내 스트레스를 완화시킬 수 있음을 확인하였다.

본 발명에 있어서, 상기 레이저이의 파장은 700 ~ 900nm LED인 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 850nm LED인 것을 특징으로 한다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예에는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

실시예 1: 광조사에 의해 발현되는 단백질 프로파일링

증식, 분화, 에너지 메타볼리즘이 광조사에 의해 조절될 수 있는지, 조절이 가능하다면 어떠한 단백질이 형성되는지 알아보기 위하여 RNA 마이크로어웨이 분석(RNA microarray analysis)을 시행하였다.

성체 줄기세포에 660nm LED를 조사하고 30분 뒤 RNA를 분리하고 정량적 PCR(quantitative PCR) 분석을 실시하였다. 퀴아젠(Qiagen)사의 헤만 RNA 프로파일러 키트(heman RNA profiler kit)를 이용하여 광조사에 의해 조절되는 단백질을 탐색한 결과, 세포손상을 유도하는 아포토시스(apoptosis), 염증(inflammation) 발현인자는 감소되고 증식(proliferation), 분화(differentiation), 미토콘드리아 에너지 메타볼리즘(mitochondria energy metabolism), 이동(migration)은 증가하는 것으로 나타났다(도 1). 미토콘드리아 에너지 대사(mitochondria energy metabolism)에 관여하는 RNA array 분석 결과 미토콘드리아 포텐셜(mitochondria potential) 강화와 관련된 효소(NADH dehydrogenase oxidase, ATP synthase)의 활성화를 유도하는 것이 관찰되었다.

또한 세포주기 조절과 분화에 관련된 TGF-b(transforming growth factor-beta)와 시토크롬 C(cytochrome C), GTPase, Rho 패밀리(Rho family)가 크게 증가하였고, 세포 신호전달의 중요 인자인 HSP(heat shock protein) 패밀리도 유의하게 증가하였다.

특히 세포고사(apoptosis) 방해인자로 알려진 HSP 70과 HSP 60의 발현이 의미 있었으며, 세포손상으로 신호전달의 기형이 발생할 때도 광조사가 이를 적절히 조절할 수 있음을 확인하였다.

실시예 2: 성체 줄기세포 초기 부착능에 대한 광조사 효과

성체 줄기세포의 분화 및 증식은 세포이식 후 초기 부착능이 상당히 중요한데, 이에 관여하는 국소부착키나제(focal adhesion kinase)의 발현을 이식 부위에 광조사 후 관찰하였다. 도 2와 같이 600nm 이상의 파장대 광조사는 세포의 초기부착을 돕는 효과를 보였고 특히 850nm 에서 가장 유의적으로 관찰되었다. 이는 세포의 줄기세포 이식 후 광 조사에 의하여 초기 부착능을 향상시킴으로써 세포의 분화 및 증식을 향상시켜 손상된 부위의 치료 효과를 증진시킬 수 있음을 의미한다.

성체 줄기세포의 초기 부착에 관여하는 국소부착키나제(focal adhesion kinase) (붉은색) 면역염색 결과 600nm 이상의 파장대 광조사는 세포의 초기부착능을 향상시키고 특히 850nm 의 파장이 유효하였다 (도 2).

실시예 3: 성체줄기세포와 저출력레이저를 이용한 피부 조직 부위의 창상치유 (wound healing) 효과

쥐의 등 부분에 가로 3cm 세로 1.5cm 의 절개를 내고 피판술(skin flap)을 실시하였다. 흰쥐의 대퇴부에서 추출한 골수유래 성체 줄기세포를 초대배양(primary culture)하고 분화가능성(stemness)를 확인하였다.

실험군은 골수유래 성체줄기세포만 주입한 그룹, 광조사만 실시한 그룹, 성체줄기세포 주입과 광조사를 같이 실시한 그룹으로 나누어 관찰하였다. 성체줄기세포와 LED 광조사를 같이 실시한 그룹의 창상 치유율이 가장 높았고 병리분석 결과 염증으로 인한 조직괴사(H&E)가 가장 적고, 콜라젠의 조직간 결합능(Masson-Trichome staining)이 증가하였으며, 내피 혈관 생성(PECAM-1)이 월등하게 높아지는 것을 확인하였다(도 3). 특히 활성산소에 대한 조절이 흥미로운데 성체줄기세포 분화 초기나 정상상태의 섬유아세포(진피층)에서의 광조사는 활성산소를 증가시켜 분화, 이동, 증식을 유도하지만 손상상태에서는 활성산소의 양을 감소시켜 항산화효과와 염증완화 효과를 유도할 수 있음을 확인할 수 있었다.

상기 실험을 통하여 850nm LED와 골수유래 성체줄기세포를 이용하여 피부조직 괴사 억제 및 창상치유 효과를 확인하였다.

실시예 4: 비분화성 갑상선 암세포에 대한 광조사 연구

광 조사에 의한 갑상선 암세포의 공격성 증가는 광역학 치료에 대한 연구 중 우연히 발견하였다. 비분화성 갑상선 암세포는 발병율은 그다지 높지 않지만 치사율이 높은 갑상선암이다. 비분화성이기 때문에 항암치료에 내성을 보이며 증식이 폭발적으로 일어나 전이되기 쉬운 특성을 가지고 있다.

본 발명은 비분화성 갑상선 암의 광역학 치료 동물모델 구축 중에 이 현상을 발견하게 되었다. 도 4와 같이, 쥐의 갑상선에 비분화성 갑상선 암세포를 주입하고 광역학치료 대조군 중의 하나로 630nm 광조사군만 설정하였다. 비분화성 암세포에 레이저를 조사한 후 4 주 동안 관찰 한 결과, 광조사만 실시한 군에서 갑상선 암의 크기가 현저하게 커지는 것을 발견하고 갑상선 암조직을 채취하여 변리분석을 실시하여 암 공격성의 마커인 염증인자분석(상단우측), 저산소인자(HIF-1a, 하단좌측), 혈관형성인자(VEGF, 하단우측)가 광조사후 상당히 증가되어있음을 발견하였다 (도 4).

암 조직은 광조사 후 마크로파지(macrophage)의 폭발적으로 증가하고 허혈이 나타나 급성염증소견을 보였으며, 또한 면역화학염색에서는 암전이 요소인 저산소증 유발인자(Hypoxia inducible factor 1, HIF-1)와 혈관내피 세포 성장인자(Vessel endothelial growth factor, VEGF)의 발현이 급격히 증가하는 것으로 관찰되었다. 이 결과는 갑상선 암발현 가능성을 가지고 있는 환자의 구강궤양 개선을 위한 저출력 레이저 치료가 위험할 수 있음을 의미한다.

실시예 5: 손상된 각막상피세포 회복 기전 연구

세포손상으로 정확한 신호전달이 불가능할 때 HSP 발현을 통해 단백질 이상형성을 바로 잡고 제2메신저(second messenger)의 신호를 증폭시키는 것으로 가정하고 여러 가지 이온채널 불균형, 독성물질의 노출 등의 세포손상 환경을 만들어 질환 실험을 진행하였다.

사람의 각막상피세포(Primary Corneal Epithelial Cells; Normal, Human (ATCC®PCS-700-010™) Manassas, VA, USA)를 손상시킨 후 다양한 파장의 LED 조사를 실시하고 이동성 평가실험을 실시하였다. 여러 파장대 중 740 nm가 가장 유의한 결과를 나타냈고 광조사는 세포막 GPCR/Rho 패밀리의 활성을 통해 이동성 및 사멸방지에 기여하는 것으로 관찰되었다 (도 5).

각막세포에 상처를 주고 광조사 후 세포가 이동하여 메꿔지는 정도를 정량분석한 결과, 740 nm에서 가장 이동능이 증가하는 것을 발견하였으며 이에 관여하는 단백질은 Rho 패밀리인 것을 확인하였다 (도 5).

실시예 6: 독성노출에 손상된 세포의 광조사 효과 연구

신경세포에 독성물질인 와베인(ouabain)을 처리하고 LED조사로 신경세포 보호효과를 관찰해보았다. 와베인은 Src 타이로신 포스파테이즈(Src tyrosine phosphatase)를 증가시켜 Na-K 에이티피아제(Na-K ATPase) 활성을 억제하여 이온 펌프의 수송 친화성(affinity)을 떨어트리는 것으로 알려져 있다. 신경세포를 와베인에 2 시간 동안 노출시킨 뒤 850nm 광조사를 실시하고, src와 Na-K 에이티피아제의 활성을 관찰한 결과 광조사는 세포막 이온채널의 교란을 억제하고 src의 발현을 조절하여 세포 내 스트레스를 완화시킬 수 있음을 증명하였다 (도 6).

신경세포를 와베인에 두 시간동안 노출시킨 후 광조사를 실시한 결과, 광조사는 와베인의 주요경로인 src를 비활성화시켜 이온채널의 교란을 억제하여 나트륨 펌프(Na-pump)의 항상성을 유지할 수 있음을 밝혀내었다 (도 6).

실시예 7: 광조사에 의한 HSP(heat shock protein)의 조절 연구

열충격단백질(heat shock protein, HSP)는 열에 의해서만 발현되지 않고 평상시에도 세포의 항상성을 유지하기 위해 필수적인 작은 분자량의 필수 단백질이다. HSP는 완벽한 상태의 세포가 생존하기 위해서도 필수적인 것으로 알려져 있다. HSP의 또 하나의 중요한 기능은 변성 단백질을 분해한다는 것이다.

이러한 HSP가 광조사에 의해 조절되는지 확인해보기 위해, 사람의 섬유아세포(Primary Dermal Fibroblast; Normal, Human, Adult (ATCC®PCS-201-012™), Manassas, VA, USA)에 광조사를 실시한 후 HSP 발현을 형광염색하여 분석하였다. HSP 발현을 형광 분석한 결과 660nm는 HSP 60 (증식), 27 (세포사멸) 발현에, 850 nm 는 HSP 60, 90 (세포사멸) 발현에 영향을 주는 것으로 관찰되었다(도 8). 또한 파장별로 HSP 발현의 최대치가 약간씩 틀렸는데 HSP 60 의 경우 660 nm 조사 후 15분, 850 nm 조사 후 30분에 최대였으며 HSP 90은 15분 이후부터 60분까지 발현이 유지되는 것을 관찰 할 수 있었다. 이러한 결과는 세포의 항상성을 유지하기 위해 필수 단백질인 HSP의 발현을 조절 가능하므로 피부질환의 치료 및 예방에 활용 가능하다.

이상으로, 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (6)

1. 다음 단계를 포함하는 각막, 창상과 관련된 손상된 세포 또는 조직의 치료방법:
   (a) 인간을 제외한 동물의 손상된 세포 또는 조직에 성체줄기세포를 주사하는 단계;
   (b) 상기 손상된 세포 또는 조직에 레이저를 조사하여 단백질 또는 효소의 발현을 조절하여 손상된 세포 또는 조직이 치료되는 단계.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 세포 또는 조직은 각막상피세포, 섬유아세포, 신경세포, 성체줄기세포, 암 조직 및 피부 조직으로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 발현되는 단백질 또는 효소는 TGF-b, 시토크롬 C, GTPase, Rho 패밀리, HSP 패밀리(heat shock protein), 국소부착키나제, 내피 형성 단백질(PECAM-1), GPCR 패밀리, 저산소인자(HIF-1a), 혈관내피 세포 성장인자(VEGF) 및 Src 타이로신 포스파테이즈로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 성체줄기세포는 골수유래 성체줄기세포인 것을 특징으로 하는 방법.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 레이저는 저출력 레이저인 것을 특징으로 하는 방법.
   
6. 제5항에 있어서, 상기 저출력 레이저는 600 ~ 900nm LED인 것을 특징으로 하는 방법.

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