KR20190008013A - A novel pharmaceutical composition for treating Alzheimer's disease - Google Patents

A novel pharmaceutical composition for treating Alzheimer's disease Download PDF

Info

Publication number
KR20190008013A
KR20190008013A KR1020170089839A KR20170089839A KR20190008013A KR 20190008013 A KR20190008013 A KR 20190008013A KR 1020170089839 A KR1020170089839 A KR 1020170089839A KR 20170089839 A KR20170089839 A KR 20170089839A KR 20190008013 A KR20190008013 A KR 20190008013A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
disease
alzheimer
hyaluronic acid
molecular weight
cells
Prior art date
Application number
KR1020170089839A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101976480B1 (en
Inventor
정용근
김서현
Original Assignee
서울대학교산학협력단
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 서울대학교산학협력단 filed Critical 서울대학교산학협력단
Priority to KR1020170089839A priority Critical patent/KR101976480B1/en
Publication of KR20190008013A publication Critical patent/KR20190008013A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101976480B1 publication Critical patent/KR101976480B1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/715Polysaccharides, i.e. having more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic linkages; Derivatives thereof, e.g. ethers, esters
    • A61K31/726Glycosaminoglycans, i.e. mucopolysaccharides
    • A61K31/728Hyaluronic acid
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/395Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/435Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom
    • A61K31/44Non condensed pyridines; Hydrogenated derivatives thereof
    • A61K31/445Non condensed piperidines, e.g. piperocaine
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K45/00Medicinal preparations containing active ingredients not provided for in groups A61K31/00 - A61K41/00
    • A61K45/06Mixtures of active ingredients without chemical characterisation, e.g. antiphlogistics and cardiaca

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

The present invention relates to a novel pharmaceutical composite for treating an Alzheimer′s disease. The present invention provides a pharmaceutical composite for treating an Alzheimer′s disease, including a therapeutically effective amount of hyaluronic acid as an active ingredient. The hyaluronic acid is of a low or high molecular weight. The hyaluronic acid of the low molecular weight has 5-200 kDa of the molecular weight. The purpose of the present invention is to provide a novel and safe medicine for an Alzheimer′s disease, capable of removing Aβ and tau peptide, causing neurotoxicity in the brain of a patient with Alzheimer′s disease.

Description

신규 알츠하이머병 치료용 약학적 조성물{A novel pharmaceutical composition for treating Alzheimer's disease}[0001] The present invention relates to a novel pharmaceutical composition for treating Alzheimer's disease,

본 발명은 약학적 조성물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 알츠하이머병 치료용 약학적 조성물 및 이를 이용한 알츠하이머병 치료방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pharmaceutical composition, and more particularly, to a pharmaceutical composition for treating Alzheimer's disease and a method for treating Alzheimer's disease using the same.

치매를 앓고 있는 인구 중 60-80%를 차지하는 알츠하이머병(Alzheimer's disease, 이하, 'AD'로 약칭함)는 신경세포의 소실로 인한 기억력 감퇴와 인지 장애를 수반하여 일상생활에 지대한 영향을 주고 사망에 이르는 질병이다. 가계와 관련된 유전적 요인으로 발병되는 가족성 알츠하이머병(familiar AD)과 주로 고령의 인구에서 발병되고 발병의 정확한 원인을 특정할 수 없는 산발성 알츠하이머병(sporadic AD)로 구분된다. Alzheimer's disease (AD), which accounts for 60-80% of the population suffering from dementia, is associated with memory loss and cognitive impairment due to the loss of neurons, . Familial Alzheimer's disease (familial AD) and familial Alzheimer's disease (sporadic AD), which are predominantly of elderly populations and whose exact cause can not be determined.

AD 환자의 뇌 조직을 검사하면 senile plaque와 neurofibrillary tangle이 특징적으로 관찰되는데, 이들 병변은 각각 베타-아밀로이드(beta-amyloid, 이하, 'Aβ'로 약칭함)와 타우 펩타이드가 불용성 섬유(insoluble fibril)을 형성하면서 만들어진다(Glenner & Wong, Biochem. Biophys. Res. Commun. 120: 885-890, 1984; Grundke-Iqbal et al. Proc. Natl Acad. Sci. USA 83: 4913-4917, 1986).When a brain tissue of an AD patient is examined, a senile plaque and a neurofibrillary tangle are distinguished. These lesions are beta-amyloid (hereinafter abbreviated as "Aβ") and tau peptide are insoluble fibril and it made to form a (Glenner & Wong, Biochem Biophys Res Commun 120: 885-890, 1984; Grundke-Iqbal et al Proc Natl Acad Sci USA 83:........ 4913-4917, 1986).

Aβ와 타우 펩타이드는 수용성인 형태인 올리고머에서 이미 세포독성을 가지고 있는데, Aβ와 타우 펩타이드의 축적은 시냅스 기능 저하 혹은 세포사멸을 유도하여 AD를 유발하는 주요 원인이 된다. Aβ와 타우 펩타이드의 청소(clearance)를 활성화함으로써 올리고머 펩타이드의 과도한 축적을 막을 수 있고, 이를 통해 AD 치료의 발판을 마련할 수 있다.Aβ and tau peptides are already cytotoxic in water-soluble oligomers. Accumulation of Aβ and tau peptides is a major cause of AD by inducing synaptic dysfunction or apoptosis. By activating the clearance of A [beta] and tau peptides, it is possible to prevent excessive accumulation of oligomeric peptides, thereby providing a basis for AD therapy.

Aβ는 세포막의 아밀로이드 전구체 단백질(APP)의 단백질 절단으로 생성되어 세포 밖으로 분비되거나, 엔도좀(Kinoshita et al., J. Cell Sci. 116: 3339-3346, 2003), ER, 트랜스-골지 네트워크(trans-Golgi network, Regina et al. Proc. Natl Acad. Sci. USA 109: 2077-2082, 2012))에서 생성되어 세포 내부에 분포한다. 분비된 Aβ는 수용체-매개 내포작용(receptor-mediated endocytosis)를 통해 세포 내부로 유입되기도 한다(Frank et al., Nat. Rev. Neurosci. 8: 499-509, 2007). 신경세포 밖에 존재하는 Aβ는 인슐린-분해 효소(insulin-degrading enzyme, Zhao et al. Neurobiol. Aging 28(6): 824-30, 2007), 네프릴리신(neprilysin, Iwata et al. Science 292: 1550-1552, 2001), 매트릭스 메탈로프로테이네이즈-9(matrix metalloproteinase-9, Miners et al., Brain Pathol. 18: 240-252, 2008), 글루타메이트 카르복시펩티데이즈 II(glutamate carboxypeptidase II, Nalivaeva et al.,, J. Neurochem. 120: 167-185, 2012))와 같은 단백질 분해효소에 의해서 분해되거나 교세포 식세포 작용(glial phagocytosis)에 의해 제거된다. 한편 세포 내부에서 Aβ는 유비퀴틴-프로테아좀 경로(ubiquitin-proteasome pathway, Perez et al., J. Alzheimers Dis. 40: 1-17, 2014) 혹은 자가소화-리소좀 경로(autophagic-lysosomal pathway, Cho et al., Autophagy 10: 1761-1775, 2014) 에 의해 제거될 수 있다. 독성을 가진 형태로 잘 알려진 Aβ의 올리고머 형태는 불용성이거나 분자량이 커서(Masafumi & Tamotsu, FEBS Journal 277: 1348-1358, 2010) 프로테아좀 경로보다는 리소좀 경로에 의해 제거될 가능성이 높고, 또한 유사분열후 세포인 신경세포에서는 자가소화-리소좀 경로에 매우 의존적이다(Jin et al. Exp. Mol. Med. 44: 89-98, 2012). 세포 내부에서 미소세관(microtubule)을 안정화하는 역할을 하는 타우 펩타이드는 병적인 상태에서 과인산화되어 타우 올리고머(tau oligomer)를 형성하는데, 상기 타우 올리고머는 자가소화-리소좀 경로를 통해 제거된다는 것은 잘 알려져 있다(Chesser et al., Front Neurol. 4: 122, 2013). 자가소화-리소좀 경로는 세포 내부에 존재하거나 세포 밖에서 유입된 물질을 리소좀을 통해 제거하는 과정을 통칭한다. 많은 연구를 통해 AD에서 자가소화-리소좀 경로에 다양한 문제점이 발생한다고 보고된 바 있다. 수용성 Aβ의 양이 증가함과 동시에 비정상적으로 비대해진 엔도좀(endosome)이 발견되고 (Cataldo et al., Am. J. Pathol. 173: 370-384, 2008), 리소좀성 가수분해효소(lysosomal hydrolase)가 세포 밖에서 노인성 반점(senile plaque) 주변에서 발견되었다. 또한 노인성 반점 주변을 세포 내부에 자가소화체(autphagosome), 앰피좀(amphisome), 리소좀(lysosome)과 같은 리소좀-유사 기관들이 많이 쌓여있는 이영양성 신경돌기(dystrophic neurite)들이 둘러싸고 있는데(Cataldo et al., J. Neuropathol. Exp. Neurol. 55, 704-715, 1996), 이러한 소포체(vesicle)의 증가는 Aβ의 축적에 의한 것으로 보인다(Gowrishankar et al., Proc. Natl Acad. Sci. USA 112: E3699-E3708. 2015). 자가소화 소포체(autophagic vesicle)의 비정상적인 축적은 역방향 액손 수송(retrograde axonal transport)에 문제를 야기할 수 있고, 이는 리소좀의 기능 장애와 밀접한 관련이 있다(Lee et al., J. Neurosci. 31: 7817-7830, 2011). AD 환자에서 리소좀 효소들은 과도하게 활성화되거나 혹은 활성이 낮아진 현상을 보이며(Lauren et al., J. Neurochem. 140: 703-717, 2017), 이들의 위치가 엔도좀과 같은 리소좀 이외의 기관에서 높은 활성으로 발견되기도 한다(Cataldo et al., J. Neurosci. 17: 6142-6151, 1997). 리소좀에 의해 제거되어야 할 기질들이 비정상적으로 축적되거나(Lauren et al., J. Neurochem. 140: 703-717, 2017), 리소좀 칼슘 저장/방출(Coen et al., J. Cell Biol. 198,23-35, 2012)이나 리소좀 산성화(lysosomal acidification) 조절에 문제가 발생하기도 한다(Lee et al., Cell 141: 1146-1158, 2010). 이러한 특징들은 인지능력은 정상적이나 AD로 발전할 가능성이 있는 초기(early-stage) 환자들에서도 나타난다는 점(Cataldo et al., Am. J. Pathol. 157, 277-286, 2000)을 주목할 때, 이른 시기에 자가소화-리소좀 경로를 표적으로 치료를 진행하는 것이 효과적이고 근본적인 치료가 될 수 있을 것으로 기대된다.Aβ is produced by proteolytic cleavage of the amyloid precursor protein (APP) of the cell membrane and secreted out of the cell or secreted by the endosome (Kinoshita et al ., J. Cell Sci . 116: 3339-3346, 2003), ER, trans-Golgi network, Regina et al ., Proc Natl Acad Sci USA 109: 2077-2082, 2012). Secreted Aβ may enter the cell through receptor-mediated endocytosis (Frank et al ., Nat. Rev. Neurosci. 8: 499-509, 2007). Aβ, which is present outside neurons, is an insulin-degrading enzyme (Zhao et al . Neurobiol. Aging 28 (6): 824-30, 2007), neprilysin, Iwata et al . Science 292: 1550 -1552, 2001), matrix metalloproteinase-9 (Miners et al ., Brain Pathol . 18: 240-252, 2008), glutamate carboxypeptidase II (Nalivaeva et al ( J. Neurochem. 120: 167-185, 2012)) or by glial phagocytosis. Meanwhile, in the intracellular Aβ is ubiquitin-proteasome path (ubiquitin-proteasome pathway, Perez et al, J. Alzheimers Dis 40:.. 1-17, 2014) or the self-extinguishing-lysosomal path (autophagic-lysosomal pathway, Cho et al ., Autophagy 10: 1761-1775, 2014). Oligomeric forms of Aβ, which are well known for their toxic form, are highly insoluble or highly molecular (Masafumi & Tamotsu, FEBS Journal 277: 1348-1358, 2010) and are likely to be removed by the lysosomal pathway rather than the proteasome pathway, In neurons, which are posterior cells, they are highly dependent on the self-digestion-lysosomal pathway (Jin et al ., Exp. Mol. Med. 44: 89-98, 2012). It is well known that tau peptides, which serve to stabilize microtubules within cells, are hyperphosphorylated in pathological states to form tau oligomers, which are removed via the autolytic-lysosomal pathway (Chesser et al. , Front Neurol. 4: 122, 2013). The self-digestion-lysosomal pathway refers to the process of removing substances that are present inside or outside the cell through lysosomes. Numerous studies have reported various problems in the autosynthetic-lysosomal pathway in AD. An increased endogenous abundance of soluble Aβ and an abnormally enlarged endosome have been found (Cataldo et al ., Am. J. Pathol . 173: 370-384, 2008), lysosomal hydrolase ) Was found around the senile plaque outside the cell. In addition, around the senile spots are surrounded by dystrophic neurites, which contain many lysosomal-like organs such as autophagosomes, amphisomes, and lysosomes (Cataldo et al ........ , J. Neuropathol Exp Neurol 55, 704-715, 1996), this increase in ER (vesicle) seems to be due to the accumulation of Aβ (Gowrishankar et al, Proc Natl Acad Sci USA 112: E3699-E3708, 2015). Abnormal accumulation of autophagic vesicles can cause problems with retrograde axonal transport, which is closely related to dysosomal dysfunction (Lee et al ., J. Neurosci . 31: 7817 -7830, 2011). In patients with AD, lysosomal enzymes are over-activated or inactivated (Lauren et al. , J. Neurochem . 140: 703-717, 2017) and their location is higher in organs other than lysosomes (Cataldo et al ., J. Neurosci. 17: 6142-6151, 1997). (Lauren et al. , J. Neurochem . 140: 703-717, 2017), lysosomal calcium storage / release (Coen et al ., J. Cell Biol . 198, 23 -35, 2012) and lysosomal acidification (Lee et al ., Cell 141: 1146-1158, 2010). These features are notable when attention is paid to early-stage patients with cognitive abilities that are normal but develop into AD (Cataldo et al. , Am. J. Pathol . 157, 277-286, 2000) , It is anticipated that treatment of the autosynthetic-lysosomal pathway at an early stage may be an effective and fundamental treatment.

한편, 히알루론산(hyaluronic acid, 이하, 'HA'로 약칭함)은 D-글루쿠론산(D-glucuronic acid)와 N-아세틸-D-글루코사민(N-acetyl-D- glucosamine)의 반복으로 이루어진 사슬 형태의 비황산화-글리코사미노글리칸(nonsulfated-glycosaminoglycan)이며, 결합조직, 상피조직, 신경조직 등에 광범위하게 분포해 있다(Necas et al., Veterinarni Medicina 53(8): 397-411, 2008). HA는 세포외 기질(extracellular matrix)를 이루는 주요성분으로서 세포증식(cell proliferation), 이동(migration), 염증(inflammation) 등 다양한 세포반응에 관여한다. 분자량은 수 kDa부터 수 MDa 범위까지 매우 다양하며, 크기에 따라 기능적으로 다른 역할을 수행하는 것으로 알려져 있다(Necas et al., Veterinarni Medicina 53(8): 397-411, 2008). On the other hand, hyaluronic acid (hereinafter abbreviated as 'HA') consists of a repetition of D-glucuronic acid and N-acetyl-D-glucosamine (Necas et al ., Veterinarni Medicina 53 (8): 397-411, 2008), which is a nonsulfated-glycosaminoglycan in the form of a chain and is widely distributed in connective tissues, epithelial tissues, ). HA is a major component of the extracellular matrix and is involved in various cellular responses such as cell proliferation, migration, and inflammation. Molecular weights vary widely from a few kDa to a few MDa and are known to function differently depending on their size (Necas et al ., Veterinarni Medicina 53 (8): 397-411, 2008).

그러나, 현재까지 HA의 알츠하이머병의 치료제로서의 용도에 대하여 전혀 보고된 바 없다. However, the use of HA as a therapeutic agent for Alzheimer's disease has not been reported so far.

현재, 알츠하이머 치료제로 미국 FDA 승인된 것으로는 콜린에스터레이즈 저해제(ChEI)로서 도네페질(donepezil) 등이 보고되고 있다(US5985864).Donepezil has been reported as a choline esterase inhibitor (USE985864) as an FDA approved drug for Alzheimer's disease.

그러나, 상기 도네페질을 포함한 콜린에스터레이즈 저해제는 구역질, 설사 및 구토와 같은 부작용이 있고, 약물의 작용기전 상, 알츠하이머 환자의 인지능 감소를 지연시키는 역할을 수행할 뿐, 알츠하이머병의 주요 원인인 Aβ 또는 타우 펩타이드에 의한 신경독성에 따른 신경세포의 사멸을 억제하는 궁극적인 치료제는 아니라는 문제점을 가지고 있다.However, the choline esterase inhibitor, including donepezil, has side effects such as nausea, diarrhea and vomiting, plays a role in delaying the cognitive decline of the drug's action mechanism and Alzheimer's disease, It is not an ultimate therapeutic agent for inhibiting neuronal death due to neurotoxicity caused by A [beta] or tau peptide.

따라서, 알츠하이머병 환자에서 나타나는 신경독성 및 신경세포 사멸을 억제함으로써, 병세를 역전시킬 수 있고, 종래 알츠하이머병 치료제의 부작용을 감소시킬 수 있는 근본적인 치료제의 개발이 요구되는 실정이다.Therefore, it is required to develop a fundamental therapeutic agent capable of reversing the disease and reducing the side effects of the therapeutic agent for Alzheimer's disease by inhibiting neurotoxicity and neuronal cell death in Alzheimer's disease patients.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 안전하면서도 알츠하이머병 환자의 뇌에서 신경독성을 유발하는 Aβ 및 타우 펩타이드를 제거할 수 있는 새로운 알츠하이머병 치료제를 제공하는 것을 목적으로 한다. 다만, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. The object of the present invention is to provide a novel therapeutic agent for Alzheimer's disease that can remove Aβ and tau peptides which cause neurotoxicity in the brain of a patient suffering from Alzheimer's disease, in order to solve various problems including the above- do. However, the scope of the present invention is not limited thereto.

본 발명의 일 관점에 따르면 치료적으로 유효한 양의 히알루론산을 유효성분으로 포함하는 알츠하이머병 치료용 약학적 조성물이 제공된다.According to one aspect of the present invention, there is provided a pharmaceutical composition for treating Alzheimer's disease comprising a therapeutically effective amount of hyaluronic acid as an active ingredient.

본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 알츠하이머병 환자에게 치료적으로 유효한 양의 히알루론산을 투여하는 단계를 포함하는 상기 알츠하이머병 환자의 치료방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for treating a patient suffering from Alzheimer's disease comprising administering a therapeutically effective amount of hyaluronic acid to a patient suffering from Alzheimer's disease.

본 발명의 알츠하이머병 치료용 약학적 조성물은 이미 피부미용용 필러 등의 유효성분으로 사용되는 등 안정성이 입증된 히알루론산을 유효성분으로 사용하기 때문에, 부작용이 거의 없고, 알츠하이머병 환자의 뇌에서 신경독성을 유발하는 Aβ 및 타우 펩타이드를 효율적으로 제거할 수 있기 때문에, 알츠하이머병의 근본적인 치료를 가능하게 한다. 더구나, 히알루론산은 천연 소재로부터 분리가 용이하고 합성도 용이하게 할 수 있기 때문에, 경제적으로도 큰 부가가치를 창출할 수 있다. 그러나, 본 발명의 범위가 상기 효과에 의해 제한되는 것은 아니다.Since the pharmaceutical composition for treating Alzheimer's disease of the present invention uses hyaluronic acid having proven stability as an active ingredient such as a filler for skin cosmetics as an effective ingredient, there is almost no side effect, and a nerve endings in the brain of a patient suffering from Alzheimer's disease Since it can efficiently remove toxic A [beta] and tau peptides, it enables fundamental treatment of Alzheimer's disease. Moreover, since hyaluronic acid can be easily separated from natural materials and can be easily synthesized, it is possible to create a great value added economically. However, the scope of the present invention is not limited by the above effects.

도 1은 Aβ1-42 올리고머가 처리된 HT22 세포에서 저분자량 히알루론산(LMW-HA) 및 고분자량 히알루론산(HMW-HA)가 처리되었을 때 세포사멸비율이 변화하는 현상을 형광현미경을 통해 계수한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2는 마우스 초도배양 해마 세포에 Aβ1-42 올리고머 및 LMW-HA 또는 HMW-HA를 처리하고, 이를 형광현미경을 통해 관찰한 사진이다.
도 3은 상기 도 2의 Aβ1-42 올리고머 및 LMW-HA 또는 HMW-HA가 처리된 마우스 초도배양 해마 세포의 세포사멸 정도를 관찰한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 4는 HT22 세포에서 세포 내부에서 발현되는 Aβ1-42에 의한 세포 사멸이 LMW-HA 혹은 HA를 합성하는 히알루론산 합성효소(HAS) 유전자의 활성을 저해하는 약물 4-Methylumbelliferone(4-MU)의 처리에 의해 변화하는 현상을 형광현미경을 통해 계수한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 5는 SH-SY5Y 세포에서 세포 내부에 축적된 Aβ1-42 올리고머가 HA의 처리에 의해 변화하는 현상을 웨스턴 블랏 분석을 통해 확인한 결과를 나타내는 사진이다.
도 6은 SH-SY5Y 세포에서 과발현된 EGFP-CINCCKVL(GFP-8)의 양이 리소좀 저해제인 바필로마이신 A1(Baf-A1)의 처리에 의해 변화하는 현상을 형광현미경을 통해 촬영한 사진이다.
도 7은 Baf-A1의 리소좀 기능 저하 효과에 의한 GFP-8 양의 변화를 웨스턴 블랏 분석을 통해 확인한 결과를 나타내는 사진이다.
도 8은 SH-SY5Y 세포에서 Aβ1-42 올리고머 및 LMW-HA의 처리에 의해 변화하는 GFP-8의 양을 웨스턴 블랏 분석으로 확인한 결과를 나타내는 사진이다.
도 9는 SH-SY5Y 세포에서 GFP-tau가 과발현 었을 때, 타우 펩타이드 응집 저해제인 메틸렌 블루(MB), LMW-HA, 또는 HMW-HA를 처리하였을 때 타우 펩타이드 응집체 형성에 미치는 영향을 형광현미경을 통해 확인하고, 타우 반점을 계수한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 10은 상기 도 9에서 관찰된 세포에서 타우 펩타이드의 총 발현 양과 응집체의 양을 웨스턴 블랏 분석 및 필터-트랩 분석을 통해 확인한 결과를 나타내는 사진이다.
도 11은 HA-태그로 표식된 타우 펩타이드가 안정적으로 과발현되고 있는 SH-SY5Y에 4-MU, LMW-HA, 또는 HMW-HA가 처리되었을 때 타우 펩타이드의 총 발현 양과 응집체의 양을 웨스턴 블랏 분석 및 필터-트랩 분석을 통해 확인한 결과를 나타내는 사진이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 저분자량 히알루론산에 의한 Aβ에 의한 기억력 감소를 억제효과를 보여주는 신사물 탐색 검사 결과를 나타내는 그래프이다:
Saline: 생리식염수,
1-42: 베타아밀로이드 단독 투여군,
HA: 저분자량 히알루론산 단독 투여군,
1-42 + HA: 베타아밀로이드 및 저분자량 히알루론산 병용 투여군.
FIG. 1 is a graph showing changes in cell death rate when low molecular weight hyaluronic acid (LMW-HA) and high molecular weight hyaluronic acid (HMW-HA) were treated in HT22 cells treated with A? 1-42 oligomer Fig.
FIG. 2 is a photograph of a hippocampal cell cultured in a mouse primordium treated with A? 1-42 oligomer, LMW-HA or HMW-HA and observed with a fluorescence microscope.
FIG. 3 is a graph showing the results of observing the degree of apoptosis of cultured hippocampal cells treated with Aβ 1-42 oligomer of FIG. 2 and LMW-HA or HMW-HA.
Drug 4-Methylumbelliferone to 4 is the cell death caused by Aβ 1-42 to be expressed within the cell in HT22 cells inhibit the LMW-HA or a hyaluronic acid synthase (HAS) activity of the gene for synthesis of HA (4-MU) Of the present invention are counted through a fluorescence microscope.
FIG. 5 is a photograph showing the results of western blot analysis of the change of Aβ 1-42 oligomer accumulated in cells inside SH-SY5Y cells by HA treatment.
FIG. 6 is a photograph of a phenomenon in which the amount of EGFP-CINCCKVL (GFP-8) overexpressed in SH-SY5Y cells is changed by treatment with bupylymycin A1 (Baf-A1), which is a rysosomal inhibitor, through a fluorescence microscope.
FIG. 7 is a photograph showing the result of Western blot analysis of the change in the amount of GFP-8 caused by the lysosome function-lowering effect of Baf-A1.
8 is a photograph showing the results of Western blot analysis of the amount of GFP-8 that is changed by treatment with A? 1-42 oligomer and LMW-HA in SH-SY5Y cells.
Figure 9 shows the effect of tau peptide agglutination inhibitors, methylene blue (MB), LMW-HA, or HMW-HA, on the formation of tau peptide aggregates when overexpressing GFP-tau in SH-SY5Y cells under fluorescent microscopy And the tau spot is counted.
10 is a photograph showing the results of western blot analysis and filter-trap analysis of the total expression amount of tau peptide and the amount of aggregate in the cells observed in FIG.
11 shows the total amount of expression of tau peptides and the amount of agglutinates when 4-MU, LMW-HA, or HMW-HA were treated with SH-SY5Y stably overexpressing HA-tagged tau peptide, And filter-trap analysis.
FIG. 12 is a graph showing the results of a shrine water examination test showing the effect of inhibiting memory loss by Aβ caused by low molecular weight hyaluronic acid according to an embodiment of the present invention:
Saline: saline solution,
1-42 : beta amyloid alone group,
HA: low molecular weight hyaluronic acid alone group,
1-42 + HA: group receiving beta amyloid and low molecular weight hyaluronic acid.

용어의 정의Definition of Terms

본 문서에서 사용되는 용어 "자가소화-리소좀 경로(autophagic-lysosomal pathway, 이하, 'ALP'로 약칭함)"는 비정상적으로 접힌 단백질이 생성될 경우, 이를 둘러싸는 자가소화체(ahotophagosome)이 형성되고 상기 자가소화체가 리소좀과 융합하여 자가리소좀(autolysosome)을 형성함으로써 상기 비정상적으로 접힌 단백질을 제거하는 경로를 의미한다. ALP에 의해 알츠하이머병의 병인으로 추정되고 있는 비정상적으로 생성된 Aβ 및 타우 펩타이드가 제거되는 것으로 알려지고 있고, 따라서, ALP의 결함이 알츠하이머병, 파킨슨병 등의 퇴행성 뇌질환과 관련성이 있다는 주장이 제기되고 있다.As used herein, the term " autophagic-lysosomal pathway " (hereinafter abbreviated as " ALP ") refers to the formation of an abnormal ahotophagosome when an abnormally folded protein is generated Refers to a pathway in which the autolysome fuses with the lysosome to form an autolysosome thereby removing the abnormally folded protein. It is known that ALP causes the elimination of abnormally generated A [beta] and tau peptides, which are presumed to be a pathogen of Alzheimer's disease. Thus, it is argued that ALP defects are related to degenerative brain diseases such as Alzheimer's disease and Parkinson's disease .

상기 자사소화(autophagy)가 유도되는 과정에 Tor 활성이 억제되며, 효모 IF2α 키아아제인 GCN2, 그리고 eIF2α에 의해 조절되는 전사 활성화 인자인 GCN4가 중요한 역할을 함을 보여주었다.In the process of inducing autophagy, Tor activity is inhibited, and yeast IF2α kinase, GCN2, and eIF2α-regulated transcription activator, GCN4, play an important role.

또한, 자가소화에 관련된 한 단백질인 Atg13과 Atg1의 결합이 자가소화의 형성 유도에 중요한 역할을 하는 것으로 보고되고 있다. 하지만 Tor kinase의 경우 Atg13 단백질에 과인산화를 유도하여 Atg1 결합을 약화시켜 자가소화 형성을 억제하기도 한다. 아직 자가소화 유도에 관련된 각 구성 단백질들의 역할에 대하여 잘 알려진 바는 없다.In addition, it has been reported that the combination of Atg13 and Atg1, a protein involved in self-digestion, plays an important role in inducing autogenesis. However, in the case of Tor kinase, Atg13 protein induces hyperphosphorylation and attenuates Atg1 binding to inhibit autogenous formation. The role of each constituent protein in the induction of self-digestion is not well known.

본 발명에서 사용되는 용어 "타우 펩타이드(tau peptide)"는 미서세관(microtubule)의 안정화를 유도하는 능력을 발휘하는 단백질을 의미한다. 상기 단백질은 신경 세포에서 풍부한 희돌기교세포(oligodendrocytes)와 성상세포(astrocytes)에 있는 미세소관을 안정화시키기 위하여 타우 펩타이드가 불완전하게 될 때, 신경계의 병리현상으로 알츠하이머병과 같은 질병으로 발전할 수 있다.As used herein, the term " tau peptide " refers to a protein that exerts the ability to induce stabilization of microtubules. The protein can develop into a disease such as Alzheimer's disease due to the pathology of the nervous system when the tau peptide becomes imperfect to stabilize the microtubules in oligodendrocytes and astrocytes rich in neurons.

또한, 타우 펩타이드는 미소세관(microtubule)을 안정시키고 뿐 아니라 융통성을 제공하는 축삭의 원심 부분에서 주로 활성화되는 단백질로써 튜블린에게 불린 공 모양 단백질과 함께 미소세관을 안정시키고 미소세관에 있는 튜블린의 집합을 원조하기 위하여 작동한다. 게다가, 타우 펩타이드는 동형 단백질과 인산화를 통해 미소세관 안정성의 통제를 달성하고, 상기 타우 펩타이드의 과인산화는 나선형과 똑바른 필라멘트가 엉키게 하는 원인이 될 수 있으며, 이 엉킴은 알츠하이머병의 병리현상에 기여한다.In addition, the tau peptide stabilizes the microtubules, as well as the protein that is mainly activated in the distal portion of the axon, which provides flexibility. It stabilizes microtubules with a bulbous protein called tubulin, It works to help assembly. Moreover, the tau peptide achieves control of microtubule stability through phosphorylation of homologous proteins, and hyperphosphorylation of the tau peptide can cause spiral and straight filament entanglement, and this entanglement is a pathology of Alzheimer ' s disease .

상기 알츠하이머병 질병에 의해 영향을 받을 두뇌가 검토될 때, 타우 펩타이드의 모든 6개의 동형 단백질들은 수시로 한 쌍이 된 나선형 필라멘트에서 과인산화되어 있다. 또한, 다른 어떤 퇴행성 뇌질환에서도 이상한 골재는 보고되고 있다.When the brain to be affected by the Alzheimer's disease is examined, all six homologous proteins of the tau peptide are hyperphosphorylated in a spiral filament often paired. Also, strange aggregates have been reported in any other degenerative brain disease.

발명의 상세한 설명DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

본 발명의 일 관점에 따르면 치료적으로 유효한 양의 히알루론산을 유효성분으로 포함하는 알츠하이머병 치료용 약학적 조성물이 제공된다.According to one aspect of the present invention, there is provided a pharmaceutical composition for treating Alzheimer's disease comprising a therapeutically effective amount of hyaluronic acid as an active ingredient.

상기 약학적 조성물에 있어서, 상기 히알루론산은 저분자량 히알루론산 또는 고분자량 히알루론산일 수 있고, 저분자량 히알루론산인 것이 바람직하나, 고분자량 히알루론산의 경우 함량을 낮춰서 사용할 수 있다. 상기 저분자량 히알루론산은 5 내지 200 kDa의 분자량을 가질 수 있고, 상기 고분자량 히알루론산은 500 kDa 내지 10 MDa의 분자량을 가질 수 있다. In the above pharmaceutical composition, the hyaluronic acid may be a low molecular weight hyaluronic acid or a high molecular weight hyaluronic acid, preferably a low molecular weight hyaluronic acid, but may be used in a low molecular weight hyaluronic acid. The low molecular weight hyaluronic acid may have a molecular weight of 5 to 200 kDa, and the high molecular weight hyaluronic acid may have a molecular weight of 500 kDa to 10 MDa.

본 발명의 일 실시예에 따른 약학적 조성물은 제약상 허용되는 담체를 비롯한 불활성성분을 추가로 포함한다. 본 명세서에서 사용된 "제약상 허용된 담체"란 조성물, 구체적으로 의약 조성물의 활성 물질을 제외한 성분을 지칭하는 용어이다. 제약상 허용되는 담체의 예로는 결합제, 붕해제, 희석제, 충진제, 활택제, 가용화제 또는 유화제 및 염이 포함된다. 상기 담체는, 예를 들어 경구 또는 정맥내 투여를 비롯한 비경구 투여에 바람직한 제조에 따라 광범위하게 다양한 형태를 지닐 수 있다. 그 밖의 약학적으로 허용되는 담체로는 다음의 문헌에 기재되어 있는 것을 참고로 할 수 있다(Remington's Pharmaceutical Sciences, 19th ed., Mack Publishing Company, Easton, PA, 1995).The pharmaceutical composition according to one embodiment of the present invention further comprises an inert ingredient, including a pharmaceutically acceptable carrier. As used herein, " pharmaceutically acceptable carrier " is a term referring to a composition, specifically a component other than the active ingredient of the pharmaceutical composition. Examples of pharmaceutically acceptable carriers include binders, disintegrants, diluents, fillers, lubricants, solubilizers or emulsifiers and salts. Such carriers may have a wide variety of forms depending upon the preparation desired for parenteral administration, including, for example, oral or intravenous administration. There can be other with reference to that in a pharmaceutical acceptable carrier are described in the following literature (Remington's Pharmaceutical Sciences, 19 th ed., Mack Publishing Company, Easton, PA, 1995).

아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 약학적 조성물은 0.1 mg/kg 내지 1 g/kg의 용량으로 투여될 수 있으며, 더 바람직하게는 0.1 mg/kg 내지 500 mg/kg의 투여량으로 투여된다. 한편, 상기 투여량은 환자의 나이, 성별 및 상태에 따라 적절히 조절될 수 있다. In addition, the pharmaceutical composition according to one embodiment of the present invention may be administered at a dose of 0.1 mg / kg to 1 g / kg, more preferably at a dose of 0.1 mg / kg to 500 mg / kg . On the other hand, the dose can be appropriately adjusted according to the age, sex and condition of the patient.

본 발명의 일 실시예에 따른 약학적 조성물은 인간을 비롯한 포유동물에 어떠한 방법으로도 투여할 수 있다. 예를 들면, 경구 또는 비경구적으로 투여할 수 있다. 비경구적인 투여방법으로는 이에 한정되지는 않으나, 뇌실내(intracerebroventricular), 척수내, 정맥내, 근육내, 동맥내, 골수내, 경막내, 심장내, 안구 내, 유리체강 내, 경피, 피하, 복강내, 비강내, 장관, 국소, 설하 또는 직장내 투여일 수 있다. 주사제형을 위해 본 발명의 약학적 조성물은 글리세롤, 액체 폴리에틸렌 글리콜 및 이들의 혼합물 및 오일 중에 분산액을 제조할 수 있다. 보통의 저장 및 사용 조건하에서, 이러한 제품들은 미생물의 성장을 막기 위하여 방부제를 포함할 수 있다.The pharmaceutical composition according to one embodiment of the present invention can be administered to mammals including humans by any method. For example, it can be administered orally or parenterally. Parenteral administration methods include, but are not limited to, intracerebroventricular, intrathecal, intravenous, intramuscular, intraarterial, intramedullary, intrathecal, intracardiac, intraocular, intravitreal, transdermal, subcutaneous Intraperitoneal, intranasal, enteral, topical, sublingual or rectal administration. For injectable forms, the pharmaceutical compositions of the present invention can be formulated into glycerol, liquid polyethylene glycols and mixtures thereof and dispersions in oils. Under normal storage and use conditions, these products may contain preservatives to prevent the growth of microorganisms.

아울러 본 발명의 일 실시예에 따른 약학적 조성물은, 뇌실내 투여 또는 뇌척수강내 투여와 같은 뇌로의 직접적인 전달방법이 아닌 근육내 또는 정맥내 주사와 같은 투여방식을 통해 투여될 수 있는데, 이 경우에는 유효성분인 히알루론산이 혈뇌장벽(blood brain barrier, 이하, 'BBB'로 약칭함)을 통과해야 한다. 이를 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 히알루론산은 공지의 다양한 BBB 통과용 펩타이드와 공유 또는 비공유결합에 의해 결합되거나, 기타 BBB를 통과할 수 있는 담체와 함께 제형화되어 투여될 수 있다. 이와 같은 BBB 통과용 펩타이드로는 대한민국 공개특허공보 제2015-0083600호, 유럽공개특허 EP1819723A, 미국 특허 US4801575, US8900551 등에 개시된 펩타이드가 사용될 수 있고, 상기 BBB를 통과할 수 있는 담체로는 유럽특허 EP2308514, 한국등록특허 제1081445호, 한국등록특허 제228456호, 미국특허 US6419949 등에 개시된 담체를 활용할 수 있다.In addition, the pharmaceutical composition according to an embodiment of the present invention may be administered through a method of administration such as intramuscular or intravenous injection rather than a direct delivery method to the brain such as an intravenous administration or intracerebral administration. In this case, The active ingredient, hyaluronic acid, must pass through the blood brain barrier (hereinafter abbreviated as BBB). To this end, the hyaluronic acid according to an embodiment of the present invention may be formulated and administered together with a carrier capable of binding to various known BBB-passing peptides by covalent or noncovalent bonding, or through other BBBs. Peptides disclosed in Korean Patent Laid-open Publication No. 2015-0083600, European Patent Publication No. EP1819723A, US Pat. No. 4801575, US8900551 and the like can be used as the peptide for BBB passage. Examples of the carrier capable of passing through the BBB include European Patents EP 2308514, Korean Patent No. 1081445, Korean Patent No. 228456, US Patent No. US6419949, and the like can be utilized.

본 발명의 일 실시예에 따른 약학적 조성물은 상술한 바와 같은 투여 경로에 따라 경구 투여용 또는 비경구 투여용 제제로 제형화할 수 있다.The pharmaceutical composition according to one embodiment of the present invention may be formulated into oral or parenteral dosage forms according to the route of administration as described above.

경구 투여용 제제의 경우에 본 발명의 조성물은 분말, 과립, 정제, 환제, 당의정제, 캡슐제, 액제, 겔제, 시럽제, 슬러리제, 현탁액 등으로 당업계에 공지된 방법을 이용하여 제형화될 수 있다. 예를 들어, 경구용 제제는 활성성분을 고체 부형제와 배합한 다음 이를 분쇄하고 적합한 보조제를 첨가한 후 과립 혼합물로 가공함으로써 정제 또는 당의정제를 수득할 수 있다. 적합한 부형제의 예로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨 및 말티톨 등을 포함하는 당류와 옥수수 전분, 밀 전분, 쌀 전분 및 감자 전분 등을 포함하는 전분류, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 나트륨 카르복시메틸셀룰로오즈 및 하이드록시프로필메틸-셀룰로즈 등을 포함하는 셀룰로즈류, 젤라틴, 폴리비닐피롤리돈 등과 같은 충전제가 포함될 수 있다. 또한, 경우에 따라 가교결합 폴리비닐피롤리돈, 한천, 알긴산 또는 나트륨 알기네이트 등을 붕해제로 첨가할 수 있다. 나아가, 본 발명의 약학적 조성물은 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 및 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다.In the case of a preparation for oral administration, the composition of the present invention may be formulated into a powder, a granule, a tablet, a pill, a sugar, a tablet, a liquid, a gel, a syrup, a slurry, . For example, an oral preparation can be obtained by combining the active ingredient with a solid excipient, then milling it, adding suitable auxiliaries, and then processing the mixture into a granular mixture. Examples of suitable excipients include, but are not limited to, sugars including lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol and maltitol, and starches including corn starch, wheat starch, rice starch and potato starch, Cellulose such as methylcellulose, sodium carboxymethylcellulose and hydroxypropylmethyl-cellulose and the like, fillers such as gelatin, polyvinylpyrrolidone and the like. In addition, crosslinked polyvinylpyrrolidone, agar, alginic acid, or sodium alginate may optionally be added as a disintegrant. Further, the pharmaceutical composition of the present invention may further comprise an anti-coagulant, a lubricant, a wetting agent, a flavoring agent, an emulsifying agent and an antiseptic agent.

비경구 투여용 제제의 경우에는 주사제, 점안제, 연고제 크림제, 로션제, 오일제, 겔제, 에어로졸 및 비강 흡입제의 형태로 당업계에 공지된 방법으로 제형화할 수 있다. 이들 제형은 모든 제약 화학에 일반적으로 공지된 처방서인 문헌(Remington's Pharmaceutical Science, 15th Edition, 1975. Mack Publishing Company, Easton, Pennsylvania 18042, Chapter 87: Blaug, Seymour)에 기재되어 있다.For parenteral administration, they may be formulated in the form of injections, eye drops, ointment creams, lotions, oils, gels, aerosols and nasal inhalers by methods known in the art. These formulations are described in Remington's Pharmaceutical Science, 15th edition, 1975. Mack Publishing Company, Easton, Pennsylvania 18042, Chapter 87: Blaug, Seymour, a commonly known formulary for all pharmaceutical chemistries.

상기 치료적으로 유효한 양은 0.1 mg/kg 내지 1 g/kg의 투여량일 수 있고, 더 바람직하게는 0.1 mg/kg 내지 500 mg/kg의 투여량일 수 있다.The therapeutically effective amount may be a dose of 0.1 mg / kg to 1 g / kg, more preferably 0.1 mg / kg to 500 mg / kg.

상기 약학적 조성물은 아울러 추가적으로 하나 이상의 다른 알츠하이머 치료용 화합물을 유효성분으로 포함할 수 있다.The pharmaceutical composition may additionally comprise one or more other Alzheimer's therapeutic compounds as an active ingredient.

상기 약학적 조성물에 있어서, 상기 알츠하이머 치료용 화합물은 도네페질(donepezil), 리바스티그마인(ribvastigmine), 갈란다마인(galantamine), 메만틴(memantine), 바피뉴주마브(bapineuzumab), 솔라네주마브(solanezumab), PF-04360365, MABT5102A, GSK933776A, 간테네루마브(gantenerumab), 감마가드(gammagard), 옥타감(octagam), CAD106, ACC001, UB311, V950 또는 AD01/AD02일 수 있다.In the above pharmaceutical composition, the compound for treating Alzheimer's disease is selected from the group consisting of donepezil, ribvastigmine, galantamine, memantine, bapineuzumab, solanezumab, PF-04360365, MABT5102A, GSK933776A, gantenerumab, gammagard, octagam, CAD106, ACC001, UB311, V950 or AD01 / AD02.

또한, 본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 알츠하이머병 환자에게 치료적으로 유효한 양의 히알루론산을 투여하는 단계를 포함하는 상기 알츠하이머병 환자의 치료방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is also provided a method for treating a patient suffering from Alzheimer's disease comprising administering a therapeutically effective amount of hyaluronic acid to a patient suffering from Alzheimer's disease.

이하, 본 발명을 실시예 및 실험예를 통해 더욱 상세히 설명하고자 한다. 본 발명의 실시예 및 실험예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Experimental Examples. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed to one skilled in the art. The scope of the present invention is not limited to the following examples. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be more thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. In the drawings, the thickness and size of each layer are exaggerated for convenience and clarity of explanation.

실시예 1: 히알루론산의 준비Example 1: Preparation of hyaluronic acid

본 발명자들은 저분자량 히알루론산(LMW-HA, 8-15 kDa) 및 고분자량 히알루론산(HMA-HA, 1.75-2 MDa)을 Sigma-Aldrich사(USA)사로부터 구매하여 이후 실험에 사용하였다.The present inventors purchased low molecular weight hyaluronic acid (LMW-HA, 8-15 kDa) and high molecular weight hyaluronic acid (HMA-HA, 1.75-2 MDa) from Sigma-Aldrich (USA)

실험예 1: 베타-아밀로이드 올리고머에 의한 세포독성의 억제Experimental Example 1: Inhibition of cytotoxicity by beta-amyloid oligomer

1-1: HT22 세포1-1: HT22 cells

본 발명자들은 HT22 세포에 5 μM 농도의 베타-아밀로이드 올리고머(oligomeric Aβ1-42, 이하, 'Aβ1-42 올리고머'로 약칭함)만 또는 대조군으로 PBS만 처리하거나, LMW-HA 및 HMW-HA를 20 및 200 μg/ml의 농도로 같이 48 시간 처리한 후, 세포사멸 정도를 프로피디움 아이오다이드(propidium iodide)를 이용하여 염색한 후 형광현미경 하에서 사멸된 세포 수를 계수하여 분석하였다(도 1). 통계분석은 양측꼬리검정(two-tailed unpaired t-test)를 통해 수행하였고, 각 그룹의 실험은 3회 반복하였다. * P < 0.05. 그 결과, 도 1에서 나타난 바와 같이 베타-아밀로이드 올리고머를 처리하지 않은 HT22 세포의 세포사멸 정도는 LMW-HA 및 HMW-HA 처리에 따라 변화가 없었다. 이는 LMW-HA 및 HMW-HA 자체는 세포의 생존에 영향을 거의 미치지 않는 안전한 물질임을 보여주는 것이다. 그러나, 베타-아밀로이드 올리고머를 사전 처리한 HT22 세포는 세포사멸정도가 대조군에 비해 두 배 이상 증가하였다. LMW-HA를 처리한 경우에는 세포 사멸 정도를 세포사멸 정도는 절반 이하로 낮추었으며, 이는 베타-아밀로이드 올리고머를 사전처리하지 않은 대조군에 상응하는 정도인 것으로 확인되었다. HMW-HA의 경우에는 흥미롭게도 20 μg/ml의 저농도에서는 LMW-HA에 상응하는 정도로 세포사멸을 억제하였으나, 200 μg/ml의 고농도에서는 세포사멸 억제가 제대로 되지 않았다. 이는 LMW-HA가 베타-아밀로이드 올리고머에 의한 세포사멸을 잘 억제하는 것을 제시하며, 아마도 HMW-HA가 효능이 낮은 것은 LMW-HA로 전환(분해)된 후 세포사멸을 억제하는 활성을 보이리라 생각되는데 과도한 양의 HMW-HA는 LMW-HA로 전환이 용이하지 않을 수 있다. 그러나 장기적 관점의 생체내 활성에서에서는 그 효과가 나타날 수 있다.The inventors of the present invention found that HT22 cells were treated with only 5 μM of oligomeric Aβ 1-42 (hereinafter abbreviated as "Aβ 1-42 oligomer") or only PBS as a control group, LMW-HA and HMW-HA Were treated with the concentrations of 20 and 200 μg / ml for 48 hours, and the degree of apoptosis was stained with propidium iodide, and the number of dead cells was counted under fluorescence microscope One). Statistical analysis was performed using a two-tailed unpaired t- test, and each group of experiments was repeated three times. * P < 0.05. As a result, as shown in Fig. 1, the degree of apoptosis of HT22 cells not treated with beta-amyloid oligomer was not changed by treatment with LMW-HA and HMW-HA. This demonstrates that LMW-HA and HMW-HA themselves are safe substances with little effect on cell survival. However, HT22 cells pretreated with beta - amyloid oligomers showed more than twice the degree of apoptosis compared with the control group. When treated with LMW-HA, the degree of apoptosis was reduced to less than half the degree of apoptosis, and it was confirmed that the amount of beta-amyloid oligomer was equivalent to that of the control group without pretreatment. In the case of HMW-HA, cell death was inhibited to a level corresponding to LMW-HA at a low concentration of 20 μg / ml, but cell death was not inhibited at a high concentration of 200 μg / ml. This suggests that LMW-HA inhibits apoptosis by beta-amyloid oligomers, and that HMW-HA has a low activity to inhibit apoptosis after conversion (degradation) to LMW-HA However, an excessive amount of HMW-HA may not be easily converted into LMW-HA. However, in long-term in vivo activity, the effect can be seen.

1-2: 마우스 해마 신경세포1-2: Mouse hippocampal neuron

이에 본 발명자들은 확립된 HT22 세포 외에 알츠하이머 환자에서 Aβ에 의한 세포사멸이 문제가 되는 해마 초도배양 세포에서도 Aβ에 의한 세포사멸을 억제할 수 있는지 분석하였다.Therefore, the present inventors analyzed whether or not Aβ-induced apoptosis can be suppressed in cultured hippocampal cultured cells, which are also involved in Aβ-induced apoptosis in Alzheimer's patients as well as established HT22 cells.

구체적으로 상기 실험예 1-1과 유사하게, 마우스 해마 초도배양 세포를 5X106 cells/ml의 농도로 파종한 후 6일 배양하여 70%의 세포포화도를 나타냈을 때 5 μM 농도의 베타-아밀로이드 올리고머(oligomeric Aβ1-42)을 48시간 동안 처리하거나 대조군으로 PBS만 처리한 HT22 세포에 PBS를 처리하거나, LMW-HA 및 HMW-HA를 100 μg/ml의 농도로 각각 처리한 후, 세포사멸 정도를 프로피디움 아이오다이드(propidium iodide)를 이용하여 염색한 후 형광현미경으로 관찰하였고(도 2), 사멸된 세포를 계수하였다(도 3). * P < 0.05 Specifically, similarly to Experimental Example 1-1, mouse hippocampus-cultured cells were seeded at a concentration of 5 × 10 6 cells / ml and cultured for 6 days to obtain a cell-saturation degree of 70%. When the cells were saturated with 5 μM of a beta-amyloid oligomer (PBS), LMW-HA and HMW-HA were treated at a concentration of 100 μg / ml, respectively, and the degree of apoptosis was measured. The cells were treated with PBS (oligomeric Aβ1-42) After staining with propidium iodide, the cells were observed with a fluorescence microscope (Fig. 2), and the killed cells were counted (Fig. 3). * P < 0.05

그 결과, 도 2 및 3에서 나타난 바와 같이, LMW-HA는 베타-아밀로이드 올리고머에 의한 세포사멸을 효율적으로 억제하였고, HMW-HA의 경우 세포사멸 억제정도가 다소 떨어지는 것으로 확인되었다.As a result, as shown in FIGS. 2 and 3, LMW-HA efficiently inhibited cell death by beta-amyloid oligomer, and HMW-HA was found to be somewhat inferior in cell death inhibition.

이어, 본 발명자들은 상기 HA의 사포사멸저해 효과가 외부에서 처리된 베타-아밀로이드 올리고머만이 아니라, 세포 내부에서 발현되는 Aβ에 대하여도 유효한지 알아보기 위해 HT22 세포에 공벡터(pGFP-Ub)를 형질도입하거나 베타-아밀로이드 올리고머를 발현하는 발현벡터(pGFP-Ub-Aβ1-42)를 형질도입시켜 베타-아밀로이드 올리고머를 인위적으로 과발현시킨 후 세포 내부의 Aβ에 의한 세포사멸을 유도하면서 0.4 mM의 4-MU, 100 μg/ml LMW-HA 및 100 μg/ml HMW-HA를 40시간 동안 각각 처리하여, 상기와 동일한 방법으로 세포사멸 정도를 분석하였다(도 4). * P < 0.05, ** P < 0.01 그 결과 도 3에서 나타난 것과 같이, 4-MU는 오히려 세포사멸을 촉진하였으나, LMW-HA는 Aβ를 과발현하는 HT22 세포의 세포사멸을 매우 현저하게 억제하였다. 상기 결과는 본 발명의 히알루론산이 외인성 Aβ 뿐만 아니라, 내인성 Aβ에 의한 세포사멸을 억제할 수 있음을 입증하는 것으로서, 세포 내 Aβ 소거활성을 촉진함으로써 신경세포의 사멸을 억제할 수 있음을 간접적으로 보여주는 것이다.Then, the present inventors investigated whether the HA inhibitory effect of HA is effective not only on the externally treated beta-amyloid oligomer but also on A [beta] expressed in the cell. In order to investigate whether the HA (pGFP-Ub) (PGFP-Ub-A [beta] 1-42 ) transfected with a beta-amyloid oligomer and inducing apoptosis by A [beta] in the cells after artificially overexpressing the beta-amyloid oligomer, 4-MU, 100 μg / ml LMW-HA and 100 μg / ml HMW-HA for 40 hours, respectively, and the degree of apoptosis was analyzed in the same manner as described above (FIG. * P <0.05, ** P < 0.01 As a result, as shown in Fig. 3, 4-MU, but is rather promote cell death, LMW-HA inhibited the apoptosis of HT22 cells overexpressing Aβ very remarkable. The above results demonstrate that hyaluronic acid of the present invention can inhibit not only extrinsic Aβ but also apoptosis caused by endogenous Aβ, which indirectly inhibits the death of nerve cells by promoting intracellular Aβ scavenging activity It shows.

실험예 2: 세포내 Aβ 제거 확인Experimental Example 2: Confirmation of intracellular A? Removal

본 발명자들은 본 발명의 일 실시예에 따른 HA가 실제 세포 내에 축적되는 Aβ 올리고머를 제거하는 역할을 수행하는지 확인하기 위해, 세포 내에서 SH-SY5Y 세포에 대하여 HA 처리시 세포내로 전달한 Aβ 올리고머의 변화를 웨스턴 블랏분석으로 분석하였다. In order to confirm whether HA according to an embodiment of the present invention plays a role of eliminating Aβ oligomers accumulated in actual cells, the inventors of the present invention have found that the change of Aβ oligomer delivered into cells upon HA treatment of SH-SY5Y cells Were analyzed by Western blot analysis.

구체적으로, SH-SY5Y 세포에 LMW-HA를 처리하지 않거나, 5, 20 및 50 μg/ml의 농도로 각각 선처리하고 12시간 경과 후, 1 μM Aβ1-42 올리고머를 12시간 동안 처리하였다. 그런 다음, 세포를 용해 완충액으로 용해시킨 후 폴리아크릴아마이드 겔을 이용한 전기영동을 수행한 후, 나일론막에 전기적으로 전사시킨 후, 4G8/6E10 항체(Biolegend 회사, #SIG39220, #SIG39320) 및 대조군으로 항-칼렉신 항체(anti-calnexin antibody, Santa Cruz회사, SC-11397)를 이용하여 웨스턴블랏 분석을 수행하였다(도 5). 그 결과, 도 5에서 나타난 바와 같이, Aβ1-42 올리고머는 내포화 경로(endocytic pathway)를 통해 세포로 유입되고 수송되는 Aβ1-42 올리고머의 양적 변화를 추적하기 위해 세포내 분획(subcellular fractionation)을 수행하여 엔도좀, 리소좀 등이 포함된 마이크로좀-분획(microsome-fraction)을 분리하였다. 마이크로좀 표지자인 칼넥신(calnexin)에 특이적인 항체 및 Aβ1-42 올리고머에 특이적인 항체인 4G8 및 6E10을 이용한 웨스턴 블랏 분석을 통해, 정량적으로 동일한 양의 마이크로좀에 포함된 Aβ1-42 올리고머의 양이 HA의 농도가 높아질수록 감소하는 것을 확인하였다. 이같은 결과는 HA가 Aβ1-42 올리고머의 양적 조절에 기여할 가능성을 시사한다.Specifically, SH-SY5Y cells were pretreated with LMW-HA at concentrations of 5, 20 and 50 μg / ml, respectively, and treated with 1 μM Aβ 1-42 oligomer for 12 hours after 12 hours. Cells were then lysed with a lysis buffer and electrophoresed with polyacrylamide gels. After electrophoresis, the cells were electrotransferred to nylon membrane, and the cells were treated with 4G8 / 6E10 antibody (Biolegend Company, # SIG39220, # SIG39320) Western blot analysis was performed using an anti-calnexin antibody (Santa Cruz, SC-11397) (Fig. 5). As a result, as shown in Fig. 5, A [beta] 1-42 oligomer had subcellular fractionation to track the quantitative change of A [beta] l -42 oligomer introduced into and transported through the endocytic pathway into the cell, To isolate microsome-fractions containing endosomes, lysosomes, and the like. By Western blot analysis using antibodies specific for the microsomal marker calnexin and antibodies specific for the A? 1-42 oligomer, 4G8 and 6E10, the Aβ 1-42 oligomer contained in the quantitatively identical amount of microsomes Was decreased as HA concentration increased. These results suggest that HA may contribute to the quantitative regulation of A? 1-42 oligomers.

실험예 3: 베타 아밀로이드 올리고머 제거 기전 확인Experimental Example 3: Confirmation of the mechanism of beta amyloid oligomer removal

CINCCKVL 서열(서열번호 1)은 이를 보유한 단백질 분자를 리소좀으로 표적화하고, 리소좀에서 분해되도록 한다. 이에, 본 발명자들은 HA가 리소좀에 의한 표적 단백질의 제거에 어떠한 역할을 수행하는지 여부를 확인하기 위해, EGFP 단백질과 CINCCKVL의 융합단백질을 발현하는 플라스미드 DNA(pEGFP-CINCCKVL)을 제작하였다. 그런 다음, GFP-8의 발현량이 리소좀 활성을 대변할 수 있는지 확인하기 위해, SH-SY5Y 세포에 상기 플라스미드 DNA를 형질도입하여 GFP-8을 과발현시킨 후, 리소좀 pH를 조절하는 V-형 ATPase(V-type ATPase)의 활성을 저해하는 방식으로 리소좀 저해를 유도하는 바필로마이신 A1(bafilomycin A1, 이하, 'Baf-A1'로 약칭함) 20 nM을 4시간 동안 처리하였다(도 6). 그 결과, 도 6에서 확인되는 바와 같이, GFP-8의 신호가 Baf-A1이 처리된 실험군에서 증가된 것을 확인할 수 있다. The CINCCKVL sequence (SEQ ID NO: 1) targets the protein molecule bearing it to the lysosome and allows it to degrade in the lysosome. Thus, the present inventors prepared a plasmid DNA (pEGFP-CINCCKVL) expressing a fusion protein of EGFP protein and CINCCKVL in order to confirm the role of HA in the removal of target protein by lysosome. Then, in order to confirm whether the expression level of GFP-8 can represent the lysosomal activity, SH-SY5Y cells were transfected with the plasmid DNA to overexpress GFP-8, and a V-type ATPase 20 nM of bafilomycin A1 (hereinafter abbreviated as 'Baf-A1') which induces lysosome inhibition in a manner inhibiting the activity of V-type ATPase was treated for 4 hours (FIG. 6). As a result, it can be seen that the signal of GFP-8 was increased in the experimental group treated with Baf-A1, as shown in Fig.

아울러, 본 발명자들은 항-GFP 항체 및 Baf-A1의 작동여부를 판단할 수 있는 표지자인 LC3에 특이적인 항체를 이용한 웨스턴블랏 분석을 수행하였다. 구체적으로, SH-SY5Y 세포를 상기 플라스미드 DNA로 12시간 동안 형질감염시킨 후, 20 nM Baf-A1을 4시간 동안 처리하였다. 상기 형질전환된 세포를 수확한 후 세포용해액을 전기영동하고 나일론막으로 전사한 후, 상기 항-GFP 항체(Santa Cruz Biotechnology, Inc., SC8334) 및 항-LC3 항체(Novous Inc., NB100-2220)를 처리하였다(도 7). 도 7에서 나타난 바와 같이, 상기 웨스턴 블랏 분석에서 GFP-8의 양이 증가된 것을 확인할 수 있었다. 이는, GFP-8의 양이 증가하는 현상과 리소좀의 기능이 저하된 현상 사이에 밀접한 관련이 있음을 시사하는 것이다. In addition, the present inventors performed Western blot analysis using an antibody specific for LC3, which is a marker for determining whether the anti-GFP antibody and Baf-A1 are functioning. Specifically, SH-SY5Y cells were transfected with the plasmid DNA for 12 hours, after which 20 nM Baf-A1 was treated for 4 hours. The transformed cells were harvested and the cell lysate was electrophoresed and transferred to a nylon membrane. The anti-GFP antibody (Santa Cruz Biotechnology, Inc., SC8334) and anti-LC3 antibody (Novous Inc., NB100- 2220) (Fig. 7). As shown in FIG. 7, it was confirmed that the amount of GFP-8 was increased in the Western blot analysis. This suggests that there is a close relationship between the increase in the amount of GFP-8 and the decrease in the function of the lysosome.

이에, 본 발명자들은 GFP-8을 이용한 리소좀 활성 분석 시스템을 이용하여 Aβ1-42 올리고머가 리소좀의 기능을 저해하는지 여부 및 이러한 저해현상을 HA가 회복시킬 수 있는지 여부를 분석하였다.Thus, the present inventors analyzed whether Aβ 1-42 oligomer inhibits the function of lysosomes and whether HA can restore such inhibition by using a lysosome activity assay system using GFP-8.

구체적으로, SH-SY5Y 세포를 상기 플라스미드 DNA로 9시간 동안 형질감염시킨 후 4 μM의 Aβ1-42 올리고머의 존재 또는 부재하에 PBS 또는 100 μg LMW-HA를 26시간 동안 처리하였다. 그런 다음 상술한 바와 같이, 상기 처리된 세포를 수확하여 세포 용해액을 제조하고 이에 대하여 항-GFP 항체 및 대조군으로 항-알파-튜불린 항체를 이용한 웨스턴 분석을 수행하였다(도 8). 그 결과, SH-SY5Y 세포에 GFP-8를 과발현한 후 Aβ1-42 올리고머를 처리하면 GFP-8가 증가하였다. 반면, LMW-HA를 추가적으로 처리했을 때 Aβ1-42 올리고머에 의해 증가되었던 GFP-8이 대조군 수준으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과를 통해, Aβ1-42 올리고머에 의한 리소좀의 기능 저하를 회복시키는데 LMW-HA가 중요한 역할을 할 가능성을 확인할 수 있다. 이는 상기 실험예 1-1의 실험결과인 Aβ1-42 올리고머의 축적을 막는 HA의 효과가 리소좀의 기능 활성화와 관련이 있다는 점을 시사하는 것이다. Specifically, SH-SY5Y cells were transfected with the plasmid DNA for 9 hours and treated with PBS or 100 μg LMW-HA for 26 hours in the presence or absence of 4 μM Aβ 1-42 oligomer. Then, as described above, the treated cells were harvested to prepare a cell lysate, followed by Western analysis using an anti-GFP antibody and anti-alpha-tubulin antibody as a control (FIG. 8). As a result, GFP-8 was increased by overexpressing GFP-8 in SH-SY5Y cells and then treating Aβ 1-42 oligomer. On the other hand, it was confirmed that GFP-8, which was increased by Aβ 1-42 oligomer when LMW-HA was further treated, decreased to the control level. These results indicate that LMW-HA may play an important role in restoring the degradation of lysosome by Aβ 1-42 oligomers. This suggests that the effect of HA on the accumulation of A? 1-42 oligomer, which is the result of the experiment of Experimental Example 1-1, is related to the activation of lysosome function.

실험예 4: 세포 내 타우 펩타이드 응집체의 제거 확인Experimental Example 4: Confirmation of elimination of intracellular tau peptide aggregates

SH-SY5Y 세포에서 타우 펩타이드가 과발현되면 세포 내부에 타우 펩타이드의 응집체(aggregate)가 발생하고, 이는 필터-트랩 분석(filter-trap assay)를 수행하거나 형광현미경으로 타우 반점(tau dotting)을 관찰함으로써 확인할 수 있다. 시험관내(in vitro) 분석에서 타우 펩타이드 응집체가 증가되는 현상은 타우-병리현상(tau-pathology)를 대변하는 중요한 증거이다. 이에 본 발명자들은 알츠하이머병 병리학의 또 다른 큰 축을 형성하는 타우 병리현상을 조절하는데 HA가 관여할 가능성을 확인하기 위해, 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 HA가 세포내 타우 펩타이드 응집체를 제거할 수 있는 지 여부를 확인하기 위해, GFP-tau 반점 분석을 수행하였다. 구체적으로, 먼저 GFP와 타우 펩타이드가 융합단백질의 형태로 발현되도록 고안된 플라스미드 DNA GFP-tau을 제작하였다. 그런 다음 SH-SY5Y 세포를 상기 GFP-tau로 6시간 동안 형질감염하고 HA 합성효소 저해제인 메틸렌 블루(methylene blue) 4 μM, 100 μg/mg LMW-HA 또는 100 μg/mg HMW-HA를 24시간 동안 처리하고, GFP-tau 반점을 계수하였다(도 9). 그 결과 도 9에서 나타난 바와 같이, SH-SY5Y에서 GFP-tau가 과발현되었을 때, 타우 펩타이드 응집 억제제인 메틸렌 블루 및 LMW-HA의 처리시 GFP-tau 반점이 대조군에 비해 감소함을 확인할 수 있었다. 반면 HMW-HA는 대조군과 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. Overexpression of tau peptides in SH-SY5Y cells results in the aggregation of tau peptides within the cells, which can be accomplished by performing a filter-trap assay or observing tau dotting by fluorescence microscopy Can be confirmed. The increase in tau peptide aggregates in in vitro assays is an important evidence for tau-pathology. Therefore, in order to confirm the possibility that HA is involved in controlling the tau pathology that forms another major axis of Alzheimer's pathology, the HA according to an embodiment of the present invention removes the intracellular tau peptide aggregate GFP-tau spot analysis was performed in order to confirm whether or not it is possible. Specifically, a plasmid DNA GFP-tau designed to express GFP and tau peptide in the form of a fusion protein was first prepared. Then, SH-SY5Y cells were transfected with the GFP-tau for 6 hours, and 4 μM of methylene blue, 100 μg / mg of LMW-HA or 100 μg / mg of HMW-HA, which is a HA synthase inhibitor, , And GFP-tau spots were counted (Figure 9). As a result, as shown in FIG. 9, when GFP-tau was overexpressed in SH-SY5Y, it was confirmed that the treatment of methylene blue and LMW-HA as a tau peptide aggregation inhibitor decreased the GFP-tau spot compared to the control. On the other hand, HMW-HA was not significantly different from the control group.

이어, 본 발명자들은 상기 GFP-tau 반점 분석에 사용된 세포들을 수확하여 웨스턴 분석 및 필터-트랩 분석(filter-trap assay)을 수행함으로써 총 타우 펩타이드의 변화를 확인하였다. 구체적으로 상기 세포들을 수확하여 세포 용해액을 제조하고, 폴리아크릴 아마이드 겔 전기영동 및 나일론막으로의 전사를 수행한 후, 항-Tau 항체인 HT7을 이용한 웨스턴 블랏을 수행하여 타우 펩타이드의 총량을 확인하였고, 항-GFP 항체를 이용한 필터-트랩 분석을 통해 타우 펩타이드 응집 정도를 관찰하였다(도 10). 그 결과, 도 10에서 나타난 바와 같이 LMW-HA 및 HMW-HA 모두가 타우 펩타이드의 응집을 저해하는 것으로 알려진 MB와 비슷한 수준으로 타우 펩타이드 총량을 감소시키는 효과를 보였다. 타우 펩타이드 응집을 저해하는 효과는 HMW-HA보다는 LMW-HA에서 두드러졌다. Next, we harvested the cells used for GFP-tau spot analysis, and performed a Western analysis and a filter-trap assay to confirm the change in total tau peptide. Specifically, the cells were harvested to prepare a cell lysate, subjected to polyacrylamide gel electrophoresis and transfer to a nylon membrane, and subjected to western blotting using an anti-Ta antibody, HT7, to determine the total amount of tau peptide , And the degree of tau peptide aggregation was observed by filter-trap analysis using anti-GFP antibody (FIG. 10). As a result, as shown in FIG. 10, both LMW-HA and HMW-HA had the effect of reducing the total amount of tau peptide at a level similar to that of MB, which is known to inhibit the aggregation of tau peptides. The effect of inhibiting tau peptide aggregation was more pronounced in LMW-HA than in HMW-HA.

아울러, 본 발명자들은 타우 병리현상과 HA 사이의 관계를 명확히 규명하고자, HA가 부착된 타우 펩타이드가 안정적으로 과발현되는 SH-SY5Y에 4-MU를 처리한 후, 4-MU에 의해 타우 펩타이드의 세포내 총량 및 응집체 형성이 증가하는지 여부를 확인하였다. 구체적으로, HA가 부착된 타우 펩타이드를 발현하도록 고안된 플라스미드 DNA HA-tau(인간 ON4R tau 펩타이드를 HA로 표지한 융합 단백질)를 제조한 후, 이를 SH-SY5Y 세포에 안정적으로 형질도입시켜 SH-SY5Y/HA-tau 세포를 제조하였다. 상기 형질도입 세포에 0.4 mM 4-MU, 100 μg/mg LMW-HA 또는 100 μg/mg HMW-HA를 24시간 동안 처리한 후, 세포를 수확하여 HT17을 이용한 웨스턴 블랏 분석과 필터-트랩 분석을 수행하였다(도 11). 그 결과 도 11에서 나타난 바와 같이, 4-MU는 타우 펩타이드의 총량 및 응집체 형성을 증가시킨 반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 HA는 타우 펩타이드의 총량 및 응집체 형성을 모두 억제하였으며, 특히 LMW-HA의 경우 타우 펩타이드의 응집체 형성을 매우 현저하게 감소시킴을 확인할 수 있었다. 이는, HA가 타우 펩타이드의 양적 조절에 큰 역할을 할 가능성을 시사한다.Further, in order to clearly clarify the relationship between HA and HA, the present inventors treated 4-MU with SH-SY5Y, in which HA-attached tau peptide is stably overexpressed, and then treated with 4-MU to remove the tau peptide The total amount and aggregation formation were increased. Specifically, a plasmid DNA HA-tau (a fusion protein in which a human ON4R tau peptide is labeled with HA) designed to express HA-attached tau peptide was stably transfected into SH-SY5Y cells, and SH-SY5Y / HA-tau cells. The cells were treated with 0.4 mM 4-MU, 100 μg / mg LMW-HA or 100 μg / mg HMW-HA for 24 hours, harvested and Western blot analysis and filter-trap analysis using HT17 (Fig. 11). As a result, as shown in FIG. 11, 4-MU increased total amount of tau peptide and aggregate formation, whereas HA according to one embodiment of the present invention suppressed total amount of tau peptide and aggregate formation, HA significantly reduced the formation of aggregates of tau peptides. This suggests that HA may play a major role in the quantitative regulation of tau peptides.

실험예 5: 동물실험을 통한 효능 확인Experimental Example 5: Confirmation of efficacy by animal experiment

본 발명자들은 실제 HA가 알츠하이머 모델 동물에서 인지능을 개선할 수 있는지 여부를 확인하기 위해, 정상 마우스에 Aβ1-42 펩타이드를 뇌실내 투여(intracerebroventricular injection)를 통해 주입하여 기억력 감퇴를 유도한 후, HA의 기억능력 감퇴 억제여부를 조사하였다.To confirm whether HA can improve cognitive function in Alzheimer model animals, we injected Aβ 1-42 peptide into normal mice through intracerebroventricular injection to induce memory decline, HA was inhibited by the inhibition of memory capacity.

구체적으로, 8주려의 정상 C57BL/6J 마우스(각 그룹당 n=10)에 PBS에 용해된 Aβ1-42 펩타이드(0.1 mg/kg)를 뇌실내 투여를 통해 투여하거나 Aβ1-42 펩타이드와 PBS에 용해된 LMW-HA(1.2 mg/kg)를 함께 뇌실내 투여하고 5일 경과 후, 2일간 순응, 1일 훈련 및 2일 검사의 스케쥴로 구성된 신사물 인지 검사(novel object recognition test)를 수행하였다. 마우스들은 백색 플라스틱 챔버(폭 22 cm X 길이 27 cm X 높이 30 cm) 내에서 24시간 간격을 두고 7분간 자유롭게 탐험하도록 하였다. 훈련 세션에서 상기 마우스들은 챔버 내에 놓인 두 가지 사물에 대하여 7분간 노출시켰다. 검사 시행(testing trial)에서 친숙해진 사물 중 하나를 새로운 사물로 교체하였다. 선호 지수(preference index)는 양 사물을 탐색하는데 소비한 총 시간 대비 새로운 사물을 탐색하는데 소비한 시간의 비율로 정의하였다(도 12).Specifically, in normal C57BL / 6J mice (each group n = 10) the Aβ 1-42 peptide (0.1 mg / kg) and the dose or Aβ 1-42 peptide via intraventricular administration of PBS was dissolved in PBS to 8 trying After a 5-day course, dissolved LMW-HA (1.2 mg / kg) was intravenously administered intravenously and a novel object recognition test consisting of a schedule of 2 days of compliance, 1 day of training and 2 days of testing was performed . The mice were allowed to explore freely for 7 minutes at 24-hour intervals in a white plastic chamber (22 cm wide x 27 cm long x 30 cm high). In the training session, the mice were exposed to two objects placed in the chamber for 7 minutes. In the testing trial, one of the familiar things was replaced with a new thing. The preference index was defined as the ratio of the total time spent searching for the object to the time spent searching for new objects (Fig. 12).

HA는 조직의 경우 2-3일 정도 잔류하는 등 체내에 주입되면 매우 빠르게 분해되는 것으로 알려져 있다. 상기에서 사용된 마우스 모델은 다량의 Aβ를 주입하여 일시적으로 급성 기억력 감퇴를 유도하는 모델로서, 단일 주입된 HA가 짧게 잔류하여도 충분한 효과를 나타내는데 적합하였다. 도 12에서 나타난 바와 같이, 두 번의 조사 시행에서, Aβ1-42가 단독으로 주입된 그룹은 새로운 물체와 기존 물체를 잘 구별하지 못한 반면 Aβ1-42와 HA가 동시에 주입된 그룹은 대조군과 비슷한 수준으로 새로운 물체에 대한 선호도를 나타냈다. 이와 같은 결과는 HA가 Aβ와 관련된 AD 병증을 완화함으로써 기억력 회복에 효과가 있으며, 나아가 AD 치료제로서 작용할 수 있는 가능성을 시사한다. HA is known to degrade very rapidly when it is injected into the body, such as in the case of tissue, which is left for about 2-3 days. The mouse model used above was a model for inducing acute memory decline temporarily by injecting a large amount of Aβ, which was suitable for showing sufficient effect even if a single injected HA remained short. As shown in Fig. 12, in the two-time trial, the group injected with A? 1-42 alone did not distinguish between the new object and the existing object, whereas the group injected with A? 1-42 and HA coincided with the control Level preference for new objects. These results suggest that HA may be effective in restoring memory by alleviating Aβ - related AD, and may further serve as an AD treatment agent.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 HA는 신경세포에서 알츠하이머병의 병인으로서, 세포독성을 야기하는 Aβ 올리고머나 타우 펩타이드응집체의 형성을 유의하게 억제할 뿐만 아니라, 실제 동물실험결과 Aβ에 의해 야기되는 기억력 감소를 정상 수준으로 회복시켰기 때문에, 알츠하이머병에 대한 효율적인 치료제로 사용이 가능하다.As described above, HA according to an embodiment of the present invention not only significantly inhibits the formation of A [beta] oligomer and tau peptide aggregates causing cytotoxicity as a pathogenesis of Alzheimer's disease in neurons, Since the memory loss caused by Aβ is restored to normal levels, it can be used as an effective remedy for Alzheimer's disease.

본 발명은 상술한 실시예 및 실험예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예 및 실험예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. I will understand. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

Claims (6)

치료적으로 유효한 양의 히알루론산을 유효성분으로 포함하는 알츠하이머병 치료용 약학적 조성물.A pharmaceutical composition for the treatment of Alzheimer's disease comprising a therapeutically effective amount of hyaluronic acid as an active ingredient. 제1항에 있어서,
상기 히알루론산은 저분자량 히알루론산 또는 고분자량 히알루론산인, 약학적 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the hyaluronic acid is a low molecular weight hyaluronic acid or a high molecular weight hyaluronic acid.
제2항에 있어서,
상기 저분자량 히알루론산은 5 내지 200 kDa의 분자량을 갖는, 약학적 조성물.
3. The method of claim 2,
Wherein said low molecular weight hyaluronic acid has a molecular weight of from 5 to 200 kDa.
제2항에 있어서,
상기 고분자량 히알루론산은 500 kDa 내지 10 MDa의 분자량을 갖는, 약학적 조성물.
3. The method of claim 2,
Wherein the high molecular weight hyaluronic acid has a molecular weight of 500 kDa to 10 MDa.
제1항에 있어서,
하나 이상의 다른 알츠하이머 치료용 화합물을 추가적으로 포함하는, 약학적 조성물.
The method according to claim 1,
&Lt; / RTI &gt; further comprising at least one other Alzheimer's treating compound.
제5항에 있어서,
상기 알츠하이머 치료용 화합물은 도네페질(donepezil), 리바스티그마인(ribvastigmine), 갈란다마인(galantamine), 메만틴(memantine), 바피뉴주마브(bapineuzumab), 솔라네주마브(solanezumab), PF-04360365, MABT5102A, GSK933776A, 간테네루마브(gantenerumab), 감마가드(gammagard), 옥타감(octagam), CAD106, ACC001, UB311, V950 또는 AD01/AD02인, 약학적 조성물.
6. The method of claim 5,
The compound for treating Alzheimer's disease is selected from the group consisting of donepezil, ribvastigmine, galantamine, memantine, bapineuzumab, solanezumab, PF-04360365, Wherein said composition is selected from the group consisting of MABT5102A, GSK933776A, gantenerumab, gammagard, octagam, CAD106, ACC001, UB311, V950 or AD01 / AD02.
KR1020170089839A 2017-07-14 2017-07-14 A novel pharmaceutical composition for treating Alzheimer's disease KR101976480B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170089839A KR101976480B1 (en) 2017-07-14 2017-07-14 A novel pharmaceutical composition for treating Alzheimer's disease

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170089839A KR101976480B1 (en) 2017-07-14 2017-07-14 A novel pharmaceutical composition for treating Alzheimer's disease

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190008013A true KR20190008013A (en) 2019-01-23
KR101976480B1 KR101976480B1 (en) 2019-05-10

Family

ID=65323953

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170089839A KR101976480B1 (en) 2017-07-14 2017-07-14 A novel pharmaceutical composition for treating Alzheimer's disease

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101976480B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100123123A (en) * 2009-05-14 2010-11-24 대구한의대학교산학협력단 Cosmetic composition comprising the herbal mixed extract showing hair-growth stimulating activity and preventing activity from hair loss
WO2013125634A1 (en) * 2012-02-22 2013-08-29 株式会社ヒアルロン酸研究所 Tlr4 agent, tissue homeostasis agent, hepatocyte growth factor inducer, tissue repairing agent, and sirtuin inducer having hyaluronic acid fragments as active ingredients thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100123123A (en) * 2009-05-14 2010-11-24 대구한의대학교산학협력단 Cosmetic composition comprising the herbal mixed extract showing hair-growth stimulating activity and preventing activity from hair loss
WO2013125634A1 (en) * 2012-02-22 2013-08-29 株式会社ヒアルロン酸研究所 Tlr4 agent, tissue homeostasis agent, hepatocyte growth factor inducer, tissue repairing agent, and sirtuin inducer having hyaluronic acid fragments as active ingredients thereof
EP2818172A1 (en) * 2012-02-22 2014-12-31 Hyaluronan Research Institute, Inc. Tlr4 agent, tissue homeostasis agent, hepatocyte growth factor inducer, tissue repairing agent, and sirtuin inducer having hyaluronic acid fragments as active ingredients thereof

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Journal of Neuroscience Research. 2010. Vol.88, pp.2303-2315.* *
Mapping the Progress of Alzheimer's and Parkinson's Disease. 2002. pp.171-176.* *

Also Published As

Publication number Publication date
KR101976480B1 (en) 2019-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Muralidar et al. Role of tau protein in Alzheimer's disease: The prime pathological player
Maezawa et al. Kv1. 3 inhibition as a potential microglia-targeted therapy for Alzheimer’s disease: preclinical proof of concept
Xilouri et al. Alpha-synuclein and protein degradation systems: a reciprocal relationship
Tan et al. Autophagy in aging and neurodegenerative diseases: implications for pathogenesis and therapy
Park et al. Protective effect of the phosphodiesterase III inhibitor cilostazol on amyloid β-induced cognitive deficits associated with decreased amyloid β accumulation
Kuang et al. Neuroprotective effect of ligustilide through induction of α-secretase processing of both APP and Klotho in a mouse model of Alzheimer’s disease
US20180318383A1 (en) Peptide having neuronal loss prevention and regeneration effects, and composition containing same
JP5738755B2 (en) Methods for preventing and treating neurodegenerative diseases
US20100324079A1 (en) Medicament for prophylaxis and treatment of Alzheimer disease
Pasinetti et al. Development of a grape seed polyphenolic extract with anti‐oligomeric activity as a novel treatment in progressive supranuclear palsy and other tauopathies
Zhao et al. Molecular mechanism of autophagy: Its role in the therapy of Alzheimer’s disease
Sahoo et al. Role of ubiquitin–proteasome and autophagy-lysosome pathways in α-synuclein aggregate clearance
US20210038589A1 (en) Uses, compositions and methods
US20230355585A1 (en) Prevention or treatment of disease states due to metal dis-homeostasis via administration of posiphen to healthy or sick humans
Wu et al. Recombinant adiponectin peptide promotes neuronal survival after intracerebral haemorrhage by suppressing mitochondrial and ATF4‐CHOP apoptosis pathways in diabetic mice via Smad3 signalling inhibition
US9717772B2 (en) Interval therapy for the treatment of loss of eyesight in humans with glaucoma and other degenerative eye diseases
Deng et al. Pharmacological modulation of autophagy for Alzheimer's disease therapy: opportunities and obstacles
Bhatti et al. Targeting dynamin-related protein-1 as a potential therapeutic approach for mitochondrial dysfunction in Alzheimer's disease
AU2004275682A1 (en) Novel use of antisecretory factor
Li et al. The multiple roles of autophagy in neural function and diseases
KR102128003B1 (en) Pharmaceutical composition for preventing or treating tendinopathy comprising isolated mitochondria
KR101173677B1 (en) Pharmaceutical composition for preventing or treating diseases associated with beta amyloid accumulation containing EPPS as an active ingredient
KR101976480B1 (en) A novel pharmaceutical composition for treating Alzheimer&#39;s disease
Wali et al. GLP-1/Sigma/RAGE Receptors: An evolving picture of Alzheimer's Disease pathology and treatment
van Leeuwen et al. Heat shock proteins and protein quality control in Alzheimer’s disease

Legal Events

Date Code Title Description
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)