KR20200042561A - Cell reprogramming composition and method for producing an induced pluripotent stem cell using the same - Google Patents

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KR20200042561A KR1020180122505A KR20180122505A KR20200042561A KR 20200042561 A KR20200042561 A KR 20200042561A KR 1020180122505 A KR1020180122505 A KR 1020180122505A KR 20180122505 A KR20180122505 A KR 20180122505A KR 20200042561 A KR20200042561 A KR 20200042561A
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Abstract

The present invention relates to a cell reprogramming composition and a method for producing induced pluripotent stem cells comprising the same. A compound having the structure of chemical formula 1 of the present invention can produce induced pluripotent stem cells directly from differentiated cells. In addition, compared to a conventional biguanide derivative, it is possible to increase the reprogramming efficiency of cells, and to maintain the undifferentiated state of pluripotent stem cells. Furthermore, it is expected that the composition according to the present invention can be utilized in the development stage of new drugs and cell therapy.

Description

세포 리프로그래밍 조성물 및 이를 이용한 유도만능줄기세포의 제조방법 {CELL REPROGRAMMING COMPOSITION AND METHOD FOR PRODUCING AN INDUCED PLURIPOTENT STEM CELL USING THE SAME}Cell reprogramming composition and method for producing induced pluripotent stem cells using the same {CELL REPROGRAMMING COMPOSITION AND METHOD FOR PRODUCING AN INDUCED PLURIPOTENT STEM CELL USING THE SAME}

본 발명은 세포 리프로그래밍 조성물 및 이를 포함하는 유도만능줄기세포의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 비구아니드 유도체를 유효성분으로 포함하는 세포 리프로그래밍 조성물 및 상기 조성물을 포함하는 배지에서 분화된 세포를 배양하는 유도만능줄기세포의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cell reprogramming composition and a method for producing induced pluripotent stem cells comprising the same, more specifically, a cell reprogramming composition comprising a biguanide derivative as an active ingredient and a medium differentiated from the medium containing the composition It relates to a method for producing induced pluripotent stem cells for culturing cells.

유도만능줄기세포(induced Pluripotent Stem Cell: iPSC)란, 분화된 세포들이 인위적인 역분화 과정인 세포 리프로그래밍을 통해 전분화능(pluripotency)을 갖는 미분화 상태의 줄기세포를 의미한다. 2006년에 Oct4, Sox2, Klf4, cMyc 등 리프로그래밍 유도 유전자들의 복합적인 과발현을 통해 체세포로부터 유도만능줄기세포를 생산할 수 있는 기술이 개발되었다(Cell, 126.4 (2006): 663-676). 상기 기술을 기반으로 다양한 역분화 기술이 개발되어 왔으며, 이를 통해 인간배아줄기세포의 이용 시 야기될 수 있는 생명윤리 논란 및 면역 적합성 문제를 극복할 수 있으며, 다양한 의약 용도로서 의약산업에 활용될 수 있을 것으로 기대되고 있다.Induced Pluripotent Stem Cell (iPSC) refers to stem cells in an undifferentiated state in which differentiated cells have pluripotency through cell reprogramming, an artificial dedifferentiation process. In 2006, a technology was developed to produce induced pluripotent stem cells from somatic cells through complex overexpression of reprogramming-inducing genes such as Oct4, Sox2, Klf4, and cMyc (Cell, 126.4 (2006): 663-676). Various dedifferentiation technologies have been developed based on the above technology, and this can overcome bioethics controversy and immunocompatibility problems that may occur when using human embryonic stem cells, and can be utilized in the pharmaceutical industry as a variety of medical uses. It is expected to be.

또한, 상기 리프로그래밍에 관여하는 유전자 이외에도, 미토콘드리아 억제제의 아독성 투여량은 유도만능줄기세포의 생성 동안 해당작용을 촉진시켜 리프로그래밍 효율적으로 유도할 수 있는 것으로 알려져 있다(The international journal of biochemistry & cell biology 45.11 (2013): 2512-2518). 그러나, 로테논 및 TTFA(thenoyltrifluoroacetone)와 같은 미토콘드리아 억제제는 모두 독성을 가지는 것으로 나타나, 독성이 없으면서도 리프로그래밍 효율을 획기적으로 개선할 수 있는 새로운 미토콘드리아 억제제의 발굴과 이를 역분화 과정에서 실질적으로 활용할 수 있는 후속 기술을 개발하는 것이 필수적으로 요구되고 있다.In addition, in addition to the genes involved in reprogramming, it is known that subtoxic doses of mitochondrial inhibitors can promote reprogramming efficiently by promoting glycolysis during the production of induced pluripotent stem cells (The international journal of biochemistry & cell biology 45.11 (2013): 2512-2518). However, both mitochondrial inhibitors such as rotenone and TTFA (thenoyltrifluoroacetone) appear to have toxicity, and thus, new mitochondrial inhibitors capable of dramatically improving reprogramming efficiency even without toxicity can be practically utilized in the process of reverse differentiation. It is essential to develop a follow-up technology.

(1) Kazutoshi Takahashi and Shinya Yamanaka. "Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors." Cell 126.4 (2006): 663-676.(1) Kazutoshi Takahashi and Shinya Yamanaka. "Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors." Cell 126.4 (2006): 663-676. (2) Son, Myung Jin, et al. "Interference with the mitochondrial bioenergetics fuels reprogramming to pluripotency via facilitation of the glycolytic transition." The international journal of biochemistry & cell biology 45.11 (2013): 2512-2518.(2) Son, Myung Jin, et al. "Interference with the mitochondrial bioenergetics fuels reprogramming to pluripotency via facilitation of the glycolytic transition." The international journal of biochemistry & cell biology 45.11 (2013): 2512-2518.

이에, 본 발명자들은 세포 리프로그래밍에 미토콘드리아 억제제로서 독성이 없는 비구아니드 유도체를 사용함으로써, 리프로그래밍 효율을 증진시킬 수 있는 기술을 확립하여 본 발명을 완성시켰다.Accordingly, the present inventors have completed the present invention by establishing a technique capable of enhancing reprogramming efficiency by using a non-toxic biguanide derivative as a mitochondrial inhibitor for cell reprogramming.

따라서, 본 발명의 목적은 비구아니드 유도체를 유효성분으로 포함하는 세포 리프로그래밍을 효율적으로 증진시킬 수 있는 조성물을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a composition capable of effectively enhancing cell reprogramming including a biguanide derivative as an active ingredient.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 리프로그래밍 촉진용 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a composition for promoting reprogramming comprising a compound of Formula 1 or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient.

[화학식 1][Formula 1]

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Figure pat00001

또한, 본 발명은 리프로그래밍 인자가 도입된 분화된 세포에 상기 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염이 함유된 배지에서 배양하는 단계를 포함하는 분화된 세포에서 유도만능줄기세포로의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention is a reprogramming factor is introduced into the differentiated cells comprising the step of culturing in a culture medium containing a compound of Formula 1 or a pharmaceutically acceptable salt thereof into induced pluripotent stem cells Provides a method.

또한, 본 발명은 상기 조성물을 포함하는 만능줄기세포의 미분화 상태 유지용 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a composition for maintaining the undifferentiated state of pluripotent stem cells comprising the composition.

본 발명은 종래의 비구아니드 유도체에 비해 세포의 리프로그래밍 효율을 증가시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 조성물은 분화된 세포로부터 직접적으로 유도만능줄기세포 제작 효율을 높이는데 사용될 수 있으며, 만능줄기세포의 미분화 상태를 유지시킬 수 있음을 확인하였다. 더 나아가, 본 발명에 따른 조성물은 세포치료제 및 신약 개발 단계에 활용할 수 있다.The present invention can increase the reprogramming efficiency of cells compared to conventional biguanide derivatives. In addition, it was confirmed that the composition of the present invention can be used to increase the efficiency of producing induced pluripotent stem cells directly from differentiated cells, and can maintain the undifferentiated state of pluripotent stem cells. Furthermore, the composition according to the present invention can be utilized in the stage of cell therapy and new drug development.

도 1은 비구아니드 유도체(이하, 'IM'이라 함) 처리에 따른 줄기세포 전분화능 획득 및 유지 개선 효과를 확인한 것이다.
도 1a는 IM 화합물의 구조를 나타낸 것이다.
도 1b는 IM 화합물 처리에 따른 산소소비율(OCR) 변화를 나타낸 것이다.
도 1c는 IM 화합물 및 로테논 처리 시, 마우스 iPSC가 생성되는 정도를 비교한 것이다.
도 1d는 IM 화합물 및 로테논 처리 시, 인간 iPSC가 생성되는 정도를 비교한 것이다.
도 1e는 비-자기재생 조건(LIF 미처리) 또는 자기재생 조건(LIF 처리)하에서 IM 화합물에 의한 줄기세포능 유지 효과를 확인한 것이다.
도 1f는 무조건 배지(UM) 조건하에서 IM 화합물에 의한 줄기세포능 유지 효과를 확인한 것이다.
도 2는 IM 화합물의 작용기전을 확인한 것이다.
도 2a는 iPSC 생성 과정과 IM 화합물 처리 시기를 나타낸 것이다.
도 2b는 IM 화합물 및 로테논 처리 시, 시간에 따른 산소소비율(OCR) 변화를 나타낸 것이다.
도 2c는 IM 화합물에 의한 세포내 락테이트 농도 변화를 나타낸 것이다.
도 2d는 IM 화합물에 의한 세포내 ATP 변화를 나타낸 것이다.
도 2e는 IM 화합물에 의한 OXPHOS 관련 유전자(NDU5ATP5B), 해당작용 관련 유전자(HK2 LDHA) 및 줄기세포능 관련 유전자(NanogRex1)의 발현 양상을 확인한 것이다.
도 2f는 IM 화합물에 의한 줄기세포능 관련 유전자(NanogOct4)의 활성 히스톤 마커 및 억제성 히스톤 마커의 변화를 나타낸 것이다.
도 3은 IM 화합물의 세포독성을 확인한 것이다.
도 3a는 11.1 mM 글루코오스 조건하에서 암세포(SK-MEL-28)에 대한 IM 화합물의 세포독성을 확인한 것이다.
도 3b는 0.75 mM 글루코오스 조건하에서 암세포에 대한 IM 화합물의 세포독성을 확인한 것이다.
도 3c는 25 mM 글루코오스 조건하에서 마우스 배아 섬유아세포(MEF)에 대한 IM 화합물의 세포독성을 확인한 것이다.
도 3d는 25 mM 글루코오스 조건하에서 OSKM이 도입된 MEF에 대한 IM 화합물의 세포독성을 확인한 것이다.
도 4는 IM 화합물의 농도 변화, 및 OSKM 인자의 유무에 따른 리프로그래밍 효능을 확인한 것이다.
도 4a는 IM 화합물의 농도에 따른 OSKM이 도입된 MEF의 리프로그래밍 효과를 비교한 것이다.
도 4b는 IM 화합물의 농도에 따른 OSKM이 도입된 인간 포피 섬유아세포(HFF)의 리프로그래밍 효과를 비교한 것이다.
도 4c는 OSKM 인자 유무에 따른 IM 화합물의 리프로그래밍 효과를 확인한 것이다.
도 5는 IM 화합물의 농도 변화에 따른 줄기세포능 유지 효과를 확인한 것이다.
도 5a는 IM 화합물의 나노몰 농도에서 mESC의 줄기세포능 유지에 우수한 효과를 보인다는 것을 확인한 것이다.
도 5b는 IM 화합물의 나노몰 농도에서 hESC의 줄기세포능 유지에 우수한 효과를 보인다는 것을 확인한 것이다.
도 6은 줄기세포 전분화능에 대한 비구아니드 유도체의 효과를 확인한 것이다.
도 6a는 메트포민에 의한 리프로그래밍 효과를 확인한 것이다.
도 6b는 펜포민에 의한 리프로그래밍 효과를 확인한 것이다.
도 6c는 메트포민에 의한 마우스 줄기세포능 유지 효과를 확인한 것이다.
도 6d는 메트포민에 의한 인간 줄기세포능 유지 효과를 확인한 것이다.
도 7은 IM 화합물에 의한 리프로그래밍 촉진 효과를 확인한 것이다.
도 7a는 리프로그래밍 과정 중 IM 화합물에 의해 형성되는 콜로니의 크기를 비교한 것이다.
도 7b는 리프로그래밍 과정 중 IM 화합물에 의한 콜로니 선별 시간 경과를 나타낸 것이다.
도 7c는 리프로그래밍 과정 중 IM 화합물에 의해 형성되는 Nanog+ 또는 SSEA1+ 클러스터의 수 및 크기를 비교한 비교한 것이다.
도 7d는 IM 화합물에 의한 해당작용 활성 정도를 나타낸 것이다.
도 7e는 IM 화합물에 의한 줄기세포능 관련 유전자(NanogOct4)의 억제성 히스톤 마커의 변화를 나타낸 것이다.
Figure 1 confirms the effect of obtaining and maintaining stem cell starch differentiation ability according to treatment with biguanide derivatives (hereinafter referred to as 'IM').
Figure 1a shows the structure of the IM compound.
Figure 1b shows the change in oxygen consumption (OCR) according to the IM compound treatment.
Figure 1c is a comparison of the degree to which a mouse iPSC is generated when the IM compound and rotenone treatment.
Figure 1d is a comparison of the degree to which a human iPSC is produced upon treatment with an IM compound and rotenone.
Figure 1e confirms the effect of maintaining the stem cell function by the IM compound under non-self-renewal conditions (LIF untreated) or self-renewal conditions (LIF treatment).
Figure 1f confirms the effect of maintaining stem cell function by IM compounds under unconditional medium (UM) conditions.
Figure 2 confirms the mechanism of action of the IM compound.
Figure 2a shows the iPSC generation process and the timing of IM compound treatment.
Figure 2b shows the change in the oxygen consumption rate (OCR) over time when the IM compound and rotenone treatment.
Figure 2c shows the intracellular lactate concentration change by the IM compound.
Figure 2d shows the intracellular ATP change by the IM compound.
Figure 2e confirms the expression pattern of OXPHOS-related genes ( NDU5 and ATP5B ), glycolysis-related genes ( HK2 and LDHA ) and stem cell-related genes ( Nanog and Rex1 ) by IM compounds.
Figure 2f shows the change in the active histone marker and inhibitory histone marker of the stem cell function related genes ( Nanog and Oct4 ) by the IM compound.
Figure 3 confirms the cytotoxicity of the IM compound.
Figure 3a confirms the cytotoxicity of the IM compound against cancer cells (SK-MEL-28) under 11.1 mM glucose conditions.
Figure 3b confirms the cytotoxicity of the IM compound against cancer cells under 0.75 mM glucose conditions.
Figure 3c confirms the cytotoxicity of the IM compound against mouse embryonic fibroblasts (MEF) under 25 mM glucose conditions.
Figure 3d confirms the cytotoxicity of the IM compound against MEF introduced with OSKM under 25 mM glucose conditions.
Figure 4 confirms the reprogramming efficacy according to the concentration change of the IM compound, and the presence or absence of OSKM factor.
Figure 4a is a comparison of the reprogramming effect of the MEF OSKM is introduced according to the concentration of the IM compound.
Figure 4b is a comparison of the reprogramming effect of human foreskin fibroblasts (HFF) introduced OSKM according to the concentration of the IM compound.
Figure 4c confirms the reprogramming effect of the IM compound with or without the OSKM factor.
Figure 5 confirms the effect of maintaining the stem cell function according to the concentration change of the IM compound.
Figure 5a confirms that it shows an excellent effect on the maintenance of mESC stem cell capacity at the nanomolar concentration of the IM compound.
5b confirms that the nanomolar concentration of the IM compound shows an excellent effect on the maintenance of stem cell function of hESC.
Figure 6 confirms the effect of a biguanide derivative on stem cell differentiation capacity.
Figure 6a confirms the reprogramming effect by metformin.
Figure 6b confirms the reprogramming effect by phenformin.
Figure 6c confirms the effect of maintaining the stem cell function of the mouse by metformin.
Figure 6d confirms the effect of maintaining human stem cell function by metformin.
7 confirms the effect of promoting reprogramming by the IM compound.
Figure 7a is a comparison of the size of the colonies formed by the IM compound during the reprogramming process.
Figure 7b shows the time course of colony selection by the IM compound during the reprogramming process.
7c is a comparison comparing the number and size of Nanog + or SSEA1 + clusters formed by IM compounds during the reprogramming process.
Figure 7d shows the degree of glycolysis activity by the IM compound.
Figure 7e shows the change in the inhibitory histone marker of the stem cell function related genes ( Nanog and Oct4 ) by the IM compound.

본 발명의 일 측면은 하기 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 리프로그래밍 촉진용 조성물을 제공한다.One aspect of the present invention provides a composition for promoting reprogramming comprising a compound of Formula 1 or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient.

[화학식 1][Formula 1]

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본 발명의 일 구체예에서, 상기 리프로그래밍은 분화된 세포에서 유도만능줄기세포로의 분화를 촉진시키는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the reprogramming may be to promote differentiation from differentiated cells to induced pluripotent stem cells.

본 발명의 일 구체예에서, 상기 화학식 1은 비구아니드 코어를 갖는 소수성 양이온 소분자이며, 보다 구체적으로는 N-1-(2-메틸)펜에틸비구아니드 하이드로클로라이드이다. 상기 화학식 1은 'IM176OUT05' 또는 'IM'로 명명되어 사용된다. In one embodiment of the present invention, Formula 1 is a hydrophobic cationic small molecule having a biguanide core, and more specifically N-1- (2-methyl) phenethylbiguanide hydrochloride. Chemical Formula 1 is used by being named 'IM176OUT05' or 'IM'.

본 발명의 일 구체예에서, 상기 분화된 세포는 체세포, 생식세포, 전구세포 및 섬유아세포로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다. 보다 구체적으로는 인간 유래 섬유아세포인 것이 바람직하지만 이에 제한되지 않으며, 원숭이, 돼지, 말, 소, 양, 개, 고양이, 생쥐, 토끼 등 모든 동물 유래 체세포를 모두 사용할 수 있다. In one embodiment of the invention, the differentiated cells may be one or more selected from the group consisting of somatic cells, germ cells, progenitor cells and fibroblasts. More specifically, human-derived fibroblasts are preferred, but are not limited thereto, and all animal-derived somatic cells such as monkeys, pigs, horses, cows, sheep, dogs, cats, mice, and rabbits can be used.

본 발명의 일 구체예에서, 상기 분화된 세포는 Oct4, Sox2, Klf4 및 c-Myc(OSKM) 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, 상기 OSKM 인자를 모두 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 분화된 세포는 Oct4, Sox2 및 Klf4로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상이 도입된 것일 수 있으며, c-Myc, Lin28 및 Nanog로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상이 추가로 도입된 것일 수 있다. 여기서, OSKM는 Yamanaka 인자를 의미하는 것으로, Oct4, Sox2, Klf4 및 c-Myc를 포함한다. 또한, 상기 도입은 유전자 또는 단백질이 도입되는 것을 의미하며, 바람직하게는 유전자가 도입되는 것을 의미한다. In one embodiment of the invention, the differentiated cells may include any one of Oct4, Sox2, Klf4 and c-Myc (OSKM), and may include all of the OSKM factors. More specifically, the differentiated cells may be one or more selected from the group consisting of Oct4, Sox2 and Klf4, and one or more selected from the group consisting of c-Myc, Lin28 and Nanog additionally introduced. You can. Here, OSKM means Yamanaka factor, and includes Oct4, Sox2, Klf4 and c-Myc. In addition, the introduction means that a gene or protein is introduced, and preferably, a gene is introduced.

본 발명의 일 구체예에서, 상기 조성물은 미토콘드리아 세포 호흡 억제, 해당작용 촉진 또는 전분화능 유전자 발현 촉진으로 인해 리프로그래밍 효율을 증진시키는 것일 수 있다.In one embodiment of the invention, the composition may be to enhance the reprogramming efficiency due to mitochondrial cell respiration inhibition, promoting glycolysis or promoting the expression of starch potential gene.

본 명세서에서 사용된 용어 “유도만능줄기세포”란, 분화된 세포에 리프로그래밍 기술을 이용하여 배아줄기세포와 유사한 전분화능을 가진 미분화 상태의 줄기세포를 확립하는 방식으로 만들어진 세포들을 의미한다. 유도만능줄기세포는 배아줄기세포와 거의 같은 특성을 가지고 있다. 보다 구체적으로는 유도만능줄기세포는 배아줄기세포와 비슷한 세포모양을 가지고, 유전자 및 단백질 발현 패턴이 유사하며, 생체 내외에서 전분화능을 가진다. 또한, 테라토마를 형성하고, 생쥐의 배반포(blastocyst)에 삽입시켰을 때 키메라 생쥐를 형성하며, 유전자의 생식선 전이가 가능하다.As used herein, the term “derived pluripotent stem cells” refers to cells made in a manner of establishing undifferentiated stem cells with similar starch differentiation ability to embryonic stem cells using reprogramming technology on differentiated cells. Induced pluripotent stem cells have almost the same characteristics as embryonic stem cells. More specifically, induced pluripotent stem cells have a cell shape similar to that of embryonic stem cells, have similar gene and protein expression patterns, and have starch potential both in vitro and in vivo. In addition, when forming a teratoma and inserting it into the blastocyst of a mouse, it forms a chimeric mouse, and the germline transfer of the gene is possible.

본 발명의 일 구체예에서, 상기 조성물은 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 0.1 내지 1 μM, 0.1 내지 500 nM, 0.5 내지 300 nM, 1 내지 200 nM 또는 1 내지 100 nM의 농도로 포함될 수 있다. 특히, 화학식 1의 화합물은 1 내지 100 nM 농도 범위에서 세포독성을 나타내지 않는 것으로 나타났다(도 3).In one embodiment of the present invention, the composition is a concentration of a compound of Formula 1 or a pharmaceutically acceptable salt thereof 0.1 to 1 μM, 0.1 to 500 nM, 0.5 to 300 nM, 1 to 200 nM or 1 to 100 nM It can be included as In particular, the compound of Formula 1 was found not to exhibit cytotoxicity in the concentration range of 1 to 100 nM (Fig. 3).

본 발명의 일 구체예에서, 상기 조성물은 배양 배지 또는 배양 배지 첨가제일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the composition may be a culture medium or a culture medium additive.

상기 “배양 배지” 또는 “배양 배지 첨가제”란, 세포를 배양할 때 필요한 배양물을 구성하는 성분 중 일부로서, 본 발명의 일 구체예에 따른 상기 화학식 1 및 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함한다. 상기 배지 조성물이 함유된 배지 조건하에서 배양된 세포는 유도만능줄기세포로 리프로그래밍될 수 있다.The "culture medium" or "culture medium additive" is part of the components constituting the culture required when culturing cells, and the formula 1 and its pharmaceutically acceptable salts according to an embodiment of the present invention are effective. Contains as an ingredient. Cells cultured under the medium conditions containing the medium composition may be reprogrammed to induced pluripotent stem cells.

또한, 본 발명의 일 측면은 리프로그래밍 인자가 도입된 분화된 세포에 하기 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염이 함유된 배지에서 배양하는 단계를 포함하는 분화된 세포에서 유도만능줄기세포로의 제조방법을 제공한다.In addition, one aspect of the present invention is induced pluripotent stem cells in differentiated cells comprising the step of culturing in a medium containing a compound of Formula 1 or a pharmaceutically acceptable salt thereof in differentiated cells introduced with reprogramming factors. Provides a method for manufacturing a furnace.

여기서, 분화된 세포에 리프로그래밍 유전자를 도입하는 방법은 당업계에서 통상적으로 사용되는 세포에 물질을 제공하는 방법을 제한없이 사용할 수 있다. 리프로그래밍 유전자의 종류에 따라, 리프로그래밍 유전자를 분화된 세포의 배양액에 투여하는 방법 또는 리프로그래밍 유도인자를 분화된 세포 내에 직접 주입하는 방법 등을 사용할 수 있다. 이때 사용되는 리프로그래밍 유전자는 해당 유전자를 삽입한 바이러스 벡터로 형질감염시킨 패키징 세포로부터 수득한 바이러스, 해당 유도인자 유전자를 포함하는 플라스미드 벡터, 시험관 내 전사(in vitro transcription)에 의해 생산한 메신저 RNA 또는 다양한 세포주 내에서 생산된 단백질 등의 형태로 사용할 수 있다.Here, as a method of introducing a reprogramming gene into differentiated cells, a method of providing a substance to cells commonly used in the art may be used without limitation. Depending on the type of reprogramming gene, a method of administering a reprogramming gene to a culture medium of differentiated cells or a method of directly injecting a reprogramming inducer into differentiated cells may be used. The reprogramming gene used at this time is a virus obtained from packaging cells transfected with the viral vector into which the gene is inserted, a plasmid vector containing the inducer gene, a messenger RNA produced by in vitro transcription, or It can be used in the form of proteins produced in various cell lines.

보다 구체적으로, 상기 리프로그래밍 유전자를 분화된 세포에 직접 주입하는 방법은 미세주입법(microinjection), 전기천공법(electroporation), 입자분사법(particle bombardment) 및 인슐레이터(insulator) 등을 사용할 수 있다. More specifically, a method of directly injecting the reprogramming gene into differentiated cells may use microinjection, electroporation, particle bombardment, and insulator.

본 발명의 일 구체예에서, 상기 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염은 0.1 내지 1 μM, 0.1 내지 500 nM, 0.5 내지 300 nM 또는 1 내지 200 nM의 농도로 포함될 수 있으며, 1 내지 100 nM의 농도로 포함되는 것이 바람직하다.In one embodiment of the invention, the compound of Formula 1 or a pharmaceutically acceptable salt thereof may be included in a concentration of 0.1 to 1 μM, 0.1 to 500 nM, 0.5 to 300 nM or 1 to 200 nM, 1 to It is preferably included at a concentration of 100 nM.

본 발명의 일 구체예에서, 상기 리프로그래밍 인자는 Oct4, Sox2 및 Klf4로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으며, c-Myc, Lin28 및 Nanog로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the reprogramming factor may include one or more selected from the group consisting of Oct4, Sox2 and Klf4, and additionally one or more selected from the group consisting of c-Myc, Lin28 and Nanog. It can contain.

또한, 본 발명의 일 측면은 상기 조성물을 포함하는 만능줄기세포의 미분화 상태 유지용 조성물을 제공한다.In addition, an aspect of the present invention provides a composition for maintaining the undifferentiated state of pluripotent stem cells comprising the composition.

이하, 본 발명을 하기 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by examples. However, the following examples are only for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited to them.

제조예 1. 유도만능줄기세포(iPSC)의 제조Preparation Example 1. Preparation of induced pluripotent stem cells (iPSC)

제조예 1.1. 시약 준비Production Example 1.1. Reagent preparation

비구아니드의 유도체로서 비구아니드 코어를 갖는 소수성 양이온 소분자인 (N-1-(2-메틸)펜에틸비구아니드 하이드로클로라이드(이하 'IM176OUT05' 또는 'IM'으로 표기)를 합성하였다(도 1a). 상기 합성은 한국공개특허 10-2016-0146852(2016. 12. 21)의 실시예 22와 동일한 방법으로 3,4-디클로로 펜에틸아민 대신에 2-메틸펜에틸아민 및 트리메틸실릴 트리플루오로메탄 설포네이트를 반응시켜 수행하였다. 이외에, 로테논(Rotenone)을 Santa Cruz Biotechnology(Dallas, Texas, USA)에서 구입하였고, 펜포민(Phenformin), 올리고마이신 A, 카보닐 시아나이드 4-(트리플루오로메톡시) 페닐하이드라존(FCCP) 및 4',6-디아미디노-2-페닐인돌(DAPI)을 Sigma(St. Louis, MO, USA)에서 구입하였다. 또한, 미녹시딜(Minoxidil)을 Hyundai Pharm(Seoul, Republic of Korea)에서 구입하였고, 메트포민(Metformin)을 Cayman chemical(Ann Arbor, MI, USA)에서 구입하였다.As a derivative of biguanide, (N-1- (2-methyl) phenethyl biguanide hydrochloride (hereinafter referred to as 'IM176OUT05' or 'IM'), a hydrophobic cationic small molecule having a biguanide core, was synthesized (FIG. 1a) .In the same manner as in Example 22 of Korean Patent Publication No. 10-2016-0146852 (December 21, 2016), 2-methylphenethylamine and trimethylsilyl trifluor were substituted for 3,4-dichlorophenethylamine. Romethane sulfonate was reacted in. In addition, Rotenone was purchased from Santa Cruz Biotechnology (Dallas, Texas, USA), phenformin, oligomycin A, carbonyl cyanide 4- (tri Fluoromethoxy) phenylhydrazone (FCCP) and 4 ', 6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) were purchased from Sigma (St. Louis, MO, USA) Minoxidil was also purchased. It was purchased from Hyundai Pharm (Seoul, Republic of Korea) and metformin was Cayman chemical (Ann Arbor, MI). , USA).

제조예 1.2. 세포 배양 Production Example 1.2. Cell culture

A549(인간 폐 암종), SK-MEL-28(인간 흑색종), SK-OV-3(인간 난소암), 786-O(신장 암종), MDA-MB-435, MDA-MB-231 및 MCF-7(인간 유방암) 세포를 ATCC(Manassas, VA, USA)에서 구입하여 5% 소태아혈청(FBS, Invitrogen) 및 1% 페니실린/스트렙토마이신(PS, Invitrogen)이 첨가된 RPMI(Invitrogen, Grand Island, NY, USA)에서 배양하였다. 마우스 배아 섬유아세포(MEF)를 CF1 마우스(Laboratory Animal Resource Center, Chungcheongbuk-do, Republic of Korea)의 배아일 12.5일째의 배아로부터 분리하였고, 10% FBS, 0.1 mM β-머캅토에탄올(β-ME, Sigma), 1% 비필수아미노산(NEAA, Invitrogen) 및 1% PS가 첨가된 DMEM(Invitrogen)에서 배양하였다. 인간 포피 섬유아세포(human foreskin fibroblasts(HFF); ATCC)를 10% FBS, 0.1 mM β-ME, 1% NEAA, 1% L-글루타민(Invitrogen) 및 1% PS가 첨가된 DMEM에 배양하였다. 마우스 배아줄기세포주(mESC) J1(ATCC)를 15% FBS, 0.1 mM β-ME, 1% NEAA, 1% L-글루타민, 20 mM HEPES(Invitrogen), 1% PS 및 1,000 U/ml LIF(Millipore, Billerica, MA, USA)가 함유된 DMEM으로, γ-조사된 MEF 또는 마트리겔(Matrigel)(BD Biosciences, Franklin Lakes, NJ, USA)로 코팅된 플레이트 상에서 배양하였다. 인간 배아줄기세포주(hESC) H9(WiCell Research Institute, Madison, WI, USA)를 γ-조사된 MEF 위에서 hESC 배양 배지(unconditioned medium; UM)를 이용하여 배양하거나, MEF-CM(conditioned medium)으로 마트리겔로 코팅된 플레이트 상에서 통상적인 방법으로 배양하였다. 모든 동물 실험은 KRIBB 생명윤리위원회의 승인을 받았다.A549 (human lung carcinoma), SK-MEL-28 (human melanoma), SK-OV-3 (human ovarian cancer), 786-O (kidney carcinoma), MDA-MB-435, MDA-MB-231 and MCF -7 (human breast cancer) cells were purchased from ATCC (Manassas, VA, USA) and RPMI (Invitrogen, Grand Island) added with 5% fetal bovine serum (FBS, Invitrogen) and 1% penicillin / streptomycin (PS, Invitrogen) , NY, USA). Mouse embryo fibroblasts (MEF) were isolated from embryos on day 12.5 of embryonic day of CF1 mice (Laboratory Animal Resource Center, Chungcheongbuk-do, Republic of Korea), 10% FBS, 0.1 mM β-mercaptoethanol (β-ME , Sigma), 1% non-essential amino acid (NEAA, Invitrogen) and 1% PS were added in DMEM (Invitrogen). Human foreskin fibroblasts (HFF; ATCC) were cultured in DMEM with 10% FBS, 0.1 mM β-ME, 1% NEAA, 1% L-glutamine (Invitrogen) and 1% PS. The mouse embryonic stem cell line (mESC) J1 (ATCC) was 15% FBS, 0.1 mM β-ME, 1% NEAA, 1% L-glutamine, 20 mM HEPES (Invitrogen), 1% PS and 1,000 U / ml LIF (Millipore) , Billerica, MA, USA), and cultured on a plate coated with γ-irradiated MEF or Matrigel (BD Biosciences, Franklin Lakes, NJ, USA). Human embryonic stem cell line (hESC) H9 (WiCell Research Institute, Madison, WI, USA) was cultured on γ-irradiated MEF using hESC culture medium (UM), or mart with MEF-CM (conditioned medium) Cultured in a conventional manner on a rigel coated plate. All animal experiments were approved by the KRIBB Bioethics Committee.

제조예 1.3. 바이러스 생산 및 유도만능줄기세포의 생성 Preparation Example 1.3. Virus production and generation of induced pluripotent stem cells

GP2-293 패키징 세포(Clontech, Mountain View, CA, USA)에 Oct4(POU5F1), Sox2, Klf4 및 c-Myc(Addgene, Cambridge, MA, USA)의 인간 cDNA가 적재된 pMX 벡터 및 VSV-G 엔벨로프 벡터를 형질감염시켰다. 이때, 리포펙타민 2000 형질감염 시약(Invitrogen)을 이용하였다. 바이러스가 함유된 상층액을 25,000 rpm(rotor: SW32Ti)으로 90분 동안 초원심분리(Beckman Coulter, Brea, CA, USA)하여 농축시켰다. iPSC를 생성시키기 위해, MEF 또는 HFF를 6-웰 플레이트에 웰 당 1 Х 105개의 세포로 접종하였다. 1일째에 8 mg/ml 폴리브렌(Sigma)의 존재하에서 1의 감염 다중도로 바이러스를 형질도입하였다. 접종 4일 또는 5일째에 MEF 또는 HFF를 각각 트립신화하였고, 마트리겔로 코팅된 12-웰 플레이트에 3 Х 104개의 세포 밀도로 재접종하였다. 다음 날, IM 화합물을 함유하거나 함유하지 않은 mESC 또는 hESC로 배지를 교체하였고, 이후 격일로 배지를 교체하였다. PMX vector and VSV-G envelope loaded with human cDNA of Oct4 (POU5F1), Sox2, Klf4 and c-Myc (Addgene, Cambridge, MA, USA) in GP2-293 packaging cells (Clontech, Mountain View, CA, USA) The vector was transfected. At this time, Lipofectamine 2000 transfection reagent (Invitrogen) was used. The virus-containing supernatant was concentrated by ultracentrifugation (Beckman Coulter, Brea, CA, USA) for 90 minutes at 25,000 rpm (rotor: SW32Ti). To generate iPSC, MEF or HFF were seeded in 6-well plates at 1 x 10 5 cells per well. Virus was transduced on day 1 with an infection multiplicity of 1 in the presence of 8 mg / ml polybrene (Sigma). MEF or HFF were trypsinized on the 4th or 5th day of inoculation, respectively, and re-inoculated with a 3 Х 10 4 cell density in a 12-well plate coated with Matrigel. The next day, the medium was replaced with mESC or hESC with or without the IM compound, and then the medium was changed every other day.

실시예 1. 리프로그래밍 효능 분석 시험Example 1. Reprogramming efficacy analysis test

실시예 1.1 알칼린 포스파타아제(AP) 염색Example 1.1 Alkaline phosphatase (AP) staining

AP 염색을 상업적으로 입수 가능한 키트를 사용하여 제조사의 지침(Sigma)에 따라 수행하였다. 고정 용액으로 세포를 30초 동안 고정시킨 후, 어두운 곳에서 15분 동안 AP 염색 용액으로 세포를 염색시켰다. AP+ 콜로니 이미지를 HP Scanjet G4010(Hewlett-Packard, Palo Alto, CA, USA)으로 수득하였다. 콜로니 수와 밀도를 Image J software로 분석하였다. AP staining was performed according to the manufacturer's instructions (Sigma) using a commercially available kit. Cells were fixed with fixation solution for 30 seconds, and then stained with AP staining solution for 15 minutes in the dark. AP + colony images were obtained with HP Scanjet G4010 (Hewlett-Packard, Palo Alto, CA, USA). Colony number and density were analyzed with Image J software.

실시예 1.2. 산소소비율(OCR)/세포외 산성화율(ECAR) 측정Example 1.2. Oxygen consumption rate (OCR) / extracellular acidification rate (ECAR) measurement

A549 세포를 연속-희석시킨 IM176OUT05로 24시간 동안 처리한 후, 산소소비율을 3 반복으로 측정하였다. 리프로그래밍 4일째에, OSKM-형질도입된 MEF를 폴리-L-라이신(Sigma)-코팅된 96-웰 XF 플레이트(Agilent, Santa Clara, California, USA)에 3 Х 103개의 세포 밀도로 3 반복 측정 가능하도록 재접종하였다. 다음 날(5일 째), 배지를 IM 화합물을 함유하거나 함유하지 않는 mESC 배지로 교체하였다. 7일 째, Seahorse XFe96 Flux 분석기를 사용하여 제조사에 지침에 따라 OCR/ECAR를 측정하였다. 프로브 카트리지(probe cartridge)를 CO2없이 1시간 동안 보정한 후, OCR/ECAR의 기저 수준 측정을 시작하였다. 전자전달계(ETC) 표적 화합물을 각각 지시된 시점에서 순차적으로 첨가하였다: 1.5μM 올리고마이신(ATP 신타아제, 컴플렉스 V 억제제), 5μM FCCP(짝풀림제) 및 0.5μM 로테논(컴플렉스 I 억제제) + 안티마이신 A(컴플렉스 III 억제제). 측정 값을 세포 수로 나누어 표준화하였다.A549 cells were treated with continuously-diluted IM176OUT05 for 24 hours, and oxygen consumption was measured in 3 replicates. On day 4 of reprogramming, OSKM-transduced MEF was repeated 3 times with 3 x 10 3 cell densities on a poly-L-lysine (Sigma) -coated 96-well XF plate (Agilent, Santa Clara, California, USA). It was re-vaccinated to be measurable. The next day (day 5), the medium was replaced with mESC medium with or without IM compounds. On the 7th day, OCR / ECAR was measured using the Seahorse XFe96 Flux analyzer according to the manufacturer's instructions. After calibrating the probe cartridge for 1 hour without CO 2 , the baseline level measurement of OCR / ECAR was started. Electron transport system (ETC) target compounds were added sequentially at each indicated time point: 1.5 μM oligomycin (ATP synthase, Complex V inhibitor), 5 μM FCCP (decoupling agent) and 0.5 μM rotenone (Complex I inhibitor) + Antimycin A (Complex III inhibitor). The measured value was normalized by dividing by the number of cells.

실시예 1.3. 락테이트 및 ATP 분석Example 1.3. Lactate and ATP analysis

락테이트 분석을 위해, 각 군의 총 단백질 10 μg을 Lactate Assay Kit(BioVision, Milpitas, CA, USA)에 대한 제조사의 지침에 따라 수행하였다. 실온에서 30분 동안 반응한 후, SpectraMax microplate reader(Molecular Devices, Sunnyvale, CA, USA)를 사용하여 흡광도를 측정하였다. ATP 분석을 위해, 각 군의 총 단백질 0.1 μg을 사용하였고, ADP/ATP Ratio Assay Kit(Abcam, Cambridge, MA, USA)를 사용하여 ATP 농도를 정량화하였다. 또한, SpectraMax 마이크로플레이트 리더(Molecular Devices)를 사용하여 발광을 측정하였다.For lactate analysis, 10 μg of total protein in each group was performed according to the manufacturer's instructions for the Lactate Assay Kit (BioVision, Milpitas, CA, USA). After reacting at room temperature for 30 minutes, absorbance was measured using a SpectraMax microplate reader (Molecular Devices, Sunnyvale, CA, USA). For ATP analysis, 0.1 μg of total protein in each group was used, and ATP concentration was quantified using the ADP / ATP Ratio Assay Kit (Abcam, Cambridge, MA, USA). In addition, luminescence was measured using a SpectraMax microplate reader (Molecular Devices).

실시예 1.4. RNA 추출 및 실시간 중합 효소 연쇄 반응(PCR)Example 1.4. RNA extraction and real-time polymerase chain reaction (PCR)

RNeasy Mini Kit(Qiagen, Valencia, CA, USA)를 사용하여 각 군으로부터 총RNA를 수득하였다. cDNA를 SuperScript First-strand Synthesis System Kit(Invitrogen)를 사용하여 합성하였고, Fast SYBR® Green Master Mix(Applied Biosystems, Waltham, MA, USA)와 혼합하였다. 실시간 정량적 PCR을 7500 Fast Real-Time PCR System(Applied Biosystems)으로 수행하였다. 사용된 프라이머 서열목록을 표 1에 나타내었다. Total RNA was obtained from each group using an RNeasy Mini Kit (Qiagen, Valencia, CA, USA). cDNA was synthesized using SuperScript First-strand Synthesis System Kit (Invitrogen) and mixed with Fast SYBR® Green Master Mix (Applied Biosystems, Waltham, MA, USA). Real-time quantitative PCR was performed with a 7500 Fast Real-Time PCR System (Applied Biosystems). Table 1 lists the primer sequences used.

유전자gene 프라이머(정방향)Primer (forward) 프라이머(역방향)Primer (reverse direction) mNDUS3mNDUS3 서열번호 1(CAAGCAGCTCTCAGCATTTG)SEQ ID NO: 1 (CAAGCAGCTCTCAGCATTTG) 서열번호 2(CGCAGAGACAGCAGGTTGTA)SEQ ID NO: 2 (CGCAGAGACAGCAGGTTGTA) mATP5BmATP5B 서열번호 3(GAGGGATTACCACCCATCCT)SEQ ID NO: 3 (GAGGGATTACCACCCATCCT) 서열번호 4(CATGATTCTGCCCAAGGTCT)SEQ ID NO: 4 (CATGATTCTGCCCAAGGTCT) mHK2mHK2 서열번호 5(GGGACGACGGTACACTCAAT)SEQ ID NO: 5 (GGGACGACGGTACACTCAAT) 서열번호 6(GCCAGTGGTAAGGAGCTCTG)SEQ ID NO: 6 (GCCAGTGGTAAGGAGCTCTG) mLDHAmLDHA 서열번호 7(TGGCAGCCTCTTCCTTAAAA)SEQ ID NO: 7 (TGGCAGCCTCTTCCTTAAAA) 서열번호 8(CAGCTTGCAGTGTGGACTGT)SEQ ID NO: 8 (CAGCTTGCAGTGTGGACTGT) mNanogmNanog 서열번호 9(GGTCTTCCTGGTCCCCACAGTTTG)SEQ ID NO: 9 (GGTCTTCCTGGTCCCCACAGTTTG) 서열번호 10(TGGGACTGGTAGAAGAATCAGGGC)SEQ ID NO: 10 (TGGGACTGGTAGAAGAATCAGGGC) mRex1mRex1 서열번호 11(ACGAGTGGCAGTTTCTTCTTGGGA)SEQ ID NO: 11 (ACGAGTGGCAGTTTCTTCTTGGGA) 서열번호 12(TATGACTCACTTCCAGGGGGCACT)SEQ ID NO: 12 (TATGACTCACTTCCAGGGGGCACT) mWnt1amWnt1a 서열번호 13(GGTTTCTACTACGTTGCTACTGG)SEQ ID NO: 13 (GGTTTCTACTACGTTGCTACTGG) 서열번호 14(GGAATCCGTCAACAGGTTCGT)SEQ ID NO: 14 (GGAATCCGTCAACAGGTTCGT) mLef-1mLef-1 서열번호 15(GCCACCGATGAGATGATCCC)SEQ ID NO: 15 (GCCACCGATGAGATGATCCC) 서열번호 16(TTGATGTCGGCTAAGTCGCC)SEQ ID NO: 16 (TTGATGTCGGCTAAGTCGCC) mGli-1mGli-1 서열번호 17(CCAAGCCAACTTTATGTCAGGG)SEQ ID NO: 17 (CCAAGCCAACTTTATGTCAGGG) 서열번호 18(AGCCCGCTTCTTTGTTAATTTGA)SEQ ID NO: 18 (AGCCCGCTTCTTTGTTAATTTGA) VersicanVersican 서열번호 19(TTTTACCCGAGTTACCAGACTCA)SEQ ID NO: 19 (TTTTACCCGAGTTACCAGACTCA) 서열번호 20(GGAGTAGTTGTTACATCCGTTGC)SEQ ID NO: 20 (GGAGTAGTTGTTACATCCGTTGC) mβ-actinmβ-actin 서열번호 21(AGCCATGTACGTAGCCATCC)SEQ ID NO: 21 (AGCCATGTACGTAGCCATCC) 서열번호 22(CTCTCAGCTGTGGTGGTGAA)SEQ ID NO: 22 (CTCTCAGCTGTGGTGGTGAA) Oct4(ChIP)Oct4 (ChIP) 서열번호 23(ATCCGAGCAACTGGTTTGTG)SEQ ID NO: 23 (ATCCGAGCAACTGGTTTGTG) 서열번호 24(CAATCCCACCCTCTAGCCTT)SEQ ID NO: 24 (CAATCCCACCCTCTAGCCTT) Nanog(ChIP)Nanog (ChIP) 서열번호 25(TCTTTAGATCAGAGGATGCCCCCTAAGC)SEQ ID NO: 25 (TCTTTAGATCAGAGGATGCCCCCTAAGC) 서열번호 26(AAGCCTCCTACCCTACCCACCCCCTAT)SEQ ID NO: 26 (AAGCCTCCTACCCTACCCACCCCCTAT)

실시예 1.5. 염색질 면역침강반응(ChIP) 분석Example 1.5. Chromatin immunoprecipitation reaction (ChIP) analysis

리프로그래밍 7일째에, 형질도입된 MEF 세포를 포름알데히드로 고정시켜 히스톤과 DNA를 연결시킨 후, SimpleChIP® Enzymatic Chromatin IP Kit(Cell signaling technology, Danvers, MA, USA)를 사용하여 제조사의 지침에 따라 ChIP 분석을 수행하였다. 침전된 면역복합체로부터 DNA를 정제하고, Oct4Nanog 프로모터에 대한 특이적인 프라이머를 사용하여 실시간 PCR로 분석하였다. 면역침전시키지 않은 총 염색질(투입 시료)을 대조군으로 사용하였다. 사용된 프라이머 및 항체를 표 1 및 2에 각각 나타내었다. On the 7th day of reprogramming, the transduced MEF cells are fixed with formaldehyde to connect histones and DNA, and then using SimpleChIP® Enzymatic Chromatin IP Kit (Cell signaling technology, Danvers, MA, USA) according to the manufacturer's instructions. ChIP analysis was performed. DNA was purified from the precipitated immunocomplex and analyzed by real-time PCR using primers specific for the Oct4 and Nanog promoters. Total chromatin (injected sample) without immunoprecipitation was used as a control. The primers and antibodies used are shown in Tables 1 and 2, respectively.

항체Antibody 카탈로그 번호Catalog number 회사명Company Name 희석배율Dilution magnification anti-Cytokeratin 15anti-Cytokeratin 15 ab52816ab52816 abcamabcam 1:1001: 100 anti-β-catenine canti-β-catenine c ab32572ab32572 abcamabcam 1:2001: 200 anti-β-catenine(FACS)anti-β-catenine (FACS) ab22656ab22656 abcamabcam 1:5001: 500 anti-Ki67anti-Ki67 ab15580ab15580 abcamabcam 1:2001: 200 anti-shh(IHC)anti-shh (IHC) sc-9024sc-9024 SantacruzSantacruz 1:801:80 anti-shh(FACS)anti-shh (FACS) ab135240ab135240 abcamabcam 1:3001: 300 anti-PDKanti-PDK sc-7140sc-7140 SantacruzSantacruz 1:501:50 anti-PDH(rabbit IgG)anti-PDH (rabbit IgG) sc-292543sc-292543 SantacruzSantacruz 1:501:50 anti-PDH(mouse IgG)anti-PDH (mouse IgG) sc-377092sc-377092 SantacruzSantacruz 1:501:50 Normal Rabbit IgGNormal Rabbit IgG #2729# 2729 Cell signaling technologyCell signaling technology 1:5001: 500 anti-Histon H3anti-Histon H3 #4620# 4620 Cell signaling technologyCell signaling technology 1:501:50 anti-trimethyl-Histone H3(Lys4)anti-trimethyl-Histone H3 (Lys4) 04-74504-745 MilliporeMillipore 1:2001: 200 anti- trimethyl-Histone H3(Lys27)anti- trimethyl-Histone H3 (Lys27) 07-44907-449 MilliporeMillipore 1:2001: 200 anti-dimethyl-Histone H3(Lys9)anti-dimethyl-Histone H3 (Lys9) 07-44107-441 MilliporeMillipore 1:2001: 200 anti-NANOGanti-NANOG A300-397AA300-397A Bethyl LabBethyl Lab 1:250 1: 250 anti-SSEA1anti-SSEA1 MAB2155MAB2155 R&D SystemsR & D Systems 1:200 1: 200

실시예 1.6. 면역세포화학Example 1.6. Immunocytochemistry

형질도입된 MEF 세포를 4% 파라포름알데히드로 10분 동안 실온에서 고정시켰고, 0.1% 트리톤 X-100(Sigma)으로 30분 동안 실온에서 반응시켰으며, 4% 소형청알부민으로 2시간 동안 실온에서 차단시켰다. 이후에, 시료를 각각의 일차 항체로 4℃에서 하룻밤 동안 염색시키고, PBS 중 0.05% Tween-20(Sigma)로 세척하였다. Alexa Fluor® 접합 이차 항체(Thermo Fisher Scientific)를 시료와 40분 동안 실온에서 반응한 후, Olympus 현미경(Olympus, Tokyo, Japan)을 사용하여 형광 이미지를 수득하였다. 사용된 항체를 표 2에 나타내었다.The transduced MEF cells were fixed with 4% paraformaldehyde for 10 minutes at room temperature, reacted with 0.1% Triton X-100 (Sigma) for 30 minutes at room temperature, and 4% small blue albumin at room temperature for 2 hours. Blocked. Subsequently, the samples were stained overnight at 4 ° C with each primary antibody and washed with 0.05% Tween-20 (Sigma) in PBS. After the Alexa Fluor® conjugated secondary antibody (Thermo Fisher Scientific) was reacted with the sample for 40 minutes at room temperature, fluorescence images were obtained using an Olympus microscope (Olympus, Tokyo, Japan). Table 2 shows the antibodies used.

통계학적 분석Statistical analysis

모든 수치는 반복 실험된 3개 이상의 독립적인 생물학적 데이터를 대표한다. 그래프는 OCR/ECAR에 대해 5회 반복 실험된 시료; AP 염색 및 PCR 분석에 대해 3회 반복 실험된 시료; 및 ATP 분석에 대해 2회 반복 실험된 시료의 평균 ± SE를 나타낸다. Student's t-test를 군간 비교를 위해 사용되며, p < 0.05는 통계적 유의성을 나타낸다.All figures are representative of three or more independent biological data replicated. The graph shows samples that were tested 5 times for OCR / ECAR; Samples repeated three times for AP staining and PCR analysis; And the mean ± SE of samples repeated twice for ATP analysis. Student's t-test is used for comparison between groups, and p <0.05 indicates statistical significance.

실시예 2. IM176OUT05의 리프로그래밍 효과 확인Example 2. Confirmation of the reprogramming effect of IM176OUT05

실시예 2.1. IM176OUT05에 의한 세포독성 및 미토콘드리아 활성 평가Example 2.1. Evaluation of cytotoxicity and mitochondrial activity by IM176OUT05

IM은 평균 글루코오스 농도를 갖는 배지에서 100 μM 까지는 세포독성을 나타내지 않는 것으로 나타났다(도 3a). 또한, IM은 MEF 및 OSKM-도입 MEF에서 100 μM까지 세포독성을 보이지 않았다(도 3c 및 도 3d).IM showed no cytotoxicity up to 100 μM in media with average glucose concentration (FIG. 3A). In addition, IM showed no cytotoxicity up to 100 μM in MEF and OSKM-introduced MEF (FIGS. 3C and 3D).

그러나, 에너지 생성을 위해 미토콘드리아 ETC에 의존하게 되는 글루코오스-불충분 조건하에서는 독성에 민감해지는 것으로 나타났다(도 3b). 이를 통해, IM은 미토콘드리아의 기능을 억제할 가능성이 있다는 것을 유추할 수 있으며, 실제로 IM 처리군에서 IC50이 3.2 μM을 보이며 산소소비율 감소시켰고, 이를 통해 미토콘드리아의 ETC 활성이 감소 되었다는 것을 대신 확인할 수 있었다(도 1b).However, it has been shown to be susceptible to toxicity under glucose-insufficient conditions, which rely on mitochondrial ETC for energy production (FIG. 3B). Through this, it can be inferred that IM has the possibility of inhibiting mitochondrial function, and actually, it was confirmed that IC50 showed 3.2 μM in the IM treatment group and reduced the oxygen consumption rate, thereby reducing the mitochondrial ETC activity. (FIG. 1B).

실시예 2.2. IM176OUT05 및 로테논의 리프로그래밍 효과 비교Example 2.2. Comparison of reprogramming effect of IM176OUT05 and Rotenone

로테논(ETC 컴플렉스 I 억제제)의 아독성 투여량(sub-toxic dose)은 효율적인 체세포 리프로그래밍을 촉진시키는 것으로 확인되었다. 이에 따라, iPSC 생성에 대한 로테논과 IM의 효과를 하기와 같이 비교하였다(도 1c). Sub-toxic doses of rotenone (ETC Complex I inhibitors) have been found to promote efficient somatic reprogramming. Accordingly, the effects of rotenone and IM on iPSC production were compared as follows (FIG. 1C).

먼저, 마우스 배아 섬유아세포(MEF) 및 인간 포피 섬유아세포(HFF)에 OSKM 리프로그래밍 인자를 도입하여 iPSC로 리프로그래밍하였다(도 4a 및 도 4b). iPSC 생성 동안 IM을 1 nM 내지 100 μM 농도 범위로 적용하였다(도 4). 이는 상기 실시예 2.1.에서 확인한 바와 같이, IM이 MEF 및 OSKM-도입 MEF에서 100 μM까지 세포독성을 보이지 않았기 때문이다. 이후에, 알칼린 포스파타아제(AP) 염색을 수행한 결과, 마이크로몰 농도 범위로 IM을 처리했을 때 리프로그래밍 효율이 약간 증가한 것으로 나타났지만 현저한 변화는 보이지 않았다. 반면에, AP+ 클로니 수는 나노몰 농도 범위에서 현저히 증가한 것으로 나타났다(도 4a 및 도 4b). 따라서, 리프로그래밍 효과는 IM 화합물의 나노몰 농도 범위에서 현저히 우수하다는 것을 확인하였다.First, OSKM reprogramming factors were introduced into mouse embryonic fibroblasts (MEF) and human foreskin fibroblasts (HFF) to be reprogrammed with iPSC (FIGS. 4A and 4B). IM was applied in the concentration range of 1 nM to 100 μM during iPSC generation (FIG. 4). This is because, as confirmed in Example 2.1. Above, IM did not show cytotoxicity up to 100 μM in MEF and OSKM-introduced MEF. Thereafter, as a result of performing alkaline phosphatase (AP) staining, it was shown that the reprogramming efficiency was slightly increased when the IM was treated in the micromolar concentration range, but there was no significant change. On the other hand, AP + clony number was found to increase significantly in the nanomolar concentration range (Fig. 4a and Fig. 4b). Therefore, it was confirmed that the reprogramming effect was remarkably excellent in the nanomolar concentration range of the IM compound.

IM(10 nM) 및 로테논(10 nM)은 대조군에 비해 MEF에서 각각 9.8배 및 8.5배(도 1c)로, HFF에서 각각 3.0배 및 2.4배(도 1d)로 리프로그래밍 효율을 증가시켰다. 이러한 리프로그래밍 촉진 효과는 c-Myc(OSK)을 제외한 3개의 리프로그래밍 인자(Oct4, Sox2 및 Klf4)를 사용한 조건하에서도 관찰되지만, 리프로그래밍 인자들이 아예 없거나, 하나의 인자만 존재하거나, Oct4 및 Sox2(OS)만이 형질도입된 조건하에서는 관찰되지 않았다(도 4c). IM (10 nM) and rotenone (10 nM) increased reprogramming efficiency by 9.8 and 8.5 times (FIG. 1C) in MEF, respectively, and 3.0 and 2.4 times (FIG. 1D) in HFF, respectively, compared to control. This reprogramming promoting effect was observed even under conditions using three reprogramming factors (Oct4, Sox2 and Klf4) except c-Myc (OSK), but no reprogramming factors were present, or only one factor was present, or Oct4 and Sox2 (OS) alone was not observed under transduced conditions (Fig. 4c).

실시예 2.3. IM176OUT05의 줄기세포능 유지 효과 확인Example 2.3. Confirmation of the effect of IM176OUT05 on stem cell maintenance

나노몰 농도 범위내로 IM을 처리할 경우에, 마우스 및 인간 배아줄기세포(ESC) 모두에서 줄기세포능(stemness)의 유지에 유리한 것으로 나타났다(도 5a 및 b). 또한, IM(10nM)은 mESC에 대한 비-자기재생(non-self-renewing) 조건(LIF 미첨가) 및 hESC에 대한 무조건 배지(UM) 조건하에서도 ESC의 미분화 상태를 유지하는데 도움이 되는 것으로 나타났다(도 1e 및 도 1f). 따라서, 적정 수준을 갖는 저용량의 IM은 마우스 iPSC 및 인간 iPSC 생성 과정 모두에서 줄기세포 전분화능 획득 및 유지를 향상시킬 수 있다. When the IM was treated within the nanomolar concentration range, it was shown to be advantageous for the maintenance of stem cells in both mouse and human embryonic stem cells (ESC) (FIGS. 5A and B). In addition, IM (10nM) is to help maintain the undifferentiated state of ESC under non-self-renewing conditions for mESC (without LIF) and unconditional medium (UM) conditions for hESC. Appeared (FIGS. 1E and 1F). Therefore, low-dose IM having an appropriate level can improve the acquisition and maintenance of stem cell differentiation capacity in both mouse iPSC and human iPSC production processes.

실시예 2.4 IM176OUT05 및 다른 비구아니드 유도체(메트포민 및 펜포민)의 줄기세포능 유지 및 리프로그래밍 효과 비교Example 2.4 Stem cell function maintenance and reprogramming effect comparison of IM176OUT05 and other biguanide derivatives (methformin and phenformin)

IM과 다른 공지된 비구아니드 유도체의 줄기세포 전분화능에 대한 효과를 비교하였다(도 6). OG2(Oct4-GFP 유전자이식 마우스)-MEF에서 AP 염색 및 Oct4-GFP 발현을 확인한 결과, 메트포민은 10 nM 농도에서 리프로그래밍 효율을 약간 증가시키는 것으로 나타났다. 또한, 나노몰 농도 범위의 메트포민은 mESC 및 hESC의 줄기세포능 유지에 있어 다소 유리한 것으로 나타났다. 하지만, 이러한 메트포민의 리프로그래밍 효율 및 줄기세포능 유지 효과는 10 nM 농도의 IM에 비해서는 효과가 미미한 것으로 나타났다(도 6a). 또한, 다른 비구아니드인 펜포민은 MEF의 리프로그래밍 효율에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다(도 6b). The effect of IM and other known biguanide derivatives on stem cell differentiation ability was compared (Fig. 6). As a result of confirming AP staining and Oct4-GFP expression in OG2 (Oct4-GFP transgenic mouse) -MEF, it was found that metformin slightly increased the reprogramming efficiency at 10 nM concentration. In addition, metformin in the nanomolar concentration range was found to be somewhat advantageous in maintaining stem cell capacity of mESC and hESC. However, the effect of maintaining reprogramming and stem cell function of metformin was found to be insignificant compared to IM at a concentration of 10 nM (FIG. 6A). In addition, fenformin, another biguanide, was found not to affect the reprogramming efficiency of MEF (FIG. 6B).

실시예 3. IM176OUT05의 해당작용 및 전분화능 관련 유전자 발현 유도 효과Example 3. Effect of IM176OUT05 glycolysis and starch-related gene expression induction effect

실시예 3.1. IM 처리에 따른 세포 변화 Example 3.1. Cell change according to IM treatment

iPSC 생성 초기 단계에서 IM 처리에 따른 세포 변화를 확인하였다(도 2a). IM 처리는 대조군에 비해 리프로그래밍 효율을 증가시킬 뿐 아니라, 미처리 대조군에 비해 리프로그래밍의 동역학(kinetics)을 촉진시키는 것으로 나타났다(도 7). 구체적으로, IM을 처리한 군에서, 7일 초기에 콜로니가 형성되기 시작했고, 콜로니의 크기는 9일 및 11일째에 대조군에 비해 더 큰 것으로 확인됐다(도 7a). 콜로니 선별에 필요한 시간 경과는 IM 처리군의 경우, 형질도입 후 약 10일 정도 단축된 반면 대조군에서는 5일 이상 지연되었다(도 7b). 또한, Nanog+ 또는 SSEA1+ 형광 클러스터의 수 및 크기가 리프로그래밍 초기 시점(형질도입 7 내지 9일 이후)에서 대조군에 비해 IM-처리군에서 증가한 것으로 나타났다(도 7c). In the initial stage of iPSC generation, cell changes according to IM treatment were confirmed (FIG. 2A). It was shown that IM treatment not only increases the reprogramming efficiency compared to the control group, but also promotes the kinetics of reprogramming compared to the untreated control group (FIG. 7). Specifically, in the group treated with IM, colonies began to be formed at the beginning of the 7th day, and the size of the colonies was confirmed to be larger than that of the control group on the 9th and 11th days (FIG. 7A). The time course required for colony selection was shortened by about 10 days after transduction in the IM treatment group, while delayed by 5 days or more in the control group (FIG. 7B). In addition, the number and size of Nanog + or SSEA1 + fluorescent clusters were found to increase in the IM-treated group compared to the control group at the initial time of reprogramming (after 7 to 9 days after transduction) (FIG. 7C).

실시예 3.2. IM 처리에 따른 생물에너지학적 변화Example 3.2. Bioenergetic changes according to IM treatment

리프로그래밍 초기 단계에서 IM 처리로 인한 생물에너지학적 변화를 확인하였다. 기저 OCR(억제제 처리 전)은 리프로그램 7일째에 DMSO 대조군에 비해 10 nM 또는 100 nM 농도의 IM 처리로 인해 약간 억제되었으며, IM 처리로 인해 최대 OCR이 현저히 억제되었다(도 2b). 로테논은 용량의존적으로 기저 및 최대 OCR 모두에서 높은 감소를 나타내었다(도 2b). 기저 세포외 산성화율(ECAR)은 OCR과 역상관 관계를 가지며, IM 및 로테논 처리로 인해 산성화가 증가되었다. 이러한 결과는 해당작용 활성이 증가되었음을 시사한다(도 7d). 해당과정의 최종 생성물인 락테이트의 세포내 생성이 대조군에 비해 10 nM 및 100 nM로 IM 또는 로테논을 처리한 세포에서 7일째에 증가한 것으로 나타났다(도 2c). In the early stages of reprogramming, bioenergetic changes due to IM treatment were confirmed. Basal OCR (before inhibitor treatment) was slightly inhibited due to IM treatment at a concentration of 10 nM or 100 nM compared to DMSO control on the 7th day of reprogramming, and the maximum OCR was significantly suppressed due to IM treatment (FIG. 2B). Rotenone showed a high decrease in both basal and maximal OCR dose-dependently (FIG. 2B). Basal extracellular acidification rate (ECAR) has an inverse correlation with OCR, and increased acidification due to IM and rotenone treatment. These results suggest that glycolytic activity was increased (Fig. 7D). It was found that the intracellular production of lactate, the final product of glycolysis, increased on the 7th day in cells treated with IM or rotenone at 10 nM and 100 nM compared to the control group (FIG. 2C).

실험예 3.3. IM 처리에 따른 세포내 ATP 함량 변화Experimental Example 3.3. Changes in intracellular ATP content according to IM treatment

IM 처리 7일째에 OCR 감소를 동반하는 미토콘드리아의 에너지 생성 기능 감소로 인해 세포내 ATP 함량이 감소되었다(도 2d). 그러나, IM 처리 10일째에, 에너지 결손을 극복하기 위한 대안적인 에너지-생성 경로로서 해당작용이 증가함에 따라, 세포내 ATP 함량이 회복되는 것을 확인하였다(도 2d). 따라서, 이러한 결과를 통해 10 nM의 IM이 산소소비율을 약하게 억제함에도 불구하고, 해당작용을 가속시키는데 충분하다는 것을 입증할 수 있었다. On the 7th day of IM treatment, the intracellular ATP content was reduced due to a decrease in the energy generation function of mitochondria accompanied by a decrease in OCR (FIG. 2D). However, on the 10th day of IM treatment, it was confirmed that intracellular ATP content was restored as glycolysis increased as an alternative energy-generating pathway to overcome energy deficits (FIG. 2D). Therefore, through these results, it was possible to prove that the IM of 10 nM was sufficient to accelerate the glycolysis, despite weakly suppressing the oxygen consumption rate.

실시예 3.4. IM 처리에 따른 유전자 발현 변화Example 3.4. Gene expression change according to IM treatment

유전자 발현의 변화는 다음과 같이 관찰되었다. IM-처리 세포에서 NDU5(ETC 컴플렉스 I 효소) 및 ATP5B(ETC 컴플렉스 V 효소)의 발현은 7일째에 감소되었지만, 10일째에 회복되었다. 반면에, IM-처리 세포에서 HK2 LDHA(주요 해당작용 효소)의 발현은 7일째에 증가되었고, 리프로그래밍 진행 10일째에는 더욱 향상되었다. 특히, IM-처리 세포에서 Nanog Rex1(전분화능 관련 유전자)의 발현은 리프로그래밍 초기 단계 동안 현저히 상향조절되었고, 10일째에 모든 군에서 포화되었다(도 2e). 즉, IM 화합물 처리군에서 OXPHOS 관련 유전자(NDU5, ATP5B)는 발현이 감소하였고, 해당작용 관련 유전자(HK2, LDHA) 및 줄기세포능 관련 유전자(Nanog, Rex1)의 발현은 증가한 것으로 나타났다. 더욱이, IM 처리에 의해 활성 히스톤 마커(H3K4me3) 및 억제성 히스톤 마커(H3K27me3 및 H3K9me2)는 7일째에 Nanog Oct4 위치에서 각각 증가되거나 감소되었다(도 2f 및 도 7e). 이는 IM이 세포 리프로그래밍 초기 단계에서 해당작용으로의 대사 리프로그래밍 및 전분화능성 유도를 촉진할 수 있음을 시사한다.Changes in gene expression were observed as follows. Expression of NDU5 (ETC complex I enzyme) and ATP5B (ETC complex V enzyme) in IM-treated cells was reduced on day 7, but recovered on day 10. On the other hand, the expression of HK2 and LDHA (the major glycolytic enzyme) in IM-treated cells increased on day 7 and further improved on day 10 of reprogramming progression. In particular, the expression of Nanog and Rex1 (a gene related to starch potential) in IM-treated cells was significantly upregulated during the early stages of reprogramming, and was saturated in all groups on day 10 (FIG. 2E). That is, in the IM compound treatment group, the expression of OXPHOS-related genes ( NDU5, ATP5B ) was decreased, and the expression of glycolysis-related genes ( HK2, LDHA) and stem cell function-related genes ( Nanog, Rex1 ) was increased. Moreover, active histone markers (H3K4me3) and inhibitory histone markers (H3K27me3 and H3K9me2) were increased or decreased at the Nanog and Oct4 positions on day 7, respectively, by IM treatment (FIGS. 2F and 7E). This suggests that IM can promote metabolic reprogramming and induction of starch potency to glycolysis in the early stages of cell reprogramming.

<110> Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology IMMUNOMET THERAPEUTICS INC. <120> CELL REPROGRAMMING COMPOSITION AND METHOD FOR PRODUCING AN INDUCED PLURIPOTENT STEM CELL USING THE SAME <130> FPD/201808-0072 <160> 26 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer of mNDUS3 <400> 1 caagcagctc tcagcatttg 20 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer of mNDUS3 <400> 2 cgcagagaca gcaggttgta 20 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer of mATP5B <400> 3 gagggattac cacccatcct 20 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer of mATP5B <400> 4 catgattctg cccaaggtct 20 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer of mHK2 <400> 5 gggacgacgg tacactcaat 20 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer of mHK2 <400> 6 gccagtggta aggagctctg 20 <210> 7 <211> 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<400> 22 ctctcagctg tggtggtgaa 20 <210> 23 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer of Oct4 (ChIP) <400> 23 atccgagcaa ctggtttgtg 20 <210> 24 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer of Oct4 (ChIP) <400> 24 caatcccacc ctctagcctt 20 <210> 25 <211> 28 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer of Nanog (ChIP) <400> 25 tctttagatc agaggatgcc ccctaagc 28 <210> 26 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer of Nanog (ChIP) <400> 26 tggcagcctc ttccttaaaa 20 <110> Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology          IMMUNOMET THERAPEUTICS INC. <120> CELL REPROGRAMMING COMPOSITION AND METHOD FOR PRODUCING AN          INDUCED PLURIPOTENT STEM CELL USING THE SAME <130> FPD / 201808-0072 <160> 26 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer of mNDUS3 <400> 1 caagcagctc tcagcatttg 20 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer of mNDUS3 <400> 2 cgcagagaca gcaggttgta 20 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer of mATP5B <400> 3 gagggattac cacccatcct 20 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer of mATP5B <400> 4 catgattctg cccaaggtct 20 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer of mHK2 <400> 5 gggacgacgg tacactcaat 20 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer of mHK2 <400> 6 gccagtggta aggagctctg 20 <210> 7 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer of mLDHA <400> 7 tggcagcctc ttccttaaaa 20 <210> 8 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer of mLDHA <400> 8 cagcttgcag tgtggactgt 20 <210> 9 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer of mNanog <400> 9 ggtcttcctg gtccccacag tttg 24 <210> 10 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer of mNanog <400> 10 tgggactggt agaagaatca gggc 24 <210> 11 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer of mRex1 <400> 11 acgagtggca gtttcttctt ggga 24 <210> 12 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer of mRex1 <400> 12 tatgactcac ttccaggggg cact 24 <210> 13 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer of mWnt1a <400> 13 ggtttctact acgttgctac tgg 23 <210> 14 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer of mWnt1a <400> 14 ggaatccgtc aacaggttcg t 21 <210> 15 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer of mLef-1 <400> 15 gccaccgatg agatgatccc 20 <210> 16 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer of mLef-1 <400> 16 ttgatgtcgg ctaagtcgcc 20 <210> 17 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer of mGli-1 <400> 17 ccaagccaac tttatgtcag gg 22 <210> 18 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer of mGli-1 <400> 18 agcccgcttc tttgttaatt tga 23 <210> 19 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer of Versican <400> 19 ttttacccga gttaccagac tca 23 <210> 20 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer of Versican <400> 20 ggagtagttg ttacatccgt tgc 23 <210> 21 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer of Nanog (ChIP) <400> 21 agccatgtac gtagccatcc 20 <210> 22 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer of Nanog (ChIP) <400> 22 ctctcagctg tggtggtgaa 20 <210> 23 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer of Oct4 (ChIP) <400> 23 atccgagcaa ctggtttgtg 20 <210> 24 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer of Oct4 (ChIP) <400> 24 caatcccacc ctctagcctt 20 <210> 25 <211> 28 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer of Nanog (ChIP) <400> 25 tctttagatc agaggatgcc ccctaagc 28 <210> 26 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer of Nanog (ChIP) <400> 26 tggcagcctc ttccttaaaa 20

Claims (13)

하기 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 리프로그래밍 촉진용 조성물.
[화학식 1]
Figure pat00003
A composition for promoting reprogramming comprising the compound of Formula 1 or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient.
[Formula 1]
Figure pat00003
제1항에 있어서,
상기 리프로그래밍은 분화된 세포에서 유도만능줄기세포로의 분화를 촉진시키는 것인, 조성물.
According to claim 1,
The reprogramming is to promote differentiation from differentiated cells to induced pluripotent stem cells, the composition.
제1항에 있어서,
상기 조성물은 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 1 내지 100 nM의 농도로 포함하는, 조성물.
According to claim 1,
The composition comprises a compound of Formula 1 or a pharmaceutically acceptable salt thereof in a concentration of 1 to 100 nM, composition.
제1항에 있어서,
상기 조성물은 배양 배지 또는 배양 배지 첨가제인, 조성물.
According to claim 1,
The composition is a culture medium or a culture medium additive.
제2항에 있어서,
상기 분화된 세포는 체세포, 생식세포, 전구세포 및 섬유아세포로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인, 조성물.
According to claim 2,
The differentiated cells are at least one selected from the group consisting of somatic cells, germ cells, progenitor cells, and fibroblasts.
제5항에 있어서,
상기 분화된 세포는 Oct4, Sox2 및 Klf4로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상이 도입된 것인, 조성물.
The method of claim 5,
The differentiated cells, one or more selected from the group consisting of Oct4, Sox2 and Klf4 is introduced, the composition.
제6항에 있어서,
상기 분화된 세포는 c-Myc, Lin28 및 Nanog로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상이 추가로 도입된 것인, 조성물.
The method of claim 6,
The differentiated cells are c-Myc, Lin28 and Nanog, one or more selected from the group consisting of, is further introduced, the composition.
제1항에 있어서,
상기 조성물은 미토콘드리아 세포 호흡 억제, 해당작용 촉진 또는 전분화능 유전자 발현 촉진으로 인해 리프로그래밍 효율을 증진시키는 것인, 조성물.
According to claim 1,
The composition is to enhance the reprogramming efficiency due to mitochondrial cell respiration inhibition, promoting glycolysis or promoting the expression of starch potential gene.
리프로그래밍 인자가 도입된 분화된 세포에 하기 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염이 함유된 배지에서 배양하는 단계를 포함하는 분화된 세포에서 유도만능줄기세포로의 제조방법.
[화학식 1]
Figure pat00004
A method of producing differentiated cells from a differentiated cell into induced pluripotent stem cells comprising culturing in a medium containing a compound of Formula 1 or a pharmaceutically acceptable salt thereof in differentiated cells into which reprogramming factors are introduced.
[Formula 1]
Figure pat00004
제9항에 있어서,
상기 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염이 1 내지 100 nM의 농도로 포함되는, 분화된 세포에서 유도만능줄기세포로의 제조방법.
The method of claim 9,
A method of preparing a compound of Formula 1 or a pharmaceutically acceptable salt thereof at a concentration of 1 to 100 nM into induced pluripotent stem cells in differentiated cells.
제9항에 있어서,
상기 리프로그래밍 인자가 Oct4, Sox2 및 Klf4로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는, 분화된 세포에서 유도만능줄기세포로의 제조방법.
The method of claim 9,
The reprogramming factor comprises at least one selected from the group consisting of Oct4, Sox2 and Klf4, a method of producing differentiated cells into induced pluripotent stem cells.
제11항에 있어서,
상기 리프로그래밍 인자는 c-Myc, Lin28 및 Nanog로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 추가로 포함하는, 분화된 세포에서 유도만능줄기세포로의 제조방법.
The method of claim 11,
The reprogramming factor further comprises at least one selected from the group consisting of c-Myc, Lin28 and Nanog, a method of producing differentiated cells into induced pluripotent stem cells.
제1항에 따른 조성물을 포함하는 만능줄기세포의 미분화 상태 유지용 조성물.A composition for maintaining the undifferentiated state of pluripotent stem cells comprising the composition according to claim 1.
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