KR20200112092A - 지방줄기세포 유래 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 전신경화증의 예방, 치료, 또는 개선용 조성물 - Google Patents

지방줄기세포 유래 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 전신경화증의 예방, 치료, 또는 개선용 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20200112092A
KR20200112092A KR1020190032021A KR20190032021A KR20200112092A KR 20200112092 A KR20200112092 A KR 20200112092A KR 1020190032021 A KR1020190032021 A KR 1020190032021A KR 20190032021 A KR20190032021 A KR 20190032021A KR 20200112092 A KR20200112092 A KR 20200112092A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
composition
systemic sclerosis
stem cells
exosomes
collagen
Prior art date
Application number
KR1020190032021A
Other languages
English (en)
Inventor
조동규
김은애
김학균
설재훈
Original Assignee
성균관대학교산학협력단
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 성균관대학교산학협력단 filed Critical 성균관대학교산학협력단
Priority to KR1020190032021A priority Critical patent/KR20200112092A/ko
Publication of KR20200112092A publication Critical patent/KR20200112092A/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • A61K35/28Bone marrow; Haematopoietic stem cells; Mesenchymal stem cells of any origin, e.g. adipose-derived stem cells
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L33/00Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/10Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P17/00Drugs for dermatological disorders
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P19/00Drugs for skeletal disorders
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P21/00Drugs for disorders of the muscular or neuromuscular system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2002/00Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2200/00Function of food ingredients
    • A23V2200/30Foods, ingredients or supplements having a functional effect on health
    • A23V2200/306Foods, ingredients or supplements having a functional effect on health having an effect on bone mass, e.g. osteoporosis prevention
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2200/00Function of food ingredients
    • A23V2200/30Foods, ingredients or supplements having a functional effect on health
    • A23V2200/316Foods, ingredients or supplements having a functional effect on health having an effect on regeneration or building of ligaments or muscles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2200/00Function of food ingredients
    • A23V2200/30Foods, ingredients or supplements having a functional effect on health
    • A23V2200/318Foods, ingredients or supplements having a functional effect on health having an effect on skin health and hair or coat

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 지방줄기세포 유래 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 전신경화증의 예방, 치료, 또는 개선용 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 따른 지방줄기세포 유래 엑소좀을 TGF-beta1에 의해 활성화된 사람 피부섬유아세포에 처리할 경우 피부섬유화 관련 바이오마커들의 발현이 감소되는 것을 확인하였으며, 상기 엑소좀을 피부섬유화 동물 모델에 투여했을 때 피부 진피층의 콜라겐이 감소하고, 피부섬유화 관련 바이오마커 뿐만 아니라 전신경화증 관련 바이오마커들의 발현 또한 감소하는 것을 확인하였다. 따라서, 본 발명의 지방줄기세포 유래 엑소좀은 피부섬유화를 비롯한 전신경화증의 예방 또는 치료를 위한 약학적 조성물 등으로 유용하게 이용될 것으로 기대된다.

Description

지방줄기세포 유래 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 전신경화증의 예방, 치료, 또는 개선용 조성물 {Composition for preventing, treating, or improving systemic sclerosis comprising exosome from adipose stem cell}
본 발명은 지방줄기세포 유래 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 전신경화증의 예방, 치료, 또는 개선용 조성물에 관한 것이다.
전신경화증(systemic sclerosis, SSc)은 소혈관 혈관병증, 자가항체 생산 및 피부와 내부 장기에서의 과도한 콜라겐 축적을 특징으로 하는 복합적이고 이질적인 질환으로, 피부와 폐, 심장, 신장, 식도, 위, 소장, 대장, 등의 여러 장기가 딱딱하게 변화되고 혈관도 좁아져서 이로 인해 다양한 증상들이 나타나는 것이 특징이다.
전신경화증의 발생율은 매우 드물어 우리 나라에서는 통계가 없고 미국의 경우 1년에 백만명당 4∼12명 정도라고 보고되고 있다. 남녀비율은 남자 한 명당 여자가 4-5명 정도로 여자에게 잘 발생되며, 발생 연령은 보통 30세에서 50세 사이이고 발생 원인은 아직 잘 밝혀지지 않았으나 항핵항체와 여러 자가 항체들이 나타나는 것으로 보아 면역체계에 이상이 있어 발생되는 것으로 보인다. 한편 비닐 클로라이드, 톨루엔, 벤젠, 실리카 등과 같은 화학 물질도 이 질병의 발생과 관련이 있다는 보고가 있다.
이러한 전신경화증에 대해 이용가능한 원인 치료법은 여전히 존재하지 않고, 현행 요법은 코르티코스테로이드, 시클로포스파미드, 메토트렉세이트를 통한 면역계의 억제를 기반으로 한다. 더욱이 최근에 키나제 억제제는 SSc에서의 면역억제제 및 항섬유화제로서 연구되고 있지만, 내약성이 SSc 환자에서는 제한된다. 이러한 요법이 그대로 단독 치료로서 또는 조합하여 사용되는 경우에는 제한된 효능 및 상당한 부작용을 갖는다. 따라서, 효능있고 안전한, SSc에서의 대안적 치료 옵션이 긴급하게 필요한 실정이다.
한편, 줄기세포는 미분화 상태에서 일정기간 동안 자신과 동일한 세포를 지속적으로 만들어 낼 수 있는 성질과 적당한 조건하에서는 특정한 세포로 분화하는 성질을 가지고 있다. 성체 줄기세포는 골수, 혈액, 뇌, 피부, 지방 등에서 얻을 수 있으며 여러 조직 세포로 분화가 가능한 것으로 알려져 있다. 특히 지방유래 줄기세포(adipose derived stem cell), 골수유래 중간엽줄기세포(Bone marrow derived stem cell), 제대 혹은 제대혈유래 줄기세포(umbilical- or umbilical-cord blood derived stem cell)와 같은 성체줄기세포는 자가 혹은 타가 세포치료제로의 개발에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다.
인간을 포함한 다세포 생명체 내에 존재하는 다양한 세포에서는 '엑소좀'이라는 나노 크기의 소포체를 분비하는 것으로 알려져 있는데, 엑소좀은 세포막과 동일한 막 구조의 소낭체로, 다른 세포 및 조직에 막 구성요소, 단백질, RNA 등을 전달하는 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 특히 줄기세포에서 분비되는 엑소좀은 수용체 및 단백질뿐 아니라 핵 성분을 함유하고 있어 세포 간 커뮤니케이션 역할을 하며, 줄기세포가 분비하는 다양한 성장인자와 사이토카인을 함유하고 있어, 세포의 부착, 성장, 분화 등의 거동을 조절한다고 알려져 있다. 또한 엑소좀은 분리하는 과정에서 세포 배양액 내 세포 노폐물, 항생제, 혈청 등 불순물이 제거되므로, 세포 배양액의 효과와 동등하면서 안전하게 사용 가능하다.
또한, 상기 줄기세포에서 유래된 엑소좀은 줄기세포에 비해 동물 혈청을 상대적으로 적게 함유하고 있어 동물 혈청 감염에 의한 증상(zoonosis)의 위험성 역시 배재할 수 있다. 이러한 엑소좀의 특성을 고려할 때 엑소좀을 이용한 세포치료법은 기존의 줄기세포 치료법의 한계를 극복할 수 있는 새로운 패러다임이 될 것으로 기대된다.
한국등록특허 제1843634호
본 발명자들은 전신경화증의 치료를 위해 상기와 같은 엑소좀의 특성을 고려하여 지방줄기세포로부터 엑소좀을 분리해 연구한 결과, 지방줄기세포에서 분리한 엑소좀이 피부 진피층의 콜라겐을 감소시키고 전신경화증 관련 바이오마커 등의 발현을 감소시킴으로써 전신경화증을 억제하는 효과를 나타내는 것을 확인하였는바, 이에 기초하여 본 발명을 완성하였다.
이에, 본 발명의 목적은 지방줄기세포 유래 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 전신경화증의 예방, 치료, 또는 개선용 조성물을 제공하는 것이다.
그러나, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 지방줄기세포 유래 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 전신경화증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 지방줄기세포 유래 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 전신경화증의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 일구현예로서, 상기 지방줄기세포는 인간 유래 지방줄기세포일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예로서, 상기 엑소좀은 직경이 50nm 내지 550nm일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예로서, 상기 조성물은 근섬유아세포의 세포외기질 과다생성을 저해할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예로서, 상기 조성물은 피부 진피층의 콜라겐(collagen)을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예로서, 상기 조성물은 α-SMA(alpha smooth muscle actin, 알파 평활근 액틴), CTGF(connective tissue growth factor, 결합 조직 성장 인자), TIMP1(tissue inhibitor of metalloprotease 1, 메탈로프로테아제의 조직 억제제 1), Col1a1(collagen, type Ⅰ, alpha 1, 콜라겐 1형 알파 1), 및 Col1a2(collagen, type Ⅰ, alpha 2, 콜라겐 1형 알파 2)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 mRNA 발현을 억제할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예로서, 상기 조성물은 COMP(cartilage oligomeric matrix protein, 연골 저중합체 매트릭스 단백질), LOX(lysyl oxidase, 라이실 옥시다제), 및 CXCL4(CXC chemokine ligand 4, CXC 케모카인 리간드 4)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 mRNA 발현을 억제할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예로서, 상기 조성물은 p-smad2(phospho-smad2)의 핵 내 유입량을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예로서, 상기 전신경화증은 미만성 전신 경화증(dSSc), 제한성 전신 경화증(lSSc), 중복형 전신 경화증, 미분화형 전신 경화증, 경피증 없는 전신 경화증, 피부 섬유증, 신원성 섬유화 피부병증(NFD), 신원성 전신 섬유증(NSF) 및 켈로이드 형성으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예로서, 상기 조성물은 지방줄기세포 유래 엑소좀을 1x106/ml 내지 1x109/ml 농도로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 약학적 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 전신경화증의 예방 또는 치료 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 약학적 조성물의 전신경화증 예방 또는 치료 용도를 제공한다.
본 발명에 따른 지방줄기세포 유래 엑소좀을 TGF-β1에 의해 활성화된 사람 피부섬유아세포에 처리할 경우 피부섬유화 관련 바이오마커들의 발현이 감소되는 것을 확인하였으며, 상기 엑소좀을 피부섬유화 동물 모델에 투여했을 때 피부 진피층의 콜라겐이 감소하고, 피부섬유화 관련 바이오마커 뿐만 아니라 전신경화증 관련 바이오마커들의 발현 또한 감소하는 것을 확인하였다. 따라서, 본 발명의 지방줄기세포 유래 엑소좀은 피부섬유화를 비롯한 전신경화증의 예방 또는 치료를 위한 약학적 조성물 등으로 유용하게 이용될 것으로 기대된다.
도 1은 본 발명의 일구현예로서 인간 지방줄기세포로부터 분리한 엑소좀의 크기를 NTA로 확인한 결과를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일구현예로서 인간 지방줄기세포로부터 분리한 엑소좀의 단백질 농도를 BCA 정량으로 확인한 결과를 나타낸 도면이다.
도 3a 및 3b는 본 발명의 일구현예로서 인간 지방줄기세포 유래 엑소좀 처리에 따른 피부 진피층의 콜라겐 감소 효과를 나타낸 도면이다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 일구현예로서 인간 지방줄기세포 유래 엑소좀 처리에 따른 α-SMA의 발현 변화(4a) 및 α-SMA를 발현하는 근섬유아세포의 수(4b)를 나타낸 도면이다.
도 5a 및 5b는 본 발명의 일구현예로서 인간 지방줄기세포 유래 엑소좀 처리에 따른 피부섬유화(5a) 및 전신경화증(5b) 관련 바이오마커들의 mRNA 발현 변화를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일구현예로서 사람 피부섬유아세포에 TGF-β1을 농도별로 처리했을 때 피부섬유화 관련 바이오마커들의 단백질 및 mRNA 발현 변화를 나타낸 도면이다.
도 7a는 본 발명의 일구현예로서 사람 피부섬유아세포에 TGF-β1 및 지방줄기세포 유래 엑소좀을 함께 처리했을 때 피부섬유화 대표 인자들의 단백질 및 mRNA 발현 변화를 나타낸 도면이고, 도 7b는 TGF-β1 신호전달과정에서 전사인자로 작용하는 p-smad2의 핵 내로의 유입량을 확인한 결과를 나타낸 도면이다.
본 발명은 지방줄기세포 유래 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 전신경화증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명에 있어서, "줄기세포(stem cell)"란 여러 종류의 조직 세포로 분화할 수 있는 능력, 즉, 줄기세포성(stemness)을 가진 미분화 세포를 총칭하는 광의의 개념을 말하며, 신경, 혈액, 연골 등 생물체를 구성하는 모든 종류의 세포로 분화할 수 있는 전분화능(pluripotency) 뿐만 아니라 다분화능(multipotency), 단일분화능(unipotency)을 모두 포함한다. 이러한 줄기세포는 크게 배아를 이용하여 제조할 수 있는 배아줄기세포(embryonic stem cell), 성체줄기세포(adult stem cell), 생식세포(gamete), 암 줄기세포(cancer stem cell) 등으로 나뉘며, 배아줄기세포는 수정 후 14일이 안된 상태의 구체적 장기를 형성하기 이전의 세포 덩어리 단계를 말하며, 최근에는 역분화를 통하여 정상세포로부터 배아줄기세포를 제조하기도 한다. 따라서, 신체를 이루는 모든 세포와 조직으로 분화할 수 있는 세포라면 이에 제한되지 않는다. 성체줄기세포는 제대혈, 골수, 혈액 등으로부터 추출해 낸 것으로서 뼈, 간, 혈액 등 구체적 장기의 세포로 분화되기 직전의 원시세포를 의미한다. 생식세포란, 생식을 통해서 유전 정보를 다음 세대로 전달하는 세포로서, 인간에게는 정자와 난자가 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 줄기세포는 클론을 형성하여 세포의 군집을 이루는 과정에서 자기 복제를 하여 군집 내에 새로운 하나의 줄기세포를 유지할 수 있으며, 분화를 통해 한 가지 이상의 특징적인 세포 형태를 형성할 수 있는 능력이 있는 세포이다.
본 발명에 있어서, "지방줄기세포(adipose-derived stem cells, ASCs)"란 골, 근육, 지방 및 제대혈 등 다양한 유래의 성체줄기세포 중에서 지방에서 추출되는 줄기세포를 말한다. 다분화능을 가진 지방줄기세포(ASC)는 지방세포, 골모세포, 연골모세포 및 근섬유모세포 등 대부분의 중간엽 세포로 분화할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 지방줄기세포는 인간 유래 지방줄기세포일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에 있어서, "엑소좀(exosome)"이란 다양한 세포들로부터 분비되는 막 구조의 작은 소낭을 말한다. 엑소좀은 전자 현미경을 통한 연구에서 원형질막으로부터 직접 떨어져 나가는 것이 아니라 다낭체(multivesicular bodies, MVBs)라고 불리는 세포 내 특정 구획에서 기원하며 세포 밖으로 방출, 분비되는 것으로 관찰되었다. 즉, 다낭체와 원형질막의 융합이 일어나면, 소낭들은 세포 밖 환경으로 방출되는데, 이것을 엑소좀이라고 부른다. 이러한 엑소좀이 어떤 분자적 기작에 의해 만들어지는지 확실히 밝혀진 바가 없으나, 적혈구 세포뿐만 아니라, B-림프구, T-림프구, 수지상 세포, 혈소판, 대식 세포 등을 포함한 다양한 종류의 면역 세포들과 종양 세포, 줄기세포 등도 살아 있는 상태에서 엑소좀을 생산하여 분비한다고 알려져 있다. 상기 엑소좀은 자연적으로 분비된 것이거나, 혹은 인공적으로 분비된 것을 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 엑소좀은 직경이 50nm 내지 550nm일 수 있다. 상기 엑소좀은 바람직하게는 직경이 70nm 내지 400nm, 더 바람직하게는 100nm 내지 300nm, 가장 바람직하게는 150nm 내지 250nm일 수 있으며, 본 발명의 구체적인 실시예에 따르면, 상기 엑소좀은 평균 직경이 211.6nm 내외일 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 상기 엑소좀의 단백질 농도는 평균 185.8ug/ml일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 조성물은 지방줄기세포 유래 엑소좀을 1x106/ml 내지 1x109/ml 농도로 포함할 수 있으며, 본 발명의 구체적인 실험예에 따르면 1x107/ml 또는 1x108/ml 농도일 때 전신경화증 관련 바이오마커의 발현을 억제하는 등 전신경화증을 억제하는 효과를 나타낼 수 있으나, 상기 농도에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, "전신경화증(systemic sclerosis)"이란 희귀한 자가면역성 결합 조직 질환으로, 결합조직 성분 중 콜라겐이 과다하게 생성되고 축적되어서, 피부가 두꺼워지거나 각 장기의 기능에 장애를 일으키는 병을 말한다.
통상적으로, 전신경화증은 피부에 증상이 나타나기 전에 내장에 침범할 수도 있지만, 피부에서 시작하며, 어떤 경우(SSc sine 경화증)에는 피부에는 침범한 것으로 보이지 않을 수 있다. 다발성 관절염 및 레이노이드 현상이 거의 보편적인 초기 임상 증상이며, 수개월 내지 수년까지 다른 증상에 앞서 나타날 수 있다. 초기 단계에서는 피하 부종이 일반적이며, 궁극적으로 피부가 두꺼워지고 팽팽해져, 정상적인 주름이 없어진다. 모세혈관확장증, 색소 침착 및 탈색이 특징적인 징후이며, 수지 궤양(digital ulceration)과 피하 석회화도 나타난다. 피부 비후화의 진행률(progression rate)은 심장 질환 등의 심각한 장기 침범을 예측하는 방법으로 동정되었으며, 전통적으로 현재 중증도와 향후 예후 둘 다를 나타내는 유용한 마커로 간주되고 있다.
본 발명에 있어서, 상기 전신경화증은 팔꿈치 이상, 무릎 이상의 피부와 몸통에서도 피부가 딱딱해지는 변화가 나타나면서 신장, 폐 등의 내부 장기 침범이 동반되는 미만성 전신경화증; 피부가 딱딱해지는 부위가 팔꿈치 이하의 손, 무릎 이하의 발, 얼굴에서만 발생되고 신장, 폐 등의 내부 장기 침범이 없는 제한성 전신경화증; 중복형 전신경화증; 미분화형 전신경화증; 경피증 없는 전신경화증; 피부 섬유증; 신원성 섬유화 피부병증; 신원성 전신 섬유증; 및 켈로이드 형성으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있으며, 바람직하게는 피부 섬유화 또는 경피증을 포함하는 전신경화증일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, "예방"이란 본 발명에 따른 조성물의 투여에 의해 전신경화증 등의 질환을 억제시키거나 발병을 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명에 있어서, "치료"란 본 발명에 따른 조성물의 투여에 의해 전신경화증 등의 질환의 증세가 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.
본 발명에 있어서, "약학적 조성물"이란 전신경화증의 예방 또는 치료를 목적으로 제조된 것을 의미하며, 각각 통상의 방법에 따라 다양한 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 예컨대, 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽 등의 경구형 제형으로 제형화할 수 있고, 크림, 젤, 패취, 분무제, 연고제, 경고제, 로션제, 리니멘트제, 파스타제 또는 카타플라스마제 등의 피부 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 약학적 조성물은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다. 이 때, 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 올리고당, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 엑소좀에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜 (propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈 (tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 투여하거나 비경구투여(예를 들어, 정맥 내, 피하, 복강 내 또는 국소에 적용)할 수 있으며, 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 시간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명에 있어서 "약학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효용량 수준은 환자의 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명에 따른 약학적 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다.
또한, 본 발명은 지방줄기세포 유래 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 전신경화증의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.
본 발명에 있어서, "개선"이란 치료되는 상태와 관련된 파라미터, 예를 들면 증상의 정도를 적어도 감소시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명에 있어서, "건강기능식품 조성물"이란 담체, 희석제, 부형제 및 첨가제 중 하나 이상을 포함하여 정제, 환제, 산제, 과립제, 분말제, 캡슐제 및 액제 제형으로 이루어진 군에서 선택된 하나로 제형된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 지방줄기세포 유래 엑소좀에 첨가할 수 있는 식품으로는, 각종 식품류, 분말, 과립, 정제, 캡슐, 시럽제, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강 기능성 식품류 등이 있다. 상기 본 발명에 더 포함될 수 있는 첨가제로는, 천연 탄수화물, 향미제, 영양제, 비타민, 광물(전해질), 풍미제(합성 풍미제, 천연 풍미제 등), 착색제, 충진제, 팩트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH조절제, 안정화제, 방부제, 산화 방지제, 글리세린, 알코올, 탄산화제, 및 과육으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 성분을 사용할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토오스, 수크로오스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알코올이다. 상기 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다.
상기 외에 본 발명에 따른 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물 (전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제, 팩트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다.
그밖에 본 발명에 따른 조성물은 천연 과일 주스 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.
상기 담체, 부형제, 희석제 및 첨가제의 구체적인 예로는 이에 한정하는 것은 아니나, 락토오스, 덱스트로즈, 수크로오스, 솔비톨, 만니톨, 에리스리톨, 전분, 아카시아 고무, 인산칼슘, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 미세결정성 셀룰로오스, 폴리비닐키롤리돈, 셀룰로오스, 폴리비닐피로리돈, 메틸셀룰로오스, 물, 설탕시럽, 메틸 하이드록시 벤조에이트, 프로필하이드록시 벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘, 및 미네랄 오일로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상이 사용되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 약학적 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 전신경화증의 예방 또는 치료 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 약학적 조성물의 전신경화증 예방 또는 치료 용도를 제공한다.
본 발명에 있어서, "투여"란 임의의 적절한 방법으로 개체에게 소정의 본 발명의 조성물을 제공하는 것을 의미한다.
본 발명에 있어서, "개체"란 질병의 치료를 필요로 하여 본 발명의 조성물이 투여될 수 있는 대상을 의미하고, 보다 구체적으로는, 인간 또는 비-인간인 영장류, 생쥐(mouse), 개, 고양이, 말, 및 소 등의 포유류를 의미한다.
본 발명의 일실험예에서는, belomycin을 이용하여 피부섬유화 동물모델을 유도한 후 지방줄기세포 유래 엑소좀을 처리하였을 때 피부 진피층의 콜라겐(collagen)이 감소하는 것을 확인하였다(실험예 1 참조).
본 발명의 다른 실험예에서는, 상기 피부섬유화 동물모델에 지방줄기세포 유래 엑소좀을 처리하여 근섬유아세포의 대표 인자인 alpha-SMA의 발현을 확인한 결과, 상기 alpha-SMA의 발현이 감소하는 것을 확인하였으며, 엑소좀을 처리하였을 때 alpha-SMA를 발현하는 근섬유아세포의 수가 감소한 것을 확인하였다(실험예 2 참조).
본 발명의 또 다른 실험예에서는, 상기 피부섬유화 동물모델에 지방줄기세포 유래 엑소좀을 처리하여 피부섬유화 관련 바이오마커인 alpha-SMA, CTGF, TIMP1, Col1a1, 및 Col1a2의 mRNA 발현량을 확인한 결과, 상기 마커들의 발현이 전반적으로 감소하는 것을 확인하였으며(실험예 3-1 참조), 전신경화증 관련 바이오마커인 COMP, CXCL4, LH2, 및 LOX의 mRNA 발현량을 확인한 결과, 엑소좀을 처리한 군에서 COMP, LOX 및 CXCL4의 mRNA 발현량이 감소한 것을 확인하였다(실험예 3-2 참조).
본 발명의 또 다른 실험예에서는, 사람 피부섬유아세포에 TGF-beta1과 지방줄기세포 유래 엑소좀을 함께 처리한 군은 TGF-beta1만 처리한 군에 비해 alpha-SMA 의 단백질 발현 및 alpha-SMA와 CTGF의 mRNA 발현이 감소하는 것을 확인하였으며, TGF-beta1 신호전달과정에서 전사인자로 작용하는 phospho-SMAD2의 핵 내로의 유입량이 감소한 것을 확인하였다(실험예 5 참조).
본 발명에 있어서, 상기 단백질 발현량을 측정하기 위한 분석 방법으로는, 당업계에 공지된 방법을 이용할 수 있으며, 예를 들어 웨스턴블롯팅, 엘라이자(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA), 방사선면역분석(RIA: Radioimmunoassay), 방사 면역 확산법(radioimmunodiffusion), 오우크테로니(Ouchterlony) 면역확산법, 로케트(rocket) 면역전기영동, 조직면역 염색, 면역침전 분석법(Immunoprecipitation Assay), 보체 고정 분석법(Complement Fixation Assay), 유세포분석(Fluorescence Activated Cell Sorter, FACS), 또는 단백질 칩(protein chip) 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 mRNA 발현량을 측정하기 위한 분석 방법으로는, 당업계에 공지된 방법을 이용할 수 있으며, 예를 들어 중합효소반응(PCR), 역전사 중합효소반응(RT-PCR), 경쟁적 역전사 중합효소반응(Competitive RTPCR), 실시간 역전사 중합효소반응(Real-time RT-PCR), RNase 보호 분석법(RPA; RNase protection assay), 노던 블롯팅(Northern blotting), 또는 DNA 칩 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 지방줄기세포 유래 엑소좀 분리 및 정제
인간 유래 지방줄기세포가 증식하는 과정에서 모은 배지로부터 Tangential Fluid Filtration system을 통해 엑소좀을 분리 및 정제하였다.
구체적으로, 인간 유래 지방줄기세포를 10% FBS 및 1% 페니실린/스트렙토마이신이 포함된 DMEM 배지에서 배양하였으며, 엑소좀을 추출할 때는 Serum-free, phenol red free DMEM 으로 배지를 교체하여 24시간 동안 배양하고 상층액을 회수한 다음 일반 DMEM을 첨가하여 다시 배양하였고, 이는 P.7까지 반복하였다. 상기에서 회수한 상층액은 노폐물 제거를 위해 2000g, 4℃ 조건으로 10분 동안 원심분리하고 Bottle top filter(0.22 μm)를 통해 필터링하였다. 그런 다음, 엑소좀 농축을 위해 TFF 시스템(300kDa 또는 500kDa)을 사용하여 정제하였으며, Washing 단계에서 PBS로 1-3회 세척하였다.
상기로부터 추출한 엑소좀은 NTA(Nanoparticle Tracking assay) 및 BCA(Bicinchoninic Acid assay)를 이용하여 양, 크기, 농도를 측정하였다.
NTA 결과, 엑소좀의 크기 및 농도는 도 1에 나타낸 바와 같이, 평균 211.6nm 내외, 1.78 x 1010개/ml 로 확인되었고, BCA 정량을 통해 562nm 파장에서 단백질 농도를 확인한 결과, 도 2에 나타낸 바와 같이 단백질 농도가 평균 185.8ug/ml인 것을 확인하였다.
실험예 1. 지방줄기세포 유래 엑소좀 처리에 따른 콜라겐 감소 확인
먼저, belomycin을 이용하여 피부섬유화 동물모델을 유도하였다. 구체적으로, DBA/2 6주령 마우스에 bleomycin을 0.5mg/ml 농도로 100ul를 격일로 6주 동안 피하주사 하여 모델 구축 후, bleomycin 주사 6주차에 엑소좀을 1x107/ml 및 1x108/ml 농도로 bleomycin 주사 부위에 격일로 3회 피하주사하였으며, 엑소좀 마지막 주사 24시간 후 상기 피부섬유화 마우스를 희생시켰다. 그런 다음, Masson’s Trichrome 으로 진피층에 쌓인 콜라겐을 염색하여 관찰하였다.
그 결과, 도 3a에 나타낸 바와 같이 bleomycin과 PBS를 투여한 군에서는 Control 군에 비해 콜라겐이 더 두껍고 촘촘하게 쌓여있는 반면, 엑소좀을 투여한 군에서는 PBS 를 투여한 군에 비해 콜라겐의 양이 줄어든 것을 확인하였으며, 특히 엑소좀을 1x107/ml로 투여했을 때가 1x108/ml의 농도로 투여했을 때 보다 더 감소한 것을 확인하였다. 또한, 상기 결과는 도 3b에 나타낸 바와 같이 imagej를 통해 콜라겐의 두께를 확인했을 때에도 동일하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.
실험예 2. 지방줄기세포 유래 엑소좀 처리에 따른 근섬유아세포 인자 발현 변화 확인
상기 실험예 1의 방법으로 피부섬유화를 유도한 마우스에 엑소좀을 1x107/ml 및 1x108/ml 농도로 투여하고, 면역조직화학기법을 이용하여 α-SMA을 확인하였으며, 이 때 DAB(3', 3-diamin obenzidine)를 통해 단백질을 염색하고 hematoxylin을 이용해 세포핵을 염색하여 관찰하였다.
그 결과, 도 4a에 나타낸 바와 같이 bleomycin과 PBS를 투여한 군에 비해 엑소좀을 투여한 군에서 α-SMA의 발현이 감소하는 것을 확인하였다. 또한, Imagej를 이용해 α-SMA를 발현하는 근섬유아세포(myofibroblast)의 수를 확인한 결과, 도 4b에 나타낸 바와 같이 bleomycin과 PBS를 투여한 군은 control에 비해 α-SMA를 발현하는 세포가 많은 반면에 엑소좀을 투여했을 때는 감소한 것을 확인할 수 있었으며, 특히 엑소좀을 1x107/ml로 투여했을 때가 1x108/ml의 농도로 투여했을 때 보다 더 감소한 것을 확인하였다.
실험예 3. 지방줄기세포 유래 엑소좀 처리에 따른 바이오마커의 발현 변화 확인
3-1. 피부섬유화 관련 바이오마커의 발현 변화 확인
상기 실험예 1의 방법으로 피부섬유화를 유도한 마우스에 엑소좀을 1x107/ml 및 1x108/ml 농도로 각각 투여하고, 피부조직에서 피부섬유화 관련 바이오마커인 α-SMA, CTGF, TIMP1, Col1a1, 및 Col1a2의 mRNA를 추출하여 qPCR로 결과를 확인하였다.
그 결과, 도 5a에 나타낸 바와 같이 상기 바이오마커들의 mRNA 발현량은 bleomycin과 PBS를 투여한 군에 비해 엑소좀을 투여한 군에서 전반적으로 감소하는 경향을 나타내었으며, 특히 Col1a1을 제외하고는 모두 엑소좀 농도를 1x107/ml로 투여했을 때가 1x108/ml의 농도로 투여했을 때 보다 더 감소하는 것을 확인하였다.
3-2. 전신경화증 관련 바이오마커의 발현 변화 확인
상기 실험예 1의 방법으로 피부섬유화를 유도한 마우스에 엑소좀을 1x107/ml 및 1x108/ml 농도로 각각 투여하고, 전신경화증 관련 바이오마커인 COMP, CXCL4, LH2, 및 LOX의 mRNA 발현을 확인하였다.
그 결과, 도 5b에 나타낸 바와 같이, 상기 바이오마커들 중 피부섬유아세포가 발현하고 TGF-β1 signaling에 의해 발현이 조절되며 다른 조직에 비해 피부에서 많이 발현되는 COMP, 피부섬유아세포가 발현하고 콜라겐을 안정화하는 역할을 하는 LOX, 및 면역세포가 발현하는 염증 관련 사이토카인인 CXCL4의 mRNA 발현량이 감소한 것을 확인하였으며, 특히 LOX 및 CXCL4의 mRNA 발현이 bleomycin과 PBS를 투여한 군에 비해 유의적으로 감소한 것을 확인하였다.
따라서, 상기 결과로부터 본 발명의 지방줄기세포 유래 엑소좀이 섬유아세포 뿐만 아니라 면역세포에도 영향을 미칠 것으로 예상되었다.
실험예 4. 사람 피부섬유아세포에서 TGF - beta1 처리에 따른 피부섬유화 관련 바이오마커들의 발현 변화 확인
사람 피부섬유아세포에 TGF-β1을 농도별로 1.0, 2.5, 5.0, 및 10ng/ml 처리하여 활성화시키고, 각각의 농도에서 피부섬유화 관련 대표 바이오마커들의 단백질 및 mRNA 발현을 확인하였다.
구체적으로, HDFa(Human Dermal Fibroblasts, adult, 사람 피부섬유아세포) (Thrermo) p4-7을 6well에 1 x 105개 배양하고 24시간 후에 TGF-beta1을 농도별로 1, 2.5, 5, 10ng/ml 처리하였다. 상기 TGF-beta1 처리 24시간 후, T-per, Protease inhibitor, 및 Phosphatase inhibitor를 100ul/well씩 처리한 다음 세포를 e-tube에 넣고 얼음에서 15분 incubation하였으며, 중간중간 vortexing하였다. 그 후, 13000rpm, 4℃ 조건에서 10분 동안 원심분리하고 상층액을 분리하여 e-tube에 옮겨 담았다. 이는 BCA kit를 사용해서 정량하였으며, 4x sample buffer를 넣고 90℃에서 5-10분 동안 가열하였다. 그런 다음, western blot을 이용하여 단백질 발현량을 확인하였다.
그 결과, 도 6에 나타낸 바와 같이 TGF-β1을 처리할 경우 대조군에 비해 α-SMA, phospho-SMAD2, 및 phospho-SMAD3 단백질 발현(도 6 상단)이 증가하는 것을 확인하였다.
또한, 피부섬유화 관련 바이오마커들의 mRNA 발현을 확인하기 위해, 상기와 같이 TGF-beta1을 농도별로 처리한 HDFa의 6well에 trizol을 1ml 씩 넣은 다음 상온에서 10-15분 shaking하였다. 그런 다음, 이를 e-tube에 옮겨 담고 chloroform을 200ul씩 넣은 다음 섞고, 15분 동안 상온에서 incubation한 후 13000rpm, 4℃ 조건에서 15분 동안 원심분리 하였다. 원심분리 후 상층액의 투명한 부분만 분리해서 e-tube에 넣고 isopropanol 500ul를 넣은 다음 섞었으며, 이를 15분 동안 상온에서 incubation한 후 동일하게 13000rpm, 4℃ 조건에서 15분 동안 원심분리 하였다. 이후 pellet을 확인하고 상층액을 모두 버린 후 70% EtOH로 13000rpm, 4℃ 조건에서 5분 동안 세척하였으며, 이는 2회 반복하였다. 그리고 나서, pellet을 20-30분 동안 말리고 DEPC를 30-50ul 첨가하였다.
그런 다음, q-PCR(real time PCR)을 이용하여 피부섬유화 관련 바이오마커들의 mRNA 발현량을 확인한 결과, α-SMA 및 CTGF의 mRNA 발현(도 6 하단)이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
실험예 5. 사람 피부섬유아세포에서 지방줄기세포 유래 엑소좀 처리에 따른 피부섬유화 관련 바이오마커들의 발현 변화 확인
상기 실험예 4의 방법으로 사람 피부섬유아세포에 1ng/ml의 TGF-β1과 각각 1x107/ml 및 1x108/ml 농도의 엑소좀을 함께 24시간 처리한 후, T-per 또는 trizol을 처리하였으며, 사람 피부섬유아세포에 1x107/ml 및 1x108/ml 농도의 엑소좀만 처리하여 대조군으로 사용하였다.
상기 실험예 4의 방법으로 피부섬유화 관련 대표 바이오마커들의 단백질 및 mRNA 발현을 확인한 결과, 도 7a에 나타낸 바와 같이 TGF-β1과 지방줄기세포 유래 엑소좀을 함께 처리한 군은 TGF-β1만 처리한 군에 비해 α-SMA 의 단백질 발현(도 7a 상단)이 감소하고, α-SMA 및 CTGF의 mRNA 발현(도 7a 하단)이 감소하는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 상기 사람 피부섬유아세포의 세포질과 핵을 분리하여 피부섬유화 관련 단백질을 확인하였다. 상기 실험예 4에서 배양한 사람 피부섬유아세포를 100pi에 5 x 106 개 넣고 24시간 후에 TGF-beta1 1ng/ml 와 엑소좀 1 x 108개/ml를 24시간 동안 함께 처리하였다. 그런 다음, 배지를 제거하고 1ml PBS로 1회 세척한 후 세포를 모아 4000rpm, 4℃ 조건에서 1분 동안 cell down하였다. 이후 상층액을 제거하고 pellet을 buffer A(40mM Tris-Cl + 10mM NaCl + 1mM EDTA + 1mM DTT + Protease inhibitor + Phosphatase inhibitor + D.W) 200ul 로 재현탁시켰다. 이를 15분 동안 얼음에서 incubation 하였으며 중간에 5분 마다 vortexing하였다. 이후 15ul의 10% NP-40을 넣고 10초 동안 vortexing 하고 12000rpm, 4℃ 조건에서 10분 동안 원심분리 하였다. 그런 다음, 상층액(Cytosol)은 분리해서 e-tube에 옮겨 담고 pellet을 buffer B(40mM Tris-Cl, 420mM NaCl + 10% glycerol + 1mM EDTA + 1mM DTT + Protease inhibitor + Phosphatase inhibitor + D.W) 40ul로 재현탁시킨 후 20분 동안 얼음에서 incubation하고 중간에 5분마다 vortexing하였다. 이를 12000rpm, 4℃ 조건에서 10분 동안 원심분리 후 상층액(Nuclear)을 분리해서 e-tube에 옮겨 담았다.
상기 방법으로 사람 피부섬유아세포의 세포질과 핵을 분리하여 피부섬유화 관련 단백질을 확인한 결과, 도 7b에 나타낸 바와 같이 TGF-β1과 1x108/ml 농도의 엑소좀을 함께 처리하였을 때 TGF-β1 신호전달과정에서 전사인자로 작용하는 phospho-SMAD2가 TGF-β1만 처리한 군에 비해 핵에서 발현량이 감소하는 것을 확인하여, 지방줄기세포 유래 엑소좀의 처리에 따라 상기 p-SMAD2의 핵 내로의 유입량이 감소한 것을 알 수 있었다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.

Claims (20)

  1. 지방줄기세포 유래 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 전신경화증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지방줄기세포는 인간 유래 지방줄기세포인 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 엑소좀은 직경이 50nm 내지 550nm인 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 근섬유아세포의 세포외기질 과다생성을 저해하는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 피부 진피층의 콜라겐(collagen)을 감소시키는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 α-SMA(alpha smooth muscle actin), CTGF(connective tissue growth factor), TIMP1(tissue inhibitor of metalloprotease 1), Col1a1(collagen, type Ⅰ, alpha 1), 및 Col1a2(collagen, type Ⅰ, alpha 2)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 mRNA 발현을 억제하는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 COMP(cartilage oligomeric matrix protein), LOX(lysyl oxidase), 및 CXCL4(CXC chemokine ligand 4)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 mRNA 발현을 억제하는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 p-smad2(phospho-smad2)의 핵 내 유입량을 감소시키는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전신경화증은 미만성 전신경화증, 제한성 전신경화증, 중복형 전신경화증, 미분화형 전신경화증, 경피증 없는 전신경화증, 피부 섬유증, 신원성 섬유화 피부병증, 신원성 전신 섬유증 및 켈로이드 형성으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물은 지방줄기세포 유래 엑소좀을 1x106/ml 내지 1x109/ml 농도로 포함하는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  11. 지방줄기세포 유래 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 전신경화증의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 지방줄기세포는 인간 유래 지방줄기세포인 것을 특징으로 하는, 건강기능식품 조성물.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 엑소좀은 직경이 50nm 내지 550nm인 것을 특징으로 하는, 건강기능식품 조성물.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 조성물은 근섬유아세포의 세포외기질 과다생성을 저해하는 것을 특징으로 하는, 건강기능식품 조성물.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 조성물은 피부 진피층의 콜라겐(collagen)을 감소시키는 것을 특징으로 하는, 건강기능식품 조성물.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 조성물은 α-SMA(alpha smooth muscle actin), CTGF(connective tissue growth factor), TIMP1(tissue inhibitor of metalloprotease 1), Col1a1(collagen, type Ⅰ, alpha 1), 및 Col1a2(collagen, type Ⅰ, alpha 2)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 mRNA 발현을 억제하는 것을 특징으로 하는, 건강기능식품 조성물.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 조성물은 COMP(cartilage oligomeric matrix protein), LOX(lysyl oxidase), 및 CXCL4(CXC chemokine ligand 4)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 mRNA 발현을 억제하는 것을 특징으로 하는, 건강기능식품 조성물.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 조성물은 p-smad2(phospho-smad2)의 핵 내 유입량을 감소시키는 것을 특징으로 하는, 건강기능식품 조성물.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 전신경화증은 미만성 전신경화증, 제한성 전신경화증, 중복형 전신경화증, 미분화형 전신경화증, 경피증 없는 전신경화증, 피부 섬유증, 경피증, 신원성 섬유화 피부병증, 신원성 전신 섬유증 및 켈로이드 형성으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 건강기능식품 조성물.
  20. 제11항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물은 지방줄기세포 유래 엑소좀을 1x106/ml 내지 1x109/ml 농도로 포함하는 것을 특징으로 하는, 건강기능식품 조성물.
KR1020190032021A 2019-03-20 2019-03-20 지방줄기세포 유래 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 전신경화증의 예방, 치료, 또는 개선용 조성물 KR20200112092A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190032021A KR20200112092A (ko) 2019-03-20 2019-03-20 지방줄기세포 유래 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 전신경화증의 예방, 치료, 또는 개선용 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190032021A KR20200112092A (ko) 2019-03-20 2019-03-20 지방줄기세포 유래 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 전신경화증의 예방, 치료, 또는 개선용 조성물

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210026501A Division KR20210025568A (ko) 2021-02-26 2021-02-26 지방줄기세포 유래 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 전신경화증의 예방, 치료, 또는 개선용 조성물

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200112092A true KR20200112092A (ko) 2020-10-05

Family

ID=72809334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190032021A KR20200112092A (ko) 2019-03-20 2019-03-20 지방줄기세포 유래 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 전신경화증의 예방, 치료, 또는 개선용 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20200112092A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022102819A1 (ko) * 2020-11-16 2022-05-19 경상대학교병원 전신경화증 예방 또는 치료용 약학적 조성물

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101843634B1 (ko) 2016-04-15 2018-03-30 사회복지법인 삼성생명공익재단 트롬빈 처리 줄기세포에서 유래된 엑소좀을 포함하는 만성폐질환 치료용 조성물

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101843634B1 (ko) 2016-04-15 2018-03-30 사회복지법인 삼성생명공익재단 트롬빈 처리 줄기세포에서 유래된 엑소좀을 포함하는 만성폐질환 치료용 조성물

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022102819A1 (ko) * 2020-11-16 2022-05-19 경상대학교병원 전신경화증 예방 또는 치료용 약학적 조성물

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102623437B1 (ko) 성체줄기세포 유래의 엑소좀-모사 나노베지클을 포함하는 혈관 신생 촉진용 조성물
US11040072B2 (en) Composition for inducing beige adipocyte differentiation containing exosome derived from stem cells
KR20190011213A (ko) 줄기세포로부터 추출된 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 골다공증 예방 또는 치료용 조성물
JP7514348B2 (ja) ヒアルロン酸を含む、幹細胞由来エクソソーム生成促進及び幹細胞能増強用組成物
US11241459B2 (en) Treating liver fibrosis using adipose stem cell-derived exosomes as active ingredient
US20210268038A1 (en) Composition for improving intestinal function comprising leuconostoc sp. strain
KR102278102B1 (ko) 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 급성 간질환의 예방 또는 치료용 조성물
KR20190143336A (ko) 류코노스톡속 균주를 포함하는 간 기능 개선용 조성물
KR20220014839A (ko) 줄기세포 유래 엑소좀을 포함하는 조성물 및 이의 제조방법
KR102534210B1 (ko) 노봉방 추출물을 유효성분으로 포함하는 비만의 예방 또는 치료용 약학적 조성물
KR20200112092A (ko) 지방줄기세포 유래 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 전신경화증의 예방, 치료, 또는 개선용 조성물
KR20190098052A (ko) 지방줄기세포 유래의 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 조성물의 궤양성 대장염의 개선 용도
KR102312937B1 (ko) 시신경 질환 예방 및 치료용 약학적 조성물
KR102210499B1 (ko) 감초 추출물을 유효성분으로 함유하는 근육질환 예방 또는 치료용 조성물
KR20210025568A (ko) 지방줄기세포 유래 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 전신경화증의 예방, 치료, 또는 개선용 조성물
KR101864234B1 (ko) 음경해면체 유래 엑소좀을 유효성분으로 포함하는, 발기부전 예방, 개선 또는 치료용 조성물
KR101520533B1 (ko) 스피룰리나 맥시마 유래의 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 심혈관 질환의 예방 또는 치료용 조성물
CN111491645A (zh) 包含鹿角卷柏提取物、其分馏物的用于预防或治疗代谢综合症的组合物
US20210161969A1 (en) Composition comprising exosome as effective ingredient for prevention or treatment of acute liver failure
WO2023022473A1 (ko) 줄기세포 유래 세포외소포체를 유효성분으로 포함하는 조성물
KR102629635B1 (ko) 신규한 비피도박테리움 롱검 균주 및 이의 용도
KR20190015106A (ko) 줄기세포 유래의 엑소좀을 유효성분으로 포함하는 조성물의 비알콜성 단순 지방간 또는 비알콜성 지방간염의 개선 용도
KR102580518B1 (ko) 자가유지능이 향상된 중간엽줄기세포를 선별하는 방법 및 그에 의해 선별된 중간엽줄기세포
KR20110128542A (ko) Egcg를 유효성분으로 함유하는 쇼그렌 증후군, 베체트 증후군, 강직성척추염 또는 루프스의 예방 또는 치료용 조성물
US20220193006A1 (en) Compositions for effective management of fibroblast-like synoviocytes mediated rheumatoid arthritis

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X601 Decision of rejection after re-examination