KR20210008481A - 자가포식 활성화에 의한 모발 성장을 위한 방법 및 조성물 - Google Patents

자가포식 활성화에 의한 모발 성장을 위한 방법 및 조성물 Download PDF

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민 차이
카렌 린 로이에
로랑 베르니유
게이 미리암 크룩스
바로스 스테파니 코초뉴 드
메이셩 지앙
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Abstract

1종 이상의 자가포식 유도제로 대상의 모발 재생을 개선 또는 촉진; 탈모를 치료, 억제, 또는 감소; 모발 성장을 개선 또는 촉진; 색소형성 손실을 치료, 억제, 또는 감소; 및/또는 색소 생성을 개선 또는 촉진하는 방법이 개시된다.

Description

자가포식 활성화에 의한 모발 성장을 위한 방법 및 조성물
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2018년 4월 16일 출원된 미국 특허 출원 제62/658,113호의 이익을 주장하며, 상기 출원은 그 전체가 본원에 참조로 포함되어 있다.
EFS-Web을 통해 제출된 서열 목록에 대한 참조
크기가 1.13 kb인 "20190415_034044_183WO1_seq_ST25"라는 이름의 서열 목록의 ASCII 텍스트 파일의 내용은 2019년 4월 15일에 생성되었으며, EFS-Web을 통해 전자적으로 제출된 신청서는 그 전체가 본원에 참조로 포함되어 있다.
정부 지원의 확인
본 발명은 국립 보건원(the National Institutes of Health)에 의해 수여된 허가 번호 HL090553 및 AG049753 하에서 정부 지원을 받아 이루어졌다. 상기 정부는 본 발명의 대한 특정 권리를 갖는다.
모발의 생물학적 및 심리적인 중요성은 잘 알려져 있다. 포유동물의 모발 성장은 모낭의 휴지기(휴지), 성장기(재생) 및 퇴행기(퇴화) 단계의 주기적인 반복으로 이루어진다. 이러한 모낭 주기는 모낭 줄기세포(HFSC)의 휴지 및 활성화를 제어하는 내인성 및 외인성 신호 모두에 의해 조절된다. 부적절한 HFSC 활성화 및 증식은 노화를 포함하는 수많은 생물학적 및 병리학적 상태에서 탈모의 원인이 된다. HFSC 활성화 및 성장기 개시를 촉진할 수 있는 분자는 모발 재생이 어떻게 조절되는지를 밝히고 치료적 및 미용적 개입을 제공하는 데 도움이 될 수 있기 때문에 집중적으로 조사되었다.
세포 성분을 분해하고 재활용하는 기본적인 과정으로서, 자가포식은 영양 결핍 및 다른 불리한 환경 조건에 대한 적응하는 데 중요할 뿐만 아니라 자가포식은 이러한 신호에 의해 조절된다. 자가포식은 미스폴딩된 또는 손상된 단백질 및 손상된 소기관의 제거를 통한 단백질 항상성(proteostasis)의 품질 관리에도 중요하다. 자가포식의 감소는 신경퇴행 및 다른 질환과 관련있을 수 있다. 자가포식은 나이가 들어감에 따라 감소하여, 노인의 자가포식 관련 질환(예를 들어, 암 및 신경퇴행성 질환)의 더 높은 유병률에 기여할 가능성이 높다. 조혈 줄기세포의 활성이고 건강한 미토콘드리아의 자가포식 클리어링은 휴지 및 줄기세포능(stemness)을 유지하는 데 필요하며, 자가포식은 휴지 근육 줄기세포 활성화의 영양 수요를 충족시킨다. 피부에서, 자가포식은 표피 및 진피 줄기세포의 자기 재생 및 분화에 필요하지만, 모낭 줄기세포에서의 이의 역할은 논란의 여지가 있다. 반면, 자가포식 관련 유전자 7(Atg7) 결핍 마우스 유래의 피부 이식편은 비정상적인 모발 성장을 나타내기 때문에 자가포식은 모발 성장에 필요할 수 있다. 반면, 심리적 스트레스는 자가포식 및 모발 주기의 지연을 유도할 수 있다.
탈모(hair loss 또는 alopecia)는 전세계 수백만 명에게 영향을 미치고 있으며 노화, 호르몬 기능장애, 자가면역으로 인해, 또는 암 치료의 부작용으로서 발생할 수 있다. 모발을 다시 자라게 하는 데 사용될 수 있는 방법 및 조성물이 매우 요구되지만 부족하다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 모발 재생을 촉진하는 것이 필요한 대상의 모발 재생을 촉진하는 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 상기 대상에게 1종 이상의 자가포식 유도제를 투여하는 단계를 포함한다. 일부 실시양태에서, 본 발명은 새로운 모발 성장을 촉진하는 것이 필요한 대상의 새로운 모발 성장을 촉진하는 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 상기 대상에게 1종 이상의 자가포식 유도제를 투여하는 단계를 포함한다. 일부 실시양태에서, 본 발명은 대상의 탈모를 치료, 억제, 또는 감소시키는 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 상기 대상에게 1종 이상의 자가포식 유도제를 투여하는 단계를 포함한다. 일부 실시양태에서, 본 발명은 대상의 모발 성장을 개선 또는 촉진하는 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 상기 대상에게 1종 이상의 자가포식 유도제를 투여하는 단계를 포함한다. 일부 실시양태에서, 본 발명은 대상의 색소형성 손실을 치료, 억제, 또는 감소시키는 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 상기 대상에게 1종 이상의 자가포식 유도제를 투여하는 단계를 포함한다. 일부 실시양태에서, 본 발명은 대상의 색소 생성을 개선 또는 촉진하는 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 상기 대상에게 1종 이상의 자가포식 유도제를 투여하는 단계를 포함한다. 일부 실시양태에서, 탈모는 대상의 노화의 결과이다. 일부 실시양태에서, 색소형성 손실은 대상의 노화의 결과이다. 일부 실시양태에서, 대상은 노화되고/되거나 대상은 고령 대상이다. 일부 실시양태에서, 1종 이상의 자가포식 유도제는 치료적 유효량으로 투여된다. 일부 실시양태에서, 치료적 유효량은 주어진 기간에 걸쳐 여러 용량으로, 예를 들어, 1주 이상 동안 일일 용량으로 투여된다.
일부 실시양태에서, 1종 이상의 자가포식 유도제는 새로운 모발 성장이 필요한 대상의 영역에 투여된다. 일부 실시양태에서, 상기 영역은 초기에 존재한 양보다 적은 양의 모발을 갖는다. 일부 실시양태에서, 상기 영역에는 모발이 없다. 일부 실시양태에서, 상기 영역에는 모발 성장을 감소시키거나 억제하는 질환 또는 병태로 인해 모발이 없다. 일부 실시양태에서, 상기 영역에는 상처로 인해 모발이 없다. 일부 실시양태에서, 상기 영역에는 화학요법 및/또는 방사선 요법으로 인해 모발이 없다. 일부 실시양태에서, 상기 영역에는 수술로 인해 모발이 없다. 일부 실시양태에서, 대상은 갑상선 장애를 갖는다. 일부 실시양태에서, 대상은 뇌하수체 장애를 갖는다. 일부 실시양태에서, 대상은 원형탈모를 갖는다. 일부 실시양태에서, 대상은 성장기 탈모 및/또는 휴지기 탈모를 갖는다.
일부 실시양태에서, 치료적 유효량은 단회 용량으로 투여된다. 일부 실시양태에서, 치료적 유효량은 2회 이상의 용량, 3회 이상의 용량, 4회 이상의 용량, 5회 이상의 용량, 또는 그 이상이다. 일부 실시양태에서, 치료적 유효량은 매일 투여된다. 일부 실시양태에서, 치료적 유효량은 격일로 투여된다.
일부 실시양태에서, 상기 방법은 대상에게 보충제를 투여하는 단계를 추가로 포함한다. 일부 실시양태에서, 보충제는 1종 이상의 성장 인자를 포함한다. 일부 실시양태에서, 성장 인자는 TGF-β2, IGF-1, KGF, 또는 HGF를 포함한다. 일부 실시양태에서, 보충제는 1종 이상의 자가포식 유도제와 조합하여 투여된다. 일부 실시양태에서, 보충제는 1종 이상의 자가포식 유도제와 순차적으로 투여된다. 일부 실시양태에서, 보충제 및 1종 이상의 자가포식 유도제는 통합 제형으로 투여된다. 일부 실시양태에서, 보충제 및 1종 이상의 자가포식 유도제는 별개의 제형으로 투여된다. 일부 실시양태에서, 제형은 세포가 성장기 단계에 들어가도록 촉진하기 위해 제제화된다.
일부 실시양태에서, 1종 이상의 자가포식 유도제의 투여 후 대상의 모낭의 수는 1종 이상의 자가포식 유도제의 투여 전 대상의 모낭의 수에 비해 더 많다. 일부 실시양태에서, 1종 이상의 자가포식 유도제의 투여 후 대상의 모발의 중량은 1종 이상의 자가포식 유도제의 투여 전 대상의 모발의 중량에 비해 더 크다. 일부 실시양태에서, 1종 이상의 자가포식 유도제의 투여 후 대상의 모발의 모간(hair shaft) 길이는 1종 이상의 자가포식 유도제의 투여 전 대상의 모발의 모간 길이보다 더 빠르게 증가한다. 일부 실시양태에서, 1종 이상의 자가포식 유도제의 투여 후 대상의 모발의 성장률은 1종 이상의 자가포식 유도제의 투여 전 대상의 모발의 성장률에 비해 증가한다. 일부 실시양태에서, 대상은 인간이다.
일부 실시양태에서, 1종 이상의 자가포식 유도제는 조성물의 형태로 투여된다. 일부 실시양태에서, 1종 이상의 자가포식 유도제는 경구, 비경구, 또는 국소 투여용으로 제제화된다. 일부 실시양태에서, 1종 이상의 자가포식 유도제는 국소 투여용으로 제제화된다. 일부 실시양태에서, 1종 이상의 자가포식 유도제는 겔로 제제화된다. 일부 실시양태에서, 1종 이상의 자가포식 유도제는 크림으로 제제화된다. 일부 실시양태에서, 1종 이상의 자가포식 유도제는 연고로 제제화된다. 일부 실시양태에서, 1종 이상의 자가포식 유도제는 로션으로 제제화된다.
전술한 일반적 설명 및 하기 상세한 설명 모두는 예시적이고 설명적일 뿐이며 청구된 본 발명의 추가 설명을 제공하기 위한 것이다. 첨부된 도면은 본 발명의 추가 이해를 제공하기 위해 포함된 것이고, 본 명세서에 포함되고 본 명세서의 일부를 구성하고, 본 발명의 몇 가지 실시양태를 예시하며, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명한다.
본 발명은 도면을 참조하여 더 이해된다.
도 1. 모발 재생은 α-KG로의 국소 처리에 의해 유도된다. 패널 (A) α-KG의 구조식. 패널 (B) α-KG는 모발 재생을 유도함. 수컷 마우스를 출생 후 44일(휴지기)에 면도하고, 39일에 걸쳐 격일로 대조군 비이클(약 250 μL PLO 베이스 중 DMSO) 또는 α-KG(DMSO 중에 용해되고 이어서 약 250 μL PLO 베이스에 첨가되어 최종 32 mM)로 국소 처리하였다. 처리에 의한 성장기 유도를 나타내는, α-KG로 처리된 동물의 피부의 멜라닌 색소형성은 빠르면 제12일에 가시화되었고; 비이클 처리된 마우스는 39일 이상 동안 유의한 색소형성을 나타내지 않았다. α-KG로 처리된 마우스의 색소형성된 피부 영역의 모발 성장을 약 5일 내지 7일 내에 볼 수 있었다. 도시된 사진은 처리후 제39일에 촬영된 것이고, 이 때 α-KG로 처리된 마우스는 전반적인 모발 성장을 나타낸 반면 대조군 마우스에는 일부 동물의 무작위 모발 패치를 제외하고는 일반적으로 여전히 모발이 없었다. 총 동물 수: 대조군(32), α-KG(34). α-KG에 의한 유사한 효과가 암컷 마우스에서 나타났다(도 6, 패널 D에 도시됨). 패널 (C) α-KG로 처리된 마우스 피부 대 대조군 마우스 피부의 멜라닌 색소형성의 발생(성장기의 시작을 나타냄)의 정량화. 색소형성 스코어링은 '방법'에 기술되어 있다. 패널 (A)에 도시된 동물 수: 대조군(4), α-KG(4). 패널 (D) 32 mM α-KG로 처리된 마우스로부터의 헤마톡실린 및 에오신(H&E) 염색된 피부 조직 절편의 현미경사진, 새로운 모낭 및 확대된 구근, 긴 모간, 및 두꺼워진 진피층을 나타낸다. 헤마톡실린은 핵산을 자줏빛 청색으로 염색시키는 염기성 염료이고; 에오신은 세포질 및 세포외 기질(예를 들어, 콜라겐)을 분홍색으로 염색시키는 산성 염료이다. 세포 증식 마커인 Ki-67에 대한 면역조직화학은 새로운 모낭의 형성을 추가로 입증한다. IL-6 및 F4/80은 각각 염증성 사이토카인 및 대식세포 마커이다. IL-6 및 F4/80 양성 염증성 피부에 대한 대조군을 도 6, 패널 E에 도시한다. 패널 (E) 6시간, 24시간, 및 5일 동안 α-KG로 처리된 마우스의 휴지기 피부에서의, LC3, p62, 및 인산화 Beclin 1을 포함하는 자가포식 관련 마커의 유도. 피부 색소형성의 부족으로 확인된 바와 같이, 피부는 처리 기간 동안 휴지기에 남아있었다. 각각의 레인은 상이한 동물로부터의 것이다. 동물 수: 각 처리당 4.
도 2. 모발 재생은 올리고마이신 및 라파마이신으로의 국소 처리에 의해 유도된다. 패널 (A) 올리고마이신의 구조. 패널 (B) 올리고마이신(100 μM)은 모발 재생을 유도함. 수컷 마우스를 출생후 44일에 면도하고 격일로 국소 처리하였다. 도시된 사진은 처리후 제23일에 촬영된 것이다. 동물 수: 대조군(23), 올리고마이신(23). 올리고마이신에 의한 유사한 효과가 암컷 마우스에서 나타났다(도 6, 패널 D). 패널 (C) 올리고마이신으로 처리된 마우스 피부 대 대조군 마우스 피부의 멜라닌 색소형성의 발생의 정량화. 동물 수: 대조군(3), 올리고마이신(3). 패널 (D) 100 μM 올리고마이신으로 처리된 마우스로부터의 H&E 및 Ki-67 염색된 피부 조직의 현미경사진. 패널 (E) 표시된 화합물로 5일 동안 처리된 마우스의 휴지기 피부에서의 자가포식 관련 마커의 웨스턴 블롯 분석. Ctrl, 대조군; Oligo, 올리고마이신; Rapa, 라파마이신. 패널 (F) 라파마이신의 구조. 패널 (G) 라파마이신(1.6 μM)은 모발 재생을 유도함. 수컷 마우스를 출생후 43일에 면도하고 격일로 국소 처리하였다. 도시된 사진은 처리후 제37일에 촬영된 것이다. 동물 수: 대조군(18), 라파마이신(17). 100 nM의 라파마이신은 1.6 μM과 유사한 결과를 제공하였다(도 7). 라파마이신에 의한 유사한 효과가 암컷 마우스에서 나타났다(도 7, 패널 B). 그러나, 1.6 μM의 라파마이신은 탈모 및 개방 상처를 유발하였으며(데이터는 도시되지 않음), 이는 HFSC 활성화에 필요한 것으로 보고된 mTOR의 보다 심한 억제로 인한 것일 수 있다. 패널 (H) 라파마이신(1.6 μM)으로 처리된 마우스 피부 대 대조군 마우스 피부의 멜라닌 색소형성의 발생에 대한 정량화. 동물 수: 대조군(3), 라파마이신(3). 패널 (I) 패널 (G)에 도시된 마우스로부터의 H&E 및 Ki-67 염색된 피부 조직 절편의 현미경사진.
도 3. 모발 재생은 AICAR, 메트포르민, 및 α-KB에 의해 유도된다. 패널 (A) AICAR의 구조. 패널 (B) AICAR(16 mM)은 모발 재생을 유도함. 수컷 마우스를 출생후 44일에 면도하고 격일로 국소 처리하였다. 사진은 처리후 제41일에 촬영된 것이다. 동물 수: 대조군(12), AICAR(11). 암컷에서의 유사한 효과(도시되지 않음). 패널 (C) 패널 (B)의 마우스의 피부 색소형성에 대한 정량화. 동물 수: 대조군(3), AICAR(3). 패널 (D) 16 mM AICAR로 처리된 마우스로부터의 H&E 및 Ki-67 염색된 피부 조직 절편. 패널 (E) 메트포르민의 구조. 패널 (F) 메트포르민(160 mM)은 모발 재생을 유도함. 수컷 마우스를 출생후 43일에 면도하고 메트포르민 또는 대조군 비이클(이 실험에서는 H2O)로 격일로 국소 처리하였다. 사진은 처리후 제48일에 촬영된 것이다. 동물 수: 대조군(13), 메트포르민(12). 암컷에서의 유사한 효과(도시되지 않음).
패널 (G) 패널 (F)의 마우스의 피부 색소형성에 대한 정량화. 동물 수: 대조군(3), 메트포르민(3). 패널 (H) 패널 (F)에 도시된 마우스로부터의 H&E 및 Ki-67 염색된 피부 조직 절편. 패널 (I) α-KB의 구조. 패널 (J) 경구 α-KB(식수 중 8 mM)는 고령 암컷 마우스의 탈모를 감소시킨다. 사진은 131주령에 촬영된 것이다. 동물 수: 대조군(5), α-KB(5). 패널 (K) 국소 α-KB(32 mM)는 어린 수컷 마우스의 모발 재생을 유도한다. 마우스를 출생후 44일에 면도하고 격일로 국소 처리하였다. 사진은 처리후 제39일에 촬영된 것이다. 동물 수: 대조군(18), α-KB(18). 암컷에서의 유사한 효과(도시되지 않음). 패널 (L) 패널 (K)의 마우스의 피부 색소형성에 대한 정량화. 동물 수: 대조군(4), α-KB(4). 패널 (M) 32 mM α-KB로 처리된 마우스로부터의 H&E 및 Ki-67 염색된 피부 조직 절편. 패널 (N) 표시된 화합물로 5일 동안 처리된 마우스의 휴지기 피부에서의 자가포식 관련 마커의 웨스턴 블롯 분석.
도 4. SMER28은 자가포식 의존적 방식으로 모발 재생을 유도한다. 패널 (A) SMER28의 구조. 패널 (B) 5일 동안 1 mM SMER28로 처리된 마우스의 휴지기 피부에서의 자가포식 관련 마커의 웨스턴 블롯 분석. 각각의 레인은 별개의 마우스로부터의 것이다. 패널 (C) 수컷 마우스를 출생후 45일에 면도하고 1 mM SMER28로 매일 처리하였으며; 사진은 처리후 제23일에 촬영된 것이다. 격일 처리는 유사한 결과를 보여주었다(도시되지 않음). 동물 수: 대조군(6), SMER28(6). 유사한 효과가 암컷에서 관찰되었다(도시되지 않음). 패널 (D) SMER28(2 mM)로 유도된 모발 재생은 오토피닙(4 mM)과의 공동처리에 의해 억제된다. 마우스를 출생후 51일에 면도하고 격일로 국소 처리하였다. 사진은 처리후 제20일에 촬영된 것이고; 해당 피부 조직 절편의 조직구조를 도시하였다. 동물 수: 대조군(20), SMER28(16), SMER28 + 오토피닙(7), 오토피닙(7).
도 5. 자가포식 수준은 모낭 주기 단계를 나타내며, 성장기 유도시 증가된다. 수컷 마우스는 출생후 93일에, 암컷 마우스는 출생후 92일에 면도하고 모발 주기 진행을 모니터링하였다. 각각의 표시된 단계에서 자가포식 마커의 웨스턴 블롯 분석을 위해 마우스를 희생시켰다. T, 휴지기; A, 성장기; C, 퇴행기.
도 6. 수컷 마우스 및 암컷 마우스 모두에서, 모발 재생은 α-KG 또는 올리고마이신 처리에 의해 유도될 수 있다. 도 1과 관련있음. 패널 (A) 모발 재생에 대한 양성 대조군으로서의 미녹시딜(PLO 베이스 중 5%). 도시된 사진은 처리후 제22일에 촬영된 것이다. 동물 수: 대조군(3), 미녹시딜(3), α-KG(3). 패널 (B) 도 1, 패널 A의 6.5주령 마우스와 비교하여, 8주령 동물에서 α-KG는 보다 빠른 모발 재생을 유도한다. 수컷 마우스를 출생후 57일(휴지기)에 면도하고 32 mM α-KG로 격일로 국소 처리하였다. 도시된 사진은 처리후 제20일에 촬영된 것이다. 동물 수: 대조군(4), α-KG(3). 패널 (C) (A)의 마우스의 피부 색소형성에 대한 정량화. α-KG로 처리된 동물의 색소형성은 빠르면 제7일에 가시화되었고, 처리후 제20일에 등쪽 전체의 모발 커버리지가 관찰되었다. 동물 수: 대조군(3), α-KG(3). 패널 (D) α-KG 및 올리고마이신은 또한 암컷 동물의 모발 재생을 촉진한다. 암컷 마우스를 출생후 58일(휴지기)에 면도하고 대조군 비이클(DMSO), α-KG(16 mM), 또는 올리고마이신(10 μM)으로 격일로 국소 처리하였다. 도시된 사진은 처리후 제26일에 촬영된 것이다. 동물 수: 대조군(9), α-KG(9), 올리고마이신(10). 패널 (E) 손상된 피부에서 IL-6 및 F4/80을 나타내는 양성 대조군. 피부 병변, 예를 들어, 상처 또는 물린 병변이 있는 8주령 수컷 마우스를 이용하였다. 패널 (F) α-KG(*P = 0.026; t-검정, 양측, 두 샘플 이분산) 및 SMER28(*P = 0.017; t-검정, 양측, 두 샘플 이분산)로 처리된 피부에서 증가된 p62 전사 수준을 나타내는 정량적 RT-PCR. 하우스키핑 유전자 B2m(베타-2-마이크로글로불린)을 내부 대조군으로 사용하였다. 평균 ± 표준편차(s.d.)를 플롯하였다.
도 7. 모발 재생에 대한 라파마이신의 효과. 도 2와 관련있음. 패널 (A) 100 nM의 라파마이신은 또한 모발 재생을 촉진한다. 수컷 마우스를 출생후 45일(휴지기)에 면도하고 대조군 비이클(DMSO) 또는 100 nM 라파마이신으로 격일로 국소 처리하였다. 도시된 사진은 처리후 제23일에 촬영한 것이다. 동물 수: 대조군(7), 라파마이신(7). 패널 (B) 라파마이신은 또한 암컷 동물의 모발 재생을 촉진한다. 암컷 마우스를 출생후 58일(휴지기)에 면도하고 대조군 비이클(DMSO) 또는 라파마이신(1.6 μM)으로 격일로 국소 처리하였다. 동물 수: 대조군(9), 라파마이신(11).
도 8. 자가포식은 α-KG가 모발 재생을 유도하는 데 필요하다. 도 4와 관련있음. 패널 (A) 오토피닙은 α-KG에 의한 모발 재생을 억제한다. 수컷 마우스를 출생후 53일(휴지기)에 면도하고 대조군 비이클(DMSO), 오토피닙(4 mM), α-KG(64 mM), 또는 α-KG(64 mM) 및 오토피닙(4 mM)으로 격일로 국소 처리하였다. 도시된 사진은 처리후 제20일에 촬영된 것이다. 동물 수: 각 처리에 대하여 4. 패널 (B) 처리후 제5일에 마우스 피부에서의 자가포식 관련 마커의 웨스턴 블롯 분석. 패널 (C) 바필로마이신 A1은 또한 α-KG에 의한 모발 재생을 억제한다. 수컷 마우스를 출생후 52일(휴지기)에 면도하고 대조군 비이클(DMSO), 바필로마이신(200 μM), α-KG(64 mM), 또는 바필로마이신(200 μM)과 함께 α-KG(64 mM)로 격일로 국소 처리하였다. 도시된 사진은 처리후 제21일에 촬영된 것이다. 동물 수: 각 처리에 대하여 4. 도 9. 0 내지 100의 마우스 모발 주기 진행 스코어를 나타내는 이미지. 도 1 내지 도 3과 관련있음. 마우스를 면도하고 모발 주기 진행을 모니터링하였다. 피부 색소형성 수준 및 모간 밀도에 기초하여 0 내지 100의 임의의 값을 부여하였으며, 0은 모발 성장 없음(및 색소형성 없음)을 나타내고 보다 높은 수는 보다 어두운 피부 및 보다 넓은 조밀한 모발 성장 영역에 해당한다. 예를 들어, 50%의 등쪽 피부 영역에 대한 전체 길이 모발 성장 또는 아직 모간이 없는 등쪽 피부 영역의 100%에 대한 색소형성에 대하여 50의 스코어가 부여된다. 70%의 등쪽 피부에 대한 전체 길이 모발 성장 또는 약 30 내지 40%의 모간을 갖는 등쪽 피부의 100%에 대한 색소형성에 대하여 70의 스코어가 부여된다. 100의 값은 100%의 등쪽 피부에 대한 전체 길이 모발 성장을 나타낸다.
자가포식을 유도하여 휴지기 피부에서 모발 재생(예를 들어, 모발 성장 및 모낭 재생)을 촉진하는 화합물이 본원에 개시된다. 이는 α-케토글루타레이트(α-KG), α-케토부티레이트(α-KB), 및 TOR 및 AMPK 신호전달 유도 자가포식에 영향을 미쳐 모발 재생을 촉진하는 라파마이신 및 메트포르민과 같은 약물이다. 이러한 제제의 의한 모발 재생의 촉진은 특정 자가포식 억제제에 의해 차단되며, 이는 자가포식과 모발 재생 사이의 메커니즘적 연결을 시사한다. 이러한 아이디어와 일관되게, 자연적인 모낭 주기 동안 성장기 진입시 자가포식의 증가가 검출된다. 본원의 실험은 자가포식의 강제 유도가 휴지기 모낭을 활성화시킬 수 있음을 나타낸다.
본원에 개시된 바와 같이, 전체 등쪽 휴지기 피부에 대한 빠른 성장기 진입은 α-KG, 올리고마이신, 라파마이신, 및 SMER28로 처리된 마우스에서 때때로 관찰되었지만, α-KB, 메트포르민, 또는 AICAR로 처리된 마우스, 또는 비이클 대조군 마이스에서는 관찰되지 않았다. 일시적으로, α-KB, AICAR, 또는 메트포르민에 의한 색소형성(성장기 진입) 유도는, α-KG, 올리고마이신, 또는 라파마이신에 의한 약 5 내지 14일에 비하여, 예를 들어 약 12 내지 18일의 시간 스케일로 훨씬 더 오래 걸린다. 이는 자가포식 조절에 대한 mTOR 억제 및 AMPK 활성화에 의한 분화 효과를 반영하는 것일 수 있다. 대사와 자가포식 사이의 혼선은 복잡하다. 자가포식은 일반적으로 ATP 가용성의 제한 또는 글루코스 및 아미노산을 포함하는 필수 영양소의 부족에 의해 유도되지만, ATP는 자가포식에 필요하다. 결핍 및 그에 따른 에너지 충전 감소 및 ROS 수준 증가는 강력한 자가포식 활성화 요인이다.
자가포식 유도는 식이 제한(DR)이 수명(longevity)에 미치는 효과와 관련되는 동일한 세포 에너지 대사 조절제 중 일부에 의해 조정된다. 대사물 α-케토글루타레이트(α-KG)는 벌레 및 배양된 포유동물 세포 모두에서 자가포식을 증가시킨다. 따라서, 본원에 개시된 바와 같이, 생체내 C57BL/6J 마우스 등쪽 피부 모델을 이용하여 α-KG가 모발 재생을 촉진할 수 있는지를 조사하였다. 패턴 탈모를 치료하는 데 사용되는 혈관확장제인 미녹시딜이 비교를 위해 포함되었는데, 이는 모발 연구에 관한 많은 논문에서 통상적으로 양성 대조군으로 사용되었기 때문이다(도 6, 패널 A). 등쪽 피부 모낭이 휴지기 단계에 있는, 6.5주령(출생후 44일)의 수컷 마우스의 등을 면도하였다. α-KG 또는 대조군 비이클 처리를 격일로 국소 적용하였다. α-KG 처리는 모발 재생을 매우 향상시킨다(도 1, 패널 A 및 B). 블랙 마우스의 성장기는 피부를 통해 보이는 멜라닌 색소에 의해 육안으로 확인할 수 있는데, 모낭 멜라닌세포의 멜라닌형성 활성은 모발 주기의 성장기 단계와 전적으로 연결되어 있기 때문이다. 도 1, 패널 B에 도시된 실험에서, α-KG로의 처리후 제12일에 피부 색소형성이 보였다(도 1, 패널 C). 대조적으로, 비이클로 처리된 대조군 마우스에서는, 조직학적 및 생화학적 분석을 위해 동물을 희생시킨 제39일까지 색소형성이 없거나 단지 몇 개의 산발적인 색소 반점이 보였다. 약 5 내지 7일 내에 α-KG로 처리된 마우스의 색소형성된 피부 영역에서 모발이 성장하였으며, 처리후 제39일까지 α-KG로 처리된 마우스는 건강한 모발 성장을 나타냈다. 대조적으로, 대조군 마우스는 전체적으로 모발 성장이 거의 또는 전혀 나타나지 않았다(도 1, 패널 B). 성장기 개시 및 모발 재생에 대한 α-KG의 효과는 마우스가 8주령에서의 휴지기 후에 처리된 경우 훨씬 더 두드러졌다(도 6, 패널 B 및 C). α-KG의 모발 성장 촉진은 성별과 무관하다; α-KG는 암컷 마우스에서 유사한 모발 촉진 효과를 나타내었다(도 6, 패널 D).
α-KG로 처리된 마우스의 모낭의 형성 및 분화는 조직학적 분석에 의해 상응하게 입증되었다(도 1, 패널 D). 더 많은 모낭 및 높은 증식 마커 Ki-67 발현이 α-KG 처리군에서 관찰되었으며, 이는 성장기 단계 유도를 나타낸다(도 1, 패널 D). 휴지기 피부에서, α-KG는 빠르면 처리후 제7일에 새로운 성장기 웨이브를 개시하였다. 염층 및 상처 회복은 모발 재생을 포함하여 조직을 촉진하는 것으로 알려져 있기 때문에, 본원의 실험은 피부 손상 또는 다른 비정상적인 피부 상태를 유발하지 않는 분자에 초점을 두었다. 육안 검사 및 IL-6 및 F4/80 염색에 의해 확인된 바와 같이(도 1, 패널 D 및 도 6, 패널 E), (달리 지시되지 않는 한) 본 연구에 기술된 α-KG 또는 다른 소분자 처리에 의한 피부 자극 또는 염증의 증거는 없다.
재생 실험에 사용된 마우스와 동일한 연령의 마우스 또한 조기 생화학적 변화에 대하여 정밀하게 처리하고 분석하였다. α-KG로 처리된 마우스 피부에서의 자가포식 유도의 증가는 처리후 24시간 및 제5일에서의 LC3의 웨스턴 블롯 분석에 의해 뒷받침되었다(도 1, 패널 E). 자가포식 저하의 지표로 널리 사용되는 자가포식 기질 p62/SQSTM1의 발현은 또한 마우스 피부에서의 α-KG에 의한 자가포식 유도에 의해 증가할 뿐만 아니라(도 1, 패널 E) 라파마이신 유도 자가포식에 의해 증가된다(이하 참조). 이는 p62 전사의 상향조절을 통한 보상 때문일 수 있다(도 6, 패널 F).
α-KG에 의한 수명 증가는 분자 수준에서 고도로 보존된 미토콘드리아 ATP 신타제/ATP아제(복합체 V)의 직접적인 억제 및 라파마이신 표적(TOR) 활성 다운스트림의 후속 감소를 통해 조정된다는 것이 밝혀졌다. α-KG에 의한 모발 재생도 ATP 신타제 억제에 의해 조정될 수 있는지도 조사하였다. 복합체 V 억제제 올리고마이신으로의 국소 처리도 마찬가지로 수컷 마우스(도 2, 패널 A 내지 D)와 암컷 마우스(도 6, 패널 D) 모두의 모발 재생을 촉진하였다. 또한, α-KG와 유사하게, 올리고마이신 처리는 TOR 억제 및 자가포식 활성화를 유발한다. 자가포식 증가는 LC3 발현에 의해 나타난 바와 같이 올리고마이신으로 국소 처리된 마우스 피부에서 검출되었다(도 2, 패널 E).
라파마이신 표적(TOR) 단백질은 DR이 수명에 미치는 효과의 주요 매개물질이다. 예를 들어 라파마이신에 의한 TOR의 억제는 자가포식을 유도한다. 따라서, 라파마이신이 모발 재생을 증가시키는지도 조사하였다. 도 2, 패널 F 내지 I 및 도 7에 도시된 바와 같이, 시각적 및 조직학적 방법에 의해 측정된 바와 같이 라파마이신 국소 처리는 모발 재생을 가속하였다. 라파마이신으로 처리된 마우스의 휴지기 피부에서 자가포식 LC3, p62, 및 mTOR 의존적 인산화 Beclin 1 S14가 증가하였다(도 2, 패널 E). 일관적으로, Beclin 1 S14 인산화는 또한 α-KG(도 1, 패널 E) 및 올리고마이신(도 2, 패널 E)으로의 처리후 제5일의 마우스 피부에서 증가하였다. 이와 함께, 이러한 결과는 모발 재생은 TOR 경로 활성의 간접적 또는 직접적 억제 및 자가포식의 유도에 의해 가속될 수 있음을 나타낸다.
AMP 활성화 단백질 키나제(AMPK)는 α-KG 및 올리고마이신의 다른 일반적인 다운스트림 작동체(effector)이다. 주요 세포 에너지 센서인 AMPK는 세포 에너지 충전의 감소에 의해, 예를 들어, 글루코스 결핍 및 많은 다른 세포 스트레스 상태시 활성화된다. AMPK는 또한 자가포식을 증가시킨다. 이러한 이해와 일관되게, S91에서의 AMPK 의존적 Beclin 1 인산화는 α-KG 및 올리고마이신으로 처리된 마우스 피부에서 증가하였다(도 1, 패널 E 및 도 2, 패널 E). 또한, 도 3, 패널 A 내지 D에 도시된 바와 같이, 성장기 유도 및 모발 재생은 또한 AMP 유사체인 AMPK 활성화제, 5-아미노이미다졸-4-카복사미드 리보뉴클레오타이드(AICAR)로의 국소 처리에 의해 촉진되었다. 다른 AMPK 작용제인 메트포르민도 마찬가지로 자가포식 및 모발 재생을 유도하였다(도 3, 패널 E 내지 H).
메커니즘적으로, 메트포르민은 전자 전달 연쇄계에서 미토콘드리아 복합체 I을 억제하는 것으로 나타났다. 흥미롭게도, 장수 C. 엘레간스(C. elegans) 미토콘드리아 돌연변이는 세포외 대사체(exometabolome)에 다양한 알파-케토산 대사물을 축적한다. 30주에 걸친 식수 중의 α-케토부티레이트(α-KB) 보충은 고령 마우스의 모발 코팅을 크게 개선하였다(도 3, 패널 I 및 J). 고령 마우스에 대한 국소 처리를 시험하는 파일럿 실험에서, α-KB의 국소 처리는 면도된 고령 동물의 모발 성장을 단지 적당히 촉진한 반면, α-KG 또는 라파마이신의 국소 처리는 모발 재생을 눈에 띄게 증가시키지 않았다(또는 전부 변경된 경우 약간 감소되었다)(데이터는 표시되지 않음). 대조적으로, 어린 마우스에서, α-KG 및 라파마이신 처리와 유사하게, α-KB의 국소 처리는 피부 색소형성 및 모발 재생을 실질적으로 유도하였다(도 3, 패널 K 내지 M). 처리된 피부에서의 증가된 LC3 및 인산화 Beclin 1에 의해 나타나는 바와 같이, 자가포식도 유도되었다(도 3, 패널 N).
이전에 mTOR은 HFSC 활성화 및 성장기 진입에 필요한 것으로 보고되었다. 그러나, 본원에 개시된 결과는 자가포식 유도를 동반하는 라파마이신에 의한 mTOR의 적당한 억제는 모발 재생을 촉진한다는 것을 나타낸다. 이러한 이분법은 미토콘드리아 조절에 대해 존재할 수도 있다. 미토콘드리아 호흡은 HFSC 주기에 필요하지만 미토콘드리아 기능의 유전적 교란은 모발 재생을 중단시킨다. 복합체 V 억제제인 올리고마이신이 실제로 모발 재생을 촉진함을 나타내는 실험은 마일드한 미토콘드리아 억제가 유익한 것으로 입증될 수 있음을 시사한다. 미토콘드리아 복합체 V는 C. 엘레간스에서 드로소필라 spp.(Drosophila spp.) 및 인간에 이르기까지 TOR의 업스트림으로 작용하고, 자가포식은 미토콘드리아 복합체 V 억제 및 TOR 억제 모두에 의해 유도되기 때문에(도 2, 패널 E), 자가포식 유도만으로 모발 재생을 유도하는 데 충분할 수 있는지를 조사하였다.
본원에 개시된 바와 같이, TOR 독립적 자가포식 유도 소분자인 SMER28을 사용하여 자가포식 유도만으로 모발 재생을 유도할 수 있는지를 결정하였다. SMER28의 국소 투여는 마우스의 등쪽 피부에서의 LC3 및 p62의 자가포식 유도를 증가시켰다(도 4, 패널 A 및 B, 및 도 6, 패널 F). mTOR 의존적인 Beclin 1 Ser14 인산화의 수준은 SMER28로 처리된 피부에서 증가하지 않았으며(도 4, 패널 B), 이는 SMER28에 의한 mTOR 독립적 자가포식 유도 효과를 나타낸다. 또한, SMER로 처리된 피부에서 Beclin 1 S91 인산화가 증가하지 않았기 때문에, SMER28은 AMPK에 대한 영향에 의한 자가포식을 유도하지 않는 것으로 보였다(도 4, 패널 B). 현저하게, SMER28은 또한 모발 재생을 크게 유도하였다(도 4, 패널 C). 이러한 발견은 모발 재생을 촉진하는 데 있어서의 자가포식의 역할을 강력하게 지지한다.
자가포식이 SMER28로 촉진되는 모발 재생에 필요한지를 조사하기 위해, VSP34 및 자가포식소체 형성을 억제하는 오토피닙을 이용하였다. 오토피닙으로의 공동처리는 SMER28에 의한 모발 재생을 방지하였으며(도 4, 패널 D), 이는 자가포식이 모발 재생에 중요함을 나타낸다. 마찬가지로, 오토피닙, 뿐만 아니라 공포 H(+)-ATP아제(V-ATP아제) 의존적 산성화 및 Ca-P60A/SERCA 의존적 자가포식소체-리소좀 융합을 억제함으로써 자가포식 플럭스를 방해하는 바필로마이신 A1으로의 공동처리에 의해 나타난 바와 같이, 자가포식은 α-KG에 의한 모발 재생 자극에 중요하다(도 8).
자가포식이 자연적인 모낭 주기에 필수적일 수 있는지를 이해하기 위해, 다양한 모낭 단계에 대한 자가포식을 조사하였고, 자가포식은 모낭이 성장기를 통해 자연적으로 진행됨에 따라 증가하고; 자가포식은 퇴행기에서 감소하고 휴지기에서 낮게 유지된다(도 5).
요약하면, 본원의 실험은 모발 재생은 자가포식을 유도함으로써 촉진될 수 있음을 보여준다.
따라서, 일부 실시양태에서, 본 발명은 모발 재생의 촉진이 필요한 대상의 모발 재생을 촉진하는 것에 관한 것이며, 이는 상기 대상에게 1종 이상의 자가포식 유도제를 투여함으로써 상기 대상에서 자가포식을 유도하는 것을 포함한다. 본원에 사용된 바와 같이, "필요한" 대상은 길어진 휴지기 단계, 짧아진 성장기 단계, 및/또는 저해된 성장기 유도로 인해 탈모를 갖는 대상, 및 모발 재생, 모발 성장, 및/또는 모발 색소형성 개선을 원하는 대상을 포함한다. 일부 실시양태에서, 본 발명은 대상의 탈모의 치료, 억제, 또는 감소 방법; 모발 성장을 개선 또는 촉진하는 방법; 색소형성 손실의 치료, 억제, 또는 감소 방법; 및/또는 색소 생성을 개선 또는 촉진하는 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 상기 대상에게 1종 이상의 자가포식 유도제를 투여하는 단계를 포함한다. 일부 실시양태에서, 본 발명은 대상의 탈모의 치료, 억제, 또는 감소; 모발 성장의 개선 또는 촉진; 색소형성 손실의 치료, 억제, 또는 감소; 및/또는 색소 생성의 개선 또는 촉진을 위한 조성물에 관한 것이며, 상기 조성물은 1종 이상의 자가포식 유도제를 포함한다.
일부 실시양태에서, 대상은 동물이다. 일부 실시양태에서, 대상은 설치류 또는 비인간 영장류와 같은 동물이다. 일부 실시양태에서, 대상은 인간이다. 일부 실시양태에서, 대상은 노화된다. 일부 실시양태에서, 대상은 고령 대상이다. 본원에 사용된 바와 같이, "노화되는" 대상은 치료받지 않은 대조군 대상이 육체적, 정신적, 및/또는 생물학적으로 악화되기 시작하는 일생의 기간에 있는 대상을 지칭한다. 일부 실시양태에서, 노화되는 대상은 생활 연령이 치료받지 않은 대조군 대상의 평균 수명의 중앙값 이상인 대상이다. 본원에 사용된 바와 같이, "고령" 대상은 생활 연령이 치료받지 않은 대조군 대상의 평균 기대 수명의 2/3 이상인 대상이다. 예를 들어, 주어진 품종의 실험실 마우스의 평균 기대 수명이 2년인 경우, 이러한 품종의 고령 마우스는 16개월령 이상이고, 다른 품종의 실험실 마우스의 평균 기대 수명이 3년인 경우, 이러한 품종의 고령 마우스는 24개월령이다. 인간에 대해서는, 인간의 평균 기대 수명이 약 80년인 경우, 고령 인간은 약 53세이다. 노화되는 대상은 고령 대상일 수도 있고 아닐 수도 있음을 유의해야 한다.
본원에 사용된 바와 같이, "자가포식 유도제"는 음성 대조군과 비교하여 자가포식을 유도하는 화합물을 지칭한다. 자가포식 유도제는 ATP 신타제 억제제, TOR 억제제, AMPK 활성화제, 및 TOR 독립적 자가포식 증강제를 포함한다. 그러나, 본원에 정의된 "자가포식 유도제"에서 명시적으로 제외되는 것은 WO2018064468에 기술된 알파-케토부티레이트 화합물 및 글루타레이트 화합물이다. 일부 실시양태에서, 2종 이상의 자가포식 유도제는 대상에게 공투여된다. 본원에 사용된 바와 같이, "공투여"는 2종 이상의 상이한 작용제, 예를 들어, 제1 자가포식 유도제 및 제2 자가포식 유도제를 대상에게 투여하는 것을 지칭한다. 일부 실시양태에서, 공투여는 동시에 발생한다. 동시에 발생하는 공투여를 포함하는 실시양태에서, 작용제는 단일 조성물, 예를 들어 혼합물, 또는 2종의 별개의 조성물로 투여될 수 있다. 일부 실시양태에서, 제1 작용제는 제2 작용제의 투여 전 및/또는 후에 투여된다. 공투여가 순차적인 경우, 제1 작용제 및 제2 작용제의 투여는 수 분, 수 시간, 또는 수 일과 같은 기간으로 분리될 수 있다. 당업자는 사용되는 다양한 작용제 또는 요법의 제제화 및/또는 투여 경로는 다양할 수 있음을 이해한다. 공투여를 위한 적절한 복용량은 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일부 실시양태에서, 2종 이상의 작용제가 공투여되는 경우, 각각의 작용제는 단독 투여에 적절한 복용량보다 낮은 복용량으로 투여된다.
본원에 사용된 바와 같이, "ATP 신타제 억제제"는 대조군과 비교하여 ATP 신타제를 억제하는 화합물을 지칭한다. ATP 신타제 억제제의 예는 α-나선형 염기성 펩타이드 억제제, 안지오스타틴, 엔테로스타틴, 텐톡신, 텐톡신 유사체, 류시노스타틴, 에프라펩틴, 스틸벤, 플라본, 이소플라본, 스테로이드 에스트라디올, 에스트로겐 대사물, 폴리케타이드 억제제(예를 들어, 매크롤라이드), 유기주석 화합물, α-피론 및 이의 유도체, 양친매성 양이온 염료 등을 포함한다. 예를 들어, 문헌 [Hong, et al., (2008) Microbiology and Molecular Biology Reviews: MMBR, 72(4): 590-641]을 참조한다. 일부 실시양태에서, ATP 신타제 억제제는 올리고마이신(임의의 유형, 예를 들어, A, B, C, D, E, 및 F), 펠리오마이신, 벤투리시딘(임의의 유형, 예를 들어, A, B, 또는 X), 오사마이신, 아폽톨리딘, 및 사이토바리신과 같은 매크롤라이드이다. 일부 실시양태에서, ATP 신타제 억제제는 올리고마이신이다. 일부 실시양태에서, 올리고마이신은 올리고마이신 A이다.
본원에 사용된 바와 같이, "TOR 억제제"는 대조군과 비교하여 TOR(라파마이신 표적)을 억제하는 화합물을 지칭한다. TOR 억제제의 예는 라파마이신, 라파마이신 유도체(예를 들어, 시롤리무스, 템시롤리무스, 에버롤리무스 등), 닥톨리십, GSK2126458, XL765, AZD8055, INK128/MLN0128. OSI027, RapaLinks 등을 포함한다. 예를 들어, 문헌 [Xie, et al. (2016) F1000Research, 5, F1000 Faculty Rev-2078]을 참조한다. 일부 실시양태에서, TOR 억제제는 라파마이신 또는 라파마이신 유도체이다.
본원에 사용된 바와 같이, "AMPK 활성화제"는 대조군과 비교하여 AMPK(AMP 활성화 단백질 키나제)를 활성화시키는 화합물을 지칭한다. AMPK 활성화제의 예는 간접 AMPK 활성화제(예를 들어, WO2009124636, WO2009100130, WO2011029855, WO2011138307, WO2011080277, WO2011032320, WO2011033099에 개시된 화합물), 비구아나이드(예를 들어, 메트포르민), 티아졸리딘디온, 폴리페놀, 진세노사이드, α-리포산, 직접 AMPK 활성화제(예를 들어, 5-아미노이미다졸-4-카복사미드 리보뉴클레오타이드(AICAR), 티에노피리돈, 벤즈이미다졸, 살리실레이트, 화합물-13, PT-1, MT 63-78(Debio0930)), 티에노피리돈 및 이의 유도체, 벤즈이미다졸 및 이의 유도체, 5-(5-히드록실-이속사졸-3-일)-퓨란-2-포스폰산(C-2) 등을 포함한다. 예를 들어, 문헌 [Kim, et al. (2016) Experimental & molecular medicine, 48(4): e224]을 참조한다. 일부 실시양태에서, AMPK 활성화제는 직접 AMPK 활성화제이다. 일부 실시양태에서, AMPK 활성화제는 5-아미노이미다졸-4-카복사미드 리보뉴클레오타이드(AICAR)이다. 일부 실시양태에서, AMPK 활성화제는 비구아나이드이다. 일부 실시양태에서, AMPK 활성화제는 메트포르민이다.
본원에 사용된 바와 같이, "TOR 독립적 자가포식 증강제"는, TOR 신호전달 경로와 무관하게, 대조군과 비교하여 자가포식을 유도 또는 향상시키는 화합물을 지칭한다. TOR 독립적 자가포식 증강제의 예는 SMER28을 포함하고, 또한 생체내에서 자가포식을 유도하는 클로로퀸 및 3-MA 등을 포함한다.
조성물
1종 이상의 자가포식 유도제를 포함하는, 약학 조성물을 포함하는 조성물이 본원에 고려된다. "약학 조성물"이라는 용어는 대상에서의 약학 용도에 적합한 조성물을 지칭한다. 약학 조성물은 일반적으로 유효량의 활성제, 예를 들어 1종 이상의 자가포식 유도제, 및 약학적으로 허용가능한 담체를 포함한다. "유효량"이라는 용어는 원하는 결과를 만들어내는 데 충분한 복용량 또는 양을 지칭한다. 원하는 결과는 상기 복용량 또는 양에서의 수용자의 객관적 또는 주관적 개선, 예를 들어, 장기 생존, 질환 상태의 효과적인 예방 등을 포함할 수 있다. 1종 이상의 자가포식 유도제 외에도, 약학 조성물은 1종 이상의 보충제를 포함할 수 있다. 적합한 보충제의 예는 WO2018064468에 기술된 알파-케토부티레이트 화합물 및 글루타레이트 화합물, 성장 인자(예를 들어, TGF-β2, IGF-1, KGF, HGF) 등을 포함한다.
일부 실시양태에서, 조성물은 1종 이상의 자가포식 유도제를 포함하거나, 이로 실질적으로 이루어지거나, 이로 이루어진다. 본원에 사용된 바와 같이, 1종 이상의 자가포식 유도제로 실질적으로 이루어지는 조성물의 문맥에서 "실질적으로 이루어지는"이라는 어구는, 자가포식 이외의 생물학적 활성 또는 기능을 나타내는 다른 성분이, 1종 이상의 자가포식 유도제의 활성을 유의하게 변화시키지 않는 한 포함될 수 있음을 의미한다. 본원에 사용된 바와 같이, 1종 이상의 자가포식 유도제로 이루어지는 조성물의 문맥에서 "이루어지는"이라는 어구는, 상기 조성물이 치료되는 대상에 대한 효과를 갖도록 의도된 생물학적 활성 또는 기능을 나타내는 다른 성분을 배제하는 것, 예를 들어, 다른 활성 약학 성분이 배제되는 것을 의미하지만, 상기 조성물은 조성물 그 자체에 박테리아 및 진균 성장을 방지하기 위한 항박테리아제 및 항진균제, 담체, 희석제, 결합제 등을 포함할 수 있다.
1종 이상의 자가포식 유도제는 바람직하게는 약학 조성물의 형태로 대상에게 투여될 수 있다. 바람직하게는 대상은 포유동물이고, 보다 바람직하게는 대상은 인간이다. 바람직한 약학 조성물은 치료적 유효량의 1종 이상의 자가포식 유도제 및 약학적으로 허용가능한 비이클을 포함하는 것이다.
본원에 사용된 바와 같이, "치료적 유효량"은 위약과 같은 대조군과 비교하여 대상의 주어진 질환 또는 병태, 예컨대 탈모를 치료, 예방, 또는 억제하는 데 사용될 수 있는 양을 지칭한다. 다시 말해, 숙련된 기술자는 탈모 정도, 이전 치료, 대상의 일반 건강 및 연령 등을 포함하는 특정 요인이 대상을 효과적으로 치료하는 데 필요한 양에 영향을 미칠 수 있음을 인식할 것이다. 그럼에도 불구하고, 치료적 유효량은 당업계의 방법에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일부 실시양태에서, 자가포식 유도제의 치료적 유효량은 비경구 제제에 대하여 체중 1 kg당 약 0.01 내지 약 10 mg, 체중 1 kg당 약 0.01 내지 약 3 mg, 체중 1 kg당 약 0.01 내지 약 2 mg, 체중 1 kg당 약 0.01 내지 약 1 mg, 또는 체중 1 kg당 약 0.01 내지 약 0.5 mg 범위이다. 경구 투여를 위한 치료적 유효량은 약 10배까지 더 많을 수 있다. 치료적 유효량으로 대상을 치료하는 것은 단회 용량 또는 일련의 여러 용량으로 투여될 수 있음을 유의해야 한다. 치료에 사용되는 복용량은 주어진 치료의 과정에 걸쳐 증가하거나 감소할 수 있다. 주어진 병태의 세트에 대한 최적 복용량은 당업계의 복용량 결정 시험 및/또는 진단 어세이를 사용하여 당업자에 의해 확인될 수 있다. 복용량 결정 시험 및/또는 진단 어세이를 사용하여 치료 과정 동안 복용량을 모니터링 및 조절할 수 있다.
약학 조성물은 당업계에 공지된 방법을 사용하여 정맥내, 근육내, 복강내, 피하, 안구내, 척수관내, 관절내, 활액내, 수조(cisternal), 간내, 병변내 주사, 두개내 주사, 주입, 및/또는 흡입 투여 경로를 포함하는 의도된 전달 경로를 위해 제제화될 수 있다. 약학 조성물은 하기 중 1종 이상을 포함할 수 있다: pH 완충 용액, 보조제(예를 들어, 방부제, 습윤제, 유화제, 및 분산제), 리포솜 제제, 나노입자, 분산액, 현탁액, 또는 에멀션, 뿐만 아니라 멸균 주사용액 또는 분산액으로 재구성하기 위한 멸균 분말. 조성물 및 제제는 안정성 및 효능 증가를 위해 당업계의 방법을 사용하여 최적화될 수 있다. 예를 들어, 문헌 [Carra et al., (2007) Vaccine 25:4149-4158]을 참조한다.
조성물은 경구, 경피, 피하, 비강내, 흡입, 근육내, 및 혈관내 투여를 포함하는 임의의 적합한 경로로 대상에게 투여될 수 있다. 투여의 바람직한 경로 및 약학 제제는 대상의 병태 및 연령, 치료되는 병태의 특성, 원하는 치료 효과, 및 사용되는 특정 자가포식 유도제에 따라 달라질 수 있음이 인식될 것이다. 일부 실시양태에서, 1종 이상의 자가포식 유도제는 대상의 치료되는 부위에 국소 투여된다.
본원에 사용된 바와 같이, "약학적으로 허용가능한 비이클" 또는 "약학적으로 허용가능한 담체"는 상호교환적으로 사용되며, 제약 투여와 호환되고 해당 표준 및 규정, 예를 들어, 제약 투여에 대하여 미국 약전 및 국가 처방(USP-NF) 책에 설명된 약전 표준을 준수하는, 용매, 분산 매질, 코팅, 항박테리아제 및 항진균제, 등장제 및 흡수 지연제 등을 지칭한다. 따라서, 예를 들어, 비멸균수는 적어도 정맥내 투여용 약학적으로 허용되는 담체로서 제외된다. 약학적으로 허용가능한 비이클은 당업계에 공지된 것이다. 예를 들어, 문헌 [Remington: The Science and Practice of Pharmacy 20th ed (2000) Lippincott Williams & Wilkins, Baltimore, MD]을 참조한다.
약학 조성물은 단위 제형으로 제공될 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, "단위 제형"은 치료되는 대상에 대한 단일 복용량으로 적합한 물리적으로 분리된 단위를 지칭하며; 각각의 단위는 필요한 약학적으로 허용가능한 담체와 관련하여 원하는 치료 효과를 생성하도록 계산된 미리 정해진 양의 1종 이상의 자가포식 유도제를 포함한다. 본 발명의 단위 제형에 대한 사양은 주어진 자가포식 유도제의 고유한 특성 및 달성될 원하는 치료 효과, 및 개체의 치료를 위한 이러한 활성 화합물을 합성하는 기술에 내재된 한계에 의해 좌우되고 직접적으로 의존된다.
본 발명 및 이의 조성물에 따른 자가포식 유도제의 독성 및 치료 효능은 세포 배양 및/또는 실험 동물 및 당업계의 약학적 절차를 사용하여 측정될 수 있다. 예를 들어, 당업계의 방법으로 치사량, LC50(집단의 50%에 치명적인 농도×노출 시간으로 표현되는 용량) 또는 LD50(집단의 50%에 치명적인 용량), 및 ED50(집단의 50%에 치료적으로 효과적인 용량)을 측정할 수 있다. 독성과 치료 효과 사이의 용량비는 치료 지수이며 비 LD50/ED50으로 표현될 수 있다. 큰 치료 지수를 나타내는 자가포식 유도제가 바람직하다. 독성 부작용을 유발하는 자가포식 유도제가 사용될 수 있지만, 이러한 화합물을 치료 부위로 표적화하는 전달 시스템을 설계하여 감염되지 않은 세포에 대한 잠재적 손상을 최소화하고 부작용을 줄이는 데 주의를 기울여야 한다.
세포 배양 어세이 및 동물 연구로부터 얻어진 데이터는 인간에게 사용하기 위한 다양한 복용량을 정하는 데 사용될 수 있다. 바람직한 복용량은 독성이 적거나 없는 ED50을 포함하는 다양한 순환 농도를 제공한다. 복용량은 이용되는 제형 및 이용되는 투여 경로에 따라 달라질 수 있다. 1종 이상의 자가포식 유도제의 치료적 유효량 및 복용량은 초기에는 세포 배양 어세이에서 추정될 수 있다. 세포 배양에서 측정되는 IC50(즉, 증상의 최대 절반 억제를 달성하는 시험 화합물의 농도)을 포함하는 순환 혈장 농도 범위를 달성하기 위해 동물 모델에서 용량을 정할 수 있다. 이러한 정보를 이용하여 인간에 대한 유용한 용량을 보다 정확하게 결정할 수 있다. 혈장 중 수준은 예를 들어 고성능 액체 크로마토그래피로 측정될 수 있다. 또한, 주어진 대상에게 적합한 복용량은 다양한 임상 요인에 기초하여 주치의 또는 자격을 갖춘 의료 종사자에 의해 결정될 수 있다.
키트
일부 실시양태에서, 본 발명은 대상의 탈모를 예방, 억제, 감소, 또는 치료하기 위한, 1종 이상의 시약 또는 약물 전달 장치와 함께 포장된, 임의로 조성물 중 또는 1종 이상의 보충제와 조합된 1종 이상의 자가포식 유도제를 포함하는 키트를 제공한다. 일부 실시양태에서, 키트는 팩으로 함께 포장된 1종 이상의 단위 제형 중 및/또는 약물 전달 장치, 예를 들어, 프리필드 시린지 중의 1종 이상의 자가포식 유도제를 포함한다.
일부 실시양태에서, 키트는 바이알, 튜브 등과 같은 1종 이상의 용기를 수용하도록 구분될 수 있는 캐리어, 패키지, 또는 컨테이너를 포함한다. 일부 실시양태에서, 키트는 임의로 이의 사용과 관련된 식별 설명 또는 라벨 또는 설명서를 포함한다. 일부 실시양태에서, 키트는 본원에 고려된 화합물 및 조성물의 제조, 사용, 또는 판매를 규제하는 정부 기관에 의해 규정된 정보를 포함한다.
하기 실시예는 예시를 위한 것이고 본 발명을 한정하지 않는다.
실시예 - 방법
마우스의 모발 재생에 대한 어세이
수컷 마우스 및 암컷 마우스 모두에서 모든 화합물을 시험하였다. 모든 실험을 2회 이상 독립적으로 반복하였다. 상이한 작용제를 사용한 일부 처리는 공유된 대조군 암(control arm)과 동시에 수행하였다. 6주령 또는 8주령의 C57BL/6J 수컷 마우스를 Jackson Laboratories(미국 메인주 바 하버)로부터 수득하였다. 8주령의 C57BL/6J 암컷 마우스를 Jackson Laboratories(미국 메인주 바 하버)로부터 수득하였다. 연구 전체에 걸쳐 마우스에게 표준 사료를 공급하였고 음식 및 물에 대한 무제한 이용을 제공하였다. 휴지기, 즉, 각각 수컷 마우스에 대하여 (달리 지시되지 않는 한) 출생후 약 43일 내지 45일 및 암컷 마우스에 대하여 출생후 58일에 마우스의 등쪽을 면도하였다. 대조군 비이클(달리 지시되지 않는 한 25 μL DMSO) 또는 시험 화합물(달리 지시되지 않는 한 25 μL DMSO 중)을 실험 기간(3 내지 6주) 동안 (달리 기술되지 않는 한) 격일로 면도된 피부에 국소 적용하였다. 피부 색소형성 및 모발 성장의 발생을 사진 및 비디오로 모니터링하고 기록하였다. 또한 색소형성 수준 및 모간 밀도에 기초하여 진행에 0 내지 100의 값을 지정하였으며, 0은 모발 성장 없음(및 색소형성 없음)을 나타내고 보다 높은 수는 보다 어두운 피부 및 보다 넓은 조밀한 모발 성장 영역에 해당한다. 다양한 스코어를 나타내는 이미지를 도 9에 제공한다. 각각의 마우스에 약 250 μL의 프리미엄 레시틴 유기겔(PLO) 베이스(Transderma Pharmaceuticals Inc.) 중 α-KG(Sigma, 75890), 올리고마이신(Cell Signaling, 9996L), 라파마이신(Selleckchem, S1039), AICAR(Selleckchem, S1802), 메트포르민(Sigma, PHR1084), α-KB(Sigma, K401), SMER28(Selleckchem, S8240), 오토피닙(Selleckchem, S8596), 바필로마이신 A1(Selleckchem, S1413), 또는 지시된 조합을 사용하였다. 또한 국소 적용을 위해 비이클 DMSO를 PLO 베이스와 혼합하였다. 모발 주기의 시기는 PLO 베이스 + DMSO 사용 대 PLO 베이스 단독 사용시 변하지 않았다.
고령 마우스
경구 α-KB 처리를 위해, 87주령의 고령 수컷 및 암컷 C57BL/6J 마우스를 수득하였다(NIA 고령 설치류 콜로니). 마우스를 UCLA의 통제된 SPF 시설(22±2℃, 6:00 - 18:00, 12시간/12시간 명/암 주기)에 수용하였다. 연구 전체에 걸쳐 마우스에게 표준 사료를 공급하였고 음식 및 물에 대한 무제한 이용을 제공하였다. 마우스가 101주령이 되었을 때 물(대조군 비이클) 또는 식수 중 α-KB(체중 1 kg당 90 mg)로의 처리를 시작하였다. 국소 α-KB 처리를 위해, 21개월령의 고령 수컷 C57BL/6J 마우스를 수득하고(NIA 고령 설치류 콜로니), 수득한 다음주에 면도하고, 1개월 동안 격일로 α-KB(32 mM)로 국소 처리하였다. 모든 실험은 ULCA 학장의 동물 연구 위원회의 승인을 받았다.
조직학 및 현미경검사
조직학적 및 분자 분석을 위해 마우스의 등쪽 피부를 수집하기 전 면도하였다. 이어서 전체 두께 피부 조직을 10% 포르말린 용액(Sigma, HT501128)에 밤새 고정시키고 파라핀에 포매하기 위해 탈수시켰다. 5 ㎛의 파라핀 절편을 헤마톡실린/에오신 염색 및 Ki-67(Cell Signaling, 12202), IL-6(Abcam, ab6672) 또는 F4/80(Bio-Rad, MCA497G)에 대한 면역조직화학에 적용하였다. 이미지를 20배율로 Leica Aperio ScanScope AT 브라이트필드 시스템으로 캡쳐하였다.
웨스턴 블롯
수컷 마우스를 출생후 43일부터 면도하고 격일로 처리하였다. 5일 후, 휴지기 피부 샘플을 수집하고 단계를 확인하였다. T-PER Tissue Protein Extraction Buffer(Thermo Scientific, 78510) 중에서 FastPrep-24(MP Biomedicals)에 의한 프로테아제 억제제(Roche, 11836153001) 및 포스파타제 억제제(Sigma, P5726)의 균질화로 마우스 피부 조직 용해물을 제조하였다. 조직 및 세포 잔해를 원심분리로 제거하고, 5% β-머캅토에탄올을 함유하는 1×SDS 로딩 버퍼에서 5분 동안 상기 용해물을 가열하였다. 이어서 샘플을 NuPAGE Novex 12% 비스-트리스 겔(Invitrogen, NP0343BOX)에서 SDS-PAGE에 적용하고, LC3(Novus, NB100-2220), p62(Sigma, P0068), Phospho-Beclin-1(Ser15)(마우스의 Ser14에 상응함)(Cell Signaling, 84966), Phospho-Beclin-1(Ser93)(마우스의 Ser91에 상응함)(Cell Signaling, 14717), Beclin-1(Abcam, ab207612), 또는 GAPDH(Ambion, AM4300)에 대한 항체로 웨스턴 블롯을 수행하였다.
정량적 역전사 PCR(RT-qPCR)
처리후 24시간에, 휴지기 피부 샘플을 수집하고 TRIzol 시약(Invitrogen)을 사용하여 전체 두께 마우스 스킨 조직으로부터 전체 RNA를 단리하였다. iScript Reverse Transcription Supermix(Bio-Rad)를 사용하여 cDNA를 합성하였다. 정량적 RT-PCR을 위해 iTaq Universal SYBR Green Supermix(Bio-Rad) 및 Bio-Rad CFX Connect 장치를 사용하였다. RT-qPCR에 사용된 프라이머 서열은 하기와 같다:
p62 포워드:
서열번호 1: GAAGAATGTGGGGGAGAGTGTGG
p62 리버스:
서열번호 2: TGCCTGTGCTGGAACTTTCTGG
B2m 포워드:
서열번호 3: CAGCATGGCTCGCTCGGTGAC
B2m 리버스:
서열번호 4: CGTAGCAGTTCAGTATGTTCG
통계적 분석
모든 처리를 2회 이상 반복하였다. 데이터는 생물학적 반복을 나타낸다. 모든 도면에 대하여 적절한 통계적 시험을 이용하였다. 데이터는 모든 도면에 기술된 통계적 시험의 가정을 충족한다. 평균 ±s.d.를 모든 도면에 플롯하였다.
참고문헌
필요한 범위까지, 하기 참고문헌은 본원에 참조로 포함된다:
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
본 출원에 사용된 모든 과학적 및 기술적 용어는 달리 명시되지 않는 한 당업계에 일반적으로 사용되는 의미를 갖는다.
본원에 사용된 바와 같이, "대상", "환자", 및 "개체"라는 용어는 상호교환적으로 사용되어 인간 및 비인간 동물을 지칭한다. "비인간 동물"이라는 용어는 모든 척추동물, 예를 들어, 포유동물 및 비포유동물, 예컨대 비인간 영장류, 말, 양, 개, 소, 돼지, 닭, 및 다른 수의학적 대상 및 시험 동물을 포함한다. 일부 실시양태에서, 대상은 포유동물이다. 일부 실시양태에서, 대상은 인간이다.
본원에 사용된 바와 같이, "진단하는"이라는 용어는 정보를 전달하는 물리적이고 적극적인 단계, 즉, 진단에 대해 다른 당사자, 예를 들어 환자에게 구두로 또는 서면(예를 들어, 종이 또는 전자 매체)으로 전달하는 것을 지칭한다. 마찬가지로, "예후를 제공하는 것"은 정보를 전달하는 물리적이고 적극적인 단계, 즉, 예후에 대해 다른 당사자, 예를 들어 환자에게 구두로 또는 서면(예를 들어, 종이 또는 전자 매체)으로 전달하는 것을 지칭한다.
달리 구체적으로 기술되지 않는 한 단수형의 사용은 복수형을 포함할 수 있다. 본 명세서 및 첨부된 청구범위에 사용된 바와 같이, 문맥이 명백하게 달리 지시하지 않는 한, 단수형("a", "an", 및 "the")은 복수 지시자를 포함할 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, "및/또는"은 "및" 또는 "또는"을 의미한다. 예를 들어, "A 및/또는 B"는 "A, B, 또는 A와 B 둘 다"를 의미하고 "A, B, C, 및/또는 D"는 "A, B, C, D, 또는 이들의 조합"을 의미하고, 상기 "A, B, C, D, 또는 이들의 조합"은 A, B, C, 및 D의 임의의 부분집합, 예를 들어, 단일 구성원 부분집합(예를 들어, A 또는 B 또는 C 또는 D), 2개의 구성원 부분집합(예를 들어, A 및 B; A 및 C 등), 또는 3개의 구성원 부분집합(예를 들어, A, B, 및 C; 또는 A, B, 및 D 등), 또는 모든 4개의 구성원(예를 들어, A, B, C, 및 D)을 의미한다.
본원에 사용된 바와 같이, "1종 이상의"라는 어구, 예를 들어, "A, B, 및/또는 C 중 1종 이상"은 "A 중 1종 이상", "B 중 1종 이상", "C 중 1종 이상", "A 중 1종 이상 및 B 중 1종 이상", "B 중 1종 이상 및 C 중 1종 이상", "A 중 1종 이상 및 C 중 1종 이상" 및 "A 중 1종 이상, B 중 1종 이상, 및 C 중 1종 이상"을 의미한다.
"A를 포함하는, A로 실질적으로 이루어진, 또는 A로 이루어진"이라는 어구는 초과 페이지 및 번역 비용을 피하기 위한 수단으로 사용되며, 일부 실시양태에서 주어진 A를 포함하거나, A로 실질적으로 이루어지거나, 또는 A로 이루어짐을 의미한다. 예를 들어, "일부 실시양태에서, 조성물은 A를 포함하거나, A로 실질적으로 이루어지거나, 또는 A로 이루어진다"라는 문장은 하기 3개의 별개의 문장으로 작성된 것처럼 해석되어야 한다: "일부 실시양태에서, 조성물은 A를 포함한다. 일부 실시양태에서, 조성물은 A로 실질적으로 이루어진다. 일부 실시양태에서, 조성물은 A로 이루어진다".
마찬가지로, 일련의 대체어를 인용하는 문장은 각각의 주어진 대체어가 그 자체로 한 문장으로 제공되도록 일련의 문장이 제공된 것처럼 해석되어야 한다. 예를 들어, "일부 실시양태에서, 조성물은 A, B, 또는 C를 포함한다"라는 문장은 하기 3개의 별개의 문장으로 작성된 것처럼 해석되어야 한다: "일부 실시양태에서, 조성물은 A를 포함한다. 일부 실시양태에서, 조성물은 B를 포함한다. 일부 실시양태에서, 조성물은 C를 포함한다". 다른 예로서, "일부 실시양태에서, 조성물은 적어도 A, B, 또는 C를 포함한다"라는 문장은 하기 3개의 별개의 문장으로 작성된 것처럼 해석되어야 한다: "일부 실시양태에서, 조성물은 적어도 A를 포함한다. 일부 실시양태에서, 조성물은 적어도 B를 포함한다. 일부 실시양태에서, 조성물은 적어도 C를 포함한다".
본 발명의 개시내용을 이해하거나 완료하는 데 필요한 한, 본원에 언급된 모든 공보, 특허, 및 특허 출원은 각각이 개별적으로 포함된 것과 동일한 정도로 본원에 참조로 명백히 포함되어 있다.
본 발명의 예시적 실시양태를 기술하였지만, 당업자는 본 개시내용은 예시적일 뿐이고 본 발명의 범위 내에서 다양한 다른 대안, 적용, 및 변형이 이루어질 수 있음을 유의해야 한다. 따라서, 본 발명은 본원에 예시된 특정 실시양태에 한정되지 않고, 하기 청구범위에 의해서만 한정된다.
SEQUENCE LISTING <110> The Regents of the University of California <120> Methods and Compositions for Hair Growth by Activating Autophagy <130> 034044.183WO1 <150> US 62/658,113 <151> 2018-04-16 <160> 4 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer sequence used for RT-qPCR, p62 forward. <400> 1 gaagaatgtg ggggagagtg tgg 23 <210> 2 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer sequence used for RT-qPCR, p62 reverse. <400> 2 tgcctgtgct ggaactttct gg 22 <210> 3 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer sequence used for RT-qPCR, B2m forward. <400> 3 cagcatggct cgctcggtga c 21 <210> 4 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer sequence used for RT-qPCR, B2m reverse. <400> 4 cgtagcagtt cagtatgttc g 21

Claims (10)

  1. 대상의 모발 재생의 개선 또는 촉진; 탈모의 치료, 억제, 또는 감소; 모발 성장의 개선 또는 촉진; 색소형성 손실의 치료, 억제, 또는 감소; 및/또는 색소 생성의 개선 또는 촉진 방법으로서, 상기 대상에게 1종 이상의 자가포식 유도제를 투여하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 1종 이상의 자가포식 유도제는 ATP 신타제 억제제, TOR 억제제, AMPK 활성화제, 및/또는 TOR 독립적 자가포식 증강제인 방법.
  3. 제1항에 있어서, 1종 이상의 자가포식 유도제는 올리고마이신과 같은 매크롤라이드인 방법.
  4. 제1항에 있어서, 1종 이상의 자가포식 유도제는 라파마이신 또는 라파마이신 유도체인 방법.
  5. 제1항에 있어서, 1종 이상의 자가포식 유도제는 메트포르민과 같은 비구아나이드인 방법.
  6. 제1항에 있어서, 1종 이상의 자가포식 유도제는 5-아미노이미다졸-4-카복사미드 리보뉴클레오타이드(AICAR)인 방법.
  7. 제1항에 있어서, 1종 이상의 자가포식 유도제는 SMER28인 방법.
  8. 제1항에 있어서, 1종 이상의 자가포식 유도제는 올리고마이신과 같은 매크롤라이드, 라파마이신 또는 라파마이신 유도체, 메트포르민과 같은 비구아나이드, 5-아미노이미다졸-4-카복사미드 리보뉴클레오타이드(AICAR), SMER28, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 1종 이상의 자가포식 유도제는 경구, 비경구, 또는 국소 투여를 위해 제제화되는 것인 방법.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 1종 이상의 자가포식 유도제는 겔, 크림, 연고, 페이스트, 또는 로션으로 제제화되는 것인 방법.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110970087B (zh) * 2019-12-31 2021-08-03 华中科技大学 一种鉴定调控细胞自噬的功能激酶的方法
CN112791089B (zh) * 2021-01-22 2023-10-27 新疆医科大学 一种鞣花酸联合自噬抑制剂对小鼠模型衰老影响的实验方法
CN114601790A (zh) * 2022-04-07 2022-06-10 中国人民解放军空军军医大学 一种促进毛发生长的凝胶药物及其制备方法和应用
CN117064776B (zh) * 2023-10-16 2024-01-02 济南萨科睿德生物技术有限公司 邻甲苯基双胍或其组合物在制备护理产品中的应用

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040265252A1 (en) * 2003-04-11 2004-12-30 New York University Compounds stimulating and inhibiting melanin formation, and methods for screening these compounds
US20090143418A1 (en) * 2007-11-30 2009-06-04 The Regents Of The University Of Michigan Compositions and Methods for Preventing and Treating Hair Growth Cycle-Related Conditions
WO2009093925A1 (en) * 2008-01-23 2009-07-30 United Technologies Ut Ag COSMETIC COMPOSITIONS COMPRISING 5-AMINO-L-β-D- RIBOFURANOSYL-LH-IMIDAZOLE-4-CARBOXAMIDE OR DERIVATIVES, OR SALTS THEREOF
KR101877801B1 (ko) * 2012-07-05 2018-07-13 (주)아모레퍼시픽 수경재배 인삼 유래 진세노사이드 ｆ２를 함유하는 피부 외용제 조성물
EP3104852A4 (en) * 2014-02-12 2017-12-13 The Regents Of The University Of California Compositions and methods for treating aging and age-related diseases and symptoms
KR101645359B1 (ko) * 2014-05-08 2016-08-05 한국식품연구원 자가포식 활성제 또는 억제제를 스크리닝하는 방법
US10940125B2 (en) * 2015-09-18 2021-03-09 Duke University Methods and compositions for the treatment of steatosis-associated disorders
JPWO2017138652A1 (ja) * 2016-02-12 2018-12-13 花王株式会社 メラニン分解抑制剤
CN109803647A (zh) * 2016-09-30 2019-05-24 加州大学董事会 α-丁酮酸、α-酮戊二酸和2-羟基丁酸用于刺激毛发生长

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