KR20210100603A - 노화 세포의 제거를 위한 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 노화 세포를 선택적으로 제거하는데 사용하기 위한, 사이클로옥시게나제-1(COX-1), 사이클로옥시게나제-2(COX-2) 및 리폭시게나제 중 적어도 2개를 억제할 수 있는 하나 이상의 억제제를 포함하는 조성물, 또는 아라키도네이트-Co A 리가제 활성을 갖는 효소, 구체적으로 장쇄-지방산-Co A 리가제(ACSL) 1, ACSL3, ACSL4, ACSL5, ACSL6, SLC27A2 또는 ACSBG2 또는 이들의 조합을 억제할 수 있는 하나 이상의 억제제를 포함하는 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 대상체에서 노화 세포를 식별하는 시험관내 방법 및 노화 세포의 선택적인 제거를 위한 후보 화합물을 식별하는 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 세놀리틱스(senolytics)의 분야에 관한 것이며, 노화 세포(senescent cell)의 선택적인 제거에 유용한 조성물 및 세놀리틱 화합물을 선별(screening)하는 방법에 관한 것이다.
노화 세포는 노화 과정에서 연령-관련된 병리와 가까운 곳에서 조직과 기관에 축적되어 연령-관련된 질병 및 질환의 발생과 진행에 중요한 역할을 하는 것으로 밝혀졌다. 유전적 또는 약리학적 접근법을 사용하는 마우스 모델에서 노화 세포의 제거는 건강 기간을 연장하고 노화-연관된 질병 및 질환의 발생과 허약의 발생을 예방하거나 지연시키는 것으로 나타났다. 그 이후로 노화 세포를 선택적으로 제거할 수 있다는 다수의 약물학적 화합물이 식별(identifying)되었으며, 이를 일반적으로 "세놀리틱스"라 칭한다.
세포 노화는 배 발생(Muoz-Espn et al. 2013) 및 상처 치유(Demaria et al. 2014)에 중요한 역할을 하는 종양 억제 기전이지만, 노화 과정에서 기관 및 조직 중 노화 세포의 만성적인 축적은 연령-관련된 질병 및 질환의 발생 및 진행에 주요 구동 인자인 것으로 여겨진다. 노화 세포는 p53-p21CIP1 또는 p16INK4a-Rb 축을 통해 말단 성장이 저지되며, 노화-연관된 β-갈락토시다제 활성(SA-β-gal)을 축적하고 전형적인 형태학을 나타낸다(Campisi and d'Adda di Fagagna 2007). 상기 세포는 만성적으로 존재하는 경우, 노화-연관된 분비성 표현형(SASP)이라 칭하는 사이토카인, 성장인자 및 프로테아제의 종양발생-전 및 염증-전 혼합물을 분비하여 주변 조직에 부정적인 영향을 미친다(Acosta et al. 2013; Copp et al. 2010; Krtolica et al. 2001).
노화 세포는 세포외 매질내로의 아라키돈산의 방출 증가로 인해, 어린 세포에 비해 감소된 세포내 아라키돈산 수준을 가짐이 앞서 기재되었다(Lorenzini et al. 2000).
상기 발견과 대조적으로, WO2019070407A1은 노화 세포의 지표, 예를 들어 에이코사노이드, 또는 에이코사노이드 전구체인 아라키돈산을 측정함으로써 포유동물에서 상승된 수준의 노화 세포를 식별하는 방법을 개시한다.
p16INK4a 프로모터를 사용하여 p16INK4a 양성 세포를 시각화하고 선택적으로 제거하는 유전학적 마우스 모델은 노화 세포가 생체내에서 노화 과정에서 축적되고 p16INK4a 양성 세포의 제거가 건강 기간을 증가시키고 노화 연관된 질병 및 질환의 발생 및 진행을 손상시킨다는 것을 설득력있게 입증하였다(Baker et al. 2016; Baker et al. 2011). 노화 세포와 다수의 연령-관련된 질병 및 질환, 예를 들어 죽상동맥경화증(atherosclerosis)(Childs et al. 2016; Roos et al. 2016), 특발성 폐 섬유증(idiopathic pulmonary fibrosis)(Lehmann et al. 2017; Schafer et al. 2017), 골다공증(osteoporosis)(Farr et al. 2017; Zhu et al. 2015), 외상-후 골관절염(post-traumatic osteoarthritis)(Jeon et al. 2017), 신장 노화(renal aging)(Schmitt and Melk 2017; Valentijn et al. 2018), 피부 노화(skin aging)(Baar et al. 2017; Lmmermann et al. 2018; Lewis et al. 2011; Ressler et al. 2006; Yosef et al. 2016), 신경퇴행성 질병(neurodegenerative disease)(Bussian et al. 2018) 및 손상된 지방생성(impaired adipogenesis)(Xu et al. 2015)간의 인과 관계에 대한 강력한 증거가 존재한다. 더욱 또한, 노화 세포의 제거는 방사선조사- 및 화학요법-유발된 노화의 부정적인 영향을 약화시키며 조직 기능을 복원하는 것으로 나타났다(Baar et al. 2017; Chang et al. 2016; Drr et al. 2013; Pan et al. 2017). 연령-관련된 질병 및 질환 외에, 세포 노화는 또한 화학요법 후 종양 재발(Milanovic et al. 2017) 및 이식 장기의 성능(Braun et al. 2012)과 연관되어 세놀리틱 요법의 잠재력을 강조한다.
세놀리틱 화합물 및 표적의 목록은 Bcl-2 패밀리의 억제제(Chang et al. 2016; Pan et al. 2017; Yosef et al. 2016; Zhu et al. 2017; Zhu et al. 2016), Hsp90 억제제(Fuhrmann-Stroissnigg et al. 2017), 다사티닙(Roos et al. 2016; Schafer et al. 2017; Zhu et al. 2015), FOXO4(Baar et al. 2017), OXR1(Zhang et al. 2018), 글루코스 대사(Drr et al. 2013), 미토콘드리아-표적화된 타목시펜(MitoTam) 또는 올리고마이신 A에 의한 ATP 신타제 활성의 감소(Hubackova et al. 2018) 및 다수의 식물 유래된 화합물, 예를 들어 퀘르세틴(Roos et al. 2016; Schafer et al. 2017; Zhu et al. 2015), 피세틴(Zhu et al. 2017), 파이퍼롱구민(Wang et al. 2016a) 및 솔리다고 비르가우레아(solidago virgaurea)의 알콜 추출물(Lmmermann et al. 2018)을 포함한다.
노화 세포를 표적화하는 화합물들의 조합이 기재되었다. WO2015116735A1은 예를 들어 다사티닙 및 퀘르세틴을 포함하는 세놀리틱 조합을 투여하여 노화 세포 연관된 질병 또는 질환을 치료하는 방법을 기재한다.
그러나, 나비토클락스 및 다사티닙과 같은 보고된 세놀릭틱스 중 다수는 심한 부작용이 있으며 대부분의 세놀리틱스가 모든 세포 유형에 보편적으로 유효한 것은 아니다.
따라서, 당해 분야에서는 중증 부작용이 적고 광범위한 용도를 갖는 개선된 세놀리틱스가 강력하게 요구된다.
본 발명의 목적은 노화 세포를 효율적으로 제거할 수 있는 조성물을 제공하는 것이다. 본 발명의 추가의 목적은 노화 세포의 선택적인 제거에 유용한 화합물을 선별하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 문제는 본 발명에 의해 해결된다.
발명자는 노화 세포가 변경된 지질 대사를 포함하며, 이를 이용하여 상기 노화 세포를 선택적으로 제거할 수 있음을 입증하였다. 특히, 노화 세포에서 리소(lyso) PC가 상향조절되며, 이는 증가된 아라키돈산의 형성을 나타낸다. 아라키돈산의 세포내 축적으로 인한 세포사의 방지를 위해서, 아라키돈산이 대사된다. 예를 들어, 아라키돈산은 리폭시게나제 및 사이클로옥시게나제에 의해 에이코사노이드로, 또는 아라키도네이트-CoA 리가제 활성을 갖는 효소, 예를 들어 ACSL4에 의해 효소 재순환 및 분해 과정을 위한 전구체인 아라키도닐-CoA로 대사된다. 이에 의해 높은 아라키돈산 세포내 수준으로 인한 세포사가 방지된다. 따라서, 리폭시게나제 또는 사이클로옥시게나제의 억제는 노화 세포 중 아라키돈산의 증가, 및 따라서 노화 세포의 선택적인 제거를 도출한다.
본 발명에 따라, 노화 세포를 선택적으로 제거하는데 사용하기 위한, 사이클로옥시게나제-1(COX-1), 사이클로옥시게나제-2(COX-2) 및 리폭시게나제 중 적어도 2개를 억제할 수 있는 하나 이상의 억제제를 포함하는 조성물을 제공한다.
구체적으로, 상기 하나 이상의 억제제는 COX-1 및/또는 COX-2의 특정한 억제제이다.
구체적으로, 본원에 제공된 조성물은 하나 이상의 억제제를 포함하며 COX-1, COX-2 및 리폭시게나제로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 적어도 2개의 효소의 효소 활성을 억제할 수 있다.
특정한 구현예에 따라, 본원에 제공된 조성물은 적어도 2개의 억제제를 포함한다. 구체적으로, 본원에 제공된 조성물은 적어도 하나의 COX-1 또는 COX-2 억제제 및 적어도 하나의 리폭시게나제 억제제를 포함한다. 구체적으로, 상기 조성물은 적어도 하나의 COX-1 억제제 및 적어도 하나의 COX-2 억제제를 포함한다. 구체적으로, 상기 제공된 조성물은 COX-1 억제제, COX-2 억제제 및 COX-1/COX-2 억제제로 이루어지는 그룹 중에서 선택된, 사이클로옥시게나제 억제제, 및 리폭시게나제 억제제를 포함한다. 구체적으로, 본원에 제공된 조성물은 적어도 하나의 COX-1 억제제 및 적어도 하나의 리폭시게나제 억제제, 또는 적어도 하나의 COX-2 억제제 및 적어도 하나의 리폭시게나제 억제제, 또는 적어도 하나의 COX-1/COX-2 억제제 및 적어도 하나의 리폭시게나제 억제제를 포함한다.
추가의 특정한 구현예에 따라, 본원에 제공된 조성물은 적어도 하나의 이중 사이클로옥시게나제 및/또는 리폭시게나제 억제제를 포함한다. 구체적으로, 상기 조성물은 하나의 이중 사이클로옥시게나제 및/또는 리폭시게나제 억제제 및 임의로 적어도 하나의 사이클로옥시게나제 또는 리폭시게나제 억제제를 포함한다. 구체적으로, 본원에 제공된 조성물은 병용 치료로서 적어도 하나의 사이클로옥시게나제 및 적어도 하나의 리폭시게나제 억제제를 포함하거나, 또는 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제의 적어도 하나의 이중 억제제, 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다.
추가의 특정한 구현예에 따라, 본원에 제공된 조성물은 COX-1 및 COX-2를 억제할 수 있는 하나 이상의 억제제를 포함한다. 구체적으로, 본원에 제공된 조성물은 적어도 하나의 COX-1/COX-2 억제제 또는 적어도 하나의 COX-1 억제제 및 적어도 하나의 COX-2 억제제를 포함한다.
본 발명에 따라, 노화 세포를 선택적으로 제거하는데 사용하기 위한, 아라키도네이트-CoA 리가제 활성을 갖는 효소를 억제할 수 있는 하나 이상의 억제제를 포함하는 조성물을 추가로 제공한다. 구체적으로, 상기 아라키도네이트-CoA 리가제 활성을 갖는 효소는 장쇄-지방산-CoA 리가제(ACSL), 구체적으로 ACSL1, ACSL3, ACSL4, ACSL5, ACSL6, 또는 SLC27A2 또는 ACSBG2 중 임의의 하나 이상이다.
구체적으로, 아라키도네이트-CoA 리가제 활성을 갖는 효소를 억제할 수 있는 억제제는 ACSL 억제제이며, 구체적으로 적어도 ACSL4를 억제할 수 있는 억제제이다. 구체적으로, 본원에 기재된 조성물은 하나 이상의 ACSL 억제제를 포함한다. 구체적으로, 본원에 기재된 조성물은 ACSL4 억제제를 포함한다.
구체적으로, 상기 하나 이상의 ACSL 억제제는 트리악신 A, 트리악신 B, 트리악신 C, 트리악신 D, 트리악신 C의 유사체, 예를 들어 문헌[Kim et al. 2012] 또는 문헌[Prior et al. 2014]에 개시된 것들, N-에틸말레이미드, 2-플루오로팔미트산, 트로글리타존, 시글리타존, 피오글리타존 또는 로시글리타존이다.
구체적으로, 본원에 기재된 조성물은 하나 이상의 SLC27A2 억제제를 포함하며, 상기 억제제는 바람직하게는 트리악신 C, 5-브로모-5'-페닐스피로[3H-1,3,4-티아디아졸-2,3'-인돌린]-2-온, CB2, CB5, CB6, CB16, NCI-3, 및 CB2, CB5, CB6 및 CB16의 유사체 중에서 선택된다. 구체적으로, SLC27A2의 억제제는 문헌[Sandoval et al. 2010]에 개시되어 있다.
구체적으로, 본원에 기재된 조성물은 하나 이상의 ACSBG2 억제제를 포함하며, 바람직하게 상기 억제제는 2-(6-하이드록시-1,3-벤조티아졸-2-일)-1,3-티아졸-4(5H)-온이다.
본 발명의 특정한 구현예에 따라, 노화 세포를 선택적으로 제거하는데 사용하기 위한, 아라키도네이트 CoA 리가제 활성을 갖는 효소, 구체적으로 장쇄-지방산-CoA 리가제(ASCL)1, ACSL3, ACSL4, ACSL5, ACSL6, SLC27A2 또는 ACSBG2, 및 COX-1, COX-2 또는 리폭시게나제 중 적어도 하나를 억제할 수 있는 하나 이상의 억제제를 포함하는 조성물을 제공한다.
구체적으로, 본원에 제공된 조성물은 하나 이상의 억제제를 포함하며, 아라키도네이트-CoA 리가제 활성을 갖는 효소, 구체적으로 ASCL1, ACSL3, ACSL4, ACSL5, ACSL6, SLC27A2 및/또는 ACSBG2, 및 사이클로옥시게나제 활성을 갖는 효소, 구체적으로 COX-1 및/또는 COX-2의 효소 활성을 억제할 수 있다.
구체적으로, 본원에 제공된 조성물은 적어도 ACSL 억제제 및 사이클로옥시게나제 억제제를 포함한다. 구체적으로, 본원에 제공된 조성물은 ASCL1, ACSL3, ACSL4, ACSL5 및 ACSL6 중 적어도 하나를 억제할 수 있는 억제제 및 COX-1 및 COX-2 중 적어도 하나를 억제할 수 있는 억제제를 포함한다.
구체적으로, 본원에 제공된 조성물은 하나 이상의 억제제를 포함하며, 아라키도네이트-CoA 리가제 활성을 갖는 효소, 구체적으로 ASCL1, ACSL3, ACSL4, ACSL5, ACSL6, SLC27A2 및/또는 ACSBG2, 및 리폭시게나제 활성을 갖는 효소의 효소 활성을 억제할 수 있다.
구체적으로, 본원에 제공된 조성물은 적어도 ACSL 억제제 및 리폭시게나제 억제제를 포함한다. 구체적으로, 본원에 제공된 조성물은 ASCL1, ACSL3, ACSL4, ACSL5 및 ACSL6 중 적어도 하나를 억제할 수 있는 억제제 및 적어도 ALOX5를 억제할 수 있는 억제제를 포함한다.
구체적으로, 노화 세포는 리소포스파티딜콜린, 아라키돈산 및 포스포리파제 A2 활성 중 적어도 하나의 증가된 세포내 수준을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 리소포스파티딜콜린은 1-스테라로일-2-하이드록시-sn-글리세로-3-포스포콜린(리소SPC) 또는 1-팔미토일-2-하이드록시-sn-글리세로-3-포스포콜린(리소PPC)으로 이루어지는 그룹 중에서 선택된다.
구체적으로, 본원에 제공된 조성물 중에 포함된 하나 이상의 억제제는 아세틸살리실산, 디클로페낙, 셀레콕시브, 사이클로스포린 A, 이부프로펜, 아세트아미노펜, 인도메타신, 나부메톤, 케토롤락, 테녹시캄, 톨메틴, 피록시캄, 페노프로펜, 에토돌락, 나프록센, 디플루니살, 수프로펜, 브롬페낙, 케토프로펜, 디호모-감마-리놀렌산, 이코사펜트, 플루리프로펜, 메페남산, 살살레이트, 슐린닥, 살리실산, 루미라콕시브, O-아세틸-L-세린, 펜아세틴, 플루리프로펜 메틸 에스테르, 메타미졸, 니트로아스피린, 멜록시캄, 플루페남산, 옥사프로진, 티아프로펜산, 마그네슘 살리실레이트, 디에틸카바마진, 로르녹시캄, 카르프로펜, 페닐부타존, 네파페낙, 안티피린, 안트라페닌, 콜린 마그네슘 트리살리실레이트, 트리플루살, 니플룸산, 덱시부프로펜, 아세클로페낙, 아세메타신, 드록시캄, 록소프로펜, 톨페남산, 덱스케토프로펜, 탈니플루메이트, 프로파세타몰, 트롤아민 살리실레이트, 페닐 살리실레이트, 부펙사막, 글리콜 살리실레이트, 멘틸 살리실레이트, FK-506, 레날리도미드, 로페콕시브, 발데콕시브, 시미콕시브, 클로르페네신, 클로드론산, 셀리시클립, 드로스피레논, 트리암시놀론, 포말리도미드, 파레콕시브, 피로콕시브, 아클로페낙, 아다팔렌, 탈리도미드, 에토리콕시브, 로베나콕시브, 아사르알데히드, 잘토프로펜, 데라콕시브, 덱사메타손, 프라노프로펜, 암페낙 나트륨 모노하이드레이트, 암피록시캄, NS-398, 비스무스 서브살리실레이트, 디클로페낙 디에틸아민, 트로메타몰, 루타에카르핀, 살리신, 펜부펜, 잔토휴몰, 플루닉신 메글루민 및 니메슐리드로 이루어지는 그룹 중에서 선택된, COX-1 및/또는 COX-2 억제제이다.
바람직하게, 본원에 기재된 조성물은 퀘르세틴을 포함하지 않는다. 구체적으로, 퀘르세틴은 100 μM 미만의 IC50에서 사이클로옥시게나제 활성을 억제할 수 없으므로 사이클로옥시게나제 억제제가 아니다(Wang et al. 2000). 구체적으로, 퀘르세틴은 3 μM 미만의 IC50에서 리폭시게나제 활성을 억제할 수 없으므로 리폭시게나제 억제제가 아니다.
구체적으로, 본원에 제공된 조성물 중에 포함된 하나 이상의 억제제는 MK886, 질류톤(zileuton), 마소프로콜, 디에틸카바마진, 아젤라스틴, 베녹사프로펜, 노르디하이드로구아이아레트산, 아비에트산, 에스쿨레틴, 몬테류카스트, 미노사이클린, MLN-977, 레인(rhein), 디아세레인, 나빅시몰스, 포스타마티닙, AM103, DG031, 피보플라폰, AA-861 및 아트렐류톤으로 이루어지는 그룹 중에서 선택된, 리폭시게나제 및/또는 FLAP(ALOX5AP) 억제제이다.
바람직한 구현예에 따라, 본원에 제공된 조성물은 아세틸살리실산, 디클로페낙, 셀레콕시브, 사이클로스포린 A 및 이부프로펜으로 이루어지는 그룹 중에서 선택된, 적어도 하나의 사이클로옥시게나제 억제제 및 MK886 및 질류톤으로 이루어지는 그룹 중에서 선택된, 적어도 하나의 리폭시게나제 억제제를 포함한다. 구체적으로, 본원에 제공된 조성물은 아세틸살리실산 및 MK886을 포함한다. 구체적으로, 본원에 제공된 조성물은 디클로페낙 및 MK886을 포함한다. 구체적으로, 본원에 제공된 조성물은 셀레콕시브 및 MK886을 포함한다. 구체적으로, 본원에 제공된 조성물은 아세틸살리실산, 디클로페낙 또는 셀레콕시브 및 사이클로스포린 A 및 MK886을 포함한다.
구체적으로, 본원에 제공된 조성물 중에 포함된 하나 이상의 억제제는, 바람직하게는 리코펠론, 다르부펠론, CI-987, S-2474, KME-4, 체불라그산(Chebulagic acid), 발살라지드, 메살라진, 설파살라진, 아미노살리실산, 메클로페남산, 모르니플루메이트 디아릴피라졸 유도체, 티에노[2,3-b]피리딘 유도체, N-치환된 5-아미노살리실리실라미드, 플라보콕시드, 인돌리진 유도체, LQFM-091, 하이퍼포린, 셀라스트롤, BW755C, 테폭살린, b-보스웰산(b-boswellic acid), D-002, 2,3-디아릴잔톤, 페니돈 및 ER-34122로 이루어지는 그룹 중에서 선택된, 이중 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제 억제제이다.
추가의 특정한 구현예에 따라, 본원에 제공된 조성물은 아라키돈산의 세포내 전환을 억제할 수 있는 추가적인 화합물을 포함한다. 구체적으로, 상기 추가적인 화합물은 아라키돈산 수준의 증가를 유도한다. 구체적으로, 상기 추가적인 화합물은 천연 화합물, 시토크롬 P450의 억제제, 장쇄-지방산-CoA 리가제 4(ACSL4)의 억제제, 리소포스파티딜콜린 아실트랜스퍼라제의 억제제 또는 지방산 신장효소(fatty acid elongase)의 억제제 또는 이들의 임의의 조합 중 어느 하나이다.
구체적으로, 상기 추가적인 화합물은, 바람직하게는 터메릭(turmeric), 로즈마리, 생강, 오레가노, 레스베라트롤, 커큐민(curcumin), 칸나비노이드, 인삼, 사포닌, 터페노이드, 플라보노이드, 폴리페놀, 은행, 캡사이신, 제니스테인 및 캠페롤(kaempferol)로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 천연 화합물이다.
구체적으로, 상기 추가적인 화합물은, 바람직하게는 설파페나졸, 아바시미브, 벤즈브로마론, 로시글리타존, 트로글리타존, 세르비스타틴, 와파린, 피오글리타존, 라파티니브, 트리메토프림, 자피르류카스트, 아모디아퀸, 니카르디핀, 심바스타틴, 플루바스타틴, 로라타딘, 에티닐에스트라디올, 이르베사탄, 퀴닌, 소라페닙, 엘트롬보파그, 로사탄, 리코펠론, 아미트리프틸린, 아토바스타틴, 메페남산, 멜록시캄, 피록시캄, 에를로티닙, 파조파닙, 디에틸스틸베스트롤, 엔자루타미드, 포나티닙, 다브라페닙, 에나시데닙, 로바스타틴, 몬테쿨라스트, 케토코나졸, 펠로디핀, 칸데사탄 실렉세틸, 클로트리마졸, 모메타손, 살메테롤, 랄록시펜, 페노피브레이트, 레보티록신, 타목시펜, 옥시부티닌, 메드록시프로제스테론 아세테이트, 니페디핀, 리오트릭스, 암로디핀, 베자피브레이트, 클로람페니콜, 사이클로스포린, 시메티딘, 클로피도그렐, 콜레칼시페롤, 델라비르딘, 덱스트로프로폭시펜, 에토포시드, 이소니아지드, 케토프로펜, 메트로니다졸, 닐루타미드, 닐바디핀, 파록세틴, 페넬진, 프라바스타틴, 프로파페논, 피리메타민, 로페콕시브, 루틴, 사퀴나비어, 설파메톡사졸, 설핀피라존, 테가세로드, 터페나딘, 티오리다진, 티클로피딘, 티오코나졸, 트리아졸람, 트롤레안도마이신, 발프로산, 아비라테론, 비스모데깁, 레고라페닙, 트라메티닙, 이델랄리십, 로피나비어, 셀레콕시브, 에파비렌즈, 라베프라졸, 테리플루노미드, 크리사보롤, 벨리노스탯, 토피록소스탯, 칸데사탄, 레테르모비어, 루카파립, 오피카폰, 나빌론, 플루복사민, 플루티카손, 플루티카손 퓨로에이트, 플루티카손 프로피오네이트, 보수티닙, 카보잔티닙, 제니스테인, 렌바티닙, 아타자나비어, 벡사로텐, 데페라시록스, 퀴니딘, 미페프리스톤, 베무라페닙, 실데나필, 디클로페낙, 플루옥세틴, 발데콕시브, 보리코나졸, 에토돌락, 설트랄린, 글리부라이드, 아세노쿠마롤, 로수바스타틴, 이마티닙, 클로자핀, 디아제팜, 프로제스테론, 오메프라졸, 발사탄, 보르테조밉, 네비라핀, 아젤라스틴, 로르녹시캄, 페닐부타존, 에트라비린, 레플루노미드, 시탁센탄, 아미노페나존, 베라파밀, 에토리콕시브, 프로포폴, 설파목솔, 디쿠마롤, 딜티아젬, 히스타민, 모클로베미드, 셀레질린, 파레콕시브, 도코넥센트, 아세틸 설피속사졸, 플루코나졸, 판토프라졸, 데슬로라타딘, 미코나졸, 아미오다론, 젬피브로질, 프로베네시드, 테니포시드, 설파디아진, 카페시타빈, 플루오로우라실, 트라닐사이프로민, 아나스트로졸, 아토바쿠온, 사이클리진, 덱스펜플루라민, 디설피람, 에피네프린, 에프로사탄, 플레카이니드, 인디나비어, 메타졸라미드, 넬피나비어, 올란자핀, 프란루카스트, 프로메타진, 설파디메톡신, 설파메티졸, 설파닐아미드, 설파피리딘, 메티마졸, 톨카폰, 비칼루타미드, 아르모다피닐, 아고멜라틴, 노스카핀, 클레비디핀, 설코나졸, 제피티닙, 티카그렐로어, 세리티닙, 플록슈리딘, 리피테그라스트, 레인, 디아세레인, 주카프사이신, 스티리펜톨, 로베글리타존, 도슐레핀, 마니디핀, 시미시푸가 라세모스, 커큐민, 펠바메이트, 피페린, 사피나미드, 이르포니아지드, 오리타반신, 마소르포콜 및 페그비소만트로 이루어지는 그룹 중에서 선택된, 시토크롬 P450(CYP2J, CYP2C, CYP4A, CYP4F)의 억제제이다.
구체적으로, 상기 추가적인 화합물은, 바람직하게는 트리악신 A, 트리악신 B, 트리악신 C, 트리악신 D, 트로글리타존, 시글리타존, 피오글리타존 및 로시글리타존으로 이루어지는 그룹 중에서 선택된, 장쇄-지방산-CoA 리가제 4(ACSL4)의 억제제이다.
구체적으로, 상기 추가적인 화합물은 리소포스파티딜콜린 아실트랜스퍼라제의 억제제, 구체적으로 LPCAT1, LPCAT2, LPCAT3, LPCAT4, MBOAT2 및/또는 MBOAT7의 억제제이며, 여기에서 상기 리소포스파티딜콜린 아실트랜스퍼라제의 억제제는 바람직하게는 N-페닐말레이미드 유도체, TSI-01 및 티메로살로 이루어지는 그룹 중에서 선택된다.
구체적으로, 상기 추가적인 화합물은 지방산 신장효소의 억제제, 구체적으로 ELOVL2, ELOVL4 및/또는 ELOVL5의 억제제로서, 여기에서 바람직하게는 사이클로에이트, 아데노신 5'-헥사데실포스페이트, 엔도-1k, (S)-1y 및 화합물 37, 5,5-디메틸-3-(5-메틸-3-옥소-2-페닐-2,3-디하이드로-1H-피라졸-4-일)-1-페닐-3-(트리플루오로메틸-3,5,6,7-테트라하이드로-1H-인돌-2,4-디온) 및 (3-엔도)-3-(페닐설포닐)-N-[4-(트리플루오로메틸)페닐]-8-아자비사이클로[3.2.1]옥탄-8-카복스아미드로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 지방산 신장효소의 억제제이다.
추가의 특정한 구현예에 따라, 조성물은 세포내 ATP 수준을 조작할 수 있는 추가적인 화합물을 포함한다.
구체적으로, 상기 세포내 ATP 수준을 조작할 수 있는 추가적인 화합물은, 바람직하게는 올리고마이신 A, 이노시톨 니코티네이트, 베다퀼린, 에프라펩틴, 류시노스타틴, 텐톡신, 텐톡신 유도체, 안지오스타틴, 엔테로스타틴, 멜리틴, 1F1, Syn-A2, Syn-C, 레스베라트롤, 피세아탄놀, 디에틸스틸베스트롤, 4-아세토아미도-4'-이소티오시아노스틸벤-2,2'-디설포네이트, 4,4'-D-이소티오시아네이토스틸벤-2,2-디설폰산, 캠페롤, 모린(morin), 아피제닌, 제니스테인, 비오카닌 A, 다이드제인, 에피카테킨 갈레이트, 에피갈로카테킨 갈레이트, 프로안토시아니딘, 커큐민, 플로레틴, 테아플라빈, 탄닌산, 4-하이드록시-에스트라디올, 2-하이드록시-에스트라디올, 17α-에스트라디올, 17β-에스트라디올, α-제아랄레놀, β-제아랄레놀, 올리고마이신, 벤투리시딘, 아포프톨리딘, 오사마이신, 사이토바리신, 펠리오마이신, 트리부틸틴 클로라이드, 트리사이클로헥실틴 하이드록사이드, 트리에틸틴 설페이트, 트리페닐틴 클로라이드, 디메틸틴 3-하이드록시플라본 클로라이드, 디에틸틴 3-하이드록시플라본 클로라이드, 디부틸틴 3-하이드록시플라본 브로마이드, 디옥틸틴 3-하이드록시플라본 클로라이드, 디페닐틴 3-하이드록시플라본 클로라이드, 디에틸틴 3,5,7,2',4'-펜타하이드록시플라본 클로라이드, 디부틸틴 3,5,7,2',4'-펜타하이드록시플라본 브로마이드, 디페닐틴 3,5,7,2',4'-펜타하이드록시플라본 클로라이드, 트리부틸틴 3-하이드록시플라본, 트리에틸리드, 오로버틴, 시트레오비리딘, 아스텔톡신, 로다민 B, 로다민 123, 로다민 6G, 로사닐린, 말라카이트 그린, 브릴리언트 그린, 퀴나크린, 퀴나크린 머스터드(mustard), 아크리딘 오렌지, 코리포스핀, 파이로닌 Y, 데쿠알리늄, 사프라닌 O, 나일 블루 A, 에티디움 브로마이드, 테트라카인, 디부카인, 프로카인, 리도카인, 클로르프로마진, 트리플루오페라진, 프로카인아미드, 프로프라놀올, 옥틸 구아니딘, 1-단실 아미도-3-디메틸프로필아민 화합물, 세틸트리메틸암모늄, 스페르민, 스페르미딘, 바토페난 트롤린-금속 킬레이트, 4,4-디페닐-2,2-비피리딘, 3-(2-피리딜)-5,6-디페닐-1,2,4-트리아진, 아트라진, 아트라진 아미노 유도체, 아르세네이트, 알루미늄 플루오라이드, 베릴륨 플루오라이드, 스칸디움 플루오라이드, 바나데이트, 마그네슘 플루오라이드, 설파이트, 티오포스페이트, 아지드, ANPP, 페닐글리옥살, 부탄디온, 단실 클로라이드, 1-플루오로-2,4-디니트로벤젠, 디카르보폴리보레이트, 알미트린, 5-하이드록시-1,2-나프탈렌 디카복실산 무수물, R207910, 스페가지닌, n-부타놀, 테트라클로로살리실아닐리드, 디하이드로스트렙토마이신, 슈라민, Bz-423, DMSO, 하이포염소산, DDT, 디아족사이드, HNB, N-설포닐 또는 N-알킬 치환된 테트라하이드로벤조디아제핀 유도체, 4-(N-아릴이미다졸)-치환된 벤조피란 유도체, N-[1-아릴-2-(1-이미다졸)에틸]-시아노구아니딘 유도체, N-[1-아릴-2-(1-이미다졸로)에틸]-아실구아니딘 유도체, O-[1-아릴-2-(1-이미다졸로)에틸]-티오우레탄 유도체, 디오-9 복합체, 에탄올 및 아연으로 이루어지는 그룹 중에서 선택된, ATP 신타제의 억제제이다.
구체적으로, 상기 세포내 ATP 수준을 조작할 수 있는 추가적인 화합물은, 바람직하게는 클로드론산, 이비피나반트(ibipinabant), 아트락틸로사이드, 카복시아트락틸로사이드, 봉크렉크산(bongkrekic acid), 이소봉크렉크산, MT-21, 클로산텔, CD437, 릴라민(leelamine), L923-0673, IMD 0354, PI32-0333, S899542, 노낙틴 및 S838462로 이루어진 그룹 중에서 선택된, ADP/ATP 트랜스로카제의 억제제이다.
구체적으로, 상기 세포내 ATP 수준을 조작할 수 있는 추가적인 화합물은, 바람직하게는 2-데옥시-D-글루코스, 로니다민, 브로모피루브산, 플로레틴, STF-31, WAB117, 3PO, 3-브로모피루베이트, 디클로로아세테이트, 옥삼산, NHI-1, 옥시티아민, 이마티니브, 글루코스아민, 6-아미노니코틴아미드, 제니스테인, 5-티오글루코스, 만노헵툴로스, α-클로로히드린, 오르니다졸, 옥살레이트, 글루포스파미드, N-(포스폰아세틸)-L-아스파테이트, 6-메틸머캅토퓨린 리보사이드, CGP 3466B 말리에이트, 나트륨 모노플루오로포스페이트, DASA-58, DL-세린, 디클로로아세트산, 나트륨 디클로로아세테이트, 니트로푸랄, 6-AN, 파센틴, 벤세라지드, 아스트라글린, 레스베라트롤, 크리신, GEN-27, 아피제닌, 비스-2-(5-페닐아세트아미도-1,3,4-티아디아졸-2-일)에틸 설파이드, CB-839, 아자세린, 아시비신, 6-디아조-5-옥스-L-노르류신, 티아졸리딘-2,4-디온 유도체, 화합물 968, R-리포산, 1,3,4-티아디아졸 화합물, 2-클로로프로피오네이트, Nov3r, AZD7545, Pfz3, 라디시콜, 미타플라틴, 미토-DCA, 페닐부티레이트, 4,5-디아릴이속사졸, VER-246608, 베툴린산, 포스피네이트 또는 포스포네이트기를 함유하는 피루베이트 유사체, CPI-613, M77976, 방향족 DCA 유도체, 퓨란 및 티오펜 카복실산, 리토나비어, FX11, 옥사메이트, D-프럭토스-6-포스페이트, 6-포스포글루콘산, N-브로모아세틸아미노에틸 포스페이트, 2-카복시에틸포스폰산, N-하이드록시-4-포스포노부탄아미드, 2-포스포글리세르산, 요오도아세테이트, 고시폴, 1,3-비스포스포글리세르산의 비스포스포네이트 유사체, 벤젠 헥사카복실산, 3-포스포글리세르산, 포스포노아세토하이드록삼산, 2-포스포-D-글리세르산, TLN-232 및 CAP-232로 이루어지는 그룹 중에서 선택된, 해당작용의 억제제이다.
특정한 구현예에 따라, 본원에 제공된 조성물은 노화-관련된 질병 또는 상태(condition)의 개시를 예방하거나 지연시킨다.
특정한 구현예에 따라, 본원에 제공된 조성물은 노화-관련된 질병 또는 상태의 진행을 예방하거나 지연시킨다.
특정한 구현예에 따라, 본원에 제공된 조성물은 노화-관련된 질병 또는 상태의 퇴행을 촉진한다.
구체적으로, 상기 노화-관련된 질병 또는 상태는 심혈관 질병, 죽상동맥경화증, 암, 골다공증, 골관절염, 신경학적 질환, 치매, 백내장, 신장병, 망막병증, 당뇨병, 폐섬유증, 척추 피부 변성, 연령-관련된 근위축증, 탈모 및 피부 노화 중에서 선택된다.
특정한 구현예에 따라, 본원에 제공된 조성물은 이식물(transplant)의 성능을 개선시킨다.
특정한 구현예에 따라, 본원에 제공된 조성물은 노화-연관된 흉터 형성 및 섬유증을 예방하거나 약화시킨다.
특정한 구현예에 따라, 상기 조성물은 화학요법의 부작용을 개선시키고 종양 재발을 예방하거나 지연시킨다.
추가로 본원은
a) 대상체(subject)의 샘플을 제공하고,
b) 상기 샘플 중 리소포스파티딜콜린, 아라키돈산 및/또는 포스포리파제 A2 활성 중 적어도 하나의 세포내 수준을 측정하고,
c) 상기 b)의 수준을 참조 수준(여기에서 상기 참조 수준은 비-노화 세포 중의 리소포스파티딜콜린, 아라키돈산 및/또는 포스포리파제 A2 활성 중 적어도 하나의 세포내 수준이다)과 비교하는
단계를 포함하는, 상기 대상체에서 노화 세포를 식별하는 시험관내 방법을 제공하며, 여기에서 적어도 2배의 증가는 상기 샘플 중 노화 세포의 존재를 나타낸다.
구체적으로, 적어도 2.5배, 3배, 3.5배, 4배, 4.5배 또는 5배의, 참조 수준에 비해 리소포스파티딜콜린, 아라키돈산 및 포스포리파제 A2 활성 중 적어도 하나의 세포내 수준의 증가는 상기 샘플 중 노화 세포의 존재를 나타낸다.
훨씬 더 구체적으로, 각각의 표준 편차의 적어도 2배, 3배, 4배 또는 5배만큼 높은, 참조 수준에 비해 리소포스파티딜콜린, 아라키돈산 및 포스포리파제 A2 활성 중 적어도 하나의 세포내 수준의 증가는 상기 샘플 중 노화 세포의 존재를 나타낸다. 바람직하게, 각각의 표준 편차의 적어도 2배만큼 높은, 참조 수준에 비해 리소포스파티딜콜린, 아라키돈산 및 포스포리파제 A2 활성 중 적어도 하나의 수준의 증가는 대상체의 샘플 중 노화 세포의 존재를 나타낸다.
추가로, 본원은
a) 적어도 하나의 시험 화합물을 노화 세포의 샘플과 접촉시키고,
b) 아라키돈산의 세포내 수준을 측정하고/하거나 세포자멸사(apoptosis)를 측정하고/하거나 세포 생존력(cell viability)을 측정하고,
c) 처리되지 않은 노화 세포에 비해 상기 시험 화합물과 접촉한 노화 세포에서 아라키돈산의 세포내 축적, 증가된 세포자멸사 및/또는 감소된 세포 생존력을 야기하는 시험 화합물을 선택하는
단계를 포함하는, 노화 세포의 제거를 위한 후보 화합물을 선별하는 방법을 제공한다.
특정한 구현예에 따라, 본원에 기재된 조성물에 사용된 화합물은 본원에 기재된 선별 방법에 따라 식별된다.
특정한 구현예에 따라, 노화 세포의 선택적인 제거에 사용하기 위한 조성물은 COX-1 및 COX-2 활성을 억제하거나 제거하는 적어도 하나의 사이클로옥시게나제 억제제를 포함한다. 구체적으로, 본원에 제공된 조성물은 적어도 하나의 사이클로옥시게나제 억제제 및 적어도 하나의 리폭시게나제 억제제를 포함하며, 여기에서 노화-관련된 질병 또는 상태를 앓고 있거나 또는 상기 질병 또는 상태가 발생할 위험이 있는 대상체는 여성이다.
특정한 구현예에 따라, 노화 세포의 선택적인 제거에 사용하기 위한 조성물은 COX-1 및 COX-2를 억제하는 적어도 하나의 사이클로옥시게나제 억제제를 포함한다. 구체적으로, 본원에 제공된 조성물은 COX-1 및 COX-2를 억제하는 적어도 하나의 사이클로옥시게나제 억제제를 포함하며, 여기에서 노화-관련된 질병 또는 상태를 앓고 있거나 또는 상기 질병 또는 상태가 발생할 위험이 있는 대상체는 남성이다.
도 1: 리소포스파티딜콜린이 노화 세포에서 상승한다. (a) 리소 PPC(16:0 리소 PC) 및 리소 SPC(18:0 리소 PC)의 세포내 수준이 3명의 상이한 공여자로부터의 HDF의 복제 수명 동안 증가하고 있으며, 이는 높은 집단 배가(PD)시 HDF 배양물 중 복제 노화 세포의 증가된 백분율을 반영한다. 리소 PPC(16:0 리소 PC) 및 리소 SPC(18:0 리소 PC)의 세포내 수준은 (b) 과산화 수소 및 (c) 독소루비신에 의한 텔로미어-독립적인 스트레스-유발된 조기 노화의 유도후 HDF에서 증가하고 있다. 오차 막대는 평균±표준편차로서 나타낸다. 데이터는 3회 실험의 평균을 나타낸다. 유의수준을 *P < 0.05, **P < 0.01 및 ***P < 0.001로서 나타내었다.
도 2: PLA2 활성을 갖는 포스포리파제 및 분비성 포스포리파제 A2 수용체가 SIPS HDF 및 HLF에서 증가한다. (a) PLA2 활성을 갖는 효소를 암호화하거나 또는 다른 수단에 의해 세포내 PLA2 활성을 증가시킬 수 있는 다수의 유전자의 전사 수준이 스트레스-유발된 조기노화 HDF에서 상승하며, 이는 효소적 가수분해가 노화 세포에서 리소 PC의 높은 수준에 대해 가능한 원인임을 암시한다. PLA2G4A, PLA2G4C 및 PLA2R1은 모두 상기 과정 중 리소 PC 외의 생성물로서 아라키돈산을 생성시키는 것으로 공지되어 있다. (b) PLA2 활성이 EnzChekTM 포스포리파제 A2 분석 키트(ThermoFisher Scientific; E10217)에 의해 측정된 바와 같이, 3명의 상이한 공여자로부터의 스트레스-유발된 조기노화 HDF 및 HLF에서 상승된다. 데이터는 3회 실험의 평균을 나타낸다. 유의수준을 *P < 0.05, **P < 0.01 및 ***P < 0.001로서 나타내었다.
도 3: 본원에 기재된 세놀리틱 조성물에 의해 사용되는 경로의 개요: 노화 세포에서 지질 대사, 구체적으로 아라키돈산의 대사가 변경된다. 노화 세포는 증가된 수준의 아라키돈산을 포함하며, 상기는 예를 들어 COX 및 ALOX에 의해 에이코사노이드로 대사되거나 또는 아라키도닐-CoA로 전환되고 이에 의해 재-아실화 및 분해 과정에 이용될 수 있다(Murphy and Folco 2019). COX 및 ALOX 또는 ACSL4의 억제는 노화 세포에서 아라키돈산의 축적을 유도하며, 이는 차례로 세포자멸사를 유도한다.
도 4: COX-1/2 억제제 ASA 및 ALOX-억제제 MK886 단독 대 종래-기술 세놀리틱스 퀘르세틴 및 나비토클락스의 세놀리틱 효과. MK886, ASA 및 보고된 세놀리틱스 퀘르세틴 및 나비토클락스를 대조군 휴지 세포(Q)와 비교하여 H2O2-유발된 조기노화 인간 피부 섬유아세포(SIPS)상에서 시험하였다. MK886 및 ASA는 SIPS HDF에서 현저한 세놀리틱 효과를 나타낸 반면, 퀘르세틴 또는 나비토클락스의 경우엔 그렇지 못하였다. 오차 막대는 평균±표준편차로서 나타낸다. 데이터는 3회 실험의 평균을 나타낸다. 유의수준을 *P < 0.05, **P < 0.01 및 ***P < 0.001로서 나타내었다.
도 5: COX-2/ALOX 이중 억제제 리코펠론 및 COX-1/2 억제제 ASA 단독 대 종래기술 세놀리틱스의 세놀리틱 효과. 리코펠론, ASA 및 보고된 세놀리틱스 퀘르세틴 및 나비토클락스를 대조군 휴지 세포(Q)와 비교하여 독소루비신-유발된 조기노화 HUVEC(SIPS)상에서 시험하였다. 리코펠론, ASA뿐만 아니라 나비토클락스는 SIPS HUVEC에서 현저한 세놀리틱 효과를 나타낸 반면, 퀘르세틴의 경우엔 그렇지 못하였다. 오차 막대는 평균±표준편차로서 나타낸다. 데이터는 6회 실험의 평균을 나타낸다. 유의수준을 *P < 0.05, **P < 0.01 및 ***P < 0.001로서 나타내었다.
도 6: HDF161에서 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제의 결합된 억제의 상승작용 효과. 독소루비신-유발된 조기노화 HDF161(SIPS) 및 대조군 휴지 세포(Q)를 ALOX-5 억제제 MK886, COX-1/2 억제제 ASA 및 디클로페낙 또는 COX-2 특이성 억제제 셀레콕시브 단독으로 또는 증가하는 농도의 MK886과 결합된 0.4 mM ASA, 50 μM 디클로페낙 또는 2 μM 셀레콕시브를 함께 사용하여 처리하였다. 단일 AA-대사 효소의 억제는 셀레콕시브 단독에 의해 관찰된 바와 같이 노화 세포에서 세포 생존력을 감소시키기에 충분하지 않았다. MK886과 임의의 사이클로옥시게나제 억제제(COX-1/2 또는 COX-2-특이성)와의 조합은 상승작용 효과를 나타내었으며, 이는 노화 세포의 EC50 값의 감소 및 노화 세포 대 휴지 세포의 EC50간의 변화 배수의 증가에 의해 입증되었다. 데이터는 3회 실험의 평균을 나타낸다.
도 7: HDF164에서 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제의 결합된 억제의 상승작용 효과. 독소루비신-유발된 조기노화 HDF164(SIPS) 및 대조군 휴지 세포(Q)를 ALOX-5 억제제 MK886 및 COX-1/2 억제제 디클로페낙 단독으로 또는 증가하는 농도의 MK886과 결합된 0.4 mM ASA 또는 50, 100 또는 200 μM 디클로페낙을 함께 사용하여 처리하였다. MK886과 사이클로옥시게나제 억제제와의 조합은 노화 세포의 EC50 값을 감소시키고 노화 세포 대 휴지 세포의 EC50간의 변화 배수를 증가시킴으로써 상승작용 효과를 나타내었다. 데이터는 3회 실험의 평균을 나타낸다.
도 8: fHDF166에서 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제의 결합된 억제의 상승작용 효과. 독소루비신-유발된 조기노화 fHDF166(SIPS) 및 대조군 휴지 세포(Q)를 ALOX-5 억제제 MK886 및 COX-1/2 억제제 ASA 및 디클로페낙 단독으로 또는 증가하는 농도의 MK886과 결합된 0.4 mM ASA 또는 50 μM 디클로페낙을 함께 사용하여 처리하였다. MK886과 사이클로옥시게나제 억제제와의 조합은 노화 세포의 EC50 값을 감소시키고 노화 세포 대 휴지 세포의 EC50간의 변화 배수를 증가시킴으로써 상승작용 효과를 나타내었다. 데이터는 3회 실험의 평균을 나타낸다.
도 9: HDF에서 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제의 결합된 억제의 상승작용 효과(3명의 공여자의 결합된 데이터). (a) 독소루비신-유발된 조기노화 HDF76, HDF161, HDF164(SIPS) 및 대조군 휴지 세포(Q)를 ALOX-5 억제제 MK886 및 COX-1/2 억제제 ASA 및 디클로페낙 단독으로 또는 (b) 증가하는 농도의 MK886과 결합된 0.4 mM ASA 또는 50 μM 디클로페낙을 함께 사용하여 처리하였다. MK886과 사이클로옥시게나제 억제제와의 조합은 노화 세포의 EC50 값을 감소시키고 노화 세포 대 휴지 세포의 EC50간의 변화 배수를 증가시킴으로써 상승작용 효과를 나타내었다. (c) 증가하는 농도의 다사티닙과 결합된 15 μM 퀘르세틴뿐만 아니라 나비토클락스는 HDF에서 세놀리틱 효과를 나타내지 않았다. 오차 막대는 평균±표준편차로서 나타낸다. 데이터는 3회의 생물학적 반복의 평균을 나타낸다. 유의수준을 *P < 0.05, **P < 0.01 및 ***P < 0.001로서 나타내었다.
도 10: 랜즈 주기(Lands cycle)의 핵심 효소가 노화 HDF에서 증가한다. 아실-CoA 신시타제 또는 리소인지질 아실트랜스퍼라제를 암호화하는 다수의 유전자의 전사 수준이 스트레스-유발된 조기노화 HDF에서 상승하며, 이는 유리 AA의 세포내 수준이 랜즈 주기의 급속한 재순환 및 분해 과정에 의해 노화 세포내에서 조절됨을 나타낸다. (a) ACSL1 및 ACSL4가, 인지질로의 분해 또는 효소적 재통합을 위한 전구체인 AA-CoA를 생성시킴으로써 유리 AA의 활성화에 필요하다. (b) MBOAT7은 AA-CoA의 포스포이노시톨내로의 재통합을 위한 핵심 효소이다. 데이터는 3회 실험의 평균을 나타낸다. 유의수준을 *P < 0.05, **P < 0.01 및 ***P < 0.001로서 나타내었다.
도 11: 장쇄-지방산-CoA 리가제 4(ACSL4)의 억제는 세놀리틱이며 HDF에서 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제의 억제와 결합시 상승작용 효과를 갖는다(3명의 공여자의 결합된 데이터). 독소루비신-유발된 조기노화 HDF76, HDF161, HDF164(SIPS) 및 대조군 휴지 세포(Q)를 ACSL4 억제제 트리악신 C(TrC) 단독으로 또는 증가하는 농도의 MK886과 결합된 0.5 μM TrC 또는 50 μM 디클로페낙을 함께 사용하여 처리하였다. ACSL4 억제는 단독으로 HDF에서 효능있는 세놀리틱 효과를 나타내었다. 또한, Trc와 리폭시게나제 및 사이클로옥시게나제 억제제와의 조합은 도 9와 비교하여, 노화 세포의 EC50 값을 감소시키고 노화 세포 대 휴지 세포의 EC50간의 변화 배수를 증가시킴으로써 상승작용 효과를 나타내었다. 오차 막대는 평균±표준편차로서 나타낸다. 데이터는 3회의 생물학적 반복의 평균을 나타낸다. 유의수준을 *P < 0.05, **P < 0.01 및 ***P < 0.001로서 나타내었다.
도 12: 장쇄-지방산-CoA 리가제 4(ACSL4)의 억제는 세놀리틱이며 HLF에서 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제의 억제와 결합시 상승작용 효과를 갖는다. 독소루비신-유발된 조기노화 HLF102(SIPS) 및 대조군 휴지 세포(Q)를 ACSL4 억제제 트리악신 C(TrC) 단독으로 또는 증가하는 농도의 TrC와 결합된 1 μM MK886 또는 50 μM 디클로페낙을 함께 사용하여 처리하였다. ACSL4 억제는 단독으로 HLF에서 효능있는 세놀리틱 효과를 나타내었다. 또한, 리폭시게나제 및 사이클로옥시게나제 억제제와의 조합은, 노화 세포의 EC50 값을 감소시키고 노화 세포 대 휴지 세포의 EC50간의 변화 배수를 증가시킴으로써 상승작용 효과를 나타내었다. 데이터는 3회 실험의 평균을 나타낸다.
도 13: 장쇄-지방산-CoA 리가제 4(ACSL4)의 억제는 세놀리틱이며 RPTEC에서 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제의 억제와 결합시 상승작용 효과를 갖는다. 독소루비신-유발된 조기노화 RPTEC1(SIPS) 및 대조군 휴지 세포(Q)를 ACSL4 억제제 트리악신 C(TrC), ALOX-5 억제제 MK886 및 COX-1/2 억제제 디클로페낙 단독으로 또는 증가하는 농도의 MK886과 결합된 0.1 μM TrC 또는 25 μM 디클로페낙을 함께 사용하여 처리하였다. ACSL4 억제는 단독으로 RPTEC에서 효능있는 세놀리틱 효과를 나타내었다. 또한, Trc와 리폭시게나제 및 사이클로옥시게나제 억제제와의 조합은 노화 세포의 EC50 값을 감소시키고 노화 세포 대 휴지 세포의 EC50간의 변화 배수를 증가시킴으로써 상승작용 효과를 나타내었다. 데이터는 3회 실험의 평균을 나타낸다.
도 14: HDF164에서 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제의 결합된 억제의 상승작용 효과가 ATP 신타제 억제제 올리고마이신 A의 첨가에 의해 추가로 증대될 수 있다. 독소루비신-유발된 조기노화 HDF164(SIPS) 및 대조군 휴지 세포(Q)를 증가하는 농도의 MK886과 결합된 0.4 mM ASA로 또는 5 μM 올리고마이신 A와 함께 처리하였다. ALOX-5 억제제 MK886 및 COX-1/2 억제제 ASA와 ATP 신타제 억제제 올리고마이신 A와의 조합은, 노화 세포의 EC50 값을 감소시키고 노화 세포 대 휴지 세포의 EC50간의 변화 배수를 증가시킴으로써 상승작용 효과를 나타내었다. 데이터는 3회 실험의 평균을 나타낸다.
도 15: fHDF166에서 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제의 결합된 억제의 상승작용 효과가 칼시뉴린 억제제 사이클로스포린 A의 첨가에 의해 추가로 증대될 수 있다. 독소루비신-유발된 조기노화 fHDF166(SIPS) 및 대조군 휴지 세포(Q)를 증가하는 농도의 MK886과 결합된 0.4 mM ASA 단독으로 또는 2 μM 사이클로스포린 A와 함께 처리하였다. ALOX-5 억제제 MK886 및 COX-1/2 억제제 ASA와 칼시뉴린 억제제 사이클로스포린 A(COX-2 발현을 억제하는 것으로 공지되어 있다)와의 조합은, 노화 세포의 EC50 값을 감소시키고 노화 세포 대 휴지 세포의 EC50간의 변화 배수를 증가시킴으로써 상승작용 효과를 나타내었다. 데이터는 3회 실험의 평균을 나타낸다.
도 16: SIPS HDF와 사이클로스포린 A와의 조합적 처리는 COX/ALOX-억제제의 세놀리틱 효과를 증대시킨다. 현미경적 영상화는 MK886 및 ASA를 사용하는 조합 처리가 노화 세포("SIPS")의 용해를 유도하지만 대조군 세포("Q")에서는 그렇지 않음을 밝힌다. SIPS에서 MK886 및 ASA의 세놀리틱 효과는 사이클로스포린 A의 첨가시 더욱 증가한다. 상기와 같은 효과는 대조군 세포에서는 관찰되지 않는다. 현미경 사진 100x 배율. 스케일 막대, 100 ㎛.
도 17: AA의 세포내 수준은 대조군 휴지 세포(Q)에 비해 노화 HDF 및 HLF(SIPS)에서 상승되며 에이코사노이드 합성의 차단은 AA의 세포내 수준을 증가시킨다. (a) 각각 4명 또는 3명의 상이한 공여자로부터의 대조군 휴지 세포와 비교된 독소루비신-유발된 노화 HDF 및 HLF의 AA의 세포내 수준. (b) COX-1/2 억제제 디클로페낙(100 μM) 및 ALOX-5 억제제 MK886(10 μM) 또는 용매만(1% DMSO)으로 6시간 동안 처리된 HDF161의 AA의 세포내 수준. (a)의 경우 데이터는 4회 및 3회의 생물학적 반복의 평균을 나타낸다. (b)의 경우 데이터는 1회 실험을 나타낸다. 오차 막대는 평균±표준편차로서 나타낸다. 유의수준을 *P < 0.05, **P < 0.01 및 ***P < 0.001로서 나타내었다.
도 18: ACSL4 및 ALOX5의 이중 억제의 세놀리틱 효과는 노화 세포의 상승된 PLA2-활성에 의존한다. 독소루비신-유발된 조기노화 HDF76, HDF85, HDF161(SIPS) 및 대조군 휴지 세포(Q)를 1 μM ACSL4 억제제 트리악신(TrC) 및 1 μM ALOX5 억제제 MK886의 조합 단독으로 또는 2.5 μM A23187(cPLA2 활성제) 또는 12.5 μM ASB14780(cPLA2 억제제)을 추가하여 72시간 동안 처리하였다. ALOX5 단독과 결합된 ACSL4 억제는 도 11에서 관찰된 바와 같이 HDF에서 현저한 세놀리틱 효과를 나타내었다. cPLA2 활성제 A23187은 노화뿐만 아니라 휴지 세포 모두의 생존력을 유사한 수준으로 감소시켰으며, 이에 의해 세놀리틱 효과가 제거되었다. 다른 한편으로 cPLA2와 소분자 억제제 ASB14780과의 억제는 노화 세포의 생존력을 증가시킨 반면, 휴지 세포는 단지 작은 정도로 영향을 받았다. 오차 막대는 평균±표준편차로서 나타낸다. 데이터는 3회의 생물학적 반복의 평균을 나타낸다. 유의수준을 *P < 0.05, **P < 0.01 및 ***P < 0.001로서 나타내었다.
도 2: PLA2 활성을 갖는 포스포리파제 및 분비성 포스포리파제 A2 수용체가 SIPS HDF 및 HLF에서 증가한다. (a) PLA2 활성을 갖는 효소를 암호화하거나 또는 다른 수단에 의해 세포내 PLA2 활성을 증가시킬 수 있는 다수의 유전자의 전사 수준이 스트레스-유발된 조기노화 HDF에서 상승하며, 이는 효소적 가수분해가 노화 세포에서 리소 PC의 높은 수준에 대해 가능한 원인임을 암시한다. PLA2G4A, PLA2G4C 및 PLA2R1은 모두 상기 과정 중 리소 PC 외의 생성물로서 아라키돈산을 생성시키는 것으로 공지되어 있다. (b) PLA2 활성이 EnzChekTM 포스포리파제 A2 분석 키트(ThermoFisher Scientific; E10217)에 의해 측정된 바와 같이, 3명의 상이한 공여자로부터의 스트레스-유발된 조기노화 HDF 및 HLF에서 상승된다. 데이터는 3회 실험의 평균을 나타낸다. 유의수준을 *P < 0.05, **P < 0.01 및 ***P < 0.001로서 나타내었다.
도 3: 본원에 기재된 세놀리틱 조성물에 의해 사용되는 경로의 개요: 노화 세포에서 지질 대사, 구체적으로 아라키돈산의 대사가 변경된다. 노화 세포는 증가된 수준의 아라키돈산을 포함하며, 상기는 예를 들어 COX 및 ALOX에 의해 에이코사노이드로 대사되거나 또는 아라키도닐-CoA로 전환되고 이에 의해 재-아실화 및 분해 과정에 이용될 수 있다(Murphy and Folco 2019). COX 및 ALOX 또는 ACSL4의 억제는 노화 세포에서 아라키돈산의 축적을 유도하며, 이는 차례로 세포자멸사를 유도한다.
도 4: COX-1/2 억제제 ASA 및 ALOX-억제제 MK886 단독 대 종래-기술 세놀리틱스 퀘르세틴 및 나비토클락스의 세놀리틱 효과. MK886, ASA 및 보고된 세놀리틱스 퀘르세틴 및 나비토클락스를 대조군 휴지 세포(Q)와 비교하여 H2O2-유발된 조기노화 인간 피부 섬유아세포(SIPS)상에서 시험하였다. MK886 및 ASA는 SIPS HDF에서 현저한 세놀리틱 효과를 나타낸 반면, 퀘르세틴 또는 나비토클락스의 경우엔 그렇지 못하였다. 오차 막대는 평균±표준편차로서 나타낸다. 데이터는 3회 실험의 평균을 나타낸다. 유의수준을 *P < 0.05, **P < 0.01 및 ***P < 0.001로서 나타내었다.
도 5: COX-2/ALOX 이중 억제제 리코펠론 및 COX-1/2 억제제 ASA 단독 대 종래기술 세놀리틱스의 세놀리틱 효과. 리코펠론, ASA 및 보고된 세놀리틱스 퀘르세틴 및 나비토클락스를 대조군 휴지 세포(Q)와 비교하여 독소루비신-유발된 조기노화 HUVEC(SIPS)상에서 시험하였다. 리코펠론, ASA뿐만 아니라 나비토클락스는 SIPS HUVEC에서 현저한 세놀리틱 효과를 나타낸 반면, 퀘르세틴의 경우엔 그렇지 못하였다. 오차 막대는 평균±표준편차로서 나타낸다. 데이터는 6회 실험의 평균을 나타낸다. 유의수준을 *P < 0.05, **P < 0.01 및 ***P < 0.001로서 나타내었다.
도 6: HDF161에서 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제의 결합된 억제의 상승작용 효과. 독소루비신-유발된 조기노화 HDF161(SIPS) 및 대조군 휴지 세포(Q)를 ALOX-5 억제제 MK886, COX-1/2 억제제 ASA 및 디클로페낙 또는 COX-2 특이성 억제제 셀레콕시브 단독으로 또는 증가하는 농도의 MK886과 결합된 0.4 mM ASA, 50 μM 디클로페낙 또는 2 μM 셀레콕시브를 함께 사용하여 처리하였다. 단일 AA-대사 효소의 억제는 셀레콕시브 단독에 의해 관찰된 바와 같이 노화 세포에서 세포 생존력을 감소시키기에 충분하지 않았다. MK886과 임의의 사이클로옥시게나제 억제제(COX-1/2 또는 COX-2-특이성)와의 조합은 상승작용 효과를 나타내었으며, 이는 노화 세포의 EC50 값의 감소 및 노화 세포 대 휴지 세포의 EC50간의 변화 배수의 증가에 의해 입증되었다. 데이터는 3회 실험의 평균을 나타낸다.
도 7: HDF164에서 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제의 결합된 억제의 상승작용 효과. 독소루비신-유발된 조기노화 HDF164(SIPS) 및 대조군 휴지 세포(Q)를 ALOX-5 억제제 MK886 및 COX-1/2 억제제 디클로페낙 단독으로 또는 증가하는 농도의 MK886과 결합된 0.4 mM ASA 또는 50, 100 또는 200 μM 디클로페낙을 함께 사용하여 처리하였다. MK886과 사이클로옥시게나제 억제제와의 조합은 노화 세포의 EC50 값을 감소시키고 노화 세포 대 휴지 세포의 EC50간의 변화 배수를 증가시킴으로써 상승작용 효과를 나타내었다. 데이터는 3회 실험의 평균을 나타낸다.
도 8: fHDF166에서 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제의 결합된 억제의 상승작용 효과. 독소루비신-유발된 조기노화 fHDF166(SIPS) 및 대조군 휴지 세포(Q)를 ALOX-5 억제제 MK886 및 COX-1/2 억제제 ASA 및 디클로페낙 단독으로 또는 증가하는 농도의 MK886과 결합된 0.4 mM ASA 또는 50 μM 디클로페낙을 함께 사용하여 처리하였다. MK886과 사이클로옥시게나제 억제제와의 조합은 노화 세포의 EC50 값을 감소시키고 노화 세포 대 휴지 세포의 EC50간의 변화 배수를 증가시킴으로써 상승작용 효과를 나타내었다. 데이터는 3회 실험의 평균을 나타낸다.
도 9: HDF에서 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제의 결합된 억제의 상승작용 효과(3명의 공여자의 결합된 데이터). (a) 독소루비신-유발된 조기노화 HDF76, HDF161, HDF164(SIPS) 및 대조군 휴지 세포(Q)를 ALOX-5 억제제 MK886 및 COX-1/2 억제제 ASA 및 디클로페낙 단독으로 또는 (b) 증가하는 농도의 MK886과 결합된 0.4 mM ASA 또는 50 μM 디클로페낙을 함께 사용하여 처리하였다. MK886과 사이클로옥시게나제 억제제와의 조합은 노화 세포의 EC50 값을 감소시키고 노화 세포 대 휴지 세포의 EC50간의 변화 배수를 증가시킴으로써 상승작용 효과를 나타내었다. (c) 증가하는 농도의 다사티닙과 결합된 15 μM 퀘르세틴뿐만 아니라 나비토클락스는 HDF에서 세놀리틱 효과를 나타내지 않았다. 오차 막대는 평균±표준편차로서 나타낸다. 데이터는 3회의 생물학적 반복의 평균을 나타낸다. 유의수준을 *P < 0.05, **P < 0.01 및 ***P < 0.001로서 나타내었다.
도 10: 랜즈 주기(Lands cycle)의 핵심 효소가 노화 HDF에서 증가한다. 아실-CoA 신시타제 또는 리소인지질 아실트랜스퍼라제를 암호화하는 다수의 유전자의 전사 수준이 스트레스-유발된 조기노화 HDF에서 상승하며, 이는 유리 AA의 세포내 수준이 랜즈 주기의 급속한 재순환 및 분해 과정에 의해 노화 세포내에서 조절됨을 나타낸다. (a) ACSL1 및 ACSL4가, 인지질로의 분해 또는 효소적 재통합을 위한 전구체인 AA-CoA를 생성시킴으로써 유리 AA의 활성화에 필요하다. (b) MBOAT7은 AA-CoA의 포스포이노시톨내로의 재통합을 위한 핵심 효소이다. 데이터는 3회 실험의 평균을 나타낸다. 유의수준을 *P < 0.05, **P < 0.01 및 ***P < 0.001로서 나타내었다.
도 11: 장쇄-지방산-CoA 리가제 4(ACSL4)의 억제는 세놀리틱이며 HDF에서 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제의 억제와 결합시 상승작용 효과를 갖는다(3명의 공여자의 결합된 데이터). 독소루비신-유발된 조기노화 HDF76, HDF161, HDF164(SIPS) 및 대조군 휴지 세포(Q)를 ACSL4 억제제 트리악신 C(TrC) 단독으로 또는 증가하는 농도의 MK886과 결합된 0.5 μM TrC 또는 50 μM 디클로페낙을 함께 사용하여 처리하였다. ACSL4 억제는 단독으로 HDF에서 효능있는 세놀리틱 효과를 나타내었다. 또한, Trc와 리폭시게나제 및 사이클로옥시게나제 억제제와의 조합은 도 9와 비교하여, 노화 세포의 EC50 값을 감소시키고 노화 세포 대 휴지 세포의 EC50간의 변화 배수를 증가시킴으로써 상승작용 효과를 나타내었다. 오차 막대는 평균±표준편차로서 나타낸다. 데이터는 3회의 생물학적 반복의 평균을 나타낸다. 유의수준을 *P < 0.05, **P < 0.01 및 ***P < 0.001로서 나타내었다.
도 12: 장쇄-지방산-CoA 리가제 4(ACSL4)의 억제는 세놀리틱이며 HLF에서 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제의 억제와 결합시 상승작용 효과를 갖는다. 독소루비신-유발된 조기노화 HLF102(SIPS) 및 대조군 휴지 세포(Q)를 ACSL4 억제제 트리악신 C(TrC) 단독으로 또는 증가하는 농도의 TrC와 결합된 1 μM MK886 또는 50 μM 디클로페낙을 함께 사용하여 처리하였다. ACSL4 억제는 단독으로 HLF에서 효능있는 세놀리틱 효과를 나타내었다. 또한, 리폭시게나제 및 사이클로옥시게나제 억제제와의 조합은, 노화 세포의 EC50 값을 감소시키고 노화 세포 대 휴지 세포의 EC50간의 변화 배수를 증가시킴으로써 상승작용 효과를 나타내었다. 데이터는 3회 실험의 평균을 나타낸다.
도 13: 장쇄-지방산-CoA 리가제 4(ACSL4)의 억제는 세놀리틱이며 RPTEC에서 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제의 억제와 결합시 상승작용 효과를 갖는다. 독소루비신-유발된 조기노화 RPTEC1(SIPS) 및 대조군 휴지 세포(Q)를 ACSL4 억제제 트리악신 C(TrC), ALOX-5 억제제 MK886 및 COX-1/2 억제제 디클로페낙 단독으로 또는 증가하는 농도의 MK886과 결합된 0.1 μM TrC 또는 25 μM 디클로페낙을 함께 사용하여 처리하였다. ACSL4 억제는 단독으로 RPTEC에서 효능있는 세놀리틱 효과를 나타내었다. 또한, Trc와 리폭시게나제 및 사이클로옥시게나제 억제제와의 조합은 노화 세포의 EC50 값을 감소시키고 노화 세포 대 휴지 세포의 EC50간의 변화 배수를 증가시킴으로써 상승작용 효과를 나타내었다. 데이터는 3회 실험의 평균을 나타낸다.
도 14: HDF164에서 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제의 결합된 억제의 상승작용 효과가 ATP 신타제 억제제 올리고마이신 A의 첨가에 의해 추가로 증대될 수 있다. 독소루비신-유발된 조기노화 HDF164(SIPS) 및 대조군 휴지 세포(Q)를 증가하는 농도의 MK886과 결합된 0.4 mM ASA로 또는 5 μM 올리고마이신 A와 함께 처리하였다. ALOX-5 억제제 MK886 및 COX-1/2 억제제 ASA와 ATP 신타제 억제제 올리고마이신 A와의 조합은, 노화 세포의 EC50 값을 감소시키고 노화 세포 대 휴지 세포의 EC50간의 변화 배수를 증가시킴으로써 상승작용 효과를 나타내었다. 데이터는 3회 실험의 평균을 나타낸다.
도 15: fHDF166에서 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제의 결합된 억제의 상승작용 효과가 칼시뉴린 억제제 사이클로스포린 A의 첨가에 의해 추가로 증대될 수 있다. 독소루비신-유발된 조기노화 fHDF166(SIPS) 및 대조군 휴지 세포(Q)를 증가하는 농도의 MK886과 결합된 0.4 mM ASA 단독으로 또는 2 μM 사이클로스포린 A와 함께 처리하였다. ALOX-5 억제제 MK886 및 COX-1/2 억제제 ASA와 칼시뉴린 억제제 사이클로스포린 A(COX-2 발현을 억제하는 것으로 공지되어 있다)와의 조합은, 노화 세포의 EC50 값을 감소시키고 노화 세포 대 휴지 세포의 EC50간의 변화 배수를 증가시킴으로써 상승작용 효과를 나타내었다. 데이터는 3회 실험의 평균을 나타낸다.
도 16: SIPS HDF와 사이클로스포린 A와의 조합적 처리는 COX/ALOX-억제제의 세놀리틱 효과를 증대시킨다. 현미경적 영상화는 MK886 및 ASA를 사용하는 조합 처리가 노화 세포("SIPS")의 용해를 유도하지만 대조군 세포("Q")에서는 그렇지 않음을 밝힌다. SIPS에서 MK886 및 ASA의 세놀리틱 효과는 사이클로스포린 A의 첨가시 더욱 증가한다. 상기와 같은 효과는 대조군 세포에서는 관찰되지 않는다. 현미경 사진 100x 배율. 스케일 막대, 100 ㎛.
도 17: AA의 세포내 수준은 대조군 휴지 세포(Q)에 비해 노화 HDF 및 HLF(SIPS)에서 상승되며 에이코사노이드 합성의 차단은 AA의 세포내 수준을 증가시킨다. (a) 각각 4명 또는 3명의 상이한 공여자로부터의 대조군 휴지 세포와 비교된 독소루비신-유발된 노화 HDF 및 HLF의 AA의 세포내 수준. (b) COX-1/2 억제제 디클로페낙(100 μM) 및 ALOX-5 억제제 MK886(10 μM) 또는 용매만(1% DMSO)으로 6시간 동안 처리된 HDF161의 AA의 세포내 수준. (a)의 경우 데이터는 4회 및 3회의 생물학적 반복의 평균을 나타낸다. (b)의 경우 데이터는 1회 실험을 나타낸다. 오차 막대는 평균±표준편차로서 나타낸다. 유의수준을 *P < 0.05, **P < 0.01 및 ***P < 0.001로서 나타내었다.
도 18: ACSL4 및 ALOX5의 이중 억제의 세놀리틱 효과는 노화 세포의 상승된 PLA2-활성에 의존한다. 독소루비신-유발된 조기노화 HDF76, HDF85, HDF161(SIPS) 및 대조군 휴지 세포(Q)를 1 μM ACSL4 억제제 트리악신(TrC) 및 1 μM ALOX5 억제제 MK886의 조합 단독으로 또는 2.5 μM A23187(cPLA2 활성제) 또는 12.5 μM ASB14780(cPLA2 억제제)을 추가하여 72시간 동안 처리하였다. ALOX5 단독과 결합된 ACSL4 억제는 도 11에서 관찰된 바와 같이 HDF에서 현저한 세놀리틱 효과를 나타내었다. cPLA2 활성제 A23187은 노화뿐만 아니라 휴지 세포 모두의 생존력을 유사한 수준으로 감소시켰으며, 이에 의해 세놀리틱 효과가 제거되었다. 다른 한편으로 cPLA2와 소분자 억제제 ASB14780과의 억제는 노화 세포의 생존력을 증가시킨 반면, 휴지 세포는 단지 작은 정도로 영향을 받았다. 오차 막대는 평균±표준편차로서 나타낸다. 데이터는 3회의 생물학적 반복의 평균을 나타낸다. 유의수준을 *P < 0.05, **P < 0.01 및 ***P < 0.001로서 나타내었다.
달리 나타내거나 정의되지 않는 한, 본원에 사용된 모든 용어는 당해 분야에서의 통상적인 의미를 가지며, 이는 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어 문헌[Sambrook et al, "Molecular Cloning: A Laboratory Manual" (2nd Ed.), Vols. 1 -3, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989)]; 문헌[Lewin, "Genes IV", Oxford University Press, New York, (1990)], 및 문헌[Janeway et al, "Immunobiology" (5th Ed., or more recent editions), Garland Science, New York, 2001]과 같은 표준 안내서를 참조하시오.
명세서 전체를 통해 사용되는 바와 같은 특정한 용어는 하기의 의미를 갖는다.
본원에 사용되는 바와 같은 "포함하다", "함유하다", "갖다" 및 "내포하다"란 용어는 동의어로 사용될 수 있으며 추가 구성원 또는 부분 또는 요소를 허용하는 개방된 정의로 이해되어야 한다. "이루어지는"은 이루어지는 정의 특징의 추가의 요소 없이 가장 가까운 정의로서 간주된다. 따라서 "포함하는"은 더 광범위하며 "이루어지는"의 정의를 함유한다.
본원에 사용되는 바와 같은 "약"이란 용어는 동일한 값 또는 주어진 값의 +/-5%까지 상이한 값을 지칭한다.
단수 및 복수형은 달리 나타내지 않는 한 본원에서 호환 가능하게 사용될 수 있다.
본원에 사용되는 바와 같이, "대상체" 또는 "개인" 또는 "환자"란 용어는 온혈 포유동물, 특히 인간을 지칭할 것이다. 한편으로, 상기는 또한 동물, 예를 들어 마우스, 래트, 개, 고양이, 돼지, 소, 또는 비-인간 영장류일 수 있다.
"환자"란 용어는 노화-연관된 상태 또는 질병으로 인해 예방학적 또는 치료학적 치료를 수용하거나 또는 세포 노화 또는 노화-연관된 상태 또는 질병으로 진단된 인간 및 다른 포유동물 대상체를 포함한다.
"샘플"이란 용어는 일반적으로 조직 또는 기관 샘플, 혈액, 무세포 혈액, 예를 들어 혈청 및 혈장, 혈소판-불충분 혈장, 림프, 뇨, 타액 및 생검 탐침을 지칭한다.
노화 세포는 노화 과정뿐만 아니라 내부 또는 외부 스트레스에 반응하여 조직 및 기관 중에 축적되는 것으로 밝혀졌다. 상기 세포는 노화-관련된 질병 및 질환의 발생 및 진행에 중요한 역할을 한다. 노화 세포를 제거할 수 있는 다수의 약물학적 화합물이 식별되었으나; 대부분의 세놀리틱스는 심한 부작용을 야기하거나, 단지 특정한 세포 유형에서만 세놀리틱 활성을 나타내거나, 또는 충분한 유효성이 없다. 따라서, 개선된 세놀리틱스에 대한 긴급한 요구가 존재한다.
노화는 기능적 특성의 점진적인 저하를 의미한다. 세포 노화는 세포외 또는 세포내 스트레스에 대한 반응으로서 및/또는 노화로 인해 배양물 중에서 및 생체내에서 발생한다. 노화 반응은 손상된 세포의 증식을 방지하고 잠재적인 악성 형질전환을 방지하는 세포주기 정지에 세포를 고정시킨다. 노화는 시간이 지남에 따라 발생하는 일련의 변화를 의미한다. 참조 세포(예를 들어, 노화되지 않은 것으로 알려진 동일한 유형 또는 연령의 세포 또는 샘플)와 비교하여 노화 세포는 하기의 특징 중 1, 2, 3, 4, 5, 6 또는 그 이상 또는 전부를 나타내는 세포로서 정의된다: 세포 증식능력의 감소; 리포푸신의 축적(예를 들어 리포푸신 축적의 증가); 베타-갈락토시다제 활성의 증가; 노화-연관된 분비성 표현형(SASP)의 구성원의 분비 증가; 미토콘드리아-유래된 반응성 산소종의 증가; 핵 DNA 손상 병소의 증가; 텔로미어의 단축; p16 또는 p21 또는 이들의 임의의 조합의 증가된 발현; 또는 세포 또는 대상체가 상술한 것들을 야기하는 과정을 보임.
노화 세포는 추가로 자가포식 활성의 감소 또는 미토콘드리아 막 전위의 감소를 보이거나, 또는 상술한 것들을 야기하는 과정을 보일 수 있다. 공지된 노화 세포 또는 대상체와 같은 세포 또는 대상체와 비교하여, 비-노화 세포 또는 대상체는 세포 증식 능력의 증가, 리포푸신 축적의 증가, β-갈락토시다제 활성의 감소, 또는 이들의 조합을 보일 수 있다. 구체적으로, 인간의 경우에, 약 30세 이상, 약 40세 이상, 약 50세 이상, 약 60세 이상, 약 70세 이상, 약 80세 이상, 약 90세 이상의 사람으로부터 채취한 세포 또는 샘플을 노화 세포 또는 샘플로서 정의할 수 있다. 몇몇 경우에 약 30세 이하, 20세 이하, 10세 이하 또는 심지어 배아 단계에 있는 사람으로부터 채취한 세포 또는 샘플을 노화 세포 또는 샘플로서 정의할 수도 있다. 구체적으로, 당뇨병, 특히 I형 당뇨병과 같은 노화-관련된 질병 또는 상태를 앓고 있거나 발병할 위험이 있는 인간 아동으로부터 채취한 세포 또는 샘플을 노화 세포 또는 샘플로서 정의할 수 있다.
따라서 "세포 노화" 및 "노화 세포"란 용어는 분열할 수 있는 세포가 매우 짧은 텔로미어, 발암성 스트레스 또는 DNA 손상을 만나거나 강한 유사분열 신호, 예를 들어 비제한적으로 종양유전자 또는 고도로 발현된 증식-전 유전자, 및 대사 활성이고 단백질 발현시 광범위한 변화를 겪은 잠재적으로 지속되는 세포인 노화 세포를 경험하는 경우 발생하는 본질적으로 비가역적인 성장 정지를 지칭한다.
"노화 세포"란 용어는 구체적으로 노화의 특징인 마커 또는 마커들의 조합을 발현하는 세포를 지칭한다. 특정한 구현예에 따라, 상기와 같은 마커는 리소포스파티딜콜린, 구체적으로 리소 PPC 및/또는 리소 SPC, 아라키돈산 및 포스포리파제 A2 활성 중 임의의 하나 이상이다. 구체적으로, 상기와 같은 마커는 리소포스파티딜콜린, 구체적으로 리소 PPC 및/또는 리소 SPC, 아라키돈산 및 포스포리파제 A2 활성 중 임의의 하나 이상의 수준, 구체적으로 세포내 수준의 증가이다. 일부 구현예에서, 노화 세포는 비제한적으로, DNA-손상 반응(DDR) 마커, 53BP1 또는 감마H2AX와 같은 DNA 손상 단백질과 텔로미어의 공-국소화(co-localization)뿐만 아니라 세포주기 억제제 p16INK4A, p15INK4B, p21CIP1, 및 p53의 수준에 있어서, 참조, 예를 들어 비-노화 세포에 비해 증가된 발현을 포함하여 다른 마커를 발현한다. DEC1, DCR2 및 PAI1을 또한 노화 생물마커로서 사용할 수 있다. 하나의 구현예에서, 노화 세포는 SA-베타-Gal(노화-연관된 베타 갈락토시다제)을, pH=6에서 X-Gal에 의한 염색이 청색 색상을 생성시키는 정도로 발현한다.
자연적이며 생체내에서 등가의 것이 알려져 있지 않은 스트레스가 현저한 텔로미어 침식 없이 노화를 정지시킨다. 상기 스트레스는 부적합한 기질, 예를 들어 조직 배양 플라스틱, 혈청(대부분의 세포는 생체내에서 혈청이 아닌 혈장을 경험한다), 혈청 금단, DNA-손상 유도 물질 또는 산화성 스트레스, 예를 들어 대기 O2 중에서 배양(이는 초생리적이다) 또는 반응성 산소종, 예를 들어 과산화수소, 파라콰트(paraquat) 또는 3급-부틸 하이드로퍼옥사이드를 생성시키는 물질에의 노출을 포함할 수 있다. 세포는 또한 PTEN 종양 억제인자, 증식-전/생존-전 키나제에 대응하는 포스파타제의 상실시 노화에 들어간다. 추가로, 노화 성장 정지를 통상적으로 강제하는 사이클린 의존성 키나제 억제제(CDKis), 특히 p21WAF1 및/또는 p16INK4a의 이소성 발현이 노화를 야기할 수 있다.
노화는 유기체의 발달 기간에 이어지는 퇴보 과정의 조합이다. 노화는 일반적으로 감퇴하는 스트레스 적응성, 증가된 항상성 불균형, 노화 세포의 증가, 및 질병의 증가된 위험을 특징으로 한다. 이로 인해, 노화의 최종적인 결과는 사망이다. 환경 인자가 노화에 영향을 미칠 수 있다, 예를 들어 자외선에의 과도한 노출은 피부 노화를 가속화한다. 신체의 상이한 부분이 상이한 속도로 노화할 수 있다. 동일한 종의 2개의 유기체가 또한 상이한 속도로 노화할 수 있으며, 이는 생물학적 노화와 연대기 노화를 구별하는 개념이 된다.
노화 속도의 가속화는, 비제한적으로 화학적, 물리적 및 생물학적 스트레스를 포함한 스트레스 조건에 의해 유발될 수 있다. 예를 들어, 가속화된 노화는 UV 및 IR 조사, 약물 및 다른 화학물질, 화학요법, 중독물, 예를 들어 비제한적으로 DNA 삽입 및/또는 손상제, 산화성 스트레스유발제 등; 유사분열촉진성 자극, 발암성 자극, 독성 화합물, 저산소증, 산화제, 환경 공해물질, 예를 들어 실리카에의 노출, 직업상 공해물질, 예를 들어 분진, 연기, 석면 또는 매연에의 노출에 의해 야기된 스트레스에 의해 유발될 수 있다. 이들 스트레스유발제는 모두 단독으로 또는 함께 세포노화를 또한 야기할 수 있다. 구체적으로, 노화는 스트레스의 조합, 예를 들어 2개 이상의 화학적 및 물리적 스트레스; 2개 이상의 화학적 및 생물학적 스트레스; 2개 이상의 물리적 및 생물학적 스트레스; 화학적, 물리적 및 생물학적 스트레스의 조합 등에 의해 유발된다.
세포노화는 또한 반복된 세포분열로부터 생성되는 텔로미어 기능장애(텔로미어 캡핑제거(uncapping))(복제성 노화라 칭한다), 미토콘드리아 퇴화, 산화성 스트레스, 심한 또는 회복할 수 없는 DNA 손상 및 크로마틴 붕괴(유전자독성 스트레스), 및 몇몇 종양유전자의 발현(종양유전자-유발된 노화)에 의해 야기될 수 있다. 세포노화를 야기하는 스트레스는 생애 중에, 치료학적 중재 중에(예를 들어 X선 조사 또는 화학요법), 또는 산화성 호흡 및 유사분열 신호와 같은 내인성 과정의 결과로서 외부 또는 내부의 화학적 및 물리적 손상에 의해 유발될 수 있다. 외부의 유사분열 신호, 예를 들어 정상 세포에 인접한 종양 세포 또는 순환하는 안지오텐신 II에 의한 성장-관련된 종양유전자 알파(GROα) 분비가 또한 세포노화를 유발하는 것으로 입증되었다. 분열하는 능력을 갖는 모든 체세포가 노화를 겪을 수 있다. 노화-유발 스트레스의 이질적인 기전에 관계없이, 일단 세포가 임계 수준의 손상 또는 기능장애를 지각하였으면 노화 프로그램이 활성화된다. 지금까지, 노화 성장 정지는 p53뿐만 아니라 p16INK4a 및 pRB(망막모세포종 단백질)에 의해 조절되는 주요 종양-억제인자 경로의 활성에 의존하는 것으로 나타났다. 상기 노화-연관된 표현형의 상류 및 하류 경로에 관련된 분자 중 일부가 배양물 중에서 및 생체내에서 노화 세포의 검출을 위한 마커로서 사용되었다.
본원에 기재된 바와 같이, 노화 세포는 변경된 지질 대사를 갖는다. 구체적으로, 포스포리파제 A2 활성이 상향조절된다. 특정한 실시예에 따라, 분비성 포스포리파제 A2 수용체(PLA2R1)가 상향조절되며, 이는 리소 PC의 생성을 유도하여, 아라키돈산(AA)의 동시적인 세포내 방출로 이어진다. 따라서, 구체적으로, 노화 세포는 증가된 AA 형성률을 갖는다. 추가의 특정한 실시예에 따라, 리소포스파티딜콜린이 상향조절된다. 특히, 1-스테아로일-2-하이드록시-sn-글리세로-3-포스포콜린(18:0 리소 PC) 및 1-팔미토일-2-하이드록시-sn-글리세로-3-포스포콜린(16:0 리소 PC)이, 노화 유발인자가 텔로미어 의존적이든(복제성 노화(senescence), 노화(aging)) 비의존적이든(스트레스-유발된 조기노화) 간에 상향조절된다.
놀랍게도, COX-1, COX-2 및 리폭시게나제 중 적어도 2개를 억제할 수 있는 조성물을 사용하는 노화 세포의 상기 변경된 지질 대사의 표적화는 상이한 세포 유형의 노화 세포를 효율적이고 선택적으로 제거한다. 유리하게, 충분히-연구된 약물학적 화합물이고 일반적으로 단지 순한 부작용만을 갖는 다수의 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제 억제제가 존재한다.
본원에 사용되는 바와 같은 "포스포리파제 A2" 또는 "PLA2"란 용어는 PLA2 활성을 갖는 리파제의 상과를 지칭한다. PLA2 활성은 막 인지질, 예를 들어 포스파티딜콜린의 sn-2번 위치의 지방산을 가수분해하는 PLA2 효소의 능력을 지칭한다. 상기 PLA2 상과는 분비된 PLA2(sPLA2), 시토솔 PLA2(cPLA2), 칼슘-독립적인 PLA2(iPLA2), 및 혈소판 활성화 인자(PAF) 아세틸 하이드롤라제/산화된 지질 지단백질 연관된 PLA2((Lp)PLA2)를 포함한 4가지 주요 유형의 효소를 포함한다. 구체적으로, PLA2, 특히 sPLA2 및 cPLA2는 포스파티딜콜린을 가수분해하여, 리소포스파티딜콜린을 생성시키고 동시에 아라키돈산을 방출하는 것으로 공지되어 있다.
본원에 사용되는 바와 같은 "리소포스파티딜콜린" 또는 "리소 PC"란 용어는, 통상적으로 세포막 중에 위치하는 포스파티딜콜린으로부터 유래된 화학적 화합물을 지칭한다. 리소 PC는 산화 과정을 통해 비-효소적으로 또는 PLA2 활성을 갖는 포스포리파제에 의한 전환을 통해 효소적으로 포스파티딜콜린(PC)으로부터 생성될 수 있다. 구체적으로, 리소 PC는 시토솔 포스포리파제 A2(PLA2G4A), 시토솔 포스포리파제 A2 감마(PLA2G4C) 및/또는 XV 그룹 포스포리파제 A2(PLA2G15)에 의해 생성될 수 있다. 리소 PC는 C-1(sn-1) 위치에 부착된 다양한 길이의 포화된 지방산의 상이한 조합을 가질 수 있다. 16, 18 및 20개의 탄소를 함유하는 지방산이 가장 흔하다. 18:0 리소 PC(또한 리소 SPC라 칭한다)는 특히 C-1 위치에서 하나의 스테아르산 쇄로 이루어진다. 16:0 리소 PC(또한 리소 PPC라 칭한다)는 특히 C-1 위치에서 하나의 팔미트산 쇄로 이루어진다.
본원에 사용되는 바와 같은 "아라키돈산" 또는 "AA"란 용어는 다중불포화된 오메가-6 지방산을 지칭한다. 구체적으로, AA는 체세포막의 인지질, 특히 포스파티딜콜린 중에 존재한다. 아라키돈산은, 신호전달 효소의 조절에 관련된 지질 2차 메신저로서 세포 신호전달에 관련되는 것 외에, 핵심적인 염증 중간체이며 또한 혈관확장제로서 작용할 수 있다. 구체적으로, AA는 PLA2 활성을 갖는 리파제에 의해 포스파티딜콜린의 리소포스파티딜콜린으로의 가수분해시 포스파티딜콜린으로부터 시토솔내로 방출된다.
AA는 다양한 효소에 의해 광범위한 에이코사노이드 및 에이코사노이드의 대사산물로 대사되는 전구체이다. 구체적으로, 세포내 AA는 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제에 의해 에이코사노이드로 추가로 대사된다. 예를 들어, 효소 사이클로옥시게나제-1 및 -2(COX-1 및 COX-2)는 아라키돈산을 프로스타글란딘 G2 및 프로스타글란딘 H2로 대사하고, 5-리폭시게나제는 아라키돈산을 5-하이드로페록시아이코사테트라에노산(5-HPETE)로 대사하고, 이는 차례로 다양한 류코트리엔으로 대사되며, 15-리폭시게나제-1(ALOX15) 및 15-리폭시게나제-2(ALOX15B)는 아라키돈산을 15-하이드로페록시아이코사테트라에노산(15-HPETE)로 대사하고, 12-리폭시게나제(ALOX12)는 아라키돈산을 12-하이드로페록시에이코사테트라에노산(12-HPETE)으로 대사한다.
AA의 에이코사노이드 또는 에이코사노이드의 대사산물로의 전환은, AA의 세포내 축적이 세포에 대해 독성 효과를 가지므로 필수적이다. 예를 들어, 포스포리파제 A2-활성에 의해 시토솔내로 방출된 AA는 미토콘드리아 세포자멸사 경로를 통해 세포자멸사를 촉발할 수 있다. 본원에 기재된 바와 같이, 노화 세포는 PLA2 및 리소 PC가 상향조절되므로 증가된 AA 형성 속도를 갖는다. 따라서, AA의 에이코사노이드로의 대사의 억제는 노화 세포의 AA 수준, 구체적으로 세포내 AA 수준을 비-노화 세포에서보다 더 큰 정도로 증가시키며, 이는 노화 세포의 선택적인 제거로 이어진다. 구체적으로, 노화 세포는 증가된 세포내 AA 수준에 의해 촉발된 세포사를 통해 선택적으로 제거된다.
"선택적으로 제거하는"이란 용어는 노화 세포의 용해를 유도하는, 적어도 하나의 사이클로옥시게나제 억제제 및/또는 적어도 하나의 리폭시게나제 억제제 및/또는 아라키도네이트-CoA 리가제 활성을 갖는 효소를 억제할 수 있는 적어도 하나의 억제제를 포함하는 세놀리틱 조성물에의 세포 또는 대상체의 노출을 지칭한다. 본원에 기재된 세놀리틱 조성물은, 바람직하게는 노화 세포를 사멸시킴으로써, 예를 들어 세포자멸사를 유도함으로써 노화 세포를 선택적으로 제거하는 조성물이다. 즉, 세놀리틱 조성물은 노화 세포를, 비-노화 세포를 파괴하거나 사멸시키는 능력과 비교하여 생물학적으로, 임상적으로 및/또는 통계학적으로 유의미한 방식으로 노화 세포를 파괴하거나 사멸시킨다. 구체적으로, 본원에 기재된 세놀리틱 조성물은 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제 및 아라키도네이트-CoA 리가제 활성을 갖는 효소를, 노화 세포의 사멸을 유도하고(개시하고, 자극하고, 촉발하고, 활성화하고, 촉진하고) 발생시키는(즉 야기하고, 도출하는) 방식으로 표적화함으로써 노화 세포의 지질 대사를 변경시킨다. 추가로, 본원에 기재된 세놀리틱 조성물은 예를 들어 노화 세포에서 세포 생존 및/또는 염증 경로내 단백질을 길항함으로써 세포 생존 신호전달 경로(예를 들어 Akt 경로) 또는 염증 경로를 변경시킬 수 있다. 구체적으로, 본원에 기재된 조성물은 세포사로 이어지는 세포자멸사 경로를 유도(활성화, 자극, 상기 경로의 억제를 제거)함으로써 노화 세포를 선택적으로 제거할 수 있다.
비-노화 세포는 증식 세포이거나 또는 휴지 세포일 수 있다. 몇몇 경우에, 비-노화 세포의 본원에 기재된 조성물에의 노출은 비-노화 세포의 증식 능력을 일시적으로 감소시킬 수 있지만, 상기 비-노화 세포는 파괴되지 않는다.
본원에 사용되는 바와 같은 "사이클로옥시게나제 억제제" 또는 "COX 억제제"란 용어는 사이클로옥시게나제에 결합하여 그의 활성을 억제하거나, 방지하거나 감소시킬 수 있거나 또는 COX-1 또는 COX-2 활성, 또는 이들의 임의의 조합을 선택적으로 억제하거나, 방지하거나 감소시킬 수 있는 임의의 화합물을 지칭한다. 구체적으로, COX 억제제는 적어도 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5 또는 5배 이상까지 사이클로옥시게나제 활성을 억제하거나, 방지하거나 감소시키거나 또는 COX-1 또는 COX-2 활성을 선택적으로 억제하거나, 방지하거나 감소시킬 수 있는 임의의 화합물이다. 훨씬 더 구체적으로, COX 억제제는 50 μM 미만, 바람직하게는 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15, 또는 10μM 미만 또는 9.5. 9, 8.5, 8, 7.5, 7, 6.5, 6, 5.5, 5, 4.5, 4, 3.5, 3, 2.5, 2, 1.5 또는 1μM 미만의 IC50에서 사이클로옥시게나제 활성을 현저하게 감소시키거나 또는 COX-1 또는 COX-2 활성을 감소시킬 수 있는 임의의 화합물이며, 훨씬 더 바람직하게는 950, 900, 850, 800, 750, 700, 650, 600, 550, 500, 450, 400, 350, 300, 250, 200, 150, 100 nM 미만, 또는 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20 또는 10 nM 미만의 IC50에서 사이클로옥시게나제 활성을 현저하게 감소시킬 수 있는 임의의 화합물이다.
구체적으로, 억제제의 IC50은 상업적으로 입수할 수 있는 무세포 시험 키트, 예를 들어 COX-1(인간) 억제제 선별 분석 키트(Cayman Chemicals, Cay701070-96) 및 COX-2(인간) 억제제 선별 분석 키트(Cayman Chemicals, Cay701080-96)로 재조합 인간 COX 효소의 억제를 측정하고 상기 억제제에 대해 생성되는 IC50 값을 계산함으로써 결정된다. 한편으로, 인간 전혈 분석을 문헌[Brideau et al. 1996]에 기재된 바와 같이 수행하여 각각 TxB2 및 PGE2의 생성을 측정함으로써 COX1 및 COX2 활성을 측정할 수 있다.
구체적으로, 사이클로옥시게나제(COX)(공식적으로는 프로스타글란딘-엔도페록시다제 신타제(PTGS)로서 공지됨)는 아라키돈산으로부터, 트롬복산 및 프로스타글란딘, 예를 들어 프로스타사이클린을 포함한 프로스타노이드의 형성을 담당하는 효소이다. 별개의 유전자 산물: 구성적 COX-1 및 유도성 COX-2에 의해 암호화되는 COX의 2개의 동종효소가 존재한다.
전형적인 COX 억제제는 선택성이 아니며 모든 유형의 COX를 억제한다. 가장 흔한 부작용은, 프로스타글란딘이 통상적으로 위장관에서 보호 역할을 갖기 때문에 위점막의 자극이다. 보다 신규의 COX 억제제는 COX-2 또는 COX-1에 대해 선택성을 나타내거나 또는 다른 것들에 비해 COX-2 또는 COX-1을 우선적으로 억제한다. COX-2는 대개 염증이 발생한 조직에 특이적이므로, COX-2 억제제와 연관된 위 자극이 훨씬 적으며, 소화성 궤양의 위험성이 감소한다.
구체적으로, 비-선택성 COX 억제제의 예는 아세틸살리실산 또는 그의 유도체, 예를 들어 NO-아스피린(아세틸살리실산의 니트로 유도체), 및 살리실산 또는 그의 유도체, 예를 들어 마그네슘 살리실레이트, 콜린 마그네슘 트리살리실레이트, 트롤아민 살리실레이트, 페닐 살리실레이트, 글리콜 살리실레이트, 멘틸 살리실레이트, 비스무스 서브살리실레이트, 및 O-아세틸-L-세린, 디클로페낙 및 그의 유도체, 예를 들어 디클로페낙 디에틸아민, 이부프로펜, 수프로펜, 케토프로펜, 플루리프로펜, 플루리프로펜 메틸 에스테르, 페노프로펜, 카프로펜, 덱시부프로펜, 록소프로펜, 잘토프로펜, 프라노프로펜, 인도메타신, 케토롤락, 옥시캄 부류의 약물, 예를 들어 테녹시캄, 피록시캄, 로르녹시캄, 드록시캄, 및 톨메틴, 나프록센, 디플루니살, 살살레이트, 메타미졸(디피론), 옥사프로진, 티아프로펜산, 디에틸카바마진, 페닐부타존, 네파페낙(암페낙의 전구약물), 안타페닌, 아세메타신, 톨페남산, 덱스케토프로펜 트로메타몰, 탈니플루메이트, 프로파세타몰, 부펙사막, 클로르페네신, 클로드론산, 암페낙 나트륨 모노하이드레이트, 암피록시캄, 살리신, 펜부펜, 잔토휴몰, 슐린닥, 디호모-감마-리놀렌산 및 플루닉신 메글루민을 포함한다.
구체적으로, 선택성 COX-2 억제제의 예는 사이클로스포린 A, 셀레콕시브, 시미콕시브, 루미라콕시브, 로페콕시브, 발데콕시브, 파레콕시브, 피로콕시브, 에토리콕시브, 로베나콕시브, 데라콕시브, 아세트아미노펜(파라세타몰), 나부메톤, 에토돌락, 브롬페낙, 아이코사펜트, 멜록시캄, 플루페남산, 메페남산, 트리플루살, 니플룸산, 아세클로페낙, 특히 디클로페낙의 전구약물로서, 타크롤리무스(또한 후지마이신 또는 FK-506으로서 공지됨), 레날리도미드, 로스코비틴(셀리시클립), 드로스피레논, 트리암시놀론, 포말리도미드, 아다팔렌, 탈리도미드, 아사르알데히드, 덱사메타손, NS-398, 루타에카르핀 및 니메슐리드를 포함한다.
구체적으로, COX-1 또는 그의 동형 COX-3에 선택성인 억제제의 예는 페나세틴, 안티피린, 아미노피린, SC-506 및 모페졸락을 포함한다.
구체적으로, 다수의 천연 화합물이 또한 COX-억제 효과를 나타낸다. 잎새버섯과 같은 요리용 버섯이 COX-1 및 COX-2를 부분적으로 억제할 수 있으며, 다양한 플라보노이드가 COX-2를 억제하는 것으로 밝혀졌고, 하이퍼포린은 COX-1을 아스피린의 대략 3 내지 18배만큼 억제하는 것으로 밝혀졌으며, 칼시트리올(비타민 D)은 COX-2 유전자의 발현을 현저하게 억제하고 피시 오일(fish oil)은 아라키돈산에 대체 지방산을 제공한다. 이들 산은 COX에 의해 염증-전 프로스타글란딘 대신에 일부 소염성 프로스타사이클린으로 전환될 수 있다.
본원에 사용되는 바와 같은 "리폭시게나제 억제제"란 용어는 임의의 리폭시게나제에 결합하여 그의 활성을 억제하거나, 방지하거나 감소시키는 화합물을 지칭한다. 구체적으로, 리폭시게나제 억제제는 적어도 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5 또는 5배 이상까지 리폭시게나제 활성을 억제하거나, 방지하거나 감소시키거나 또는 ALOX5 활성을 선택적으로 억제하거나, 방지하거나 감소시킬 수 있는 임의의 화합물이다. 훨씬 더 구체적으로, 리폭시게나제 억제제는 3 μM 미만, 바람직하게는 2.5, 2, 1.5 또는 1 μM 미만의 IC50에서 리폭시게나제 활성을 현저하게 감소시키거나 또는 리폭시게나제 활성, 구체적으로 ALOX5 활성을 선택적으로 억제하거나, 방지하거나 감소시킬 수 있는 임의의 화합물이며, 훨씬 더 바람직하게는 950, 900, 850, 800, 750, 700, 650, 600, 550, 500, 450, 400, 350, 300, 250, 200, 150, 100 nM 미만, 또는 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20 또는 10 nM 미만 또는 훨씬 더 적은 IC50에서 리폭시게나제 활성을 현저하게 감소시킬 수 있는 임의의 화합물이다.
구체적으로, 억제제의 IC50은 상업적으로 입수할 수 있는 무세포 시험 키트, 예를 들어 인간 5-리폭시게나제 분석 키트(MYBioSource, MBS846911)로 재조합 인간 ALOX5 효소의 억제를 측정하고 상기 억제제에 대해 생성되는 IC50 값을 계산함으로써 결정된다. 한편으로, 인간 혈액 LTB4 억제 분석을 문헌[Hutchinson et al. 2009]에 기재된 바와 같이 수행하여, 또한 ALOX5AP 억제제에 의한 ALOX5의 간접적인 억제를 측정할 수 있다.
리폭시게나제는 철-함유 효소의 패밀리이며 이들의 대부분은 시스,시스-1,4-펜타디엔을 함유하는 지질 중의 다중불포화된 지방산의 세포 신호전달제로의 이산소화(dioxygenation)를 촉매화한다. 구체적으로, 상기 다중불포화된 지방산 아라키돈산은 리폭시게나제에 대한 기질로서 작용한다. 구체적으로, 아라키도네이트 5-리폭시게나제(또는 ALOX-5, 또는 5-LOX)는 대사가능하며 이에 의해 아라키돈산을 에이코사노이드, 특히 5-하이드록시에이코사테트라에노산 및 5-옥소-에이코사테트라에노산으로 전환시킬 수 있다. 에이코사노이드 염증 매개체의 패밀리인 류코트리엔은 ALOX-5에 의한 AA 및 필수 지방산 에이코사펜타에노산(EPA)의 산화에 의해 생성된다.
아라키도네이트 5-리폭시게나제 활성화 단백질(ALOX5AP 또는 FLAP)은, 5-리폭시게나제와 함께 류코트리엔 합성에 요구되는 단백질이다. 류코트리엔은 아라키돈산 대사산물이며, 다양한 유형의 염증 반응에 연루되었다. 상기 단백질은 원형질막에 국소화한다. 그의 기능 억제제는 세포질로부터 세포막으로의 5-리폭시게나제의 이동을 방해하고 5-리폭시게나제 활성화를 억제한다. ALOX5AP 억제제의 일례는 MK886이다. MK-886 또는 L-663536은 류코트리엔 길항제이며, 5-리폭시게나제 활성화 단백질을 차단함으로써 그의 작용을 발휘하여, 5-리폭시게나제를 억제한다. 구체적으로, FLAP(또는 ALOX5AP)의 억제제는 리폭시게나제의 효소 활성을 간접적으로 억제하는 리폭시게나제 억제제이다.
구체적으로, 류코트리엔 형성은 성-편향된다. 류코트리엔 형성은 염증-전 에이코사노이드의 생합성에 핵심 효소인 ALOX-5의 세포내 국소화를 조절하는 테스토스테론 호르몬의 조절하에 있다. 증가된 테스토스테론 수준을 갖는 개인, 예를 들어 남성에서, 테스토스테론은 ALOX-5의 세포질에서 세포막으로의 이동을 억제하며, 따라서 그의 아라키돈산 대사 활성을 억제한다.
본 발명의 특정한 구현예에 따라, 본원에 제공된 조성물은, 단지 하나 이상의 사이클로옥시게나제 억제제만을 포함하는 특정한 용도만을 제외하고, 사이클로옥시게나제 억제제 및 리폭시게나제 억제제를 포함한다. 예를 들어, 본원에 제공된 조성물이 오직 사이클로옥시게나제 억제제만을 포함하는 상기와 같은 특정 용도 중 하나는 성-편향된 노화-관련된 질병 또는 상태의 치료이다. 구체적으로, 노화-관련된 질병 또는 상태를 앓고 있거나 발병할 위험이 있는 대상체가 남성인 경우, 노화 세포를 선택적으로 제거하는데 사용하기 위한 조성물은 적어도 하나의 COX-1/COX2 억제제 또는 COX-1 억제제 및 COX-2 억제제를 포함한다. 그러나, 사이클로옥시게나제 억제제 및 리폭시게나제 억제제를 모두 포함하는 조성물에 의한 남성 대상체의 치료가 제외되지는 않는다.
리폭시게나제 및/또는 FLAP 억제제의 예는 비제한적으로 MK886, 질류톤, 마소프로콜, 디에틸카바마진, 아젤라스틴, 베녹사프로펜, 노르디하이드로구아이아레트산, 아비에트산, 에스쿨레틴, 몬테류카스트, 미노사이클린, MLN-977, 레인, 디아세레인, 나빅시몰, 포스타마티닙, AM103, DG031, 피보플라폰, AA-861 및 아트레류톤을 포함한다.
특정한 구현예에 따라, 본원에 기재된 조성물은 적어도 하나의 이중 사이클로옥시게나제/리폭시게나제 억제제를 포함한다. 구체적으로, 노화 세포의 선택적인 제거에 사용하기 위한 조성물은 노화-관련된 질병 또는 상태를 앓고 있거나 발병할 위험이 있는 대상체가 여성 대상체인 경우 상기와 같은 이중 억제제를 포함한다.
예시적인 이중 억제제는 비제한적으로 리코펠론, 다르부펠론, CI-987, S-2474, KME-4, 체불라그산, 발살라지드, 메살라진, 설파살라진, 아미노살리실산, 메클로페남산, 모르니플루메이트 디아릴피라졸 유도체, 티에노[2,3-b]피리딘 유도체, N-치환된 5-아미노살리실리실라미드, 플라보콕시드, 인돌리진 유도체, LQFM-091, 하이퍼포린, 셀라스트롤, BW755C, 테폭살린, b-보스웰산, D-002(6개의 고급 지방족 밀랍 알콜의 혼합물), 2,3-디아릴잔톤, 페니돈 및 ER-34122를 포함한다.
본원에서 언급된 바와 같이, 아라키도네이트-CoA 리가제 활성을 갖는 효소는 아라키돈산 및 CoA의 아라키도닐-CoA로의 전환을 촉진할 수 있는 효소이다. 상기와 같은 효소의 구체적인 예는 장쇄-지방산-CoA 리가제(ACSL), 구체적으로 ACSL4이다.
본원에 사용되는 바와 같이, "장쇄-지방산-CoA 리가제 억제제" 또는 간단히 "ACSL 억제제"는 임의의 장쇄-지방산-CoA 리가제에 결합하여 그의 활성을 억제하거나, 방지하거나 감소시키는 화합물을 지칭한다. 구체적으로, ACSL 억제제는 ACSL 활성을 적어도 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5 또는 5배 또는 그 이상까지 억제하거나, 방지하거나 감소시킬 수 있는 임의의 화합물이다. 훨씬 더 구체적으로, ACSL 억제제는 ACSL 활성을 약 100 μM 이하, 바람직하게는 50, 45, 40, 35, 30, 25 또는 20 μM 이하의 IC50에서 현저하게 감소시킬 수 있는 임의의 화합물이며, 훨씬 더 바람직하게는 아라키도네이트-CoA 리가제 활성을 약 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 10 또는 9 μM의 IC50에서 현저하게 감소시킬 수 있는 임의의 화합물이다.
구체적으로, ACSL 억제제의 IC50은 문헌[Askari et al. 2007]; [Kim et al. 2001]에 기재된 바와 같이, 재조합 ACSL 효소 또는 세포 용해물을 ATP, CoA 및 방사성 표지된 지방산, 예를 들어 아라키돈산과 배양함으로써 아실-CoA 형성의 억제를 측정함으로써 측정된다.
유리된 세포내 아라키돈산의 인지질에의 통합은 장쇄 아실-CoA 신시타제의 그룹에 속하는 효소에 의한 AA의 티오에스테르화를 요한다.
장쇄-지방 아실 CoA 신시타제(또한 장쇄-지방산-CoA 리가제로서 지칭됨, 간단히 "ACSL")는 복합 지방산의 산화를 활성화하는 리가제 패밀리의 효소이다. 상기 효소는 길이가 적어도 12 탄소인 지방산으로부터 아실-CoA를 생성시킨다. ACSL은 아데닐화된 중간체를 통해 진행하는 2-단계 과정에 의해 지방 아실-CoA의 형성을 촉매화한다, 구체적으로 상기는 장쇄 지방산의 지방 아실 조효소 A(지방산 CoA)로의 활성화를 촉매화한다. 상기 상과의 구성원들간에 다수의 고도로 보존된 영역 및 20-30% 아미노산 서열 유사성이 존재한다. 구체적으로, 상기 패밀리의 효소는 큰 N-말단 및 작은 C-말단 도메인으로 이루어지며, 상기 두 도메인 사이에 촉매 부위가 위치한다.
구체적으로, 본원에 사용되는 바와 같은 "ACSL"이란 용어는 또한 장쇄 지방산 조효소 A 리가제 패밀리의 동종효소를 지칭한다. 인간 및 설치류에 공지된 5개의 ACSL 동형이 존재한다: ACSL1, ACSL3, ACSL4, ACSL5, 및 ACSL6. 기질 특이성, 세포내 국소화, 및 조직 분포가 상이하지만, 상기 패밀리의 모든 동종효소는 유리 장쇄 지방산을 지방 아실-CoA 에스테르로 전환시키고, 이에 의해 지질 생합성 및 지방산 분해에 핵심적인 역할을 한다.
구체적으로, ACSL4 및 ACSL1은 아실-CoA 신시타제 패밀리의 2개의 구성원이며, 이들은 랜즈 주기의 재-통합 및 분해 과정을 위한 전구체인 아실-CoA를 생성시키는, CoA에 의한 유리 지방산의 활성화에 필요하다(Murphy and Folco 2019). 상기 랜즈 주기는 리소인지질 및 유리 지방산, 예를 들어 AA를 생성시키는 인지질의 효소적 가수분해, 아실-CoA 신시타제를 통한 유리 지방산의 활성화 및 아실-CoA 트랜스퍼라제에 의한 아실-CoA의 리소인지질에의 재-통합을 포함한다. 한편으로, 아라키도네이트-CoA는 β-산화를 통해 분해되거나 또는 디아실글리세롤 O-아실트랜스퍼라제에 의해 사용되어 디아실- 및 트리아실글리세롤을 형성하고 스테롤-O-아실트랜스퍼라제에 의해 사용되어 콜레스테롤 에스테르를 형성할 수 있다.
구체적으로, ACSL4는 기질로서 아라키도네이트를 우선적으로 사용한다. ACSL4는, AA가 구체적으로 노화 세포에서 세포자멸사를 유도할 수 있으므로 아라키돈산의 세포내 수준을 조절하며, 따라서 ACSL4는 세포자멸사를 조절하는 능력을 갖는다. ACSL4의 과발현은 보다 높은 아라키도노일-CoA 합성 속도, 포스파티딜에탄올아민, 포스파티딜이노시톨 및 트리아실글리세롤에의 증가된 AA 통합, 및 에스테르화되지 않은 AA의 감소된 세포 수준을 생성시키는 것으로 나타났다.
특정한 구현예에 따라, 본원에 기재된 조성물은 활성제로서 ACSL 억제제를 포함한다. 추가의 특정한 구현예에 따라, 본원에 기재된 조성물은 ACSL 억제제, 및 COX-1, COX-2 또는 리폭시게나제 중 하나 이상을 억제할 수 있는 적어도 하나의 억제제를 포함한다. 구체적으로, 본원에 기재된 조성물은 ACSL, COX-1, COX-2 및 리폭시게나제 중 적어도 2개를 억제할 수 있는 억제제를 포함한다.
특정한 구현예에 따라, 상기 ACSL 억제제는 트리악신 A, 트리악신 B, 트리악신 C, 트리악신 D, 트리악신 C의 유사체(Kim et al. 2012; Prior et al. 2014), N-에틸말레이미드, 2-플루오로팔미트산, 트로글리타존, 시글리타존, 피오글리타존 및 로시글리타존으로 이루어지는 그룹 중에서 선택된다.
특정한 구현예에 따라, 본원에 제공된 조성물은 적어도 하나의 사이클로옥시게나제 및 적어도 하나의 리폭시게나제 억제제 및 아라키돈산의 세포내 전환을 억제할 수 있는 추가적인 화합물을 포함한다. 구체적으로, 상기와 같은 추가적인 화합물은 천연 화합물, 시토크롬 P450의 억제제, 장쇄-지방산-CoA 리가제 4(ACSL4)의 억제제, 리소포스파티딜콜린 아실트랜스퍼라제의 억제제 및/또는 지방산 신장효소의 억제제 중 임의의 하나 이상 또는 전부이다.
구체적으로, 시토크롬 P450의 억제제는 시토크롬 P450 2J2(CYP2J2), 시토크롬 P450 2C(CYP2C), 시토크롬 P450 4A(CYP4A) 및/또는 시토크롬 P450 4F(CYP4F) 중 임의의 하나 이상 또는 전부의 억제제일 수 있다.
구체적으로, 리소포스파티딜콜린 아실트랜스퍼라제(LPCAT)의 억제제는 LPCAT1, LPCAT2, LPCAT3, LPCAT4, 리소인지질 아실트랜스퍼라제 2(MBOAT2) 및 막 결합된 O-아실트랜스퍼라제 도메인 함유 7(리소인지질 아실트랜스퍼라제 7 및/또는 MBOAT7) 중 임의의 하나 이상 또는 전부의 억제제일 수 있다.
구체적으로, 지방산 신장효소의 억제제는 매우 긴 장쇄 지방산 단백질 2의 신장(ELOVL2), 매우 긴 장쇄 지방산 단백질 4의 신장(ELOVL4) 및/또는 매우 긴 장쇄 지방산 단백질 5의 신장(ELOVL5) 중 임의의 하나 이상 또는 전부의 억제제일 수 있다.
특정한 구현예에 따라, 본원에 기재된 조성물은 적어도 하나의 사이클로옥시게나제 및 적어도 하나의 리폭시게나제 억제제 및 ATP 수준을 조작할 수 있는, 구체적으로 세포내 ATP 수준을 증가 및/또는 감소시킬 수 있는 추가적인 화합물을 포함한다. 구체적으로, 상기와 같은 추가적인 화합물은 ATP 신타제의 억제제, ADP/ATP 트랜스로카제의 억제제 및/또는 해당작용 억제제 중 임의의 하나 이상 또는 전부이다.
본원에 기재되는 바와 같이, 본원에 제공된 조성물을 노화-관련된 질병 또는 상태의 치료에 사용할 수 있다. 구체적으로, 본원에 제공된 조성물을 노화-관련된 질병 또는 상태의 개시의 예방(즉 발생 가능성의 감소) 또는 지연, 노화-관련된 질병 또는 상태의 진행의 예방 또는 지연을 위해 또는 노화-관련된 질병 또는 상태의 퇴행을 촉진하기 위해 사용할 수 있다.
"노화-관련된 질병 또는 질환"이란 용어는 연령-관련된 질병 및 질환을 포함하여, 세포노화와 관련되거나, 연관되거나 상기에 의해 야기되는 상태, 질병 또는 질환을 지칭한다.
상기 노화-관련된 질병 또는 상태는 심혈관 질병 또는 상태, 예를 들어 비제한적으로 협심증(angina), 부정맥(arrhythmia), 죽상동맥경화증(atherosclerosis), 심근병증(cardiomyopathy), 울혈성 심부전(congestive heart failure), 관상동맥질환(coronary artery disease)(CAD), 경동맥 질환(carotid artery disease), 심내막염(endocarditis), 관상동맥 혈전증(coronary thrombosis), 경동맥 혈전증(carotid thrombosis), 심근경색(myocardial infarction)(MI), 높은 혈압/고혈압, 대동맥류(aortic aneurysm), 뇌동맥류(brain aneurysm), 심장 섬유증(cardiac fibrosis), 심장 이완기 기능장애(cardiac diastolic dysfunction), 고콜레스테롤혈증( hypercholesterolemia)/고지혈증(hyperlipidemia), 승모판 탈출증(mitral valve prolapse), 말초혈관 질환(peripheral vascular disease), 말초동맥 질환(peripheral artery disease)(PAD), 심장 스트레스 저항(cardiac stress resistance) 및 뇌졸중(stroke)일 수 있다.
심혈관 질환을 앓고 있는 대상체는 심혈관 질환에 대해 당해 분야에 공지된 표준 진단 방법을 사용하여 식별될 수 있다. 일반적으로, 죽상동맥경화증 및 다른 심혈관 질환의 진단은 환자의 증상(예를 들어 흉부 통증 또는 압박(협심증), 팔이나 다리의 무감각 또는 쇠약, 말하기 어려움 또는 어눌한 말, 얼굴 근육 처짐, 다리 통증, 고혈압, 신부전 및/또는 발기 부전), 병력 및/또는 신체 검사에 기초한다. 심혈관 질환이 발병할 위험이 있는 대상체는 심혈관 질환의 가족력이 있는 사람들 및 다른 위험 인자, 예를 들어 고혈압, 고콜레스테롤, 당뇨병, 비만 및/또는 흡연을 갖는 사람들을 포함한다. 몇몇 구현예에서, 노화 세포 연관된 질병/질환인 심혈관 질병은 죽상동맥경화증이다. 죽상동맥경화증은 중간 크기 및 큰 동맥의 내강을 침식하는 고르지 못한 내막 플라크(죽종)를 특징으로 하며; 상기 플라크는 지질, 염증 세포, 평활근 세포, 및 결합 조직을 함유한다.
심혈관 질환(예를 들어 죽상동맥경화증)의 치료 또는 예방(즉 상기 질환의 감소, 또는 발병 또는 발생 가능성의 감소)에 대한 본원에 기재된 조성물의 유효성은 의학 및 임상 분야의 숙련가에 의해 쉽게 측정될 수 있다. 신체검사, 임상 증상의 평가 및 모니터링, 및 본원에 기재되고 당해 분야에서 실행되는 분석 시험 및 방법(예를 들어 혈관조영술, 심전도, 스트레스 시험, 비-스트레스 시험)의 수행을 포함하는 진단 방법 중 하나 또는 임의의 조합을 대상체의 건강상태를 모니터링하는데 사용할 수 있다. 세놀리틱 조합의 치료 효과를 당해 분야에 공지된 기법을 사용하여, 예를 들어 심혈관 질환의 치료가 없는 또는 위약 치료된 환자의 증상을 상기와 같은 치료를 받은, 상기 질환을 앓고 있거나 발병할 위험이 있는 환자의 증상과 비교하여 분석할 수 있다.
노화-관련된 질병 또는 상태는 신경학적 상태일 수 있다. 신경학적 상태는 비제한적으로 파킨슨병(Parkinson's disease), 알츠하이머병(Alzheimer's disease), 치매(dementia), 근위축성 측삭 경화증(amyotrophic lateral sclerosis)(ALS), 구마비(bulbar palsy), 가성 구마비(pseudobulbar palsy), 원발성 측삭 경화증(primary lateral sclerosis), 운동신경 기능장애(motor neuron dysfunction)(MND), 경미한 인지장애(mild cognitive impairment)(MCI), 헌팅톤병(Huntington's disease), 안질환(ocular diseases), 황반변성(macular degeneration)(습성 및 건성), 녹내장(glaucoma), 시력상실, 노안(presbyopia), 백내장(cataracts), 진행성 근육 위축(progressive muscular atrophy), 하부운동신경 질환(lower motor neuron disease), 척추 근육 위축(spinal muscular atrophy)(SMA), 베르드니히 호프만병(Werdnig-Hoffman Disease)(SMA1), SMA2, 쿠겔베르크 벨란더병(Kugelberg-Welander Disease)(SM3), 케네디병(Kennedy's disease), 소아마비-후 증후군(post-polio syndrome), 유전성 경련성 하반신 마비(hereditary spastic paraplegia), 연령-관련된 기억감퇴(age-related memory decline), 및 우울증 및 기분장애를 포함한다. 신경학적 상태의 치료 또는 예방에 사용하기 위한 본원에 기재된 세놀리틱 조성물의 효과를, 신경학적 질병 또는 질환, 예를 들어 파킨슨병 또는 알츠하이머병의 치료가 없는 또는 위약 치료된 환자의 증상을 상기와 같은 치료를 받은 상기 질환을 앓고 있거나 발병할 위험이 있는 환자의 증상과 비교하여 분석할 수 있다.
파킨슨병은 두 번째로 가장 흔한 신경 퇴행성 질병이다. 상기는 움직임의 둔화(서동증), 떨림, 뻣뻣함, 및 후기 단계에서 균형 상실을 특징으로 하는 뇌의 장애 상태이다. 이러한 증상 중 다수는 뇌의 특정 신경이 소실되어 도파민 부족을 생성시킴에 기인한다. 상기 질병은 흑색질에서 도파민성 뉴런의 약 50% 내지 70%의 손실, 선조체의 도파민의 심각한 손실 및/또는 세포질내 봉입물(루이소체(lewy body))(주로 알파-시누클레인 및 유비퀴틴으로 구성된다)의 존재와 같은 신경 변성을 특징으로 한다. 파킨슨병은 또한 떨림, 강직, 서동증, 및/또는자세 불안정과 같은 운동 장애를 특징으로 한다. 이러한 운동 발현은 또한 후각 장애, 수면 장애 및 신경정신질환과 같은 비-운동 증상을 동반할 수 있다. 일반적으로, 파킨슨병의 진단은 환자의 증상, 병력, 및 신경학적 및/또는 신체 검사에 기초한다. 파킨슨병이 발병할 위험이 있는 대상체는 파킨슨병의 가족력을 갖는 사람들 및 살충제(예를 들어 로테논 또는 파라콰트), 제초제(예를 들어 에이전트 오렌지(agent orange)), 또는 중금속에 노출된 사람들을 포함한다. 파킨슨병과 연관된 신경퇴행성 결함 및/또는 운동 장애를 검출하거나, 모니터링하거나 또는 정량분석하는 방법, 예를 들어 조직학적 연구, 생화학적 연구 및 행동 평가는 당해 분야에 공지되어 있다.
알츠하이머병(AD)은 기억력 상실, 방향감각 상실 및 혼란과 함께 서서히 진행되는 정신적 악화를 보여주는 신경퇴행성 질환으로 심각한 치매로 이어진다. 나이는 노인 치매의 주요 원인인 알츠하이머병 발병의 가장 큰 위험 요인이다. 초기 임상 증상은 최근의 삶의 경험이나 사람들의 이름을 기억하는데 어려움을 겪는 경미한 인지 장애와 현저한 유사성을 보인다. 질병이 진행됨에 따라 판단력 장애, 혼란, 행동변화, 방향감각 상실, 걷기 및 삼키기 어려움이 발생한다. 알츠하이머병은 조직학적 표본에서 신경섬유 엉킴과 아밀로이드(노인성) 플라크가 존재하는 것이 특징이다. 상기 질병은 주로 뇌의 변연 및 피질 영역과 관련된다. 알츠하이머병의 표현형 평가, 치료제 특성화, 및 치료 평가를 위한 다수의 행동 및 조직병리학적 분석이 당해 분야에 공지되어 있다. 알츠하이머병을 앓고 있는 대상체는 알츠하이머병에 대해 당해 분야에 공지된 표준 진단 방법을 사용하여 식별될 수 있다. 일반적으로 알츠하이머병의 진단은 환자의 증상(예를 들어, 기억 기능의 점진적인 감소, 정상적인 활동에 대한 점진적인 후퇴 및 좌절, 무관심, 초조 또는 과민성, 공격성, 불안, 수면장애, 불쾌감, 비정상적인 운동 행동, 억제, 사회적 금단, 식욕 감퇴, 환각, 치매), 병력, 신경심리학적 검사, 신경학적 및/또는 신체검사에 기초한다. 뇌척수액을 또한 타우(tau), 아밀로이드 베타 펩티드 및 AD7C-NTP를 포함하여, 알츠하이머 병리와 연관된 다양한 단백질에 대해 시험할 수 있다. 유전자 검사는 상 염색체 우성 유전질환인 조기 발병 가족성 알츠하이머병(eFAD)에도 사용할 수 있다. AD 증상이 있는 개인이나 조기 발병 환자의 위험에 처한 가족 구성원은 임상 유전자 검사를 이용할 수 있다. 미국에서, PS2 및 APP에 대한 돌연변이를 임상실험 개선 보정서(Clinical Laboratory Improvement Amendments)에 따라 임상 또는 연방 승인 실험실에서 시험할 수 있다. PS1 돌연변이에 대한 상업적인 시험을 또한 이용할 수 있다(Elan Pharmaceuticals).
MCI는 개인의 연령과 교육 수준을 기준으로 예상되는 수준을 넘어서는 인지 장애의 발병 및 진화를 포함한 뇌기능 증후군이지만, 개인의 일상 활동을 방해할만큼 중요하지는 않다. MCI는 정상적인 노화와 상기가 전환될 수 있는 치매 사이의 과도기적 상태로 간주되는 인지 노화의 한 태양이다. 기억에 주로 영향을 미치는 MCI를 "기억성 MCI"라고 한다. 기억상실 MCI를 가진 사람은 최근의 사건과 같이, 이전에 쉽게 기억할 수 있었던 중요한 정보를 잊기 시작할 수 있다. 기억상실 MCI는 알츠하이머병의 전구단계로 흔히 간주된다.
MND는 말하기, 걷기, 호흡 및 삼키기와 같은 필수적인 자발적 근육 활동을 조절하는 세포인 운동 뉴런을 파괴하는 진행성 신경질환 그룹이다. 상기는 퇴화가 상부 운동 뉴런, 하부 운동 뉴런 또는 둘 다에 영향을 미치는지에 따라 분류된다. MDN의 예는, 예를 들어 측삭 경화증(ALS), 구마비 및 척추 근육 위축(SMA)을 포함한다. 상기는 팔, 다리 또는 안면 근육에 영향을 미칠 수 있다. MND 환자는 근육 약화 및 소모, 통제할 수 없는 뒤틀림, 경련, 느리고 노력이 필요한 움직임, 과도한 힘줄 반사를 포함한 하나 이상의 운동 장애를 보인다. 원발성 측삭 경화증은 상부 운동 뉴런의 질병이며, 점진적 근육 위축은 척수의 하부 운동 뉴런에만 영향을 미친다. 진행성 구마비의 경우 뇌 선미(brain stern)의 가장 낮은 운동 뉴런이 가장 많이 영향을 받아 말이 어눌해지고 씹고 삼키는데 어려움을 겪는다. 팔과 다리에 거의 항상 경미한 비정상적인 징후가 존재한다. MDN와 연관된 운동 장애 및 조직 병리학적 결함을 검출, 모니터링, 정량분석 또는 평가하는 방법이 조직 병리학, 생화학 및 전기생리학적 연구 및 운동 활성 분석을 포함하여 당해 분야에 공지되어 있다.
노화-관련된 질병 또는 상태는 염증 상태일 수 있다. 염증 상태는 비제한적으로 근골격 질환, 골관절염, 골다공증, 근육감소증(sarcopenia), 루푸스(lupus), 간질성 방광염(interstitial cystitis), 경피증(scleroderma), 탈모증(alopecia), 구강 점막염(oral mucositis), 류머티스성 관절염, 염증성 장 질환, 후만증(kyphosis), 탈출 추간판(herniated intervertebral disc), 궤양성 대장염(ulcerative colitis), 크론병(Crohn's disease), 궤양성 천식(ulcerative asthma), 이식후 신장 섬유증을 포함한 신장 섬유증, 간 섬유증, 췌장 섬유증, 심장 섬유증, 당뇨병 관련된 상처 치유를 포함한 피부 상처 치유 및 구강 점막하 섬유증을 포함한다. 염증 상태의 치료 또는 예방에 사용하기 위한 본원에 기재된 세놀리틱 조성물의 효과를, 예를 들어 골관절염의 치료가 없는 또는 위약 치료된 환자의 증상을 상기와 같은 치료를 받은 상기 질환을 앓고 있거나 발병할 위험이 있는 환자의 증상과 비교하여 분석할 수 있다.
골관절염은 높은 기계적 스트레스, 골 경화증, 및 활막과 관절낭의 비후 부위에서 연골의 피브릴화가 특징인 퇴행성 관절 질환이다. 골관절염의 증상으로는 활동이 없거나 과도하게 사용된 후 아프거나 경직된 관절, 특히 엉덩이, 무릎 및 허리; 휴식후 경직이 움직임후 사라짐; 활동후 또는 하루가 끝날 무렵 더 심해지는 통증이 있다. 골다공증의 치료 또는 예방 및 조성물을 수용한 대상체의 모니터링에 대한 본원에 기재된 상기 조성물의 유효성은 의학 및 임상 분야의 숙련가에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 신체검사(예를 들어 병든 관절의 압통, 부기 또는 발적 측정), 임상 증상(예를 들어 통증, 경직, 이동성)의 평가 및 모니터링, 및 본원에 기재되고 당해 분야에서 실시된 분석학적 시험 및 방법의 수행능(예를 들어, 염증성 사이토카인 또는 케모카인의 수준의 측정; 관절에서 뼈사이의 공간이 좁아짐에 의해 나타나는 연골 손실을 측정하기 위한 X-선 상; 연골을 포함한 골 및 연조직의 세부 상을 제공하는 자기공명영상(MRI))을 포함한 진단 방법 중 하나 또는 임의의 조합을 대상체의 건강상태를 모니터링하는데 사용할 수 있다.
골다공증은 골절 위험 증가로 이어질 수 있는 골량 및 밀도의 감소를 특징으로 하는 진행성 골 질환이다. 골 무기질 밀도(BMD)가 감소하고 골 미세 구조가 악화되며 뼈의 단백질량과 다양성이 변경된다. 골다공정은 전형적으로 골밀도 검사로 진단 및 모니터링된다. 폐경후 여성이나 에스트로겐이 감소한 여성이 가장 위험하다. 75세 이상의 남녀 모두 위험에 처해 있지만 여성은 남성보다 골다공증에 걸릴 확률이 2배나 높다.
본원에 기재된 조성물로 치료될 수 있는 추가의 염증/자가면역 질환은 과민성 장 증후군(IBS) 및 염증성 장 질환, 예를 들어 궤양성 대장염 및 크론병을 포함한다. 염증성 장 질환(IBD)은 소화관의 전부 또는 일부의 만성적인 염증을 수반한다. IBD로부터 발생하는 생명-위협적인 합병증 외에, 상기 질병은 고통스럽고 쇠약성일 수 있다. 궤양성 대장염은 소화관의 일부에서 오래 지속되는 염증을 야기하는 염증성 장 질환이다. 증상은 대개 갑작스럽기보다는 시간에 걸쳐 발생한다. 궤양성 대장염은 대개 대장(결장) 및 직장의 가장 안쪽 내벽에서만 발병한다. 크론병은 소화관의 내벽을 따라 어디에서든 염증을 일으키고, 종종 병든 조직내로 깊게 연장되는 염증성 장 질환이다. 이는 복부 통증, 심한 설사 및 영양실조로 이어질 수 있다. 크론병에 의해 야기된 염증은 소화관의 상이한 영역과 관련될 수 있다. 상기 질병의 진단 및 모니터링을 당해 분야에서 통상적으로 실시되는 방법 및 진단 시험, 예를 들어 혈액검사, 대장내시경, 신축성 S상 결장경, 바륨 관장, CT 스캔, MRI, 내시경, 및 소장 영상화에 따라 수행한다.
노화-관련된 질병 또는 상태는 피부과적 상태일 수 있다. 피부과적 상태는 비제한적으로 건선(psoriasis), 습진(eczema), 주름(rhytides), 가려움증(pruritis), 감각이상(dysesthesia), 구진 편평장애(papulosquamous disorder), 적혈구종(erythroderma), 편평태선(lichen planus), 태선성 피부병(lichenoid dermatosis), 아토피성 피부염(atopic dermatitis), 습진성 발진(eczematous eruption), 호산성 피부병(eosinophilic dermatosis), 발진(rashes), 광과민성 및 광노화 관련 질병 및 질환(photosensitivity and photoaging related disease and disorder), 반응성 호중구 피부병(reactive neutrophilic dermatosis), 천포창(pemphigus), 유사천포창(pemphigoid), 면역수포성 피부염(immunobullous dermatosis), 피부의 피부섬유조직구 증식(fibrohistocytic proliferations of skin), 피부 모반(skin nevi), 두드러기(urticaria), 색소침착(hyperpigmentation), 피부 림프종(cutaneous lymphoma), 건선 및 피부 루푸스(cutaneous lupus)를 포함한다. 몇몇 구현예에서, 노화 세포 연관된 질환은 피부의 염증성 질환, 예를 들어 비제한적인 예로서, 본원에 기재된 조성물을 사용하여 치료되거나 예방될 수 있는 건선 및 습진이다. 건선은 피부 표피층이 비정상적으로 과도하고 빠르게 성장하는 것을 특징으로 한다. 건선의 진단은 대개 피부 모양에 기초한다. 건선의 전형적인 피부 특징은 비늘 모양의 붉은 반점, 구진 또는 고통스럽고 가려울 수 있는 피부 패치이다.
본원에 기재된 세놀리틱 조성물로 치료될 수 있는 다른 면역 질환 또는 상태는 기관 이식(예를 들어 신장, 골수, 간, 폐 또는 심장 이식)에 대한 숙주 면역 반응으로부터 발생하는 상태, 예를 들어 이식된 기관의 거부를 포함한다. 구체적으로, 세놀리틱 조성물을 이식편 대 숙주병을 치료하거나 발병 가능성을 감소시키기 위해 사용할 수 있다.
노화-관련된 질병 또는 상태는 대사 질환일 수 있다. 대사 질환은 비제한적으로 I형 및 II형 당뇨병, 당뇨성 궤양 및 비만을 포함한다. 대사 상태의 치료 또는 예방에 사용하기 위한 본원에 기재된 세놀리틱 조성물의 효과를, 대사 질병 또는 질환, 예를 들어 당뇨병의 치료가 없는 또는 위약 치료된 환자의 증상을 상기와 같은 치료를 받은 상기 질병 또는 질환을 앓고 있거나 발병할 위험이 있는 환자의 증상과 비교하여 분석할 수 있다.
당뇨병은 인슐린 생산, 인슐린 작용, 또는 이 둘 모두의 결함에 의해 야기된 높은 수준의 혈당을 특징으로 한다. 성인에서 당뇨병으로 진단된 모든 사례의 대부분(90 내지 95%)은 췌장에 의한 인슐린 생산의 점진적인 손실을 특징으로 하는 2형 당뇨병이다. 2형 당뇨병을 앓고 있는 대상체는 2형 당뇨병에 대해 당해 분야에 공지된 표준 진단 방법을 사용하여 식별될 수 있다. 일반적으로, 2형 당뇨병의 진단은 환자의 증상(예를 들어, 갈증 증가 및 빈번한 배뇨, 배고픔 증가, 체중감소, 피로, 흐린 시력, 느린 치유 궤양 또는 빈번한 감염 및/또는 어두운 피부 부위), 병력 및/또는 신체검사에 기초한다. 2형 당뇨병의 발병 위험이 있는 대상체는 2형 당뇨병의 가족력이 있는 사람들 및 과체중, 지방분포, 비활동성, 인종, 연령, 당뇨병 전증 및/또는 임신성 당뇨병과 같은 다른 위험 인자를 갖는 사람들을 포함한다.
비만 및 비만-관련은 신장과 체격에 이상적인 것보다 훨씬 더 큰 체질량을 갖는 대상체의 상태를 지칭하는데 사용된다. 체질량 지수(BMI)는 과체중을 결정하는데 사용되는 측정 도구이며 대상체의 키와 체중으로 계산된다. 인간은 BMI가 25-29인 경우 과체중으로 간주되고; BMI가 30-39인 경우 비만으로 간주되며; BMI가 40 이상인 경우 고도 비만으로 간주된다.
당뇨병 및 노화와 연관된 상태 또는 질환은 당뇨성 궤양(즉, 당뇨성 상처)이다. 궤양은 피부의 쇠약으로, 피하조직이나 근육이나 뼈까지 확장될 수 있다. 이러한 병변은 특히 하지에서 발생한다. 당뇨성 정맥 궤양 환자는 만성 상처 부위에서 증가된 세포 노화의 존재를 나타낸다.
노화-관련된 질병 또는 상태는 황반 변성, 건성(비-신생혈관) 또는 습성(신생혈관) 황반 변성일 수 있다. 황반 변성은 황반이라고 하는 망막의 중앙 부분에서 광 수용체 세포의 손실을 일으키는 신경 퇴행성 질환이다. 황반 변성은 일반적으로 건성과 습성의 2가지 유형으로 분류된다. 건성 형태가 습성 형태보다 더 흔하며, 연령-관련된 황반 변성(ARMD) 환자의 약 90%가 건성 형태로 진단된다. 습성 형태의 상기 질병은 대개 더 심각한 시력 상실로 이어진다. 증상으로는 직선의 왜곡이 감지되고 어떤 경우에는 시야의 중심이 나머지 장면보다 더 왜곡되어 나타나며; 어둡고 흐릿한 영역 또는 "백색"이 시야 중앙에 나타나고; 및/또는 색상 감지가 변하거나 감소한다. 황반 변성이 있는 대상체의 진단 및 모니터링은 안과 분야에서 인정되는 주기적인 눈 검사 과정 및 대상체에 의한 증상 보고에 따라 당업자에 의해 수행될 수 있다.
노화 세포-연관된 상태는 폐 상태일 수 있다. 폐 상태는 비제한적으로 특발성 폐 섬유증(idiopathic pulmonary fibrosis)(TPF), 만성 폐쇄성 폐 질환(chronic obstructive pulmonary disease)(COPD), 천식(asthma), 낭성 섬유증(cystic fibrosis), 기관지확장증(bronchiectasis), 폐기종(emphysema), 연령-관련된 폐기능의 상실, 및 연령-연관된 수면 무호흡증(sleep apnea)을 포함한다. 폐 상태의 치료 또는 예방에 사용하기 위한 본원에 기재된 세놀리틱 조성물의 효과를, 폐 질병 또는 질환, 예를 들어 COPD의 치료가 없는 또는 위약 치료된 환자의 증상을 상기와 같은 치료를 받은 상기 질병 또는 질환을 앓고 있거나 발병할 위험이 있는 환자의 증상과 비교하여 분석할 수 있다.
COPD는 폐 조직의 파괴(폐기종) 및 작은 기도의 기능장애(폐쇄성 세기관지염(obstructive bronchiolitis))로 인한 지속적으로 불량한 공기 흐름으로 정의되는 폐 질환이다. COPD의 주요 증상으로는 숨가쁨, 쌕쌕거림, 흉부 압박감, 만성 기침 및 과도한 가래 생성이 있다. COPD는 가장 흔하게는 담배 연기(담배 연기, 시가 연기, 간접 흡연, 파이프 연기 포함), 직업적 노출(예를 들어, 분진, 연기 또는 매연에의 노출) 및 오염으로 인해 발생하며, 이는 수십 년에 걸쳐 발생하여 노화가 COPD 발병에 위험 인자로 연루되었음을 시사한다.
폐 섬유증은 폐의 경직 및 흉터가 특징인 만성 및 진행성 폐 질환으로, 호흡 부전, 폐암 및 심부전으로 이어질 수 있다. 섬유증은 상피 회복과 연관된다. 폐 섬유증의 발병 위험이 있는 대상체는 석면증(asbestosis) 및 규폐증(silicosis)과 같이, 환경 또는 직업적 오염 물질에 노출된 사람들; 흡연자; 류머티스 관절염, SLE 및 경피증과 같은 일부 전형적인 결합조직 질병을 갖는 사람들; 결합 조직과 관련된 다른 질병, 예를 들어 유육종증(sarcoidosis) 및 베게너 육아종증(Wegener's granulomatosis)을 갖는 사람들; 감염이 있는 사람들; 특정 약물(예를 들어 아미오다론, 블레오마이신, 부수판, 메토트렉세이트 및 니트로푸란토인)을 복용하는 사람들; 흉부에 방사선 요법을 받은 사람들; 및 가족 구성원이 폐 섬유증이 있는 사람들을 포함한다. 폐 섬유증의 증상은 당해 분야에 공지되어 있으며, 특히 운동 중 가쁜 호흡; 잦은 마른기침; 빠르고 얕은 호흡; 점진적인 의도하지 않은 체중 감소; 피로감; 아픈 관절 및 근육; 및 곤봉(손가락 또는 발가락 끝의 넓어짐 및 둥글어짐)을 포함한다.
추가의 특정한 구현예에 따라, 본원에 제공된 조성물은 이식물의 성능을 개선시키는데 사용된다. 구체적으로, 공여자 기관 및/또는 수용자에서 증가된 수의 노화 세포의 존재는 이식물의 성능에 부정적인 영향을 미친다. 특정한 구현예에 따라, 본원에 기재된 조성물을 이식물의 성능을 개선시키기 위해 공여자 기관 및/또는 수용자 중의 노화 세포를 선택적으로 제거하는데 사용한다.
추가의 특정한 구현예에 따라, 본원에 제공된 조성물은 노화-연관된 흉터 형성 및 섬유증을 예방하거나 약화시키는데 사용된다.
추가의 특정한 구현예에 따라, 본원에 제공된 조성물은 화학요법의 부작용을 개선시키는데 사용된다. 더욱 추가의 특정한 구현예에 따라, 본원에 제공된 조성물은 종양 재발 및 노화-관련된 질병 및 상태의 발생을 예방하거나 지연시키는데 사용된다. 치료법-유발된 노화(TIS)는 암 치료법의 통상적인 부작용이며 상기 치료법에 생존한 환자에서 조기노화를 야기한다. 또한, TIS는 종양, 예를 들어 Bcl2 림프종에서 노화-연관된 줄기세포특성(SAS)을 유발시켜, 증가된 종양-개시 능력 및 증가된 암 재발 위험성을 야기한다.
노화 세포의 제거 또는 파괴는 화학요법 또는 방사선요법의 에너지 불균형을 포함한 급성 독성을 포함하여, 급성 독성을 개선시킬 수 있다. 급성 독성 부작용으로는 비제한적으로 위장 독성(예를 들어 오심, 구토, 변비, 식욕부진, 설사), 말초 신경병증, 피로, 불쾌감, 낮은 신체 활동, 혈액독성(예를 들어 빈혈), 간독성, 탈모증(탈모), 통증, 감염, 점막염, 체액 저류, 피부 독성(예를 들어 발진, 피부염, 과색소 침착, 두드러기, 광과민성, 손발톱 변화), 입, 잇몸 또는 인후 문제, 또는 화학요법 또는 방사선 요법으로 인한 독성 부작용이 있다. 예를 들어, 방사선요법 또는 화학요법에 의해 야기된 독성 부작용(예를 들어 국립암연구소 웹사이트 참조)을 본원에 기재된 방법에 의해 개선시킬 수 있다. 상응하게, 몇몇 구현예에서, 본원은 화학요법 또는 방사선요법을 받은 대상체에서 상기 화학요법 또는 방사선요법 또는 이들 둘 다의 급성 독성을 개선시키거나(발생을 감소시키거나, 억제하거나 예방하거나(즉 발생 가능성을 감소시키거나)) 또는 독성 부작용(즉 유해한 부작용)의 중증도를 감소시키는 방법을 제공하며, 여기에서 상기 방법은 상기 대상체에게 노화 세포를 선택적으로 사멸하거나, 제거하거나 또는 파괴하거나 또는 선택적인 파괴를 촉진하는 본원에 기재된 바와 같은 조성물을 투여함을 포함한다. 화학요법 또는 방사선요법 부작용의 치료 또는 발생 가능성의 감소, 또는 중증도의 감소를 위한 세놀리틱 조성물의 투여를 전이의 치료/예방에 대해 상술한 바와 동일한 치료 과정에 의해 수행할 수 있다. 전이의 치료 또는 예방(즉 전이 발생 가능성의 감소)에 대해 기재된 바와 같이, 세놀리틱 조합을 화학요법을 쉬는 동안 또는 방사선요법을 쉬는 기간 동안 또는 상기 화학요법 또는 방사선요법 치료 섭생을 완료한 후에 투여한다.
본원은 추가로 대상체에서 노화 세포를 식별하는 방법을 제공한다. 구체적으로, 대상체에서 노화 세포를 식별하기 위해서 본원에 기재된 노화 세포의 변경된 지질 대사 구성원의 변경된 수준을 검출할 수 있다. 구체적으로, 대상체에서 노화 세포를 식별하는 방법은 생물마커 리소포스파티딜콜린, 아라키돈산 및 포스포리파제 A2 활성 중 적어도 하나의 수준을 측정함을 포함한다. 바람직하게, 상기 생물마커는 리소 SPC 또는 리소 PPC 또는 아라키돈산이다.
대상체에서 노화 세포를 식별하는 방법은 구체적으로 노화-관련된 질병 또는 상태를 진단하거나, 대상체에서 노화-관련된 질병 또는 상태의 위험성을 진단하거나, 노화-관련된 질병 또는 상태를 모니터링하거나 또는 치료-반응을 모니터링 또는 예측하거나, 또는 노화유발제(산화성 스트레스유발제, DNA 손상제 등을 포함한 중독물)에의 노출을 모니터링하는 상황에서 노화 세포의 존재를 측정하는데 사용될 수 있다.
"대조군", "대조군 샘플", 또는 "참조값" 또는 "참조수준"은 본원에서 호환 가능하게 사용될 수 있고 실험 샘플과의 비교에 사용되는 샘플 또는 표준으로서 이해되는 용어이다. 상기 대조군은 건강한 대상체, 또는 노화의 위험이 없거나 노화를 앓고 있지 않거나 또는 노화를 유도하는 스트레스 조건에 노출되지 않거나 세놀리틱 치료에 노출된 대상체로부터 수득된 샘플을 포함할 수 있다. 참조수준은 구체적으로 건강한 대상체로부터, 노화의 위험이 없거나 노화를 앓고 있지 않거나 또는 노화를 유도하는 스트레스 조건에 노출되지 않는 대상체로부터의 샘플에서 정량분석된 리소포스파티딜콜린, 아라키돈산 및/또는 PLA2 활성의 수준을 지칭하거나, 또는 세놀리틱 치료 모니터링의 경우에, 상기 수준은 또한 세놀리틱 치료의 출발전 또는 세놀리틱 치료 과정 중 대상체의 샘플로부터 유래될 수 있다.
구체적으로, 리포포스파티딜콜린, 아라키돈산 및/또는 PLA2 활성의 수준을 면역분석, 예를 들어 ELISA, 질량 분광분석 또는 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 사용하여 측정한다.
예를 들어, 리소포스파티딜콜린의 수준, 구체적으로 세포내 수준을 문헌[Gruber et al. 2015]에 기재된 바와 같이 양이온 모드로 탠덤 질량 분광분석에 커플링(coupling)된 고성능 액체 크로마토그래피에 의해서 또는 문헌[Jeschek et al. 2016]에 기재된 바와 같이 HPLC에 의해 측정할 수 있다.
예를 들어, 세포내 아라키돈산의 수준을 효소 연계된 면역흡수 분석, 예를 들어 Novus Biologicals(NBP2-66372)에 의해 공급된 범용 아라키돈산 ELISA 키트 또는 임의의 다른 등가의 ELISA 분석에 의해 측정할 수 있다. 추가의 특정한 실시예에 따라, 아라키돈산 분석의 수준을 문헌[Gruber et al. 2015]에 의해 기재된 바와 같은 유동-주입 전기분무 이온화 질량 분광분석에 의해, 문헌[Nishikiori et al. 2015]에 기재된 바와 같은 고성능 액체 크로마토그래피로 또는 음이온 방식으로 탠덤 질량 분광분석에 커플링된 고성능 액체 크로마토그래피로 측정할 수 있다.
예를 들어, PLA2 활성을, 포스포리파제 A2 활성에 의해 절단시 형광측정기, 예를 들어 bis-BODIPY®-FL-C11-PC(Thermo Fisher), 또는 EnzChekTM 포스포리파제 A2 분석 키트(Thermo Fisher)로 정량분석될 수 있는 형광 생성물을 생성시키는 PLA2 기질을 포함하는 분석 또는 임의의 다른 등가의 분석에 의해 측정할 수 있다.
특정한 구현예에 따라, 참조 중 생물마커 리소포스파티딜콜린, 아라키돈산 또는 포스포리파제 A2의 수준과 비교된 상기 생물마커 중 적어도 하나의 수준의 2 또는 3 초과 표준 편차까지의 증가는 노화 세포 또는 세포 노화의 존재를 나타낸다.
구체적으로, 대상체의 샘플로부터 수득된 상기 생물마커 중 하나 이상의 수준과 비교된, 건강한 대상체 또는 건강한 대상체의 그룹으로부터 수득된 상기 생물마커 중 임의의 하나 이상의 참조 수준간의 2.0, 2.5, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 4.0, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9 또는 5.0배 초과의 증가는 상기 샘플 중 노화 세포의 존재를 나타낸다.
구체적으로, 보다 이른 시점으로부터 대상체의 샘플(개인내 비교 또는 개인내 차이)과 비교된, 세놀리틱 치료 중 또는 치료후 동일한 대상체로부터 수득된 상기 생물마커 중 임의의 하나 이상의 참조 수준간의 2.0, 2.5, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 4.0, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9 또는 5.0배 초과의 감소는 세놀리틱 치료에 대한 양성 반응을 나타낸다.
추가로, 대조군은 또한 표준 참조값 또는 일련의 값일 수 있다. 상기 참조 수준을 또한 건강한 대상체의 샘플 및/또는 약물학적, 식이요법 또는 생활양식 중재 전의 대상체 중의 리소포스파티딜콜린, 아라키돈산 및 포스포리파제 A2 활성 중 임의의 하나 이상의 평균 수준으로서 측정할 수 있다. 대안으로서, 또한 한 명 이상의 대상체로부터의 샘플들의 풀 또는 문헌에 개시된 참조를 사용할 수 있다.
본원에 기재된 바와 같은 노화 세포의 검출 방법은 구체적으로는, 비제한적으로 섬유아세포, 내피세포, 신장상피세포, 간세포, 신경세포, 피부세포, 폐상피세포, 또는 결장상피세포를 포함한 다양한 세포 유형의 광범위한 노화에 걸쳐 적용될 수 있는, 리소포스파티딜콜린, 아라키돈산 및/또는 포스포리파제 A2 중 임의의 하나 이상 또는 전부의 수준의 증가로 구성된, 본원에 기재된 바와 같은 진단 특징 또는 발현 패턴을 사용하는 진단 및 예측 도구를 제공한다. 특히, 젊은 대상체 또는 노화 유발 스트레스 조건에 노출되지 않은 대상체 및 나이든 대상체 또는 노화 유발 스트레스 조건에 노출된 대상체의 조직, 혈액 또는 혈청 중의 노화 세포의 검출은 세포노화를 갖는 환자의 조기 진단, 장기간 예후 및 선별에 보다 높은 중요성을 갖는 진단 및 예측 도구를 제공한다. 본원에 기재된 방법은 또한 세놀리틱스에 의한 치료를 모니터링하기 위한 진단 도구를 제공한다.
구체적으로, 본원에 기재된 바와 같은 노화 세포의 식별 방법을 단일 측정으로서 수행할 수 있지만, 또한 반복 측정에 의해 수행할 수도 있다.
구체적으로, 본원에 기재된 바와 같은 노화 세포의 검출 방법의 용도는 또한 이식기관 기능의 예측 또는 기관 이식 실패의 예측을 포함한다.
특정한 구현예에 따라, 본원에 기재된 방법을 또한 노화 세포의 감퇴 또는 세포노화의 감소를 검출하는데 사용할 수 있으며, 여기에서 생물마커 리소포스파티딜콜린, 아라키돈산 및/또는 PLA2 활성 중 적어도 하나의 수준을 세놀리틱스, 노화방지제 또는 임의의 노화방지 중재에 의한 치료 이전의 상응하는 리소포스파티딜콜린, 아라키돈산 및/또는 PLA2 활성의 수준과 비교한다. 구체적으로, 상기 생물마커 중 적어도 하나의 수준의 감소는, 예를 들어 세놀리틱스, 노화방지제(예를 들어 라파마이신, 스페르미딘, 메트포르민), 또는 식이요법, 운동 등과 같은 임의의 다른 노화방지 중재 중에, 노화 세포의 제거를 나타낼 수 있다. 상기 특징을 또한 임의의 세놀리틱 중재가 이득이 되는 대상체를 식별하는데 사용할 수 있다.
구체적으로, 상기 방법은 대상체를, 특히 세놀리틱 치료에 대한 대상체의 반응을 측정하기 위해 모니터링하는데 유용하다. 따라서, 상기 생물마커를 또한 효율적인 약물 용량(용량 발견, 예를 들어 임의의 유형의 중재의 개발 중에, 또는 개인화된 치료 옵션 또는 투약의 식별에 관하여)의 표시를 위해 사용할 수 있다.
본원은 추가로 노화 세포를 선택적으로 제거할 수 있는 세놀리틱 화합물을 선별하는 방법을 제공한다. 특정한 구현예에 따라, 아라키돈산의 수준을, 예를 들어 효소-기반 면역분석, 예를 들어 ELISA를 사용하여, 화합물에 노출시 노화 세포에서 측정하고, 상기 화합물에 또한 노출된 비-노화 세포 중의 아라키돈산의 수준 또는 상기 화합물에 노출되지 않은 노화 세포 또는 이 둘 모두에 대해 비교한다. 구체적으로, 상기 선별 방법에 의해 식별된 화합물은 노화 세포를 선택적으로 제거할 수 있다.
본 발명은 하기의 항목을 추가로 포함한다:
1. 노화 세포를 선택적으로 제거하는데 사용하기 위한, 사이클로옥시게나제-1(COX-1), 사이클로옥시게나제-2(COX-2) 및 리폭시게나제 중 적어도 2개를 억제할 수 있는 하나 이상의 억제제를 포함하는 조성물.
2. 노화 세포를 선택적으로 제거하는데 사용하기 위한, 아라키도네이트-CoA 리가제 활성을 갖는 효소, 구체적으로 장쇄-지방산-CoA 리가제(ACSL) 1, ACSL3, ACSL4, ACSL5, ACSL6, SLC27A2 또는 ACSBG2를 억제할 수 있는 하나 이상의 억제제를 포함하는 조성물.
3. 2항에 따라 사용하기 위한 조성물로, 아라키도네이트-CoA 리가제 활성을 갖는 효소, 구체적으로 장쇄-지방산-CoA 리가제(ACSL) 1, ACSL3, ACSL4, ACSL5, ACSL6, SLC27A2 또는 ACSBG2, 및 COX-1, COX-2 또는 리폭시게나제 중 적어도 하나를 억제할 수 있는 하나 이상의 억제제를 포함하는 조성물.
4. 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 조성물에서, 노화 세포는 리소포스파티딜콜린, 아라키돈산 및 포스포리파제 A2 활성 중 적어도 하나의 증가된 세포내 수준을 특징으로 한다.
5. 4항에 따라 사용하기 위한 조성물에서, 리소포스파티딜콜린은 1-스테라로일-2-하이드록시-sn-글리세로-3-포스포콜린(리소SPC) 또는 1-팔미토일-2-하이드록시-sn-글리세로-3-포스포콜린(리소PPC)이다.
6. 1항 내지 5항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 조성물에서, 억제제 중 하나 이상은 아세틸살리실산, 디클로페낙, 셀레콕시브, 사이클로스포린 A, 이부프로펜, 아세트아미노펜, 인도메타신, 나부메톤, 케토롤락, 테녹시캄, 톨메틴, 피록시캄, 페노프로펜, 에토돌락, 나프록센, 디플루니살, 수프로펜, 브롬페낙, 케토프로펜, 디호모-감마-리놀렌산, 이코사펜트, 플루리프로펜, 메페남산, 살살레이트, 슐린닥, 살리실산, 루미라콕시브, O-아세틸-L-세린, 펜아세틴, 플루리프로펜 메틸 에스테르, 메타미졸, 니트로아스피린, 멜록시캄, 플루페남산, 옥사프로진, 티아프로펜산, 마그네슘 살리실레이트, 디에틸카바마진, 로르녹시캄, 카르프로펜, 페닐부타존, 네파페낙, 안티피린, 안트라페닌, 콜린 마그네슘 트리살리실레이트, 트리플루살, 니플룸산, 덱시부프로펜, 아세클로페낙, 아세메타신, 드록시캄, 록소프로펜, 톨페남산, 덱스케토프로펜 트로메타몰, 탈니플루메이트, 프로파세타몰, 트롤아민 살리실레이트, 페닐 살리실레이트, 부펙사막, 글리콜 살리실레이트, 멘틸 살리실레이트, FK-506, 레날리도미드, 로페콕시브, 발데콕시브, 시미콕시브, 클로르페네신, 클로드론산, 셀리시클립, 드로스피레논, 트리암시놀론, 포말리도미드, 파레콕시브, 피로콕시브, 아클로페낙, 아다팔렌, 탈리도미드, 에토리콕시브, 로베나콕시브, 아사르알데히드, 잘토프로펜, 데라콕시브, 덱사메타손, 프라노프로펜, 암페낙 나트륨 모노하이드레이트, 암피록시캄, NS-398, 비스무스 서브살리실레이트, 디클로페낙 디에틸아민, 트로메타몰, 루타에카르핀, 살리신, 펜부펜, 잔토휴몰, 플루닉신 메글루민 및 니메슐리드로 이루어지는 그룹 중에서 선택된, COX-1 및/또는 COX-2 억제제이다.
7. 1항 내지 6항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 조성물에서, 하나 이상의 억제제는 MK886, 질류톤, 마소프로콜, 디에틸카바마진, 아젤라스틴, 베녹사프로펜, 노르디하이드로구아이아레트산, 아비에트산, 에스쿨레틴, 몬테류카스트, 미노사이클린, MLN-977, 레인, 디아세레인, 나빅시몰스, 포스타마티닙, AM103, DG031, 피보플라폰, AA-861 및 아트렐류톤으로 이루어지는 그룹 중에서 선택된, 리폭시게나제 및/또는 FLAP(ALOX5AP) 억제제이다.
8. 1항 내지 7항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 조성물에서, 하나 이상의 억제제는, 바람직하게는 리코펠론, 다르부펠론, CI-987, S-2474, KME-4, 체불라그산, 발살라지드, 메살라진, 설파살라진, 아미노살리실산, 메클로페남산, 모르니플루메이트 디아릴피라졸 유도체, 티에노[2,3-b]피리딘 유도체, N-치환된 5-아미노살리실리실라미드, 플라보콕시드, 인돌리진 유도체, LQFM-091, 하이퍼포린, 셀라스트롤, BW755C, 테폭살린, b-보스웰산, D-002, 2,3-디아릴잔톤, 페니돈 및 ER-34122로 이루어지는 그룹 중에서 선택된, 이중 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제 억제제이다.
9. 1항 내지 8항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 조성물에서, 상기 조성물은 아라키돈산의 세포내 전환을 억제할 수 있는 추가적인 화합물을 포함한다.
10. 9항에 따라 사용하기 위한 조성물에서, 추가적인 화합물은, 바람직하게는 터메릭, 로즈마리, 생강, 오레가노, 레스베라트롤, 커큐민, 칸나비노이드, 인삼, 사포닌, 터페노이드, 플라보노이드, 폴리페놀, 은행, 캡사이신, 제니스테인 및 캠페롤로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 천연 화합물이다.
11. 9항에 따라 사용하기 위한 조성물에서, 추가적인 화합물은, 바람직하게는 설파페나졸, 아바시미브, 벤즈브로마론, 로시글리타존, 트로글리타존, 세르비스타틴, 와파린, 피오글리타존, 라파티니브, 트리메토프림, 자피르류카스트, 아모디아퀸, 니카르디핀, 심바스타틴, 플루바스타틴, 로라타딘, 에티닐에스트라디올, 이르베사탄, 퀴닌, 소라페닙, 엘트롬보파그, 로사탄, 리코펠론, 아미트리프틸린, 아토바스타틴, 메페남산, 멜록시캄, 피록시캄, 에를로티닙, 파조파닙, 디에틸스틸베스트롤, 엔자루타미드, 포나티닙, 다브라페닙, 에나시데닙, 로바스타틴, 몬테쿨라스트, 케토코나졸, 펠로디핀, 칸데사탄 실렉세틸, 클로트리마졸, 모메타손, 살메테롤, 랄록시펜, 페노피브레이트, 레보티록신, 타목시펜, 옥시부티닌, 메드록시프로제스테론 아세테이트, 니페디핀, 리오트릭스, 암로디핀, 베자피브레이트, 클로람페니콜, 사이클로스포린, 시메티딘, 클로피도그렐, 콜레칼시페롤, 델라비르딘, 덱스트로프로폭시펜, 에토포시드, 이소니아지드, 케토프로펜, 메트로니다졸, 닐루타미드, 닐바디핀, 파록세틴, 페넬진, 프라바스타틴, 프로파페논, 피리메타민, 로페콕시브, 루틴, 사퀴나비어, 설파메톡사졸, 설핀피라존, 테가세로드, 터페나딘, 티오리다진, 티클로피딘, 티오코나졸, 트리아졸람, 트롤레안도마이신, 발프로산, 아비라테론, 비스모데깁, 레고라페닙, 트라메티닙, 이델랄리십, 로피나비어, 셀레콕시브, 에파비렌즈, 라베프라졸, 테리플루노미드, 크리사보롤, 벨리노스탯, 토피록소스탯, 칸데사탄, 레테르모비어, 루카파립, 오피카폰, 나빌론, 플루복사민, 플루티카손, 플루티카손 퓨로에이트, 플루티카손 프로피오네이트, 보수티닙, 카보잔티닙, 제니스테인, 렌바티닙, 아타자나비어, 벡사로텐, 데페라시록스, 퀴니딘, 미페프리스톤, 베무라페닙, 실데나필, 디클로페낙, 플루옥세틴, 발데콕시브, 보리코나졸, 에토돌락, 설트랄린, 글리부라이드, 아세노쿠마롤, 로수바스타틴, 이마티닙, 클로자핀, 디아제팜, 프로제스테론, 오메프라졸, 발사탄, 보르테조밉, 네비라핀, 아젤라스틴, 로르녹시캄, 페닐부타존, 에트라비린, 레플루노미드, 시탁센탄, 아미노페나존, 베라파밀, 에토리콕시브, 프로포폴, 설파목솔, 디쿠마롤, 딜티아젬, 히스타민, 모클로베미드, 셀레질린, 파레콕시브, 도코넥센트, 아세틸 설피속사졸, 플루코나졸, 판토프라졸, 데슬로라타딘, 미코나졸, 아미오다론, 젬피브로질, 프로베네시드, 테니포시드, 설파디아진, 카페시타빈, 플루오로우라실, 트라닐사이프로민, 아나스트로졸, 아토바쿠온, 사이클리진, 덱스펜플루라민, 디설피람, 에피네프린, 에프로사탄, 플레카이니드, 인디나비어, 메타졸라미드, 넬피나비어, 올란자핀, 프란루카스트, 프로메타진, 설파디메톡신, 설파메티졸, 설파닐아미드, 설파피리딘, 메티마졸, 톨카폰, 비칼루타미드, 아르모다피닐, 아고멜라틴, 노스카핀, 클레비디핀, 설코나졸, 제피티닙, 티카그렐로어, 세리티닙, 플록슈리딘, 리피테그라스트, 레인, 디아세레인, 주카프사이신, 스티리펜톨, 로베글리타존, 도슐레핀, 마니디핀, 시미시푸가 라세모스, 커큐민, 펠바메이트, 피페린, 사피나미드, 이르포니아지드, 오리타반신, 마소르포콜 및 페그비소만트로 이루어지는 그룹 중에서 선택된, 시토크롬 P450의 억제제, 바람직하게는 CYP2J, CYP2C, CYP4A 또는 CYP4F의 억제제이다.
12. 9항에 따라 사용하기 위한 조성물에서, 추가적인 화합물은, 바람직하게는 트리악신 A, 트리악신 B, 트리악신 C, 트리악신 D, 트리악신 C의 유사체 N-에틸말레이미드, 2-플루오로팔미트산, 트로글리타존, 시글리타존, 피오글리타존 및 로시글리타존으로 이루어지는 그룹 중에서 선택된, 장쇄-지방산-CoA 리가제 4(ACSL4)의 억제제이다.
13. 9항에 따라 사용하기 위한 조성물에서, 추가적인 화합물은 리소포스파티딜콜린 아실트랜스퍼라제의 억제제, 구체적으로 LPCAT1, LPCAT2, LPCAT3, LPCAT4, MBOAT2 및/또는 MBOAT7의 억제제이며, 상기 리소포스파티딜콜린 아실트랜스퍼라제의 억제제는 바람직하게는 N-페닐말레이미드 유도체, TSI-01 및 티메로살로 이루어지는 그룹 중에서 선택된다.
14. 9항에 따라 사용하기 위한 조성물에서, 추가적인 화합물은 지방산 신장효소의 억제제, 구체적으로 ELOVL2, ELOVL4 및/또는 ELOVL5의 억제제로서, 바람직하게는 사이클로에이트, 아데노신 5'-헥사데실포스페이트, 엔도-1k, (S)-1y 및 화합물 37, 5,5-디메틸-3-(5-메틸-3-옥소-2-페닐-2,3-디하이드로-1H-피라졸-4-일)-1-페닐-3-(트리플루오로메틸-3,5,6,7-테트라하이드로-1H-인돌-2,4-디온) 및 (3-엔도)-3-(페닐설포닐)-N-[4-(트리플루오로메틸)페닐]-8-아자비사이클로[3.2.1]옥탄-8-카복스아미드로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 지방산 신장효소의 억제제로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 지방산 신장효소의 억제제이다.
15. 1항 내지 9항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 조성물에서, 상기 조성물은 세포내 ATP 수준을 조작할 수 있는 추가적인 화합물을 포함한다.
16. 15항에 따라 사용하기 위한 조성물에서, 추가적인 화합물은, 바람직하게는 올리고마이신 A, 이노시톨 니코티네이트, 베다퀼린, 에프라펩틴, 류시노스타틴, 텐톡신, 텐톡신 유도체, 안지오스타틴, 엔테로스타틴, 멜리틴, 1F1, Syn-A2, Syn-C, 레스베라트롤, 피세아탄놀, 디에틸스틸베스트롤, 4-아세토아미도-4'-이소티오시아노스틸벤-2,2'-디설포네이트, 4,4'-D-이소티오시아네이토스틸벤-2,2-디설폰산, 캠페롤, 모린, 아피제닌, 제니스테인, 비오카닌 A, 다이드제인, 에피카테킨 갈레이트, 에피갈로카테킨 갈레이트, 프로안토시아니딘, 커큐민, 플로레틴, 테아플라빈, 탄닌산, 4-하이드록시-에스트라디올, 2-하이드록시-에스트라디올, 17α-에스트라디올, 17β-에스트라디올, α-제아랄레놀, β-제아랄레놀, 올리고마이신, 벤투리시딘, 아포프톨리딘, 오사마이신, 사이토바리신, 펠리오마이신, 트리부틸틴 클로라이드, 트리사이클로헥실틴 하이드록사이드, 트리에틸틴 설페이트, 트리페닐틴 클로라이드, 디메틸틴 3-하이드록시플라본 클로라이드, 디에틸틴 3-하이드록시플라본 클로라이드, 디부틸틴 3-하이드록시플라본 브로마이드, 디옥틸틴 3-하이드록시플라본 클로라이드, 디페닐틴 3-하이드록시플라본 클로라이드, 디에틸틴 3,5,7,2',4'-펜타하이드록시플라본 클로라이드, 디부틸틴 3,5,7,2',4'-펜타하이드록시플라본 브로마이드, 디페닐틴 3,5,7,2',4'-펜타하이드록시플라본 클로라이드, 트리부틸틴 3-하이드록시플라본, 트리에틸리드, 오로버틴, 시트레오비리딘, 아스텔톡신, 로다민 B, 로다민 123, 로다민 6G, 로사닐린, 말라카이트 그린, 브릴리언트 그린, 퀴나크린, 퀴나크린 머스터드, 아크리딘 오렌지, 코리포스핀, 파이로닌 Y, 데쿠알리늄, 사프라닌 O, 나일 블루 A, 에티디움 브로마이드, 테트라카인, 디부카인, 프로카인, 리도카인, 클로르프로마진, 트리플루오페라진, 프로카인아미드, 프로프라놀올, 옥틸 구아니딘, 1-단실 아미도-3-디메틸프로필아민 화합물, 세틸트리메틸암모늄, 스페르민, 스페르미딘, 바토페난 트롤린-금속 킬레이트, 4,4-디페닐-2,2-비피리딘, 3-(2-피리딜)-5,6-디페닐-1,2,4-트리아진, 아트라진, 아트라진 아미노 유도체, 아르세네이트, 알루미늄 플루오라이드, 베릴륨 플루오라이드, 스칸디움 플루오라이드, 바나데이트, 마그네슘 플루오라이드, 설파이트, 티오포스페이트, 아지드, ANPP, 페닐글리옥살, 부탄디온, 단실 클로라이드, 1-플루오로-2,4-디니트로벤젠, 디카르보폴리보레이트, 알미트린, 5-하이드록시-1,2-나프탈렌 디카복실산 무수물, R207910, 스페가지닌, n-부타놀, 테트라클로로살리실아닐리드, 디하이드로스트렙토마이신, 슈라민, Bz-423, DMSO, 하이포염소산, DDT, 디아족사이드, HNB, N-설포닐 또는 N-알킬 치환된 테트라하이드로벤조디아제핀 유도체, 4-(N-아릴이미다졸)-치환된 벤조피란 유도체, N-[1-아릴-2-(1-이미다졸)에틸]-시아노구아니딘 유도체, N-[1-아릴-2-(1-이미다졸로)에틸]-아실구아니딘 유도체, O-[1-아릴-2-(1-이미다졸로)에틸]-티오우레탄 유도체, 디오-9 복합체, 에탄올 및 아연으로 이루어지는 그룹 중에서 선택된, ATP 신타제의 억제제이다.
17. 15항에 따라 사용하기 위한 조성물에서, 추가적인 화합물은, 바람직하게는 클로드론산, 이비피나반트, 아트락틸로사이드, 카복시아트락틸로사이드, 봉크렉크산, 이소봉크렉크산, MT-21, 클로산텔, CD437, 릴라민, L923-0673, IMD 0354, PI32-0333, S899542, 노낙틴 및 S838462로 이루어진 그룹 중에서 선택된, ADP/ATP 트랜스로카제의 억제제이다.
18. 15항에 따라 사용하기 위한 조성물에서, 추가적인 화합물은, 바람직하게는 2-데옥시-D-글루코스, 로니다민, 브로모피루브산, 플로레틴, STF-31, WAB117, 3PO, 3-브로모피루베이트, 디클로로아세테이트, 옥삼산, NHI-1, 옥시티아민, 이마티니브, 글루코스아민, 6-아미노니코틴아미드, 제니스테인, 5-티오글루코스, 만노헵툴로스, α-클로로히드린, 오르니다졸, 옥살레이트, 글루포스파미드, N-(포스폰아세틸)-L-아스파테이트, 6-메틸머캅토퓨린 리보사이드, CGP 3466B 말리에이트, 나트륨 모노플루오로포스페이트, DASA-58, DL-세린, 디클로로아세트산, 나트륨 디클로로아세테이트, 니트로푸랄, 6-AN, 파센틴, 벤세라지드, 아스트라글린, 레스베라트롤, 크리신, GEN-27, 아피제닌, 비스-2-(5-페닐아세트아미도-1,3,4-티아디아졸-2-일)에틸 설파이드, CB-839, 아자세린, 아시비신, 6-디아조-5-옥스-L-노르류신, 티아졸리딘-2,4-디온 유도체, 화합물 968, R-리포산, 1,3,4-티아디아졸 화합물, 2-클로로프로피오네이트, Nov3r, AZD7545, Pfz3, 라디시콜, 미타플라틴, 미토-DCA, 페닐부티레이트, 4,5-디아릴이속사졸, VER-246608, 베툴린산, 포스피네이트 또는 포스포네이트기를 함유하는 피루베이트 유사체, CPI-613, M77976, 방향족 DCA 유도체, 퓨란 및 티오펜 카복실산, 리토나비어, FX11, 옥사메이트, D-프럭토스-6-포스페이트, 6-포스포글루콘산, N-브로모아세틸아미노에틸 포스페이트, 2-카복시에틸포스폰산, N-하이드록시-4-포스포노부탄아미드, 2-포스포글리세르산, 요오도아세테이트, 고시폴, 1,3-비스포스포글리세르산의 비스포스포네이트 유사체, 벤젠 헥사카복실산, 3-포스포글리세르산, 포스포노아세토하이드록삼산, 2-포스포-D-글리세르산, TLN-232 및 CAP-232로 이루어지는 그룹 중에서 선택된, 해당작용의 억제제이다.
19. 1항 내지 18항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 조성물에서, 상기 조성물은 노화-관련된 질병 또는 상태의 개시를 예방하거나 지연시킨다.
20. 1항 내지 18항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 조성물에서, 상기 조성물은 노화-관련된 질병 또는 상태의 진행을 예방하거나 지연시킨다.
21. 1항 내지 18항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 조성물에서, 상기 조성물은 노화-관련된 질병 또는 상태의 퇴행을 촉진한다.
22. 19항 내지 21항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 조성물에서, 노화-관련된 질병 또는 상태는 심혈관 질병(cardiovascular disease), 죽상동맥경화증(atherosclerosis), 암(cancer), 골다공증(osteoporosis), 골관절염(osteoarthritis), 신경학적 질환(neurological disorder), 치매(dementia), 백내장(cataract), 신장병(kidney disease), 망막병증(retinopathy), 당뇨병(diabetes), 폐섬유증(lung fibrosis), 척추 피부 변성(vertebral skin degeneration), 연령-관련된 근위축증(age-related muscular atrophy), 탈모(hair loss) 및 피부 노화(skin aging) 중에서 선택된다.
23. 1항 내지 18항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 조성물에서, 상기 조성물은 이식물의 성능을 개선시킨다.
24. 1항 내지 18항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 조성물에서, 상기 조성물은 노화-연관된 흉터 형성 및 섬유증을 예방하거나 약화시킨다.
25. 1항 내지 18항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 조성물에서, 상기 조성물은 화학요법의 부작용을 개선시키고 종양 재발을 예방하거나 지연시킨다.
26. a) 대상체의 샘플을 제공하고,
b) 상기 샘플 중 리소포스파티딜콜린, 아라키돈산 및/또는 포스포리파제 A2 활성 중 적어도 하나의 세포내 수준을 측정하고,
c) 상기 b)의 수준을 참조 수준(여기에서 상기 참조 수준은 비-노화 세포 중의 리소포스파티딜콜린, 아라키돈산 및/또는 포스포리파제 A2 활성 중 적어도 하나의 세포내 수준이다)과 비교하는
단계를 포함하는, 상기 대상체에서 노화 세포를 식별하는 방법으로서, 여기에서 상기 리소포스파티딜콜린, 아라키돈산 및/또는 포스포리파제 A2 활성의 수준의 적어도 2배의 증가는 상기 샘플 중 노화 세포의 존재를 나타낸다.
27. a) 적어도 하나의 시험 화합물을 노화 세포의 샘플과 접촉시키고,
b) 아라키돈산의 세포내 수준을 측정하고/하거나 세포자멸사를 측정하고/하거나 세포 생존력을 측정하고,
c) 처리되지 않은 노화 세포에 비해 상기 시험 화합물과 접촉한 노화 세포에서 아라키돈산의 세포내 축적, 증가된 세포자멸사 및/또는 감소된 세포 생존력을 야기하는 시험 화합물을 선택하는
단계를 포함하는, 노화 세포의 제거를 위한 후보 화합물을 선별하는 방법.
28. 대상체에서 노화 세포를 제거하기 위한 화합물의 용도로, 여기에서 상기 화합물은 27항의 방법에 따라 식별된다.
29. 노화 세포의 선택적 제거에 사용하기 위한 적어도 하나의 사이클로옥시게나제 억제제 및 적어도 하나의 리폭시게나제 억제제를 포함하는 조성물.
본원에 기재된 실시예는 본 발명을 예시하며 본 발명에 대한 제한을 의도하지 않는다. 본 발명의 다양한 구현예를 본 발명에 따라 기재하였다. 본 발명의 진의 및 범위로부터 이탈됨 없이 본 명세서에 기재되고 예시된 기법에 대해 다수의 변형 및 변화가 이루어질 수 있다. 상응하게, 상기 실시예는 단지 예시적일 뿐이며 본 발명의 범위에 대한 제한은 아님을 알아야 한다.
실시예
하기의 물질 및 방법을 달리 나타내지 않는 한 본원에 제공된 실시예 전체를 통해 사용하였다.
세포 단리
인간 피부 섬유아세포(HDF)를 건강한 여성 성인 공여자의 피부 생검으로부터 단리하고 Evercyte(Vienna, Austria)로부터 수득하였다. 포피 인간 피부 섬유아세포(fHDF)를 포피로부터 단리하고 Evercyte(Vienna, Austria)로부터 수득하였다. 남성 인간 탯줄정맥 내피세포(HUVEC)를 인간 탯줄로부터 단리하고 Evercyte(Vienna, Austria)로부터 수득하였다. 모든 세포 균주를 규칙적인 간격으로 마이코플라스마에 대해 시험하였다. 인간 폐 섬유아세포(HLF)를 공여자 폐로부터 단리하고 폐 혈관 연구를 위한 Ludwig Boltzmann Institute(Graz, Austria)로부터 수득하였다. 인간 신장 근위 상피세포(RPTEC)를 Biopredic(Saint Grgoire, France)로부터 수득하였다.
세포 배양
HDF, fHDF 및 HLF를 주변 산소, 7% CO2 및 37℃하에서 10% FCS(F7524, Sigma-Aldrich) 및 4 mM L-글루타민(G7513, Sigma-Aldrich)이 보충된 DMEM/Ham's F-12(1:1 혼합물)(F4815, Biochrome)과 배양하였다. HUVEC를 주변 산소, 7% CO2 및 37℃하에서 10% FCS(F7524, Sigma-Aldrich)가 보충된 Endopan 3 키트(젠타미신 및 FBS 제외; P04-0010K, Pan Biotech)와 배양하였다. 세포를 37℃에서 3-5분간 0.1% 트립신 및 0.02% EDTA와의 배양에 의해 탈착시키고 세포 유형 및 생육 속도에 따라 1:2 내지 1:8의 비로 분할하였다. RPTEC를 주변 산소, 7% CO2 및 37℃하에서 G418 없이 ProxUp(MHT-003, Evercyte)와 배양하였다. 세포를 37℃에서 3-5분간 0.05% 트립신-EDTA 용액(25300054, Gibco)와의 배양에 의해 탈착시키고 생육 속도에 따라 1:2 내지 1:4의 비로 분할하였다. 세포를 Vi-CELL XR(Beckman Coulter) 자동 세포 계수기를 사용하여 카운트하였다.
SIPS
세포를 처리 하루 전에 2,800 세포/㎠의 세포 밀도로 시딩하였다. 상기 세포를 1시간 동안 배지에 보충된 60-80 μM H2O2로 11일의 기간에 걸쳐 9회 처리한 다음 배지를 교환하였다. 대안으로, 세포 유형에 따라 세포를 처리 하루 전에 3,500-7,000 세포/㎠의 세포 밀도로 시딩하고 6일간 배지에 보충된 100-200 nM 독소루비신(D1515, Sigma-Aldrich)으로 SIPS를 유도하였다. 노화의 유도를 SA-β-gal 염색, p21 발현, 및 BrdU 통합의 부재에 의해 확인하였다. AnnexinV/PI 염색을 수행하여 처리가 치명적이지 않은지 확실히 하고 SIPS HDF를 배양하고 유도된 성장 정지가 확실히 영구적이도록 50일에 걸쳐 모니터링하였다(Terlecki-Zaniewicz et al. 2018).
지질 분석
세포를 0.5 mM 디에틸렌트리아민펜타아세트산을 함유하는 PBS로 1회 세척하고 3% 아세트산 및 0.01% 부틸화된 하이드록시톨루엔을 함유하는 2.2 ㎖ 메탄올을 가한 후에, 세포를 세포 스크래퍼(cell scraper)로 탈착시켰다. 지질 샘플을 유리 바이알로 옮기고, 공기를 불활성 기체로 흡기하고 바이알을 파라핀으로 밀봉한 후 샘플을 -20℃에서 보관하였다. 최종적으로, 샘플을 Analyst 소프트웨어(Applied Biosystems)의 버전 1.6을 사용하여 문헌[Gruber et al. 2015]에 기재된 바와 같이 유동-주입 전기분무 이온화 질량 분광분석으로 분석하였다. 리소 PPC 및 리소 SPC의 수준을 DPPC 수준에 표준화하였다.
차세대 서열분석 및 데이터 분석
라이브러리 제조 및 서열분석을 Illumina HighSeq 2000 플랫폼(GATC Biotech AG; Konstanz, Germany) 상에서 수행하였다. 모든 분석 단계를 Tuxedo Suite Pipeline(Trapnell et al. 2012)에 따라 수행하였다. 간단히, Illumina Casava 1.8.2 소프트웨어를 베이스 콜링(base calling)에 사용하였다. RNA-seq 판독치를 디폴트 매개변수와 함께 TOPHAT 버전 2.0.13을 사용하여 hg19 게놈 어셈블리에 정렬하였다. 전사물을 Cufflinks 버전 2.1.1에서 조립하고 차별적으로 발현된 유전자를 Cuffdiff에 의해 예측하였다.
생존력 분석
알라마 블루(DAL1100, Thermo Fisher Scientific) 분석을 제조사의 설명에 따라 수행하였다. 세포를 9일간 0, 3 및 6일째에 배지를 교환하면서 각각의 물질로 처리하였다. 대조군은 각 농도의 용매(DMSO)로 처리하였다.
아라키돈산의 정량분석
세포를 트립신처리에 의해 수확하고, 1000 g 및 4℃에서 5분간 원심분리시키고, 저온 PBS로 3회 세척하였다. 세포를 Vi-CELL XR(Beckman Coulter) 자동 세포 계수기를 사용하여 카운트하고 세포 펠릿을 저온 PBS에 재현탁시켜 2000-5000 세포/㎕의 세포 현탁액을 수득하였다. 후속적으로 세포를 Bioruptor(Diagenode)에서 30주기의 초음파 처리(30s 온, 30s 오프)에 의해 용해시켰다. 세포 찌꺼기를 1500 g 및 4℃에서 10분 원심분리에 의해 제거하고 상등액을 제조사의 설명에 따라 ELISA 분석(Novus Biologicals; NBP2-66372)으로 분석하였다.
PLA
2
활성 분석
세포를 트립신처리에 의해 수확하고, 1000 g 및 4℃에서 5분간 원심분리시키고, 저온 PBS로 3회 세척하였다. 세포를 Vi-CELL XR(Beckman Coulter) 자동 세포 계수기를 사용하여 카운트하고 세포 펠릿을 저온 PBS에 재현탁시켜 2000-5000 세포/㎕의 세포 현탁액을 수득하였다. 후속적으로 세포를 Bioruptor(Diagenode)에서 30주기의 초음파 처리(30s 온, 30s 오프)에 의해 용해시켰다. 세포 찌꺼기를 1500 g 및 4℃에서 10분 원심분리에 의해 제거하고 상등액을 제조사의 설명에 따라 EnzChekTM 포스포리파제 A2 분석 키트(ThermoFisher Scientific; E10217)로 분석하였다.
실시예 1: 노화 세포에서 변경된 지질 대사
실시예 1A: 노화 세포에서 리소 PC의 증가된 수준의 식별
본원에 기재된 바와 같이 노화 세포에서 변경된 지질 대사가 발견되었으며 노화에 대한 신규 생물마커로서 리소 PC의 2개 종이 질량 분광분석을 사용하여 식별되었다. 유도제가 텔로미어 의존적인지(복제성 노화) 또는 독립적인지(스트레스-유발된 조기 노화; 도 1)에 관계 없이 다수의 1차 인간 세포주에서 노화 중에 1-스테아로일-2-하이드록시-sn-글리세로-3-포스포콜린(18:0 리소 PC) 및 1-팔미토일-2-하이드록시-sn-글리세로-3-포스포콜린(16:0 리소 PC)이 상향조절되었다.
도 1은 노화 세포에서 리소포스파티딜콜린이 상승함을 도시한다. 도 1a는 초기, 중기 및 말기 집단 배가(PD)에서 3명의 상이한 공여자의 인간 피부 섬유아세포(HDF)의 지질 분석을 도시하며, 여기에서 리소 PC의 수준은 디팔미토일포스파티딜콜린(DPPC) 수준에 표준화되었다. 도 1b는 SIPS 처리후 4일째에, 스트레스-유발된 조기노화(SIPS) HDF의 지질 분석을 도시한다. SIPS는 만성적인 산화 스트레스 처리(11일의 기간에 걸친 9회 용량의 H2O2 처리)에 의해 유발되었다. 도 1c는 SIPS 처리후 7일째에, 스트레스-유발된 조기노화(SIPS) HDF의 지질 분석을 도시한다. SIPS는 독소루비신(100 nM로 72h 동안 2회 후속 처리)으로 유발되었다. SIPS 처리에 대한 대조군으로서, 세포는 정상 생육 배지로 배양되고, 처리 동안 융합율로 증식되었으며, 휴지 상태(Q)에 진입하였다. 도 1a의 경우 일원 ANOVA에 이어서 사후 Tukey 검정에 의해 유의수준이 계산되었다. 도 1b,c의 경우, 유의수준은 양측 스튜던츠 t-검정으로 계산되었다.
리소 PC는 산화 과정(Choi et al. 2011)을 통해 비-효소적으로 또는 PLA2 활성을 갖는 포스포리파제에 의한 전환(Six and Dennis 2000)을 통해 효소적으로 포스포티딜콜린(PC)으로부터 생성될 수 있다. SIPS HDF로부터 RNA-seq 발현 데이터와 대조군 휴지 세포(GEO 수납 번호: GSE93535로 입수할 수 있는 원 데이터)와 비교하여, 우리는 시토솔 포스포리파제 A2(PLA2G4A), 시토솔 포스포리파제 A2 감마(PLA2G4C) 및 XV 그룹 포스포리파제 A2(PLA2G15)를 관찰된 효소에 가능한 후보자로서 식별하였다(도 2).
도 2는 PLA2 활성 및 PLA2 활성과 연관된 단백질의 mRNA 발현 수준이 노화 세포에서 상승됨을 도시한다. 도 2a는 PLA2 활성을 갖는 포스포리파제 및 분비성 포스포리파제 A2 수용체가 SIPS HDF에서 증가함을 도시한다. 조기노화가 만성적인 산화 스트레스 처리(11일의 기간에 걸친 9회 용량의 H2O2 처리)에 의해 HDF에서 유발되었다. SIPS 처리에 대한 대조군으로서, 세포는 정상 생육 배지로 배양되고, 처리 동안 융합율로 증식되었으며, 휴지 상태(Q)에 진입하였다. SIPS 처리후 4일째에, RNA 샘플을 제조하고 RNA-seq를 수행하였다. 발현 수준을 단편/전사물 킬로염기/100만 맵핑(mapping)된 판독치(FPKM)로서 나타낸다. p-값을 Benjamini-Hochberg 방법을 사용하여 다중 비교를 위해 거짓 발견율로 보정하였으며 오차 막대는 신뢰도 구간(95%)을 나타낸다. 도 2b는 SIPS HDF 및 HLF 중 상승된 PLA2 활성의 수준을 도시한다. 조기 노화가 독소루비신(100 mM로 72h 동안 2회 후속 처리)에 의해 HDF 및 HLF에서 유발되었다. SIPS 처리에 대한 대조군으로서, 세포는 정상 생육 배지로 배양되고, 처리 동안 융합율로 증식되었으며, 휴지 상태(Q)에 진입하였다.
실시예 1B: 노화 세포에서 아라키돈산(AA)의 증가된 생성
세포 노화를 유도하고(Augert et al. 2009) 우리의 데이터세트에서 상향조절된(도 2) 분비성 포스포리파제 A2 수용체(PLA2R1)는 MAPK에 의한 인산화를 통한 PLA2G4A의 활성화에 의해 리소 PC의 생성 및 아라키돈산(AA)의 동시 방출을 유도하는 것으로 보고되고 있다(Fonteh et al. 2000; Pan et al. 2015; Scott et al. 2006).
노화시 리소 PC의 증가가 노화 유도제와 무관하게 모든 검사된 세포 균주에서 확고하다는 사실은 변경된 지질 대사가 노화 세포에 특이적인 세포독성 치료의 개발 및 이에 의해 노화-연관된 질병 및 질환의 예방 또는 치료를 위한 표적으로서 사용될 수 있음을 나타낸다.
에이코사노이드의 증가된 형성은 세포노화 및 노화와 연관있는 것으로 보고되었다(Currais et al. 2016; Kabir et al. 2016; Li et al. 2015; Wang et al. 2016b). 본원에 도시된 바와 같이, 리소 PC의 생성이 증가하고 리소 PC의 증가된 생성은 부산물로서 AA의 증가된 생성으로 이어진다(도 1 및 도 16). 차례로 AA는 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제와 같은 효소에 의해 에이코사노이드로 추가로 대사될 수 있다. 세포내 AA의 축적이 고농도의 AA에서 세포자멸사를 유발할 수 있음이 보고되었다(Penzo et al. 2004).
본원에서 최초로 기재된 바와 같이, AA의 세포내 수준의 축적에 의해 야기된 세포사는 노화 세포가 보다 높은 AA 형성율을 갖는 변경된 지질 대사를 갖기 때문에 상기 세포에서 우세하게 관찰된다(도 3). 실제로, 놀랍게도 하기의 실시예에 나타낸 바와 같이, 신규의 세놀리틱스가 아라키돈산 대사에서 노화 세포-특이성 변경에 기초하여 식별되었으며 상기 변경된 아라키돈산 대사를 사용하여 노화 세포를 선택적으로 제거할 수 있었다.
실시예 2: 신규의 세놀리틱스의 식별
실시예 1B에서 확립된 가설에 따라, 사이클로옥시게나제 또는 리폭시게나제의 억제가 세포독성 효과로 이어졌으며, 일반적으로 노화 세포에서 보다 심하였고(도 4 내지 15), 이는 양호한 치료창의 유효성을 나타낸다. 4개의 검사된 세포유형(HDF, HLF, RPTEC 및 HUVEC)간에 약간의 차이가 존재하였지만 사이클로옥시게나제 및/또는 리폭시게나제의 억제는 모든 세포주에서 노화 세포의 제거로 이어진다. 상이한 노화 유도제 및 상이한 공여자간의 차이는 덜 현저하였다. 이는 다른 세놀리틱 전략에 의한 세포 유형 의존적인 세놀리틱 효과를 나타내는 선행의 보고서들과 일치한다(Fuhrmann-Stroissnigg et al. 2017; Schafer et al. 2017; Zhu et al. 2017; Zhu et al. 2016; Zhu et al. 2015).
3개의 보고된 선행-기술 세놀리틱스인 나비토클락스(ABT263; Selleck Chemicals), 퀘르세틴(Sigma-Aldrich) 및 퀘르세틴과 다사티닙과의 조합(DQ; Cayman chemicals)은 HDF에서 세놀리틱 효과를 나타내지 않았다(도 4 및 9). 오직 HUVEC에서만, 나비토클락스가 노화 세포를 선택적으로 제거할 수 있었지만 퀘르세틴은 그렇지 못하였다(도 5).
실시예 2A: 인간 피부 섬유아세포에서 신규의 세놀리틱스의 식별
먼저, COX 또는 ALOX-억제제 단독의 세놀리틱 효과를 평가하였다. 도 4는 인간 섬유아세포 단독에 대한 ALOX-5 억제제 MK886(Santa Cruz Biotechnology) 및 COX 억제제 아세틸살리실산(ASA; Sigma-Aldrich)의 현저한 세놀리틱 효과를 도시한다. 이들 2개 약물을 또한 선행-기술 세놀리틱스인 퀘르세틴 및 나비토클락스와 비교하였다.
만성적인 산화 스트레스 처리(11일의 기간에 걸친 9회 용량의 H2O2 처리)에 의해 HDF에서 조기노화를 유도하였다. 휴지 세포를 대조군으로서 사용하였다. 세놀리틱 물질에 의한 처리를 SIPS 처리 완료후 11일째에 시작하여 충분히 확립된 노화 표현형이 확립되게 하였다. 생육 배지에 9일간 3일마다 배지를 교환하면서 세놀리틱 물질을 보충하였다. 대조군을 포함한 모든 샘플은 동일한 농도의 용매(DMSO)를 함유하였다. 후속적으로, 알라마 블루 분석(alamar blue assay)(Thermo Fisher Scientific)을 사용하여 생존력을 평가하였다.
실제로, MK886 및 COX 억제제 ASA는 휴지 세포에 비해 노화 세포의 생존력을 종래-기술 세놀리틱스인 퀘르세틴 및 나비토클락스보다 더 큰 정도로 감소시켰다.
실시예 2B: HUVEC에서 신규의 세놀리틱스의 식별
COX 또는 ALOX-억제제뿐만 아니라 이중 억제제의 세놀리틱 효과를 인간 탯줄 정맥 내피세포(HUVEC)상에서 평가하였다. 도 5는 선행-기술 세놀리틱스인 퀘르세틴 및 나비토클락스와 비교된 COX-1/2 억제제 ASA 및 이중 COX/LOX 억제제 리코펠론의 효과를 도시한다.
6일간 생육 배지에 보충된 독소루비신(Sigma-Aldrich)으로 HUVEC에서 조기 노화를 유도하였다. 세놀리틱 물질 처리를 SIPS 처리 완료후 8일째에 시작하여 세포가 노화에 진입하게 하였다. 휴지 세포를 대조군으로서 사용하였다. 생육 배지에 9일간 3일마다 배지를 교환하면서 세놀리틱 물질을 보충하였다. 대조군을 포함한 모든 샘플은 동일한 농도의 용매(DMSO)를 함유하였다. 후속적으로, 알라마 블루 분석(Thermo Fisher Scientific)을 사용하여 생존력을 평가하였다(도 5).
HUVEC는 HDF보다 사이클로옥시게나제의 억제제 단독에 더 민감하였다. 예상된 바와 같이, 선행 보고서(Zhu et al. 2016)와 일치되게, 나비토클락스는 HUVEC에 대해 상당한 세놀리틱 활성을 보였다. 또한, 이중 COX/LOX 억제제 리코펠론도 또한 HUVEC에서 현저한 세놀리틱 효과를 보였다.
이는 상이한 세포 유형이 세놀리틱 화합물상에서 상이하게 반응한다는 최근의 발견을 입증하였으며 배아 및 신생아 기원의 세포가 일반적으로 세놀리틱스에 더 민감할 수 있음을 나타낸다(Hwang et al. 2018; Schafer et al. 2017). 놀랍게도, 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제 억제제를 사용하는 AA 대사 효소의 억제는 2개의 세포 유형, HDF 및 HUVEC에서 세놀리틱이었으며, 중요하게 이들은 지금까지 성인 인간 피부 섬유아세포에 대해 보고된 유일하게 유효한 세놀리틱 화합물들이다.
실시예 3: HDF에서 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제의 결합된 억제
관찰된 세놀리틱 효과를 증가시키기 위해서, 병용 처리를 사용하여 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제 모두의 억제를 시험하였으며 실제로 상승작용 효과가 나타났다. MK886과 함께 아세틸살리실산(ASA) 또는 디클로페낙(Sigma-Aldrich)의 조합에 의한 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제의 공-억제는 성인 HDF뿐만 아니라 포피 HDF에서 효능있는 세놀리틱 효과를 생성시켰다(도 6 내지 9). 이러한 결과는 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제의 공-억제가 노화 세포를 유효하게 제거/파괴함을 최초로 나타낸다.
이는 COX2 및 ALOX5의 억제제에 의한 결합된 치료가 노화 세포의 세포수를 증가시켰다는 WO2019070407A1의 발견을 반박한다. 상기 증가는 본원에 제공된 바와 같은 노화 세포의 표적화된 제거에 대한 연구에서 수행된 실험에서는 결코 관찰되지 않았으며 실제로는 WO2019070407A1에 사용된 세포의 증식에 의해 설명된다. 이는 WO2019070407A1에 기재된 바와 같은 실험에 사용된 세포가 여전히 세포 노화와 연관된 비가역적인 성장 정지를 확립하는 과정 중에 있음을 강하게 나타내며 WO2019070407A1에 나타낸 다른 결과와 일치한다. 따라서, COX2 및 ALOX5의 억제제로 노화-전 세포를 처리함으로써, 세포가 성장 정지에서 벗어나 증식을 시작하였다. 결과적으로, SASP 인자의 분비가 감소하였다.
6일간 생육 배지에 보충된 독소루비신으로 성인 및 포피 HDF에서 조기 노화를 유도하였다. 세놀리틱 물질 처리를 SIPS 처리 완료후 8일째에 시작하여 세포가 노화에 진입하게 하였다. 휴지 세포를 대조군으로서 사용하였다. 생육 배지에 9일간 3일마다 배지를 교환하면서 세놀리틱 물질을 보충하였다. 대조군을 포함한 모든 샘플은 동일한 농도의 용매(DMSO)를 함유하였다. 후속적으로, 알라마 블루 분석(Thermo Fisher Scientific)을 사용하여 생존력을 평가하였다.
도 6은 증가하는 농도의 MK886과 결합된 0.4 mM ASA, 50 μM 디클로페낙 또는 2 μM 셀레콕시브를 사용하는 이중 억제와 비교된, ALOX-5 억제제 MK886 및 COX-1/2 억제제 ASA 및 디클로페낙 또는 COX-2 특이성 억제제 셀레콕시브(Sigma-Aldrich)를 사용한 세포 균주 HDF161의 성인 인간 피부 섬유아세포에 대한 단일 처리의 효과를 도시한다. 셀레콕시브에 의한 COX-2 단독의 억제는 어떠한 세놀리틱 효과도 나타내지 않았으며, 이는 단일 AA-대사 효소의 억제가 노화 세포에서 세포 생존력 감소에 충분하지 않음을 나타낸다. 단일 처리로서 MK886의 EC50은 노화 세포의 경우 26.4 μM인 반면, ASA, 디클로페낙 또는 셀레콕시브와 결합된 경우 EC50은 각각 18.8 μM, 9 μM 및 17 μM로 떨어졌다. 보다 중요하게, 노화 대 휴지 세포의 EC50간의 변화 배수는 각각 1.58에서 1.95, 2.53 및 2.55로 증가하였다. 이는 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제 단독의 억제와 비교된 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제의 결합된 억제의 상승작용적 효과를 나타낸다.
도 7은 증가하는 농도의 MK886과 결합된 0.4 mM ASA 또는 50, 100 또는 200 μM 디클로페낙을 사용하는 이중 억제와 비교된, COX 억제제 디클로페낙 및 ALOX-5 억제제 MK886를 사용한 세포 균주 HDF164의 성인 인간 피부 섬유아세포에 대한 단일 처리의 효과를 도시한다. 단일 처리로서 MK886의 EC50은 노화 세포의 경우 34.7 μM이었으며 각각 30.4 μM, 17.3 μM, 11.2 μM 및 8.39 μM로 떨어졌다. 또한, 노화 대 휴지 세포의 EC50간의 변화 배수는 각각 1.31에서 1.46, 1.61, 1.88 및 1.64로 증가하였으며, 이는 상이한 공여자로부터 유래된 세포 균주에서 도 7의 결과를 입증한다.
도 8은 증가하는 농도의 MK886과 결합된 0.4 mM ASA 또는 50 μM 디클로페낙을 사용하는 이중 억제와 비교된, ALOX-5 억제제 MK886뿐만 아니라 COX 억제제 ASA 및 디클로페낙을 사용한 세포 균주 fHDF166의 포피 인간 피부 섬유아세포에 대한 단일 처리의 효과를 도시한다. 단일 처리로서 MK886의 EC50은 노화 세포의 경우 34 μM이고 각각 29.6 μM 및 12.4 μM로 떨어졌다. 상기에 개략된 바와 같이 성인 인간 피부 섬유아세포로 획득된 결과와 일치되게, 노화 대 휴지 세포의 EC50간의 변화 배수는 각각 1.49에서 1.51 및 2.52로 증가하였다. 다시, 이는 또한 포피 유래된 HDF에서, 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제 단독의 억제와 비교된 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제의 결합된 억제의 상승작용적 효과를 나타낸다.
도 9는 증가하는 농도의 MK886과 결합된 0.4 mM ASA 또는 50 μM 디클로페낙을 사용하는 이중 억제와 비교된, COX 억제제 ASA 및 디클로페낙 및 ALOX-5 억제제 MK886을 사용하는 성인 인간 피부 섬유아세포의 3개의 세포 균주(HDF76, HDF161, HDF164)에 대한 단일 처리의 효과를 도시한다. 또한, 2개의 종래-기술 세놀리틱스인 나비토클락스와, 15 μM 퀘르세틴과 증가하는 농도의 다사티닙과의 조합을 시험하였다. 3개의 상이한 HDF 공여자의 데이터 조합시, 노화 세포의 EC50 값은 MK886, ASA 및 디클로페낙뿐만 아니라 나비토클락스 및 DQ에 의한 단일 처리에 의해 그다지 감소하지 않았다. 그러나, MK886을 사이클로옥시게나제 억제제와 결합시, EC50 값은 대조군 휴지 세포와 비교할 때 노화 세포에서 현저하게 낮았으며, 이는 도 6 및 7의 결과를 입증한다.
실시예 4: 장쇄-지방산-CoA 리가제 4(ACSL4)의 억제제 트리악신 C(TrC)에 의한 AA 재순환의 억제
에이코사노이드 합성 외에, 세포에서 세포자멸사-전 유리 AA의 수준을 조절하기에 가장 유효한 방식은 랜즈 주기를 통한 인지질의 재-통합이다(Murphy and Folco 2019).
실제로, 랜즈 주기의 핵심 효소는 노화 세포에서 현저하게 상승되었다(도 10). 장쇄-지방산-CoA 리가제 4(ACSL4) 및 장쇄-지방산-CoA 리가제 1(ACSL1)은 아실-CoA 신시타제 패밀리의 2개의 구성원이며, 이들은 랜즈 주기의 재-통합 및 분해 과정에 대한 전구체인 아실-CoA를 생성시키는, CoA에 의한 유리 지방산의 활성화에 필요하다. 또한, AA-CoA의 포스파티딜이노시톨에의 재통합을 담당하는 효소인 리소인지질 아실트랜스퍼라제 7(MBOAT7)이 노화 세포에서 증가하는 것으로 밝혀졌다. 이는 노화 세포가 랜즈 주기의 신속한 재순환 과정을 통해 그의 유리 AA의 수준을 조절함을 강하게 시사한다.
따라서, 상기 랜즈 주기의 핵심 효소의 억제는 세포자멸사-전 세포내 AA의 증가된 형성으로부터 자신을 보호하는 노화 세포의 능력을 감소시킬 것이며 이에 의해 상기와 같은 억제제의 세놀리틱 효과를 생성시킬 것이다.
도 11은 증가하는 농도의 MK886과 결합된 0.5 μM TrC 또는 50 μM 디클로페낙을 사용하는 이중 억제와 비교된, ACSL4 억제제 트리악신 C(TrC)를 사용하는 성인 인간 피부 섬유아세포의 3개의 세포 균주(HDF76, HDF161, HDF164)에 대한 단일 처리의 효과를 도시한다. ACSL4의 단일 억제 및 ACSL4 및 ALOX5의 이중 억제는 현저한 세놀리틱 효과를 유도하기에 이미 충분한 반면, MK886 단독의 효과는 현저하지 않았다(도 9). ACSL4, ALOX5 및 COX1/2의 결합된 억제는 EC50 값을 훨씬 더 감소시켰다.
도 12는 증가하는 농도의 TrC와 결합된 1 μM MK886 또는 50 μM 디클로페낙을 사용하는 이중 억제와 비교된, ACSL4 억제제 TrC를 사용하는 세포 균주 HLF102의 인간 폐 섬유아세포(HLF)에 대한 단일 처리의 효과를 도시한다. 다시, ACSL4의 단일 억제는 노화 및 휴지 세포간의 9.19의 EC50 변화 배수와 함께 효능 있는 세놀리틱 효과를 유도하기에 충분하였다. ALOX5 및 COX1/2의 억제와 결합시 EC50 변화 배수를 13.75까지 더욱 증가시킬 수 있었으며, 이는 피부 섬유아세포에 대한 실험으로부터의 결과를 입증하였다.
도 13은 증가하는 농도의 MK886과 결합된 0.1 μM TrC 또는 25 μM 디클로페낙을 사용하는 이중 억제와 비교된, ACSL4 억제제 TrC, COX 억제제 디클로페낙뿐만 아니라 ALOX-5 억제제 MK886을 사용하는 세포 균주 RPTEC1의 인간 신장 근위 상피세포(RPTEC)에 대한 단일 처리의 효과를 도시한다. 다시, ACSL4의 단일 억제는 노화 및 휴지 세포간의 대략 350의 EC50 변화 배수와 함께 효능 있는 세놀리틱 효과를 유도하기에 충분하였다. COX1/2 및 ALOX5의 단일 억제는 각각 3.02 및 2.66의 EC50 변화 배수를 생성시켰으며, 이는 ALOX5 및 COX1/2의 결합된 억제에 의해 5.11까지 더욱 증가될 수 있었다. ACSL4, ALOX5 및 COX1/2의 억제는 대략 700의 EC50 변화 배수를 생성시켰다. 이러한 결과는 유리된 세포내 AA 전환의 억제에 의해 노화 세포를 선택적으로 제거하는 본 발명의 접근법의 실행가능성 및 효능을 명백히 암시한다.
실시예 5: ATP 고갈과 함께 사이클로옥시게나제/리폭시게나제 병행 억제
ATP 신타제, ADP/ATP 트랜스로카제 또는 해당작용의 억제에 의한 ATP 수준의 강하는 심장 미토콘드리아에서 AA-유도된 미토콘드리아 막 투과성을 강화시켰으며 이는 AA-유도된 세포자멸사가 ATP 수준 고갈에 의해 더욱 증대될 수 있음을 나타낸다.
6일간 생육 배지에 보충된 독소루비신으로 성인 HDF에서 조기 노화를 유도하였다. 세놀리틱 물질 처리를 SIPS 처리 완료후 8일째에 시작하여 세포가 노화에 진입하게 하였다. 휴지 세포를 대조군으로서 사용하였다. 생육 배지에 9일간 3일마다 배지를 교환하면서 세놀리틱 물질을 보충하였다. 대조군을 포함한 모든 샘플은 동일한 농도의 용매(DMSO)를 함유하였다. 후속적으로, 알라마 블루 분석(Thermo Fisher Scientific)을 사용하여 생존력을 평가하였다.
실제로, 0.4 mM ASA 및 MK886의 병용 처리에, ATP 신타제의 억제제인 5 μM의 올리고마이신 A(OmA; Cayman Chemicals)의 첨가는 노화 세포의 EC50을 30.4 μM에서 9.9 μM로 강하시킴으로써 세놀리틱 효과를 더욱 증가시켰으며 노화 대 휴지 세포의 EC50간의 변화 배수를 1.46에서 4.51로 증가시켰다(도 14). 이는 노화 세포에서 AA-유도된 세포자멸사가 ATP 민감성이며 따라서 ATP 고갈에 의해 더욱 증대될 수 있음을 나타낸다.
실시예 6: 칼시뉴린-NFAT 경로의 억제와 함께 사이클로옥시게나제/리폭시게나제 병행 억제
AA를 대사하는 효소의 발현 수준의 강하가 또한 세놀리틱 효과를 가질 것으로 예상되며, COX/ALOX 효소 활성의 억제와 함께 조합적인 세놀리틱 처리로서 사용되어, 노화 세포에서 세포자멸사 압력을 훨씬 더 증가시킬 수 있다. 우리의 RNA-seq 데이터세트(Lammermann et al. 2018)의 경로 분석은 칼시뉴린-NFAT 경로가 휴지 세포에 비해 SIPS HDF에서 매우 상향조절됨을 나타냈다. 사이클로스포린 A(CsA)는 상기 칼시뉴린-NFAT 경로의 효능있는 억제제이며 앞서 COX-2 발현을 또한 하향조절하는 것으로 나타났다(Hernndez et al. 2001; Ltzer et al. 2007; Yiu and Toker 2006).
이를 시험하기 위해서, 6일간 생육 배지에 보충된 독소루비신으로 포피 HDF에서 조기 노화를 유도하였다. 세놀리틱 물질 처리를 SIPS 처리 완료후 8일째에 시작하여 세포가 노화에 진입하게 하였다. 휴지 세포를 대조군으로서 사용하였다. 생육 배지에 9일간 3일마다 배지를 교환하면서 세놀리틱 물질을 보충하였다. 대조군을 포함한 모든 샘플은 동일한 농도의 용매(DMSO)를 함유하였다. 후속적으로, 알라마 블루 분석(Thermo Fisher Scientific)을 사용하여 생존력을 평가하였다.
흥미롭게, 0.4 mM ASA 및 MK886의 병행 처리에 2 μM의 CsA(Santa Cruz Biotechnology)의 첨가는 노화 세포의 EC50을 29.6 μM에서 14.9 μM로 강하시켰고 노화 대 휴지 세포의 EC50간의 변화 배수를 1.51에서 2.81로 증가시켰다(도 15 및 도 16).
종합하면, 지질 대사를 표적화하는 방법 및 조성물은 노화 세포를 제거하고 노화-연관된 질병 및 질환을 치료하는데 유망한 방법을 나타낸다. 본 발명의 결과는 AA 사용 효소의 억제가 성인 HDF 및 포피 HDF뿐만 아니라 신생아 HUVEC에서 세놀리틱 효과를 생성시킴을 입증한다. 2개의 보고된 세놀리틱스인 퀘르세틴 및 나비토클락스는 독소루비신-유도된 노화 HUVEC에서 나비토클라스를 제외하고, 그다지 세놀리틱 활성을 보이지 않았다. 나비토클락스와 대조적으로, 사이클로옥시게나제 및/또는 리폭시게나제의 억제에 대해 심한 부작용은 보고되지 않고 있다. 또한, 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제의 이중 억제는 성인 기원의 노화 DHF에서 상승작용 효과를 보였으며 이는 상기 억제에 노화-연관된 질병 및 질환의 치료 및 예방에 고유한 자격을 부여하였다.
본원에 나타낸 바와 같이, 사이클로옥시게나제 및/또는 리폭시게나제 억제의 세놀리틱 효과를 ATP 신타제 및 칼시뉴린의 동시 억제에 의해 추가로 증대시킬 수 있었다. 추가의 AA-사용 또는 AA-수준-조작 효소 및 경로, 예를 들어 시토크롬 P450, 장쇄-지방산-CoA 리가제 4(ACSL4), 리소포스파티딜콜린 아실트랜스퍼라제 또는 지방산 신장효소의 억제가 사이클로옥시게나제 및/또는 리폭시게나제 억제제의 세놀리틱 효과를 더욱 강화시킨다.
실시예 7: AA의 정량분석
본원에 기재된 바와 같이, 세놀리틱 효과는 AA의 세포내 수준을 일정 한계 이상으로 증가시키고 이에 의해 세포사를 유도함으로써 야기된다. 이를 대사 경로를 사용하여 AA의 억제 전후의 휴지 및 노화 세포의 세포내 AA 수준을 측정함으로써 확인할 수 있다. 이는 노화 세포의 세포내 AA 수준을, 동일한 조건하에서 휴지 세포에 의해 도달되지 않는 임계치 이상으로 증가시킬 것으로 예상된다. 세포내 AA 수준을 ELISA, 질량 분광분석 또는 HPLC와 같은 정량분석 방법을 사용하여 정량분석할 수 있다.
신규의 세놀리틱스가 AA의 세포내 수준을 측정하는 효율적인 선별에서 식별될 수 있는지의 여부를 확인하기 위해서, ELISA 시험(Novus Biologicals; NBP2-66372)을 제조사의 설명에 따라 사용하여, 먼저 상기 실시예에서 식별된 신규의 세놀리틱스가 실제로 세포내 AA의 축적으로 이어지는지를 확인하고, 둘째로 노화 HDF에서 AA의 세포내 수준의 증가를 야기하는 화합물을 선별하였다.
예측된 바와 같이, AA의 세포내 농도는 대조군 휴지 세포에 비해 노화 세포에서 더 높았으며 COX-1/2 억제제 디클로페낙 및 ALOX-5 억제제 MK886으로 6시간 동안 에이코사노이드의 생성을 차단함으로써 세포내 AA 수준을 증가시킬 수 있었다(도 17).
이어서 ELISA 선별에서 식별된 화합물의 세놀리틱 효과를 상기 COX 및 ALOX 억제제에 대해 기재된 바와 같이 성인 및 포피 HDF에서 용량 반응 분석을 사용하여 시험한다. 상기와 같은 화합물은 또한 AA 대사를 표적화하는 세놀리틱 약물로서 사용될 것이다.
실시예 8: cPLA
2
-활성 조작에 의한 세놀리틱 효과의 구제
AA 전환 효소에 대한 억제제의 세놀리틱 효과는 노화 세포의 상승된 PLA2-활성에 기반하므로, 휴지 세포에서 PLA2-활성의 증가 또는 노화 세포에서 PLA2-활성의 감소는 AA 전환 효소의 억제에 의해 유도된 세포사에 대한 차별적인 민감성을 없앨 것이다.
독소루비신-유발된 조기노화 HDF76, HDF85, HDF161(SIPS) 및 대조군 휴지 세포(Q)를 1 μM ACSL4 억제제 트리악신 C(TrC) 및 1 μM ALOX5 억제제 MK886 단독의 조합으로 또는 2.5 μM A23187(cPLA2 활성제) 또는 12.5 μM ASB14780(cPLA2 억제제)과 함께 72시간 동안 처리하였다. ALOX5 단독과 결합된 ACSL4 억제는 도 11에 나타낸 바와 같이 HDF에서 현저한 세놀리틱 효과를 나타내었다.
본원에 제공된 모델과 일치되게, 도 18은 도 11에서 이미 관찰된 바와 같이, 1 μM Trc(ACSL4 억제제) 및 1 μM MK886(ALOX5 억제제)에 의한 조합적 처리후에 HDF에서 세놀리틱 효과를 나타낸다. 상기 세놀리틱 처리를 시토솔 포스포리파제 A2의 공지된 활성제인 2.5 μM의 A23187(Cayman Chemicals, Cay11016-1)과 병용시, 노화 세포뿐만 아니라 휴지 세포 모두의 생존력이 감소하였으며 유사한 수준에 도달하였고, 이에 의해 상기 처리의 세놀리틱 효과가 없어졌다. 이는 또한, 시토솔 포스포리파제 A2의 효소 활성이 소분자 억제제 ASB14780(Sigma Aldrich, SML1913)에 의해 감소된 경우였다. 12.5 μM ASB14780에 의한 처리는 노화 세포에 대한 TrC 및 MK886의 세포독성 효과를 감소시킨 반면, 휴지 세포의 생존력은 단지 적은 정도로만 영향을 받았다. 이는 노화 세포의 증가된 PLA2-활성이 AA 전환 효소의 억제제의 관찰된 세놀리틱 효과에 원인임을 나타낸다.
참고문헌
Claims (18)
- 노화 세포(senescent cell)를 선택적으로 제거하는데 사용하기 위한, 사이클로옥시게나제-1(COX-1), 사이클로옥시게나제-2(COX-2) 및 리폭시게나제 중 적어도 2개를 억제할 수 있는 하나 이상의 억제제를 포함하는 조성물.
- 노화 세포를 선택적으로 제거하는데 사용하기 위한, 아라키도네이트-CoA 리가제 활성을 갖는 효소, 구체적으로 장쇄-지방산-CoA 리가제(ACSL) 1, ACSL3, ACSL4, ACSL5, ACSL6, SLC27A2 또는 ACSBG2를 억제할 수 있는 하나 이상의 억제제를 포함하는 조성물.
- 제2항에 있어서,
아라키도네이트-CoA 리가제 활성을 갖는 효소, 구체적으로 장쇄-지방산-CoA 리가제(ACSL) 1, ACSL3, ACSL4, ACSL5, ACSL6, SLC27A2 또는 ACSBG2, 및 COX-1, COX-2 또는 리폭시게나제 중 적어도 하나를 억제할 수 있는 하나 이상의 억제제를 포함하는 조성물. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
노화 세포가 리소포스파티딜콜린, 아라키돈산 또는 포스포리파제 A2 활성 중 적어도 하나의 증가된 세포내 수준을 특징으로 하는 조성물. - 제4항에 있어서,
리소포스파티딜콜린이 1-스테라로일-2-하이드록시-sn-글리세로-3-포스포콜린(리소SPC) 또는 1-팔미토일-2-하이드록시-sn-글리세로-3-포스포콜린(리소PPC)인 조성물. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
하나 이상의 억제제가 아세틸살리실산, 디클로페낙, 셀레콕시브, 사이클로스포린 A, 이부프로펜, 아세트아미노펜, 인도메타신, 나부메톤, 케토롤락, 테녹시캄, 톨메틴, 피록시캄, 페노프로펜, 에토돌락, 나프록센, 디플루니살, 수프로펜, 브롬페낙, 케토프로펜, 디호모-감마-리놀렌산, 이코사펜트, 플루리프로펜, 메페남산, 살살레이트, 슐린닥, 살리실산, 루미라콕시브, O-아세틸-L-세린, 펜아세틴, 플루리프로펜 메틸 에스테르, 메타미졸, 니트로아스피린, 멜록시캄, 플루페남산, 옥사프로진, 티아프로펜산, 마그네슘 살리실레이트, 디에틸카바마진, 로르녹시캄, 카르프로펜, 페닐부타존, 네파페낙, 안티피린, 안트라페닌, 콜린 마그네슘 트리살리실레이트, 트리플루살, 니플룸산, 덱시부프로펜, 아세클로페낙, 아세메타신, 드록시캄, 록소프로펜, 톨페남산, 덱스케토프로펜 트로메타몰, 탈니플루메이트, 프로파세타몰, 트롤아민 살리실레이트, 페닐 살리실레이트, 부펙사막, 글리콜 살리실레이트, 멘틸 살리실레이트, FK-506, 레날리도미드, 로페콕시브, 발데콕시브, 시미콕시브, 클로르페네신, 클로드론산, 셀리시클립, 드로스피레논, 트리암시놀론, 포말리도미드, 파레콕시브, 피로콕시브, 아클로페낙, 아다팔렌, 탈리도미드, 에토리콕시브, 로베나콕시브, 아사르알데히드, 잘토프로펜, 데라콕시브, 덱사메타손, 프라노프로펜, 암페낙 나트륨 모노하이드레이트, 암피록시캄, NS-398, 비스무스 서브살리실레이트, 디클로페낙 디에틸아민, 트로메타몰, 루타에카르핀, 살리신, 펜부펜, 잔토휴몰, 플루닉신 메글루민 및 니메슐리드로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 COX-1 및/또는 COX-2 억제제인 조성물. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
하나 이상의 억제제가 MK886, 질류톤(zileuton), 마소프로콜, 디에틸카바마진, 아젤라스틴, 베녹사프로펜, 노르디하이드로구아이아레트산, 아비에트산, 에스쿨레틴, 몬테류카스트, 미노사이클린, MLN-977, 레인(rhein), 디아세레인, 나빅시몰스, 포스타마티닙, AM103, DG031, 피보플라폰, AA-861 및 아트렐류톤으로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 리폭시게나제 및/또는 FLAP(ALOX5AP) 억제제인 조성물. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
하나 이상의 억제제가, 바람직하게는 리코펠론, 다르부펠론, CI-987, S-2474, KME-4, 체불라그산(Chebulagic acid), 발살라지드, 메살라진, 설파살라진, 아미노살리실산, 메클로페남산, 모르니플루메이트 디아릴피라졸 유도체, 티에노[2,3-b]피리딘 유도체, N-치환된 5-아미노살리실리실라미드, 플라보콕시드, 인돌리진 유도체, LQFM-091, 하이퍼포린, 셀라스트롤, BW755C, 테폭살린, b-보스웰산(b-boswellic acid), D-002, 2,3-디아릴잔톤, 페니돈 및 ER-34122로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 이중 사이클로옥시게나제 및 리폭시게나제 억제제인 조성물. - 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
아라키도네이트-CoA 리가제 활성을 갖는 효소를 억제할 수 있는 하나 이상의 억제제가 트리악신 A, 트리악신 B, 트리악신 C, 트리악신 D, 트리악신 C의 유사체, N-에틸말레이미드, 2-플루오로팔미트산, 트로글리타존, 시글리타존, 피오글리타존, 로시글리타존, 5-브로모-5'-페닐스피로[3H-1,3,4-티아디아졸-2,3'-인돌린]-2-온, CB2, CB5, CB6, CB16, NCI-3, CB2, CB5, CB6, CB16의 유사체, 및 2-(6-하이드록시-1,3-벤조티아졸-2-일)-1,3-티아졸-4(5H)-온으로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 억제제인 조성물. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
아라키돈산의 세포내 전환을 억제할 수 있는 추가의 화합물을 포함하며, 상기 추가의 화합물이
a) 바람직하게는 터메릭(turmeric), 로즈마리, 생강, 오레가노, 레스베라트롤, 커큐민(curcumin), 칸나비노이드, 인삼, 사포닌, 터페노이드, 플라보노이드, 폴리페놀, 은행, 캡사이신, 제니스테인 및 캠페롤(kaempferol)로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 천연 화합물;
b) 바람직하게는 설파페나졸, 아바시미브, 벤즈브로마론, 로시글리타존, 트로글리타존, 세르비스타틴, 와파린, 피오글리타존, 라파티니브, 트리메토프림, 자피르류카스트, 아모디아퀸, 니카르디핀, 심바스타틴, 플루바스타틴, 로라타딘, 에티닐에스트라디올, 이르베사탄, 퀴닌, 소라페닙, 엘트롬보파그, 로사탄, 리코펠론, 아미트리프틸린, 아토바스타틴, 메페남산, 멜록시캄, 피록시캄, 에를로티닙, 파조파닙, 디에틸스틸베스트롤, 엔자루타미드, 포나티닙, 다브라페닙, 에나시데닙, 로바스타틴, 몬테쿨라스트, 케토코나졸, 펠로디핀, 칸데사탄 실렉세틸, 클로트리마졸, 모메타손, 살메테롤, 랄록시펜, 페노피브레이트, 레보티록신, 타목시펜, 옥시부티닌, 메드록시프로제스테론 아세테이트, 니페디핀, 리오트릭스, 암로디핀, 베자피브레이트, 클로람페니콜, 사이클로스포린, 시메티딘, 클로피도그렐, 콜레칼시페롤, 델라비르딘, 덱스트로프로폭시펜, 에토포시드, 이소니아지드, 케토프로펜, 메트로니다졸, 닐루타미드, 닐바디핀, 파록세틴, 페넬진, 프라바스타틴, 프로파페논, 피리메타민, 로페콕시브, 루틴, 사퀴나비어, 설파메톡사졸, 설핀피라존, 테가세로드, 터페나딘, 티오리다진, 티클로피딘, 티오코나졸, 트리아졸람, 트롤레안도마이신, 발프로산, 아비라테론, 비스모데깁, 레고라페닙, 트라메티닙, 이델랄리십, 로피나비어, 셀레콕시브, 에파비렌즈, 라베프라졸, 테리플루노미드, 크리사보롤, 벨리노스탯, 토피록소스탯, 칸데사탄, 레테르모비어, 루카파립, 오피카폰, 나빌론, 플루복사민, 플루티카손, 플루티카손 퓨로에이트, 플루티카손 프로피오네이트, 보수티닙, 카보잔티닙, 제니스테인, 렌바티닙, 아타자나비어, 벡사로텐, 데페라시록스, 퀴니딘, 미페프리스톤, 베무라페닙, 실데나필, 디클로페낙, 플루옥세틴, 발데콕시브, 보리코나졸, 에토돌락, 설트랄린, 글리부라이드, 아세노쿠마롤, 로수바스타틴, 이마티닙, 클로자핀, 디아제팜, 프로제스테론, 오메프라졸, 발사탄, 보르테조밉, 네비라핀, 아젤라스틴, 로르녹시캄, 페닐부타존, 에트라비린, 레플루노미드, 시탁센탄, 아미노페나존, 베라파밀, 에토리콕시브, 프로포폴, 설파목솔, 디쿠마롤, 딜티아젬, 히스타민, 모클로베미드, 셀레질린, 파레콕시브, 도코넥센트, 아세틸 설피속사졸, 플루코나졸, 판토프라졸, 데슬로라타딘, 미코나졸, 아미오다론, 젬피브로질, 프로베네시드, 테니포시드, 설파디아진, 카페시타빈, 플루오로우라실, 트라닐사이프로민, 아나스트로졸, 아토바쿠온, 사이클리진, 덱스펜플루라민, 디설피람, 에피네프린, 에프로사탄, 플레카이니드, 인디나비어, 메타졸라미드, 넬피나비어, 올란자핀, 프란루카스트, 프로메타진, 설파디메톡신, 설파메티졸, 설파닐아미드, 설파피리딘, 메티마졸, 톨카폰, 비칼루타미드, 아르모다피닐, 아고멜라틴, 노스카핀, 클레비디핀, 설코나졸, 제피티닙, 티카그렐로어, 세리티닙, 플록슈리딘, 리피테그라스트, 레인, 디아세레인, 주카프사이신, 스티리펜톨, 로베글리타존, 도슐레핀, 마니디핀, 시미시푸가 라세모스, 커큐민, 펠바메이트, 피페린, 사피나미드, 이르포니아지드, 오리타반신, 마소르포콜 및 페그비소만트로 이루어지는 그룹 중에서 선택된, 시토크롬 P450의 억제제;
c) 바람직하게는 트리악신 A, 트리악신 B, 트리악신 C, 트리악신 D, 트리악신 C의 유사체, N-에틸말레이미드, 2-플루오로팔미트산, 트로글리타존, 시글리타존, 피오글리타존 및 로시글리타존으로 이루어지는 그룹 중에서 선택된, 장쇄-지방산-CoA 리가제 4(ACSL4)의 억제제;
d) 바람직하게는 N-페닐말레이미드 유도체, TSI-01 및 티메로살로 이루어지는 그룹 중에서 선택된, 리소포스파티딜콜린 아실트랜스퍼라제의 억제제, 구체적으로 LPCAT1, LPCAT2, LPCAT3, LPCAT4, MBOAT2 및/또는 MBOAT7의 억제제; 및/또는
e) 지방산 신장효소(fatty acid elongase)의 억제제, 구체적으로 ELOVL2, ELOVL4 및/또는 ELOVL5의 억제제로서, 바람직하게는 사이클로에이트, 아데노신 5'-헥사데실포스페이트, 엔도-1k, (S)-1y 및 화합물 37, 5,5-디메틸-3-(5-메틸-3-옥소-2-페닐-2,3-디하이드로-1H-피라졸-4-일)-1-페닐-3-(트리플루오로메틸-3,5,6,7-테트라하이드로-1H-인돌-2,4-디온) 및 (3-엔도)-3-(페닐설포닐)-N-[4-(트리플루오로메틸)페닐]-8-아자비사이클로[3.2.1]옥탄-8-카복스아미드로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 지방산 신장효소의 억제제
로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 조성물. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
세포내 ATP 수준을 조작할 수 있는 추가의 화합물을 포함하며, 상기 추가의 화합물이
a) 바람직하게는 올리고마이신 A, 이노시톨 니코티네이트, 베다퀼린, 에프라펩틴, 류시노스타틴, 텐톡신, 텐톡신 유도체, 안지오스타틴, 엔테로스타틴, 멜리틴, 1F1, Syn-A2, Syn-C, 레스베라트롤, 피세아탄놀, 디에틸스틸베스트롤, 4-아세토아미도-4'-이소티오시아노스틸벤-2,2'-디설포네이트, 4,4'-D-이소티오시아네이토스틸벤-2,2-디설폰산, 캠페롤, 모린(morin), 아피제닌, 제니스테인, 비오카닌 A, 다이드제인, 에피카테킨 갈레이트, 에피갈로카테킨 갈레이트, 프로안토시아니딘, 커큐민, 플로레틴, 테아플라빈, 탄닌산, 4-하이드록시-에스트라디올, 2-하이드록시-에스트라디올, 17α-에스트라디올, 17β-에스트라디올, α-제아랄레놀, β-제아랄레놀, 올리고마이신, 벤투리시딘, 아포프톨리딘, 오사마이신, 사이토바리신, 펠리오마이신, 트리부틸틴 클로라이드, 트리사이클로헥실틴 하이드록사이드, 트리에틸틴 설페이트, 트리페닐틴 클로라이드, 디메틸틴 3-하이드록시플라본 클로라이드, 디에틸틴 3-하이드록시플라본 클로라이드, 디부틸틴 3-하이드록시플라본 브로마이드, 디옥틸틴 3-하이드록시플라본 클로라이드, 디페닐틴 3-하이드록시플라본 클로라이드, 디에틸틴 3,5,7,2',4'-펜타하이드록시플라본 클로라이드, 디부틸틴 3,5,7,2',4'-펜타하이드록시플라본 브로마이드, 디페닐틴 3,5,7,2',4'-펜타하이드록시플라본 클로라이드, 트리부틸틴 3-하이드록시플라본, 트리에틸리드, 오로버틴, 시트레오비리딘, 아스텔톡신, 로다민 B, 로다민 123, 로다민 6G, 로사닐린, 말라카이트 그린, 브릴리언트 그린, 퀴나크린, 퀴나크린 머스터드(mustard), 아크리딘 오렌지, 코리포스핀, 파이로닌 Y, 데쿠알리늄, 사프라닌 O, 나일 블루 A, 에티디움 브로마이드, 테트라카인, 디부카인, 프로카인, 리도카인, 클로르프로마진, 트리플루오페라진, 프로카인아미드, 프로프라놀올, 옥틸 구아니딘, 1-단실 아미도-3-디메틸프로필아민 화합물, 세틸트리메틸암모늄, 스페르민, 스페르미딘, 바토페난 트롤린-금속 킬레이트, 4,4-디페닐-2,2-비피리딘, 3-(2-피리딜)-5,6-디페닐-1,2,4-트리아진, 아트라진, 아트라진 아미노 유도체, 아르세네이트, 알루미늄 플루오라이드, 베릴륨 플루오라이드, 스칸디움 플루오라이드, 바나데이트, 마그네슘 플루오라이드, 설파이트, 티오포스페이트, 아지드, ANPP, 페닐글리옥살, 부탄디온, 단실 클로라이드, 1-플루오로-2,4-디니트로벤젠, 디카르보폴리보레이트, 알미트린, 5-하이드록시-1,2-나프탈렌 디카복실산 무수물, R207910, 스페가지닌, n-부타놀, 테트라클로로살리실아닐리드, 디하이드로스트렙토마이신, 슈라민, Bz-423, DMSO, 하이포염소산, DDT, 디아족사이드, HNB, N-설포닐 또는 N-알킬 치환된 테트라하이드로벤조디아제핀 유도체, 4-(N-아릴이미다졸)-치환된 벤조피란 유도체, N-[1-아릴-2-(1-이미다졸)에틸]-시아노구아니딘 유도체, N-[1-아릴-2-(1-이미다졸로)에틸]-아실구아니딘 유도체, O-[1-아릴-2-(1-이미다졸로)에틸]-티오우레탄 유도체, 디오-9 복합체, 에탄올 및 아연으로 이루어지는 그룹 중에서 선택된, ATP 신타제의 억제제;
b) 바람직하게는 클로드론산, 이비피나반트(ibipinabant), 아트락틸로사이드, 카복시아트락틸로사이드, 봉크렉크산(bongkrekic acid), 이소봉크렉크산, MT-21, 클로산텔, CD437, 릴라민(leelamine), L923-0673, IMD 0354, PI32-0333, S899542, 노낙틴 및 S838462로 이루어진 그룹 중에서 선택된, ADP/ATP 트랜스로카제의 억제제;
c) 바람직하게는 2-데옥시-D-글루코스, 로니다민, 브로모피루브산, 플로레틴, STF-31, WAB117, 3PO, 3-브로모피루베이트, 디클로로아세테이트, 옥삼산, NHI-1, 옥시티아민, 이마티니브, 글루코스아민, 6-아미노니코틴아미드, 제니스테인, 5-티오글루코스, 만노헵툴로스, α-클로로히드린, 오르니다졸, 옥살레이트, 글루포스파미드, N-(포스폰아세틸)-L-아스파테이트, 6-메틸머캅토퓨린 리보사이드, CGP 3466B 말리에이트, 나트륨 모노플루오로포스페이트, DASA-58, DL-세린, 디클로로아세트산, 나트륨 디클로로아세테이트, 니트로푸랄, 6-AN, 파센틴, 벤세라지드, 아스트라글린, 레스베라트롤, 크리신, GEN-27, 아피제닌, 비스-2-(5-페닐아세트아미도-1,3,4-티아디아졸-2-일)에틸 설파이드, CB-839, 아자세린, 아시비신, 6-디아조-5-옥스-L-노르류신, 티아졸리딘-2,4-디온 유도체, 화합물 968, R-리포산, 1,3,4-티아디아졸 화합물, 2-클로로프로피오네이트, Nov3r, AZD7545, Pfz3, 라디시콜, 미타플라틴, 미토-DCA, 페닐부티레이트, 4,5-디아릴이속사졸, VER-246608, 베툴린산, 포스피네이트 또는 포스포네이트기를 함유하는 피루베이트 유사체, CPI-613, M77976, 방향족 DCA 유도체, 퓨란 및 티오펜 카복실산, 리토나비어, FX11, 옥사메이트, D-프럭토스-6-포스페이트, 6-포스포글루콘산, N-브로모아세틸아미노에틸 포스페이트, 2-카복시에틸포스폰산, N-하이드록시-4-포스포노부탄아미드, 2-포스포글리세르산, 요오도아세테이트, 고시폴, 1,3-비스포스포글리세르산의 비스포스포네이트 유사체, 벤젠 헥사카복실산, 3-포스포글리세르산, 포스포노아세토하이드록삼산, 2-포스포-D-글리세르산, TLN-232 및 CAP-232로 이루어지는 그룹 중에서 선택된, 해당작용의 억제제
로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 조성물. - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
노화-관련된 질병 또는 상태(condition)의 개시를 예방하거나 지연시키거나, 또는 노화-관련된 질병 또는 상태의 진행을 예방하거나 지연시키거나, 또는 노화-관련된 질병 또는 상태의 퇴행을 촉진하는 조성물. - 제12항에 있어서,
노화-관련된 질병 또는 상태가 심혈관 질병(cardiovascular disease), 죽상동맥경화증(atherosclerosis), 암(cancer), 골다공증(osteoporosis), 골관절염(osteoarthritis), 신경학적 질환(neurological disorder), 치매(dementia), 백내장(cataract), 신장병(kidney disease), 망막병증(retinopathy), 당뇨병(diabetes), 폐섬유증(lung fibrosis), 척추 피부 변성(vertebral skin degeneration), 연령-관련된 근위축증(age-related muscular atrophy), 탈모(hair loss) 또는 피부 노화(skin aging)인 조성물. - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
이식물(transplant)의 성능을 개선시키는 조성물. - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
노화-연관된 흉터 형성 및 섬유증을 예방하거나 약화시키는 조성물. - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
화학요법의 부작용을 개선시키고 종양 재발을 예방하거나 지연시키는 조성물. - 대상체(subject)에서 노화 세포를 식별(identifying)하는 시험관내 방법으로서,
a) 상기 대상체의 샘플을 제공하고,
b) 상기 샘플 중 리소포스파티딜콜린, 아라키돈산 및/또는 포스포리파제 A2 활성 중 적어도 하나의 세포내 수준을 측정하고,
c) 상기 b)의 수준을 참조 수준(여기에서 참조 수준은 비-노화 세포 중의 리소포스파티딜콜린, 아라키돈산 및/또는 포스포리파제 A2 활성 중 적어도 하나의 세포내 수준이다)과 비교하는
단계를 포함하고,
리소포스파티딜콜린, 아라키돈산 및/또는 포스포리파제 A2 활성의 수준의 적어도 2배의 증가가 상기 샘플 중 노화 세포의 존재를 나타내는 방법. - 노화 세포의 제거를 위한 후보 화합물을 선별(screening)하는 방법으로서,
a) 적어도 하나의 시험 화합물을 노화 세포의 샘플과 접촉시키고,
b) 아라키돈산의 세포내 수준을 측정하고/하거나 세포자멸사(apoptosis)를 측정하고/하거나 세포 생존력(cell viability)을 측정하고,
c) 처리되지 않은 노화 세포에 비해 상기 시험 화합물과 접촉한 노화 세포에서 아라키돈산의 세포내 축적, 증가된 세포자멸사 및/또는 감소된 세포 생존력을 야기하는 시험 화합물을 선택하는
단계를 포함하는 방법.
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Cited By (2)
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WO2023090901A1 (ko) * | 2021-11-18 | 2023-05-25 | 의료법인 성광의료재단 | 기계 학습을 이용한 세포 노화의 마커를 선별하는 방법, 세포 노화 바이오 마커, 및 이를 이용한 세놀리틱 제제를 스크리닝 하는 방법 |
Families Citing this family (10)
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EP4073102A4 (en) | 2019-12-12 | 2024-05-08 | Ting Therapeutics LLC | COMPOSITIONS AND METHODS FOR PREVENTION AND TREATMENT OF HEARING LOSS |
WO2021247594A1 (en) * | 2020-06-02 | 2021-12-09 | Buck Institute For Research On Aging | Dihomo-gamma linolenic acid (dgla) is a novel senolytic |
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WO2022204519A1 (en) | 2021-03-26 | 2022-09-29 | The United States Government As Represented By The Department Of Veterans Affairs | Use of zt-1a and analogs thereof to prevent and/or treat neurodegenerative and neurocognitive disorders |
WO2022232110A1 (en) * | 2021-04-26 | 2022-11-03 | Jem Therapeutics Pbc | Method of treatment for autophagy diseases by administration of dexibuprofen and use of dexibuprofen for preparation of a medicament for same |
CN113730409B (zh) * | 2021-11-01 | 2022-06-14 | 济南市中心医院 | 奎纳克林在制备治疗肺纤维化药物中的应用 |
CN114404397B (zh) * | 2022-01-29 | 2023-04-25 | 北京大学口腔医学院 | 用于防治骨质疏松或骨吸收的3-溴丙酮酸制剂及其应用 |
TWI818466B (zh) * | 2022-03-15 | 2023-10-11 | 高雄醫學大學 | 用於治療砷誘發之肺功能損傷之類黃酮藥物 |
CN115137717A (zh) * | 2022-06-08 | 2022-10-04 | 深圳先进技术研究院 | 双硫仑药物在治疗骨关节炎中的应用 |
Family Cites Families (3)
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---|---|---|---|---|
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US20170216286A1 (en) * | 2014-01-28 | 2017-08-03 | Mayo Foundation For Medical Education And Research | Killing senescent cells and treating senescence-associated conditions using a src inhibitor and a flavonoid |
AU2018345375A1 (en) | 2017-10-06 | 2020-04-23 | Buck Institute For Research On Aging | Biomarker for senescent cells |
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Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023085787A1 (ko) * | 2021-11-10 | 2023-05-19 | 주식회사 라이프신약 | 노화세포 제거용 조성물 및 이의 용도 |
WO2023090901A1 (ko) * | 2021-11-18 | 2023-05-25 | 의료법인 성광의료재단 | 기계 학습을 이용한 세포 노화의 마커를 선별하는 방법, 세포 노화 바이오 마커, 및 이를 이용한 세놀리틱 제제를 스크리닝 하는 방법 |
KR20230074040A (ko) * | 2021-11-18 | 2023-05-26 | 의료법인 성광의료재단 | 세포 노화 바이오 마커 acsl5 또는 cd36, 및 이를 이용한 세포 노화를 검출하는 방법 |
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