KR20210117802A - 천화분, 백선피 및 상백피를 포함하는 암 및 내성암에 대한 약학적 조성물 - Google Patents
천화분, 백선피 및 상백피를 포함하는 암 및 내성암에 대한 약학적 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 암 세포 및 다약제 내성(MDR, multi drug resistance)을 가지는 암세포의 생존 억제 효과가 뛰어난 천화분, 백선피 및 상백피의 혼합 추출물을 포함하는 조성물에 대한 것으로서, 상기 추출물을 적정 비율로 혼합하여 항암제, 다약제 내성 억제제 및 항암 보조제 등으로 사용 할 수 있는 조성물에 대한 것이다.
Description
본 발명은 암세포 및 다약제 내성(MDR, multi drug resistance)이 유발된 암세포의 생존 억제 효과가 뛰어나 항암제 혹은 항암 보조제로 활용 가능한 천화분, 백선피 및 상백피의 혼합 추출물을 포함하는 조성물에 대한 것이다.
매년 증가하는 암 사망률로 인해 다양한 치료법들이 개발되고 있지만, 기존 치료방법들의 부작용 또는 치료 후 암 재발의 가능성이 높다는 한계를 갖고 있다
암환자 치료에 가장 많이 사용되는 치료법으로 크게 화학적 요법, 표적 항암제 그리고 면역 치료법으로 나눌 수 있다. 수술이나 방사선 치료가 용이하지 않은 환자들은 주로 화학요법의 치료가 이루어지는데, 암세포 뿐 만 아니라 정상세포까지 파괴되는 등의 부작용이 발생한다. 이를 보완하고자 개발된 표적 항암치료제는 특정 암세포만 구별하여 특이 분자를 표적으로 하는 치료물질이다. 표적 항암제는 기존 화학치료제의 독성을 줄인다는 장점이 있지만, 특정 표적인자를 갖고 있는 환자에게만 특이적으로 사용될 수 있고, 화학 요법과 같이 지속적인 약물 투여로 인한 약물 내성이나 재발 가능성이 있다. 최근 많은 개발과 연구가 이루어지고 있는 면역 치료법은 암환자의 면역체계를 이용하여 암세포를 파괴하는 방법으로, 자신의 세포를 이용하여 기존 치료법의 부작용은 줄일 수 있으나, 개발 초기 단계이기 때문에 치료비용의 부담이 크고, 예상치 못한 부작용의 가능성이 있다.
항암화학요법제로 이용하기 위한 다양한 약물의 연구가 꾸준히 이루어지고 있으나, 지속적인 약물 투여로 인한 항암제 내성의 문제점이 발생한다. 항암제에 반응하는 세포의 수가 줄어들고 내성을 가진 세포들이 많이 늘어나면서 항암제 내성이 일어나고, 이러한 내성 세포들은 각각 다른 패턴의 항암제 내성 유전자를 발현하면서 새로운 항암제 투여에도 내성을 획득하는 것으로 알려져 있다. 이와 같이 구조적, 기능적으로 완전히 다른 약제들에 대해 동시에 내성을 보이는 현상을 ‘다약제 내성 (MDR, multi drug resistance)’이라 한다. 따라서 항암화학요법이 성공하기 위해서는 다약제 내성을 극복할 수 있는 약물 개발의 연구가 필요하다.
암세포가 내성을 획득하는 과정은 크게 두 가지로 나눌 수 있는데, 하나는 암세포로 항암제 전달이 감소하여 내성이 발생하는 세포 외적 내성으로 세포 밖의 환경적 요인들에 의해 궁극적으로 암세포가 충분한 농도의 항암제에 노출되지 못하는 경우이다. 다른 하나는 암세포 자체의 유전자 변이를 통한 세포 내적 내성이 있다. 내적 내성은 암세포가 충분한 농도의 항암제에 노출되나 약물의 흡수 저하 및 방출 촉진, 약제 대사과정의 변이, 약제 표적의 변이 그리고 손상 복구기전이 활성화됨으로써 내성을 유도할 수 있다.
천연물에서 추출한 소수성 항암제들의 내성 획득은 ATP-binding cassette(ABC) transporter 막 수용체 단백질에 의한 항암제 흡수 및 배출의 영향으로 매개된다. 이 막 수용체 단백질들은 ATP를 이용하여 다양한 약물의 제거를 위한 배출 펌프(efflux pump)로써 기능을 하며, 구조에 따라 7개의 subfamily로 분류된다. 이 중 Pgp (MDR1), ABCC (MDR related protein, MRP), ABCG2 (BCRP) 등의 ABC transporter 군이 항암제 내성에 관여한다고 알려져 있다. 따라서 이러한 항암제 내성 획득 기전을 확인하여 암 치료에 적용함으로써 세포 내 항암제 축적을 유도하여 항암제의 감수성을 높이는 효과를 기대할 수 있다.
이에, 본 발명자들은 다약제 내성 억제를 위한 신규 조성물을 개발하고자 다양한 생약 물질을 스크리닝하여 확인한 결과, 천화분 및 백선피의 혼합 추출물 및 상백피를 추가로 혼합한 추출물이 일반적인 암세포에 대한 항암 효과 및 내성을 유발한 암세포의 세포 생존율을 억제하는 효과를 가지는 것을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명의 목적은 천화분 및 백선피를 포함하는 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 천화분 및 백선피를 포함하는 암의 예방 또는 억제용 식품 또는 기능성 식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 천화분 및 백선피를 포함하는 다약제 내성암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 천화분 및 백선피를 포함하는 다약제 내성암의 예방 또는 억제용 식품 또는 기능성 식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 천화분 및 백선피를 포함하는 항암 보조용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 천화분 및 백선피를 포함하는 항암 보조용 식품학적 조성물을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 천화분 및 백선피를 포함하는 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 천화분 및 백선피를 포함하는 암의 예방 또는 억제용 식품 또는 기능성 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 천화분 및 백선피를 포함하는 다약제 내성암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 천화분 및 백선피를 포함하는 다약제 내성암의 예방 또는 억제용 식품 또는 기능성 식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 천화분 및 백선피를 포함하는 항암 보조용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 천화분 및 백선피를 포함하는 항암 보조용 식품학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 상기 조성물은 천화분 및 백선피 추출물에 추가로 상백피 추출물을 포함할 수 있으며, 이의 용도는 동일하다.
본 발명은 항암 및 다약제 내성(MDR, multi drug resistance) 억제 효과가 뛰어난 천화분, 백선피 및 상백피의 혼합 추출물을 포함하는 약학적 조성물, 식품 또는 기능성 식품 조성물 및 항암 보조제 조성물에 대한 것이며, 상기 혼합 추출물의 경우, 일반 암세포에 대한 억제 효과 뿐만 아니라, 다약제 내성이 유발된 암세포의 억제 효과를 가진다. 본 발명의 상기 혼합 추출물은 단독 또는 타 항암물질과 병용으로 사용될 수 있다.
도 1은 독소루비신(doxorubicin) 항암제가 유방암 세포인 MCF-7과 다약제 내성암세포인 MCF-7/Dox의 생존율 억제 미치는 영향을 MTT assay를 통해 분석한 결과이다.
도 2는 제피티닙(Gefitinib) 항암제가 폐암 세포인 HCC-827과 다약제 내성암세포인 HCC-827/Gefitinib의 생존율 억제 미치는 영향을 MTT assay를 통해 분석한 결과이다.
도 3 및 도 4는 천화분과 백선피의 2:1 조합물이 유방암 세포인 MCF-7과 다약제 내성암세포인 MCF-7/Dox의 생존율 억제 미치는 영향을 MTT assay를 통해 분석한 결과이다.
도 5 및 도 6은 천화분, 상백피 및 백선피의 1:1:1 조합물이 유방암 세포인 MCF-7과 다약제 내성암세포인 MCF-7/Dox의 생존율 억제 미치는 영향을 MTT assay를 통해 분석한 결과이다.
도 7 및 도 8은 천화분과 백선피의 2:1 조합물이 폐암 세포인 HCC-827과 다약제 내성암세포인 HCC-827/Gefitinib의 생존율 억제 미치는 영향을 MTT assay를 통해 분석한 결과이다.
도 9 및 도 10은 천화분, 상백피 및 백선피의 1:1:1 조합물이 폐암 세포인 HCC-827과 다약제 내성암세포인 HCC-827/Gefitinib의 생존율 억제 미치는 영향을 MTT assay를 통해 분석한 결과이다.
도 11 및 도 12는 단일 한약재인 천화분, 상백피 및 백선피와 천화분과 백선피, 천화분과 상백피 및 상백피와 백선피의 다양한 비율의 (1:1, 2:1, 1:2) 조합물이 유방암 세포 및 유방암 내성 암세포의 생존율 억제 미치는 영향을 MTT assay를 통해 분석한 결과이다.
도 13 및 도 14는 일 한약재인 천화분, 상백피 및 백선피와 천화분과 백선피, 천화분과 상백피 및 상백피와 백선피의 다양한 비율의 (1:1, 2:1, 1:2) 조합물이 폐암 세포 및 폐암 내성 암세포의 생존율 억제 미치는 영향을 MTT assay를 통해 분석한 결과이다.
도 15 및 도 16은 단일 한약재인 천화분, 상백피 및 백선피와 천화분, 상백피 및 백선피의 다양한 비율의 (2:1:1, 1:2:1, 1:1:2, 5:1:1, 1:5:1, 1:1:5, 10:1:1, 1:10:1, 1:1:10) 조합물이 유방암 세포 및 내성 유방암 세포주의 생존율 억제에 미치는 영향을 MTT assay를 통해 분석한 결과이다.
도 17 및 도 18은 단일 한약재인 천화분, 상백피 및 백선피와 천화분, 상백피 및 백선피의 다양한 비율의 (2:1:1, 1:2:1, 1:1:2, 5:1:1, 1:5:1, 1:1:5, 10:1:1, 1:10:1, 1:1:10) 조합물이 폐암 세포 및 내성 폐암 세포주의 생존율 억제에 미치는 영향을 MTT assay를 통해 분석한 결과이다.
도 19는 단일 한약재인 천화분과 천화분, 상백피 및 백선피의 혼합물이 폐암 세포의 세포 성장에 관여하는 단백질의 발현을 억제하는지 여부를 western blotting를 통해 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 20은 단일 한약재인 천화분과 천화분, 상백피 및 백선피의 조합물이 폐암 내성 암세포의 세포 성장에 관여하는 단백질의 발현을 억제하는지 western blotting를 통해 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 21은 단일 한약재인 천화분과 천화분, 상백피 및 백선피의 조합물을 처리하여 유방암 내성 암세포의 Rhodamine 123 assay를 진행한 결과를 나타낸 것이다.
도 22는 유방암 내성 암세포에 단일 한약재인 천화분과 천화분, 상백피 및 백선피의 조합물과 Doxorubicin를 병용 처리하여 시너지 효과를 나타내는지 MTT assay를 통해 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 23은 폐암 내성 암세포에 단일 한약재인 천화분과 천화분, 상백피 및 백선피의 조합물과 Gefitinib을 병용 처리하여 시너지 효과를 나타내는지 MTT assay를 통해 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 제피티닙(Gefitinib) 항암제가 폐암 세포인 HCC-827과 다약제 내성암세포인 HCC-827/Gefitinib의 생존율 억제 미치는 영향을 MTT assay를 통해 분석한 결과이다.
도 3 및 도 4는 천화분과 백선피의 2:1 조합물이 유방암 세포인 MCF-7과 다약제 내성암세포인 MCF-7/Dox의 생존율 억제 미치는 영향을 MTT assay를 통해 분석한 결과이다.
도 5 및 도 6은 천화분, 상백피 및 백선피의 1:1:1 조합물이 유방암 세포인 MCF-7과 다약제 내성암세포인 MCF-7/Dox의 생존율 억제 미치는 영향을 MTT assay를 통해 분석한 결과이다.
도 7 및 도 8은 천화분과 백선피의 2:1 조합물이 폐암 세포인 HCC-827과 다약제 내성암세포인 HCC-827/Gefitinib의 생존율 억제 미치는 영향을 MTT assay를 통해 분석한 결과이다.
도 9 및 도 10은 천화분, 상백피 및 백선피의 1:1:1 조합물이 폐암 세포인 HCC-827과 다약제 내성암세포인 HCC-827/Gefitinib의 생존율 억제 미치는 영향을 MTT assay를 통해 분석한 결과이다.
도 11 및 도 12는 단일 한약재인 천화분, 상백피 및 백선피와 천화분과 백선피, 천화분과 상백피 및 상백피와 백선피의 다양한 비율의 (1:1, 2:1, 1:2) 조합물이 유방암 세포 및 유방암 내성 암세포의 생존율 억제 미치는 영향을 MTT assay를 통해 분석한 결과이다.
도 13 및 도 14는 일 한약재인 천화분, 상백피 및 백선피와 천화분과 백선피, 천화분과 상백피 및 상백피와 백선피의 다양한 비율의 (1:1, 2:1, 1:2) 조합물이 폐암 세포 및 폐암 내성 암세포의 생존율 억제 미치는 영향을 MTT assay를 통해 분석한 결과이다.
도 15 및 도 16은 단일 한약재인 천화분, 상백피 및 백선피와 천화분, 상백피 및 백선피의 다양한 비율의 (2:1:1, 1:2:1, 1:1:2, 5:1:1, 1:5:1, 1:1:5, 10:1:1, 1:10:1, 1:1:10) 조합물이 유방암 세포 및 내성 유방암 세포주의 생존율 억제에 미치는 영향을 MTT assay를 통해 분석한 결과이다.
도 17 및 도 18은 단일 한약재인 천화분, 상백피 및 백선피와 천화분, 상백피 및 백선피의 다양한 비율의 (2:1:1, 1:2:1, 1:1:2, 5:1:1, 1:5:1, 1:1:5, 10:1:1, 1:10:1, 1:1:10) 조합물이 폐암 세포 및 내성 폐암 세포주의 생존율 억제에 미치는 영향을 MTT assay를 통해 분석한 결과이다.
도 19는 단일 한약재인 천화분과 천화분, 상백피 및 백선피의 혼합물이 폐암 세포의 세포 성장에 관여하는 단백질의 발현을 억제하는지 여부를 western blotting를 통해 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 20은 단일 한약재인 천화분과 천화분, 상백피 및 백선피의 조합물이 폐암 내성 암세포의 세포 성장에 관여하는 단백질의 발현을 억제하는지 western blotting를 통해 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 21은 단일 한약재인 천화분과 천화분, 상백피 및 백선피의 조합물을 처리하여 유방암 내성 암세포의 Rhodamine 123 assay를 진행한 결과를 나타낸 것이다.
도 22는 유방암 내성 암세포에 단일 한약재인 천화분과 천화분, 상백피 및 백선피의 조합물과 Doxorubicin를 병용 처리하여 시너지 효과를 나타내는지 MTT assay를 통해 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 23은 폐암 내성 암세포에 단일 한약재인 천화분과 천화분, 상백피 및 백선피의 조합물과 Gefitinib을 병용 처리하여 시너지 효과를 나타내는지 MTT assay를 통해 분석한 결과를 나타낸 것이다.
본 명세서에서 사용되는 용어의 경우, 본원 발명의 기술 분야에서 일반적으로 사용되는 용어를 선택하여 사용하였으나, 특별한 경우 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우, 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서, 본 명세서에 사용된 용어는 용어의 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 발명에서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야에서의 통상의 기술자가 일반적으로 이해하는 의미를 가지고 있다. 특별히 다르게 정의되지 않는 한, 사전에 정의되는 의미로 해석되어야 한다.
본 발명에서 어떤 구성요소를 ‘포함’한다고 할 때, 이는 특별히 반대되지 않는 한 다른 구성 요소를 제외하지 않고, 추가로 더 구비될 수 있다는 것을 의미한다.
이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
본 발명은 암의 예방, 치료 또는 암의 억제 효과를 가지는 천화분 및 백선피 혼합 추출물, 또는 상백피를 추가로 포함하는 혼합 추출물을 유효성분으로 포함하는 약학적, 식품학적 조성물에 대한 것이다.
본 발명에서 상기 암은 그 종류에 제한되는 것은 아니며, 구강암 (oral cancer), 위암 (stomach cancer), 폐암 (lung cancer), 유방암 (breast cancer), 난소암 (ovarian cancer), 간암 (liver cancer), 기관지암 (bronchogenic cancer), 비인두암 (nasopharyngeal cancer), 후두암 (laryngeal cancer), 췌장암 (pancreatic cancer), 방광암 (bladder cancer), 대장암 (colon cancer), 자궁경부암 (uterine cervical cancer), 뇌암 (brain cancer), 전립선암(prostate cancer), 골암 (bone cancer), 피부암 (skin cancer), 갑상선암 (thymus cancer), 부갑상선암(parathyroid cancer), 신장암 (renal cancer) 또는 요관암을 포함할 수 있다. 본 발명의 조성물은 상기 암 세포의 생장을 억제하는 효과를 가지며, 특히 상기 암 중, 치료제에 대한 내성이 유발된 내성암세포에 대한 항암 효과를 포함한다.
본 명세서에서 용어 " 다중약물내성 (multidrug resistance)"는 세포 특히 특정 질병 유발 세포가 매우 다른 화학 구조를 갖는 다양한 약물들 또는 화합물들에 대해 내성을 갖는 특성을 의미한다.
본 명세서에서 용어 본 발명의 다중약물내성을 나타내는 약물은 예를 들어, 빈카 알카로이드 (vinca alkaloids) 계열의 빈블라스틴 (vinblastine), 빈크리스틴 (vincristine) 및 나벨빈 (navelbine); 탁산스 (taxanes) 계열의 파클리탁셀(paclitaxel;TAX), 탁소테르 (taxotere); 안트라사이클린 (anthracyclines) 계열의 독소루비신(doxorubicin), 다우노루비신 (daunorubicin), 에피루비신 (epirubicin) 및 이다루비신 (idarubicin); 에피포도필로톡신 (epipodophyllotoxins) 계열 약물인 에토포시드 (etoposide) 및 테니포시드 (teniposide) 콜히친(colchicine), 미톡산트론 (mitoxantrone), 닥티노마이신 (dactinomycin), 토포테칸 (topotecan), 트리메트렉스산 (trimetrexate), 미트라마이신 (mithramycin), 미토마이신 C (mitomycin C)의 기타 약물을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
또한, 본 발명의 조성물의 상기 다중약물내성 억제 효능은 암 세포에서의 다중약물내성 억제 효능인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예서는 본 발명의 천화분, 상백피 및 백선피의 단일 또는 혼합 추출물의 일반암세포 및 내성암세포의 생존 억제 및 성장 억제 효과를 확인하였다. 또한 본 발명의 또 다른 실시예에서는 다중약물내성을 유발한 암세포를 대상으로, 다약제 내성의 지표인 P-glycoprotein(P-gp)의 억제 활성을 확인하였다. 이로부터 본원 발명의 추출물은 일반 암세포에 대한 항암 활성 및 다중약물내성이 유발된 내성암세포에 대해서도 항암 효과를 가질 수 있음을 실험적으로 확인하였다.
본 발명의 혼합 추출물에 포함되는 일 성분인 천화분 (Trichosanthes kirilowii Maxim)은 박과에 속하는 하눌타리의 피층을 벗긴 뿌리로, 괄루근 (括樓根)이라고도 부른다. 대한민국 약전에 따르면 열기를 식히고, 상처나 고름을 제거하는 데 효과가 있다고 알려져 있다. 천화분 주요 구성 성분 중 Cucurbitacin B와 D의 항암 효능에 관한 많은 연구가 진행되고 있다.
상백피 (Morus alba L)는 뽕나무의 뿌리껍질로 찬 성질을 갖고 있다. 상백피 효능에는 폐혈로 인한 천식을 치료하며, 이뇨 작용, 혈압강하 및 항염증에 효과가 있다는 점이 알려져 있다.
백선피 (Dictamnus dasycarpus Turcz.)는 운향과에 속하는 백선의 뿌리껍질이다. 백선피는 피부가 헐고 발진이 생겼을 때 치료제로써 사용되며 대표적 약리 작용으로 해열 작용이나 피부 진균 억제 작용이 있다. 백선피 주요 성분엔 dictamnine, dictamnoside, limonin 등이 알려져 있고, 백선피의 항산화, 항균 효능에 대한 연구가 보고 되어 있다.
본 발명의 조성물에 포함되는 혼합 추출물은 상기 천화분 및 상백피를 포함하는 혼합 추출물과, 천화분, 상백피 및 백선피를 함께 포함하는 혼합 추출물을 포함한다. 상기 추출은 각각의 약재를 수세 후 분쇄하여 각 원료 중량의 1 내지 50배에 달하는 부피의 용매로 약 1 내지 10시간 동안 추출한다. 본 발명에서 상기 추출물은 추출 처리에 의해 얻어지는 추출액, 이의 희석액, 농축액, 추출물의 건조물, 이들의 정제물을 모두 포함한다.
추출 방법은 특별히 제한되지 않으며, 가열 추출, 가압 추출, 초음파 추출, 환류 순환 추출, 초음파 추출, 초임계 추출 방법 등 당업계에 공지된 다양한 추출 방법을 통해 추출할 수 있다. 또한, 상기 추출 시 사용하는 용매의 종류는 특별히 한정되지 않으며 필요에 따라 다양한 용매를 사용하며, 예를 들어, 물, 에탄올, 메탄올, 주정 등 저급 알코올 등을 포함할 수 있다. 상기 추출은 상기 용매를 사용하여 냉침, 온침, 가열 등 당해 기술 분야의 통상적인 방법이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 천화분, 상백피 및 백선피 추출물을 70% 에탄올을 이용하여 추출물을 확보하였다. 상기 원료의 유효 성분은 용매의 극성에 따라 추출 효율이 상이해질 수 있으므로, 상기 원료에 함유된 활성 성분의 함량을 극대화하기 위하여, 추출 용매의 종류 및 농도를 달리할 수 있다.
본 발명의 상기 혼합 추출물은 천화분 및 백선피 추출물을 각각 0.2 내지 5 :1 의 비율로 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 0.5 내지 2 : 1의 비율로 포함할 수 있다. 또한, 천화분, 상백피 및 백선피를 포함하는 혼합 추출물의 경우 혼합 비율에 특별히 제한되는 것은 아니나, 1 내지 10 : 1 내지 10 : 1 내지 10의 중량비로 포함될 수 있다. 상기 함량은 본 발명에서 제시한 암의 예방 및 치료, 내성암 예방 및 치료 효과를 가지는 범위로서, 원료의 혼합 비율에 따라 상기 효과가 다르게 발휘될 가능성이 있다. 상기 혼합 비율은 유효 성분에 의한 항암, 내성암 억제 등의 효과가 적절하게 구현되도록 이를 적정 수준으로 제어할 수 있다.
본 발명의 상기 조성물은 암 또는 다약제 내성암의 예방 및 치료용 약학적 조성물(항암 보조제 포함)로 제형화될 수 있다. 상기 약학적 조성물을 제제화 시, 통상 사용되는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제, 희석제 및 부형제 등의 첨가제를 추가로 포함할 수 있고, 약학적으로 허용 가능한 담체를 1종 이상 포함하여 제조할 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물에 포함되는 약학적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 약제학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 약학적으로 허용되는 담체 및 제제는 Remington's Pharmaceutical Sciences (19thed., 1995)에 상세히 기재되어 있다.
본 발명의 상기 약학적 조성물의 경우, 효과적인 투여량은 환자의 나이, 몸무게, 성별, 투여형태, 건강상태 및 질환 정도에 따라 달라질 수 있으며, 일반적으로 약 0.001-100 mg/kg/일이며, 바람직하게는 0.01-35mg/kg/일이다. 몸무게가 70㎏인 성인 환자를 기준으로 할 때, 일반적으로 0.07-7000 mg/일이며, 바람직하게는 0.7-2500 ㎎/일이며, 의사 또는 약사의 판단에 따라 일정시간 간격으로 1일 1회 내지 수회로 분할 투여할 수 있다.
본 발명의 상기 조성물은 항암 보조제로 제형화될 수 있다. “항암 보조제”는 항암제의 항암 효과를 증대시키고, 항암제의 부작용을 억제하거나, 항암제에 대한 내성을 가진 암세포의 경우, 항암 효과를 보다 향상시키거나, 개선하기 위하여 사용되는 것이다. 항암 보조제의 경우, 단일 투여될 수 있으나, 일반적으로 항암제와 병용하여 투여될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 항암제 민감도에 대한 효과를 확인하였다. 본원 발명의 추출물 및 항암제를 병용 투여한 결과, 저농도의 항암제 처리 시에도 항암제 민감도가 높아졌음을 확인하였다(도 22 및 도 23). 상기 결과로부터, 본원 발명의 추출물은 항암제 내성을 극복할 수 있는 항암 보조제로서 용도를 포함하는 것을 알 수 있다.
본 발명의 상기 조성물은 또한 식품 또는 기능성식품 조성물로 제형화될 수 있다. 본 발명의 천화분, 상백피 및 백선피를 포함하는 혼합 추출물을 유효 성분으로 포함하는 식품 또는 기능성 식품의 경우, 그 종류에는 특별히 제한되지 않는다. 본 발명의 상기 혼합 추출물을 포함할 수 있는 식품의 예로는, 드링크, 음료, 차, 육류, 소시지, 비스킷, 떡, 초콜릿, 캔디, 젤리, 스넥류, 과자류, 라면, 면류, 껌류, 낙농제품, 비타민 복합제 기타 가공 식품 및 첨가제로 활용될 수 있으며 일반적인 의미의 식품 또는 기능성 식품을 모두 포함한다.
본 발명에 따른 혼합 추출물을 함유하는 건강기능식품 및 건강식품 조성물은 식품에 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 본 발명의 혼합 추출물의 혼합량은 그의 사용 목적(예방 또는 개선용)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 건강기능식품 및 건강식품 중의 상기 조성물의 양은 전체 식품 중량의 0.1 내지 90 중량부로 가할 수 있다. 그러나 건강 유지를 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하 일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 혼합 추출물은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.
본 발명의 상기 혼합 추출물을 함유하는 식품 또는 기능성 식품 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 건강기능식품 및 건강식품 조성물은 천연 과일쥬스 및 과일쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다.
상기 성분은 독립 혹은 조합하여 사용될 수 있다. 상기 첨가제의 비율은 이에 제한되는 것은 아니나 전체 식품 또는 기능성 식품 조성물 100 중량부 당 0.1 내지 50 중량부의 범위에서 선택될 수 있다.
이하, 본 발명의 하기 실시예를 통하여 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명의 예시일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 혼합 추출물의 제조
1-1) 천화분 및 백선피 혼합 추출물(추출물 A)의 제조
천화분 (Trichosanthes kirilowii Maxim) 및 백선피(Dictamnus dasycarpus Turcz)를 각각 1:1, 2:1, 1:2의 중량비 (w/w)로 혼합한 후 추출기에 넣고, 각각 70% 에탄올을 각각 넣은 후, 2~3시간 동안 추출하였다. 상기 추출액을 여과하고 여액을 감압 농축한 후, 건조하여 천화분 및 백선피의 혼합 추출물 (70% 에탄올 추출물)을 수득하였다.
상기 추출방법과 동일하게, 천화분 및 상백피의 혼합 추출물과, 상백피 및 백선피의 혼합 추출물을 제조하여 하기의 실험예에서 효과를 비교하였다.
1-2) 천화분, 상백피 및 백선피 혼합 추출물(추출물 B)의 제조
천화분 (Trichosanthes kirilowii Maxim), 상백피(Morus alba L) 및 백선피(Dictamnus dasycarpus Turcz)를 각각 1:1:1, 2:1:1, 1:2:1, 1:1:2, 5:1:1, 1:5:1, 1:1:5, 10:1:1, 1:10:1, 1:1:10의 중량비(w/w)로 혼합한 후 추출기에 넣고, 각각 70% 에탄올을 각각 넣은 후, 2~3시간 동안 추출하였다. 상기 추출액을 여과하고 여액을 감압 농축한 후, 건조하여 천화분, 상백피 및 백선피의 혼합 추출물 (70% 에탄올 추출물)을 수득하였다.
1-3) 천화분, 상백피 및 백선피 단일 추출물(대조군)의 제조
상기 실시예 1-1 및 1-2와 동일한 방법으로 천화분, 상백피 및 백선피 각각의 단일 추출물을 제조하여, 하기의 실험예에서 효과를 비교하였다.
실시예 2. 다약제 내성 암세포주 제작
본 발명에 사용된 유방암 내성암 세포주는 doxorubin 내성을 갖는 MCF-7 유방암 세포주(MCF-7/Dox)를 사용하였다. 이 세포주는 이화여자대학교 이화정 교수님으로부터 제공받아 사용하였다 (Ref. Phytother Res, 30 (12), 2020-2026). 폐암 내성암 세포주는 gefitinib 내성을 갖는 HCC-827 폐암 세포주(HCC-827/GR)로 사용하였다. Gefitinib 내성 세포주는 한국식품연구원 정성근 연구원으로부터 제공받아 사용하였다.
상기의 다약제 내성암 세포주(MCF-7/Dox, HCC-827/GR)의 경우, 각각 도 1 및 도 2에서 보듯이, 동일한 농도의 항암제로 처리할 경우 세포 생존률이 현저히 높은 것을 확인할 수 있었다. 이는 다약제 내성이 생긴 암세포주의 경우, 기존의 항암제를 동일 용량으로 투여하여 암의 치료 및 억제 효과를 보기 어렵다는 점을 보여주는 것이다.
실험예 1. 유방암 세포주의 생존 억제 효과 확인
1-1. 천화분 및 백선피 추출물(추출물 A)의 유방암 세포주 및 다약제 내성을 유발한 유방암 세포주의 생존 억제 효과
실시예 1에서 제조한 천화분 및 백선피를 2:1 비율로 혼합한 혼합 추출물 (추출물 A)의 유방암 세포주 MCF-7 및 다약제 내성을 유발한 유방암 세포주 MCF-7/Dox 에 대한 세포 생존율을 분석하였다. 상기 추출물 A를 세포주에 각각 48 시간 동안 10 내지 500㎍/ml의 농도로 처리한 후, 세포 생존률을 MTT Assay를 통해 분석하였다.
그 결과 도 3 및 도 4에서 보듯이, 본 발명의 추출물 A의 경우, 유방암 세포주 및 이의 내성암 세포주 모두에서, 세포 생존률을 억제하는 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
1-2. 천화분, 상백피 및 백선피 추출물(추출물 B)의 유방암 세포주 및 다약제 내성을 유발한 유방암 세포주의 생존 억제 효과
실시예 1에서 제조한 천화분, 상백피 및 백선피를 1:1:1 비율로 혼합한 혼합 추출물 (추출물 B)의 유방암 세포주 MCF-7 및 다약제 내성을 유발한 유방암 세포주 MCF-7/Dox 에 대한 세포 생존율을 분석하였다. 상기 추출물 A를 세포주에 각각 48 시간 동안 10 내지 500㎍/ml의 농도로 처리한 후, 세포 생존률을 MTT Assay를 통해 분석하였다.
그 결과 도 5 및 도 6에서 보듯이, 본 발명의 추출물 B의 경우, 유방암 세포주 및 이의 내성암 세포주 모두에서, 세포 생존률을 억제하는 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
실험예 2. 폐암 세포주의 생존 억제 효과 확인
2-1. 천화분 및 백선피 추출물(추출물 A)의 폐암 세포주 및 다약제 내성을 유발한 폐암 세포주의 생존 억제 효과
실시예 1에서 제조한 천화분 및 백선피를 2:1 비율로 혼합한 혼합 추출물 (추출물 A)의 폐암 세포주 HCC-827 및 다약제 내성을 유발한 폐암 세포주 HCC-827/GR 에 대한 세포 생존율을 분석하였다. 상기 추출물 A를 세포주에 각각 48 시간 동안 10 내지 500㎍/ml의 농도로 처리한 후, 세포 생존률을 MTT Assay를 통해 분석하였다.
그 결과 도 7 및 도 8에서 보듯이, 본 발명의 추출물 A의 경우, 폐암 세포주 및 이의 내성암 세포주 모두에서, 세포 생존률을 억제하는 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
2-2. 천화분, 상백피 및 백선피 추출물(추출물 B)의 폐암 세포주 및 다약제 내성을 유발한 폐암 세포주의 생존 억제 효과
실시예 1에서 제조한 천화분, 상백피 및 백선피를 1:1:1 비율로 혼합한 혼합 추출물 (추출물 B)의 폐암 세포주 HCC-827 및 다약제 내성을 유발한 폐암 세포주 HCC-827/GR 에 대한 세포 생존율을 분석하였다. 상기 추출물 B를 세포주에 각각 48 시간 동안 10 내지 500㎍/ml의 농도로 처리한 후, 세포 생존률을 MTT Assay를 통해 분석하였다.
그 결과 도 9 및 도 10에서 보듯이, 본 발명의 추출물 B의 경우, 폐암 세포주 및 이의 내성암 세포주 모두에서, 세포 생존률을 억제하는 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
실험예 3. 혼합 추출물의 함량 비율별 세포 생존 및 성장 억제 효과
3-1. 천화분 및 백선피의 혼합 추출물의 암세포주 및 다약제 내성을 유발한 암세포주에 대한 세포 생존 억제 효과
천화분 및 백선피의 단일 추출물, 천화분 : 백선피의 1:1, 1:2, 2:1 혼합 추출물, 천화분 : 상백피의 1:1, 1:2, 2:1 혼합 추출물, 상백피 및 백선피의 1:1 혼합 추출물을 각각 제조하여, 유방암 세포주와 폐암 세포주, 그리고 다약제 내성암을 유발한 각각의 암세포주에 각각 48 시간 동안 250 ㎍/ml 및 500 ㎍/ml의 농도로 처리한 후, 각각의 세포 생존 억제율을 MTT Assay를 통해 분석하였다.
그 결과, 도 11 및 도 12에서 보듯이, 본 발명의 혼합 추출물은 단일 추출물에 비하여, 일반 유방암세포주 및 다약제 내성암세포주 모두에 있어 생존률을 억제하는 효과가 있음을 확인하였다. 아울러, 천화분 및 백선피가 2:1의 비율로 혼합된 혼합 추출물에서 일반 암세포와 내성 암세포 모두에서 가장 세포 생존률 억제효과가 뛰어난 것을 확인할 수 있었다.
또한, 폐암 세포주에서도 위와 동일한 결과를 확인할 수 있었으며(도 13, 14), 이로부터 본원 발명의 최적의 혼합 비율을 도출할 수 있었다.
3-2. 천화분, 상백피 및 백선피의 혼합 추출물의 암세포주 및 다약제 내성을 유발한 암세포주에 대한 세포 생존 억제 효과
천화분, 상백피 및 백선피 각각의 단일 추출물, 천화분 : 상백피 : 백선피의 1:1:1, 2:1:1, 1:2:1, 1:1:2, 5:1:1, 1:5:1, 1:1:5, 10:1:1, 1:10:1, 1:1:10 비율로 혼합한 혼합 추출물을 각각 제조하여, 유방암 세포주와 폐암 세포주, 그리고 다약제 내성암을 유발한 각각의 암세포주에 각각 48 시간 동안 250 ㎍/ml 및 500 ㎍/ml의 농도로 처리한 후, 각각의 세포 생존 억제율을 MTT Assay를 통해 분석하였다.
그 결과, 도 15 및 도 16에서 보듯이, 본 발명의 혼합 추출물은 단일 추출물에 비하여, 일반 유방암세포주 및 다약제 내성암세포주 모두에 있어 생존률을 억제하는 효과가 있음을 확인하였다. 아울러, 천화분, 상백피 및 백선피가 1:1:1의 비율로 혼합된 혼합 추출물에서 일반 암세포와 내성 암세포 모두에서 가장 세포 생존률 억제효과가 뛰어난 것을 확인할 수 있었다.
또한, 폐암 세포주 에서도 위와 동일한 결과(도 17, 도 18)를 확인할 수 있었으며, 이로부터 본원 발명의 최적의 혼합 비율을 도출할 수 있었다.
3-3 천화분, 상백피 및 백선피의 혼합 추출물의 폐암 세포주 및 다약제 내성을 유발한 폐암 세포주의 세포 성장에 관여하는 단백질 발현 분석
천화분 단독과 천화분, 상백피 및 백선피의 1:1:1 비율, 천화분과 백선피의 2:1 비율로 혼합한 혼합 추출물을 폐암 세포주와 다약제 내성암을 유발한 폐암 세포주에 각각 24시간 동안 100, 250 및 500 ㎍/ml의 농도로 처리한 후, 단백질 발현을 western blotting을 통해 분석하였다. 폐암 세포주인 HCC-827과 다약제 내성을 유발한 폐암 세포주인 HCC-827/GR은 EGFR 유전자의 돌연변이로 인해 EGFR에 의한 세포 내 신호기전이 매우 활성화 되어있다고 알려져 있다. 따라서 치료방법으로 EGFR 신호 전달체계를 억제시키는 것이 중요하다.
실험 결과, 도 19및 도 20에서 보듯이, 천화분 단독 처리보다 천화분, 상백피 및 백선피의 1:1:1 비율, 천화분과 백선피의 2:1 비율로 혼합한 혼합 추출물이 EGFR 인산화(Tyr 1068, Tyr 1173)를 더 억제시키는 것을 확인하였다. 또한, EGFR 하위 신호기전인 AKR의 인산화가 억제됨을 확인하였다.
실험예 4. 천화분, 상백피 및 백선피의 혼합 추출물의 유방암 내성 세포주에서의 Rhodamine 123 efflux 효과 분석
천화분 단독과 천화분, 상백피 및 백선피의 1:1:1 비율, 천화분과 백선피의 2:1 비율로 혼합한 혼합 추출물을 유방암 내성세포주에 24시간 동안 500 ㎍/ml의 농도로 처리한 후, rhodamine 123 (1㎍/ml)을 1시간 동안 반응시켰다. 반응이 끝난 후 세포를 모아, flow cytometry를 이용해 rhodamine 123 활성을 측정하였다. Rhodamine 123은 P-gp에 의해 세포 안과 밖을 이동할 수 있는 형광 물질로, P-gp의 기능에 따라 rhodamine 123의 배출 능력이 결정된다. 즉, P-gp에 의해 rhodamine 123이 세포 밖으로 배출되기 때문에, rhodamine 123의 세포 내 축적이 많아지면 P-gp의 기능이 억제됨을 알 수 있다.
실험 결과, 도 21에서 천화분 단독 처리에 의한 rhodamine 123 축적에 비해, 천화분, 상백피 및 백선피의 1:1:1 비율, 천화분과 백선피의 2:1 비율로 혼합한 혼합 추출물을 처리한 결과, 대조군에 비해 rhodamine 123 축적이 더 증가한 것을 확인하였다. 이를 통해 천화분, 상백피 및 백선피 혼합 추출물에서 한약재 단독 처리에 비해 높은 P-gp의 억제 활성 능력이 있음을 확인할 수 있었다.
실험예 5. 천화분, 상백피 및 백선피의 혼합 추출물의 다약제 내성을 유발한 유방암 세포주와 폐암 세포주의 항암제 민감도 변화 분석
천화분, 상백피 및 백선피 혼합 추출물이 다약제 내성암을 유발한 유방암, 폐암 세포주에서 항암제의 민감도를 높여주는지 확인하기 위하여 MTT assay를 진행하였다. 다약제 내성암을 유발한 유방암, 폐암 세포주에 천화분, 상백피 및 백선피 혼합 추출물과 항암제(Doxorubicin, Gefitinib)를 48시간 동안 병용 처리하였다. 천화분, 상백피 및 백선피 혼합 추출물은 100, 250 및 500 ㎍/ml 농도로 처리하였고, Doxorubicin과 Gefitinib는 각각 0.5, 1, 5 및 10 ㎍과 0.01, 0.1 및 1 μM 농도로 실험하였다.
그 결과 도 22 및 23에서 보듯이, 유방암 내성암 세포주와 폐암 내성암 세포주에서 천화분 단독은 항암제 민감도에 영향을 미치지 않았으나, 유방암 내성암 세포주에서 고농도인 doxorubicin 5 및 10 ㎍농도를 처리했을 때 민감성이 증가함을 확인하였다. 반면, 천화분, 상백피 및 백선피 혼합 추출물은 두 가지 내성 세포주 모두 항암제와 병용처리 하였을 때 항암제 저농도에서부터 항암제 민감도가 증가하였다. 이를 통해, 천화분, 상백피 및 백선피 혼합 추출물이 항암제와 시너지 효과를 나타냄을 확인할 수 있었다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (12)
- 천화분(Trichosanthes kirilowii Maxim) 및 백선피(Dictamnus dasycarpus Turcz) 추출물을 유효성분으로 포함하는 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 천화분(Trichosanthes kirilowii Maxim) 및 백선피(Dictamnus dasycarpus Turcz) 추출물을 유효성분으로 포함하는 암의 예방 또는 억제용 기능성 식품 조성물.
- 천화분(Trichosanthes kirilowii Maxim) 및 백선피(Dictamnus dasycarpus Turcz) 추출물을 유효성분으로 포함하는 다약제 내성암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 천화분(Trichosanthes kirilowii Maxim) 및 백선피(Dictamnus dasycarpus Turcz) 추출물을 유효성분으로 포함하는 다약제 내성암의 예방 또는 억제용 기능성 식품 조성물.
- 천화분(Trichosanthes kirilowii Maxim) 및 백선피(Dictamnus dasycarpus Turcz) 추출물을 유효성분으로 포함하는 항암 보조용 약학적 조성물.
- 천화분(Trichosanthes kirilowii Maxim) 및 백선피(Dictamnus dasycarpus Turcz) 추출물을 유효성분으로 포함하는 항암 보조용 기능성 식품 조성물.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조성물 중 천화분 및 백선피 추출물은 혼합 추출물 내 0.2 내지 5 : 1 비율로 포함되는 것을 특징으로 하는 조성물. - 제7항에 있어서,
상기 조성물은 천화분 및 백선피 추출물은 혼합 추출물 내 0.5 내지 2 : 1 비율로 포함되는 것을 특징으로 하는 조성물. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조성물은 상백피(Morus alba L) 추출물을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물. - 제9항에 있어서,
상기 조성물에 포함된 혼합 추출물 중, 천화분 : 상백피 : 백선피 추출물의 비율이 1 내지 10 : 1 내지 10 : 1 내지 10인 것을 특징으로 하는 조성물. - 제1항 내지 제6항 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 추출물은 물, 에탄올 또는 이들의 혼합 용매로 추출한 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항 내지 제6항 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 추출물은 암 세포 또는 다약제 내성암 세포에 대한 생존 억제 효과를 가지는 것을 특징으로 하는 조성물.
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