KR20230067418A

KR20230067418A - Lcn2 단백질 또는 그를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 유효성분으로 포함하는 발기부전 예방 또는 치료용 약학 조성물

Info

Publication number: KR20230067418A
Application number: KR1020210160470A
Authority: KR
Inventors: 류지간; 서준규; 윤국남; 아니타; 옥지연
Original assignee: 인하대학교 산학협력단
Priority date: 2021-11-08
Filing date: 2021-11-19
Publication date: 2023-05-16

Abstract

본 발명은 LCN2 단백질(Lipocalin 2) 또는 그를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 유효성분으로 포함하는 발기부전 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것으로, 혈관내피세포, 혈관주위세포 및 신경세포 특이적인 단백질의 수준을 증가시켜 음경 해면체 혈관세포 및 신경세포의 재생을 유도하고, 음경 발기력을 증가시키는 등 발기부전을 개선함에 따라, 발기부전 예방 또는 치료용 약학 조성물이, 건강기능식품 조성물 또는 외약외품 조성물로서 유용하게 활용될 수 있다.

Description

LCN2 단백질 또는 그를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 유효성분으로 포함하는 발기부전 예방 또는 치료용 약학 조성물{Pharmaceutical composition for preventing or treating erectile dysfunction comprising LCN2 protein or polynucleotide encoding it as an active ingredient}

본 발명은 LCN2 단백질 또는 그를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 유효성분으로 포함하는 발기부전 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것이다.

발기부전(erectile dysfunction)은 남성 성기능 장애의 일종으로서, 남성의 성기가 발기되지 않거나 발기 상태가 지속되지 않아 성행위를 할 수 없는 현상이다. 발기부전의 원인은 크게 심인성 원인과 기질성 원인으로 구별된다. 심인성 발기부전은 심리적 및 정신적 영향에 의한 교감신경의 과다한 작용으로 인한 노르아드레날린(noradrenaline)의 과도한 분비, 음경해면체 평활근 긴장도 증가, 신경 전달물질의 분비 억제 등에 기인한다. 기질성 발기 부전은 그 원인에 따라, 신경인성, 혈관성 및 내분비성 발기부전으로 분류된다. 상기 혈관성 및 신경인성 발기부전은 고지질혈증, 당뇨, 고혈압, 흡연, 전신 심혈관질환, 척수손상, 음경신경손상 등으로 인해서 음경해면체, 혈관내피세포 및 음경신경세포가 손상되어 이들 세포에서 일산화질소(nitric oxide) 등의 이완성 물질의 분비가 원활하지 않아 생기는 장애이다.

최근 발기부전에 관한 연구는 기질성 원인에 더 비중을 두고 있고, 그의 치료로서 주로 비아그라(viagra, 성분명: 실데나필)를 포함한 경구용 PDE-5 (phosphodiesterase-5) 저해제가 전 세계적으로 사용되고 있다. 이러한 경구용 약물은 음경해면체에 특이적으로 분포하는 PDE-5의 저해에 의한 cGMP의 농도를 증가시킴으로써, 음경해면체 내 혈류를 증대시켜 발기를 유도하여 발기부전의 치료 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 비아그라와 같은 PDE-5 저해제 계열의 약물들은 두통, 안면홍조, 소화불량, 심장마비 등 여러 가지 부작용을 가지고 있다고 보고되고 있을 뿐만 아니라, 분자적 수준에서 일시적인 단백질 발현 및 관련 인자들을 조절하는 것으로 근본적인 치료라 할 수 없다. 더욱이 당뇨 또는 음경신경손상에 의한 발기부전의 경우, 이와 같은 치료 효과가 잘 나타나지 않을 뿐만 아니라, 설령 효과가 있다 해도 그 효능이 장기간 지속되지 못한다는 단점이 있다. 따라서, 발기부전 음경 내의 비정상화된 해면체 구조를 근본적으로 치료하고, 그 효능도 장시간 지속되는 발기부전 치료제의 필요성이 요구되고 있는 실정이다.

한편, LCN2는 리포칼린(Lipocalin) 패밀리의 일원으로, 지질 및 여타 소수성 분자와 결합하거나 그들을 운반하는 역할을 하는 분비 단백질이다. LCN2는 세포의 아폽토시스(apoptosis) 및 생존 모두에서 중요하다는 것이 알려졌고, 중추 신경계에서 염증반응에 관여하고, 기질 금속단백분해 효소(matrix metalloproteinase;MMP) 기능을 조절하여 신경혈관의 손상 및 재생을 조절하는 역할이 알려져 있다. 또한, 신장을 허혈성 손상으로부터 보호하고 다양한 형태의 위장관 손상에서 세포 이동을 촉진하여 점막의 재생을 용이하게 한다는 점이 알려져 있다. 상기한 바와 같이, LCN2의 다양한 역할에 대한 것이 밝혀져 있으나, LCN2의 발기부전에 대한 역할에 대해서는 아직까지 밝혀진 바 없으며, 이에 대한 연구도 전무한 실정이다.

1. 한국공개특허 제 10-2020-0099495호(2020.08.24. 공개)

본 발명의 목적은 음경해면체 내압 및 음경압력을 증가시키고, 혈소판-내피세포 부착 분자-1(Platelet endothelial cell adhesion molecule-1;PECAM-1), NG2(Neuron-Glial 2), 미세신경섬유(Neurofilament;NF) 및 신경성산화질소생성효소(Neuronal nitric oxide synthase;nNOS)를 발현하며, 내피세포 내 혈관 또는 해면체 형성을 유도함으로써, 발기부전 예방 또는 치료 효과를 나타내는 LCN2 단백질 또는 그를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 유효성분으로 포함하는 발기부전 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 LCN2(Lipocalin 2) 단백질 또는 그를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 유효성분으로 포함하는 발기부전 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 LCN2(Lipocalin 2) 단백질 또는 그를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 유효성분으로 포함하는 발기부전 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 LCN2(Lipocalin 2) 단백질 또는 그를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 유효성분으로 포함하는 발기부전 예방 또는 개선용 의약외품 조성물을 제공한다.

본 발명에 따르면, LCN2 단백질은 혈관내피세포, 혈관주위세포 및 신경세포 특이적인 단백질의 수준을 증가시켜 음경 해면체 혈관세포 및 신경세포의 재생을 유도하고, 음경 발기력을 증가시키는 등 발기부전을 개선함에 따라, 발기부전 예방 또는 치료용 약학 조성물, 건강기능식품 조성물 또는 의약외품 조성물로서 유용하게 활용될 수 있다.

도 1은 LCN2 단백질 및 PBS를 각각 투여한 당뇨성 발기부전 마우스 군의 음경신경 전기 자극에 따른 음경해면체 내압(발기력)을 측정한 결과를 나타낸다.
도 2는 LCN2 단백질 및 PBS를 각각 투여한 당뇨성 발기부전 마우스 군의 음경해면체 조직에서 혈관내피세포 특이적 단백질인 혈소판-내피세포 부착 분자-1(Platelet Endothelial Cell Adhesion Molucule-1;PECAM-1) 및 혈관주위세포 특이적 단백질인 NG2(Neuron-Glial 2)의 발현 정도를 공초점 현미경으로 분석한 결과를 나타낸다.
도 3은 LCN2 단백질 및 PBS를 각각 투여한 당뇨성 발기부전 마우스 모델의 음경해면체 조직에서 신경세포 특이적 단백질인 미세신경섬유(Neurofilament;NF) 및 신경성산화질소생성효소(neuronal nitric oxide synthase;nNOS)의 발현 정도를 공초점 현미경으로 분석한 결과를 나타낸다.
도 4는 마우스 음경해면체 내피세포를 이용하여 LCN2 단백질 및 PBS에 의한 내피세포의 튜브 형성 정도를 비교한 결과를 나타낸다.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

본 발명자는 기존의 발기부전에 대한 치료가 일시적인 치료 효과가 있으나, 효과가 장기간 지속되지 못하고, 부작용을 유발하는 문제를 극복할 수 있는 발기부전 치료제 개발에 예의 노력한 결과, LCN2(Lipocalin 2) 단백질을 기반으로 하여, 당뇨성 발기부전 마우스 군에서 발기부전에 대한 치료 효과를 나타내는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.

본 발명은 LCN2 단백질(Lipocalin 2) 또는 그를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 유효성분으로 포함하는 발기부전 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.

상기 LCN2 단백질(Lipocalin 2) 또는 그를 코딩하는 폴리뉴클레오티드는 음경해면체 내압 또는 음경압력을 증가시키는 특징을 갖는다.

또한, 상기 LCN2 단백질(Lipocalin 2) 또는 그를 코딩하는 폴리뉴클레오티드는 혈소판-내피세포 부착 분자-1(Platelet endothelial cell adhesion molecule-1;PECAM-1), NG2(Neuron-Glial 2), 미세신경섬유(Neurofilament;NF) 및 신경성산화질소생성효소(Neuronal nitric oxide synthase;nNOS)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 단백질을 발현하는 특징을 가지지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 LCN2 단백질(Lipocalin 2) 또는 그를 코딩하는 폴리뉴클레오티드는 내피세포 내 혈관 또는 해면체 형성을 유도하는 특징을 갖는다.

상기 LCN2 단백질(Lipocalin 2)은 인간 LCN2[NCBI Reference Sequence: NP_005555.2] 또는 마우스 LCN2[NCBI Reference Sequence: NP_032517.1]의 아미노산 서열을 갖는 단백질일 수 있고, LCN2 유전자로는 인간 LCN2 유전자[Gene ID: 3934] 또는 마우스 Lcn2 유전자[Gene ID: 16819]일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에서 용어 "발기부전"이란 성생활에 충분한 발기가 되지 않거나 유지되지 않은 상태를 의미하며, 일반적으로 이러한 상태가 3개월 이상 지속되었을 경우 발기부전으로 정의한다. 상기 발기부전은 심리적인 요인에 기인하는 심인성 발기부전과 육체적인 장애에 기인하는 기질성 발기부전으로 크게 나눌 수 있다. 상기 기질성 발기부전은 당뇨병, 음경조직손상, 관상동맥질환, 신장병증, 신경병증, 고혈압, 동맥경화 또는 고지혈증 등의 질병에 의한 것일 수 있으나, 상기 예시에 한정되는 것이 아니며 발기에 영향을 줄 수 있는 질병이라면 제한 없이 포함된다.

본 발명에서 용어 "해면체"란 포유류의 음경이나 음핵의 주체를 이루는 발기조직으로, 주위가 탄성섬유를 함유하는 두껍고 튼튼한 결합조직의 막으로 쌓여있으며, 이 막이 내부로 들어가 있어 해면상의 작은 방을 이루고 있다. 남성의 음경 내부에는 좌우에 2개의 음경 해면체와 그 아래쪽에 1개의 요도 해면체가 있고, 여성에게는 음경 해면체와 비슷한 구조를 가진 음핵 해면체와 요도 해면체가 있다. 해면체에 정맥혈이 가득차게 되면 음경이 발기하게 된다. 음경 해면체 평활근과 음경 혈관은 평상시 아드레날린성 교감 신경에 의해 수축 상태에 있으며, 이완에 의한 발기 반응 후, 아드레날린성 교감 신경계의 자극에 의해 다시 수축 상태로 되돌아온다. 이렇듯 발기조직은 평상시 수축 상태를 유지하지만, 성적 각성 시 뇌 중추에서 보내는 신호와 신경계의 자극, 체 내 및 발기조직 내의 여러 신경 전달 물질 및 호르몬 등에 의해 발기조직이 이완되고, 발기가 시작되며, 발기가 유지된다. 이러한 발기반응이 끝난 후, 다시 발기조직은 수축 상태를 유지하게 된다.

본 발명의 한 구체예에서, 상기 약학 조성물은 통상적인 방법에 따라 주사제, 과립제, 산제, 정제, 환제,캡슐제, 좌제, 겔, 현탁제, 유제, 점적제 또는 액제로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 제형을 사용할 수 있다.

본 발명의 다른 구체예에서, 약학 조성물은 약학 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제, 붕해제, 감미제, 피복제, 팽창제, 윤활제, 활택제, 향미제, 항산화제, 완충액, 정균제, 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.

구체적으로 담체, 부형제 및 희석제는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 사용할 수 있으며, 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 조성물에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트, 수크로스 또는 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제할 수 있다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용할 수 있다. 경구를 위한 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 있으며 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제 등이 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기재로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween)61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 약학 조성물은 정맥내, 동맥내, 복강내, 근육내, 동맥내, 복강내, 흉골내, 경피, 비측내, 흡입, 국소, 직장, 경구, 안구내 또는 피내 경로를 통해 통상적인 방식으로 대상체로 투여할 수 있다.

본 발명에 따른 유효성분의 투여량은 대상체의 상태 및 체중, 질환의 종류 및 정도, 약물 형태, 투여경로 및 기간에 따라 달라질 수 있으며 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따르면 이에 제한되는 것은 아니지만 1일 투여량이 0.01mg/kg ~ 200mg/kg, 구체적으로는 0.1mg/kg ~ 200mg/kg, 보다 구체적으로는 0.1mg/kg ~ 100mg/kg 일 수 있다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고 수회로 나누어 투여할 수도 있으며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다.

또한, 본 발명은 LCN2 단백질(Lipocalin 2) 또는 그를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 유효성분으로 포함하는 발기부전 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.

본 발명은 통상적으로 이용되는 식품으로써 일반적으로 사용될 수 있다.

본 발명의 식품 조성물은 건강기능식품으로서 사용될 수 있다. 상기 "건강기능 식품"이라 함은 건강기능 식품에 관한 법률에 따른 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조 및 가공한 식품을 의미하며, "기능성"이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건용도에 유용한 효과를 얻을 목적으로 섭취하는 것을 의미한다.

상기 건강기능식품 조성물은 통상의 식품 첨가물을 포함할 수 있으며, 상기 "식품 첨가물"로서의 적합 여부는 다른 규정이 없는 한, 식품의약품안전처에 승인된 식품 첨가물 공전의 총칙 및 일반시험법 등에 따라 해당 품목에 관한 규격 및 기준에 의하여 판정한다.

상기 "식품 첨가물 공전"에 수재된 품목으로는 예를 들어, 케톤류, 글리신, 구연산칼륨, 니코틴산, 계피산 등의 화학적 합성물, 감색소, 감초추출물, 결정셀룰로오스, 고량색소, 구아검 등의 천연첨가물, L-글루타민산나트륨 제제, 면류첨가알칼리제, 보존료제제, 타르색소제제 등의 혼합제제류들을 들 수 있다.

본 발명의 식품 조성물은 정제, 캡슐, 분말, 과립, 액상, 환 등의 형태로 제조 및 가공할 수 있다. 예를 들어, 캡슐 형태의 건강기능 식품 중 경질 캡슐제는 통상의 경질 캡슐에본 발명에 따른 조성물을 부형제 등의 첨가제와 혼합 및 충진하여 제조할 수 있으며, 연질 캡슐제는 본 발명에 따른 조성물을 부형제 등의 첨가제와 혼합하고 젤라틴 등 캡슐기제에 충진하여 제조할 수 있다. 상기 연질 캡슐제는 필요에 따라 글리세린 또는 소르비톨 등의 가소제, 착색제, 보존제 등을 함유할 수 있다.

상기 부형제, 결합제, 붕해제, 활택제, 교미제, 착향제 등에 대한 용어 정의는 당업계에 공지된 문헌에 기재된 것으로 그 기능 등이 동일 내지 유사한 것들을 포함한다. 상기 식품의 종류에는 특별한 제한이 없으며, 통상적인 의미에서의 건강기능식품을 모두 포함한다.

본 발명에서 용어 “예방”이란 본 발명에 따른 조성물의 투여로 질환의 억제 또는 지연시키는 모든 행위를 말한다. 본 발명에서 용어 “치료”는 본 발명에 따른 조성물의 투여로 질환의 증세가 호전되거나 이롭게 변경하는 모든 행위를 말한다. 본 발명에서 "개선"이란 본 발명의 조성물을 개체에 투여하거나 섭취시켜 질환의 나쁜 상태를 좋게 하는 모든 행위를 의미한다.

또한, 본 발명은 LCN2 단백질(Lipocalin 2) 또는 그를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 유효성분으로 포함하는 발기부전 예방 또는 개선용 의약외품 조성물을 제공한다.

본 발명의 용어, "의약외품"은 사람이나 동물의 질병을 진단, 치료, 개선, 경감, 처치 또는 예방할 목적으로 사용되는 물품들 중 의약품보다 작용이 경미한 물품들을 의미한다. 예를 들어, 약사법에 따른 의약외품은 의약품의 용도로 사용되는 물품을 제외한 것으로, 사람/동물의 질병 치료나 예방에 쓰이는 제품, 인체에 대한 작용이경미하거나 직접 작용하지 않는 제품 등이 포함된다.

본 발명의 LCN2 단백질(Lipocalin 2) 또는 그를 코딩하는 폴리뉴클레오티드로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 의약외품 첨가물로 사용할 경우, 다른 의약외품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효성분의 혼합양은 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다.

상기 의약외품 조성물은 통상적으로 발기부전 예방 또는 개선용이라면 특별히 제한하지 않는다. 예를 들면, 상기 의약외품 조성물은 소독청결제, 연고제 또는 코팅제의 제조에 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 약학 조성물, 건강기능식품 또는 의약외품 조성물은 LCN2 단백질(Lipocalin 2) 또는 그를 코딩하는 폴리뉴클레오티드로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상과 함께 발기부전의 예방 또는 치료 효과를 갖는 공지의 유효성분을 1종 이상 더 함유할 수 있다.

본 발명의 조성물은 발기부전의 예방 및 치료를 위하여 단독으로, 또는 수술, 방사선 치료, 호르몬 치료, 화학 치료 또는 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예 등은 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예 등에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예 등은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.

[ 준비예 1] 당뇨성 발기부전 동물모델의 디자인

생후 2개월 된 수컷 마우스(C57BL/6)에 스트렙토조토신(streptozotocin)을 투여하여 당뇨병에 의한 발기부전을 유도하였으며, 총 3개의 군으로 나누어 실험을 진행하였다(N= 5/군).

1)정상 마우스군

2)스트렙토조토신(streptozotocin)을 이용하여 당뇨를 유도(50mg/kg 농도로 5일 연속으로 복강 내 투여 후 8주 경과)한 후, 음경해면체에 PBS(phosphate-buffered solution) 20μL를 투여한 마우스군

3)스트렙토조토신(streptozotocin)을 이용하여 당뇨를 유도(50mg/kg 농도로 5일 연속으로 복강 내 투여 후 8주 경과)한 후, 음경해면체에 LCN2 단백질을 2번 주사한 마우스군[day -3, 0; 0.5μg/20μL].

[ 실시예 1] 전기 자극에 따른 발기력 측정

상기 준비예 1에서 디자인한 당뇨성 발기부전 동물모델의 음경해면체에 LCN2 단백질을 주사하고 2주 후에 음경해면체의 신경을 자극하고 발기력을 측정하였다. 각 마우스의 하복부에서 좌측 표피부분을 개복하고, 전립선의 후외측에 위치한 음경해면체신경(음경신경)이 잘 보이도록 준비하였다. 음경신경의 전기 자극을 위해서 백금전극을 음경신경에 위치시킨 후, 5볼트 및 2헤르츠의 강도로 약 1분 동안 전기 자극을 가하였다. 이때 발기 시 음경 내부의 압력(음경해면체 내압)을 음경해면체에 삽입된 카테터를 통해 컴퓨터와 연결되어 있는 압력 전달기(바이오스팩 시스템, 미국)를 이용하여 측정하였다.

도 1A에서의 세로축의 ICP(Intracavernous Pressure: 음경해면체내 압력)는 발기 시 음경 내부의 압력(음경해면체 내압)을 의미하며, 일반적으로 발기력을 나타내는 지표이다. 도 1A에서의 가로축은 전기 자극 후의 시간을 나타내며, 1분간의 전기 자극 기간은 가로축에 검정색 막대로 표시하였다. 또한, 도 1B는 최대 음경해면체 내압(Maximal ICP)을 평균 수축기 혈압(MSBP)으로 나눈 값을 나타낸 것이고, 도1C는 음경해면체 내압 곡선의 면적(Total ICP[area under the curve])을 평균 수축기 혈압(MSBP)으로 나눈 값을 나타낸 것으로 이는 혈압 자체가 음경해면체 내압에 영향을 줄 수 있기 때문에 발기력을 측정하기 위해 확인하는 값이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, LCN2 단백질 투여 군은 PBS 투여군에 비해 높은 발기력 개선 효과를 보였고, 정상 대조군 수준으로 발기력이 회복되는 것으로 나타났다. 특히, 음경발기와 관련한 두 가지 변수인 음경해면체 내압 및 음경압력곡선의 면적이 LCN2 단백질 투여 후에 현저히 증가하는 것으로 나타났다.

[ 실시예 2] 음경해면체 조직에서 혈관세포 특이적 단백질 및 신경세포 특이적 단백질의 발현에 미치는 영향 분석

상기 당뇨성 발기부전 동물모델의 음경해면체 조직에서 혈관내피세포에 특이적 단백질인 혈소판-내피세포 부착 분자-1(Platelet endothelial cell adhesion molecule-1; 이하 PECAM-1라 함), 혈관주위세포 특이적인 단백질인 NG2(Neuron-Glial 2), 신경세포 특이적 단백질인 미세신경섬유(Neurofilament; 이하 NF라 함) 및 신경성산화질소생성효소(neuronal nitric oxide synthase; 이하 nNOS라 함)의 발현 정도를 분석하기 위하여, 면역조직화학염색 후 공초점 현미경을 이용하여 각 세포 마커의 양적 변화를 조사하였다.

각 마우스로부터 음경 해면체 조직을 분리한 후, 이를 4% 파라포름알데히드(paraformaldehyde)에서 4℃ 조건으로 24시간 동안 고정하였다. 상기 조직을 동결용 포매제를 이용하여 고정시킨 후, 동결 절편기에서 12㎛ 두께로 잘라 음경조직 절편을 준비하였다. 준비된 음경조직 절편을 슬라이드 상에 올리고 PECAM-1, NG2, NF 및 nNOS의 발현 분석을 위해 4% 파라포름알데히드(paraformaldehyde)에서 약 5분간 고정시켰다. 고정된 음경조직 절편을 세척 버퍼(2% FBS + 0.1% Sodium Azide in PBS)로 3회 세척한 후, 비특이적 단백질 차단 버퍼(5% BSA in PBS)로 1시간 동안 blocking하였다. 그 후, 1차 항체(항-PECAM-1 햄스터 항체, 항-NG2 래빗 항체, 항-NF 마우스 항체, 항-nNOS 랫트 항체, 1:100)로 4℃에서 16시간 동안 반응시킨 후, 남아 있는 항체를 제거하기 위해서 세척 버퍼로 3회 세척한 다음, 2차 항체 (FITC-표지된 항-햄스터 항체, TRITC-표지된 항-래빗 항체, FITC-표지된 항 마우스 항체 또는 TRITC-표지된 항-랫트 항체, 1:1000)로 상온에서 2시간 동안 반응시켰다. 반응이 끝난 후, 남아있는 항체를 제거하기 위해 세척 버퍼로 다시 2회 세척한 후 DAPI(4',6-diamidino-2-phenylindole; 2㎍/㎖)를 넣고 5분간 상온에서 반응시켜서 세포핵을 염색시켰다. 다시 세척 완충액으로 2회 세척한 후에 공초점 현미경을 이용하여 분석하였다.

도 2에 나타낸 바와 같이, PBS 투여군의 음경해면체 조직에서는 정상 군에 비해 혈관내피세포 및 혈관주위세포의 수가 현저하게 감소되었으나, LCN2 단백질 투여군의 음경해면체 조직에서는 대조군에 비해 혈관내피세포(PECAM-1) 또는 혈관주위세포 특이적 단백질(NG2)의 발현이 증가하는 것으로 나타났다.

또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, PBS 투여군의 음경해면체 조직에서는 정상 마우스에 비해 NF 또는 nNOS의 발현이 현저히 감소했으나, LCN2 단백질 투여군의 음경해면체 조직에서는 대조군에 비해 NF 또는 nNOS의 발현이 증가하는 것으로 나타났다.

[ 실시예 3] 마우스 음경해면체 내피세포를 이용한 혈관 형성 유도 효과 분석

LCN2 단백질의 관형성능(tube formation)에 미치는 영향을 분석하기 위해, 마우스 음경해면체 내피세포(Mouse Cavernous Endothelial Cells;MCECs)를 사용하여 실험을 수행하였고, LCN2 단백질(R&D Systems Inc., Cat# 1857-LC)을 사용하였다. 세포는 정상 범위의 혈당 수치와 유사한 5mM 글루코스(Normal glucose;NG) 및 고혈당 수치에 해당하는 30mM 글루코스(High glucose;HG) 조건에서 48시간 동안 노출시켰으며, LCN2 단백질(0.5μg/ml)을 글루코스와 동시에 48시간 동안 처리하였다. 마트리겔(Matrigel)이 코팅된 세포 배양 접시에 정상 농도 글루코스, 고농도 글루코스+PBS 및 고농도 글루코스+LCN2 단백질에 노출시킨 마우스 음경해면체 내피세포를 3 × 105cells/㎠만큼 넣고, 튜브 형성을 위해 각각 8시간 동안 37℃의 5% CO2 배양기에서 배양한 후, 현미경을 통해 관찰하였다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 고농도 글루코스+PBS에 노출된 마우스 음경해면체 내피세포(MCECs)는 정상 농도 글루코스(NG) 처리군에 비해 튜브 형성 정도가 현저하게 감소한 반면, 고농도 글루코스+LCN2 단백질에 노출시켰던 마우스 음경해면체 내피세포(MCECs)에서는 튜브 형성이 현저하게 증가하는 것으로 나타났다. 이는 LCN2 단백질이 당뇨로 인해 활성이 저해된 해면체 내피세포의 분화에 영향을 주어 혈관 및 해면체 형성을 유도한다는 것을 입증한다.

본 발명에 따른 상기 약학 조성물은 목적에 따라 여러 형태로 제제화가 가능하다. 하기는 본 발명에 따른 상기 약학 조성물을 활성성분으로 함유시킨 몇몇 제제화 방법을 예시한 것으로 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

< 제제예 1> 약학 조성물의 제조

1-1. 캡슐제의 제조

LCN2 단백질 10mg

결정성 셀룰로오스 3mg

락토오스 14.8mg

마그네슘 스테아레이트 0.2mg

통상의 캡슐제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하고 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조한다.

1-2. 주사제의 제조

LCN2 단백질 20mg

만니톨 180mg

주사용 멸균 증류수 2974mg

Na₂HPO₄2H₂O 26mg

통상의 주사제의 제조방법에 따라 1 앰플당(2ml) 상기의 성분 함량으로 제조한다.

1-3. 액제의 제조

LCN2 단백질 20mg

이성화당 10g

만니톨 5g

정제수 적량

통상의 액제의 제조방법에 따라 정제수에 각각의 성분을 가하여 용해시키고 레몬향을 적량 가한 다음 상기의 성분을 혼합한 다음 정제수를 가하여 전체를 정제수를 가하여 전체 100ml로 조절한 후 갈색병에 충진하여 멸균시켜 액제를 제조한다.

본 발명에 따른 상기 건강기능식품 조성물은 목적에 따라 여러 형태의 건강기능식품으로 제조 가능하다. 하기는 본 발명에 따른 유효물질을 활성성분으로 함유시킨 몇몇 건강기능식품의 제조방법을 예시한 것으로 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

< 제제예 2> 건강기능식품 조성물의 제조

2-1. 건강기능식품의 제조

LCN2 단백질 100mg

비타민 혼합물 적량

비타민 A 아세테이트 70μg

비타민 E 1.0mg

비타민 B1 0.13mg

비타민 B2 0.15mg

비타민 B6 0.5mg

비타민 B12 0.2μg

비타민 C 10mg

비오틴 10μg

니코틴산아미드 1.7mg

엽산 50μg

판토텐산 칼슘 0.5mg

무기질 혼합물 적량

황산제1철 1.75mg

산화아연 0.82mg

탄산마그네슘 25.3mg

제1인산칼륨 15mg

제2인산칼슘 55mg

구연산칼륨 90mg

탄산칼슘 100mg

염화마그네슘 24.8mg

상기의 비타민 및 미네랄 혼합물의 조성비는 비교적 건강식품에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하며, 통상의 건강식품 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 과립을 제조하고, 통상의 방법에 따라 건강식품 조성물 제조에 사용할 수 있다.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술한 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허 청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

LCN2 단백질(Lipocalin 2) 또는 그를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 유효성분으로 포함하는 발기부전 예방 또는 치료용 약학 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 LCN2 단백질(Lipocalin 2) 또는 그를 코딩하는 폴리뉴클레오티드는 음경해면체 내압 또는 음경압력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 발기부전 예방 또는 치료용 약학 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 LCN2 단백질(Lipocalin 2) 또는 그를 코딩하는 폴리뉴클레오티드는 혈소판-내피세포 부착 분자-1(Platelet endothelial cell adhesion molecule-1), NG2(Neuron-Glial 2), 미세신경섬유(Neurofilament) 및 신경성산화질소생성효소(Neuronal nitric oxide synthase)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 발현하는 것을 특징으로 하는 발기부전 예방 또는 치료용 약학 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 LCN2 단백질(Lipocalin 2) 또는 그를 코딩하는 폴리뉴클레오티드는 내피세포 내 혈관 또는 해면체 형성을 유도하는 것을 특징으로 하는 발기부전 예방 또는 치료용 약학 조성물.
LCN2 단백질(Lipocalin 2) 또는 그를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 유효성분으로 포함하는 발기부전 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
LCN2 단백질(Lipocalin 2) 또는 그를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 유효성분으로 포함하는 발기부전 예방 또는 개선용 의약외품 조성물.