KR20230123429A - Pharmaceutical composition for preventing or treating cancere - Google Patents

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KR20230123429A KR1020230007838A KR20230007838A KR20230123429A KR 20230123429 A KR20230123429 A KR 20230123429A KR 1020230007838 A KR1020230007838 A KR 1020230007838A KR 20230007838 A KR20230007838 A KR 20230007838A KR 20230123429 A KR20230123429 A KR 20230123429A
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Abstract

본 발명은 피컬리박테리움 속(Faecalibacterium sp.) 균주에서 유래된 세포외 소포체(EV); 및 약제학적으로 허용가능한 담체 또는 부형제를 포함하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물 및 암 예방 또는 개선용 건강기능성 식품에 관한 것이다. 본 발명의 약학적 조성물은 암의 예방 또는 치료에 우수한 효과를 나타낸다.The present invention relates to an extracellular vesicle (EV) derived from a Faecalibacterium sp. strain; And it relates to a pharmaceutical composition for preventing or treating cancer and a health functional food for preventing or improving cancer, including a pharmaceutically acceptable carrier or excipient. The pharmaceutical composition of the present invention exhibits excellent effects in preventing or treating cancer.

Description

암 예방 또는 치료용 약학적 조성물{PHARMACEUTICAL COMPOSITION FOR PREVENTING OR TREATING CANCERE}Pharmaceutical composition for preventing or treating cancer {PHARMACEUTICAL COMPOSITION FOR PREVENTING OR TREATING CANCERE}

본 발명은 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피컬리박테리움 속 균주 유래의 세포외 소포체(EV)를 포함하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a pharmaceutical composition for preventing or treating cancer, and more particularly, to a pharmaceutical composition for preventing or treating cancer containing an extracellular vesicle (EV) derived from a strain of the genus Picalibacterium .

암은 비정상적인 세포의 과잉으로 인하여 발생하는 비제어적이고 무질서한 세포 증식의 산물로서, 악성 종양(malignant tumor)은 원발부를 떠나 다른 조직으로 침윤되어 빠르게 성장하는 특성을 가져 생명을 위협한다. Cancer is a product of uncontrolled and disorderly cell proliferation caused by an excess of abnormal cells, and a malignant tumor leaves its primary site and invades other tissues and grows rapidly, threatening life.

암을 치료하기 위해서, 다양한 항암제를 이용한 화학요법, 방사선요법, 암과 관련된 특정한 생체 내 분자를 표적으로 하는 항체요법 등 다양한 치료적 접근법이 시도되고 있다. 그러나 화학요법이나 방사선요법의 경우 정상 세포에도 영향을 주기 때문에 부작용이 심각하며, 암세포가 항암제에 대한 내성을 획득하여, 치료에 실패하거나 재발하는 경우가 빈번하다.In order to treat cancer, various therapeutic approaches such as chemotherapy using various anticancer agents, radiotherapy, and antibody therapy targeting specific molecules related to cancer have been attempted. However, in the case of chemotherapy or radiation therapy, since it affects normal cells, side effects are serious, and cancer cells acquire resistance to anticancer drugs, and treatment fails or recurs frequently.

최근 연구 보고에 따르면 세포외 소포체가 세포 간 신호 전달 및 폐기 관리와 같은 과정에서 중요한 역할을 한다고 보고되어 있어, 최근 임상 적용에 대한 관심이 증가하고 있다. 특정 세포외 소포체와 표적세포 세포막의 특성을 이용하면 다른 정상 세포에 대한 부작용을 예방하고 암 세포를 비롯한 질환 세포만을 특이적으로 치료할 수 있는 치료제의 개발이 가능할 것으로 기대된다.According to recent research reports, extracellular vesicles have been reported to play an important role in processes such as intercellular signal transduction and disposal management, and interest in clinical applications has recently increased. Using the characteristics of specific extracellular vesicles and cell membranes of target cells, it is expected that it will be possible to develop a therapeutic agent that can prevent side effects on other normal cells and specifically treat only diseased cells, including cancer cells.

한편, 면역력 강화 등 체내 유익한 작용을 하는 프로바이오틱스 (probiotics)와 면역 관문 억제제의 병용요법 효과에 대한 연구가 파마바이오틱스 (pharmabiotics) 차원에서 그 중요성이 강조되고 있으나, 지금까지 다양한 암종에서 이와 관련된 연구는 아직 미비한 실정이다. On the other hand, the importance of studies on the effect of combination therapy of probiotics and immune checkpoint inhibitors, which have beneficial effects in the body such as strengthening immunity, is emphasized at the level of pharmabiotics. It is still in a state of obscurity.

KRKR 10-2019-0129739 10-2019-0129739 AA KRKR 10-2307603 10-2307603 BB

본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 하나의 목적은 파마바이오틱스 유래의 세포외 소포체를 포함하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다. The present invention is to solve the above-described technical problem, one object of the present invention is to provide a pharmaceutical composition for preventing or treating cancer containing extracellular vesicles derived from pharmabiotics.

본 발명의 다른 목적은 암 예방 또는 개선용 건강기능성 식품을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a health functional food for preventing or improving cancer.

본 발명의 또 다른 목적은 암 예방 또는 치료용 수의학적 조성물 또는 사료첨가제를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a veterinary composition or feed additive for preventing or treating cancer.

본 발명의 또 다른 목적은 파마바이오틱스 유래의 세포외 소포체에 의해서 환자의 면역 체계를 활성화시킴으로써 환자의 암을 치료하는 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a method for treating cancer of a patient by activating the patient's immune system using pharmabiotics-derived extracellular vesicles.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은, One aspect of the present invention for achieving the above object is,

피컬리박테리움 속(Faecalibacterium sp.) 균주에서 유래된 세포외 소포체(EV); 및 약제학적으로 허용가능한 담체 또는 부형제를 포함하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다. Extracellular vesicles (EV) derived from Faecalibacterium sp. strains; And it relates to a pharmaceutical composition for preventing or treating cancer comprising a pharmaceutically acceptable carrier or excipient.

상기 피컬리박테리움 속 균주는 피컬리박테리움 프로스니치 (Faecalibacterium prausnitzii) 균주이고, 바람직하게 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3 균주(KCCM12619P), F. prausnitzii EB-FPDK9 균주(KCCM12620P), F. prausnitzii EB-FPDK11 균주 (KCCM12621P), 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주(KCCM12622P)일 수 있다. The strain of the genus Picalibacterium is a Faecalibacterium prausnitzii strain, preferably a strain of Picalibacterium prosnitz EB-FPDK3 (KCCM12619P ) , F. prausnitzii EB-FPDK9 strain (KCCM12620P), F. prausnitzii EB-FPDK11 strain (KCCM12621P), and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strain (KCCM12622P).

본 발명의 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물은 화학항암제 또는 면역항암제와 같은 암 치료제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 면역항암제는 anti-PD1, anti-PDL1, anti-CTLA, anti-Tim3 및 anti-LAG3으로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다. 피컬리박테리움 속 균주에서 유래된 세포외 소포체(EV)와 화학항암제 또는 면역항암제는 하나의 제형으로 동시에 투여되거나, 또는 별개의 제형으로 동시에 또는 순차적으로 투여될 수 있다.The pharmaceutical composition for preventing or treating cancer of the present invention may further include a cancer treatment agent such as a chemo-anticancer agent or an immuno-anticancer agent. The immuno-anticancer agent may be selected from the group consisting of anti-PD1, anti-PDL1, anti-CTLA, anti-Tim3 and anti-LAG3. Extracellular vesicles (EVs) derived from strains of the genus Picalibacterium and chemotherapeutic agents or immuno-anticancer agents may be administered simultaneously in one formulation, or simultaneously or sequentially in separate formulations.

본 발명의 또 다른 양상은, 피컬리박테리움 속 균주; 및 약제학적으로 허용가능한 담체 또는 부형제를 포함하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다. Another aspect of the present invention is a strain of the genus Picylobacterium ; And it relates to a pharmaceutical composition for preventing or treating cancer comprising a pharmaceutically acceptable carrier or excipient.

본 발명의 또 다른 양상은, 피컬리박테리움 속 균주에서 유래된 세포외 소포체(EV); 및 생리적으로 허용가능한 담체 또는 부형제를 포함하는 암 예방 또는 개선용 건강기능성 식품에 관한 것이다. Another aspect of the present invention, extracellular vesicles (EV) derived from strains of the genus Picalibacterium ; And it relates to a health functional food for preventing or improving cancer containing a physiologically acceptable carrier or excipient.

본 발명의 또 다른 양상은, 대상체에게 치료 유효량의 피컬리박테리움 속 균주 또는 피컬리박테리움 속 균주 유래의 세포외 소포체(EV)를 투여하는 것을 특징으로 하는 암 치료 방법에 관한 것이다. Another aspect of the present invention is a strain of the Picalibacterium genus in a therapeutically effective amount to a subject or It relates to a cancer treatment method characterized by administering an extracellular vesicle (EV) derived from a strain of the genus Picalibacterium .

본 발명의 또 다른 양상은, 피컬리박테리움 속 균주 또는 피컬리박테리움 속 균주에서 유래된 세포외 소포체(EV); 및 허용가능한 담체 또는 부형제를 포함하는 암 예방 또는 치료용 수의학적 조성물에 관한 것이다. Another aspect of the present invention is a strain of the genus Picalibacterium or an extracellular vesicle (EV) derived from a strain of the genus Picalibacterium; And it relates to a veterinary composition for preventing or treating cancer comprising an acceptable carrier or excipient.

본 발명은 신규한 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3 균주 (KCCM12619P), F. prausnitzii EB-FPDK9 균주 (KCCM12620P), F. prausnitzii EB-FPDK11 균주 (KCCM12621P), F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주 (KCCM12622P)를 제공한다.The present invention is a novel Picylobacterium prosnich EB-FPDK3 strain (KCCM12619P), F. prausnitzii EB-FPDK9 strain ( KCCM12620P ), F. prausnitzii EB-FPDK11 strain ( KCCM12621P ), and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strain (KCCM12622P).

본 발명의 피컬리박테리움 속 균주 또는 피컬리박테리움 속 균주 유래의 세포외 소포체(EV)를 포함하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물은 종양 크기를 감소시키거나, 종양 성장을 감소시키거나, 전이를 예방하거나, 혈관신생을 예방하여, 효과적인 항암제로 개발될 수 있을 것이다.The pharmaceutical composition for preventing or treating cancer comprising the strain of the genus Picalibacterium or the extracellular vesicles (EV) derived from the strain of the genus Picalibacterium of the present invention reduces tumor size, reduces tumor growth, By preventing metastasis or preventing angiogenesis, it will be possible to develop an effective anticancer agent.

본 발명의 피컬리박테리움 속 균주 또는 또는 피컬리박테리움 속 균주 유래의 세포외 소포체(EV)를 포함하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물은 단독으로 투여 시에 우수한 항암 효과를 나타낼 뿐만 아니라, 화학항암제 또는 면역항암제와 병용투여 시에, 항암제의 부작용은 줄이고 효능은 더욱 활성화되어, 이들을 단독으로 투여하는 것과 비교하여 더욱 우수한 항암효과를 갖는다. The pharmaceutical composition for preventing or treating cancer comprising the strain of the genus Picalibacterium or the extracellular vesicles (EV) derived from the strain of the genus Picalibacterium of the present invention not only exhibits excellent anticancer effects when administered alone, When administered in combination with a chemo-anticancer agent or an immuno-anticancer agent, the side effects of the anti-cancer agent are reduced and the efficacy is more activated, resulting in a superior anti-cancer effect compared to administering them alone.

도 1은 본 발명의 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들과 표준균주(type strain)인 피컬리박테리움 프로스니치 A2-165 표준균주의 현미경 관찰 결과이다.
도 2는 본 발명의 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들과 피컬리박테리움 프로스니치 A2-165 표준균주의 PCR 분석 결과이다.
도 3은 본 발명의 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들과 피컬리박테리움 프로스니치 A2-165 표준균주의 게놈 DNA의 RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) 분석 결과이다.
도 4는 16S rRNA 서열을 기반으로 한 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들의 계통도이다.
도 5는 본 발명의 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들과 피컬리박테리움 프로스니치 A2-165 표준균주의 용혈활성 보유 여부를 확인한 결과를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들 유래의 세포외 소포체의 전자현미경 사진이다.
도 7(a) 및 (b)는 본 발명의 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주 단독 혹은 균주 유래의 세포외 소포체(EV)의 항암 활성을 확인하기 위한 실시예 4 및 실시예 5의 동물 실험 과정을 설명하기 위한 모식도이다.
도 8 및 도 9는 종양을 동종이식한 마우스에서 본 발명의 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주와 aPD-1의 병용 투여에 의한 종양 형성 억제 효과를 나타내는 도면이다.
도 10은 실시예 4에서 본 발명의 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들과 aPD-1 항체와 병용 투여에 의한 암 발생 억제 효과를 측정하기 위해 동종이식 항암 동물 모델에서, 20일간 각각의 실험군의 마우스의 종양 크기를 비교한 사진이다.
도 11은 실시예 5에서 본 발명의 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들 유래의 세포외 소포체의 암 발생 억제 효과를 측정하기 위해 동종이식 항암 동물 모델에서 시간에 따른 종양 크기 변화를 나타낸 그래프이다.
도 12는 동종이식 항암 동물 모델에 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들 유래의 세포외 소포체와 anti-PD1을 함께 투여한 경우 및 anti-PD1만을 투여한 경우의, 25일 동안 종양의 무게 변화를 나타낸 그래프이다.
도 13은 본 발명의 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들 유래의 세포외 소포체의 암 발생 억제 효과를 측정하기 위해 동종이식 항암 동물 모델에서, 25일간 각 실험군의 마우스의 종양 크기를 비교한 사진이다.
도 14a 및 도 14b는 HT29 세포에서 상처 치유 분석법을 이용한 본 발명의 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들 유래의 세포외 소포체의 항암활성 평가 결과를 나타낸다.
도 15는 흑색종을 이용한 동종이식 마우스 동물 모델에서 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK9 혹은 EB-FPDK9 유래 세포외 소포체(EB-FPDK9EVs) 투여에 의한 항암 효과를 확인하기 위한 동물 실험의 스킴을 나타내는 모식도이다.
도 16은 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK9 균주 또는 EB-FPDK9 EVs 투여 시 종양 성장 곡선을 나타낸다.
도 17은 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK9 균주 또는 EB-FPDK9 EVs 투여 종료 시점의 종양의 크기를 비교한 사진이다.
Figure 1 shows the Picalibacterium prosniche EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strains of the present invention and the type strain Picalibacter This is the result of microscopic observation of the standard strain of Leeum Prosnich A2-165.
Figure 2 is a Picylobacterium prosnich EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strains of the present invention and Picylobacterium prosnich A2-165 standard This is the result of PCR analysis of the strain.
Figure 3 is a Picylobacterium prosniche EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strains of the present invention and Picalibacterium prosnich A2-165 standard This is the result of RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) analysis of the strain's genomic DNA.
Figure 4 is a phylogenetic diagram of F. prausnitzii EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strains based on the 16S rRNA sequence.
Figure 5 is a Picylobacterium prosniche EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strains and Picalibacterium prosnich A2-165 standard of the present invention The result of confirming whether the strain has hemolytic activity is shown.
Fig. 6 is an electron micrograph of extracellular vesicles derived from the strains of F. prausnitzii EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. prausnitzii EB-FPYYK1 according to the present invention.
Figure 7 (a) and (b) is a Picylobacterium prosnich EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strain alone or derived from strains of the present invention It is a schematic diagram for explaining the animal experiment procedure of Example 4 and Example 5 for confirming the anticancer activity of extracellular vesicles (EV).
8 and 9 show the results of the F. prausnitzii EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strains and aPD in mice transplanted with tumors of the present invention. It is a figure showing the tumor formation inhibitory effect by the combined administration of -1.
Figure 10 shows the use of Picalibacterium prosnich EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strains and aPD-1 antibody of the present invention in Example 4 It is a photograph comparing the tumor size of mice of each experimental group for 20 days in an allograft anti-cancer animal model to measure the effect of suppressing cancer development by administration.
Figure 11 shows the cancer of extracellular vesicles derived from the Picalibacterium prosnich EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strains of the present invention in Example 5. It is a graph showing the change in tumor size over time in an allograft anti-cancer animal model to measure the effect of inhibiting development.
Figure 12 is an allograft anti-cancer animal model of Ficcolibacterium prosnich EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strains derived from extracellular vesicles and anti- It is a graph showing the change in tumor weight for 25 days when PD1 was administered together and when only anti-PD1 was administered.
Figure 13 shows the cancer development inhibitory effect of extracellular vesicles derived from the Picalibacterium prosnich EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strains of the present invention. This is a picture comparing the tumor size of mice in each experimental group for 25 days in an allograft anti-cancer animal model to measure.
Figures 14a and 14b show the F. prausnitzii EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strains of the present invention using a wound healing assay in HT29 cells. The results of evaluation of the anticancer activity of the derived extracellular vesicles are shown.
Figure 15 shows the scheme of animal experiments to confirm the anticancer effect by administration of Picylobacterium prosniche EB-FPDK9 or EB-FPDK9-derived extracellular vesicles (EB-FPDK9EVs) in an allograft mouse animal model using melanoma. It is also a model.
Figure 16 shows tumor growth curves upon administration of Ficcalibacterium prosnich EB-FPDK9 strain or EB-FPDK9 EVs.
17 is a photograph comparing the size of tumors at the end of administration of the Ficcolibacterium prosnich EB -FPDK9 strain or EB-FPDK9 EVs.

이하에서 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 대해서 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

달리 정의되지 않는 한, 본원에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자에 의해 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

본원 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 '포함한다'고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. In the present specification, when a certain part 'includes' a certain component, this means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.

본 명세서에서 사용된 용어, '치료하다', '치료' 등의 용어들은 일시적 또는 영구적으로 증상을 완화하거나, 증상의 원인을 제거하거나, 또는 질병이나 병태의 증상의 발현을 방지하거나 늦추는 것을 의미한다.As used herein, the terms 'treat', 'treatment' and the like mean temporarily or permanently alleviating symptoms, removing the cause of symptoms, or preventing or delaying the onset of symptoms of a disease or condition. .

본 명세서에서 사용된 용어, '예방'은 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 암을 억제시키거나 발병을 지연시키는 모든 행위를 의미한다.As used herein, the term 'prevention' refers to any activity that suppresses or delays the onset of cancer by administration of the pharmaceutical composition according to the present invention.

본 명세서에서 사용된 용어, '개선'은 비정상적인 상태와 관련된 파라미터, 예를 들면 증상의 정도를 감소시키는 모든 행위를 의미한다. As used herein, the term 'improvement' refers to any action that reduces a parameter associated with an abnormal state, for example, the severity of a symptom.

본 명세서에서 사용된 용어, '약학적으로 허용가능한'은 과도한 독성, 자극, 알레르기 반응 또는 기타 문제점 또는 합병증 없이 이득/위험 비가 합리적이어서 대상체(예: 인간)의 조직과 접촉하여 사용하기에 적합하며 건전한 의학적 판단의 범주 이내인 조성물을 의미한다.As used herein, the term 'pharmaceutically acceptable' means that the benefit / risk ratio is reasonable without excessive toxicity, irritation, allergic reaction or other problems or complications, and is suitable for use in contact with the tissue of a subject (eg, human) means a composition that is within the scope of sound medical judgment.

본 명세서에서 사용되는 용어 '면역 관문 억제제(immune checkpoint inhibitor)'는 T 림프구와 같은 특정 유형의 면역계 세포 및 일부 암세포에 의해 생산된 특정 단백질을 차단하는 유형의 약물을 의미하는데, 이들 단백질들은 면역반응을 억제하고, T 림프구가 암세포를 살상하는 것을 방지한다. "면역 관문 억제제"로 현재까지 잘 알려진 것은 PD-1/PD-L1 및 CTLA-4/B7-1/B7-2 등이 존재한다. As used herein, the term 'immune checkpoint inhibitor' refers to a type of drug that blocks certain proteins produced by certain types of immune system cells, such as T lymphocytes, and some cancer cells, which are immune responses. and prevents T lymphocytes from killing cancer cells. PD-1/PD-L1 and CTLA-4/B7-1/B7-2 are well known as "immune checkpoint inhibitors".

본 발명의 하나의 양상은, 피컬리박테리움 속(Faecalibacterium sp.) 균주에서 유래된 세포외 소포체(EV); 및 약제학적으로 허용가능한 담체 또는 부형제를 포함하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다. One aspect of the present invention, the genus Picalibacterium ( Faecalibacterium sp.) Extracellular vesicles (EV) derived from the strain; And it relates to a pharmaceutical composition for preventing or treating cancer comprising a pharmaceutically acceptable carrier or excipient.

파마바이오틱스 (pharmabiotics)는 건강 또는 질병에 대하여 검증된 약학적 역할(pharmacological role)을 갖는 사람 유래의 세균 또는 그의 산물들로 정의된다 ("Probiotics and pharmabiotics,” Bioeng Bugs. 2010 Mar-Apr; 1(2):79-84). 본 발명의 약학적 조성물은 파마바이오틱스 성분을 주성분으로 하여, 부작용 없이 안전하게 사용될 수 있다.Pharmabiotics are defined as human-derived bacteria or their products that have a proven pharmacological role for health or disease (“Probiotics and pharmabiotics,” Bioeng Bugs. 2010 Mar-Apr; 1 (2):79-84) The pharmaceutical composition of the present invention contains pharmabiotics as a main component and can be safely used without side effects.

상기 피컬리박테리움 속 균주는 피컬리박테리움 프로스니치 (Faecalibacterium prausnitzii) 균주일 수 있다. 구체적으로 상기 피컬리박테리움 속 균주는 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3 균주(KCCM12619P), F. prausnitzii EB-FPDK9 균주(KCCM12620P), F. prausnitzii EB-FPDK11 균주(KCCM12621P), 또는 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주 (KCCM12622P)일 수 있다. The strain of the genus Picalibacterium may be a strain of Faecalibacterium prausnitzii . Specifically, the strains of the Ficcolibacterium genus are F. prausnitzii EB-FPDK3 strain (KCCM12619P), F. prausnitzii EB-FPDK9 strain (KCCM12620P), F. prausnitzii EB-FPDK11 strain (KCCM12621P), or F. prausnitzii. EB-FPYYK1 strain (KCCM12622P).

세포외 소포체(extracellular vesicles, EV)는 세포들로부터 분비되는 나노소포체로, 면역학적으로 중요한 단백질인 주조직 적합체(main histocompatibility complex, MHC)와 열 충격 단백질(heat shock protein)을 포함하여 강력한 항종양 면역 반응을 유도하며, 항염증성의 마이크로 RNA(microRNA)와 콜라겐(collagen)의 축적을 조절하는 마이크로 RNA(microRNA)를 포함한다. Extracellular vesicles (EVs) are nano-vesicles secreted from cells that contain powerful anti-inflammatory proteins including the immunologically important proteins main histocompatibility complex (MHC) and heat shock proteins. It induces a tumor immune response and contains anti-inflammatory microRNAs and microRNAs that regulate the accumulation of collagen.

본 발명의 피컬리박테리움 속(Faecalibacterium sp.) 균주에서 유래된 세포외 소포체(EV)는 암세포 증식 억제, 암세포 이동성 저하 및 신혈관 생성 억제 효과를 동시에 나타내어 우수한 항암제로 활용될 수 있으며, 기존의 화학항암제 또는 면역항암제와 병용투여될 수 있다. Extracellular vesicles (EVs) derived from the Faecalibacterium sp. strain of the present invention can be used as an excellent anticancer agent by simultaneously inhibiting cancer cell proliferation, reducing cancer cell mobility, and inhibiting angiogenesis. It may be administered in combination with chemotherapy or immunotherapy.

본 발명의 다른 양상은, 피컬리박테리움 속(Faecalibacterium sp.) 균주; 및 약제학적으로 허용가능한 담체 또는 부형제를 포함하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다. 상기 균주는 생균 또는 사균일 수 있다.Another aspect of the present invention, the genus Picalibacterium ( Faecalibacterium sp.) strain; And it relates to a pharmaceutical composition for preventing or treating cancer comprising a pharmaceutically acceptable carrier or excipient. The strain may be live or dead.

본 발명의 피컬리박테리움 속 균주 또는 피컬리박테리움 속 균주에서 유래된 세포외 소포체(EV)는 상기 화학항암제 또는 면역항암제와 하나의 제제로 동시에 투여되거나, 또는 별개의 제제로 동시에 또는 순차로 투여될 수 있다.The strain of the genus Picalibacterium or the extracellular vesicles (EV) derived from the strain of the genus Picalibacterium of the present invention are administered simultaneously with the chemotherapeutic agent or immuno-anticancer agent as one agent, or simultaneously or sequentially as separate agents. can be administered.

본 발명에서 세포외 소포체를 분리하는 방법에는 제한이 없으며, 예를 들면 배양액에서, 원심분리, 초고속 원심분리, 필터에 의한 여과, 겔 여과 크로마토그래피, 프리-플로우 전기영동, 모세관 전기영동, 폴리머를 이용한 분리 등의 방법 및 이들의 조합을 이용하여 분리할 수 있으며, 바람직하게는 원심분리/초원심분리에 의해 분리할 수 있다. 이때, 원심분리/초원심분리는, 100~300,000g, 바람직하게 150~150,000g에서 순차적으로 원심분리를 수행하여 세포찌꺼기, 비-세포외 소포체 분획, 죽은 세포 등을 제거할 수 있다.In the present invention, the method for separating extracellular vesicles is not limited, and, for example, in culture medium, centrifugation, ultra-high-speed centrifugation, filter filtration, gel filtration chromatography, free-flow electrophoresis, capillary electrophoresis, polymer It can be separated using a method such as separation using a method and a combination thereof, preferably by centrifugation/ultracentrifugation. In this case, centrifugation/ultracentrifugation may be performed sequentially at 100 to 300,000 g, preferably 150 to 150,000 g to remove cell debris, non-extracellular vesicle fractions, dead cells, and the like.

분획 원심 분리: 세포외 소포체의 가장 바람직한 방법은 분획 원심 분리이다. 이 방법은 몇 개의 단계로 구성되며, 바람직하게는 약 4℃에서 수행되고 적어도 이하의 3 단계 1)~3)을 포함한다: Fractional Centrifugation : The most preferred method for extracellular vesicles is fractional centrifugation. This method consists of several steps, preferably carried out at about 4 ° C, and includes at least the following three steps 1) to 3):

단계 1) 세포 및 세포 잔여 쓰레기를 제거하기 위한 저속 원심 분리, Step 1) low-speed centrifugation to remove cells and cell debris,

단계 2) 100 nm 초과의 큰 소포를 제거하기 위한 고속 스핀, 및 Step 2) high-speed spin to remove large vesicles >100 nm, and

단계 3) 세포외 소포체를 펠릿화하는 고속 원심 분리.Step 3) High-speed centrifugation to pellet extracellular vesicles.

밀도 구배 원심분리: 이 접근법은 초원심 분리와 자당 밀도 구배를 조합한다. 보다 구체적으로는 밀도 구배 원심 분리를 사용하여, 비소포성 입자, 예를 들면 단백질 및 단백질/RNA 응집체에서 세포외 소포체를 분리한다. 따라서 이 방법은 다른 밀도의 입자에서 소포를 분리한다. Density gradient centrifugation : This approach combines ultracentrifugation with a sucrose density gradient. More specifically, density gradient centrifugation is used to separate extracellular vesicles from non-vesicular particles, such as proteins and protein/RNA aggregates. Thus, this method separates vesicles from particles of different densities.

사이즈 배제 크로마토그래피: 사이즈 배제 크로마토그래피는 분자량이 아니고 크기에 기반하여 거대 분자를 분리하기 위해 사용된다. 이 기술은 복수의 세공 및 터널을 포함한 다공질 폴리머 비즈를 충전한 컬럼을 적용한다. 분자는 그 직경에 따라 비즈를 통과한다. 작은 반경의 분자가 컬럼의 세공을 통해 이동하려면 보다 시간이 소요되는 이 거대분자는 컬럼에서 더욱 빨리 용출된다. 사이즈 배제 크로마토그래피는 대분자와 소분자의 정확한 분리를 가능하게 한다. Size Exclusion Chromatography : Size exclusion chromatography is used to separate macromolecules based on size, not molecular weight. This technology applies a column packed with porous polymer beads containing a plurality of pores and tunnels. Molecules pass through beads according to their diameter. These macromolecules, which take longer to migrate through the pores of the column, elute faster from the column. Size exclusion chromatography allows precise separation of large and small molecules.

여과: 한외 여과막을 세포외 소포체의 단리에 사용할 수도 있다. 미세소포의 크기에 의존하여 이 방법은 단백질 및 기타 거대 분자로부터 세포외 소포체의 분리를 가능하게 한다. Filtration : Ultrafiltration membranes can also be used for isolation of extracellular vesicles. Depending on the size of the microvesicles, this method allows the separation of extracellular vesicles from proteins and other macromolecules.

폴리머 기반의 침전: 폴리머 기반의 침전법은 일반적으로 생체액과 폴리머 함유 침전액과의 혼합, 4℃에서의 인큐베이션 및 저속에서의 원심 분리를 포함한다. 폴리머 기반의 침전에 사용되는 가장 일반적인 폴리머의 하나는 폴리에틸렌글리콜(PEG)이다. 이 폴리머에 의한 침전은 단리 세포외 소포체에 대한 온화한 영향 및 중성 pH 사용을 포함한 많은 이점을 가진다. Polymer-based sedimentation : Polymer-based sedimentation methods generally include mixing biological fluids with polymer-containing precipitation liquids, incubation at 4°C, and centrifugation at low speeds. One of the most common polymers used for polymer-based precipitation is polyethylene glycol (PEG). Precipitation with this polymer has many advantages, including mild effects on isolated extracellular vesicles and use of neutral pH.

체가름에 의한 단리: 이 기술은 막을 통해 생체액에서 세포외 소포체를 체가름하고 그리고 압력 또는 전기영동에 의해 여과를 함으로써 세포외 소포체를 단리한다. Isolation by sieving : This technique isolates extracellular vesicles by sieving them in a biological fluid through a membrane and filtering them by pressure or electrophoresis.

본 발명의 약학적 조성물은 암의 예방 또는 치료에 우수한 효과를 가진다.The pharmaceutical composition of the present invention has an excellent effect in preventing or treating cancer.

구체적으로, 피컬리박테리움 속 균주 또는 피컬리박테리움 속 균주에서 유래된 세포외 소포체는 암세포로 흡수되며, EMT 작용을 억제하고 면역시스템을 활성화하여 암세포의 침투 및 전이를 억제한다. Specifically, the strains belonging to the genus Picalibacterium or the extracellular vesicles derived from the strains belonging to the genus Picalibacterium are absorbed into cancer cells, suppress the EMT action and activate the immune system, thereby inhibiting cancer cell invasion and metastasis.

바람직하게, 피컬리박테리움 속 균주는 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3 균주, 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK9 균주, 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK11 균주, 또는 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPYYK1 균주일 수 있다. 바람직하게, 피컬리박테리움 속 균주에서유래된 세포외 소포체는 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3 균주, 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK9 균주, 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK11 균주, 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPYYK1 균주 유래의 세포외 소포체일 수 있다. 이하에서 이들 세포외 소포체들은 각각 EB-FPDK3 EV, EB-FPDK9 EV, EB-FPDK11 EV, 및 EB-FPYYK1 EV로 약칭한다. 이들 EB-FPDK3 EV, EB-FPDK9 EV, EB-FPDK11 EV, 및 EB-FPYYK1 EV는 T 세포를 조절하여 선천적 및 후천적 면역시스템을 활성화시키는 데 중요한 역할을 한다. 더불어 Foxp3의 발현을 특징으로 하는 조절 T 세포 (Treg)는 항암 면역을 억제하여 종양의 보호 면역 감시를 방해하고 효과적인 항종양 면역 반응을 반대하는 것으로 알려져 있는데, EB-FPDK3 EV, EB-FPDK9 EV, EB-FPDK11 EV, 및 EB-FPYYK1 EV는 T 헬퍼 세포를 활성화하여 세포독성 T 세포 (cytotoxic T cell)를 활성화하고, Treg 세포를 억제함으로써 항암 효과를 나타낼 것으로 추정된다. 이에 따라 본 발명의 약학적 조성물은 암의 예방, 치료 및 전이 억제에 우수한 효과를 가진다. Preferably, the strains of the genus Ficcolibacterium are Ficcolibacterium prosnich EB-FPDK3 strain, Ficcallybacterium prosnich EB-FPDK9 strain, Ficcallybacterium prosnich EB-FPDK11 strain, or Picalibacterium prosnich. It may be the EB-FPYYK1 strain. Preferably, the extracellular vesicles derived from strains of the genus Ficcolibacterium are Ficcolibacterium prosnich EB-FPDK3 strain, Ficcalibacterium prosnich EB-FPDK9 strain, Ficcalibacterium prosnich EB-FPDK11 strain, p It may be an extracellular vesicle derived from the Caulibacterium prosnich EB-FPYYK1 strain. Hereinafter, these extracellular vesicles are abbreviated as EB-FPDK3 EV, EB-FPDK9 EV, EB-FPDK11 EV, and EB-FPYYK1 EV, respectively. These EB-FPDK3 EV, EB-FPDK9 EV, EB-FPDK11 EV, and EB-FPYYK1 EV play an important role in regulating T cells to activate innate and adaptive immune systems. In addition, regulatory T cells (Treg), characterized by the expression of Foxp3, are known to suppress anticancer immunity, hinder protective immune surveillance of tumors, and oppose effective antitumor immune responses. EB-FPDK11 EV and EB-FPYYK1 EV are presumed to exhibit anticancer effects by activating T helper cells, activating cytotoxic T cells, and suppressing Treg cells. Accordingly, the pharmaceutical composition of the present invention has excellent effects in preventing, treating, and inhibiting metastasis of cancer.

본 발명에서 사용되는 경우에 ‘암’이라는 용어는 종양, 네오플라시아스 (neoplasias), 및 악성 조직 또는 세포를 포함하는 의미이다. 상기 암은 대장암, 폐암, 소세포폐암, 위암, 간암, 혈액암, 골암, 췌장암, 피부암, 두부 또는 경부암, 피부 또는 안구내 흑색종, 자궁암, 난소암, 직장암, 항문부근암, 결장암, 유방암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 자궁경부암, 질암, 음문암종, 호지킨병, 식도암, 소장암, 내분비선암, 갑상선암, 부갑상선암, 부신암, 연조직 육종, 요도암, 음경암, 전립선암, 만성 또는 급성 백혈병, 림프구 림프종, 방광암, 신장암, 수뇨관 암, 신장세포 암종, 신장골반 암종, CNS 종양, 1차 CNS 림프종, 척수 종양, 뇌간신경교종, 뇌하수체 선종과 같은 암 또는 이들 암들의 하나 이상의 조합을 포함한다.When used in the present invention, the term 'cancer' is meant to include tumors, neoplasias, and malignant tissues or cells. The cancer is colorectal cancer, lung cancer, small cell lung cancer, stomach cancer, liver cancer, blood cancer, bone cancer, pancreatic cancer, skin cancer, head or neck cancer, skin or intraocular melanoma, uterine cancer, ovarian cancer, rectal cancer, proximal anal cancer, colon cancer, breast cancer, Fallopian tube carcinoma, endometrial carcinoma, cervical cancer, vaginal cancer, vulvar carcinoma, Hodgkin's disease, esophageal cancer, small intestine cancer, endocrine cancer, thyroid cancer, parathyroid cancer, adrenal cancer, soft tissue sarcoma, urethral cancer, penile cancer, prostate cancer, chronic or acute including cancers such as leukemia, lymphocytic lymphoma, bladder cancer, kidney cancer, ureteral cancer, renal cell carcinoma, renal pelvic carcinoma, CNS tumor, primary CNS lymphoma, spinal cord tumor, brainstem glioma, pituitary adenoma, or a combination of one or more of these cancers do.

본 발명에 있어서, 약학적 조성물에 유효성분으로 포함되는 본 발명에 따른 피컬리박테리움 속 균주 유래의 세포외 소포체(EV)는, 20~300 nm 크기의 갖는다. In the present invention, the extracellular vesicles (EV) derived from the strain of the genus Picalibacterium according to the present invention included as an active ingredient in the pharmaceutical composition have a size of 20 to 300 nm.

본 발명에 따른 약학적 조성물의 유효량은 환자의 나이, 성별, 체중에 따라 달라질 수 있으며, 일반적으로는 체중 1 kg 당 0.001 내지 150 ㎎, 바람직하게는 0.01 내지 100 ㎎을 매일 또는 격일 투여하거나 1일 1 내지 3회로 나누어 투여할 수 있다. The effective amount of the pharmaceutical composition according to the present invention may vary depending on the patient's age, sex, and body weight, and is generally 0.001 to 150 mg, preferably 0.01 to 100 mg per 1 kg of body weight, administered daily or every other day, or daily. It can be administered in 1 to 3 divided doses.

본 발명에 따른 약학적 조성물은 단독의 항암 요법으로 이용될 수 있다. 또한 본 발명에 따른 약학적 조성물은 상황에 따라 필요하다면 방사선 또는 화학항암제 또는 면역항암제와 동시, 분리 또는 순차적으로 사용될 수 있다. 본 발명의 병용 요법은 종양 크기를 감소시키거나, 종양 성장을 예방하거나, 전이를 예방하거나, 혈관신생을 예방하는 것 중 적어도 하나에서 사용하기 위한 것이다.The pharmaceutical composition according to the present invention can be used as a single anti-cancer therapy. In addition, the pharmaceutical composition according to the present invention can be used simultaneously, separately or sequentially with radiation or chemotherapy or immunotherapy, if necessary according to circumstances. The combination therapy of the present invention is for use in at least one of reducing tumor size, preventing tumor growth, preventing metastasis, or preventing angiogenesis.

구체적으로, 본 발명의 약학적 조성물은 종래의 방사선 치료 또는 항암 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있다. 또한, 단일 또는 다중 투여될 수 있으며, 상기 요소를 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하다Specifically, the pharmaceutical composition of the present invention may be administered sequentially or simultaneously with conventional radiation therapy or anticancer therapy. In addition, it can be single or multiple administration, and it is important to administer the amount that can obtain the maximum effect with the minimum amount without side effects in consideration of all the above factors.

일부 실시예에서, 면역요법제는 면역 관문 억제제이다. 면역 관문 억제는 암 세포가 면역 반응을 예방 또는 하향조절하기 위해 생성할 수 있는 관문을 억제하는 것을 광범위하게 지칭한다. 면역 관문 단백질의 예는 CTLA4, PD-1, PD-L1, PD-L2, A2AR, B7-H3, B7-H4, BTLA, KIR, LAG3, TIM-3 또는 VISTA를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 면역 관문 억제제는 면역 관문 단백질에 결합하여 면역 관문 단백질을 억제하는 항체 또는 이의 항원 결합 단편일 수 있다. 면역 관문 억제제의 예는 니볼루맙, 펨브롤리주맙, 피딜리주맙, AMP-224, AMP-514, STI-A1110, TSR-042, RG-7446, BMS-936559, MEDI-4736, MSB-0020718C, AUR-012 및 STI-A1010을 포함하지만, 반드시 이들로 제한되지 않는다.In some embodiments, an immunotherapeutic agent is an immune checkpoint inhibitor. Immune checkpoint inhibition broadly refers to inhibiting the checkpoints that cancer cells can produce to prevent or downregulate the immune response. Examples of immune checkpoint proteins include, but are not limited to, CTLA4, PD-1, PD-L1, PD-L2, A2AR, B7-H3, B7-H4, BTLA, KIR, LAG3, TIM-3 or VISTA. An immune checkpoint inhibitor can be an antibody or antigen-binding fragment thereof that binds to and inhibits an immune checkpoint protein. Examples of immune checkpoint inhibitors are nivolumab, pembrolizumab, pidilizumab, AMP-224, AMP-514, STI-A1110, TSR-042, RG-7446, BMS-936559, MEDI-4736, MSB-0020718C, AUR -012 and STI-A1010, but is not necessarily limited thereto.

면역 관문 억제제 (immune checkpoint inhibitors)는 세포를 직접적으로 사멸시키는 기존의 화학항암요법과는 달리 암 환자들의 삶의 질을 저하시키는 탈모, 빈혈, 골수 기능 억제 등 항암화학요법에 의한 부작용이 적은 차세대 항암제로 각광받고 있다. 하지만, 면역관문억제제는 일부 암(예컨대, 위암, 대장암, 난소암, 췌장암 등)의 경우 반응률이 매우 낮고, 장염, 간염, 폐렴, 갑상선기능저하증, 뇌하수체염과 같은 면역 관련 중증 이상반응을 유발하는 것으로도 알려져 있다. 면역 관문 억제제 사용 시의 부작용은 대부분 경미한 부작용으로 나타나지만, 드물게 신경계통이나 심장계통에 발생 시 심각하고 치명적인 것으로 보고되고 있다. 본 발명의 피컬리박테리움 속 균주 유래의 세포외 소포체를 포함하는 약학적 조성물은 면역 관문 억제제의 반응률 한계점을 극복하고, 부작용은 최소화하며 항암 효능을 강화할 수 있을 것이다. Unlike conventional chemotherapy that directly kills cells, immune checkpoint inhibitors are next-generation anticancer drugs with fewer side effects caused by chemotherapy, such as hair loss, anemia, and suppression of bone marrow function, which reduce the quality of life of cancer patients. is being popularized as However, immune checkpoint inhibitors have very low response rates for some cancers (e.g., gastric cancer, colorectal cancer, ovarian cancer, pancreatic cancer, etc.) and cause severe immune-related adverse reactions such as enteritis, hepatitis, pneumonia, hypothyroidism, and pituitary glanditis. It is also known to do Most of the side effects of using immune checkpoint inhibitors appear as minor side effects, but in rare cases in the nervous system or heart system, they are reported to be serious and fatal. The pharmaceutical composition comprising the extracellular vesicles derived from the strain of the genus Picalibacterium of the present invention can overcome the reaction rate limitations of immune checkpoint inhibitors, minimize side effects, and enhance anticancer efficacy.

본 발명에서 사용되는 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들은 건강한 한국인의 분변에서 분리되었고, 0.5-1 μm 크기의 타원형 세포로 단구균 또는 쌍구균이며, 혐기성 세균이고, 운동성이 없으며, 그램-음성이고, 내생포자를 형성하지 않는, 점액-분해성 세균(mucin-degrading bacteria)이다. 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들은 몇 가지 점액분해효소를 생성하여 점액을 탄소 및 질소 공급원으로 사용할 수 있고, 글루코스, 갈락토스, N-아세틸글루코사민 및 락토스를 포함하여 다양한 탄소원을 대사할 수 있으며, 프로피온산과 아세트산 같은 단쇄지방산을 주요 대사물질로 생성한다. The Ficalibacterium prosnich EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strains used in the present invention were isolated from the feces of healthy Koreans, and had a concentration of 0.5-1 μm. It is a monococcal or diplococcal, anaerobic, non-motile, Gram-negative, non-endospore forming, mucin-degrading bacterium. F. prausnitzii EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strains produce several mucolytic enzymes that can use mucus as a carbon and nitrogen source. It can metabolize various carbon sources, including glucose, galactose, N-acetylglucosamine and lactose, and produces short-chain fatty acids such as propionic acid and acetic acid as major metabolites.

본 발명의 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물은 피컬리박테리움 속 균주들은 균주의 균체, 균체의 파쇄물, 균주의 배양물, 균주의 배양물에서 균체를 제거한 배양액, 균주의 균체 추출물, 균주의 배양물의 추출물, 또는 균주의 배양물에서 균체를 제거한 배양액의 추출물 중에서 선택될 수 있다. The pharmaceutical composition for preventing or treating cancer of the present invention includes strains of the genus Picalibacterium, including strain cells, cell lysates, cultures of the strains, culture solutions obtained by removing cells from the cultures of the strains, cell extracts of the strains, and strains of the strains. It may be selected from extracts of cultures, or extracts of cultures obtained by removing cells from cultures of strains.

본 발명에서 피컬리박테리움 속 균주들은 생균 또는 사균일 수 있다. 본 발명의 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들은 배양되고, 원심분리와 같은 분리 과정으로 회수되며, 건조, 예컨대, 동결건조에 의해 생균제 형태로 제조하여 이용될 수 있다. 상기 사균은 열처리에 의한 사균 또는 저온살균된 비활성화된 균주이기도 하다. 피컬리박테리움 프로스니치 균주의 저온살균은 50℃ 이상 100℃ 미만의 온도에서 10분 이상 가열하는 것을 의미한다. 예를 들어, 70℃에서 30분간 저온살균할 수 있다. In the present invention, strains of the genus Picalibacterium may be live or dead bacteria. The F. prausnitzii EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strains of the present invention are cultured, recovered by a separation process such as centrifugation, and dried , For example, it may be prepared and used in the form of a probiotic by lyophilization. The dead cells are also cells killed by heat treatment or pasteurized inactivated strains. Pasteurization of the Picylobacterium prosnich strain means heating at a temperature of 50 ° C or more and less than 100 ° C for 10 minutes or more. For example, it can be pasteurized at 70° C. for 30 minutes.

본 발명에서 용어 ‘사균체’란 가열, 가압, 약물처리 등으로 살균 처리된 균체를 가리킨다. 당업계에 알려진 유산균 사균화 방법에 의한 것이라면 사균체의 제조방법이 특별히 제한되지 않으며, 일례로 본 발명의 사균체는 열처리를 포함하는(열처리에 의한) 사균화 방식으로 제조되는 것일 수 있다. 상기 열처리는 배양액으로부터 분리 수득한 생균체만을 대상으로 수행되는 것일 수 있고, 또는 상기 생균체를 포함하고 있는 배양액을 대상으로 수행되는 것 일 수 있다. 상기 열처리 온도는 균체의 성상을 유지하고 다른 일반세균들이 멸균되는 조건이라면 그 온도조건이 특별히 제한되지 않으나, 80℃ 내지 150℃로 수행되는 것일 수 있고, 바람직하게 80℃ 내지 110℃로 수행되는 것일 수 있다.In the present invention, the term 'dead cells' refers to cells sterilized by heating, pressurization, drug treatment, etc. The method for producing killed cells is not particularly limited as long as it is performed by a method for killing lactic acid bacteria known in the art. As an example, the dead cells of the present invention may be prepared by a killing method including heat treatment (by heat treatment). The heat treatment may be performed only on live cells separated from the culture medium, or may be performed on the culture medium containing the live cells. The heat treatment temperature is not particularly limited as long as the properties of the cells are maintained and other general bacteria are sterilized, but the temperature condition may be 80 ° C to 150 ° C, preferably 80 ° C to 110 ° C. can

본 발명의 일 구현예에 있어서, 피컬리박테리움 속 균주 또는 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들 유래의 세포외 소포체를 포함하는 약학적 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 또는 멸균 주사용액의 형태로 제제화하여 사용될 수 있으나, 반드시 이들로 제한되는 것은 아니다. In one embodiment of the present invention, strains of the genus Ficcolibacterium or F. prausnitzii EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strains The pharmaceutical composition containing the extracellular vesicles of is, according to a conventional method, in the form of oral formulations such as powders, granules, tablets, capsules, suspensions, emulsions, syrups, aerosols, external preparations, suppositories or sterile injection solutions, respectively. It may be formulated and used, but is not necessarily limited thereto.

일부 실시예에서, 본 발명의 약학적 조성물은 수성 액체 분산액, 자기 유화 분산액, 고체 용액, 리포솜 분산액, 에어로졸, 고체 체형, 분말, 즉시 방출 제제, 제어 방출 제제, 고속 용융 제제, 정제, 캡슐, 환제, 지연 방출 제제, 서방형 제제, 맥동 방출 제제, 다중 미립자 제제, 및 혼합 즉시 및 제어 방출 제제를 포함하지만, 반드시 이들로 제한되지는 않는다.In some embodiments, the pharmaceutical composition of the present invention is an aqueous liquid dispersion, self-emulsifying dispersion, solid solution, liposomal dispersion, aerosol, solid body form, powder, immediate release formulation, controlled release formulation, fast melt formulation, tablet, capsule, pill , delayed release formulations, sustained release formulations, pulsed release formulations, multiparticulate formulations, and mixed immediate and controlled release formulations.

본 발명의 약학적 조성물은 정맥 내, 종양 내 또는 비강 내 투여를 위해 약리학적으로 적합성 분산제 및/또는 습윤제를 함유하는 수성 현탁액, 등장 생리 식염수 용액, 또는 멸균, 주사 가능한 용액이 사용될 수 있다. 부형제로서 물, 알코올, 폴리올, 글리세롤, 식물유 등이 사용될 수 있다.The pharmaceutical composition of the present invention may be used as an aqueous suspension, isotonic saline solution, or sterile, injectable solution containing a pharmacologically compatible dispersing agent and/or wetting agent for intravenous, intratumoral or intranasal administration. Water, alcohol, polyol, glycerol, vegetable oil and the like can be used as excipients.

본 발명의 약학적 조성물은 장내 또는 경구 투여용 제품으로 제형화될 수 있다. 또한, 본 발명의 약학적 조성물은 공지의 방법을 사용하여, 위장을 통과한 뒤 소장에 도달하여 활성 성분인 세포외 소포체(EV)가 신속하게 장내에 방출되도록 장용 코팅되어 제품화될 수 있다. The pharmaceutical composition of the present invention may be formulated as a product for enteral or oral administration. In addition, the pharmaceutical composition of the present invention can be enterically coated and commercialized so that the active ingredient, extracellular vesicles (EV), can be rapidly released into the intestine by passing through the stomach and reaching the small intestine using a known method.

본 발명의 약학적 조성물은 상기 유효 성분 이외에 제약학적으로 허용가능한 담체 및/또는 부형제를 추가로 포함할 수 있으며, 이 외에도 바인더, 분해제, 코팅제, 윤활제 등과 같은 제약학적으로 통상적으로 사용되는 다양한 첨가제와 함께 제제화될 수 있다. The pharmaceutical composition of the present invention may further include pharmaceutically acceptable carriers and/or excipients in addition to the above active ingredients, and in addition, various additives commonly used pharmaceutically, such as binders, disintegrants, coating agents, lubricants, and the like. It can be formulated with

약학적으로 허용되는 담체로는 예컨대, 경구 투여용 담체 또는 비경구 투여용 담체를 추가로 포함할 수 있다. 경구 투여용 담체는 락토스, 전분, 셀룰로스 유도체, 마그네슘 스테아레이트, 스테아르산 등을 포함할 수 있다. 아울러, 경구투여용으로 사용되는 다양한 약물전달물질을 포함할 수 있다. 또한, 비경구 투여용 담체는 물, 적합한 오일, 식염수, 수성 글루코오스 및 글리콜 등을 포함할 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 안정화제 및 보존제를 추가로 포함할 수 있다. 적합한 안정화제로는 아황산수소나트륨, 아황산나트륨 또는 아스코르브산과 같은 항산화제가 있다. 적합한 보존제로는 벤즈알코늄 클로라이드, 메틸- 또는 프로필-파라벤 및 클로로부탄올이 있다. 본 발명의 약학적 조성물에 포함될 수 있는 약학적으로 허용되는 담체 및 제제는 다음의 문헌에 기재되어 있는 것을 참고로 할 수 있다(Remington's Pharmaceutical Sciences, 19th ed., Mack Publishing Company, Easton, PA, 1995).A pharmaceutically acceptable carrier may further include, for example, a carrier for oral administration or a carrier for parenteral administration. Carriers for oral administration may include lactose, starch, cellulose derivatives, magnesium stearate, stearic acid and the like. In addition, various drug delivery materials used for oral administration may be included. In addition, carriers for parenteral administration may include water, suitable oil, saline, aqueous glucose and glycol, and the like. The pharmaceutical composition of the present invention may further include a stabilizer and a preservative. Suitable stabilizers include antioxidants such as sodium bisulfite, sodium sulfite or ascorbic acid. Suitable preservatives include benzalkonium chloride, methyl- or propyl-paraben and chlorobutanol. Pharmaceutically acceptable carriers and agents that may be included in the pharmaceutical composition of the present invention may be referenced as described in the following literature (Remington's Pharmaceutical Sciences, 19th ed., Mack Publishing Company, Easton, PA, 1995).

본 발명에서 사용가능한 부형제는 수크로스, 락토오스, 만니톨, 글루코오스 등과 같은 설탕 및 옥수수 전분, 감자 전분, 쌀 전분, 부분적으로 전젤란틴화된 전분 등의 전분을 포함한다. 바인더는 덱스트린, 소듐알지네이트, 카라지난, 구아검, 아카시아, 아가 등의 폴라사카라이드, 트라가칸트, 젤라틴, 글루텐 등의 천연-발생 거대분자 물질, 히드록시프로필셀룰로스, 메틸셀룰로스, 히드록시프로필메틸셀룰로스, 에틸셀룰로스, 히드록시프로필에틸셀룰로스, 카복시메틸셀룰로스소듐 등의 셀룰로스 유도체 및 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알코올, 폴리비닐아세테이트, 폴리에틸렌글리콜, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산 및 비닐아세테이트 수지 등의 고분자를 포함한다.Excipients usable in the present invention include sugars such as sucrose, lactose, mannitol, glucose and the like, and starches such as corn starch, potato starch, rice starch, and partially pregelantinated starch. Binders include polysaccharides such as dextrin, sodium alginate, carrageenan, guar gum, acacia, agar, tragacanth, gelatin, naturally-occurring macromolecular substances such as gluten, hydroxypropylcellulose, methylcellulose, hydroxypropylmethyl Cellulose derivatives such as cellulose, ethyl cellulose, hydroxypropylethyl cellulose, and carboxymethyl cellulose sodium, and polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyethylene glycol, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, and vinyl acetate resins. contains polymers;

본 발명에서 사용가능한 분해제로는 카복시메틸셀룰로스, 카복시메틸셀룰로스칼슘, 저치환 히드록시프로필셀룰로스 등의 셀룰로스 유도체 및 소듐카복시메틸 전분, 히드록시프로필 전분, 옥수수 전분, 감자 전분, 쌀 전분 및 부분적으로 전젤라틴화된 전분 등의 전분을 사용할 수 있다.Decomposers usable in the present invention include cellulose derivatives such as carboxymethyl cellulose, calcium carboxymethyl cellulose, and low-substituted hydroxypropyl cellulose, and sodium carboxymethyl starch, hydroxypropyl starch, corn starch, potato starch, rice starch, and partially starch. Starches such as gelatinized starch may be used.

본 발명에서 사용가능한 윤활제의 예들은 활석, 스테아르산, 칼슘스테아레이트, 마그네슘스테아레이트, 콜로이드성 실리카, 히드로스실리콘 다이옥사이드, 다양한 종류의 왁스 및 히드로게네이티드 오일 등을 포함한다.Examples of the lubricant usable in the present invention include talc, stearic acid, calcium stearate, magnesium stearate, colloidal silica, hydrosilicone dioxide, various types of waxes and hydrogenated oils.

코팅제로는 디메틸아미노에틸메타크릴레이트-메타크릴산 공중합체, 폴리비닐아세탈디에틸아미노아세테이트, 에틸아크릴레이트-메타크릴산 공중합체, 에틸아크릴레이트-메틸메타크릴레이트-클로로트리메틸암모늄에틸메타크릴레이트 공중합체, 에틸셀룰로스 등의 수불용성 중합체, 메타크릴산-에틸아크릴레이트 공중합체, 히드록시프로필메틸셀룰로스프탈레이트, 히드록시프로필메틸 셀룰로스아세테이트석시네이트 등의 장성 중합체 및 메틸셀룰로스, 히드록시 프로필메틸셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌글리콜 등의 수용성 중합체를 포함하나, 반드시 이들로 제한되는 것은 아니다. As the coating agent, dimethylaminoethyl methacrylate-methacrylic acid copolymer, polyvinyl acetal diethylaminoacetate, ethyl acrylate-methacrylic acid copolymer, ethyl acrylate-methyl methacrylate-chlorotrimethylammonium ethyl methacrylate Copolymers, water insoluble polymers such as ethyl cellulose, methacrylic acid-ethyl acrylate copolymers, enteric polymers such as hydroxypropylmethylcellulose phthalate, hydroxypropylmethylcellulose acetate succinate, and methylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose , polyvinylpyrrolidone, and water-soluble polymers such as polyethylene glycol, but are not necessarily limited thereto.

본 발명의 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물에서 유효성분인 피컬리박테리움 속 균주 유래의 세포외 소포체의 투여량은 다양한 질병의 유형, 환자의 연령, 체중, 성별, 환자의 의학적 상태, 상태의 중증도, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 따라서 용량 요법은 광범위하게 변할 수 있지만, 상기 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 표준 방법을 사용하여 용이하게 결정될 수 있다.In the pharmaceutical composition for preventing or treating cancer of the present invention, the dosage of the active ingredient, the extracellular vesicles derived from the strain of the genus Picalibacterium, can vary according to the type of various diseases, the age, weight, sex of the patient, the medical condition of the patient, and the condition. It can be determined according to factors including severity, sensitivity to drug, time of administration, route of administration and excretion rate, duration of treatment, drugs used concurrently, and other factors well known in the medical field. Therefore, the dosage regimen can vary widely, but it is important to administer the amount that can obtain the maximum effect with the minimum amount without side effects, taking into account all the above factors, which can be easily determined by those skilled in the art using standard methods. .

본 발명의 또 다른 양상은 피컬리박테리움 속 균주 또는 피컬리박테리움 속 균주 유래의 세포외 소포체(EV)를 포함하는 건강기능성 식품에 관한 것이다. 피컬리박테리움 속 균주는 생균 또는 사균일 수 있다. 상기 세포외 소포체는 바람직하게 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들 유래의 세포외 소포체이다. 본 발명의 건강기능성 식품은, 암의 예방 또는 개선에 사용될 수 있다. Another aspect of the present invention relates to a health functional food comprising a strain of the genus Picalibacterium or an extracellular vesicle (EV) derived from a strain of the genus Picalibacterium . A strain of the genus Picalibacterium may be live or dead. The extracellular endoplasmic reticulum is preferably an extracellular vesicle derived from the strains F. prausnitzii EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strains. The health functional food of the present invention can be used to prevent or improve cancer.

본 발명의 건강기능성 식품은 기능성 식품(nutraceutical food), 영양 보조제(nutritional supplement), 건강기능성 식품(health food), 식품 첨가제(food additives) 및 사료 등의 모든 형태를 포함한다. The health functional food of the present invention includes all forms such as nutraceutical food, nutritional supplement, health food, food additives and feed.

상기 유형의 건강기능성 식품은 당업계에 공지된 통상적인 방법에 따라 다양한 형태로 제조할 수 있다. 일반 식품으로는 이에 한정되지 않지만 음료(알콜성 음료 포함), 과실 및 그의 가공식품, 어류, 육류 및 그 가공식품, 빵류 및 면류, 과즙, 각종 드링크, 쿠키, 엿, 유제품, 식용식물 유지, 마아가린, 식물성 단백질, 레토르트 식품, 냉동식품, 각종 소스 등에 피컬리박테리움F. prausnitzii EB-FPDK3 균주, F. prausnitzii EB-FPDK9 균주, F. prausnitzii EB-FPDK11 균주 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주 유래의 세포외 소포체를 첨가하여 제조할 수 있다. The health functional food of this type can be prepared in various forms according to conventional methods known in the art. General foods include, but are not limited to, beverages (including alcoholic beverages), fruits and their processed foods, fish, meat and their processed foods, bread and noodles, fruit juice, various drinks, cookies, taffy, dairy products, edible vegetable oils, margarine , vegetable protein, retort food, frozen food, various sauces, etc. derived from F. prausnitzii EB-FPDK3 strain, F. prausnitzii EB-FPDK9 strain, F. prausnitzii EB-FPDK11 strain and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strain of the genus Ficcolibacterium It can be prepared by adding the extracellular vesicles of

상기 외에 본 발명의 건강기능성 식품은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산, 펙트산의 염, 알긴산, 알긴산의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올 또는 탄산화제 등을 함유할 수 있다.In addition to the above, the health functional food of the present invention contains various nutrients, vitamins, electrolytes, flavors, colorants, pectic acid, salts of pectic acid, alginic acid, salts of alginic acid, organic acids, protective colloidal thickeners, pH regulators, stabilizers, and preservatives. , glycerin, alcohol or carbonation agent, and the like.

본 발명의 또 다른 양상은 피컬리박테리움 속 균주 또는 피컬리박테리움 속 균주에서 유래된 세포외 소포체(EV); 및 생리적으로 허용가능한 담체 또는 부형제를 포함하는 암 예방 또는 치료용 수의학적 조성물에 관한 것이다. 여기서 동물은 특별히 제한되지 않는데, 예컨대, 개, 고양이, 기니피그, 햄스터, 래트, 마우스, 페렛, 토끼 등과 같은 애완동물을 가리킬 수 있다. 상기 수의학적 조성물은 사료첨가제일 수 있다. Another aspect of the present invention is a strain of the genus Picalibacterium Or extracellular vesicles (EV) derived from strains of the genus Picalibacterium ; And it relates to a veterinary composition for preventing or treating cancer comprising a physiologically acceptable carrier or excipient. Here, the animal is not particularly limited, and may refer to pets such as dogs, cats, guinea pigs, hamsters, rats, mice, ferrets, rabbits, and the like. The veterinary composition may be a feed additive.

본 발명의 또 다른 양상은, 대상체에서 암을 치료하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법에서는 대상체에게 치료 유효량의 본원에 기재된 피컬리박테리움 속 균주 또는 피컬리박테리움 속 균주 유래의 세포외 소포체를 투여하는 단계를 포함한다.Another aspect of the invention relates to a method of treating cancer in a subject. In the method of the present invention, a subject is treated with a therapeutically effective amount of a strain of the genus Picalibacterium described herein or and administering extracellular vesicles derived from a strain of the genus Picalibacterium .

본 발명의 또 다른 양상은 신규한 피컬리박테리움 속 EB-FPDK3 균주(KCCM12619P), EB-FPDK9 균주(KCCM12620P), EB-FPDK11 균주(KCCM12621P), 및 EB-FPYYK1 균주(KCCM12622P)를 제공한다. 상기 균주들은 각각 2019년 11월 1일에 한국생명공학연구원 생물자원센터에 기탁되었다. Another aspect of the present invention provides novel EB-FPDK3 strains (KCCM12619P), EB-FPDK9 strains (KCCM12620P), EB-FPDK11 strains (KCCM12621P), and EB-FPYYK1 strains (KCCM12622P) of the genus Picalibacterium . The above strains were each deposited at the Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology Biological Resources Center on November 1, 2019.

이하에서 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해서 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by examples. However, the following examples are only to illustrate the present invention, and the content of the present invention is not limited by the following examples.

실시예Example

실시예 1: 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, Example 1: Picalibacterium prosnich EB-FPDK3, F. prausnitziiF. prausnitzii EB-FPDK9, EB-FPDK9; F. prausnitziiF. prausnitzii EB-FPDK11, 및 EB-FPDK11, and F. prausnitziiF. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들의 분리 및 동정 Isolation and identification of EB-FPYYK1 strains

1.1.1.1. 균주의 분리 및 동정 Isolation and identification of strains

건강한 한국인(여성, 7세, BMI 19.9)의 분변으로부터 피컬리박테리움 속 균주를 분리하기 위하여, Martin의 방법에 따라 혐기성 챔버를 이용해서 엄격한 무산소 조건 (5% H2, 5% CO2 및 90% N2) 하에서, 0.5% 효모 추출물, 0.1% D-셀로비오스, 0.1% D-말토오스를 첨가한 YBHI 배지 (brain heart infusion medium supplemented with 0.5% yeast extract) (Difco, 미국 디트로이트)를 이용하여 배양한 후 EOS (Extremely Oxygen Sensitivity) 균종을 선별한 뒤 분리하였다 (Martin et al., 2017). 표준균주인 피컬리박테리움 프로스니치 A2-165는 DSMZ (Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen)에서 분양 받아 시험에 사용하였다.In order to isolate the strains of the genus Picalibacterium from feces of a healthy Korean (female, 7 years old, BMI 19.9), an anaerobic chamber was used according to Martin's method under strict anoxic conditions (5% H 2 , 5% CO 2 and 90 % N 2 ), YBHI medium supplemented with 0.5% yeast extract, 0.1% D-cellobiose, and 0.1% D-maltose (brain heart infusion medium supplemented with 0.5% yeast extract) (Difco, Detroit, USA). After that, EOS (Extremely Oxygen Sensitivity) strains were selected and isolated (Martin et al., 2017). The standard strain , Picalibacterium prosnich A2-165, was distributed from DSMZ (Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen) and used in the test.

1.2. 현미경 관찰1.2. microscope observation

분리된 균주가 피컬리박테리움 속 균주인지 여부를 확인하기 위해서, 분리된 균주를 현미경으로 관찰하여, 그 결과를 도 1에 나타내었다. 도 1에 도시된 바와 같이, 표준균주인 피컬리박테리움 프로스니치 A2-165 표준균주와 본 발명의 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, EB-FPDK9, EB-FPDK11, EB-FPYYK1 분리 균주들을 1,000배의 배율로 확대해서 관찰한 결과, 균주의 모양이 모두 곧은 또는 굽은 막대형 세포로 관찰되었다. In order to confirm whether the isolated strain is a strain of the genus Picalibacterium , the isolated strain was observed under a microscope, and the results are shown in FIG. 1. As shown in FIG. 1, the standard strain, the Picylobacterium prosnich A2-165 standard strain, and the Ficcybacterium prosnich EB-FPDK3, EB-FPDK9, EB-FPDK11, and EB-FPYYK1 isolated strains of the present invention As a result of observation at a magnification of 1,000 times, the shapes of the strains were all observed as straight or curved rod cells.

1.3. PCR 분석1.3. PCR analysis

피컬리박테리움 속 균주인지 여부를 확인하기 위해서, 분리된 균주를 하기 표 1의 FP-특이성 프라이머(서열번호 1 및 서열번호 2)를 사용하여 PCR 분석을 실시하여, 그 결과를 도 2에 도시하였다. 도 2에서 레인 M은 DNA 사이즈 마커이고, 레인 1은 양성 대조군 (A2-165)이며, 레인 2 내지 5는 분리 균주이고, 레인 6은 음성 대조군 (증류수)의 결과이다. In order to confirm whether it is a strain of the genus Picylobacterium , the isolated strain was subjected to PCR analysis using FP-specific primers (SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2) in Table 1, and the results are shown in FIG. 2 did In Fig. 2, lane M is a DNA size marker, lane 1 is a positive control (A2-165), lanes 2 to 5 are isolates, and lane 6 is the result of a negative control (distilled water).

도 2와 같이 본 발명의 분리균주들, 즉, 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들은 피컬리박테리움 프로스니치 A2-165 표준균주와 동일한 밴드로 결과값이 나온 것을 확인할 수 있었다.As shown in FIG. 2, the isolated strains of the present invention, that is, Picalibacterium prosnich EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strains, are It was confirmed that the result value came out with the same band as the Prosnich A2-165 standard strain.

DesignationDesignation DirectionDirection Sequence (5’→3’)Sequence (5’→3’) Amplicon sizeAmplicon size 서열번호sequence number FP1FP1 ForwardForward ACT CAA CAA GGA AGT GAACT CAA CAA GGA AGT GA 192 bp192 bp 서열번호 1SEQ ID NO: 1 FP2FP2 ReverseReverse AAT TCC GCC TAC CTC TGAAT TCC GCC TAC CTC TG 서열번호 2SEQ ID NO: 2

1.4.1.4. Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) 분석 Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) analysis

상기와 같이 분리된 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들과 이미 보고된 동종의 피컬리박테리움 프로스니치 A2-165 표준균주의 유사성을 검증하기 위하여, 분자 타이핑의 일종인 RAPD를 실시하였다. 이를 위해 균체로부터 추출한 게놈 DNA를 대상으로 하기 표 2의 범용 프라이머를 이용하여 DNA를 증폭한 후 1% 아가로스 겔에서 1시간 30분 동안 전기영동하고, UV 천공기 상에서 DNA 분절 패턴을 비교하여, 그 결과를 도 3에 나타내었다. Ficaulibacterium prosnich isolated as described above, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strains and previously reported strains of Picalibacterium prosnich A2-165 In order to verify the similarity of the standard strain, RAPD, a type of molecular typing, was performed. To this end, the genomic DNA extracted from the cells was amplified using the universal primers in Table 2 below, electrophoresed on a 1% agarose gel for 1 hour and 30 minutes, and the DNA fragmentation pattern was compared on a UV perforator. Results are shown in FIG. 3 .

DesignationDesignation 방향direction 서열 (5’ →3’)Sequence (5' → 3') 서열번호sequence number ERIC-1ERIC-1 ForwardForward ATG TAA GCT CCT GGG GAT TCA CATG TAA GCT CCT GGG GAT TCA C 서열번호 3SEQ ID NO: 3 ERIC-2ERIC-2 ReverseReverse AAG TAA GTG ACT GGG GTG AGC GAAG TAA GTG ACT GGG GTG AGC G 서열번호 4SEQ ID NO: 4 (GTG)5 (GTG) 5 Forward/ReverseForward/Reverse GTG GTG GTG GTG GTGGTG GTG GTG GTG GTG 서열번호 5SEQ ID NO: 5

도 3을 통해서 확인되는 바와 같이, 본 발명의 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들은 피컬리박테리움 프로스니치 A2-165 표준균주와 비교할 때, 서로 상이한 RAPD 밴드 패턴을 보였다. 피컬리박테리움 프로스니치의 RAPD 밴드 패턴은 종(species)이 상이할 경우에 RAPD 밴드 패턴이 상이한 것으로 알려져 있어, 본 발명의 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들은 피컬리박테리움 프로스니치 A2-165 표준균주와 동일한 종에 속하지만, 상이한 균주인 것을 확인하였다.As confirmed through FIG. 3, the F. prausnitzii EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strains of the present invention are Compared to Nichi A2-165 standard strain, they showed different RAPD band patterns. It is known that the RAPD band patterns of Picalibacterium prosnich are different when the species are different, and therefore, the RAPD band patterns of Picalibacterium prosnitch EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F of the present invention prausnitzii EB-FPDK11 and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strains belong to the same species as the standard strain of Ficcolibacterium prosnichi A2-165, but it was confirmed that they are different strains.

1.5. 1.5. 전장 16S rRNA 유전자 염기서열을 이용한 계통수(phylogenetic tree) 분석Phylogenetic tree analysis using full-length 16S rRNA gene sequences

상기와 같이 분리된 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들의 전장(full-length) 16S rRNA 유전자 염기서열 분석을 위하여, 하기 표 3의 27F 및 1492R 프라이머를 이용하여 16S rRNA 유전자를 증폭한 후 3730xl DNA 분석기를 이용하여 염기서열을 결정하였다. Full-length 16S rRNA gene sequencing analysis of Ficcolibacterium prosnich EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strains isolated as described above For this purpose, the 16S rRNA gene was amplified using the 27F and 1492R primers in Table 3 below, and then the nucleotide sequence was determined using a 3730xl DNA analyzer.

이와 같이 얻은 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPYYK1, EB-FPDK3, EB-FPDK9, EB-FPD 11 및 이미 공표된 피컬리박테리움 프로스니치 균주들(A2-165, ATCC2766, ATCC27768) 추가적으로 Ruminococcaceae 과(familly)에 속하는 루미노코쿠스 알부스 DSM20455 균주 총 8개 균주들의 16S rRNA 유전자 서열을 모아 완전한 rRNA 서열 데이터베이스를 만들었다. 그리고, Nucleotide-Nucleotide BLAST 2.9.0+ 프로그램을 사용하여 상동성 및 쿼리 커버리지를 계산하여 표 4에 나타내었다. 또한, 총 8개 균주들의 16S rRNA 유전자 염기서열에 기초하여 계통도를 분석하였다. 계통도(Phylogenetic) 분석은 MEGA-X를 이용하여 수행하였으며, 1000개의 bootstraps을 이용한 이웃 접합 방법(neighbor-joining method)을 통해 계통수를 구성하여 도 4(A)에 나타내었다. 평균 뉴클레오티드 신원(ANI) 값은 -m ANIb 설정을 갖는 pyani v0.2.7 프로그램을 적용하여 진화 거리를 평가하였다. 피컬리박테리움 프로스니치 A2-165 균주 (RefSeq assembly accession: GCF_000162015.1), 피컬리박테리움 프로스니치 ATCC27766 균주 (RefSeq assembly accession: GCF_003324115.1), 피컬리박테리움 프로스니치 ATCC27768 균주 (RefSeq assembly accession: GCF_003324185.1), 루미노코쿠스 알부스 DSM20455 균주 (RefSeq assembly accession: GCF_000179635.2) 전체 또는 드래프트 게놈 서열은 NCBI 게놈 데이터베이스로(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/)부터 다운받아 사용하였다. 동종의 다른 균주들의 16S rRNA 유전자 염기서열들을 이용하여 계통수(phylogenetic tree)를 작성하여 도 4(B)에 나타내었다. The thus obtained Picylobacterium prosnich EB-FPYYK1, EB-FPDK3, EB-FPDK9, EB-FPD 11 and the previously published Ficca bacterium prosnich strains (A2-165, ATCC2766, ATCC27768) additionally belong to the Ruminococcaceae family ( family), a complete rRNA sequence database was created by collecting the 16S rRNA gene sequences of a total of eight strains of the Ruminococcus albus DSM20455 strain. In addition, homology and query coverage were calculated using the Nucleotide-Nucleotide BLAST 2.9.0+ program and are shown in Table 4. In addition, the phylogeny was analyzed based on the 16S rRNA gene sequences of a total of 8 strains. Phylogenetic analysis was performed using MEGA-X, and a phylogenetic tree was constructed through a neighbor-joining method using 1000 bootstraps, and is shown in FIG. 4(A). Average nucleotide identity (ANI) values were evaluated for evolutionary distances by applying the pyani v0.2.7 program with -m ANIb settings. Ficcallybacterium prosnitch A2-165 strain (RefSeq assembly accession: GCF_000162015.1), Ficcallybacterium prosnich ATCC27766 strain (RefSeq assembly accession: GCF_003324115.1), Ficcallybacterium prosnich ATCC27768 strain (RefSeq assembly accession . downloaded and used. A phylogenetic tree was constructed using the 16S rRNA gene sequences of other strains of the same species and is shown in FIG. 4(B).

DesignationDesignation DirectionDirection Sequence (5’ →3’)Sequence (5’ → 3’) 서열번호sequence number Amplicon sizeAmplicon size 27F27F ForwardForward AGA GTT TGA TCM TGG CTC AGAGA GTT TGA TCM TGG CTC AG 서열번호 6SEQ ID NO: 6 1,472 bp1,472 bp 1492R1492R ReverseReverse GGT TAC CTT GTT ACG ACT TGGT TAC CTT GTT ACG ACT T 서열번호 7SEQ ID NO: 7

균주strain F. prausnitzii
A2-165
F. prausnitzii
A2-165
F. prausnitzii
ATCC27768
F. prausnitzii
ATCC27768
Ruminococcus albus
DSM20455
Ruminococcus albus
DSM20455
동일성
(identity %)
sameness
(identity%)
쿼리
커버리지
(Query coverage %)
Queries
coverage
(Query coverage %)
동일성
(identity %)
sameness
(identity%)
쿼리
커버리지
(Query coverage %)
Queries
coverage
(Query coverage %)
동일성
(identity %)
sameness
(identity%)
쿼리
커버리지
(Query coverage %)
Queries
coverage
(Query coverage %)
EB-FPYYK1EB-FPYYK1 99.73599.735 100100 97.9597.95 100100 86.86886.868 100100 EB-FPDK3EB-FPDK3 98.67698.676 100100 98.08298.082 100100 86.62386.623 100100 EB-FPDK9EB-FPDK9 97.9597.95 100100 99.60399.603 100100 86.58886.588 100100 EB-FPDK11EB-FPDK11 98.61398.613 100100 97.8297.82 100100 86.8286.82 100100

도 4(A) 및 도 4(B) 및 표 4에 도시된 바와 같이, 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPYYK1 균주의 경우 16S rRNA 유전자의 염기서열이 기존에 공표된 피컬리박테리움 프로스니치 A2-165 균주와는 99.735% 동일성 및 100% 쿼리 커버리지를 ATCC27768 균주와는 97.95% 동일성 및 100% 쿼리 커버리지를 Ruminococcaceae과(familly)에 속하는 루미노코쿠스 알부스 DSM20455 균주와는 86.868% 동일성 및 100% 쿼리 커버리지를 갖는 것으로 확인되었다. 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3 균주의 경우 A2-165 균주와는 98.676% 동일성을 F. prausnitzii ATCC27768 균주와는 98.082% 동일성을 R. albus DSM20455 균주와는 86.623% 동일성을 갖는 것을 확인하였다. EB-FPDK9 균주의 경우 A2-165 균주와는 97.95% 동일성을 ATCC27768 균주와는 99.603% 동일성을 R. albus DSM20455 균주와는 86.623% 동일성을 갖는 것으로 확인되었다. EB-FPDK11 균주의 경우 F. prausnitzii A2-165 표준균주와는 98.613% 동일성을 F. prausnitzii ATCC27768 균주와는 97.82% 동일성을 DSM20455 균주와는 86.82% 동일성을 갖는 것을 확인하였다. 즉, 16S rRNA 유전자 염기서열 분석을 통해서 진화학적 유연관계를 계통수 (phylogenetic tree)를 분석한 결과 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들은 유전학적으로 피컬리박테리움 프로스니치에 속하는 균주임을 확인하였다.As shown in Figures 4 (A) and 4 (B) and Table 4, in the case of the Picylobacterium prosnich EB-FPYYK1 strain, the nucleotide sequence of the 16S rRNA gene was previously published. -99.735% identity and 100% query coverage with strain ATCC27768, 97.95% identity with strain ATCC27768, and 100% query coverage with 86.868% identity and 100% query coverage with strain Ruminococcus albus DSM20455 belonging to the Ruminococcaceae family confirmed to have coverage. In the case of the Picalibacterium prosnich EB-FPDK3 strain, it was confirmed that it had 98.676% identity with the A2-165 strain, 98.082% identity with the F. prausnitzii ATCC27768 strain, and 86.623% identity with the R. albus DSM20455 strain. In the case of the EB-FPDK9 strain, it was confirmed to have 97.95% identity with the A2-165 strain, 99.603% identity with the ATCC27768 strain, and 86.623% identity with the R. albus DSM20455 strain. In the case of the EB-FPDK11 strain, it was confirmed that it had 98.613% identity with the F. prausnitzii A2-165 standard strain, 97.82% identity with the F. prausnitzii ATCC27768 strain, and 86.82% identity with the DSM20455 strain. That is, as a result of analyzing the phylogenetic tree of evolutionary relatedness through 16S rRNA gene sequencing , F. prausnitzii EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. It was confirmed that the prausnitzii EB-FPYYK1 strains are genetically belonging to the Picylobacterium prosnichi .

사람의 분변에서 분리한 본 발명의 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들을 피컬리박테리움 프로스니치 (A2-165)를 대조군으로 한 생화학적 방법 (API) 및 분자생물학적 방법 (16S rRNA 서열분석, 16S rRNA BLAST 분석, RAPD)을 통해 동정하였고, 후술하는 항생제 내성 검사를 통해서 프로바이오틱스의 기능을 가질 수 있는 안전한 균주임을 확인하였다. 이러한 결과들을 토대로 분리된 피컬리박테리움 프로스니치 균주를 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3 균주, F. prausnitzii EB-FPDK9 균주, F. prausnitzii EB-FPDK11 균주 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주로 명명하고, 한국생명공학연구원에 기탁하여 각각 수탁번호 KCCM12619P, KCCM12620P, KCCM12621P, 및 KCCM12622P를 부여받았다. Picalibacterium prosnich EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strains of the present invention isolated from human feces were isolated from Picalibacterium prosnich (A2 -165) was identified through biochemical methods (API) and molecular biological methods (16S rRNA sequencing, 16S rRNA BLAST analysis, RAPD) as a control, and through the antibiotic resistance test described later, safe probiotics that can have the function of probiotics It was confirmed that it was a strain. Based on these results, the isolated Ficcolibacterium prosnich strains were named Ficcolibacterium prosnich EB-FPDK3 strains, F. prausnitzii EB-FPDK9 strains, F. prausnitzii EB-FPDK11 strains, and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strains. and deposited with the Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology, and were assigned accession numbers KCCM12619P, KCCM12620P, KCCM12621P, and KCCM12622P, respectively.

실시예 2: 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, Example 2: Picalibacterium prosnich EB-FPDK3, F. prausnitziiF. prausnitzii EB-FPDK9, EB-FPDK9; F. prausnitziiF. prausnitzii EB-FPDK11, 및 EB-FPDK11, and F. prausnitziiF. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들의 균학적 특성 및 안전성 분석 Mycological characteristics and safety analysis of EB-FPYYK1 strains

2.1. 분리된 균주의 항균제 감수성 확인2.1. Confirmation of antimicrobial susceptibility of the isolated strain

상기와 같이 분리된 피컬리박테리움 프로스니치 균주들의 항균제 감수성을 파악하기 위하여 Clinical & Laboratory Standard Institute (CLSI) 가이드라인의 broth microdilution 방법에 따라 혐기성 세균용 항균제 (피페라실린 -타조박탐(PTZ), 세프티독심(CTZ), 클로람페니콜(CHL), 클린다마이신(CLI), 메로페넴(MEM), 목시플록사신(MXF), 메트로니다졸(MTZ), 시프로플록사신(CIP))에 대한 최소저지농도 (minimum inhibitory concentration, MIC)를 결정하고(CLSI, 2017), 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.In order to determine the antimicrobial susceptibility of the Ficalibacterium prosnich strains isolated as described above, an antimicrobial agent for anaerobic bacteria (piperacillin-tazobactam (PTZ), ceftidoxime (CTZ), chloramphenicol (CHL), clindamycin (CLI), meropenem (MEM), moxifloxacin (MXF), metronidazole (MTZ), ciprofloxacin (CIP) MIC) was determined (CLSI, 2017), and the results are shown in Table 5 below.

항생제Antibiotic MICa Breakpoints
(μg/mL)
MICa Breakpoints
(μg/mL)
QCQC 시험 균주test strain
SS II RR ATCC 29741a ATCC 29741a A2-165A2-165 EB-FPDK3EB-FPDK3 EB-FPDK9EB-FPDK9 EB-FPDK11EB-FPDK11 EB-FPYYK1EB-FPYYK1 PTZPTZ ≤32/4≤32/4 64/464/4 ≥128/4≥128/4 8/48/4 >256/4 (R)>256/4 (R) 32/4 (S)32/4 (S) 32/4 (S)32/4 (S) >256/4 (R)>256/4 (R) >256/4 (R)>256/4 (R) CTZCTZ ≤32≤32 6464 ≥128≥128 1616 64 (I)64 (I) 16 (S)16(S) 128 (R)128 (R) 128 (R)128 (R) 128 (R)128 (R) CHLCHL ≤8≤8 1616 ≥32≥32 88 64 (R)64 (R) 8 (S)8(S) 32 (R)32 (R) 8 (S)8(S) 256 (R)256 (R) CLICLI ≤2≤2 44 ≥8≥8 44 ≤0.125 (S)≤0.125 (S) ≤0.125 (S)≤0.125 (S) ≤0.125 (S)≤0.125 (S) ≤0.125 (S)≤0.125 (S) ≤0.125 (S)≤0.125 (S) MEMMEM ≤4≤4 88 ≥16≥16 0.50.5 >64 (R)>64 (R) >64 (R)>64 (R) >64 (R)>64 (R) >64 (R)>64 (R) >64 (R)>64 (R) MXFMXF ≤2≤2 44 ≥8≥8 88 16 (R)16 (R) >32 (R)>32 (R) 32 (R)32 (R) 32 (R)32 (R) >32 (R)>32 (R) MTZMTZ ≤8≤8 1616 ≥32≥32 22 4 (S)4(S) 1 (S)1(S) <0.25 (S)<0.25 (S) 0.5 (S)0.5 (S) 2 (S)2(S) CIPCIP ≤1≤1 22 ≥4≥4 >32>32 32 (R)32 (R) 32 (R)32 (R) >32 (R)>32 (R) 16 (R)16 (R) 32 (R)32 (R) PTZ : Piperacillin-tazobactam, CTZ : ceftizoxime (3rd gen), CHL : chloramphenicol,
CLI : clindamycin, MEM : meropenem, MXF : moxifloxacin (4th gen),
MTZ : metronidazole, CIP : ciprofloxacin (2nd gen),
aMIC : minimal inhibitory concentration, b Bacteroides thetiotaomicron ATCC 29741
PTZ: Piperacillin-tazobactam, CTZ: ceftizoxime ( 3rd gen), CHL: chloramphenicol,
CLI: clindamycin, MEM: meropenem, MXF: moxifloxacin ( 4th gen),
MTZ: metronidazole, CIP: ciprofloxacin ( 2nd gen),
a MIC : minimal inhibitory concentration, b Bacteroides thetiotaomicron ATCC 29741

표 5에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 피컬리박테리움 프로스니치 균주들은 서로 다른 내성 패턴을 보이고 있었으며, 메트로니다졸에는 모든 균주가 감수성을 나타내었고 플루오르퀴놀론 계열의 항생제인 목시플록사신과 시프로플록사신에는 모든 균주가 내성을 보이고 있었다. 플루오로퀴놀론 계열의 항생제에 대한 내성은 같은 피컬리박테리움 프로스니치에 동일하게 존재하는 내성으로 내재적인 특징 (intrinsic resistance)으로 판단된다.추가적으로, 항생제 내성 유전자 데이터베이스인 MEGARes (https://megares.meglab.org/)를 기반으로 하여 항생제 내성 유전자를 코딩하는 유전자를 본 발명의 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPYYK1, EB-FPDK3, EB-FPDK9, EB-FPDK11 균주 들의 전장 유전체 상에서 조사하였으며, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.As can be seen in Table 5, the Picylobacterium prosnichi strains of the present invention showed different resistance patterns, all strains were sensitive to metronidazole, and all strains were sensitive to fluoroquinolone antibiotics, moxifloxacin and ciprofloxacin. The strains were showing resistance. Resistance to fluoroquinolone-based antibiotics is the same resistance that exists in the same Picylobacterium prosnich and is judged as intrinsic resistance. In addition, antibiotic resistance gene database MEGARes ( https://megares. meglab.org/ ), genes encoding antibiotic resistance genes were investigated on the whole genome of the strains of Picalibacterium prosnich EB-FPYYK1, EB-FPDK3, EB-FPDK9 and EB-FPDK11 of the present invention, The results are shown in Table 6 below.

GenomeGenome MEGAResIDMEGAResID IdentIdent AlignAlign CoverageCoverage ClassClass MechanismMechanism GroupGroup A2-165A2-165 MEG_988MEG_988 99.75599.755 816816 100100 AminoglycosidesAminoglycosides Aminoglycoside O-nucleotidyltransferasesAminoglycoside O-nucleotidyltransferases ANT6ANT6 EB-FPYYK1EB-FPYYK1 MEG_988MEG_988 99.88599.885 867867 100100 AminoglycosidesAminoglycosides Aminoglycoside O-nucleotidyltransferasesAminoglycoside O-nucleotidyltransferases ANT6ANT6 EB-FPDK3EB-FPDK3 MEG_2793MEG_2793 100100 738738 100100 MLSMLS 23S rRNA methyltransferases23S rRNA methyltransferases ERMBERMB EB-FPDK9EB-FPDK9 MEG_2793MEG_2793 100100 738738 100100 MLSMLS 23S rRNA methyltransferases23S rRNA methyltransferases ERMBERMB EB-FPDK11EB-FPDK11 MEG_7216MEG_7216 99.84499.844 19201920 100100 TetracyclinesTetracyclines Tetracycline resistance ribosomal protection proteinsTetracycline resistance ribosomal protection proteins TETWTETW

표 6에서 알 수 있는 바와 같이, 피컬리박테리움 프로스니치 A2-165 표준균주의 경우 Aminoglycoside O-nucleotidyltransferases 유전자가 검출되었다. 또한, 본 발명의 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPYYK1, EB-FPDK3, EB-FPDK9, EB-FPDK11 균주들의 경우에는 각각 Aminoglycoside O-nucleotidyltransferases, 23S rRNA methyltransferases, 23S rRNA methyltransferases, Tetracycline resistance ribosomal protection proteins 유전자가 검출되었다. MEGARes 데이터베이스를 통해 검출된 항생제 내성 유전자는 생물정보학 기반 항생제 내성 유전자 검출 프로그램인 Resfinder(https://cge.cbs.dtu.dk/services/ResFinder/)을 통해서도 동일하게 나타나는 것을 확인하였다. 이러한 결과들을 통해 항생제 내성 유전자의 경우 피컬리박테리움 프로스니치 균주에서 동일하게 나타나는 것이 아니라 균주 별로 상이하게 나타나는 것을 확인하였다.As can be seen in Table 6, Aminoglycoside O-nucleotidyltransferases genes were detected in the case of the Picylobacterium prosnich A2-165 standard strain. In addition, in the case of the Picylobacterium prosnich EB-FPYYK1, EB-FPDK3, EB-FPDK9, and EB-FPDK11 strains of the present invention, Aminoglycoside O-nucleotidyltransferases, 23S rRNA methyltransferases, 23S rRNA methyltransferases, Tetracycline resistance ribosomal protection proteins genes, respectively has been detected It was confirmed that the antibiotic resistance genes detected through the MEGARes database also appear through Resfinder (https://cge.cbs.dtu.dk/services/ResFinder/), a bioinformatics-based antibiotic resistance gene detection program. Through these results, it was confirmed that the antibiotic resistance gene did not appear identically in the Picylobacterium prosnich strains, but appeared differently for each strain.

피컬리박테리움 프로스니치 균주에서 항생제 내성 유전자가 검출됨에 따라 PlasmidFinder(https://cge.cbs.dtu.dk/services/PlasmidFinder/) 및 Mobile Element Finder(cge.cbs.dtu.dk/services/MobileElementFinder) 프로그램을 적용하여 추가적인 조사를 실시하였다. PlasmidFinder 프로그램을 적용하여 본 발명의 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPYYK1, EB-FPDK3, EB-FPDK9, EB-FPDK11 균주 들의 전장 유전체 상에서 플라스미드의 존재 여부를 조사한 결과 검출되지 않음을 확인하였다. 또한, Mobile Element Finder 프로그램을 통해 본 발명의 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPYYK1, EB-FPDK3, EB-FPDK9, EB-FPDK11 균주들의 전장 유전체 상에서 mobile genetic elements 확인한 결과, 트랜스포존(transposon)이 검출되지 않음을 확인하였음. 해당 결과를 통해 검출된 항생제 내성 유전자가 다른 균주로 전달되지 않음을 확인하였다. 따라서 본 발명에 의한 피컬리박테리움F. prausnitzii EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들은 안전한 균주임을 확인할 수 있다. PlasmidFinder (https://cge.cbs.dtu.dk/services/PlasmidFinder/) and Mobile Element Finder (cge.cbs.dtu.dk/services/MobileElementFinder ) program was applied to conduct additional investigations. PlasmidFinder program was applied to examine the presence of plasmids on the entire genomes of the strains of Picalibacterium prosnich EB-FPYYK1, EB-FPDK3, EB-FPDK9, and EB-FPDK11 of the present invention, and it was confirmed that they were not detected. In addition, as a result of confirming mobile genetic elements on the whole genome of the Picalibacterium prosnich EB-FPYYK1, EB-FPDK3, EB-FPDK9, and EB-FPDK11 strains of the present invention through the Mobile Element Finder program, transposons were not detected. confirmed that it is not. Through the results, it was confirmed that the antibiotic resistance gene detected was not transmitted to other strains. Therefore, it can be confirmed that the F. prausnitzii EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strains of the genus Picalibacterium according to the present invention are safe strains.

2.3. 분리된 균주의 용혈활성 (hemolytic activity) 및 병독성 인자 분석2.3. Analysis of hemolytic activity and virulence factors of isolated strains

상기와 같이 분리된 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들의 안전성 검증을 위해 용혈활성 보유 여부를 평가하였다. 이를 위하여 트립틱 소이 아가 (17.0 g/L 카제인의 췌장 소화물, 3.0 g/L 대두콩의 췌장 소화물, 2.5 g/L 덱스트로오즈, 5.0 g/L 염화나트륨, 2.5 g/L 인산칼륨, 15 g/L 아가)에 5% w/v defibrinated sheep blood를 첨가하여 제조한 혈액 한천 배지를 이용하여 균주를 배양하였으며, 그 결과는 도 5에 나타내었다. 도 5를 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들은 병원성과 관계된 β-hemolysis (콜로니 주변의 완전히 투명한 부분)는 나타나지 않았다.To verify the safety of the Ficalibacterium prosnich EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strains isolated as described above, whether or not they had hemolytic activity was evaluated. For this, tryptic soy agar (17.0 g/L pancreatic digest of casein, 3.0 g/L pancreatic digest of soybean, 2.5 g/L dextrose, 5.0 g/L sodium chloride, 2.5 g/L potassium phosphate, 15 g/L The strain was cultured using a blood agar medium prepared by adding 5% w/v defibrinated sheep blood to L agar), and the results are shown in FIG. 5 . As can be seen from Figure 5, the Picalibacterium prosnich EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strains of the present invention have β related to pathogenicity. -hemolysis (completely transparent area around the colony) was not seen.

병원성 박테리아 데이터베이스인 VFDB (reference database for bacterial virulence factors, http://www.mgc.ac.cn/VFs)를 기반으로 하여 병독성 인자를 코딩하는 유전자를 본 발명의 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPYYK1, EB-FPDK3, EB-FPDK9, EB-FPDK11 균주 들의 전장 유전체 상에서 조사하였다. 독성 인자 데이터베이스 (VFDB)는 박테리아 병원체의 독성 인자에 대한 정보를 선별하기 위한 종합적인 온라인 리소스로 가장 잘 규명된 박테리아 병원체의 주요 독성 인자를 심층적으로 제공한다. 분석에 사용한 VFDB 데이터베이스는 독성에 관여된 시퀀스 데이터를 3,688개, 32,772개를 포함하고 있다. 분석의 경우 단백질 동일성이 최소 80%이고 커버리지 최소 80%이며 정렬 길이가 최소 50 bp의 분석 조건으로 수행하였다. 분석 결과, 본 발명의 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPYYK1, EB-FPDK3, EB-FPDK9, EB-FPDK11 균주에서 독성 인자는 검출되지 않았다. 추가적으로, VirulenceFinder (https://cge.cbs.dtu.dk/services/VirulenceFinder/)를 기반으로 한 병독성 인자 유전자를 조사하였다. VirulenceFinder는 4개의 잘 알려진 병원체 (E. coli, Enterococcus, ListeriaStaphylococcus aureus)의 게놈 서열로 이루어진 데이터베이스이다. 분석 결과, 본 발명의 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPYYK1, EB-FPDK3, EB-FPDK9, EB-FPDK11 균주들의 전장유전체 상 E. coli shiga toxin gene, S. aureus exoenzyme genes 및 host immune alteration or evasion genes and toxin genes에 관련된 유전자는 검출되지 않았다. 종합적으로, 본 발명의 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPYYK1, EB-FPDK3, EB-FPDK9, EB-FPDK11 균주가 인체 내에서 무해함을 알 수 있다.Based on the reference database for bacterial virulence factors (VFDB, http://www.mgc.ac.cn/VFs), which is a pathogenic bacterial database, the gene encoding the virulence factor is the Picalibacterium prosnich EB-FPYYK1 of the present invention , EB-FPDK3, EB-FPDK9 and EB-FPDK11 strains were investigated on the whole genome. The Virulence Factor Database (VFDB) is a comprehensive online resource for screening information on the virulence factors of bacterial pathogens, providing an in-depth look at the major virulence factors of the most well-characterized bacterial pathogens. The VFDB database used for analysis included 3,688 and 32,772 sequence data involved in toxicity. In the case of the analysis, the protein identity was at least 80%, the coverage was at least 80%, and the alignment length was at least 50 bp. As a result of the analysis, virulence factors were not detected in the strains of the present invention , Ficalibacterium prosnich EB-FPYYK1, EB-FPDK3, EB-FPDK9, and EB-FPDK11. Additionally, virulence factor genes based on VirulenceFinder (https://cge.cbs.dtu.dk/services/VirulenceFinder/) were investigated. VirulenceFinder is a database of genome sequences of four well-known pathogens ( E. coli , Enterococcus , Listeria and Staphylococcus aureus ). As a result of the analysis, E. coli shiga toxin gene, S. aureus exoenzyme genes, and host immune alteration or evasion on the whole genome of the strains of Picalibacterium prosnich EB-FPYYK1, EB-FPDK3, EB-FPDK9, and EB-FPDK11 of the present invention Genes related to genes and toxin genes were not detected. Overall, it can be seen that the strains of Picalibacterium prosnich EB-FPYYK1, EB-FPDK3, EB-FPDK9, and EB-FPDK11 of the present invention are harmless in the human body.

2.4. 피컬리박테리움 프로스니치 균주의 단쇄지방산 (SCFAs) 생성 능력 확인2.4. Confirmation of short-chain fatty acids (SCFAs) production ability of Picalibacterium prosnich strains

Butyrate, acetate, propionate 같은 단쇄지방산 (short chain fatty acids, SCFAs)은 장내 세균에 의해 생성되는 대사산물로, 숙주의 에너지 대사에서 중요한 역할을 하며 G 단백질 연결 수용체 (G protein-coupled receptor, GPR41과 GPR43)에 작용하는 신호전달 매개체로서 에너지 균형에 관여한다.Short chain fatty acids (SCFAs), such as butyrate, acetate, and propionate, are metabolites produced by intestinal bacteria and play an important role in host energy metabolism. ) and is involved in energy balance as a signaling mediator acting on

단쇄지방산 (SCFAs)은 위장 내분비 세포 (enteroendocrine cell)에서 GPR41을 통해 장 운동성 감소 및 장 이동 속도를 증가시킨다. 이를 통해 PYY (peptide YY) 분비를 유도하여 에너지 섭취를 감소시키고 비만을 예방한다. 또한, 단쇄지방산에 의한 GPR43은 GPL-1 (Glucagon-like peptide 1)을 유발하여 인슐린 감수성 증가를 통해 포만감을 증가시키고, GPR43의 활성은 지방조직에서 인슐린 신호 전달을 억제하여 지방 축적을 예방한다. 단쇄지방산 (SCFAs)은 포도당 대사를 향상시키고, 장-뇌 신경 회로를 통해 음식물 섭취를 줄일 수 있는 IGN (intestinal gluconeogenesis)을 활성화시킬 수 있다. Short-chain fatty acids (SCFAs) decrease intestinal motility and increase intestinal transit speed through GPR41 in enteroendocrine cells. Through this, it induces PYY (peptide YY) secretion to reduce energy intake and prevent obesity. In addition, GPR43 by short-chain fatty acids induces GPL-1 (Glucagon-like peptide 1) to increase satiety through increased insulin sensitivity, and the activity of GPR43 inhibits insulin signaling in adipose tissue to prevent fat accumulation. Short-chain fatty acids (SCFAs) can enhance glucose metabolism and activate intestinal gluconeogenesis (IGN), which can reduce food intake through the gut-brain neural circuit.

피컬리박테리움 프로스니치 균주들의 기능성 대사체 변화를 확인하기 위해 시험관에서 배양한 후 배양액에 함유된 주요 단쇄지방산 (부티르산과 아세트산)의 함량 변화를 Gas Chromatography (GC)로 분석하였다. 이를 위하여 배양액을 12,000 xg 에서 5분간 원심분리하여 상층액을 회수하였으며, 상층액은 0.2 μm syringe filter를 이용하여 여과한 뒤 분석에 사용하였다. FFAP column (30 m × 0.320 mm, 0.25 μm phase)이 장착된 gas chromatography (Agilent 7890N)를 이용하였으며, 조건은 표 7과 같이 설정하였고, 분석 결과를 하기 표 8에 나타내었다.In order to confirm changes in the functional metabolome of the strains of Picalibacterium prosnich, after culturing in vitro, changes in the content of major short-chain fatty acids (butyric acid and acetic acid) contained in the culture medium were analyzed by Gas Chromatography (GC). To this end, the culture solution was centrifuged at 12,000 xg for 5 minutes to recover the supernatant, and the supernatant was filtered using a 0.2 μm syringe filter and used for analysis. Gas chromatography (Agilent 7890N) equipped with a FFAP column (30 m × 0.320 mm, 0.25 μm phase) was used, the conditions were set as in Table 7, and the analysis results are shown in Table 8 below.

FlowFlow H2: 40 ㎖/min, Air: 350 ㎖/min H2 : 40 ml/min, Air: 350 ml/min Injector temp.Injector temp. 240℃240℃ Detector temp.Detector temp. 250℃250℃ Oven temp.Oven temp. 40℃ (hold 2 min)→ 65℃/10 min (hold 2 min)→ 240℃/10 min (hold 5 min)40℃ (hold 2 min)→ 65℃/10 min (hold 2 min)→ 240℃/10 min (hold 5 min) Injection vol.Injection vol. 2 μL2 μL Split ratioSplit ratio 20:120:1

균주strain 단쇄지방산 생성량/소비량 (μg/㎖)Amount of short-chain fatty acids produced/consumed (μg/ml) Butyrate 생성량Butyrate production P value* P value * Acetate 소비량Acetate consumption P value* P value * A2-165A2-165 508.75 ± 64.90508.75 ± 64.90 -- 198.25 ± 13.47198.25 ± 13.47 -- EB-FPDK3EB-FPDK3 326.44 ± 13.84326.44 ± 13.84 <0.0001<0.0001 246.10 ± 17.80246.10 ± 17.80 <0.0001<0.0001 EB-FPDK9EB-FPDK9 358.83 ± 24.28358.83 ± 24.28 <0.0001<0.0001 160.89 ± 14.84160.89 ± 14.84 <0.0001<0.0001 EB-FPDK11EB-FPDK11 354.22 ± 8.83354.22 ± 8.83 <0.0001<0.0001 154.42 ± 21.75154.42 ± 21.75 <0.0001<0.0001 EB-FPYYK1EB-FPYYK1 587.74 ± 17.46587.74 ± 17.46 0.00030.0003 197.67 ± 7.25197.67 ± 7.25 >0.9999>0.9999 *P <0.05 significantly different compared to A2-165 (type strain).* P < 0.05 significantly different compared to A2-165 (type strain).

상기 표 8의 결과를 통해서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK 균주들은 서로 상이한 단쇄지방산 생성/소비 능력을 나타내었다. 세부적으로는, 피컬리박테리움 프로스니치 A2-165 표준균주와 EB-FPYYK1, EB-FPDK9와 EB-FPDK11 균주는 각각 아세트산(Acetate)의 소비량과 부티르산(Butyrate)의 생성량이 유사한 것으로 확인되었으며, EB-FPDK3 균주의 부티르산 생성량은 5종의 균주들 중 가장 낮았지만 아세트산의 소비량은 가장 높았다. 피컬리박테리움 프로스니치는 대표적인 부티르산 생산 박테리아로 알려졌으며, 부티르산은 이들의 대사경로에서 아세트산으로부터 합성되기 때문에 아세트산의 소비가 일어나게 된다. As can be seen from the results of Table 8, the Picylobacterium prosnich EB-FPDK strains of the present invention showed different short-chain fatty acid production/consumption abilities. In detail, it was confirmed that the standard strain of Picalibacterium prosnich A2-165 and the strains EB-FPYYK1, EB-FPDK9 and EB-FPDK11 had similar consumption of acetic acid and production of butyrate, respectively. -FPDK3 strain produced the lowest butyric acid among the five strains, but consumed the highest acetic acid. Picalibacterium prosnich is known as a representative butyric acid-producing bacterium, and since butyric acid is synthesized from acetic acid in their metabolic pathway, acetic acid is consumed.

실시예 3: 피컬리박테리움 프로스니치 균주의 세포외 소포체 분리Example 3: Separation of extracellular vesicles from Picalibacterium prosnich strains

피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들의 세포외 소포체 (Extracellular vesicles, EVs)를 얻기 위하여, 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들의 배양액을 10,000 xg, 4℃의 조건에서 20분 동안 고속 원심분리한 후 상층액을 회수하고, 상층액은 0.45 μm 필터와 0.22 μm 필터로 여과를 수행하였다. 여과된 상층액은 150,000xg, 4℃의 조건에서 2시간 동안 초고속 원심분리를 수행하여 펠렛을 얻은 후, 멸균 생리식염수 (PBS)로 녹여 단백질 정량 후 효능 시험에 사용하였다.To obtain extracellular vesicles (EVs) of the strains of F. prausnitzii EB - FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strains, Cultures of Prosnich EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strains were subjected to high-speed centrifugation at 10,000 xg and 4°C for 20 minutes, and the supernatant was After recovery, the supernatant was filtered with a 0.45 μm filter and a 0.22 μm filter. The filtered supernatant was subjected to high-speed centrifugation for 2 hours at 150,000xg and 4° C. to obtain a pellet, which was then dissolved in sterile physiological saline (PBS) and used for protein quantification and efficacy testing.

분리된 세포외 소포체를 전자현미경(Zeiss, Germany)으로 관찰하고 (150,000X), 그 결과를 도 6에 나타내었다. 도 6에 나타나는 바와 같이, 본 발명의 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들의 세포외 소포체 (Extracellular vesicles, EVs)는 구형이고, 대략적인 크기가 20~300 nm의 범위 내임을 확인할 수 있다 (스케일바 500 nM). The separated extracellular vesicles were observed under an electron microscope (Zeiss, Germany) (150,000X), and the results are shown in FIG. 6 . As shown in Figure 6 , the extracellular vesicles (Extracellular vesicles , EVs) are spherical, and it can be confirmed that the approximate size is in the range of 20 to 300 nm (scale bar 500 nM).

실시예 4: 흑색종을 이용한 동종이식 마우스 동물 모델에서 aPD-1 면역항암제와 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, EB-FPDK9, EB-FPDK11, EB-FPYYK1 생균 병용투여에 의한 항암 효과Example 4: Anticancer effect of combined administration of aPD-1 immunotherapeutic agent and Ficcallybacterium prosnich EB-FPDK3, EB-FPDK9, EB-FPDK11, EB-FPYYK1 live bacteria in an allograft mouse animal model using melanoma

4.1. 균주 시료4.1. strain sample

본 실험에 사용한 피컬리박테리움 프로스니치 A2-165 표준균주(대조군)와 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3 균주(KCCM12619P), EB-FPDK9 균주(KCCM12620P), EB-FPDK11 균주 (KCCM12621P), 및 EB-FPYYK1 균주(KCCM12622P) 생균은 1x108 CFU/150㎕ PBS (25% 글리세롤, 0.05% 시스테인/PBS) 농도로 제조하였다. The Picylobacterium prosniche A2-165 standard strain (control group) and the Piculybacterium prosnich EB-FPDK3 strain (KCCM12619P), EB-FPDK9 strain (KCCM12620P), EB-FPDK11 strain (KCCM12621P), and EB-FPYYK1 strain (KCCM12622P) viable cells were prepared at a concentration of 1x10 8 CFU/150 μl PBS (25% glycerol, 0.05% cysteine/PBS).

4.2. 동물 실험 4.2. animal testing

동물실험은 Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC)의 Animal use and Care Protocol을 준수하여 진행하였다. 암 유도를 위해 8 주령의 암컷 C57BL/6 마우스를 구입하여 일주일 동안 적응기간을 가진 후, 5주간 사육하였다. 사육환경은 일정한 온도(22℃)와 상대습도 (40~60%)를 유지하며 12시간 주기로 명암을 조절하면서 사육하였다.Animal experiments were conducted in compliance with the Animal use and Care Protocol of the Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC). For cancer induction, 8-week-old female C57BL/6 mice were purchased, and after a week-long adaptation period, they were bred for 5 weeks. The breeding environment maintained a constant temperature (22 ℃) and relative humidity (40 ~ 60%), and was bred while adjusting the light and shade in a 12-hour cycle.

동종이식 마우스(syngeneic mouse) 항암 동물 모델 제작을 위하여, 마우스 유래 흑색종 세포 (B16-F10)를 이용하였다. 동종이식 모델(Syngeneic model)은, 생체내(in vitro)에서 키운 마우스의 세포주를 실제 마우스에 이식하여 자라게 하는 기법으로 동일한 숙주와 세포주 균주는 종양 거부(tumor rejection)가 발생하지 않는다. To prepare a syngeneic mouse anti-cancer animal model, mouse-derived melanoma cells (B16-F10) were used. The syngeneic model is a technique in which a cell line of a mouse grown in vitro is transplanted into a real mouse and grown, and tumor rejection does not occur in the same host and cell line strain.

1 주일간의 순화가 끝난 마우스에 1주일 동안, 하기 표 9에 나타낸 항생제를 이용하여 항생제 전처리를 행하였다.After one week of acclimatization, mice were pretreated with antibiotics for one week using the antibiotics shown in Table 9 below.

항생제Antibiotic 농도density 암피실린 (Sigma-A0166)Ampicillin (Sigma-A0166) 1g/L1g/L 반코마이신 (Sigma SBR00001)Vancomycin (Sigma SBR00001) 0.5g/L0.5g/L 메트로니다졸 (Sigma M1547)Metronidazole (Sigma M1547) 1g/L1g/L 네오마이신 (Sigma N6386)Neomycin (Sigma N6386) 1g/L1g/L 암포테리시니 B (Sigma PHR1662)Amphotericini B (Sigma PHR1662) 0.1g/L0.1g/L

이어서 B16-F10 세포, 2×104 개의 세포를 100 ㎕ Matrigel과 함께 마우스의 허벅다리 위에 피하 주사하였다(SC, subcutaneous injection). 본 실시예에서의 동물 실험 스킴은 도 7a에 나타내었다.Subsequently, B16-F10 cells, 2×10 4 cells, along with 100 μl Matrigel were injected subcutaneously into the thighs of mice (SC, subcutaneous injection). The animal experiment scheme in this embodiment is shown in FIG. 7a.

4.3. 시료 투여 및 실험군 설정4.3. Sample administration and experimental group setup

하기 표 10에 나타낸 각각의 약물을 2주간 매일 마우스에 경구투여하였다. 양성대조군으로 anti-PD1 항체를 250 ㎍/100 ㎕600/head씩 경구투여하였다. Each drug shown in Table 10 was orally administered to mice every day for 2 weeks. As a positive control group, anti-PD1 antibody was orally administered at 250 μg/100 μl600/head.

6일 되는 날부터 암세포가 올라왔는데, 이 시점부터, 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들을 108 CFU로 매일 경구투여하였다. 6일되는 날부터 aPD-1 항체 250 ㎍을 4일 간격으로 복강 주사를 실시하였다. 이때, aPD-1 항체는 BioXCell 회사의 InVivoMab anti-mouse PD-1(RMP1-14), catalog #BE0146을 사용하였으며, InVivoPure pH 7.0 Dilution Buffer, catalog #IP0070을 사용하여, 250 ㎍/100 ㎕ 농도로 희석하여 사용하였다. From the 6th day, cancer cells rose, and from this point on, F. prausnitzii EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. prausnitzii EB-FPYYK1 strains were injected at 10 8 CFU was administered orally daily. From the 6th day, 250 μg of aPD-1 antibody was intraperitoneally injected every 4 days. At this time, as the aPD-1 antibody, BioXCell's InVivoMab anti-mouse PD-1 (RMP1-14), catalog #BE0146 was used, and InVivoPure pH 7.0 Dilution Buffer, catalog #IP0070 was used at a concentration of 250 μg/100 μl. diluted and used.

종양이 성장하는 동안 일주일에 두 번씩 생쥐의 무게를 측정하고 매일 모니터링하였으며, 암세포가 올라온 6일되는 날부터, 컴퓨터화된 캘리퍼스를 이용하여 이틀에 한 번씩 종양 크기를 모니터링하였다 (도 8 참조)During tumor growth, mice were weighed twice a week and monitored daily, and from the 6th day when cancer cells appeared, tumor size was monitored every other day using a computerized caliper (see FIG. 8).

종양 부피(tumor volume)는 각각의 종양의 장직경과 단직경의 두 직경을 측정하여 다음 식에 따라 계산하였다.Tumor volume was calculated according to the following equation by measuring the two diameters of the major and minor diameters of each tumor.

[수식 1][Formula 1]

종양 부피(㎣) = [장직경×단직경2]/2Tumor volume (㎣) = [long diameter × short diameter 2 ]/2

그룹group 실험군experimental group 투여 약물administered drug II 정상 대조군normal control PBS 투여PBS administration IIII 양성 대조군(Anti-PD1 투여군)Positive control group (Anti-PD1 administration group) 250 ㎍/100 ㎕/head250 μg/100 μl/head IIIIII Anti-PD1+F. prausnitzii EB-FPDK3 균주 투여군Anti-PD1+ F. prausnitzii EB-FPDK3 strain administration group EB-FPDK3 생균, 1x108 CFU +
anti-PD1 (250 ㎍/100 ㎕/head)
EB-FPDK3 Live Cell, 1x10 8 CFU +
anti-PD1 (250 μg/100 μl/head)
IVIV Anti-PD1+F. prausnitzii EB-FPDK9 균주 투여군Anti-PD1+ F. prausnitzii EB-FPDK9 strain administration group EB-FPDK9 생균, 1x108 CFU +
anti-PD1 (250 ㎍/100 ㎕/head)
EB-FPDK9 Live Cell, 1x10 8 CFU +
anti-PD1 (250 μg/100 μl/head)
VV Anti-PD1+F. prausnitzii EB-FPDK11 균주 투여군Anti-PD1+ F. prausnitzii EB-FPDK11 strain administration group EB-FPDK11 생균, 1x108 CFU +
anti-PD1 (250 ㎍/100 ㎕/head)
EB-FPDK11 Live Cell, 1x10 8 CFU +
anti-PD1 (250 μg/100 μl/head)
VIVI Anti-PD1+F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주 투여군Anti-PD1+ F. prausnitzii EB-FPYYK1 strain administration group EB-FPYYK1 생균, 1x108 CFU +
anti-PD1 (250 ㎍/100 ㎕/head)
EB-FPYYK1 Live Cell, 1x10 8 CFU +
anti-PD1 (250 μg/100 μl/head)

도 8 내지 도 10을 참조하면, B16-F10 세포를 동종이식한 대조군과 비교하여, 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, EB-FPDK9, EB-FPDK11, EB-FPYYK1 생균을 경구 투여한 그룹에서 종양 크기가 현저하게 작아짐을 확인하였다. 정상 대조군의 종양 크기는 726.8±66.7 ㎣와 비교하여, aPD-1 투여군의 종양크기는 419.5±80.43 ㎣, (p<0.05)로 42% 감소함을 확인하였다. aPD-1과 EB-FPDK3, EB-FPDK9, EB-FPDK11, EB-FPYYK1 병용 투여군에서는 각각 400.6±67.45 ㎣, (P<0.01), 455.7±67.67 ㎣, (P<0.05), 190.7±42.5 ㎣, (P<0.001), 355.6±50.47 ㎣, (P<0.01)의 크기로 현저하게 감소함을 보였다. 특히 aPD-1과 EB-FPDK11 병용 투여군에서 정상 대조군과 비교하여 약 74%의 감소로 가장 우수한 항암 효과를 나타냈다. Referring to FIGS. 8 to 10, compared to the control group in which B16-F10 cells were allotransplanted, in the group orally administered with F. prosniche EB-FPDK3, EB-FPDK9, EB-FPDK11, EB-FPYYK1 live cells It was confirmed that the tumor size was remarkably reduced. Compared to the normal control group's tumor size of 726.8 ± 66.7 mm 3 , the tumor size of the aPD-1 administered group was 419.5 ± 80.43 mm 3 , (p<0.05), a 42% decrease. 400.6±67.45 ㎣, (P<0.01), 455.7±67.67 ㎣, (P<0.05), 190.7±42.5 ㎣, respectively in the aPD-1 and EB-FPDK3, EB-FPDK9, EB-FPDK11, EB-FPYYK1 co-administration group (P<0.001), 355.6±50.47 ㎣, (P<0.01) showed a significant decrease in size. In particular, the aPD-1 and EB-FPDK11 combined administration group showed the best anticancer effect with a reduction of about 74% compared to the normal control group.

실시예 5: 흑색종을 이용한 동종이식 마우스 동물 모델에서 aPD-1 면역항암제와 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, EB-FPDK9, EB-FPDK11, EB-FPYYK1 유래 세포외 소포체(EV) 병용투여에 의한 항암 효과Example 5: Combined administration of aPD-1 immunotherapeutic agent and Picalibacterium prosnich EB-FPDK3, EB-FPDK9, EB-FPDK11, EB-FPYYK1-derived extracellular vesicles (EV) in an allograft mouse animal model using melanoma Anticancer effect by

도 7b를 참조하면, 암세포가 올라오는 6일 되는 날부터, aPD-1 항체 250 ㎍와 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들 유래의 세포외 소포체(EV) 100 ㎍을 4일 간격으로 복강 주사를 실시하였다. 이때, aPD-1 항체는 BioXCell 회사의 InVivoMab anti-mouse PD-1(RMP1-14), catalog #BE0146을 사용하였으며, InVivoPure pH 7.0 Dilution Buffer, catalog #IP0070을 사용하여, 250 ㎍/100 ㎕ 농도로 희석하여 사용하였다. Referring to FIG. 7B, from the 6th day when cancer cells were raised, 250 μg of aPD-1 antibody and F. prausnitzii EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. 100 μg of extracellular vesicles (EV) derived from prausnitzii EB-FPYYK1 strains were intraperitoneally injected every 4 days. At this time, as the aPD-1 antibody, BioXCell's InVivoMab anti-mouse PD-1 (RMP1-14), catalog #BE0146 was used, and InVivoPure pH 7.0 Dilution Buffer, catalog #IP0070 was used at a concentration of 250 μg/100 μl. diluted and used.

종양이 측정되는 시점부터 2일에 한 번씩 종양 크기를 모니터링하고, 이때 종양 크기는 상기 수식 1과 같이 계산하여, 그 결과를 하기 도 11에 그래프로 나타내었다. 세포외 소포체는 마우스 종양 모델에서 단독으로 또는 anti-PD1의 존재 또는 부재 하에서 이들의 효능에 대해 시험되었다. The tumor size was monitored once every two days from the time the tumor was measured, and the tumor size was calculated as in Equation 1 above, and the results are shown graphically in FIG. 11 below. Extracellular vesicles were tested for their efficacy in a mouse tumor model alone or in the presence or absence of anti-PD1.

도 11 및 도 13을 참조하면, B16-F10 세포를 동종이식한 대조군과 비교하여, 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, 및 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주들 유래의 세포외 소포체(EV)를 경구 투여한 그룹에서 종양 크기가 현저하게 작아짐을 확인하였다. 정상 대조군의 종양 크기는 570.4±160.7 ㎣와 비교하여, aPD-1 투여군의 종양크기는 378.1±128 ㎣로 34% 감소함을 확인하였다. aPD-1과 EB-FPDK3 EV, EB-FPDK9 EV, EB-FPDK11 EV, EB-FPYYK1EV 병용 투여군에서는 각각 165.6±57.54 ㎣, 152.7±40.44 ㎣, 230.2±83.91 ㎣, 237.1±73.95 ㎣의 크기로 현저하게 감소함을 보였다. 특히 aPD-1과 EB-FPDK9 병용 투여군에서 정상 대조군과 비교하여 약 73%의 감소로 가장 좋은 항암 효과를 나타냈다. 11 and 13, compared to the control group in which B16-F10 cells were allotransplanted, F. prausnitzii EB-FPDK3, F. prausnitzii EB-FPDK9, F. prausnitzii EB-FPDK11, and F. prausnitzii In the group to which extracellular vesicles (EV) derived from EB-FPYYK1 strains were orally administered, it was confirmed that the size of the tumor was remarkably reduced. Compared to the normal control group's tumor size of 570.4 ± 160.7 mm 3 , the tumor size of the aPD-1 administered group was 378.1 ± 128 mm 3 , which was confirmed to be reduced by 34%. In the aPD-1 and EB-FPDK3 EV, EB-FPDK9 EV, EB-FPDK11 EV, and EB-FPYYK1EV co-administration groups, the size of 165.6±57.54 ㎣, 152.7±40.44 ㎣, 230.2±83.91 ㎣, and 237.1±73.95 ㎣, respectively, were significantly showed a decrease. In particular, the aPD-1 and EB-FPDK9 combined administration group showed the best anticancer effect with a reduction of about 73% compared to the normal control group.

도 12를 참조하면, 마우스 희생 후, 종양을 적출하여 무게를 측정한 결과, 정상대조군의 평균 종양 무게는 2.8±0.6622 g와 비교하여 aPD-1 그룹은 1.89±0.5806 g으로 유의적 차이는 없었다. 그러나 PD-1과 EB-FP EV를 병용 투여한 EB-FPDK3 EV, EB-FPDK9 EV, EB-FPDK11 EV군에서는 정상대조군과 비교하여 유의적으로 감소함을 확인하였다. 정상대조군의 종양 무게 2.8±0.6622 g와 비교하여 각각의 종양 무게는 EB-FPDK3 EV ; 0.7696±0.2281 g (P<0.01), EB-FPDK9 EV ; 0.8688±0.2224 g (P<0.05), EB-FPDK11 ; 0.7409±0.2423 g (P<0.05)로 유의적으로 감소하는 것을 확인하였다. Referring to FIG. 12 , tumors were removed and weighed after sacrifice of the mice. As a result, the average tumor weight of the normal control group was 2.8±0.6622 g and that of the aPD-1 group was 1.89±0.5806 g, showing no significant difference. However, in the EB-FPDK3 EV, EB-FPDK9 EV, and EB-FPDK11 EV groups administered with PD-1 and EB-FP EV, a significant decrease was confirmed compared to the normal control group. Compared to the tumor weight of the normal control group, 2.8±0.6622 g, each tumor weight was EB-FPDK3 EV; 0.7696±0.2281 g (P<0.01), EB-FPDK9 EV; 0.8688±0.2224 g (P<0.05), EB-FPDK11; It was confirmed that it decreased significantly to 0.7409 ± 0.2423 g (P <0.05).

이상과 같이 본 발명자들은 생체 내(in vivo)에서 피컬리박테리움 속(Faecalibacterium sp.) 균주에서 유래된 세포외 소포체(EV)와 anti-PD1 면역 관문 억제제의 암세포 생장 및 전이 억제 효과를 확인한 결과, 종양을 이식한 마우스에 피컬리박테리움 속 균주에서 유래된 세포외 소포체(EV)와 anti-PD1 면역 관문 억제제를 주입하였을 때, 종양의 크기 및 무게가 효과적으로 감소하는 것을 확인하였다 (도 11 및 도 12 참조). 따라서 본 발명의 약학적 조성물은 anti-PD1 단독 투여 시와 비교하여 상당히 우수한 종양 성장 억제효능이 있으므로 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물로 유용하게 사용될 수 있다. As described above, the inventors confirmed the inhibitory effects of cancer cell growth and metastasis of extracellular vesicles (EV) derived from Faecalibacterium sp. strains and anti-PD1 immune checkpoint inhibitors in vivo. , It was confirmed that tumor size and weight were effectively reduced when tumor-transplanted mice were injected with extracellular vesicles (EV) derived from a strain of the genus Picalibacterium and an anti-PD1 immune checkpoint inhibitor (Fig. 11 and see Figure 12). Therefore, the pharmaceutical composition of the present invention can be usefully used as a pharmaceutical composition for preventing or treating cancer because it has significantly superior tumor growth inhibitory effect compared to the administration of anti-PD1 alone.

실시예 6: HT29 세포와 B16-F10을 이용한 상처 치유 분석(wound healing assay)Example 6: Wound healing assay using HT29 cells and B16-F10

본 발명의 피컬리박테리움 프로스니치 균주 유래의 세포외 소포체의 항암 활성을 알아보기 위하여 wound healing 활성 실험을 실시하였다. In order to examine the anticancer activity of the extracellular vesicles derived from the Picalibacterium prosnich strain of the present invention, a wound healing activity test was performed.

HT29 인간 대장암 세포를 각각 10% FBS, 1% 젠타마이신을 포함한 McCoy 배지로 5% CO2, 37℃ 조건에서 배양하였다. 세포 배양용 6-웰 플레이트에 HT29 대장암 세포를 분주하고 confluent하게 배양한다. 그 후에 피펫 팁을 이용하여 6-웰 플레이트에 일정하게 스크래치를 내준다. 그 후에 EB-FPDK3, EB-FPDK9, EB-FPDK11, EB-FPYYK1EV을 1, 10 ㎍/㎖로 24시간 처리하여 현미경으로 관찰하였다. Image J 프로그램을 이용하여 세포 면적을 계산하였다. HT29 human colorectal cancer cells were cultured in McCoy's medium containing 10% FBS and 1% gentamicin in 5% CO 2 , at 37°C. HT29 colorectal cancer cells are dispensed into a 6-well plate for cell culture and cultured confluently. Thereafter, the 6-well plate is regularly scratched using a pipette tip. Thereafter, EB-FPDK3, EB-FPDK9, EB-FPDK11, and EB-FPYYK1EV were treated with 1 or 10 μg/ml for 24 hours and observed under a microscope. The cell area was calculated using the Image J program.

도 14a 및 도 14b를 참조하면, HT29 세포를 이용한 상처 치유 실험 결과, 정상 대조군을 기준으로 하여 EB-FPDK3EV 1 ㎍/㎖, 10㎍/㎖ 각각 25.97%, 55.25%의 전이성 감소가 관찰되었다. 또한, 10㎍/㎖을 처리한 그룹에서는 P<0.05으로 유의적인 감소가 확인되었다. EB-FPDK9EV 1 ㎍/㎖, 10㎍/㎖ 처리한 실험군에서 정상 대조군과 비교하여 각각 66.91%, 58.95%의 전이성 감소가 관찰되었으며, 두 농도 모두에서 P<0.05으로 유의적인 감소가 확인되었다. EB-FPDK11EV 1 ㎍/㎖, 10 ㎍/㎖ 농도로 처리한 실험군에서 정상 대조군과 비교하여 각각 54.48%, 49.45%의 전이성 감소가 관찰되었으며, 두 농도 모두에서 유의적으로 감소하였다 (각각 P<0.05, P<0.1). 마지막으로 EB-FPYYK1EV 1 ㎍/㎖, 10 ㎍/㎖로 처리한 실험군에서 정상 대조군과 비교하여 각각 49.45%, 59.4%의 전이성 감소가 관찰되었으며, 두 농도 모두에서 유의적으로 감소함을 관찰하였다 (각각 P<0.1, P<0.05).Referring to FIGS. 14A and 14B , as a result of wound healing experiments using HT29 cells, metastatic reduction of 25.97% and 55.25% were observed at 1 μg/ml and 10 μg/ml of EB-FPDK3EV, respectively, compared to the normal control group. In addition, in the group treated with 10 μg/ml, a significant decrease was confirmed with P<0.05. In the experimental groups treated with 1 μg/ml and 10 μg/ml of EB-FPDK9EV, 66.91% and 58.95% reductions in metastasis were respectively observed compared to the normal control group, and a significant decrease was confirmed at P<0.05 at both concentrations. In the experimental group treated with EB-FPDK11EV 1 μg/ml and 10 μg/ml concentrations, 54.48% and 49.45% reduction in metastatic effects were observed compared to the normal control group, respectively, and significant decreases were observed at both concentrations (P<0.05, respectively). , P<0.1). Finally, in the experimental group treated with 1 μg / ml and 10 μg / ml of EB-FPYYK1EV, 49.45% and 59.4% reductions in metastatic properties were observed compared to the normal control group, respectively, and a significant decrease was observed at both concentrations ( P<0.1, P<0.05, respectively).

실시예 7: 흑색종을 이용한 동종이식 마우스 동물 모델에서 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK9 균주 혹은 EB-FPDK9 유래 세포외 소포체(EB-FPDK9EVs) 투여에 의한 항암 효과Example 7: Anticancer effect by administration of F. prosniche EB-FPDK9 strain or EB-FPDK9-derived extracellular vesicles (EB-FPDK9EVs) in an allograft mouse animal model using melanoma

7.1 실험 방법7.1 Experimental method

5주령의 C57BL/6 암컷 마우스를 구입하여, 일주일의 순화 기간 후에 마우스에 흑색종 세포주 B16F10를 5X105 세포로 피하에 주입하여 syngenic mouse를 제작하였다. 모든 마우스에게 항생제 암피실린 15 mg/ml, 네오마이신 15 mg/ml, 메트로니다졸 10 mg/ml, 반코마이신 7.5 mg/ml를 혼합하여, 250 ul씩 2일간 경구 투여하였다. A 5-week-old C57BL/6 female mouse was purchased, and after a one-week acclimatization period, the melanoma cell line B16F10 was subcutaneously injected into the mouse as 5X10 5 cells to construct a syngenic mouse. A mixture of 15 mg/ml of antibiotics ampicillin, 15 mg/ml of neomycin, 10 mg/ml of metronidazole, and 7.5 mg/ml of vancomycin was administered orally to all mice in an amount of 250 ul for 2 days.

종양을 이식한 지, 7일차부터 양성 대조군으로 항PD-1 면역항암제(αPD-1) 200 ug/200 ul을 3일에 1회 복강 투여하고, 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK9 균주는 1X108 CFU씩 3일에 2회 경구 투여하고, 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK9 EVs는 50 ug씩 미정맥 투여하였다(도 15 참조).As a positive control, 200 ug/200 ul of anti-PD-1 immuno-anticancer drug (αPD-1) was intraperitoneally administered once every 3 days from the 7th day after tumor transplantation, and Ficcolibacterium prosnich EB-FPDK9 strain was 1X10 8 CFU was administered orally twice every 3 days, and 50 μg of Picalibacterium prosniche EB-FPDK9 EVs was administered intravenously (see FIG. 15).

종양의 크기는 3일에 한 번씩 자를 이용하여 측정하고 종양 크기는 장축 X 단축의 제곱 X 0.5 (mm3) 으로 계산하였다. The size of the tumor was measured using a ruler once every 3 days, and the size of the tumor was calculated as the square of the major axis X the minor axis X 0.5 (mm 3 ).

7.2 실험 결과 7.2 Experimental results

B16F10 세포주를 이식한지 7일차부터 종양 크기를 측정 및 추적하였으며 19일차에 마우스를 희생하여 종양의 무게를 측정하였다. 13일차부터 양성 대조군인 αPD-1 실험군을 포함, 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK9 균주와 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK9 EVs를 투여한 실험군이 정상 대조군 대비 종양 생장이 억제됨을 확인하였다. The tumor size was measured and tracked on the 7th day after transplantation of the B16F10 cell line, and the mice were sacrificed on the 19th day to measure the tumor weight. From the 13th day, it was confirmed that tumor growth was inhibited in the experimental group administered with the αPD-1 experimental group, which was a positive control group, and the Ficcolibacterium prosnich EB-FPDK9 EVs, compared to the normal control group.

도 16을 참조하면, 마우스의 희생일인 19일차의 정상 대조군 종양 크기가 260.4±64.33 mm3인 것과 비교하여 EB-FPDK9 투여군이 135.6±56.46 mm3로 약48%, EB-FPDK9 EVs 투여군이 53.41±26.51 mm3로 약80% 정도 종양 크기가 통계적으로 유의하게 감소하였다. Referring to FIG. 16, compared to the normal control group tumor size of 260.4±64.33 mm 3 on the 19th day, the day of sacrifice of the mice, the EB-FPDK9 administration group was 135.6±56.46 mm 3 , about 48%, and the EB-FPDK9 EVs administration group was 53.41± The tumor size was statistically significantly reduced by about 80% to 26.51 mm 3 .

도 17을 참조하면, 정상 대조군 종양 무게에 비교하여 양성 대조군인 αPD-1을 포함하여 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK9, 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK9EVs 투여군에서 현저하게 감소함을 확인하였으며, 특히 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK9 EVs 투여군에서는 통계적으로 유의하게 감소하였다.Referring to FIG. 17, it was confirmed that the tumor weight of the normal control group was significantly reduced in the group administered with the positive control αPD-1 , Ficcolibacterium prosniche EB-FPDK9, and Ficcolibacterium prosnich EB-FPDK9EVs. , especially in the group administered with Picalibacterium prosnich EB-FPDK9 EVs, there was a statistically significant decrease.

αPD-1 투여군의 종양 크기 및 무게 결과와 비교하였을 때, 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK9 균주 또는 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK9 EVs 투여군에서 모두 비슷한 수준으로 관찰되었다(도 16 및 도 17 참조). 이는 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK9 균주와 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK9EVs의 단독 투여가 αPD-1만큼의 항암 효능이 있음을 입증한다. When compared with the results of the tumor size and weight of the αPD-1 administration group, similar levels were observed in both the Ficcolibacterium prosnich EB-FPDK9 strain or the Ficcolibacterium prosnich EB-FPDK9 EVs administration group (FIG. 16 and FIG. 17). reference). This proves that the single administration of the Ficcolibacterium prosnich EB-FPDK9 strain and the Ficcalibacterium prosnich EB-FPDK9EVs has anticancer efficacy as much as that of αPD-1.

본 명세서에 기재된 구체적 실시예는 단지 본 발명의 바람직한 구현예를 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명은 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어남 없이 다양하게 변형 및 변화되어 실시될 수 있고, 이러한 사실은 당업자에게 자명할 것이다. 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 하며, 상기의 다양한 변형 및 변화는 본 발명의 보호범위에 포함되는 것으로 의도된다. The specific examples described in this specification are only for describing preferred embodiments of the present invention, and should not be construed as limiting the present invention. The present invention can be practiced with various modifications and changes without departing from the spirit and scope of the present invention, and these facts will be apparent to those skilled in the art. The protection scope of the present invention should be defined by the appended claims, and various modifications and changes of the above are intended to be included in the protection scope of the present invention.

한국생명공학연구원Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology KCCM12619P(EB-FPDK3)KCCM12619P (EB-FPDK3) 2019110120191101 한국생명공학연구원Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology KCCM12620P(EB-FPDK9)KCCM12620P (EB-FPDK9) 2019110120191101 한국생명공학연구원Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology KCCM12621P(EB-FPDK11)KCCM12621P (EB-FPDK11) 2019110120191101 한국생명공학연구원Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology KCCM12622P(EB-FPYYK1)KCCM12622P (EB-FPYYK1) 2019110120191101

Claims (14)

피컬리박테리움 속 균주에서 유래된 세포외 소포체(EV); 및 약제학적으로 허용가능한 담체 또는 부형제를 포함하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물. Extracellular vesicles (EV) derived from strains of the genus Picalibacterium ; And a pharmaceutical composition for preventing or treating cancer comprising a pharmaceutically acceptable carrier or excipient. 제1항에 있어서, 상기 피컬리박테리움 속 균주는 피컬리박테리움 프로스니치 (Faecalibacterium prausnitzii) 균주인 것을 특징으로 하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물. The pharmaceutical composition for preventing or treating cancer according to claim 1, wherein the strain of the genus Picalibacterium is a strain of Faecalibacterium prausnitzii . 제1항에 있어서, 상기 피컬리박테리움 속 균주는 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3 균주(KCCM12619P), F. prausnitzii EB-FPDK9 균주(KCCM12620P), F. prausnitzii EB-FPDK11 균주 (KCCM12621P), 또는 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주(KCCM12622P)인 것을 특징으로 하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물.The method of claim 1, wherein the strain of the genus Picalibacterium is Picalibacterium prosnich EB-FPDK3 strain (KCCM12619P), F. prausnitzii EB-FPDK9 strain (KCCM12620P), F. prausnitzii EB-FPDK11 strain (KCCM12621P), or F. prausnitzii EB-FPYYK1 strain (KCCM12622P). pharmaceutical composition for use. 제1항에 있어서, 상기 피컬리박테리움 속(Faecalibacterium sp.) 균주에서 유래된 세포외 소포체(EV)는 평균 직경이 20~300 nm인 것을 특징으로 하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물. The pharmaceutical composition for preventing or treating cancer according to claim 1, wherein the extracellular vesicles (EV) derived from the Faecalibacterium sp. strain have an average diameter of 20 to 300 nm. 제1항에 있어서, 상기 암은 대장암, 폐암, 소세포폐암, 위암, 간암, 혈액암, 골암, 췌장암, 피부암, 두부 또는 경부암, 피부 또는 안구내 흑색종, 자궁암, 난소암, 직장암, 항문부근암, 결장암, 유방암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 자궁경부암, 질암, 음문암종, 호지킨병, 식도암, 소장암, 내분비선암, 갑상선암, 부갑상선암, 부신암, 연조직 육종, 요도암, 음경암, 전립선암, 만성 또는 급성 백혈병, 림프구 림프종, 방광암, 신장암, 수뇨관 암, 신장세포 암종, 신장골반 암종, CNS 종양, 1차 CNS 림프종, 척수 종양, 뇌간신경교종, 및 뇌하수체 선종으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물.The method of claim 1, wherein the cancer is colorectal cancer, lung cancer, small cell lung cancer, stomach cancer, liver cancer, blood cancer, bone cancer, pancreatic cancer, skin cancer, head or neck cancer, skin or intraocular melanoma, cervical cancer, ovarian cancer, rectal cancer, or near anus. cancer, colon cancer, breast cancer, fallopian tube carcinoma, endometrial carcinoma, cervical cancer, vaginal cancer, vulvar carcinoma, Hodgkin's disease, esophageal cancer, small intestine cancer, endocrine cancer, thyroid cancer, parathyroid cancer, adrenal cancer, soft tissue sarcoma, urethral cancer, penile cancer, Select from the group consisting of prostate cancer, chronic or acute leukemia, lymphocytic lymphoma, bladder cancer, kidney cancer, ureteral cancer, renal cell carcinoma, renal pelvic carcinoma, CNS tumor, primary CNS lymphoma, spinal cord tumor, brainstem glioma, and pituitary adenoma. A pharmaceutical composition for preventing or treating cancer, characterized in that any one of which is. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 화학항암제 또는 면역항암제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물.The pharmaceutical composition for preventing or treating cancer according to claim 1, wherein the composition further comprises a chemo-anticancer agent or an immuno-anticancer agent. 제6항에 있어서, 상기 면역항암제는 anti-PD1, anti-PDL1, anti-CTLA, anti-Tim3 및 anti-LAG3으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물.The pharmaceutical composition for preventing or treating cancer according to claim 6, wherein the immuno-anticancer agent is at least one selected from the group consisting of anti-PD1, anti-PDL1, anti-CTLA, anti-Tim3 and anti-LAG3. . 제6항에 있어서, 피컬리박테리움 속(Faecalibacterium sp.) 균주에서 유래된 세포외 소포체(EV)와 화학항암제 또는 면역항암제는 하나의 제형으로 동시에 투여되거나, 또는 별개의 제형으로 동시에 또는 순차적으로 투여되는 것을 특징으로 하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물.The method of claim 6, wherein the extracellular vesicles (EV) derived from Faecalibacterium sp. strain and the chemotherapeutic agent or immunoanticancer agent are administered simultaneously in one formulation, or simultaneously or sequentially in separate formulations. A pharmaceutical composition for preventing or treating cancer, characterized in that it is administered. 피컬리박테리움 속 균주; 및 약제학적으로 허용가능한 담체 또는 부형제를 포함하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물.strains of the genus Picalibacterium ; And a pharmaceutical composition for preventing or treating cancer comprising a pharmaceutically acceptable carrier or excipient. 제9항에 있어서, 상기 피컬리박테리움 속 균주는 생균 또는 사균인 것을 특징으로 하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물.[Claim 10] The pharmaceutical composition for preventing or treating cancer according to claim 9, wherein the strain of the genus Picalibacterium is live or dead. 제11항에 있어서, 상기 피컬리박테리움 속 균주는 피컬리박테리움 프로스니치 (Faecalibacterium prausnitzii) 균주인 것을 특징으로 하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물. [ Claim 12] The pharmaceutical composition for preventing or treating cancer according to claim 11, wherein the strain of the genus Picalibacterium is a strain of Faecalibacterium prausnitzii . 제11항에 있어서, 상기 피컬리박테리움 속 균주는 피컬리박테리움 프로스니치 EB-FPDK3 균주(KCCM12619P), F. prausnitzii EB-FPDK9 균주(KCCM12620P), F. prausnitzii EB-FPDK11 균주 (KCCM12621P), 또는 F. prausnitzii EB-FPYYK1 균주(KCCM12622P)인 것을 특징으로 하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물.The method of claim 11, wherein the strain of the genus Picalibacterium is Picalibacterium prosnich EB-FPDK3 strain (KCCM12619P), F. prausnitzii EB-FPDK9 strain (KCCM12620P), F. prausnitzii EB-FPDK11 strain (KCCM12621P), or F. prausnitzii EB-FPYYK1 strain (KCCM12622P). pharmaceutical composition for use. 피컬리박테리움 속 균주에서 유래된 세포외 소포체(EV) 또는 피컬리박테리움 속 균주; 및 생리적으로 허용가능한 담체 또는 부형제를 포함하는 암 예방 또는 개선용 건강기능성 식품. Extracellular endoplasmic reticulum (EV) derived from strains of the genus Picalibacterium or strains of the genus Picalibacterium ; and a physiologically acceptable carrier or excipient for preventing or improving cancer health functional food. 피컬리박테리움 속 균주에서 유래된 세포외 소포체(EV) 또는 피컬리박테리움 속 균주; 및 약제학적으로 허용가능한 담체 또는 부형제를 포함하는 암 예방 또는 치료용 수의학적 조성물.
Extracellular endoplasmic reticulum (EV) derived from strains of the genus Picalibacterium or strains of the genus Picalibacterium ; And a veterinary composition for preventing or treating cancer comprising a pharmaceutically acceptable carrier or excipient.
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