WO2019203555A1 - Progranulin 단백질을 포함하는 간질환의 예방 또는 치료용 조성물 - Google Patents

Progranulin 단백질을 포함하는 간질환의 예방 또는 치료용 조성물 Download PDF

Info

Publication number
WO2019203555A1
WO2019203555A1 PCT/KR2019/004610 KR2019004610W WO2019203555A1 WO 2019203555 A1 WO2019203555 A1 WO 2019203555A1 KR 2019004610 W KR2019004610 W KR 2019004610W WO 2019203555 A1 WO2019203555 A1 WO 2019203555A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
liver disease
proglenulin
liver
protein
vector
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/004610
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김석호
유원백
이재민
권기선
권은수
양용렬
Original Assignee
한국생명공학연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생명공학연구원 filed Critical 한국생명공학연구원
Publication of WO2019203555A1 publication Critical patent/WO2019203555A1/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/17Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • A61K38/18Growth factors; Growth regulators
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P1/00Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system
    • A61P1/16Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system for liver or gallbladder disorders, e.g. hepatoprotective agents, cholagogues, litholytics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/475Growth factors; Growth regulators

Definitions

  • the present invention relates to a composition for preventing or treating liver disease, including a progranulin protein, or a vector comprising a polynucleotide encoding the proglenulin protein.
  • the liver plays various roles in metabolism of lipids, detoxification, bile excretion, storage of various nutrients, hematopoietic and blood coagulation, and regulation of circulating blood volume, and is one of the essential organs for life support.
  • the function of the liver is to manage energy metabolism, so that all the nutrients absorbed from food are metabolized into substances that can produce energy in the liver and are supplied or stored throughout the body.
  • the liver has the function of synthesizing, storing, and distributing about 2,000 kinds of enzymes, albumin, and serum proteins of coagulation factors, bile acids, phospholipids, and cholesterol.
  • the function of detoxifying drugs, alcohol, toxic substances, etc. the function of excretion of various metabolites into the duodenum, and the immune function plays an important role in maintaining life.
  • hepatitis which causes inflammation of the liver, accounts for the majority of liver diseases, and according to aspects, it can be divided into acute hepatitis and chronic infection, depending on the cause, viral hepatitis, alcoholic hepatitis, and drug hepatitis.
  • liver diseases caused by such abnormalities include fatty liver, hepatitis, cirrhosis and the like.
  • the mechanism of the progression of liver disease is not fully understood, but it is known that the development of advanced liver disease such as fatty liver and cirrhosis is accompanied by secondary cell damage after primary fatty liver development.
  • liver disease since liver disease is not detected in the early stage of the disease and is found to be progressed considerably, it is at the top of the cause of death both domestically and globally.
  • Proglenulin is a secreted glycoprotein consisting of seven halves of cysteine-rich granular motif domains, the mRNA of which is expressed in macrophage, neutrophil, adipocytes, epithelial cells, sperm and the like. Proglenulin was first discovered as a peptide secreted from leukocytes and has been reported to act as a neuronal growth factor on its function and is known to be associated with prefrontal dementia.
  • Patent Document 1 Republic of Korea Patent Publication No. 10-2016-0119284
  • Patent Document 2 Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0121549
  • An object of the present invention is to provide a pharmaceutical composition for the prevention or treatment of liver disease, comprising as an active ingredient a proglenulin protein having an active ingredient that inhibits fatty liver, inflammation occurring in liver tissue, liver damage, liver fibrosis, etc. .
  • an object of the present invention is to provide a pharmaceutical composition for the prevention or treatment of liver disease, comprising as an active ingredient a vector comprising a polynucleotide encoding such a proglenulin protein as described above.
  • an object of the present invention is to provide a method for preventing or treating liver disease comprising administering to a subject a vector comprising a polynucleotide encoding a proglenulin protein.
  • composition comprising a vector comprising a polynucleotide encoding a proglenulin protein for use in the treatment of liver disease.
  • one aspect of the present invention provides a pharmaceutical composition for the prevention or treatment of liver disease comprising a proglenulin protein as an active ingredient.
  • Another aspect of the present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating liver disease, comprising as an active ingredient a vector comprising a polynucleotide encoding a proglenulin protein.
  • Another aspect of the invention provides a method of preventing or treating liver disease comprising administering a proglenulin protein to a subject.
  • Another aspect of the invention provides a method of preventing or treating liver disease comprising administering to a subject a vector comprising a polynucleotide encoding a proglenulin protein.
  • Another aspect of the invention provides the use of proglenulin protein in the manufacture of a medicament for the treatment of liver disease.
  • Another aspect of the invention provides the use of a vector comprising a polynucleotide encoding a proglenulin protein in the manufacture of a medicament for the treatment of liver disease.
  • compositions comprising a proglenulin protein for use in the treatment of liver disease.
  • compositions comprising a vector comprising a polynucleotide encoding a proglenulin protein for use in the treatment of liver disease.
  • Another aspect of the invention provides the use of a vector comprising a polynucleotide encoding a proglenulin protein for the treatment of liver disease.
  • Another aspect of the invention provides the use of a cell comprising a proglenulin protein for the treatment of liver disease.
  • the composition of the present invention shows no human toxicity and shows an excellent effect on preventing or treating liver disease by inhibiting liver fibrosis and greatly reducing liver toxicity.
  • the composition of the present invention has an effect of inhibiting fibrosis by reducing the expression of genes related to fibrosis of liver tissue, and has the effect of reducing the expression of various inflammatory response related genes due to liver damage.
  • the composition of the present invention can be used for the prevention or treatment of fatty liver by reducing the lipid component of liver tissue and has an excellent effect of inducing the recovery of damaged liver tissue.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schedule for confirming the administration and prevention and treatment of recombinant adenovirus comprising a polynucleotide sequence encoding prognulin in a carbon tetrachloride (CCl 4 ) administered liver disease induction model.
  • Ad. PGRN is measured in the experimental group administered proglenulin, Ad.CON refers to the control group.
  • Figure 2 is a graph comparing the body weight, liver weight and spleen weight confirmed after 4 weeks of the experiment in CCl 4 (carbon tetrachloride) administered liver disease induction model.
  • Ad. PGRN is measured in the experimental group administered proglenulin, Ad.CON refers to the control group.
  • Figure 3 is a graph showing the numerical value of the liver picture, liver sirus red staining micrograph and stained area for liver fibrosis confirmation in CCl 4 (carbon tetrachloride) administered liver disease induction model.
  • Ad. PGRN is measured in the experimental group administered proglenulin, Ad.CON refers to the control group.
  • Figure 4 is a graph showing the results of confirming the amount of aspartate aminotransferase (AST) and alanine aminotransferase (ALT) for confirming the hepatotoxicity relieving effect in CCl 4 (carbon tetrachloride) administered liver disease induction model.
  • Ad. PGRN is measured in the experimental group administered proglenulin, Ad.CON refers to the control group.
  • Figure 5a is to confirm the degree of liver fibrosis, inflammation, liver damage by administering proglenlin in CCl 4 (carbon tetrachloride) administered hepatic fibrosis induction model, ⁇ -SMA, Col1a1, F4 / 80 and acts as a marker of the symptoms TUNEL staining results.
  • Figure 5b is a graph showing the comparison of the expression level of the inflammatory genes measured in liver tissue of the hepatic fibrosis induction model
  • Figure 5c is a Western blotting result confirming NF ⁇ B phosphorylation in relation to the inflammatory protein signaling system.
  • Ad. PGRN is measured in the experimental group administered proglenulin
  • Ad.CON refers to the control group.
  • Figure 6 is a graph comparing the expression levels of inflammatory cytokine genes measured by treatment with proglenulin in the raw 264.7 mouse macrophage line and the mouse intraperitoneally purified macrophages induced the inflammatory response.
  • PGRN means prognulin.
  • Figure 7 is a graph comparing the expression levels of inflammation-related genes measured by treatment of proglenulin after inducing liver injury in human hepatocytes HepG2 and Huh7.
  • PGRN means prognulin.
  • PGRN prognulin
  • 9 is a graph showing the results of Oil Red O staining and the amount of triglycerides of liver tissues by administering proglenulin in an animal model of nonalcoholic steatohepatitis.
  • 9 shows Western blotting results of measuring the amounts of fat synthesis synthase (FAS) and sterol regulatory element-binding proteins (SREBP1), which are induction markers of fat synthesis.
  • FOS fat synthesis synthase
  • SREBP1 sterol regulatory element-binding proteins
  • FIG. 10a is a result of comparing the staining of hepatic fibrosis markers ⁇ -SMA, Col1a1 and macrophage marker F4 / 80 in liver tissue by administering proglenulin in a nonalcoholic steatohepatitis animal model.
  • FIG. 10B is a graph comparing and measuring expression levels of inflammation-related genes and liver fibrosis marker genes in liver tissues of the nonalcoholic steatohepatitis animal model.
  • Ad. PGRN is measured in the experimental group administered proglenulin
  • Ad.CON refers to the control group.
  • FIG. 11 is a graph comparing the expression levels of inflammatory cytokine genes measured by treatment with proglenulin in raw 264.7 mouse macrophage lines and purely isolated macrophages of mouse abdominal cavity that induced nonalcoholic derived inflammatory responses.
  • PA palmitic acid
  • PRGN proglenulin.
  • FIG. 12 is a graph comparing the expression levels of inflammatory cytokine genes measured by treatment with proglenulin after inducing a nonalcoholic derived inflammatory response in human hepatocytes HepG2 and Huh7.
  • PA palmitic acid
  • PRGN proglenulin.
  • One aspect of the present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating liver disease, comprising a proglenulin protein as an active ingredient.
  • the Progranulin protein is not toxic to humans and is excellent in prevention and treatment by inhibiting liver fibrosis in liver disease and reducing the expression of aspartate aminotransferase (AST) and alanine aminotransferase (ALT) associated with hepatotoxicity. It works.
  • the proglenulin inhibits fibrosis in liver tissue with hepatic fibrosis, thereby reducing ⁇ -SMA and Col1a1 proteins related to fibrosis, F4 / 80 protein, a macrophage marker, and reducing cell damage marker TUNEL staining.
  • liver fibrosis by reducing the expression level of genes related to inflammatory responses, such as IL-6, IL-1 ⁇ , TGF- ⁇ , MCP-1, TNF- ⁇ or inhibiting NF ⁇ B phosphorylation in signaling systems of inflammatory proteins Or it can be cured.
  • the proglenulin is effective in reducing the expression of genes related to the inflammatory response in macrophage cells or damaged hepatocytes induced inflammatory reactions, and plays an important role in the development and progression of hepatic fibrosis. It is possible to inhibit the activation and to reduce the amount of fibrotic proteins such as ⁇ -SMA, Col1a1, to restore damage to liver tissue or to inhibit fibrosis, thereby preventing or treating liver disease.
  • the proglenulin may reduce the amount of triglycerides or triglycerides from non-alcoholic steatohepatitis liver tissue, and the amount of fatty acid synthase (FAS) or sterol regulatory element-binding proteins (SREBP1) protein that induces the synthesis of fat. It is effective in preventing or treating fatty liver, reducing the expression level of ⁇ -SMA, Col1a1 protein, ⁇ -SMA, Col1a1 gene and macrophage marker F4 / 80 protein related to fibrosis, IL- 6, by reducing the expression level of inflammatory response genes, such as MCP-1, TNF- ⁇ , there is an excellent effect that can prevent or treat non-alcoholic steatohepatitis. Furthermore, the proglenulin may reduce the expression of inflammatory response related genes such as IL-6, IL-1 ⁇ , MCP-1, and TNF- ⁇ in macrophages or liver cells induced with non-alcoholic inflammatory responses. It works.
  • the term "liver disease” refers to a problem in one or more of the various functions performed by the liver and thus cannot normally metabolize.
  • the liver disease may be any one or more selected from the group consisting of hepatitis, hepatotoxicity, fatty liver, cirrhosis, liver fibrosis and nonalcoholic liver disease.
  • the nonalcoholic liver disease may be nonalcoholic fatty hepatitis.
  • treatment means any action that improves or beneficially alters the symptoms of liver disease by administration of the pharmaceutical composition, and "prevention” inhibits the onset of liver disease by administration of the pharmaceutical composition. Means any action that causes or delays.
  • progranulin is a 88 kD glycoprotein consisting of seven halves of granulin (Grn) domain consisting of twelve "cysteine-rich motifs", for example It may be one having SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2, but is not limited thereto, as long as it has a homology with a known proglenulin protein and has the same activity as that identified in the present invention, some of the sequence is deleted, added, substituted Or proglenulin proteins derived from humans or other animals may be included within the scope of the present invention.
  • sequence homology may be identical to at least 70%, at least 80%, at least 90%, at least 95%, at least 98%, or at least 99% of the wild type proglenulin protein.
  • fragments that cleave some domains for activity in wild-type proglenulin protein, and fusion protein forms combining known peptides to increase the expression, isolation, purification, or activity of the wild-type proglenulin protein As long as they have the same activity, they may be included within the scope of the proglenulin protein of the present invention.
  • the proglenulin protein may be prepared through a method known in the art, for example, peptide synthesis or production of a protein using transformed cells, but is not limited thereto.
  • Another aspect of the present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating liver disease, comprising as an active ingredient a vector comprising a polynucleotide encoding a proglenulin protein.
  • the polynucleotide encoding the proglenulin protein according to the present invention may preferably include, but is not limited to, the polynucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 or SEQ ID NO: 4, and has homology with known proglenulin proteins, As long as the sequence has the same activity as identified in the invention, some sequences are deleted, added, substituted, or if it is possible to produce proglenulin protein from human or other animals.
  • the vector is a vector comprising any one selected from the group consisting of linear DNA, plasmid vector, viral expression vector and viral expression vector expressed in human or animal cells.
  • viral expression vectors include recombinant retrovirus vectors, recombinant adenovirus vectors, recombinant adeno-associated virus (AAV) vectors, recombinant herpes simplex virus vectors and recombinants.
  • AAV recombinant adeno-associated virus
  • the recombinant viral vector is any one selected from the group consisting of lentivirus vectors, but is not limited thereto.
  • said recombinant viral vector is an adenovirus vector.
  • adenovirus refers to a regular, icosahedral DNA virus with no envelope and having a diameter of 60 to 85 nm. Adenoviruses are generally known as good gene transfer vectors for animal cells due to their high gene transfer efficiency, ability to transfer genes to undifferentiated cells, and ease of preparation of high titer virus stocks.
  • a “recombinant adenovirus” or “recombinant adenovirus vector” includes a gene encoding a proglenulin in the adenovirus, preferably a gene having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 or SEQ ID NO: 4, after introduction into a host cell Refers to a recombinant adenovirus or a recombinant adenovirus vector capable of expressing prognulin.
  • the cell line for producing the recombinant adenovirus of the present invention may be a cell line for producing adenovirus, it is most preferred to use 293 cells that are adenovirus producing cell line, but is not limited thereto.
  • the nucleotide sequence encoding the proglenulin protein of the invention is preferably present in a suitable expression construct.
  • the term “expression construct” refers to a minimal element for expression that includes a nucleotide sequence for expression and an expression sequence (eg, a promoter, polyadenylation signal sequence, etc.) that directs the expression of the sequence. elements).
  • an expression sequence eg, a promoter, polyadenylation signal sequence, etc.
  • promoter operable in eukaryotic cells means a transcriptional regulatory sequence capable of inducing transcription of a gene of interest in eukaryotic cells. Each subunit coding nucleotide sequence is operably linked to a promoter.
  • operably linked refers to a functional binding between a nucleic acid expression control sequence (eg, an array of promoters, signal sequences, or transcriptional regulator binding sites) and other nucleic acid sequences, thereby The regulatory sequence will control the transcription and / or translation of the other nucleic acid sequences.
  • a nucleic acid expression control sequence eg, an array of promoters, signal sequences, or transcriptional regulator binding sites
  • the promoter is preferably capable of operating in animal cells, more preferably mammalian cells to regulate the transcription of the proglenulin-coding nucleotide sequence, thereby promoting the promoters of mammalian viruses and mammalian cells.
  • Promoters derived from the genome such as, for example, the U6 promoter, the H1 promoter, the cytomegalo virus (CMV) promoter, the adenovirus late promoter, the vaccinia virus 7.5K promoter, the SV40 promoter, the tk promoter of the HSV, the RSV promoter, the EF1 alpha promoter , Metallothionine promoter, beta-actin promoter and the like, but are not limited thereto.
  • the promoter is a CMV promoter.
  • the recombinant adenovirus has been produced based on a viral vector and thus can be carried out according to a virus infection method known in the art.
  • the pharmaceutical composition may further comprise a suitable carrier, excipient or diluent commonly used in the manufacture of the pharmaceutical composition.
  • Compositions comprising a pharmaceutically acceptable carrier may be in various oral or parenteral formulations. When formulated, it may be prepared using diluents or excipients such as fillers, extenders, binders, wetting agents, disintegrating agents, surfactants, etc. which are commonly used.
  • Solid form preparations for oral administration may include tablet pills, powders, granules, capsules, and the like, which form at least one excipient such as starch, calcium carbonate, sucrose or lactose in one or more compounds. (lactose), gelatin can be prepared by mixing.
  • Liquid preparations for oral administration include suspensions, solutions, emulsions, and syrups, and may include various excipients, such as wetting agents, sweeteners, fragrances, and preservatives, in addition to commonly used simple diluents such as water and liquid paraffin. have.
  • Formulations for parenteral administration may include sterile aqueous solutions, non-aqueous solvents, suspensions, emulsions, lyophilized preparations, suppositories.
  • non-aqueous solvent and the suspension solvent propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oil such as olive oil, injectable ester such as ethyl oleate, and the like can be used.
  • base of the suppository witepsol, macrogol, tween 61, cacao butter, laurin butter, glycerogelatin and the like can be used.
  • the pharmaceutical composition of the present invention is a group consisting of tablets, pills, powders, granules, capsules, suspensions, liquid solutions, emulsions, syrups, sterilized aqueous solutions, non-aqueous solvents, suspensions, emulsions, lyophilized preparations and suppositories It may have any one formulation selected from, but is not limited thereto.
  • the daily dosage of the proglenulin protein is 0.0001 ⁇ 10 mg / ml, preferably 0.0001 ⁇ 5 mg / ml, it is more preferably administered divided once to several times a day.
  • the daily dosage of the vector comprising the polynucleotide encoding the proglenulin protein preferably contains 0.05 to 500 mg, more preferably 0.1 to 300 mg, and the polynucleotide encoding the proglenulin for recombinant viruses containing, 10 8 PFU to 10 12 PFU. Preferably about 10 10 PFU, but not limited thereto.
  • liver disease It may also be administered at the same time or in combination with other therapeutic agents for liver disease, or known known liver disease treatment methods may be applied together. Taking all of the above factors into consideration, it is important to administer an amount that can obtain the maximum effect in a minimum amount without side effects, which can be easily determined by those skilled in the art.
  • the term "administration" refers to introducing a pharmaceutical composition of the present invention to a subject in any suitable manner, and the route of administration may be administered via various routes, oral or parenteral, as long as the target tissue can be reached.
  • the pharmaceutical composition may be appropriately administered to a subject according to conventional methods, routes of administration, and dosages used in the art, depending on the purpose or need.
  • routes of administration may be administered orally, parenterally, subcutaneously, intraperitoneally, pulmonary, and intranasally, and parenteral infusions include intramuscular, intravenous, intraarterial, intraperitoneal or subcutaneous administration.
  • an appropriate dosage and frequency of administration may be selected according to methods known in the art, and the amount and frequency of administration of the pharmaceutical composition of the present invention to be administered may be based on the type of symptom to be treated, route of administration, sex, health condition, It may be appropriately determined by various factors such as the diet, the age and weight of the individual, and the severity of the disease.
  • the term “pharmaceutically effective amount” means an amount sufficient to inhibit or mitigate an increase in vascular permeability at a reasonable benefit / risk ratio applicable to medical use, and an effective dose level may include the type and severity, age, It may be determined according to sex, activity of the drug, sensitivity to the drug, time of administration, route of administration and rate of release, duration of treatment, factors including concurrently used drugs, and other factors well known in the medical arts.
  • the term "individual” means any animal, including humans, having or having developed the liver disease of the present invention. By administering the pharmaceutical composition of the present invention to a subject, liver disease can be prevented or treated.
  • mice About 8 weeks old mice were purchased and acclimated for a week to establish a cirrhosis induction model. During the experiment, the diet and water were freely ingested, and the contrast was controlled at room temperature of 22 ⁇ 2 °C, humidity of 55 ⁇ 5%, and indoor lighting for 12 hours. The model was divided into two groups, and the number of experimental animals per group was 4, and the control group was carbon tetrachloride (CCl 4 ), which is a liver fibrosis inducer, in an amount of 0.5 mg / kg in olive oil. Intraperitoneal injection for 4 weeks at one interval.
  • CCl 4 carbon tetrachloride
  • the experimental group was injected with the same dose of carbon tetrachloride as in the control group.
  • Vecto biolab company used adenovirus (Cat. No: ADV-260799) containing mouse progenulin polynucleotide (SEQ ID NO: 1, Gene ID: 14824) using human adenovirus type 5 as the backbone and CMV promoter It was. The first day of infusion, the recombinant adenovirus (PGRN) was administered at 4 ⁇ 10 10 PFU and two weeks later the recombinant adenovirus was administered again at the same dose.
  • PGRN recombinant adenovirus
  • the treatment effect was confirmed by confirming the weight change, organ shape and weight change, hematologic and histopathological changes based on the experimental animals.
  • test animals were induced to suffocate, and liver and spleen were extracted, and the weights thereof were shown in FIG. 2.
  • FIG. 2 shows the total weight, (B) liver weight, (C) shows the spleen weight.
  • the group treated with prognulin showed no significant change in the weight of each tissue as compared to the control group. It was confirmed that none.
  • liver-Tek VIP6 tissue processing machine
  • sirus red staining was performed using the following steps: xylen: 3 times, 3 minutes, 100% Et-OH 3 times 3 minutes, 95% Et-OH 3 minutes, 90% Et-OH 3 Min, 80% Et-OH 3 min, 70% Et-OH 3 min, 50% Et-OH 2 min, Tap water wash and Sirus red staining (Abcam). The micrographs were then taken and the stained areas were quantified using the image J program.
  • FIG. 3 shows a photograph of the extracted liver
  • (B) shows the result of Sirus red staining
  • (C) shows the result of quantification thereof.
  • ALT alanine aminotransferase
  • AST aspartate aminotransferase
  • a vector comprising a proglenulin protein or a polynucleotide encoding the proglenulin protein can be very useful for the prevention or treatment of liver disease.
  • mice In order to build a liver fibrosis animal model, an experiment mouse was purchased about 8 weeks old, and the diet and water were freely ingested during the experiment period under the same temperature, humidity, and lighting conditions as in Example 1.
  • CCl 4 Sigma, St. Louis, MO, USA
  • CCl 4 was injected into the abdominal cavity of mice at a concentration of 0.5 ml / kg three times a week for four weeks, and for the proglenulin group, at the beginning of the experiment and at week two Granulin adenovirus molecules (Granuline adenovirus particles, VectorBiolabs, USA) were injected once into the anterior tibialis of mice.
  • liver tissues of mice were collected after 4 weeks, fixed with 10% formalin solution, and then subjected to immunohistochemical staining.
  • mice treated with prognulin had decreased ⁇ -SMA and Col1a1, markers of hepatic fibrosis, F4 / 80, markers of macrophages, and TUNEL staining, a marker of cell damage.
  • RNA was extracted from the same tissue using a TRIzol solution (ambion), and cDNA was synthesized using a reverse transcription (RT) kit of BioFACT, followed by real-time PCR (Applied Biosystems) using SYBR Green (Applied Biosystems).
  • the inflammatory response of macrophages was induced, and progenulin treatment was performed to confirm changes in expression levels of inflammation-related genes.
  • macrophage lines of Raw 264.7 mice and macrophages isolated from the abdominal cavity of mice were cultured in 24 wells until the cell density was about 80%.
  • LPS was treated with 100 ng / ml to induce macrophage inflammatory responses.
  • Proglenulin was pretreated with mouse proglenulin recombinant protein (R & D Systems) at a concentration of 1 ⁇ g / ml for 30 minutes.
  • HepG2 and Huh7 which are human hepatocytes, induced damage to hepatocytes and treated with prognulin to measure the expression level of inflammation-related genes. It was.
  • the HepG2 and Huh7 were incubated in 24 wells until the cell density reached about 80%, and then TNF- ⁇ (R & D System) was treated with 40 ng / ml to induce hepatic cell line damage.
  • Proglenulin was pretreated with human granulin recombinant protein for 30 min at a concentration of 0.5 ⁇ g / ml.
  • progenulin treatment is performed on human astrocytes to confirm the activation of astrocytes and the fibrosis marker gene. The expression level of was measured.
  • Astrocytes were cultured in 24 wells until the cell density reached about 80%, and TGF- ⁇ was treated by 1 ng / ml to induce activation of the astrocytes.
  • Proglenulin was pretreated with human granulin recombinant protein for 30 min at a concentration of 0.5 ⁇ g / ml.
  • mice were subjected to a method of MCD (methionine-choline deficient) for 8 weeks.
  • MCD methionine-choline deficient
  • the proglenulin was injected into the anterior tibialisus of the mouse once at the start of the experiment and the 4th week.
  • mice were raised for 8 weeks, liver tissues were collected, frozen sections were prepared, and Oil Red O staining and the amount of triglycerides were measured.
  • the amount of triglyceride was measured using Triglycerides kit (Abcam, ab65336).
  • the amount of marker protein that induces fat synthesis was confirmed by Western blotting.
  • mice treated with proglenulin were less stained with neutral lipid and less triglyceride than the control group.
  • Fatty acid synthase (FAS) and SREBP1 were reduced in protein amount (FIG. 9).
  • the collected liver tissues were fixed in 10% formalin solution and histological immunostaining was performed.
  • the non-alcoholic-derived inflammatory response of macrophages was induced, and the amount of expression of fatty acid-derived inflammation-related genes was confirmed by treatment with proglenulin.
  • macrophage lines of Raw 264.7 mice and macrophages isolated from the abdominal cavity of mice were cultured in 24 wells until the cell density was about 80%.
  • palmitic acid palmitic acid (palmitate) was treated with 200 ⁇ M to induce a non-alcoholic derived inflammatory response of macrophages.
  • Proglenulin was pretreated with mouse proglenulin recombinant protein (R & D Systems) at a concentration of 1 ⁇ g / ml for 30 minutes.
  • IL-6 The expression of inflammatory genes was compared after the cells were reacted for 1 hour, and the expression level of IL-6 was expressed in macrophage lines of raw 264.7 mice treated with prognulin and IL-6 in macrophages purely isolated from the abdominal cavity. , MCP-1 and TNF- ⁇ was confirmed to significantly reduce the expression level (Fig. 11).
  • hepatic hepatocytes HepG2 and Huh7 were induced to induce non-alcoholic induced inflammatory responses of hepatocytes and treated with prognulin to express the expression levels of inflammation-related genes.
  • the HepG2 and Huh7 were incubated in 24 wells until the cell density reached about 80%, and then palmitic acid (palmitate) was treated with 100 or 200 ⁇ M to induce an inflammatory response of hepatocytes.
  • Proglenulin was pretreated with human granulin recombinant protein for 30 min at a concentration of 0.5 ⁇ g / ml.
  • the inflammatory response-inducing substance and proglenulin were treated to cells for 1 hour or 24 hours, and then the expression levels of inflammation-related genes were checked and compared. As a result, it was confirmed that the expression levels of the inflammatory cytokine genes IL-1 ⁇ , IL-6 and MCP-1 in the HepG2 cell line treated with proglenulin were reduced (FIG. 12).

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

본 발명은 프로그레뉼린 단백질, 또는 프로그레뉼린 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터를 포함하는 간질환의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 조성물은 인체에 독성을 나타내지 않으면서도, 간 섬유화를 억제하고 간 독성을 크게 감소시키며, 지방의 양을 감소시키고 섬유화 및 염증 관련 유전자의 발현량을 감소시킴으로써 간질환의 예방 또는 치료에 우수한 효과를 나타낸다.

Description

PROGRANULIN 단백질을 포함하는 간질환의 예방 또는 치료용 조성물
본 발명은 프로그레뉼린 (progranulin) 단백질, 또는 프로그레뉼린 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터를 포함하는 간질환의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.
간은 우리 몸에서 지질 등의 대사 작용, 해독, 담즙의 배설, 각종 영양소의 저장, 조혈이나 혈액 응고, 및 순환 혈액량의 조절 등 다양한 역할을 담당하고 있으며, 생명 유지를 위한 필수적인 장기 중 하나이다. 간의 기능을 보다 구체적으로 살펴보면, 우선, 에너지 대사를 관리하는 기능이 있어 음식물에서 흡수된 모든 영양소들이 간에서 에너지를 생산할 수 있는 물질로 대사되어 전신에 공급되거나 저장된다. 둘째, 간은 약 2,000 여종의 효소, 알부민, 응고 인자들의 혈청 단백질, 담즙산, 인지질, 콜레스테롤 등의 지방 등을 합성하고 저장하며 분배하는 기능이 있다. 셋째, 해독 및 분해 기능으로서 약물, 술, 독성물질 등을 해독시키는 기능, 각종 대사산물을 십이지장으로 배설하는 기능 및 면역 기능이 있어 생명 유지에 중요한 역할을 하고 있다.
일반적으로 간에 염증이 생기는 간염이 간질환의 대부분을 차지하며, 양상에 따라 급성 간염과 만성 감염, 원인에 따라 바이러스성 간염, 알코올성 간염, 약물성 간염 등으로 나눌 수 있다. 또한, 이런 이상으로 유발되는 간질환에는 지방간, 간염, 간경변증 등이 있다. 간질환의 진행 과정의 기전은 완전히 밝혀지지는 않았으나 일차적으로 지방간이 발생된 후 이차적인 세포 손상이 수반되어 지방간 및 간경화 등의 진행성 간질환으로 발전하는 것으로 알려져 있다. 또한, 간질환은 초기에 자각 증상이 없어 상당히 진행되어서야 발견되기 때문에, 국내뿐만 아니라 세계적으로 사망 원인의 수위를 차지하고 있다.
프로그레뉼린은 7개 반의 시스테인 풍부 그래뉼린 모티프 도메인으로 구성된 분비 당단백질이며, 그 mRNA는 마크로파지(macrophage), 뉴트로필(neutrophil), 지방세포(adipocyte), 상피세포, 정자 등에서 발현된다. 프로그레뉼린은 백혈구에서 분비되는 펩타이드로 처음 발견되고 그 기능에 대하여 신경 성장 인자(Neuronal growth factor)로서 작용하는 것이 보고되었으며 전측두엽성 치매와 관련될 수 있음이 알려진바 있다.
이러한 배경 하에, 본 발명자들은 인체에 적합한 간질환 치료 제제 개발을 위해 예의 노력한 결과, 프로그레뉼린의 새로운 기능으로 간질환에 관한 우수한 치료 효과들을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0119284호
(특허문헌 2) 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0121549호
본 발명은 지방간, 간 조직에서 발생하는 염증, 간의 손상, 간 섬유화 등을 억제하는 활성이 있는 프로그레뉼린 단백질을 유효성분으로 포함하는 간질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 프로그레뉼린 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터를 유효성분으로 포함하는 간질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 프로그레뉼린 단백질을 대상체에 투여하는 단계를 포함하는 간질환의 예방 또는 치료 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 프로그레뉼린 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터를 대상체에 투여하는 단계를 포함하는 간질환의 예방 또는 치료 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 간질환의 치료를 위한 약제의 제조에서 프로그레뉼린 단백질의 용도를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 간질환의 치료를 위한 약제의 제조에서 프로그레뉼린 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터의 용도를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 간질환의 치료에 사용하기 위한 프로그레뉼린 단백질을 포함하는 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 간질환의 치료에 사용하기 위한 프로그레뉼린 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터를 포함하는 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 간질환의 치료를 위한 프로그레뉼린 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터의 용도를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 간질환의 치료를 위한 프로그레뉼린 단백질을 포함하는 세포의 용도를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면은 프로그레뉼린 단백질을 유효성분으로 포함하는 간질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 측면은 프로그레뉼린 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터를 유효성분으로 포함하는 간질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 측면은 프로그레뉼린 단백질을 대상체에 투여하는 단계를 포함하는 간질환의 예방 또는 치료 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 측면은 프로그레뉼린 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터를 대상체에 투여하는 단계를 포함하는 간질환의 예방 또는 치료 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 측면은 간질환의 치료를 위한 약제의 제조에서 프로그레뉼린 단백질의 용도를 제공한다.
본 발명의 다른 측면은 간질환의 치료를 위한 약제의 제조에서 프로그레뉼린 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터의 용도를 제공한다.
본 발명의 다른 측면은 간질환의 치료에 사용하기 위한 프로그레뉼린 단백질을 포함하는 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 측면은 간질환의 치료에 사용하기 위한 프로그레뉼린 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터를 포함하는 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 측면은 간질환의 치료를 위한 프로그레뉼린 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터의 용도를 제공한다.
본 발명의 다른 측면은 간질환의 치료를 위한 프로그레뉼린 단백질을 포함하는 세포의 용도를 제공한다.
본 발명의 조성물은 인체 독성을 전혀 나타내지 않으며 간 섬유화를 억제하고 간 독성을 크게 감소시킴으로써 간질환의 예방 또는 치료에 우수한 효과를 나타낸다. 구체적으로, 본 발명의 조성물은 간 조직의 섬유화와 관련된 유전자의 발현을 감소시켜 섬유화를 억제하는 효과가 있으며, 간 손상에 따른 각종 염증반응 관련 유전자의 발현을 감소시키는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 조성물은 간 조직의 지질 성분을 감소시켜 지방간의 예방 또는 치료에 이용될 수 있으며 손상된 간 조직의 회복을 유도하는 우수한 효과가 있다.
도 1은 CCl4(carbon tetrachloride) 투여 간질환 유도 모델에서 프로그레뉼린을 암호화하는 폴리뉴클레오티드 서열을 포함하는 재조합 아데노바이러스의 투여와 예방 및 치료 실험 확인 스케쥴을 나타내는 도이다. Ad.PGRN은 프로그레뉼린을 투여한 실험군을 대상으로 측정한 것이고, Ad.CON은 대조군을 의미한다.
도 2는 CCl4(carbon tetrachloride) 투여 간질환 유도 모델에서 실험 수행 4주 후에 확인된 몸무게, 간의 무게 및 비장 무게를 비교하여 나타낸 그래프이다. Ad.PGRN은 프로그레뉼린을 투여한 실험군을 대상으로 측정한 것이고, Ad.CON은 대조군을 의미한다.
도 3은 CCl4(carbon tetrachloride) 투여 간질환 유도 모델에서 간 섬유화 확인을 위한 간의 사진, 간의 sirus red 염색 현미경 사진 및 염색된 영역을 수치화하여 나타낸 그래프이다. Ad.PGRN은 프로그레뉼린을 투여한 실험군을 대상으로 측정한 것이고, Ad.CON은 대조군을 의미한다.
도 4는 CCl4(carbon tetrachloride) 투여 간질환 유도 모델에서 간독성 완화 효과를 확인하기 위한 아스파테이트 아미노전이효소(AST)와 알라닌 아미노전이효소(ALT) 양을 확인한 결과를 나타낸 그래프이다. Ad.PGRN은 프로그레뉼린을 투여한 실험군을 대상으로 측정한 것이고, Ad.CON은 대조군을 의미한다.
도 5a는 CCl4(carbon tetrachloride) 투여 간섬유화 유도 모델에서 프로그레뉼린을 투여하여 간섬유화, 염증, 간손상 정도를 확인한 것으로, 상기 증상들의 마커로 작용하는 α-SMA, Col1a1, F4/80 및 TUNEL의 염색 결과이다. 도 5b는 상기 간섬유화 유도 모델의 간 조직에서 측정한 염증성 유전자의 발현량을 비교하여 나타낸 그래프이고, 도 5c는 염증성 단백질 신호체계와 관련하여 NFκB 인산화를 확인한 웨스턴 블랏팅 결과이다. Ad.PGRN은 프로그레뉼린을 투여한 실험군을 대상으로 측정한 것이고, Ad.CON은 대조군을 의미한다.
도 6은 염증반응을 유도시킨 Raw 264.7 마우스 대식세포주 및 마우스 복강의 순수분리된 대식세포에 프로그레뉼린을 처리하여 측정한 염증성 사이토카인 유전자의 발현량을 비교한 그래프이다. PGRN은 프로그레뉼린을 의미한다.
도 7은 인간 간세포주인 HepG2 및 Huh7를 대상으로 간 손상을 유도시킨 후 프로그레뉼린을 처리하여 측정한 염증 관련 유전자의 발현량을 비교한 그래프이다. PGRN은 프로그레뉼린을 의미한다.
도 8은 인간 성상세포를 대상으로 활성화를 유도하여 프로그레뉼린을 처리하여 성상세포의 활성화를 확인하고, 섬유화 관련 유전자의 발현량을 측정하여 비교한 그래프이다. PGRN은 프로그레뉼린을 의미한다.
도 9는 비알코올성지방간염 동물 모델을 대상으로 프로그레뉼린을 투여하여 간 조직을 Oil Red O 염색한 결과와 트리글리세라이드의 양을 측정하여 나타낸 그래프이다. 도 9의 아래에는 지방 합성 유도 마커인 FAS(fatty acid synthase) 및 SREBP1(sterol regulatory element-binding proteins)의 양을 측정한 웨스턴 블랏팅 결과를 나타냈다. Ad.PGRN은 프로그레뉼린을 투여한 실험군을 대상으로 측정한 것이고, Ad.CON은 대조군을 의미한다. FAS는 'fatty acid synthase', SREBP1은 'sterol regulatory element-binding protein'을 의미한다.
도 10a는 비알코올성지방간염 동물 모델을 대상으로 프로그레뉼린을 투여하여 간 조직에서 간섬유화 마커 α-SMA, Col1a1과 대식세포 마커 F4/80을 염색시켜 비교한 결과이다. 도 10b는 상기 비알코올성지방간염 동물 모델의 간 조직에서 염증 관련 유전자 및 간섬유화 마커 유전자의 발현량을 측정하여 비교한 그래프이다. Ad.PGRN은 프로그레뉼린을 투여한 실험군을 대상으로 측정한 것이고, Ad.CON은 대조군을 의미한다.
도 11은 비알코올성유래 염증반응을 유도시킨 Raw 264.7 마우스 대식세포주 및 마우스 복강의 순수분리된 대식세포에 프로그레뉼린을 처리하여 측정한 염증성 사이토카인 유전자의 발현량을 비교한 그래프이다. PA는 팔미트산(palmitate), PRGN은 프로그레뉼린을 의미한다.
도 12는 인간 간세포주인 HepG2 및 Huh7를 대상으로 비알코올성유래 염증반응을 유도시킨 후 프로그레뉼린을 처리하여 측정한 염증성 사이토카인 유전자의 발현량을 비교한 그래프이다. PA는 팔미트산(palmitate), PRGN은 프로그레뉼린을 의미한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에서 개시된 각각의 설명 및 실시형태는 각각의 다른 설명 및 실시 형태에도 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에서 개시된 다양한 요소들의 모든 조합이 본 발명의 범주에 속한다. 또한, 하기 기술된 구체적인 서술에 의하여 본 발명의 범주가 제한된다고 볼 수 없다.
본 발명의 일 측면은, 프로그레뉼린 단백질을 유효성분으로 포함하는 간질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
상기 프로그레뉼린(Progranulin) 단백질은 인체 독성이 없으며 간질환에 있어서 간 섬유화를 억제하고 간독성과 관련된 아스파테이트 아미노전이효소(AST)와 알라닌 아미노전이효소(ALT)의 발현을 감소시킴으로써 우수한 예방 및 치료 효과가 있다. 상기 프로그레뉼린은 간섬유화가 일어난 간 조직에서 섬유화를 억제하여 섬유화와 관련된 α-SMA 및 Col1a1 단백질, 대식세포 마커인 F4/80 단백질을 감소시키고, 세포 손상 마커인 TUNEL 염색을 감소시키는 효과가 있으며, IL-6, IL-1β, TGF-β, MCP-1, TNF-α 등 염증반응과 관련된 유전자의 발현량을 감소시키거나 염증성 단백질의 신호체계에서 NFκB의 인산화를 억제시킴으로써, 간의 섬유화를 개선하거나 치료할 수 있는 효과가 있다. 또한, 상기 프로그레뉼린은 염증반응이 유도된 대식세포나 손상이 일어난 간세포에서, 염증반응과 관련된 유전자의 발현을 감소시키는 효과가 있으며, 간섬유화의 발생과 진행 과정에서 주요한 역할을 하는 성상세포의 활성화를 억제시키고 α-SMA, Col1a1와 같은 섬유화 단백질의 양을 감소시킬 수 있어, 간 조직에 발생한 손상을 회복시키거나 섬유화를 억제하여 간질환을 예방 또는 치료할 수 있는 효과가 있다. 상기 프로그레뉼린은 비알코올성지방간염 간 조직으로부터 중성지방이나 트리글리세라이드의 양을 감소시킬 수 있고, 지방의 합성을 유도하는 FAS(fatty acid synthase) 또는 SREBP1(sterol regulatory element-binding proteins) 단백질의 양을 감소시킬 수 있으며, 지방간을 예방하거나 치료하는 효과가 있으며, 섬유화와 관련된 α-SMA, Col1a1 단백질, α-SMA, Col1a1 유전자의 발현량 및 대식세포 마커인 F4/80 단백질을 감소시키고, IL-6, MCP-1, TNF-α 등 염증반응 관련 유전자의 발현량을 감소시킴으로써, 비알코올성지방간염을 예방하거나 치료할 수 있는 우수한 효과가 있다. 나아가, 상기 프로그레뉼린은 비알코올성 유래의 염증반응이 유도된 대식세포나 간 세포에서, IL-6, IL-1β, MCP-1, TNF-α 등 염증반응 관련 유전자의 발현을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서 용어, "간질환"은 간이 수행하는 여러 가지 기능 중 한 가지 이상의 기능에 문제가 생겨 정상적으로 대사를 수행할 수 없는 것을 말한다. 바람직하게 간질환은 간염, 간독성, 지방간, 간경변, 간섬유화 및 비알코올성 간 질환으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 상기 비알코올성 간 질환은 비알코올성지방간염일 수 있다.
본 발명에서 사용된 용어, "치료"는 상기 약학 조성물의 투여로 간질환의 증세를 호전시키거나 이롭게 변경하는 모든 행위를 의미하고, "예방"은 상기 약학 조성물의 투여로 간질환의 발병을 억제하거나 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명에서 용어, "프로그레뉼린(Progranulin)"은 12개의 "시스테인 풍부 모티프(cysteine-rich motif)"로 구성된 7개 반의 그래뉼린(granulin, Grn) 도메인으로 구성된 88 kD의 당 단백질이며, 예컨대 서열번호 1 또는 서열번호 2를 갖는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 공지된 프로그레뉼린 단백질과 상동성을 가지고, 본 발명에서 확인한 것과 동일한 활성을 가지는 한 일부 서열이 결실, 부가, 치환된 것이거나, 혹은 인간 또는 다른 동물 유래의 프로그레뉼린 단백질이라 하더라도 모두 본 발명의 범주 내에 포함될 수 있다. 본 발명에서 서열 상동성은 야생형 프로그레뉼린 단백질과 70 % 이상, 80 % 이상, 90 % 이상, 95 % 이상, 98 % 이상 또는 99 % 이상의 서열이 일치하는 것일 수 있다. 또한, 야생형 프로그레뉼린 단백질에서 활성을 위해 일부 도메인을 절단한 단편, 그리고 단백질의 발현, 분리, 정제, 또는 활성을 증가시키기 위해 공지된 펩타이드를 결합한 융합 단백질 형태의 경우에도 야생형 프로그레뉼린 단백질과 동일한 활성을 갖는 한 본 발명의 프로그레뉼린 단백질 범주 내에 포함될 수 있다. 본 발명에서 프로그레뉼린 단백질은 당업계에 공지된 방법, 예를 들어 펩타이드 합성 또는 형질전환 세포를 이용한 단백질의 생산을 통해 제조될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 또 다른 측면은 프로그레뉼린 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터를 유효성분으로 포함하는 간질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 프로그레뉼린 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오티드는 바람직하게 서열번호 3 또는 서열번호 4의 폴리뉴클레오티드 서열을 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않고, 공지된 프로그레뉼린 단백질과 상동성을 가지고, 본 발명에서 확인한 것과 동일한 활성을 가지는 한 일부 서열이 결실, 부가, 치환된 것이거나, 혹은 인간 또는 다른 동물 유래의 프로그레뉼린 단백질을 생산할 수 있으면 이를 포함한다.
상기 벡터는 인체 또는 동물세포에서 발현되는 선형 DNA, 플라스미드 벡터, 바이러스성 발현벡터 및 바이러스성 발현벡터로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나를 포함하는 벡터이다. 또한, 바이러스성 발현벡터는 재조합 레트로바이러스(retrovirus) 벡터, 재조합 아데노 바이러스(adenovirus) 벡터, 재조합 아데노부속 바이러스(adeno-associated virus, AAV) 벡터, 재조합 헤르페스 심플렉스 바이러스(herpes simplex virus) 벡터 및 재조합 렌티바이러스(lentivirus) 벡터로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 재조합 바이러스 벡터인 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.
바람직하게 상기 재조합 바이러스 백터는 아데노 바이러스 벡터이다. 상기 "아데노바이러스"는 외피(envelope)가 없고, 60 내지 85 nm의 직경을 갖는 규칙적인 이십면체 모양의 DNA 바이러스를 지칭한다. 일반적으로 아데노바이러스는 높은 유전자 전달 효율, 미분화 세포로의 유전자 전달 능력, 고역가 바이러스 저장물(stock)의 제조의 용이성 등으로 인해 우수한 동물세포용 유전자 전달 벡터로 알려져 있다. "재조합 아데노바이러스" 또는 "재조합 아데노바이러스 벡터"는 상기 아데노바이러스에 프로그레뉼린을 암호화하는 유전자, 바람직하게는 서열번호 3 또는 서열번호 4의 염기서열을 갖는 유전자를 포함하여, 숙주 세포 내로 도입 후 프로그레뉼린을 발현할 수 있는 재조합 아데노바이러스 또는 재조합 아데노바이러스 벡터를 지칭한다.
본 발명의 재조합 아데노바이러스를 생산하는 세포주는 아데노바이러스를 생산하는 세포주를 사용할 수 있으며, 아데노바이러스 생산 세포주인 293 세포를 사용하는 것이 가장 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 프로그레뉼린 단백질을 코딩하는 뉴클레오타이드 서열은 적합한 발현 컨스트럭트(expression construct) 내에 존재하는 것이 바람직하다.
본 명세서에서 사용되는 용어 “발현 컨스트럭트”는 발현 목적의 뉴클레오타이드 서열 및 이 서열의 발현을 유도하는 발현 서열(예컨대, 프로모터, 폴리아데닐화 신호 서열 등)을 포함하는 발현을 위한 최소한의 엘리먼트(elements)를 의미한다. 본 명세서에서 용어 “진핵세포에서 작동 가능한 프로모터”는 진핵세포에서 목적 유전자의 전사를 유발할 수 있는 전사 조절 서열을 의미한다. 각각의 서브유닛 코딩 뉴클레오타이드 서열은 프로모터에 작동적으로 결합되어 있다. 본 명세서에서, 용어 “작동적으로 결합된”은 핵산 발현 조절 서열 (예: 프로모터, 시그널 서열, 또는 전사조절인자 결합 위치의 어레이)과 다른 핵산 서열 사이의 기능적인 결합을 의미하며, 이에 의해 상기 조절서열은 상기 다른 핵산 서열의 전사 및/또는 해독을 조절하게 된다.
본 발명에 있어서, 프로모터는, 바람직하게는 동물세포, 보다 바람직하게는 포유동물 세포에서 작동하여 프로그레뉼린 코딩 뉴클레오타이드 서열의 전사를 조절할 수 있는 것으로서, 포유동물 바이러스로부터 유래된 프로모터 및 포유동물 세포의 지놈으로부터 유래된 프로모터를 포함하며, 예컨대, U6 프로모터, H1 프로모터, CMV (cytomegalo virus) 프로모터, 아데노바이러스 후기 프로모터, 백시니아 바이러스 7.5K 프로모터, SV40 프로모터, HSV의 tk 프로모터, RSV 프로모터, EF1 알파 프로모터, 메탈로티오닌 프로모터, 베타-액틴 프로모터 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 가장 바람직하게는, 상기 프로모터는 CMV 프로모터이다.
본 발명에서, 재조합 아데노바이러스는 바이러스 벡터에 기초하여 제작되었으므로 당업계에 공지된 바이러스 감염 방법에 따라 실시될 수 있다.
본 발명에 있어서, 약학 조성물은 약학 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함할 수 있다. 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 조성물은 경구 또는 비경구의 여러 가지 제형일 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다. 경구 투여를 위한 고형제제에는 정제환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함될 수 있으며, 이러한 고형제제는 하나 이상의 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로오스 (sucrose) 또는 락토오스 (lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한, 단순한 부형제 이외에 스테아린산 마그네슘, 탈크 등과 같은 윤활제들도 사용될 수 있다. 경구 투여를 위한 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함될 수 있다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜 (propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테로 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔 (witepsol), 마크로골, 트윈 (tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로젤라틴 등이 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 약학 조성물은, 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제, 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제, 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제 및 좌제로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 제형을 가질 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
상기 프로그레뉼린 단백질의 일일 투여량은 0.0001 ~ 10 ㎎/㎖이며, 바람직하게는 0.0001 ~ 5 ㎎/㎖이며, 하루 일 회 내지 수회에 나누어 투여하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 프로그레뉼린 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터의 일일 투여량은 0.05 내지 500 mg을 함유하는 것이 바람직하고, 0.1 내지 300 mg을 함유하는 것이 더욱 바람직하며, 프로그레뉼린을 암호화는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 재조합 바이러스의 경우, 108 PFU 내지 1012 PFU. 바람직하게 약 1010 PFU를 함유하나, 이에 한정되지 않는다.
또한 다른 간질환 치료제와 다른 시간에 또는 동시에 병용하여 투여될 수 있고, 또는 이미 알려진 공지의 간질환 치료 방법이 함께 적용될 수 있다. 상기 요소를 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
본 발명에서 용어, “투여”는 어떠한 적절한 방법으로 대상에게 본 발명의 약학 조성물을 도입하는 것을 말하며, 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 경구 또는 비경구의 다양한 경로를 통하여 투여될 수 있다.
상기 약학 조성물은 목적 또는 필요에 따라 당업계에서 사용되는 통상적인 방법, 투여 경로, 투여량에 따라 적절하게 개체에 투여될 수 있다. 투여 경로의 예로는 경구, 비경구, 피하, 복강 내, 폐 내, 및 비강 내로 투여될 수 있으며, 비경구 주입에는 근육 내, 정맥 내, 동맥 내, 복강 내 또는 피하투여가 포함된다. 또한 당업계에 공지된 방법에 따라 적절한 투여량 및 투여 횟수가 선택될 수 있으며, 실제로 투여되는 본 발명의 약학 조성물의 양 및 투여 횟수는 치료하고자 하는 증상의 종류, 투여 경로, 성별, 건강 상태, 식이, 개체의 연령 및 체중, 및 질환의 중증도와 같은 다양한 인자에 의해 적절하게 결정될 수 있다.
본 발명에서의 용어 “약학적으로 유효한 양”은 의학적 용도에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 혈관 투과성 증가를 억제 또는 완화하기에 충분한 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 개체 종류 및 중증도, 연령, 성별, 약물의 활성, 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.
본 발명에서 용어, “개체”는 본 발명의 간 질환을 보유하거나 또는 질환이 발병한, 인간을 포함한 모든 동물을 의미한다. 본 발명의 약학 조성물을 개체에 투여함으로써, 간질환을 예방 또는 치료할 수 있다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되는 것은 아니다.
[실시예 1]
CCl 4 (carbon tetrachloride) 투여 간섬유화 유도 모델에서 섬유화 및 간독성의 개선 효과 확인
간경화 유도 모델을 확립하기 위해 약 8주령 실험용 마우스를 구입하여 일주일간 적응시켰다. 실험 기간 동안 식이와 물은 자유로이 섭취하게 하고, 실내온도는 22 ± 2℃, 습도는 55 ± 5%, 실내조명은 12시간 주기로 명암을 조절하였다. 모델은 2개의 군으로 분류하고 각 군당 실험동물의 수는 4마리로 하였고, 대조군은 간섬유화 유도 물질인 사염화탄소(carbon tetrachloride, CCl4)를 올리브유에 0.5 mg/kg의 양으로 맞추어 실험 기간 동안 2일 간격으로 4주간 복강 주입하였다.
실험군은 대조군에서와 같은 용량의 사염화탄소를 주입하였다.
Vecto biolab 회사에서 human adenovirus type5를 Backbone으로 하고 CMV 프로모터를 사용하는 마우스 프로그레뉼린 폴리뉴클레오티드 (서열번호 1, Gene ID: 14824)을 포함하는 아데노바이러스 (Cat. No: ADV-260799)를 실험에 이용하였다. 처음 주입 시작한 날 상기 재조합 아데노바이러스(PGRN)를 4x1010 PFU로 투여하고 2 주 후에 동일 용량으로 재조합 아데노바이러스를 재차 투여하였다.
상기 실험 동물들을 기초로 체중변화, 장기 형태 및 무게변화, 혈액학적, 조직병리학적 변화를 확인함으로써 치료 효과를 확인하였다.
무게 변화 확인을 통한 프로그레뉼린의 체내 독성 여부 확인
상기 실험동물들을 4주 후에 질식사를 유도한 후 간 및 비장을 적출하여 무게를 비교하여 그 결과를 도 2에 나타내었다.
도 2의 (A)는 총 몸무게, (B)는 간 무게, (C)는 비장 무게를 나타낸다. 도 2의 결과들에서 확인되는 바와 같이 프로그레뉼린을 처리한 그룹이 대조군 그룹과 비교하여 각 조직의 무게에 큰 변화를 나타내지 않은 것을 보여주었으며, 이로부터 본원 발명에 따른 프로그레뉼린이 체내 독성이 없음을 확인하였다.
조직 병리학적 분석을 통한 간섬유화의 억제 효과 확인
상기 질식사가 유도된 동물모델로부터 적출된 간의 사진을 확보하고 나서 즉시 10% formalin 액에 충분히 고정하였다. 그리고, 자동표본 조직 가공기(Tissue-Tek VIP6)를 이용하여 조직 표본을 자동화 과정을 거친 샘플을 이용하여 파라핀 샘플을 제작하였다.
간섬유화 정도를 비교하기 위해 sirus red 염색을 다음 단계를 통해 수행하였다: xylen: 3회, 3분씩, 100% Et-OH 3회 3분, 95% Et-OH 3분, 90% Et-OH 3분, 80% Et-OH 3분, 70% Et-OH 3분, 50% Et-OH 2분, Tap water 수세 및 Sirus red 염색(Abcam). 그리고 나서 현미경 사진을 확보하고 image J 프로그램을 통해 염색된 부분을 정량화하였다.
그 결과를 도 3에 나타내었다.
도 3의 (A)는 적출된 간의 사진을 나타내며, (B)는 Sirus red 염색 결과를 나타내며, (C)는 이를 정량화한 결과를 나타낸다.
도 3에서 확인되는 바와 같이, 프로그레뉼린 처리는 대조군과 대비하여 간의 섬유화를 크게 감소하는 것이 육안 및 정량적으로 확인되었다.
병리학적 분석을 통한 간독성 감소 효과 확인
간독성인 ALT/AST 검사를 하기 위해 질식사 유도 전 턱에 있는 정맥을 통해 혈액을 추출한 후, 실온에 약 30분간 방치하고 약 10분간 원심분리를 하여 혈청을 분리하였다. 이를 ALT/AST 분석을 BECKMAN COULTER사의 AU480 장비를 이용하여 분석하여 그 결과를 도 4에 나타내었다.
도 4의 (A)는 알라닌 아미노전이효소(ALT)를 (B)는 아스파테이트 아미노전이효소(AST)를 나타낸다.
도 4에서 확인되는 바와 같이, 프로그레뉼린 투여에 의해 AST 및 ALT 모두 크게 감소하여 간 독성이 해소되었음이 확인되었다.
상기 결과를 모두 종합하면, 프로그레뉼린은 인체 독성을 나타내지 않으며 간독성을 완화하고 간의 섬유화를 억제하여 간 질환에 우수한 예방 및 치료 효과를 가짐을 알 수 있다. 따라서 프로그레뉼린 단백질, 또는 프로그레뉼린 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터는 간질환의 예방 또는 치료 용도로 매우 유용하게 이용될 수 있다.
[실시예 2]
CCl 4 (carbon tetrachloride) 투여 간섬유화 유도 모델에서 염증 및 섬유화 관련 유전자의 발현 저해 효과 확인
간섬유화 동물 모델을 구축하기 위하여 약 8주령 실험용 마우스를 구입하여 상기 실시예 1과 동일한 온도, 습도 및 조명 조건으로 실험 기간 동안 식이와 물은 자유로이 섭취하게 하며 진행하였다. 4주 동안 주 3회 0.5 ml/kg의 농도로 CCl4(Sigma, St. Louis, MO, USA)를 마우스의 복강에 주사하였고, 프로그레뉼린 투여 군의 경우에는, 실험 시작 시점 및 2주차에 그레뉼린 아데노바이러스 분자(granuline adenovirus particle, VectorBiolabs, USA)를 마우스의 앞정강근에 각 1회씩 주입하였다.
간섬유화, 염증, 간손상의 정도를 확인하기 위하여, 4주 이후 마우스의 간 조직을 채취하여 10%의 포르말린 용액으로 고정시킨 다음, 조직면역화학염색을 수행하였다. 그 결과, 프로그레뉼린을 처리한 마우스에서는 간섬유화의 마커인 α-SMA 및 Col1a1, 대식세포의 마커인 F4/80, 세포손상 마커인 TUNEL 염색이 감소하였다. 또한, 같은 조직으로부터 TRIzol 용액(ambion)을 이용하여 RNA를 추출하였고, BioFACT 사의 RT(reverse transcription)-kit를 이용하여 cDNA를 합성한 후 SYBR Green(Applied Biosystems)을 이용한 real-time PCR (Applied Biosystems)를 수행한 결과, IL-6 및 MCP-1과 같은 염증성 유전자의 발현량이 감소됨을 확인하였다. 나아가, 마우스 간 조직으로부터 단백질을 추출하여 염증성 단백질의 신호 체계를 확인한 결과, NFκB의 인산화가 감소되어 있음을 확인할 수 있었다(도 5a 내지 도 5c).
상기와 같은 결과로 볼 때, CCl4의 투여에 의해 간 조직에서 섬유화가 발생한 마우스에 프로그레뉼린을 투여할 경우, 섬유화 현상이 감소하고 염증 관련 유전자의 발현 및 단백질 신호전달이 감소되는 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
[실시예 3]
염증반응을 유도한 대식세포 및 간세포주에서의 염증 유전자 발현 저해 효과 확인
대식세포에서의 염증 관련 유전자 발현량 확인
먼저, 대식세포의 염증반응을 유도하고, 프로그레뉼린을 처리하여 염증 관련 유전자의 발현량 변화를 확인하였다. 실험을 위하여 Raw 264.7 마우스의 대식세포주, 그리고 마우스의 복강에서 순수 분리한 대식세포를 24 well에 세포 밀도가 약 80% 정도로 자랄 때까지 배양하였다. 프로그레뉼린이 대식세포의 염증 반응에 미치는 영향을 확인하기 위하여, LPS를 100 ng/ml 처리하여 대식세포의 염증반응을 유도하였다. 프로그레뉼린은 마우스 프로그레뉼린 재조합 단백질(R&D Systems)을 1 μg/ml의 농도로 30분간 전처리하였다.
1시간 동안 세포에 반응시킨 다음 염증성 사이토카인 유전자의 발현량을 비교한 결과, 프로그레뉼린을 처리한 Raw 264.7 마우스의 대식세포주에서는 IL-1β, MCP-1의 발현량이, 복강에서 순수 분리한 대식세포에서는 IL-1β, IL-6, MCP-1 및 TNF-α의 발현량이 모두 현저하게 감소하였음을 확인하였다(도 6).
손상을 유도한 간세포주에서의 염증 관련 유전자 발현량 확인
또한, 간세포 손상에 따른 염증반응에 프로그레뉼린이 어떤 영향을 주는지 확인하기 위하여, 인간 간세포주인 HepG2 및 Huh7을 대상으로 간세포주의 손상을 유도하고 프로그레뉼린을 처리하여 염증 관련 유전자의 발현량을 측정하였다. 상기 HepG2 및 Huh7을 24 well에 세포 밀도가 약 80% 정도에 이를 때까지 배양한 다음, TNF-α(R&D System)를 40 ng/ml 처리하여 간세포주의 손상을 유도하였다. 프로그레뉼린은 인간 그래뉼린 재조합 단백질을 0.5 μg/ml의 농도로 30분간 전처리하였다.
상기와 같은 손상 유도 물질 및 프로그레뉼린을 1시간 또는 24시간 동안 세포에 처리한 후, 염증 관련 유전자의 발현량을 확인하여 비교하였다. 그 결과, 프로그레뉼린을 처리한 군에서 염증성 사이토카인 유전자인 IL-1β, IL-6 및 MCP-1의 발현량이 감소함을 확인할 수 있었다(도 7).
[실시예 4]
성상세포의 활성화 및 섬유화 마커의 발현 저해 효과 확인
성상세포는 간의 섬유화에서 주요한 역할을 하는 세포로, 프로그레뉼린과 성상세포 사이의 영향을 확인하기 위하여, 인간 성상세포를 대상으로 프로그레뉼린을 처리하여 성상세포의 활성화 여부를 확인하고 섬유화 마커 유전자의 발현량을 측정하였다.
성상세포를 24 well에 세포 밀도가 약 80% 정도가 될 때가지 배양하였고, 성상세포의 활성화를 유도하기 위하여 TGF-β를 1 ng/ml만큼 처리하였다. 프로그레뉼린은 인간 그레뉼린 재조합 단백질을 0.5 μg/ml의 농도로 30분간 전처리하였다.
24시간 동안 처리한 다음, 성상세포의 활성화 여부와 섬유화 관련 유전자의 발현량을 비교한 결과, 도 8과 같이 프로그레뉼린을 처리한 경우에는 성상세포의 활성화는 감소되고 섬유화 관련 유전자인 α-SMA 및 Col1a1의 발현량이 프로그레뉼린을 처리하지 않은 대조군에 비해 현저하게 감소되어 있음을 확인할 수 있었다.
[실시예 5]
비알코올성지방간염 마우스 모델에서의 지방간, 지방간염 및 간섬유화 저해 효과 확인
지방간 저해 효과 확인
먼저, 비알코올성지방간염 동물 모델을 구축하기 위하여, 마우스를 대상으로 8주 동안 MCD(methionine-choline deficient) 식이를 실시하였다. 프로그레뉼린 투여 군의 경우에는, 실험 시작 시점 및 4주차에는 마우스의 앞정강근에 프로그레뉼린을 각 1회씩 주입하였다.
지방간의 정도를 확인하기 위하여, 8주 동안 마우스를 키운 후 간 조직을 채취하여 동결절편을 만들고, Oil Red O 염색 및 중성지방의 양을 측정하였다. 중성지방의 양은 Triglycerides kit(Abcam, ab65336)을 이용하여 측정하였다. 또한, 지방 합성을 유도하는 마커 단백질의 양을 웨스턴 블랏팅을 통해 확인하였다.
그 결과, 프로그레뉼린을 투여한 마우스에서는 대조군에 비해, 중성지질이 염색된 정도가 더 적었고, 트리글리세라이드의 양 역시 더 적은 것으로 측정되었다. 지방 합성 유도 마커인 FAS(fatty acid synthase)와 SREBP1(Sterol regulatory element-binding protein)의 단백질 양이 감소되어 있음을 확인할 수 있었다(도 9).
지방간 저해 효과 확인
상기 지방간의 감소 효과를 확인한 실험을 수행하기 위해 이용한 비알코올성지방간염 마우스 모델의 조직으로부터 비알코올성 유래의 간섬유화 및 염증의 정도를 확인하기 위하여, 상기 실험과 동일하게 8주 후의 마우스 간 조직을 채취하여 이용하였다. 채취된 간 조직을 10% 포르말린 용액에 고정시키고 조직면역화학염색을 수행하였고, 조직으로부터 RNA를 추출하여 cDNA 합성 후 염증성 유전자의 발현량을 확인하였다.
그 결과, 프로그레뉼린을 처리한 군으로부터 채취된 간 조직에서는 간 섬유화의 마커인 α-SMA 및 Col1a1, 대식세포 마커인 F4/80의 염색이 감소되어 있음을 확인할 수 있었다(도 10a). 또한, 프로그레뉼린을 투여하지 않은 대조군에 비하여 IL-1β, MCP-1 및 TNF-α 유전자의 발현량이 감소되어 있었고, 상기 간 섬유화 마커인 α-SMA 및 Col1a1 유전자 발현량 역시 감소되어 있음을 확인할 수 있었다(도 10b).
상기와 같은 실시예의 결과를 볼 때, 프로그레뉼린은 비알코올성지방간염 동물에 처리될 경우, 지방의 축적량과 섬유화를 감소시키고 섬유화 및 염증 관련 유전자의 발현량을 감소하는 효과가 있음을 알 수 있었다.
[실시예 6]
지방산유래 염증 유전자의 발현 저해 효과 확인
대식세포에서의 발현 저해 효과 확인
먼저, 대식세포의 비알코올성유래 염증반응을 유도하고, 프로그레뉼린을 처리하여 지방산유래 염증 관련 유전자의 발현량 변화를 확인하였다. 실험을 위하여 Raw 264.7 마우스의 대식세포주, 그리고 마우스의 복강에서 순수 분리한 대식세포를 24 well에 세포 밀도가 약 80% 정도로 자랄 때까지 배양하였다. 프로그레뉼린이 대식세포의 지방산유래 염증 반응에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 팔미트산(palmitate)을 200 μM 처리하여 대식세포의 비알코올성유래 염증반응을 유도하였다. 프로그레뉼린은 마우스 프로그레뉼린 재조합 단백질(R&D Systems)을 1 μg/ml의 농도로 30분간 전처리하였다.
1시간 동안 세포에 반응시킨 다음 염증 관련 유전자의 발현량을 비교한 결과, 프로그레뉼린을 처리한 Raw 264.7 마우스의 대식세포주에서는 IL-6의 발현량이, 복강에서 순수 분리한 대식세포에서는 IL-6, MCP-1 및 TNF-α의 발현량이 현저하게 감소하였음을 확인하였다(도 11).
간세포주에서의 발현 저해 효과 확인
또한, 간세포의 염증반응에 프로그레뉼린이 어떤 영향을 주는지 확인하기 위하여, 인간 간세포주인 HepG2 및 Huh7을 대상으로 간세포주의 비알코올성유래 염증반응을 유도하고 프로그레뉼린을 처리하여 염증 관련 유전자의 발현량을 측정하였다. 상기 HepG2 및 Huh7을 24 well에 세포 밀도가 약 80% 정도에 이를 때까지 배양한 다음, 팔미트산(palmitate)를 100 또는 200 μM 처리하여 간세포주의 염증반응을 유도하였다. 프로그레뉼린은 인간 그래뉼린 재조합 단백질을 0.5 μg/ml의 농도로 30분간 전처리하였다.
상기와 같은 염증반응 유도 물질 및 프로그레뉼린을 1시간 또는 24시간 동안 세포에 처리한 후, 염증 관련 유전자의 발현량을 확인하여 비교하였다. 그 결과, 프로그레뉼린을 처리한 HepG2 세포주에서 염증성 사이토카인 유전자인 IL-1β, IL-6 및 MCP-1의 발현량이 감소함을 확인할 수 있었다(도12).
이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (11)

  1. 프로그레뉼린 단백질을 유효성분으로 포함하는 간질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프로그레뉼린 단백질은 서열번호 1 또는 서열번호 2의 아미노산 서열을 포함하는 것인 간질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 간질환은 간염, 간독성, 지방간, 간경변, 간섬유화 및 비알코올성 간 질환으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 간질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 간질환은 간경변인 간질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  5. 프로그레뉼린 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터를 유효성분으로 포함하는 간질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 상기 프로그레뉼린 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오티드는 서열번호 3 또는 서열번호 4의 폴리뉴클레오티드 서열을 포함하는 것인 간질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  7. 제5항에 있어서, 상기 벡터는 선형 DNA, 플라스미드 벡터, 비바이러스성 발현벡터 및 바이러스성 발현벡터로부터 선택되는 어느 하나인 간질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 상기 바이러스성 발현벡터는 재조합 레트로바이러스 벡터, 재조합 아데노 바이러스 벡터, 재조합 아데노부속 바이러스 벡터, 재조합 헤르페스 심플렉스 바이러스 벡터 및 재조합 렌티바이러스(lentivirus) 벡터로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 간질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 상기 바이러스성 발현벡터는 재조합 아데노 바이러스 벡터인 간질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  10. 제5항에 있어서, 상기 간질환은 간염, 간독성, 지방간, 간경변, 간섬유화 및 비알코올성 간 질환으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 간질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  11. 제10항에 있어서, 상기 간질환은 간경변인 간질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
PCT/KR2019/004610 2018-04-17 2019-04-17 Progranulin 단백질을 포함하는 간질환의 예방 또는 치료용 조성물 WO2019203555A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20180044386 2018-04-17
KR10-2018-0044386 2018-04-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019203555A1 true WO2019203555A1 (ko) 2019-10-24

Family

ID=68240205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2019/004610 WO2019203555A1 (ko) 2018-04-17 2019-04-17 Progranulin 단백질을 포함하는 간질환의 예방 또는 치료용 조성물

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102204521B1 (ko)
WO (1) WO2019203555A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11643446B2 (en) 2019-12-23 2023-05-09 Denali Therapeutics Inc. Progranulin variants

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110087263A (ko) * 2008-11-14 2011-08-02 메디포스트(주) 간엽 줄기세포 또는 이의 배양액을 포함하는 신경질환의 예방 또는 치료용 조성물
WO2014083040A2 (en) * 2012-11-28 2014-06-05 Universitaet Des Saarlandes Progranulin as marker for autoimmune disorders
WO2017062511A1 (en) * 2015-10-05 2017-04-13 Salk Instutitute For Biological Studies Synthetic adenoviruses with tropism to damaged tissue for use in promoting wound repair and tissue regeneration

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9235321B2 (en) 2012-11-14 2016-01-12 Facebook, Inc. Animation sequence associated with content item
KR101822153B1 (ko) 2016-04-25 2018-01-26 (주) 노바렉스 글리시리진 및 리퀴리틴 함유 감초 추출물을 포함하는 간질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110087263A (ko) * 2008-11-14 2011-08-02 메디포스트(주) 간엽 줄기세포 또는 이의 배양액을 포함하는 신경질환의 예방 또는 치료용 조성물
WO2014083040A2 (en) * 2012-11-28 2014-06-05 Universitaet Des Saarlandes Progranulin as marker for autoimmune disorders
WO2017062511A1 (en) * 2015-10-05 2017-04-13 Salk Instutitute For Biological Studies Synthetic adenoviruses with tropism to damaged tissue for use in promoting wound repair and tissue regeneration

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE NCBI 31 July 2019 (2019-07-31), "Homo sapiens granulin precur sor (GRN), mRNA", Database accession no. NM_002087.3 *
YILMAZ, Y.: "Serum progranulin as an independent marker of liver fibros is in patients with biopsy-proven nonalcoholic fatty liver disease", DIS. M ARKERS, vol. 31, no. 4, 2011, pages 205 - 210, XP055645515, ISSN: 0278-0240, DOI: 10.3233/DMA-2011-0815 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11643446B2 (en) 2019-12-23 2023-05-09 Denali Therapeutics Inc. Progranulin variants

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190121261A (ko) 2019-10-25
KR102204521B1 (ko) 2021-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Xiang et al. Bax involvement in p53-mediated neuronal cell death
Ilan et al. Oral tolerization to adenoviral proteins permits repeated adenovirus‐mediated gene therapy in rats with pre‐existing immunity to adenoviruses
WO2022131428A1 (ko) 오를리스타트 및 아커만시아 뮤시니필라 eb-amdk19 균주를 포함하는 조성물
WO2019199094A1 (ko) 비만의 예방 또는 치료 효과를 가지는 신규 비피도박테리움 롱검 균주 또는 락토바실러스 람노서스 균주 및 이의 용도
WO2019139229A1 (en) Microorganism for delivering drug for treatment of gastrointestinal disease, which expresses and secretes p8 protein, and pharmaceutical composition for preventing or treating gastrointestinal disease, which includes the same
Li et al. Shuxuening injection facilitates neurofunctional recovery via down-regulation of G-CSF-mediated granulocyte adhesion and diapedesis pathway in a subacute stroke mouse model
JP2001505766A (ja) アポトーシスと生長を調節するアデノウイルスベクターを有する、有糸分裂後のニューロン
WO2019203555A1 (ko) Progranulin 단백질을 포함하는 간질환의 예방 또는 치료용 조성물
KR20150088204A (ko) Gpr119 리간드를 유효성분으로 포함하는 비알콜성 지방간 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물
WO2018074682A1 (ko) 항비만 및 항당뇨 효능을 갖는 펩타이드 및 이의 용도
WO2017146332A1 (ko) 크로몬 유도체의 상피간엽이행 억제 활성을 이용한 섬유증 예방 및 치료용 약제학적 조성물로서의 새로운 용도
WO2016126139A1 (ko) 과면역반응에 의해 유발되는 염증성 질환 치료용 조성물
WO2023158024A1 (ko) 오리방풀 유래 화합물을 유효성분으로 포함하는 염증성 장질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물
KR100977625B1 (ko) 그렐린을 함유하는 척수 손상 치료용 약학적 조성물
WO2022119060A1 (ko) 불멸화 개 줄기세포 또는 이의 용도
WO2013015611A2 (ko) 효모 가수분해물을 유효성분으로 포함하는 연골세포 손상방지 및 재생효과를 갖는 조성물
WO2015111971A1 (ko) Gpr119 리간드를 유효성분으로 포함하는 비알콜성 지방간 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물
WO2020122666A1 (ko) 중간엽줄기세포가 포함된 생체 이식용 임플란트를 포함하는 간 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물
WO2014038823A1 (ko) Grim19를 유효성분으로 함유하는 비만 또는 지질 관련 대사성 질환의 예방 또는 치료용 조성물
WO2023106615A1 (ko) 전분화능 줄기세포 기반 혈관성 인지장애 및 치매 예방 또는 치료용 조성물
WO2018048046A2 (ko) mTOR 저해제를 함유하는 황반변성 치료용 의약조성물
WO2023244071A1 (en) THERAPEUTIC USE OF EXOSOME CONTAINING SUPER-REPRESSOR- IκB(SRIκB) FOR LIVER DISEASE
WO2024063484A1 (ko) CBFβ 발현 혈관평활근세포 또는 이의 배양액을 유효성분으로 포함하는 노인성 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물
WO2019078634A2 (ko) Ptp4a1 단백질을 포함하는 인슐린 저항성 또는 지방간의 예방 또는 치료용 약학적 조성물
WO2022145512A1 (ko) 지방간염 예방 또는 치료용 약학 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19789265

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19789265

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1