WO2020145663A1 - 로도코커스 속 세균 유래 나노소포 및 이의 용도 - Google Patents

로도코커스 속 세균 유래 나노소포 및 이의 용도 Download PDF

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    • Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Definitions

  • the present invention relates to nano-vesicles derived from bacteria of the genus Rhodococcus and uses thereof, more specifically, malignant diseases such as lung cancer, pancreatic cancer, bile duct cancer, breast cancer, bladder cancer, lymphoma, diabetes, stroke using nanovesicles derived from bacteria from the genus Rhodococcus Cardiovascular diseases such as myocardial infarction, asthma, inflammatory lung diseases such as chronic obstructive pulmonary disease (COPD), or methods of diagnosis such as dementia, and malignant diseases including the vesicles, diabetes, stroke, cardiovascular It relates to a composition for the prevention, improvement, or treatment of diseases, inflammatory lung diseases, or cranial nerve diseases.
  • malignant diseases such as lung cancer, pancreatic cancer, bile duct cancer, breast cancer, bladder cancer, lymphoma, diabetes
  • COPD chronic obstructive pulmonary disease
  • Microbiota refers to a microbial community (microbial community), including bacteria, archae, and eukarya, which exist in a given residence.
  • the mucous membrane forms a physical barrier that cannot pass particles over 200 nanometers (nm) in size, and in the case of bacteria that symbiotic with the mucous membrane, it does not pass through the mucous membrane, but the bacterial-derived vesicles are relatively free because they are less than 100 nanometers in size. It passes through epithelial cells through the mucous membrane and is absorbed by our body. Locally secreted bacterial-derived vesicles are absorbed through epithelial cells of the mucous membrane to induce a local inflammatory reaction.
  • vesicles that have passed through the epithelial cells are absorbed systemically through the lymphatic vessels and distributed to each organ. It regulates immune and inflammatory responses.
  • vesicles derived from pathogenic Gram-negative bacteria such as E. coli ( Eshcherichia coli ) locally develop colitis and, when absorbed into blood vessels, promote systemic inflammatory and blood coagulation through vascular endothelial inflammatory responses.
  • insulin is absorbed by muscle cells, etc., which act, and causes insulin resistance and diabetes.
  • vesicles derived from beneficial bacteria can control disease by controlling immune and metabolic abnormalities caused by pathogenic vesicles.
  • Th17 immune response characterized by the secretion of interleukin-17 cytokines, which secrete IL-6 upon exposure to pathogenic bacterial-derived vesicles , which induces a Th17 immune response.
  • Inflammation due to Th17 immune response is characterized by neutrophil infiltration, and tumor necrosis factor-alpha (TNF- ⁇ ) secreted from inflammatory cells such as neutrophils and macrophages is important during inflammation. Plays a role.
  • TNF- ⁇ tumor necrosis factor-alpha
  • Chronic inflammation is closely related to cancer development.
  • IL-6, TNF- ⁇ , etc. secreted from inflammatory cells such as neutrophils, promote the production of cancer cells and the invasion of cancer cells into surrounding tissues to induce cancer development.
  • Brain-derived neurotrophic factor is a protein in the brain produced by the BDNF gene and is one of a group of neurotrophic factors that are part of the growth factor. This factor is related to basic nerve growth factors, and is known to have decreased expression in depression, dementia, Alzheimer's disease, and autism.
  • bacteria in the genus Rhodococcus are aerobic Gram-positive bacteria that inhabit the environment such as soil and water, and have the function of converting harmful environmental pollutants into non-harmful substances.
  • Rhodococcus equi causes lung disease in animals with overlapping immunity by inhalation
  • Rhodococcus faciens is known as a disease-causing fungus on plants such as tobacco leaves.
  • bacteria in the genus Rhodococcus secrete extracellular vesicles, and there have been no reports of application to the diagnosis and treatment of incurable diseases such as cancer or cardiovascular-brain disease.
  • the bacterial-derived vesicles of the genus Rhodococcus are lung cancer, pancreatic cancer, bile duct cancer, breast cancer, bladder cancer, lymphoma, diabetes, stroke, myocardial infarction, asthma, chronic obstructive pulmonary disease (COPD), And it was confirmed that the disease can be diagnosed by confirming that it is significantly reduced in the clinical sample of patients with dementia.
  • the present inventors as a result of diligent research to solve the above-mentioned conventional problems, metagenome analysis, compared to normal people, such as lung cancer, pancreatic cancer, bile duct cancer, breast cancer, bladder cancer, lymphoma, malignant diseases, diabetes, stroke, myocardial infarction, etc. It was confirmed that the content of bacterial-derived vesicles was significantly reduced in samples derived from inflammatory lung diseases such as cardiovascular disease, asthma, COPD, and dementia patients.
  • an object of the present invention is to provide a method for providing information for diagnosis of lung cancer, pancreatic cancer, bile duct cancer, breast cancer, bladder cancer, lymphoma, diabetes, stroke, myocardial infarction, asthma, COPD, or dementia.
  • the present invention is for preventing, improving, or treating one or more diseases selected from the group consisting of malignant disease, diabetes, stroke, cardiovascular disease, inflammatory lung disease, and cranial nerve disease, which include bacterial-derived vesicles as an active ingredient in the genus Rhodococcus.
  • Another object is to provide a composition.
  • the present invention comprises the following steps, lung cancer, pancreatic cancer, bile duct cancer, breast cancer, bladder cancer, lymphoma, diabetes, stroke, myocardial infarction, asthma, COPD, or diagnosis of dementia Provides a method for providing information.
  • the present invention provides a diagnosis method of lung cancer, pancreatic cancer, bile duct cancer, breast cancer, bladder cancer, lymphoma, diabetes, stroke, myocardial infarction, asthma, COPD, or dementia, including the following steps.
  • the sample in step (a) is not limited, but may be blood, urine, feces, saliva or nasal mucosa, preferably blood or urine.
  • the primer pair in step (b) may be primers of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2.
  • the present invention is a pharmaceutical composition for the prevention or treatment of one or more diseases selected from the group consisting of malignant disease, diabetes, stroke, cardiovascular disease, inflammatory lung disease, and cranial nerve disease, comprising vesicles derived from bacteria of the genus Rhodococcus as an active ingredient.
  • a composition for the prevention or treatment of one or more diseases selected from the group consisting of malignant disease, diabetes, stroke, cardiovascular disease, inflammatory lung disease, and cranial nerve disease, comprising vesicles derived from bacteria of the genus Rhodococcus as an active ingredient.
  • a composition for the prevention or treatment of one or more diseases selected from the group consisting of malignant disease, diabetes, stroke, cardiovascular disease, inflammatory lung disease, and cranial nerve disease, comprising vesicles derived from bacteria of the genus Rhodococcus as an active ingredient.
  • the present invention is a food composition for preventing or improving one or more diseases selected from the group consisting of malignant disease, diabetes, stroke, cardiovascular disease, inflammatory lung disease, and cranial nerve disease, comprising bacterial-derived vesicles of the genus Rhodococcus as an active ingredient.
  • the present invention is an inhalant composition for the prevention or treatment of at least one disease selected from the group consisting of malignant disease, diabetes, stroke, cardiovascular disease, inflammatory lung disease, and cranial nerve disease, which includes bacterial-derived vesicles of the genus Rhodococcus as an active ingredient.
  • the present invention comprises the step of administering a pharmaceutical composition containing a bacterial-derived vesicle as an active ingredient in Rhodococcus, a group consisting of malignant disease, diabetes, stroke, cardiovascular disease, inflammatory lung disease, and cranial nerve disease It provides a method for preventing or treating one or more diseases selected from.
  • the present invention prevents or treats one or more diseases selected from the group consisting of malignant disease, diabetes, stroke, cardiovascular disease, inflammatory lung disease, and cranial nerve disease of a pharmaceutical composition containing vesicles derived from bacteria of the genus Rhodococcus as an active ingredient. Provide a use.
  • the present invention is a use for producing a drug used for the treatment of one or more diseases selected from the group consisting of bacterial-derived vesicles of the genus Rhodococcus, malignant disease, diabetes, stroke, cardiovascular disease, inflammatory lung disease, and cranial nerve disease. to provide.
  • the malignant disease may be at least one selected from the group consisting of lung cancer, pancreatic cancer, bile duct cancer, breast cancer, bladder cancer, and lymphoma.
  • the cardiovascular disease may be at least one selected from the group consisting of myocardial infarction, hypertension, ischemic heart disease, coronary artery disease, angina pectoris, atherosclerosis (atherosclerosis), and arrhythmia.
  • the inflammatory lung disease is at least one selected from the group consisting of asthma, chronic obstructive pulmonary disease (COPD), acute lung injury, empyema, lung abscess, pneumonia, pulmonary tuberculosis and bronchitis.
  • COPD chronic obstructive pulmonary disease
  • the cranial nerve disease may be at least one selected from the group consisting of depression, obsessive-compulsive disorder, schizophrenia, dementia, Alzheimer's disease, epilepsy, autism, and Parkinson's disease.
  • the present invention provides a cosmetic composition for preventing or improving inflammatory skin diseases, comprising vesicles derived from bacteria of the genus Rhodococcus as an active ingredient.
  • the inflammatory skin disease may be at least one selected from the group consisting of atopic dermatitis, acne, hair loss, and psoriasis.
  • the vesicle may have an average diameter of 10 to 200 nm.
  • the vesicle may be naturally or artificially secreted from bacteria of the genus Rhodococcus.
  • the bacterial-derived vesicles of the genus Rhodococcus may be secreted from vesicles of Rhodococcus equi .
  • the present inventors have confirmed that in the case of intestinal bacteria, they are not absorbed into the body, but in the case of bacterial-derived vesicles, they are absorbed into the body through epithelial cells, distributed systemically, and excreted through the kidneys, liver, and lungs outside the body, and the patient blood Bacterial-derived vesicles present in the blood of lung cancer, pancreatic cancer, bile duct cancer, breast cancer, bladder cancer, lymphoma, diabetes, stroke, myocardial infarction, asthma, COPD, and dementia-derived bacterial-derived vesicles are normal It was confirmed that it was significantly reduced compared to.
  • Rhodococcus equi a species of bacteria of the genus Rhodococcus, was isolated from vesicles, and when administered to inflammatory cells in vitro, it significantly inhibited the secretion of inflammatory mediators by inflammatory factors.
  • BDNF expression of neurons suppressed by stress hormones is significantly restored by the vesicles.
  • the bacterial-derived vesicles of the genus Rhodococcus include lung cancer, pancreatic cancer, bile duct cancer, breast cancer, bladder cancer, lymphoma, diabetes, Diagnosis methods for stroke, myocardial infarction, asthma, COPD, or dementia, and compositions for the prevention or treatment of food, inhalants, or drugs for malignant disease, diabetes, stroke, cardiovascular disease, inflammatory lung disease, and brain nerve disease It is expected to be useful.
  • FIG. 1A is a photograph of bacteria and bacterial-derived vesicles (EV) administered orally to mice, and photographs of distribution patterns of bacteria and vesicles by time
  • FIG. 1B shows blood and kidneys 12 hours after oral administration.
  • This is a figure evaluating the distribution of bacteria and vesicles in the body by extracting liver, liver, and various organs.
  • FIG. 2A and 2B are results of comparing the distribution of bacterial-derived vesicles in the genus Rhodococcus after performing bacterial-derived vesicle metagenome analysis in lung cancer patients and normal persons, and FIG. 2A is a result of using blood as a sample. This is the result of using urine as a sample.
  • 3 is a result of comparing the distribution of bacterial-derived vesicles in the genus Rhodococcus after performing a metagenome analysis of bacterial-derived vesicles present in pancreatic cancer patients and normal blood.
  • 5 is a result of comparing the distribution of bacterial-derived vesicles in the genus Rhodococcus after performing bacterial-derived vesicle metagenome analysis in breast cancer patients and normal blood.
  • FIG. 6 is a result of comparing the distribution of bacterial-derived vesicles in the genus Rhodococcus after performing a metagenome analysis of bacterial-derived vesicles present in patients with bladder cancer and normal blood.
  • 10 is a result of comparing the distribution of bacterial-derived vesicles of the genus Rhodococcus after performing a metagenome analysis of bacterial-derived vesicles present in patients with myocardial infarction and normal blood.
  • 11 is a result of comparing the distribution of bacterial-derived vesicles in the genus Rhodococcus after performing a metagenome analysis of bacterial-derived vesicles present in asthma patients and normal blood.
  • 13 is a result of comparing the distribution of bacterial-derived vesicles in the genus Rhodococcus after conducting a metagenome analysis of bacterial-derived vesicles present in dementia patients and normal blood.
  • FIG. 14A and 14B are pre-treated with E. coli EV-derived vesicles derived from Rodococcus vesicles to evaluate anti-inflammatory and immunomodulatory effects of E. coli-derived E. coli-derived vesicles, inflammatory mediators caused by E. coli vesicles
  • FIG. 14A compares the IL-6 secretion level
  • FIG. 14B compares the TNF- ⁇ secretion level.
  • BDNF derived neutotrphic factor
  • the present invention relates to vesicles derived from bacteria of the genus Rhodococcus and uses thereof.
  • the present inventors have shown that the content of bacteria-derived vesicles in Rhodococcus in samples derived from lung cancer, pancreatic cancer, bile duct cancer, breast cancer, bladder cancer, lymphoma, diabetes, stroke, myocardial infarction, asthma, COPD, and dementia compared to normal subjects through metagenome analysis It was confirmed that it was reduced.
  • the vesicles were separated from the Rhodococcus Equi bacteria belonging to the bacteria of the genus Rhodococcus and treated in macrophages, IL-6 and TNF-alpha secretion, which are inflammatory mediators by pathogenic vesicles, were significantly suppressed and suppressed by stress hormones.
  • the present invention was completed based on this.
  • the present invention provides a method for providing information for diagnosis of lung cancer, pancreatic cancer, bile duct cancer, breast cancer, bladder cancer, lymphoma, diabetes, stroke, myocardial infarction, asthma, COPD, or dementia, including the following steps.
  • diagnosis means to judge the condition of a patient's illness across all aspects.
  • the content of the judgment is disease name, etiology, disease type, severity, detailed aspects of the bed, presence of complications, and prognosis.
  • Diagnosis in the present invention is to determine whether lung cancer, pancreatic cancer, bile duct cancer, breast cancer, bladder cancer, lymphoma, diabetes, stroke, myocardial infarction, asthma, COPD, and/or dementia or the like and the level of disease.
  • nanovesicle As used in the present invention, the term "nanovesicle (Nanovesicle)" or “vesicle (Vesicle)” refers to a structure made of nano-sized membranes secreted by various bacteria.
  • Gram-negative bacteria-derived vesicles, or outer membrane vesicles (OMVs) contain not only endotoxins but also toxic proteins and bacterial DNA and RNA, and gram-positive bacteria-derived vesicles In addition to proteins and nucleic acids, it also contains peptidoglycan and lipoteichoic acid, which are components of the cell wall of bacteria.
  • nanovesicles or vesicles are naturally secreted or artificially produced by bacteria of the genus Rhodococcus, and have a spherical shape and have an average diameter of 10 to 200 nm.
  • the term "metagenome” is also referred to as'military genome', and refers to the sum of genomes including all viruses, bacteria, and fungi in isolated areas such as soil and animal intestines. It is used as a concept of genome to identify many microorganisms at once using a sequencer to analyze microorganisms that are not.
  • metagenome does not refer to a genome or genome of one species, but a genome of all species of one environmental unit, and a kind of mixed genome. This is a term that comes from the viewpoint that when defining a species in the process of biological development, it is functionally not only one existing species, but also various species interacting with each other to make a complete species.
  • using rapid sequencing it analyzes all DNA and RNA regardless of species, and is a target for techniques to identify all species in one environment and to identify interactions and metabolism.
  • the patient-derived sample is not limited, but may be blood, urine, feces, saliva or nasal mucosa, preferably blood or urine.
  • the primer pair in step (b) may be primers of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2, but is not limited thereto.
  • the present invention comprises one or more diseases selected from the group consisting of malignant disease, diabetes, stroke, cardiovascular disease, inflammatory lung disease, and cranial nerve disease, comprising vesicles derived from bacteria of the genus Rhodococcus as an active ingredient. Or provide a therapeutic composition.
  • the composition includes a pharmaceutical composition and an inhalant composition.
  • the present invention comprises the step of administering a pharmaceutical composition containing a bacterial-derived vesicle as an active ingredient in Rhodococcus, a group consisting of malignant disease, diabetes, stroke, cardiovascular disease, inflammatory lung disease, and cranial nerve disease It provides a method for preventing or treating one or more diseases selected from.
  • the present invention prevents or treats one or more diseases selected from the group consisting of malignant disease, diabetes, stroke, cardiovascular disease, inflammatory lung disease, and cranial nerve disease of a pharmaceutical composition containing vesicles derived from bacteria of the genus Rhodococcus as an active ingredient. Provide a use.
  • the present invention is a use for producing a drug used for the treatment of one or more diseases selected from the group consisting of bacterial-derived vesicles of the genus Rhodococcus, malignant disease, diabetes, stroke, cardiovascular disease, inflammatory lung disease, and cranial nerve disease. to provide.
  • prevention refers to all actions that inhibit or delay the onset of malignant disease, diabetes, stroke, cardiovascular disease, inflammatory lung disease, or brain neurological disease by administration of the composition according to the present invention. do.
  • treatment refers to all actions in which symptoms of malignant disease, diabetes, stroke, cardiovascular disease, inflammatory lung disease, or cranial nerve disease are improved or beneficially changed by administration of the composition according to the present invention. do.
  • the term “improvement” means any action that at least reduces the parameters associated with the condition being treated, such as the severity of symptoms.
  • the term “individual” refers to a subject in need of treatment of one or more diseases selected from the group consisting of malignant disease, diabetes, stroke, cardiovascular disease, inflammatory lung disease, and cranial nerve disease, and more specifically Includes mammals such as human or non-human primates, mice, dogs, cats, horses, and cattle.
  • the term “administration” means to provide a composition of the present invention to a subject in any suitable way.
  • malignant disease means a disease that has a very poor prognosis, such as cancer, sarcoma, or a disease that is difficult to treat and has strong progression.
  • the malignant disease is lung cancer, pancreatic cancer, It may be one or more selected from the group consisting of bile duct cancer, breast cancer, bladder cancer, and lymphoma, but is not limited thereto.
  • cardiovascular disease refers to a disease occurring in the heart and main arteries, and in the present invention, the cardiovascular disease is myocardial infarction, hypertension, ischemic heart disease, coronary artery disease, angina pectoris, atherosclerosis ( Arteriosclerosis), and one or more selected from the group consisting of arrhythmia, but is not limited thereto.
  • inflammatory lung disease refers to a disease caused by an inflammatory reaction associated with the lung, and in the present invention, the inflammatory lung disease is asthma, chronic obstructive pulmonary disease (COPD), acute lung injury ( acute lung injury), pneumothorax, pulmonary abscess, pneumonia, pulmonary tuberculosis, and bronchitis.
  • COPD chronic obstructive pulmonary disease
  • acute lung injury acute lung injury
  • pneumothorax pneumothorax
  • pulmonary abscess pneumonia
  • pulmonary tuberculosis bronchitis
  • brain nerve disease refers to a disease caused by a problem of brain neurons
  • the brain nerve disease is depression, obsessive-compulsive disorder, schizophrenia, dementia, Alzheimer's disease, and epilepsy Autism, autism, and Parkinson's disease may be one or more selected from the group consisting of, but is not limited to.
  • the vesicles are centrifuged, ultra-high-speed centrifugation, high pressure treatment, extrusion, sonication, cell lysis, homogenization, freeze-thaw, electroporation, mechanical decomposition, chemical treatment, filtration by filter , Gel filtration chromatography, free-flow electrophoresis, and capillary electrophoresis. In addition, it may further include a process for removing impurities, concentration of the obtained vesicles, and the like.
  • the pharmaceutical composition according to the present invention may include a pharmaceutically acceptable carrier.
  • the pharmaceutically acceptable carrier is commonly used in preparation, and includes, but is not limited to, saline, sterile water, Ringer's solution, buffered saline, cyclodextrin, dextrose solution, maltodextrin solution, glycerol, ethanol, liposomes, etc. If necessary, it may further contain other conventional additives, such as antioxidants, buffers, if necessary.
  • diluents, dispersants, surfactants, binders, lubricants, and the like can be additionally added to prepare formulations for injection, pills, capsules, granules, or tablets, such as aqueous solutions, suspensions, and emulsions.
  • suitable pharmaceutically acceptable carriers and formulations the formulations described in Remington's literature can be used to formulate according to each component.
  • the pharmaceutical composition of the present invention is not particularly limited in the formulation, but may be formulated as an injection, an inhalant, an external preparation for skin, or an oral intake.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may be administered orally or parenterally (eg, intravenously, subcutaneously, or applied to the skin) according to a desired method, and the dosage is the patient's condition and weight, the degree of disease, and the drug It depends on the form, route of administration and time, but can be appropriately selected by those skilled in the art.
  • the pharmaceutical composition according to the present invention is administered in a pharmaceutically effective amount.
  • the pharmaceutically effective amount means an amount sufficient to treat the disease at a ratio of rational benefit/risk applicable to medical treatment, and the effective dose level is the type of the patient's disease, the severity, the activity of the drug, the drug Sensitivity to treatment, time of administration, route of administration and rate of excretion, duration of treatment, factors including co-drugs, and other factors well known in the medical field.
  • the composition according to the present invention may be administered as an individual therapeutic agent or in combination with other therapeutic agents, and may be administered sequentially or simultaneously with a conventional therapeutic agent, and may be administered single or multiple. Considering all of the above factors, it is important to administer an amount that can achieve the maximum effect in a minimal amount without side effects, which can be easily determined by those skilled in the art.
  • the effective amount of the pharmaceutical composition according to the present invention may vary depending on the patient's age, sex, and weight, and may increase or decrease depending on the route of administration, severity of obesity, sex, weight, and age.
  • the present invention comprises one or more diseases selected from the group consisting of malignant disease, diabetes, stroke, cardiovascular disease, inflammatory lung disease, and cranial nerve disease, comprising vesicles derived from bacteria of the genus Rhodococcus as an active ingredient. Or provide a food composition for improvement.
  • the food composition of the present invention includes a health functional food composition.
  • the food composition according to the present invention may be added as an active ingredient to the food or used with other foods or food ingredients, it may be suitably used according to a conventional method.
  • the mixing amount of the active ingredient can be appropriately determined according to its purpose of use (for prevention or improvement).
  • the composition of the present invention is added in an amount of 15% by weight or less, preferably 10% by weight or less, with respect to the raw materials in the manufacture of a food or beverage.
  • the amount may be below the above range.
  • the food composition of the present invention is an essential ingredient in the indicated proportions, and other ingredients than the above-mentioned active ingredient are not particularly limited, and may contain various flavoring agents or natural carbohydrates, etc., as additional ingredients, as in conventional beverages.
  • natural carbohydrates described above include monosaccharides, such as glucose, fructose, and the like; Disaccharides such as maltose, sucrose, etc.; And polysaccharides, for example, conventional sugars such as dextrin, cyclodextrin, and sugar alcohols such as xylitol, sorbitol, and erythritol.
  • natural flavoring agents taumatine, stevia extract, for example, rebaudioside A, glycyrrhizine, etc.
  • synthetic flavoring agents sacharin, aspartame, etc.
  • the proportion of the natural carbohydrate can be appropriately determined by the choice of those skilled in the art.
  • the food composition of the present invention includes various nutrients, vitamins, minerals (electrolytes), flavoring agents such as synthetic flavoring agents and natural flavoring agents, coloring agents and neutralizing agents (cheese, chocolate, etc.), pectic acid and salts thereof, alginic acid and It may contain salts, organic acids, protective colloidal thickeners, pH adjusting agents, stabilizers, preservatives, glycerin, alcohol, carbonic acid used in carbonated beverages, and the like. These ingredients can be used independently or in combination. The proportions of these additives can also be appropriately selected by those skilled in the art.
  • the inhalant composition of the present invention may include bacterial-derived vesicles of the genus Rhodococcus, as well as ingredients commonly used in inhalant compositions, for example, conventional adjuvants such as antioxidants, stabilizers, solubilizers, vitamins, and fragrances. And it may include a carrier.
  • the present invention provides a cosmetic composition for preventing or improving inflammatory skin disease, comprising vesicles derived from bacteria of the genus Rhodococcus as an active ingredient.
  • the inflammatory skin disease may be at least one selected from the group consisting of atopic dermatitis, acne, hair loss, and psoriasis, but is not limited thereto.
  • the cosmetic composition of the present invention may include bacterial-derived vesicles of the genus Rhodococcus, as well as ingredients commonly used in cosmetic compositions, such as antioxidants, stabilizers, solubilizers, vitamins, pigments, and fragrances Adjuvants, and carriers.
  • composition of the present invention may be used in addition to vesicles derived from bacteria of the genus Rhodococcus, as well as organic sunscreens that have been conventionally used to the extent that they do not impair the skin protective effect by reacting with vesicles derived from the bacterium Rhodococcus.
  • organic sunscreen examples include glyceryl parva, drometrizolitrisiloxane, drometrizole, digaloyl trioleate, disodium phenyldibenzimidazole tetrasulfonate, diethylhexylbutamidotriazone, diethylamino Hydroxybenzoylhexylbenzoate, die-methoxycinnamate, mixture of Lawson and dihydroxyacetone, methylenebis-benzotriazolyltetramethylbutylphenol, 4-methylbenzylidene camphor, menthyl anthranilate, benzophenone -3 (oxybenzone), benzophenone-4, benzophenone-8 (dioxyphenbenzone), butylmethoxydibenzoylmethane, bisethylhexyloxyphenolmethoxyphenyltriazine, cynoxate, ethyldihydroxypropylparva, Octocry
  • cosmetics and cleansing agents such as convergent makeup, softening makeup, nutrient makeup, various creams, essences, packs, foundations, cleansing agents, soaps, treatments, and cosmetic solutions And so on.
  • Specific formulations of the cosmetic composition of the present invention include skin lotion, skin softener, skin toner, astringent, lotion, milk lotion, moisture lotion, nutrition lotion, massage cream, nutrition cream, moisture cream, hand cream, essence, nutrition essence, pack, Contains formulations such as soap, shampoo, cleansing foam, cleansing lotion, cleansing cream, body lotion, body cleanser, latex, lipstick, makeup base, foundation, press powder, rust powder, and eye shadow.
  • the bacteria and bacteria-derived vesicles are administered orally to the mouse to evaluate the absorption, distribution, and excretion patterns of the bacteria and vesicles. It was confirmed that it is absorbed within and is distributed systemically, and is excreted through the kidney, liver, etc. (see Example 1).
  • the vesicles isolated from the blood or urine of normal subjects matching age and gender to lung cancer, pancreatic cancer, bile duct cancer, breast cancer, bladder cancer, lymphoma, diabetes, stroke, myocardial infarction, asthma, COPD, and dementia patients Bacterial metagenome analysis was performed using. As a result, bacterial-derived vesicles from the genus Rhodococcus were significantly reduced in clinical samples of lung cancer, pancreatic cancer, bile duct cancer, breast cancer, bladder cancer, lymphoma, diabetes, stroke, myocardial infarction, asthma, COPD, and dementia compared to normal samples. It was confirmed (see Examples 3 to 14).
  • the neuroprotective effect of the vesicles derived from the strain of Rhodococcus equi was evaluated, and when the adrenal cortical hormone that stresses the neurons is processed, the vesicles derived from the Rhodococcus equi are simultaneously treated to the nerve cells to the brain
  • BDNF -derived neurotrphic factor
  • Example 1 Analysis of intestinal bacteria and bacterial-derived vesicles in body absorption, distribution, and excretion
  • Example 2 Metagenome analysis of bacterial-derived vesicles in clinical samples
  • Blood or urine was first placed in a 10 ml tube and the suspension was settled by centrifugation (3,500 x g, 10 min, 4°C) and only the supernatant was transferred to a new 10 ml tube. After removing the bacteria and foreign matter using a 0.22 ⁇ m filter, transferred to a centrifugal filter (centrifugal filters 50 kD) and centrifuged at 1500 x g, 4°C for 15 minutes, discarding substances smaller than 50 kD and concentrating to 10 ml.
  • centrifugal filter centrifugal filters 50 kD
  • PCR was performed with the 16s rDNA primer shown in Table 1 below to confirm that the bacterial-derived gene was present in the extracted gene.
  • the DNA extracted by the above method is amplified using the 16S rDNA primer described above, followed by sequencing (Illumina MiSeq sequencer), the results are output to a Standard Flowgram Format (SFF) file, and GS FLX software (v2.9) is used.
  • SFF Standard Flowgram Format
  • GS FLX software v2.9
  • OTU Operational Taxonomy Unit
  • Sorting was performed and BLASTN and GreenGenes 16S RNA sequence databases (108,453 sequences) were used to profile bacteria having sequence similarity of 97% or higher at genus level (QIIME).
  • Example 2 In the method of Example 2, 126 lung cancer patients and 198 normal blood whose age and gender were matched were extracted, and then genes were extracted from vesicles in the blood to perform metagenome analysis, followed by distribution of bacterial-derived vesicles of the genus Rhodococcus. was evaluated. As a result, it was confirmed that the bacterial-derived vesicles of Rhodococcus were significantly reduced in the blood of lung cancer patients compared to normal blood (see Table 2 and FIG. 2A ).
  • Example 2 In the method of Example 2, 66 lung cancer patients, and urine of 78 normal people who matched age and gender were extracted from the vesicles present in the urine and subjected to metagenome analysis, followed by distribution of bacteria-derived vesicles in the genus Rhodococcus was evaluated. As a result, it was confirmed that the vesicles derived from bacteria of the genus Rhodococcus were significantly reduced in urine of lung cancer patients compared to normal urine (see Table 3 and FIG. 2B).
  • Example 4 Bacteria derived from bacteria in the blood of pancreatic cancer patients Metagenome analysis
  • Example 2 In the method of Example 2, a sample of 79 patients with bile duct cancer and normal blood of 159 people who matched age and gender were extracted from the vesicles present in the blood, followed by metagenome analysis, followed by distribution of bacterial-derived vesicles of the genus Rhodococcus. was evaluated. As a result, it was confirmed that the bacterial-derived vesicles were significantly reduced in the blood of bile duct cancer patients compared to normal blood (see Table 5 and FIG. 4).
  • Example 2 targets the blood of 107 breast cancer patients and 129 normal people who matched age and gender, extracts genes from the vesicles present in the blood, performs metagenome analysis, and then distributes the bacteria-derived vesicles from the genus Rhodococcus. Was evaluated. As a result, it was confirmed that the bacterial-derived vesicles were significantly reduced in the blood of breast cancer patients compared to normal blood (see Table 6 and FIG. 5).
  • Example 2 a sample of 91 bladder cancer patients and blood of 176 normal people who matched age and gender were extracted from the vesicles present in the blood, followed by metagenome analysis, and distribution of bacterial-derived vesicles of the genus Rhodococcus was evaluated. As a result, it was confirmed that the bacterial-derived vesicles were significantly decreased in the blood of bladder cancer patients compared to normal blood (see Table 7 and FIG. 6).
  • Example 8 Blood germ-derived vesicles in lymphoma patients Metagenome analysis
  • Example 2 In the method of Example 2, after 114 genes were extracted from vesicles existing in the blood of 132 normal patients who matched age and gender with diabetes, metagenome analysis was performed, and distribution of bacterial-derived vesicles in Rhodococcus was evaluated. As a result, it was confirmed that the bacterial-derived vesicles were significantly reduced in the blood of diabetic patients compared to normal blood (see Table 9 and FIG. 8).
  • Example 2 the gene was extracted from the vesicles present in the blood of 142 stroke patients and normal 142 men who matched age and gender, and then a metagenome analysis was performed to evaluate the distribution of bacterial-derived vesicles in the genus Rhodococcus. As a result, it was confirmed that the bacterial-derived vesicles of Rhodococcus were significantly reduced in the blood of stroke patients compared to normal blood (see Tables 10 and 9).
  • Example 2 targeted to the blood of 57 normal myocardial infarction patients and age and gender matched 113 patients, a gene was extracted from the vesicles present in the blood, and then a metagenome analysis was performed. Distribution was evaluated. As a result, it was confirmed that the bacterial-derived vesicles were significantly reduced in the blood of myocardial infarction patients compared to normal blood (see Table 11 and FIG. 10).
  • Example 2 In the method of Example 2, targeting 164 blood of 135 normal myocardial infarction patients and age and gender, extracting genes from vesicles present in the blood and performing metagenome analysis, followed by bacterial-derived vesicles Distribution was evaluated. As a result, it was confirmed that the bacterial-derived vesicles of Rhodococcus were significantly reduced in the blood of asthma patients compared to normal blood (see Table 12 and FIG. 11).
  • Example 2 the gene was extracted from the vesicles present in the blood of 231 COPD patients and 231 normal people who matched age and gender, and then metagenome analysis was performed to evaluate the distribution of bacterial-derived vesicles of the genus Rhodococcus. As a result, it was confirmed that the bacterial-derived vesicles of the genus Rhodococcus were significantly reduced in the blood of COPD patients compared to normal blood (see Table 13 and FIG. 12).
  • Example 14 Blood-derived vesicles from dementia patients Metagenome analysis
  • Rhodococcus Equi belonging to the bacteria of the genus Rhodococcus
  • Rhodococcus Equi its vesicles were separated.
  • the Rhodococcus equi strain was cultured in a brain heart infusion (BHI) medium until absorbance (OD600) of 1.0 to 1.5 in an anaerobic chamber at 37° C., and then sub-cultured. Subsequently, the culture medium supernatant that does not contain the strain was collected, centrifuged at 10,000 g, 4° C.
  • BHI brain heart infusion
  • DPBS Dulbecco's Phosphate Buffered Saline
  • Example 16 Anti-inflammatory effect of vesicles derived from Rhodococcus equi
  • Brain-derived neurotrphic factor is a major mediator that protects neurons in the event of nerve cell damage, and has decreased expression in brain neurological diseases such as dementia, depression, Alzheimer's disease, and autism.
  • BDNF Brain-derived neurotrphic factor
  • a neuronal cell protective effect was evaluated by treating stress cells with neurons.
  • BDNF expression was evaluated by PCR method.
  • Bacterial-derived vesicles of the genus Rhodococcus include lung cancer, pancreatic cancer, bile duct cancer, breast cancer, bladder cancer, lymphoma, diabetes, stroke, myocardial infarction, asthma, COPD, or dementia; And malignant disease, diabetes, stroke, cardiovascular disease, inflammatory lung disease, or brain neurological disease. It is expected to be useful as a food, inhaler, cosmetic, or pharmaceutical composition for prevention, improvement, or treatment.

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Abstract

본 발명은 로도코커스 속 세균 유래 소포 및 이의 용도에 관한 것으로, 본 발명자들은 정상인에 비하여 폐암, 췌장암, 담관암, 유방암, 방광암, 림프종, 당뇨병, 뇌졸중, 심근경색, 천식, COPD, 및 치매 환자의 임상샘플에 상기 소포가 유의하게 감소되어 있고, 상기 균주에서 분리한 소포를 투여하였을 때 대장균 유래 소포와 같은 병원성 소포에 의한 염증매개체 분비를 현저히 억제하며, 스트레스 호르몬에 의한 뇌신경세포 손상을 로도코커스 속 세균 유래 소포가 유의하게 억제시키는 것을 실험적으로 확인하였는바, 본 발명에 따른 로도코커스 속 세균 유래 소포는 폐암, 췌장암, 담관암, 유방암, 방광암, 림프종, 당뇨병, 뇌졸중, 심근경색, 천식, COPD, 및/또는 치매의 진단방법, 및 악성질환, 당뇨병, 뇌졸중, 심혈관질환, 염증성 폐질환, 및/또는 뇌신경질환에 대한 예방 또는 치료용 조성물을 개발하기 위한 목적으로 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

Description

로도코커스 속 세균 유래 나노소포 및 이의 용도
본 발명은 로도코커스 속 세균 유래 나노소포 및 이의 용도에 관한 것으로, 보다 구체적으로 로도코커스 속 세균에서 유래하는 나노소포를 이용한 폐암, 췌장암, 담관암, 유방암, 방광암, 림프종 등의 악성질환, 당뇨병, 뇌졸중, 심근경색 등의 심혈관질환, 천식, 만성폐쇄성폐질환 (chronic obstructive pulmonary disease, 이하 COPD) 등의 염증성 폐질환, 또는 치매 등의 진단방법, 및 상기 소포를 포함하는 악성질환, 당뇨병, 뇌졸중, 심혈관질환, 염증성 폐질환, 또는 뇌신경질환의 예방, 개선, 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.
본 출원은 2019년 1월 9일에 출원된 한국특허출원 제10-2019-0002609호 및 2020년 1월 7일에 출원된 한국특허출원 제10-2020-0002274호에 기초한 우선권을 주장하며, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 본 출원에 원용된다.
21세기에 들어서면서 과거 전염병으로 인식되던 급성 감염성질환의 중요성이 덜해지는 반면, 인간과 마이크로바이옴과의 부조화에 의해 발생하는 면역기능 이상을 동반한 만성질환이 삶의 질과 인간 수명을 결정하는 주요 질환으로 질병패턴이 바뀌었다. 21세기 난치성 만성질환으로서, 암, 심혈관질환, 만성폐질환, 대사질환, 및 신경-정신질환이 인간 수명과 삶의 질을 결정하는 주요 질환으로서 국민보건에 큰 문제가 되고 있다.
인체에 공생하는 미생물은 100조에 이르러 인간 세포보다 10배 많으며, 미생물의 유전자수는 인간 유전자수의 100배가 넘는 것으로 알려지고 있다. 미생물총(microbiota 혹은 microbiome)은 주어진 거주지에 존재하는 진정세균(bacteria), 고세균(archaea), 진핵생물(eukarya)을 포함한 미생물 군집(microbial community)을 말한다.
우리 몸에 공생하는 세균 및 주변 환경에 존재하는 세균은 다른 세포로의 유전자, 저분자화합물, 단백질 등의 정보를 교환하기 위하여 나노미터 크기의 소포(vesicle)를 분비한다. 점막은 200 나노미터(nm) 크기 이상의 입자는 통과할 수 없는 물리적인 방어막을 형성하여 점막에 공생하는 세균인 경우에는 점막을 통과하지 못하지만, 세균 유래 소포는 크기가 100 나노미터 크기 이하라서 비교적 자유롭게 점막을 통하여 상피세포를 통과하여 우리 몸에 흡수된다. 국소적으로 분비된 세균 유래 소포는 점막의 상피세포를 통해 흡수되어 국소 염증반응을 유도할 뿐만 아니라, 상피세포를 통과한 소포는 림프관을 통해 전신적으로 흡수되어 각 장기로 분포하고, 분포된 장기에서 면역 및 염증반응을 조절한다. 예를 들어, 대장균( Eshcherichia coli)과 같은 병원성 그람음성세균에서 유래하는 소포는 국소적으로 대장염을 일으키고, 혈관으로 흡수된 경우에 혈관 내피세포 염증반응을 통해 전신적인 염증반응 및 혈액응고를 촉진시키고, 또한 인슐린이 작용하는 근육세포 등에 흡수되어선 인슐린저항성과 당뇨병을 유발한다. 반면, 유익한 세균에서 유래하는 소포는 병원성 소포에 의한 면역기능 및 대사기능 이상을 조절하여 질병을 조절할 수 있다.
세균에서 유래하는 소포 등의 인자에 대한 면역반응은 인터루킨(Interleukin, 이하 IL)-17 사이토카인 분비를 특징으로 하는 Th17 면역반응이 발생하는데, 이는 병원성 세균 유래 소포에 노출 시 IL-6가 분비되고, 이는 Th17 면역반응을 유도한다. Th17 면역반응에 의한 염증은 호중구 침윤을 특징으로 하고, 염증이 발생하는 과정에서 호중구, 대식세포 등과 같은 염증세포에서 분비되는 종양괴사인자-알파(tumor necrosis factor-alpha, 이하 TNF-α)가 중요한 역할을 담당한다.
만성 염증은 암 발생과 밀접한 관련이 있다. 특히 호중구와 같은 염증세포에서 분비되는 IL-6, TNF-α 등은 암세포의 생성 및 주변 조직으로의 암세포 침윤을 조장하여 암 발생을 유도한다.
뇌유래신경영양인자(Brain-derived neurotrophic factor, BDNF)는 BDNF 유전자에 의해 생성되는 뇌 안에 있는 단백질로서, 성장요소의 일부인 신경영양인자 집단 중의 하나이다. 이 인자는 기본적인 신경 성장 요인에 연관되어 있으며, 우울증, 치매, 알츠하이머병, 자폐증 등에서 발현이 감소되어 있다고 알려져 있다.
한편, 로도코커스( Rhodococcus) 속 세균은 토양, 물과 같은 환경에 널리 서식하는 호기성 그람양성세균으로서, 해로운 환경오염물질을 해롭지 않은 물질로 바꾸는 기능을 갖고 있는 세균이다. 이중에서 로도코커스 에퀴( Rhodococcus equi)는 흡입에 의해 면역이 겹핍된 동물에서 폐질환을 일으키고, 로도코커스 파시엔스( Rhodococcus faciens)는 담배 잎과 같은 식물에 질병을 일으키는 균으로 알려져 있다. 그러나 아직까지 로도코커스 속 세균이 세포밖으로 소포를 분비한다는 사실이 보고되지 않았고, 특히 암 또는 심혈관-뇌질환 등과 같은 난치성 질환의 진단 및 치료에 응용한 사례는 보고된 바가 없다.
이에, 본 발명에서는 로도코커스 속 세균 유래 소포가 정상인에 비하여 폐암, 췌장암, 담관암, 유방암, 방광암, 림프종, 당뇨병, 뇌졸중, 심근경색, 천식, 만성폐쇄성폐질환 (chronic obstructive pulmonary disease, 이하 COPD), 및 치매 환자의 임상 샘플에 유의하게 감소되어 있음을 확인하여 질병을 진단할 수 있음을 확인하였다. 또한, 로도코커스 속 세균에 속하는 로도코커스 에퀴로부터 소포를 분리하고 특성을 분석한 결과, 악성질환, 당뇨병, 뇌졸중, 심혈관질환, 염증성 폐질환, 또는 뇌신경질환에 대한 예방, 개선, 또는 치료용 조성물로 이용할 수 있음을 확인하였다.
본 발명자들은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 예의 연구한 결과, 메타게놈 분석을 통해 정상인에 비하여 폐암, 췌장암, 담관암, 유방암, 방광암, 림프종 등의 악성질환, 당뇨병, 뇌졸중, 심근경색 등의 심혈관질환, 천식, COPD 등의 염증성 폐질환, 및 치매 환자 유래 샘플에서 로도코커스 속 세균 유래 소포의 함량이 유의하게 감소되어 있음을 확인하였다. 또한, 로도코커스 속 세균에 속하는 로도코커스 에퀴 균에서 소포를 분리하여 대식세포에 처리하였을 때, 병원성 소포에 의한 염증 매개체인 IL-6 및 TNF-alpha 분비를 현저히 억제하였고, 스트레스 호르몬에 의한 뇌신경세포 손상을 억제하는 BDNF 발현을 유의하게 증가시킴을 확인한 바, 이에 기초하여 본 발명을 완성하였다.
이에, 본 발명은 폐암, 췌장암, 담관암, 유방암, 방광암, 림프종, 당뇨병, 뇌졸중, 심근경색, 천식, COPD, 또는 치매의 진단을 위한 정보제공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 로도코커스 속 세균 유래 소포를 유효성분으로 포함하는 악성질환, 당뇨병, 뇌졸중, 심혈관질환, 염증성 폐질환, 및 뇌신경질환으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 질병의 예방, 개선, 또는 치료용 조성물을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는, 폐암, 췌장암, 담관암, 유방암, 방광암, 림프종, 당뇨병, 뇌졸중, 심근경색, 천식, COPD, 또는 치매의 진단을 위한 정보제공방법을 제공한다.
(a) 정상인 및 피검자 샘플에서 분리한 소포로부터 DNA를 추출하는 단계;
(b) 상기 추출한 DNA에 대하여 16S rDNA에 존재하는 유전자 서열에 기초하여 제작한 프라이머 쌍을 이용하여 PCR(Polymerase Chain Reaction)을 수행하는 단계; 및
(c) 상기 PCR 산물의 정량분석을 통하여 정상인에 비하여 로도코커스 속 세균 유래 소포의 함량이 낮을 경우 폐암, 췌장암, 담관암, 유방암, 방광암, 림프종, 당뇨병, 뇌졸중, 심근경색, 천식, COPD, 또는 치매로 분류하는 단계.
또한, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는, 폐암, 췌장암, 담관암, 유방암, 방광암, 림프종, 당뇨병, 뇌졸중, 심근경색, 천식, COPD, 또는 치매의 진단방법을 제공한다.
(a) 정상인 및 피검자 샘플에서 분리한 소포로부터 DNA를 추출하는 단계;
(b) 상기 추출한 DNA에 대하여 16S rDNA에 존재하는 유전자 서열에 기초하여 제작한 프라이머 쌍을 이용하여 PCR을 수행한 후, 각각의 PCR 산물을 수득하는 단계; 및
(c) 상기 PCR 산물의 정량분석을 통하여 정상인에 비하여 로도코커스 속 세균 유래 소포의 함량이 낮을 경우 폐암, 췌장암, 담관암, 유방암, 방광암, 림프종, 당뇨병, 뇌졸중, 심근경색, 천식, COPD, 또는 치매로 판정하는 단계.
본 발명의 일 구현예로, 상기 (a) 단계에서의 샘플에는 제한이 없으나 혈액, 소변, 대변, 타액 또는 비점막일 수 있으며 바람직하게는 혈액 또는 소변일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예로, 상기 (b) 단계에서의 프라이머 쌍은 서열번호 1 및 서열번호 2의 프라이머일 수 있다.
또한, 본 발명은 로도코커스 속 세균 유래 소포를 유효성분으로 포함하는, 악성질환, 당뇨병, 뇌졸중, 심혈관질환, 염증성 폐질환, 및 뇌신경질환으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 질병의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 로도코커스 속 세균 유래 소포를 유효성분으로 포함하는, 악성질환, 당뇨병, 뇌졸중, 심혈관질환, 염증성 폐질환, 및 뇌신경질환으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 질병의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 로도코커스 속 세균 유래 소포를 유효성분으로 포함하는, 악성질환, 당뇨병, 뇌졸중, 심혈관질환, 염증성 폐질환, 및 뇌신경질환으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 질병의 예방 또는 치료용 흡입제 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 로도코커스 속 세균 유래 소포를 유효성분으로 포함하는 약학적 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 악성질환, 당뇨병, 뇌졸중, 심혈관질환, 염증성 폐질환, 및 뇌신경질환으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 질병의 예방 또는 치료방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 로도코커스 속 세균 유래 소포를 유효성분으로 포함하는 약학적 조성물의 악성질환, 당뇨병, 뇌졸중, 심혈관질환, 염증성 폐질환, 및 뇌신경질환으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 질병의 예방 또는 치료용도를 제공한다.
또한, 본 발명은 로도코커스 속 세균 유래 소포의, 악성질환, 당뇨병, 뇌졸중, 심혈관질환, 염증성 폐질환, 및 뇌신경질환으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 질병의 치료에 이용되는 약제를 생산하기 위한 용도를 제공한다.
본 발명의 일 구현예로, 상기 악성질환은 폐암, 췌장암, 담관암, 유방암, 방광암, 및 림프종으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예로, 상기 심혈관질환은 심근경색, 고혈압, 허혈성 심장 질환, 관상동맥질환, 협심증, 죽상경화증(동맥경화증), 및 부정맥으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 염증성 폐질환은 천식, 만성폐쇄성폐질환(COPD), 급성 폐손상(acute lung injury), 농흉, 폐농양, 폐렴, 폐결핵 및 기관지염으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 뇌신경질환은 우울증, 강박장애, 조현병, 치매, 알츠하이며병, 뇌전증, 자폐증, 및 파킨슨병으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
또한, 본 발명은 로도코커스 속 세균 유래 소포를 유효성분으로 포함하는, 염증성 피부질환의 예방 또는 개선용 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 구현예로, 상기 염증성 피부질환은 아토피피부염, 여드름, 탈모, 및 건선으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 일 구현예로, 상기 소포는 평균 직경이 10 내지 200 nm일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예로, 상기 소포는 로도코커스 속 세균에서 자연적 또는 인공적으로 분비되는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예로, 상기 로도코커스 속 세균 유래 소포는 로도코커스 에퀴( Rhodococcus equi) 소포에서 분비되는 것일 수 있다.
본 발명자들은 장내 세균인 경우에는 체내에 흡수되지 않지만, 세균 유래 소포인 경우에는 상피세포를 통해 체내에 흡수되어, 전신적으로 분포하고, 신장, 간, 폐를 통해 체외로 배설됨을 확인하였고, 환자 혈액에 존재하는 세균 유래 소포 메타게놈 분석을 통해 폐암, 췌장암, 담관암, 유방암, 방광암, 림프종, 당뇨병, 뇌졸중, 심근경색, 천식, COPD, 및 치매 환자의 혈액에 존재하는 로도코커스 속 세균 유래 소포가 정상인에 비하여 유의하게 감소되어 있음을 확인하였다. 또한, 로도코커스 속 세균의 한 종인 로도코커스 에퀴를 체외에서 배양하여 소포를 분리하여, 체외에서 염증세포에 투여하였을 때, 염증 유발인자에 의한 염증매개체 분비를 유의하게 억제함을 관찰하였다. 또한, 스트레스 호르몬에 의해 억제된 신경세포의 BDNF 발현이 상기 소포에 의해 유의하게 회복됨을 확인한 바, 본 발명에 따른 로도코커스 속 세균 유래 소포는 폐암, 췌장암, 담관암, 유방암, 방광암, 림프종, 당뇨병, 뇌졸중, 심근경색, 천식, COPD, 또는 치매에 대한 진단방법, 및 악성질환, 당뇨병, 뇌졸중, 심혈관질환, 염증성 폐질환, 및 뇌신경질환에 대한 식품, 흡입제, 또는 약물 등의 예방용 혹은 치료용 조성물에 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.
도 1a는 마우스에 세균과 세균 유래 소포 (EV)를 구강으로 투여한 후, 시간별로 세균과 소포의 분포양상을 촬영한 사진이고, 도 1b는 구강으로 투여한 후 12시간째에, 혈액, 신장, 간, 및 여러 장기를 적출하여, 세균과 소포의 체내 분포양상을 평가한 그림이다.
도 2a 및 2b는 폐암 환자 및 정상인에 존재하는 세균 유래 소포 메타게놈 분석을 실시한 후, 로도코커스 속 세균 유래 소포의 분포를 비교한 결과로, 도 2a는 혈액을 시료로 한 결과이며, 도 2b는 소변을 시료로 한 결과이다.
도 3은 췌장암 환자 및 정상인 혈액에 존재하는 세균 유래 소포 메타게놈 분석을 실시한 후, 로도코커스 속 세균 유래 소포의 분포를 비교한 결과이다.
도 4는 담관암 환자 및 정상인 혈액에 존재하는 세균 유래 소포 메타게놈 분석을 실시한 후, 로도코커스 속 세균 유래 소포의 분포를 비교한 결과이다.
도 5는 유방암 환자 및 정상인 혈액에 존재하는 세균 유래 소포 메타게놈 분석을 실시한 후, 로도코커스 속 세균 유래 소포의 분포를 비교한 결과이다.
도 6은 방광암 환자 및 정상인 혈액에 존재하는 세균 유래 소포 메타게놈 분석을 실시한 후, 로도코커스 속 세균 유래 소포의 분포를 비교한 결과이다.
도 7은 림프종 환자 및 정상인 혈액에 존재하는 세균 유래 소포 메타게놈 분석을 실시한 후, 로도코커스 속 세균 유래 소포의 분포를 비교한 결과이다.
도 8은 당뇨병 환자 및 정상인 혈액에 존재하는 세균 유래 소포 메타게놈 분석을 실시한 후, 로도코커스 속 세균 유래 소포의 분포를 비교한 결과이다.
도 9는 뇌졸중 환자 및 정상인 혈액에 존재하는 세균 유래 소포 메타게놈 분석을 실시한 후, 로도코커스 속 세균 유래 소포의 분포를 비교한 결과이다.
도 10은 심근경색 환자 및 정상인 혈액에 존재하는 세균 유래 소포 메타게놈 분석을 실시한 후, 로도코커스 속 세균 유래 소포의 분포를 비교한 결과이다.
도 11은 천식 환자 및 정상인 혈액에 존재하는 세균 유래 소포 메타게놈 분석을 실시한 후, 로도코커스 속 세균 유래 소포의 분포를 비교한 결과이다.
도 12는 COPD 환자 및 정상인 혈액에 존재하는 세균 유래 소포 메타게놈 분석을 실시한 후, 로도코커스 속 세균 유래 소포의 분포를 비교한 결과이다.
도 13은 치매 환자 및 정상인 혈액에 존재하는 세균 유래 소포 메타게놈 분석을 실시한 후, 로도코커스 속 세균 유래 소포의 분포를 비교한 결과이다.
도 14a 및 14b는 로도코커스 에퀴 유래 소포의 항염증 및 면역조절 효과를 평가하기 위하여, 병원성 소포인 대장균 소포 (E. coli EV) 처리 전에 로도코커스균 유래 소포를 전처리하여, 대장균 소포에 의한 염증매개체 분비에 미치는 영향을 평가한 결과로, 도 14a는 IL-6 분비 정도를 비교한 것이고, 도 14b는 TNF-α 분비 정도를 비교한 것이다.
도 15는 로도코커스 에퀴 유래 소포의 신경세포 보호 효과를 평가하기 위하여, 신경세포에 스트레스 호르몬인 부신피질호르몬(GC)을 처리할 때 로도코커스 에퀴 유래 소포를 동시에 처리하여, 신경세포에 의한 brain-derived neutotrphic factor (BDNF) 발현에 미치는 영향을 평가한 결과이다(EV: Rhodococcus equi extracellular vesicle).
본 발명은 로도코커스 속 세균 유래 소포 및 이의 용도에 관한 것이다.
본 발명자들은 메타게놈 분석을 통해 정상인에 비하여 폐암, 췌장암, 담관암, 유방암, 방광암, 림프종, 당뇨병, 뇌졸중, 심근경색, 천식, COPD, 및 치매 환자 유래 샘플에서 로도코커스 속 세균 유래 소포의 함량이 현저히 감소되어 있음을 확인하였다. 또한, 로도코커스 속 세균에 속하는 로도코커스 에퀴 균에서 소포를 분리하여 대식세포에 처리하였을 때, 병원성 소포에 의한 염증 매개체인 IL-6 및 TNF-alpha 분비를 현저히 억제하고, 스트레스 호르몬에 의해 억제된 신경세포의 BDNF 발현이 상기 소포에 의해 유의하게 회복됨을 확인한 바, 이에 기초하여 본 발명을 완성하였다.
이에, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는 폐암, 췌장암, 담관암, 유방암, 방광암, 림프종, 당뇨병, 뇌졸중, 심근경색, 천식, COPD, 또는 치매의 진단을 위한 정보제공방법을 제공한다.
(a) 정상인 및 피검자 샘플에서 분리한 소포로부터 DNA를 추출하는 단계;
(b) 상기 추출한 DNA에 대하여 16S rDNA에 존재하는 유전자 서열에 기초하여 제작한 프라이머 쌍을 이용하여 PCR을 수행한 후, 각각의 PCR 산물을 수득하는 단계; 및
(c) 상기 PCR 산물의 정량분석을 통하여 정상인에 비하여 로도코커스 속 세균 유래 소포의 함량이 낮을 경우 폐암, 췌장암, 담관암, 유방암, 방광암, 림프종, 당뇨병, 뇌졸중, 심근경색, 천식, COPD, 또는 치매로 분류하는 단계.
본 발명에서 사용되는 용어, "진단"이란 넓은 의미로는 환자의 병의 실태를 모든 면에 걸쳐서 판단하는 것을 의미한다. 판단의 내용은 병명, 병인, 병형, 경중, 병상의 상세한 양태, 합병증의 유무, 및 예후 등이다. 본 발명에서 진단은 폐암, 췌장암, 담관암, 유방암, 방광암, 림프종, 당뇨병, 뇌졸중, 심근경색, 천식, COPD, 및/또는 치매 등의 발병 여부 및 질환의 수준 등을 판단하는 것이다.
본 발명에서 사용되는 용어, "나노소포(Nanovesicle)" 혹은 "소포(Vesicle)"란, 다양한 세균에서 분비되는 나노크기의 막으로 된 구조물을 의미한다. 그람음성균(gram-negative bacteria) 유래 소포, 또는 외막 소포체(outer membrane vesicles, OMVs)는 내독소(lipopolysaccharide) 뿐만 아니라 독성 단백질 및 세균 DNA와 RNA도 가지고 있고, 그람양성균(gram-positive bacteria) 유래 소포는 단백질과 핵산 외에도 세균의 세포벽 구성성분인 펩티도글리칸(peptidoglycan)과 리포테이코산(lipoteichoic acid)도 가지고 있다. 본 발명에 있어서, 나노소포 혹은 소포는 로도코커스 속 세균에서 자연적으로 분비되거나 또는 인공적으로 생산하는 것으로, 구형의 형태이며, 10 내지 200 nm의 평균 직경을 가지고 있다.
본 발명에서 사용되는 용어, "메타게놈"이란 '군유전체'라고도 하며, 흙, 동물의 장 등 고립된 지역 내의 모든 바이러스, 세균, 곰팡이 등을 포함하는 유전체의 총합을 의미하는 것으로, 주로 배양이 되지 않는 미생물을 분석하기 위해서 서열분석기를 사용하여 한꺼번에 많은 미생물을 동정하는 것을 설명하는 유전체의 개념으로 쓰인다. 특히, 메타게놈은 한 종의 게놈, 유전체를 말하는 것이 아니라, 한 환경단위의 모든 종의 유전체로서 일종의 혼합유전체를 말한다. 이는 오믹스적으로 생물학이 발전하는 과정에서 한 종을 정의할 때 기능적으로 기존의 한 종뿐만 아니라, 다양한 종이 서로 상호작용하여 완전한 종을 만든다는 관점에서 나온 용어이다. 기술적으로는 빠른 서열분석법을 이용해서, 종에 관계없이 모든 DNA, RNA를 분석하여, 한 환경 내에서의 모든 종을 동정하고, 상호작용, 대사작용을 규명하는 기법의 대상이다.
본 발명에 있어서, 상기 환자 유래 샘플에는 제한이 없으나 혈액, 소변, 대변, 타액 또는 비점막일 수 있으며 바람직하게는 혈액 또는 소변이다.
본 발명에 있어서, 상기 (b) 단계에서의 프라이머 쌍은 서열번호 1 및 서열번호 2의 프라이머일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 양태로서, 본 발명은 로도코커스 속 세균 유래 소포를 유효성분으로 포함하는, 악성질환, 당뇨병, 뇌졸중, 심혈관질환, 염증성 폐질환, 및 뇌신경질환으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 질병의 예방 또는 치료용 조성물을 제공한다.
상기 조성물은 약학적 조성물 및 흡입제 조성물을 포함한다.
또한, 본 발명은 로도코커스 속 세균 유래 소포를 유효성분으로 포함하는 약학적 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 악성질환, 당뇨병, 뇌졸중, 심혈관질환, 염증성 폐질환, 및 뇌신경질환으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 질병의 예방 또는 치료방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 로도코커스 속 세균 유래 소포를 유효성분으로 포함하는 약학적 조성물의 악성질환, 당뇨병, 뇌졸중, 심혈관질환, 염증성 폐질환, 및 뇌신경질환으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 질병의 예방 또는 치료용도를 제공한다.
또한, 본 발명은 로도코커스 속 세균 유래 소포의, 악성질환, 당뇨병, 뇌졸중, 심혈관질환, 염증성 폐질환, 및 뇌신경질환으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 질병의 치료에 이용되는 약제를 생산하기 위한 용도를 제공한다.
본 발명에서 사용되는 용어, "예방"이란 본 발명에 따른 조성물의 투여에 의해 악성질환, 당뇨병, 뇌졸중, 심혈관질환, 염증성 폐질환, 또는 뇌신경질환 등을 억제시키거나 발병을 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명에서 사용되는 용어, "치료"란 본 발명에 따른 조성물의 투여에 의해 악성질환, 당뇨병, 뇌졸중, 심혈관질환, 염증성 폐질환, 또는 뇌신경질환 등에 대한 증세가 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.
본 발명에서 사용되는 용어, "개선"이란, 치료되는 상태와 관련된 파라미터, 예를 들면 증상의 정도를 적어도 감소시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명에서 사용되는 용어, “개체”란 악성질환, 당뇨병, 뇌졸중, 심혈관질환, 염증성 폐질환, 및 뇌신경질환으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 질병의 치료를 필요로 하는 대상을 의미하고, 보다 구체적으로는, 인간 또는 비-인간인 영장류, 생쥐(mouse), 개, 고양이, 말, 및 소 등의 포유류를 포함한다.
본 발명에서 사용되는 용어, “투여”란 임의의 적절한 방법으로 개체에게 소정의 본 발명의 조성물을 제공하는 것을 의미한다.
본 발명에서 사용하는 용어, “악성질환”이란 암, 육종 등 극히 예후가 불량한 질환, 또는 치료가 곤란하고 진행성이 강한 질환을 모두 포함하는 의미이며, 본 발명에 있어서 상기 악성질환은 폐암, 췌장암, 담관암, 유방암, 방광암, 및 림프종으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서 사용하는 용어, “심혈관질환”이란 심장과 주요 동맥에 발생하는 질환을 총칭하며, 본 발명에 있어서 상기 심혈관질환은 심근경색, 고혈압, 허혈성 심장 질환, 관상동맥질환, 협심증, 죽상경화증(동맥경화증), 및 부정맥으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서 사용하는 용어, “염증성 폐질환”이란 폐와 관련되어 염증반응으로 야기되는 질환을 의미하며, 본 발명에 있어서 상기 염증성 폐질환은 천식, 만성폐쇄성폐질환(COPD), 급성 폐손상(acute lung injury), 농흉, 폐농양, 폐렴, 폐결핵 및 기관지염으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서 사용하는 용어, "뇌신경질환"이란 뇌 신경세포의 문제에 의해 발생하는 질환을 총칭하며, 본 발명에 있어서 상기 뇌신경질환은 우울증, 강박장애, 조현병, 치매, 알츠하이며병, 뇌전증, 자폐증, 및 파킨슨병으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 소포는 로도코커스 속 세균을 포함하는 배양액을 원심분리, 초고속 원심분리, 고압처리, 압출, 초음파분해, 세포 용해, 균질화, 냉동-해동, 전기천공, 기계적 분해, 화학물질 처리, 필터에 의한 여과, 겔 여과 크로마토그래피, 프리-플로우 전기영동, 및 모세관 전기영동으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 방법을 사용하여 분리할 수 있다. 또한, 불순물의 제거를 위한 세척, 수득된 소포의 농축 등의 과정을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 약학적 조성물은 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함할 수 있다. 상기 약학적으로 허용 가능한 담체는 제제 시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 사이클로덱스트린, 덱스트로즈 용액, 말토덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올, 리포좀 등을 포함하지만 이에 한정되지 않으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액 등 다른 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 또한, 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제, 윤활제 등을 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립, 또는 정제로 제제화할 수 있다. 적합한 약학적으로 허용되는 담체 및 제제화에 관해서는 레밍턴의 문헌에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 성분에 따라 바람직하게 제제화할 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 제형에 특별한 제한은 없으나 주사제, 흡입제, 피부 외용제, 또는 경구 섭취제 등으로 제제화할 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 투여하거나 비경구투여(예를 들어, 정맥 내, 피하, 피부에 적용)할 수 있으며, 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 시간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 약학적 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명에 있어서, 약학적으로 유효한 양은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/ 위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효용량 수준은 환자의 질환의 종류, 중증도, 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 발명에 따른 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
구체적으로, 본 발명에 따른 약학적 조성물의 유효량은 환자의 나이, 성별, 체중에 따라 달라질 수 있으며, 투여 경로, 비만의 중증도, 성별, 체중, 연령 등에 따라서 증감될 수 있다.
본 발명의 다른 양태로서, 본 발명은 로도코커스 속 세균 유래 소포를 유효성분으로 포함하는, 악성질환, 당뇨병, 뇌졸중, 심혈관질환, 염증성 폐질환, 및 뇌신경질환으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 질병의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 식품 조성물은 건강기능식품 조성물을 포함한다. 본 발명에 따른 식품 조성물은 유효성분을 식품에 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효 성분의 혼합량은 그의 사용 목적(예방 또는 개선용)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조 시에 본 발명의 조성물은 원료에 대하여 15 중량% 이하, 바람직하게는 10 중량% 이하의 양으로 첨가된다. 그러나 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있다.
본 발명의 식품 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 유효성분을 함유하는 것 외에 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물, 예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 당업자의 선택에 의해 적절하게 결정될 수 있다.
상기 외에 본 발명의 식품 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율 또한 당업자에 의해 적절히 선택될 수 있다.
본 발명의 상기 흡입제 조성물은 로도코커스 속 세균 유래 소포뿐만 아니라, 흡입제 조성물에 통상적으로 이용되는 성분들을 포함할 수 있으며, 예컨대 항산화제, 안정화제, 용해화제, 비타민, 및 향료와 같은 통상적인 보조제, 그리고 담체를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태로서, 본 발명은 로도코커스 속 세균 유래 소포를 유효성분으로 포함하는, 염증성 피부질환의 예방 또는 개선용 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 염증성 피부질환은 아토피피부염, 여드름, 탈모, 및 건선으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 상기 화장료 조성물은 로도코커스 속 세균 유래 소포뿐만 아니라, 화장료 조성물에 통상적으로 이용되는 성분들을 포함할 수 있으며, 예컨대 항산화제, 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료, 및 향료와 같은 통상적인 보조제, 그리고 담체를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 조성물은 로도코커스 속 세균 유래 소포 이외에, 로도코커스 속 세균 유래 소포와 반응하여 피부보호 효과를 손상시키지 않는 한도에서 종래부터 사용되어 오던 유기 자외선 차단제를 혼합하여 사용할 수도 있다. 상기 유기 자외선 차단제로는 글리세릴파바, 드로메트리졸트리실록산, 드로메트리졸, 디갈로일트리올리에이트, 디소듐페닐디벤즈이미다졸테트라설포네이트, 디에틸헥실부타미도트리아존, 디에틸아미노하이드록시벤조일헥실벤조에이트, 디이에이-메톡시신나메이트, 로우손과 디하이드록시아세톤의 혼합물, 메틸렌비스-벤조트리아졸릴테트라메칠부틸페놀, 4-메틸벤질리덴캠퍼, 멘틸안트라닐레이트, 벤조페논-3(옥시벤존),벤조페논-4, 벤조페논-8(디옥시페벤존), 부틸메톡시디벤조일메탄, 비스에틸헥실옥시페놀메톡시페닐트리아진, 시녹세이트, 에틸디하이드록시프로필파바, 옥토크릴렌, 에틸헥실디메틸파바, 에틸헥실메톡시신나메이트, 에틸헥실살리실레이트, 에틸헥실트리아존, 이소아밀-p-메톡시신나메이트, 폴리실리콘-15(디메치코디에틸벤잘말로네이트), 테레프탈릴리덴디캠퍼설포닉애씨드 및 그 염류, 티이에이-살리실레이트 및 아미노벤조산(파바)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물을 첨가할 수 있는 제품으로는, 예를 들어, 수렴화장수, 유연화장수, 영양화장수, 각종 크림, 에센스, 팩, 파운데이션 등과 같은 화장품류와 클렌징, 세안제, 비누, 트리트먼트, 미용액 등이 있다. 본 발명의 화장료 조성물의 구체적인 제형으로서는 스킨로션, 스킨 소프너, 스킨토너, 아스트린젠트, 로션, 밀크로션, 모이스쳐 로션, 영양로션, 마사지크림, 영양크림, 모이스쳐 크림, 핸드크림, 에센스, 영양에센스, 팩, 비누, 샴푸, 클렌징폼, 클렌징로션, 클렌징크림, 바디로션, 바디클렌저, 유액, 립스틱, 메이크업 베이스, 파운데이션, 프레스파우더, 루스파우더, 아이섀도 등의 제형을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서는 세균 및 세균 유래 소포를 마우스 경구로 투여하여 세균 및 소포의 체내 흡수, 분포, 및 배설 양상을 평가하여, 세균인 경우에는 장점막을 통해 흡수되지 않는데 비해 소포는 투여 5분 이내에 흡수되어 전신적으로 분포하고, 신장, 간 등을 통해 배설됨을 확인하였다(실시예 1 참조).
본 발명의 다른 실시예에서는, 폐암, 췌장암, 담관암, 유방암, 방광암, 림프종, 당뇨병, 뇌졸중, 심근경색, 천식, COPD, 및 치매 환자에 연령과 성별을 매칭한 정상인의 혈액 또는 소변에서 분리한 소포를 이용하여 세균 메타게놈 분석을 실시하였다. 그 결과, 정상인 샘플에 비하여, 폐암, 췌장암, 담관암, 유방암, 방광암, 림프종, 당뇨병, 뇌졸중, 심근경색, 천식, COPD, 및 치매 환자의 임상샘플에 로도코커스 속 세균 유래 소포가 유의하게 감소되어 있음을 확인하였다(실시예 3 내지 14 참조).
본 발명의 또 다른 실시예에서는, 로도코커스 에퀴 균주를 배양하여 이로부터 분비된 소포가 면역조절 및 항염증 효과를 나타내는지를 평가하였는데, 다양한 농도의 로도코커스 에퀴 유래 소포를 대식세포에 처리한 후, 염증질환 원인인자인 대장균 유래 소포를 처리하여 염증매개체 분비를 평가한 결과, 대장균 유래 소포에 의한 IL-6 및 TNF-α 분비를 로도코커스 에퀴 유래 소포가 효율적으로 억제함을 확인하였다(실시예 16 참조).
본 발명의 또 다른 실시예에서는, 로도코커스 에퀴 균주 유래 소포의 신경세포 보호 효과를 평가하였는데, 신경세포에 스트레스를 주는 부신피질호르몬을 처리할 때 로도코커스 에퀴 유래 소포를 신경세포에 동시에 처리하여 brain-derived neurotrphic factor (BDNF) 발현을 평가한 결과, 신경세포 손상을 보호하는 매개체인 BDNF 발현을 로도코커스 에퀴 유래 소포가 효율적으로 증가시킴을 확인하였다(실시예 17 참조).
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1. 장내 세균 및 세균 유래 소포의 체내 흡수, 분포, 및 배설 양상 분석
세균과 세균 유래 소포가 점막을 통해 전신적으로 흡수되는 지를 평가하기 위하여 다음과 같은 방법으로 실험을 수행하였다. 형광으로 표지한 장내세균과 장내 세균 유래 소포를 각각 50 μg의 용량으로 마우스의 위장에 투여하고 0분, 5분, 3시간, 6시간, 12시간 후에 형광을 측정하였다. 마우스 전체 이미지를 관찰한 결과, 도 1a에 나타낸 바와 같이, 세균인 경우에는 전신적으로 흡수되지 않았지만, 세균 유래 소포인 경우에는, 투여 후 5분에 전신적으로 흡수되었고, 투여 3시간 후에는 방광에 형광이 진하게 관찰되어, 소포가 비뇨기계로 배설됨을 알 수 있었다. 또한, 소포는 투여 12시간까지 체내에 존재함을 알 수 있었다(도 1a 참조).
장내세균과 장내 세균 유래 소포가 전신적으로 흡수된 후, 여러 장기로 침윤된 양상을 평가하기 위하여, 형광으로 표지한 50 μg의 세균과 세균 유래 소포를 상기의 방법과 같이 투여한 후, 투여 12시간 후에 혈액, 심장, 폐, 간, 신장, 비장, 지방, 근육을 채취하였다. 채취한 조직에서 형광을 관찰한 결과, 도 1b에 나타낸 바와 같이, 세균 유래 소포가 혈액, 심장, 폐, 간, 신장, 비장, 지방, 근육에 분포하였으나, 세균은 흡수되지 않음을 알 수 있었다(도 1b 참조).
실시예 2. 임상샘플에서 세균 유래 소포 메타게놈 분석
혈액 또는 소변을 먼저 10 ml 튜브에 넣고 원심분리법(3,500 x g, 10min, 4℃)으로 부유물을 가라앉히고 상등액만을 새로운 10 ml 튜브에 옮겼다. 0.22㎛ 필터를 사용하여 세균 및 이물질을 제거한 후, 센트리프랩튜브 (centrifugal filters 50 kD)에 옮겨서 1500 x g, 4℃에서 15분간 원심분리하여 50 kD 보다 작은 물질은 버리며 10 ml 까지 농축 시켰다. 다시 한 번 0.22㎛ 필터(filter)를 사용하여 박테리아 및 이물질을 제거한 후, Type 90ti 로터로 150,000 x g, 4℃에서 3시간동안 초고속원심분리방법을 사용하여 상등액을 버리고 덩어리진 펠렛(pellet)을 생리식염수(PBS)로 녹였다.
상기 방법으로 분리한 소포 100㎕를 100℃에서 끓여서 내부의 DNA를 지질 밖으로 나오게 하고 그 후 얼음에 5분 동안 식혔으며 남은 부유물을 제거하기 위하여 10,000 x g, 4℃에서 30분간 원심분리하고 상등액만을 모았다. 그 다음 Nanodrop을 이용하여 DNA 양을 정량하였다.
이후, 상기 추출된 DNA에 세균 유래 DNA가 존재하는지 확인하기 위하여 하기 표 1에 나타낸 16s rDNA 프라이머(primer)로 PCR을 수행하여 상기 추출된 유전자에 세균 유래 유전자가 존재하는 것을 확인하였다.
primer 서열 서열번호
16S rDNA 16S_V3_F 5'-TCGTCGGCAGCGTCAGATGTGTATAAGAGACAGCCTACGGGNGGCWGCAG-3' 1
16S_V4_R 5'-GTCTCGTGGGCTCGGAGATGTGTATAAGAGACAGGACTACHVGGGTATCTAATCC-3 2
상기 방법으로 추출한 DNA를 상기의 16S rDNA 프라이머를 사용하여 증폭을 한 다음 시퀀싱을 수행하고 (Illumina MiSeq sequencer), 결과를 Standard Flowgram Format (SFF) 파일로 출력하고 GS FLX software (v2.9)를 이용하여 SFF 파일을 sequence 파일 (.fasta)과 nucleotide quality score파일로 변환한 다음 리드의 신용도 평가를 확인하고, window (20 bps) 평균 base call accuracy가 99% 미만 (Phred score <20)인 부분을 제거하였다. Operational Taxonomy Unit (OTU) 분석을 위해서는 UCLUST와 USEARCH를 이용하여 시퀀스 유사도에 따라 클러스터링을 수행하고, 속(genus)는 94%, 강(family)는 90%, 목(order)는 85%, 강(class)는 80%, 문(phylum)은 75% 시퀀스 유사도를 기준으로 클러스터링을 하고 각 OTU의 문(phylum), 강(class), 목(order), 강(family), 속(genus) 레벨의 분류를 수행하고, BLASTN와 GreenGenes의 16S RNA 시퀀스 데이터베이스 (108,453 시퀀스)를 이용하여 속 수준에서 97% 이상의 시퀀스 유사도 갖는 세균을 프로파일링 하였다 (QIIME).
실시예 3. 폐암환자의 혈액 및 소변 내 세균 유래 소포 메타게놈 분석
실시예 2의 방법으로 폐암환자 126명과 나이와 성별을 매칭한 정상인 198명의 혈액을 대상으로, 혈액 내에 존재하는 소포에서 유전자를 추출하여 메타게놈 분석을 수행한 후, 로도코커스 속 세균 유래 소포의 분포를 평가하였다. 그 결과, 정상인 혈액에 비하여 폐암환자의 혈액에 로도코커스 속 세균 유래 소포가 유의하게 감소되어 있음을 확인하였다 (표 2 및 도 2a 참조).
혈액 대조군 폐암 t-test
Taxon Mean SD Mean SD p-value Ratio
Rodocococcus 0.0081 0.0364 0.0027 0.0102 0.02 0.33
실시예 2의 방법으로 폐암환자 66명과 나이와 성별을 매칭한 정상인 78의 소변을 대상으로, 소변 내에 존재하는 소포에서 유전자를 추출하여 메타게놈 분석을 수행한 후, 로도코커스 속 세균 유래 소포의 분포를 평가하였다. 그 결과, 정상인 소변에 비하여 폐암환자의 소변에 로도코커스 속 세균 유래 소포가 유의하게 감소되어 있음을 확인하였다 (표 3 및 도 2b 참조).
소변 대조군 폐암 t-test
Taxon Mean SD Mean SD p-value Ratio
Rodocococcus 0.0041 0.0105 0.0007 0.0027 0.008 0.17
실시예 4. 췌장암환자의 혈액 내 세균 유래 소포 메타게놈 분석
실시예 2의 방법으로 췌장암환자 176명과 나이와 성별을 매칭한 정상인 271명의 혈액을 대상으로, 혈액 내에 존재하는 소포에서 유전자를 추출하여 메타게놈 분석을 수행한 후, 로도코커스 속 세균 유래 소포의 분포를 평가하였다. 그 결과, 정상인 혈액에 비하여 췌장암환자의 혈액에 로도코커스 속 세균 유래 소포가 유의하게 감소되어 있음을 확인하였다 (표 4 및 도 3 참조).
혈액 대조군 췌장암 t-test
Taxon Mean SD Mean SD p-value Ratio
Rodocococcus 0.0078 0.0328 0.0012 0.0059 0.002 0.16
실시예 5. 담관암환자 혈액 세균 유래 소포 메타게놈 분석
실시예 2의 방법으로 담관암환자 79명과 나이와 성별을 매칭한 정상인 159명의 혈액을 대상으로, 혈액 내에 존재하는 소포에서 유전자를 추출하여 메타게놈 분석을 수행한 후, 로도코커스 속 세균 유래 소포의 분포를 평가하였다. 그 결과, 정상인 혈액에 비하여 담관암환자의 혈액에 로도코커스 속 세균 유래 소포가 유의하게 감소되어 있음을 확인하였다 (표 5 및 도 4 참조).
혈액 대조군 담관암 t-test
Taxon Mean SD Mean SD p-value Ratio
Rodocococcus 0.0066 0.0321 0.0005 0.0016 0.002 0.07
실시예 6. 유방암환자 혈액 세균 유래 소포 메타게놈 분석
실시예 2의 방법으로 유방암환자 107명과 나이와 성별을 매칭한 정상인 129명의 혈액을 대상으로, 혈액 내에 존재하는 소포에서 유전자를 추출하여 메타게놈 분석을 수행한 후, 로도코커스 속 세균 유래 소포의 분포를 평가하였다. 그 결과, 정상인 혈액에 비하여 유방암환자의 혈액에 로도코커스 속 세균 유래 소포가 유의하게 감소되어 있음을 확인하였다 (표 6 및 도 5 참조).
혈액 대조군 유방암 t-test
Taxon Mean SD Mean SD p-value Ratio
Rodocococcus 0.0045 0.0089 0.0016 0.0030 0.0001 0.36
실시예 7. 방광암환자 혈액 세균 유래 소포 메타게놈 분석
실시예 2의 방법으로 방광암환자 91명과 나이와 성별을 매칭한 정상인 176명의 혈액을 대상으로, 혈액 내에 존재하는 소포에서 유전자를 추출하여 메타게놈 분석을 수행한 후, 로도코커스 속 세균 유래 소포의 분포를 평가하였다. 그 결과, 정상인 혈액에 비하여 방광암환자의 혈액에 로도코커스 속 세균 유래 소포가 유의하게 감소되어 있음을 확인하였다 (표 7 및 도 6 참조).
혈액 대조군 방광암 t-test
Taxon Mean SD Mean SD p-value Ratio
Rodocococcus 0.0049 0.0105 0.00019 0.0030 0.0001 0.36
실시예 8. 림프종환자 혈액 세균 유래 소포 메타게놈 분석
실시예 2의 방법으로 림프종환자 81명과 나이와 성별을 매칭한 정상인 86명의 혈액을 대상으로, 혈액 내에 존재하는 소포에서 유전자를 추출하여 메타게놈 분석을 수행한 후, 로도코커스 속 세균 유래 소포의 분포를 평가하였다. 그 결과, 정상인 혈액에 비하여 림프종환자의 혈액에 로도코커스 속 세균 유래 소포가 유의하게 감소되어 있음을 확인하였다 (표 8 및 도 7 참조).
혈액 대조군 림프종 t-test
Taxon Mean SD Mean SD p-value Ratio
Rodocococcus 0.0061 0.0200 0.0003 0.0011 0.04 0.05
실시예 9. 당뇨병환자 혈액 세균 유래 소포 메타게놈 분석
실시예 2의 방법으로 당뇨병환자 114명과 나이와 성별을 매칭한 정상인 132명의 혈액 내에 존재하는 소포에서 유전자를 추출하여 메타게놈 분석을 수행한 후, 로도코커스 속 세균 유래 소포의 분포를 평가하였다. 그 결과, 정상인 혈액에 비하여 당뇨병환자의 혈액에 로도코커스 속 세균 유래 소포가 유의하게 감소되어 있음을 확인하였다 (표 9 및 도 8 참조).
혈액 대조군 당뇨병 t-test
Taxon Mean SD Mean SD p-value Ratio
Rodocococcus 0.0048 0.0114 0.0004 0.0004 0.00004 0.07
실시예 10. 뇌졸중환자 혈액 세균 유래 소포 메타게놈 분석
실시예 2의 방법으로 뇌졸중환자 124명과 나이와 성별을 매칭한 정상인 142명의 혈액 내에 존재하는 소포에서 유전자를 추출하여 메타게놈 분석을 수행한 후, 로도코커스 속 세균 유래 소포의 분포를 평가하였다. 그 결과, 정상인 혈액에 비하여 뇌졸중환자의 혈액에 로도코커스 속 세균 유래 소포가 유의하게 감소되어 있음을 확인하였다 (표 10 및 도 9 참조).
혈액 대조군 뇌졸중 t-test
Taxon Mean SD Mean SD p-value Ratio
Rodocococcus 0.0034 0.0119 0.0006 0.0025 0.01 0.19
실시예 11. 심근경색환자 혈액 세균 유래 소포 메타게놈 분석
실시예 2의 방법으로 심근경색 환자 57명과 나이와 성별을 매칭한 정상인 113명의 혈액을 대상으로, 혈액 내에 존재하는 소포에서 유전자를 추출하여 메타게놈 분석을 수행한 후, 로도코커스 속 세균 유래 소포의 분포를 평가하였다. 그 결과, 정상인 혈액에 비하여 심근경색환자의 혈액에 로도코커스 속 세균 유래 소포가 유의하게 감소되어 있음을 확인하였다 (표 11 및 도 10 참조).
혈액 대조군 심근경색 t-test
Taxon Mean SD Mean SD p-value Ratio
Rodocococcus 0.0035 0.0108 0.0008 0.0023 0.003 0.22
실시예 12. 천식환자 혈액 세균 유래 소포 메타게놈 분석
실시예 2의 방법으로 심근경색 환자 135명과 나이와 성별을 매칭한 정상인 164명의 혈액을 대상으로, 혈액 내에 존재하는 소포에서 유전자를 추출하여 메타게놈 분석을 수행한 후, 로도코커스 속 세균 유래 소포의 분포를 평가하였다. 그 결과, 정상인 혈액에 비하여 천식환자의 혈액에 로도코커스 속 세균 유래 소포가 유의하게 감소되어 있음을 확인하였다 (표 12 및 도 11 참조).
혈액 대조군 천식 t-test
Taxon Mean SD Mean SD p-value Ratio
Rodocococcus 0.0082 0.0008 0.0008 0.0019 0.00001 0.09
실시예 13. COPD환자 혈액 세균 유래 소포 메타게놈 분석
실시예 2의 방법으로 COPD환자 205명과 나이와 성별을 매칭한 정상인 231명의 혈액 내에 존재하는 소포에서 유전자를 추출하여 메타게놈 분석을 수행한 후, 로도코커스 속 세균 유래 소포의 분포를 평가하였다. 그 결과, 정상인 혈액에 비하여 COPD환자의 혈액에 로도코커스 속 세균 유래 소포가 유의하게 감소되어 있음을 확인하였다 (표 13 및 도 12 참조).
혈액 대조군 COPD t-test
Taxon Mean SD Mean SD p-value Ratio
Rodocococcus 0.0082 0.0355 0.0020 0.0028 0.0003 0.25
실시예 14. 치매환자 혈액 세균 유래 소포 메타게놈 분석
실시예 2의 방법으로 치매환자 72명과 나이와 성별을 매칭한 정상인 93명의 혈액을 대상으로, 혈액 내에 존재하는 소포에서 유전자를 추출하여 메타게놈 분석을 수행한 후, 로도코커스 속 세균 유래 소포의 분포를 평가하였다. 그 결과, 정상인 혈액에 비하여 치매환자의 혈액에 로도코커스 속 세균 유래 소포가 유의하게 감소되어 있음을 확인하였다 (표 14 및 도 13 참조).
혈액 대조군 치매 t-test
Taxon Mean SD Mean SD p-value Ratio
Rodocococcus 0.0029 0.0034 0.0006 0.0011 0.00001 0.21
실시예 15. 로도코커스 에퀴 유래 소포 분리
상기 실시예의 결과를 바탕으로, 로도코커스 속 세균에 속하는 로도코커스 에퀴 균주를 배양한 후 이의 소포를 분리하였다. 로도코커스 에퀴 균주를 37℃ 혐기성 챔버에서 흡광도(OD600)가 1.0~1.5가 될 때까지 BHI(brain heart infusion) 배지에서 배양한 후 서브-컬쳐(sub-culture) 하였다. 이후 균주가 포함되어 있지 않은 배지 상등액을 회수하여 10,000 g, 4 ℃에서 15분 동안 원심분리하고 0.45 μm 필터에 거른 후 거른 상등액을 100 kDa hollow 필터 맴브레인으로 QuixStand benchtop system(GE Healthcare, UK)을 이용하여 한외여과(ultrafiltration)를 통해 200 ㎖ 부피로 농축하였다. 이후 농축시킨 상등액을 다시 한번 0.22 μm 필터로 필터링 하고, 걸러진 상등액을 150,000 g, 4 ℃에서 3시간 동안 초원심분리한 후 펠렛을 DPBS(Dulbecco's Phosphate Buffered Saline)로 현탁하였다. 다음으로 10 %, 40 %, and 50 % 옵티프렙 용액(Axis-Shield PoC AS, Norway)을 이용해 밀도구배 원심분리를 수행하였고, 저밀도 용액 제조를 위해 옵티프렙 용액을 HEPES-buffered saline (20 mM HEPES, 150 mM NaCl, pH 7.4)에 희석하여 이용하였다. 200,000 g, 4 ℃ 조건으로 2시간 동안 원심분리를 수행한 후 윗층에서부터 1 ㎖의 동일한 볼륨으로 분획된 각 용액을 150,000 g, 4 ℃ 조건으로 3시간 동안 추가로 초원심분리를 실시하였다. 이후 BCA(Bicinchoninic acid) assay를 이용해 단백질을 정량하였고, 얻어진 소포에 대하여 실험을 실시하였다.
실시예 16. 로도코커스 에퀴 유래 소포의 항염증 효과
로도코커스 에퀴 유래 소포가 염증세포에서 염증매개체 분비에 대한 영향을 알아보기 위해, 마우스 대식세포주인 Raw 264.7 세포에 로도코커스 에퀴 유래 소포를 다양한 농도(0.1, 1, 10 ㎍/㎖)로 처리한 후, 염증질환 병원성 소포인 대장균 유래 소포 ( E. coli EV)를 처리하여 염증매개체 (IL-6, TNF-α)의 분비량을 측정하였다. 보다 구체적으로, Raw 264.7 세포를 1 x 10 5 개씩 24-well 세포 배양 플레이트에 분주한 후, 24시간 동안 DMEM(Dulbeco's Modified Eagle's Medium) 완전배지에서 배양시켰다. 이후, 배양 상층액을 1.5 ml 튜브에 모아 3000 g에서 5분간 원심분리하여 상층액을 모아 4 ℃에 보관해두었다가 ELISA 분석을 진행하였다. 그 결과, 로도코커스 에퀴 유래 소포를 전 처리 한 경우, 대장균 유래 소포에 의한 IL-6 및 TNF-α 분비가 현저히 억제됨을 확인하였다(도 14a 및 14b 참조). 이는, 대장균 유래 소포와 같은 병원성 소포에 의해 유도되는 염증반응을 로도코커스 에퀴 유래 소포가 효율적으로 억제할 수 있음을 의미한다.
실시예 17. 로도코커스 에퀴 유래 소포의 신경세포 보호 효과
뇌유래신경영양인자 (Brain-derived neurotrphic factor, BDNF)는 신경세포 손상 시에 신경세포를 보호하는 주요 매개체로서 치매, 우울증, 알츠하이머병, 및 자폐증 등의 뇌신경질환에서 발현이 감소되어 있다. 본 실시예에서는 로도코커스 에퀴 유래 소포의 뇌신경질환에 대한 치료효과를 평가하여 위하여, 신경세포에 스트레스 호르몬을 처리하여 신경세포 보호 효과를 평가하였다. 즉, 신경세포 (hippocampal neuronal cell line, HT22 cells)를 부신피질호르몬 (GC: corticosterone 400 ng/ml) 또는 로도코커스 에퀴 유래 소포 (EV, 20 ㎍/㎖)와 함께 24시간 체외에서 배양한 후, BDNF 발현을 PCR 방법으로 평가하였다.
그 결과, 부신피질호르몬 처리에 의해 억제된 BDNF 발현이 로도코커스 에퀴 유래 소포 치료에 의해 유의하게 회복됨을 확인하였다(도 15 참조). 이는, 스트레스와 같은 뇌신경세포 손상 유발인자에 의해 발생하는 뇌신경질환을 로도코커스 에퀴 유래 소포가 효율적으로 억제할 수 있음을 의미한다.
상기 진술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명에 따른 로도코커스 속 세균 유래 소포는 폐암, 췌장암, 담관암, 유방암, 방광암, 림프종, 당뇨병, 뇌졸중, 심근경색, 천식, COPD, 또는 치매에 대한 진단방법; 및 악성질환, 당뇨병, 뇌졸중, 심혈관질환, 염증성 폐질환, 또는 뇌신경질환에 대한 예방, 개선, 또는 치료용 식품, 흡입제, 화장료, 또는 약학적 조성물로 유용하게 이용할 수 있을 것으로 기대된다.

Claims (22)

  1. 하기의 단계를 포함하는, 폐암, 췌장암, 담관암, 유방암, 방광암, 림프종, 당뇨병, 뇌졸중, 심근경색, 천식, 만성폐쇄성폐질환(COPD), 또는 치매의 진단을 위한 정보제공방법:
    (a) 정상인 및 피검자 샘플에서 분리한 소포로부터 DNA를 추출하는 단계;
    (b) 상기 추출한 DNA에 대하여 16S rDNA에 존재하는 유전자 서열에 기초하여 제작한 프라이머 쌍을 이용하여 PCR(Polymerase Chain Reaction)을 수행한 후, 각각의 PCR 산물을 수득하는 단계; 및
    (c) 상기 PCR 산물의 정량분석을 통하여 정상인에 비하여 로도코커스( Rhodococcus) 속 세균 유래 소포의 함량이 낮을 경우 폐암, 췌장암, 담관암, 유방암, 방광암, 림프종, 당뇨병, 뇌졸중, 심근경색, 천식, 만성폐쇄성폐질환(COPD), 또는 치매로 분류하는 단계.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서의 샘플은 혈액 또는 소변인 것을 특징으로 하는, 정보제공방법.
  3. 로도코커스( Rhodococcus) 속 세균 유래 소포를 유효성분으로 포함하는, 악성질환, 당뇨병, 뇌졸중, 심혈관질환, 염증성 폐질환, 및 뇌신경질환으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 질병의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 악성질환은 폐암, 췌장암, 담관암, 유방암, 방광암, 및 림프종으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 심혈관질환은 심근경색, 고혈압, 허혈성 심장 질환, 관상동맥질환, 협심증, 죽상경화증(동맥경화증), 및 부정맥으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 염증성 폐질환은 천식, 만성폐쇄성폐질환(COPD), 급성 폐손상(acute lung injury), 농흉, 폐농양, 폐렴, 폐결핵 및 기관지염으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 뇌신경질환은 우울증, 강박장애, 조현병, 치매, 알츠하이며병, 뇌전증, 자폐증, 및 파킨슨병으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 소포는 평균 직경이 10 내지 200 nm인 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 소포는 로도코커스 속 세균에서 자연적 또는 인공적으로 분비되는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 로도코커스 속 세균 유래 소포는 로도코커스 에퀴( Rhodococcus equi)에서 분비되는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  11. 로도코커스( Rhodococcus) 속 세균 유래 소포를 유효성분으로 포함하는, 악성질환, 당뇨병, 뇌졸중, 심혈관질환, 염증성 폐질환, 및 뇌신경질환으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 질병의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 소포는 평균 직경이 10 내지 200 nm인 것을 특징으로 하는, 식품 조성물.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 소포는 로도코커스 속 세균에서 자연적 또는 인공적으로 분비되는 것을 특징으로 하는, 식품 조성물.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 로도코커스 속 세균 유래 소포는 로도코커스 에퀴( Rhodococcus equi)에서 분비되는 것을 특징으로 하는, 식품 조성물.
  15. 로도코커스( Rhodococcus) 속 세균 유래 소포를 유효성분으로 포함하는, 악성질환, 당뇨병, 뇌졸중, 심혈관질환, 염증성 폐질환, 및 뇌신경질환으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 질병의 예방 또는 치료용 흡입제 조성물.
  16. 로도코커스( Rhodococcus) 속 세균 유래 소포를 유효성분으로 포함하는, 염증성 피부질환의 예방 또는 개선용 화장료 조성물.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 염증성 피부질환은 아토피피부염, 여드름, 탈모, 및 건선으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 화장료 조성물.
  18. 하기의 단계를 포함하는, 폐암, 췌장암, 담관암, 유방암, 방광암, 림프종, 당뇨병, 뇌졸중, 심근경색, 천식, 만성폐쇄성폐질환(COPD), 또는 치매의 진단방법:
    (a) 정상인 및 피검자 샘플에서 분리한 소포로부터 DNA를 추출하는 단계;
    (b) 상기 추출한 DNA에 대하여 16S rDNA에 존재하는 유전자 서열에 기초하여 제작한 프라이머 쌍을 이용하여 PCR(Polymerase Chain Reaction)을 수행한 후, 각각의 PCR 산물을 수득하는 단계; 및
    (c) 상기 PCR 산물의 정량분석을 통하여 정상인에 비하여 로도코커스( Rhodococcus) 속 세균 유래 소포의 함량이 낮을 경우 폐암, 췌장암, 담관암, 유방암, 방광암, 림프종, 당뇨병, 뇌졸중, 심근경색, 천식, 만성폐쇄성폐질환(COPD), 또는 치매로 판정하는 단계.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서의 샘플은 혈액 또는 소변인 것을 특징으로 하는, 진단방법.
  20. 로도코커스( Rhodococcus) 속 세균 유래 소포를 유효성분으로 포함하는 약학적 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 악성질환, 당뇨병, 뇌졸중, 심혈관질환, 염증성 폐질환, 및 뇌신경질환으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 질병의 예방 또는 치료방법.
  21. 로도코커스( Rhodococcus) 속 세균 유래 소포를 유효성분으로 포함하는 약학적 조성물의 악성질환, 당뇨병, 뇌졸중, 심혈관질환, 염증성 폐질환, 및 뇌신경질환으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 질병의 예방 또는 치료용도.
  22. 로도코커스( Rhodococcus) 속 세균 유래 소포의, 악성질환, 당뇨병, 뇌졸중, 심혈관질환, 염증성 폐질환, 및 뇌신경질환으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 질병의 치료에 이용되는 약제를 생산하기 위한 용도.
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