WO2021066585A1 - 면역 증강 활성 및 병원성 세균에 대한 항균 활성을 갖는 스타필로코커스 에피데르미데스 균주 및 이의 용도 - Google Patents
면역 증강 활성 및 병원성 세균에 대한 항균 활성을 갖는 스타필로코커스 에피데르미데스 균주 및 이의 용도 Download PDFInfo
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Definitions
- the present invention relates to a Staphylococcus epidermides strain having an immune enhancing activity and an antimicrobial activity against pathogenic bacteria, and a use thereof.
- Chronic respiratory diseases such as asthma, cystic fibrosis, and chronic obstructive pulmonary disease (COPD) are chronic diseases that are highly burdensome and require continuous preventive management and treatment.
- the cause of these respiratory diseases is Pseudomonas aeruginosa , known as opportunistic human harmful bacteria.
- Pseudomonas aeruginosa is a gram-negative bacillus generally widely distributed in natural environments such as soil and water, and causes intractable and lethal infections.
- the main target of Pseudomonas aeruginosa is an infectious patient (host) whose biological defense function is weakened.
- Pseudomonas aeruginosa may be fatal to patients with respiratory diseases in which the microbial excretion function of the mucus layer present on the bronchi is reduced.
- antibiotic administration having anti-Pseudomonas aeruginosa activity is used.
- Pseudomonas aeruginosa is known as a strain with multiple resistance. Therefore, as Pseudomonas aeruginosa has resistance to antibiotics, it is difficult to expect an effect of antibiotic prescription for cure.
- the inventors of the present invention noted that the intestinal host-microorganism interaction, that is, the intestinal microbiome, is involved in the host's immunological defense mechanism.
- the inventors of the present invention have recognized that not only the microbiome of the intestinal environment but also the microbiome of the respiratory system can also be involved in the immunological defense mechanism of the host.
- the inventors of the present invention paid more attention to the association between the onset of infectious diseases caused by Pseudomonas aeruginosa and the microbial community of the respiratory system.
- the inventors of the present invention in order to analyze the inhibition of respiratory system infection caused by Pseudomonas aeruginosa according to the formation of a specific microbial community in the respiratory system, implantation of a fungus commonly found in the respiratory system into the respiratory system of a sterile laboratory animal. After that, the changes to Pseudomonas aeruginosa were observed.
- the inventors of the present invention were able to confirm that the infection caused by Pseudomonas aeruginosa can be inhibited by a specific flora in the respiratory system microbial community.
- specific fungal organisms interact with the host, that is, improve the innate immune function of the host, thereby improving the defense mechanism against Pseudomonas aeruginosa infection.
- the inventors of the present invention have come to discover a new strain capable of inhibiting respiratory pathogens, and it can be recognized that the strain can be used for the treatment and prevention of pathogen infection and thus pathogen infection disease.
- the inventors of the present invention have come to develop a strain having an immune enhancing activity and an antibacterial activity against pathogenic bacteria, and a pharmaceutical composition for preventing or treating infectious diseases comprising the same.
- the inventors of the present invention identified a strain having antibacterial activity against pathogenic bacteria, and as a result, it was confirmed that the new strain was Staphylococcus epidermidis .
- an object to be solved by the present invention is to provide a Staphylococcus epidermides strain having antimicrobial activity against pathogenic bacteria and a pharmaceutical composition for preventing or treating pathogenic bacteria-induced diseases including the same.
- the present invention provides a strain deposited with accession number KCTC13941BP, and has an immune enhancing activity, Staphylococcus epidermidis strain.
- the immune enhancing activity is to increase innate immune cells expressing TNF- ⁇
- the innate immune cells are dendritic cells, monocytes, neutrophils ( neutrophil), eosinophil, basophil, macrophage, and natural killer cell, but is not limited thereto.
- the number of innate immune cells improved by the Staphylococcus epidermides strain is more than twice that of an individual not treated with the Staphylococcus epidermides strain.
- the number of dendritic cells may be increased by two or more times that of individuals not treated with Staphylococcus epidermides strain, and the number of monocytes is greater than that of individuals not treated with Staphylococcus epidermides strain. It can be increased by 12-fold or more, and the number of neutrophils can be increased by 6-fold or more compared to individuals not treated with the Staphylococcus epidermides strain.
- monocytes increased by 12 times or more compared to individuals not treated with Staphylococcus epidermides strain may be CD11b+ high cells.
- the Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention may exhibit antibacterial activity against pathogenic bacteria, and at this time, the pathogenic bacteria may be Pseudomonas aeruginosa ,
- the present invention is not limited thereto, and various pathogenic bacteria capable of causing infectious diseases may be included.
- the above-described pathogenic bacteria are at least among carbapenem-based antibacterial agents, beta-lactam antibacterial agents, penicillin antibacterial agents, cephalosporins antibacterial agents, and monobactams It may have resistance to one, but is not limited thereto.
- the Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention may be a strain that is enhanced compared to intrinsic activity against protease and mucinase.
- the present invention is a pharmaceutical for preventing or treating infectious diseases, comprising the suspension of the aforementioned Staphylococcus epidermides strain or the aforementioned Staphylococcus epidermides strain as an active ingredient
- the composition is provided.
- infectious diseases include tuberculosis, pneumonia, urinary tract infection, wound infection, meningitis, osteomyelitis, wound infection, endophthalmitis, endophthalmitis, liver abscess, sore throat, diarrhea, sepsis, sinusitis, rhinitis, otitis media, bacteremia, It may be at least one of the group consisting of endocarditis, cholecystitis, and mumps, but is not limited thereto, and various diseases that may be caused by infection of pathogenic bacteria may be included.
- the pharmaceutical composition for preventing or treating infectious diseases may be in the form of an external preparation or a spray, but is not limited thereto, and includes all various forms that may include a pharmaceutical composition for preventing or treating infectious diseases. I can.
- the present invention provides a composition for enhancing immunity, comprising the suspension of the aforementioned Staphylococcus epidermides strain or the aforementioned Staphylococcus epidermides strain as an active ingredient. .
- the present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating infectious diseases and a composition for enhancing immunity comprising, as an active ingredient, a suspension of a Staphylococcus epidermidis strain, a strain thereof, and a suspension of the strain having immunity enhancing activity can do.
- the present invention may have antibacterial activity against pathogenic bacteria by improving innate immune cells of an individual, and thus, may have a preventive and therapeutic effect against infectious diseases.
- the present invention can survive and proliferate in the respiratory tract for a long time, and thus the duration of the protective mechanism effect against pathogenic bacteria can be increased. Furthermore, as it can have high survival and proliferation in the nasal cavity, it is possible to improve the immune effect against pathogenic bacteria primarily in the respiratory system of an individual.
- the present invention does not cause an immune response, unlike PBS, and thus has stability without toxicity and harm to an individual, and can coexist within an individual.
- the present invention increases the number of innate immune cells of an individual and improves the secretion activity of cytokines thereof, thereby providing an improved immune enhancing activity to the individual.
- the present invention can improve the expression of neutrophils, which are innate immune cells, thereby further enhancing a secondary acquired immune response, and thus more efficiently improving the immune response of the individual.
- FIG. 1 is a diagram illustrating a procedure of a method for preparing a pharmaceutical composition for preventing or treating infectious diseases according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 shows the survival rate results of a germ free (GF) and specific pathogen free (SPF) mouse model according to Pseudomonas aeruginosa infection.
- 3A to 3B are diagrams illustrating a selection process of Staphylococcus epidermides strains according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 4 is an exemplary diagram illustrating an experimental procedure for transplantation of a Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention.
- Figures 5a to 5c show the results on the ability to form colonies according to the transplantation of the Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention, the survival rate of a non-specific pathogen (SPF) mouse model, and the survival rate of pathogenic bacteria. .
- SPF non-specific pathogen
- FIG. 6 shows the results of the survival rate of a sterile (GF) mouse model according to the transplantation of the Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention.
- Figure 7 shows the results of the stability confirmation of the Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention.
- 8A to 8C illustrate results of immune cell activity according to transplantation of Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention.
- 9A to 9B show results on cytokine secretion activity of immune cells according to transplantation of Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention.
- 10 to 11C show the results of antibacterial activity against pathogenic bacteria according to transplantation of the Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention.
- the term "individual” as used herein refers to the suspension of the Staphylococcus epidermides strain, the Staphylococcus epidermides strain, or the Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention.
- a pharmaceutical composition for preventing or treating infectious diseases and a composition for enhancing immunity which is included as an active ingredient, it may mean a subject capable of having immunity enhancing activity and antibacterial activity against pathogenic bacteria, and "host”, “subject” and " It may be used interchangeably with terms such as "patient”.
- the term "intrinsic activity” may mean an active state naturally possessed by microorganisms.
- Staphylococcus epidermides is more active against a specific molecule when compared to the activity against a specific molecule that Staphylococcus epidermides originally has. May mean improved Staphylococcus epidermides. Accordingly, Staphylococcus epidermides, whose intrinsic activity is enhanced, may improve a specific function according to an increase in activity for a specific molecule.
- the term "vector” contains a DNA sequence operably linked to a regulatory sequence capable of controlling the expression of a protein in a host cell and other sequences introduced to facilitate genetic manipulation or optimize the expression of a protein. It means a DNA construct.
- the regulatory sequence may include a promoter for regulating transcription, an operator optionally added to regulate transcription, an appropriate mRNA ribosome binding site, and sequences that regulate the termination of transcription and translation.
- the vector is a vector whose promoter is a CAT promoter, and may include a plasmid vector, a cosmid vector, a bacteriophage vector, a yeast vector, or a viral vector such as an adenovirus vector, a retroviral vector, or an adeno-associated virus vector.
- the vector may be in the form of being integrated into the genome of the host cell.
- recombination may be genetic recombination, and the genetic recombination may mean connecting genetic DNA or synthesized genes isolated from heterologous organisms.
- Recombinant vector may mean a vector that has been recombined to include the polynucleotide of SEQ ID NO: 1.
- transformation may mean that the genetic properties of an organism are changed by accepting DNA from the outside.
- the transformation method may include the use of ribosomes, electroporation, chemicals that increase free DNA uptake, direct DNA injection into host cells, particle gun bombardment, and micro-fired methods, but are not limited thereto.
- the method can be used as a transformation method.
- the term "host cell” may refer to a cell used for viral infection, a vector such as plasmid or phage DNA, and a bacterium used for proliferation of an inserted gene.
- the host cell may be a host cell transformed with the recombinant vector.
- a transformant capable host cell is a Bacillus subtilis (Bacillus subtilis), eukaryotic host cells such as Streptomyces (Streptomyces), Pseudomonas (Pseudomonas), Proteus Mira Billy's (Proteus mirabilis) or Staphylococcus (Staphylococcus)
- fungi e.g. Aspergillus
- yeast e.g., Pichia pastoris , Saccharomyces cerevisiae
- Schizosaccharomyces e.g., Neurospora crassa, and the like can be used as host cells.
- the transformed host cell may be used interchangeably with the transformed microorganism.
- cells derived from higher eukaryotes including insect cells, plant cells, and mammals, can be used as host cells.
- the present invention is not limited thereto, and more various cells may be used as host cells transformed with the recombinant vector.
- the term "expression” may mean that a polypeptide is expressed or produced in a gene encoding the esterase of the transformed host cell.
- Isolation and purification means separating and purifying a polypeptide as an active ingredient.
- the process of separating and purifying a polypeptide according to an embodiment of the present invention may use a method known in the art without limitation, preferably ion exchange chromatography.
- composition for preventing or treating infectious diseases comprising: preventing or treating infectious diseases
- Fig. 1 shows a procedure of a method of preparing a pharmaceutical composition for preventing or treating infectious diseases according to an embodiment of the present invention.
- a method of preparing a pharmaceutical composition for preventing or treating infectious diseases includes culturing a strain of Staphylococcus epidermidis having immune enhancing activity (S110).
- Staphylococcus epidermides is a strain deposited under the accession number KCTC13941BP, and is one of the fungi widely distributed in nature, and is a fungus that mainly lives in the epithelium such as the skin of a host.
- Staphylococcus epidermides used in the pharmaceutical composition for preventing or treating infectious diseases according to an embodiment of the present invention is enhanced compared to intrinsic activity against protease and mucinase, that is, protease. (protease) and mucinase (mucinase) can be secreted. Accordingly, Staphylococcus epidermides used in the pharmaceutical composition for preventing or treating infectious diseases according to an embodiment of the present invention is excellent even in poor environmental conditions as the function of the above-described enzyme is activated. It can have colonization.
- Staphylococcus epidermides used in the pharmaceutical composition for preventing or treating infectious diseases according to an embodiment of the present invention may have an immune enhancing activity. That is, Staphylococcus epidermides can increase innate immune cells expressing the host's TNF- ⁇ . However, the cells expressing TNF- ⁇ are not limited to innate immune cells, and the number may be increased by Staphylococcus epidermides used in the pharmaceutical composition for preventing or treating infectious diseases according to an embodiment of the present invention. It can contain all of the various immune cells that can.
- the innate immune cells are composed of dendritic cells, monocytes, neutrophils, eosinophils, basophils, macrophages, and natural killer cells. It may mean at least one of the groups, and Staphylococcus epidermides used in the pharmaceutical composition for preventing or treating infectious diseases according to an embodiment of the present invention refers to the number of these innate immune cells. Dess strains can be increased by more than 2 times compared to non-treated individuals.
- Staphylococcus epidermides used in the pharmaceutical composition for preventing or treating infectious diseases has the number of dendritic cells higher than that of an individual not treated with the Staphylococcus epidermides strain.
- the number of monocytes can be increased by more than 2 times, and the number of monocytes can be increased by 12 times or more than that of individuals not treated with Staphylococcus epidermides strain, and the number of neutrophils can be increased by no treatment with the Staphylococcus epidermides strain. It can be increased by 6 times or more than an individual.
- Staphylococcus epidermides used in the pharmaceutical composition for preventing or treating infectious diseases according to an embodiment of the present invention can increase innate immune cells, thereby providing an immune effect against various diseases.
- Staphylococcus epidermides used in the pharmaceutical composition for preventing or treating infectious diseases according to an embodiment of the present invention may increase innate immune cells to exhibit activity against pathogenic bacteria.
- Staphylococcus epidermides used in the pharmaceutical composition for preventing or treating infectious diseases according to an embodiment of the present invention increases innate immune cells, thereby antimicrobial against pathogenic bacteria Pseudomonas aeruginosa. Can be improved. That is, by Staphylococcus epidermides used in the pharmaceutical composition for preventing or treating infectious diseases according to an embodiment of the present invention, the number of Pseudomonas aeruginosa is 100 times greater than that of an individual not treated with the Staphylococcus epidermides strain. It can be reduced to the following.
- the above-described pathogenic bacteria may have resistance to antibiotics, that is, antibacterial agents.
- antimicrobial agents may include at least one of carbapenem-based antimicrobial agents, beta-lactam antimicrobial agents, penicillin antimicrobial agents, cephalosporins antimicrobial agents, and monobactams antimicrobial agents.
- carbapenem-based antimicrobial agents beta-lactam antimicrobial agents
- penicillin antimicrobial agents cephalosporins antimicrobial agents
- monobactams antimicrobial agents monobactams antimicrobial agents.
- the present invention is not limited thereto, and various antimicrobial agents having an antibacterial action may be included.
- the pharmaceutical composition for preventing or treating infectious diseases according to an embodiment of the present invention of the present invention contains Staphylococcus epidermides, thereby improving the host's own immunity, thereby improving resistance to conventional antibiotics (antibacterial agents). It is possible to overcome the limitations on the treatment of pathogenic bacteria having.
- the pharmaceutical composition for preventing or treating an infectious disease can enhance the immunity of the host and exhibit antibacterial activity against pathogenic bacteria, as it contains Staphylococcus epidermides, and thus, various infectious properties It can be prevented or cured against diseases.
- the infectious diseases are tuberculosis, pneumonia, urinary tract infection, wound infection, meningitis, osteomyelitis, wound infection, endophthalmitis, endophthalmitis, liver abscess, sore throat, diarrhea, sepsis, sinusitis, rhinitis, otitis media, bacteremia, endocarditis, cholecystitis and parotitis. It may include at least one of the group consisting of, but is not limited thereto, and may include all of various diseases that may be caused by pathogenic bacteria.
- the manufacturing method of the pharmaceutical composition for preventing or treating infectious diseases according to an embodiment of the present invention is after the step (S110) of culturing a Staphylococcus epidermidis strain having an immune enhancing activity, formulating it It may further include the step of. More specifically, when the pharmaceutical composition for preventing or treating infectious diseases according to an embodiment of the present invention is formulated as a liquid solution, it may be diluted with a pharmaceutically acceptable carrier.
- a pharmaceutically acceptable carrier may mean a carrier or diluent that does not stimulate an organism and does not inhibit the biological activity and properties of the administered compound.
- acceptable pharmaceutical carriers in pharmaceutical compositions formulated as liquid solutions are sterilized and biocompatible, and include saline, sterile water, Ringer's solution, buffered saline, albumin injection solution, dextrose solution, maltodextrin. It may be a solution, glycerol, ethanol, and a mixture of one or more of these components.
- other conventional additives such as antioxidants, buffers, and bacteriostatic agents may be added as needed.
- diluents, dispersants, surfactants, binders and lubricants are additionally added to prepare pharmaceutical compositions for preventing or treating infectious diseases, such as aqueous solutions, suspensions, emulsions, etc., injectable formulations, pills, capsules, granules, or tablets.
- infectious diseases such as aqueous solutions, suspensions, emulsions, etc., injectable formulations, pills, capsules, granules, or tablets.
- the pharmaceutical composition for preventing or treating infectious diseases may be administered through oral administration or parenteral administration, and may be administered by applying or spraying to a diseased area.
- the pharmaceutical composition for preventing or treating infectious diseases may also be administered parenterally by intravenous administration, intraperitoneal administration, intramuscular administration, subcutaneous administration, or topical administration.
- Appropriate application, spray, and dosage of a pharmaceutical composition for preventing or treating infectious diseases is the formulation method, administration mode, age, weight, sex, severity of disease symptoms, food, administration time, administration route, excretion. It can vary by factors such as speed and response sensitivity.
- an experienced doctor or veterinarian can easily determine and prescribe the dosage of a pharmaceutical composition for preventing or treating an infectious disease that is effective for the desired treatment.
- Formulations for oral administration comprising a pharmaceutical composition for preventing or treating infectious diseases as an active ingredient may be tablets, troches, lozenges, water-soluble or oily suspensions, powders or granules, emulsions, hard or soft capsules, syrups or elixirs. have.
- a binder such as lactose, saccharose, sorbitol, mannitol, starch, amylopectin, cellulose or gelatin, excipients such as dicalcium phosphate, disintegrants such as corn starch or sweet potato starch, stearin Lubricating oils such as magnesium acid, calcium stearate, sodium stearyl fumarate, or polyethylene glycol wax may be included, and in the case of a capsule formulation, a liquid carrier such as fatty oil may be further contained in addition to the above-mentioned substances.
- the most preferable formulation and form of the pharmaceutical composition for preventing or treating infectious diseases may be in the form of an external preparation or a spray, but is not limited thereto.
- the pharmaceutical composition for preventing or treating infectious diseases may have antibacterial activity against pathogenic bacteria by improving the innate immune cells of a host, that is, an individual, and thus, against infectious diseases. It can have a prophylactic and therapeutic effect.
- the survival rate results of a germ free (GF) and specific pathogen free (SPF) mouse model according to Pseudomonas aeruginosa infection are shown. More specifically, it appears that the survival rate of the SPF mouse model according to the intranasal infection of Pseudomonas aeruginosa is longer than that of the sterile mouse model. This may mean that symbiotic microorganisms present in the airways of the SPF mouse model are factors that determine host susceptibility to Pseudomonas aeruginosa. Accordingly, symbiotic microorganisms present in the airways can be used as a new therapeutic agent for preventing Pseudomonas aeruginosa colonization and infection.
- GF germ free
- SPF specific pathogen free
- 3A to 3B are diagrams illustrating a selection process of Staphylococcus epidermides strains according to an embodiment of the present invention.
- a biological sample is collected from the nasal cavity of a chronic allergic reaction individual and a healthy individual, and then cultures and cultures Separation and 16s rRNA analysis was performed, of which specific strains that can be positive for cluster formation in the intranasal environment were selected and performed.
- the protease is a proteolytic enzyme, and the strain in which its expression is active can maintain energy metabolism even in a poor environment, and mucinase is a hydrolysis catalytic enzyme, and the strain in which its expression is active Can stably adhere and proliferate in a harsh environment.
- the strain can improve colonization ability.
- SE5 which is a Staphylococcus epidermide strain according to an embodiment of the present invention expressing all of them was selected.
- SE5 which is a Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention, has activity (+) against both protease and mucinase, other strains in various harsh environments including the nasal cavity It may have better cluster formation ability.
- SE5 which is a Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention, has activity (+) against both proteases and mucinases, and thus is enhanced compared to intrinsic activity against proteases and mucinases. It may mean that it is a strain.
- SE5 was selected as a Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention, and as a negative control, SE28 selected from a chronic allergic reaction individual was selected.
- the isolated strain No. 5 having positive (+) activity against protease and mucinase was specified as SE5 for convenience of understanding of the examples herein, but refers to the same strain as Staphylococcus epidermidis PO01 specified in the deposited strain. can do.
- the obtained specific Staphylococcus epidermides strain is Staphylococcus epidermidis (Accession No.: KCTC13941BP) strain, which can be used in various examples within the present specification.
- FIG. 4 an experimental process for transplantation of the Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention is shown.
- the experimental process for the transplantation of the Staphylococcus epidermides strain is, first, a star of 1 X 10 7 cfu/mice in the airway of a 7 to 10 week old SPF mouse model (Balb/c).
- Pseudomonas aeruginosa (PAO1) of Pseudomonas aeruginosa (PAO1) of 1 to 3 X 10 7 cfu/mice was inoculated again after 24 hours after inoculation of P. .
- FIG. 5A colonization activity against Staphylococcus epidermides strains on the day of inoculation of Pseudomonas aeruginosa in the above-described experimental process of FIG. 4 is shown.
- the number of bacteria in the subject inoculated with PBS showed the lowest bacterial incubation rate of 0 to 1 log cfu/sample, and the number of bacteria in the subject inoculated with SE5 and SE28 Is 2 to 3 log cfu/sample, there was no difference between the two strains, and the number of bacteria showed no difference with the total number of bacteria (Total Bacteria, TB) in each individual.
- the number of bacteria in the subjects inoculated with SE5 and SE28 appeared to be about 10 2 to 10 3 times greater than the number of bacteria in the subjects inoculated with PBS.
- the number of symbiotic microorganisms in an individual can be increased by implantation, that is, inoculation, of the Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention.
- the survival rate of the mouse model is shown after 2 days (or after 48 hours) inoculation of Pseudomonas aeruginosa in the above-described experimental process of FIG. 4.
- SE5 which is a Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention, can improve the viability of a host against Pseudomonas aeruginosa, a pathogenic bacterium.
- results of the survival rate of each strain are shown 48 hours after Pseudomonas aeruginosa inoculation in the experimental process of FIG. 4 described above.
- the survival rate of the strain was 48 hours after Pseudomonas aeruginosa inoculation, the nasal lavage fluid (NALF) and bronchoalveolar lavage fluid (BALF) of the individual were washed with physiological saline, and the number of strains for each washing solution was measured. .
- the number of Staphylococcus epidermides strains in the nasal cavity is that SE5 is greater than SE28, and the number of Staphylococcus epidermides strains in the alveoli Appears to be no difference. That is, SE5, which is a Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention, may have improved survival and proliferation in the intranasal environment, which may be more inferior to proliferation and survival, which is an improved intrinsic activity, that is, protease. And mucinase.
- SE5 which is a Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention, can survive and proliferate in the respiratory tract for a long time, and thus the duration of the protective mechanism effect against pathogenic bacteria can be increased. Furthermore, as it can have high survival and proliferation in the nasal cavity, it is possible to improve the immune effect against pathogenic bacteria primarily in the respiratory system of an individual.
- the Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention can impart resistance to pathogenic bacteria to a host, and thus, prevent various diseases that may be caused by pathogenic bacteria. And may have a therapeutic effect.
- FIG. 6 the survival rate result of a sterile (GF) mouse model according to transplantation of the Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention is shown.
- a Staphylococcus epidermides strain In the case of a sterile mouse individual inoculated with SE5, a Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention, the survival rate is shown to be maintained at 80% until 48 hours of Pseudomonas aeruginosa inoculation, whereas SE5 is not inoculated aseptically. In the case of mouse individuals, it appears that all die within 24 hours of Pseudomonas aeruginosa inoculation. That is, the Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention does not affect the viability of a sterile mouse, and may impart resistance of a sterile mouse to pathogenic bacteria.
- FIG. 7 the results of confirming the stability of the Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention are shown. At this time, the stability of the strain was confirmed through the secretion of the cytokines IL-1 and IL-6 in the individual alveolar lavage fluid (BALF).
- BALF alveolar lavage fluid
- the concentration of IL-1 bepa for the subjects inoculated with PBS, SE5 and SE28 was 8 to 12 pg/ml, which appeared to be similar without statistical difference, and to the subjects inoculated with Pseudomonas aeruginosa.
- the concentration of IL-1 bepa relative to 500-600 pg/ml appears to be significantly higher than those inoculated with PBS, SE5 and SE28 described above.
- the concentration of IL-6 for the subjects inoculated with PBS, SE5 and SE28 appeared to be similar without statistical difference, 20 to 40 pg / ml, for the subjects inoculated with Pseudomonas aeruginosa.
- the concentration of IL-1 bepa is 900 to 1000 pg/ml, which appears to be significantly higher than those inoculated with PBS, SE5 and SE28 (p ⁇ 0.001).
- SE5 which is a Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention, does not cause an immune response, unlike Pseudomonas aeruginosa, which is a pathogenic bacterium in an individual, and may mean that it does not have harmful effects like PBS. That is, SE5, which is a Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention, has stability without toxicity and harm to an individual, and can coexist within an individual.
- FIG. 8A the results of expression of dendritic cells according to transplantation of the Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention are shown.
- the expression of dendritic cells accounted for about 10% of the total immune cells in the individuals inoculated with SE5, which appeared to be significantly higher than those inoculated with PBS and SE28 (p ⁇ 0.001, P ⁇ 0.05).
- the number of dendritic cells of an individual inoculated with SE5 a Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention, is inoculated with PBS, that is, Staphylococcus epidermi according to an embodiment of the present invention.
- the death strain, SE5 appears to have been increased by more than 2 times compared to those not inoculated with SE5.
- SE5 a Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention, can improve the expression of dendritic cells, which are innate immune cells.
- FIG. 8B the result of expression of neutrophils according to the transplantation of the Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention is shown.
- the expression of neutrophils accounted for about 13% of the total immune cells in the individuals inoculated with SE5, which appeared to be significantly higher than those inoculated with PBS and SE28 (p ⁇ 0.001, P ⁇ 0.05).
- the number of neutrophils in the individual inoculated with SE5 a Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention, is inoculated with PBS, that is, Staphylococcus epidermides according to an embodiment of the present invention. It appears to be increased by more than 6 times compared to individuals not inoculated with the strain SE5.
- SE5 a Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention, can improve the expression of neutrophils, which are innate immune cells.
- FIG. 8C the result of expression of monocytes according to the transplantation of the Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention is shown.
- the number of monocytes in the individual inoculated with SE5 a Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention, is inoculated with PBS, that is, Staphylococcus epidermides according to an embodiment of the present invention. It appears to have been increased by more than 12 times compared to individuals not inoculated with the strain SE5.
- SE5 a Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention, can improve the expression of monocytes, which are innate immune cells.
- cytokine secretion activity of immune cells according to transplantation of the Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention results on cytokine secretion activity of immune cells according to transplantation of the Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention are shown.
- cytokine was measured using TNF- ⁇ , and tumor necrosis factor (TNF- ⁇ ), a tumor necrosis factor, is a mediator of the inflammatory response by infectious bacteria, and although it is a cytokine mainly produced in macrophages, it plays a large role in the inflammatory response. It can be produced in various cells such as lymphocytes, nk cells, fibroblasts, mast cells, keratinocytes, as well as neutrophils.
- TNF- ⁇ can perform various functions such as anti-tumor activity, antimicrobial activity, regulation of proliferation of differentiation and regulation of inflammation.
- FIG. 9A the result of cytokine expression of immune cells according to the transplantation of the Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention is shown.
- Figure 9a (a) it appears that there is no difference in the expression of cytokines between the subjects inoculated with PBS and SE28, but the expression of the cytokines of the subjects inoculated with SE5 was the subjects inoculated with PBS and SE28. It appears that there were more TNF- ⁇ in the second quadrant.
- the number of cells expressing TNF- ⁇ in an individual inoculated with SE25 was found to account for about 5% of the total immune cells, which was inoculated with PBS and SE28. It appears to be significantly higher than that of the individual (p ⁇ 0.001, P ⁇ 0.05).
- the number of cells expressing TNF- ⁇ of an individual inoculated with SE5 is inoculated with PBS, that is, Star according to an embodiment of the present invention It appears to have been increased by 5 times or more compared to individuals not inoculated with SE5, a strain of P. epidermides.
- SE5 which is a Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention, can improve the expression of cytokines in innate immune cells, thereby activating secondary acquired immune cells.
- FIG. 9B the results of the ratio of the innate immune cells to the cells secreting the cytokines of FIG. 9A are shown.
- the ratio of innate immune cells to cells that secrete cytokines was all similar, but in the case of subjects inoculated with SE5, the ratio of innate immune cells to cells secreting cytokines was monocytes ( CD11b+ high) and neutrophil appear to be the highest. That is, SE5, which is a Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention, can most activate the secretion of cytokines of monocytes (CD11b+ high) and neutrophils among innate immune cells.
- the Staphylococcus epidermides strain increases the number of innate immune cells of an individual and improves the secretion activity of its cytokines, thereby enhancing the immune enhancing activity of the individual. Can provide.
- results of cytokine secretion and viability of pathogenic strains according to infection with pathogenic strains are shown. At this time, measurement of cytokine secretion and viability of the pathogenic strain was measured 12 hours after infection with the pathogenic bacteria after inoculation with SE5 or SE28.
- cytokines were measured using IL-1 (beta) and IL-6, and IL-1 (interleukin-1), similar to TNF- ⁇ , is a mediator of an individual's inflammatory response to infection or stimulation, and various It can be produced from various cells such as monocytes, macrophages, keratinocytes, NK cells, T cells, B cells, endothelial cells, mast cells, neutrophils, fibroblasts, and nerve cells through stimulation of a branch production inducing substance.
- IL-6 interleukin-6
- lymphoid or non-lymphatic cells ie, monocytes, B cells, T cells, vascular endothelial cells, fibroblasts, and skin. It can be produced in various cells such as keratinocytes.
- these cytokines When secreted in an appropriate amount, these cytokines give resistance to pathogenic bacteria, but when secreted excessively, cytokine storms, a secondary infection in which cytokines attack normal cells of an individual and modify the DNA of normal cells. Can cause.
- the amount of secretion of IL-1 (beta) due to infection of pathogenic bacteria is about 0.3 ng/ml in the individual inoculated with SE5, which is significantly the lowest. (p ⁇ 0.001) Likewise, the amount of IL-6 secretion also appeared to be the lowest in the individuals inoculated with SE5 at about 0.3 ng/ml, p ⁇ 0.001).
- the survival rate of pathogenic bacteria is about 2.3 log cfu/ml in the individual inoculated with SE5, which is significantly the lowest (p ⁇ 0.001).
- SE5 which is a Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention, does not cause a cytokine storm, secretes a minimum of cytokines, and most effectively reduces the survival rate of pathogenic bacteria. Consequently, SE5, which is a Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention, can reduce side effects to an immune response to a minimum.
- FIG. 11A the expression results of dendritic cells according to transplantation of the Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention after infection with pathogenic bacteria are shown.
- the expression of dendritic cells appears to be the highest, accounting for about 11% of all immune cells in the individuals inoculated with SE5.
- the number of dendritic cells of an individual inoculated with SE5 a Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention, is inoculated with PBS, that is, Staphylococcus epidermi according to an embodiment of the present invention.
- the death strain, SE5 appears to have been increased by more than 2 times compared to those not inoculated with SE5.
- SE5 which is a Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention, can improve the expression of dendritic cells, which are innate immune cells.
- FIG. 11B after infecting the pathogenic bacteria, the results of expression of neutrophils according to the transplantation of the Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention are shown.
- the expression of neutrophils appears to be the highest, accounting for about 35% of all immune cells in individuals inoculated with SE5.
- the number of neutrophils of an individual inoculated with SE5 a Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention, is inoculated with PBS, that is, Staphylococcus epidermides according to an embodiment of the present invention. It appears to be increased by more than 1.5 times compared to individuals not inoculated with the strain SE5.
- the expression rate of the expressed neutrophils appears to be higher than that in FIG. 8B described above.
- SE5 which is a Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention, primarily increases neutrophils, which are innate immune cells, to an individual, thereby imparting a preventive effect against pathogenic bacteria such as vaccines and external stimuli. (warm up), thus, it is possible to secondaryly boost the immune response to pathogenic bacteria.
- SE5 a Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention, can enhance the expression of neutrophils, which are innate immune cells, thereby further enhancing a secondary acquired immune response, and accordingly Can improve the immune response more efficiently.
- FIG. 11C the expression results of monocytes according to the transplantation of the Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention after infection with pathogenic bacteria is shown.
- the number of monocytes in the individual inoculated with SE5 is inoculated with PBS, that is, Staphylococcus epidermides according to an embodiment of the present invention.
- SE5 a Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention, increases cells expressing CD11b(+), an innate immune cell, which is a marker of monocytes, primarily to an individual, Provides a preventive effect against pathogenic bacteria and external stimuli such as (warm up), and accordingly, it is possible to secondaryly enhance the immune response against pathogenic bacteria (boosting).
- SE5 a Staphylococcus epidermides strain according to an embodiment of the present invention, can enhance the expression of monocytes, which are innate immune cells, thereby further enhancing a secondary acquired immune response, and accordingly Can improve the immune response more efficiently.
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Abstract
본 명세서에서는 기탁번호 KCTC13941BP로 기탁된 균주이고, 면역 증강 활성을 갖는, 스타필로코커스 에피데르미데스(Staphylococcus epidermidis) 균주가 제공된다.
Description
본 발명은 면역 증강 활성 및 병원성 세균에 대한 항균 활성을 갖는 스타필로코커스 에피데르미데스 균주 및 이의 용도에 관한 것이다.
천식, 낭포성 섬유종(cystic fibrosis) 및 만성폐쇄성폐질환(COPD) 등의 만성 호흡기질환은 질병 부담이 큰 만성질환으로 지속적인 예방 관리 및 치료 가 요구된다. 이러한, 호흡기 질환의 원인으로는 기회 감염성 인체 유해세균으로 알려진 녹농균(Pseudomona aeruginosa)이 있다.
녹농균은 토양, 수중 등 자연환경 중에 일반적으로 널리 분포되어 있는 그램 음성 간균이며, 난치성 및 치사성 감염증을 일으킨다. 녹농균의 주된 표적은 생체 방어 기능이 쇠약해진 감염성 환자(숙주)이다. 특히, 기관지 상에 존재하는 점액질층(mucus layer)의 미생물 배출 기능이 저하된 호흡기 질환 환자에게 녹농균은 치명적일 수 있다. 이러한, 녹농균의 치료에는 항녹농균 활성을 갖는 항생제 투여가 이용된다. 그러나, 녹농균은 다재내성을 갖는 균주로 알려져있다. 따라서, 녹농균이 항생제에 대한 내성을 가짐에 따라, 완치를 목적으로 갖는 항생 제 처방은 효과를 기대하기 어렵다.
이러한 이유로, 녹농균을 포함한 병원성 세균을 효과적으로 억제하여 병원균에 의한 감염성 질환에 치료 효과를 갖고, 항생제의 이용을 줄일 수 있는 새로운 치료용 조성물의 개발이 지속적으로 요구되고 있는 실정이다.
발명의 배경이 되는 기술은 본 발명에 대한 이해를 보다 용이하게 하기 위해 작성되었다. 발명의 배경이 되는 기술에 기재된 사항들이 선행기술로 존재한다고 인정하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
한편, 본 발명의 발명자들은, 장내 숙주-미생물간의 상호작용 즉, 장내 마이크로바이옴(microbiome)이 숙주의 면역학적 방어 기전에 관여한다는 것에 주목하였다.
나아가, 본 발명의 발명자들은 장내 환경의 마이크로바이옴 뿐만 아니라 호흡기계의 마이크로바이옴 또한 숙주의 면역학적 방어 기전에 관여할 수 있 음을 인지하였다.
이에, 본 발명의 발명자들은 녹농균에 의한 감염성 질환의 발병과 호흡기계 미생물 군집과의 연관성에 대하여 더욱 주목하였다.
보다 구체적으로, 본 발명의 발명자들은, 호흡기계 특정 미생물 군 집 형성에 따른, 녹농균에 의한 호흡기계 감염 억제를 분석하기 위해, 호흡기계에 서 흔히 발견되는 상재균을 무균 실험 동물의 호흡기계에 이식시킨 후, 녹농균에 대한 변화를 관찰하였다.
그 결과, 본 발명의 발명자들은, 호흡기계 미생물 군집 중, 특정 상재균에 의하여 녹농균에 의한 감염을 저해시킬 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 특정 상재균이 숙주와의 상호작용 즉, 숙주의 선천성 면역 기능을 향상시켜, 이를 통한 녹농균 감염에 대한 방어 기작이 향상될 수 있다는 것을 발견하였다.
이에, 본 발명의 발명자들은 호흡기계 병원균 억제능의 새로운 균주를 발견하기에 이르렀고, 상기 균주가 병원균의 감염 및 이에 따른 병원균 감염 질 환의 치료 및 예방에 이용될 수 있음을 인지할 수 있었다.
그 결과, 본 발명의 발명자들은, 면역 증강 활성 및 병원성 세균에 대한 항균 활성을 갖는 균주 및 이를 포함하는 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 개발하기에 이르렀다.
한편, 본 발명의 발명자들은 병원성 세균에 대한 항균 활성을 갖는 균주에 대하여 동정한 결과, 신규 균주가 스타필로코커스 에피데르미데스 (Staphylococcus epidermidis)인 것을 확인할 수 있었다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 병원성 세균에 대한 항균 활성의 스타필로코커스 에피데르미데스 균주 및 이를 포함하는 병원성 세균 유발성 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 기탁번호 KCTC13941BP로 기탁된 균주이고, 면역 증강 활성을 갖는, 스타필로코커스 에피데르미데스(Staphylococcus epidermidis) 균주를 제공한다.
본 발명의 특징에 따르면, 면역 증강 활성은, TNF-α를 발현하는 선천 면역 세포(innate immune cells)를 증가시키는 것이며, 선천 면역 세포는, 수지상 세포(dendritic cell), 단핵구(monocyte), 호중구(neutrophil), 호산구(eosinophil), 호염구(basophil), 대식세포(macrophage) 및 자연 살해 세포(natural killer cell)로 이루어진 그룹 중 적어도 하나일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로 코커스 에피데르미데스 균주에 의하여 향상된 선천 면역 세포의 수는 스타필로코커스 에피데르미데스 균주를 처리하지 않은 개체보다 2배 이상 증가될 수 있다. 보다 구체적으로, 수지상 세포의 수는, 스타필로코커스 에피데르미데스 균주를 처리하지 않은 개체보다 2배 이상 증가될 수 있으며, 단핵구의 수는 스타필로코커스 에피데르미데스 균주를 처리하지 않은 개체보다 12배 이상 증가될 수 있으며, 호중구의 수는 스타필로코커스 에피데르미데스 균주를 처리하지 않은 개체보다 6배 이상 증가될 수 있다. 한편, 스타필로코커스 에피데르미데스 균주를 처리하지 않은 개체보다 12배 이상 증가된 단핵구는, CD11b+high 세포일 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로 코커스 에피데르미데스 균주는 병원성 세균에 대한 항균 활성을 나타낼 수 있으며, 이때, 병원성 세균은 녹농균 (Pseudomonas aeruginosa)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 감염성 질병을 야기시킬 수 있는 다양한 병원성 세균을 모두 포함할 수 있다. 나아가, 전술한 병원성 세균은 카바페넴(carbapenem)계 항균제, 베타락탐계(beta-lactam) 항균제, 페니실린계(penicillin) 항균제, 세팔로스포린계(cephalosporins) 항균제 및 모노박탐계(monobactams) 항균제 중 적어도 하나에 대하여 내성을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로 코커스 에피데르미데스 균주는 프로테아제(protease) 및 뮤시네이즈(mucinase)에 대하여 내재적 활성에 비하여 강화된 균주일 수 있다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 전술한 스타필로 코커스 에피데르미데스 균주 또는 전술한 스타필로 코커스 에피데르미데스 균주의 현탁액을 유효성분으로 포함하는, 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
본 발명의 특징에 따르면, 감염성 질병은, 결핵, 폐렴, 요로감염, 창상감염, 뇌수막염, 골수염, 상처감염, 내안구염, 안내염, 간농양, 인후염, 설사, 패혈증, 축농증, 비염, 중이염, 균혈증, 심내막염, 담낭염 및 이하선염으로 이루어진 그룹 중 적어도 하나일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 병원성 세균의 감염으로부터 야기될 수 있는 다양한 질병을 모두 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물은, 외용제 또는 분무제 형태일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물이 포함될 수 있는 다양한 형태를 모두 포함할 수 있다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 전술한 스타필로 코커스 에피데르미데스 균주 또는 전술한 스타필로 코커스 에피데르미데스 균주의 현탁액을 유효성분으로 포함하는, 면역 증강용 조성물을 제공한다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 다만, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것에 불과하므로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은, 면역 증강 활성을 갖는, 스타필로코커스 에피데르미데스(Staphylococcus epidermidis) 균주, 이의 균주 및 균주의 현탁액을 유효성분으로 포함하는 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물 및 면역 증강용 조성물을 제공할 수 있다.
이에, 본 발명은, 개체의 선천적 면역 세포를 향상시켜 병원성 세균에 대한 항균 활성을 가질 수 있으며, 이에, 감염성 질병에 대한 예방 및 치료 효과를 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명은 장시간, 호흡기 내에 생존 및 증식을 할 수 있으며, 이에 따른 병원성 세균에 대한 방어 기작 효과의 기간이 증가될 수 있다. 나아가, 비강 내에서 높은 생존 및 증식력을 가질 수 있음에 따라, 개체의 호흡기 계에 있어 1차적으로 병원성 세균에 대한 면역 효과를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 개체내에서 병원성 세과 달리, 면역 반응을 야기시키지 않으며, PBS처럼 유해성을 갖지 않음에 따라, 개체에게 독성 및 유해성 없이 안정성을 가지며, 개체 내에서 공생될 수 있다.
또한, 본 발명은 개체의 선천 면역 세포의 수를 증가시키고, 이의 싸이토카인의 분비 활성을 향상시킴에 따라, 개체에게 향상된 면역 증강 활성을 제공할 수 있다.
결국, 본 발명은, 선천 면역 세포인 호중구의 발현을 향상시켜, 이에 따른 2차적인 후천 면역 반응을 더욱 증진시킬 수 있으며, 이에 따른 개체의 면역 반응을 보다 효율적으로 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물의 제조 방법의 절차를 예시적으로 도시한 것이다.
도 2는 녹농균 감염에 따른 무균 (germ free, GF) 및 무특이 병원체 (specific pathogen free, SPF) 마우스 모델의 생존률 결과를 도시한 것이다.
도 3a 내지 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 선별 과정을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 이식에 대한 실험 과정을 예시적으로 도시한 것이다.
도 5a 내지 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 이식에 따른 군집 형성능, 무특이 병원체(SPF) 마우스 모델의 생존율 및 병원성 세균의 생존율에 대한 결과를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 이식에 따른 무균(GF) 마우스 모델의 생존율 결과를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 안정성 확인에 대한 결과를 도시한 것이다.
도 8a 내지 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 이식에 따른 면역 세포 활성에 대한 결과를 도시한 것이다.
도 9a 내지 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 이식에 따른 면역 세포의 싸이토카인 분비 활성에 대한 결과를 도시한 것이다.
도 10 내지 11c는 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 이식에 따른 병원성 세균에 대한 항균 활성에 대한 결과를 도시한 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하에서는, 설명의 명확함을 위해 본원 명세서 내에서 사용되는 용어를 설명한다.
본 명세서에서 사용되는 용어, "개체"는, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주, 스타필로코커스 에피데르미데스 균주 또는 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 현탹액을 유효성분으로 포함하는 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물 및 면역 증강용 조성물을 통하여 면역 증강 활성 및 병원성 세균에 대한 항균 활성을 가질 수 있는 대상체를 의미할 수 있으며, "숙주", "대상체" 및 "환자"와 같은 용어와 혼용되어 사용될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어, "내재적 활성"은 미생물이 천연으로 가지고 있는 활성 상태를 의미할 수 있다. 이때, "내재적 활성에 비하여 강화된, 스타필로코커스 에피데르미데스"은 스타필로코커스 에피데르미데스가 본래 (originally) 갖고 있는 특정 분자에 대한 활성과 비교하였을 때, 특정 분자에 대한 활성이 보다 향상된 스타필로코커스 에피데르미데스를 의미할 수 있다. 이에, 내재적 활성이 강화된 스타필로코커스 에피데르미데스는 특정 분자에 대한 활성이 향상됨에 따라, 이에 따른 특정 기능이 향상될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어, "벡터"는 숙주 세포에서 단백질의 발현을 조절할 수 있는 조절 서열에 작동 가능하도록 연결된 DNA 서열 및 기타 유전자 조작을 용이하게 하거나 단백질의 발현을 최적화하기 위해 도입되는 서열들을 함유하는 DNA 작제물을 의미한다. 조절 서열은 전사를 조절하기 위한 프로모터, 전사를 조절하기 위해 선택적으로 부가된 오퍼레이터 (operator), 적절한 mRNA 리보좀 결합 부위 및 전사와 해독의 종료를 조절하는 서열들이 포함될 수 있다.
구체적으로, 상기 벡터는 프로모터가 CAT 프로모터인 벡터로, 플라스미드 벡터, 코즈미드 벡터, 박테리오파지 벡터, 효모 벡터, 또는 아데노바이러스 벡터, 레트로바이러스 벡터, 아데노-연관 바이러스 벡터 같은 바이러스 벡터를 포함할 수 있다. 상기 벡터는 숙주세포의 게놈 내로 통합되어 있는 형태일 수도 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어, "재조합"은 유전적 재조합일 수 있는데, 상기 유전적 재조합은 이종생물에서 분리된 유전자 DNA나 합성된 유전자를 이어 붙이는 것을 의미할 수 있다. "재조합 벡터"는, 서열번호 1의 폴리뉴클레오타이드를 포함하도록 재조합된 벡터를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어, "형질 전환"은 외부로부터 DNA를 받아들여 생물체의 유전적인 성질이 변하는 것을 의미할 수 있다. 상기 형질 전환 방법으로는 리보솜의 사용, 전기천공, 유리 DNA 업테이크를 증가시키는 화학물질, 숙주세포로 DNA 직접 주입, 입자 총 충격 및 마이크로발사를 이용한 방법이 있을 수 있으나, 이에 제한되지 않고 더 다양한 방법이 형질 전환 방법으로 이용될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어, "숙주세포"는 바이러스 감염에 사용되는 세포 또는 플라스미드나 파지 DNA 등의 벡터 및 삽입유전자의 증식에 사용되는 세균을 의미할 수 있다.
예를 들어, 숙주세포는 상기 재조합 벡터로 형질 전환된 숙주세포일 수 있다. 형질 전환 가능한 숙주세포로는 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis), 스트렙토마이세스 (Streptomyces), 슈도모나스 (Pseudomonas), 프로테우스 미라빌리스 (Proteus mirabilis) 또는 스타필로코쿠스 (Staphylococcus) 와 같은 원핵 숙주 세포가 있으나 이로 제한되는 것은 아니다. 또한, 진균 (예를 들어, 아스페르길러스 (Aspergillus), 효모 (예를 들어, 피치아 파스토리스 (Pichia pastoris), 사카로마이세스 세르비시애 (Saccharomyces cerevisiae), 쉬조사카로마세스 (Schizosaccharomyces), 뉴로스포라 크라사 (Neurospora crassa) 등과 같은 하등 진핵 세포를 숙주세포로 사용할 수 있다.
이에, 본원 명세서 내에서, 형질 전환된 숙주 세포는, 형질 전환된 미생물과 상호교환적으로 이용될 수 있다.
한편, 곤충 세포, 식물 세포, 포유동물 등을 포함하는 고등 진핵생물 유래의 세포를 숙주세포로 사용할 수 있다. 그러나 이에 제한되지 않고, 더 다양한 세포를 상기 재조합 벡터로 형질 전환된 숙주세포로 이용할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어, "발현"은 상기 형질 전환된 숙주세포의 에스터레이즈를 코딩하는 유전자에서 폴리펩타이드가 발현하는 것 또는 생산되는 것을 의미할 수 있다.
분리 및 정제는 폴리펩타이드를 유효성분으로 분리하고 정제하는 것을 의미한다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리펩타이드를 분리 및 정제하는 과정은 당업계에 공지된 방법을 제한 없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는 이온교환 크로마토그래피를 이용할 수 있다.
감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물
이하에서는 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물에 대하여 설명하도록 한다.
먼저, 도 1을 본 발명의 일 실시예에 따른 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물의 제조 방법의 절차가 도시된다. 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물의 제조 방법은 면역 증강 활성을 갖는 스타필로코커스 에피데르미데스(Staphylococcus epidermidis) 균주를 배양하는 단계를 포함한다(S110).
이때, 스타필로코커스 에피데르미데스는 기탁번호 KCTC13941BP로 기탁된 균주이며, 자연계에 널리 분포되어 있는 균의 하나로서, 주로 숙주의 피부와 같은 상피에 서식하고 있는 상재균이다.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물에 사용되는 스타필로코커스 에피데르미데스는 프로테아제(protease) 및 뮤시네이즈(mucinase)에 대하여 내재적 활성에 비하여 강화된 즉, 프로테아제(protease) 및 뮤시네이즈(mucinase)를 모두 분비할 수 있다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물에 사용되는 스타필로코커스 에피데르미데스는 전술한 분해 효소(enzyme)의 기능이 활성되어 있음에 따라, 열악한 환경 조건내에서도 우수한 군집 형성능(colonization)을 가질 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물에 사용되는 스타필로코커스 에피데르미데스는 면역 증강 활성을 가질 수 있다. 즉, 스타필로코커스 에피데르미데스는 숙주의 TNF-α를 발현하는 선천 면역 세포(innate immune cells)를 증가시킬 수 있다. 그러나, TNF-α를 발현하는 세포는 선천 면역 세포에 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 일 실시예에 따른 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물에 사용되는 스타필로코커스 에피데르미데스에 의하여 수가 증가할 수 있는 다양한 면역 세포를 모두 포함할 수 있다.
이때, 선천 면역 세포는, 수지상 세포(dendritic cell), 단핵구(monocyte), 호중구(neutrophil), 호산구(eosinophil), 호염구(basophil), 대식세포(macrophage) 및 자연 살해 세포(natural killer cell)로 이루어진 그룹 중 적어도 하나를 의미할 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물에 사용되는 스타필로코커스 에피데르미데스는 이러한 선천 면역 세포의 수를 스타필로코커스 에피데르미데스 균주를 처리하지 않은 개체보다 2배 이상 증가시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물에 사용되는 스타필로코커스 에피데르미데스는 수지상 세포의 수를 스타필로코커스 에피데르미데스 균주를 처리하지 않은 개체보다 2배 이상 증가시킬 수 있으며, 단핵구의 수는 스타필로코커스 에피데르미데스 균주를 처리하지 않은 개체보다 12배 이상 증가시킬 수 있으며, 호중구의 수는 타필로코커스 에피데르미데스 균주를 처리하지 않은 개체보다 6배 이상 증가시킬 수 있다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물에 사용되는 스타필로코커스 에피데르미데스는 선천 면역 세포를 증가시킬 수 있음에 따라, 다양한 질병에 대한 면역 효과를 제공할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물에 사용되는 스타필로코커스 에피데르미데스는 선천 면역 세포를 증가시켜 병원성 세균에 대한 활성을 나타낼 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물에 사용되는 스타필로코커스 에피데르미데스는 선천 면역 세포를 증가시켜, 병원성 세균인 녹농균 (Pseudomonas aeruginosa)에 대한 항균성을 향상시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물에 사용되는 스타필로코커스 에피데르미데스에 의하여, 녹농균의 수가 스타필로코커스 에피데르미데스 균주를 처리하지 않은 개체보다 100배 이하로 감소될 수 있다.
이때, 전술한 병원성 세균은 항생제 즉, 항균제에 대하여 내성을 가질 수 있다. 이러한 항균제는 카바페넴(carbapenem)계 항균제, 베타락탐계(beta-lactam) 항균제, 페니실린계(penicillin) 항균제, 세팔로스포린계(cephalosporins) 항균제 및 모노박탐계(monobactams) 항균제 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 항균 작용을 하는 다양한 항균제를 모두 포함할 수 있다.
결국, 본 발명의 본 발명의 일 실시예에 따른 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물은 스타필로코커스 에피데르미데스를 포함함에 따라, 숙주의 자체 면역력을 향상시켜, 종래의 항생제(항균제) 내성을 갖는 병원성 세균의 치료에 대한 한계를 극복할 수 있다.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물은 스타필로코커스 에피데르미데스를 포함함에 따라 숙주의 면역 증강 및 병원성 세균에 대한 항균 활성을 나타낼 수 있으며, 이에, 다양한 감염성 질병에 대하여 예방 또는 치료할 수 있다. 이때, 감염성 질병은 결핵, 폐렴, 요로감염, 창상감염, 뇌수막염, 골수염, 상처감염, 내안구염, 안내염, 간농양, 인후염, 설사, 패혈증, 축농증, 비염, 중이염, 균혈증, 심내막염, 담낭염 및 이하선염으로 이루어진 그룹 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 병원성 세균에 의하여 야기될 수 있는 다양한 질병을 모두 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물의 제조 방법은 면역 증강 활성을 갖는 스타필로코커스 에피데르미데스(Staphylococcus epidermidis) 균주를 배양하는 단계(S110) 이후, 이를 제제화 하는 단계를 더 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물은 액상용액으로 제제화 되는 경우, 약학적으로 허용 가능한 담체에 의해 희석될 수 있다.
보다 구체적으로, 약학적으로 허용 가능한 담체는 생물체를 자극하지 않고 투여 화합물의 생물학적 활성 및 특성을 저해하지 않는 담체 또는 희석제를 의미할 수 있다. 예를 들어, 액상용액으로 제제화 되는 약학적 조성물에 있어서 허용되는 약제학적 담체로는, 멸균 및 생체에 적합한 것으로서, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 알부민 주사용액, 덱스트로즈 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 1 성분 이상이 혼합된 혼합물일 수 있다. 또한, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제가 첨가될 수 있다. 더 나아가, 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제가 부가적으로 첨가되어 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물은 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화될 수 있다.
감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물은 경구 투여 또는 비경구 투여를 통해 투여될 수 있고, 질환 부위에의 도포 또는 분무하는 방법으로 투여될 수도 있다. 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물은 또한, 정맥 내 투여, 복강 내 투여, 근육 내 투여, 피하 투여 또는 국부 투여의 비경구로 투여될 수도 있다.
감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물의 적합한 도포, 분무 및 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 대상이 되는 동물 및 환자의 연령, 체중, 성, 질병 증상의 정도, 음식, 투여시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감도와 같은 요인들에 의해 다양할 수 있다. 또한, 숙련된 의사나 수의사는 목적하는 치료에 효과적인 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물의 투여량을 용이하게 결정 및 처방할 수 있다.
감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물을 유효성분으로 포함하는 경구 투여용 제형은, 정제, 트로키제, 로렌지, 수용성 또는 유성현탁액, 조제분말 또는 과립, 에멀젼, 하드 또는 소프트 캡슐, 시럽 또는 엘릭시르제일 수 있다. 이때, 정제 및 캡슐 등의 제형으로 제제화하기 위해, 락토오스, 사카로오스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아밀로펙틴, 셀룰로오스 또는 젤라틴과 같은 결합제, 디칼슘 포스페이트와 같은 부형제, 옥수수 전분 또는 고구마 전분과 같은 붕괴제, 스테아르산 마그네슘, 스테아르산 칼슘, 스테아릴푸마르산 나트륨 또는 폴리에틸렌글리콜 왁스와 같은 윤활유가 포함될 수 있으며, 캡슐 제형의 경우 상기 언급한 물질 외에도 지방유와 같은 액체 담체가 더 함유될 수 있다.
그러나, 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물의 가장 바람직한 제형 및 형태는 외용제 또는 분무제의 형태일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이상의 절차에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물은, 숙주 즉, 개체의 선천적 면역 세포를 향상시켜 병원성 세균에 대한 항균 활성을 가질 수 있으며, 이에, 감염성 질병에 대한 예방 및 치료 효과를 가질 수 있다.
공생 미생물의 숙주 감수성 확인
이하에서는 도 2를 참조하여, 공생 미생물의 숙주 감수성에 대하여 설명하도록 한다.
도 2를 참조하면, 녹농균 감염에 따른 무균(germ free, GF) 및 무특 이 병원체(specific pathogen free, SPF) 마우스 모델의 생존률 결과가 도시된다. 보다 구체적으로, 녹농균의 비강 내 감염에 따른 SPF 마우스 모델의 생존율이 무균 마우스 모델의 생존율 보다 긴 것으로 나타난다. 이는, SPF 마우스 모델의 기도 내에 존재하는 공생 미생물이 녹농균에 대한 숙주 감수성을 결정하는 요인임을 의미할 수 있다. 이에, 기도 내에 존재하는 공생 미생물이 녹농균의 군집화 및 감염을 예방하기 위한 새로운 치료제로 이용될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서 이용되는 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 선별
이하에서는, 도 3a 내지 3b를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주에 대한 선별 과정에 대하여 설명하도록 한다.
도 3a 내지 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 선별 과정을 도시한 것이다.
먼저, 도 3a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주 선별은 만성 알레르기 반응 개체 및 건강한 개체의 비강으로부터 생물학적 시료를 채취한 뒤, 이에 대한 상재균을 배양 및 분리하여 16s rRNA 분석을 수행하였고, 이 중 비강 내 환경에서 군집 형성에 긍정적일 수 있는 특정 균주를 선택하여 수행되었다.
보다 구체적으로, 도 3b를 참조하면, 프로테아제는 단백질 분해 효소로서, 이의 발현이 활성된 균주는 열악한 환경 내에서도 에너지 대사를 유지할 수 있으며, 뮤시나아제는 가수분해 촉매 효소로서, 이의 발현이 활성된 균주는 열악한 환경 내에서 안정적으로 부착 및 증식을 수행할 수 있다. 이에, 프로테아제(protease) 및 뮤시나아제(mucinase)를 통하여, 균주는 군집 형성(colonization)능을 향상시킬 수 있다.
이에, 프로테아제(protease) 및 뮤시나아제(mucinase)에 기초하여 스타필로코커스 에피데르미데스를 선별한 다음, 이를 모두 발현하는 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5가 션발되었다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5는 프로테아제 및 뮤시나아제에 대하여 모두 활성(+)을 가짐에 따라, 비강을 포함하는 다양한 열악한 환경 내에서 다른 균주들보다 우수한 군집 형성능을 가질 수 있다.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5는 프로테아제 및 뮤시나아제에 대하여 모두 활성(+)을 가짐에 따라, 프로테아제 및 뮤시나아제에 대하여 내재적 활성에 비하여 강화된 균주임을 의미할 수 있다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주로서 SE5가 선발되었으며, 이의 음성 대조군으로서, 만성 알레르기 반응 개체로부터 선발된 SE28이 선택되었다. 이때, 프로테아제 및 뮤시나아제에 대하여 양성(+) 활성을 갖는 5번 분리 균주는 본 명세서에서 실시예에 대한 이해의 편리를 위하여 SE5로 명시되었으나, 기탁 균주에 명시된 Staphylococcus epidermidis PO01과 동일한 균주를 의미할 수 있다.
이상의 과정에 의해, 비강 내 미생물 군집을 이루는 균주 중 특정 스타필로코커스 에피데르미데스 종을 획득할 수 있었다. 이때, 획득된 특정 스타필로코커스 에피데르미데스 균주는, 스타필로코커스 에피데르미데스 (Staphylococcus epidermidis) (기탁번호: KCTC13941BP) 균주로서, 본 명세서 내에서 다양한 실시예에 이용될 수 있다
본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 병원성 세균에 대한 숙주 저항성 부여
이하에서는, 도 4 내지 5c를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 병원성 세균에 대한 숙주 저항성에 대하여 설명하도록 한다.
먼저, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 이식에 대한 실험 과정이 도시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 이식에 대한 실험 과정은 먼저, 7 내지 10 주령의 SPF 마우스 모델(Balb/c)의 기도에 1 X 107 cfu/mice의 스타필로코커스 에피데르미데스 균주 (SE5 및 SE28)를 24시간 간격으로 총 2회 접종한 후, 다시 24시간 후에 1 내지 3 X 107 cfu/mice의 녹농균 (Pseudomonas aeruginosa, PAO1)을 접종하여 수행되었다. 나아가, 녹농균을 접종시킨 당일, 스타필로코커스 에피데르미데스 균주에 대한 군집 형성 활성도(colonization activity)를 측정하고, 이의 12시간 후에 숙주의 면역 반응(host immune response)를 측정하였고, 녹농균 접종 48시간 후에 각 균주의 생존율을 측정하였고, 녹농균 접종 4일 후에 마우스 모델의 생존율을 측정하였다.
이에, 도 5a를 참조하면, 전술한 도 4의 실험 과정에서 녹농균을 접종시킨 당일의 스타필로코커스 에피데르미데스 균주에 대한 군집 형성 활성도(colonization activity)가 도시된다. 먼저, 도5a의 (a)를 참조하면, PBS를 접종시킨 개체에서의 박테리아 수는 0 내지 1 log cfu/sample으로 가장 낮은 박테리아 서식율을 보였으며, SE5 및 SE28을 접종시킨 개체에서의 박테리아 수는 2 내지 3 log cfu/sample로서, 두 균주간의 차이는 나타나지 않았으며, 이의 박테리아 수는 각 개체내의 전체 박테리아(Total Bacteria, TB) 수와도 차이가 없는 것으로 나타난다. 나아가, SE5 및 SE28을 접종시킨 개체에서의 박테리아 수는 PBS를 접종시킨 개체에서의 박테리아 수보다 102 내지 10 3배 정도의 많은 것으로 나타난다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 이식 즉, 접종에 의하여 개체의 공생 미생물의 수가 증가할 수 있음을 의미할 수 있다.
또한, 도 5a의 (b)를 참조하면, SE5 및 SE28 접종으로 인한, 개체의 체중은 PBS를 접종한 개체와 차이가 없는 것으로 나타나며, 이는 SE5 및 SE28가 개체에 영향을 미치지 않는 것을 의미할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 전술한 도 4의 실험 과정에서 녹농균 접종 2일 후 (또는 48시간 이후), 마우스 모델의 생존율이 도시된다.
먼저, 5b의 (a)를 참조하면, 1 X 107 cfu/mouse의 녹농균을 접종한 경우, PBS를 접종한 개체는 24시간 이내에 모두 사망한 것으로 나타나며, SE5를 접종한 개체는 약 80 %의 생존율을 나타내며, SE28을 접종한 개체는 약 40 %의 생존율을 나타낸다. 즉, SE5를 접종한 개체가 가장 높은 생존율을 갖는 것으로 나타난다.
또한, 5b의 (b)를 참조하면, 3 X 107 cfu/mouse의 녹농균을 접종한 경우, PBS를 접종한 개체는 13시간 이내에 모두 사망한 것으로 나타나며, SE5를 접종한 개체는 약 80 %의 생존율을 나타내며, SE28을 접종한 개체는 24시간 이내에 모두 사망한 것으로 나타난다. 즉, SE5를 접종한 개체가 가장 높은 생존율을 갖는 것으로 나타나며, 녹농균의 농도가 증가될수록 접종된 균주간의 병원성 세균에 대한 숙주 저항성 부여 효과가 분명하게 나타날 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5는 병원성 세균인 녹농균에 대하여 숙주의 생존력을 향상시킬 수 있다.
나아가, 도 5c를 참조하면, 전술한 도 4의 실험 과정에서 녹농균 접종 48시간 후, 각 균주의 생존율에 대한 결과가 도시된다. 이때, 균주의 생존율은 녹농균 접종 48시간 후, 개체의 비강(nasal lavage fluid, NALF) 및 기관지 폐포(bronchoalveolar lavage fluid, BALF)를 생리 식염수로 세척하여, 각각의 세척액에 대한 균주의 수를 측정하였다.
도 5c의 (a)를 참조하면, 녹농균 접종 48시간 후, 비강 내의 녹농균의 수는 SE5 및 SE28을 접종한 개체 간의 차이는 없었으며, PBS를 접종한 개체 보단 적은 것으로 나타난다. 이와 마찬가지로, 폐포 내의 녹농균의 수는 SE5 및 SE28을 접종한 개체 간의 차이는 없었으며, PBS를 접종한 개체 보단 적은 것으로 나타난다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5를 접종함에 따라, 개체의 호흡기 내의 병원성 세균의 생존율 또는 증식율을 감소시킬 수 있다.
한편, 도 5c의 (b)를 참조하면, 녹농균 접종 48시간 후, 비강 내의 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 수는 SE5가 SE28보다 많은 것으로, 폐포 내의 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 수는 차이가 없는 것으로 나타난다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5는 증식 및 생존에 보다 열악할 수 있는 비강 내 환경에 향상된 생존 및 증식력을 가질 수 있으며, 이는 향상된 내재적 활성 즉, 프로테아제 및 뮤시나아제로부터 기인될 수 있다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5는 장시간, 호흡기 내에 생존 및 증식을 할 수 있으며, 이에 따른 병원성 세균에 대한 방어 기작 효과의 기간이 증가될 수 있다. 나아가, 비강 내에서 높은 생존 및 증식력을 가질 수 있음에 따라, 개체의 호흡기 계에 있어 1차적으로 병원성 세균에 대한 면역 효과를 향상시킬 수 있다.
이상의 결과에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주는 숙주에게 병원성 세균에 대한 저항성을 부여할 수 있으며, 이에 따라, 병원성 세균으로부터 야기될 수 있는 다양한 질병에 대하여 예방 및 치료효과를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 안정성 확인
이하에서는, 6 및 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주에 대한 안정성에 대하여 설명하도록 한다.
먼저, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 이식에 따른 무균(GF) 마우스 모델의 생존율 결과가 도시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5가 접종된 무균 마우스 개체의 경우, 생존율이 녹농균 접종 48시간까지 80 %를 유지하는 것으로 나타나는 반면에, SE5가 접종되지 않은 무균 마우스 개체의 경우, 녹농균 접종 24시간 이내에 모두 사망하는 것으로 나타난다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주는 무균 마우스의 생존력에 영향을 미치지 않으며, 병원성 세균에 대한 무균 마우스의 저항성을 부여할 수 있다.
나아가, 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 안정성 확인에 대한 결과가 도시된다. 이때, 균주의 안정성은 개체 폐포 세척액(BALF) 내의 싸이토카인인 IL-1 및 IL-6의 분비를 통하여 확인하였다.
먼저, 도 7의 (a)를 참조하면, PBS, SE5 및 SE28을 접종한 개체에 대한 IL-1 bepa의 농도는 8 내지 12 pg/ml로 통계적 차이없이 유사한 것으로 나타나며, 녹농균을 접종한 개체에 대한 IL-1 bepa의 농도는 500 내지 600 pg/ml로, 전술한 PBS, SE5 및 SE28을 접종한 개체보다 유의하게 높은 것으로 나타난다.
또한, 도 7의 (b)를 참조하면, PBS, SE5 및 SE28을 접종한 개체에 대한 IL-6 의 농도는 20 내지 40 pg/ml로 통계적 차이없이 유사한 것으로 나타나며, 녹농균을 접종한 개체에 대한 IL-1 bepa의 농도는 900 내지 1000 pg/ml로, 전술한 PBS, SE5 및 SE28을 접종한 개체보다 유의하게 높은 것으로 나타난다(p<0.001).
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5는 개체내에서 병원성 세균인 녹농균과 달리, 면역 반응을 야기시키지 않으며, PBS처럼 유해성을 갖지 않은 것을 의미할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5는 개체에게 독성 및 유해성 없이 안정성을 가지며, 개체 내에서 공생될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 숙주 면역 증강 활성
이하에서는 도 8a 내지 9b를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 숙주 면역 증강 활성에 대하여 설명하도록 한다.
도 8a 내지 8c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 이식에 따른 면역 세포 활성에 대한 결과가 도시된다. 이때, 면역 세포 활성은 각 면역 세포를 형광 염색한 뒤 유세포 분석기를 통하여 확인하였다.
먼저, 도 8a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 이식에 따른 수지상 세포의 발현 결과가 도시된다. 수지상 세포(dendritic cell)의 발현은 SE5을 접종한 개체가 전체 면역 세포에 대하여 약 10 %를 차지하며, 이는 PBS 및 SE28을 접종한 개체보다 유의하게 가장 높은 것으로 나타난다(p<0.001, P<0.05). 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5를 접종한 개체의 수지상 세포의 수는 PBS를 접종한 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5를 접종하지 않은 개체보다 2배 이상 증가된 것으로 나타난다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5는 선천 면역 세포(innate immune cells)인 수지상 세포의 발현을 향상시킬 수 있다.
도 8b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 이식에 따른 호중구의 발현 결과가 도시된다. 호중구(neutrophil)의 발현은 SE5을 접종한 개체가 전체 면역 세포에 대하여 약 13 %를 차지하며, 이는 PBS 및 SE28을 접종한 개체보다 유의하게 가장 높은 것으로 나타난다(p<0.001, P<0.05). 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5를 접종한 개체의 호중구의 수는 PBS를 접종한 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5를 접종하지 않은 개체보다 6배 이상 증가된 것으로 나타난다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5는 선천 면역 세포인 호중구의 발현을 향상시킬 수 있다.
도 8c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 이식에 따른 단핵구의 발현 결과가 도시된다. 단핵구(monocyte)의 마커인 CD11b(+)를 발현하는 세포의 발현은 SE5을 접종한 개체가 전체 면역 세포에 대하여 약 13 %를 차지하며, 이는 PBS 및 SE28을 접종한 개체보다 유의하게 가장 높은 것으로 나타난다(p<0.001, P<0.05). 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5를 접종한 개체의 단핵구의 수는 PBS를 접종한 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5를 접종하지 않은 개체보다 12배 이상 증가된 것으로 나타난다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5는 선천 면역 세포인 단핵구의 발현을 향상시킬 수 있다.
나아가, 도 9a 내지 9b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 이식에 따른 면역 세포의 싸이토카인 분비 활성에 대한 결과가 도시된다. 이때, 싸이토카인은 TNF- α를 이용하여 측정하였으며, 종양괴사인자인 TNF- α(tumor necrosis factor)는 감염균에 의한 염증 반응의 매개자이며, 대식세포에서 주로 생성되는 싸이토카인이지만 염증 반응에서 큰 역할을 담당하는 호중구를 비롯하여 림프구, nk세포, 섬유모세포, 비만세포, 각질 세포 등의 다양한 세포에서도 생성될 수 있다. 나아가, 이러한 TNF- α는 항종양활성, 항균활성, 분화 증식 조절 및 염증 조절 등의 다양한 기능을 수행할 수 있다.
도 9a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 이식에 따른 면역 세포의 싸이토카인 발현 결과가 도시된다. 먼저, 도 9a의 (a)를 참조하면, PBS 및 SE28을 접종한 개체 간 싸이토카인에 대한 발현의 차이는 없는 것으로 나타나나, SE5를 접종한 개체의 싸이토카인에 대한 발현은 PBS 및 SE28을 접종한 개체보다 제 2사분면의 TNF- α가 많아진 것으로 나타난다.
보다 구체적으로, 도 9a의 (b)를 참조하면, SE25을 접종한 개체의 TNF-α를 발현하는 세포의 수는 전체 면역 세포에 대하여 약 5 %를 차지하는 것으로 나타나며, 이는 PBS 및 SE28을 접종한 개체보다 유의하게 가장 높은 것으로 나타난다(p<0.001, P<0.05). 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5를 접종한 개체의 TNF- α을 발현하는 세포의 수는 PBS를 접종한 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5를 접종하지 않은 개체보다 5배 이상 증가된 것으로 나타난다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5는 선천 면역 세포의 싸이토카인의 발현을 향상시킬 수 있으며, 이를 통하여 2차적인 후천 면역 세포을 활성화시킬 수 있다.
나아가, 도 9b를 참조하면, 전술한 도 9a의 싸이토카인을 분비하는 세포에 대한 선천 면역 세포의 비율에 대한 결과가 도시된다. PBS를 접종한 개체의 경우, 싸이토카인을 분비하는 세포에 대한 선천 면역 세포의 비율은 모두 유사한 것으로 나타나나, SE5를 접종한 개체의 경우, 싸이토카인을 분비하는 세포에 대한 선천 면역 세포의 비율은 단핵구(CD11b+ high) 및 호중구(neutrophil)이 가장 높은 것으로 나타난다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5는 선천 면역 세포 중 단핵구(CD11b+ high) 및 호중구(neutrophil)의 싸이토카인 분비를 가장 많이 활성화시킬 수 있다.
이상의 결과에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주는 개체의 선천 면역 세포의 수를 증가시키고, 이의 싸이토카인의 분비 활성을 향상시킴에 따라, 개체에게 향상된 면역 증강 활성을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 항균 활성 및 이에 따른 감염성 질병 예방 및 치료 효과 확인
이하에서는, 도 10 내지 11을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 항균 활성 및 이에 따른 감염성 질병 예방 및 치료 효과에 대하여 설명하도록 한다.
도 10을 참조하면, 병원성 균주 감염에 따른 싸이토카인 분비 및 병원성 균주의 생존력에 대한 결과가 도시된다. 이때, 싸이토카인 분비 및 병원성 균주의 생존력에 대한 측정은 SE5 또는 SE28를 접종한 이후, 병원성 세균에 대한 감염 12시간 뒤에 측정되었다. 나아가, 싸이토카인은 IL-1(beta) 및 IL-6을 이용하여 측정하였으며, IL-1(interleukin-1)은 TNF- α와 비슷하게 감염이나 자극에 대한 개체의 염증 반응 매개자로서, 미생물을 비롯한 여러 가지 생성 유도 물질의 자극을 통하여 단핵구, 대식세포, 각질세포, NK세포, T세포, B세포, 내피세포, 비만세포, 호중구, 섬유 모세포, 신경세포 등의 댜앙한 세포들로부터 생성될 수 있다. 나아가, IL-6(interleukin-6)은 선천 면역과 후천 면역 모두에서 작용하는 다기능성 매개자이며, 림프성 혹은 비림프성 세포 즉, 단핵구, B세포, T세포, 혈관내피세포, 섬유모세포, 피부각질세포 등의 다양한 세포에서 생성될 수 있다. 이러한, 싸이토카인은 적정량으로 분비될 경우, 병원성 세균에 대한 저항성을 부여하지만, 과다하게 분비될 경우, 싸이토카인이 개체의 정상 세포를 공격하여 정상 세포들의 DNA를 변형시키는 2차 감염인 싸이토카인 폭풍(cytokine storm)을 야기할 수 있다.
먼저, 도 10의 (a) 및 (b)를 참조하면, 병원성 세균의 감염에 따른 IL-1(beta)의 분비량은 SE5를 접종한 개체가 약 0.3 ng/ml로, 유의하게 가장 적은 것으로 나타나며(p<0.001), 이와 마찬가지로, IL-6의 분비량도 SE5를 접종한 개체가 약 0.3 ng/ml로, 유의하게 가장 적은 것으로 나타난다 p<0.001).
나아가, 도 10의 (c)를 참조하면, 병원성 세균의 생존율은 SE5를 접종한 개체가 약 2.3 log cfu/ml로, 유의하게 가장 적은 것으로 나타난다(p<0.001).
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5는 싸이토카인 폭풍을 야기하지 않으며, 최소한의 싸이토카인을 분비하며 가장 효과적으로 병원성 세균의 생존율을 감소시킬 수 있다는 것을 의미할 수 있다. 결국, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5는 면역 반응에 대한 부작용을 최소한으로 감소시킬 수 있다.
나아가, 도 11a를 참조하면, 병원성 세균을 감염시킨 후, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 이식에 따른 수지상 세포의 발현 결과가 도시된다. 수지상 세포(dendritic cell)의 발현은 SE5을 접종한 개체가 전체 면역 세포에 대하여 약 11 %를 차지하며, 가장 높은 것으로 나타난다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5를 접종한 개체의 수지상 세포의 수는 PBS를 접종한 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5를 접종하지 않은 개체보다 2배 이상 증가된 것으로 나타난다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5는 선천 면역 세포인 수지상 세포의 발현을 향상시킬 수 있다.
나아가, 도 11b를 참조하면, 병원성 세균을 감염시킨 후, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 이식에 따른 호중구의 발현 결과가 도시된다. 호중구(neutrophil)의 발현은 SE5을 접종한 개체가 전체 면역 세포에 대하여 약 35 %를 차지하며, 가장 높은 것으로 나타난다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5를 접종한 개체의 호중구의 수는 PBS를 접종한 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5를 접종하지 않은 개체보다 1.5배 이상 증가된 것으로 나타난다. 나아가, 병원성 세균을 감염시킨 후, 발현된 호중구의 발현율은 전술한 도 8b에서의 발현율 보다 많은 것으로 나타난다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5는 개체에게 1차적으로 선천 면역 세포인 호중구를 증가시켜, 백신과 같은 병원성 세균 및 외부 자극에 대한 예방 효과를 부여하고(warm up), 이에 따라, 2차적으로 병원성 세균에 대한 면역 반응을 향상(boosting)시킬 수 있다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5는 선천 면역 세포인 호중구의 발현을 향상시켜, 이에 따른 2차적인 후천 면역 반응을 더욱 증진시킬 수 있으며, 이에 따른 개체의 면역 반응을 보다 효율적으로 향상시킬 수 있다.
나아가, 도 11c를 참조하면, 병원성 세균을 감염시킨 후, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주의 이식에 따른 단핵구의 발현 결과가 도시된다. 단핵구(monocyte)의 마커인 CD11b(+)를 발현하는 세포의 발현은 SE5을 접종한 개체가 전체 면역 세포에 대하여 약 13 %를 차지하며, 가장 높은 것으로 나타난다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5를 접종한 개체의 단핵구의 수는 PBS를 접종한 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5를 접종하지 않은 개체보다 1.4배 이상 증가된 것으로 나타난다. 나아가, 병원성 세균을 감염시킨 후, 발현된 단핵구(monocyte)의 마커인 CD11b(+)를 발현하는 세포의 발현율은 전술한 도 8c에서의 발현율 보다 많은 것으로 나타난다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5는 개체에게 1차적으로 단핵구(monocyte)의 마커인 선천 면역 세포인 CD11b(+)를 발현하는 세포를 증가시켜, 백신과 같은 병원성 세균 및 외부 자극에 대한 예방 효과를 부여하고(warm up), 이에 따라, 2차적으로 병원성 세균에 대한 면역 반응을 향상(boosting)시킬 수 있다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타필로코커스 에피데르미데스 균주인 SE5는 선천 면역 세포인 단핵구의 발현을 향상시켜, 이에 따른 2차적인 후천 면역 반응을 더욱 증진시킬 수 있으며, 이에 따른 개체의 면역 반응을 보다 효율적으로 향상시킬 수 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실 시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명 의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범 위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
[이 발명을 지원한 국가연구개발사업]
[과제고유번호] 1711084367
[과제번호] 017R1A2A2A05019987
[부처명] 과학기술정보통신부
[과제관리(전문)기관명] 한국연구재단
[연구사업명] 개인기초연구(과기정통부)(R＆D)
[연구과제명] 호흡기 및 장내 병원성 미생물과 숙주와의 상호작용 기전 이해
[기여율] 1/3
[과제수행기관명] 연세대학교
[연구기간] 2019.03.01 ~ 2020.02.29
[이 발명을 지원한 국가연구개발사업]
[과제고유번호] 1545018734
[과제번호] 918003042SB010
[부처명] 농림축산식품부
[과제관리(전문)기관명] 농림식품기술기획평가원
[연구사업명] 포스트게놈신산업육성을위한다부처유전체사업(R＆D)(농림부)
[연구과제명] 감염 억제 및 장 염증 완화 기능 프로바이오틱스 균주 개발
[기여율] 1/3
[과제수행기관명] 연세대학교 산학협력단
[연구기간] 2019.01.01 ~ 2019.12.31
[이 발명을 지원한 국가연구개발사업]
[과제고유번호] 1345293841
[과제번호] 2017R1D1A1B03031537
[부처명] 교육부
[과제관리(전문)기관명] 한국연구재단
[연구사업명] 개인기초연구(교육부)(R＆D)
[연구과제명] 항생제 비의존성 녹농균 감염 제어 전략 개발
[기여율] 1/3
[과제수행기관명] 연세대학교
[연구기간] 2019.03.01 ~ 2020.02.29
Claims (17)
- 기탁번호 KCTC13941BP로 기탁된 균주이고,면역 증강 활성을 갖는, 스타필로코커스 에피데르미데스(Staphylococcus epidermidis) 균주.
- 제 1항에 있어서,상기 면역 증강 활성은,TNF-α를 발현하는 선천 면역 세포(innate immune cells)를 증가시키는 것인, 스타필로코커스 에피데르미데스 균주.
- 제 2항에 있어서,상기 선천 면역 세포는,수지상 세포(dendritic cell), 단핵구(monocyte), 호중구(neutrophil), 호산구(eosinophil), 호염구(basophil), 대식세포(macrophage) 및 자연 살해 세포(natural killer cell)로 이루어진 그룹 중 적어도 하나인, 스타필로코커스 에피데르미데스 균주.
- 제 3항에 있어서,상기 수지상 세포의 수는,상기 스타필로코커스 에피데르미데스 균주를 처리하지 않은 개체보다 2배 이상 증가된, 스타필로코커스 에피데르미데스 균주.
- 제 3항에 있어서,상기 단핵구의 수는,상기 스타필로코커스 에피데르미데스 균주를 처리하지 않은 개체보다 12배 이상 증가된, 스타필로코커스 에피데르미데스 균주.
- 제 3항에 있어서,상기 단핵구는,CD11b+high 세포인, 스타필로코커스 에피데르미데스 균주.
- 제 3항에 있어서,상기 호중구의 수는,상기 스타필로코커스 에피데르미데스 균주를 처리하지 않은 개체보다 6배 이상 증가된, 스타필로코커스 에피데르미데스 균주.
- 제 2항에 있어서,상기 선천 면역 세포의 수는,상기 스타필로코커스 에피데르미데스 균주를 처리하지 않은 개체보다 2배 이상 증가된, 스타필로코커스 에피데르미데스 균주.
- 제 1항에 있어서,병원성 세균에 대한 항균 활성을 나타내는, 스타필로코커스 에피데르미데스 균주.
- 제 9항에 있어서,상기 병원성 세균은,녹농균 (Pseudomonas aeruginosa)인, 스타필로코커스 에피데르미데스 균주.
- 제 10항에 있어서,상기 녹농균의 수는,상기 스타필로코커스 에피데르미데스 균주를 처리하지 않은 개체보다 100배 이하인, 스타필로코커스 에피데르미데스 균주.
- 제 9항에 있어서,상기 병원성 세균은,카바페넴(carbapenem)계 항균제, 베타락탐계(beta-lactam) 항균제, 페니실린계(penicillin) 항균제, 세팔로스포린계(cephalosporins) 항균제 및 모노박탐계(monobactams) 항균제 중 적어도 하나에 대하여 내성을 갖는, 스타필로코커스 에피데르미데스 균주.
- 제 1항에 있어서,상기 스타필로코커스 에피데르미데스 균주는,프로테아제(protease) 및 뮤시네이즈(mucinase)에 대하여 내재적 활성에 비하여 강화된, 스타필로코커스 에피데르미데스 균주.
- 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항의 균주 또는 상기 균주의 현탁액을 유효성분으로 포함하는, 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물.
- 제 14항에 있어서,상기 감염성 질병은, 결핵, 폐렴, 요로감염, 창상감염, 뇌수막염, 골수염, 상처감염, 내안구염, 안내염, 간농양, 인후염, 설사, 패혈증, 축농증, 비염, 중이염, 균혈증, 심내막염, 담낭염 및 이하선염으로 이루어진 그룹 중 적어도 하나인, 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물.
- 제 14항에 있어서,상기 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물은,외용제 또는 분무제인, 감염성 질병 예방 또는 치료용 약학 조성물.
- 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항의 균주 또는 상기 균주 현탁액을 유효성분으로 포함하는, 면역 증강용 조성물.
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