WO2022203303A1 - 락토바실러스 플란타럼 gb104 균주 및 이를 포함하는 암 예방 또는 치료용 조성물 - Google Patents

락토바실러스 플란타럼 gb104 균주 및 이를 포함하는 암 예방 또는 치료용 조성물 Download PDF

Info

Publication number
WO2022203303A1
WO2022203303A1 PCT/KR2022/003890 KR2022003890W WO2022203303A1 WO 2022203303 A1 WO2022203303 A1 WO 2022203303A1 KR 2022003890 W KR2022003890 W KR 2022003890W WO 2022203303 A1 WO2022203303 A1 WO 2022203303A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cancer
strain
plantarum
tumor
culture
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/003890
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
장명호
양보기
김아람
Original Assignee
주식회사 지아이바이옴
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 지아이바이옴 filed Critical 주식회사 지아이바이옴
Priority to EP22776005.5A priority Critical patent/EP4316499A1/en
Priority to AU2022243439A priority patent/AU2022243439A1/en
Priority to CN202280019662.6A priority patent/CN117042786A/zh
Priority to JP2023549033A priority patent/JP2024511269A/ja
Priority to CA3213447A priority patent/CA3213447A1/en
Publication of WO2022203303A1 publication Critical patent/WO2022203303A1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23K—FODDER
    • A23K10/00—Animal feeding-stuffs
    • A23K10/10—Animal feeding-stuffs obtained by microbiological or biochemical processes
    • A23K10/16—Addition of microorganisms or extracts thereof, e.g. single-cell proteins, to feeding-stuff compositions
    • A23K10/18—Addition of microorganisms or extracts thereof, e.g. single-cell proteins, to feeding-stuff compositions of live microorganisms
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00—Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/66—Microorganisms or materials therefrom
    • A61K35/74—Bacteria
    • A61K35/741—Probiotics
    • A61K35/744—Lactic acid bacteria, e.g. enterococci, pediococci, lactococci, streptococci or leuconostocs
    • A61K35/747—Lactobacilli, e.g. L. acidophilus or L. brevis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
    • A23L33/135—Bacteria or derivatives thereof, e.g. probiotics
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs

Definitions

  • the present invention relates to a Lactobacillus Plantarum GB104 strain (Accession No.: KCTC 14107BP) and a composition for preventing or treating cancer comprising the same as an active ingredient.
  • colorectal cancer is the fourth most common malignancy in the world and the third leading cause of cancer death. Looking at the statistics on the incidence of colorectal cancer in Korea, it was not a common disease before the 1970s, but in modern times, the incidence of colorectal cancer is gradually increasing due to the westernization of diet.
  • surgery is the most effective treatment method for colorectal cancer, like other gastrointestinal cancers, and the survival rate from the first stage to the third stage is 70-90%, but in the last stage, the survival rate decreases sharply to 15%.
  • lactic acid bacteria are widely distributed in the oral cavity, intestine, vagina, feces, and fermented foods such as kimchi of humans and animals, and are closely related to the health of humans and animals. Lactobacillus has various health-promoting effects such as bowel action, suppression of harmful bacteria, immune regulation, lowering blood cholesterol, and anti-cancer.
  • Korean Patent Publication No. 10-2015-0068061 discloses the anticancer activity of Lactobacillus plantarum PNU (KCCM11352P) or Lactobacillus mesenteroides PNU (KCCM11353P), and a Korean registered patent No. 10-1287120 discloses a pharmaceutical composition for the treatment of cancer containing Lactobacillus plantarum DSR CK10 (Accession No.: KFCC-11433P) or Lactobacillus plantarum DSR M2 (Accession No.: KFCC-11432P) as an active ingredient
  • the effect has not reached the level enough to be commercially successful.
  • the present inventors completed the present invention by confirming that the Lactobacillus plantarum GB104 strain (Accession No.: KCTC 14107BP) exhibits excellent anticancer effect as a result of research to develop a new strain with excellent anticancer effect.
  • Lactobacillus plantarum GB104 L. Plantarum GB104
  • KCTC 14107BP KCTC 14107BP
  • a cancer prevention or treatment pharmaceutical comprising a culture thereof as an active ingredient A composition
  • Another aspect of the present invention provides a food composition for preventing or inhibiting cancer comprising the Lactobacillus plantarum GB104 ( L. Plantarum GB104) strain (Accession No.: KCTC 14107BP) or a culture thereof as an active ingredient.
  • Lactobacillus plantarum GB104 L. Plantarum GB104
  • KCTC 14107BP KCTC 14107BP
  • Another aspect of the present invention provides a feed composition for preventing or inhibiting cancer comprising the Lactobacillus plantarum GB104 ( L. Plantarum GB104) strain (Accession No.: KCTC 14107BP) or a culture thereof as an active ingredient.
  • Lactobacillus plantarum GB104 L. Plantarum GB104
  • KCTC 14107BP KCTC 14107BP
  • Lactobacillus plantarum GB104 L. Plantarum GB104 strain (Accession No.: KCTC 14107BP) or a culture thereof to an individual other than a human cancer prevention or treatment method comprising the step of administering to provide.
  • the Lactobacillus plantarum GB104 strain (Accession No.: KCTC 14107BP) according to the present invention increases the production of INF- ⁇ and granzyme B against a cancer cell line or a cancer cell line transplanted mouse model, and increases the production of cytotoxic T cells and NK cells. By activating immune cells, it ultimately exhibits an effect of inhibiting tumor formation and tumor growth. Therefore, the composition comprising the Lactobacillus plantarum GB104 strain of the present invention as an active ingredient can be usefully used for the prevention, improvement or treatment of cancer diseases.
  • (-) is a strain untreated group as a negative control group.
  • Figure 2 is after treatment of L. Plantarum GB104 strain or general lactic acid bacteria 1 ( L. Fermentum GB102) in each of the human colon cancer cell lines HCT116 and HT-29 It is a graph showing the colony-forming ability as a percentage (%) relative to the negative control group. ** P ⁇ 0.01
  • HCT116 and HT-29 are human colon cancer cell lines HCT116 and HT-29, respectively, after treatment with a culture solution of L. Plantarum GB104 strain or general lactic acid bacteria 1 ( L. Fermentum GB102) It is a view confirming the colony forming ability.
  • Figure 4 is after processing the culture solution of L. Plantarum GB104 strain or general lactic acid bacteria 1 ( L. Fermentum GB102) in each of the human colon cancer cell lines HCT116 and HT-29 It is a graph showing the colony-forming ability as a percentage (%) relative to the negative control group. ** P ⁇ 0.01; *** P ⁇ 0.001
  • FIG. 5 is a mouse-derived colorectal carcinoma CT-26 animal model of general lactic acid bacteria 1 ( L. Fermentum GB102), general lactic acid bacteria 2 ( L. Fermentum GB103) or L. Plantarum GB104 showing an experimental schedule for confirming the cancer prevention effect It is a drawing.
  • FIG. 7 is a graph showing the measurement of tumor size growth of individual experimental animals of a negative control group and a L. Plantarum GB104 strain treated group in a mouse-derived colorectal carcinoma CT-26 animal model.
  • FIG. 8 is a view showing an experimental schedule for confirming the anticancer activity of the common lactic acid bacteria 3 ( L. Helveticus MG585) or L. Plantarum GB104 strain in the mouse-derived colorectal carcinoma CT-26 animal model.
  • the common lactic acid bacteria 3 L. Helveticus MG585
  • L. Plantarum GB104 strain in the mouse-derived colorectal carcinoma CT-26 animal model.
  • FIG. 9 is a graph showing the measurement of the growth degree of tumor size after administration of L. Helveticus MG585 ( L. Helveticus MG585) and L. Plantarum GB104 strains to mouse-derived colorectal carcinoma CT-26 animal model, respectively. ** P ⁇ 0.01
  • FIG. 10 is a graph showing the measurement of tumor size growth of individual experimental animals of a negative control group and a L. Plantarum GB104 strain treated group in a mouse-derived colorectal carcinoma CT-26 animal model.
  • FIG. 11 is a graph showing the measurement of tumor weight after treatment with L. Plantarum GB104 strain in a mouse-derived colorectal carcinoma CT-26 animal model (left) and a photograph showing the tumor size compared with a negative control group (right). * P ⁇ 0.05
  • FIG. 12 is a view showing an experimental schedule for confirming the anticancer activity of the L. Plantarum GB104 strain in the mouse-derived colorectal carcinoma MC-38 animal model.
  • FIG. 13 is a graph showing the growth degree of the tumor size after administration of the L. Plantarum GB104 strain to the mouse-derived colorectal carcinoma MC-38 animal model. ** P ⁇ 0.01
  • FIG. 14 is a graph showing the measurement of tumor weight after treatment with L. Plantarum GB104 strain in a mouse-derived colorectal carcinoma MC-38 animal model. * P ⁇ 0.05
  • 15 is a graph showing the measurement of tumor size growth of individual experimental animals of a negative control group and a L. Plantarum GB104 strain treated group in a mouse-derived colorectal carcinoma MC-38 animal model.
  • 16 is a view showing an experimental schedule for confirming changes in immune cells in the initial tumor tissue and peripheral blood after administration of the L. Plantarum GB104 strain to the mouse-derived colorectal carcinoma MC-38 animal model.
  • 17 is a graph showing the results of analyzing the changes in immune cells in the initial tumor tissue after administration of the L. Plantarum GB104 strain to the mouse-derived colorectal carcinoma MC-38 animal model. * P ⁇ 0.05; **** P ⁇ 0.0001
  • FIG. 19 is a view showing an experimental schedule for confirming changes in immune cells in late tumor tissues after administration of L. Plantarum GBCC_f0057 and L. Plantarum GB104 strains to mouse-derived colorectal carcinoma MC-38 animal model, respectively. .
  • FIG. 20 is a graph showing the measurement of the growth degree of tumor size after administration of each of L. Plantarum GBCC_f0057 and L. Plantarum GB104 strains to a mouse-derived colorectal carcinoma MC-38 animal model. * P ⁇ 0.05
  • 21 is a graph showing the measurement of tumor size growth of individual experimental animals of a negative control group and a L. Plantarum GB104 strain treated group in a mouse-derived colorectal carcinoma MC-38 animal model.
  • FIG. 22 is a graph showing the results of analyzing changes in immune cells in late tumor tissues after administration of L. Plantarum GBCC_f0057 and L. Plantarum GB104 strains to mouse-derived colorectal carcinoma MC-38 animal model, respectively. * P ⁇ 0.05; ** P ⁇ 0.01
  • One aspect of the present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating cancer comprising the Lactobacillus plantarum GB104 ( L. Plantarum GB104) strain (Accession No.: KCTC 14107BP) or a culture thereof as an active ingredient.
  • Lactobacillus plantarum GB104 L. Plantarum GB104
  • KCTC 14107BP KCTC 14107BP
  • Lactobacillus is a microorganism of the genus Gram-positive bacilli of aerobic or facultative anaerobes widely distributed in nature, and microorganisms belonging to the genus Lactobacillus include Lactobacillus plantarum, Sake and the like.
  • Lactobacillus plantarum GB104 L. Plantarum GB104
  • the strain was deposited with the Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology Biological Resources Center as of January 14, 2020, with deposit number KCTC 14107BP, and applied for a new strain patent in application number KR10-2020-0186738.
  • the strain corresponds to a probiotic strain, is harmless to the human body, and can be used without side effects.
  • L. plantarum GB104 may be used in combination with L. plantarum GB104, Lactobacillus plantarum GB104 or Lactobacillus plantarum GB104 strain (Accession No.: KCTC 14107BP).
  • the L. plantarum GB104 strain (Accession No.: KCTC 14107BP) is the same as described above.
  • the strain may be a live cell, a dead cell, or a cytoplasmic fraction obtained by disrupting the strain, preferably a live cell.
  • the term "culture” refers to a product obtained by culturing a probiotic strain in a known medium, and the product may or may not contain the strain itself.
  • the medium may be selected from known liquid medium or solid medium.
  • it may be MRS liquid medium, GAM liquid medium, MRS agar medium, GAM agar medium, BL agar medium, but is not limited thereto.
  • the active ingredient L. plantarum GB104 strain or a culture thereof is included in a therapeutically effective amount or a nutritionally effective concentration, 10 4 to 10 16 CFU / g, preferably 10 6 to 10 12 Included in the content of CFU / g, or include a culture having an equivalent number of live cells.
  • a therapeutically effective amount or a nutritionally effective concentration 10 4 to 10 16 CFU / g, preferably 10 6 to 10 12 Included in the content of CFU / g, or include a culture having an equivalent number of live cells.
  • 1 ⁇ 10 6 CFU/g or more of live cells preferably 1 ⁇ 10 8 to 1 ⁇ 10 12 CFU/g of live cells, may be administered once or dividedly over several times.
  • the strain of the present invention can inhibit tumor formation.
  • the strain activates immune cells.
  • the term “immunity” refers to a mechanism for protecting living organisms from diseases by detecting and neutralizing pathogens and tumor cells in an organism.
  • the “immunostimulation” may include all of a series of therapeutic or prophylactic strategies that reinforce the body's defense mechanisms against various diseases, such as cancer and inflammation.
  • the formation of tumor cell colonies was significantly reduced compared to the negative control group ( FIGS. 1 to 4 ).
  • the degree of tumor formation by administering the strain from the time the mouse-derived colorectal cancer cell line was subcutaneously transplanted into the mouse it was confirmed that tumor formation was suppressed compared to the negative control ( FIGS. 5 to 7 ).
  • the L as a result of administering the L.
  • the pharmaceutical composition for preventing or treating cancer comprising the L. Plantarum GB104 strain of the present invention or a culture thereof as an active ingredient may increase cancer treatment and/or preventive efficacy (efficacy).
  • the L. Plantarum GB104 strain and its culture are as described above.
  • the cancer is not limited thereto, but colorectal cancer, stomach cancer, liver cancer, lung cancer, breast cancer, prostate cancer, ovarian cancer, pancreatic cancer, cervical cancer, thyroid cancer, laryngeal cancer, acute myeloid leukemia, brain tumor, neuroblastoma, retinoblastoma, head and neck cancer, It may be selected from the group consisting of salivary gland cancer, melanoma, bladder cancer, esophageal cancer, skin cancer, colorectal cancer and lymphoma.
  • the active ingredient may be included in any amount (effective amount) depending on the use, formulation, purpose of blending, etc., as long as it can exhibit anticancer activity, typically L. Plantarum GB104 strain An effective amount will be determined within the range of 0.001% to 20.0% by weight, based on the total weight of the composition.
  • effective amount refers to an amount of an active ingredient capable of inducing an anticancer effect. Such effective amounts can be determined empirically within the ordinary ability of one of ordinary skill in the art.
  • treatment may be used to include both therapeutic treatment and prophylactic treatment. In this case, prevention may be used in the sense of alleviating or reducing a pathological condition or disease of an individual.
  • treatment includes any form of administration or application for treating a disease in a mammal, including a human. The term also includes inhibiting or slowing the disease or its progression; restoring or repairing damaged or missing function, thereby partially or completely relieving the disease; or stimulate inefficient processes; It includes the meaning of alleviating serious diseases.
  • the term "efficacy" is defined by one or more parameters, such as survival or disease-free survival over a period of time, such as 1 year, 5 years, or 10 years. can be decided.
  • the parameter may include suppressing the size of at least one tumor in the subject.
  • “enhanced efficacy” eg, improvement in efficacy
  • a therapeutically effective amount refers to an amount of a compound or composition effective for preventing or treating a target disease, which is sufficient to treat the disease at a reasonable benefit/risk ratio applicable to medical treatment, and It means an amount that does not cause side effects.
  • the level of the effective amount is determined by the patient's health status, the type of disease, the severity, drug activity, sensitivity to the drug, administration method, administration time, administration route and excretion rate, treatment period, factors including the combination or concurrently used drugs; It may be determined according to factors well known in the medical field.
  • a therapeutically effective amount refers to an amount of a drug effective to treat cancer.
  • the pharmaceutical composition may further include a pharmaceutically acceptable carrier in addition to the active ingredient.
  • a pharmaceutically acceptable carrier may be any non-toxic material suitable for delivery to a patient. Distilled water, alcohol, fats, waxes and inert solids may be included as carriers. Pharmaceutically acceptable adjuvants (buffers, dispersants) may also be included in the pharmaceutical composition.
  • cryoprotectant may be at least one selected from the group consisting of glycerol, trehalose, maltodextrin, powdered skim milk and starch.
  • excipient may be one or more selected from the group consisting of glucose, dextrin, and powdered skim milk.
  • the cryoprotectant may be included in an amount of 0.01 wt% to 20 wt%, 0.01 wt% to 10 wt%, based on the total weight of the composition, specifically, the glycerol is 5 wt% to 20 wt%, and the trehalose is 2 wt% to 10 wt% Weight %, the maltodextrin may be included in an amount of 2 wt% to 10 wt%, the powdered skim milk in an amount of 0.5 wt% to 2 wt%, and the starch in an amount of 0.1 wt% to 1 wt%.
  • the excipient may be included in an amount of 75 wt% to 95 wt% or 85 wt% to 95 wt% based on the total weight of the composition.
  • Carriers and diluents that may be included in the pharmaceutical composition include gum acacia, alginate, gelatin, calcium phosphate, calcium silicate, cellulose, methyl cellulose, microcrystalline cellulose, polyvinyl pyrrolidone, water, methylhydroxybenzoate, propylhydro oxybenzoate, talc, magnesium stearate and mineral oil.
  • it is prepared using diluents or excipients such as fillers, extenders, binders, wetting agents, disintegrants, and surfactants that are usually used.
  • the pharmaceutical composition according to the present invention is not particularly limited in its formulation, administration route and administration method as long as the effect of the present invention is exhibited.
  • the composition of the present invention can be administered to mammals including humans by any method. For example, it can be administered orally.
  • composition of the present invention may be formulated as a formulation for oral administration according to the route of administration as described above.
  • the composition of the present invention may be formulated as a powder, granule, tablet, pill, dragee, capsule, liquid, gel, syrup, slurry, suspension, etc. using methods known in the art. can
  • the pharmaceutical composition When the pharmaceutical composition is prepared for oral use, it may further include a carrier for oral administration.
  • Carriers for oral administration may include lactose, starch, cellulose derivatives, magnesium stearate, stearic acid, and the like.
  • Suitable stabilizers include antioxidants such as sodium hydrogen sulfite, sodium sulfite or ascorbic acid.
  • Suitable preservatives include benzalkonium chloride, methyl- or propyl-paraben and chlorobutanol.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may further include an anti-aggregating agent, a lubricant, a wetting agent, a sweetening agent, a flavoring agent, an emulsifying agent, a suspending agent, and the like, in addition to the above components.
  • oral preparations can be obtained by mixing the active ingredient with a solid excipient, pulverizing it, adding a suitable adjuvant, and processing it into a granule mixture to obtain tablets or dragees.
  • suitable excipients include sugars including lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol and maltitol, and starches, including corn starch, wheat starch, rice starch and potato starch, cellulose, Cellulose, including methylcellulose, sodium carboxymethylcellulose and hydroxypropylmethyl-cellulose, and the like, fillers such as gelatin, polyvinylpyrrolidone, and the like may be included.
  • cross-linked polyvinylpyrrolidone, agar, alginic acid or sodium alginate may be added as a disintegrant if necessary.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may be administered in a pharmaceutically effective amount.
  • pharmaceutically effective amount means an amount sufficient to treat or prevent a disease at a reasonable benefit/risk ratio applicable to medical treatment or prevention.
  • the effective dose level depends on the severity of the disease, the activity of the drug, the patient's age, weight, health, sex, the patient's sensitivity to the drug, the time of administration of the composition of the present invention used, the route of administration and the rate of excretion, the duration of treatment, and the present invention used. It may be determined according to factors including drugs used in combination or concurrently with the composition of the drug and other factors well known in the medical field.
  • a preferred dosage of the pharmaceutical composition is in the range of 0.01 ⁇ g/kg to 10 g/kg, or 0.01 mg/kg to 1 g/kg per day, depending on the patient's condition, weight, sex, age, patient's severity, and administration route.
  • can be Administration may be performed once a day or divided into several times. Such dosages should not be construed as limiting the scope of the invention in any respect.
  • Subjects to which the pharmaceutical composition can be applied are mammals and humans, particularly preferably humans.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may further include any compound or natural extract known to have anticancer activity and safety has already been verified for the enhancement and reinforcement of anticancer activity.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may be administered sequentially or simultaneously with the conventional therapeutic agent. and may be administered single or multiple. Taking all of the above factors into consideration, it is important to administer an amount that can obtain the maximum effect with a minimum amount without side effects.
  • Another aspect of the present invention provides a food composition for preventing or inhibiting cancer comprising the Lactobacillus plantarum GB104 ( L. Plantarum GB104) strain (Accession No.: KCTC 14107BP) or a culture thereof as an active ingredient.
  • Lactobacillus plantarum GB104 L. Plantarum GB104
  • KCTC 14107BP KCTC 14107BP
  • the L. Plantarum GB104 strain (Accession No.: KCTC 14107BP) is the same as described above.
  • the food composition for preventing or inhibiting cancer includes all forms of functional food, nutritional supplement, health food, and food additives, such as food compositions of this type It can be prepared in various forms according to conventional methods known in the art.
  • the strain or culture thereof When the L. Plantarum GB104 strain or a culture thereof is used as a food additive, the strain or culture may be added as it is or used together with other foods or food ingredients.
  • the mixed amount of the active ingredient may be appropriately determined according to the purpose of use (prevention, health or therapeutic treatment). In general, it may be added in an amount of 0.0001% by weight to 1% by weight, specifically 0.001% by weight to 0.1% by weight of the raw material composition containing the strain in the production of food or beverage. However, in the case of long-term intake for health and hygiene purposes or health control purposes, the above amount may be used below the above range.
  • Another aspect of the present invention provides a feed composition for preventing or inhibiting cancer comprising the Lactobacillus plantarum GB104 ( L. Plantarum GB104) strain (Accession No.: KCTC 14107BP) or a culture thereof as an active ingredient.
  • Lactobacillus plantarum GB104 L. Plantarum GB104
  • KCTC 14107BP KCTC 14107BP
  • the L. Plantarum GB104 strain (Accession No.: KCTC 14107BP) is the same as described above.
  • the feed composition for preventing or inhibiting cancer can be prepared by adding L. Plantarum GB104 strain (Accession No.: KCTC 14107BP) or a culture thereof in an appropriate effective concentration range according to various feed preparation methods known in the art.
  • Another aspect of the present invention provides the use of a pharmaceutical composition comprising the L. Plantarum GB104 strain or a culture thereof for treating a cancer disease.
  • L. Plantarum GB104 strain, cancer and treatment are the same as described above.
  • Another aspect of the present invention provides the use of a pharmaceutical composition comprising the L. Plantarum GB104 strain or a culture thereof for enhancing the therapeutic effect of a cancer disease.
  • L. Plantarum GB104 strain, cancer and treatment are the same as described above.
  • Another aspect of the present invention provides a method of treating a cancer disease and/or improving the therapeutic effect, comprising administering the Lactobacillus plantarum GB104 strain or a culture thereof to a subject.
  • L. Plantarum GB104 strain, cancer and treatment are the same as described above.
  • the subject may be a subject suffering from cancer.
  • the subject may be a mammal, preferably a human.
  • the administration route, dosage, and frequency of administration of the L. Plantarum GB104 strain or its culture may be administered to the subject in various ways and amounts depending on the patient's condition and presence or absence of side effects, and the optimal administration method, dosage and frequency of administration may be selected within an appropriate range by those skilled in the art.
  • other drugs with known therapeutic effects on cancer diseases eg, the above-mentioned anticancer drugs
  • physiologically active substances may be administered in combination, or formulated in the form of a combination preparation with other drugs. .
  • Example 1 L. Plantarum Confirmation of tumor formation inhibitory effect according to GB104 strain or its culture medium treatment
  • human colorectal cancer cell lines HCT116 and HT-29 were each diluted in 2 mL of McCoy's 5A medium, and then aliquoted to 1.5 ⁇ 10 3 cells/well in a 6-well cell culture plate and stabilized for 24 hours. After 24 hours, the medium was removed and samples were treated with fresh medium.
  • general lactic acid bacteria 1 L. Fermentum GB102
  • KCTC14105BP KCTC14105BP
  • L. Plantarum GB104 strain was used as a sample.
  • the strain was directly treated with colorectal cancer cell lines ( FIGS. 1 and 2 ), or treated in the form of a strain culture supernatant (CFS) prepared by filtering ( FIGS. 3 and 4 ). At this time, when the strain was directly treated, it was treated at a concentration of 1 ⁇ 10 7 CFU/mL.
  • CFS strain culture supernatant
  • the medium was replaced with a new medium containing the strain or the strain culture supernatant every 2-3 days, and cultured for 10 days.
  • the cultured plate was washed twice with DPBS and fixed by treatment with 4% formalin.
  • the fixed cells were washed twice with DPBS and stained with 0.5% crystal violet solution for 5 minutes. Thereafter, the colony forming ability was confirmed by washing with distilled water.
  • the cancer prevention effect of L. Plantarum GB104 strain was confirmed using the mouse-derived colorectal carcinoma CT-26 animal model.
  • mice 6-week-old Balb/c mice (Orient Bio, Korea) were obtained and acclimatized for 1 week. At 7 weeks of age, after hair removal around the right flank of mice, CT-26 cells, a colorectal cancer cell line derived from Balb/c mice, were injected subcutaneously at 5 ⁇ 10 5 cells/100 ⁇ L per mouse to establish a tumor animal model.
  • Tumor volume (mm 3 ) (width 2 ⁇ long axis (length))/2
  • a tumor animal model was established in the same manner as in Example 2, and the formed tumor was measured. On the 5th day of tumor cell injection, only mice having a tumor size within the range of 30-50 mm 3 were selected and each group was randomly set. Common lactic acid bacteria 3 ( L. Helveticus MG585) (Accession No.: KCTC14110BP) or L. Plantarum GB104 strain was used as a sample, and 1 ⁇ 10 9 CFU/animal was orally administered daily from the 6th day until just before the end of the test in the animal model. (Fig. 8).
  • mice-derived colorectal carcinoma MC-38 animal model Using the mouse-derived colorectal carcinoma MC-38 animal model, the tumor treatment effect by administration of the L. Plantarum GB104 strain was confirmed.
  • C57BL/6 mice (Orient Bio, Korea) were obtained and acclimatized for one week.
  • MC-38 cells a colorectal cancer cell line derived from C57BL/6 mice, were injected subcutaneously at 5 ⁇ 10 5 cells/100 ⁇ L per mouse to establish a tumor animal model.
  • the tumor size was measured and calculated in the same manner as in Example 2.
  • mice having a tumor size within the range of 30-50 mm 3 were selected and each group was randomly set.
  • the L. Plantarum GB104 strain was orally administered daily from the 6th day to just before the end of the test at 1 ⁇ 10 9 CFU/animal to the animal model ( FIG. 12 ).
  • Example 5 Immune cell changes in the initial tumor tissue and peripheral blood after administration of the GB104 strain: MC-38 model
  • mice-derived colorectal carcinoma MC-38 animal model Using the mouse-derived colorectal carcinoma MC-38 animal model, the changes in the initial tumor tissue and the initial immune cells in the peripheral blood were confirmed by the administration of the L. Plantarum GB104 strain.
  • the L. Plantarum GB104 strain was injected into a tumor model mouse established by subcutaneously injecting C57BL/6 mouse-derived colorectal cancer cell line MC-38 cells at 2 ⁇ 10 5 cells/100 ⁇ L per mouse. It was orally administered daily from the 7th day at 1 ⁇ 10 9 CFU/animal.
  • day 13 Six days after the start of administration (day 13), tumor tissues and blood were collected from mice to isolate immune cells (FIG. 16). The isolated immune cells were stained with a fluorescent antibody binding to each immune cell marker, and then analyzed using FACSymphony equipment. Antibody information is shown in Table 1.
  • Anti-CD8a-Pacific Blue Biolegend 100725 Anti-CD45-BV711 Biolegend 103147 anti-CD3-FITC Biolegend 100204 anti-NK-1.1-PE Biolegend 108708 Anti-Granzyme B-PE-Cy7 eBioscience 25-8898-82 anti-IFN- ⁇ -APC Biolegend 505810 anti-CD25-PE Biolegend 101904 anti-CD4-PE-Cy7 Biolegend 100422 Anti-Foxp3-APC eBioscience 17-5773-82 Anti-CD11b-Pacific Blue Biolegend 101224 Anti-F4/80-FITC Biolegend 123108 anti-CD206-PE Biolegend 141706 Anti-CD45-APC Biolegend 103112
  • Plantarum GB104 strain administered group was significantly increased compared to the negative control group.
  • the ratio of regulatory T cells (Tregs cells) known to enable tumor immunity evasion by suppressing tumor-specific immune responses and establishing an immunosuppressive tumor microenvironment was significantly reduced in the L. Plantarum GB104 strain administered group (Fig. 17).
  • cytotoxic T cells CD8 + T cells
  • NK cells natural killer cells
  • Plantarum GB104 strain administered group ratio increased significantly.
  • IFN- ⁇ secreted by these cells was also significantly increased.
  • M2 macrophages which are known to help the proliferation of cancer cells, significantly decreased in the L. Plantarum GB104 strain administered group (FIG. 18).
  • mice-derived colorectal carcinoma MC-38 animal model Using the mouse-derived colorectal carcinoma MC-38 animal model, the change of immune cells in the late tumor tissue by administration of the L. Plantarum GB104 strain was confirmed.
  • the normal lactic acid bacteria 4 L. Plantarum GBCC_f0057; GI Biome self-isolated isolate
  • L. Plantarum GB104 strain was administered to the tumor model mouse established in the same manner as in Example 5 at 1 ⁇ 10 9 CFU/animal on the 7th day It was administered orally daily. Thirteen days after administration (day 20), the test was terminated, and tumor tissues were collected from mice to isolate immune cells (FIG. 19). The isolated immune cells were stained with a fluorescent antibody in the same manner as in Example 5, and then analyzed using FACSymphony equipment. Antibodies shown in Table 1 were used.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Fodder In General (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 락토바실러스 플란타럼 GB104(Lactobacillus Plantarum GB104) 균주(기탁번호: KCTC 14107BP) 및 이를 유효성분으로 포함하는 암 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 락토바실러스 플란타럼 GB104 균주는 INF-γ 및 그랜자임 B 생성 증가를 비롯하여, 세포독성 T 세포 및 NK 세포와 같은 면역세포를 활성화시킴으로써, 궁극적으로 종양 형성 및 성장을 억제할 수 있다. 따라서, 본 발명의 락토바실러스 플란타럼 GB104 균주를 유효성분으로 포함하는 조성물은 체내의 면역활성을 증가시켜 암 질환에 효과적으로 활용할 수 있어 산업적 활용 가능성이 높다.

Description

락토바실러스 플란타럼 GB104 균주 및 이를 포함하는 암 예방 또는 치료용 조성물
본 발명은 락토바실러스 플란타럼 GB104(Lactobacillus Plantarum GB104) 균주(기탁번호: KCTC 14107BP) 및 이를 유효성분으로 포함하는 암 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.
전 세계적으로 암은 주요 건강 문제 중 하나로 간주되고 있다. 암 중에서 대장암은 세계에서 4번째로 흔한 악성 종양으로 암 사망의 세 번째 주요 원인이다. 대한민국의 대장암 발병 통계를 살펴보면, 70년대 이전에는 흔하게 발생하는 질환이 아니었으나, 현대에 이르러 식생활이 서구화되면서 점차 대장암의 발병률이 증가하는 추세이다. 현재 대장암은 다른 소화기 계통 암과 같이 외과적 수술이 가장 효과적인 치료 방법이며, 1기 초기단계에서 3기까지의 생존율은 70~90%에 이르지만 마지막 4기에서는 15%로 생존율이 급격히 감소한다.
대장암 치료를 위해 많은 항암제가 임상적으로 개발되었지만 장기간 사용하면 많은 부작용이 발생한다. 예를 들어, 플루오로우라실(Fluorouracil)은 호중구 감소증, 구내염 및 설사를 유발하고, 이리노테칸(Irinotecan)은 골수 억제, 메스꺼움 및 탈모증을 유발하며, 옥살리플라틴(Oxaliplatin)은 감각 이상과 신장 기능 장애를 일으킨다고 보고되어 왔다. 이러한 실정에서 암의 조기 예방 및 치료를 가능하게 하여 인간 건강의 증진, 건강한 삶의 질 향상 및 인류 보건 증진에 기여할 수 있는 항암 물질의 창출이 절실히 요구되고 있다.
한편, 유산균은 인간과 동물의 구강, 장, 질, 분변 및 김치와 같은 발효식품 등에 널리 분포하면서 사람과 동물의 건강과 밀접한 관련을 맺고 있다. 유산균은 정장작용, 유해균 억제, 면역조절, 혈중 콜레스테롤 저하, 항암 등 다양한 건강증진 효과를 나타내고 있다.
현재, 한국공개특허 제10-2015-0068061호에서는 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum)PNU(KCCM11352P) 또는 락토바실러스 메센테로이드(Lactobacillus mesenteroides)PNU(KCCM11353P)의 항암 활성을 개시하고 있고, 한국등록특허 제10-1287120호에서는 락토바실러스 플란타륨 DSR CK10(기탁번호: KFCC-11433P) 또는 락토바실러스 플란타륨 DSR M2(기탁번호: KFCC-11432P)를 유효성분으로 함유하는 암 치료용 약학 조성물을 개시하고 있으나, 그 효과가 상업적으로 성공할 만큼의 수준에 이르지 못하고 있다.
따라서, 항암 효과가 우수한 새로운 균주에 대한 지속적인 연구가 필요한 실정이다.
이에 본 발명자들은 항암 효과가 우수한 새로운 균주를 개발하기 위해 연구한 결과, 락토바실러스 플란타럼 GB104 균주(기탁번호: KCTC 14107BP)가 우수한 항암 효과를 나타냄을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면은, 락토바실러스 플란타럼 GB104(L. Plantarum GB104) 균주(기탁번호: KCTC 14107BP) 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는 암 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 측면은, 락토바실러스 플란타럼 GB104(L. Plantarum GB104) 균주(기탁번호: KCTC 14107BP) 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는 암 예방 또는 억제용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은, 락토바실러스 플란타럼 GB104(L. Plantarum GB104) 균주(기탁번호: KCTC 14107BP) 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는 암 예방 또는 억제용 사료 조성물을 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은, 락토바실러스 플란타럼 GB104(L. Plantarum GB104) 균주(기탁번호: KCTC 14107BP) 또는 이의 배양물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는 암 예방 또는 치료 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 락토바실러스 플란타럼 GB104 균주(기탁번호: KCTC 14107BP)는 암 세포주 또는 암 세포주 이식 마우스 모델에 대해 INF-γ 및 그랜자임 B 생성을 증가시키고, 세포독성 T 세포 및 NK 세포와 같은 면역세포를 활성화시켜, 궁극적으로 종양 형성 및 종양 성장 억제 효과를 나타낸다. 따라서, 본 발명의 락토바실러스 플란타럼 GB104 균주를 유효성분으로 포함하는 조성물은 암 질환의 예방, 개선 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 인간 대장암 세포주 HCT116 및 HT-29 각각에 L. Plantarum GB104 균주 또는 일반유산균 1(L. Fermentum GB102)을 처리한 후 콜로니 형성능을 확인한 도면이다. 여기서, (-)은 음성대조군으로서 균주 미처리군이다.
도 2는 인간 대장암 세포주 HCT116 및 HT-29 각각에 L. Plantarum GB104 균주 또는 일반유산균 1(L. Fermentum GB102)을 처리한 후 콜로니 형성능을 음성대조군에 대한 백분율(%)로 나타낸 그래프이다. **P < 0.01
도 3은 인간 대장암 세포주 HCT116 및 HT-29 각각에 L. Plantarum GB104 균주 또는 일반유산균 1(L. Fermentum GB102)의 배양액을 처리한 후 콜로니 형성능을 확인한 도면이다.
도 4는 인간 대장암 세포주 HCT116 및 HT-29 각각에 L. Plantarum GB104 균주 또는 일반유산균 1(L. Fermentum GB102)의 배양액을 처리한 후 후 콜로니 형성능을 음성대조군에 대한 백분율(%)로 나타낸 그래프이다. **P < 0.01; ***P < 0.001
도 5는 마우스 유래 대장암종 CT-26 동물모델에서 일반유산균 1(L. Fermentum GB102), 일반유산균 2(L. Fermentum GB103) 또는 L. Plantarum GB104 균주의 암 예방 효과를 확인하기 위한 실험 스케줄을 나타낸 도면이다.
도 6은 마우스 유래 대장암종 CT-26 동물모델에 일반유산균 1(L. Fermentum GB102), 일반유산균 2(L. Fermentum GB103) 및 L. Plantarum GB104 균주를 각각 투여한 후 종양 크기의 성장 정도를 측정하여 나타낸 그래프이다. *P < 0.05
도 7은 마우스 유래 대장암종 CT-26 동물모델에서 음성대조군 및 L. Plantarum GB104 균주 처리군의 개별 실험동물의 종양 크기 성장 정도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 8은 마우스 유래 대장암종 CT-26 동물모델에서 일반유산균 3(L. Helveticus MG585) 또는 L. Plantarum GB104 균주의 항암 활성 효과를 확인하기 위한 실험 스케줄을 나타낸 도면이다.
도 9는 마우스 유래 대장암종 CT-26 동물모델에 일반유산균 3(L. Helveticus MG585) 및 L. Plantarum GB104 균주를 각각 투여한 후 종양 크기의 성장 정도를 측정하여 나타낸 그래프이다. **P < 0.01
도 10은 마우스 유래 대장암종 CT-26 동물모델에서 음성대조군 및 L. Plantarum GB104 균주 처리군의 개별 실험동물의 종양 크기 성장 정도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 11은 마우스 유래 대장암종 CT-26 동물모델에 L. Plantarum GB104 균주 처리 후 종양 무게를 측정하여 나타낸 그래프(좌측) 및 종양 크기를 음성대조군과 비교하여 나타낸 사진(우측)이다. *P < 0.05
도 12는 마우스 유래 대장암종 MC-38 동물모델에서 L. Plantarum GB104 균주의 항암 활성 효과를 확인하기 위한 실험 스케줄을 나타낸 도면이다.
도 13은 마우스 유래 대장암종 MC-38 동물모델에 L. Plantarum GB104 균주 투여 후 종양 크기의 성장 정도를 측정하여 나타낸 그래프이다. **P < 0.01
도 14는 마우스 유래 대장암종 MC-38 동물모델에 L. Plantarum GB104 균주 처리 후 종양 무게를 측정하여 나타낸 그래프이다. *P < 0.05
도 15는 마우스 유래 대장암종 MC-38 동물모델에서 음성대조군 및 L. Plantarum GB104 균주 처리군의 개별 실험동물의 종양 크기 성장 정도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 16은 마우스 유래 대장암종 MC-38 동물모델에 L. Plantarum GB104 균주를 투여한 후 초기 종양조직 및 말초 혈액 내 면역세포 변화를 확인하기 위한 실험 스케줄을 나타낸 도면이다.
도 17은 마우스 유래 대장암종 MC-38 동물모델에 L. Plantarum GB104 균주 투여 후 초기 종양조직 내 면역세포 변화를 분석한 결과를 나타낸 그래프이다. *P < 0.05; ****P < 0.0001
도 18은 마우스 유래 대장암종 MC-38 동물모델에 L. Plantarum GB104 균주 투여 후 초기 말초 혈액 내 면역세포 변화를 분석한 결과를 나타낸 그래프이다. *P < 0.05; **P < 0.01; ***P < 0.001
도 19는 마우스 유래 대장암종 MC-38 동물모델에 일반유산균 4(L. Plantarum GBCC_f0057) 및 L. Plantarum GB104 균주를 각각 투여한 후 후기 종양조직 내 면역세포 변화를 확인하기 위한 실험 스케줄을 나타낸 도면이다.
도 20은 마우스 유래 대장암종 MC-38 동물모델에 일반유산균 4(L. Plantarum GBCC_f0057) 및 L. Plantarum GB104 균주를 각각 투여한 후 종양 크기의 성장 정도를 측정하여 나타낸 그래프이다. *P < 0.05
도 21은 마우스 유래 대장암종 MC-38 동물모델에서 음성대조군 및 L. Plantarum GB104 균주 처리군의 개별 실험동물의 종양 크기 성장 정도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 22는 마우스 유래 대장암종 MC-38 동물모델에 일반유산균 4(L. Plantarum GBCC_f0057) 및 L. Plantarum GB104 균주를 각각 투여한 후 후기 종양조직 내 면역세포 변화를 분석한 결과를 나타낸 그래프이다. *P < 0.05; **P < 0.01
L. Plantarum GB104 균주 또는 이의 배양물을 포함하는 약학 조성물
본 발명의 일 측면은, 락토바실러스 플란타럼 GB104(L. Plantarum GB104) 균주(기탁번호: KCTC 14107BP) 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는 암 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
본 명세서에서 사용하는 용어, "락토바실러스(Lactobacillus)"는 자연계에 널리 분포하는 호기성 또는 통성 혐기성의 그람 양성 간균 속 미생물로, 락토바실러스 속에 속하는 미생물에는 락토바실러스 플란타럼, 사케이 등이 있다.
본 발명자들은 항암 효과가 우수한 새로운 균주를 개발하기 위해 연구한 결과, 항암 후보 균주로서 락토바실러스 플란타럼 GB104(L. Plantarum GB104)를 선별하였다. 상기 균주는 한국생명공학연구원 생물자원센터에 2020년 1월 14일자로 기탁번호 KCTC 14107BP로 기탁되었으며, 출원번호 KR10-2020-0186738호에 신균주 특허로 출원하였다. 상기 균주는 프로바이오틱스 균주에 해당하며, 인체에 무해하며, 부작용 없이 사용될 수 있다.
본 명세서에서 사용하는 용어, "락토바실러스 플란타럼 GB104"는 L. plantarum GB104, Lactobacillus plantarum GB104 또는 락토바실러스 플란타럼 GB104 균주(기탁번호: KCTC 14107BP)로 병용 기재될 수 있다.
상기 L. plantarum GB104 균주(기탁번호: KCTC 14107BP)는 상술한 바와 동일하다. 이때, 상기 균주는 생균, 사균 또는 균주를 파쇄하여 얻은 세포질 분획물(cytoplasmic fraction)일 수 있으며, 바람직하게는 생균일 수 있다.
본 명세서에서 사용하는 용어, "배양물"은 프로바이오틱스 균주를 공지의 배지에서 배양시켜 수득한 산물을 의미하며, 상기 산물은 균주 자체가 포함되거나 포함되지 않을 수 있다. 상기 배지는 공지의 액체 배지 또는 고체 배지에서 선택될 수 있다. 예를 들어, MRS 액체 배지, GAM 액체 배지, MRS 한천 배지, GAM 한천 배지, BL 한천 배지일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
상기 조성물 총 중량에 대해, 유효성분인 L. plantarum GB104 균주 또는 이의 배양물을 치료적 유효량 또는 영양적으로 유효한 농도로 포함하는데, 104 내지 1016 CFU/g, 바람직하게는 106 내지 1012 CFU/g의 함량으로 포함하거나, 동등한 수의 생균을 가진 배양물을 포함한다. 일반적으로, 성인 환자의 경우, 1×106 CFU/g 이상의 생균, 바람직하게는 1×108 내지 1×1012 CFU/g의 생균을 한 번 또는 여러 번에 걸쳐서 나누어 투여할 수 있다.
본 발명의 상기 균주는 종양 형성을 억제시킬 수 있다. 또한, 상기 균주는 면역세포를 활성화시킨다.
본 명세서에서 사용하는 용어, "면역(immunity)"은 생물체 내에서 병원체와 종양 세포 등을 탐지한 후 무력화하여 질병으로부터 생명체를 보호하는 기작을 의미하는 것이다. 상기 "면역증진(immunostimulation)"은 암 및 염증 등과 같은 다양한 질환에 대한 신체 방어 기전을 보강하는 일련의 치료학적 또는 예방학적 전략을 모두 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 균주 또는 균주를 제거한 배양액을 대장암 세포주에 처리한 결과, 음성대조군에 비하여 종양 세포 콜로니(colony)의 형성이 현저히 감소하였다(도 1 내지 도 4). 또한, 마우스 유래 대장암 세포주를 마우스의 피하에 각각 이식한 시점부터 상기 균주를 투여하여 종양 형성 정도를 살펴본 결과, 음성 대조군에 비해 종양 형성이 억제된 것을 확인하였다(도 5 내지 도 7). 뿐만 아니라, 일정 크기의 종양이 형성된 종양 동물모델에 L. Plantarum GB104 균주를 투여하여 종양의 성장을 살펴본 결과, 음성대조군에 비해 종양 성장 속도가 크게 감소된 것을 확인할 수 있었다(도 8 내지 도 22). 이때, 종양조직 및 혈액 내 세포독성 T 세포 및 NK 세포의 수가 현저하게 증가하였고, 면역세포 내 IFN-γ 및 그랜자임 B(Granzyme B)의 분포가 증가하였다(도 17, 도 18 및 도 22). 상기 일련의 결과를 통해, 상기 균주는 종양 형성 및 종양 성장 억제 효과와 더불어 면역증진 효과가 있음을 알 수 있었다.
약학적 용도
본 발명의 L. Plantarum GB104 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는 암 예방 또는 치료용 약학 조성물은 암 치료 및/또는 예방 효능(efficacy)을 증가시킬 수 있다. 여기서, L. Plantarum GB104 균주 및 이의 배양물은 상술한 바와 같다.
상기 암은 이에 제한되지는 않으나, 대장암, 위암, 간암, 폐암, 유방암, 전립선암, 난소암, 췌장암, 자궁경부암, 갑상선암, 후두암, 급성 골수성 백혈병, 뇌종양, 신경모세포종, 망막모세포종, 두경부암, 침샘암, 흑색종, 방광암, 식도암, 피부암, 결장직장암 및 림프종으로 구성된 군에서 선택될 수 있다.
본 발명의 암 예방 또는 치료용 약학 조성물에서 그 유효성분은 항암 활성을 나타낼 수 있는 한, 용도, 제형, 배합 목적 등에 따라 임의의 양(유효량)으로 포함될 수 있는데, 통상적으로 L. Plantarum GB104 균주의 유효량은 조성물 전체 중량을 기준으로 할 때 0.001 중량% 내지 20.0 중량% 범위 내에서 결정될 것이다. 여기서 "유효량"이란 항암 효과를 유도할 수 있는 유효성분의 양을 말한다. 이러한 유효량은 당업자의 통상의 능력 범위 내에서 실험적으로 결정될 수 있다.
본 명세서에서 사용하는 용어, "치료"는 치료학적 처리 및 예방적 처리를 모두 포함하는 의미로 사용될 수 있다. 이때, 예방은 개체의 병리학적 상태 또는 질환을 완화시키거나 감소시키는 의미로 사용될 수 있다. 일 구체예에서, 용어 "치료"는 인간을 포함한 포유류에서 질환을 치료하기 위한 적용이나 어떠한 형태의 투약을 모두 포함한다. 또한, 상기 용어는 질환 또는 질환의 진행을 억제하거나 늦추는 것을 포함하며; 손상되거나, 결손된 기능을 회복시키거나, 수리하여, 질환을 부분적이거나 완전하게 완화시키거나; 또는 비효율적인 프로세스를 자극하거나; 심각한 질환을 완화하는 의미를 포함한다.
본 명세서에서 사용하는 용어, "효능(efficacy)"은 1년, 5년, 또는 10년과 같이 일정 기간에 걸쳐 생존 또는 질병이 없는 상태에서 생존(disease-free survival)과 같은 하나 이상의 파라미터에 의해 결정될 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 파라미터는 개체에서 적어도 하나의 종양의 크기가 억제되는 것을 포함할 수 있다.
생체이용률과 같은 약동학적 파라미터(Pharmacokinetic parameters) 및 클리어런스율(clearance rate)과 같은 기본적인 파라미터(underlying parameters)도 효능에 영향을 줄 수 있다. 따라서, "향상된 효능"(예를 들어, 효능의 개선)은 향상된 약동학적 파라미터 및 향상된 효능에 기인할 수 있으며, 시험 동물 또는 인간 대상체에서 클리어런스율 및 종양 성장을 비교하거나, 생존, 재발율 또는 질병이 없는 상태에서 생존과 같은 파라미터를 비교하여 측정될 수 있다.
여기서 "치료학적으로 유효한 양" 또는 "약학적으로 유효한 양"이란 대상 질환을 예방 또는 치료하는데 유효한 화합물 또는 조성물의 양으로서, 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분하며 부작용을 일으키지 않을 정도의 양을 의미한다. 상기 유효량의 수준은 환자의 건강상태, 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 방법, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료 기간, 배합 또는 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 일 구체예에서 치료학적으로 유효한 양은 암을 치료하는데 효과적인 약물의 양을 의미한다.
이때, 상기 약학 조성물은 유효성분 이외에 약학적으로 허용 가능한 담체를 더 포함할 수 있다. 여기서 "약학적으로 허용되는"의 의미는 유효성분의 활성을 억제하지 않으면서 적용(처방) 대상이 적응 가능한 이상의 독성을 지니지 않는다는 의미이다. 상기 약학적으로 허용 가능한 담체는 환자에게 전달하기에 적절한 비-독성 물질이면 어떠한 담체라도 가능하다. 증류수, 알코올, 지방, 왁스 및 비활성 고체가 담체로 포함될 수 있다. 약물학적으로 허용되는 애쥬번트(완충제, 분산제) 또한 약학 조성물에 포함될 수 있다.
구체적으로, 상기 동결보호제는 글리세롤, 트레할로스, 말토덱스트린, 탈지분유 및 전분으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다. 또한, 상기 부형제는 포도당, 덱스트린 및 탈지분유로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.
상기 동결보호제는 상기 조성물 총 중량에 대하여 0.01 중량% 내지 20 중량%, 0.01 중량% 내지 10 중량% 포함될 수 있고, 구체적으로 상기 글리세롤은 5 중량% 내지 20 중량%, 상기 트레할로스는 2 중량% 내지 10 중량%, 상기 말토덱스트린은 2 중량% 내지 10 중량%, 상기 탈지분유는 0.5 중량% 내지 2 중량%, 상기 전분은 0.1 중량% 내지 1 중량%로 상기 조성물에 포함될 수 있다. 또한, 상기 부형제는 상기 조성물 총 중량에 대하여 75 중량% 내지 95 중량% 또는 85 중량% 내지 95 중량%로 포함할 수 있다.
상기 약학 조성물에 포함될 수 있는 담체 및 희석제로는 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다.
본 발명에 따른 약학적 조성물은 본 발명의 효과를 보이는 한 그 제형, 투여 경로 및 투여 방법은 특별히 제한되지 않는다. 본 발명의 조성물은 인간을 비롯한 포유동물에 어떠한 방법으로도 투여할 수 있다. 예를 들면, 경구로 투여할 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 상술한 바와 같은 투여 경로에 따라 경구 투여용 제제로 제형화할 수 있다. 경구 투여용 제제의 경우에 본 발명의 조성물은 분말, 과립, 정제, 환제, 당의정제, 캡슐제, 액제, 겔제, 시럽제, 슬러리제, 현탁액 등으로 당업계에 공지된 방법을 이용하여 제형화될 수 있다.
상기 약학 조성물이 경구용으로 제조될 경우, 경구 투여용 담체를 추가로 포함할 수 있다. 경구 투여용 담체는 락토스, 전분, 셀룰로스 유도체, 마그네슘 스테아레이트, 스테아르산 등을 포함할 수 있다. 적합한 안정화제로는 아황산수소나트륨, 아황산나트륨 또는 아스코르브산과 같은 항산화제가 있다. 적합한 보존제로는 벤즈알코늄 클로라이드, 메틸-또는 프로필-파라벤 및 클로로부탄올이 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 상기 성분들 이외에 항응집제, 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현택제 등을 추가로 포함할 수 있다.
예를 들어, 경구용 제제는 활성성분을 고체 부형제와 배합한 다음 이를 분쇄하고 적합한 보조제를 첨가한 후 과립 혼합물로 가공함으로써 정제 또는 당의정제를 수득할 수 있다. 적합한 부형제의 예로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨 및 말티톨 등을 포함하는 당류와 옥수수 전분, 밀 전분, 쌀 전분 및 감자 전분 등을 포함하는 전분류, 셀룰로즈, 메틸셀룰로즈, 나트륨 카르복시메틸셀룰로오즈 및 하이드록시프로필메틸-셀룰로즈 등을 포함하는 셀룰로즈류, 젤라틴, 폴리비닐피롤리돈 등과 같은 충전제가 포함될 수 있다. 또한, 경우에 따라 가교결합 폴리비닐피롤리돈, 한천, 알긴산 또는 나트륨 알기네이트 등을 붕해제로 첨가할 수 있다.
본 발명의 약학 조성물은 약제학적으로 유효한 양으로 투여될 수 있다. 본 명세서에서 사용된 용어 "약제학적으로 유효한 양"은 의학적 치료 또는 예방에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료 또는 예방하기에 충분한 양을 의미한다. 유효 용량 수준은 질환의 중증도, 약물의 활성, 환자의 연령, 체중, 건강, 성별, 환자의 약물에 대한 민감도, 사용된 본 발명 조성물의 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율 치료기간, 사용된 본 발명의 조성물과 배합 또는 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다.
상기 약학 조성물의 바람직한 투여량은 환자의 상태, 체중, 성별, 연령, 환자의 중증도, 투여 경로에 따라 1일 0.01 μg/kg 내지 10 g/kg 범위, 또는 0.01 mg/kg 내지 1 g/kg 범위일 수 있다. 투여는 1일 1회 또는 수회로 나누어 이루어질 수 있다. 이러한 투여량은 어떠한 측면으로든 본원 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
상기 약학 조성물이 적용(처방)될 수 있는 대상은 포유동물 및 사람이며, 특히 사람인 경우가 바람직하다.
본 발명의 약학 조성물은 유효성분 이외에, 항암 활성의 상승, 보강을 위하여 이미 안전성이 검증되고 항암 활성을 갖는 것으로 공지된 임의의 화합물이나 천연 추출물을 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 약학 조성물이 다른 치료제와 병용하여 투여되는 경우, 종래의 치료제와는 순차적으로 또는 동시에 투여될 수 있다. 그리고 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기 요소를 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하다.
L. Plantarum GB104 균주 또는 이의 배양물을 포함하는 식품 조성물
본 발명의 다른 측면은, 락토바실러스 플란타럼 GB104(L. Plantarum GB104) 균주(기탁번호: KCTC 14107BP) 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는 암 예방 또는 억제용 식품 조성물을 제공한다.
상기 L. Plantarum GB104 균주(기탁번호: KCTC 14107BP)는 상술한 바와 동일하다.
상기 암 예방 또는 억제용 식품 조성물은 기능성 식품(functional food), 영양 보조제(nutritional supplement), 건강 식품(health food) 및 식품 첨가제(food additives)등의 모든 형태를 포함하여, 상기 유형의 식품 조성물은 당업계에 공지된 통상적인 방법에 따라 다양한 형태로 제조할 수 있다.
상기 L. Plantarum GB104 균주 또는 이의 배양물을 식품 첨가물로 사용할 경우, 상기 균주 또는 배양물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있다.
통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효성분의 혼합양은 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조 시에 상기 균주를 포함하는 원료 조성물 중 0.0001 중량% 내지 1 중량%, 구체적으로는 0.001 중량% 내지 0.1 중량%의 양으로 첨가될 수 있다. 그러나, 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하로도 사용될 수 있다.
L. Plantarum GB104 균주 또는 이의 배양물을 포함하는 사료 조성물
본 발명의 또 다른 측면은, 락토바실러스 플란타럼 GB104(L. Plantarum GB104) 균주(기탁번호: KCTC 14107BP) 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는 암 예방 또는 억제용 사료 조성물을 제공한다.
상기 L. Plantarum GB104 균주(기탁번호: KCTC 14107BP)는 상술한 바와 동일하다.
상기 암 예방 또는 억제용 사료 조성물은 당업계에 공지된 다양한 사료 제조방법에 따라 적절한 유효 농도범위에서 L. Plantarum GB104 균주(기탁번호: KCTC 14107BP) 또는 이의 배양물을 첨가하여 제조 가능하다.
L. Plantarum GB104 균주 또는 이의 배양물을 포함하는 조성물의 용도
본 발명의 또 다른 측면은, 암 질환을 치료하기 위한 L. Plantarum GB104 균주 또는 이의 배양물을 포함하는 약학 조성물의 용도를 제공한다. 여기서, L. Plantarum GB104 균주, 암 및 치료는 상술한 바와 동일하다.
본 발명의 또 다른 측면은, 암 질환의 치료 효과를 향상(enhance)시키기 위한 L. Plantarum GB104 균주 또는 이의 배양물을 포함하는 약학 조성물의 용도를 제공한다. 여기서, L. Plantarum GB104 균주, 암 및 치료는 상술한 바와 동일하다.
본 발명의 또 다른 측면은, 락토바실러스 플란타럼 GB104 균주 또는 이의 배양물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 암 질환을 치료하는 방법 및/또는 치료 효과를 향상시키는 방법을 제공한다. 여기서, L. Plantarum GB104 균주, 암 및 치료는 상술한 바와 동일하다.
상기 개체는 암을 앓고 있는 개체일 수 있다. 또한 상기 개체는 포유동물일 수 있으며, 바람직하게는 인간일 수 있다.
상기 L. Plantarum GB104 균주 또는 이의 배양물의 투여경로, 투여량 및 투여횟수는 환자의 상태 및 부작용의 유무에 따라 다양한 방법 및 양으로 대상에게 투여될 수 있고, 최적의 투여방법, 투여량 및 투여횟수는 통상의 기술자가 적절한 범위로 선택할 수 있다. 또한, 상기 유효성분 이외에 암 질환에 대하여 치료효과가 공지된 다른 약물(예를 들어, 상술한 항암제) 또는 생리학적 활성물질과 병용하여 투여되거나, 다른 약물과의 조합 제제 형태로 제형화될 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. L. Plantarum GB104 균주 또는 이의 배양액 처리에 따른 종양 형성 억제 효과 확인
인간 대장암 세포주를 이용하여 L. Plantarum GB104 균주(기탁번호: KCTC 14107BP) 또는 이의 배양액 처리에 의한 종양 형성 억제 효과를 확인하였다. 이때, 균주 배양 상층액(cell-free supernatant, CFS)은 MRS 배지에서 약 6시간 배양한 지수함수적(활성) 증식(Exponetial(active) growth) 단계의 균주를 수확하여 원심분리를 통해 균주를 제외한 상등액만을 취하였다. 상기 상등액은 0.22 μm 필터로 필터링하여 준비하였다.
구체적으로, 인간 대장암 세포주인 HCT116 및 HT-29를 McCoy's 5A 배지 2 mL에 각각 희석한 후, 6웰 세포 배양 플레이트에 1.5×103 세포/웰이 되도록 분주하고 24시간 동안 안정화시켰다. 24시간 후, 배지를 제거하고 새로운 배지와 함께 시료를 처리하였다. 시료는 일반유산균 1(L. Fermentum GB102)(기탁번호: KCTC14105BP) 또는 L. Plantarum GB104 균주를 사용하였다. 상기 균주는 대장암 세포주에 직접 처리되거나(도 1 및 도 2), 상기 필터링하여 준비한 균주 배양 상층액(CFS) 형태로 처리되었다(도 3 및 도 4). 이때, 균주를 직접 처리할 경우에는 1×107 CFU/mL의 농도로 처리하였다. 또한, CFS를 처리할 경우에는 웰(well) 당 CFS와 배지의 비율이 1:100(20 μL/2 mL)이 되도록 처리하였다.
배지는 2~3일 간격으로 균주 또는 균주 배양 상층액이 포함된 새로운 배지로 교환하였으며, 10일간 배양하였다. 배양된 플레이트를 DPBS로 2회 세척하고, 4% 포르말린을 처리하여 고정시켰다. 고정된 세포를 DPBS로 2회 세척하고, 0.5% 크리스털 바이올렛(crystal violet) 용액으로 5분간 염색하였다. 이후, 증류수로 세척하여 콜로니 형성능을 확인하였다.
그 결과, 균주를 직접 처리한 경우, 일반유산균 1 처리군과 비교하여 L. Plantarum GB104 균주 처리군에서 인간 대장암 세포주 HCT116 및 HT-29에서 모두 종양 형성이 현저히 억제됨을 확인할 수 있었다(도 1 및 도 2). 또한, 균주 배양 상층액을 처리한 경우에도 일반유산균 1 배양액 처리군에 비하여 L. Plantarum GB104 균주 배양액 처리군에서 종양 형성이 억제됨을 확인하였다(도 3 및 도 4). 상기 결과를 통해 L. Plantarum GB104 균주가 직접 및 간접적으로 종양 형성 억제에 관여함을 확인할 수 있었다.
실시예 2. 동물모델에서 GB104 균주의 암 예방 효과 확인: CT-26 모델
마우스 유래 대장암종 CT-26 동물모델을 이용하여 L. Plantarum GB104 균주의 암 예방 효과를 확인하였다.
6주령의 Balb/c 마우스(오리엔트 바이오, 한국)를 입수하여 1주일 동안 순화시켰다. 7주령째, 마우스의 우측 옆구리 주변을 제모한 후, Balb/c 마우스 유래 대장암 세포주 CT-26 세포를 마리 당 5×105 세포/100 μL로 피하 주사하여 종양 동물모델을 확립하였다.
종양 세포를 주입하는 시점부터 일반유산균 1(L. Fermentum GB102), 일반유산균 2(L. Fermentum GB103)(기탁번호: KCTC14106BP) 또는 L. Plantarum GB104 균주를 상기 동물모델에 1×109 CFU/마리로 시험 종료 직전까지 매일 경구투여하였다(도 5). 종양 크기는 디지털 캘리퍼(digital calliper)를 이용하여 측정하였고, 하기 [수학식 1]을 이용하여 종양 부피를 계산하였다.
[수학식 1]
종양 부피(Tumor volume, mm3) = (단축(width)2 × 장축(length))/2
그 결과, 일반유산균 1(L. Fermentum GB102) 또는 일반유산균 2(L. Fermentum GB103) 투여군의 경우 음성대조군(Control)과 비교하여 종양 성장 속도에서 유의적인 차이가 관찰되지 않았다. 이에 반해, L. Plantarum GB104 균주 투여군의 경우 음성대조군(Control)과 비교하여 종양 성장 속도가 현저히 억제됨을 확인하였다(도 6 및 도 7). 상기 결과를 통해, 종양 형성 시 L. Plantarum GB104 균주의 투여에 의해 종양 예방 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
실시예 3. 동물모델에서 GB104 균주의 암 치료 효과 확인: CT-26 모델
마우스 유래 대장암종 CT-26 동물모델을 이용하여 L. Plantarum GB104 균주 투여에 의한 종양 치료 효과를 확인하였다.
종양 동물모델은 실시예 2와 동일한 방법으로 확립하였고, 형성된 종양을 측정하였다. 종양 세포 주입 5일차에 종양 크기가 30~50 mm3 범위 내에 해당하는 마우스만을 선별하여 무작위로 각 그룹을 설정하였다. 시료로 일반유산균 3(L. Helveticus MG585)(기탁번호: KCTC14110BP) 또는 L. Plantarum GB104 균주를 사용하였으며, 상기 동물모델에 1×109 CFU/마리로 6일차부터 시험 종료 직전까지 매일 경구투여하였다(도 8).
그 결과, 일반유산균 3(L. Helveticus MG585) 투여군의 경우 음성대조군과 비교하여 종양 성장 속도에서 유의적인 차이가 관찰되지 않았다. 이에 반해, L. Plantarum GB104 균주 투여군의 경우 음성대조군과 비교하여 종양 성장 속도가 현저히 억제됨을 종양 크기 및 무게 측정을 통해 확인하였다(도 9 내지 도 11). 상기 결과를 통해, 종양 형성 후 L. Plantarum GB104 균주의 투여에 의해 종양 치료 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
실시예 4. 동물모델에서 GB104 균주의 암 치료 효과 확인: MC-38 모델
마우스 유래 대장암종 MC-38 동물모델을 이용하여 L. Plantarum GB104 균주 투여에 의한 종양 치료 효과를 확인하였다.
6주령의 C57BL/6 마우스(오리엔트 바이오, 한국)를 입수하여 1주일 동안 순화시켰다. 7주령째, 마우스의 우측 옆구리 주변을 제모한 후, C57BL/6 마우스 유래 대장암 세포주 MC-38 세포를 마리 당 5×105 세포/100 μL로 피하 주사하여 종양 동물모델을 확립하였다. 종양 크기는 실시예 2와 동일한 방법으로 측정하여 계산하였다.
종양 세포 주입 5일차에 종양 크기가 30~50 mm3 범위 내에 해당하는 마우스만을 선별하여 무작위로 각 그룹을 설정하였다. 상기 동물모델에 L. Plantarum GB104 균주를 1×109 CFU/마리로 6일차부터 시험 종료 직전까지 매일 경구투여하였다(도 12).
그 결과, L. Plantarum GB104 균주 투여군의 경우 음성대조군과 비교하여 종양 성장 속도가 현저히 억제됨을 종양 크기 및 무게 측정을 통해 확인하였다(도 13 내지 도 15). 상기 결과를 통해, 종양 형성 후 L. Plantarum GB104 균주의 투여에 의해 종양 치료 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
실시예 5. GB104 균주 투여 후 초기 종양조직 및 말초 혈액 내 면역세포 변화 확인: MC-38 모델
마우스 유래 대장암종 MC-38 동물모델을 이용하여 L. Plantarum GB104 균주 투여에 의한 초기 종양조직 및 말초 혈액 내 초기 면역세포의 변화를 확인하였다.
구체적으로, 실시예 4와 동일한 방법으로, C57BL/6 마우스 유래 대장암 세포주 MC-38 세포를 마리 당 2×105 세포/100 μL로 피하 주사하여 확립한 종양모델 마우스에 L. Plantarum GB104 균주를 1×109 CFU/마리로 7일차부터 매일 경구투여하였다. 투여 시작 6일 후(13일차)에 마우스에서 종양조직 및 혈액을 채취하여 면역세포를 분리하였다(도 16). 분리된 면역세포를 각각의 면역세포 마커와 결합하는 형광 항체로 염색한 후, FACSymphony 장비를 이용하여 분석하였다. 항체 정보는 표 1에 나타내었다.
항체 제조사 Cat. NO
항-CD8a-Pacific Blue Biolegend 100725
항-CD45-BV711 Biolegend 103147
항-CD3-FITC Biolegend 100204
항-NK-1.1-PE Biolegend 108708
항-Granzyme B-PE-Cy7 eBioscience 25-8898-82
항-IFN-γ-APC Biolegend 505810
항-CD25-PE Biolegend 101904
항-CD4-PE-Cy7 Biolegend 100422
항-Foxp3-APC eBioscience 17-5773-82
항-CD11b-Pacific Blue Biolegend 101224
항-F4/80-FITC Biolegend 123108
항-CD206-PE Biolegend 141706
항-CD45-APC Biolegend 103112
그 결과, 초기 종양조직 내 면역세포의 경우 음성대조군에 비하여 L. Plantarum GB104 균주 투여군의 NK 세포에서 분비되는 Granzyme B가 유의적으로 증가하였다. 또한, 종양 특이적 면역반응을 억제하고 면역 억제성 종양 미세환경을 확립함으로써 종양 면역 회피를 가능하게 하는 것으로 알려진 조절 T 세포(Tregs cell)의 비율이 L. Plantarum GB104 균주 투여군에서 현저히 감소하였다(도 17).
말초 혈액 내 면역세포의 경우, 음성대조군에 비하여 L. Plantarum GB104 균주 투여군에서 직접적으로 암의 성장을 억제하는 면역세포로 알려진 세포독성 T 세포(CD8+ T cell) 및 자연살해 세포(NK cell)의 비율이 현저히 증가하였다. 또한, 이들 세포에서 분비되는 IFN-γ도 유의적으로 증가하였다. 뿐만 아니라, L. Plantarum GB104 균주 투여군에서 암세포의 증식을 돕는 것으로 알려진 M2 대식세포가 유의적으로 감소한 것을 확인하였다(도 18).
실시예 6. GB104 균주 투여 후 후기 종양조직 내 면역세포 변화 확인: MC-38 모델
마우스 유래 대장암종 MC-38 동물모델을 이용하여 L. Plantarum GB104 균주 투여에 의한 후기 종양조직 내 면역세포의 변화를 확인하였다.
구체적으로, 실시예 5와 동일한 방법으로 확립한 종양모델 마우스에 일반유산균 4(L. Plantarum GBCC_f0057; 지아이바이옴 자체 분리 동정균) 또는 L. Plantarum GB104 균주를 1×109 CFU/마리로 7일차부터 매일 경구투여하였다. 투여 13일 후(20일차)에 시험을 종료하고 마우스로부터 종양조직을 채취하여 면역세포를 분리하였다(도 19). 분리된 면역세포는 실시예 5와 동일한 방법으로 형광 항체로 염색한 후, FACSymphony 장비로 분석하였다. 항체는 표 1에 나타낸 항체를 사용하였다.
그 결과, 음성대조군과 비교하여 일반유산균 4(L. Plantarum GBCC_f0057) 투여군에서는 음성대조군과 유사한 크기의 종양이 관찰된 반면, L. Plantarum GB104 균주 투여군에서는 음성대조군에 비하여 종양의 크기가 현저히 감소하였다(도 20 및 도 21).
또한, 음성대조군에서 채취한 종양조직과 비교하여 L. Plantarum GB104 균주 투여군의 후기 종양조직 내에 세포독성 T 세포(CD8+ T cell) 및 자연살해 세포(NK cell)의 수가 현저하게 증가됨을 확인하였다. 뿐만 아니라, 이들 세포에서 분비되는 IFN-γ 및 Granzyme B도 유의적으로 증가한 것을 확인하였다. 반면, 일반유산균 4(L. Plantarum GBCC_f0057)에서는 음성대조군과 유사한 결과를 확인하였다(도 22).
상기 결과를 통해 L. Plantarum GB104 균주 투여에 의해 항 종양 면역에 관여하는 면역세포가 증가하는 것을 확인할 수 있었고, 상기 면역세포의 변화가 항암 활성과 관련 있음을 확인할 수 있었다.
<수탁번호>
기탁기관명 : 한국생명공학연구원
수탁번호 : KCTC14107BP
수탁일자 : 20200114
Figure PCTKR2022003890-appb-I000001

Claims (7)

  1. 락토바실러스 플란타럼 GB104(L. Plantarum GB104) 균주(기탁번호: KCTC 14107BP) 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는 암 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 균주 또는 이의 배양물이 종양 형성 억제 효과를 나타내는 것을 특징으로 하는, 암 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 균주가 면역증진 효과를 나타내는 것을 특징으로 하는, 암 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 암은 대장암, 위암, 간암, 폐암, 유방암, 전립선암, 난소암, 췌장암, 자궁경부암, 갑상선암, 후두암, 급성 골수성 백혈병, 뇌종양, 신경모세포종, 망막모세포종, 두경부암, 침샘암, 흑색종, 방광암, 식도암, 피부암, 결장직장암 및 림프종으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나인 것인, 암 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  5. 락토바실러스 플란타럼 GB104(L. Plantarum GB104) 균주(기탁번호: KCTC 14107BP) 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는 암 예방 또는 억제용 식품 조성물.
  6. 락토바실러스 플란타럼 GB104(L. Plantarum GB104) 균주(기탁번호: KCTC 14107BP) 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는 암 예방 또는 억제용 사료 조성물.
  7. 락토바실러스 플란타럼 GB104(L. Plantarum GB104) 균주(기탁번호: KCTC 14107BP) 또는 이의 배양물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는 암 예방 또는 치료 방법.
PCT/KR2022/003890 2021-03-22 2022-03-21 락토바실러스 플란타럼 gb104 균주 및 이를 포함하는 암 예방 또는 치료용 조성물 WO2022203303A1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP22776005.5A EP4316499A1 (en) 2021-03-22 2022-03-21 Lactobacillus plantarum gb104 strain and composition comprising same for prevention or treatment of cancer
AU2022243439A AU2022243439A1 (en) 2021-03-22 2022-03-21 Lactobacillus plantarum gb104 strain and composition comprising same for prevention or treatment of cancer
CN202280019662.6A CN117042786A (zh) 2021-03-22 2022-03-21 植物乳杆菌gb104菌株及包含其的用于预防或治疗癌症的组合物
JP2023549033A JP2024511269A (ja) 2021-03-22 2022-03-21 ラクトバチルス・プランタルムｇｂ１０４株及びそれを含むがんの予防又は処置のための組成物
CA3213447A CA3213447A1 (en) 2021-03-22 2022-03-21 Lactobacillus plantarum gb104 strain and composition comprising same for prevention or treatment of cancer

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2021-0036881 2021-03-22
KR20210036881 2021-03-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022203303A1 true WO2022203303A1 (ko) 2022-09-29

Family

ID=83395947

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2022/003890 WO2022203303A1 (ko) 2021-03-22 2022-03-21 락토바실러스 플란타럼 gb104 균주 및 이를 포함하는 암 예방 또는 치료용 조성물

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP4316499A1 (ko)
JP (1) JP2024511269A (ko)
KR (2) KR102623045B1 (ko)
CN (1) CN117042786A (ko)
AU (1) AU2022243439A1 (ko)
CA (1) CA3213447A1 (ko)
WO (1) WO2022203303A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116144530A (zh) * 2022-11-17 2023-05-23 朗恒科技集团有限公司 一株植物乳杆菌ay01及其应用

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230077693A (ko) 2021-11-25 2023-06-01 국민대학교산학협력단 바실러스 벨레젠시스 생산 대사산물 및 락토바실러스 플란타럼 생산 대사산물을 혼합한 혼합 대사산물을 유효성분으로 포함하는 암 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물
WO2024063543A1 (ko) * 2022-09-20 2024-03-28 주식회사 지아이바이옴 락토바실러스 플란타룸 균주 및 한약재를 포함하는 병용 요법을 이용한 암 예방 또는 치료용 조성물
WO2024063546A1 (ko) * 2022-09-20 2024-03-28 주식회사 지아이바이옴 락토바실러스 플란타룸 균주의 병용 요법 및 이를 이용한 암 치료 방법

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020072913A (ko) * 2001-03-13 2002-09-19 매일유업주식회사 암 세포주 증식 억제제
KR20110046020A (ko) * 2009-10-28 2011-05-04 씨제이제일제당 (주) 신규한 락토바실러스 플란타룸 및 이를 포함하는 조성물
KR101287120B1 (ko) 2011-10-28 2013-07-17 대상에프앤에프 주식회사 락토바실러스 플란타륨 ｄｓｒ ｃｋ10또는 락토바실러스 플란타륨 ｄｓｒ ｍ2를 유효성분으로 함유하는 암 치료용 조성물
KR20130132398A (ko) * 2010-11-29 2013-12-04 유니버시티 푸트라 말레이지아 종양 세포독성제 및 그 방법
KR20150068061A (ko) 2013-12-11 2015-06-19 부산대학교 산학협력단 항암활성이 우수한 기능성 김치 및 그 제조방법
KR102028744B1 (ko) * 2018-07-23 2019-10-07 주식회사한국야쿠르트 면역증강 활성, 항산화 활성 및 소화액 내성을 갖는 락토바실러스 플란타룸 hy7717 균주 및 그의 용도

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020072913A (ko) * 2001-03-13 2002-09-19 매일유업주식회사 암 세포주 증식 억제제
KR20110046020A (ko) * 2009-10-28 2011-05-04 씨제이제일제당 (주) 신규한 락토바실러스 플란타룸 및 이를 포함하는 조성물
KR20130132398A (ko) * 2010-11-29 2013-12-04 유니버시티 푸트라 말레이지아 종양 세포독성제 및 그 방법
KR101287120B1 (ko) 2011-10-28 2013-07-17 대상에프앤에프 주식회사 락토바실러스 플란타륨 ｄｓｒ ｃｋ10또는 락토바실러스 플란타륨 ｄｓｒ ｍ2를 유효성분으로 함유하는 암 치료용 조성물
KR20150068061A (ko) 2013-12-11 2015-06-19 부산대학교 산학협력단 항암활성이 우수한 기능성 김치 및 그 제조방법
KR102028744B1 (ko) * 2018-07-23 2019-10-07 주식회사한국야쿠르트 면역증강 활성, 항산화 활성 및 소화액 내성을 갖는 락토바실러스 플란타룸 hy7717 균주 및 그의 용도

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116144530A (zh) * 2022-11-17 2023-05-23 朗恒科技集团有限公司 一株植物乳杆菌ay01及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220131844A (ko) 2022-09-29
CN117042786A (zh) 2023-11-10
KR20240007701A (ko) 2024-01-16
CA3213447A1 (en) 2022-09-29
JP2024511269A (ja) 2024-03-13
AU2022243439A1 (en) 2023-10-12
KR102623045B1 (ko) 2024-01-10
EP4316499A1 (en) 2024-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2022203303A1 (ko) 락토바실러스 플란타럼 gb104 균주 및 이를 포함하는 암 예방 또는 치료용 조성물
US7785581B2 (en) Composition and method for reducing feces toxins and treating digestive disorders
KR102128287B1 (ko) 아커만시아 뮤시니필라 eb-amdk19 균주 및 그의 용도
WO2011052996A2 (en) Novel lactobacillus plantarum and composition comprising the same
WO2020050460A1 (ko) 염증성 장질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물
WO2019199094A1 (ko) 비만의 예방 또는 치료 효과를 가지는 신규 비피도박테리움 롱검 균주 또는 락토바실러스 람노서스 균주 및 이의 용도
KR101611834B1 (ko) 비만 및 비만으로 야기된 대사성 질환의 예방 또는 치료를 위한 락토바실루스 플란타룸 cbt lp3 균주 및 이를 포함하는 조성물
WO2015030283A1 (ko) 진세노사이드 성분이 증가된 가공인삼분말 또는 가공인삼추출물을 함유하는 암 관련 피로의 예방 및 치료용 조성물
WO2021194040A1 (ko) 간기능 개선 또는 지방축적 억제 미생물 및 그의 용도
WO2021167350A1 (ko) 락토바실러스 가세리 bnr17을 포함하는 갱년기 질환 치료용 조성물
WO2019117654A1 (ko) 신장질환 진행 억제 및 예방용 프로바이오틱스 및 이를 포함하는 신장질환 진행 억제 및 예방용 조성물
WO2021246610A1 (ko) 락토바실러스 사케이 cvl-001 균주를 포함하는 염증성 질환 예방 또는 치료용 조성물
WO2023177218A1 (ko) 치주 질환 유발균을 억제하는 활성을 갖는 락티카제이바실러스 파라카제이 균주 및 그 용도
WO2023177215A1 (ko) 구강 건강 개선 활성을 갖는 와이셀라 시바리아 균주 및 그 용도
JPWO2005077390A1 (ja) 血糖値低下剤、糖尿病治療・予防剤及びその製造方法
WO2020139020A2 (ko) 헬리코박터 파일로리 연관 질환의 예방 또는 치료용 김치
WO2023287202A1 (ko) 락티플란티바실러스 파라플란타룸 wikim0130을 포함하는 암의 예방, 개선 또는 치료용 조성물
WO2023287205A1 (ko) 류코노스톡 시트리움 wikim0129를 포함하는 암의 예방, 개선 또는 치료용 조성물
WO2022014893A1 (ko) 염증성 장질환 예방 또는 치료용 조성물
WO2021261929A1 (ko) 신규 락토바실러스 루테리 균주 및 이의 용도
US11458164B2 (en) Streptococcus thermophilus strain ST4 and its efficacies of anti-inflammation and cancer prevention
WO2024063543A1 (ko) 락토바실러스 플란타룸 균주 및 한약재를 포함하는 병용 요법을 이용한 암 예방 또는 치료용 조성물
WO2013151363A1 (ko) 신규 분리한 바실러스 리체니포미스 및 이를 이용한 프로바이오틱스
JP7342192B1 (ja) 化学療法による腸管損傷の関連病変又は細菌叢の不均衡の予防或いは補助療法におけるバチルスコアグランスｂｃ１９８又はその代謝産物の用途
WO2024117705A1 (ko) 엔테로코커스 락티스 lcm001 균주를 포함하는 생리전증후군 완화 또는 치료용 약학적 조성물

Legal Events

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

Ref document number: 22776005

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023549033

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202280019662.6

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 3213447

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2022243439

Country of ref document: AU

Ref document number: AU2022243439

Country of ref document: AU

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022243439

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20220321

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2022776005

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022776005

Country of ref document: EP

Effective date: 20231023