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KR-20260060919-A - A Pharmaceutical composition for preventing or treating cancer containing inflammatory macrophages

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Abstract

염증성 대식세포를 포함하는 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다. 일 양상에 따른 염증성 대식세포(Inflammatory macrophages)는 종양 내 M1형 대식세포와 같은 염증성 대식세포의 비율을 증가시킴과 동시에 종양 크기를 현저히 감소시키는 등 암의 예방 또는 치료 효과를 갖는다. 또한, 항암제와 병용 투여하거나 항암제를 상기 약학적 조성물에 더 포함하여 사용하는 경우 항암제가 상대적으로 적은 용량으로 포함되더라도 각 물질을 단독으로 사용하는 경우보다 현저한 암의 예방 또는 치료 효과를 나타냄과 동시에 항암제의 부작용이 나타나지 않는다. 따라서, 일 양상에 따른 약학적 조성물은 항암에 대한 단독 요법 또는 병용 요법으로 다양한 산업분야에서 활용될 수 있다.

Inventors

  • 송행석
  • 박미라
  • 유제희

Assignees

  • 의료법인 성광의료재단
  • 차의과학대학교 산학협력단

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20241025

Claims (13)

  1. 염증성 대식세포(inflammatory macrophage)를 포함하는 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 염증성 대식세포는 M1형 대식세포 및 M1 유사 대식세포(M1 like macrophage)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것인, 약학적 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 약학적 조성물은 항암제를 더 포함하는, 약학적 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 약학적 조성물은 항암제와 병용 투여되는 것인, 약학적 조성물.
  5. 청구항 3 또는 4에 있어서, 상기 항암제는 미세소관 저해제(microtubule-targeting agents)인, 약학적 조성물.
  6. 청구항 3 또는 4에 있어서, 상기 항암제는 카바지탁셀(Cabazitaxel), 파클리탁셀(Paclitaxel), 도세탁셀(Docetaxel), 빈블라스틴(Vinblastine), 빈크리스틴(Vincristine) 및 비노렐빈(Vinorelbine)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인, 약학적 조성물.
  7. 청구항 4에 있어서, 상기 약학적 조성물은 항암제가 투여된 후 투여되는 것인, 약학적 조성물.
  8. 청구항 4에 있어서, 상기 약학적 조성물은 항암제가 투여된 후 12시간 내지 24시간 이후에 투여되는 것인, 약학적 조성물.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 염증성 대식세포는 1 x 10 7 내지 3 x 10 9 cells/kg 투여되는 것인, 약학적 조성물.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 암은 고형암인, 약학적 조성물.
  11. 청구항 1에 있어서 상기 암은 난소암, 식도암, 유방암, 폐암, 카포시 육종, 자궁경부암, 두경부암, 위암, 전립선암, 비소세포 폐암, 소세포 폐암, 방광암, 뇌암, 흑색종, 고환암 및 췌장암으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인, 약학적 조성물.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 약학적 조성물은 종양 내 염증성 대식세포의 비율을 증가시키는 것인, 약학적 조성물.
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 약학적 조성물은 정맥내 투여되는 것인, 약학적 조성물.

Description

염증성 대식세포를 포함하는 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물{A Pharmaceutical composition for preventing or treating cancer containing inflammatory macrophages} 염증성 대식세포를 포함하는 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다. 난소암은 여성 생식과 호르몬 분비에 중요한 역할을 담당하는 난소에 발생하는 악성 종양 중 하나로, 주로 50 내지 70세 사이에서 가장 흔하게 발병된다. 난소암은 대략 60 % 정도가 발병 진행 중인 상태에서 진단되기 때문에 사망률이 높다고 알려져 있다. 현재 난소암을 치료하는 기법으로 수술적 절제와 1차 화학요법이 있으나, 화학요법에 대한 저항으로 인해 초기 치료 후 몇 년 이내에 재발하는 경우가 많다. 따라서 현존하는 치료 기법보다 종양에 특이적이고 직접적인 영향을 줄 수 있는 새로운 치료에 대한 연구가 필요하다. 암 면역 요법은 질병과 대항하도록 면역 체계를 개선시켜 암을 치료하는 치료 방법 중 하나이다. 면역 세포 중 하나인 대식세포는 미세환경에 따라 M1 (pro-inflammatory)에서 M2 (anti-inflammatory and reparative)로 극성 변화가 될 수 있으며, 각각 염증과 암에서 이중적인 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 특히 종양 조직 내에서는 종양 관련 대식세포 (tumor-associated macrophages, TAMs)라고 불리는 대식세포가 증가함으로써 종양의 진행과 전이에 영향을 미친다. TAMs는 종양 조직 내에서 종양 세포와 상호작용하여 종양의 성장, 침습, 면역 회피, 혈관 생성 등을 촉진하는 역할을 한다. 이는 주로 M2 형태의 대식세포로 분류되며, M2형 대식세포는 종양 세포와 상호작용을 통해 종양 환경을 유리하도록 조성하여 종양의 성장과 전이를 촉진하는 역할을 한다. 반면 M1형 대식세포는 종양 세포를 죽이는 세포 독성을 직접 매개하며, 면역 시스템의 반응을 활성화시킴으로써 종양 성장을 억제한다. 최근 연구에 따르면 대식세포 면역 요법은 난소암을 포함한 치명적인 암을 치료하는 새로운 접근법으로 간주되지만, 근본적인 메커니즘에 대한 추가 연구가 필요하다. 이에 본 연구를 통해 M2형 또는 M2-유사 대식세포가 증가되는 난소암 이종이식(xenograft) 모델에 대조적인 역할을 하는 M1-induced bone marrow-derived cells (BMDMs)을 주입함으로써 종양 내의 대식세포의 역할을 변화시키고, 종양의 성장과 전이에 미치는 영향을 조사하였다. 이를 기반으로 M1 대식세포와 항암제를 병용 투여하는 경우 우수한 종양 억제 효과가 나타나는 것을 확인하여, 난소암 치료에 대한 새로운 전략을 제시하고자 한다. 도 1은 A2780 세포주를 이종이식 하여 난소암 동물모델을 제조하는 과정을 나타낸 모식도이다. 도 2는 이종이식한 A2780 세포 수에 따른 동물모델의 종양 크기를 나타낸 도이다. 도 3은 이종이식한 A2780 세포 수에 따른 14 및 21일째의 동물모델의 모습을 나타낸 도이다. 도 4는 난소암 치료에 사용되는 골수 유래 대식세포 제조 과정을 나타낸 모식도이다. 도 5는 제조한 대식세포를 유세포 분석기를 사용하여 대식세포의 마커 발현 여부를 확인한 결과를 나타낸 도이다. 도 6은 골수 유래 대식세포와 RAW 256.7 세포에 LPS와 IL-4를 처리한 이후 세포 형태를 확인한 결과를 나타낸 도이다. 도 7은 골수 유래 대식세포에서 LPS와 IL-4를 처리함에 따라 발현되는 mRNA 및 단백질의 종류를 확인한 결과를 나타낸 도이다. 도 8은 난소암 동물모델에 M1-BMDMs를 처리하여 난소암을 치료하는 실험 과정을 나타낸 모식도이다. 도 9는 M1-BMDMs를 처리함에 따른 동물모델의 종양 크기 변화를 나타낸 도이다. 도 10은 M1-BMDMs를 처리함에 따른 동물모델의 14일 및 21일 째 모습을 나타낸 도이다. 도 11은 종양 내 대식세포의 극성 분석을 위해 난소암 동물모델과 치료군 동물모델의 종양 조직에서 단일 세포를 분리하기 위한 실험 과정을 나타낸 모식도이다. 도 12는 종양 조직으로부터 분리된 단일 세포의 유세포 분석을 통한 M1과 M2 대식세포의 비율을 확인한 결과를 나타낸 도이다. 도 13은 난소암 동물모델에 파클리탁셀(Paclitaxel)을 처리하여 난소암을 치료하는 실험 과정을 나타낸 모식도이다. 도 14는 파클리탁셀을 처리함에 따른 동물모델의 종양 크기 변화를 나타낸 도이다. 도 15는 파클리탁셀을 처리함에 따른 동물모델의 14일 및 21일 째 모습을 나타낸 도이다. 도 16은 파클리탁셀을 처리함에 따른 동물모델의 H&E 염색 결과를 나타낸 도이다. 도 17은 난소암 동물모델에 M1-BMDMs와 파클리탁셀을 병용 처리하여 난소암을 치료하는 실험 과정을 나타낸 모식도이다. 도 18은 M1-BMDMs와 파클리탁셀을 병용 처리함에 따른 동물모델의 종양 크기 변화를 나타낸 도이다. 도 19는 M1-BMDMs와 파클리탁셀을 병용 처리함에 따른 동물모델의 14일 및 21일 째 모습을 나타낸 도이다. 이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 참조예- 난소암 동물모델의 제조 염증형 대식세포의 난소암 치료 효과를 in vivo 상(실시예 1 내지 7)에서 확인하기 위한 동물모델을 제조하였다. 인간 난소암 세포주인 A2780 세포 (ECACC, Wiltshire, UK)를 8주령의 암컷 마우스(BALB/c-Foxn1 nu/Arc-Gem nude)에 주입하여 난소암 이종이식 마우스 모델을 제조하였으며, 전체적인 실험 과정은 도 1에 나타난 바와 같다. 구체적으로, A2780 세포를 1 x 103, 1 x 104, 1 x 105 및 1 x 106의 세포수로 마우스의 등쪽 피하(subcutaneous, s.c)에 주입한 뒤 28일까지 관찰하였다. 관찰 결과, 마우스 모델의 종양 크기는 주입한 A2780 세포수에 비례하여 시간에 따라 증가하였다. A2780 세포를 1 x 103 세포수만큼 이식한 군에서는 21일째까지 종양이 전혀 관찰되지 않았으나, A2780 세포를 1 x 105, 1 x 106 세포수만큼 이식한 군은 14일째부터 종양 크기가 기하급수적으로 증가한 것을 확인할 수 있었다. 반면에 A2780 세포를 1 x 104의 세포수만큼 이식한 군은 염증형 대식세포의 난소암 치료 효과를 확인하기 위한 실험을 진행하기에 적절한 크기로 종양이 형성되는 것을 확인한 바, 상기 A2780 세포를 1 x 104의 세포수만큼 이식한 군으로 이후 실험을 진행하였다(도 2). 상기 이식한 A2780 세포수에 따른 동물모델의 종양 사진은 도 3에 나타내었다. 실시예 실시예 1. 골수 유래 대식세포(BMDMs) 제조 및 확인 난소암 치료에 사용되는 골수 유래 대식세포 (Bone marrow-derived macrophages, BMDMs)를 얻기 위하여 8-9주령 C57BL6 수컷 마우스의 경골과 대퇴골을 사용하였다. 양쪽 끝이 절단된 경골과 대퇴골에 26 G 주사기를 이용해 2 % FBS (Gibco)가 첨가된 DPBS로 골수를 세척하여 골수 유래 세포 (Bone marrow-derived cells, BMDCs)를 수득하였다. 이를 500 x g에서 원심분리하고 2 % FBS가 첨가된 DPBS로 세척한 후 1 X 적혈구 용해 용액 (BioLegend, San Diego, CA, USA)으로 4℃에서 5분간 배양한 뒤, 골수 유래 세포 (Bone marrow-derived cells, BMDCs)를 분리하였다. 분리한 골수 유래 세포를 M-CSF(Macrophage Colony-Stimulating Factor)(50 ng/ml)가 포함된 RPMI medium (Gibco)에서 7일 동안 배양하여 대식세포 (macrophages, Mφs)로 분화시켰다. 상기 제조된 골수 유래 대식세포가 대식세포의 특징을 나타내는지 확인하기 위하여 유세포 분석기를 통해 대식세포의 마커인 CD45, CD11b 및 F4/80 단백질의 발현 정도를 확인하였다. 확인 결과, CD45, CD11b 및 F4/80 모두 99 % 이상 양성으로 발현하는 것을 확인하였으며 이를 통해 조혈모세포가 대식세포로 완전하게 분화된 것임을 알 수 있었다(도 5). 실시예 2. 골수 유래 대식세포(BMDMs)의 극성화 유도 및 세포 형태 확인 상기 실시예 1에서 제조한 골수 유래 대식세포(BMDMs)와 RAW 264.7 마우스 단핵구 세포주 (ATCC, Manassas, VA, USA)에 LPS 및 IL-4를 처리하여 대식세포의 M1 또는 M2 대식세포로의 극성화를 유도한 뒤, 세포의 형태가 변화하는 모습을 광학 현미경을 통해 확인하였다. LPS (100 ng/ml)로 24 시간 동안 처리하는 경우 두 세포 모두 M1 형 대식세포로 분화하고 IL-4 (20 ng/ml)로 24 시간 동안 처리하는 경우 M2형 대식세포로 분화하는 것을 확인할 수 있었다. M1-BMDMs은 타원형의 모양을 보이며, 위족 (pseudopodia)이 연장된 상태이며 반면, M2-BMDMs은 동글고, 짧은 위족이 관찰되었다. RAW 264.7 세포는 M1/M2로 분화된 후에도 전체적으로 원형 또는 타원형 형태의 형태를 유지했으며, 세포 간의 형태적 변이는 BMDMs보다 적었다. 두 세포 간의 분화된 세포의 형태가 확실히 다른 것을 확인할 수 있었다(도 6). 실시예 3. 골수 유래 대식세포(BMDMs)의 마커 발현 확인 상기 실시예 2에서 극성화를 유도한 대식세포에서 발현되는 마커를 mRNA 수준과 단백질 수준에서 분석하였다. mRNA 수준에서는 LPS 처리군에서 M2형 대식세포 마커인 Fizz1, Mgl2 및 Pd-l2는 발현되지 않는 반면, M1형 대식세포 마커인 Scos3, iNOS 및 Tnf-α의 발현이 증가하였다. 또한, IL-4 처리군에서는 대식세포 마커인 Scos3, iNOS 및 Tnf-α는 발현되지 않는 반면, M2형 대식세포 마커인 Fizz1, Mgl2 및 Pd-l2의 발현이 증가하는 것을 확인하였다. 마찬가지로 단백질 수준에