최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
다음과 같은 기능을 한번의 로그인으로 사용 할 수 있습니다.
NTIS 바로가기다음과 같은 기능을 한번의 로그인으로 사용 할 수 있습니다.
DataON 바로가기다음과 같은 기능을 한번의 로그인으로 사용 할 수 있습니다.
Edison 바로가기다음과 같은 기능을 한번의 로그인으로 사용 할 수 있습니다.
Kafe 바로가기주관연구기관 | 홍천메디칼허브연구소 HONGCHEON INSTITUTE OF MEDICINAL HERB |
---|---|
연구책임자 | 이용준 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2023-04 |
과제시작연도 | 2022 |
주관부처 | 산림청 Korea Forest Service |
등록번호 | TRKO202300004966 |
과제고유번호 | 1405005332 |
사업명 | 산림생명자원소재발굴연구 |
DB 구축일자 | 2023-08-16 |
키워드 | 염증성 장질환.대나무.사철쑥.개념증명.치료보조 건강기능식품.Inflammatory bowel disease.Bambusoidae.Artemisia capillaris Thunberg.Proof of Concept.Functional health foods. |
연구개발 목표 및 내용
최종 목표
⦁현재 시판되고 있는 염증성 장질환 치료제는 완치율이 낮고 부작용까지 동반되고 있어 난치성 염증성 장질환 환자에게 염증 유발 장 손상을 개선하고 부작용을 낮출 수 있는 무독성 저자극의 산림 기반 소재를 활용한 치료보조 건강기능식품 소재를 발굴하고자 함
전체 내용
⦁원료표준화에서 지표(기능)성분의 함량, 지표(기능)성분의 특성(구조식, 분자식, 분자량 등), 지표(기능)성분 시험법 밸리데이션 및 대량생산 3lot를 실시하여 지표성분 함량, 유해성분 분석 등을 확인하여 기준
연구개발 목표 및 내용
최종 목표
⦁현재 시판되고 있는 염증성 장질환 치료제는 완치율이 낮고 부작용까지 동반되고 있어 난치성 염증성 장질환 환자에게 염증 유발 장 손상을 개선하고 부작용을 낮출 수 있는 무독성 저자극의 산림 기반 소재를 활용한 치료보조 건강기능식품 소재를 발굴하고자 함
전체 내용
⦁원료표준화에서 지표(기능)성분의 함량, 지표(기능)성분의 특성(구조식, 분자식, 분자량 등), 지표(기능)성분 시험법 밸리데이션 및 대량생산 3lot를 실시하여 지표성분 함량, 유해성분 분석 등을 확인하여 기준규격설정과 원료표준화를 수행함
⦁후보소재인 사철쑥의 경우, 더위지기와 혼용되어 사용되는 있어 유전자판별법으로 원료판별법을 확립함
⦁원료의 기능성을 입증하기 위한 실험디자인 수립과 바이오마커를 설정하여 시험관 시험(in vitro) 및 동물시험(in vivo)을 통해 바이오마커를 객관적이고 정량적으로 확인하고, 이를 입증하기 위한 기전 연구를 수행함
⦁민간요법으로 사용되어 온 두 소재인 대나무와 사철쑥의 섭취근거 자료를 확보하고, 국민건강영양조사 원시자료 등을 활용하여 일일섭취량분석을 수행함
⦁복합추출물의 개별인정형 인증을 위한 인체적용시험은 소규모 임상 개념증명(clinical proof of concept, POC)을 통해 우선적으로 염증성 장질환 환자를 대상으로 효능검증을 실시함. 이는 향후 본 복합 추출물의 연구개발 초기단계에서의 사업화 또는 기술이전에 용이할 것임
⦁대나무, 사철쑥을 활용한 장 건강 기능성 원료는 임상개념증명을 통해 만성 장질환 환자를 대상으로 효능을 입증하여 향후, 본 복합추출물을 활용한 치료보조 건강기능식품 소재의 개발성공가능성을 높임
1년차
목표
⦁대나무와 사철쑥의 배합비율 설정 근거를 확보함
-대나무와 사철쑥 단독으로 하였을 때 보다 혼합하였을 때 장 건강 효능이 더 우수함을 입증
-대나무와 사철쑥의 주요성분 확인 및 지표성분 분석법 확립을 통한 지표성분 함량분석
⦁대나무와 사철쑥의 안전성확보를 위한 섭취근거 자료를 확보함
내용
⦁대나무·사철쑥 복합소재의 배합비율 설정근거 확립
-대나무·사철쑥 기능성 복합소재 개발을 위해서 각 추출물의 혼합비율에 따른 생리활성 정도 및 시너지 효과를 비교하여 복합소재를 개발
-단독소재별 염증성 장질환(Ulcerative Colitis, UC)을 타깃하는 특정 바이오마커를 발굴하고 질병활성지수 확보를 통해 배합비율의 선정을 위한 threshold 구축
-죽순(BS), 사철쑥(AC) 모두 투여 4일째 혈변지수 억제능이 가장 높음. 또한, 지사(stool)지수는 죽순(BS)만 낮은 경향을 보여 질병활성지수(DAI)는 두 소재 모두 통계적 유의성 없이 낮은 경향을 보였음
-본 실험을 토대로 염증성 장질환 타깃 임상바이오마커로써 질병활성지수 및 혈변지수를 선정함
-단독소재 2종의 선행 결과를 토대로 두 소재의 배합을 30:70, 50:50, 70:30비율로 복합소재 배합비율시험을 진행함
-질병활성지수(DAI)는 배합비율(50:50)에서 통계적으로 유의한 감소를 나타냄
-혈변(bloody stool)지수는 배합비율(70:30과 (50:50)이 통계적으로 유의한 감소가 나타남
-특히, 조직병리검사에서 배합비율(50:50)에서 조직붕괴의 회복이 보임 따라서, 종합적인 결과를 토대로 배합비율(50:50)을 선정함
⦁대나무 ·사철쑥 복합소의 주요성분 분석 및 지표성분 선정
-기존에 알려진 유효성분 14종(플라보노이드 5종, 페놀화합물 6종, 쿠마린계 화합물 3종)의 HPLC-UV 동시분석법을 확립하여 함량분석을 진행함과 동시에, 주요유효성분 4종(페놀화합물 1종, 쿠마린계 3종)의 분석법을 개선하여 함량분석을 추가로 진행함
-특히 Scoparone 은 더위지기에서는 검출되지 않아 사철쑥에서 특이적으로 나타나는 지표성분으로 판단됨
-대나무 조건별 추출물에서는 coumaric acid, ferulic acid, hyperoside, 3,5-di-caffeoyl quinic acid의 peak가 확인되었음
-휘발성 유기화합물인 터펜류(terpenes)의 분석은 GC-MS/SPME법을 이용하여 분석함
-사철쑥 진공추출액의 휘발성 유기화합물 성분 중 camphor가 31.74%로 가장 높은 비중을 차지하고 있으며, 대나무 죽순 진공추출액의 휘발성 유기화합물 성분은 Methyl salicylate가 46.5%로 가장 많이 함유되어 있음
⦁사철쑥(인진호) ∙ 더위지기(한인진) 원료판별법 확인
-식품원료로 등재된 사철쑥과 혼용되어 사용되고 있는 더위지기는 육안으로 판별이 어려워 식약처 가이드라인에 따른 유전자분석법으로 원료판별을 진행하여 사철쑥(인진호)를 확인함
2년차
목표
⦁대나무와 사철쑥 복합소재의 원료표준화부분에서 분석법검증, 기준규격성정 및 소재의 안정성평가를 수행함
⦁대나무와 사철쑥 복합소재의 장 건강 효능을 검증하고 전임상단계에서의 개념증명 (Clinical proof of concept)을 위한 IRB를 신청함
⦁식약처 채움토의를 통한 복합소재의 안전성(독성)평가 여부를 결정함
내용
⦁기능/지표성분 분석법 검증
- 원료의 품질관리를 위한 기능/지표성분의 설정에 있어 고려하여야 할 사항은 특이성, 대표성, 안정성, 용이성으로 원재료에 따라 특이적으로 존재하거나 추출물의 성분 중 대표할 만한 성분으로 결정함. 이러한 기능/지표성분은 열, 빛, 습도 등의 일반적인 보관조건에서 안정성이 높아야 하며 분리된 단일성분이 HPLC, GC, UV 등과 같은 범용화된 분석기기를 이용하는 일반적인 방법, 상업적 표준물질의 사용가능 여부, 분석 비용 등을 고려함
⦁대나무·사철쑥 복합소재의 장손상 개선능 평가
- 건강기능식품에서 장 손상 개선 기전은 「염증에 의해 장이 손상되는 질환의 경우 장 점막 조직에서의 염증 반응을 억제하고 조직 손상을 저해하여 장 건강에 도움을 줄 수 있음」으로 정의하고 있음
- 장 손상 동물모델은 Dextran Sulfate Sodium Salt(DSS)를 이용하여 대장염이 유발된 마우스에 후보소재를 투여함으로서 대장염 완화 기능성 평가를 수행함. 장손상개선 바이오마커별 측정 가능한 시험은 시험관시험(in vitro/ex vivo)은 해당시험이 없으며, 동물모델을 이용한 in vivo 시험이 대부분임
-가이드라인에서 제시하고 있지는 않지만, 추가적으로 in vitro 실험으로 인간 대장암 세포주 2종(HT-29, Caco2)을 이용하여 염증성 단백질 발현 및 관련인자를 확인함
⦁대나무·사철쑥 복합소재의 경쟁약물 비교 효능평가(in vivo) : 추가시험
-임상시험이 진행 중인 궤양성 대장염 치료후보소재와 비교효능평가를 실시하여 복합소재의 경쟁력을 확인함
⦁대나무·사철쑥 복합소재와 유효성분(4종)의 비교 효능평가(In vivo): 추가시험
-복합소재의 주요 유효성분 4종을 선정, 추출물대비 비교효능평가를 실시함
⦁전임상시험 단계에서의 clinical proof of concept(POC)
-임상개념증명(POC)을 위한 인체적용 시험 제반업무에 대한 계획을 수립하여 임상시험 프로토콜을 작성하여 IRB 신청서 작성 중에 있음(22년2월 승인 예정)
⦁국민건강영양조사기반 대나무 사철쑥 복합소재의 섭취량평가
-대나무와 사철쑥의 섭취근거 자료를 확보하고, 국민건강영양조사 원시자료 등을 활용하여 일일섭취량분석을 수행함
3년차
목표
⦁대나무와 사철쑥 복합소재의 대량생산 3lot를 생산함
⦁대나무와 사철쑥 복합소재의 장 손상 개선 기전연구를 수행함
⦁전임상단계에서의 개념증명(Clinical proof of concept)을 수행함
내용
⦁Pilot-scale에서 3lot 생산 및 지표성분 함량 측정
- 복합소재중의 Scoparone을 대상으로 Lot별 함량 실험 결과, Scoparone 평균함량은0.25±0.00 μg/g 으로 나타나 Lot간 편차는 나타나지 않음을 확인하였음
- 복합소재중의 유해성분(중금속) 분석을 통해 복합소재의 안정성을 확보함
⦁복합소재 추출물의 안정성평가
- 가속시험(3개월) 및 실측시험(장기보존시험, 15개월)을 통한 소재의 안정성을 확보함(시험항목 : 성상, pH, 지표성분)
⦁대나무와 사철쑥 복합소재의 장 손상 개선 기전연구
- 원료의 기능성을 입증하기 위한 실험디자인 수립과 바이오마커를 설정하여 시험관시험(in vitro) 및 동물시험(in vivo)을 통해 바이오마커를 객관적이고 정량적으로 확인하고 이를 입증하기 위한 기전 연구를 수행함 ⦁전임상단계에서의 개념증명(Clinical proof of concept) 수행
- 이번 궤양성대장염 환자에서의 인체적용연구를 통해 대나무사철쑥추출복합물(BA) 섭취가 특이 이상 반응 없이 직장출혈 감소와 내시경 소견 호전에 도움을 줌으로써 환자의 100%에서 질병 관해가 획득되었음을 확인하였음
- 또한, BA 섭취 시 수치상으로 비침습 염증 바이오마커인 대변 calprotectin 감소와 건강 관련 삶의 질 점수의 상승이 관찰되었음
- 이에, 본 연구에서는 적절하게 충분한 용량의 5-ASA 치료를 장기간 사용하였음에도 불구하고 증상이 남아 있거나 내시경에서 염증이 관찰되는 경증 및 중등도 궤양성대장염 환자에서 면역조절제나 생물학적 제제 사용 전 BA 섭취가 질병 관해에 영향을 미치는지 알아보고자 하였음
- BA 섭취 12주 후 직장출혈 점수(BA군 vs. 대조군, 0.25±0.50점 감소 vs. 0.25±0.50점 증가), 내시경 소견 점수(BA군 vs. 대조군, 1.00±0.00점 감소 vs. 0.50±1.00점 감소), 앞선 두 항목을 포함한 Mayo 총점(BA군 vs. 대조군, 3.00±0.82점 감소 vs. 1.25±1.71점 감소)이 수치상으로 좀 더 감소한 소견을 보임
- 또한, BA 섭취 12주 후 내시경 소견의 개선이 4명(100%) 모두에서 나타났으나, 대조군에서는 유지 3명(75%), 악화 1명(25%)으로 확인되었음
- 이는 인체적용연구에서도 BA 섭취가 내시경적 점막 치유에 영향을 미침으로써 내시경 관해를 가져올 수 있음을 간접적으로 시사한다고 볼 수 있음
- 대변 calprotectin이 BA군에서는 565.33±726.72 mg/kg 감소한 것에 반해, 대조군은 110.50±267.44 mg/kg 증가하였다. 따라서, BA 섭취 시 비침습 염증 바이오마커인 대변 calprotectin의 호전에 도움을 줄 것으로 기대됨
- IBDQ 총점은 수치상으로 BA군에서 32.75±41.75점 증가하였고, 대조군은 1.50±17.71점 감소하였음 이는, BA가 궤양성대장염 환자의 치료에 긍정적 영향을 미침으로써 삶의 질 증가에 영향을 미칠 수 있음을 시사함
- 또한, 안전성 평가를 위해 최초 방문과 마지막 방문 시 양군 모두에서 시행한 활력징후 및 신체계측에서 정상 소견을 보였고, 혈액화학검사에서 임상적으로 의미 있는 변화는 보이지 않았음
- 본 연구는 하루 500 mL의 인체적용연구용 용액을 매일 섭취해야하는 불편감으로 인하여 BA의 임상 유효성 및 안전성을 탐색하기 위해 최소한의 통계적 조건으로 산정된 대상자를 모두 등록하지 못했다는 제약이 있었음. 그럼에도 불구하고, 궤양성대장염 환자에서의 BA 섭취는 참여 대상에서의 특이 이상 반응 없이 직장출혈 감소와 내시경 소견 호전에 도움을 주었던 것으로 사료되며 질병 관해 및 이의 유지에 일정 부분 긍정적인 영향을 줄 수 있을 것으로 생각됨
- 또한, BA 섭취 시 비침습 염증 바이오마커인 대변 calprotectin 감소와 건강 관련 삶의 질 증가에 도움을 줄 것으로 기대됨
- 향후 본 성분에 대한 정제 형태의 이용이 가능해져 복용이 보다 용이한 형태로 개선이 된다면 보다 대규모의 연구가 가능할 것으로 사료되며, 특히, 경증 및 중등도의 궤양성 대장염 환자의 관해 유도 및 이미 관해가 유도된 환자의 관해 유지에 긍정적인 영향을 줄 것으로 기대됨
- 이는 향후 본 복합 소재의 특허권을 확보하고 전임상단계에서 치료보조건강기능식품 또는 치료보조제로써 기술이전이 용이할 것임
연구개발성과
연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
⦁현재 장 건강에 도움을 주는 건강기능식품의 기능성은 장내 유익균 증식/면역조절/배변활동 원활임. 이 중, 면역을 조절하여 장 건강에 도움을 주는 기능성 원료는 프로바이오틱스가 유일함
⦁염증성 장질환(inflammatory bowl disease)은 현재까지 개발된 치료제로 완치되지 않고 부작용과 극심한 통증을 동반하는 난치성 질환임
⦁본 과제를 통해 산림기반 천연소재를 활용하여 저독성⦁무자극 건강기능식품으로 개발되면 환자가 부작용없이 장기간 복용이 가능해짐으로 통증완화와 치료보조 효과로 clinical unmet needs를 충족할 것임
⦁전임상단계에서 개념증명(POC)를 통해, 실질적인 유효성을 검증하여 기능성원료 인정전에 건강기능식품회사에 기술이전이 가능할 것임
⦁지역발전측면에서 지역 특산물 소재 활용 산업화 및 약용작물 유래 바이오활성 소재산업의 정책적 전략사업에 부응함
(출처 : 요약문 4p)
과제명(ProjectTitle) : | - |
---|---|
연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
키워드(keyword) : | - |
과제수행기간(LeadAgency) : | - |
연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
기대효과(Effect) : | - |
Copyright KISTI. All Rights Reserved.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.