배경: 혈액-뇌 장벽(BBB) 기능장애와 신경염증은 알츠하이머병(AD)의 병인에 중요한 역할을 한다. 최근 연구에서는 혈액-뇌 장벽(BBB) 기능을 보존하거나 회복시키는 것이 AD의 진행과 중증도를 완화하는 유망한 전략이 될 수 있다고 보고하였다. 내피 기능장애 억제제인 CU71은 사람 뇌 미세혈관 내피세포(HBMECs)에서 긴밀연접과 혈관의 완전성을 강화하는 한편 염증을 감소시켰다. 본 연구에서는 알츠하이머병의 5XFAD 마우스 모델에서 CU71이 인지장애, BBB 기능장애 및 신경염증 활성에 미치는 영향을 조사하였다. 방법: 5XFAD 마우스에 CU71을 6개월 동안 매일 경구 투여하였다. 인지 기능은 Y-미로, 새로운 물체 인식(NOR), 및 모리스 수중 미로(MWM) 검사를 통해 평가하였다. 본 연구에는 5개 군이 포함되었다: (1) wild type(WT)+vehicle, (2) 5XFAD(TG)+vehicle, (3) TG+donepezil(1 mg/kg), (4) TG+5 mg/kg CU71, (5) TG+10 mg/kg CU71. BBB 기능장애와 신경염증과 관련된 분자 기전을 확인하기 위해 면역조직화학, 웨스턴 블롯 및 디지털 ELISA 검사(SIMOA)를 수행하였다. 결과: CU71을 6개월간 처리한 후 TG+vehicle 대조군에 비해 NOR 및 MWM 검사에서 나타난 바와 같이 기억 및 인지에서 유의한 개선이 관찰되었다. 또한 CU71 처치는 혈관 유지 상태를 개선하고 긴밀연접 관련 단백질을 회복시켰다. 아울러 성상교세포 섬유성 산성 단백질(glial fibrillary acidic protein, GFAP)과 이온화 칼슘 결합 어댑터 분자 1(ionized calcium-binding adapter molecule 1, Iba-1)의 발현이 감소하는 것도 확인하였다. 따라서 CU71은 AD에서 관찰되는 인지 기능장애의 치료에 유용할 수 있다. 결론: 본 연구 결과는 5XFAD 마우스 모델에서 BBB 기능장애와 신경염증을 억제함으로써 CU71 처치가 인지장애를 완화함을 보여준다.

배경: 혈뇌장벽(BBB) 장애와 혈관성 치매를 포함한 연령 관련 뇌혈관계의 변화는 많은 신경퇴행성 질환의 잠재적 위험 요인으로 부상하고 있다. 따라서 뇌혈관계를 구성하는 내피세포는 뇌 손상을 예방하는 데 핵심적인 역할을 할 수 있다. 우리의 이전 연구에서는 내피세포 기능장애 차단제인 CU06-1004가 혈관 누출을 억제하고, 허혈-재관류 손상에서 혈관의 완전성을 강화하며, 종양 혈관의 정상화를 촉진함을 보였다. 여기서는 노화 마우스 뇌에서 연령 관련 뇌혈관 기능 저하에 대한 CU06-1004의 영향을 평가하였다. 결과: 단독 처치만으로도, HBMEC에 CU06-1004를 전처리하면 산화 스트레스 유발 세포독성, 반응성 산소종 생성, 노화 관련 β-galactosidase 활성, 노화 표지자 발현, 그리고 염증성 단백질의 발현 수준이 유의하게 감소하였다. HBMEC에서 CU06-1004의 세포보호 효과가 확인됨에 따라, CU06-1004가 마우스에서 뇌혈관 노화에 대해 보호 효과를 보이는지 여부를 조사하였다. CU06-1004의 장기간 투여는 노화 마우스 뇌에서 연령과 관련된 뇌 미세혈관 희소화와 뇌혈관 노화를 완화하였다. 또한 CU06-1004 보충은 노화 마우스 뇌에서 BBB 완전성을 개선함으로써 혈장 IgG의 혈관외 유출을 감소시켰으며, 이는 뉴런 손상의 감소와 연관되었다. 일련의 행동 검사를 통해서도 장기간 CU06-1004를 투여받은 노화 마우스에서 운동 및 인지 기능이 향상됨이 확인되었다. 결론: 본 연구 결과는 CU06-1004가 연령 관련 뇌혈관 손상을 지연시키고 노년기의 인지 기능을 개선하기 위한 유망한 치료 접근법이 될 수 있음을 시사한다.

배경: SERPING1 유전자의 변이에 의해 바소활성 펩타이드인 브래디키닌(BK)이 과도하게 방출되는 것이 유전성 혈관부종(HAE)의 주요 원인이다. BK는 내피세포를 직접 활성화하고 내피 장벽을 교란함으로써 혈관 투과성을 증가시켜, 안면, 입술, 사지, 위장관 및 후두에 혈관부종을 유발한다. 지난 10년 동안 HAE에 대한 다양한 약물 치료 옵션이 이용 가능해졌음에도 불구하고, 현재의 치료는 제한적이며 환자에게 큰 경제적 부담을 초래한다. 추가적인 HAE 치료 옵션을 확인하기 위해, 내피 기능장애 차단제인 CU06-1004가 BK에 의해 유도된 혈관 과투과성과 HAE 마우스 모델에 미치는 영향을 평가하였다. 방법: 생체 내에서 CU06-1004가 BK 유도 혈관 과투과성에 미치는 영향을 조사하기 위해, WT 마우스에 약물을 전처치한 후 BK를 정맥 주사하여 혈관 누출을 유도하고 혈관 변화를 관찰하였다. 이어서 SERPING1 결핍 마우스를 HAE 마우스 모델로 사용하였다. 시험관 내 모델에서는 HUVEC 단층을 CU06-1004로 전처치한 다음 BK로 자극하였다. 결과: 브래디키닌은 내피 장벽을 교란하고 내피세포 사이의 틈(interendothelial cell gaps)을 형성하여, 생체 내 및 시험관 내에서 과투과성을 유발하였다. 그러나 CU06-1004 처치는 BK를 통해 Src 및 미오신 경쇄(myosin light chain) 활성화를 억제함으로써 내피 장벽을 보호하였고, 과투과성을 완화하였다. 결론: 본 연구는 CU06-1004의 경구 투여가 BK 자극에 대항하여 내피 장벽 기능을 보호함으로써 HAE 마우스 모델에서 혈관 과투과성을 유의하게 감소시킨다는 것을 보여준다. 따라서 CU06-1004로 BK에 대해 내피를 보호하는 전략은 HAE 환자에서 잠재적인 예방/치료 접근법이 될 수 있다.

허혈-재관류(I/R) 손상은 산화 스트레스로 인해 심근세포(CM) 사멸을 가속하고, 그 결과 심장 기능을 악화시킨다. 치료 관점은 재관류로 인해 발생하는 손상을 예방하거나 완화하는 방향으로 패러다임 전환이 이루어져 왔다. 심장 미세혈관 내피세포(CMEC)는 재관류 손상에 더 취약하며, 초기 I/R 손상의 병적 과정에서 CM보다 더 중요한 역할을 수행한다. 본 연구에서는 혈관 누출 차단제인 CU06-1004가 CMEC의 과투과성을 억제함으로써, 결과적으로 심근경색 심장에서 호중구의 플러깅 및 침윤을 감소시켜 심장 기능을 개선할 수 있음을 규명하고자 하였다. CU06-1004는 재관류 5분 전에 정맥으로 투여하였고, 랫드는 무작위로 세 군으로 나누었다: (1) 차량(vehicle), (2) 저용량 CU06-1004(1 mg/kg, 24시간 간격으로 2회), (3) 고용량 CU06-1004(5 mg/kg, 재관류 전 1회). CU06-1004 투여는 초기 I/R 손상에서 CMEC 및 주변 페리사이트(pericyte) 상의 온전한 접합 단백질의 존재로 확인된 바와 같이 혈관의 무결성을 강화함으로써 괴사 크기 및 심장 부종을 감소시켰다. 또한 CMEC에서 혈관세포 부착 분자 1(VCAM-1)의 발현을 감소시켜, 호중구 및 대식세포의 침윤을 줄였다. 심초음파 결과, CU06-1004 투여는 차량 투여군에 비해 심장 기능을 유의하게 개선하는 것으로 나타났다. 흥미롭게도, CU06-1004 단회 고용량 치료는 I/R 후 8주까지 반복적 저용량 치료보다 더 큰 기능 개선을 제공하였다. 이러한 결과는 CU06-1004가 치명적인 심근 I/R 손상을 예방함으로써 혈관 무결성을 강화하고 심장 기능을 개선한다는 것을 보여준다. 이는 현재의 재관류 전략에 대한 잠재적 병용 치료로서 유망한 치료 옵션이 될 수 있다.

배경: 궤양성 대장염(UC)은 염증성 장질환(IBD)의 한 유형으로, 대장을 침범하는 만성 염증성 질환이다. 만성 장 염증은 대장염 관련 암(colitis-associated cancer, CAC) 발생 위험 증가에 중요한 역할을 한다. 내피 기능장애 차단제인 CU06-1004는 염증을 억제하고 결장 혈관의 기능 이상을 조절함으로써 급성 대장염을 완화할 수 있다. 그러나 CU06-1004가 만성 장 염증을 억제하고 CAC 발생을 예방하는지 여부는 아직 불분명하다. 방법: 본 연구에서는 덱스트란 황산나트륨(dextran sulfate sodium, DSS)으로 유도한 만성 대장염 모델과 아조옥사메탄(azoxymethane, AOM)/DSS로 유도한 대장직장암 마우스 모델에서 염증을 억제하는 방식으로 CU06-1004의 보호 효과를 평가하였다. 주요 전염증성 사이토카인의 발현을 측정하고, 동물에서 조직학적 특성을 관찰했으며, 염증과 관련된 핵심 유전자의 발현을 확인하였다. 결과: DSS 유도 만성 대장염 모델에서 CU06-1004 처리 결과, 질병활동지수(disease activity index) 점수, 결장 길이, 결장 손상 및 조직학적 분석에서 확인되는 바와 같이 염증이 억제되었다. 또한 CU06-1004 투여는 다양한 염증성 사이토카인 및 인자(종양괴사인자-α, 인터루킨(IL)-1β, IL-6, 사이클로옥시게나아제-2, 유도성 산화질소 합성효소)의 수준을 감소시켰고, 면역세포 침윤(F4/80+ 대식세포 및 CD177+ 호중구)을 감소시켰으며, 혈관 부착 분자(vascular adhesion molecules)를 억제함으로써 염증을 완화하였다. 더불어 AOM/DSS 유도 대장직장암 모델에서도 CU06-1004는 대장염의 중증도를 유의하게 감소시켰다. CU06-1004 처리는 AOM/DSS로 유도된 대장직장 종양의 개수와 크기 모두를 유의하게 감소시켰고, 염증을 억제했으며, 상피세포의 악성 증식을 억제하였다. 또한 CU06-1004 처리는 AOM/DSS 유도 마우스에서 대장직장암의 핵심 표지자인 β-catenin과 그 표적 유전자 c-Myc의 발현을 하향 조절하여, 종양 성장을 억제하였다. 결론: 본 연구 결과는 CU06-1004가 대장에서 염증 반응을 조절함으로써 염증 유발 종양발생을 억제함을 시사한다. 따라서 CU06-1004는 염증 조절을 통한 대장직장암 예방을 위한 유망한 치료 후보가 될 수 있다.

염증성 장질환(IBD)인 크론병(CD)과 궤양성 대장염(UC)은 복잡한 병인을 지닌 만성 위장관 질환으로, 효과적인 치료의 부재로 이어지고 있다. 혈관 내피 기능장애를 차단하는 새로운 기전의 CU104의 효능은 CD와 유사한 표현형을 보이는 다른 IBD 모델에서1,2 및 대장염에서의 그 특이적 작용기전은 아직 알려져 있지 않다. 방법: CU104의 치료 잠재력을 평가하기 위해 IL-10 결핍 마우스3에서 덱스트란 황산나트륨(DSS)으로 대장염을 유도하고 치료 효과를 평가하였다. 또한 Caco-2, HCT-116, HT-29 세포를 사용하여 FITC-덱스트란 투과성, 경상피 전기저항(TEER), 리포터 유전자, 유전자 발현 프로파일링 및 면역 분석을 통해 장 장벽 기능, 염증 신호 전달 경로, 액틴 다이내믹스,4 및 유전자 발현에 대한 영향을 조사하였다. 결과: CU104는 IL-10 KO 마우스에서 DSS 유발 대장염에 대해 선천 면역 활성화, 혈관 및 장 장벽 기능장애, 면역세포 모집을 강력하게 억제함으로써 치료 효능을 나타내었다. 기전적으로 CU104는 시험관 내 및 생체 내에서 핵인자 kappa-light-chain-enhancer of activated B cell(NF-κB)과 간섭자 조절 인자(IRF)의 활성화5, 그리고 에르진/라디신/모에신(ERM) 신호 경로6를 억제하였다. 이들 경로는 액틴 다이내믹스를 조절함으로써 염증 동안 장벽 완전성 유지와 면역세포 모집 조절에 핵심적인 역할을 한다. 결론: 본 연구의 결과는 액틴 다이내믹스와 염증 신호를 조절하는 콜레스테롤의 유사당(pseudo-sugar) 유도체인 CU104가 UC와 함께 CD의 유망한 새로운 치료제가 될 수 있음을 시사한다.

자간전증은 태반 저산소증과 전신 염증에 의해 발생하며, 태반 성장인자(PlGF) 및 내피성 산화질소 합성효소(eNOS) 수준의 감소와 연관되어 있다. 이 과정에 관여하는 분자 신호전달 축은 자간전증의 발병기전에 역할을 할 수 있다. 본 연구에서 우리는 저산소 노출이 영양막세포에서 저산소유도인자-1α(HIF-1α)/Twist1 매개 miR-214-3p 생합성을 증가시켜 PlGF 생성과 영양막세포 침윤을 억제함을 확인하였다. TNF-α 자극은 내피세포에서 NF-κB 의존성 miR-214-3p 발현을 증가시켜 eNOS 발현을 손상시키고 내피 기능장애를 초래하였다. 임신한 마우스에 합성 miR-214-3p를 투여하면 PlGF 및 eNOS 발현이 감소하여 고혈압, 단백뇨, 태아 성장 제한을 포함한 자간전증 유사 증상을 나타내었다. 반대로 miR-214-3p의 삭제는 저산소 상태의 임신 마우스에서 PlGF 및 eNOS 수준을 유지하여 자간전증 유사 증상과 징후를 완화하였다. 이러한 결과는 자간전증의 발병기전에서 HIF-1/Twist1 및 NF-κB에 반응하는 miR-214-3p 매개 PlGF와 eNOS 하향조절의 역할에 대한 새로운 통찰을 제공하며, miR-214-3p를 자간전증 및 그 합병증에 대한 치료 또는 예방의 표적 후보로 설정할 수 있음을 보여준다.

배경: 혈액-뇌 장벽(BBB) 기능장애와 신경염증은 알츠하이머병(AD)의 병인에 중요한 역할을 한다. 최근 연구에서는 혈액-뇌 장벽(BBB) 기능을 보존하거나 회복시키는 것이 AD의 진행과 중증도를 완화하는 유망한 전략이 될 수 있다고 보고하였다. 내피 기능장애 억제제인 CU71은 사람 뇌 미세혈관 내피세포(HBMECs)에서 긴밀연접과 혈관의 완전성을 강화하는 한편 염증을 감소시켰다. 본 연구에서는 알츠하이머병의 5XFAD 마우스 모델에서 CU71이 인지장애, BBB 기능장애 및 신경염증 활성에 미치는 영향을 조사하였다. 방법: 5XFAD 마우스에 CU71을 6개월 동안 매일 경구 투여하였다. 인지 기능은 Y-미로, 새로운 물체 인식(NOR), 및 모리스 수중 미로(MWM) 검사를 통해 평가하였다. 본 연구에는 5개 군이 포함되었다: (1) wild type(WT)+vehicle, (2) 5XFAD(TG)+vehicle, (3) TG+donepezil(1 mg/kg), (4) TG+5 mg/kg CU71, (5) TG+10 mg/kg CU71. BBB 기능장애와 신경염증과 관련된 분자 기전을 확인하기 위해 면역조직화학, 웨스턴 블롯 및 디지털 ELISA 검사(SIMOA)를 수행하였다. 결과: CU71을 6개월간 처리한 후 TG+vehicle 대조군에 비해 NOR 및 MWM 검사에서 나타난 바와 같이 기억 및 인지에서 유의한 개선이 관찰되었다. 또한 CU71 처치는 혈관 유지 상태를 개선하고 긴밀연접 관련 단백질을 회복시켰다. 아울러 성상교세포 섬유성 산성 단백질(glial fibrillary acidic protein, GFAP)과 이온화 칼슘 결합 어댑터 분자 1(ionized calcium-binding adapter molecule 1, Iba-1)의 발현이 감소하는 것도 확인하였다. 따라서 CU71은 AD에서 관찰되는 인지 기능장애의 치료에 유용할 수 있다. 결론: 본 연구 결과는 5XFAD 마우스 모델에서 BBB 기능장애와 신경염증을 억제함으로써 CU71 처치가 인지장애를 완화함을 보여준다.

배경: 혈뇌장벽(BBB) 장애와 혈관성 치매를 포함한 연령 관련 뇌혈관계의 변화는 많은 신경퇴행성 질환의 잠재적 위험 요인으로 부상하고 있다. 따라서 뇌혈관계를 구성하는 내피세포는 뇌 손상을 예방하는 데 핵심적인 역할을 할 수 있다. 우리의 이전 연구에서는 내피세포 기능장애 차단제인 CU06-1004가 혈관 누출을 억제하고, 허혈-재관류 손상에서 혈관의 완전성을 강화하며, 종양 혈관의 정상화를 촉진함을 보였다. 여기서는 노화 마우스 뇌에서 연령 관련 뇌혈관 기능 저하에 대한 CU06-1004의 영향을 평가하였다. 결과: 단독 처치만으로도, HBMEC에 CU06-1004를 전처리하면 산화 스트레스 유발 세포독성, 반응성 산소종 생성, 노화 관련 β-galactosidase 활성, 노화 표지자 발현, 그리고 염증성 단백질의 발현 수준이 유의하게 감소하였다. HBMEC에서 CU06-1004의 세포보호 효과가 확인됨에 따라, CU06-1004가 마우스에서 뇌혈관 노화에 대해 보호 효과를 보이는지 여부를 조사하였다. CU06-1004의 장기간 투여는 노화 마우스 뇌에서 연령과 관련된 뇌 미세혈관 희소화와 뇌혈관 노화를 완화하였다. 또한 CU06-1004 보충은 노화 마우스 뇌에서 BBB 완전성을 개선함으로써 혈장 IgG의 혈관외 유출을 감소시켰으며, 이는 뉴런 손상의 감소와 연관되었다. 일련의 행동 검사를 통해서도 장기간 CU06-1004를 투여받은 노화 마우스에서 운동 및 인지 기능이 향상됨이 확인되었다. 결론: 본 연구 결과는 CU06-1004가 연령 관련 뇌혈관 손상을 지연시키고 노년기의 인지 기능을 개선하기 위한 유망한 치료 접근법이 될 수 있음을 시사한다.

배경: SERPING1 유전자의 변이에 의해 바소활성 펩타이드인 브래디키닌(BK)이 과도하게 방출되는 것이 유전성 혈관부종(HAE)의 주요 원인이다. BK는 내피세포를 직접 활성화하고 내피 장벽을 교란함으로써 혈관 투과성을 증가시켜, 안면, 입술, 사지, 위장관 및 후두에 혈관부종을 유발한다. 지난 10년 동안 HAE에 대한 다양한 약물 치료 옵션이 이용 가능해졌음에도 불구하고, 현재의 치료는 제한적이며 환자에게 큰 경제적 부담을 초래한다. 추가적인 HAE 치료 옵션을 확인하기 위해, 내피 기능장애 차단제인 CU06-1004가 BK에 의해 유도된 혈관 과투과성과 HAE 마우스 모델에 미치는 영향을 평가하였다. 방법: 생체 내에서 CU06-1004가 BK 유도 혈관 과투과성에 미치는 영향을 조사하기 위해, WT 마우스에 약물을 전처치한 후 BK를 정맥 주사하여 혈관 누출을 유도하고 혈관 변화를 관찰하였다. 이어서 SERPING1 결핍 마우스를 HAE 마우스 모델로 사용하였다. 시험관 내 모델에서는 HUVEC 단층을 CU06-1004로 전처치한 다음 BK로 자극하였다. 결과: 브래디키닌은 내피 장벽을 교란하고 내피세포 사이의 틈(interendothelial cell gaps)을 형성하여, 생체 내 및 시험관 내에서 과투과성을 유발하였다. 그러나 CU06-1004 처치는 BK를 통해 Src 및 미오신 경쇄(myosin light chain) 활성화를 억제함으로써 내피 장벽을 보호하였고, 과투과성을 완화하였다. 결론: 본 연구는 CU06-1004의 경구 투여가 BK 자극에 대항하여 내피 장벽 기능을 보호함으로써 HAE 마우스 모델에서 혈관 과투과성을 유의하게 감소시킨다는 것을 보여준다. 따라서 CU06-1004로 BK에 대해 내피를 보호하는 전략은 HAE 환자에서 잠재적인 예방/치료 접근법이 될 수 있다.

허혈-재관류(I/R) 손상은 산화 스트레스로 인해 심근세포(CM) 사멸을 가속하고, 그 결과 심장 기능을 악화시킨다. 치료 관점은 재관류로 인해 발생하는 손상을 예방하거나 완화하는 방향으로 패러다임 전환이 이루어져 왔다. 심장 미세혈관 내피세포(CMEC)는 재관류 손상에 더 취약하며, 초기 I/R 손상의 병적 과정에서 CM보다 더 중요한 역할을 수행한다. 본 연구에서는 혈관 누출 차단제인 CU06-1004가 CMEC의 과투과성을 억제함으로써, 결과적으로 심근경색 심장에서 호중구의 플러깅 및 침윤을 감소시켜 심장 기능을 개선할 수 있음을 규명하고자 하였다. CU06-1004는 재관류 5분 전에 정맥으로 투여하였고, 랫드는 무작위로 세 군으로 나누었다: (1) 차량(vehicle), (2) 저용량 CU06-1004(1 mg/kg, 24시간 간격으로 2회), (3) 고용량 CU06-1004(5 mg/kg, 재관류 전 1회). CU06-1004 투여는 초기 I/R 손상에서 CMEC 및 주변 페리사이트(pericyte) 상의 온전한 접합 단백질의 존재로 확인된 바와 같이 혈관의 무결성을 강화함으로써 괴사 크기 및 심장 부종을 감소시켰다. 또한 CMEC에서 혈관세포 부착 분자 1(VCAM-1)의 발현을 감소시켜, 호중구 및 대식세포의 침윤을 줄였다. 심초음파 결과, CU06-1004 투여는 차량 투여군에 비해 심장 기능을 유의하게 개선하는 것으로 나타났다. 흥미롭게도, CU06-1004 단회 고용량 치료는 I/R 후 8주까지 반복적 저용량 치료보다 더 큰 기능 개선을 제공하였다. 이러한 결과는 CU06-1004가 치명적인 심근 I/R 손상을 예방함으로써 혈관 무결성을 강화하고 심장 기능을 개선한다는 것을 보여준다. 이는 현재의 재관류 전략에 대한 잠재적 병용 치료로서 유망한 치료 옵션이 될 수 있다.