KR100198176B1 - 엔도톡신 혈증 및 그것에 의해 유발되는 다장기 부전증의 치료약 - Google Patents

Abstract

엔도톡신에 의해 유발되는 쇼크사 및 장기 부전증에 대하여 치료 효과가 높으며, 안전성이 높은 치료약으로서, 시알산, 그의 염, 시알산 중합체 또는 그의 염을 유효 성분으로 하는 엔도톡신 혈증 및 그것에 의해 유발되는 다장기 부전증의 치료약을 제공한다.

Description

엔도톡신 혈증 및 그것에 의해 유발되는 다장기 부전증의 치료약{Therapeutic Drug for Endotoxin Blood Symptom and Multi-Organ Failure Induced Thereby}

엔도톡신은 그램 음성균의 세포막을 구성하는 리포폴리사카라이드이며, 그 생리 활성으로서는 발열, 혈압 저하, 혈소판 감소, 혈관내 응고, 모세 혈관의 투과성 항진, 보체의 활성화 등의 여러 가지 작용이 알려져 있다. 이 때문에, 그램 음성균에 감염되어 패혈증이 되거나, 대장내의 그램 음성균이 이상 증식하거나 하면 혈액 중의 엔도톡신 농도가 높아져 엔도톡신 혈증이 발생한다. 엔도톡신 혈증에 기인하는 각종 장해로서는, 심각한 쇼크사를 불러 일으키는 외에, 다장기 부전증으로 발전해 간다는 것도 잘 알려져 있다. 다장기 부전증의 예로서는, 간경변증, 극증 간염, 급성 신부전, 폐부전, 소화관 출혈, DIC(범발생 혈관내 응고증군) 등을 들 수가 있다.

종래, 엔도톡신 혈증을 예방하는 수단으로서는, 엔도톡신의 발생원인 그램 음성균의 증식을 억제할 목적으로 항생 물질이 투여되어 왔다. 그러나, 항생 물질의 다량 투여는 MRSA로 대표되는 약제 내성균을 출현시켜 치료를 더욱 곤란하게 만들고, 또한 항생 물질에 의해 사멸된 그램 음성균으로부터의 엔도톡신 방출에 의한 엔도톡신 혈증의 항진이 생긴다는 점에서 항생 물질 이외의 치료약 개발이 요망되고 있다.

이 목적에서, 엔도톡신 또는 엔도톡신의 구성 성분인 리피드A에 대한 항체가 개발되었는데, 이 방법은 그램 음성균의 종류에 따라 중화되는 효과가 가지 각색이기 때문에, 치료 효과도 불균일하다는 결점을 갖고 있다. 또한 항체라고 하는 이종 단백질을 혈중에 투여함으로써, 엔도톡신 항체에 대한 항체가 생기기 때문에 계속적인 치료를 하면 알레르기, 쇼크 등의 부작용이 발생하는 결점도 갖는다.

본 발명은, 엔도톡신 혈증 및 그것에 의해 유발되는 다장기 부전증의 치료약에 관한 것이다.

도1은 SMA계 마우스에 있어서 엔도톡신 쇼크에 대한 시알산의 효과를 나타내는 그래프이다.

도2는 비사구체 여과 속도(소정 시점에서의 사구체 여과 속도/생리 식염수 또는 시알산 투여 전의 사구체 여과 속도)의 변화를 나타내는 그래프이다.

도3는 비신혈장 유량(소정 시점에서의 신혈장 유량/생리 식염수 또는 시알산 투여 전의 신혈장 유량)의 변화를 나타내는 그래프이다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하여, 항생 물질을 사용했을 경우와 같은 약제 내성균을 발현시키지 않으며, 각종 그램 음성균에 대하여 우수한 치료 효과를 발휘할 수 있을 뿐만 아니라, 인체에 대한 안전성이 높아 지속적인 치료도 가능한 엔도톡신 혈증 및 그것에 의해 유발되는 다장기 부전증의 치료약을 제공하기 위하여 이루어진 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명자들은 엔도톡신의 생리 활성에 의해 유발되는 질병에 착안하여, 그 생리 활성의 발현을 저감시키는 약제를 탐색했다. 그리고, 본 발명자들은 엔도톡신 쇼크사를 경감할 수 있는 약제를 탐색한 결과, 시알산 및 그의 중합체가 엔도톡신 투여에 의한 쇼크사를 경감할 수 있다는 것을 발견했다.

본 발명은 이와 같이 하여 완성된 것으로, 제1의 발명은 시알산 또는 그의 염을 유효 성분으로 하는 엔도톡신 혈증 및 그것에 의해 유발되는 다장기 부전증의 치료약을 요지로 하는 것이다. 또 제2의 발명은 시알산의 중합체 또는 그의 염을 유효 성분으로 하는 엔도톡신 혈증 및 그것에 의해 유발되는 다장기 부전증의 치료약을 요지로 하는 것이다. 여기에서, 시알산의 중합체로서는 2량체 내지 13량체를 사용할 수가 있다. 시알산의 13량체까지가 적합하게 제조 가능하기 때문에 상한을 13량체로 했다. 2 내지 13량체의 시알산 중합체 및 그의 염도, 시알산 및 그의 염과 같은 약리 효과를 기대할 수 있다. 또한, 시알산 또는 그의 중합체의 염으로서는, 약학적으로 허용되어 각종 염을 사용할 수 있는데, 시알산 단량체의 염으로서는 나트륨염, 칼륨염, 칼슘염, 마그네슘염이, 또 시알산 중합체의 염으로서는 나트륨염이 통상적으로 사용된다. 또한, 본 명세서에서 말하는 시알산은 『N-아세틸뉴라민산』을 가리킨다.

본 발명의 약제는 정제, 캡슐제 및 산제 등의 경구제, 좌약 및 질제 등의 경피 흡수제, 피하 투여, 복강내 투여 및 정맥내 투여의 주사제를 들 수 있다. 질병의 예방을 강구하는 경우는 경구제가, 긴급성을 필요로 하는 경우는 주사제가 가장 바람직하다.

경구제, 경피 흡수제 및 주사제의 조제는 통상의 제조 방법으로 행할 수 있으며, 경구제 및 주사제의 조제예를 들면 다음과 같다.

1) 주사제의 조제예: 시알산 또는 그의 중합체 50g을 1000ml의 증류수(파일로젠 프리)에 용해한 후, 가성 소다 용액을 사용하여 pH 7.0으로 조정하고, 통상법에 의해 여과, 멸균한 후 20ml 앰플에 무균적으로 봉입하여 주사제로 만든다.

2) 경구제의 조제예: 시알산 또는 그의 중합체의 60메쉬 여과물 280 mg를 3호 젤라틴 캡슐에 넣어 캡슐제로 만든다.

본 발명의 제제의 투여 방법은, 감염증에 걸린 환자, 특히 그램 음성균에 감염되었다는 것이 판명된 시점에서 투여를 개시하는 것이, 엔도톡신 혈증의 확인 후의 투여 개시에 비해 보다 높은 효과를 얻을 수 있다. 투여량은 환자의 연령, 성별, 질환의 정도 등에 따라 달라지므로 일률적으로 규정할 수 없지만, 주사제에 포함되는 시알산 또는 그의 중합체의 나트륨염으로 성인 1일당 1 내지 2000 mg/Kg, 바람직하게는 10 내지 500 mg/Kg를 투여하면 좋고, 1일의 투여 회수는 1 내지 6회가 적당하며, 점적 정맥 주사 투여도 유효한 수단이다.

시알산은 인체를 구성하는 세포의 표층에 존재하는 당쇄의 말단 및 혈액, 체액에 존재하는 당쇄 단말에 많이 함유되어 있는 물질이므로, 인체에는 악영향이 매우 적은 약제이다.

본 발명에서 사용되는 시알산 및 그의 중합체는, 화학 합성품, 시알산 알돌라제 또는 시토신모노포스페이트-N-아세틸뉴라민산(CMP-NANA)합성 효소 및 CMP-NANA 전이 효소를 사용하는 효소적 합성품 및 콜로민산을 산분해하여 얻는 콜로민산의 가수 분해품중 어느 것이라도 좋으며, 그것들에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 관한 치료약에 의해, 엔도톡신 혈증 및 그것에 의해 유발되는 다장기 부전증을 유효하게 치료하는 것이 가능해진다.

이하에 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세히 설명하겠다.

(1)엔도톡신 쇼크에 대한 시알산의 경감 효과

엔도톡신 감수성 마우스 SMA계의 수컷(20 내지 30g)을 사용하여, ①대조군 16마리, ②시알산 투여군 각 8마리 및 ③시알산 중합체 투여군 각 6마리에 대하여 시험했다. ①대조군은 엔도톡신 투여 30분전에 생리 식염수 0.1ml/10g을 복강내 투여했다. ②시알산 투여군은 시알산 100 mg를 생리 식염수 10ml에 용해한 용액 및 그의 10배 희석액을 마우스에게 0.1ml/10g의 비율로 (투여량:100 mg/Kg, 10 mg/Kg), 그리고 ③시알산 중합체 투여군은 2량체, 3량체 각각 100 mg를 10ml의 생리 식염수에 용해한 용액을 마우스에게 0.1ml/10g의 비율로 (투여량:100 mg/Kg) 미리 복강내 투여했다. 30분 후, 엔도톡신의 생리 식염수 용액 (10 mg/ml)을 마우스에게 0.1ml/ mg의 비율로 (투여량:100 mg/Kg)복강내 투여하고, 24시간 후의 마우스의 생존 마리수를 관찰했다. 그 결과를 도1에 나타낸다.

도1에 나타낸 바와 같이, ①시알산 및 그의 중합체 무투여군에서는, 16마리 중 5마리(생존율:31.3%)밖에 생존하지 못했던 데 비해, ②시알산 10 mg/Kg 및 100 mg/Kg 투여군에서는 각각 8마리 중 4마리(생존율:50%) 및 7마리(생존율:87.5%)의 생존이 확인되었고, ③시알산 중합체의 2량체, 3량체 100 mg/Kg의 투여군에서도 각각 6마리중 5마리(생존율:83.3%)의 생존이 확인되었다. 100 mg/Kg의 시알산 및 그의 중합체 투여군에서는 각각 1% 이하(도1에 **로 표시) 및 5% 이하(도1에 *로 표시)의 위험율로 유의성이 있었다. 이것은 시알산 및 그의 중합체가 엔도톡신에 의해 야기되는 여러가지 생리 작용에 의해 죽음으로 이르게 하는 과정의 어딘가를 억제하고 있다는 것을 나타내는 것이다.

시알산 및 그의 중합체가 엔도톡신 쇼크를 경감하는 작용을 갖고 있다는 것은 분명해졌으므로, 시알산 및 그의 중합체가 엔도톡신 혈증에 의해 유발되는 다장기 부전증에도 얼마간의 치료 효과가 인정된다는 것을 예상하고, 그의 대표적인 질병인 엔도톡신 유발 신장해의 실험계를 채용하여 그 효과를 얻었다.

(2)엔도톡신 유발 신장해에 대한 효과

미리, 경동맥 및 방광에 캐뉼레이션을 시술한 위스터계 래트(8 내지 9주령, 10마리에 이눌린(5 mg/ml) 및 파라아미노힙푸르산(2.5 mg/ml)을 함유하는 4% 만니톨 용액을, 0.1144ml/min의 속도로 점적 정맥 주사했다. 그 30분 후, 래트에 시알산 투여군에서는 시알산의 생리 식염수 용해액(5 mg/ml)을 0.2ml/100g(투여량:10 mg/Kg)의 비율로, 대조군에서는 생리 식염수 동량을 급속 정맥 주사했다. 다시 30분 후에 엔도톡신의 생리 식염수 용해액을 정맥 주사 투여(투여량:0.25 mg/Kg)하고, 90분간에 걸쳐 채혈 및 채뇨를 행하여, 이눌린 농도 및 파라아미노힙푸르산 농도를 측정하고, 하기 식에 따라 신장 클리어런스를 산출했다. 또한, 채뇨는 시알산 또는 생리 식염수 투여 후 15분 간격(도2에서는 -15 내지 0;0 내지 15; 15 내지 30;30 내지 45; 45 내지 60분간 뇨를 모으고, 각 프랙션에 대해서 뇨중 농도를 측정)으로 행하고, 채혈은 채뇨 시간 중간에 하였다. 클리어런스값은 각 프랙션의 중간점에 도시한다.

신장 클리어런스 = 채취 시간에서의 뇨중 약물 회수량

÷중간점에서의 혈장중 약물 농도

이눌린 농도의 측정 방법은 디쉬 보렌프로인드 방법(Z.Dishe and E.Borenfreund, J. Biol. Chem.,192, 583-587(1951)), 파라아미노힙푸르산 농도의 측정 방법은 마샬 방법(E.K.Marshall, J. Biol. Chem., 122, 263-273(1937))에 따라 행했다.

비사구체 여과 속도의 결과를 도2에, 비신혈장 유량의 결과를 도3에 나타낸다. 양쪽 그림 모두 세로축은 이눌린 및 파라아미노힙푸르산의 점적 정맥 주사에서 시알산 또는 생리 식염수의 정맥 주사 까지의 30분간에 얻어진 사구체 여과 속도 및 신혈장 유량에 대한 비를 나타내고 있다.

도2, 도3에 나타낸 바와 같이, 시알산을 투여하지 않는 대조군에서는 엔도톡신 투여 후 급속히 비사구체 여과 속도 및 비신혈장 유량이 저하하고, 30분 후에는 쌍방 모두 정상시의 40%로까지 저하했다. 이에 비해, 시알산 투여군에서는 어떤 측정 시간에서도, 엔도톡신 투여에 의한 비사구체 여과 속도, 비신혈장 유량 쌍방의 저하를 5%의 위험율로 유의(도3에 *로 표시)하게 방어했다. 그리고, 시알산 투여군에서는 엔도톡신 투여 후의 비사구체 여과 속도, 비신혈장 유량의 급속한 저하를 동반하지 않고 완만하게 저하되고, 30분 후에는 각각 30% 및 20%의 저하에 그쳤다. 시알산만 투여(도의 -3분 내지 0분)한 경우에는 비사구체 여과 속도 및 비신혈장 유량에 아무런 영향도 나타내지 않았으므로, 시알산은 엔도톡신으로 유발되는 신장해를 완전하지는 않지만 현저하게 방어했다.

또한, 상기한 각 실시예(1), (2)에서 사용한 시알산은, 대장균 유래의 콜로민산을 산분해하여 분리 정제한 것으로, 순도 98.5%, 유연체 1% 이하의 것을 사용했다. 시알산 2량체, 3량체는, 시알산과 마찬가지로 대장균 유래의 콜로민산의 산분해액으로 부터 분리 정제하여 나트륨염의 형태로 사용했다. 순도는 2량체 나트륨염 99.5%, 3량체 나트륨염 98.3%였다.

(3)급성 독성 시험

Wister계 래트(수컷)을 사용한 정맥내 투여에서 LD50을 구한 바, 시알산 및 시알산의 3량체의 나트륨염(pH7.0)은 모두 2000 mg/Kg 이상이었다.

산업상의이용가능성

본 발명의 시알산 및 그의 중합체를 유효 성분으로 하는 치료약은, 엔도톡신에 의해 유발되는 쇼크사 및 장기 부전증에 대하여 치료 효과가 높으며 안전성이 높은 것으로, 엔도톡신 쇼크, 급성 간부전, 급성 폐부전, DIC등의 치료에 대해서 유효하다. 또, 본 발명의 치료약은 항생 물질을 사용한 경우와 같은 약제 내성균을 출현시키지 않고 뛰어난 치료 효과를 발휘할 수가 있다.

Claims (4)

1. 시알산 또는 그의 염을 유효 성분으로 하는 엔도톡신 혈증 및 그것에 의해 유발되는 다장기 부전증의 치료약.
2. 제1항에 있어서, 상기 시알산염이 나트륨염, 칼륨염, 칼슘염 및 마그네슘염으로 이루어지는 군에서 선택된 염인 치료약.
3. 시알산의 중합체 또는 그의 염을 유효 성분으로 하는 엔도톡신 혈증 및 그것에 의해 유발되는 다장기 부전증의 치료약.
4. 제1항에 있어서, 상기 시알산 중합체염이 나트륨염인 치료약.

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