KR100644365B1 - Methods for identifying compounds for inhibition of neoplastic lesions, and pharmacetical compositions containing such compounds - Google Patents

Methods for identifying compounds for inhibition of neoplastic lesions, and pharmacetical compositions containing such compounds Download PDF

Info

Publication number
KR100644365B1
KR100644365B1 KR1019990045451A KR19990045451A KR100644365B1 KR 100644365 B1 KR100644365 B1 KR 100644365B1 KR 1019990045451 A KR1019990045451 A KR 1019990045451A KR 19990045451 A KR19990045451 A KR 19990045451A KR 100644365 B1 KR100644365 B1 KR 100644365B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
compound
cgmp
delete delete
activity
cells
Prior art date
Application number
KR1019990045451A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20000029189A (en
Inventor
류리
츄빙
리한
톰슨더블유.조셉
파므크리펫
피아자게리에이.
Original Assignee
셀 페스웨이스, 인코포레이션
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
Priority claimed from US09/173,375 external-priority patent/US6200771B1/en
Priority claimed from US09/366,003 external-priority patent/US6130053A/en
Application filed by 셀 페스웨이스, 인코포레이션 filed Critical 셀 페스웨이스, 인코포레이션
Publication of KR20000029189A publication Critical patent/KR20000029189A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100644365B1 publication Critical patent/KR100644365B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/574Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/16Hydrolases (3) acting on ester bonds (3.1)
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/5005Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells
    • G01N33/5008Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics
    • G01N33/5011Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics for testing antineoplastic activity
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2333/00Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
    • G01N2333/90Enzymes; Proenzymes
    • G01N2333/902Oxidoreductases (1.)
    • G01N2333/90245Oxidoreductases (1.) acting on paired donors with incorporation of molecular oxygen (1.14)
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2333/00Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
    • G01N2333/90Enzymes; Proenzymes
    • G01N2333/91Transferases (2.)
    • G01N2333/912Transferases (2.) transferring phosphorus containing groups, e.g. kinases (2.7)
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2333/00Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
    • G01N2333/90Enzymes; Proenzymes
    • G01N2333/914Hydrolases (3)
    • G01N2333/916Hydrolases (3) acting on ester bonds (3.1), e.g. phosphatases (3.1.3), phospholipases C or phospholipases D (3.1.4)
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2510/00Detection of programmed cell death, i.e. apoptosis

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

본 발명은 포유동물에서 암전구성 및 암성 병소부위의 예방과 치료에 유용한 화합물을 동정하기 위하여 포스포디에스테라제-2(PDE2), 포스포디에스테라제-5(PDE5) 및/또는 단백질 카이나제 G(PKG) 중에서 하나 이상을 사용하는 것과, 상기 화합물을 사용하여 신생물의 이상증식을 치료하는 방법 및 상기 화합물을 함유하는 약제학적 조성물에 관한 것이다.The present invention is directed to phosphodiesterase-2 (PDE2), phosphodiesterase-5 (PDE5) and / or protein kinases for the identification of compounds useful in the prevention and treatment of precancerous and cancerous lesions in mammals. The present invention relates to the use of at least one of G (PKG), to a method for treating neoplasia of the neoplasm using the compound, and to a pharmaceutical composition containing the compound.

신생물의 억제활성.Inhibitory activity of neoplasms.

Description

신생물의 병소부위를 억제하는 화합물의 동정방법 및 상기 화합물을 함유하는 약제학적 조성물{Methods for identifying compounds for inhibition of neoplastic lesions, and pharmacetical compositions containing such compounds}Methods for identifying compounds for inhibition of neoplastic lesions, and pharmacetical compositions containing such compounds}

도 1은 DEAE-트리스아크릴 M 칼럼을 사용하여 용출 분석한 것으로서, SW480 종양세포(neoplastic cell)로부터 얻어진 cGMP 포스포디에스터라제의 cGMP 활성을 나타낸 그래프이다.1 is a graph showing the cGMP activity of cGMP phosphodiesterase obtained from SW480 neoplastic cells, as eluted using a DEAE-triacrylic M column.

도 2는 DEAE-트리스아크릴 M 칼럼을 사용하여 용출 분석한 것으로서, SW480 종양세포로부터 얻어진 재부하된(reloaded) cGMP 포스포디에스터라제의 cGMP 활성을 나타낸 그래프이다.FIG. 2 is a graph of cGMP activity of reloaded cGMP phosphodiesterase obtained from SW480 tumor cells, as eluted using a DEAE-trisacryl M column.

도 3은 본 발명의 신규 PDE의 동력학적 양태를 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing the kinetic aspects of the novel PDE of the present invention.

도 4는 정제된 싸이클로옥시게나제 활성에 대한 설린닥 설파이드 유도체와 설린닥 설폰 유도체(엑시술린드, exisulind)의 효과를 설명한 것이다.Figure 4 illustrates the effect of the sulfinad sulfide derivatives and sulfinad sulfone derivatives (exisulind) on the purified cyclooxygenase activity.

도 5는 COX 억제에 대한 시험 화합물 B와 E의 효과를 설명한 것이다.5 illustrates the effect of test compounds B and E on COX inhibition.

도 6은 배양된 암세포로부터 정제된 PDE4 및 PDE5에 대한 설린닥 설파이드와 엑시술린드의 억제 효과를 설명한 것이다.FIG. 6 illustrates the inhibitory effect of sulfindac sulfide and excisulin on PDE4 and PDE5 purified from cultured cancer cells.

도 7은 HT-29 세포내 싸이클릭 뉴클레오타이드 수준에 따른 설린닥 설파이드의 효과를 설명한 것이다.Figure 7 illustrates the effect of sullindac sulfide on HT-29 intracellular cyclic nucleotide levels.

도 8은 화합물 B의 포스포디에스터라제 억제 활성을 설명한 것이다.8 illustrates the phosphodiesterase inhibitory activity of Compound B.

도 9는 화합물 E의 포스포디에스터라제 억제 활성을 설명한 것이다.9 illustrates the phosphodiesterase inhibitory activity of Compound E.

도 10은 HT-29 세포의 아포프토시스 및 네크로시스에 대한 설린닥 설파이드와 엑시술린드의 효과를 설명한 것이다.FIG. 10 illustrates the effect of sulfinad sulfide and excisulin on apoptosis and necrosis of HT-29 cells.

도 11은 DNA 단편에 의해 측정한 것으로서, HT-29 세포 성장 억제와 아포프토시스 유도에 대한 설린닥 설파이드와 엑시술린드의 효과를 설명한 것이다.FIG. 11, measured by DNA fragments, illustrates the effect of sulfinact sulfide and excisulin on HT-29 cell growth inhibition and apoptosis induction.

도 12는 화합물 E의 아포프토시스 유도 특성을 설명한 것이다.12 illustrates apoptosis induction properties of Compound E. FIG.

도 13은 화합물 B의 아포프토시스 유도 특성을 설명한 것이다.Figure 13 illustrates apoptosis induction properties of Compound B.

도 14는 암세포 성장에 대한 설린닥 설파이드와 엑시술린드의 효과를 설명한 것이다.Figure 14 illustrates the effect of sulfindac sulfide and excisulin on cancer cell growth.

도 15는 설린닥 설파이드와 대조군(DMSO)에 대한 성장 억제 활성과 아포프토시스 유도 활성을 설명한 것이다.FIG. 15 illustrates growth inhibitory activity and apoptosis inducing activity for sulfinact sulfide and control (DMSO).

도 16은 화합물 E의 성장 억제 활성을 설명한 것이다.Figure 16 illustrates the growth inhibitory activity of Compound E.

도 17은 설린닥 대사체에 의한 마우스 유선(mammary gland) 기관 배양에서의 전-악성의(pre-melignant), 이상증식하는 병소부위의 억제에 대한 설명이다.FIG. 17 is an illustration of the inhibition of pre-melignant, hyperproliferative lesions in mouse mammary gland organ culture by sulfinac metabolites.

도 18A는 cGMP가 첨가되지 않고 약물이 처리된 SW480 세포용해물의 SDS 단백질 겔을 나타내는 것이며, 이때 세포는 DMSO(0.03%; 레인 1 및 2), 엑시술린드(200, 400 및 600 μM; 레인 3, 4, 5), 및 E4021(0.1, 1 및 10 μM; 레인 6, 7, 8)를 처리하여 48 시간동안 배양한 것이다.FIG. 18A shows SDS protein gel of SW480 lysate treated with drug without cGMP added, where cells were DMSO (0.03%; lanes 1 and 2), excisulin (200, 400 and 600 μM; lanes). 3, 4, 5), and E4021 (0.1, 1 and 10 μM; lanes 6, 7, 8) were incubated for 48 hours.

도 18B는 cGMP 및 약물이 처리된 SW480 세포용해물의 SDS(X-선 필름 노출) 겔 PKG 분석한 것이며, 이때 세포는 DMSO(0.03%; 레인 1 및 2), 엑시술린드(200, 400 및 600 μM; 레인 3, 4, 5), 및 E4021(0.1, 1 및 10 μM; 레인 6, 7, 8)를 처리하여 48 시간동안 배양한 것이다.18B is an SDS (X-ray film exposure) gel PKG assay of SWGMP lysate treated with cGMP and drug, where cells were DMSO (0.03%; lanes 1 and 2), exisulind (200, 400 and 600 μM; lanes 3, 4, 5), and E4021 (0.1, 1 and 10 μM; lanes 6, 7, 8) were incubated for 48 hours.

도 19는 대조군에 비교하여 종양세포내 β-카테닌 및 PKG 수준에 따른 엑시술린드의 영향을 웨스턴 블랏 실험(Western blot experiment)한 결과를 보여주는 막대 그래프이다.19 is a bar graph showing the results of Western blot experiments of the effects of exisulind on the levels of β-catenin and PKG in tumor cells compared to the control group.

도 20은 DEAE-트리스아크릴 M 칼럼을 사용하여 용출 분석한 것으로서, HTB- 26 종양세포로부터 얻어진 cGMP 포스포디에스터라제의 cGMP 활성을 나타낸 그래프이다.FIG. 20 is a graph showing the cGMP activity of cGMP phosphodiesterase obtained from HTB-26 tumor cells, which was eluted using DEAE-triacrylic M column.

도 21은 기질의 농도에 따라 DEAE-트리스아크릴 M 칼럼을 사용하여 용출 분석한 것으로서, HTB-26 종양세포로부터 얻어진 cGMP 포스포디에스터라제의 cGMP 활성을 나타낸 그래프이다.FIG. 21 is a graph showing the cGMP activity of cGMP phosphodiesterase obtained from HTB-26 tumor cells as eluted using DEAE-trisacryl M column according to the concentration of substrate.

도 22는 DEAE-트리스아크릴 M 칼럼을 사용하여 용출 분석한 것으로서, LnCAP 종양세포로부터 얻어진 cGMP 포스포디에스터라제의 cGMP 활성을 나타낸 그래프이다.FIG. 22 is a graph showing cGMP activity of cGMP phosphodiesterase obtained from LnCAP tumor cells as eluted using DEAE-triacrylic M column.

도 23은 기질의 농도에 따라 DEAE-트리스아크릴 M 칼럼을 사용하여 용출 분석한 것으로서, LnCAP 종양세포로부터 얻어진 cGMP 포스포디에스터라제의 cGMP 활성을 나타낸 그래프이다.FIG. 23 is a graph showing the cGMP activity of cGMP phosphodiesterase obtained from LnCAP tumor cells as eluted using DEAE-trisacryl M column according to the concentration of substrate.

도 24는 싸이클릭 뉴클레오타이드 유도체 및 선택된 PDE5 억제제에 대한 PDE5의 비촉매성 cGMP 결합 위치의 특이적 결합을 설명하는 막대 그래프이다.FIG. 24 is a bar graph illustrating the specific binding of noncatalytic cGMP binding sites of PDE5 to cyclic nucleotide derivatives and selected PDE5 inhibitors.

도 25는 에틸렌 글리콜 완충액으로 DEAE-트리스아크릴 M 칼럼을 사용하여 용출 분석한 것으로서, SW480 종양세포로부터 얻어진 cGMP 포스포디에스터라제의 cGMP 활성을 나타낸 그래프이다.FIG. 25 is a graph showing cGMP activity of cGMP phosphodiesterase obtained from SW480 tumor cells as eluted analysis using DEAE-trisacryl M column with ethylene glycol buffer.

도 26은 DEAE-트리스아크릴 M 칼럼을 사용하여 용출 분석한 것으로서, 롤러병(roller bottles)내에서 성장한 SW480 종양세포로부터 얻어진 cGMP 포스포디에스터라제의 cGMP 활성을 나타낸 그래프이다.FIG. 26 is a graph showing cGMP activity of cGMP phosphodiesterase obtained from SW480 tumor cells grown in roller bottles, as eluted using a DEAE-trisacryl M column.

도 27A는 50 μM의 화합물 I로 처리한 LNCaP 세포 배지 내에서의 시간에 따른 히스톤 관련 단편 DNA의 양의 증가를 보여준다.27A shows an increase in the amount of histone related fragment DNA over time in LNCaP cell medium treated with 50 μM of Compound I.

도 27B는 DNA 단편에 영향을 미치지 않는 화합물 I(50 μM)을 4 일동안 처리한 PrEC 전립선 세포의 처리과정을 보여준다.27B shows the treatment of PrEC prostate cells treated with Compound I (50 μM) for 4 days without affecting the DNA fragment.

본 발명은 포유동물에서 암전구성 및 암성 병소부위의 예방과 치료에 유용한 화합물을 동정하기 위하여 포스포디에스테라제-2(PDE2), 포스포디에스테라제-5 (PDE5) 및/또는 단백질 카이나제 G 중에서 하나 이상을 사용하는 것과, 상기 화합물을 사용하여 신생물의 이상증식(neoplasia)을 치료하는 방법 및 상기 화합물을 함유하는 약제학적 조성물에 관한 것이다.The present invention is directed to phosphodiesterase-2 (PDE2), phosphodiesterase-5 (PDE5) and / or protein kinases for the identification of compounds useful in the prevention and treatment of precancerous and cancerous lesions in mammals. It relates to the use of at least one of G, to a method for treating neoplasia of a neoplasm using said compound, and to a pharmaceutical composition containing said compound.

현재, 비외과적인 암치료의 경우에 환자의 암상태가 화학요법제나 호르몬제의 치료학적 이점이 이들 제제의 중증의 부작용을 상회하는 경우까지 이르게 되면 고도의 독성효과를 가진 하나이상의 화학요법제나 호르몬제를 환자에게 투여하여 암환자를 치료하고 있다. 상기 부작용은 이미 종양학자에게 널리 알려져 있으며 그 부작용의 종류는 약물에 따라 다르다. 그러나, 전형적으로 화학요법제는 단기간에 걸쳐 사용되며 약물에 따른 부작용을 환자가 견디기 위하여 약물의 휴지시간을 두게 된다. 따라서, 약물의 위험과 이점의 양면을 고려해 볼때, 환자가 암전구성의 병소를 가지고 있는 경우 그 부작용으로 인하여 화학요법제를 사용하지 않고 있으며, 또한 발생된 암이 제거된 후 재발방지를 위한 치료에 있어서도 계속적으로 화학요법제나 호르몬제를 사용하지는 않는다.Currently, in the case of non-surgical cancer treatment, one or more chemotherapeutic agents or hormones with highly toxic effects if the cancerous condition of the patient reaches the therapeutic benefit of the chemotherapeutic or hormonal agent beyond the severe side effects of these agents. Agents are administered to patients to treat cancer patients. The side effects are already well known to oncologists and the types of side effects vary depending on the drug. Typically, however, chemotherapeutic agents are used over a short period of time and allow the patient to pause the drug to withstand the side effects of the drug. Therefore, in consideration of both the risks and benefits of the drug, if the patient has a precancerous lesion, he or she does not use the chemotherapeutic agent due to its side effects, and in order to prevent recurrence after the cancer has been removed. Do not continue to use chemotherapy or hormones.

1990년대 초엽부터 암환자에게 예기치 않은 희망의 등불이 비스테로이드성 소염제로("NSAIDs")부터 나타나기 시작했다. 종양조직으로부터 과도하게 발현된 각종의 생화학적 분자들을 소개하는 암과 전구성 암에 대한 많은 연구문헌들이 발표되기 시작하였다. 이에 따라, 과도하게 발현된 특정분자들은 암과 연관 여부와 상기 과도한 발현이 억제되는 경우 신생물은 이상증식을 치료할 수 있는지에 관한 연구결과가 꼬리를 물고 출현하게 되었다. 예를 들면, 가족성 선종양성폴립(familial adenomatous polyposis; FAP)과 관련하여 1993년 와델 등은 상기 폴립에서 프로스타글란딘류가 과도하게 발현되고 있음에 비추어, 비스테로이드성 소염제를 투여하면 상기 소염제가 프로스타글란딘 합성효소(PGE2) 활성을 억제함으로 암관련 증상을 완화시킬 수 있다고 가정하였다[Waddell, W.R. et al., "Sulindac for Polyposis of the Colon," Journal of Surgical Oncology, 24:83-87, 1983]. 따라서, 와델 등은 비스테로이드성 소염제인 설린닥(PGE2 억제제)을 여러명의 FAP 환자에게 투여하였다. 이에 따라, 와델 등은 폴립의 생성이 제거되고 상기 약물요법중에 재발을 나타내지 않고 있음을 발견하였다. PGE2를 억제하는 현상은 상기 비스테로이드성 소염제에 의해 사이클로옥시게나제(COX)를 억제함으로써 생기는 결과이다. 와델 등이 설린닥을 투여하여 성공을 거둔 것과 PGE2/COX와의 관계를 미루어 볼때 발암현상에서 두개의 생화학적 대상물, 즉 PGE2와 COX의 역할을 확인하는 계기가 되었으며 이후에 출판된 문헌에서도 이러한 견해를 입증한 바 있다.In the early 1990s, the light of hope for cancer patients began to appear as nonsteroidal anti-inflammatory drugs ("NSAIDs"). Many studies have been published on cancer and prostate cancer that introduce various biochemical molecules overexpressed from tumor tissue. Accordingly, the results of studies on whether overexpressed specific molecules are associated with cancer and whether neoplasms can treat aberrant proliferation when the excessive expression is suppressed have appeared. For example, with respect to familial adenomatous polyposis (FAP), Waddell et al., 1993, showed that prostaglandins are excessively expressed in the polyps. It has been assumed that cancer-related symptoms can be alleviated by inhibiting enzyme (PGE 2 ) activity (Waddell, WR et al., "Sulindac for Polyposis of the Colon," Journal of Surgical Oncology, 24: 83-87, 1983). Thus, Waddell et al. Administered a nonsteroidal anti-inflammatory drug, sulindac (PGE 2 inhibitor), to several FAP patients. Accordingly, Waddell et al. Found that the production of polyps was eliminated and showed no relapse during the therapy. The phenomenon of inhibiting PGE 2 is a result of suppressing cyclooxygenase (COX) by the nonsteroidal anti-inflammatory agent. Wadel et al.'S success with the administration of sulfinac and its relationship with PGE 2 / COX provided an opportunity to confirm the role of two biochemical objects, PGE 2 and COX, in carcinogenesis. I have proven my opinion.

설린닥이 기존의 화학요법제나 호르몬제에 비해서 부작용이 극소하다는 사실은 신생물의 이상증식으로부터 고통을 받고 있는 환자에 있어 상당히 고무적이었고, 이에 따라 종양초기에 이를 치료하는 가능성에 대한 장을 열게 되었으며 기존의 화학요법제와 비교하여 장기간에 걸쳐 투여가 가능한 잇점이 부가되었다. 그러나, 상기 희망은 와델 등이 암전구성 환자(FAP 환자)에게만 설린닥을 투여한 사실에 비추어 이미 발생한 암에 대하여 상기 화합물이 치료효과를 나타낼 수 있는 가에 대한 공개질문이 쏟아짐에 따라 누그러 들었다.The minimal side effects of sul-dang compared to conventional chemotherapeutic and hormonal drugs have been encouraging for patients suffering from neoplasia, thus opening the door for the possibility of treating them early in the tumor. Compared with conventional chemotherapeutic agents, the advantage of long-term administration is added. However, the hopes have eased as public questions about whether the compound may have therapeutic effects on cancers that have already occurred in light of the fact that Waddell et al. Administered sulfinac only to precancerous patients (FAP patients).

또한, 상기 희망은 비스테로이드성 소염제가 지니고 있는 부작용에 의해서도 사라지게 되었다. 설린닥이나 기타 비스테로이드성 소염제를 장기간에 걸쳐 투여하는 경우 PGE2가 위장보호기능을 하고 있는 소화관을 악화시키게 된다. 또한, 상기 비스테로이드성 소염제를 장기간에 걸쳐 투여하면 신장장애 및 정상적인 혈액응고를 저해하게 된다. 와델 등이 경험한 바와 같이 설린닥을 투여받은 몇몇 환자들이 부작용으로 인하여 약물투여를 중단하였으며, 이로 인해 폴립형성을 제거하기 위하여 다시 외과수술에 의존해야 했다[참조: Waddell, W.R. et al., "Sulindac for Polyposis of the Colon," The American Journal of Surgery, 157: 175-79, 1989]. 따라서, 신생물의 이상증식이 나타나는 환자, 즉 FAP 환자, 간혈성 폴립형성환자 또는 전립선적제술을 받은 남성으로 PSA 수치가 증가하는 환자(PSA 수치의 상승은 질병의 재발을 의미하나 암으로의 이행여부는 밝혀지지 않은 것)에게는 상기 비스테로이드성 소염제는 실제로 장기간의 치료제가 될 수 없었다. 또한, 상기 비스테로이드성 소염제의 부작용으로 인하여 장기간의 약물치료를 요하는 기타 다른 신생물의 이상증식환자에게도 그 사용이 제한되고 있다. 최근에 일부 학자들은 셀레콕시브같은 COX-2에 특이적인 비스테로이드성 소염제를 투여하도록 권고하고 있다. 그러나, 상기 약물이 신장장애 및 기타 부작용을 야기시킴으로 장기간에 걸쳐 신생물의 이상증식환자에게 투여시에는 약물의 용량과 그 투여기간을 고려하도록 하는 등의 제한이 가해지고 있다. 또한, 최근에 발행된 문헌에 따르면, 결장직장의 예정부위에서 결장폴립에 대한 치료역 효과를 얻기 위해 고용량의 셀레콕시브와 같은 약물을 투여해야 한다는 점을 시사하고 있다.In addition, the hope has been eliminated by the side effects of nonsteroidal anti-inflammatory drugs. Prolonged administration of sulfinac or other nonsteroidal anti-inflammatory drugs may exacerbate the digestive tract in which PGE 2 functions in gastrointestinal protection. In addition, the long-term administration of the nonsteroidal anti-inflammatory drugs inhibits renal failure and normal blood coagulation. As Waddell et al. Experienced, some patients receiving sulfinac stopped taking medication due to side effects, which forced them to rely on surgical procedures to remove polyps. Waddell, WR et al., " Sulindac for Polyposis of the Colon, "The American Journal of Surgery, 157: 175-79, 1989]. Thus, patients with neoplastic dysplasia, such as patients with FAP, patients with hepatic polyp formation, or men who have undergone prostatectomy, who have increased PSA levels (an increase in PSA levels indicates a recurrence of the disease, but the transition to cancer It is not known whether the nonsteroidal anti-inflammatory agent could actually be a long-term treatment. In addition, the side effects of the non-steroidal anti-inflammatory drugs are limited to their use in patients with abnormal growth of other neoplasms that require long-term drug treatment. Recently, some scholars have recommended the administration of nonsteroidal anti-inflammatory drugs specific to COX-2, such as celecoxib. However, since the drug causes kidney disorders and other side effects, limitations such as taking the dose and duration of the drug into consideration when administering to a neoplastic dysplasia patient over a long period of time are being applied. In addition, recently published literature suggests that a high dose of a drug, such as celecoxib, should be administered in order to obtain a therapeutically effective effect on the colon polyps at the site of the colon's rectum.

결장암의 치료에 있어 더욱 중요한 사실은 특정 결장성 신생물의 이상증식(예를 들면, HCT-116)의 경우 COX-2를 발현하지 않으며 상기 억제제는 이러한 유형의 신생물에 대하여 효과가 없는 것으로 이미 보고된 바 있다[참조: Sheng, et al. "Inhibition of Human colon Cancer Cell Growth by Selective Inhibition of Cyclooxygenase-2," J. Clin. Invest., 99(9): 2254-9, 1997].More important in the treatment of colon cancer is that aberrant proliferation of certain colonic neoplasms (eg HCT-116) does not express COX-2 and the inhibitor is ineffective against this type of neoplasm. It has been reported [Sheng, et al. "Inhibition of Human colon Cancer Cell Growth by Selective Inhibition of Cyclooxygenase-2," J. Clin. Invest., 99 (9): 2254-9, 1997].

학자들은 최근에 발견된 사실에 따라, 종전의 연구 대상이었던 COX/PGE2에서 벗어나게 되었는데, 그 이유는 상기 물질은 장기간의 치료를 요하는 신생물의 이상증식 환자를 치료하는데 근본적인 대상이 되지 못하기 때문이다(아마 2차적인 대상일 것). 파무쿠 등은 실질적으로 PGE2 및 COX 억제능력이 없는 것으로 보고된 바 있는 설포닐 화합물이 결장의 폴립세포를 포함한 각종의 종양세포의 성장을 억제한다는 사실을 뜻밖에 발견하었다[미합중국특허 제5,401,774]. 상기 설포닐 유도체는 결장에 발암을 유도한 랫트 모델에 효과가 있다는 사실이 입증되었으며, 또한 다른 유사체(이하 "엑시술린드")는 FAP 환자를 대상으로 한 임상시험에서 효과가 있음이 입증되었으며, 보다 놀라운 사실은 임상시험에서 이미 발생한 암, 즉 전립선암에 대하여 효과를 보이고 있다는 사실이다. Scholars have recently discovered that COX / PGE 2 , which has been the subject of previous research, is not a fundamental target for treating neoplastic dysplasias that require long-term treatment. (Probably a secondary target). Pamuku et al. Unexpectedly found that sulfonyl compounds, which have been reported to be substantially incapable of inhibiting PGE 2 and COX, inhibited the growth of various tumor cells, including polyps in colons [US Pat. No. 5,401,774]. . The sulfonyl derivatives have been shown to be effective in the rat model of carcinogenesis in the colon, and other analogues (hereinafter referred to as "exisulind") have been shown to be effective in clinical trials in FAP patients. More surprisingly, it has been shown to be effective against cancers already occurring in clinical trials, prostate cancer.

또한, 최근에 발표된 연구결과에서 COX I 및/또는 COX II는 모든 신생물에서 실질적으로 발현되지 않는다는 사실을 강력히 입증하여 상기 COX I 또는 COX II에 특이적인 억제제는 신생물의 이상증식을 치료함에 있어서 치료학적으로 유용하게 적용할 것이라는 희망을 사라지게 하였다[참조: Lim et al., "Sulindac Derivatives Inhibit Growth and Induce Apoptosis in Human Prostate Cancer Cell Lines," Biochem. Pharmacology, Vol. 58, pp. 1097-1107 (1999) in press].In addition, recently published studies strongly demonstrate that COX I and / or COX II are not substantially expressed in all neoplasms, suggesting that inhibitors specific for COX I or COX II may be useful in treating neoplasia. The hope of a therapeutically useful application has been removed. Lim et al., "Sulindac Derivatives Inhibit Growth and Induce Apoptosis in Human Prostate Cancer Cell Lines," Biochem. Pharmacology, Vol. 58, pp. 1097-1107 (1999) in press].

따라서, 신생물에서 과도하게 발현되는 기타 다수의 단백질과 마찬가지로 PGE2/COX의 과도발현은 일부 신생물 이상증식의 원인이 되기 보다는 오히려 이들이 조합된 결과이다. 그러나, 상기 발견을 종합해 보면, 엑시술린드 같은 화합물(COX를 발현하는 종양과 COX를 발현하지 않는 종양 모두에 대해 활성을 가짐)이 어떻게 작용하는가 대한 의문점을 제기시키고 있다. 상기 화합물이 종양세포에서 하는 일은 무엇인가?Thus, as with many other proteins overexpressed in neoplasms, overexpression of PGE2 / COX is the result of a combination of these rather than the causes of some neoplasia. However, synthesizing the findings raises the question of how compounds such as excisulind (having activity against both COX- and tumor-free tumors) work. What does the compound do in tumor cells?

피아자 등은 엑시술린드 같은 화합물이 환상-특이적 GMP 포스포디에스테라제(예를 들면, PDE5)를 억제하므로, 상기화합물과 같은 다른 화합물은 이 효소를 사용하여 검색될 수 있고, 이는 항종양효과를 나타내는 약제학적 조성물로 개발되고 제재화 될 수 있는 기타 다른 화합물을 발견할 수 있게해 주었다[미합중국 출원번호 제 08/866,027 및 09/46,739].In Piazza et al., Compounds such as excisulind inhibit cyclic-specific GMP phosphodiesterases (eg PDE5), so other compounds such as these compounds can be detected using this enzyme, which is an anti-tumor It has led to the discovery of other compounds that can be developed and formulated into pharmaceutical compositions that are effective (US Application Nos. 08 / 866,027 and 09 / 46,739).

상기 약제학적 조성물은 항종양효과가 극히 우수하며, 환자가 부작용의 발생을 피하려는 경우, 기존의 화학요법제와 관련된 부작용과 COX 또는 PGE2 억제와 관련된 부작용을 전혀 없도록 할 수 있다. 또한, 항종양효과를 가지고 있으며 cGMP에 특이적인 PDE를 억제하는 화합물은 종양 세포의 아포프토시스 (apoptosis; 예정된 세포의 사멸이나 자살의 형태)를 유도하나 정상세포에는 해가 없는 화합물이다. 따라서, 상기 신규한 화합물은 선택적 아포프토시스(apoptosis)를 유도하는 항종양제(selective apoptotic anti-neoplastic drugs; SAANDs)로서 새로이 정의되고 있다. 따라서, 상기 SAAND 제제는 다음과 같은 기존의 여러가지 문제에 대해서 반론을 제기하고 있다: 즉, (1) 항종양화합물의 효과를 보려면 반드시 정상세포 또한 죽는 결과가 나온다. (2) COX는 신생물의 이상증식의 원인이 된다; 그리고 (3) 비스테로이드성 소염제에 의한 결장암을 예방하려면 한 타입의 또는 두 타입 모두의 COX를 억제함으로써 이루어 질 것이다.The pharmaceutical composition is extremely excellent in anti-tumor effect, and if the patient wants to avoid the occurrence of side effects, there can be no side effects associated with conventional chemotherapeutic agents and side effects associated with COX or PGE 2 inhibition. In addition, compounds that have anti-tumor effects and inhibit PGMP specific to PGMP induce apoptosis of tumor cells (form of apoptosis or suicide of cells) but are harmless to normal cells. Thus, the novel compounds are newly defined as selective apoptotic anti-neoplastic drugs (SAANDs) that induce selective apoptosis. Therefore, the SAAND preparations argue against a number of existing problems such as: (1) normal cells also die to see the effects of anti-tumor compounds. (2) COX is responsible for neoplasia; And (3) to prevent colon cancer caused by NSAIDs by inhibiting COX of one or both types.

그러나, 이하에 제시되는 새로운 연구결과에 따르면, 반드시 PDE5를 억제하는 모든 화합물이 종양세포에서 아포프토시스(apoptosis)를 유도하는 것은 아니다. 예를 들면, 기존에 잘 알려진 PDE5 억제제로서 자프리나스트 및 실데나필은 단독으로 아포프토시스(apoptosis)를 유도하지 않으며, 종양세포의 성장을 억제하지 않는다. 그러나, 전-아포프토시스를 일으키는 PDE5 억제제는 아포프토시스(apoptosis)를 선택적으로 유도하며(즉, 정상세포가 아닌 종양세포), COX 억제에 실질적으로 관여하지 않고 있으므로 PDE5를 항종양화합물의 검색도구로서 이용대상이 될 수 있다는 사실은 의문의 여지가 없다.However, according to the new findings presented below, not all compounds that inhibit PDE5 induce apoptosis in tumor cells. For example, as well known PDE5 inhibitors, japrinast and sildenafil alone do not induce apoptosis and do not inhibit the growth of tumor cells. However, PDE5 inhibitors that cause pre-apoptosis selectively induce apoptosis (ie, tumor cells rather than normal cells), and are not substantially involved in COX inhibition. There is no question that it can be.

그러나, 신생물의 이상증식, 전구성 암 및 이미 발생한 암을 치료함에 있어서 유용한 용도로 새로운 약제학적 조성물을 제제화 할 수 있도록 항종양성과 전-아포프토시스성을 공유하면서 안전한 화합물을 개발하기 위하여 PDE5의 검색기법을 향상시키는 것이 바람직하다.However, the screening of PDE5 for the development of safe compounds that share anti-tumor and pre-apoptotic properties for the formulation of new pharmaceutical compositions for use in the treatment of neoplasia, proliferative and already-occurring cancers. It is desirable to improve the technique.

이에 본 발명자들은 일부 PDE5 억제제는 단독으로 아포프토시스(apoptosis)를 유도하나 다른 화합물은 그렇지 못하다는 사실에 대하여 의문을 가지고 연구를 진행시켜 왔으며, 이에 따라 이전에 보고되지 않았던 환상 GMP에 특이적인 포스포디에스테라제 활성형태를 발견하게 되었다. 본 발명자들은 특정한 이론에 구애됨이 없이, 상기 신규한 PDE 활성은 실질적으로 c-AMP 가수분해활성이 없는, 즉 cGMP에 특이적인 PDE2의 새로운 3차 구조일 수 있다고 믿게 되었다. 종래의 PDE2(classic PDE2)는 cGMP에 특이적이 아니며(이것 또한 cAMP를 가수분해함), 종양세포에서 발견 된다. 상기 신규한 PDE 및 PDE2는 바람직한 항종양효과를 가진 약제학적 조성물을 검색하는데 유용하다. 기본적으로 종양세포에서 PDE5 및 PDE2 활성(신규하거나 기존의 3차구조)이 항종양효과를 가진 PDE5를 억제하는 화합물에 의해 억제되고, 그 결과 아포프토시스(apoptosis)가 이러난다. PDE5만이 억제를 하면(여러 형태의 PDE2가 아닌), 아포프토시스는 일어나지 않는다.The present inventors have conducted research with the question that some PDE5 inhibitors alone induce apoptosis, but other compounds do not, and therefore, phosphodides specific to cyclic GMP which have not been reported before. Therapeutic active forms have been discovered. Without being bound by a particular theory, the inventors believe that the novel PDE activity may be a novel tertiary structure of PDE2 that is substantially devoid of c-AMP hydrolytic activity, ie cGMP specific. Conventional PDE2 (classic PDE2) is not specific for cGMP (which also hydrolyzes cAMP) and is found in tumor cells. The novel PDEs and PDE2s are useful for screening pharmaceutical compositions with desirable anti-tumor effects. Basically, PDE5 and PDE2 activity (new or existing tertiary structures) in tumor cells are inhibited by compounds that inhibit PDE5 with antitumor effect, resulting in apoptosis. If only PDE5 suppresses (not several forms of PDE2), apoptosis does not occur.

광범위한 측면에서, 상기 신규한 PDE 3차 구조는 다음과 같은 특성을 지니고 있다.In a broad aspect, the novel PDE tertiary structure has the following characteristics.

가) cAMP보다 cGMP에 대해 특이성을 나타내며,A) shows specificity for cGMP rather than cAMP,

나) cGMP 기질의 존재하에서 협동성 동력학적 양태를 나타내며;B) show cooperative kinetic aspects in the presence of a cGMP substrate;

다) cGMP에 대하여 초미세적인(submicromolar) 친화성을 나타내며;C) exhibits a submicromolar affinity for cGMP;

라) 정제된 cGMP에 의존하는 단백질 카이나제와 함께 항온배양시에 비감수성을 나타내며D) insensitivity during incubation with purified cGMP dependent protein kinase

상기 신규한 PDE의 다른 특징은 다음과 같다.Other features of the novel PDE are as follows.

- 자프리나스 및 E4021가 가지고 있는 억제능에 대한 감수성을 감소시킨다.-Reduce the susceptibility to inhibition of japrinas and E4021.

- 음이온교환 크로마토그라피에 의해 종래의 PDE5 활성으로부터 분리될 수 있다.Can be separated from conventional PDE5 activity by anion exchange chromatography.

- 칼슘 및 칼모두린에 의해 활성화되지 않는다.Not activated by calcium and calmodulin.

- 롤리프람, 빈포세틴 및 인돌리단에 비감수성을 나타낸다.-It is insensitive to rolipram, vinpocetin and indolidan.

본 발명의 바람직한 구현예는 하나의 화합물이 cGMP-의존성 단백질 카이나제 G(PKG) 활성을 증가시키는 지의 여부 및/또는 종양세포의 베타-카테닌을 감소시키는지의 여부를 평가하는데 있다. SAAND(selective apoptotic anti-neoplastic drugs)의 예기치 않은 특성으로서, 종양 세포가 SAAND에 노출되면 PKG 활성이 증가하고, 베타-카테닌이 감소한는 사실이 밝혀지게 되었다. 본 발명자들은 PKG 활성의 증가는 상기에서 설명한 바와 같이, SAAND가 적절한 PDE류를 억제함으로써 야기되는 cGMP의 증가에 의해, 적어도 부분적으로는 PKG 활성이 상승된다는 사실을 믿게 되었다.A preferred embodiment of the present invention is to assess whether one compound increases cGMP-dependent protein kinase G (PKG) activity and / or reduces beta-catenin of tumor cells. As an unexpected feature of selective apoptotic anti-neoplastic drugs (SAAND), it has been found that when tumor cells are exposed to SAAND, PKG activity increases and beta-catenin decreases. The inventors believe that an increase in PKG activity is at least partially elevated in PKG activity, as described above, by an increase in cGMP caused by SAAND inhibiting the appropriate PDEs.

SAAND의 다른 특성은 다음과 같다Other characteristics of SAAND are:

(1) 상기 특허에서 보고한 PDE5의 억제;(1) inhibition of PDE5 reported in the patent;

(2) 신규한 cGMP에 특이적인 PDE 구조의 억제;(2) inhibition of PDE structures specific to novel cGMP;

(3) PDE2의 억제;(3) inhibition of PDE2;

(4) 종양세포에서 세포내 cGMP의 상승;(4) elevation of intracellular cGMP in tumor cells;

(5) 일부 종양세포에서 cAMP 농도의 감소.(5) reduction in cAMP concentrations in some tumor cells.

따라서, 본 발명에 따른 신규한 방법의 한가지 구현예는 어떤 화합물이 종양세포에서 PKG 활성을 증가시키는지의 여부와 PDE5를 억제하는 지의 사실을 평가하는 것이다.Thus, one embodiment of the novel method according to the present invention is to assess the fact of which compounds increase PKG activity in tumor cells and whether they inhibit PDE5.

본 발명에 따른 신규한 검색방법의 또다른 구현예는 어떤 화합물이 종양세포에서 PKG 활성을 증가시키는 지와 상기에서 언급한 신규한 cGMP에 특정한 PDE 및/또는 PDE2를 억제하는 지의 여부를 평가하는데 있다. 또한 세번째의 구현예는 어떤 화합물이 종양세포에서 PKG 활성을 증가시키는지의 여부와, cGMP의 농도상승과 cAMP 농도의 저하를 가져오는 지의 여부를 평가하는데 있다. 이렇게 성공적으로 평가된 화합물은 SAAND로서 적용하게 된다.Another embodiment of the novel screening method according to the present invention is to assess whether a compound increases PKG activity in tumor cells and whether it inhibits PDE and / or PDE2 specific to the novel cGMP mentioned above. . A third embodiment also evaluates whether a compound increases PKG activity in tumor cells and whether cGMP increases or decreases cAMP. This successfully evaluated compound is then applied as SAAND.

무엇보다도, 본 발명은 암, 특히 안전하게 전구성암 병소부위를 예방 및 치료 할 수 있는 화합물을 생체내 및 실험실내 시험방법으로 선택하는 신규한 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 전구성암을 포함하여 신생물의 이상증식을 치료 및 예방하는데 사용할 수 있는 화합물을 선택하는 방법에 관한 것이다. 동정된 화합물은 기존의 화학요법제를 사용함으로써 COX 억제 및 기타 비특이적 상호작용에 기인된 부작용을 최소한으로 할 수 있다. 관심대상이 되는 화합물은 신규한 PDE를 대상화합물에 노출시켜 시험할 수 있으며, 특정화합물이 신규한 PDE를 억제하는 경우, 이에 대한 항종양효과를 조사하기 위해 구체적인 실험을 계속하게 된다(예를 들면, 생체내 또는 실험실내 동물실험 및 임상시험의 설계 또는 그 실시).First of all, the present invention relates to a novel method of selecting compounds for in vivo and in vitro test methods that can prevent and treat cancer, particularly pro-cancer lesion sites safely. In particular, the present invention relates to methods of selecting compounds that can be used to treat and prevent neoplasia, including prostate cancer. Identified compounds can minimize side effects due to COX inhibition and other nonspecific interactions by using existing chemotherapeutic agents. Compounds of interest can be tested by exposing new PDEs to the target compounds, and if specific compounds inhibit the new PDEs, specific experiments will continue to investigate the antitumor effects (eg, Designing or conducting in vivo or in vitro animal experiments and clinical trials).

따라서, 본 발명은 상기 신규한 PDE 및/또는 PDE2와 COX에 대한 화합물의 억제를 확인하는, 신생물의 이상증식을 치료하는데 유효한 화합물을 동정하기 위한 검색 및 선택방법을 포함한다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 검색 및 선택방법은 상기 화합물이 종양세포의 성장을 저해하는 지의 여부를 생체내 또는 시험관에서 측정하는 방법을 포함한다.Accordingly, the present invention includes a search and selection method for identifying compounds effective for treating aberrant proliferation of neoplasia that confirms the inhibition of the novel PDE and / or compounds for PDE2 and COX. Preferably, the search and selection method according to the invention comprises a method of determining whether the compound inhibits the growth of tumor cells in vivo or in vitro.

상기와 같이 화합물을 선택함으로써 신생물의 이상증식을 치료하는 화합물을 개발하여 이전보다 잠재적으로 유익하고 개선된 화합물을 보다 신속하게 정확하게 동정할 수 있다. 구제적인 이점은 이하 발명의 상세한 설명에서 분명해 질 것이다.By selecting a compound as described above, it is possible to develop a compound for treating aberrant proliferation of neoplasia, and to identify a potentially beneficial and improved compound more quickly and accurately than ever before. Specific advantages will be apparent in the detailed description of the invention that follows.

또한, 본 발명의 또다른 목적은 상기 화합물과 관련된 치료적인 방법뿐만 아니라, 상기 화합물을 함유하는 약제학적 조성물을 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide a pharmaceutical composition containing the compound as well as a therapeutic method associated with the compound.

Ⅰ. 종양세포로부터 얻은 신규 cGMP-특이성 포스포다이에스테라제 및 PDE2I. Novel cGMP-specific phosphodiesterase and PDE2 from tumor cells

A. 신규 PDE 3차구조의 분리A. Separation of new PDE tertiary structure

cGMP에 특이적인 포스포다이에스테라제(신규 PDE2 형태일 것임)는 통상적으로 SW480으로 언급되는 인간 암종세포에서 최초로 분리되었다[American Tissue Type Collection in Rockville, Maryland, U.S.A]. SW480은 적절히 구별되는 상피선종암에서 유래된 인간 결장암세포이다. 이하에 설명한 바와 같이, 상기 3차 구조와 유사한 구조는 유방(즉, HTB-26 세포)과 전립선(LNCAP 세포)의 신생물에서 분리되었다.Phosphodiesterase specific to cGMP (which would be a new PDE2 form) was first isolated from human carcinoma cells commonly referred to as SW480 [American Tissue Type Collection in Rockville, Maryland, U.S.A.]. SW480 is a human colon cancer cell derived from a properly differentiated epithelial adenocarcinoma. As described below, structures similar to the tertiary structure were isolated from neoplasms of the breast (ie, HTB-26 cells) and prostate (LNCAP cells).

여기에서 "분리되었다"(기존 발명으로부터 이해가 가능함)는 용어는 종양세포에서 분리될 뿐만 아니라 재조합방법에 의해 만들어 지는 것도 포함한다(예를들면, 박테리아나 기타 비인간세포 숙주벡터의 세포주에서 발현되는 것). 그러나, 인체 종양세포로부터 분리하면, 이렇게 분리된 대상 단백질이 가능한한 종양세포에서의 천연형태중 하나와, 동일하지는 않더라도, 유사한 구조(즉, 3차구조 또는 해부학)를 가지기 때문에 더 바람직하다. 이 구조는 생체내에서 대상효소를 억제할 항종양성화합물울 선택하는데 용이하게 한다.As used herein, the term "isolated" (which can be understood from existing invention) includes not only isolated from tumor cells but also made by recombinant methods (eg, expressed in cell lines of bacteria or other non-human cell host vectors). that). However, separation from human tumor cells is more desirable because the protein of interest thus separated has a similar structure (ie, tertiary structure or anatomy), if not identical to one of its natural forms in the tumor cells. This structure facilitates the selection of antitumor compounds that will inhibit the enzyme in vivo.

신규한 PDE 활성은 SW480 결장암세포주에서 처음 발견되었다. SW480으로부터 신규한 포스포다이에스테라제를 분리하기 위하여, 약 4백만개의 SW480 세포를 배양시키고 10mL의 냉각된 인산완충액(PBS)으로 2번 세척한 후, 원심분리기로 펠렛화하여 150 ㎠ 조직배양접시에서 스크랩하였다.Novel PDE activity was first discovered in SW480 colon cancer cell line. To isolate novel phosphodiesterases from SW480, approximately 4 million SW480 cells were cultured, washed twice with 10 mL of cooled phosphate buffer (PBS), pelletized by centrifugation and plated with 150 cm 2 tissue culture dishes. Scraped off.

상기 세포를 균일화 완충용액(20 mL TMPI-EDTA-Triton, pH 7.4 : 20 mM Tris-HOAc, 5 mM MgAc2, 0.1 mM EDTA, 0.8% Triton-100, 10 μM 벤자미딘, 10 μM TLCK, 2000 U/mL 어프로티닌, 2 μM 펩스타틴 A)에서 재현탁시키고, 폴리트론 티슈마이저( 3회, 20 초/pulse)를 사용하여 얼음조에서 균질하게 하였다. 균질화된 물질은 Beckman L8 초원심분리기를 사용하여 4℃의 온도에서 60분동안 105,000 g에 원심분리시킨후에 상청액은 TMPI-EDTA(60 mL)로 희석하고 TMPI-EDTA 완충액으로 미리 평형화시킨 10 mL DEAE-Trisacryl M 컬럼에 적용시컸다. 사용된 컬럼을 60 mL TM-EDTA로 세척하고, PDE 활성을 0.95 mL/minute, 1.4 mL/fraction의 유속으로 TM-EDTA에서 NaOAC(0∼0.5 M)의 120 mL 선형적 농도구배로 용출시켰다. 8개의 분회물을 회수하여 cGMP 가수분해(즉 수분동안에)를 시키기 위하여 즉각 정량한다. 제 1도는 각각 40∼50 mM와 70∼80 mM NaOAC로 용출된 피크 A와 피크 B, 두개의 처음 cGMP PDE 활성의 피크를 나타내는 컬럼의 용출양태를 보여주고 있다. The cells were homogenized buffer (20 mL TMPI-EDTA-Triton, pH 7.4: 20 mM Tris-HOAc, 5 mM MgAc 2, 0.1 mM EDTA, 0.8% Triton-100, 10 μM benzamidine, 10 μM TLCK, 2000 Resuspend in U / mL aprotinin, 2 μM pepstatin A) and homogenize in an ice bath using polytron tissueizer (3 times, 20 seconds / pulse). Homogenized material was centrifuged at 105,000 g for 60 minutes at a temperature of 4 ° C. using a Beckman L8 ultracentrifuge, and then the supernatant was diluted with TMPI-EDTA (60 mL) and pre-equilibrated with TMPI-EDTA buffer. -Applied to Trisacryl M column. The column used was washed with 60 mL TM-EDTA, and the PDE activity was eluted with 120 mL linear gradient of NaOAC (0-0.5 M) in TM-EDTA at a flow rate of 0.95 mL / minute, 1.4 mL / fraction. Eight fractions are collected and immediately quantified for cGMP hydrolysis (ie, in minutes). Figure 1 shows the elution of the column showing the peaks of the first two cGMP PDE activities, peak A and peak B eluted with 40-50 mM and 70-80 mM NaOAC, respectively.

하기에 설명한 바와 같이, 분획물의 환상 뉴클레오티드 PDE 활성을 톰슨 등(Thompson W.J., et al., Adv. Cyclic Nucleotide Res. 10: 69-92, 1979)의 수정된 두단계 방사선 동위원소법을 사용하여 측정하였다. 반응은 항상 적정한 기질(200,000 cpm)을 함께 Tris-HCl (40 mM; pH 8.0), MgCl2 (5 mM), 2-mercaptoethanol (4 mM), 소혈청알부민 (30 μg), cGMP (0.25 μM∼5 μM)을 함유한 400 ㎕로 실시한다. 항온배양시간을 조정하여 15% 미만의 가수분해가 되도록 하였다. 상기 혼합물을 30℃에서 항온배양하고 45초동안 비등시킨 후에 반응을 중단시켰다. 이어서 혼합액을 냉각시키고 뱀독(50 ㎍)을 첨가한 후 30℃의 온도에서 10분동안 배양하였다. MeOH(1 mL)를 첨가하여 반응을 중단시킨 후에 혼합액은 음이온교환컬럼(Dowex 1-X8, 0.25 mL 레진)에 이동시켰다. 용출액은 MeOH와 혼합하여 수지에 적용시켰으며, 6 mL 섬광액을 첨가한 후 트리튬 활성을 1분동안 Beckman LS 6500을 이용하여 측정하였다. As described below, the cyclic nucleotide PDE activity of the fractions was measured using a modified two-step radioisotope method of Thompson et al. (Thompson WJ, et al., Adv. Cyclic Nucleotide Res. 10: 69-92, 1979). It was. The reaction was always carried out with a suitable substrate (200,000 cpm) with Tris-HCl (40 mM; pH 8.0), MgCl 2 (5 mM), 2-mercaptoethanol (4 mM), bovine serum albumin (30 μg), cGMP (0.25 μM to 400 μl containing 5 μM). The incubation time was adjusted to less than 15% hydrolysis. The mixture was incubated at 30 ° C. and boiled for 45 seconds before the reaction was stopped. Subsequently, the mixed solution was cooled, incubated at 30 ° C. for 10 minutes after the addition of snake venom (50 μg). After stopping the reaction by adding MeOH (1 mL), the mixture was transferred to an anion exchange column (Dowex 1-X8, 0.25 mL resin). The eluate was mixed with MeOH and applied to the resin. After addition of 6 mL scintillation solution, tritium activity was measured using Beckman LS 6500 for 1 minute.

또한, 피크 A 와 피크 B의 cGMP 가수분해 활성을 분획화하기 위해 오리지날 80의 15∼30 분획물을 DEAE-Trisacry M 칼럼으로 재충진시켰으며, TM-EDTA에서 NaOAC (0∼0.5M)의 선형적인 농도구배로 용출된다. 상기 분획물을 다시 즉시 cGMP 가수분해(상기에 설명한 0.2, 2, 5 μM의 기질을 사용하는 공정에 의함)을 분석하고 그 결과를 그래프로 제 2도에 나타내었다. 상기 제 2도에 나타낸 피크 B 부근의 경우 피크 A와 대조상태에 있는 경우 cGMP의 기질 농도가 증가함으로써 활성이 극적으로 향상되었다. 상기 결과는 PDE2의 결과와 일치하고 있으나 제 2도에서 특징화된 효소가 cGMP-특이적인(하기 참조) 사실을 미루어 볼 때 문헌에 보고된 기존의(classic) PDE2에 비교될 수 있는 새로운 형태라는 사실을 암시하고 있다. 피크 A 활성은 친화성이 높은 촉매 부위에 자명한 기질 포화상태를 나타내고 있다. In addition, 15-30 fractions of the original 80 were refilled with a DEAE-Trisacry M column to fractionate the cGMP hydrolysis activity of peak A and peak B, and the linearity of NaOAC (0-0.5 M) in TM-EDTA. It is eluted with a concentration gradient. The fractions were again immediately analyzed for cGMP hydrolysis (by the process using 0.2, 2, 5 μM substrate described above) and the results are graphically shown in FIG. 2. In the vicinity of peak B shown in FIG. 2, the activity was dramatically improved by increasing the substrate concentration of cGMP when in contrast with peak A. The results are consistent with those of PDE2, but in view of the fact that the enzymes characterized in FIG. 2 are cGMP-specific (see below), a new form can be compared to the classical PDE2 reported in the literature. It suggests the fact. Peak A activity shows a clear substrate saturation at the high affinity catalyst site.

B. SW480으로부터의 기존의(classic) PDE2의 분리B. Separation of classic PDE2 from SW480

피크 B을 SW480으로부터 분리시킬 수 있는 두가지 방법을 개발함으로써 상기 효소가 기존의 PDE2 활성(즉 cGMP-비특이적이만 cGMP을 자극한다)을 가지고 있음을 알게 되었다. 첫번째 방법은 150 ㎠ 조직 배양 플라스크 대신에 850 ㎠ 코닝 롤러 병에 SW480을 배양시키는 것이다. SW480은 각각 200 mL RPMI 1640, 2 mM 글루타민과 25 mM HEPES을 함유한 병에서 0.5 rpm의 속도로 배양되게 된다. 세포를 하기 절차에 따라 회수하였다. PBS 배지는 최소 15분동안 37℃까지 따뜻하게 하였다. 5% FBS/RPMI 1640(200mL) 배지를 준비하고 글루타민 5 mL를 첨가시킨다. 또한 항생제와 항진균제를 함께 5 mL 첨가했다.By developing two ways to isolate peak B from SW480, it was found that the enzyme had conventional PDE2 activity (ie only cGMP-nonspecific stimulation of cGMP). The first method is to incubate SW480 in a 850 cm 2 Corning roller bottle instead of a 150 cm 2 tissue culture flask. SW480 was incubated at a rate of 0.5 rpm in bottles containing 200 mL RPMI 1640, 2 mM glutamine and 25 mM HEPES, respectively. Cells were harvested according to the following procedure. PBS medium was warmed to 37 ° C. for at least 15 minutes. Prepare 5% FBS / RPMI 1640 (200 mL) medium and add 5 mL of glutamine. In addition, 5 mL of antibiotic and antifungal were added together.

PBS용액 70 mL를 4X 판크레아틴 10 mL에 첨가하였다. 상기 혼합액의 온도를 실온으로 유지시켰다. 배지를 제거하고 플라스크의 바닥이 보호되도록 4 mL의 인산완충액으로 세척하였다. 모든 용액을 피펫으로 제거하였다. 4 mL의 희석된 판크레틴을 플라스크에 첨가하고 플라스크는 바닥을 보호할 수 있도록 조치한다. 플라스크를 37℃에서 8∼10분간 항온배양시켰다. 배양한 후 플라스크는 역현미경으로 체크하여 신속히 모든 세포가 성장 되었는지 확인하였다. 플라스크의 면을 수회에 걸쳐 주의깊게 충격을 주어 세포가 분리되도록 하였다. 냉각시킨 배지 10 mL를 플라스크에 첨가하여 판크레틴 단백분해를 중단시켰다. 상기 용액을 밑바닥에서 진탕하여 세포을 회수하였다. 배지는 25 mL 피펫을 사용하여 제거하고 세포를 얼음이 들어있는 50 mL 원심분리기 튜브에 놓는다. 상기 튜브를 1000 rpm의 속도로 임상원심분리기에서 4℃의 온도하에 5분동안 회전시키고 세포를 펠렛화시켰다. 상청액을 제거하고 각 펠렛을 15초동안 액화질소에서 동결시켰다. 회수된 세포를 -70℃에서 저장한다.70 mL of PBS solution was added to 10 mL of 4 × pancreatin. The temperature of the mixed solution was kept at room temperature. The medium was removed and washed with 4 mL of phosphate buffer to protect the bottom of the flask. All solutions were removed by pipette. Add 4 mL of diluted pancretin to the flask and take care to protect the bottom. The flask was incubated at 37 ° C. for 8-10 minutes. After incubation, the flask was checked with an inverted microscope to confirm that all cells were grown quickly. The face of the flask was carefully impacted several times to allow cells to separate. Pancreatin proteolysis was stopped by adding 10 mL of cooled medium to the flask. The solution was shaken at the bottom to recover the cells. The medium is removed using a 25 mL pipette and the cells are placed in a 50 mL centrifuge tube containing ice. The tube was spun at a speed of 1000 rpm in a clinical centrifuge for 5 minutes at 4 ° C. to pellet the cells. The supernatant was removed and each pellet frozen in liquid nitrogen for 15 seconds. Recovered cells are stored at -70 ° C.

회수된 SW480 세포로부터 PDE는 EPLC 방법을 사용하여 분리시켰다. AKTA EPLC(파마시아사)를 사용하여 18 mL DEAE TrisAcryl M 컬럼상에서 샘플충진과 용출속도를 조절하였다. SW480에 함유된 약 600만개의 세포는 실험을 위해 사용하였다. 세포를 균질화 완충용액(20 mL TMPI-EDTA-Triton pH 7.4: 20 mM Tris-HOAc, 5 mM MgAc2, 0.1 mM EDTA, 0.8 % Triton-100, 10 μM 벤자미딘, 10 μM TLCK, 2000 U/mL 어프로티닌, 2 μM 류펩틴, 2 μM 펩스타틴 A)으로 재현탁시킨 후 샘플을 수작업으로 균질화시켰다. EPLC 완충용액 A는 8 mM TRIS-아세테이트, 5 mM 마그네슘 아세테이트, 0.1 mM EDTA (pH 7.5)로 구성되었으며 완충용액 B는 8 mM TRIS-아세테이트, 5 mM 마그네슘 아세테이트, 0.1 mM EDTA (pH 7.5)로 구성되었다. 상청액은 분당 1 mL의 속도로 컬럼에 충진시키고 분당 1 mL로 하여 60 mL 완충용액 A로 세척하였다. 함량은 60 mL에서 0∼15 % 완충용액 B, 60 mL에서 15∼60 % 완충용액 B, 16 mL에서 50∼100 % 완충용액 B로 설정하였다. 기울기에 따라 1.5 mL 분획물이 회수되었다.PDEs were isolated from recovered SW480 cells using the EPLC method. Sample filling and elution rates were controlled on an 18 mL DEAE TrisAcryl M column using AKTA EPLC (Pharmacia). About 6 million cells contained in SW480 were used for the experiment. Cell homogenization buffer (20 mL TMPI-EDTA-Triton pH 7.4: 20 mM Tris-HOAc, 5 mM MgAc 2, 0.1 mM EDTA, 0.8% Triton-100, 10 μM benzamidine, 10 μM TLCK, 2000 U / The sample was manually homogenized after resuspension with mL aprotinin, 2 μM leupetin, 2 μM pepstatin A). EPLC buffer A consists of 8 mM TRIS-acetate, 5 mM magnesium acetate, 0.1 mM EDTA, pH 7.5 and buffer B consists of 8 mM TRIS-acetate, 5 mM magnesium acetate, 0.1 mM EDTA, pH 7.5. It became. The supernatant was packed into a column at a rate of 1 mL per minute and washed with 60 mL buffer A at 1 mL per minute. The content was set to 0-15% Buffer B in 60 mL, 15-60% Buffer B in 60 mL, and 50-100% Buffer B in 16 mL. 1.5 mL fractions were recovered according to the slope.

얻어진 실험결과는 상기에서 이미 제시한 신규 PDE 활성(예컨대 제 1도)에 대한 실험결과와 유사하다(제 26도). 그러나 이와 같이 분리된 피크 B 5 μM cGMP에서 2∼3배로 활성화 될 수 있는 0.25 μM 기질농도에서 cAMP 가수분해 활성을 나타내는 것은 제외하였다.The experimental results obtained are similar to the experimental results for the novel PDE activity (e.g., Figure 1) already presented above (Figure 26). However, the cAMP hydrolysis activity at 0.25 μM substrate concentration, which can be activated 2-3 times in this separated peak B 5 μM cGMP, was excluded.

SW480에서 기존의(classic) PDE2을 분류하기 위해 사용된 두 번째 방법은 상기에서 공급한 non-PFLC DEAE 컬럼 방법을 사용하여 실시하였으나, 상기 방법의 경우 30 % 에틸렌 글리콜, 10 mM TLCK와 3.6 mM β-머캡토에탄올을 함유한 완충용액(섹션 IA 참조)으로 수정하여 실시하였다. 상기 시약을 완충용액에 첨가하므로써 피크 A는 40에서 150 mM으로, 피크 B는 75에서 280 mM으로, 그리고 피크 C는 200에서 500 mM 소디움 아세테이트(제 25도 참조)가 되도록 용출속도(제 25도 참조)를 낮은 농도에서 고농도의 나트륨아세테이트까지 조정하였다. 제 25도에서 나타낸 피크 B는 2 μM cAMP 기질로 분석할 수 있으며 5 μM cGMP(제 Y도 참조)에 의해 두배의 활성도가 나타났다. 상기 피크 B에서 1.6 μM의 IC50으로 선택적인 PDE2 억제제인 EHNA는 2 μM cGMP PDE 활성을 억제하였으며, 또한 3.8 μM의 IC50(그리고 10 μM 롤리프람을 첨가한 2.5 μM의 IC50)로 피크 B에서 2.0 μM cAMP PDE 활성을 억제한다. The second method used to classify classic PDE2 in SW480 was performed using the non-PFLC DEAE column method supplied above, but in this case 30% ethylene glycol, 10 mM TLCK and 3.6 mM β -Performed with a buffer solution containing mercaptoethanol (see section IA). By adding the reagent to the buffer, the elution rate (Fig. 25) results in peak A from 40 to 150 mM, peak B from 75 to 280 mM, and peak C from 200 to 500 mM sodium acetate (see Figure 25). ) From low concentrations to high concentrations of sodium acetate. Peak B, shown in FIG. 25, can be analyzed with 2 μM cAMP substrate and showed twice the activity by 5 μM cGMP (see FIG. Y). EHNA, a selective PDE2 inhibitor with 1.6 μM IC 50 at peak B, inhibited 2 μM cGMP PDE activity and also peaked at 3.8 μM IC 50 (and 2.5 μM IC 50 with 10 μM rolipram). Inhibits 2.0 μM cAMP PDE activity in B.

C. PDE 피크 A의 cGMP-특이성 및 신규 피크 B 활성C. cGMP-specific and Novel Peak B Activity of PDE Peak A

섹션 IA에서 DEAE 칼럼으로부터 나온 각 분획물은 또한 Ca++ 또는 Ca++-CaM 및/또는 EGTA가 있는 조건 또는 없는 조건에서 cGMP 가수분해 활성(0.25 μM cGMP)을 측정하였고, 그리고 5 μM cGMP가 있는 조건 또는 없는 조건에서 cAMP(0.25 μM cAMP)에 대해 측정하였다. PDE 피크 A 와 피크 B (분획물 5∼22; 제 1도 참조)는 현저하게 cAMP를 가수분해하지 않으며, 이는 둘다 전형적인 cAMP 가수분해하는 계열인 기존의 PDE의 활성을 갖고 있지 못함을 입증한다(즉 PDE 1, 2, 3). Each fraction from the DEAE column in section IA also measured cGMP hydrolytic activity (0.25 μM cGMP) with or without Ca ++ or Ca ++- CaM and / or EGTA, and with 5 μM cGMP Measurements were made for cAMP (0.25 μM cAMP) with or without conditions. PDE peak A and peak B (fractions 5 to 22; see FIG. 1) do not significantly hydrolyze cAMP, demonstrating that both do not have the activity of conventional PDE, a family of typical cAMP hydrolysates (ie PDE 1, 2, 3).

Ca++(칼모듈린이 있거나 또는 없는 조건하에서)은 피크 A 와 피크 B의 cAMP 나 cGMP 가수분해 활성을 자극하지 않았고, cGMP는 cAMP 가수분해을 활성화시키거나 억제하지 못한다. 피크 A와 B는 cGMP-특이적 PDE 활성을 해당한는 것을 나타내고 있으나 기존의(classic) 또는 이미 알려진 PDE1, PDE2, PDE3 또는 PDE 4 활성과는 다르다.Ca ++ (with or without calmodulin) did not stimulate the cAMP or cGMP hydrolysis activity of peak A and peak B, and cGMP did not activate or inhibit cAMP hydrolysis. Peaks A and B indicate that they correspond to cGMP-specific PDE activity but are different from classical or known PDE1, PDE2, PDE3 or PDE 4 activity.

이하 설명한 바와 같이 신규 PDE 피크 B의 경우 환상의 GMP는 상기 효소의 cGMP 가수분해 활성을 자극하거나 어떠한 cAMP 가수분해 활성(상기 섹션 IB부터 피크 B의 경우와 대조로)을 자극하지 않는다. 이미 알려진 PDE2의 동위형들은 cGMP와 cAMP 둘다 가수분해하므로 상기와 같은 결과는, 신규 PDE 피크 B -- 본 발명의 신규 포스포다이에스테라제 --가 cGMP가 활성화시키는 cAMP 가수분해("cGS")를 안하거나 기존의 또는 이미 알려진 PDE2 계열 활성도 아님을 보여준다.As described below, for the novel PDE peak B, the annular GMP does not stimulate the cGMP hydrolysis activity of the enzyme or any cAMP hydrolysis activity (as opposed to the case of peak B from section IB above). Since the known isoforms of PDE2 hydrolyze both cGMP and cAMP, these results indicate that novel PDE peak B-the novel phosphodiesterase of the present invention-cAMP hydrolysis ("cGS") that cGMP activates. Or no known or known PDE2 family activity.

D. 피크 A는 기존의(classic) PDE5이지만, 신규 피크 B(신규한 cGMP-특이적 PDE)는 아니다.D. Peak A is classic PDE5 but not new peak B (new cGMP-specific PDE).

어떤 PDE 동위형을 특정화하기 위해 동력학적 양태와 기질 친화성을 측정하여야 한다. 피크 A는 전형적인 "PDE5"의 특징들을 보여주었다. 예를 들면, cGMP의 상기 효소의 Km는 1.07 μM이고 Vmax는 0.16 nmol/min/mg이다. 또한, 아래에서 설명한 바와 같이 자프리나스트(IC50 = 1.37 μM)와 E4021(IC50 = 3 nM), 그리고 시데나필은 피크 A의 활성을 억제한다. 더욱이 자프리나스트는 문헌에 보고된 결과와 일치하게 피크 A의 cGMP 가수분해 활성에 대한 억제를 나타내었다. To characterize certain PDE isotopes, the kinetics and substrate affinity should be measured. Peak A showed the characteristics of the typical "PDE5". For example, the Km of the enzyme of cGMP is 1.07 μM and Vmax is 0.16 nmol / min / mg. Further, Jaffe Lena host (IC 50 = 1.37 μM) and E4021 (IC 50 = 3 nM) , and the side napil as described below inhibit the activity of the peak A. Moreover, Japrinat showed an inhibition on cGMP hydrolytic activity of peak A, consistent with the results reported in the literature.

섹션 IA에서 PDE 피크 B는 PDE 피크 A와 비교할 때 상당히 다른 동역학적(kinetic)인 성질을 보여준다. 예를 들면, 피크 A의 에디-홋프스티 플롯에서 미카엘리스-멘텐 동적 양상을 의미하는 환형 GMP 가수분해는 기질의 농도가 증가함에 따라 기울기가 선형적으로 감소한다. 그러나 피크 B는 cAMP가 존재하지 않는 조건하에서 cGMP 가수분해에 대해 신규한 성질을 보인다. 즉, cGMP 기질이 증가(즉 제 3도 참조)함에 따라 에디-홋프스티 플롯의 기울기가 감소(명백히 Km = 8.4)하다가 증가(Km〈1)하는 양상을 보인다. 그러므로, 상기와 같은 현상은 피크 B의 cGMP에 대한 초미세적 친화성(submicromolar affinity)을 나타낸다(즉, 여기서 Km〈1).PDE peak B in section IA shows significantly different kinetic properties when compared to PDE peak A. For example, cyclic GMP hydrolysis, which means the Michaelis-Menten dynamic pattern in the Eddy-Hopsti plot of peak A, decreases linearly with slope as the concentration of the substrate increases. However, peak B shows novel properties for cGMP hydrolysis under the absence of cAMP. That is, as the cGMP substrate increases (ie, see Figure 3), the slope of the Eddy-Hopsti plot decreases (apparently Km = 8.4) and then increases (Km <1). Therefore, such a phenomenon exhibits a submicromolar affinity of peak B to cGMP (ie, Km <1).

cGMP 기질의 존재하에서의 동역학적 연구(제 3도)와 양성의-협동적인 동적 양태(positive-cooperative kinetic behavior)와 일치하게, cGMP 기질의 농도가 증가함에 따라 cGMP 가수분해 활성이 증가하게 된다. 이는 cAMP 가수분해를 배제하고 새로운 효소가 이미 동정된 PDE5임을 배제하기 위해, 두 번째의 DEAE 분리후 PDE 피크 B의 존재하에 cGMP의 0.25 μM, 2 μM 및 5 μM 농도을 비교함으로써 발견되었다. 제 2도에서 보는 바와 같이, cGMP의 농도가 높아질수록 엄청나게 PDE 피크 B의 cGMP 가수분해는 점점 더 커진다. Consistent with kinetic studies in the presence of cGMP substrates (FIG. 3) and positive-cooperative kinetic behavior, cGMP hydrolytic activity increases with increasing concentrations of cGMP substrates. This was found by comparing 0.25 μM, 2 μM and 5 μM concentrations of cGMP in the presence of PDE peak B after the second DEAE separation to exclude cAMP hydrolysis and exclude that the new enzyme is already identified PDE5. As shown in Figure 2, the higher the concentration of cGMP, the greater the cGMP hydrolysis of PDE peak B.

이러한 발견은 상기 피크 B의 효소에 결합된 cGMP가 이 효소내에서 구조적인 변화를 일으킨다는 것을 암시하고 있다. 이것은 종양세포로부터 얻은 원래(native)의 효소를 사용할 때의 이점이 있음을 확인시키지만, 본 발명은 상기의 특성을 갖는 효소의 원래(native)의 형태에 제한되지는 않는다.This finding suggests that cGMP bound to the enzyme of peak B causes a structural change in this enzyme. This confirms the advantage of using native enzymes obtained from tumor cells, but the present invention is not limited to native forms of enzymes having the above characteristics.

E. 피크 A와 비교하여 PDE 피크 B의 자프리나스트와 실데나필에 대한 비감수성 및 기타 PDE 억제제에 대한 효과E. Effect of PDE peak B on insensitive to other pride and sildenafil and other PDE inhibitors compared to peak A

기타 PDE 억제제는 0.01부터 100 μM까지의 약물 12개 농도와 0.25 μM3 H-cGMP의 기질 농도를 사용하여 연구하였다. IC50 값은 프리즘 2.01(그래프패드)에 사용한 다양한 기울기와 S자 모양의 곡선으로 계산된다. 그 결과는 표1과 같다. 화합물 E4021과 자프리나스트는 피크 A를 억제하는 반면(고도의 친화성), 피크 B(섹션 IA)에서 신규 PDE 활성에 대해서 계산된 IC50 값은 상당히 증가된다(〉50 배). 이것은 피크 A가 PDE5임을 확인해 주고있다. 이 데이터는 본 발명의 신규 PDE 활성이 모든 실질적인 목적에도 불구하고, 자프리나스트 및 E4021에 비감수성을 나타냄을 설명하고 있다.Other PDE inhibitors were studied using 12 drug concentrations from 0.01 to 100 μM and substrate concentrations of 0.25 μM 3 H-cGMP. IC 50 values are calculated from the various slopes and S-shaped curves used for Prism 2.01 (graphpad). The results are shown in Table 1. Compounds E4021 and japrinast inhibit peak A (high affinity), while the IC 50 value calculated for new PDE activity at peak B (section IA) is significantly increased (> 50-fold). This confirms that peak A is PDE5. This data demonstrates that the novel PDE activity of the present invention, despite all practical purposes, exhibits insensitivity to japrinast and E4021.

[ 표 1 ]TABLE 1

피크 A 및 섹션 IA의 피크 B(cGMP 가수분해)의 PDE 억제제 비교Comparison of PDE Inhibitors of Peak A and Peak B (cGMP Hydrolysis) of Section IA

Figure 112000000741680-pat00046
Figure 112000000741680-pat00046

이와는 대조적으로, 설린닥 설파이드와 화합물 E는 경쟁적으로 피크 A와 B의 포스포다이에스테라제를 같은 역가(PDE 피크 A는 IC50 = 0.38, PDE 피크 B는 0.37 μM)로 억제시킨다. 피크 A와 B 모두 설린닥 설파이드와 화합물 E에 감수성을 나타내는 반면, 피크 B(또는 이것의 형태)는 자프리나스트에 비감수성을 나타낸다는 사실은 종양치료와 이러한 치료에 유용한 화합물의 선택에 있어서 중요하다. 자프리나스트, E4021 및 실데나필이 아포프토시스(apoptosis)를 유도하고 종양세포의 성장을 억제하는 지를 확인하기 위해 이들을 실험하였고, 화합물 E에 대해서도 같은 실험을 하였다. 하기에서 설명한 바와 같이, 자프리나스트는 단독으로 상당한 아포프토시스를 유도하거나 성장-억제 성질을 갖지 못하며, 그 반면에 설린닥 설파이드와 화합물 E는 정확히 그 대조적이다. 즉, 화합물(즉, 자프리나스트)이 PDE 피크 A에 대해서만 특이성을 갖고 있다면, 그 화합물은 단독으로 아포으토시스를 유도하지 못할 것이지만, PDE 피크 A와 B를 모두 억제하는 화합물의 능력은 종양세포에서 아포프토시스를 유도하는 능력과 관계가 있다는 것이다. In contrast, Sulindac sulfide and Compound E competitively inhibit the phosphodiesterases of peaks A and B to the same titer (IC 50 = 0.38 for PDE peak A and 0.37 μM for PDE peak B). While both peaks A and B are susceptible to sulindac sulfide and compound E, the fact that peak B (or a form thereof) is insensitive to japrinast is important for tumor treatment and selection of compounds useful for such treatment. Do. To examine whether Japrinat, E4021 and sildenafil induce apoptosis and inhibit the growth of tumor cells, they were tested and the same experiment was conducted for compound E. As described below, japrinast alone does not induce significant apoptosis or have growth-inhibitory properties, whereas sulfindax sulfide and Compound E are in stark contrast. That is, if a compound (i.e., japrinast) has specificity only for PDE peak A, the compound alone will not induce apoptosis, but the compound's ability to inhibit both PDE peaks A and B is not a tumor cell. Is related to the ability to induce apoptosis in humans.

F. cGMP-의존성 단백질 카이나제 G와의 배양시 신규한 PDE 피크 B의 비감수성F. Insensitivity of novel PDE peak B in culture with cGMP-dependent protein kinase G

PDE 피크 A와 신규 피크 B(섹션 IA)가 더 큰 차이점은 cGMP-의존성 단백질 카이나제 G(이것은 기존의 PDE5를 인산화한다)의 다양한 농도하에 각각의 cGMP-가수분해 활성에서 관찰된다. 특별히, 섹션 IA로부터 피크 A와 피크 B는 30분동안 30℃에서 단백질 카이나제 G의 다른 농도에서 항온배양된다. 두 피크의 환형 GMP에 대한 가수분해는 인산화가 시도된 후 측정한다. PDE5에 관한 이미 발간된 정보와도 일치하게, 피크 A는 단백질 카이나제 G와의 항온배양에 반응하여, cGMP 가수분해 활성을 증가됨을 보여주며, 이는 피크 A가 인산화됨을 나타낸다. 그러나, 피크 B는 변화가 없었다(즉, 인산화되지 않았으며, cGMP 의존적인 단백질 카이나제 G와의 항온배양에 비감수적이다). 이러한 데이터는 피크 A가 이미 알려진 PDE5 계열과 같은 동위형이고, 섹션 IA의 피크 B는 신규 cGMP-특이적 PDE 활성을 가진다는 것과 일치한다. A greater difference between PDE peak A and new peak B (section IA) is observed at each cGMP-hydrolysis activity under varying concentrations of cGMP-dependent protein kinase G (which phosphorylates existing PDE5). In particular, peaks A and B from section IA were incubated at different concentrations of protein kinase G at 30 ° C. for 30 minutes. Hydrolysis of cyclic GMP of two peaks is measured after phosphorylation is attempted. Consistent with the already published information on PDE5, peak A shows increased cGMP hydrolytic activity in response to incubation with protein kinase G, indicating that peak A is phosphorylated. However, peak B was unchanged (ie unphosphorylated and insensitive to incubation with cGMP dependent protein kinase G). These data are consistent with that peak A is isotype like the PDE5 family already known, and peak B of section IA has novel cGMP-specific PDE activity.

G. 전립선과 유방암 세포에서의 신규 피크 BG. New Peak B in Prostate and Breast Cancer Cells

신규 피크 B SW480으로부터 분리시키는 데 사용한 유사한 공정으로, 두가지 다른 종양세포인 유방암 세포, HTB-26 및 전립선 암세포, LnCAP로부터 분리되었다. 이 계획공정(protocol)은 여러 가지 면에서 변경되었다. 다른 세포주의 비교할 수 있을 정도로 더 큰 생식력을 제공하기 위해 AKTA FPLC(파마시아사)는 샘플 충진과 18 mL DEAE TrisAcryl M 칼럼이 용출을 조절하는데 사용되었다. SW480은 피크 B의 참고자료를 제공하기 위해 같은 절차를 여러 번 행하였다. SW480의 2억∼4억개의 세포는 이 실험을 위해 사용된다. 7천만개의 LnCAP 세포가 한 프로파일(제 22도와 23도를 참조)에 사용되고, 다른 실험으로 3천 2백만개의 HTB-26 세포는 한 프로파일(제 20도와 21도를 참조)에 사용된다. 균질화 완충용액에서 세포들을 재현탁시킨 후, 샘플들을 수작업으로 균질하게 만든다. FPLC 완충용액 A는 8 mM TRIS-아세테이트, 5 mM 마그네슘 아세테이트, 0.1 mM EDTA(pH7.5)이고, 완충용액 B는 8 mM TRIS-아세테이트, 5 mM 마그네슘 아세테이트, 0.1 mM EDTA, 1 M 소디움 아세테이트(pH 7.5)이다.A similar process used to separate from the new peak B SW480 was isolated from two different tumor cells, breast cancer cells, HTB-26 and prostate cancer cells, LnCAP. This protocol has changed in many ways. To provide comparably greater fertility of other cell lines, AKTA FPLC (Pharmacia) was used for sample filling and 18 mL DEAE TrisAcryl M column to control elution. The SW480 performed the same procedure several times to provide a reference for Peak B. Between 200 and 400 million cells of SW480 are used for this experiment. Seventy million LnCAP cells are used in one profile (see Figures 22 and 23), and in another experiment 32 million HTB-26 cells are used in one profile (see Figures 20 and 21). After resuspending the cells in homogenization buffer, the samples are manually homogenized. FPLC buffer A is 8 mM TRIS-acetate, 5 mM magnesium acetate, 0.1 mM EDTA (pH7.5), and buffer B is 8 mM TRIS-acetate, 5 mM magnesium acetate, 0.1 mM EDTA, 1 M sodium acetate ( pH 7.5).

상청액은 분당 1 mL의 속도로 칼럼에 충진되고, 그 다음에 분당 1 mL의 속도로 60 mL 완충용액을 사용하여 세척한다. 함량은 60 mL로 0∼15% 완충용액 B, 60 mL로 15∼50% 완충용액 B, 16 mL로 50∼100% 완충용액 B가 용출된다. 기울기 1.5 mL 부분에서 회수한다. cGMP PDE 활성의 피크는 400mM 소디움 아세테이트(제 20∼23도 참조)인 분획물 65 근처에서 용출된다. 본 활성은 0.25 μM cGMP(cGMP와 초미세한 친화성을 나타내는)에서 측정한다.The supernatant is charged to the column at a rate of 1 mL per minute and then washed with 60 mL buffer at a rate of 1 mL per minute. The content is 60 mL of 0-15% buffer B, 60 mL of 15-50% buffer B, and 16 mL of 50-100% buffer B elute. Recover in a 1.5 mL gradient. The peak of cGMP PDE activity is eluted near fraction 65, 400 mM sodium acetate (see also 20-23). This activity is measured at 0.25 μM cGMP (indicative of ultra-affinity with cGMP).

PDE4-특이성 약물인 롤리프람은 대부분의 cAMP PDE 활성을 억제하며(즉, cAMP 활성은 PDE4로 인한 것이다), 이는 피크 B의 cGMP 활성이 cAMP 보다 cGMP에 대해 특이적인 것을 나타낸다. 세 개의 모든 피크 B들(SW480, HTB-26 및 LcCAP)은 칼슘/칼모듈린에 자극되지 않으며, 자프리나스트(제 20도와 22도를 참조)같은 특이적인 PDE5-특이성 억제제인 100nM의 E4021에 저항적이다. 피크 B는 또한 기질이 0.25 μM에서 5 μM cGMP로 증가할 때 활성이 극적으로 증가함을 보여준다(양성의 협동적 동역학적 양상을 보여줌, 제 21도와 23도 참조). 또한, 이 세 피크들은 아래의 엑시술린드와 화합물 I에 의한 유사한 억제양상을 보여준다.Rolipram, a PDE4-specific drug, inhibits most cAMP PDE activity (ie, cAMP activity is due to PDE4), indicating that cGMP activity of peak B is more specific for cGMP than cAMP. All three peaks B (SW480, HTB-26, and LcCAP) are not stimulated by calcium / calmodulin and are directed to 100 nM E4021, a specific PDE5-specific inhibitor such as japrinat (see Figures 20 and 22). Resistant Peak B also shows a dramatic increase in activity as the substrate increases from 0.25 μM to 5 μM cGMP (shows positive cooperative kinetics, see 21 and 23). In addition, these three peaks show a similar inhibition pattern by excisulind and compound I below.

Ⅱ. 단백질 카이나제 G와 β-카테닌의 관련성 -- 일반사항II. Relationship between protein kinase G and β-catenin-general

이 일련의 실험은 엑시술린드와 같은 항종양 cGMP-특이적 PDE 억제제가 선종양의 폴리포시스 콜리 유전자("APC 유전자")결손 또는 β-카테닌에 유전자코딩에 결손을 포함한 종양세포에서, cGMP-의존적 단백질 카이나제 G("PKG")에 어떤 영향을 끼치는 지를 확인하기 위해 실행한다. 하기에 설명한 바와 같이, 상기의 억제제는 상기의 종양세포에서 PKG 활성을 상승시킨다. 활성(activity)의 증가의 원인은 상기 두 결손을 포함한 세포에서 PKG의 활성화(activation)가 증가되었을 뿐만 아니라, APC 결손을 포함한 세포에서 PKG의 발현이 증가되었기 때문이기도 하다. 덧붙여, 상기 결손이 있는 종양세포로부터 얻은 PKG는 면역침전이 될 때, β-카테닌과 함께 침전된다.This series of experiments demonstrated that in tumor cells where an anti-tumor cGMP-specific PDE inhibitor, such as exisulind, lacks a polytumorous coli gene (“APC gene”) deficiency of the adenocarcinoma or a gene coding for β-catenin, cGMP Execute to determine the effect on dependent protein kinase G ("PKG"). As described below, the inhibitor increases PKG activity in the tumor cells. The cause of the increase in activity is not only because of increased activation of PKG in cells including the two defects, but also due to increased expression of PKG in cells containing APC defects. In addition, PKG obtained from these defective tumor cells is precipitated with β-catenin when immunoprecipitated.

β-카테닌은 연구자들이 APC 종양-억제 유전자에서 돌연변이를 포함한 종양이 있는 환자에서 높은 농도로 발견되어 왔기 때문에, 다양한 다른 암과 결부시켜 왔다. 출생시 이러한 유전자에 돌연변이가 있는 사람들은 결장에 작은 수천개의 종양이 종종 발생된다. APC 유전자가 적절히 작용을 하면, 그 유전자는 β-카테닌과 결합하여 조절하는 것으로 알려진 보통의 APC 단백질을 암호화한다. 그러므로 APC 유전자 결손 또는 β-카테닌 결손이 있는 종양세포의 PKG가 β-카테닌과 결합되어 있다는 사실에 대한 발견은 암으로 유도하는 주요한 세포 경로중의 하나에 PKG가 관련되어 있다는 것을 강하게 암시한다. 또한 SAANDs(selective apoptotic anti-neoplastic drugs)로 처리시 cGMP-특이적 억제에 따른 PKG가 증가되는 관계 때문에 cGMP를 상기 세포의 PKG/β-카테닌/APC 결손을 연관시킨다.β-catenin has been associated with a variety of other cancers since researchers have been found in high concentrations in patients with tumors containing mutations in the APC tumor-suppressor genes. People with mutations in these genes at birth often develop thousands of small tumors in the colon. When the APC gene works properly, it encodes a common APC protein known to bind and regulate β-catenin. Therefore, the discovery that PKG in tumor cells with APC gene deletion or β-catenin deficiency is associated with β-catenin strongly suggests that PKG is involved in one of the major cellular pathways leading to cancer. In addition, cGMP is associated with PKG / β-catenin / APC deficiency of these cells due to the relationship of increased PKG following cGMP-specific inhibition upon treatment with selective apoptotic anti-neoplastic drugs (SAANDs).

이러한 연관은 APC 결손 또는 β-카테닌 결손을 포함하는 종양세포가 SAAND에 노출될 때 β-카테닌 자체가 줄어든다는 관찰에서 더욱 지지된다. β-카테닌에서 이러한 감소는 PKG에 의해 시작된다. 본 발명과 연관된 또 다른 신규 발견으로 PKG는 β-카테닌을 인산화한다. β-카테닌 인산화는 β-카테닌이 유비퀴틴-프로테아좀의 시스템에 의해 분해되도록 한다. This association is further supported by the observation that β-catenin itself decreases when tumor cells, including APC defects or β-catenin defects, are exposed to SAAND. This decrease in β-catenin is initiated by PKG. Another novel discovery associated with the present invention is that PKG phosphorylates β-catenin. β-catenin phosphorylation causes β-catenin to be degraded by the system of ubiquitin-proteasomes.

이러한 PKG에 의한 β-카테닌 인산화는 APC와 β-카테닌 돌연변이의 효과를 우회시키기 때문에 종양세포에서 중요하다. APC 단백질의 돌연변이는 돌연변이된 APC 단백질에 결합되어 있는 β-카테닌과의 결합에 영향을 주어, GSK-3b 카이나제에 의한 β-카테닌의 인산화를 방해하는 변화를 일으킨다고 여겨진다. 돌연변이된 β-카테닌의 경우에는, PKG 활성의 상승은 돌연변이 β-카테닌이 인산화되도록 한다. cGMP-PDE 억제로 인한 종양에서 PKG 활성이 증가됨으로써 두타입의 돌연변이를 포함하는 종양세포에서 β-카테닌 인산화(분해를 일으키는)를 하게한다.Β-catenin phosphorylation by PKG is important in tumor cells because it bypasses the effects of APC and β-catenin mutations. Mutations in the APC protein are believed to affect binding to β-catenin bound to the mutated APC protein, resulting in a change that interferes with the phosphorylation of β-catenin by GSK-3b kinase. In the case of mutated β-catenin, an increase in PKG activity causes the mutant β-catenin to be phosphorylated. Increased PKG activity in tumors due to cGMP-PDE inhibition results in β-catenin phosphorylation (causing degradation) in tumor cells containing both types of mutations.

요약하면 상기 발견은 SAAND 후보 화합물을 동정하는 새로운 약학적 검색방법으로 유도할 뿐만 아니라, 종양에 대한 치료적 접근방법에서 cGMP-특이적 PDE 억제의 역할을 더욱 확고히 한다. 상기 발견은 위에서 설명한 바와 같이, APC 질환의 유무에 관계없이 두 경우의 종양이 모두 치료될 수 있기 때문에 SAANDs가 억제할 수 있는 예기치 않는 종양의 광범위한 치료효과를 설명할 수 있다.In summary, the findings not only lead to new pharmaceutical screening methods for identifying SAAND candidate compounds, but also solidify the role of cGMP-specific PDE inhibition in therapeutic approaches to tumors. The findings, as described above, may explain the wide range of therapeutic effects of unexpected tumors that SAANDs can suppress because tumors in both cases can be treated with or without APC disease.

III. PDE를 이용한 약제조성물의 검색III. Screening of Pharmaceutical Compositions Using PDE

A. 일반사항A. General

본 발명의 신규한 PDE와 PDE2는 PDE5의 존재유무에 관계없이 신생물의 예방과 치료에 유용한 화합물을 동정할 수 있으며 또한 중증의 부작용이 발생하지 않는다.The novel PDEs and PDE2s of the present invention can identify compounds useful for the prevention and treatment of neoplasms with or without PDE5 and do not cause severe side effects.

암과 전구성 암은 세포성장을 규제할 수 없는 질병으로 알려지고 있다. 세포성장은 수많은 요인에 따라 좌우된다. 한가지 요인은 세포들의 증식속도에 있고, 다른 요인으로는 세포의 사멸속도에 있다. 세포들은 외부환경의 자극인자에 따른 자체내 괴사(necrosis) 또는 아포프토시스(apoptosis)에 따라 사멸된다. 세포분화는 종양의 성장동력학에 영향을 끼치는 또다른 인자이다. 세포성장에 끼치는 여러가지 측면 중에서 한개의 화합물이 어떤 면에 영향을 주는가를 결정하는 것이야말로 약제학적 치료에 따른 관련 대상물을 발견하는 중요한 요소가 된다. 상기 기법에 따른 검색법은 세포의 성장을 억제하거나 세포의 괴사에 기여하는 다른 화합물을 선택하는 기타 시험법과 함께 사용할 수 있다.Cancer and prostate cancer are known to be diseases that cannot regulate cell growth. Cell growth depends on many factors. One factor is the rate of cell proliferation and the other is the rate of cell death. Cells die by necrosis or apoptosis in their own cells, depending on the stimulus of the external environment. Cell differentiation is another factor influencing tumor growth kinetics. Determining which compound affects one of several aspects of cell growth is an important factor in finding relevant targets for pharmaceutical treatment. The screening method according to the above technique can be used in conjunction with other assays for selecting other compounds that inhibit cell growth or contribute to cell necrosis.

본 발명은 여러가지 중요한 발견의 산물이다. 첫번째로 본 발명자들은 종양세포의 바람직한 성장억제제는 아포프토시스에 의해 암세포의 조기사멸을 유도한다는 사실을 발견하였다[참조: Piazza, G.A., et al., Cancer Research, 55(14), 3110-16, 1995]. 두번째로, 본 발명자들은 실제적으로 COX를 억제하지 않고 아포프토시스를 선택적으로 유도하며, PDE5도 억제하는 화합물을 우연히 발견하였다. 특히, 종래의 주요한 실험결과와 상이하게, 신생물 병소부위를 치료하는 바람직한 화합물은 PDE5를 억제한다는 사실이다(EC 3.1.4.17). PDE5는 포스포디에스테라제에 있어 적어도 10개의 유전자군의 하나이다. 본 발명의 PDE5와 신규한 PDE는 이들이 선택적으로 cAMP가 아닌 환상의 GMP를 분해하는 것이 독특하며, 그 반면에 다른 PDE군은 cGMP가 아닌 cAMP를 선택적으로 분해하거나 가수분해시키고, 또는 cGMP와 cAMP 양자를 비선택적으로 분해한다. 신생물 치료에 사용되는 바람직한 화합물은 실질적으로 비선택적이거나 cAMP를 분해하는 포스포디에스테라제 형태를 억제하지 않는 것이 바람직하다.The present invention is the product of several important discoveries. First, the inventors found that preferred growth inhibitors of tumor cells induce early death of cancer cells by apoptosis [Piazza, GA, et al., Cancer Research , 55 (14), 3110-16, 1995. ]. Secondly, we accidentally found a compound that selectively induces apoptosis without actually inhibiting COX and also inhibits PDE5. In particular, unlike the main results of the previous experiments, it is a fact that the preferred compounds for treating neoplastic lesions inhibit PDE5 (EC 3.1.4.17). PDE5 is one of at least 10 gene families for phosphodiesterases. The PDE5 and novel PDEs of the present invention are unique in that they selectively degrade cyclic GMP but not cAMP, while other PDE groups selectively degrade or hydrolyze cAMP and not cGMP, or both cGMP and cAMP. Decompose non-selectively. Preferred compounds for use in the treatment of neoplasia are substantially nonselective or do not inhibit the phosphodiesterase forms that degrade cAMP.

B. COX 검색B. COX Search

본 발명의 바람직한 한가지 구현예는 특정화합물의 사이클로옥시게나제 억제능을 측정하는 것과, 상기 화합물의 cGMP 특이성 PDE 억제능을 측정하는데 있다. 본 시험화합물을, 이미 신생물의 병소부위를 치료하는데 유용하다고 알려진 화합물과 비교함으로써, 직·간접적으로 시험화합물의 신생물 억제능을 평가하게 된다. 위장장애를 일으키지 않고 신생물의 발생부위를 치료하는데 유효하다고 알려진 표준약물의 예로서 5-플루오로-2-메틸-1-(p-메틸설포닐벤질리덴)-3-인데닐아세트산(엑시술린드)를 들 수 있다. 또한, 비교대상으로서 기타 유용한 약물은 인도메타신이나 설린닥의 설파이드 대사물 (5-플루오로-2-메틸-1-(p-메틸설포닐벤질리덴)-3-인데닐아세트산(설린닥 설파이드)등으로서 COX를 억제한다고 알려져 있다. 그 밖에 기타 유용한 약물로서는 1-3-(3-클로로아닐리노)-4-페닐프탈라진(MY5445)가 cGMP 특이성 PDE류를 억제한다고 알려져 있다.One preferred embodiment of the present invention is to determine the cyclooxygenase inhibitory ability of a specific compound, and to determine the cGMP specific PDE inhibitory ability of the compound. By comparing this test compound with a compound already known to be useful for treating neoplastic lesions, it is possible, directly or indirectly, to evaluate the neoplastic inhibition of the test compound. 5-fluoro-2-methyl-1- (p-methylsulfonylbenzylidene) -3-indenyl acetic acid (Exescis) is an example of a standard drug known to be effective in treating neoplastic areas without causing gastrointestinal disorders. Lind). In addition, other useful drugs for comparison include indomethacin or sulfide metabolites (5-fluoro-2-methyl-1- (p-methylsulfonylbenzylidene) -3-indenylacetic acid (sullindax sulfide) Other useful drugs are known to inhibit 1-3- (3-chloroanilino) -4-phenylphthalazine (MY5445) as cGMP specific PDEs.

본 발명에서 "암전구성 병소"라는 용어는 형성장애(dysplastic)나 조직의 변화를 포함하는 비정상적 신생물이 초래하는 증후군을 의미한다. 상기 증후군의 예로서 결장, 유방, 전립선이나 폐조직에 발생하는 형성장애, 또는 형성장애성보반증후군(dysplastic nevus syndrome)이나 피부의 악성 흑색종의 전구체 등을 포함한다. 또한, 해당병소부위가 임상적으로 확인유무에 관계없이 상기 증후군외에 폴립증 증후군, 결장폴립 및 경부의 암전구성 병소(예를 들면, 경부 형성장애), 식도, 폐 및 전립선 부위의 형성장애, 전립선내 종양, 유방 및/또는 피부나 관련 증상(예를 들면, 광화학선작용의 각화증)을 포함한다.As used herein, the term "cancer constitutive lesion" refers to a syndrome caused by abnormal neoplasms including dysplastic or tissue changes. Examples of the syndrome include dysplasias occurring in the colon, breast, prostate or lung tissue, dysplastic nevus syndrome, or precursors of malignant melanoma of the skin. In addition to polymorphism syndrome, colon polyps and cervical cancer metastatic lesions (e.g., cervical dysplasia), dysplasia of the esophagus, lung and prostate, prostate Internal tumors, breasts and / or skin or related symptoms (eg photokeratosis keratosis).

본 발명에서 "암종(carcinoma)" 또는 "암(cancer)"라는 용어는 암이 유발된 병소를 의미한다. 상기 암의 구체적인 예로서 흑색종, 유방암, 전립선암 및 결장암을 포함한다. 본 발명에서 "신생물(neoplasia)" 및 "종양(neoplasm)"은 암전구성 및 암성 병소를 의미한다.In the present invention, the term "carcinoma" or "cancer" means a cancer-induced lesion. Specific examples of the cancer include melanoma, breast cancer, prostate cancer and colon cancer. As used herein, "neoplasia" and "neoplasm" refer to cancer precancerous and cancerous lesions.

본 발명에서 사용하는 약자는 다음과 같다.Abbreviations used in the present invention are as follows.

PG ; 프로스타글란딘PG; Prostaglandins

PS ; 프로스타글란딘 합성효소PS; Prostaglandin synthase

PGE2 ; 프로스타글란딘 E2 PGE 2 ; Prostaglandin E 2

PDF ; 포스포디에스테라제PDF; Phosphodiesterase

COX ; 사이클로게나제, 환상 뉴클레오티드COX; Cyclogenase, cyclic nucleotides

RIA ; 방사선면역정량법RIA; Radioimmunoassay

어떤 화합물이 COX를 억제한다는 사실은 두가지 방법중 하나를 선택하여 측정함으로써 알 수 있다. 즉, 하나의 방법은 검색한 화합물을 원래의 HL-60 세포에 노출시킴으로서 세포가 방출하는 PGE2를 측정하는 방법이며, 또한 다른 방법으로서는 상기 화합물이 존재하에서 정제된 사이클로게나제(COX)의 활성도를 측정하는 것이다. 상기 두가지 방법은 기존에 문헌에서 이미 기재한 계획공정(protocol)를 포함하고 있으나, 바람직한 계획공정은 다음과 같다.The fact that a compound inhibits COX can be determined by measuring one of two methods. That is, one method is to measure the PGE 2 released by the cells by exposing the searched compound to the original HL-60 cells, and another method is the activity of purified cyclogenase (COX) in the presence of the compound. To measure. The two methods include the protocol already described in the literature, but the preferred planning process is as follows.

해당 화합물은 PGE2를 측정함으로써, 프로스타글란딘 E2("PGE2")의 생성을 억제하는 지의 여부를 평가할 수 있다. PGE2 측정용 효소면역학적검정법(EIA) 키트는 미국의 일리노이스주 알링톤 고지에 본거지를 두고 있는 아머샴 (Amersham)사로부터 구입할 수 있다. 바람직한 세포의 예로서 HL-60 세포와 같이 PG를 다량으로 생성하는 세포를 들 수 있다. HL-60 세포는 인간 전골수세포로서 DMSO에 의해 분화되어 성숙한 과립구가 된다[참조: Collins, SlJ., Ruscetti, F.W., Gallagher, R.E. and Gallo, R.C., "Normal Functional Characteristics of Cultured Human Promyelocytic Leukemia Cells (HL-60) After Induction of Differentiation by Dimethylsulfoxide", J. Exp. Med., 149:969-974, 1979]. 상기 분화된 세포는 칼슘 이온운반체인 A23187에 의해 자극을 받아 PGE2를 생성한다 [참조: Kargman, S., Prasit, P. and Evans, J.F., "Translocation of HL-60 Cell 5-Lipoxygenase", J. Biol. Chem., 266: 2374-23752, 1991]. HL-60 세포는 ATCC(ATCC : CCL240)에 의해 생성될 수 있다. 상기 HL-60 세포를 20%의 소태반 혈청(열에 의해 비활성), 50 U/ml의 페니실린 및 50 ㎍/ml의 스트렙토마이신이 함유된 RPMI 배지에서 37℃의 온도와 이산화탄소(5%)를 첨가하여 배양시켰다.By measuring PGE 2 , the compound can assess whether it inhibits the production of prostaglandin E 2 (“PGE 2 ”). An enzyme immunoassay (EIA) kit for measuring PGE 2 can be purchased from Amersham, Inc., based in Arlington, Illinois, USA. Examples of preferred cells include cells that produce a large amount of PG, such as HL-60 cells. HL-60 cells are human promyelocytic cells that are differentiated by DMSO into mature granulocytes. Collins, SlJ., Ruscetti, FW, Gallagher, RE and Gallo, RC, "Normal Functional Characteristics of Cultured Human Promyelocytic Leukemia Cells ( HL-60) After Induction of Differentiation by Dimethylsulfoxide ", J. Exp. Med ., 149: 969-974, 1979. The differentiated cells are stimulated by the calcium ion carrier A23187 to produce PGE 2 [Kargman, S., Prasit, P. and Evans, JF, "Translocation of HL-60 Cell 5-Lipoxygenase", J Biol. Chem ., 266 : 2374-23752, 1991]. HL-60 cells can be produced by ATCC (ATCC: CCL240). The HL-60 cells were added 37 ° C. and carbon dioxide (5%) in RPMI medium containing 20% fetal placental serum (heat inactivated), 50 U / ml penicillin and 50 μg / ml streptomycin. And incubated.

골수양 분화(myeloid differentiation)를 유도하기 위하여 상기 세포를 9일간 1.3% DMSO에 노출시키고 이를 세척하여 3 X 106 세포수/ml의 농도하에서 둘베코(Dulbecco)의 인산완충액에 재현탁시켰다.To induce myeloid differentiation, the cells were exposed to 1.3% DMSO for 9 days and washed and resuspended in Dulbecco's phosphate buffer at a concentration of 3 × 10 6 cells / ml.

분화된 상기 HL-60 세포(3 ∼ 106 세포수/ml)를 적당한 농도에서 시험된 화합물이 함유된 배지에 37℃에서 15분간 항온배양시켰다. 이어서 상기 세포를 15분간 A23187(5 ∼ 10-6M)으로 자극을 가하였다. 상기에 설명한 방법에 따라 외부배지로 분비된 PCE2를 측정하였다.The differentiated HL-60 cells (3-10 6 cell number / ml) were incubated for 15 minutes at 37 ° C. in a medium containing the tested compound at an appropriate concentration. Followed by the stimulation of the cells for 15 minutes A23187 (5 ~ 10 -6 M) . PCE 2 secreted into the external medium was measured according to the method described above.

상기에서 설명한 바와 같이, 한 개의 화합물의 COX 억제를 평가하는 두 번째 방법은 시험화합물이 존재하에서 COX 활성을 측정하기 위한 것이다. 이미 기존문헌에 게재되어 있는 사이클로옥시게나제는 두가지 형태(COX-1 및 COX-2)가 존재하며, 이들은 프로스타글란딘의 합성을 조절한다고 알려져 있다. COX-2는 COX가 변화가능한 형태이고, COX-1은 COX의 고정적인 형태이다. COX-1의 활성도는 부파티 및 발라스브라마니언이 기술한 "양혈소판의 사이클로옥시게나제를 정제 및 특정화방법[참조: Biochem. J., 239:371-377]에 의거하여 숫양의 정액소낭에서 정제한 COX-1을 사용하여 미첼등의 방법[참조: "Selectivity of Nonsteroidal Anti-inflammatory Drugs as Inhibitors of Constitutive and Inducible Cyclooxygenase," Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 90: 11693-11697]에 따라 측정할 수 있다. COX-2의 활성도는 상기 미첼 등의 방법[1993, supra]에 따라 양의 태반에서 정제한 COX-2를 사용하여 측정할 수 있다.As described above, a second method for assessing COX inhibition of one compound is to measure COX activity in the presence of the test compound. Cyclooxygenases, already published in the literature, exist in two forms (COX-1 and COX-2), which are known to regulate the synthesis of prostaglandins. COX-2 is a changeable form of COX, and COX-1 is a fixed form of COX. The activity of COX-1 was determined in the seminal vesicles of rams according to the method for purifying and characterizing the cyclooxygenase in positive platelets described by Bupati and Balasbramanion ( Biochem . J., 239 : 371-377). Mitchell et al. [Selectivity of Nonsteroidal Anti-inflammatory Drugs as Inhibitors of Constitutive and Inducible Cyclooxygenase, ” Proc. Natl. Acad. Sci. USA ., 90 : 11693-11697 using purified COX-1 . The activity of COX-2 can be measured using COX-2 purified from sheep placenta according to the method of Mitchell et al. [1993, supra ].

특정 약물의 사이클로옥시게나제는 통상적인 방법에 따라 측정할 수 있다. 예를 들면, 상기에서 언급한 부파티 및 발라스브라마니언의 방법[1988년, supra]의 경우, 프로스타글란딘 H 합성효소 1(카이만사, Ann Arbor, Michigan)을 100 ㎛의 아라키돈산(시그마사), 공동인자(pH 7.4의 조건하에서 100 mM의 Tris-HCl 내에 1.0 mM의 글루타치온,1.0 mM의 히드로키논, 0.625 ㎛의 헤모글로빈 및 1.25 mM의 CaCl2) 및 시험될 약물과 함께 항온배양한다. 배양이 끝난 후, 트리클로로 초산을 사용하여 반응을 종결시켰다. 타이오바비투릭 산(thiobarbituric acid)과 말로알데히드를 첨가하여 반응을 정지시킨 후, 효소활성을 530 nm에서 분광광도계에 의해 측정할 수 있다.Cyclooxygenase of certain drugs can be measured according to conventional methods. For example, in the above-mentioned method of bupati and balasbramanion [ supra ], prostaglandin H synthase 1 (Cayman, Ann Arbor, Michigan) was used to obtain arachidonic acid (Sigma) of 100 μm. , Co-incubated with 1.0 mM glutathione, 1.0 mM hydrokinone, 0.625 μm hemoglobin and 1.25 mM CaCl 2 in 100 mM Tris-HCl under conditions of pH 7.4 and the drug to be tested. After incubation, the reaction was terminated with trichloroacetic acid. After the reaction is stopped by adding thiobarbituric acid and malaldehyde, the enzyme activity can be measured by a spectrophotometer at 530 nm.

명백하게도, PDE5/신규PDE/PDE2에 높은 활성을 나타내는 것에 비하여, COX-1과 COX-2에 낮은 활성을 나타내는 화합물이 바람직하다.Clearly, compounds exhibiting low activity on COX-1 and COX-2 are preferred, as compared to high activity on PDE5 / new PDE / PDE2.

COX를 억제하는 양은 시험화합물의 존재하에서, 그리고 부재하에서의 사이클로옥시게나제의 활성도와 비교하여 측정한다. 약 100 μM의 농도에서 약간의 활성(즉 약 25% 미만)이 존재하거나 COX의 억제활성이 없다는 것은 상기 화합물이 신생물의 발생부위를 치료하는 유용하다는 사실을 암시한다.The amount of COX inhibition is measured by comparison with the activity of cyclooxygenase in the presence and absence of the test compound. The presence of some activity (ie less than about 25%) or no inhibitory activity of COX at a concentration of about 100 μM suggests that the compound is useful for treating neoplastic sites.

C. 포스포디에스테라제 억제활성의 측정C. Determination of phosphodiesterase inhibitory activity

본 발명에 따른 신규한 포스포디에스테라제 활성에 대한 해당 화합물의 억제효과는 상기에서 언급한 방법으로 분리된 효소, 재조합 효소나 PDE5와 함께 PDE 및/또는 PDE2를 사용하여 검색할 수 있다. 또한, 모든 세포에 대한 환상 뉴클레오티드 양은 RIA로, 자프리나스트에 의해 처리되거나 미처리된 세포를 비교하여 측정한다.The inhibitory effect of the compounds on the novel phosphodiesterase activity according to the present invention can be searched using PDE and / or PDE2 together with enzymes, recombinant enzymes or PDE5 isolated by the above-mentioned methods. In addition, the amount of cyclic nucleotides for all cells is measured by RIA comparing cells treated or untreated by japrinast.

포스포디에스테라제 활성도는 기존의 알려진 방법에 따라 측정할 수 있는데, 그 예를 들면 PDE 효소의 기질로서 방사선 3H 환상 GMP(cGMP; cyclic 3'5'-guanosine monophophate)를 사용하는 방법이다[참고: Thompson, W.J., Teraski, W.L., Epstein, P.M. Strada, S.J. Advances in Cyclic Nucleotide Research, 10:69-92, 1979]Phosphodiesterase activity can be measured according to known methods, for example using radiation 3 H cyclic GMP (cGMP; cyclic 3'5'-guanosine monophophate) as a substrate for PDE enzymes. See Thompson, WJ, Teraski, WL, Epstein, PM Strada, SJ Advances in Cyclic Nucleotide Research, 10: 69-92, 1979].

요컨대, 상기 정의된 기질 3H-cGMP 특이적 활성용액(0.2 μM ; 100,000 cpm ; 40 mM 트리스-HCl(pH 8.0), 5 mM MgCl2 및 1 mg/mL BSA)은 400 ㎕ 중의 총부피에서 시험되는 약제를 사용하여 혼합하였다. 본 발명에서 분리시킨 PDE를 사용하여 30 ℃에서 10분 동안 혼합물을 배양하였다. 75초 동안 반응 혼합물을 끓여 반응을 정지시켰다. 얼음상에서 냉각한 후에, 0.5 mg/mL 뱀독액(snake venom: 시그마로부터 구입한 O. Hannah venom) 중의 100 ㎕를 첨가하고 30 ℃에서 10분 동안 배양하였다. 상기 반응을 알콜, 즉 100% 메탄올을 첨가하여 정지시켰다. 분석 시료들을 1 mL Dowex 1-X8 컬럼을 적용하고, 100% 메탄올 1 mL로 세척하였다.In sum, the substrate 3 H-cGMP specific active solution as defined above (0.2 μM; 100,000 cpm; 40 mM Tris-HCl, pH 8.0), 5 mM MgCl 2 and 1 mg / mL BSA, was tested at a total volume of 400 μl. Mix with medicament. The mixture was incubated at 30 ° C. for 10 minutes using PDE isolated in the present invention. The reaction was stopped by boiling the reaction mixture for 75 seconds. After cooling on ice, 100 μl in 0.5 mg / mL snake venom ( O. Hannah venom , purchased from Sigma) was added and incubated at 30 ° C. for 10 minutes. The reaction was stopped by adding alcohol, ie 100% methanol. Analytical samples were applied with a 1 mL Dowex 1-X8 column and washed with 1 mL 100% methanol.

상기 컬럼으로부터 새로 발견되고 세척된 것의 방사성양을 섬광(scintillation) 카운터로 측정하였다. 포스포디에스테라제(phosphodiesterase) 억제도는 약제-처리된 반응의 방사성양의 측정과 대조군 시료(반응 혼합물이 부족하여 시험된 약제 용매 사용을 제외한 화합물)와 대조되는 비교에 의해 결정하였다. Radioactivity of freshly discovered and washed from the column was measured with a scintillation counter. Phosphodiesterase inhibition was determined by measuring radioactivity of drug-treated reactions and comparing them with control samples (compounds except for the use of drug solvents tested due to lack of reaction mixture).

선택적으로, 본 발명의 포스포다이스테라제를 억제하기 위한 목적 화합물의 기능은 검색된 화합물에 노출된 종양(neoplastic) 세포에서 cGMP의 증가에 의해 반영시켰다. PDE 활성량은 방사면역검정법(radioimmunoassay, RIA)을 이용하는 처리된 세포들의 추출물에서 사이클릭 GMP의 함량을 분석함으로써 결정할 수 있다.Optionally, the function of the target compound for inhibiting the phosphodiesterase of the present invention was reflected by an increase in cGMP in neoplastic cells exposed to the searched compound. The amount of PDE activity can be determined by analyzing the content of cyclic GMP in extracts of treated cells using radioimmunoassay (RIA).

상기 과정에서, HT-29 또는 SW-480 세포들을 플레이트에 놓고 충분히 배양하였다. In the process, HT-29 or SW-480 cells were placed on a plate and sufficiently incubated.

상기에 나타낸 바와 같이, SW-480은 본 발명의 PDE5 및 신규 PDE 모두를 포함하고 있으며, PDE 활성이 상기 방법으로 평가되었을 때, 결합된 cGMP 가수분해 활성을 동시에 분석하였다. 시험 화합물을 약 200 μM ∼ 200 pM의 농도로 세포배양을 사용하여 배양시켰다. 약 24 ∼ 48 시간 후에, 배양 배지를 세포들로부터 제거하고, 세포들을 용해시켰다. 반응은 0.2 N HCl/50% MeOH를 사용하여 정지시켰다. 시료는 단백질 분석을 위해 제거시켰다. 사이클릭 GMP는 Dowex 컬럼과 같은 음이온교환 크로마토그래피를 사용하는 세포의 산/알콜 추출물로부터 정제하였다. cGMP를 건조시키고 트리에틸아민에서 아세트산 무수물(acetic anhydride)을 사용하는 것과 같은 공지된 방법에 의해 아세틸화시켰다[다음에 참증으로서 제시된 Steiner, A.L., Parker, C.W., Kipnis, D.M., J. Biol. Chem., 247(4): 1106∼13, 1971].As indicated above, SW-480 includes both PDE5 and novel PDEs of the present invention, and when PDE activity was assessed by this method, bound cGMP hydrolysis activity was simultaneously analyzed. Test compounds were incubated using cell culture at concentrations between about 200 μM and 200 pM. After about 24 to 48 hours, the culture medium was removed from the cells and the cells were lysed. The reaction was stopped using 0.2 N HCl / 50% MeOH. Samples were removed for protein analysis. Cyclic GMP was purified from acid / alcohol extracts of cells using anion exchange chromatography such as Dowex columns. The cGMP was dried and acetylated by known methods such as using acetic anhydride in triethylamine [Steiner, AL, Parker, CW, Kipnis, DM, J. Biol. Chem. , 247 (4) : 1106-13, 1971].

유도된 사이클릭 GMP의 요오드화된 리간드(티로신 메틸 에스테르)는 항혈청 및 적당한 완충용액의 존재하에서 표준 또는 미지의 방법으로 배양시켰다. 항혈청은 사이클릭 뉴클레오티드-햅텐을 사용하는 직접적인 기술을 사용하여 생산할 수 있다. 항혈청은 숙시닐-cGMP-알부민 복합물을 사용하여 주사시킨 양(sheep)으로부터 얻은 것이고, 이를 1/20,000로 희석시켰다. 표준 곡선으로부터의 용량-보간법(補間法)(dose-interpolation) 및 오차 분석은 공지된 방법을 적용하였다[다음에 참증으로서 제시된 Seibert, A.F., Thompson, W.J., Taylor, A., Willbourn, W.H., Barnard, J. and Haynes, J., Applied Physiol., 72: 389∼395, 1992].Iodide ligand (tyrosine methyl ester) of induced cyclic GMP was incubated by standard or unknown methods in the presence of antiserum and appropriate buffer. Antisera can be produced using direct techniques using cyclic nucleotide-hapten. Antiserum was obtained from sheep injected with the succinyl-cGMP-albumin complex and diluted to 1 / 20,000. Dose-interpolation and error analysis from standard curves were applied by known methods [Seibert, AF, Thompson, WJ, Taylor, A., Willbourn, WH, Barnard, presented below as evidence] , J. and Haynes, J., Applied Physiol. , 72 : 389-395, 1992].

추가적으로, 배양매체를 산성화, 냉동(-70 ℃) 시킬 수 있으며, cGMP 및 cAMP에 대하여 분석할 수 있다.In addition, the culture medium can be acidified, frozen (-70 ° C.) and analyzed for cGMP and cAMP.

그 외에 목적 화합물에 의해 야기된 종양 세포에서의 cGMP 함량이 증가되는 것이 관찰되었고, 또한 cGMP 함량이 감소되는 것이 관찰되었다. 특정 목적 화합물(즉, 본질적으로 정상세포는 아니지만 종양 세포에서 선택적으로 아포프토시스가 유도된 것 중의 하나)은 몇 분내에 cGMP 함량이 증가되어 결과된 초기작용의 하나로서, 시간에 따라 cGMP-특이 PDE 억제가 일관되게 진행되는 것이 관찰된다. 두 번째로, 원하는 항-종양 화합물을 사용하는 종양세포 처리는 24시간 내에 감소된 cAMP 함량에 이르게 한다. 약물에 대한 세포내의 작용대상은 더 연구되고 있지만, 현재까지의 자료는 목적 화합물에 노출된 종양세포에서 초기에는 cGMP 함량에서 증가되고 다음에 수반되는 cAMP 함량의 하락은 종양세포에서 아포프토시스에 선행(preceed)되는 양상을 나타내고 있다.In addition, an increase in the cGMP content in tumor cells caused by the target compound was observed, and also a decrease in the cGMP content was observed. Specific target compounds (ie, ones that are not essentially normal but which selectively induce apoptosis in tumor cells) are one of the initial actions resulting from an increase in cGMP content in a few minutes, resulting in cGMP-specific PDE inhibition over time. Is observed to proceed consistently. Second, tumor cell treatment with the desired anti-tumor compound leads to a reduced cAMP content within 24 hours. Intracellular targets for drugs are being further studied, but data to date indicate that initially increased cGMP content in tumor cells exposed to the target compound and subsequent subsequent decreases in cAMP content preceded apoptosis in tumor cells. ) Is shown.

두 개의 사이클릭 뉴클레오티드의 비율 변화는 단지 cGMP의 절대값, cGMP-특이 포스포다이스테라제 억제, 또는 cGMP 가수분해 수준을 측정시키는 것보다는 오히려 시험 화합물의 원하는 cGMP-특이 포스포다이스테라제의 억제 활성을 측정하는 것이 더 정확한 수단이 될 수 있다. 종양 세포에서 항-종양 화합물은 함께 처리되지 않으며, cGMP 함량/cAMP 함량의 비율은 0.03 ∼ 0.05 범위이다(즉, 300 ∼ 500 fmol/mg protein의 cGMP 함량은 6000∼8000 fmol/mg protein의 cAMP 함량 이상이다).The ratio change of the two cyclic nucleotides is not only to determine the absolute value of cGMP, cGMP-specific phosphatidase inhibition, or cGMP hydrolysis level, but rather inhibition of the desired cGMP-specific phosphatasease of the test compound. Measuring activity may be a more accurate means. Anti-tumor compounds are not treated together in tumor cells, and the ratio of cGMP content / cAMP content is in the range of 0.03 to 0.05 (ie cGMP content of 300-500 fmol / mg protein is cAMP content of 6000-8000 fmol / mg protein). That's it.

바람직한 항-종양 화합물에 노출된 후에, 초기에는 사이클릭 GMP에서 증가되고 후에는 사이클릭 AMP에서 감소되는 결과로 그 비율이 몇 배로 증가된다(바람직하게는 적어도 약 3배로 증가된다).After exposure to the preferred anti-tumor compound, the ratio is increased several times (preferably at least about three times) as a result of an increase in cyclic GMP initially and then a decrease in cyclic AMP.

특히, 목적 화합물은 약 500 fmol/mg 단백질보다는 큰 cGMP의 수준으로 처리된 종양세포의 cGMP 함량에서 초기 증가가 이루어짐을 관찰할 수 있다. 더욱이, 각 목적 화합물은 약 4000 fmol/mg 단백질보다 적은 cAMP의 레벨로 처리된 종양세포들의 cAMP 함량에서 후에 감소가 일어난다.In particular, it can be observed that the target compound has an initial increase in the cGMP content of tumor cells treated with a level of cGMP greater than about 500 fmol / mg protein. Moreover, each target compound later decreases in the cAMP content of tumor cells treated with a level of cAMP less than about 4000 fmol / mg protein.

사이클릭 AMP의 함량 결정은 상기 cGMP에 대하여 설명된 방법과 비슷한 방사면역검정법 기술을 사용하였다. 기본적으로, 사이클릭 뉴클레오티드는 음이온교환 크로마토그래피를 사용하는 세포의 산/알콜 추출물로부터 정제하고 건조하였으며, 공지된 방법에 의해 아세틸화하고 방사면역검정 방법을 이용하여 정량하였다. 유도된 사이클릭 AMP 및 사이클릭 GMP의 요오드화된 리간드는 특이 항혈청 및 적당한 완충용액의 존재하에서 표준 또는 미지의 방법으로 배양시켰다.The determination of the content of the cyclic AMP used a radioimmunoassay technique similar to the method described for cGMP above. Basically, cyclic nucleotides were purified and dried from acid / alcohol extracts of cells using anion exchange chromatography, acetylated by known methods and quantified using radioimmunoassay methods. Induced cyclic AMPs and iodinated ligands of cyclic GMP were incubated by standard or unknown methods in the presence of specific antisera and appropriate buffer solutions.

사이클릭 뉴클레오티드 함량의 확인은 완전한 세포에서 사이클릭 뉴클레오티드의 턴오버(turnover) 또는 축적을 측정함으로써 얻을 수 있다. 완전한 세포 cAMP를 측정하기 위하여, 미리-표지된 3H-아데닌을 공지된 방법으로 사용하였다[다음에 참증으로서 제시된 Whalin, M.E., Garrett Jr., R.L., Thompson, W.J., and Strada, S.J. "Correlation of cell-free brain cyclic nucleotide phosphodiesterase activities to cyclic AMP decay in intact brain slices", Sec. Mess. and Phos. Protein Reserch, 12:311∼325, 1989]. 상기 과정은 사이클릭 AMP에 대한 표지된 ATP의 과량유출을 측정함으로써, 특정 계획공정(protocol)의한 완전한 세포에서 아데닐 싸이클라제 또는 사이클릭 뉴클레오티드 포스포다이에스테라제 활성을 측정할 수 있다. 상기 사이클릭 GMP 축적은 너무 낮은 수준이라 공지된 방법에 의해서 미리-표지된 완전한 세포를 사용하여 연구하기는 힘들다[다음에 참증으로서 제시된 Reynolds, P.E., S.L. Strada and W.J. Thompson, "Cyclic GMP Accumulation In Pulmonary Microvascular Endothelial Cells Measured By Intact Cell Prelabeling", Life Sci., 60:909∼918, 1997].Identification of cyclic nucleotide content can be obtained by measuring the turnover or accumulation of cyclic nucleotides in intact cells. To measure complete cell cAMP, pre-labeled 3 H-adenine was used in a known manner [Whalin, ME, Garrett Jr., RL, Thompson, WJ, and Strada, SJ "Correlation of cell-free brain cyclic nucleotide phosphodiesterase activities to cyclic AMP decay in intact brain slices ", Sec. Mess. and Phos. Protein Reserch, 12 : 311-325, 1989]. The procedure can measure adenyl cyclase or cyclic nucleotide phosphodiesterase activity in intact cells of a specific protocol by measuring the excess outflow of labeled ATP to cyclic AMP. The cyclic GMP accumulation is too low to be studied using complete cells pre-labeled by known methods [Reynolds, PE, SL Strada and WJ Thompson, “Cyclic GMP Accumulation In Pulmonary Microvascular Endothelial Cells Measured By Intact Cell Prelabeling ", Life Sci. , 60 : 909-918, 1997].

또한, 화합물의 PDE 억제 활성 효과는 조직 표본으로부터 결정될 수 있다. 인체로부터 조직 생체검사 또는 마취된 동물로부터의 조직은 시험 화합물에 노출된 실험물질에서 수집된다. 간단히 말해서, 조직의 시료는 6% TCA의 500 ㎕에서 균질화시켰다. 균질물의 알려진 양은 단백질 분석을 위해 제거하였다. 남은 균질물은 단백질을 침전시키기 위하여 20분 동안 얼음상에 놓았다. 그 다음에, 균질물을 30분 동안 4℃에서 15,000 g로 원심분리하였다. 상청액을 회수하고, 펠렛을 회수하였다. 상청액은 물의 5배 부피의 포화된 다이에틸 에테르를 사용하여 4번 세척하였다. 각 세척단계마다 위층의 에테르 층을 버렸다.In addition, the effect of the compound's PDE inhibitory activity can be determined from tissue samples. Tissues from Humans Tissues from animals that have been biopsied or anesthetized are collected from test substances exposed to the test compound. In short, tissue samples were homogenized in 500 μl of 6% TCA. Known amounts of homogenate were removed for protein analysis. The remaining homogenate was placed on ice for 20 minutes to precipitate the protein. The homogenates were then centrifuged at 15,000 g at 4 ° C. for 30 minutes. The supernatant was recovered and the pellet was recovered. The supernatant was washed four times with 5 times the volume of saturated diethyl ether of water. The upper ether layer was discarded for each wash step.

수용성 에테르 추출물을 빠른 진공으로 건조하였다. 건조된 시료는 다음에 사용하기 위해 냉동할 수 있으며, 또는 즉시 사용될 수 있다. 건조된 추출물을 500 ㎕의 분석 완충용액으로 용해시켰다. cGMP-특이 억제량은 상기 정의된 바와 같이, RIA 방법을 사용하는 사이클릭 뉴클레오티드의 양에 대하여 분석함으로써 결정할 수 있다.The aqueous ether extract was dried in vacuo. The dried sample may be frozen for later use or may be used immediately. The dried extract was dissolved in 500 μl of assay buffer. The cGMP-specific inhibitory amount can be determined by assaying for the amount of cyclic nucleotides using the RIA method, as defined above.

억제량은 화합물의 존재 또는 부재하에서 신규 PDE(또는 PDE2)의 활성과 비교시킴으로써, 결정하였다. 신규 PDE(또는 PDE2)의 억제 활성은 신생물의 치료를 위해 유용한 화합물인 것으로 나타난다. 수준점인 엑시술린드보다 높은, 바람직하게는 10 μM 또는 그 이하의 농도에서 50%보다 높은, 화합물의 억제 활성은 그 화합물의 항종양성이 더 강함을 나타내는 것이다.The amount of inhibition was determined by comparing the activity of the new PDE (or PDE2) in the presence or absence of the compound. Inhibitory activity of the novel PDE (or PDE2) appears to be a useful compound for the treatment of neoplasms. The inhibitory activity of a compound, which is higher than the level of excisulind, preferably higher than 50% at a concentration of 10 μM or less, indicates that the antitumority of the compound is stronger.

바람직하게는, 신규 PDE 억제에 대한 IC50 값은 잠재적 사용 가능성을 더욱 고려되어야 하는 화합물의 경우에 50 μM보다는 작아야 한다.Preferably, the IC 50 value for novel PDE inhibition should be less than 50 μM for compounds in which potential potential further consideration should be taken into account.

D. 화합물의 암세포 증식 감소 여부 결정D. Determining Whether Compounds Reduce Cancer Cell Proliferation

선택적인 구현예로서, 본 발명의 방법은 화합물의 암세포의 증식을 감소시키는 지의 여부를 결정하는 방법을 포함한다. 여러 세포주는 시험될 조직의 시료로 사용될 수 있다. 예를 들면, 이러한 세포주는 다음을 포함한다 : SW-480-결장의 선암(adenocarcinoma); HT-29-결장의 선암, A-427-폐 선암 암종(carcinoma); MCF-7-유방 선암; 및 UACC-375-흑색종(melanoma) 계열; 및 DU145-쇠약한 암종. 상기 세포주를 사용하여 얻어진 세포독성(cytoyoxic) 자료는 종양 병소부위에 억제 효과가 있음을 암시한다.In an alternative embodiment, the methods of the present invention include a method of determining whether the compound reduces the proliferation of cancer cells. Several cell lines can be used as samples of the tissue to be tested. For example, such cell lines include: adenocarcinoma of SW-480- colon; Adenocarcinoma of HT-29-colon, A-427-lung adenocarcinoma carcinoma; MCF-7-breast adenocarcinoma; And the UACC-375-melanoma family; And DU145-weak carcinoma. Cytotoxic data obtained using the cell line suggests an inhibitory effect on tumor lesions.

이러한 세포주는 매우 특징이 있는 것으로, 새로운 항암제에 대한 검색 프로그램으로 미국 국립 암연구소에 의해서 사용되었다.This cell line is so characteristic that it was used by the US National Cancer Institute as a screening program for new anticancer drugs.

화합물들의 암세포 증식 억제능은 ATCC로부터 얻은 HT-29 인체 결장 암종 세포주를 사용하여 측정될 수 있다. HT-29 세포는 관련된 결장 암세포 배양 모델로서 특징이 있다[Fogh, J., and Trempe, G. In:Human Tumor Cells in Vitro, J. Fogh(eds.), Plenum Press, New York, pp. 115∼159, 1975]. HT-29 세포는 37 ℃, 95% 공기의 습윤대기 및 5% CO2하에서 5% 송아지태반혈청(fetal bovine calf serum ; Gemini Bioproducts, Inc., Carlsbad, CA) 및 2 mm 글루타민, 및 1% 항생-항진균제을 사용하여 보충된 RPMI 배지에서 유지시켰다. 간략히 말해서, HT-29 세포는 96개의 웰에서 500 세포수/well의 밀도로 플레이트 위에 놓고, 화합물을 첨가하기에 앞서 37 ℃에서 24 시간 동안 배양하였다. 각 세포수의 결정은 6개의 복제를 포함한다. 6일 동안 배양한 후에, 세포들을 차가운 트리클르오로아세트산을 첨가하여 최종 농도를 10% 농도로 고정시켰으며, 단백질 레벨은 문헌에 공지된 방법으로 설포로다민 B(SRB) 색채 단백질 염료 분석을 사용하여 측정하였다[다음에 참증으로서 제시된 Skehan, P., Stroreng, R., Scudiero, D., Monks, A., McMahon, J., Vistica, D., Warren, J. T., Bokesch, H., Kenney, S., and Boyd, M.R., "New Colorimetic Assay For Anticancer-Drug Screening", J. Natl. Cancer Inst. 82:1107∼1112, 1990].The inhibitory capacity of cancer cell proliferation of the compounds can be measured using the HT-29 human colon carcinoma cell line obtained from ATCC. HT-29 cells are characterized as related colon cancer cell culture models [Fogh, J., and Trempe, G. In: Human Tumor Cells in Vitro, J. Fogh (eds.), Plenum Press, New York, pp. 115-159, 1975. HT-29 cells were treated with 5% fetal bovine calf serum (Gemini Bioproducts, Inc., Carlsbad, Calif.) And 2 mm glutamine, and 1% antibiotics at 37 ° C., 95% air wet atmosphere and 5% CO 2 . It was maintained in RPMI medium supplemented with antifungal agent. Briefly, HT-29 cells were placed on plates at a density of 500 cell counts / well in 96 wells and incubated at 37 ° C. for 24 hours prior to addition of compounds. Determination of each cell number involves six replicates. After 6 days of incubation, the cells were fixed at 10% concentration by adding cold tricloacetic acid, and protein levels were determined using a sulforhodamine B (SRB) color protein dye assay by methods known in the literature. [Skehan, P., Stroreng, R., Scudiero, D., Monks, A., McMahon, J., Vistica, D., Warren, JT, Bokesch, H., Kenney, S., and Boyd, MR, "New Colorimetic Assay For Anticancer-Drug Screening", J. Natl. Cancer Inst . 82 : 1107-1112, 1990.

SRB 분석외에도, 여러 가지 다른 방법들은 증식 억제를 측정하기 위하여 이용될 수 있으며, SRB 분석을 대신할 수 있다. 이러한 방법들은 다음의 트리판 청색 염색 후 생세포의 계산법, BrdU 또는 방사표지된 티미딘을 사용하여 DNA 합성이 가능한 세포의 표지법, 생세포들의 중간 적색 염색법, 또는 생세포들의 MTT 염색법을 포함한다.In addition to the SRB assay, several other methods can be used to measure proliferation inhibition and can replace the SRB assay. These methods include the following calculation of live cells following trypan blue staining, labeling cells capable of DNA synthesis using BrdU or radiolabeled thymidine, intermediate red staining of live cells, or MTT staining of live cells.

100 μM 또는 그 이하의 용량으로 약 50%보다 높은 상당한 암세포 증식억제는 상기 화합물이 종양 병소부위 치료에 유용한 것임을 나타내는 것이다.Significant cancer cell proliferation inhibition of greater than about 50% at a dose of 100 μM or less indicates that the compound is useful for treating tumor lesions.

바람직하게는, IC50값을 결정하고, 비교 목적을 위해 사용된다. 상기 값은 대조군에 비교하여 50%로 암세포 증식을 억제하기 위해 필요한 상대적인 약제농도이다.Preferably, the IC 50 value is determined and used for comparison purposes. This value is the relative drug concentration required to inhibit cancer cell proliferation by 50% compared to the control.

바람직하게는, 종양손상을 치료하기 위해 가능한 용도를 위해 IC50값은 화합물에 대해 100 μM보다 작아야 한다.Preferably, the IC 50 value should be less than 100 μM for the compound for possible uses to treat tumor damage.

E. 화합물의 아포프토시스 유도 여부 결정E. Determination of Compound Induced Apoptosis

두 번째 선택적인 구현예로서, 본 발명의 또 다른 검색방법은 암세포 배양에서 화합물의 아포프토시스 유도 여부를 결정하는 것을 포함한다.As a second alternative embodiment, another screening method of the present invention comprises determining whether the compound induces apoptosis in cancer cell culture.

두 개의 별개의 세포사 형태는 형태학상 및 생화학적 기준, 즉 세포괴사(necrosis) 및 아포프토시스(apoptosis) 에 의해 설명될 수 있다. 세포괴사는 플라즈마 막의 투과성 증가에 의해 수행될 수 있으며, 세포가 부풀어 플라즈마 막은 몇 분 안에 파괴된다. 아포프토시스는 수포막, 세포질 응축 및 내생적인 엔도뉴클라제의 활성화가 특징이다.Two distinct cell death forms can be explained by morphological and biochemical criteria, namely necrosis and apoptosis. Cell necrosis can be carried out by increasing the permeability of the plasma membrane, and the cells swell and the plasma membrane breaks down in minutes. Apoptosis is characterized by bleeding membranes, cytoplasmic condensation and endogenous endonucleases activation.

아포프토시스는 정상조직의 전환 중에, 기관 및 사지(limbs)의 배발생 중에 자연적으로 발생된다. 또한, 아포프토시스는 세포독성 T-림프세포 및 자연킬러세포(natural killer cell), 이온화 방사(radiation) 및 특정한 화학치료제에 의해서도 유도된다. 아포프토시스의 잘못된 조절은 암, 에이즈(AIDS), 또는 알쯔하이머 질환 등을 포함하는 많은 병리학적 상태가 되는 중요한 역할을 하고 있다. 화합물은 상기 설명된 바와 같은 조건하에서 유지되는 암세포의 배양을 사용하여 아포프토시스의 유도에 대해 검색될 수 있다. 시험 화합물을 사용하는 세포처리는 전- 또는 후-의 융합배양과 여러 농도에서 2∼7일 동안의 처리를 포함한다. 아포프토시스 세포는 배양의 고착 및 "부양(floating)" 구획 모두에서 측정될 수 있다.Apoptosis occurs spontaneously during the conversion of normal tissues and during the embryogenesis of organs and limbs. Apoptosis is also induced by cytotoxic T-lymph cells and natural killer cells, ionizing radiation and certain chemotherapeutic agents. Misregulation of apoptosis plays an important role in many pathological conditions, including cancer, AIDS, or Alzheimer's disease. Compounds can be searched for induction of apoptosis using cultures of cancer cells maintained under conditions as described above. Cell treatments with test compounds include pre- or post-fusion cultures and treatment for 2-7 days at various concentrations. Apoptotic cells can be measured in both the fixation and "floating" compartments of the culture.

상기 구획은 상청액을 제거하고, 고착된 세포에 트립신을 처리하고, 및 다음의 원심분리 세척 단계(10분, 2000 rpm)를 거쳐 세포를 모을 수 있다. 아포프토시스의 상당량을 얻기 위해 설리닥 및 이와 관련된 화합물로 암세포를 처리하는 계획공정(protocol)은 문헌에 설명되어 있다[Piazza, G. A., 등, Cancer Research, 55: 3110∼31116, 1995]. 신규 방법의 특징은 부유 및 고착된 세포를 수확하여, 아포프토시스를 관찰하기 위한 적절한 처리시간과 용량 범위 및 적절한 세포 배양 조건을 동정하는 것을 포함한다.The compartment can remove the supernatant, trypsinize the adhered cells, and collect the cells via the following centrifugal washing step (10 minutes, 2000 rpm). Protocols for treating cancer cells with Sullidac and related compounds to obtain significant amounts of apoptosis are described in the literature (Piazza, GA, et al., Cancer Research, 55: 3110-31116, 1995). Features of the novel method include harvesting suspended and fixed cells to identify appropriate treatment times and dose ranges and appropriate cell culture conditions to observe apoptosis.

화합물의 다음 처리에 있어서, 배양은 아크리딘 오렌지 및 에티디움 브로마이드로 표지함으로써 형광현미경을 사용하여 아포프토시스 및 네크로시스가 분석될 수 있다. 아포프토시스된 세포 수를 측정하는 방법은 문헌에 설명되어있다[Duke & Cohen" Morphological and Biochemical Assays Of Apoptosis", Current Protocols In Immunology, Coligan 등, eds., 3.17.1∼1.17.16(1992)].In the next treatment of the compound, the apoptosis and necrosis can be analyzed using a fluorescence microscope by labeling with acridine orange and ethidium bromide. Methods for measuring apoptotic cell numbers have been described in the literature (Duke & Cohen "Morphological and Biochemical Assays Of Apoptosis", Current Protocols In Immunology, Coligan et al., Eds., 3.17.1-1.17.16 (1992).

예를 들면, 부유 및 고착된 세포에 트립신을 처리하고 인산완충액(PBS)로 세 번 세척함으로써 모을 수 있다. 세포의 분획을 원심분리한 다음, 침전물을 배지 및 PBS 중의 아크리딘 오렌지와 에티디움 브로마이드를 포함하는 염색 혼합물에 재용해하고 가볍게 혼합하였다. 그런 후 혼합물을 현미경 슬라이드에 올려놓고 아포토시스의 형태를 관찰하였다.For example, it can be collected by treating trypsin to suspended and fixed cells and washing three times with phosphate buffer (PBS). Fractions of cells were centrifuged, and then the precipitate was redissolved in a staining mixture comprising acridine orange and ethidium bromide in medium and PBS and mixed lightly. The mixture was then placed on a microscope slide and the shape of apoptosis was observed.

또한, 아포프토시스는 실험 화합물로 처리된 세포의 DNA 단편의 증가를 측정함으로써 정량될 수 있다. 세포질 히스톤 관련 DNA 단편(모노- 및 올리고뉴클레오좀)의 시험관내 결정을 위한 상업적 광도계 EIA가 사용되었다(세포사멸 검출 ELISAokys, Cat. No. 1,774,425, Boehringer Mannheim). 베링거 만하임(Boehringer Mannheim) 분석은 DNA 및 히스톤에 대한 마우스 모노클로날 헝체를 사용하는 샌드위치-효소-면역분석 원칙에 기초를 둔다. 이것은 세포 용해물의 세포질 분획에 있어서 모노- 및 올리고뉴클레오좀이 특이적으로 결합하게 한다.Apoptosis can also be quantified by measuring the increase in DNA fragments of cells treated with experimental compounds. Commercial photometric EIA was used for in vitro determination of cytoplasmic histone related DNA fragments (mono- and oligonucleosomes) (apoptosis detection ELISA okys , Cat. No. 1,774,425, Boehringer Mannheim). The Boehringer Mannheim assay is based on the principle of sandwich-enzyme-immunoassay using mouse monoclonal humers for DNA and histones. This allows the mono- and oligonucleosomes to specifically bind in the cytosolic fraction of the cell lysate.

본 발명에 따라, 아포프토시스는 다음과 같이 측정되었다. 샘플(세포용해물)을 스트렙타비딘-코팅된 마이브로타이터 플레이트("MTP")에 놓았다. 그 다음에, 항-히스톤-바이오틴 및 항-DNA 퍼옥시다제 복합물의 혼합물을 첨가하고 2시간 동안 항온배양하였다. 항온 배양 기간동안, 항-히스톤 항체는 뉴클레오좀의 히스톤 성분에 결합되는 동시에 비오틴화를 통하여 스트렙타비딘-코팅된 MTP에 면역 복합체를 고정시켰다.According to the invention, apoptosis was measured as follows. Samples (cytolysates) were placed in streptavidin-coated mito titer plates (“MTP”). Then, a mixture of anti-histone-biotin and anti-DNA peroxidase complex was added and incubated for 2 hours. During the incubation period, the anti-histone antibody binds to the histone component of the nucleosome and simultaneously immobilizes the immune complex to streptavidin-coated MTP via biotinylation.

첨가적으로, 항-DNA 퍼옥시다제 항체는 뉴클레오좀의 DNA 성분과 반응한다. 세척함으로써 결합되지 않은 항체를 제거한 후, 뉴클레오좀의 양은 면역복합물에 머물러 있는 퍼옥시다제에 의해 측정될 수 있다. 퍼옥시다제는 기질인 ABTS7(2,2'-아지도-[3-에틸벤즈티아졸린-설포네이트])와의 광반응으로 측정된다.In addition, anti-DNA peroxidase antibodies react with the DNA component of the nucleosomes. After removal of unbound antibody by washing, the amount of nucleosomes can be measured by peroxidase remaining in the immunocomplex. Peroxidase is determined by photoreaction with the substrate ABTS7 (2,2'-azido- [3-ethylbenzthiazoline-sulfonate]).

예를 들면, SW-480 결장 선암세포(adenocarcinoma)를 웰당 10.000 세포의 밀도로 96개의 웰 MTP에 넣었다. 그런 다음, 세포는 실험 화합물로 처리되고, 37℃에서 48시간 동안 배양하였다. 배양 후, MTP는 원심분리되고, 상층액은 제거되었다. 그런 후, 각 웰의 세포 침전물은 30분 동안 용해 완충액에서 재용해되었다. 용해물은 원심분리되고 상층액의 분획(즉, 세포질 분획)은 스트렙타비딘-코팅된 MTP로 옮겼다. MTP 중의 용해된 침전물(즉, 고분자량의, 단편화되지 않은 DNA를 포함하는 세포핵)을 흔들지 않도록 조심해야 한다. 옮긴 다음, 샘플이 분석됐다.For example, SW-480 colon adenocarcinoma cells were placed in 96 well MTPs at a density of 10.000 cells per well. Cells were then treated with experimental compounds and incubated at 37 ° C. for 48 hours. After incubation, MTP was centrifuged and the supernatant was removed. Thereafter, cell precipitates from each well were re-dissolved in lysis buffer for 30 minutes. Lysates were centrifuged and fractions of the supernatant (ie, cytoplasmic fraction) were transferred to streptavidin-coated MTP. Care must be taken not to shake dissolved precipitates in MTP (ie, cell nuclei containing high molecular weight, unfragmented DNA). After transfer, the samples were analyzed.

아포프토시스 반응의 지표인 배자극(fold stimulation: FS=ODmax/ODveh)은 주어진 농도에서 실험된 각 화합물에 대해 결정된다. 또한, EC50 값은 실험 화합물의 농도 시리즈를 측정됨으로써 결정된다.Fold stimulation (FS = OD max / OD veh ), which is an indicator of the apoptosis response, is determined for each compound tested at a given concentration. In addition, EC 50 values are determined by measuring concentration series of experimental compounds.

아포프토시스의 통계적으로 중요한 증가(즉, 100 μM 농도에서 2배 이상 자극)는 화합물이 종양 병소부위의 치료에 유용하다는 첨가적인 지표이다. 바람직하게는, 아포프토시스 활성에 대한 EC50 값은 종양 손상의 치료에 적합한 것으로 여겨지는 화합물 100 μM 이하여야 한다. 여기서, EC50는 매개체(vehicle) 처리에 대한 아포프토시스의 50% 유도를 일으키는 농도로써 정의된다.Statistically significant increase in apoptosis (ie, doubling stimulation at 100 μM concentration) is an additional indicator that the compound is useful for the treatment of tumor lesions. Preferably, the EC 50 value for apoptosis activity should be less than or equal to 100 μM of a compound that is considered suitable for the treatment of tumor injury. Here, EC 50 is defined as the concentration that causes 50% induction of apoptosis for vehicle treatment.

F. 유선(mammary gland) 기관 배양 모델 실험 F. Mammary gland organ culture model experiment

상기 방법에 의해 확인된 실험 화합물은 유선 기관 배양 시스템에 있어서 전-종양 손상을 억제하는 항종양활성에 대해 실험될 수 있다. 마우스 선 기관 배양 기술은 NSAIDs, 레티노이드, 타모시펜(tamoxifen), 셀레늄 및 천연 생산물과 같은 알려진 항종양제의 효과를 연구하기 위해 다른 연구자들에 의해 성공적으로 사용되고 본 발명의 스크린 방법에 대해 유효하다.Experimental compounds identified by this method can be tested for antitumor activity that inhibits pre-tumor damage in mammary organ culture systems. Mouse gland organ culture technology has been successfully used by other researchers to study the effects of known anti-tumor agents such as NSAIDs, retinoids, tamoxifen, selenium and natural products and is effective for the screening method of the present invention. .

예를 들면, 암컷 BALB/c 마우스에게 시험관내 호르몬에 반응한 선의 활성을 높이기 위해 매일 에스트라디올 및 프로게스트론의 화합물을 처리할 수 있다. For example, female BALB / c mice can be treated with compounds of estradiol and progestrone daily to increase gland activity in response to hormones in vitro.

동물은 죽이고 흉부의 포유선을 무균상태에서 잘라내고 인슐린, 프로락틴, 하이드로코티손 및 알도스테론이 부가된 성장배지에서 10일 동안 배양하였다.The animals were killed and the mammary glands of the thorax were sterile cut and incubated for 10 days in growth medium supplemented with insulin, prolactin, hydrocortisone and aldosterone.

전구성 악성종양 형성을 유도하기 위해 DMBA(7, 12-다이메틸벤즈안트라신)을 배지에 첨가한다. 완전히 발달한 선에서 프로락틴, 하이드로코티손 및 알도스테론을 제거하면 결과적으로 선은 퇴화하나 전구성-악성종양이 생긴다.DMBA (7, 12-dimethylbenzanthracin) is added to the medium to induce prostate malignancy. Removal of prolactin, hydrocortisone and aldosterone from fully developed glands results in degeneration of the glands but of pro-malignant tumors.

실험 화합물을 DMSO에 용해시켜 배양기간동안 배양배지에 첨가했다. 배양기간의 말에, 선(glands)은 글라스 슬라이드에서 10% 포르말린으로 고정, 알룸 칼마인(alum carmine)으로 염색 및 고정되었다. 유선에서 병소부위의 발생률은 병소부위가 없는 선에 대한 병소부위를 가진 선의 비율이다. 실험 화합물이 처리된 선에서의 병소부위 발생률을 처리하지 않은 선의 발생률과 비교한다.Experimental compounds were dissolved in DMSO and added to the culture medium during the incubation period. At the end of the incubation period, the glands were fixed with 10% formalin on a glass slide, stained and fixed with alum carmine. The incidence of lesions in the mammary gland is the ratio of lines with lesions to those without lesions. The incidence of lesions on the lines treated with the test compound is compared to the incidence of untreated lines.

유선의 병소가 발생된 부위의 범위는 지상 조직(digitation) 패드위의 선의 이미지를 투사(project)함으로써 측량될 수 있다. 선에 의해 덮어진 곳을 패드위에 놓고 이 지역을 100%로 하였다. 퇴화하지 않은 구조 각각에 의해 덮여진 공간은 또한 지상 조직(digitation)에서 윤곽을 그릴 수 있고 컴퓨터에 의해 측정될 수 있다.The extent of the site where the mammary gland lesion has occurred can be measured by projecting an image of a line on the ground tissue pad. The area covered by the line was placed on the pad and the area was 100%. The space covered by each of the degenerate structures can also be contoured in the ground digits and measured by a computer.

실험결과Experiment result

수 많은 화합물은 다양한 계획공정(protocol)으로 조사되었고, 종양 치료에서 잠재적인 사용을 위해 검색되었다. 이러한 실험결과를 아래와 같다. 이 실험 화합물은 다음과 같이 해당 문자코드를 따서 하기와 같이 표시한다:Numerous compounds have been investigated by various protocols and searched for potential use in the treatment of tumors. The experimental results are as follows. This test compound is labeled with the corresponding character code as follows:

A: 락-테레오-(E)-1-(N,N'-다이에틸아미노에단에티오)-1-(부탄-1',4'-올리도)-[3',4':1,2]-6- 플루오로-2-메틸-3-(p-메틸설포닐벤질리덴)-인단;A: lac-tereo- (E) -1- (N, N'-diethylaminoedethio) -1- (butane-1 ', 4'-olido)-[3', 4 ': 1,2] -6-fluoro-2-methyl-3- (p-methylsulfonylbenzylidene) -indane;

B: (Z)-5-플루오로-2-메틸-1-(3,4,5-트리메토실멘질리덴)-3-아세트산;B: (Z) -5-fluoro-2-methyl-1- (3,4,5-trimethosylmenzylidene) -3-acetic acid;

C: (Z)-5-플루오로-2-메틸-1-(p-클로로벤질리덴)-3-아세트산;C: (Z) -5-fluoro-2-methyl-1- (p-chlorobenzylidene) -3-acetic acid;

D: 락-(E)-1-(부탄-1',4'-올리도)-[3',4':1,2]-6-플루오로-2-메틸-3-(p-메틸설포닐벤질리덴)1S-인다닐-N-아세틸시스테인;D: lac- (E) -1- (butane-1 ', 4'-olido)-[3', 4 ': 1,2] -6-fluoro-2-methyl-3- (p-methyl Sulfonylbenzylidene) 1S-indanyl-N-acetylcysteine;

E: (Z)-5-플루오로-2-메틸-1-(3,4,5-트리메토옥시벤질리덴)-3-인데닐아세타마이드, N-벤질;E: (Z) -5-fluoro-2-methyl-1- (3,4,5-trimethooxybenzylidene) -3-indenylacetamide, N-benzyl;

F: (Z)-5-플루오로-2-메틸-1-(p-메틸설포닐벤질리덴)-3-인데닐아세타마이드,N,N'-다이사이클로헥실;F: (Z) -5-fluoro-2-methyl-1- (p-methylsulfonylbenzylidene) -3-indenylacetamide, N, N'-dicyclohexyl;

G: 리보-(E)-1-트리아조로-[2',3':1'',3'']-1-(부탄-1',4'-올리도)-[3',4':1,2]-6-플루오로-2-메틸-3-(p-메틸설포닐벤질리덴)-인단; 그리고G: ribo- (E) -1-triazolo- [2 ', 3': 1 '', 3 '']-1- (butane-1 ', 4'-olido)-[3', 4 ' : 1,2] -6-fluoro-2-methyl-3- (p-methylsulfonylbenzylidene) -indane; And

H: 락-(E)-1-(부탄-1',4'-올리도)-[3',4':1,2]-6-플루오로-2-메틸-3-(p-메틸설포닐벤질리덴)-1S-인다닐-글루타티온).H: lac- (E) -1- (butane-1 ', 4'-olido)-[3', 4 ': 1,2] -6-fluoro-2-methyl-3- (p-methyl Sulfonylbenzylidene) -1S-indanyl-glutathione).

실시예 1 : COX 억제 측정Example 1 COX Inhibition Measurement

비교 화합물 및 실험 화합물은 COX 측정에 대한 계획공정[supra]에 따라 COX 억제 활성에 대해 측정하였다. 제 4도는 정제된 사이클로옥시게나제(타입 1) 활성에 대한 설린닥 설파이드나 엑시술린드의 다양한 농도에 대한 효과를 나타낸다. 사이클로옥시게나제 활성은 이미 설명한[Mitchelle et al, supra]바와 같이 숫양 정액낭포로부터 정제된 사이클로옥시게나제을 사용함으로써 측정하였다. 엑시술린드에 대한 IC50 값은 10,000 μM보다 큰 값인뎨에 반하여, 설린닥 설파이드에 대한 IC50 값은 약 1.76 μM로 계산된다. 이러한 데이터는 엑시술린드가 아닌 설린닥 설파이드(sulindac sulfide)가 COX-I 억제제임을 보여준다. 유사한 데이터가 COX-2 동위효소(isoenzyme)에 대해서 얻어진다[Thompson, et al., Journal of the National Cancer Institute, 87: 1259-1260, 1995].Comparative compounds and experimental compounds were measured for COX inhibitory activity according to the planning procedure [ supra ] for COX determination. 4 shows the effect on various concentrations of sulindac sulfide or exisulind on purified cyclooxygenase (type 1) activity. Cyclooxygenase activity was measured by using cyclooxygenase purified from ram semen cysts as described previously [Mitchelle et al, supra ]. The IC 50 value for the excisulind is greater than 10,000 μM, whereas the IC 50 value for the sulfingac sulfide is calculated to be about 1.76 μM. These data show that sulindac sulfide but not excisulin is a COX-I inhibitor. Similar data are obtained for COX-2 isozymes (Thompson, et al., Journal of the National Cancer Institute, 87: 1259-1260, 1995).

제 5도는 COX 억제에 대한 실험 화합물 B와 E의 효과를 보여준다. COX 활성은 제 4도에서 나타낸 화합물과 같이 결정된다. 데이터는 실험 화합물 B와 E가 상당히 COX-1을 억제하지 못함을 보여주고 있다.5 shows the effect of experimental compounds B and E on COX inhibition. COX activity is determined as the compound shown in FIG. The data show that experimental compounds B and E do not significantly inhibit COX-1.

[ 표 2 ]TABLE 2

화합물들의 종류에 대한 사이클로옥시제나제 억제 활성Cyclooxygenase Inhibitory Activity on the Kinds of Compounds

Figure 112000000741680-pat00047
Figure 112000000741680-pat00047

계획공정에 따라[supra] A부터 E까지의 화합물은 위의 표 2와 같이 COX 억제 활성에 대해 측정되었다. 화합물 C는 100μM 용량에서 25%보다 더 크게 COX를 억제함이 발견되었고, 더 이상 검색에 선택되지 않았다.According to the planned process [ supra ] A to E compounds were measured for COX inhibitory activity as shown in Table 2 above. Compound C was found to inhibit COX greater than 25% at a 100 μM dose and was no longer selected for screening.

실시예 2 : cGMP PDE 억제 측정Example 2 cGMP PDE Inhibition Measurement

비교 화합물과 실험 화합물은 상기에 기술한 측정에 대한 계획공정에 따라[supra] cGMP PDE 억제 활성에 대해 분석되었다. 제 6도는 이미 설명한 바와 같이[W. J. Thompson et al., supra] 인체 결장 HT-29로 배양된 종양 세포로부터 정제된 PDE4 또는 cGMP PDE 활성에 대한 설린닥 설파이드와 엑시술린드의 다양한 농도에서의 효과를 보여준다. PDE 4의 억제에 대한 설린닥의 IC50 값은 41 μM이고 cGMP PDE 억제에 대한 값은 17 μM이다. PDE 4 억제에 대한 엑시술린드의 IC50 값은 181 μM이고 cGMP PDE 억제에 대한 값은 56 μM이다. 이러한 데이터는 설린닥 설파이드와 엑시술린드 둘다 포스포다이에스테라제 활성을 억제함을 보여준다. 이 두 화합물은 PDE4 동위형(isoform)보다 cGMP PDE 동위효소에 대한 선택성을 나타낸다.Comparative compound and test compound was assayed for [supra] cGMP PDE inhibitory activity in accordance with the planning process for the measurement described above. FIG. 6 illustrates the effects of varying concentrations of sulindac sulfide and exisulind on purified PDE4 or cGMP PDE activity from tumor cells cultured with human colon HT-29, as previously described [WJ Thompson et al., Supra ]. Shows. The Sulfondak IC 50 value for PDE 4 inhibition is 41 μΜ and the value for cGMP PDE inhibition is 17 μΜ. The IC 50 value of exisulind for PDE 4 inhibition is 181 μM and the value for cGMP PDE inhibition is 56 μM. These data show that both sulindac sulfide and excisulind inhibit phosphodiesterase activity. These two compounds show selectivity for cGMP PDE isoenzymes over PDE4 isoforms.

제 7도는 설명된 상기에서 기술된 분석[supra]에 따라 배양된 HT-29 세포에서 결정된 것과 같이 cGMP 또는 cAMP 생성에 대한 설린닥 설파이드 효과를 나타낸다. HT-29 세포는 30분동안 설린닥 설파이드와 함께 처리되고 cGMP 또는 cAMP는 기존의 방사선면역정량법(radioimmunoassay)으로 측정된다. 암시하였듯이, 설린닥 설파이드는 7.3 μM(제 7A도)의 EC50 값으로, 50%이상 cGMP의 농도을 증가시킨다. PDE4 억제제로 알려진 롤리프람은 cAMP을 증가시지만, cAMP의 농도는(제 7B도) 상기 처리에 의해 영향을 받지 않는다. 이 데이터는 PDE4와 비교하여, cGMP PDE을 억제하는 약리학적 중요성을 증명한다.7 shows the sulindac sulfide effect on cGMP or cAMP production as determined in HT-29 cells cultured according to the above described assay [ supra ]. HT-29 cells are treated with sulfindac sulfide for 30 minutes and cGMP or cAMP is measured by conventional radioimmunoassay. As suggested, sulfindac sulfide increases the concentration of cGMP by more than 50% with an EC 50 value of 7.3 μM (FIG. 7A). Rolipram, known as a PDE4 inhibitor, increases cAMP, but the concentration of cAMP (Figure 7B) is not affected by this treatment. This data demonstrates the pharmacological significance of inhibiting cGMP PDEs, compared to PDE4.

제 8도는 포스포다이에스테라제의 cGMP PDE 또는 PDE4에 대한 실험 화합물 B의 지시된 용량에 대한 효과를 나타낸다. 계산된 IC50 값은 cGMP PDE에 대해 18 μM이고, PDE4에 대해 58 μM이다.8 shows the effect of phosphodiesterase on the indicated dose of experimental compound B on cGMP PDE or PDE4. The calculated IC 50 value is 18 μΜ for cGMP PDE and 58 μΜ for PDE4.

제 9도는 PDE4 또는 cGMP PDE에 대한 실험 화합물 E의 지시된 용량에 대한 효과를 나타낸다. 계산된 IC50은 cGMP PDE에 대해 0.08 μM이고 PDE4에 대해서는 25 μM 이상이다.Figure 9 shows the effect on the indicated doses of experimental compound E on PDE4 or cGMP PDE. The calculated IC 50 is 0.08 μM for cGMP PDE and 25 μM or more for PDE4.

[ 표 3 ]TABLE 3

화합물들의 종류 사이의 cGMP PDE 억제 활성CGMP PDE Inhibitory Activity Among Compounds

Figure 112000000741680-pat00048
Figure 112000000741680-pat00048

상기 표 3의 화합물은 이미 기술한 계획공정에 따라[supra] PDE 억제 활성을 측정하였다. COX를 억제하지 못하는 화합물중에서 오직 화합물 E만이 10 μM에서 50% 억제 보다 크게 나타남을 알 수 있다. 제 8도에서 언급한 바와 같이 화합물 B는 20 μM의 용량에서 50%보다 큰 억제를 나타낸다. 그래서 단일 용량실험에서 사용된 용량농도에 의존하기 때문에 몇몇 화합물들은 검색될 수 있고, 그렇지 않은 경우 약간 높은 용량에서 활성화될 수 있다. 사용된 용량은 주관적이며, 활성화된 화합물이 많은 수의 유효한 화합물을 동정할 수 있는 수준에서 발견되면 그 용량을 낮출 수도 있다. Compounds of Table 3 were measured for supra PDE inhibitory activity according to the planning process described above. Among the compounds that do not inhibit COX, only Compound E showed greater than 50% inhibition at 10 μM. As noted in FIG. 8, Compound B exhibits greater than 50% inhibition at a dose of 20 μM. Thus, depending on the dose concentration used in a single dose experiment, some compounds may be detected, otherwise they may be activated at slightly higher doses. The dose used is subjective and may be lowered if the activated compound is found at a level that can identify a large number of effective compounds.

실시예 3 : 아포프토시스(Apoptosis) 분석Example 3 Apoptosis Analysis

비교 화합물과 실험 화합물은 계획공정에 따라[supra] 신규 PDE 억제 활성에 대해 분석되었다. 상기 공정에 따라, 제 10도는 아포프토시스와 세포괴사(necrotic)로 인한 세포사멸에 대한 설린닥 설파이드와 엑시술린드의 효과를 나타낸 것이다. HT-29 세포는 지시된 용량의 설린닥 설파이드 또는 엑시술린드로 6일동안 처리되었다. 아포프토시스와 세포괴사로 인한 세포사멸은 미리 결정되었다[Duke and Cohen, In: Current Protocols in Immunology, 3.17.1 - 3.17.16, New York, John Wiley and Sons, 1992]. 데이터는 설린닥 설파이드와 엑시술린드 둘다 세포괴사(necrosis)를 일으키지 않고 아포프토시스를 일으킬 수 있음을 보여준다. 모든 데이터는 같은 실험으로부터 수집되었다.Comparative and experimental compounds were analyzed for novel PDE inhibitory activity according to the planned process [ supra ]. According to the above process, FIG. 10 shows the effect of sulindac sulfide and excisulin on apoptosis due to apoptosis and necrotic. HT-29 cells were treated for 6 days with the indicated doses of sulindac sulfide or excisulind. Apoptosis due to apoptosis and cell necrosis has been previously determined (Duke and Cohen, In: Current Protocols in Immunology, 3.17.1-3.17.16, New York, John Wiley and Sons, 1992). The data show that both sulindac sulfide and excisulin can induce apoptosis without causing necrosis. All data was collected from the same experiment.

제 11도는 DNA 단편에 의해 측정된 종양 성장 억제와 아포프토시스 유도에 대한 설린닥 설파이드와 엑시술린드의 효과를 보여준다. 엑시술린드에 의한 상기 도표(11A); 성장 억제(개방기호, 좌축)와 DNA 단편(폐쇄기호, 우축). 설린닥 설파이드에 의한 하기 도표(11B); 성장 억제(개방기호) 그리고 DAN 단편(폐쇄기호). 성장 억제는 처리 6일 후 SRB 평가에 의해 결정된다. DNA 단편은 처리 48시간후 측정된다. 모든 데이터는 같은 실험에서 수집되었다.FIG. 11 shows the effect of sulfindac sulfide and excisulin on tumor growth inhibition and apoptosis induction measured by DNA fragments. The chart 11A by excisulind; Growth inhibition (open, left) and DNA fragments (close, right). The following chart (11B) by sulfindax sulfide; Growth inhibition (open symbol) and DAN fragment (close symbol). Growth inhibition is determined by SRB assessment 6 days after treatment. DNA fragments are measured 48 hours after treatment. All data were collected in the same experiment.

제 12도는 화합물 E의 아포프토시스를 유도하는 성질을 보여준다. HT-29 결장선종양 세포는 48시간동안 지시된 농도의 화합물 E로 처리되고 아포프토시스는 DNA 단편분석에 의해 측정된다. 계산된 EC50 값은 0.05 μM이다.Figure 12 shows the property of inducing apoptosis of Compound E. HT-29 colon adenocarcinoma cells are treated with the indicated concentrations of Compound E for 48 hours and apoptosis is measured by DNA fragment analysis. The calculated EC 50 value is 0.05 μM.

제 13도는 화합물 B에 대한 아포프토시스를 유도하는 성질을 준다. HT-29 결장선종양 세포는 48시간동안 지시된 농도의 화합물 B로 처리되고 아포프토시스는 DNA 단편분석에 의해 측정된다. 계산된 EC50 값은 175 μM이다.FIG. 13 gives the property of inducing apoptosis for Compound B. HT-29 colon adenocarcinoma cells are treated with indicated concentrations of Compound B for 48 hours and apoptosis is measured by DNA fragment analysis. The calculated EC 50 value is 175 μΜ.

[ 표 4 ]TABLE 4

화합물들의 종류 사이의 아포프토시스의 억제 활성Inhibitory Activity of Apoptosis Between Kinds of Compounds

Figure 112000000741680-pat00049
Figure 112000000741680-pat00049

배수유도 계획공정[supra]에 따라, A부터 E까지의 화합물은 상기 표4와 같이 아포프토시스 유도활성에 대해 측정되었다. 화합물 B, C 및 E는 100 μM 용량에서 2.0배 이상으로 상당한 아포프토시스 유도활성을 나타낸다. 이러한 세 화합물들 중에 이 용량에서 오직 B와 E는 COX을 억제하지 못하였으나 cGMP-특이적 PDE를 억제하였다.According to the drainage induction planning process [ supra ], compounds from A to E were measured for apoptosis inducing activity as shown in Table 4 above. Compounds B, C and E exhibit significant apoptosis inducing activity at 2.0 fold or more at 100 μM dose. Of these three compounds, only B and E at this dose did not inhibit COX but inhibited cGMP-specific PDE.

포스포디에스테라제 억제제 계열에 대한 아포프토틱 유도 활성이 결정되었고, 데이터는 하기의 표5와 같다. HT-29 세포는 포스포디에스테라제의 여러 억제제로 6일간 처리되었다. 상기에 기술한 분석[supra]에 따라 아크리딘 오렌지와에티디움 브로마이드로 표식(labelling)한 후아포프토시스와 괴사는 형태학적으로 측정되었다. 데이터는 신규 cGMP-특이적 PDE가 HT-29세포의 아포프토시스를 유도하는 화합물을 검색하는 데 있어 유용함을 보여주고 있다.Apoptotic inducing activity for the phosphodiesterase inhibitor family was determined, and the data is shown in Table 5 below. HT-29 cells were treated for 6 days with several inhibitors of phosphodiesterase. Postapoptosis and necrosis were labeled morphologically with acridine orange and ethidium bromide according to the supra described above. The data show that new cGMP-specific PDEs are useful for screening for compounds that induce apoptosis in HT-29 cells.

[ 표 5 ]TABLE 5

PDE 억제제에 대한 아포프토시스-유도 자료Apoptosis-Inducing Data for PDE Inhibitors

Figure 112000000741680-pat00050
Figure 112000000741680-pat00050

실시예 4 : 성장 억제 분석Example 4 Growth Inhibition Assay

비교 화합물과 실험 화합물은 상기 분석에 대한 계획공정에 따라[supra] 화합물의 PDE5 억제 활성에 대해 분석되었다. 제 14도는 HT-29세포의 성장의 설린닥 설파이드와 엑시술린드의 다양한 농도에 따른 억제 효과를 나타낸다. HT-29 세포는 지시된 바와 같이 다양한 엑시술린드(세모로 표기) 또는 설린닥 설파이드(네모로 표기) 용량에서 6일동안 처리되었다. 세포수는 이미 설명한 바와 같이 설포로다민 분석에 의해 측정된다[Piazza et al., Cancer Research, 55:3110-3116, 1995]. 설린닥 설파이드에 대한 IC50 값은 약 45 μM이고 엑시술린드에 대해서는 200 μM이다. 데이터는 설린닥 설파이드와 엑시술린드 모두 종양 세포성장을 억제할 수 있음을 보여준다.Comparative compounds and experimental compounds were analyzed for PDE5 inhibitory activity of the [supra] compound according to the planning process for the assay. 14 shows the inhibitory effect of the growth of HT-29 cells with varying concentrations of sulfindac sulfide and excisulin. HT-29 cells were treated for 6 days at various excisulind (denoted) or sulindac sulfide (denoted) doses as indicated. Cell number is measured by sulforhodamine analysis as previously described (Piazza et al., Cancer Research, 55: 3110-3116, 1995). The IC 50 value for sullindac sulfide is about 45 μΜ and 200 μΜ for exisulind. The data show that both sulindac sulfide and excisulin can inhibit tumor cell growth.

제 15도는 설린닥 설파이드의 성장 억제와 아포프토시스-유도 활성를 나타낸다. 시간경과(time course) 실험은 매체로서 0.1% DMSO(개방기호로 표기) 또는 설린닥 설파이드, 120 μM(폐쇄기호로 표기)로 처리된 HT-29를 포함한 것을 보여준다. 성장 억제(15A 위)는 트리판 블루 스테이닝 후 생세포들의 수를 셈으로써 측정하였다. 아포프토시스(15B 밑)는 이미 설명한 바와 같이, 아크리딘 오렌지와 에테디움 브로마이드로 염색한 후 형태학적 결정으로 측정하였다[Duke and Cohen, in: Current Protocols in Immunology, 3.17.1 ?? 3.17.16, New York, John Wiley and Sons, 1992]. 이 데이터는 설린닥 설파이드가 종양 세포 성장을 억제할 수 있고 아포프토시스에서 증가가 수행되는 효과가 있음을 보여주고 있다. 모든 데이터는 같은 실험에서 수집되었다.FIG. 15 shows growth inhibition and apoptosis-inducing activity of sulfindac sulfide. Time course experiments showed that the medium contained HT-29 treated with 0.1% DMSO (marked with open symbol) or Sullivan sulfide, 120 μM (marked with closed symbol). Growth inhibition (above 15A) was determined by counting live cells after trypan blue staining. Apoptosis (below 15B) was measured by morphological crystals after staining with acridine orange and etideum bromide, as previously described [Duke and Cohen, in: Current Protocols in Immunology, 3.17.1 ?? 3.17.16, New York, John Wiley and Sons, 1992]. These data show that sulfinact sulfide can inhibit tumor cell growth and have the effect of an increase in apoptosis. All data were collected in the same experiment.

제 16도는 실험 화합물 E의 성장 억제 활성을 보여준다. HT-29 결장상종형 세포는 6일동안 지시된 농도의 화합물 E로 처리되고 세포수는 SRB 분석에 의해 측정되었다. 계산된 IC50 값은 0.04 μM이다.Figure 16 shows the growth inhibitory activity of experimental compound E. HT-29 colon carcinoma cells were treated with the indicated concentrations of Compound E for 6 days and the cell number was measured by SRB analysis. The calculated IC 50 value is 0.04 μΜ.

[ 표 6 ]TABLE 6

화합물들의 성장-억제 활성Growth-inhibitory activity of compounds

Figure 112000000741680-pat00051
Figure 112000000741680-pat00051

검색계획공정에 따라[supra], A부터 E까지의 화합물은 상기 표 6과 같이 성장 억제 활성에 대한 실험이 행해졌다. 모든 실험 화합물은 100 μM 단독 용량 을 초과하는 활성을 보여준다.According to the screening process [ supra ], the compounds from A to E were tested for growth inhibitory activity as shown in Table 6 above. All experimental compounds show activity exceeding 100 μM alone dose.

포스포다이에스테라제 억제제 계열에 대한 성장 억제 활성이 결정되었고, 데이터는 하기의 표 7과 같다. HT-29 세포는 다양한 포스포디에스테라제 억제제로 6일 동안 처리되었다. 세포성장은 설명된 SRB 분석에 의해 결정되었다. 위의 결과에 대한 아래의 데이터는 신규 PDE 억제제가 종양 세포 성장을 억제하는데 효과적임을 나타낸다.Growth inhibitory activity for the phosphodiesterase inhibitor family was determined and the data is shown in Table 7 below. HT-29 cells were treated for 6 days with various phosphodiesterase inhibitors. Cell growth was determined by the described SRB assay. The data below for the above results indicate that the novel PDE inhibitors are effective at inhibiting tumor cell growth.

[ 표 7 ]TABLE 7

PDE 억제제의 성장 억제 데이터Growth Inhibition Data of PDE Inhibitors

Figure 112000000741680-pat00052
Figure 112000000741680-pat00052

다양한 형태의 신생물에 대한 본 검색방법의 효과를 보여주기 위해 화합물들은 여러 세포주에서 실험되었다. 다양한 세포주에서 설린닥 설파이드와 엑시술린드의 효과는 결정되었고, 데이터는 하기의 표 8에서와 같다. IC50 값은 SRB 분석에 의해 측정되었다. 데이터는 비교할 수 있는 용량범위에서 효과적으로 다양한 종양에 대해 이러한 화합물의 광범위한 유효성을 보여준다. 따라서, 본 발명에 의해 동정되고 선택된 화합물들은 다양한 형태의 신생물을 치료하는데 유용하다.Compounds were tested in different cell lines to demonstrate the effectiveness of this screening method for various types of neoplasms. The effects of sulfinad sulfide and excisulind in various cell lines were determined and the data is shown in Table 8 below. IC 50 values were determined by SRB analysis. The data show the broad effectiveness of these compounds against various tumors effectively at comparable dose ranges. Thus, the compounds identified and selected by the present invention are useful for treating various forms of neoplasms.

[ 표 8 ]TABLE 8

여러 세포주의 성장 억제Inhibit growth of multiple cell lines

Figure 112000000741680-pat00053
Figure 112000000741680-pat00053

실시예 5 : 유선기관(mammary gland) 배양모델에서의 활성Example 5 Activity in Mammary Gland Culture Model

제 17도는 설린닥 대사산물의 유선기관 배양모델에서 암전구성 병소부위에 대한 억제를 보여준다. 유선기관 배양모델 실험은 이미 설명된 방법(Mehta and Moon, Cancer Research, 46:5832-5835, 1986)으로 실험되었다. 이 결과는 설파이드는 비활성인데 반하여, 설린닥과 엑시술린드가 효과적으로 암전구성 병소부위의 형성을 억제하는 것을 증명하고 있다. 데이터는 사이클로옥시게나제 억제는 바람직한 화합물의 항종양성에 있어서 필요하지 않다는 가설을 지지하고 있다.Figure 17 shows the inhibition of cancer-like lesions in the mammary gland culture model of sulfinac metabolites. Mammary gland culture model experiments were conducted by the methods described previously (Mehta and Moon, Cancer Research, 46: 5832-5835, 1986). These results demonstrate that sulfides are inactive, whereas suldinak and excisulin effectively inhibit the formation of cancerous lesions. The data support the hypothesis that cyclooxygenase inhibition is not required for antitumority of the preferred compounds.

분석
종양 치료를 위한 화합물을 선택하기 위해, 본 발명은 여러 가지 계획공정으로부터 얻은 실험 화합물 데이터를 비교하는 이론적 설명을 제공한다. 본 발명의 전체구성에 있어서, 실험 화합물은 인간의 종양을 치료를 위한 가능성에 따라 분류될 수 있다. 바람직한 효과를 가지는 화합물은 부가적인 실험 및 인간에의 사용에 대해 선택되어질 것이다.
analysis
To select compounds for the treatment of tumors, the present invention provides a theoretical explanation of comparing experimental compound data from various planning processes. In the overall construction of the invention, experimental compounds can be classified according to the potential for treating human tumors. Compounds with the desired effect will be selected for further experimentation and use in humans.

다양한 실험 화합물 및 여러 가지 계획공정의 질적인 데이터는 하기의 표 9에 나타내었다. 이러한 데이터는 엑시술린드, 화합물 B 및 화합물 E는 4 가지 검색, 즉 COX 비억제, 효과적인 cGMP-특이적 PDE 억제, 성장 억제 및 아포프토시스(apoptosis) 유도를 통과할 적당한 활성을 가짐을 보여주고 있다. 유선기관 배양에 있어서 이러한 화합물의 활성은 본 발명의 효과를 유효하게 한다. 검색계획공정의 질적인 평가는 화합물 E를 최고로, 화합물 B를 그 다음으로, 그리고 그 다음으로 엑시술린드 순서로 등급지었다.Qualitative data of various experimental compounds and various planning processes are shown in Table 9 below. These data show that exisulind, Compound B and Compound E have adequate activity to pass four searches, namely COX non-inhibition, effective cGMP-specific PDE inhibition, growth inhibition and induction of apoptosis. The activity of these compounds in mammary gland cultures validates the effects of the present invention. Qualitative evaluation of the screening process ranked Compound E first, Compound B second, and then exisulind.

[ 표 9 ]TABLE 9

여러 화합물의 활성 프로파일Activity Profiles of Different Compounds

Figure 112000000741680-pat00054
Figure 112000000741680-pat00054

또한, PKG 활성에 대한 새로운 분석이 나타나 있고, 이 분석법은 본 발명의 검색방법에서 사용되나, 다른 목적(예를 들면, 정상적인 세포 기능에 있어서 PKG의 역할 연구)으로 PKG 활성 분석에 있어서는 더 일반적으로 유용하다. 용도 설명을 위해, 화합물이 종양 치료에 있어서 유용한지의 여부를 확인하는 약물 분석에 PKG 활성이 얼마나 유용한지를 설명하기 전에, 먼저 PKG 분석법을 기술할 필요가 있다.In addition, new assays for PKG activity have emerged, which are used in the screening methods of the present invention, but are more commonly used for PKG activity assays for other purposes (e.g., to study the role of PKG in normal cellular function). useful. For purposes of explanation, it is necessary to first describe the PKG assay before explaining how useful PKG activity is in drug assays to determine whether a compound is useful in treating tumors.

새로운 PKG 분석New PKG Analysis

본 발명의 새로운 PKG 분석법은 각각 적어도 cGMP 결합 부위 및 포스포다이에스테라제 타입 5("PDE5")의 인산화 부위를 가지는 다수의 아미노산 서열의 고체상에의 결합하는 것을 포함한다. 이러한 서열은 알려져 있고 하기의 참조에 설명되어 있다. 바람직하게는, 결합된 PDE5 서열은 하기에서 설명될 PDE5의 촉매부위를 포함하지 않는다. PDE5 서열이 고체상에 결합하는 한가지 방법은 PDE5 서열과 아미노산 결합쌍의 하나의 멤버를 융합 단백질로써 상기 서열을 발현하고, 고체상(예로는 비드(beads))에 아미노산 결합쌍의 다른 멤버를 화학적으로 연결하는 것이다.The new PKG assay of the present invention involves binding a plurality of amino acid sequences to the solid phase, each having at least a cGMP binding site and a phosphorylation site of phosphodiesterase type 5 ("PDE5"). Such sequences are known and described in the references below. Preferably, the bound PDE5 sequence does not comprise a catalytic site of PDE5, which will be described below. One way of binding a PDE5 sequence to a solid phase is to express the sequence as a fusion protein using one member of the PDE5 sequence and an amino acid binding pair, and chemically link the other member of the amino acid binding pair to the solid phase (eg beads). It is.

사용될 수 있는 하나의 결합쌍은 글루타티온 S-전이효소("GST") 및 글루타티온("GSH")이고, 여기서 GST는 상기에서 설명한 PDE5 서열을 함께 발현된 융합 단백질로 존재하고, GSH는 고체상에 공유결합된 것이다. 이런 방식으로, PDE5 서열/GST 융합 단백질은 하기에서 설명한 것처럼 고체상의 융합 단백질을 포함하는 용액을 통과하므로써 간단히 고체상에 결합할 수 있다.One binding pair that can be used is glutathione S-transferase ("GST") and glutathione ("GSH"), where GST is present as a fusion protein expressed together with the PDE5 sequence described above, and GSH is shared on a solid phase. Combined. In this way, the PDE5 sequence / GST fusion protein can simply bind to the solid phase by passing through a solution containing the solid fusion protein as described below.

RT-PCR 방법은 PDE 1∼10 패밀리 중에서 선택된 소의 PDE5A cDNA 서열[McAllister-Lucas L. M. et al, J. Biol. Chem. 268, 22863-22873, 1993]로부터 제조한 전방향 및 역방향 프라이머를 이용하여 PDE5의 cGB 부위를 제조하는데 사용된다. 전체 RNA에 대한 5'∼3'까지에 mRNA에 대한 올리고(dT) 컬럼 정제는 HT-29 세포에 대해 사용되었다. 전방향 프라이머(GAA-TTC-TGT-TAG- AAA-AGC-CAC-CAG-AGA-AAT-G, 203∼227) 및 역방향 프라이머(CTC-GAG -CTC-TCT-TGT-TTC-TTC-CTC-TGC-TG, 1664∼1686)는 인간 PDE5A(203∼1686 bp, cGB-PDE5)의 인산화 부위 및 저친화와 고친화의 cGMP 결합 부위를 암호화하는 1484 bp 단편을 합성하는데 사용된다. 합성된 cGB-PDE5 염기 단편은 소의 PDE5A에 대해 97% 상동성을 갖는 494개의 아미노산을 암호화한다. 그런 다음, 상기 합성 염기를 탁(tac) 프로모터를 가진 글루타티온-S-전이효소(GST) 융합 벡터[Pharmacia Biotech]의 EcoRI 및 XhoI 절단 위치에 도입하였다. 그런 후, 융합 벡터를 대장균 BL21(DE3) 박테리아(Invitrogen)에 트랜스펙션하였다. 트랜스팩션된 BL21 박테리아는 로그상으로 자라고 IPTG가 유도물질로 첨가된 후, 유도는 20℃에서 24시간동안 수행되었다. 박테리아는 수획되고 용해되었다. 용해성 세포물을 GSH 복합 세파로스 4B(GSH-세파로스 4B)와 항온배양하였다. GST-cGB-PDE5 융합 단백질은 GSH-세파로스 비드(beads)에 결합하고 다른 단백질은 차가운 PBS를 가함으로써 비드(beads)로부터 떨어졌다.The RT-PCR method was performed by Bovine PDE5A cDNA sequence selected from the PDE 1-10 family [ McAllister-Lucas LM et al, J. Biol. Chem. 268, 22863-22873, 1993, to prepare cGB sites of PDE5 using forward and reverse primers. Oligo (dT) column purification for mRNA at 5 'to 3' for total RNA was used for HT-29 cells. Forward primer (GAA-TTC-TGT-TAG- AAA-AGC-CAC-CAG-AGA-AAT-G, 203-227) and reverse primer (CTC-GAG -CTC-TCT-TGT-TTC-TTC-CTC- TGC-TG, 1664-1686) is used to synthesize 1484 bp fragments encoding the phosphorylation site of human PDE5A (203-1686 bp, cGB-PDE5) and the low and high affinity cGMP binding sites. The synthesized cGB-PDE5 base fragment encodes 494 amino acids with 97% homology to bovine PDE5A. The synthetic base was then introduced to the EcoRI and XhoI cleavage sites of the glutathione-S-transferase (GST) fusion vector [Pharmacia Biotech] with a tac promoter. The fusion vector was then transfected into E. coli BL21 (DE3) bacteria (Invitrogen). The transfected BL21 bacteria grew in log phase and induction was performed at 20 ° C. for 24 hours after IPTG was added as an inducer. The bacteria were harvested and lysed. Lysable cells were incubated with GSH complex Sepharose 4B (GSH-Sepharose 4B). The GST-cGB-PDE5 fusion protein binds to GSH-Sepharose beads and other proteins are separated from the beads by adding cold PBS.

발현된 GST-cGB-PDE5 융합 단백질은 7.5% SDS-PAGE상에 85 Kd 단백질로 보였다. 상기 단백질은 cGMP 결합 및 단백질 카이나제 G와 A에 의한 인산화를 특징으로 한다. 상기 제조 단백질은 두 개의 cGMP 결합 위치 및 소의 원래 PDE5의 Kd=1.3 μM에 가까운 Kd=1.6±0.2 μM을 나타낸다. GSH 복합 세파로스 비드에 결합한 GST-cGB-PDE5 시험관내에서 cGMP-의존 단백질 카이네즈 및 cAMP-의존 단백질 카이나제 A에 의해 인산화될 수 있다. PKG에 의한 GST-cGB-PDE5 인산화의 Km은 2.7 μM이고 Vmax는 2.8 μM인 반면에, BPDEtide 인산화의 Km은 68 μM이다.The expressed GST-cGB-PDE5 fusion protein appeared as 85 Kd protein on 7.5% SDS-PAGE. The protein is characterized by cGMP binding and phosphorylation by protein kinases G and A. The prepared protein shows two cGMP binding sites and K d = 1.6 ± 0.2 μM which is close to K d = 1.3 μM of bovine original PDE5. It can be phosphorylated by cGMP-dependent protein kinase and cAMP-dependent protein kinase A in GST-cGB-PDE5 in vitro bound to GSH conjugated sepharose beads. The K m of GST-cGB-PDE5 phosphorylation by PKG is 2.7 μM and Vmax is 2.8 μM, while the K m of BPDEtide phosphorylation is 68 μM.

GST-cGB-PDE5 단백질 하나에 대한 한 분자의 인산염의 결합비율로 PKG에 의한 인산화된다.The binding ratio of one molecule of phosphate to one GST-cGB-PDE5 protein is phosphorylated by PKG.

상기에서 설명한 PDE5-결합 고체상을 사용한 PKG를 포함할 것이라고 여겨지는 액체 샘플을 분석하기 위해, 샘플 및 고체상은 32P-γ-ATP를 포함하는 인산화 완충액으로 혼합되었다. 이러한 용액은 30℃에서 30분 동안 배양됨으로써 만일 PKG가 존재한다면 일어날 PKG에 의해 PDE5 서열이 인산화된다. 그런 다음, 고체상은 용액으로부터 분리되고(예를 들면, 원심분리 또는 여과에 의해) 남아있는 용액 및 반응하지 않은 32P-γ-ATP를 제거하기 위해 인산-완충 식염수("PBS")로 세척하였다.To analyze liquid samples that are believed to include PKG using the PDE5-binding solid phase described above, the sample and solid phase were mixed with phosphorylation buffer comprising 32 P-γ-ATP. This solution is incubated at 30 ° C. for 30 minutes to phosphorylate the PDE5 sequence by PKG, which would occur if PKG was present. The solid phase was then separated from the solution (eg, by centrifugation or filtration) and washed with phosphate-buffered saline (“PBS”) to remove the remaining solution and unreacted 32 P-γ-ATP. .

그런 다음, 고체상이 직접 32P가 결합되었는지를 확인하기 위하여 시험될 수 있다(액체 씬틸레이션 측정기(liquid scintillation counter)에 의해). 만일 상기의 결합이 확인된다면, PKG는 PDE5를 인산화하기 때문에 샘플은 PKG를 포함한다는 것을 암시한다. 상기에서 설명한 바와 같이, 만일 PDE5는 융합 단백질을 통하여 결합된다면, PDE5를 포함하는 융합 단백질은 SDS 완충액을 사용하여 고체상으로부터 용출될 수 있고 용출액은 32P 결합으로 분석될 수 있다. 이 방법은 다른 단백질이 존재한다는 가능성이 있다면, 융합 단백질 분획이 32P 결합으로 분석될 수 있도록 용출액은 여러개의 단백질로 분리될 수 있는(예를 들면 겔 분리에 의해)공정을 거치므로, 이점이 있다.The solid phase can then be tested to see if 32 P is bound directly (by a liquid scintillation counter). If the above binding is confirmed, it suggests that the sample contains PKG because PKG phosphorylates PDE5. As described above, if PDE5 is bound through a fusion protein, the fusion protein comprising PDE5 can be eluted from the solid phase using SDS buffer and the eluate can be analyzed with 32 P binding. This method has the advantage that, if there is a possibility that other proteins are present, the eluate can be separated into several proteins (eg by gel separation) so that the fusion protein fraction can be analyzed with 32 P bonds. have.

인산화된 융합 단백질은 SDS 완충액을 사용하여 고체상으로부터 용출되고 전기영동에 의해 재분리될 수 있다. 만일 겔분리가 수행된다면, 단백질은 단백질의 위치를 알아내기 위해 염색될 수 있고 PKG에 의한 융합 단백질의 PDE5 부분의 32P 인산화는 겔에 대한 X-레이 필름 노출에 의해 측정될 수 있다. 만일 32P가 X-레이 필름으로 보여진다면, 이것은 PKG는 고체상으로부터 용출된 융합 단백질의 PDE5 부분을 인산화하는 PKG가 포함된 원료 샘플에 존재한다는 것을 나타낸다.Phosphorylated fusion proteins can be eluted from the solid phase using SDS buffer and reisolated by electrophoresis. If gel separation is performed, the protein can be stained to locate the protein and 32 P phosphorylation of the PDE5 portion of the fusion protein by PKG can be measured by X-ray film exposure to the gel. If 32 P is seen as an X-ray film, this indicates that PKG is present in the raw sample containing PKG that phosphorylates the PDE5 portion of the fusion protein eluted from the solid phase.

바람직하게는 분석에 있어서, PKG를 억제하지 않고 단백질 카이나제 A("PKA")를 특이적으로 억제하는 단백질 카이나제 억제제("PKI") 과량(예를 들면 100배)을 분석 완충액에 첨가하여야 한다. PKA 억제는 PKG 기질(예를들면, PDE5)을 인산화시키기 때문에 바람직하다. PKI를 첨가함으로써, PKA에 의한 인산화는 제거될 것이고 검출되는 인산화는 PKG만에 의한 것만 높게 나타날 것이다.Preferably, in the assay, an excess of protein kinase inhibitor ("PKI") (eg, 100-fold) that specifically inhibits protein kinase A ("PKA") without inhibiting PKG is added to the assay buffer. Must be added. PKA inhibition is preferred because it phosphorylates PKG substrates (eg PDE5). By adding PKI, phosphorylation by PKA will be eliminated and the phosphorylation detected will only be high by PKG alone.

본 발명의 분석을 위해 제조될 수 있는 기기는 각각의 용기에 준비된 다음과 같은 시약을 포함한다:Instruments that may be prepared for analysis of the present invention include the following reagents prepared in each container:

1. 세포 용해 완충액: 50 mM 트리스-HCl, 1% NP-40, 150 mM NaCl,1 mM EDTA, 1 mM Na3VO4, 1 mM NaF, 500 μM IBMX, 단백질 가수분해 효소 억제제.1. Cell Lysis Buffer: 50 mM Tris-HCl, 1% NP-40, 150 mM NaCl, 1 mM EDTA, 1 mM Na 3 VO 4 , 1 mM NaF, 500 μM IBMX, proteolytic enzyme inhibitor.

2. 단백질 카이나제 G 고체상 기질: 재조합 GST-cGB-PDE5가 결합된 세파로스 4B(50% 현탁액)2. Protein Kinase G Solid Phase Substrate: Sepharose 4B (50% Suspension) with Recombinant GST-cGB-PDE5

3. 2×인산화 완충액: 32P-γ-ATP(3000 mCi/mmol, 5∼10 μCi/분석), 10 mM KH2PO4, 10 mM K2HPO4, 200 μM ATP, 5 mM MgCl2 3. 2 × phosphorylation buffer: 32 P-γ-ATP (3000 mCi / mmol, 5-10 μCi / assay), 10 mM KH 2 PO 4 , 10 mM K 2 HPO 4 , 200 μM ATP, 5 mM MgCl 2

4. PKA 단백질 카이나제 I 억제제4. PKA Protein Kinase I Inhibitors

상기 반응을 수행하기 위한 휴대용 용기 등이 또한 제공되어야 한다.Portable containers and the like for carrying out the reaction should also be provided.

상기에 의해, 분석적 종래 기술에 의해 여전히 다른 형에 설명된 분석형을 적용하기 위한 여러 가지 방법을 즉시 계획할 수 있다.By virtue of the above, it is possible to immediately plan various methods for applying the analytical forms described in the other forms by the analytical prior art.

요약하면, PDE5의 적어도 한부분(또는 PKG에 의해 선택적으로 인산화될 수 있는 다른 단백질)을 사용하여, 표식된(labeled) 인산화 작용제로 인산화시키는 단백질의 인산화를 측정함으로써 PKG의 존재 및 상대적 양(대조군과 비교하여)은 확인될 수 있다.In summary, the presence and relative amount of PKG (control) by measuring the phosphorylation of a protein phosphorylated with a labeled phosphorylation agent using at least a portion of PDE5 (or other protein that can be selectively phosphorylated by PKG). In comparison to) can be identified.

종양세포에서 SAANDs는 PKG 활성을 증가시킨다.SAANDs increase PKG activity in tumor cells.

상기에서 설명되어 있는 PKG 분석을 사용하여, 다음의 실험은 SAAND (selective apoptotic anti-neoplastic drug)가 처리된 종양세포에서 PKG 발현의 증가 또는 cGMP 수준의 증가(또는 양쪽)로 인해 SAANDs는 PKG 활성을 증가시킨다는 것을 밝히기 위해 수행되었다.Using the PKG assay described above, the following experiments revealed that SAANDs exhibited PKG activity due to increased PKG expression or increased cGMP levels (or both) in tumor cells treated with selective apoptotic anti-neoplastic drugs (SAAND). It was performed to reveal the increase.

실험과정Experiment process

두가지 다른 타입의 PDE 억제제는 종양세포에서의 PKG에 대한 영향이 측정되었다. SAAND인 엑시술린드는 항-종양성을 갖기 때문에 측정되었다.Two different types of PDE inhibitors were measured for their effect on PKG in tumor cells. Excisulin, a SAAND, was measured because it has anti-tumority.

또한, SAAND가 아닌 고전적 PDE5 억제제인 E4021은 PKA 증가가 단순히 PDE5 억제 때문인지 또는 PKG 증가가 PDE5의 SAANDs 억제에 대한 전단계의 파포프토시스(pro-apoptosis)를 일으키는지를 확인하기 위하여 측정되었고 새로운 PDE는 Liu 등의 1998년 10월 15일에 출원한 미국특허출원 제 09/173,375호에 설명되어 있다.In addition, E4021, a classic PDE5 inhibitor, not SAAND, was measured to determine whether PKA increase was simply due to PDE5 inhibition, or whether PKG increase caused pro-apoptosis in the inhibition of SAANDs of PDE5. US patent application Ser. No. 09 / 173,375, filed Oct. 15, 1998, to Liu et al.

APC 돌연변이를 포함하는 종양에 대한 cGMP-특이적 PDE 억제의 효과를 실험하기 위해, SW 480 결장 암세포를 사용하였다. SW 480은 APC 돌연변이를 포함하는 것으로 알려져 있다. RPMI 5% 혈청에 있는 약 5백만 SW480 세포를 8개의 시험용 접시의 각각에 첨가했다.To test the effect of cGMP-specific PDE inhibition on tumors containing APC mutations, SW 480 colon cancer cells were used. SW 480 is known to contain APC mutations. About 5 million SW480 cells in RPMI 5% serum were added to each of the eight test dishes.

2개 - 10 cm 시험용 접시 - 30 ㎕ DMSO 매개물(vehicle) 대조군 (약이 처리되지 않는)2-10 cm test dish-30 μl DMSO vehicle control (untreated drug)

3개 - 10 cm 시험용 접시 - DMSO 중의 200 μM, 400 μM, 600μM 엑시술린드, 및3-10 cm test dish-200 μM, 400 μM, 600 μM excisulin in DMSO, and

3개 - 10 cm 시험용 접시 - E4021; DMSO 중의 0.1 μM, 1 μM 및 10 μM.3-10 cm test plates-E4021; 0.1 μM, 1 μM and 10 μM in DMSO.

시험용 접시는 5% CO2 배양기에서 37℃온도로 48시간동안 배양하였다.
시험용 접시는 5% CO2 배양기에서 37℃온도로 48시간동안 배양하였다.
The test dish was incubated for 48 hours at 37 ° C. in a 5% CO 2 incubator.
The test dish was incubated for 48 hours at 37 ° C. in a 5% CO 2 incubator.

액체 배지는 시험용 접시로부터 흡인되었다(세포 그 자체는 접시에 고착될 것이다). 고착된 세포는 차가운 PBS로 세척하고 200 ㎕ 세포 용해 완충액(즉, 단백질 가수분해 억제제가 첨가된 50 mM 트리스-HCl, 1% NP-40, 150 mM NaCl, 1 mM EDTA, 1 mM Na3VO4, 1 mM NaF, 500 μM IBMX)이 각 접시에 첨가됐다. 세포용해 완충액을 첨가한 후 즉시 각 접시에 고착된 세포들을 긁어냈고, 그 모아진 세포용해액을 미세원심분리 튜브에 담은 뒤 4℃에서 15분간 항온배양하고, 서서히 교반하여 세포가 완전히 용해되게 하였다. 미세원심분리 튜브에 세포가 완전히 용해된 후 상기 튜브를 14,000 rpm으로 원심분리하여, 각각의 상등액을 새 튜브에 옮겨 담았다.The liquid medium was aspirated from the test dish (the cells themselves would stick to the dish). The frozen cells were washed with cold PBS and 200 μl cell lysis buffer (ie 50 mM Tris-HCl, 1% NP-40, 150 mM NaCl, 1 mM EDTA, 1 mM Na3VO4, 1 mM with proteolytic inhibitor added). NaF, 500 μΜ IBMX) was added to each dish. Immediately after adding the lysis buffer, the cells adhered to each dish were scraped, and the collected cell lysate was placed in a microcentrifuge tube, incubated at 4 ° C. for 15 minutes, and gently stirred to allow the cells to completely dissolve. After the cells were completely lysed in the microcentrifuge tube, the tubes were centrifuged at 14,000 rpm to transfer each supernatant to a new tube.

그 후 각 미세원심분리 튜브의 내용물에 단백질 분석을 하게 되는데, 약물이 세포성장을 억제한다면, 약물처리한 샘플보다 대조군의 총 단백질량이 더 많게 될 것이다. 명백하게도, 상기 약물이 작용을 한다면, 실제로는 약물 처리된 샘플의 총 단백질량도 대조군과 같아야 한다. 상기의 경우에 있어서 대조군과 E-4021의 미세원심분리 튜브는 과량의 엑시술린드로 처리된 샘플군과 표준화시키기 위해 희석을 시켰다(소량의 엑시술린드로 처리된 샘플군과 과량의 엑시술린드로 처리된 샘플군을 표준화시켜야 했다). 따라서, 단백질 분석을 한 후, 각 샘플들의 총 단백질 농도를 표준화시켜야 한다(예, 희석).Thereafter, the contents of each microcentrifuge tube are analyzed for protein. If the drug inhibits cell growth, the total protein content of the control group will be higher than that of the drug-treated sample. Obviously, if the drug works, then the total protein amount of the drug treated sample should also be the same as the control. In this case, the microcentrifuge tubes of the control and E-4021 were diluted to normalize with the group of samples treated with excess excisulin (group of samples treated with a small amount of exisulind and excess of exisulind). Standardized samples should be standardized). Therefore, after protein analysis, the total protein concentration of each sample must be normalized (eg, diluted).

각 약물농도 및 대조군을 위해 두 종류의 PKG 분석이 수행되는데, 하기와 같이 하나는 cGMP가 첨가되고 다른 하나는 cGMP가 첨가되지 않는다. 상기 두 종류의 분석을 수행하는 이유는 cGMP가 PKG를 활성화시키기 때문이다. PKG의 활성을 본 발명의 신규 PKG 분석법을 통하여 측정하면, 일반적으로 PKG 활성의 증가가 세포내의 cGMP의 증가(cGMP-특이성 PDE 억제로 인해 야기된 것일 수 있음) 때문인지 또는 PKG 단백질 발현의 증가 때문인지 밝혀 내기가 어렵다.For each drug concentration and control two kinds of PKG assays are performed, one with cGMP added and the other without cGMP as follows. The reason for performing both types of assays is because cGMP activates PKG. When the activity of PKG is measured through the novel PKG assay of the present invention, it is generally due to the increase in PKG activity due to an increase in intracellular cGMP (which may be due to cGMP-specific PDE inhibition) or an increase in PKG protein expression It's hard to find out.

cGMP를 첨가한 샘플과 그렇지 아니한 샘플의 PKG 활성을 조사함으로써, 혹 PKG활성의 증가가 측정된다면 그 증가가 PKG 단백질발현의 증가에 기인한 것인지 아닌지를 확인할 수 있다. 따라서, 항종양성 약물이 대조군에 비해 PKG 활성을 향상시킨다면, 약물처리된 샘플에 있어서의 PKG 활성증가는 하기의 경우에 있어서PKG 단백질 발현의 증가에 (활성에 기인하기 보다는) 인한 것이라고 볼 수 있다;By investigating the PKG activity of the cGMP-added and non-sampled samples, it is possible to determine if the increase in PKG activity is due to an increase in PKG protein expression. Thus, if an anti-tumor drug improves PKG activity compared to a control, it can be seen that the increase in PKG activity in the drug treated sample is due to (instead of due to) increased PKG protein expression in the following cases;

(1) cGMP를 포함하는 약물처리된 샘플이 cGMP를 포함하는 대조군 샘플보다 PKG활성이 더 큰 경우(1) The drug treated sample containing cGMP has greater PKG activity than the control sample containing cGMP.

(2) cGMP를 포함하는 약물처리되지 않은 샘플이 대조군 샘플보다 PKG활성이 더 큰 경우(2) Untreated drug containing cGMP has greater PKG activity than control sample

cGMP를 포함하는 샘플과 cGMP를 포함하지 않는 샘플을 준비하고, 50 μL의 각 세포용해액을 상기 20 μL의 PDE5/GST 고체 슬러리(slurry) 기질 상에 첨가한다. 약물처리군과 대조군의 용해샘플을 측정키 위해 각 혼합물에 10 μCi 32P-γ-ATP용액(200 μM ATP; 4.5 mM MgCl2 ; 5 mM KH2PO4; 5 mM K2HPO4)을 포함하는 인산화 완충액을 첨가함으로써 반응이 시작된다.Samples containing cGMP and samples without cGMP are prepared and 50 μL of each cell lysate is added onto the 20 μL PDE5 / GST solid slurry substrate. To determine the dissolution samples of the drug treatment and control groups, each mixture was added with a phosphorylation buffer containing 10 μCi 32 P-γ-ATP solution (200 μM ATP; 4.5 mM MgCl 2 ; 5 mM KH 2 PO 4; 5 mM K 2 HPO 4). The reaction begins.

상기 결과 생성되는 혼합물을 30℃에서 30분간 배양한 후, 원심분리하여 고체층을 분리한 후 상등액을 따라 버린다. 각 튜브에 있는 고체층은 700 μL의 차가운 PBS로 씻은 후 램리 샘풀 완충액(Bio-Rad , 30 μL)를 첨가한다. 상기 혼합물을 5분간 끓인 후 7.5% SDS-PAGE 겔에 넣고 150 V로 1시간 동안 이동시킨다. 상기 겔은 85 Kd GST-PDE5 융해 단백질 밴드를 탐색코자 코사미 블루로 염색한다.The resulting mixture is incubated at 30 ° C. for 30 minutes, centrifuged to separate the solid layer, and then discarded in a supernatant. The solid layer in each tube is washed with 700 μL of cold PBS and then Ramley sample buffer (Bio-Rad, 30 μL) is added. The mixture is boiled for 5 minutes and then placed in a 7.5% SDS-PAGE gel and transferred to 150 V for 1 hour. The gel stains 85 Kd GST-PDE5 fusion protein bands with Kozami Blue.

겔을 건조 시킨후 X-선 필름위에 놓게 되는데, 만일 PDE5가 인산화되면 그에 해당하는 검은 밴드가 나타나게 되며, 각 밴드의 진한 정도로써 인산화된 정도를 알 수 있다.The gel is dried and placed on an X-ray film. If PDE5 is phosphorylated, a corresponding black band appears, indicating the degree of phosphorylation as the intensity of each band.

도 18A 및 18B에서 알 수 있듯이, 여분의 cGMP가 첨가된 대조군과 첨가되지 않은 대조군에 비해, SAAND 엑시술린드는 cGMP가 첨가된 샘플과 첨가되지 않은 샘플 모두에서 약물 투여량에 비례하여 PKG활성을 증가시키고 있음을 알 수 있으며, 이러한 현상은 약물을 처리한 각 샘플에서 85 Kd 밴드가 더 진하게 나타남으로써 더욱 두드러진다. 또한, 엑시술린드로 처리한 SW480샘플들은 cGMP가 첨가됨으로써 cGMP가 첨가되지 않고 엑시술린드 만으로 처리된샘플들보더 더 큰 인산화 활성을 보였다. 따라서, 약물을 처리한 샘플에서의 PKG활성의 증가는 SAAND가 cGMP 특이성 PDE를 억제에 의한 세포내 cGMP의 증가뿐 아니라, APC 돌연변이를 갖는 종양세포내에서의 PKG단백질 발현의 증가에도 기인 된다.As can be seen in FIGS. 18A and 18B, compared to the control group with and without the excess cGMP, SAAND excisulins showed PKG activity in proportion to the drug dose in both the cGMP and non-added samples. It can be seen that this is more pronounced as the 85 Kd band appears darker in each sample treated with the drug. In addition, SW480 samples treated with exisulind showed greater phosphorylation activity than those treated with only exisulind without adding cGMP by adding cGMP. Thus, the increase in PKG activity in drug-treated samples is due not only to the increase of intracellular cGMP by SAAND inhibiting cGMP specific PDE, but also to the increase of PKG protein expression in tumor cells with APC mutations.

E-4021로 처리된 SW480샘플들이 대조군에 비해서(도 18A 및 18B 참조) PKG 활성을 보이지 않는다는 것은 APC 돌연변이를 갖는 종양세포내에서의 SAAND에 의한 PKG의 활성증가가 단순히 기존의 PDE5의 억제에 기인하지 않음을 보여주고 있다.SW480 samples treated with E-4021 did not show PKG activity compared to the control group (see FIGS. 18A and 18B), indicating that the increased activity of PKG by SAAND in tumor cells with APC mutations was simply due to the inhibition of existing PDE5. It shows no.

상기의 X-선 필름 방법 이외에도, SDS-PAGE 겔로부터 85 Kd 밴드를 통해 PKG 활성을 측정할 수 있으며, 이 때 상기 겔에서 해당 밴드를 잘라낸 후 방사능 측정기를 사용하여 그 밴드속에 결속된 32P양을 측정할 수 있다.In addition to the method of the X- ray film, SDS-PAGE through a 85 Kd band from the gel, and can measure the PKG activity, this time after cutting the band by using the radiation detector an amount of 32 P in the binding band from the gel Can be measured.

β-카테닌 돌연변이를 함유한 종양세포내에서 cGMP-특이성 PDE의 억제효과를 시험하기 위하여, HCT116 종양세포가 사용되었는데, HCT116는 β-카테닌 돌연변이를 함유하나 APC돌연변이는 포함하지 않는다.To test the inhibitory effects of cGMP-specific PDEs in tumor cells containing β-catenin mutations, HCT116 tumor cells were used, HCT116 containing β-catenin mutations but not APC mutations.

상기 SW480 과정과 동일한 방법으로 HCT116을 배양하였고, 본 실험에서는 오직 엑시술린드와 대조군이 사용되었다. 엑시술린드로 처리된 세포들은 해당 대조군에 비해 인산화된 PKG를 훨씬 더 많이 생산해 냄으로써 약물처리된 세포에서의 PKG활성은 APC돌연변이와 무관함을 나타내었다. 따라서, 본 발명의 목적상, 청구항의 '환원성의 β-카테닌'은 그 단백질의 야생타입(wild type)과 돌연변이형을 나타내기로 한다.HCT116 was cultured in the same manner as the SW480 procedure, and only excisulin and control were used in this experiment. Excisulin-treated cells produced much more phosphorylated PKG compared to the control group, indicating that PKG activity in drug-treated cells was independent of APC mutations. Thus, for the purposes of the present invention, the "reducing β-catenin" of the claims is intended to represent the wild type and mutant type of the protein.

웨스턴 블랏을 통한 PKG발현의 증가 및 β-카테닌의 감소에 대한 확증Confirmation of increased PKG expression and decreased β-catenin through western blot

상기에서 기술된 바와 같이, SAAND(selective apoptotic anti-neoplastic drug)는 PKG의 발현증가 및 cGMP의 증가를 가져오며, 두 경우 모두 SAAND로 처리된 종양세포의 PKG활성을 증가시키는데, 여기서는 웨스턴 블랏을 통해 더욱 확증되었다.As described above, selective apoptotic anti-neoplastic drugs (SAAND) result in increased expression of PKG and increased cGMP, both of which increase the PKG activity of SAAND-treated tumor cells, via Western blots. More confirmed.

엑시술린드로 처리된 SW480 세포들은 이전과 같이 얼음 냉각된 PBS로 씻어냄으로써 미세 원심분리 튜브로부터 수거되며, 그 세포들은 개질된 RIPA 완충용액하에 15분간 교반되어 용해되었다. 세포용해액은 급회전시킨 후 상등액을 다시 새 미세 원심분리 튜브에 옮기고, 바이오 라드(BioRad) DC 단백질 분석(Temecula, CA)을 수행하여 샘플의 단백질 농도를 측정하였고, 이전과 같이 표준화하였다.SW480 cells treated with excisulin were harvested from microcentrifuge tubes by rinsing with ice-cold PBS as before, and the cells were stirred and lysed under modified RIPA buffer for 15 minutes. After lysing the lysate, the supernatant was transferred to a new microcentrifuge tube again, and BioRad DC protein analysis (Temecula, Calif.) Was performed to measure the protein concentration of the sample and normalized as before.

각 샘플을 50 μg씩 취하여 10% SDS-PAGE gel에서 이동분리 시킨후 단백질을 니트로 셀룰로즈 막에 옮겼다. 상기 니트로 셀룰로즈 막은 5% 탈지분유가 함유된 새로이 만들어진 TBST용액으로 실온에서 1시간동안 교반하면서 고정 되었다.50 μg of each sample was taken and separated on 10% SDS-PAGE gel, and the protein was transferred to nitro cellulose membrane. The nitro cellulose membrane was fixed with freshly prepared TBST solution containing 5% skim milk powder with stirring for 1 hour at room temperature.

염소의 항-PKG 일차 항체를 신선한 5% 탈지분유로 농도를 맞춰 희석한 후, 상기 니트로 셀룰로즈 막을 넣고 실온에서 1 시간동안 교반하며 항온배양 하였다. 니트로 셀룰로즈 막을 TBST용액으로 10분간 3번 씻은후, 실온에서 1 시간동안 토끼의 항염소 항체와 결합된 2차 POD를 함유하는 용액에서 교반하며 항온배양하였다. 상기 니트로 셀룰로즈 막을 TBST용액으로 10분간씩 3번 씻은후 베링거 만하임 BM blue POD 기질로 탐지하였다.Chlorine anti-PKG primary antibody was diluted with fresh 5% skim milk powder, and then the nitro cellulose membrane was added and incubated with stirring for 1 hour at room temperature. The nitro cellulose membrane was washed three times with TBST solution for 10 minutes and then incubated with stirring in a solution containing secondary POD bound to rabbit anti-chlorine antibody for 1 hour at room temperature. The nitro cellulose membrane was washed three times for 10 minutes with TBST solution and then detected with a Boehringer Mannheim BM blue POD substrate.

도 19에 나타나 있듯이, 엑시술린드는 β-카테닌을 감소시키고 PKG를 증가시키는데, 이는 웨스턴 블랏을 통해 밝혀졌다. SW480 세포를 엑시술린드나 매개체(0.1% DMSO)로 48시간 처리된 후, 각 세포용해액의 상등액을 50μg씩 취하여 10% SDS-PAGE 겔에서 이동분리 시킨후 단백질을 니트로 셀룰로즈 막에 옮기고 토끼의 항-β-카테닌 및 항-PKG항체를 사용하여 검침하였다.As shown in FIG. 19, excisulind reduced β-catenin and increased PKG, which was found through Western blot. SW480 cells were treated with excisulin or mediator (0.1% DMSO) for 48 hours, 50 μg of each supernatant of each cell lysate was removed from the 10% SDS-PAGE gel, and the protein was transferred to a nitro cellulose membrane. It was read using anti-β-catenin and anti-PKG antibody.

SAANDs는 종양세포에서 β-카테닌을 감소시킨다.SAANDs reduce β-catenin in tumor cells.

상기와 같은 결과는 SW480세포를 200, 400 또는 600 μM 엑시술린드 또는 매개체(0.1% DMSO)와 함께 배양하며 관찰된 것이다.These results were observed by culturing SW480 cells with 200, 400 or 600 μM excisulin or mediator (0.1% DMSO).

세포는 상기와 같이 처리후 48시간이 지나 수확하였고 면역 블랏팅을 수행하였다. 면역 블랏팅은 웨스턴 블랏으로 탐지하였으며, 그 결과 엑시술린드로 처리한 군이 대조군에 비해 β-카테닌의 발현이 50% 감소했음이 밝혀졌으며 따라서, β-카테닌은 SAAND처리에 의해 감소됨을 알 수 있다. 상기의 약물처리와 PKG의 활성증가의 확증 및 하기의 PKG에 의해 인산화된다는 사실과 함께, 상기와 같은 결과는 종양세포에서 β-카테닌의 감소가 PKG를 활성화시킴으로써 개시됨을 나타낸다. 그러므로, 종양세포에서 PKG활성을 항종양성 성분의 검침을 위한 도구로 유용하게 사용할 수 있다.Cells were harvested 48 hours after treatment as above and immunoblotting was performed. Immunoblotting was detected by Western blot, and as a result, it was found that the expression of β-catenin was reduced by 50% in the group treated with excisulin compared to the control group, and thus, β-catenin was decreased by SAAND treatment. have. Along with the above drug treatment and confirmation of increased PKG activity and the fact that it is phosphorylated by the following PKG, the above results indicate that the reduction of β-catenin in tumor cells is initiated by activating PKG. Therefore, PKG activity in tumor cells can be usefully used as a tool for the inspection of anti-tumor components.

PKG에 의한 β-카테닌의 인산화Phosphorylation of β-catenin by PKG

실험실에서 PKG는 β-카테닌을 인산화시킨다. 이것을 확립시킨 실험은 하기한 "β-카테닌 면역침전"과 같은 방법으로 약물처리하지 않은 SW480세포로부터 β-카테닌을 포함한 복합체를 면역 침전 하는 것이다. 상기의 면역 침전된 복합체는 여전히 고체층(즉 beads)에 고정되지만 32P-γ-ATP 및 순수 PKG(100단위)와 혼합하게 된다.In the laboratory, PKG phosphorylates β-catenin. The experiment that established this is to immunoprecipitate the complex containing β-catenin from SW480 cells which are not drug treated by a method such as "β-catenin immunoprecipitation" described below. The immunoprecipitated complex is still immobilized on a solid layer (ie beads) but mixed with 32 P-γ-ATP and pure PKG (100 units).

PKG가 첨가되지 않은 해당 대조군들이 준비된다.The corresponding controls without PKG were prepared.

단백질을 SDS 완충용액을 사용하여 고체층으로부터 분리한 후, 단백질을 포함한 혼합물을 7.5% SDS-PAGE 겔로 이동분리 시킨다. 혼합물을 겔에서 이동시키면 과도한 32P-γ-ATP의 양이 제거된다. 따라서, 93 Kd β-카테닌 밴드에서 탐지되는 어떠한 32P-γ-ATP도 β-카테닌의 인산화에 기인한 것이다. 여분의 PKG의 처리없는 대조군과 비교하여 여분의 PKG로 처리된 93 Kd β-카테닌 밴드에서 탐색되는 어떠한 32P-γ-ATP의 증가도 그 여분의 PKG로 처리된 밴드의 β-카텐닌의 인산화에 기인한 것이다.After the protein is separated from the solid layer using SDS buffer, the mixture containing the protein is transferred to a 7.5% SDS-PAGE gel. Moving the mixture out of the gel removes the excess amount of 32 P-γ-ATP. Therefore, any 32 P-γ-ATP detected in the 93 Kd β-catenin band is due to the phosphorylation of β-catenin. Any increase in any of the 32 P-γ-ATPs found in the 93 Kd β-catenin bands treated with extra PKG compared to the control without extra PKG treatment phosphorylation of β-catenin in the extra PKG treated bands It is due to.

상기 결과는 최소한의 사실상 거의 감지될 수 없을 정도의 인산화를 보이는 대조군에 비하여 PKG로 처리한 밴드에는 인산화의 증가가 현저하므로 β-카테닌이 PKG에 의해 인산화 될 수 있음을 나타낸다.The results indicate that β-catenin can be phosphorylated by PKG because the increase in phosphorylation is significant in the bands treated with PKG compared to the control group that exhibits minimal virtually undetectable phosphorylation.

PKG에 의한 돌연변이 β-카테닌의 인산화Phosphorylation of Mutant β-Catenin by PKG

APC 돌연변이는 없지만 그대신 β-카테닌 돌연변이를 포함하는 HCT116 세포를 상기한 방법대로 수행하였으며, 그 결과 β-카테닌 돌연변이가 PKG에 의해 인산화됨이 나타났다.HCT116 cells without APC mutations but with β-catenin mutations were performed according to the method described above, and the results showed that β-catenin mutations were phosphorylated by PKG.

따라서, 본 발명의 목적상, 청구항의 β-카테닌의 인산화는 그 단백질의 야생형 및 돌연변이형을 나타내기로 한다.Thus, for the purposes of the present invention, phosphorylation of β-catenin in the claims is intended to represent wild and mutant forms of the protein.

β-카테닌은 PKG와 침전한다.β-catenin precipitates with PKG.

상기 웨스턴 블랏과 같은 방법으로 SW480 및 HCT116의 세포용해액의 상등액을 마련한다. 상기 세포용해액은 각 500 μg의 세포용해액 마다 150 μL의 단백질 세파로즈 비드 슬러리(50%)를 넣어 사전에 깨끗게 한 뒤, 4℃의 튜브 혼합기에서 10분간 배양한다. 단백질 비드는 4℃에서 14,000 g의 속도로 10분간 원심분리하여 제거하며, 상등액은 새 원심분리 튜브에 담는다. 10 μg의 토끼 항-β-카톄닌 항체(Upstate Biotechnology, Lake Placid, New York)를 500 μg의 세포용해액에 첨가한다. 세포용해액/항체의 혼합액을 4℃의 튜브 혼합기에서 2시간 동안 서서히 섞는다. 면역 복합체는 150 μL의 단백질 세파로즈 비드 슬러리(75 μL의 빽빽한 비드) 와 4℃의 튜브 혼합기에서 밤새 서서히 혼합함으로써 포획된다. 상기 세파로즈는 충격 원심분리에 의해 수거하고(14,000 rpm에서 미세 원심분리로 5초간), 상등액은 버리며 비드는 800 μL의 얼음 냉각된 PBS 완충용액으로 3번 씻는다. 세파로즈는 비드는 50 μL의 샘플 완충용액에 2번 씻고 가볍게 혼합한후 5분간 끓여서 면역 복합체를 비드로부터 분리시킨다. The supernatant of the cell lysates of SW480 and HCT116 is prepared by the same method as the Western blot. The cell lysate is cleaned in advance by adding 150 μL of protein Sepharose bead slurry (50%) for each 500 μg of cell lysate, and then incubated for 10 minutes in a tube mixer at 4 ° C. Protein beads are removed by centrifugation for 10 minutes at 14,000 g at 4 ° C, and the supernatant is placed in a new centrifuge tube. 10 μg of rabbit anti-β-cacanine antibody (Upstate Biotechnology, Lake Placid, New York) is added to 500 μg of cell lysate. The lysate / antibody mixture is slowly mixed in a tube mixer at 4 ° C. for 2 hours. The immune complex is captured by slow mixing overnight in a 150 μL protein Sepharose beads slurry (75 μL of dense beads) and a tube mixer at 4 ° C. The Sepharose is harvested by impact centrifugation (5 seconds with fine centrifugation at 14,000 rpm), the supernatant is discarded and the beads washed three times with 800 μL of ice cooled PBS buffer. Sepharose washes the beads twice in 50 μL of sample buffer, mixes lightly and boils for 5 minutes to separate the immune complexes from the beads.

비드는 원심분리에 의해 수거되며 상등액을 사용하여 SDS-PAGE를 수행한다.Beads are harvested by centrifugation and SDS-PAGE is performed using the supernatant.

상등액으로 웨스턴 블랏을 수행한다. 막을 토끼의 항-β-카테닌 항체로 검침한 후, TBST로 10분씩 3번 씻어서 과도한 토끼 항-β-카테닌 항체를 제거한다. 호스래디쉬 과산화효소(horseradish peroxidase)와 결합된 염소의 항-토끼 항체를 첨가한 후, 실온에 1시간 항온 배양한다. 이 과정이 끝나면 HRPO 기질로 β-카테닌이 존재함을 육안으로 식별할 수 있게 되며, 이 실험으로부터 β-카테닌의 존재가 명확하게 판명된다.Western blot is performed with supernatant. The membrane is read with rabbit anti-β-catenin antibody and then washed three times with TBST for 10 minutes to remove excess rabbit anti-β-catenin antibody. After adding goat anti-rabbit antibody coupled with horseradish peroxidase, incubate for 1 hour at room temperature. At the end of this process, it is possible to visually identify the presence of β-catenin as an HRPO substrate, and the experiment clearly shows the presence of β-catenin.

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

상기 막에서 PKG를 탐색하고자 항-β-카테닌 항체 결합체를 2% SDS 및 100 μM 2β-머캡토에탄올의 62 mM Tris-HCl(pH7.6) 완충용액에 넣어 55℃의 물에서 0.5 시간동안 분리시켰다. 그 후 막을 5% 탈지분유의 TBST로 교반하면서 고정시켰다. 이 고정되고 분리된 막은 토끼 다클론의(polyclonal) 항-PKG 항체[Calbiochem, LaJolla, CA]로 검침되며, 이는 HRPO에 결합된 염소, 항-토끼 2차 항체로 검침된다. 막상의 PKG의 존재유무는 기질로써 육안식별이 가능하며, 본 실험에서 사실상 PKG가 육안으로 식별되었다. 막상에 있는 단백질들이 오직 세포의 상등액으로부터 얻어진 β-카테닌과 면역 침전된 것이라는 점을 고려할 때, 상기결과는 PKG가 세포의 상등액으로부터 얻어진 β-카테닌을 함유하는 단백질에 물리적으로 결합되어 있음을 명백히 보여주었다.To detect PKG in the membrane, anti-β-catenin antibody conjugates were separated in 62 mM Tris-HCl (pH7.6) buffer of 2% SDS and 100 μM 2β-mercaptoethanol for 0.5 hour in water at 55 ° C. I was. The membrane was then fixed with stirring with TBST of 5% skim milk powder. This fixed and isolated membrane is probed with rabbit polyclonal anti-PKG antibody [Calbiochem, LaJolla, CA], which is probed with goat, anti-rabbit secondary antibody bound to HRPO. The presence of PKG on the membrane can be visually identified as a substrate. In this experiment, PKG was visually identified. Considering that the proteins on the membrane are immunoprecipitated with β-catenin obtained only from the supernatant of cells, the results clearly show that PKG is physically bound to a protein containing β-catenin obtained from the supernatant of cells. gave.

상기 웨스턴 블랏 막에 대해서도 상기와 같이 분리시킨후 항-GSK3-β 항체를 사용하여 β-카테닌과 같이 침전(co-precipitate)하는지 여부를 검침하였다. 이 실험에서는 막에 GSK3-β를 검출하였는데, 이는 GSK3-β가 β-카테닌 및 PKG와 같이 침전함을 나타내며, 따라서 상기 3 단백질은 한 복합체의 일부분임을 짐작할 수 있다. GSK3-β와 β-카테닌이 정상세포에서 APC 복합체의 일부분을 구성하므로 PKG는 그 복합체의 일부분으로서 β-카테닌의 인산화작용에 관여되는 것으로 추측된다.The western blot membrane was also separated as described above and then anti-GSK3-β antibody was used to co-precipitate with β-catenin. In this experiment, GSK3-β was detected on the membrane, indicating that GSK3-β precipitates together with β-catenin and PKG, thus it can be assumed that the three proteins are part of one complex. Since GSK3-β and β-catenin form part of the APC complex in normal cells, PKG is thought to be involved in the phosphorylation of β-catenin as part of the complex.

cGMP PDE 억제제를 함유하는 항종양성 약제조성물Antitumor Pharmaceutical Compositions Containing cGMP PDE Inhibitors

상기에서 설명한 바와 같이, 엑시술린드는 바람직한 항종양특성을 나타내는 화합물이다. 항종양제로서 상기 약물의 효과와 용도는 종양세포에서 cGMP에 특이적인 PDE 활성을 억제함으로서 발휘된다는 사실이 이미 알려져 있다.As described above, excisulind is a compound that exhibits desirable anti-tumor properties. It is already known that the effects and uses of these drugs as antitumor agents are exerted by inhibiting cGMP specific PDE activity in tumor cells.

무엇보다도 본 발명에 따른 후보화합물의 선정기준에 따라 인체치료에 유효한 화합물을 선택할 수 있다는 사실은 신생물의 이상증식환자를 대상으로 한 임상시험에서 검증된 바 있다. 엑시술린드가 항종양효과를 가지고 있다는 사실(실험실내)이 밝혀진 후에 본 발명에 따른 후보화합물의 선정기준에 적합한 화합물을 검색함으로써 2회에 걸친 임상실험에서 엑시술린드 이외에 다른 화합물의 경우에도 본 발명의 선정기준에 따라 선택할 수 있음이 밝혀졌다.Above all, the fact that a compound effective for human treatment can be selected according to the selection criteria of the candidate compound according to the present invention has been verified in clinical trials for patients with abnormal growth of neoplasms. After finding out that the excisulin has an anti-tumor effect (in the laboratory), the compound was found in other clinical trials other than the excisulin in two clinical trials by searching for a compound meeting the selection criteria of the candidate compound according to the present invention. It was found that it can be selected according to the selection criteria of the invention.

상기에서 언급한 바와 같이, 신생물의 이상증식은 그 대다수가 선종양성폴리증결장(adenomatous polyposis coli; APC)의 돌연변이가 나타날 가능성이 있다. 무엇보다도 본 발명에 따른 후보화합물의 선정기준은 APC의 돌연변이 가능성이 있는 신생물의 이상증식 환자를 대상으로 한 인체실험에서 확립된 바 있다. 상기 APC 질환은 결장에서 수십만개의 폴립이 10대에 나타나는 것을 특징으로 하며 그 통상적인 치료법은 20세가 되기 전에 결장의 외과적 적제수술로 제거하게 된다.As mentioned above, the neoplasia is likely to manifest mutations in the majority of adenomatous polyposis coli (APC). Above all, the selection criteria of candidate compounds according to the present invention have been established in human experiments in patients with neoplasia of proliferative cells capable of mutation of APC. The APC disease is characterized by the appearance of hundreds of thousands of polyps in the colon in the teenager, the conventional treatment is removed by surgical resection of the colon before turning 20 years old.

첫번째의 임상시험은 APC 환자를 대상으로 엑시술린드를 사용하여 실시하였다. 상기 임상시험에서 환자들은 직장(소장이 부착된) 주위에 있는 결장의 작은 부분을 제외하고 이미 결장절제수술을 받았으며, 그 직장기능이 유지되고 있는 상태였다. 그러나, 상기 환자들은 통상적으로 남아았는 소규모의 결장부위에 폴립이 형성되어 있었으며 이에 따라 주기적으로 제거수술이 요구되었다(예를 들면, 전기소작).The first clinical trial was carried out using exisulind in APC patients. In the trial, patients had already undergone colon resection, except for a small portion of the colon around the rectum (attached to the small intestine), and the rectal function was maintained. However, these patients had polyps formed in small areas of the colon, which typically remained, requiring periodic removal (eg, electrocautery).

첫번째의 임상시험에서 엑시술린드를 사용한 것은 약물투여군과 위약군(placebo)에게 12개월에 걸쳐 형성된 새로운 폴립의 누적된 수를 비교함으로 엑시술린드의 항종양성효과를 평가하기 위한 예방적 임상실험이었다. 임상시험기준에 적합한 환자의 경우 매년 결장에서 9∼44개의 폴립이 발생하였다. 대상환자의 모든 폴립은 임상시험이 개시후와 6개월, 12개월 간격으로 제거하였다. 상기 임상시험에는 34명의 적격환자가 참여하였다. 매년 결장에서 9??44개의 폴립이 발생하는 APC 환자를 대상으로 12개월에 걸쳐 형성된 폴립의 예측 평균수에 따르면, 엑시술린드의 폴립형성을 감소시키는 비율은 위약군과 비교하여 임상적이거나 통계적으로 유의적으로 높았다. 상기 임상시험을 실시후 최초 6개월 동안에 생성된 립의 평균 수에 따르면, 엑시술린드를 투여한 환자의 경우 폴립의 발생빈도가 위약군과 비교하여 1/3 수준으로 나타났다(연간 평균치는 각각 9개 및 26개; p = 0.013). 또한, 상기 임상시험에서 12개월에 걸쳐 형성된 폴립의 평균 수에 따르면, 엑시술린드를 투여한 환자의 경우 폴립의 발생빈도가 위약군과 비교하여 1/2 수준으로 나타났다(연간 평균치는 각각 18개 및 38개; p = 0.020).The use of exisulind in the first clinical trial was a preventive clinical trial to evaluate the anti-tumor effect of exisulind by comparing the cumulative number of new polyps formed over 12 months in the drug and placebo groups. Patients who met the clinical criteria developed 9 to 44 polyps in the colon each year. All polyps were removed at 6 months and 12 months after the start of the trial. 34 eligible patients participated in the clinical trial. According to the predicted average number of polyps formed over 12 months in APC patients with 9 ?? 44 polyps in the colon each year, the rate of reduction of exisulind polyp formation is clinically or statistically significant compared to the placebo group. Was high. According to the average number of ribs produced during the first six months of the study, the incidence of polyps was one-third higher than that of the placebo group in patients receiving exisulind (9 annual averages) And 26; p = 0.13). In addition, according to the average number of polyps formed over the 12 months in the clinical trial, the incidence of polyps was 1/2 of the placebo group compared to the placebo group (the annual average was 18 and 38; p = 0.020).

전립선암을 가지고 있는 남성환자를 대상으로 별도로 임상시험을 실시하였으며 이에 따라 이들의 전립선을 모두 제거하였다. 본 시험은 방사선으로 전립선적출수술후에 전립선 특이적 항원(prostate specific antigen; PSA)의 농도가 감지될 수 있는 환자를 대상으로 하였으며 모두 전립선 암의 재발을 암시하고 있는 상태였다.A separate clinical trial was conducted on male patients with prostate cancer and all prostate glands were removed. This study was conducted in patients whose prostate specific antigen (PSA) levels could be detected after prostatectomy with radiation, all suggesting recurrence of prostate cancer.

전립선 암의 평가대상으로 96명의 환자가 참여하였다. 상기 임상시험에서 엑시술린드를 환자에게 1일 500 mg을 이중맹검과 위약대조에 의해 다기관임상시험을 실시하였다. 하기에 나타낸 데이타에서 나타난 바와 같이, 엑시술린드 투여군과 위약군 사이에 PSA 농도의 경우 통계적으로 유의적 차이를 보여주고 있다. 엑시술린드 투여군에서 PSA 농도는 위약군의 PSA 농도와 비교하여 현저하게 감소되었다. PSA 농도가 상승한다는 사실이 그 자체로 질환을 나타내는 것은 아니지만, 이는 상기 대상환자에서 전립선 암의 재발을 암시하는 지표로서 의학계에 널리 알려져 있다.96 patients participated in the evaluation of prostate cancer. In the above clinical trials, patients with exisulind were subjected to a multicenter clinical trial with 500 mg / day for double blind and placebo control. As shown in the data shown below, there is a statistically significant difference in the case of PSA concentrations between the excisulind and placebo groups. PSA concentrations in the excisulind group were significantly reduced compared to that of the placebo group. The fact that elevated PSA levels do not in itself represent a disease, but it is well known in the medical community as an indicator suggestive of recurrence of prostate cancer in the subject.

전반적으로 평균 PSA 농도는 엑시술린드 투여군과 위약군 사이에 있어 차이가 있다는 평가를 내린 후에 소분류군에 대한 중간평가를 실시하였다. 본 임상시험에 참가한 환자를 암전이성을 가져오는 위험도에 비추어 중증위험군, 중등증위험군 및 경증위험군을 분류하였다. 본 분류기준은 미국의사협회에서 발행하는 전문지인 JAMA의 방법론에 의거하였다[JAMA May 5, 1999, pp. 1591-97]. 본 임상시험의 대상환자가 어느 위험군에 속하는 있는 가를 확인하기 위하여 임상실시자에게 환자들의 병력을 제공하고 환자에 투여되는 약물이 무엇인가를 모르게 하였다. 임상실시자는 상기 언급된 JAMA의 방법론에 따라 대상환자를 적절한 위험군으로 배정하였다. 이에 따른 통계학적 분석에서 중증위험군과 중등증위험군에 속하는 엑시술린드 투여군과 위약군 사이에 있어 평균 PSA 농도에 통계학적으로 유의한 차이가 나타났다. 그 결과를 다음 표 10에 나타내었다. Overall, the mean PSA concentrations were assessed to differ between the excisulind and placebo groups, followed by an interim evaluation of the subclasses. The patients who participated in this study were classified into severe, moderate and mild risk groups in light of the risk of cancer metastasis. This classification is based on JAMA methodology, a magazine published by the American Medical Association [JAMA May 5, 1999, pp. 1591-97. To identify which risk group the subjects belonged to in this trial, the clinical practitioners were given a history of the patients and did not know what drugs were being administered to the patients. Clinical practitioners assigned subjects to appropriate risk groups according to the JAMA methodology mentioned above. According to the statistical analysis, there was a statistically significant difference in the average PSA concentration between the exisulind group and the placebo group. The results are shown in Table 10 below.

[ 표 10 ]TABLE 10

PSA가 증가하는 전립선 절제 후의 평균 PSA 레벨상에 대한 엑시술린드의 효과Effect of excisulin on mean PSA level after prostatectomy with increased PSA

Figure 112000000741680-pat00055
Figure 112000000741680-pat00055

상기 임상시험과 엑시술린드를 투여한 기타 몇개의 임상시험에서 이상반응, 임상검사 (간기능검사, 혈액검사 및 뇨검사), 기초임상 (혈압, 맥박, 호흡수, 체온 및 체중), 신체검사 및 상부 내시경검사를 실시한 결과 엑시술린드의 안전성이 확립되었다.Adverse reactions, clinical tests (liver function tests, blood tests and urine tests), basic clinical tests (blood pressure, pulse rate, respiratory rate, temperature and weight), physical examination in the above clinical trials and several other clinical trials administered exisulind And upper endoscopy, the safety of excisulin was established.

400명의 환자에게 엑시술린드를 투여한 수개의 임상시험에서 안전성과 관련된 문제는 발생하지 않았다. 엑시술린드를 투여시에 기존의 화학요법제를 투여시에 발생하는 혈액장애, 용량제한적 구토 또는 신경학적이거나 신장독성 등의 부작용이 나타나지 않았다. 또한, 엑시술린드는 기초임상에서도 임상학적으로 유의한 변화를 가져오지 않았다. APC 환자에 있어 결장조직의 폴립발생조직과 정상조직을 한 쌍으로 한 생검에서 엑시술린드는 폴립의 아포프토시스(apoptosis) 속도를 증가시키므로 정상조직에 대하여 최소한의 영향을 준다는 사실이 밝혀졌다.Several clinical trials in which 400 patients were treated with exisulind did not develop safety-related problems. When administering exisulind, there were no side effects such as blood disorder, dose-limiting vomiting or neurological or renal toxicity caused by administration of conventional chemotherapeutic agents. In addition, excisulind did not produce a clinically significant change even in the basal clinical. In paired biopsies of colonized polyps and normal tissues in patients with APC, it has been found that exisulind has minimal effect on normal tissues because it increases the rate of apoptosis in polyps.

엑시술린드의 최대허용량(결장 일부 절제술을 받은 환자의 경우 600 mg, 결장수술을 받지 않은 환자의 경우 400 mg, 그리고 소아환자의 경우는 350 mg)을 넘는 용량에서 용량 제한에 대한 역효과로 투여 초기에 보이는 간 기능 테스트(LFTs)에서의 상승만이 관찰되었다. 경도에서 중등도의 기타 이상반응(예를 들면, 때때로 위통)의 경우 전형적으로 짧게 나타났으며 이에 따라 엑시술린드의 투여량을 중단하거나 감량시킬 필요는 없었다.Initial doses with adverse effects on dose limits at doses above the maximum allowed dose of exisulind (600 mg for patients with partial colon resection, 400 mg for patients without colon surgery, and 350 mg for pediatric patients) Only elevations in liver function tests (LFTs) are seen. Other mild to moderate adverse events (eg, sometimes stomach pain) were typically short, and therefore there was no need to stop or reduce the dose of excisulin.

간단히 말해서, 상기 임상결과에 따르면 엑시술린드의 경우 신생물의 이상증식을 임상적으로 처치시에 유효하며 내약성이 우수하고 장기간 치료가 가능하다는 사실을 보여주고 있다. 또한, 상기 임상결과에서 특히 cGMP에 특이적인 PDE 활성을 억제하는 추가 화합물을 선택시에(본 발명의 기타 선정기준에 적합) 생체내 실험에서 치료학적으로 유효한 결과를 가져왔다.In short, the clinical results show that exisulind is effective in clinical treatment of neoplasia of the neoplasia, and has excellent tolerability and long-term treatment. In addition, the clinical results showed therapeutically effective results in in vivo experiments, particularly when selecting additional compounds that inhibit cGMP specific PDE activity (suitable for other selection criteria of the present invention).

또한, 작용기전이 알려지기 이전이나 본 발명의 선정기준이 적합유무가 밝혀지기 전에 발명된 추가 화합물은 cGMP 활성을 억제하는 (Z)-5-플루오로-2-메칠-(4-피리디리덴)-3-(N-벤질)인데닐아세타미드 염산염(화합물 I)이다. 본 화합물은 인체 및 실험실내 실험에서 신생물의 이상증식에 대하여 광범위한 종양효과를 가져온다고 밝혀졌다. 동물실험이나 임상시험의 경우 단일 및 증량요법으로 본 화합물의 안전성은 확립되었다.In addition, additional compounds invented before the mechanism of action is known or whether the selection criteria of the present invention are found to be suitable are known as (Z) -5-fluoro-2-methyl- (4-pyridylidene) which inhibits cGMP activity. ) -3- (N-benzyl) indenylacetamide hydrochloride (Compound I). The compound has been shown to have a wide range of tumor effects on neoplasia in human and laboratory experiments. In animal or clinical trials, the safety of this compound has been established with single and extended therapy.

이하에 나타낸 자료에 따라 당업계에 종사하는 자가 알 수 있듯이, 상기 화합물 I은 기존의 화학요법제나 항종양효과가 있는 비스테로이드성소염제의 허용량(대부분의 경우 독성을 나타냄)보다 훨씬 증가된 용량으로 동물에게 안전하게 투여할 수 있다. 예를 들면, 랫트를 사용한 급성독성실험에서 상기 화합물 I를 단일용량(매개체로서 0.5% 카복시-메틸셀률로스)으로 2,000 mg/kg을 투여시에 아무런 독성증상이 관찰되지 않았다. 4,000 mg/kg의 용량에서 체중증가가 약간 감소되었다. 1,000 mg/kg의 단일용량으로 투여시에 체중증가가 감소되었으며, 부검시에 약간의 동물에게 장간막유착이 관찰되었다.As can be seen by those skilled in the art according to the data presented below, the compound I is in a much higher dose than the conventional chemotherapeutic or anti-tumorally effective nonsteroidal anti-inflammatory drugs (mostly toxic). It can be safely administered to the animal. For example, in acute toxicity experiments with rats, no toxicity symptoms were observed when Compound I was administered 2,000 mg / kg in a single dose (0.5% carboxy-methylcelulose as a medium). Weight gain was slightly reduced at the dose of 4,000 mg / kg. Body weight gain was reduced when administered at a single dose of 1,000 mg / kg, and mesenteric adhesion was observed in some animals at necropsy.

개를 사용한 동물실험에서 캡슐제형으로 상기 화합물 I을 1,000 mg/kg의 용량으로 투여시 두마리의 숫컷과 두마리 암컷으로 구성된 단일군에서 아무런 독성증상이 관찰되지 않았다. 캡슐제형인 상기 화합물 I의 특성으로 미루어 상기 용량을 각 동물에게 적어도 13개의 캡슐을 투여하였으며 이 용량은 동물에게 스트레스를 주지 않는 최대용량으로 사료된다. 따라서, 1일 1,000 mg/kg의 용량으로 7회에 걸쳐 연속적으로 동물에게 투여하였다. 개개의 투여단계에서 약물과 관련된 이상반응은 관찰되지 않았다.In animal experiments with dogs, no toxicity was observed in a single group consisting of two males and two females when Compound I was administered at a dose of 1,000 mg / kg. Given the properties of the compound I in capsule form, the dose was administered to each animal with at least 13 capsules, which is considered to be the maximum dose that does not stress the animal. Thus, the animals were administered seven consecutive times at a dose of 1,000 mg / kg per day. No drug-related adverse events were observed at the individual dose levels.

따라서, 화합물 I을 단일용량으로 동물에게 투여시에 급성독성은 관찰되지 않았다. 상기 동물실험결과에 따르면, 화합물 I의 경구 LD50은 개의 경우 1,000 mg/kg, 그리고 랫트의 경우 4,000 mg/kg 이상으로 간주되며 복강내 투여시 LD50은 랫트의 경우 1,000 mg/kg 이상으로 간주된다.Therefore, no acute toxicity was observed when Compound I was administered to animals in a single dose. According to the animal test results, oral LD 50 of Compound I is considered to be 1,000 mg / kg in dogs and 4,000 mg / kg in rats, and LD 50 is considered to be 1,000 mg / kg or more in rats intraperitoneally. do.

랫트를 사용하여 7일간의 걸친 용량설정실험에서 화합물 I을 1일 0, 50, 500 또는 2,000 mg/kg의 용량으로 투여시 1일 50 mg/kg의 용량에서 독성증상이 관찰되지 않았다. 1일 500 mg/kg의 용량을 동물에 투여시 약물과 관련된 효과로 인하여 암컷에게서 절대적이고 상대적인 간의 중량이 상승하였다. 1일 2,000 mg/kg의 용량을 투여시에 관찰된 부작용은 숫컷의 경우 호흡곤란 및/또는 비정상적인 호흡소리, 체중증가 및 사료섭취량의 감소이었으며 암컷의 경우 간중량이 증가하였다. 어느 용량단계에서도 간기능이나 혈액학적 변화, 또는 현미경으로 관찰시 나타나는 병소학적 변화는 관찰되지 않았다.No toxicity was observed at a dose of 50 mg / kg per day when Compound I was administered at a dose of 0, 50, 500 or 2,000 mg / kg per day in a seven-day dosing experiment using rats. Absolute and relative liver weights were elevated in females due to drug-related effects when doses of 500 mg / kg daily in animals. Adverse events observed when administering a dose of 2,000 mg / kg per day were dyspnea and / or abnormal breath sounds, weight gain, and decreased feed intake in males and increased liver weight in females. No liver function, hematologic changes, or pathological changes observed under a microscope were observed at any dose level.

또한, 랫트를 사용하여 28일간에 걸친 임상시험에서 화합물 I을 하루에 0, 50, 500 또는 2,000 mg/kg의 용량으로 투여하였다. CP-461과 관련된 비정상적 임상증상은 관찰되지 않았으며, 또한 체중변화, 검안경검사, 간기능 및 혈액검사, 그리고 요검사검사에서도 특이한 증상은 관찰되지 않았다. 동물을 부검후 육안적으로 관찰시에 조직변화는 나타나지 않았다. 각 기관의 중량을 조사시에 2,000 mg/kg의 용량에서 간중량이 통계적으로 유의하게 증가되었으며, 상기 용량에서 갑상선 중량이 통계적으로 유의하게 증가되었다. 상기용량보다 낮은 용량에서 통계적으로 유의한 변화는 관찰되지 않았다. 각 조직에 대한 조직병소학적검사에서 갑상선의 경우 모낭세포의 비대, 유사분열 수의 증가(가능한 세포증식)가 관찰되었으며, 간의 경우 경도의 소엽중앙부 비대가 나타났다. 일반적으로, 1일 500 mg/kg의 용량을 투여시에 한 마리의 암컷에서 갑상선의 유사분열 수가 증가되었으나, 상기 변화는 1일 2,000 mg/kg의 용량을 투여시 소수의 동물에게 한정되었다. 간에 대한 조사에서 미소체에 존재하는 효소에게 약간 자극을 주어 갑상선호르몬의 대사가 항진되었으며 이로 인하여 갑상선자극이 초래되었다. 따라서, 당업계에 종사하는 자는 상기와 같은 약물효과가 기존의 화학요법제나 비스테로이드성 소염제를 유사한 용량으로 투여시에 나타나는 약물효과보다 극히 작다는 사실을 이해할 수 있을 것이다.In addition, rats were administered Compound I at a dose of 0, 50, 500 or 2,000 mg / kg per day in a 28-day clinical trial. No abnormal clinical symptoms related to CP-461 were observed, and no unusual symptoms were observed in body weight changes, optometry, liver function and blood tests, and urinalysis. When the animals were visually observed after necropsy, no tissue change was observed. When examining the weight of each organ, liver weight was statistically significantly increased at the dose of 2,000 mg / kg, and thyroid weight was statistically significantly increased at the dose. No statistically significant changes were observed at doses lower than this dose. Histopathological examination of each tissue showed hypertrophy of follicle cells and an increase in the number of mitosis (possibly cell proliferation) in the thyroid gland and mild lobular hypertrophy in the liver. In general, the number of mitosis of the thyroid gland increased in one female at a dose of 500 mg / kg per day, but this change was limited to a small number of animals at a dose of 2,000 mg / kg per day. In the liver investigation, the enzymes present in the microsomes were slightly stimulated to increase the thyroid metabolism, resulting in thyroid stimulation. Therefore, those skilled in the art will understand that such a drug effect is extremely small than the drug effect seen when a similar dose of a conventional chemotherapeutic agent or nonsteroidal anti-inflammatory agent is administered.

화합물 I의 안전성을 구체적으로 확립하기 위하여 화합물 I에 의해 유도된 전립선암 세포주의 아포프토시스(apoptosis)를 정상조직으로부터 유래된 전립선 상피세포에 대한 약물효과와 비교할 수 있도록 하는 임상시험을 실시하였다. 안드로겐에 감수성을 나타내는 전립선암 세포주인 LNCaP[ATTC사, Rockville, MD]를 5% 소태반혈청 및 2 mM 글루타민을 함유하는 RPMI 160 배지에 넣고 이를 표준조건하에서 배양시켰다. 정상적 전립선[클론네틱사, San Diego, CA]에서 유래된 제1차 전립선 상피세포배양물(PrEC)은 상기 배양물의 성장을 위해 최적화시킨 무혈청 배지를제외한 종양세포주를 사용하면서 동일한 반응조건하에서 성장하게 하였다. 상기 실험을 실시하면서 LNCaP 또는 PrEC 세포주를 웰당 밀도를 10,000개의 세포로 하여 96개의 웰플레이트에 접종하였다. 접종 후 24시간 후에 상기 세포를 매개체(0.1% DMSO) 또는 DMSO에 용해시킨 50 μM의 화합물 I(유리염기)에 의해 처리하였다. 각 시간별 약물처리 후(4, 24, 48, 72 또는 99시간), 상기 세포를 용해처리하여 아포프토시스에 따른 지표로서 히스톤과 관련된 DNA를 측정하였다[참조: Piazza et al., Cancer Research 57: 2452-2459, 1997].To specifically establish the safety of Compound I, a clinical trial was conducted in which apoptosis of the prostate cancer cell line induced by Compound I could be compared with the drug effect on prostate epithelial cells derived from normal tissues. Androgen-sensitive prostate cancer cell line LNCaP [ATTC, Rockville, MD] was placed in RPMI 160 medium containing 5% fetal placental serum and 2 mM glutamine and cultured under standard conditions. Primary prostate epithelial cell cultures (PrEC) derived from normal prostates [Clonetica, San Diego, CA] were grown under the same reaction conditions using tumor cell lines excluding serum-free media optimized for growth of the cultures. It was made. During the experiment, LNCaP or PrEC cell lines were inoculated in 96 well plates at a density of 10,000 cells per well. 24 hours after inoculation, the cells were treated with 50 μM of compound I (freebase) dissolved in vehicle (0.1% DMSO) or DMSO. After each hourly drug treatment (4, 24, 48, 72 or 99 hours), the cells were lysed to determine histone-associated DNA as an indicator for apoptosis. [Piazza et al., Cancer Research 57: 2452- 2459, 1997].

제 27도는 50 μM의 화합물 I(유리염기)에 의해 처리한 후에 LNCaP 세포주 배양물에서 히스톤과 관련된 DNA의 단편량은 시간이 경과함에 따라 증가하고 있는 것을 보여주고 있다. DNA 단편의 현저한 증가는 24시간에 걸친 약물처리후에 관찰되었다. 이와 대조적으로 PrEC 세포(정상 전립선)를 화합물 I(50 μM)으로 처리시에 4일 이상의 약물처리시에도 DNA 단편량은 증가하지 않았다. 상기 결과에 따라 정상세포에 반대가 되는 종양세포내에서 아포프토시스의 선택적 유도를 보여주고 있다. 이러한 사실은 빠르게 증식하는 정상세포와 종양세포 모두에게 아포프토시스 또는 괴사(necrosis)를 유도하는 기존의 화학요법제와 크게 대조를 이루고 있다.FIG. 27 shows that the amount of histone-related DNA fragments in LNCaP cell line cultures increases over time after treatment with 50 μM of compound I (freebase). Significant increases in DNA fragments were observed after drug treatment over 24 hours. In contrast, when the PrEC cells (normal prostate) were treated with Compound I (50 μM), the amount of DNA fragments did not increase even after 4 days of drug treatment. The results show selective induction of apoptosis in tumor cells as opposed to normal cells. This is in stark contrast to existing chemotherapeutic agents that induce apoptosis or necrosis in both rapidly proliferating normal and tumor cells.

마지막으로, 약물의 경구투여에 따른 임상시험에서 그 안전성을 조사시에 화합물 I은 항종양효과를 발휘하는데 필요하다고 사료되는 용량을 초과한 어떠한 용량단계에서도 유의적인 이상 반응을 나타내지 않았다.Finally, in clinical trials following oral administration of the drug, Compound I did not show any significant adverse reactions at any dose level beyond the doses considered necessary for exerting antitumor effects.

상기에서 설명한 바와 같이, 화합물 I은 강력한 항종양효과를 지니고 있다. 화합물 I을 투여하여 얻어진 종양성장억제에 대한 IC50은 SW-480 세포주내에서 0.7 μM이었다. 상기 결과는 암생성의 지표로서 변형 음와 병소(aberrant crypt foci; ACF)를 사용한 양서류에 대하여 화합물 I의 항종양효과를 평가시에도 확인된 바 있다. 아족시메탄(azoxymethane; AOM)으로 유도된 암생성에 대하여 양서류를 사용한 상기 동물실험은 생체내에서 결장암 발현에 대한 화합물 I(유리 염기 및 염)의 항종양효과를 평가하기 위한 것이었다. 상기 ACF는 결장종양의 전구체로서 이를 억제하면 화학적으로 예방효과를 가져올 수 있다는 사실을 암시하고 있다.As described above, Compound I has a strong antitumor effect. IC 50 for tumor growth inhibition obtained by administration of Compound I was 0.7 μΜ in SW-480 cell line. The results were also confirmed when the antitumor effect of Compound I was evaluated on amphibians using modified aberrant crypt foci (ACF) as an indicator of cancer formation. The animal experiments using amphibians for cancer generation induced by azoxymethane (AOM) were to evaluate the antitumor effect of Compound I (free base and salt) on colon cancer expression in vivo. The ACF is a precursor of colon tumors, suggesting that inhibiting it may have a chemically protective effect.

랫트를 사용한 동물실험에서 ACF가 개시되는 것은 암생성인자를 2주간 연속해서 주입함으로써 일어나게 된다. 상기 ACF가 개시되기 1주일 전과 본 실험기간동안 화합물 I을 투여하였다. ACF는 투여후 5주후에 발견되었다. 사육실에 있는 수컷랫트 피셔종 344마리를 대상으로 화합물 I을 경구투여하였다. 1일 사료섭취량(체중당 mg/kg)은 본 실험기간동안 차이를 두고 공급하였으며, 이에 따라 화합물 I의 투여량은 해당 용량을 비교하기 위하여 사료 kg당 그램으로 나타내었다. 화합물 I이 동물의 성장이나 사료에 영향이 있는가를 확인하기 위하여 본 실험기간동안 체중을 측정하였다. 실험동물들은 대조군보다 체중이 감소하였는데 이는 약물의 생체학적이용율을 나타내고 있다. 그러나, 양군간의 체중차이는 10% 미만으로서 ACF 형성에 영향이 없었다.The initiation of ACF in animal experiments with rats occurs by injecting cancer-producing factors for two consecutive weeks. Compound I was administered one week before the onset of ACF and during the duration of the experiment. ACF was found 5 weeks after administration. Compound I was administered orally to 344 male rat Fisher species in the nursery. Daily feed intake (mg / kg body weight) was supplied at different intervals during the study, so the dose of Compound I was expressed in grams per kilogram of feed to compare the dose. Body weights were measured during the experiment to determine whether Compound I had an effect on animal growth or feed. The animals lost weight compared to the control group, indicating the bioavailability of the drug. However, the weight difference between the two groups was less than 10%, which did not affect ACF formation.

화합물 1의 유리염기는 ACF 형성을 억제하였는데 이는 콜론당 잠재인자가 감소된 것으로 측정되었기 때문이며 이를 표 11에 요약하여 나타내었다. 저투여군(사료섭취량: 0.5 g/kg)을 제외하고 치료군과 대조군 사이의 차이는 유의적인 것이었으며 1.0 및 2.0 g/kg의 사료량을 제공하였을 때 통계적으로 유의성을 나타내었다.The free base of compound 1 inhibited ACF formation because it was determined that the potential factor per colon was measured and is summarized in Table 11. Except for the low-dose group (feed intake: 0.5 g / kg), the difference between the treatment and control groups was significant and statistically significant when feeding amounts of 1.0 and 2.0 g / kg were provided.

[ 표 11 ]Table 11

화합물 I에 의한 변형 음와 병소(aberrant crypt foci)의 억제Inhibition of aberrant crypt foci by Compound I

Figure 112000000741680-pat00056
Figure 112000000741680-pat00056

또한, 화합물 I은 소급하여 본 발명의 선정기준에 적합하며 본 선정기준을 타당성을 입증하는데 사용되는 화합물중의 하나이다. 예를 들면, 상기에서 언급한 계획 공정(protocol)을 사용하였을 때 화합물 I은 H29 세포 추출물로부터 cGMP에 특이적인 PDE를 사용하는 cGMP에 특이적인 PDE에 대한 화합물 I의 IC50은 0.68 μM이다. 상기 화합물의 COX I 억제능(100 μM의 경우)은 25% 미만이다.Compound I is also one of the compounds retroactively meeting the selection criteria of the present invention and used to validate the selection criteria. For example, using the aforementioned protocol, Compound I has an IC 50 of 0.68 μM for cGMP-specific PDE using cGMP-specific PDE from H29 cell extract. The COX I inhibitory capacity (for 100 μM) of the compound is less than 25%.

전단계의 아포프토시스(pro-apoptosis)를 일으키는 것과 관련하여 화합물 I의 DNA 단편에 대한 EC50은 15 μM이다. 또한, SW-480 세포내에서 화합물 I에 대한 아포프토시스 백분율을 각각의 농도에서 표 12에 나타내었다.The EC 50 for the DNA fragment of Compound I is 15 μM in relation to causing pre-apoptosis. In addition, the percentage of apoptosis for Compound I in SW-480 cells is shown in Table 12 at each concentration.

[ 표 12 ]Table 12

형태학으로 결정된 화합물 I에 의한 SW-480 결장 선암 세포의 HT-29의 아포프토시스 유도Induction of Apoptosis of HT-29 in SW-480 Colon Adenocarcinoma Cells by Morphologically Determined Compound I

Figure 112000000741680-pat00057
Figure 112000000741680-pat00057

화합물 I의 활성은 결장암 세포주나 결장암을 갖고 있는 동물모델에 국한되지 않는다. 상기 화합물은 여러가지 종양성 세포주에 대하여 광범위한 항종양효과를 나타낸다. 여러가지 형태의 인간 암세포주를 5% 소태반혈청, 2 mM L-글루타민 및 중탄산나트륨을 함유하는 RPMI 1640 배지에 넣고 이를 표준조건하에서 배양시켰다.The activity of Compound I is not limited to colon cancer cell lines or animal models with colon cancer. The compounds show a wide range of antitumor effects against various tumorous cell lines. Various types of human cancer cell lines were placed in RPMI 1640 medium containing 5% fetal placental serum, 2 mM L-glutamine and sodium bicarbonate and cultured under standard conditions.

상기 화합물 I의 종양세포에 대한 억제효과를 측정하기 위하여 세포주를 웰당 밀도를 1000개의 세포로 하여 96개의 웰플레이트에 접종하였다. 접종후 24시간이 지난 후에 DMSO에 용해시킨 유리염기로서의 화합물 I(최종농도: 0.1%)을 각종 농도에서 세포주에 투여하였다. 종양세포성장에 대한 약물효과는 5일간의 연속투여를 통하여 중성의 적색 세포독성검정법에 따라 측정하였다. 중성의 적색염료는 ATP-의존성 이송기전에 의해 생존해 있는 세포가 이를 선택적으로 흡수한다. In order to measure the inhibitory effect of the compound I on tumor cells, the cell line was inoculated in 96 well plates with a density of 1000 cells per well. 24 hours after inoculation, compound I (final concentration: 0.1%) as free base dissolved in DMSO was administered to the cell lines at various concentrations. Drug effect on tumor cell growth was measured by neutral red cytotoxicity test through 5 days continuous administration. Neutral red dye is selectively absorbed by living cells by ATP-dependent transport mechanisms.

하기 표 13에서 요약한 바와 같이, 화합물 I(유리염기)은 각종의 조직으로부터 유래된 일련의 배양된 인간 세포주에 대하여 시험하였을 때 강력한 종양성장억제효과를 나타낸다. 화합물 I은 세포주로부터 유래된 종양의 조직생성에 관계없이 비교대상이 될 수 있는 종양억제효과를 나타낸다. 모든 세포주에 대한 GI50 농도(매개체 대조군에 대하여 50%까기 종양성장억제를 시킬 수 있는 약물의 농도)를 계산시에 1 ∼ 2 μM으로 나타났다.As summarized in Table 13 below, Compound I (freebase) exhibits potent tumor growth inhibitory effects when tested against a series of cultured human cell lines derived from various tissues. Compound I exhibits a tumor suppressor effect that can be compared regardless of the tissue production of tumors derived from cell lines. GI 50 concentrations for all cell lines (up to 50% tumor growth inhibition of the median control) were calculated to be 1-2 μM.

하기에 나타낸 표 13과 함께 우리들은 화합물 I(염산염)에 대한 인간 백혈병 세포주(CCRF-CEM, K562 및 Molt4), 골수종 세포주(RPMI8226), 췌장암 세포주(PAN-1) 및 난소암 세포주(OVCAR-3)의 감수성을 비교한 바 있다.Along with Table 13 shown below we describe human leukemia cell lines (CCRF-CEM, K562 and Molt4), myeloma cell line (RPMI8226), pancreatic cancer cell line (PAN-1) and ovarian cancer cell line (OVCAR-3) for compound I (hydrochloride). ), We compared sensitivity.

[ 표 13 ]Table 13

화합물 I에 의한 여러 인체 종양 세포의 증식 억제Inhibition of proliferation of several human tumor cells by compound I

Figure 112000000741680-pat00058
Figure 112000000741680-pat00058

동물 및 인체에 대한 안전성과 화합물 1의 매우 광범위한 세포배양효과를 고려할 때 본 발명의 선정기준에 적합한 화합물(cGMP에 특이적인 PDE를 억제)은 유용한 항종양제로서 사용될 수 있다.Given the safety of animals and humans and the very broad cell culture effects of Compound 1, compounds that meet the selection criteria of the present invention (inhibiting cGMP specific PDEs) can be used as useful antitumor agents.

항종양제로서 치료학적으로 유효한 활성을 나타낼 수 있는 cGMP에 특이적인 추가 PDE 억제화합물을 구조적으로 동정하기 위하여 당업계에 종사하는 자는 본 발명에서 열거한 수많은 모델 화합물(참고문헌에서 열거한 이들의 유사체 포함)이 있으며 동일한 형상을 지니고 있으나 화학적으로 상이한 추가화합물을 컴퓨터 모델링에 대한 기본 화합물로서 사용할 수 있다. 예를 들면, 몰레큐러 시뮤레이션사에서 발매중인 소프트웨어(WebLab ViewerPro™)에는 분자투시도와 화학적 교환능이 장착되어 있다. 상기 소프트웨어는 스캐취 상태나 도입된 화학구조의 정확도를 검증하기 위하여 기존의 활성화합물의 3D 투시도를 포함하는 다양한 기능이 있다. 또한, 상기 소프트웨어는 사용자가 정의한 형상에 따라 구조를 임의적으로 조정할 수 있으며, 거리 및 각도나 두개의 평면상을 측정할 수 있다.Those skilled in the art to structurally identify additional PDE inhibitors specific for cGMP that may exhibit therapeutically effective activity as anti-tumor agents are those of the numerous model compounds listed in the present invention (the analogues thereof listed in the references). Additional compounds having the same shape but chemically different may be used as the base compound for computer modeling. For example, Molecure Simulation's software (WebLab ViewerPro ™) is equipped with molecular transparency and chemical exchange capability. The software has a variety of functions, including 3D perspective views of existing active compounds to verify the accuracy of the capture state or the chemical structure introduced. In addition, the software can arbitrarily adjust the structure according to user-defined shapes, and can measure distances and angles or two plane images.

이와 같이 기타 활성화합물의 구조가 나타나게 됨으로서 사용자는 상기 소프트웨어를 이용하여 집단분석 및 2D/3D 유사성 검색기법에 따라 본 발명의 선정기준에 의한 검색 및 선정이 가능한 신규한 추가화합물을 동정할 수 있다. 상기 소프트웨어에 의한 방법에 따르면, 그 구조나 비슷하거나 동일한 특성을 갖고 있는 화합물의 경우 유사한 활성을 나타내며 본 발명의 선정기준에 의해 확인될 수 있다는 원칙을 고수하여야 한다.As such, the structure of the other active compounds is shown so that the user can identify new additional compounds that can be searched and selected according to the selection criteria of the present invention according to the group analysis and the 2D / 3D similarity searching technique. According to the software method, it is necessary to adhere to the principle that compounds having similar structure or similar or identical properties exhibit similar activities and can be identified by the selection criteria of the present invention.

상기와 같이 추가화합물이 컴퓨터 모델링에 따라 확인되는 경우 상당수의 화합물이나 그 유도체는 제약업계에서 통상의 지식을 갖고 있는 자에 의해서 일반적으로 사용하고 있는 기존의 조합식 화학기법(combinatorial chemistry techniques)을 사용하여 합성이 가능하다. 상기 조합식 화학기법은 여러 회사로부터 임대가 가능하다[보첼 워싱턴의 New Chemical Entities사, 캘리포니아 팔로알토의 Protogen Laboratory, 캘리포니아 남부 샌프란시스코의 Axys사, 아리조나 툭산의 Nanosyn사, , 캘리포니아 샌디애고의 Trega사 및 매사츄셋 나틱의 RBI사]. 상당수의 제약회사들은 관련 프로젝트를 실시하는 시설을 가지고 있다. 간단히 요약하면 당업계에 통상적인 지식을 가진 자는 검색대상의 수많은 화합물을 용이하게 찾아내어 본 발명에서 열거한 화합물의 특성을 지니는 신생물 이상증식을 치료하는 유망한 화합물을 선택하게 된다. 검색할 수 있는 화합물을 동정하고 본 발명의 선정기준에 맞추기 위하여 선택한 항종양 화합물을 PDE5 단백에 결합시키는 것을 주지하고 있다면 흥미로운 일이 될것이다. 이하에 설명하는 절차에 따라 본 발명의 선정기준에 적합한 화합물을 PDE5의 cGMP 촉매부위에 결합시키는 것이다.When additional compounds are identified according to computer modeling as described above, many of the compounds or derivatives thereof use conventional combination chemistry techniques commonly used by those skilled in the pharmaceutical industry. Synthesis is possible. The combination chemical technique can be rented from a number of companies [New Chemical Entities of Bocchel Washington, Protogen Laboratory of Palo Alto, California, Axys of San Francisco, Southern California, Nanosyn of Tucsan, Arizona, Trega of San Diego, California and RBI of Massachusetts Natick]. Many pharmaceutical companies have facilities to carry out related projects. In short, one of ordinary skill in the art will readily find numerous compounds to be searched and select promising compounds to treat neoplasia that possess the properties of the compounds listed herein. It would be interesting to note the identification of compounds that can be searched and the binding of selected antitumor compounds to the PDE5 protein to meet the selection criteria of the present invention. According to the procedure described below, a compound meeting the selection criteria of the present invention is bound to the cGMP catalyst site of PDE5.

이를 실시하기 위하여 촉매영역을 함유하고 있지 않는 PDE5 서열을 사용하였다. 상기 서열을 형성하는 한가지 방법은 융합단백으로서 그 서열을 발현시키는 것이며, 바람직하게는 글루타치온 S-전환효소(GST)를 함께 이용하는 것인데 그 이유는 곧 자명해 진다.To do this, a PDE5 sequence containing no catalytic region was used. One way of forming the sequence is to express the sequence as a fusion protein, preferably by using glutathione S-converting enzyme (GST) together, which will become apparent soon.

RT-PCR 방법은 소의 PDA5A cDNA 서열[McAllister-Lucas L. M. et al., J. Biol. Chem. 268, 22863-228873, 1993]으로부터 설계된 전방 및 역방 프라이머와 함께 PDE5의 cGB 영역을 획득하는데 사용되며, 또한 PDE 1∼10 계열의 5'∼3' 중에서 선택하게 된다. mRNA의 올리고(dT) 컬럼정제법에 따라 전체 RNA에 대한 키트를 HT-29 세포와 함께 사용한다. 전방향 프라이머 (GAA-TTC-TGT-TGT-TAG-AAA-AGC-CAC-CAG-AGA-AAT-G, 203-227) 및 역방향 프라이머(CTC-GAG-CTC-TCT-TGT-TTC-TTC-CTC-TGC-TG, 166401686)을 사용하여 인산화 부위와 인간 PDE5A(204-1686 bp, cGB-PDE5)의 낮고 높은 친화성을 지닌 cGMP 결합부위를 코딩하는 1484 bp 단편을 합성하게 된다. 상기와 같이 합성된 PDE5 뉴클레오티드 단편은 소의 PDE5A에 대하여 97%의 유사성을 가지고 494개의 아미노산을 암호화하게 된다. 상기 암호화된 PDE5 뉴클레오티드 단편은 탁(tac) 프로모터를 사용하여 EcoRI 및 XhoI은 절단부위를 갖는 pGEX-5X-3 글루타치온-S-전이효소(GST) 융합벡터[파이시아 바이오테크사]로 클로닝 된다. 상기 융합벡터는 대장균 BL21(DE3) 박테리아[인비트로젠사]로 형질도입된다. 상기 형질도입된 BL-21 박테리아는 로그상으로 성장하며 이어서 IPTG는 유도제로서 추가된다. 상기 유도는 20℃에서 24시간동안 이루워진다. 상기 박테리아를 추출하여 용해시킨다. 용해된 세포용해질은 세파로즈 4B에 결합된 GSH와 함께 항온배양하며, 기타 단백질은 과도하게 냉각시킨 인산 완충액에 의해 비드로부터 세척된다.The RT-PCR method was performed by bovine PDA5A cDNA sequence [McAllister-Lucas L. M. et al., J. Biol. Chem. 268, 22863-228873, 1993, together with the forward and reverse primers designed from, to obtain the cGB region of PDE5, and also select from 5 'to 3' of the PDE 1-10 family. The kit for total RNA is used with HT-29 cells according to oligo (dT) column purification of mRNA. Forward primer (GAA-TTC-TGT-TGT-TAG-AAA-AGC-CAC-CAG-AGA-AAT-G, 203-227) and reverse primer (CTC-GAG-CTC-TCT-TGT-TTC-TTC- CTC-TGC-TG, 166401686) was used to synthesize a 1484 bp fragment encoding a phosphorylation site and a low and high affinity cGMP binding site of human PDE5A (204-1686 bp, cGB-PDE5). The PDE5 nucleotide fragment thus synthesized encodes 494 amino acids with 97% similarity to bovine PDE5A. The encoded PDE5 nucleotide fragment was cloned into a pGEX-5X-3 glutathione-S-transferase (GST) fusion vector (Pisia Biotech Co., Ltd.) using a tac promoter with EcoRI and XhoI cleavage sites. The fusion vector is transduced with E. coli BL21 (DE3) bacteria [Invitrogen]. The transduced BL-21 bacteria grow in log phase and then IPTG is added as an inducer. The induction is made at 20 ° C. for 24 hours. The bacteria are extracted and dissolved. Lysed cell lysate is incubated with GSH bound to Sepharose 4B, and other proteins are washed from the beads by excessively cooled phosphate buffer.

발현된 GST-cGB-PDE5 융합단백질은 85 Kd 단백질로서 7.5% SDS-PAGE 겔상에 나타나게 된다. 상기 단백질은 단백질 카이나제 G 및 A에 따른 cGMP 결합과 인산화반응을 특징으로 한다. 또한, 상기 단백질은 두개의 cGMP 결합부위를 나타내며 상기 Kd는 1.6±0.2 μM으로서 소 천연의 PDE5가 가지고 있는 Kd = 1.3 μM에 근접하게 된다. GSH가 결합된 세파로스 비드에 대한 GST-cGB-PDE5는 cGMP-의존성 단백질 카이나제 및 cAMP-의존성 단백질 카이나제 A에 의해 실험실내에서 인산화될 수 있다. PKG에 의한 GST-cGB-PDE5 인산화반응의 KM은 2.7 μM이며 Vmax는 2.8 μM이다. 그 반면에 BPDEtide 인산화반응의 KM은 68 μM이다. PKG에 의한 인산화반응는 인산염분자가 1:1의 비율로 GST-cGB-PDE5 융합단백질에 결합되어 있음을 보여준다.The expressed GST-cGB-PDE5 fusion protein appears on a 7.5% SDS-PAGE gel as an 85 Kd protein. The protein is characterized by cGMP binding and phosphorylation according to protein kinases G and A. In addition, the protein shows two cGMP binding sites and the K d is 1.6 ± 0.2 μM, which is close to Kd = 1.3 μM of bovine native PDE5. GST-cGB-PDE5 for GSH bound sepharose beads can be phosphorylated in the laboratory by cGMP-dependent protein kinase and cAMP-dependent protein kinase A. The K M of GST-cGB-PDE5 phosphorylation by PKG is 2.7 μM and Vmax is 2.8 μM. On the other hand, the K M of BPDEtide phosphorylation is 68 μM. Phosphorylation by PKG shows that phosphate molecules are bound to GST-cGB-PDE5 fusion proteins in a ratio of 1: 1.

관심대상이 되고 있는 화합물에 대한 cGMP 결합정량법[Francis S.H. et al., J. Biol. Chem. 255, 620-626, 1980]은 5 mM의 인산완충나트륨(pH = 6.8), 1 mM의 EDTA, 0.25 mg/ml의 BSA, H3-cGMP(2 μM, NEN) 및 GST-cGB-PDE5 융합단백질(정량당 30 μM)을 함유하는 전체량이 100 μM로 하여 실시한다. 개개의 실험화합물을 3H-cGMP 기질로서 동시에 첨가하고, 이 혼합물을 22℃에서 배양시킨다. 상기 배양된 화합물을 여과막으로서 GF/B가 장착된 브란델 MB-24 세포회수기에 옮겨서 10 mL의 냉각된 5 mM 칼륨 완충액(pH 6.8)을 사용하여 2회 세척한다. 상기 세척된 혼합물의 막을 절단하여 섬광바이알에 옮기고 1 ml의 물과 6 ml의 레디 세이프(상표)액이 담긴 섬광혼합물을 각 바이알에 첨가한다. 상기 바이알을 벡크만 LS 6500 섬광계수기에서 계수한다.CGMP binding assays for compounds of interest [Francis SH et al., J. Biol. Chem. 255, 620-626, 1980], 5 mM sodium phosphate buffer (pH = 6.8), 1 mM EDTA, 0.25 mg / ml BSA, H 3 -cGMP (2 μM, NEN) and GST-cGB-PDE5 fusions The total amount containing protein (30 μM per dose) is performed at 100 μM. Individual test compounds are added simultaneously as 3 H-cGMP substrates and the mixture is incubated at 22 ° C. The cultured compound is transferred to a Brandel MB-24 cell harvester equipped with GF / B as a filtration membrane and washed twice with 10 mL of cooled 5 mM potassium buffer (pH 6.8). The membrane of the washed mixture is cut and transferred to a scintillation vial and a scintillation mixture containing 1 ml of water and 6 ml of Ready Safe (trademark) solution is added to each vial. The vials are counted in a Beckman LS 6500 scintillation counter.

이를 계산하기 위하여 결합한 단백질을 5분동안 끓여서 블랭크 샘플을 제조하며 결합된 계수는 비등시키지 않는 단백질과 비교했을 때 1%보다 작다. 여과 막이나 다른 장치에 의해 담굼질함으로써 검정하게 된다.To calculate this, a blank sample is prepared by boiling the bound protein for 5 minutes and the bound count is less than 1% compared to the protein that does not boil. Assays are quenched by filtration membranes or other devices.

PDE 억제제로서 설파이드, 엑시술린드, 화합물 B, 화합물 E, E4021 및 자프리나스트 및 환상 뉴클레이티드 유사체로서 cAMP, 환상 IMP, 8-브로모-cGMP, 환상 UMP, 환상 CMP, 8-브로모-cAMP, 2'-O-부틸-cGMP 및 2'-O-부틸-cAMP의 경우 이들이 GST-cGB-PDE5 융합단백의 cGMP 결합부위와 경쟁적으로 결합할 수 있느냐를 시험하기 위하여 선택된다. 그 결과를 제 24도에 나타내었다. cGMP는 특이적으로 GST-cGB-PDE5 융합단백질과 결합한다. 환상 AMP, cUMP, 8-브로모-cAMP, 2'-O-부틸-cAMP 및 2'-O-부틸-cGMP는 결합부위에서 cGMP와 경쟁하지 않는다. 환상 IMP와 8-브로모-cGMP는 고농도 (100 μM)에서 cGMP 결합부위와 부분적으로 경쟁할 수 있다. PDE5 억제제의 경우 GST-cGB-PDE5 융합단백질의 결합부위에 있어서 cGMP와 경쟁하지 않는다. 따라서, 이들 억제제는 PDE5의 cGMP 결합부위와 결합하지 않는다.Sulfides, excisinsins, compounds B, compounds E, E4021 as PDE inhibitors and cAMP, cyclic IMP, 8-bromo-cGMP, cyclic UMP, cyclic CMP, 8-bromo- as japrinat and cyclic nucleotide analogs In the case of cAMP, 2'-0-butyl-cGMP and 2'-0-butyl-cAMP, they are selected to test whether they can bind competitively with the cGMP binding site of the GST-cGB-PDE5 fusion protein. The results are shown in FIG. cGMP specifically binds to the GST-cGB-PDE5 fusion protein. Cyclic AMP, cUMP, 8-bromo-cAMP, 2'-0-butyl-cAMP and 2'-0-butyl-cGMP do not compete with cGMP at the binding site. Cyclic IMP and 8-bromo-cGMP can partially compete with cGMP binding sites at high concentrations (100 μM). PDE5 inhibitors do not compete with cGMP for binding sites of the GST-cGB-PDE5 fusion protein. Thus, these inhibitors do not bind to the cGMP binding site of PDE5.

그러나, 화합물 E는 PDE5(즉 피크 A)에 cGMP와 함께 경쟁적으로 결합하지 않는다.However, compound E does not competitively bind with cGMP to PDE5 (ie peak A).

또한, 화합물 E는 PDE에 cGMP와 함께 경쟁적으로 결합한다(피크 B). 화합물 E는 PDE5의 cGMP 결합부위에 결합되지 않는다는 점을 고려하여 볼때, 화합물 E와 cGMP 사이에 경쟁적인 결합부위가 존재하고 있음으로 화합물 E와 같이 바람직한 화합물은 PDE5 상에서 cGMP의 촉매부위에 결합한다는 사실이며, 이는 당업계에서 통상적인 지식을 갖고 있는 자에게 이미 알려진 정보(기존의 경쟁부위실험)이나 다른 화합물을 검색하는데 도움이 될 것이다. 따라서, 본 발명에서 제시한 바람직한 화합물군의 화학구조 및 cGMP 결합부위에 대한 정보를 통하여 당업계에서 통상적인 지식을 갖고 있는 자는 치료용도로서 기타 화학물질을 검색, 동정 및 선택(본 발명의 선정기준에 준함)할 수 있다.Compound E also competitively binds PDE with cGMP (peak B). Given that Compound E does not bind to the cGMP binding site of PDE5, there is a competitive binding site between Compound E and cGMP, so that a preferred compound like Compound E binds to the cGMP catalytic site on PDE5. This may help to search for information already known to those of ordinary skill in the art (existing competition experiments) or other compounds. Therefore, the person having ordinary knowledge in the art through the information on the chemical structure and cGMP binding site of the preferred compound group presented in the present invention can search for, identify, and select other chemicals for therapeutic use (selection criteria of the present invention). Can be used).

본 발명에 따라 선택되는 화합물은 약제학적 조성물로서 제제화될 수 있는데, 이는 통상적으로 약제학적 조성물을 가르킨다. 예를 들면, 화합물(상기 언급한 고형제) 및 약제학적으로 허용가능한 물질로서 고형이나 액상형태, 정맥주사나 복강내 주사, 연고형태의 국소형 투여, 또는 좌약형태로서 직장이나 국소형투여 등을 지칭하고 있다. 이중에서 경구용 제형이 가장 바람직하다.Compounds selected according to the invention can be formulated as pharmaceutical compositions, which typically refer to pharmaceutical compositions. For example, the compound (solid agent mentioned above) and a pharmaceutically acceptable substance may be used in solid or liquid form, intravenous or intraperitoneal injection, topical administration in ointment form, or rectal or topical administration in suppository form. It is called. Of these, oral formulations are most preferred.

경구형 약제학적 조성물에 있어 기존에 잘 알려진 약제학적으로 허용가능한 제형으로는 캡슐, 정제, 환제, 산제, 트로키제 및 과립제를 포함한다. 상기 고형제제의 경우 담체로서 자당, 유당 및 전분과 같은 적어도 하나의 희석제를 함유한다. 상기 담체는 통상적으로 마그네슘 스테아레이트와 같은 활탁제를 추가적으로 함유할 수 있다. 캡슐, 정제, 트로키제 및 환제의 경우 담체로서 완충제를 함유할 수 있다. 정제, 환제 및 과립제와 같은 제형은 이들의 표면에 장용성 코팅을 실시함으로써 제조할 수 있다. 또한, 장용성으로 코팅된 화합물은 환자에 투여하기 위하여 정제, 환제 또는 과립제로 압착하여 제조할 수 있다. 장용성 코팅제제는 셀락(shelllac) 또는 유드라짓 S(Eudraget S)와 같은 결장내 pH에서 용해나 분해되는 것을 선택할 수 있다.Conventionally well known pharmaceutically acceptable formulations for oral pharmaceutical compositions include capsules, tablets, pills, powders, troches and granules. In the case of the solid preparation, the carrier contains at least one diluent such as sucrose, lactose and starch. The carrier may typically additionally contain a lubricant, such as magnesium stearate. Capsules, tablets, troches and pills can contain buffers as carriers. Formulations such as tablets, pills and granules can be prepared by applying an enteric coating on their surfaces. In addition, enteric coated compounds may be prepared by compression into tablets, pills or granules for administration to a patient. Enteric coatings may be chosen that dissolve or dissolve at pH in the colon, such as shelllac or Eudragit S.

약제학적 조성물에 있어 약제학적으로 허용가능한 제형은 경구용 액상제형으로서, 예를 들면 약제학적으로 허용가능하고 당업계에서 통상적으로 사용되는 불활성 희석제를 함유하는 유화제, 용액, 현탁제, 시럽, 및 엘릭사제을 들 수 있다. 상기 불활성 희석제외에 해당 조성물은 습윤제, 유화제 및 현탁제, 감미료, 향료 및 방향제를 함유할 수 있다.Pharmaceutically acceptable formulations for pharmaceutical compositions are oral liquid formulations, for example emulsifiers, solutions, suspensions, syrups, and elixirs containing inert diluents that are pharmaceutically acceptable and commonly used in the art. Priests. In addition to the inert diluent, the composition may contain wetting agents, emulsifiers and suspending agents, sweeteners, flavors and fragrances.

정맥주사나 복강내 주사를 위한 약제학적 조성물에 있어 약제학적으로 허용가능한 담체는 통상의 약제학적 식염수를 함유한다.In pharmaceutical compositions for intravenous or intraperitoneal injection, the pharmaceutically acceptable carrier contains conventional pharmaceutical saline.

국소용 투여를 위한 약제학적 조성물의 약제학적으로 허용가능한 담체는 DMSO, 알콜 또는 프로필렌 글리콜 등을 들 수 있으며 피부에 약물이 보존되도록 패취형태나 액상을 유지하는 물질과 함께 사용함으로써 약물이 건조되지 않도록 한 다.Pharmaceutically acceptable carriers of pharmaceutical compositions for topical administration include DMSO, alcohols, or propylene glycol, and are used in combination with a patch or liquid-holding substance to preserve the drug on the skin so that the drug does not dry. do.

직장투여를 위한 약제학적 조성물의 약제학적으로 허용가능한 제형은 좌제로서 본 발명의 화합물 이외에 코코아 버터, 좌제 왁스, 또는 겔을 함유할 수 있다. Pharmaceutically acceptable formulations of the pharmaceutical compositions for rectal administration may contain cocoa butter, suppository waxes, or gels in addition to the compounds of the invention as suppositories.

본 발명의 약제학적으로 허용가능한 담체와 화합물은 환자에 투여하기 위한 단위제형으로서 약제학적 조성물로서 제제화한다. 단위제형으로서 활성성분의 함량(즉, 본 발명에 따라 선택되는 화합물)을 다르게 하여 바람직한 투여방법(즉, 경구 또는 직장투여)에 따라 종양의 이상증식을 치료할 수 있는 활성을 얻는데 유효한 활성성분의 양을 결정하게 된다.Pharmaceutically acceptable carriers and compounds of the invention are formulated as pharmaceutical compositions in unit dosage form for administration to a patient. Amount of active ingredient effective to obtain activity to treat abnormal growth of tumor according to the preferred method of administration (ie oral or rectal administration) by varying the content of active ingredient (ie, the compound selected according to the present invention) as a unit dosage form. Will be determined.

따라서, 선택되는 용량은 투여된 활성화합물의 특성(예를 들면, 신속히 확인 될 수 있는 IC50), 투여경로, 바람직한 치료기간 및 기타요인을 감안하여 결정한다. 바람직한 경우, 투여용량은 활성화합물에 대한 1일 요구량이 단일 용량이거나 다용량을 분복(예를 들면, 1일 2∼4회 투여)하여 결정할 수 있다. 정맥투여의 경우 최초용량은 평균 성인남자의 혈중농도에서 IC50이 얻어지는 용량을 기준으로 한다(즉, 4L). 본 발명에 따라 선택되는 활성화합물의 최초용량은 0.5∼600 mg으로 선택할 수 있다.Thus, the dosage chosen is determined in view of the nature of the active compound administered (eg, IC 50 which can be quickly identified), route of administration, preferred duration of treatment and other factors. If desired, the dosage may be determined by a single daily dose for the active compound or by splitting multiple doses (eg 2-4 times daily). For intravenous administration, the initial dose is based on the dose at which IC 50 is obtained from the mean adult male blood concentration (ie 4 L). The initial dose of the active compound selected according to the present invention can be selected from 0.5 to 600 mg.

본 발명의 약제학적 조성물은 적응증, 사용상의 주의사항을 수재하고 있는 적절한 포장재료(예를 들면, 설명서)가 삽입된 용기(예를 들면, 상자나 병 또는 두가지 모두)에 포장하는 것이 바람직하다.The pharmaceutical composition of the present invention is preferably packaged in a container (e.g., a box or a bottle or both) in which an appropriate packaging material (e.g., instructions) carrying indications and instructions for use is inserted.

본 발명의 경우 상기에서 설명한 내용에 비추어 변형 및 수정이 가능하다는 점은 명확하다. 따라서, 이하 설명하는 특허청구범위안에서 본 발명이 언급한 사항이외에 다른 사항을 수재할 수 있다.In the case of the present invention, it is clear that modifications and variations are possible in light of the above description. Accordingly, other matters other than those mentioned by the present invention may be enclosed in the claims to be described below.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물을 동정하는 방법 및 이로써 얻은 상기 화합물을 포함하는 약제학적 조성물은 포유동물에서 암전구성 및 암성 병소부위의 예방과 치료에 유용한 효과가 있다.As described above, the method of identifying a compound according to the present invention and a pharmaceutical composition comprising the compound obtained thereby have a useful effect in the prevention and treatment of precancerous and cancerous lesions in mammals.

Claims (61)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 화합물에 대한 암세포의 억제활성을 측정하고, 화합물에 대한 PDE2 억제활성을 측정하며, 상기 암세포에 대한 IC50가 100 μM 미만이고 상기 PDE2 IC50가 10 μM 이하인 화합물을 선택하는 것을 포함하는 항종양 효과가 있는 화합물의 선택 방법.And measuring the tumor inhibitory activity of the compound, and measuring the PDE2 inhibition activity of the compound, the anti-tumor effect which comprises an IC 50 with respect to the cancer cells, select less than 100 μM, and the PDE2 IC 50 is 10 μM or less compound Method for selecting compounds with 제 20 항에 있어서, 추가적으로 화합물의 암세포 내에서 아포프토시스 활성에 대한 EC50가 100 μM 이하임을 측정하고, 상기 화합물을 선택하는 것을 포함하는 선택 방법.The method of claim 20, further comprising determining that the EC 50 for apoptotic activity in the cancer cells of the compound is 100 μM or less and selecting the compound. 제 21 항에 있어서, 추가적으로 화합물의 사이클로옥시게나제(COX) 억제활성을 측정하고, 상기 억제활성이 100 μM에서 25% 미만인 화합물을 선택하는 것을 포함하는 선택 방법.22. The method of claim 21, further comprising measuring cyclooxygenase (COX) inhibitory activity of the compound and selecting the compound having an inhibitory activity of less than 25% at 100 μM. 삭제delete 삭제delete 사이클로옥시게나제(COX) 억제활성이 100 μM에서 25% 미만이고 PDE IC50가 10 μM 이하인 화합물을 선택하는 것을 포함하고,Selecting a compound having a cyclooxygenase (COX) inhibitory activity of less than 25% at 100 μM and having a PDE IC 50 of 10 μM or less, 상기 PDE는The PDE is 가) cAMP보다 cGMP에 대하여 특이성을 나타내며;A) exhibits more specificity for cGMP than cAMP; 나) cGMP 기질의 존재하에서 양성의 협동성 동력학적 양태를 나타내며;B) shows a positive cooperative kinematic aspect in the presence of a cGMP substrate; 다) cGMP에 대하여 초미세질량의 친화성을 나타내며; 그리고,C) shows the affinity of the ultrafine mass for cGMP; And, 라) 정제된 cGMP에 의존하는 단백질 카이나제와 함께 항온배양시에 비감수성을 나타내는 것을 특징으로 하는 항종양 효과가 있는 화합물의 동정 방법.D) A method of identifying a compound having an anti-tumor effect, characterized by insensitivity during incubation with a protein kinase dependent on purified cGMP. 제 25 항에 있어서, 추가적으로 화합물의 암세포에 대한 IC50가 100 μM 미만인지를 측정하고 상기 화합물을 선택하는 것을 포함하는 동정 방법.27. The method of claim 25, further comprising determining whether the compound has an IC 50 of less than 100 μM for cancer cells and selecting the compound. 제 25 항에 있어서, 추가적으로 화합물의 암세포 내에서 아포프토시스 활성에 대한 EC50가 100 μM 이하임을 측정하고, 상기 화합물을 선택하는 것을 포함하는 동정 방법.The method of claim 25, further comprising determining that the EC 50 for apoptotic activity in the cancer cells of the compound is 100 μM or less and selecting the compound. 화합물에 대한 암세포의 억제활성을 측정하고,Measuring the inhibitory activity of cancer cells on the compound, 화합물에 대한 PDE 억제활성을 측정하며,To measure PDE inhibitory activity against a compound, 상기 PDE는The PDE is 가) cAMP 보다 cGMP에 대하여 특이성을 나타내며;A) shows specificity for cGMP rather than cAMP; 나) cGMP 기질의 존재하에서 양성의 협동성 동력학적 양태를 나타내며;B) shows a positive cooperative kinematic aspect in the presence of a cGMP substrate; 다) cGMP에 대하여 초미세질량의 친화성을 나타내며; 그리고,C) shows the affinity of the ultrafine mass for cGMP; And, 라) 정제된 cGMP에 의존하는 단백질 카이나제와 함께 항온배양시에 비감수성을 나타내며; 그리고,D) exhibit insensitivity upon incubation with protein kinases dependent on purified cGMP; And, 상기 암세포에 대한 IC50가 100 μM 미만이고 상기 PDE IC50가 10 μM 이하인 화합물을 선택하는 것을 포함하는 항종양 효과가 있는 화합물의 선택 방법.Method of selecting with the anti-tumor effect which comprises an IC 50 with respect to the cancer cells, select less than 100 μM wherein said PDE IC 50 is less than or equal to 10 μM compound compound. 시험 화합물의 PDE 억제활성을 측정하고,Measuring the PDE inhibitory activity of the test compound, 상기 PDE는The PDE is 가) cAMP 보다 cGMP에 대하여 특이성을 나타내며;A) shows specificity for cGMP rather than cAMP; 나) cGMP 기질의 존재하에서 양성의 협동성 동력학적 양태를 나타내며;B) shows a positive cooperative kinematic aspect in the presence of a cGMP substrate; 다) cGMP에 대하여 초미세질량의 친화성을 나타내며; 그리고,C) shows the affinity of the ultrafine mass for cGMP; And, 라) 정제된 cGMP에 의존하는 단백질 카이나제와 함께 항온배양시에 비감수성을 나타내며;D) exhibit insensitivity upon incubation with protein kinases dependent on purified cGMP; 그리고, 상기 PDE IC50가 10 μM 이하인 화합물을 선택하는 것을 포함하는 항종양 효과가 있는 화합물의 검색 방법.And a compound having an antitumor effect comprising selecting a compound having the PDE IC 50 of 10 μM or less. 제 29 항에 있어서, 추가적으로 화합물의 암세포 내에서 아포프토시스(apoptosis)의 유도 여부를 측정하고, 상기 아포프토시스 활성에 대한 EC50가 100 μM 이하인 화합물을 선택하는 것을 포함하는 검색 방법.The method of claim 29, further comprising determining whether the compound induces apoptosis in cancer cells and selecting a compound having an EC 50 of 100 μM or less for the apoptosis activity. 삭제delete 삭제delete 분리된 포스포디에스테라제는:Isolated phosphodiesterases are: 가) cAMP 보다 cGMP에 대하여 특이성을 나타내며;A) shows specificity for cGMP rather than cAMP; 나) cGMP 기질의 존재하에서 양성의 협동성 동력학적 양태를 나타내며;B) shows a positive cooperative kinematic aspect in the presence of a cGMP substrate; 다) cGMP에 대하여 초미세질량의 친화성을 나타내며; 그리고,C) shows the affinity of the ultrafine mass for cGMP; And, 라) 정제된 cGMP에 의존하는 단백질 카이나제와 함께 항온배양시에 비감수성을 나타내는 것을 특징으로 하는 분리된 포스포디에스테라제.D) isolated phosphodiesterases characterized by insensitivity during incubation with protein kinases dependent on purified cGMP. 제 33 항에 있어서, 상기 분리된 포스포디에스테라제는 추가적으로 자프리나스트 및 E4021에 의한 억제에 대하여 감소된 감수성을 나타내는 것을 특징으로 하는 분리된 포스포디에스테라제.34. The isolated phosphodiesterase of claim 33, wherein said isolated phosphodiesterase additionally exhibits reduced susceptibility to inhibition by japriast and E4021. 제 33 항에 있어서, 상기 분리된 포스포디에스테라제는 추가적으로 음이온교환 크로마토그라피에서 기존의(classical) PDE5 활성을 나타내는 것으로부터 분리할 수 있는 것을 특징으로 하는 분리된 포스포디에스테라제.34. The isolated phosphodiesterase of claim 33, wherein said isolated phosphodiesterase can be further separated from exhibiting classic PDE5 activity in anion exchange chromatography. 제 35 항에 있어서, 상기 분리된 포스포디에스테라제는 추가적으로 칼슘/칼모듈린에 의해 실질적으로 활성화되지 않는 것을 특징으로 하는 분리된 포스포디에스테라제.36. The isolated phosphodiesterase of claim 35, wherein said isolated phosphodiesterase is additionally not substantially activated by calcium / calmodulin. 제 36 항에 있어서, 상기 분리된 포스포디에스테라제는 추가적으로 롤리프람, 빈포세틴 및 인돌리단에 비감수성을 나타내는 것을 특징으로 하는 분리된 포스포디에스테라제.37. The isolated phosphodiesterase of claim 36, wherein said isolated phosphodiesterase is additionally insensitive to rolipram, vinpocetin, and indolidan. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 가) 화합물의 암세포에 대한 IC50가 100 μM 미만인지를 측정하고;A) determining whether the compound has an IC 50 for cancer cells of less than 100 μM; 나) 화합물이 암세포 내에서 PKG 활성을 증가시키는지의 여부를 측정하며; 그리고,B) determining whether the compound increases PKG activity in cancer cells; And, 다) 상기 암세포에 대한 IC50가 100 μM 미만이고 상기 암세포 내에서의 PKG 활성을 증가시키는 화합물을 선택하는 것을 포함하는 항종양 효과가 있는 화합물의 선택 방법.C) A method of selecting a compound having an anti-tumor effect comprising selecting a compound having an IC 50 of less than 100 μM against the cancer cells and increasing PKG activity in the cancer cells. 제 50 항에 있어서, 상기 화합물은 추가적으로 PDE5를 억제여부를 측정하고, 상기 PDE5를 억제하는 화합물을 선택하는 것을 포함하는 선택 방법.51. The method of claim 50, wherein the compound further comprises determining whether to inhibit PDE5 and selecting a compound that inhibits PDE5. 제 50 항에 있어서, 상기 화합물은 추가적으로 처리시 암세포의 β-카테닌을 감소시키는지의 여부를 측정하고, 상기 β-카테닌을 감소시키는 화합물을 선택하는 것을 포함하는 선택 방법.51. The method of claim 50, wherein the compound further comprises determining whether to reduce the β-catenin of the cancer cells upon treatment, and selecting the compound that reduces the β-catenin. 제 50 항에 있어서, 상기 화합물은 추가적으로 cGMP에 특이적인 포스포디에스테라제(PDE)의 억제여부를 측정하고, 상기 PDE IC50가 10 μM 이하인 화합물을 선택하는 것을 포함하는 선택 방법.51. The method of claim 50, wherein the compound additionally comprises determining the inhibition of phosphodiesterase (PDE) specific for cGMP and selecting the compound having a PDE IC 50 of 10 μM or less. 제 50 항에 있어서, 상기 화합물은 추가적으로 PKG 발현을 증가시키는지의 여부를 측정하고, 상기 PKG 발현을 증가시키는 화합물을 선택하는 것을 포함하는 선택 방법.51. The method of claim 50, wherein said compound further comprises determining whether to increase PKG expression and selecting a compound that increases said PKG expression. 제 50 항에 있어서, 상기 화합물은 추가적으로 PKG 활성화를 증가시키는 지의 여부를 측정하고, 상기 PKG 활성을 증가시키는 화합물을 선택하는 것을 포함하는 선택 방법.51. The method of claim 50, wherein said compound further comprises determining whether to increase PKG activation and selecting a compound that increases said PKG activity. 제 50 항에 있어서, 상기 화합물은 추가적으로 PDE2의 억제여부를 측정하고, 상기 PDE2 IC50가 10 μM 이하인 화합물을 선택하는 것을 포함하는 항종양 효과가 있는 화합물의 선택 방법.51. The method of claim 50, wherein the compound additionally measures the inhibition of PDE2 and selects a compound having a PDE2 IC 50 of 10 μM or less. 삭제delete 암세포 내에서 PKG 활성을 증가시키는 화합물을 선택하고, 상기 화합물의 암세포에 대한 억제 활성을 측정하여, PKG 활성을 증가시키고 정상세포에 대한 실질적인 장애가 없이 암세포에 대한 IC50가 100 μM 미만인 화합물을 선택하는 것을 포함하는 항종양 효과가 있는 후보 화합물의 동정 방법.Selecting compounds that increase PKG activity in cancer cells and measuring the inhibitory activity of the compounds against cancer cells to select compounds that increase PKG activity and have an IC 50 of less than 100 μM for cancer cells without substantial disruption to normal cells Method for identifying a candidate compound having an anti-tumor effect, including that. 화합물에 대한 사이클로옥시게나제(COX) 억제활성을 측정하고, 상기 화합물에 대하여 암세포 내에서 PKG 활성을 증가시키는지의 여부를 측정하여 상기 사이클로옥시게나제(COX) 억제활성이 100 μM에서 25% 미만이고 PKG 활성을 증가시키는 화합물을 선택하는 것을 포함하는 항종양 효과가 있는 후보 화합물의 동정 방법.Cyclooxygenase (COX) inhibitory activity against the compound was measured, and the cyclooxygenase (COX) inhibitory activity was measured to less than 25% at 100 μM by measuring whether to increase PKG activity in cancer cells for the compound. And identifying a compound having an antitumor effect comprising selecting a compound that increases PKG activity. 화합물에 대하여 종양세포의 억제활성을 측정하고, 상기 화합물에 대하여 종양세포내에서 PKG 활성을 증가시키는지의 여부를 측정하여, 상기 종양세포에 대한 IC50가 100 μM 미만이고 종양세포 내에서 PKG 활성을 증가시키는 화합물을 선택하는 것을 포함하는 항종양 효과가 있는 화합물의 선택 방법.To determine the inhibitory activity of tumor cells against the compound and to determine whether to increase the PKG activity in the tumor cells for the compound, the IC 50 for the tumor cells is less than 100 μM and PKG activity in the tumor cells A method of selecting a compound having an anti-tumor effect comprising selecting a compound to increase. 삭제delete
KR1019990045451A 1998-10-15 1999-10-15 Methods for identifying compounds for inhibition of neoplastic lesions, and pharmacetical compositions containing such compounds KR100644365B1 (en)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/173,375 US6200771B1 (en) 1998-10-15 1998-10-15 Method of using a novel phosphodiesterase in pharmaceutical screeing to identify compounds for treatment of neoplasia
US9/173,375 1998-10-15
US09/173,375 1998-10-15
US9/366,003 1999-08-03
US09/366,003 US6130053A (en) 1999-08-03 1999-08-03 Method for selecting compounds for inhibition of neoplastic lesions
US09/366,003 1999-08-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000029189A KR20000029189A (en) 2000-05-25
KR100644365B1 true KR100644365B1 (en) 2006-11-13

Family

ID=26869073

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019990045451A KR100644365B1 (en) 1998-10-15 1999-10-15 Methods for identifying compounds for inhibition of neoplastic lesions, and pharmacetical compositions containing such compounds

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100644365B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
KR20000029189A (en) 2000-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6500610B1 (en) Methods for identifying compounds for inhibiting of neoplastic lesions, and pharmaceutical compositions containing such compounds
JP5102415B2 (en) Treatment of patients with neoplasia by treatment with platinum coordination compounds
US6130053A (en) Method for selecting compounds for inhibition of neoplastic lesions
US20030175833A1 (en) Packaged pharmaceuticals and methods for causing compounds and pharmaceutical compositions to be used as inhibitors of neoplastic lesions
EP0997145B1 (en) Methods for identifying compounds for inhibition of neoplastic lesions
EP1128727A1 (en) Method for treating a patient with neoplasia by treatment with a paclitaxel derivative
KR100644365B1 (en) Methods for identifying compounds for inhibition of neoplastic lesions, and pharmacetical compositions containing such compounds
US6569638B1 (en) Method for screening compounds for the treatment of neoplasia
US20030109418A1 (en) Methods for identifying compounds for inhibition of neoplastic lesions, and pharmaceutical compositions containing such compounds
US6555547B1 (en) Method for treating a patient with neoplasia by treatment with a vinca alkaloid derivative
US20050244914A1 (en) Methods for identifying compounds for inhibition of neoplastic lesions, and pharmaceutical compositions containing such compounds
US6906064B2 (en) Method for treating a patient with neoplasia using Iressa
US20040009464A1 (en) Methods for identifying compounds for inhibition of neoplastic lesions, and pharmacetical compositions containing such compounds
WO2002041914A1 (en) Method for treating neoplasia by administering an anti-her2 antibody and a cgmp-specific phosphodiesterase inhibitor
WO2000027193A1 (en) Method for treating a patient with neoplasia by treatment with a gonadotropin releasing hormone analog
CZ9903637A3 (en) Identification method of compounds inhibiting tumor process and preparations containing such compounds
EP1278519A2 (en) Method for treating a patient with neoplasia by treatment with a topoisomerase i inhibitor
EP1131076A1 (en) Method for treating a patient with neoplasia by treatment with an anthracycline antibiotic
WO2000027403A1 (en) Method for treating a patient with neoplasia by treatment with a pyrimidine analog

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
B601 Maintenance of original decision after re-examination before a trial
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20050809

Effective date: 20060831

S901 Examination by remand of revocation
GRNO Decision to grant (after opposition)
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee