KR101359102B1 - 각막 염증을 치료하는 조성물 및 방법 - Google Patents
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Abstract
개체에서 각막 염증 (corneal inflammation)을 치료하는 방법은 개체에게 TLR4 길항제 (TLR4 antagonist)의 치료적 유효량을 투여하는 것을 포함한다.
Description
본 출원은 본 명세서에서 참고문헌에 의해 통합되어 있는, 2008년 9월 30일자로 제출된 미국 가특허출원 번호 제 61/101,493호 및 2008년 6월 13일자로 제출된 제 61/061,291호에 대한 우선권을 주장한다.
본 발명은 각막 염증 (corneal inflammation) 및/또는 각막 염증과 관련된 질병 (conditions)의 치료 및 예방에 유용한 조성물 및 방법에 관한 것이다.
각막에 대한 손상에 따라, 면역 및 염증 시스템은 눈의 통합성 (integrity)을 보호하기 위하여 반응한다. 이 보호 기작은 세포성 침윤 (cellular infiltration)으로부터 궤양 형성에 이르는 임상적 소견을 나타낸다. 보호적인 것일지라도, 이들 과정은 종종 혈관 형성 (vascularization), 상처 (scarring) 및/또는 각막의 천공 (perforation of cornea)을 야기시킴으로써 눈의 일차적인 기능과 타협하게 된다.
예를 들어, 피막을 벗긴 (abraded) 각막 표면을 리포폴리사카라이드 (LPS) 또는 기타 박테리아 산물에 노출시키는 것은 각막 간질 (corneal stroma)에서 호중성구-풍부한 침윤물을 유발하는 각막 염증을 유도한다 (Johnson et al ., Invest. Ophthalmol Vis . Sci . 2005;46:589-595; Khatri et al,. Invest . Opthalmol. Vis . Sci . 2002;43:2278-2284; Schultz et al ., Infection and Immunity 2000;68:1731-1734; Schultz et al ., Exper . Eye Res . 1997;64:3-9; Sun et al ., Infection and Immunity 2006; 74:5325-5332).
각막 표면에 손상이 있을 때, 염증 및/또는 면역 세포가 손상을 복구하기 위해 보내진다. 이들 세포는 각막 부위에 모일 수 있고, 임상적으로 확인가능한 침윤물로서 관찰될 수 있다. 이 침윤물 형성 및 이로 인한 각막 염증은 감염성 또는 비-감염성 질병의 어느 하나로부터도 발생될 수 있다. 각막에 유해한 영향을 줄 수 있는 감염성 질병 (infectious conditions)의 하나는 박테리아성 각막염 (bacterial keratitis)이다. 미국에서 또한 전세계적으로 박테리아성 각막염의 주요 원인은 슈도모나스 에루기노사 ( Pseudomonas aeruginosa), 스태필로코커스 아우 레우스 (Staphylococcus aureus), S. 에피더미디스 (S. epidermidis) 및 스트렙토코커스 종 (Streptococcus species)에 의한 감염을 포함한다. 개발도상국에서는, 박테리아성 각막염이 주로 영농 작업과 연관된 외상과 관련되어 있는 반면; 선진국에서는 박테리아성 각막염이 콘택트렌즈 착용과 관련되어 있다.
감염성 각막염 (infectious keratitis)에 덧붙여, 콘택트렌즈 착용도 역시 콘택트렌즈 연관된 붉은 눈 (CLARE), 콘택트렌즈 말단 궤양 (CLPU), 및 콘텍트렌즈 연관된 각막 침윤물 (CLACI)을 포함하는, 무균, 배양-음성 (culture-negative)의 임상적 소견과 관련되어 있다 (Stapleton et al ., Optom Vis Sci . 2007; 84:257-272). 이들 소견으로부터 나온 증상이 감염성 각막염과 연관된 증상보다 덜 심각할지 모르지만, 환자는 고통, 충혈, 흐린 시력 및 심각한 불편감을 나타낸다. 콘택트렌즈 착용자의 숫자가 미국에서 3천 4백만 명 그리고 전세계적으로 1조 4천만 명을 넘기 때문에, 이들 임상적 소견을 보이는 콘택트렌즈 착용자의 상대적으로 적은 퍼센트라고 할지라도 이로 고생하는 환자의 전체 숫자는 매우 커진다 (Stapleton et al., Optom . Vis . Sci . 2007;84:257-272).
현재, 단 하나의 각막 침윤물의 치료법은 스테로이드 사용이다. 스테로이드 사용의 부작용은 상당하다. 감염성 각막염에서, 스테로이드는 감염의 문제를 해결한 이후에만 주어진다; 그렇지 않으면, 그들은 감염에 유해한 효과를 미칠 수 있다. 또한, 스테로이드의 사용은 증가된 안구 압력을 초래할 수 있고, 그로 인해 녹내장 (glaucoma)의 위험성을 증가시키며, 그래서 종종 항-녹내장 치료법과 함께 투여된다.
본 발명은 개체에서 각막 염증 (corneal inflammation)을 치료하는 방법에 관한 것이다. 본 방법은 개체에서 각막 염증을 치료하기 위하여 톨 유사 수용체 4 (toll like receptor 4, TLR4) 길항제 (antagonist)의 치료적 유효량을 개체에게 투여하는 것을 포함한다.
본 발명은 또한 콘택트렌즈 착용과 연관한 개체에서 각막 염증을 치료하는 방법에 관한 것이다. 본 방법은 콘택트렌즈 착용과 연관된 각막 염증을 치료하기 위하여 TLR4 길항제의 치료적 유효량을 개체에게 투여하는 것을 포함한다.
본 발명은 또한 개체의 각막에서 TLR-유도성 염증 반응을 치료하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 TLR-유동성 염증 반응을 치료하기 위하여 TLR4 길항제의 치료적 유효량을 개체에게 투여하는 것을 포함한다.
본 발명은 또한 개체에서 각막 염증을 치료하는 콘택트렌즈에 관한 것이다. 본 콘택트렌즈는 기질 및 코팅을 포함한다. 코팅은 개체에서 각막 염증을 치료하는 데 효과적인 TLR4 길항제의 양 (amount)을 포함한다.
본 발명은 더 나아가 개체에서 각막 염증을 치료하는 안과 조제물 (ophthalmic preparation)에 관한 것이다. 본 안과 조제물은 안과용액제 및 개체에서 각막 염증을 치료하는 데 효과적인 TLR4 길항제의 양을 포함한다.
본 발명은 또한 개체에서 감염성 각막염을 치료하는 방법에 관한 것이다. 본 방법은 개체에게 TLR4 길항체 그리고 항박테리아 제제, 항바이러스 제제, 또는 항곰팡이 제제의 적어도 하나의 치료적 유효량을 투여하는 것을 포함한다.
도 1은 본 발명의 치료적 방법의 관점에 따라 에리토란 테트라소듐 (eritoran teterasodium)으로 처리된 각막의 표면에 적용된 콘택트렌즈의 사진을 나타낸 것이다.
도 2는 에리토란 테트라소듐 (E)(E5564) 또는 위약 (P)으로 처리된 LPS-자극된 각막으로부터의 케모카인 생산을 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
도 3은 팜3시스 (Pam3Cys) 자극된 각막, 에리토란 처리된 각막 (E), 및 위약 그룹 (P)으로부터의 케모카인 생산을 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
도 4는 LPS, 에리토란 테트라소듐 (E) 및 LPS, 그리고 위약 및 LPS 로 자극된 중앙 각막의 공초점 현미경 (confocal microscopy) 영상을 나타낸 것이다.
도 5는 에리토란 테트라소듐 (E) 또는 위약 (P)으로 처리된 마우스에 대한 서로 다른 용량 반응을 위해 LPS-자극된 각막에서 호중성구 침윤물 (neutrophil infiltrate)을 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
도 6은 에리토란 테트라소듐 (E) 또는 위약 (P)으로 처리된 마우스에 대한 서로 다른 용량 반응을 위해 LPS-자극된 각막에서 간질성 연무 (stromal haze)를 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
도 7은 에리토란 테트라소듐 (E) 또는 위약 (P)으로 처리된 마우스에 대한 서로 다른 용량 반응을 위해 팜3시스-자극된 각막에서 호중성구 침윤물을 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
도 8은 에리토란 테트라소듐 (E) 또는 위약 (P)으로 처리된 마우스에 대한 서로 다른 용량 반응을 위해 팜3시스-자극된 각막에서 간질성 연무를 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
도 9는 LPS 자극 전후에 에리토란 테트라소듐 (E) 또는 위약 (P)으로 처리된 마우스에 대한 서로 다른 용량 반응을 위해 각막에서 호중성구 침윤물을 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
도 10은 LPS 자극 전후에 에리토란 테트라소듐 (E) 또는 위약 (P)으로 처리된 마우스에 대한 서로 다른 용량 반응을 위해 각막에서 간질성 연무를 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
도 11은 LPS 자극 이후에 각막에서 호중성구 침윤물을 에리토란 테트라소듐으로 치료하는 용량 반응을 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
도 12는 LPS 자극 이후에 각막에서 간질성 연무를 에리토란 테트라소듐으로 치료하는 용량 반응을 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
도 13은 말단 데옥시뉴클레오티딜 트랜스퍼라제 (terminal deoxynucleotidyl transferase) dUTP 닉 말단 라벨링 (dUTP nick end labeling)(TUNEL) 분석법을 사용하여 염색된 에리토란 테트라소듐 (E) 또는 위약 (P)으로 처리된 LPS-자극된 마우스 각막 절단편 (sections), 그리고 개별 세포를 확인하기 위하여 4',6-디아미디노-2-페닐인돌 (DAPI)로 반대염색된 (counterstained) 것을 나타낸 것이다.
도 14는 에리토란 테트라소듐 (E) 대 위약 (P) 존재 하에서 LPS로 자극된 인간 각막 상피세포 (HCE-T)의 배양 상청액에서 24시간 이후에 IL-8 수준을 보여주는 그래프를 나타낸 것이다.
도 15는 에리토란 테트라소듐 (E) 대 위약 (P) 존재 하에서 팜3시스로 자극된 인간 각막 상피세포 (HCE-T)의 배양 상청액에서 24시간 이후에 IL-8 수준을 보여주는 그래프를 나타낸 것이다.
도 16은 에리토란 테트라소듐 (E) 대 위약 (P) 존재 하에서 LPS로 자극된 대식세포 (U937)의 배양 상청액에서 3시간 이후에 IL-8 수준을 보여주는 그래프를 나타낸 것이다.
도 17은 에리토란 테트라소듐 (E) 대 위약 (P) 존재 하에서 팜3시스로 자극된 대식세포 (U937)의 배양 상청액에서 3시간 이후에 IL-8 수준을 보여주는 그래프를 나타낸 것이다.
도 18은 에리토란 테트라소듐 (E) 대 위약 (P) 존재 하에서 LPS로 자극된 호중성주 (HL60)의 배양 상청액에서 3시간 이후에 IL-8 수준을 보여주는 그래프를 나타낸 것이다.
도 19는 에리토란 테트라소듐 (E) 대 위약 (P) 존재 하에서 팜3시스로 자극된 호중성주 (HL60)의 배양 상청액에서 3시간 이후에 IL-8 수준을 보여주는 그래프를 나타낸 것이다.
도 20은 P. 에루기노사-자극된 마우스 C57BL/6, TLR4-/- 및 MD-2-/-의 각막에서 24시간 이후에 호중성구 침윤물을 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
도 21은 P. 에루기노사-자극된 마우스 C57BL/6, TLR4-/- 및 MD-2-/-의 각막에서 24시간 이후에 간질 비후를 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
도 22는 P. 에루기노사-자극된 마우스 C57BL/6, TLR4-/- 및 MD-2-/-의 각막에서 24시간 이후에 간질성 연무를 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
도 23은 에리토란 테트라소듐 또는 위약으로 처리된 마우스 C57BL/6의 P. 에루기노사-자극된 각막에서 24시간 이후에 호중성구 침윤물을 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
도 24는 에리토란 테트라소듐 또는 위약으로 처리된 마우스 C57BL/6의 P. 에루기노사-자극된 각막에서 24시간 이후에 간질 비후를 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
도 25는 에리토란 테트라소듐 또는 위약으로 처리된 마우스 C57BL/6의 P. 에루기노사-자극된 각막에서 24시간 이후에 호중성구 침윤물을 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
도 2는 에리토란 테트라소듐 (E)(E5564) 또는 위약 (P)으로 처리된 LPS-자극된 각막으로부터의 케모카인 생산을 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
도 3은 팜3시스 (Pam3Cys) 자극된 각막, 에리토란 처리된 각막 (E), 및 위약 그룹 (P)으로부터의 케모카인 생산을 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
도 4는 LPS, 에리토란 테트라소듐 (E) 및 LPS, 그리고 위약 및 LPS 로 자극된 중앙 각막의 공초점 현미경 (confocal microscopy) 영상을 나타낸 것이다.
도 5는 에리토란 테트라소듐 (E) 또는 위약 (P)으로 처리된 마우스에 대한 서로 다른 용량 반응을 위해 LPS-자극된 각막에서 호중성구 침윤물 (neutrophil infiltrate)을 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
도 6은 에리토란 테트라소듐 (E) 또는 위약 (P)으로 처리된 마우스에 대한 서로 다른 용량 반응을 위해 LPS-자극된 각막에서 간질성 연무 (stromal haze)를 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
도 7은 에리토란 테트라소듐 (E) 또는 위약 (P)으로 처리된 마우스에 대한 서로 다른 용량 반응을 위해 팜3시스-자극된 각막에서 호중성구 침윤물을 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
도 8은 에리토란 테트라소듐 (E) 또는 위약 (P)으로 처리된 마우스에 대한 서로 다른 용량 반응을 위해 팜3시스-자극된 각막에서 간질성 연무를 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
도 9는 LPS 자극 전후에 에리토란 테트라소듐 (E) 또는 위약 (P)으로 처리된 마우스에 대한 서로 다른 용량 반응을 위해 각막에서 호중성구 침윤물을 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
도 10은 LPS 자극 전후에 에리토란 테트라소듐 (E) 또는 위약 (P)으로 처리된 마우스에 대한 서로 다른 용량 반응을 위해 각막에서 간질성 연무를 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
도 11은 LPS 자극 이후에 각막에서 호중성구 침윤물을 에리토란 테트라소듐으로 치료하는 용량 반응을 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
도 12는 LPS 자극 이후에 각막에서 간질성 연무를 에리토란 테트라소듐으로 치료하는 용량 반응을 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
도 13은 말단 데옥시뉴클레오티딜 트랜스퍼라제 (terminal deoxynucleotidyl transferase) dUTP 닉 말단 라벨링 (dUTP nick end labeling)(TUNEL) 분석법을 사용하여 염색된 에리토란 테트라소듐 (E) 또는 위약 (P)으로 처리된 LPS-자극된 마우스 각막 절단편 (sections), 그리고 개별 세포를 확인하기 위하여 4',6-디아미디노-2-페닐인돌 (DAPI)로 반대염색된 (counterstained) 것을 나타낸 것이다.
도 14는 에리토란 테트라소듐 (E) 대 위약 (P) 존재 하에서 LPS로 자극된 인간 각막 상피세포 (HCE-T)의 배양 상청액에서 24시간 이후에 IL-8 수준을 보여주는 그래프를 나타낸 것이다.
도 15는 에리토란 테트라소듐 (E) 대 위약 (P) 존재 하에서 팜3시스로 자극된 인간 각막 상피세포 (HCE-T)의 배양 상청액에서 24시간 이후에 IL-8 수준을 보여주는 그래프를 나타낸 것이다.
도 16은 에리토란 테트라소듐 (E) 대 위약 (P) 존재 하에서 LPS로 자극된 대식세포 (U937)의 배양 상청액에서 3시간 이후에 IL-8 수준을 보여주는 그래프를 나타낸 것이다.
도 17은 에리토란 테트라소듐 (E) 대 위약 (P) 존재 하에서 팜3시스로 자극된 대식세포 (U937)의 배양 상청액에서 3시간 이후에 IL-8 수준을 보여주는 그래프를 나타낸 것이다.
도 18은 에리토란 테트라소듐 (E) 대 위약 (P) 존재 하에서 LPS로 자극된 호중성주 (HL60)의 배양 상청액에서 3시간 이후에 IL-8 수준을 보여주는 그래프를 나타낸 것이다.
도 19는 에리토란 테트라소듐 (E) 대 위약 (P) 존재 하에서 팜3시스로 자극된 호중성주 (HL60)의 배양 상청액에서 3시간 이후에 IL-8 수준을 보여주는 그래프를 나타낸 것이다.
도 20은 P. 에루기노사-자극된 마우스 C57BL/6, TLR4-/- 및 MD-2-/-의 각막에서 24시간 이후에 호중성구 침윤물을 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
도 21은 P. 에루기노사-자극된 마우스 C57BL/6, TLR4-/- 및 MD-2-/-의 각막에서 24시간 이후에 간질 비후를 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
도 22는 P. 에루기노사-자극된 마우스 C57BL/6, TLR4-/- 및 MD-2-/-의 각막에서 24시간 이후에 간질성 연무를 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
도 23은 에리토란 테트라소듐 또는 위약으로 처리된 마우스 C57BL/6의 P. 에루기노사-자극된 각막에서 24시간 이후에 호중성구 침윤물을 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
도 24는 에리토란 테트라소듐 또는 위약으로 처리된 마우스 C57BL/6의 P. 에루기노사-자극된 각막에서 24시간 이후에 간질 비후를 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
도 25는 에리토란 테트라소듐 또는 위약으로 처리된 마우스 C57BL/6의 P. 에루기노사-자극된 각막에서 24시간 이후에 호중성구 침윤물을 비교하는 그래프를 나타낸 것이다.
상세한 설명
편의성을 위해, 본 명세서, 실시예, 및 첨부된 청구항에 적용되는 일정 용어는 여기에 모아서 정리된다. 달리 정의되지 않는다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 보편적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 가진다.
본 명세서에서 사용되는 바, "톨 유사 수용체 4 길항제 (toll like receptor 4 antagonist)" 또는 "TLR4 길항제 (TLR4 antagonist)"는 실질적으로 세포의 TLR4 활성화를 감소시키고, 저해시키고, 방해하고, 및/또는 완화시킬 수 있는 작은 분자, 폴리펩타이드, 폴리뉴클레오타이드와 같은 제제를 말한다.
본 명세서에서 사용되는 바, 용어 "개체 (subject)"는 이에 제한되는 것은 아니지만, 인간, 돼지, 래트, 마우스, 개, 염소, 양, 말, 원숭이, 유인원, 토끼, 소 등을 포함하는 항온 생물을 말한다.
본 명세서에서 사용되는 바, 용어 "치료 (treatment)", "치료하는 (treating)" 또는 "치료하다 (treat)"는 예를 들어 각막 염증이 발생되는 것을 예방하는 것, 각막 염증의 발생 (development)을 억제하는 것, 각막 염증과 연관된 임상적 증상의 발생을 정지시키는 것, 및/또는 각막 염증과 연관된 증상을 완화시키는 것을 포함하는, 질병 또는 병리학적 조건 (예로, 각막 염증)을 치료, 억제, 감소, 제거, 또는 개선하는 데 사용되는 특이적 방법 또는 과정 (procedure) 모두를 말한다.
본 명세서에서 사용되는 바, 용어 "유효량 (effective amount)"는 단독 또는 각막 염증 및/또는 각막 염증과 연관된 질병 또는 장애의 치료를 제공하는 데 효과적인 및/또는 충분한 어떤 다른 추가적인 치료적 제제와 조합 (conjunction)하여 투여되는 TLR4 길항제의 용량 (dosage)을 말한다. 유효량은 개체, 치료되는 질병, 및 효과적인 치료법에 따라 다양하게 변화될 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바, 용어 "치료적 유효량 (therapeutically effective amount)"는 단독 및/또는 각막 염증과 연관된 증상 및/또는 각막 염증과 연관된 질병 또는 장애의 개선을 가져오고 및/또는 치료적으로 적절한 효과를 가져오는 추가적인 치료적 제제와 조합하여 투여되는 TLR4 길항제의 양을 말한다. 일정 예로써, "치료적 유효량"은 개체에서 각막 염증을 감소시키기 위해 요구되는 TLR4 길항체의 양으로서 이해될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바, 용어 "비경구적 투여 (parenteral administration)" 및 "비경구적으로 투여되는 (administered parenterally)"는 장관내 및 국소적 투여라기 보다는 보통 주사 (injection)에 의한 투여 방식을 말하고, 이에 제한되지는 않지만, 정맥내 (intravenous), 근육내 (intramuscular), 동맥내 (intraarterial), 경막내 (intrathecal), 심실내 (intraventricular), 관절내 (intracapsular), 안와내 (intraorbital), 심장내 (intracardiac), 피내 (intradermal), 복강내 (intraperitoneal), 기관 통과 (transtracheal), 피하 (subcutaneous), 표피하 (subcuticular), 관절내 (intraarticular), 피막하 (subcapsular), 지주막하 (subarachnoid), 척수내 (intraspinal)및 흉골내 (intrasternal) 주사 및 주입 (infusion)을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 바, 용어 "약제학적으로 또는 약학적으로 허용가능한 (pharmaceutically or pharmacologically acceptable)"은 동물 또는 인간에게 적절하게 투여될 때 유해한, 알레르기 또는 기타 부작용 (untoward reaction)을 발생시키지 않는 분자적 실체 및 조성물을 말한다. 수의학적 용도는 본 발명의 범주에 동등하게 포함되고 "약제학적으로 허용가능한 (pharmaceutically acceptable)" 조성물 (formulation)은 임상적 및/또는 수의학적 용도 둘 다를 위한 조성물을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 바, "약제학적으로 허용가능한 담체 (pharmaceutically acceptable carrier)"는 일정 및 모든 용액, 분산 배지, 코팅, 항박테리아 및 항곰팡이 제제, 등장 (isotonic) 및 흡수 지연 (absorption delaying) 제제 등등을 포함한다. 약제학적으로 활성을 가진 물질로서의 이러한 배지 및 제제의 용도는 당해 기술 분야에 잘 알려져 있다. 몇몇 통상적인 배지 또는 제제는 활성 성분으로 부적합 (incompatible)할지라도, 치료적 조성물에서 그의 용도는 주목된다. 인간에게 투여하기 위해, 조제물은 생물학적 표준에 관한 FDA 기관에 의해 요구되는 무균성, 발열원성 (pyrogenicity), 일반 안전성 및 순도 표준을 만족시켜야 한다. 보충적인 활성 성분도 역시 조성물에 포함될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바, "유닛 용량 (unit dosage)" 조성물 (formulation)은 특정하게 시간이 정해진 전달 (timed delivery)에 적응된 투여된 성분의 용량 (dose) 또는 서브-용량 (sub-dose)를 포함하는 것이다. 예를 들어, "유닛 용량" 조성물은 일간 (daily) 용량 또는 유닛 또는 일간 서브-용량 또는 주간 (weekly) 용량 또는 유닛 또는 주간 서브-용량 등을 포함하는 것이다.
본 명세서에서 사용되는 바, 용어 "알킬 (alkyl)"은 가지상 또는 직쇄상일 수 있고 선택 사양으로 알킬 사슬을 따라 일정 위치에서 하나 이상의 할로겐 원자로 치환될 수 있는 지방족 유기 그룹 (aliphatic organic group)을 말한다.
본 명세서에서 사용되는 바, "약제학적으로 허용가능한 염 (pharmaceutically acceptable salt)"는 화합물 및 유기 또는 무기산 또는 염기의 조합으로부터 유래되는 화합물의 염을 포함한다.
본 발명은 일반적으로 각막 염증과 연관된 각막 혼탁 [예로, 각막 연무 (corneal haze), 간질 연무 (stromal haze), 간질 비후 (stromal thickness)]을 완화시키는 방법뿐만 아니라 개체에서 각막 염증을 치료하는 방법에 관한 것이다. 한 가지 예에서, 각막 염증은 콘택트렌즈 착용에 의해 유발될 수 있고 및/또는 이와 관련될 수 있다. 다른 예에서, 각막 염증은 포도막염 (uveitis), 공막염 (scleritis), 겉공막염 (episcleritis), 각막염 (keratitis), 안구 또는 안과적 수술 (예로, 각막 수술), 안구내염 (endophthalmitis), 홍채염 (iritis), 위축된 황반 퇴화 (atrophic macular degeneration), 색소성 망막염 (retinitis pigmentosa), 원인불명의 망막병 (iatrogenic retinopathy), 망막 눈물 및 천공, 낭모양 황반 부종 (cystoid macular edema), 당뇨성 황반 부종 (diabetic macular edema), 당뇨성 망막병 (diabetic retinopathy), 낫적혈구 망막병 (sickle cell retinopathy), 망막 정맥 및 동맥 폐색 (retinal vein and artery occlusion), 시각 신경병 (optic pneuropathy), 삼출성 황반 퇴화 (exudative macular degeneration), 신생혈관 녹내장 (neovascular glaucoma), 각막 신생혈관 형성 (corneal neovascularization), 섬모체염 (cyclitis), 낫적혈구 망막병 및 익상편 (pterygium)과 연관될 수 있다.
본 발명의 방법의 구현예에 따르면, 개체에서의 각막 염증은 TLR4 길항제를 개체에게 TLR4의 활성화를 방해하고, 저해하고, 및/또는 완화시키기 위한 유효량으로 투여하는 것에 의해 실질적으로 감소되고 및/또는 완화될 수 있다. 따라서 본 발명의 한 가지 관점은 개체에서 각막 염증을 감소시키고 및/또는 완화시키기 위해 적어도 TLR4 길항제의 치료적 유효량을 개체에게 투여하는 것에 의해 각막 염증을 치료하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 한 가지 구현예에서, 개체에서 각막 염증을 치료하는 데 사용되는 TLR4 길항제는 화학식 (I)의 화합물:
또는 그의 약제학적으로 허용가능한 염 또는 포스페이트 에스테르이다.
여기에서 R1 은
로 이루어진 그룹으로부터 선택된다:
여기에서 각 J, K 및 Q 는 독립적으로 직쇄상 또는 가지상 C1 내지 C15 알킬이고; L 은 O, NH, 또는 CH2 이며; M 은 O 또는 NH 이고; 및 G 는 NH, O, S, SO, 또는 SO2 이며;
R2 는 직쇄상 또는 가지상 C5 내지 C15 알킬이고;
R3 는 직쇄상 또는 가지상 C5 내지 C18 알킬,
로 이루어진 그룹으로부터 선택되며,
여기에서 E 는 NH, O, S, SO, 또는 SO2 이고; 각 A, B, 및 D 는 독립적으로 직쇄상 또는 가지상 C1 내지 C15 알킬이고;
R4 는 직쇄상 또는 가지상 C4 내지 C20 알킬, 및
로 이루어진 그룹으로부터 선택되며,
여기에서 각 U 및 V 는 독립적으로 직쇄상 또는 가지상 C2 내지 C15 알킬이고 W 는 수소 또는 직쇄상 또는 가지상 C1 또는 C5 알킬이며;
RA 는 R5 또는 R5-O-CH2- 이고, R5 는 수소, J', -J'-OH, -J'-O-K', -J'-O-K'-OH, 및 -J'-O-PO(OH)2로 이루어진 그룹으로부터 선택되며, 여기에서 각 J' 및 K'는 독립적으로 직쇄상 또는 가지상 C1 내지 C5 알킬이고;
R6 는 하이드록시, 할로겐, C1 내지 C5 알콕시 및 C1 내지 C5 아실옥시로이루어진 그룹으로부터 선택되며;
A1 및 A2 는 독립적으로 OH,
로 이루어진 그룹으로부터 선택되고,
여기에서 Z 는 직쇄상 또는 가지상 C1 내지 C10 알킬이다.
한 가지 구현예에서, 화학식 (I)의 TLR4 길항제는 화학식 (II)의 화합물:
또는 그의 약제학적으로 허용가능한 염 또는 포스페이트 에스테르이다.
또 다른 구현예에서, 화학식 (II)의 TLR4 길항제는:
또는 그의 약제학적으로 허용가능한 염 또는 포스페이트 에스테르이다.
또 다른 구현예에서, TLR4 길항제는 에리토란 테트라소듐 (eritoran tetrasodium)(화합물 E5664 라고도 알려져 있음)이다. 에리토란 테트라소듐은 바로 하기에 보여지는 화합물의 테트라소듐 염이다. 에리토란 테트라소듐은 미국특허 번호 제 5,935,938호에 기술되어 있다.
본 발명의 방법에서 각막 염증을 가진 개체를 치료하는 데 사용될 수 있는 다른 TLR4 길항제는 하기 화합물:
또는 그의 약제학적으로 허용가능한 염 또는 그의 포스페이트 에스테르 (미국 특허출원 번호 제 2007/0072824 A1 참조)을 포함한다.
본 발명에서 사용될 수 있는 추가적인 TLR4 길항제로는 예를 들어 하기 특허에 기술된 다른 화합물 뿐만 아니라 화합물 B531 (미국특허 번호 제 5,530,113호)를 들 수 있다: 미국특허 번호 제 5,935,389호 (예로, 화학식 I 에 의해 확인될 수 있는 치환된 리포폴리사카라이드); 미국특허 번호 제 5,612,476호 [예로, 2-41 컬럼에 기재되어 있는 지질 A 유사체 (lipid A analogs)]; 미국특허 번호 제 5,756,718호 (예로, 2-40 컬럼에 기재되어 있는 지질 A 유사체); 미국특허 번호 제 5,843,918호 (예로, 2-48 컬럼에 기재되어 있는 지질 A 유사체); 미국특허 번호 제 5,750,664호 (예로, 화학식 I 에 의해 확인될 수 있는 치환된 리포폴리사카라이드); 미국특허 번호 제 6,235,724호 (예로, 화학식 I 및 II 에 의해 확인될 수 있는 지질 A 유사체); 미국특허 번호 제 6,184,366호 (예로, 화학식 I 에 의해 확인될 수 있는 지질 A 유사체), 미국특허 번호 제 5,681,824호, 미국 특허출원 공개번호 20030144503 A1호, 및 미국 특허출원 공개번호 제 20020028927 A1호. 이들 화합물을 제조하는 방법도 또한 이들 문헌 내에 기술되어 있다. 이러한 화합물을 제조하는 추가적인 방법은 예를 들어 국제특허출원 제 WO 02/94019 에 기술되어 있다.
본 발명의 방법에 따라 각막 염증을 가진 개체를 치료하는 데 사용될 수 있는 보다 또 다른 TLR4 길항제의 예로는 화학식 (III)의 화합물:
또는 그의 약제학으로 허용가능한 염 또는 포스페이트 에스테르를 들 수 있다; 여기에서 n1, n3, 및 n5, 는 동일하거나 서로 다르고 예를 들어 1 로부터 약 10 까지의 양의 정수이고 (예로, 10); n2, n4, 및 n6,는 동일하거나 서로 다르고 8 이하의 양의 정수이다. 화학식 (III)의 화합물은 인간 말초 혈액 단핵구 (monocytes)에서 시험관내 (in vitro) 사이토카인 생산 또는 다른 유전자 발현을 자극시키지 않거나 생체내 (in vivo) 염증반응을 유발하는 합성 지질 A 의사체 (lipid A mimetics)이다 (Stover et al . (Journal of Biological Chemistry Vol. 27, No. 6)).
한 가지 예에서, n2, n4, 및 n6 의 적어도 하나는 7 이하이고, 따라서 화학식 (III)의 이차적인 아실 그룹의 적어도 하나는 10개 탄소 이하이다. 10개 탄소 이하의 적어도 하나의 이차적인 아실 그룹을 가진 화학식 (III)의 화합물은 강력한 TLR4 길항체인 것으로 관찰되어 왔다 [Stover et al . (Journal of Biological Chemistry Vol. 27, No. 6)].
한 가지 구현예에서, 본 발명에서 사용되는 화학식 (III)의 TLR4 길항제는 하기 구조를 가지고:
또는 그의 약제학적으로 허용가능한 염 또는 포스페이트 에스테르이다.
상기-확인된 TLR4 길항제는 상표명 CRX 526 으로 글락소스미스클라인 (GlaxoSmithKline) (UK)으로부터 구입이 가능하다 (Fort, Madeline M. et al. Journal of Immunology, 174: 6416-6423 (2005) 참조).
다른 구현예에서, 화학식 (III)의 TLR4 길항제는 하기의 하나로부터 선택된화합물:
또는 그의 약제학적으로 허용가능한 염 또는 포스페이트 에스테르이다. 화학식 (III)의 상기에서 확인된 예는 스토버 등 (Stover et al., Journal of Biological Chemistry Vol. 27, No. 6)에 의해 합성 지질 A 의사체인 것으로 확인되고 존슨 등에 기술된 바와 같이 합성되었다 (Johnson et al ., Biorog . Med . Chem. Lett . 9, 2273-2278).
일정 구현예에서는, TLR4 길항제가 화학식 (I)의 화합물:
또는 그의 약제학적으로 허용가능한 염 또는 포스페이트 에스테르이다.
여기에서 R1 은
로 이루어진 그룹으로부터 선택되고:
여기에서 각 J, K 및 Q 는 독립적으로 직쇄상 또는 가지상 C1 내지 C15 알킬이며;
R2 는 직쇄상 또는 가지상 C5 내지 C15 알킬이고;
R3 는 직쇄상 또는 가지상 C5 내지 C18 아실 및
로 이루어진 그룹으로부터 선택되며
여기에서 A 및 B 는 각각 독립적으로 직쇄상 또는 가지상 C1 내지 C15 알킬이고;
R4 는 직쇄상 또는 가지상 C4 내지 C20 알킬 및
로 이루어진 그룹으로부터 선택되며,
여기에서 각 U 및 V 는 독립적으로 직쇄상 또는 가지상 C2 내지 C15 알킬이고 W 는 수소 또는 직쇄상 또는 가지상 C1 또는 C5 알킬이고;
RA 는 R5 또는 R5-O-CH2- 이고, R5 는 수소, J', -J'-OH, -J'-O-K', -J'-O-K'-OH, 및 -J'-O-PO(OH)2로 이루어진 그룹으로부터 선택되며, 여기에서 각 J' 및 K'는 독립적으로 직쇄상 또는 가지상 C1 내지 C5 알킬이며;
R6 는 하이드록시, 할로겐, C1 내지 C5 알콕시 및 C1 내지 C5 아실옥시로 이루어진 그룹으로부터 선택되고;
A1 및 A2 는 각각 독립적으로
이다.
다른 구현예에서, R1 은 이고, 여기에서 J 는 직쇄상 또는 가지상 C1 내지 C3 알킬이며 K 는 직쇄상 또는 가지상 C8 내지 C15 알킬이다. 보다 다른 구현예에서, R1 은 이고, 여기에서 J 는 직쇄상 또는 가지상 C1 내지 C3 알킬이며 K 는 직쇄상 또는 가지상 C8 내지 C15 알킬이고 Q 는 직쇄상 또는 가지상 C1 내지 C3 알킬이다. 더 나아간 구현예에서는, R1 은 이고, 여기에서 J 는 직쇄상 또는 가지상 C1 내지 C3 알킬이며 K 는 직쇄상 또는 가지상 C8 내지 C15 알킬이다.
예를 들어, 일정 구현예에서, R1 은 이고, 여기에서 J 는 -CH2- 이며 K 는 직쇄상 또는 가지상 C10 내지 C13 알킬이다. 다른 구현예에서, R1 은 이고, 여기에서 J 는 -CH2- 이며 K 는 직쇄상 또는 가지상 C10 내지 C13 알킬이고 Q 는 직쇄상 또는 가지상 -CH3 이다. 더 나아간 구현예에서, R1 은 이고, 여기에서 J 는 -CH2- 이며 K 는 직쇄상 또는 가지상 C10 내지 C13 알킬이다.
일정 구현예에서, R2 는 직쇄상 또는 가지상 C8 내지 C12 알킬, 예로 직쇄상 또는 가지상 C10 알킬이다. 일정 구현예에서, R3 는 직쇄상 또는 가지상 C10 내지 C18 아실, 예로 C18 아실이다. 다른 구현예에서, R3 는 이고, 여기에서 A 는 직쇄상 또는 가지상 C7 내지 C12 알킬이며 B 는 직쇄상 또는 가지상 C4 내지 C9 알킬이다. 예를 들어, 일정 구현예에서, R3 는 이고, 여기에서 A 는 직쇄상 또는 가지상 C9 알킬이며 B 는 직쇄상 또는 가지상 C6 알킬이다.
일정 구현예에서, R4 는 직쇄상 또는 가지상 C8 내지 C12 알킬, 예로 직쇄상 또는 가지상 C10 알킬이다. 다른 구현예에서, R4 는 이고, 여기에서 U 는 직쇄상 또는 가지상 C2 내지 C4 알킬이며, V 는 직쇄상 또는 가지상 C5 내지 C9 알킬이고 W 는 수소 또는 -CH3 이다. 예를 들어, 일정 구현예에서, R4 는 이고, 여기에서 U 는 직쇄상 또는 가지상 C2 알킬이며, V 는 직쇄상 또는 가지상 C7 알킬이고 W 는 수소 또는 -CH3 이다.
일정 구현예에서, RA 는 R5-O-CH2- 이고, 여기에서 R5 은 J' 이며, 여기에서 J'은 직쇄상 또는 가지상 C1 내지 C5 알킬이다. 일정 구현예에서, RA 는 R5-O-CH2- 이고, 여기에서 R5 은 -CH3 이다.
일정 구현예에서, R6 은 하이드록실이다.
더 나아간 구현예에서, TLR4 길항제는 화학식 (I)의 화합물:
또는 그의 약제학적으로 허용가능한 염 또는 포스페이트 에스테르이다.
여기에서 R1 은
으로부터 선택된다. 여기에서 J 는 직쇄상 또는 가지상 C1 내지 C3 알킬이고, K 는 직쇄상 또는 가지상 C8 내지 C15 알킬이며, Q 는 직쇄상 또는 가지상 C1 내지 C3 알킬이다;
R2 는 직쇄상 또는 가지상 C8 내지 C12 알킬이고,
R4 는 직쇄상 또는 가지상 C1 내지 C3 알킬 및
으로부터 선택된다. 여기에서 U 는 직쇄상 또는 가지상 C2 내지 C4 알킬이며, V 는 직쇄상 또는 가지상 C5 내지 C9 알킬이고 W 는 수소 또는 -CH3 이다;
RA 는 R5-O-CH2- 이고, 여기에서 R5 은 J' 이며, 여기에서 J'은 직쇄상 또는 가지상 C1 내지 C5 알킬이고;
R6 은 하이드록실이다;
A1 및 A2 는 각각 독립적으로
이다.
보다 더 나아간 구현예에서, TLR4 길항제는 화학식 1의 화합물:
또는 그의 약제학적으로 허용가능한 염 또는 포스페이트 에스테르이다.
여기에서 J 는 직쇄상 또는 가지상 C1 내지 C3 알킬이고, K 는 직쇄상 또는 가지상 C8 내지 C15 알킬이며, Q 는 직쇄상 또는 가지상 C1 내지 C3 알킬이다;
R2 는 직쇄상 또는 가지상 C8 내지 C12 알킬이고,
여기에서 U 는 직쇄상 또는 가지상 C2 내지 C4 알킬이며, V 는 직쇄상 또는 가지상 C5 내지 C9 알킬이고 W 는 수소 또는 -CH3 이다;
RA 는 R5-O-CH2- 이고, 여기에서 R5 은 J' 이며, 여기에서 J'은 직쇄상 또는 가지상 C1 내지 C5 알킬이고;
R6 은 하이드록실이며;
A1 및 A2 는 각각 독립적으로
본 발명의 또 다른 구현예에서, TLR4 길항제는 TLR4 수용체의 적어도 일부분에 해당하고 TLR4 신호 전달 과정 (signal transduction event) 동안 TLR4 리간드에 결합하는 TLR4 의 폴리펩타이드 단편과 같은 TLR4 폴리펩타이드 서열이다. TLR4 길항제의 다른 예로는 TLR4 활성을 저해하는 비-TLR4 단백질 또는 폴리펩타이드, TLR4 활성의 작은 분자 저해제 (small molecule inhibitor), 또는 TLR4 의 천연 리간드, 즉 박테리아 리포폴리사카라이드의 변형체인 저해 리간드 (inhibitory ligand)(예로, 상기에서 기술된 바와 같은 LPS 의 지질 A 부위의 유사체)를 들 수 있다. 사용되는 TLR4 길항제의 타입과는 상관없이, TLR4 길항제는 적어도 TLR4 기능의 일시적인 차단을 달성하기 위해 투여될 수 있고, 따라서 각막 염증에 미치는 TLR4 의 효과를 중성화시키거나 적어도 부분적으로 억제시킨다.
한 가지 예에서, TLR4 의 폴리펩타이드 단편으로는 약 10 부터 100개까지 또는 10 부터 50개까지의 아미노산으로 된 (또는 더 작은) 길이가 짧은 폴리펩타이드를 들 수 있고, 이는 TLR4 리간드 결합 도메인을 포함한다. 이들 펩타이드 단편은 또한 N-말단 또는 C-말단 융합 단백질의 일부분일 수 있다. 다양한 인간 TLR4 이소형의 전장 서열 (full length sequence)이 알려져 있다 [진뱅크 기탁번호 (Genbank Accession Nos) 제 NP_6 12564호 (이소형 A), 제 NP_6 12566호 (이소형 B), NP_003257 (이소형 C), 및 제 NP_6 12567호 (이소형 D) 참조, 이들 각각은 본 명세서에서 참고문헌에 의해 전부 통합된다].
다른 포유동물 TLR4 상동체 (homologs)에 대한 서열도 역시 마우스, 래트, 오랑우탄 등의 것을 포함하여 밝혀져 있다.
비-TLR4 단백질 또는 TLR4의 폴리펩타이드 저해제도 또한 문헌에서 확인되어 왔었고, 이들은 본 발명의 방법 및 조성물에서 사용될 수 있다. 두 가지 이러한 저해제는 Yang et al ., "새로운 TLR4 길항하는 펩타이드는 단핵세포에 의해 염증 매개인자의 LPS-유도성 방출을 억제한다 (Novel TLR4 Antagonizing Peptides Inhibit LPS-Induced Release of Inflammatory Mediators by Monocytes)," Biochem. Biophys. Res. Commun. 329.3):846-54 (2005)에서 확인되어 있고; 또한 케모카인 수용체 4 및 그의 리간드도 효과적인 것으로 밝혀져 있다 [Kishore et al., "케모카인 수용체 4 에 의한 톨-유사 수용체 4 활성화의 선택적인 억제 (Selective Suppression of Toll-like Receptor 4 Activation by Chemokine Receptor 4)," FEBS Lett. 579(3):699- 704 (2005)].
본 발명의 방법에서 사용될 수 있는 TLR4 길항제의 또 다른 예는 로도박터 스페로이데스 (Rhodobacter sphaeroides) 지질 A (RSLA) 이다. RSLA 는 대부분의 그램 음성 박테리아로부터 나온 지질 A 상에 여섯 개 사슬과 비교되는 다섯 개 아실 사슬을 가지고, 다른 그램 음성 지질 A 에 대한 현저한 길항 활성과 일부 세포 타입 상에 소수의 작동제 활성만을 가진다 (Kutuzova et al ., J. Immunol . 2001;167:482-489; Golenbock et al ., J. Biol . Chem . 1991;266:19490-19498; Qureshi et al ., Infection and Immunity 1991;59:441-444).
TLR4 길항제의 다른 예로는, 제한되지는 않지만 TAK-242 [Ii et al ., "새로운 사이클로헥센 유도체, (TAK-242),가 세포내 신호전달의 억제를 통해 톨-유사 수용체 4-매개성 사이토카인 생산을 선택적으로 저해한다 (A Novel Cyclohexene Derivative, (TAK-242), Selectively Inhibits Toll-like Receptor 4-mediated Cytokine Production Through Suppression of Intracellular Signaling)," Mo. Pharmacol. 69(4): 128 8-95 (2006)]; 내재성 TLR4 저해제 RP1OS (Divanovic et al., "RP105/MD-1 에 의한 TLR4/MD-2 신호전달의 저해 (Inhibition of TLR4/MD-2 signaling by RP1O5/MD-1)." J. Endotoxin Res. 11(6) :363-368 (2005); CyP, 시아노박테리아 (cyanobacterium) 오실라토리아플랑크토트릭스 FP1 (Oscillatoriaplanktothrix FP1)로부터 유래한 천연 LPS 의사체 (LPS mimetic) (Macagno et al ., "시아노박테리아 LPS 길항제는 엔도톡신 충격을 예방하고 사이토카인 발현에 필요한 계속된 TLR4 자극을 방해한다 (Cyanobacterial LPS Antagonist Prevents Endotoxin Shock and Blocks Sustained TLR4 Stimulation Required for Cytokine Expression)," J. Exp. Med. 203(6):1481-1492 (2006); T. 소크란스키 아종. 소크란스키 (T. socranskii subsp . socranskii )로부터 얻은 페놀/물 추출물 (TSS-P) (Lee et al., "톨-유사 수용체 4 신호전달의 길항제로서의 트레포네마 소크란스키 아종. 소크란스키의 페놀/물 추출물 (Phenol/water Extract of Treponema socranskii subsp . socranskii as an Antagonist of Toll-like Receptor 4 Signaling)," Microbiol. 1 52(2):535-46 (2006)); 모나크-i (Monarch-i)와 같은 CLR 단백질 [Williams et al., "애벌레 단백질 모나크-i 는 톨-유사 수용체-, 종양괴사인자 알파-, 및 마이코박테리움 튜버쿨로시스-유도성 전-염증 신호이다 (The CATERPILLER Protein Monarch-i Is an Antagonist of Toll-like Receptor-, Tumor Necrosis Factor alpha-, and Mycobacterium tuberculosis-induced pro- inflammatory signals)," J. Biol. Chein. 280(48):39914-39924 (2005)]; 그리고 ER81 1243, ER81121i, 및 ER 81 1232 와 같은 작은 분자 TLR-4/TLR-2 이중 길항제 [미국 특허출원 공개번호 제 20050113345 내지 조우 등 (Chow et al.)]를 들 수 있다. TLR4 저해제 또는 길항제의 더 나아간 예는 국제특허출원 공개번호 제 WO2006/138681A2호에서 발견될 수 있다.
본 발명의 방법에서 사용되는 TLR4 길항제는 각막 염증을 치료하기 위하여 예를 들어 안과적, 국소적, 비경구적, 피하적, 정맥내, 동맥내, 경막내, 근육내, 복강내, 피내 주입을 포함하는 표준 방법을 사용하여 또는 피부 통과 (transdemal), 입안점막 (oromucosal), 경구 경로에 의해 또는 흡입을 통하여 개체에게 투여될 수 있다. 특정한 개체를 위해 사용되는 상세한 접근법 및 용량은 예를 들어, 개체의 일반적인 건강, 체중, 및 나이를 포함하는 몇 가지 요인에 따라 달라진다.
본 발명의 방법에 따른 치료법은 각막 염증의 상태에 따라 개체에서 변화되거나 정지되거나, 또는 다시 시작될 수 있다. 치료법은 당업자에 의해 적절한 것으로 정해진 간격으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 투여는 하루에 1, 2, 3, 또는 4회 수행될 수 있다. 본 발명의 다른 관점에서, TLR4 길항제는 염증 반응이 유도되고 난 이후에 투여될 수 있다.
본 발명의 방법은 TLR4 길항제의 치료적 유효량을 개체에서 투여하는 것을 포함한다. 치료적 유효량의 결정은 당업자의 능력의 범주에 속한다. 정확한 조성물 (formulation), 투여의 경로 및 용량은 개체의 조건을 참고하여 개별 의사가 선택할 수 있다.
상기에서 언급된 (또한 다른) 투여 방식에 사용되는 약제학적 화합물의 조성물 (formulation)이 예를 들어 레밍턴의 약제학적 과학 (Remington's Pharmaceutical Sciences) (제 18 개정판) ed. A. Gennaro, 1990, 맥 출판사 (Mack Publishing Company, Easton, Pa.)에 기술되어 있다 [또한 예로, M.J. Rathbone, ed., 구강 점막 전달 약물 및 약제학적 과학 시리즈 (Oral Mucosal Drug Delivery, Drugs and the Pharmaceutical Sciences Series), Marcel Dekker, Inc., N.Y., U.S.A., 1996; M.J. Rathbone et al ., eds., 변형된-방출 약물 전달 기법, 약물 및 약제학적 과학 시리즈 (Modified-Release Drug Delivery Technology, Drugs and the Pharmaceutical Sciences Series), Marcel Dekker, Inc., N.Y., U.S.A., 2003; Ghosh et al ., eds., 구강내 약물 전달, 약물 및 약제학적 과학 시리즈 (Drug Delivery to the Oral Cavity, Drugs and the Pharmaceutical Sciences Series), Marcel Dekker, Inc., N.Y. U.S.A., 1999 도 참조].
한 가지 예에서, TLR4 길항제는 개체의 눈에 투여될 수 있는 안과 조제물 (ophthalmic preparation)에 제공될 수 있다. 안과 조제물은 약제학적으로 허용가능한 용액, 현탁액, 또는 연고에 TLR4 길항제를 포함할 수 있다. 농도에서의 일정 변화가 사용되는 특정 TLR4 길항제, 치료받는 개체의 조건 등에 따라 발생될 수 있고, 치료법을 책임지는 사람이 개별 개체에 대해 가장 적합한 농도를 정할 수 있다. 안과 조제물은 원하는 경우 예를 들어 보존제 (preservative), 완충용액, 긴장성 제제 (tonicity agent), 항산화제, 안정제 (stabilizer), 비이온성 습윤 또는 투명화 제제 (wetting and clarifying agent), 및 점성-증진 제제 (viscosity-increasing agent)와 같은 추가적인 성분을 포함하는 무균의 수용액의 형태로 존재할 수 있다.
이러한 용액에의 사용을 위한 보존제의 예로는 벤잘코니움 클로라이드 (benzalkonium chloride), 벤즈토니움 클로라이드 (benzethonium chloride), 클로로부탄올, 티머로잘 등을 들 수 있다. 완충용액의 예로는 약 pH 6 및 약 pH 8 사이에서, 또한 예를 들어 약 pH 7 및 약 pH 7.5 사이에서 pH 를 유지하는데 충분한 양에서의 보릭산 (boric acid), 소듐 및 포타슘 바이카보네이트, 소듐 및 포타슘 보레이트, 소듐 및 포타슘 카보네이트, 소듐 아세테이트, 및 소듐 바이포스페이트를 들 수 있다. 긴장성 제제의 예로는 덱스트란 40, 덱스트란 70, 덱스트로스, 글리세린, 포타슘 클로라이드, 프로필렌 글리콜, 및 소듐 클로라이드를 들 수 있다.
항산화제 및 안정제의 예는 소듐 바이설파이트 (sodium bisulfite), 소듐 메타바이설파이드 (sodium metabisulfite), 소듐 티오설파이트 (sodium thiosulfite), 및 티오우레아 (thiourea)를 포함한다. 습윤 및 투명화 제제는 폴리솔베이트 80 (polysorbate 80), 폴리솔베이트 20, 폴록사머 282 (poloxamer 282) 및 타이록사폴 (tyloxapol)을 포함한다. 점성-증진 제제는 젤라틴, 글리세린, 하이드록시에틸셀룰로스, 하이드록시메틸프로필셀룰로스, 라놀린 (lanolin), 메틸셀루로스, 페트롤라툼 폴리에틸렌 글리콜 (petrolatum, polyethylene glycol), 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 및 카복시메틸셀룰로스를 포함한다. 안과 조제물이 치료법이 필요할 시 예를 들어 점안액 (drops)의 형태로 또는 안과용액제에 눈을 담그는 것에 의하는 통상적인 방법에 의해 개체의 눈에 국소적으로 투여될 것이다.
TLR4 길항제는 피부를 통한 국소적 투여를 위해 제조 (formulate)될 수 있다. "국소적 전달 시스템 (topical delivery systems)"은 또한 투여될 성분을 포함하는 피부 통과 패치 (transdermal patches)를 포함한다. 피부를 통한 운반은 더 나아가 이온삼투요법 (iontophoresis) 또는 전기이동 (electrotransport)에 의해 원하는 경우 달성될 수 있다.
피부에 국소적 투여하기 위한 조성물은 예를 들어 약제학적으로 허용가능한 담체에 있는 TLR4 길항제을 포함하는 연고, 크림, 젤 및 페이스트일 수 있다. 국소적 용도를 위한 TLR4 길항제의 조제물은 당업자에게 잘 숙지된 바와 같이, 유질의 (oleaginous) 또는 수용성 연고 베이스의 조제물을 포함한다. 예를 들어, 이들 조제물은 식물성 오일, 동물성 지방, 및 예를 들어 석유로부터 획득된 반고체 하이드로카본 (semisolid hydrocarbons)을 포함할 수 있다. 사용되는 특정 구성성분은 화이트 연고, 옐로우 연고, 세틸 에스테르 왁스 (cetyl esters wax), 올레익산, 올리브 오일, 파라핀, 페트롤라툼, 화이트 페트롤라툼, 스펌아세티 (spermaceti), 전분 글세라이트, 화이트 왁스, 옐로우 왁스, 라놀린, 무수 라놀린 및 글리세릴 모노스테아레이트를 포함할 수 있다. 글리콜 에스테르 및 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리옥실 40 스테아레이트 및 폴리솔베이트를 포함하여 다양한 수용성 연고 베이스도 역시 사용될 수 있다.
바로 접근할 수 없거나 안과적 (예로, 점안액) 및/또는 국소적 투여에 적합한 각막 염증으로 고생하는 (또는 각막 염증의 위험성을 가진) 개체는 정맥내 주입 (intravenous infusion)과 같은 전신적 접근법 (systemic approach)에 의해 치료될 수 있다. 예를 들어, TLR4 길항제는 계속적인 정맥내 주입에 의해 낮은 용량으로 투여될 수 있다. 환자가 장기 간호를 필요로 하는 또 다른 예에서, TLR4 길항제는 시간 간격을 두고 (예로, 매 12-24시간 마다) 투여될 수 있다. 이 접근법의 변형에서, 초기 또는 로딩 용량이 상기 로딩 용량 이하 (예로 절반)가 되는 유지 용량 (maintenance dose)에 의해 또는 계속적인 주입에 의해 이어질 수 있다. 이러한 치료법의 지속은 예를 들어 증증도 및 개선 관찰과 같은 요인에 근거하여 당업자에 의해 정해질 수 있다.
TLR4 길항제를 개체에게 정맥내 주입에 의해 투여할 때, TLR4 길항제와 양립할 수 있는 장치 및 기구 [예로, 중앙 또는 말단 혈관 카테타, 튜브 (tubing), 드립 체임버 (drip chambers), 플래쉬백 팽대 (flashback bulbs), 주사 Y 부위, 스톱콕 (stopcocks), 및 주입 백 (infusion bags)]가 사용될 수 있다.
TLR4 길항제가 투여되는 개체는 그들의 세포 막 상에 TLRs 를 발현하는 포유동물을 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 개체는 각막 상피세포, 대식세포, 및 호중성구 막 상에 TLRs 를 발현하는 포유동물이다.
본 발명의 방법에 따라 치료되는 개체는 각막 염증을 가지는 개체를 포함한다. 또한, 각막 염증을 가지지는 않지만 각막 염증을 발생시킬 위험성이 있는 개체도 본 발명의 방법에 따라 치료될 수 있다. 개체의 후자 그룹에서, 본 치료법은 개체에서 각막 염증의 발생을 저해시키거나 예방할 수 있다.
본 발명의 한 가지 관점에서, 본 명세서에서 기술된 방법에 의해 치료되는 각막 염증은 포도막염 (uveitis), 공막염 (scleritis), 겉공막염 (episcleritis), 각막염 (keratitis), 안구 또는 안과적 수술 (예로, 각막 수술), 안구내염 (endophthalmitis), 홍채염 (iritis), 위축된 황반 퇴화 (atrophic macular degeneration), 색소성 망막염 (retinitis pigmentosa), 원인불명의 망막병 (iatrogenic retinopathy), 망막 눈물 및 천공, 낭모양 황반 부종 (cystoid macular edema), 당뇨성 황반 부종 (diabetic macular edema), 당뇨성 망막병 (diabetic retinopathy), 낫적혈구 망막병 (sickle cell retinopathy), 망막 정맥 및 동맥 폐색 (retinal vein and artery occlusion), 시각 신경병 (optic pneuropathy), 삼출성 황반 퇴화 (exudative macular degeneration), 신생혈관 녹내장 (neovascular glaucoma), 각막 신생혈관 형성 (corneal neovascularization), 섬모체염 (cyclitis), 낫적혈구 망막병 및 익상편 (pterygium)과 같은 안구 질환 또는 안과적 장애, 그리고 말단 궤양과 같은 콘택트렌즈 착용- 유도성 질병과 관련이 있다. 본 발명의 보다 상세한 관점에서, 본 방법은 미생물 감염과 관련된 각막 염증을 치료하는 데 사용될 수 있다. 한 가지 상세한 예에서, 각막염은 그램-음성 박테리아 슈도모나스 에루기노사 (Pseudomonas aeruginosa) 및 세라티아 마세산스 (Serratia marcesans), S. 아우레우스 (S. aureus), S. 에피더미스 (S. epidermidis) 및 코리네박테리움 종 (Corynebacterium species) [P. acnes (P. 아크네스]를 포함하는 그램 양성 박테리아와 같은 다양한 미생물 감염에 의해 유발될 수 있다. 따라서, 본 발명의 한 가지 관점에서 개체에서 억제되는 각막 염증은 박테리아성 각막염과 연관된 각막 염증이다.
본 발명의 또 다른 관점에서, 본 명세서에서 기술된 방법은 곰팡이성 각막염과 관련된 각막 염증을 치료하는 데 사용될 수 있다. 보다 상세하게는, 본 발명의 방법은 예를 들어 푸사리움 (Fusarium), 페니실리움 (Penicillium), 아스퍼질러스 (Aspergillus), 세팔로스포리움 ( 아크레모니움 ) [Cephalosporium ( Acremonium )], 트리코파이톤 (Trichophyton), 마이크로스포룸 (Microsporum), 에피더모파이톤 (Epidermophyton), 스코풀라리옵시스 (Scopulariopsis), 및 칸디다 (Candida)를 포함하는 곰팡이 속과 관련된 각막 염증을 치료하는 데 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점에서, 본 명세서에서 기술된 방법은 상아있는 생물이 콘택트렌즈 또는 각막 표면으로부터 회수되지 않는 무균성 각막 염증을 치료하는 데 사용될 수 있다. 보다 상세하게는, 본 발명의 방법은 콘택트렌즈 작용과 연관된 개체에서 각막 염증을 치료하는 데 사용될 수 있다. 이들 증상은 이에 제한되는 것은 아니지만, 각막 침윤물과 연관된 콘택트렌즈 (CLACI), 충혈된 눈과 연관된 콘택트렌즈 (CLARE), 말단 궤양과 연관된 콘택트렌즈 (CPLU)을 포함할 수 있다. 무균성 및 감염성 침윤물은 항상 그런 것은 아니지만 일반적으로 당업자에 의한 슬릿 램프 검사법 (slit lamp examination)에 의해 구분될 수 있다.
더욱 또 다른 관점에서, 본 명세서에서 기술된 TLR4 길항제는 추가적인 치료적 제제와의 조합적 치료법 (combinatorial therapy)의 일부로서 투여될 수 있다. 어구 "조합적 치료법" 또는 "조합 치료법 (combination therapy)"는 TLR4 길항제, 및 하나 이상의 치료적 제제의 투여를 이들 치료적 제제의 공-작용 (co-action)으로부터 유리한 효과를 제공하도록 의도된 특이 치료 섭생법의 일부로서 포함한다. 조합으로 이들 치료적 제제의 투여는 전형적으로 정해진 기간을 넘어 수행된다 (보통 선택된 조합에 따라 분, 시간, 일 또는 주). "조합적 치료법" 또는 "조합 치료법"은 이들 치료적 제제, 또는 치료적 제제의 적어도 두 개가 실질적으로 동시적 (substantially simultaneous) 방식으로 투여되는 것뿐만 아니라 이들 치료적 제제를 연속적 (sequential) 방식으로, 즉 각 치료적 제제가 서로 다른 기간에 투여되는 투여를 포함하도록 의도된다. 실질적으로 동시적 투여는 예를 들어 각 치료적 제제의 고정된 비율을 가지는 개별 용량 또는 치료적 제제의 각각에 대한 개별 용량을 여러 번 개체에게 투여하는 것에 의해 달성될 수 있다. 각 치료적 제제의 연속적인 또는 실질적으로 동시적인 투여는 이에 제한되는 것은 아니지만, 경구 경로, 정맥내 경로, 근육내 경로, 및 점막 조직을 통한 직접적인 흡수를 포함하는 적절한 경로 모두에 의해 영향을 받을 수 있다. 치료적 제제는 동일한 경로에 의해 또는 서로 다른 경로에 의해 투여될 수 있다. 치료적 제제가 투여되는 순서는 정밀하게 중요한 것은 아니다.
예를 들어, 조합적 치료법은 각막 염증을 치료하기 위해 TLR4 길항제를 적어도 하나의 항박테리아, 항바이러스 또는 항곰팡이 제제와 함께 투여하는 것을 포함할 수 있다. 항-박테리아 제제의 예로는 밴코마이신 (vancomycin)으로 메티실린-저항성 (methicillin-resistant) 스태필로코커스 아우레우스 (MRSA) 감염에 대해 강화된 젠타마이신 (gentamycin), 목시플록사신 (moxifloxacin) 또는 가티플록사신 (gatifloxacinin)과 같은 4세대 플루오로퀴놀린 (fluroquinoline), 세파졸린 (cefazolin) 또는 밴코마이신 또는 플루오로퀴놀린를 들 수 있다. 한 가지 상세한 예에서, 조합적 치료법은 TLR4 길항제 및 적어도 하나의 안과 항생제 또는 안과 항바이러스제를 포함한다. 안과 항생제는 예를 들어 클로람페니콜 소듐 숙시네이트 안약 [클로람페니칼 (chloramphenical)]; 코르티스포린 (CORTISPORIN) [네오마이신 및 폴리믹신 β 설페이드 (polymyxin β sulfate) 그리고 하이드로코르티손 아세테이트 크림]; 일로티신 (ILOTYCIN) (에리트로마이신 안과 연고); 네오데카드론 (NEODECADRON) (네오마이신 설페이트-덱사메타손 소듐 포스페이트); 폴리트림 (POLYTRIM) [트리메토프림 (trimethoprim) 및 폴리사이신 β 설페이트 (polythyxin β sulfate) 안과 용액); 테라-코르트릴 (TERRA-CORTRIL) (옥시테트라사이클린 HCL 및 하이드로코르티손 아세테이트): 테라마이신 (TERRAMYCIN) (옥시테트라사이클린); 그리고 토브라덱스 (TOBRADEX)[토브라마이신 (tobramycin) 및 덱사메토손 안과 현탁액 및 연고)를 포함한다.
안과 항바이러스제는 예를 들어 VIRA-A 안과 연고 [비다라빈 (vidarabine)]을 포함한다. 안과 퀴날론 (quinalones)은 예를 들어 카이브록신 (CHIBROXIN)[노르플록사신 (norfloxacin) 안과 용액]; 실록산 (CILOXAN) 안과 용액 [시프로플록사신 HCL (Ciprofloxacin HCL)]; 및 오큐플록스 (Ocuflox) 안과 용액 [오플록사신 (ofloxacin)]을 포함한다. 안과 설폰아마이드는 예를 들어 블레파마이드 (BLEPHAMIDE) 안과 연고 (설프아세타마이드 소듐 및 프레드니솔론 아세테이트); 및 블레파마이드 (BLEPHAMIDE) 안과 현탁액 (설프아세타마이드 소듐 및 프레드니솔론 아세테이트)을 포함한다. 항바이러스제는 예를 들어 나타마이신 (natamycin) 및 암포테리신-B (amphotericin-B)를 포함한다.
본 발명은 더 나아가 개체의 각막에서 TLR-유도성 염증 반응을 치료하는 방법에 관한 것이다. 본 방법은 개체에게 TLR4 길항제의 치료적 유효량을 투여하는 것을 포함한다. 본 발명의 한 가지 관점에서, TLR-유도성 염증 반응의 치료법은 개체의 각막 내로의 세포성 침윤물의 저해를 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, TLR-유도성 염증 반응의 치료법은 개체의 각막 간질 내로의 호중성구 침윤물의 저해를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점에서, TLR-유도성 염증 반응의 치료법은 인터루킨-8 (IL-8)의 저해와 같은 CXC 케모카인 분비의 저해를 포함할 수 있다. IL-8은 호중성구가 혈관을 떠나 주변 조직으로 들어가게 유도할 수 있는 CXC 케모카인이다. 각막에서 생산되고 호중성구 활성을 가지는 다른 CXC 케모카인으로는 CXCL1, CXCL2, CXCL5 를 들 수 있고 이는 또한 본 발명의 방법에 의해 표적화될 수 있다.
본 발명은 또한 개체에서 각막 염증을 치료하는 콘택트렌즈에 관한 것이다. 콘택트렌즈는 콘택트렌즈 기질 및 상기 기질의 적어도 일부분 상에 제공되는 코팅을 포함한다. 코팅은 개체에서 각막 염증을 치료하는 데 있어서 상기 개체에게 콘택트렌즈의 투입에 효과적인 TLR4 길항제의 양을 포함할 수 있다.
TLR4 길항제를 포함하는 코팅은 당해 기술분야에 알려져 있는 많은 수의 콘택트렌즈 기질 물질에 적용될 수 있다. 실제적으로 콘택트렌즈 내로 형성될 수 있는 당해 기술분야에 알려진 기질은 선택사양으로 투명한 것이라면 모두 본 발명에서 사용될 수 있다.
본 발명의 한 가지 관점에서, 기질은 산소가 일정량 각막에 도달하도록 허용하는 선택사양으로 투명한 물질을 포함할 수 있고, 이는 장기간 각막 건강에 알맞는 것이어야 한다. 기질의 예로는 실리콘 공중합체, 인터폴리머, 올리고머, 및 마크로머와 같은 소수성 물질로부터 만들어진 폴리머를 들 수 있다. 구체적인 폴리실리콘은 폴리디메틸실록산 (polydimethyl siloxane), 폴리디메틸-co-비닐메틸실록산 (polydimethyl-co-vinylmethylsiloxane)이다. 다른 실리콘으로는 벡터 (Becker)의 미국특허 번호 제 3,228,741호에 기술되어 있는 실리콘 루버; 버딕 등 (Burdick et al.,)의 미국특허 번호 제 3,341,490호에 기술되어 있는 것과 같은 혼합물, 및 폴만티어 (Polmanteer)의 미국특허 번호 제 3,518,324호에 기술되어 있는 실리콘 조성물을 들 수 있다. 미국특허 번호 제 4,136,250호; 제 5,387,623호; 제 5,760,100호; 제 5,789,461호; 제 5,776,999호; 제 5,849,811호; 제 5,314,960호 및 제 5,244,981호에 기술되어 있는 기질도 역시 본 발명에서 사용될 수 있다. 메틸 글루코스의 프로폭실레이트 및 프로필렌 옥사이드의 교차-연결된 (cross-linked) 폴리머 그리고 HEMA-기초한 하이드로겔도 또한 콘택트렌즈의 기질로서 사용될 수 있다.
본 발명의 콘택트렌즈를 제조하는 데 사용될 수 있는 실리콘 조성물은 하이드로시릴화 (hydrosilylation), 공-농축화 (co-condensation)에 의해 그리고 본 명세서에 참고문헌에 의해 통합되어 있는 미국특허 번호 제 4,143,949호에서 첸 (Chen)에 의해 기술되어 있는 것과 같은 자유 라디칼 기작에 의해 교차-연결된 실록산 프리폴리머 (prepolymer)에 의해 획득된 교차-연결된 폴리실록산이다. 추가적인 실리콘-기초한 기질은 α,ω-비스아미노프로필 폴리디메틸실록산의 교차-연결된 폴리머, 및 글리시딜 메타아크릴레이트의 교차-연결된 폴리머이다. 또한 본 발명에서 주목되는 실리콘 조성물은 다른 모노머와 연속적으로 중합화되어 최종 기질을 제공하는 마크로머 (macromer)를 형성하기 위해 그룹 전이 폴리머화 (GTP) 촉매의 존재 하에서 메타아크릴레이트를 하나 이상의 실리콘 모노머와 결합시킴으로부터 제조될 수 있다. 그룹 전이 (GTP) 폴리머를 제조하는 데 사용될 수 있는 개시인자, 반응 조건, 모노머, 및 촉매는 O. W. 웹스터에 의해 폴리머 과학 및 공학의 백과사전 (Encyclopedia of Polymer Science and Engineering Ed.) (John Wiley & Sons) p. 580, 1987. 에서 "그룹 전이 중합화 (Group Transfer Polymerization)" 편에 기술되어 있다. 미국특허 번호 제 6,951,894호에 기술되어 있는 기질도 역시 본 발명에서 사용되는 데 적합하다.
코팅도 수용성 용액, 현탁액, 또는 콜로이드로서 제조되고 적용될 수 있고 그 다음 기질과 접촉하여 코팅을 제공할 수 있는 과정 모두에 따라 콘택트렌즈 기질에 적용될 수 있다. 예를 들어, 기질에 코팅을 적용하는 방법은 침수법, 스프레이법, 브러싱법, 및 스핀 코팅법을 포함한다. 일단 렌즈 기질이 코팅되면, 이것은 콘택트렌즈의 제조 시 수행되는 많은 수의 추가적인 단계에 적용될 수 있다. 이들은 예를 들어 팽창 (swelling) 및 세척 단계, 윤활제 (surfactant)와 같은 첨가물의 추가, 추출 단계 등을 포함할 수 있다.
TLR4 길항제를 포함하는 코팅은 예를 들어 공유결합 또는 이온 결합, 또는 물리적 결합과 같은 화학적 결합에 의해 콘택트렌즈에 부착될 수 있다. 일정 관점에서, 코팅은 그의 유효 기간을 통해 (예로, 보관 기간과 사용자의 눈과 접촉하고 있을 기간을 더함) 렌즈 기질 상에 그대로 고정되어 있을 수 있다.
콘택트렌즈는 또한 하나 이상의 코팅층을 포함할 수 있다. 이것은 코팅층이 필수적인 표면 특성을 제공하지만 (예로, 각막 염증의 치료) 렌즈 기질 자체와는 잘 양립되지 못할 때 필요하다. 예를 들어, 타이-층 (tie-layer) 또는 커플링 제제가 기질에 코팅을 부착시키는 데 사용될 수 있다. 양립할 수 있는 렌즈 기질, TLR4 길항제 코팅, 및 타이-층 (필요한 경우) 물질의 선택은 당업자의 지식의 범주에 속한다.
본 발명의 관점에서, 콘택트렌즈는 개체의 각막 및 기타 조직에 비-독성이고 개체에서 각막 염증을 치료하기 위해 제공된다.
또한 본 발명은 개체에서 각막 염증을 치료하는 안과용액제에 관한 것이다. 본 용액은 수성일 수 있고 상기에 기술된 바와 같이 TLR4 길항제를 포함할 수 있다. 각막 염증의 치료에 사용될 수 있는 유용한 용액의 예로는 다목적 렌즈 용액, 안과 린스 용액, 눈 용도를 위한 외과 스크럽, 점안액, 눈 세척 용액, 콘택트렌즈 용액, 안구 뒷쪽 및 안구 주변에 대한 국소적 용액 (예로, 인공 눈물), 안구 및 안구 주변 세척 용액, 눈 세척 용액 (eye irrigating solutions), 및/또는 외과적 스크럽 또는 국소적 적용을 위한 항박테리아 용액과 같은 눈꺼풀 및/또는 눈과 접촉하는 용액을 들 수 있다.
일정 관점에서, TLR4 길항제는 각막 염증을 치료하기 위하여 구입가능한 콘택트렌즈 용액 또는 다목적 렌즈 용액에 첨가될 수 있다. 다른 관점에서, TLR4 길항제는 각막 염증을 치료하기 위하여 구입가능하지 않은 콘택트렌즈 또는 다목적 렌즈 용액으로서의 용도로 제조된 수용성 용액에 첨가될 수 있다
안과용액제가 세척 용액을 포함하는 일정 관점에서 세척 용액은 효과적으로 렌즈의 필름 침적물 및 표면 찌꺼기를 세척하기 위하여 세척 제제를 포함할 수 있다. 사용될 수 있는 세척 제제의 예로는 폴록사머 및 폴리(옥시에틸렌) 친수성 유닛을 포함하는 테트로닉 윤활제 (tetronic surfactants)를 들 수 있다. 모든 구현예에서, 세척 제제는 비독성이고, 각막 염증을 치료받은 개체의 시력을 왜곡시키지 않아야 한다.
다른 관점에서, TLR4 길항제는 통상적인 안과용액제에서 발견되는 긴장성 제제 및 완충용액에 첨가될 수 있다. 긴장화제 (tonicifier)의 예로는 덱스트로스, 포타슘 클로라이드 및/또는 소듐 클로라이드를 들 수 있다. 완충용액의 예로는 보릭산, 소듐 보레이트, 소듐 또는 포타슘 사이트레이드, 소듐 바이카보네이트, 소듐 포스페이트, 및 포타슘 포스페이트를 들 수 있다.
추가적으로, 다목적 렌즈 용액과 같은 통상적인 안과용액제에서 발견되는 항박테리아 제제가 첨가될 수 있다. 본 용액에서 사용되기 위한 항박테리아 제제는 예를 들어 폴리아미노프로필 바이구아나이드 (polyaminopropyl biguanide), 아렉시딘 하이드로클로라이드 (alexidine hydrochloride), 폴리쿼터니움-1 (polyquaternium-1) 폴리퀘터니움 42, 미리스트아미도프로필 디메틸아민 (myristamidopropyl dimethylamine), 또는 당업자가 숙지하고 있는 기타 제제를 포함한다.
일정 관점에서, 본 용액은 더 나아가 개체의 콘택트렌즈의 수화 (hydration) 및 윤활 (lubrication)을 제공하는 안락 또는 수분화 제제를 포함할 수 있다. 이러한 제제는 예를 들어 폴리쿼터니움 10, 폴록사머, 프로필렌 글리콜, 하이드록시프로필메틸셀룰로스 (HPMC), 또는 당업자가 숙지하고 있는 기타 제제를 포함한다.
일정 관점에서, 본 용액은 눈꺼풀 및/또는 눈에 국소적으로 투여되도록 의도되기 때문에, 용액은 병원성 생물이 없고 및/또는 무균일 것이 요구된다. 무균성 용액의 장점은 이것이 개체의 눈꺼풀 및/또는 눈 내로 오염물이 도입될 가능성을 줄인다는 것이다. 무균성 또는 적절한 항미생물 보존 (presrvation)은 본 발명의 본 용액의 일부로서 제공될 수 있다. 일정 관점에서, 용액은 무균 조건 하에서 생산된다.
무균화에 추가하여 또는 이를 대신하여, TLR4 길항제의 수용성 용액이 미생물 오염의 가능성을 최소화하기 위하여 생리학적으로 허용가능한 보존제 (physiologically acceptable preservative)을 포함할 수 있다. 생리학적으로 허용가능한 보존제은 용액의 안정성을 증가시키기 위하여 본 발명의 용액에 사용될 수 있다. 보존제로는 예를 들어 프로아미노프로필 바이구아나이드, 폴리헥사메틸렌 바이구아나이드 (PHMB), 폴리쿼터니움-1, 미리스트아미도 프로필, 및 소르빅산을 들 수 있다.
본 발명은 더 나아가 하기 실시예에 의해 기술되고, 이는 청구항의 범위를 제한하도록 의도된 것은 아니다.
실시예
하기 실시예에서, C57BL/6 마우스 각막은 피막을 벗겼으며 에리토란 테트라소듐 또는 위약을 먼저 처리하거나, LPS 또는 TLR2 리간드 팜3시스 자극에 이어서 이를 처리하였다. 소프트 콘택트렌즈로부터 얻은 2 mm 천공 (2 mm punch)이 저해 및 자극 기간을 통해 각막 표면을 둘러싸는데 사용되었다. 각막 침윤물이 생체내 (in vivo) 공초점 현미경 (CONFOSCAN)에 의해 검출되고 호중성구는 면역조직화학법에 의해 검출되었다. LPS 및 팜3시스로 자극된 인간 각막 상피세포 (HCEC), 대식세포 및 호중성구에 의한 IL-8 생산에 미치는 에리토란 테트라소듐의 효과도 역시 평가되었다.
하기 실시예에서 기술된 바와 같이, 우리는 에리토란 테트라소듐이 팜3시스 (TLR2)는 아니지만 LPS (TLR4)의 자극에 반응하여 각막에서 CXC 케모카인 생산 및 각막 침윤물, 상세하게는 호중성구의 발생을 유의하게 저해하는 것을 관찰하였다. LPS 자극을 이어서 에리토란 테트라소듐이 적용되는 때, 보다 높은 농도가 필요할지는 모르지만 호중성구 침윤물은 유의하게 저해되었다. 또한, TLR2 자극된 HCEC 는 아니지만 TLR4 에 의한 IL-8 생산, 대식세포 및 호중성구 세포주도 역시 유의하게 감소되었다.
우리는 또한 에리토란 테트라소듐이 염증 반응의 유도 이후에 주어질지라도 콘택트렌즈와 연관된 LPS-유도성 각막 침윤물의 매우 효과적인 길항제인 것을 관찰하였다. TLR4 에 대해 특이적이라고 할지라도, 에리토란 테트라소듐은 여기서 몇 가지 세포 타입에서 LPS-유도성 IL8 생산을 저해하는 것으로 보인다.
실시예
1:
에리토란
테트라소듐의
제조
에리토란 테트라소듐 및 위약은 에이사이 연구소 (Eisai Research Institute, Andover, MA)로부터 얻었고, 엔도톡신이 없는 물 (시그마; UK)에 1.1 mg/ml 농도로 만들었다. 이 저장 반응용액 (stock reagent)을 분주하였고 -80℃에 보관되었다. 시료는 각 실험을 위해 표시된 농도까지 희석되기 전에 파쇄되었다.
실시예
2: 세포주 및
시험관내
자극
SV-40 형질전환된 인간 각막 상피세포 (HCE-T)를 ATCC 로부터 획득하였다. 자극시키기 전, HCE 세포는 48 웰 플레이트 내에 도말되었고 하룻밤 동안 상피세포 성장인자를 굶기는 처리하였다. HCE 세포는 LPS 에 반응하기 위해 외재성 MD-2 를 필요로 하기 때문에, 초순수 LPS (TLR4-특이, 대장균 K12, 인비트로겐; 샌디에고, CA)로 자극시키기 전 세포는 200 ng/ml의 재조합 인간 MD-2 (R & D 시스템, 미네아폴리스, MN)를 사용하여 1시간 동안 배양되었다. HCE 세포는 MD-2 부재 하에서도 팜3시스 K4 (EMC 마이크로콜렉션, 독일)를 사용하여 배양되었다.
U937 대식세포-세포주는 10% FBS가 들어 있는 RPMI 배지 (기브코)에서 배양되었고, 5 x 104 세포/웰로 96-웰 플레이트에 첨가되었다. 인간 호중성구-유사 세포주 (HL-60)는 10% FBS 가 들어있는 RPMI 배지에서 유지되었으며 호중성구 표현형을 생성시키기 위하여 5일 동안 1.2% DMSO 에서 배양되었다.
모든 세포는 LPS 또는 팜3시스 K4 로 각 세포주에 대한 최적 농도에서 (결과에 표시됨) 자극한 다음 에리토란 또는 위액을 사용하여 배양되었다. 3시간 이후에, 세포가 없는 상청액은 수확되었고 CXCL8/IL-8 이 엘라이자에 의해 측정되었다 (R & D 시스템).
그 결과는 도 2, 3 및 14-19 에 나타나 있다.
실시예
3: 콘택트렌즈 각막 염증의 마우스 모델
C57BL/6 마우스 (6 - 8주령)는 잭슨 연구소 (Jackson Laboratoty) (바 하버, ME)로부터 획득되었다. 마우스는 0.4 ml의 2,2,2-트리보로에탄올 (TBE)를 복강내 주입하여 마취시켰다. 26게이지 바늘이 우리의 먼저 연구에서 기술된 바와 같이 각막 상피세포 (corneal epithelium)에 세 개의 평행한 마찰을 만들기 위해 사용되었다. 에리토란 테트라소듐 또는 위약은 각 실험에서 표시된 농도로 국소적으로 첨가되었고, 정상적 콘택트렌즈 [로트라필콘 A (LOTRAFILCON A); 시바 비전]로부터 얻은 2 mm 반경의 천공이 각막 표면에 추가되었다 (도 1 참조). 추가적인 1시간 이후에, 렌즈는 살짝 제거되었고 2μl의 LPS (20 mg/ml) 또는 팜3시스 (5 mg/ml)가 각막 표면에 놓여졌다. 그 다음 콘택트렌즈 버튼이 대체되었고, 추가적인 1시간 이후에 렌즈는 제거되었으며 마우스는 마취로부터 회복되도록 하였다. 일정 실험에서는, 작동제 및 길항제의 순서가 역전되거나 둘 다가 동시에 주어졌다.
실시예
4: 슈도모나스
에루기노사
-유도성 각막 염증
슈도모나스 에루기노사 균주 ATCC 19660 은 ATCC 로부터 직접 획득되었고 -80℃에서 스톡 (stock)으로 유지되었다. 박테리아는 트립틱 소이 액체배지 (TSB)에서 하룻밤 동안 (18시간) 성장시켰고 이들 유지 배양액으로부터 얻은 분주액을 1 : 100 으로 희석시키고 OD650 = 0.2 (1 x 108 CFU/mL)에 이르기까지 TBS 에서 배양하였다. 박테리아는 원심분리되어, PBS 에서 세척되었으며 0.3% 토브라마이스 (tobramycin)이 있는 PBS (시그마-알드리치)에서 2 x 109 박테리아/mL 농도로 재현탁시켰다. 박테리아 사멸은 TSB 아가 플레이트 상에 성장이 없는 것으로 확인하였다. 각막은 세 개의 평행한 스크래치가 생기도록 피막을 벗겼으며, 1 x 107 개의 생물을 포함하는 5-μl의 박테리아 현탁액이 각막 표면 상에 놓여졌고 상기 기술된 바와 같이 실리콘 하이드로젤 콘택트렌즈 (로트라필콘; 시바 비전)로부터 획득된 2-mm 반경의 천공에 의해 덮여졌다.
실시예
5: 각막
비후
및 연무의
생체내
공초점
현미경 분석
세포성 침윤의 생체내 분석이 니덱 컨포스캔 (NIDEK CONFOSCAN)을 사용하여 수행되었다. 마우스는 마취되어 고정되었으며 각막은 배지로서의 투명한 젤을 가진 40x 목적물 (젠티알, 노바티스 안과, 덜루스, GA)을 사용하여 조사되었다. 전체 각막의 영상 시리즈가 나비스 (NAVIS) 소프트웨어를 사용하여 캡쳐되었고 간질 비후 (기저 상피 및 각막 상피 사이의 면적)가 나비스 소프트웨어를 사용하여 직접적으로 측정되었다. 전체 침윤물 (각막 연무라고 명명됨)을 측정하기 위하여, 각막 간질의 각 1-2 μm 영상의 광도 측정값 (light intensity readout)이 프리즘 내로 보내졌고 (그래프 패드 소프트웨어, 샌디에고, CA), 그 다음 곡선 아래의 전체 면적이 먼저 기술된 바와 같이 계산되었다 (Sun Y et al. Infection and immunity 2006;74:5325-5332; Johnson AC et al. Invest Ophthalmol Vis Sci 2005;46:589-595).
실시예
6:
면역조직화학법
눈은 액체 질소에서 바로 냉동되었고, 5μm 섹션이 1% 우태아 혈청/TBS (1% FCS/TBS)에서 2μg/ml로 희석된 항-호중성구 항체 NIMP-R14 와 2시간 동안 배양되었다. 세척한 이후에, 각막 섹션은 1% FCS/TBS 로 스톡으로부터 1 : 200 까지 희석된 FITC-결합된 토끼 항-래트 항체 (벡터 연구소, 벌린게임, CA)와 반응시켰다. 슬라이드는 DAPI를 포함하는 벡타쉴드 (Vectashield)(벡터 연구소) 상에 올리고 ,각 섹션에서의 호중성구의 숫자를 형광 현미경에 의해 조사하였으며 직접 측정 (direct counting)하여 정량하였다.
실시예
7: 세포사멸 분석법
시험관내 세포 생존도 (cell viability)는 트립판 블루에 의해 측정되었다. 각막 섹션은 제조사의 안내문에 따라 말단 데옥시뉴클레오티딜 트랜스퍼라제-매개성 dUTP 닉 말단 라벨링 (TUNEL) 반응용액 (로슈, 펜즈버그, 독일)으로 반응시켰고, 각막에서 TUNEL 양성 세포의 숫자는 형광 현미경에 의해 정량되었다.
실시예
8: 통계
통계적 분석이 쌍을 이루지 않은 t-테스트를 사용하여 수행되었다 (프리즘; 그래프 패드 소프트웨어, 샌디에고, CA). 0.05 이하의 p 값이 유의한 것으로 고려되었다.
실시예
9: 각막에서
LPS
- 유도성
CXC
케모카인
생산에 미치는
에리토란
테트라소듐의
효과
LPS - 유도성 각막 염증에서 에리토란 테트라소듐의 역할이 실시예에서 기술된 콘택트렌즈 각막 염증의 모델을 사용하여 결정되었다. 간략하게, C57BL/6 마우스의 각막은 세 개의 평행한 표피적 스크래치가 생기도록 피막을 벗겼다. 350 mg/ml 에리토란 또는 위약의 2μl가 국소적으로 첨가되었고, 도 1에 나타난 바와 같이 소프트 콘택트렌즈로부터 얻은 2 mm 반경의 천공이 각막 위에 놓여졌다. 1시간 이후에, 렌즈는 제거되고, 2μl의 LPS (20 mg/ml) 또는 팜3시스 (5 mg/ml)가 국소적으로 첨가되었으며, 렌즈는 대체되었다. 1시간 이후에, 렌즈는 제거되었고, 3시간 이후에 (자극 이후 4시간), 그리고 각막은 절단되어 균질화 되었으며 CXC1/KC 가 엘라이자에 의해 측정되었다.
도 2는 LPS - 자극된 각막에서의 CXCL1/KC 는 위약과 비교하여 에리토란에 의해 유의하게 저해되는 것을 보여준다 (p = 0.003). 그러나, LPS (및 위약) 존재 하에서, CXCL1/KC 는 유의하게 증가되었다. 그러나, LPS 이전에 각막이 에리토란 테트라소듐으로 전처리될 때, 케모카인 생산이 제거되어 이 모델에서 에리토란 테트라소듐의 길항 효과를 보여주었다.
우리는 에리토란 테트라소듐의 특이도를 결정하기 위하여 팜3시스로 자극시키기 전에 각막을 에리토란 테트라소듐으로 처리하였다. 도 3은 팜3시스 - 자극된 각막에서 CXCL1/KC 는 에리토란 및 위약 간에 차이가 없는 것을 보여준다. 이 실험은 그룹 당 다섯 마리의 마우스를 가지고 두 번의 반복적 연구를 한 결과이다.
실시예
10: 각막 간질의 세포성
침윤물에
미치는
에리토란
테트라소듐의
효과
팜2시스/TLR2 - 유도성 각막 염증에 에리토란 테트라소듐은 아무런 효과를 미치지 않고 (도 2, 아래 패널), 더 나아가 이 길항제의 선택적 효과를 보여준다.
실시예
11: 중앙 각막 간질 내로의 세포성
침윤물에
미치는
에리토란
테트라소듐의
효과
세포성 침윤에 미치는 에리토란 테트라소듐의 효과를 결정하기 위하여, 각막을 피막을 벗기고 상기 실시예 3 에서 기술된 바와 같이 콘택트렌즈를 에리토란 테트라소듐 또는 위약으로 처리하였다. 2시간 이후에, 콘택트렌즈는 제거되었고, 호중성구 침윤의 피크가 되는 24시간 이후에 각막은 생체내 공초점 현미경 (CONFOSCAN)에 의해 조사되었으며, 중앙 각막의 영상이 캡처되었다. 생체내 공초점 현미경 영상이 도 4 에 나타나 있다. 도 4 의 영상은 대조군 (naive) 마우스에서는 침윤하는 세포가 존재하지 않는 것을 보여주는 반면, LPS 처리된 각막은 단독 또는 위약 존재 하 LPS 에 대한 콘택트렌즈 연관된 노출 24시간 이후에 중앙 각막 간질에서 심각한 세포성 침윤물을 보여주었다 (작고, 밝은 구부러진 세포로 검출됨). 분명하게 대조적으로, 우리는 LPS 처리 이전에 에리토란 테트라소듐으로 처리된 각막은 중앙 각막 간질에 세포성 침윤물이 최소가 되는 것을 관찰하였고, 이 각막 염증 모델에서 에리토란 테트라소듐 전-처리가 각막 간질에 대한 세포성 침윤을 저해하는 것을 보여주었다.
실시예
12:
LPS
- 유도성 콘택트렌즈 - 연관된
호중성구
모집 및 각막 연무에 미치는
에리토란
테트라소듐으로의
전-처리의 효과
각막은 상기 실시예 3 에서 논의된 바와 같이, 또한 도 1에서 나타난 바와 같이 콘택트렌즈 각막 염증의 모델을 사용하여 처리되었다. 그 다음 우리는 24시간 이후에 각막에 대한 세포성 침윤물에 미치는 에리토란 테트라소듐의 저해 효과를 실시예 4 에 따라 각막 간질에서 반사도 (reflectivity)를 측정하여 정량하였다. 전방으로부터 후방 간질까지 각 1μm 섹션이 빛 반사도의 측면에서 측정되었다. 이들 측정법은 곡선을 생성하는 데 사용되었다. 곡선 아래의 면적은 전체 침윤물을 나타낸다. 그 다음 각막 섹션 당 호중성구의 숫자가 직접 계산되었다.
도 5 및 6 은 피막을 벗기고 콘택트렌즈 단독 배양된 각막이 대략적으로 섹션 당 50개의 호중성구를 가지는 반면, LPS - 처리된 각막은 보다 많은 300개의 호중성구/각막 섹션을 가지는 것을 보여준다. LPS 처리 이전에 에리토란 테트라소듐의 국소적 적용이 주어진 마우스는 호중성구 숫자가 50% 감소하는 데 필요한 0.35 mg/ml로 호중성구 숫자에 있어 용량-의존성 감소를 나타낸다. 외상 대조군 (Tr)은 피막을 벗기고 각막은 식염수에만 노출시켰으며 콘택트렌즈와 함께 2시간 동안 배양되었다. 에리토란과 위약 간의 유의한 차이 (p < 0.05)가 별표로 표시되어 있다. 반복적 실험은 0.35 mg/ml이 최소 저해 농도인 것을 보여주었다.
도 7 및 8 은 팜3시스로 자극된 각막에서 호중성구 침윤 및 반사도를 보여준다. TLR2 활성화는 호중성구 침윤 및 각막 연무의 발생을 유발시켰다. 가장 높은 농도의 에리토란 테트라소듐으로의 전처리는 호중성구 침윤 또는 전체 반사도에 아무런 효과도 미치지 않았다. 종합해보면, 이들 연구는 에리토란 테트라소듐이 TLR2-유도성 각막 염증에는 효과가 없지만 TLR4- 유도성 각막 염증에는 용량 의존성 길항 효과를 나타내는 것을 보여준다.
실시예
13:
LPS
- 유도성 각막 염증에 이어서 적용된
에리토란
테트라소듐의
효과
에리토란 테트라소듐이 반응 이후에 각막 염증을 저해할 수 있는지 여부를 결정하기 위하여, 각막을 피막을 벗기고 상기에서 기술된 바와 같이 LPS 로 자극시켰다. 우리는 LPS 자극 1시간 이후에 에리토란 테트라소듐을 첨가하였다. 이 프로토콜은 에리토란 테트라소듐으로 전-처리된 마우스, 또는 에리토란 테트라소듐 및 LPS 가 동시에 주어진 마우스를 사용하여 같이 수행되었다. 호중성구 침윤 및 각막 연무는 이전과 같이 조사되었고 그 결과는 도 9-12 에 보여준다.
도 9 및 10 은 LPS - 유도성 호중성구 침윤 및 각막 연무가 위약과 비교하여 에리토란 테트라소듐 그룹 모두에서 유의하게 감소되었음을 보여주고, 길항 작용 (antagonism)은 심지어 염증 반응이 개시되고 난 후에도 여전히 효과적인 것을 나타낸다. 일정 실험에서, 에리토란 테트라소듐은 3시간 이후에 (콘택트렌즈가 더 이상 존재하지 않았을 때) 다시 적용되었지만, 이것과 단일 에리토란 테트라소듐 처리 간의 유의한 차이는 없었다. 도 11 및 12 는 LPS 자극 이후에 에리토란 테트라소듐을 처리하는 용량 반응을 보여준다. 별표는 에리토란과 위약 간의 유의한 차이 (p < 0.05)를 나타낸다. 호중성구 숫자는 각 프로토콜에서 유의하게 작아지는 반면, 1.1 mg/ml 보다 낮은 농도는 유의한 효과가 없었던 점을 주목하라. 이들 실험은 유사한 결과를 가지고 세 번 반복되었다.
실시예
14: 각막 상피에서의 세포 사멸에 미치는
에리토란
테트라소듐의
효과
실시예 7 에서의 실험은 에리토란 테트라소듐이 각막 상피에 미치는 전-세포사멸 (pro-apoptotic) 효과를 가지는지 여부를 결정하기 위하여 실시되었다. 마우스는 LPS 처리 이전에 2.2 μg의 에리토란 테트라소듐으로 상기에서 기술된 바와 같이 전-처리되었고, 눈은 바로 냉동되었다. 우리는 세포사멸된 세포를 확인하기 위하여 5μm 각막 섹션 상에서 TUNEL 분석법을 사용하였다. 전체 세포는 DAPI를 사용하여 확인되었다. 도 13 에서 나타난 바와 같이, 우리는 에리토란 테트라소듐이 적용된 각막 상피에서 LPS 존재 또는 부재 하에서 TUNEL 양성 세포를 전혀 관찰하지 못하였다. 우리는 LPS 처리된 각막의 각막 간질에서 단독에서 또는 위약과 함께 TUNEL 양성 세포를 검출하였고, 이는 호중성구의 존재에 해당한다 (결과 미도시). 이들 관찰은 이 모델에서 에리토란 테트라소듐의 전-세포사멸 효과가 없는 것을 보여준다.
실시예
15: 인간 각막 상피세포, 대식세포 및
호중성구에
의한
LPS
- 유도성 IL-8 생산에 미치는
에리토란
테트라소듐의
효과
실시예 10 이 에리토란 테트라소듐이 생체내 저해 역할을 가지는 것을 보여주기 때문에, 우리는 각막에서 특이 세포 타입에 의한 CXC 케모카인 IL-8의 LPS - 유도성 생산에 미치는 에리토란 테트라소듐의 효과를 다음에 조사하였다. 정상적인 포유동물 각막 상피는 TLR 리간드에 반응할 수 있는 각막 상피세포의 외부 다중층, 상주하는 대식세포 및 TLRs 를 발현하는 가지상 세포 (dendritic cell), 그리고 호중성구를 포함한다. 우리는 대표적인 세포주를 사용하였다.
인간 각막 상피세포 (HCE-T), 대식세포 (U937) 및 호중성구 (HL-60)로부터 유래한 세포주는 에리토란 테트라소듐 또는 위약 존재 하에서 LPS 또는 팜3시스를 사용하여 자극시켰다. 3시간 (U937 및 HL-60 세포) 또는 24시간 (HCE-T 세포) 이후에, 배양 상청액에서 IL-8 수준이 엘라이자에 의해 정량되었다. 도 14 는 HCE-T 세포가 0.2μg/ml 외재성 MD-2 (LPS 에 대한 HCE 반응에 필수적임)의 존재 하 그리고 에리토란 또는 위약의 표시된 농도에서 900 ng/ml LPS 와 함께 배양되었음을 보여준다. 반응하지 않았던 대조군은 MD-2(L) 부재 하에서 MD 단독 (M), 위약 단독 (P), 에리토란 단독 (E), LPS 를 포함한다. 도 15 는 유사한 조건 하에서 500 ng/ml 팜3시스와 함께 배양된 각막 상피세포를 보여준다. 도 16 은 에리토란 테트라소듐 또는 위약의 존재 하에서 10 ng/ml LPS 또는 500 ng/ml 팜3시스로 자극된 대식세포를 보여준다. 도 18 및 19 는 1 ng/ml LPS 또는 500 ng/ml 팜3시스 그리고 에리토란 또는 위약으로 자극된 호중성구를 보여준다. LPS 농도는 최적의 IL-8 생산을 보여주는 예비적인 데이타를 근거로 하였다. 팜3시스 - 자극된 세포는 아니지만 LPS 의 경우는 각 세포 타입에 대하여 에리토란에 의한 용량 의존적 저해를 주목하라. 그래프는 시료 당 세 개 웰의 평균 +/- SEM 값이다. 실험은 유사한 결과로 세 번 반복되었다.
도 14-19는 LPS 에 반응하여 각 세포 타입에서 생산된 IL-8 을 보여준다. 또한, 에리토란 테트라소듐은 LPS - 유도성 IL-8 생산을 용량 의존적 방식으로 저해하였는 반면, 팜3시스 - 유도성 반응에는 아무런 효과가 없었다. 대식세포와 호중성구 세포주는 높은 수준의 IL-8 을 생산하였고, 이는 1 ng/ml 에리토란 테트라소듐에 의해 저해되었다. 대조적으로, 인간 각막 상피세포는 외재성 MD-2의 존재 하에서만 LPS 에 반응하여, IL-8를 덜 생산하였고 저해시키기 위해 높은 용량의 에리토란 테트라소듐을 필요로 하였다.
실시예
16: 항생제-
사멸성
P.
에루기노사
에 의해 유도된 각막 염증은 TLR/4MD-2-의존성이고
에리토란
테트라소듐에
의해 저해된다.
P. 에루기노사 는 콘택트렌즈-관련된 박테리아성 각막염의 주요 원인이기 때문에, 우리도 역시 P. 에루기노사-유도성 각막 염증의 모델에서 에리토란 테트라소듐의 효과를 조사하였다. 우리는 열에 의해 또는 토브라마이신으로의 배양 이후에 사멸된 P. 에루기노사 에 의해 유발된 각막 염증에서 차이가 없음을 발견하였다 (결과 미도시). P. 에루기노사 -유도성 각막 염증에서 TLR4 및 MD-2의 역할을 결정하기 위하여, 우리는 박테리아를 죽이기 위하여 토브라마이신에 P. 에루기노사 를 배양하였고 (도말한 후에 확인함) C57BL/6, TLR4-/- 및 TLR-2-/- 마우스의 마찰된 각막 표면에 1 x 107개의 생물을 포함하는 2μl 박테리아 현탁액을 (항생제 존재 하에서) 첨가하였다. 박테리아는 실리콘 하이드로젤 콘택트렌즈로부터 얻은 2 mm 반경 천공으로 2시간 동안 덮여졌다. 24시간 이후에, 각막 염증이 조사되었다. 도 20-22는 P. 에루기노사-처리된 C57BL/6 각막이 각막 간질에 현저한 호중성구 침윤을 가졌지만; C57BL/6 각막과 비교되는 TLR4-/- 및 MD-2-/- 각막에서는 호중성구 침윤, 각막 비후 및 각막 연무가 유의하게 낮아졌음을 보여준다. 유사한 결과가 LPS의 경우에도 발견되었다 (미도시).
도 23-25 는 토브라마이신-사멸성 P. 에루기노사 가 에리토란 테트라소듐의 존재 하에서 (2μL H2O 에 녹인 2.2μg 에리토란 테트라소듐) 각막에 첨가될 때, 각막 염증의 이들 마커 각각은 위약과 비교하여 유의하게 저해되었다. 이들 발견은 항생제-사멸성 P. 에루기노사 에 의해 유발되는 각막 염증이 TLR4/MD-2 의존성이고 에리토란 테트라소듐에 의해 저해될 수 있음을 나타낸다.
본 발명의 상기 기술내용으로부터, 당업자라면 개선, 변화 및 변형을 생각해낼 것이다. 당해 기술 범주 내의 이러한 개선, 변화 및 변형은 첨부된 청구항에 의해 포괄되는 것으로 의도된다. 본 출원서에서 인용되는 모든 참고문헌, 출판물, 및 특허는 본 명세서에서 참고문헌에 의해 전부 통합된다.
Claims (42)
- 개체에서 각막 염증(corneal inflammation)을 치료하기 위한 TLR4 길항제(TLR4 antagonist)의 치료적 유효량을 포함하는, 개체에서 각막 염증을 치료하는데 사용하기 위한 의약으로서,
상기 TLR4 길항제는 하기 화학식 (I)의 화합물, 또는 그의 약제학적으로 허용가능한 염 또는 포스페이트 에스테르인 의약:
여기에서. R1은
로 이루어진 그룹으로부터 선택되고:
여기에서 각 J, K 및 Q는 독립적으로 직쇄상 또는 가지상 C1 내지 C15 알킬이며; L은 O, NH, 또는 CH2이며; M은 O 또는 NH이고; G는 NH, O, S, SO, 또는 SO2이고;
R2는 직쇄상 또는 가지상 C5 내지 C15 알킬이고;
R3는 직쇄상 또는 가지상 C5 내지 C18 아실,
로 이루어진 그룹으로부터 선택되며,
여기에서 E는 NH, O, S, SO, 또는 SO2이고; 각 A, B, 및 D는 독립적으로 직쇄상 또는 가지상 C1 내지 C15 알킬이며;
R4는 직쇄상 또는 가지상 C4 내지 C20 알킬, 및
로 이루어진 그룹으로부터 선택되고,
여기에서 각 U 및 V는 독립적으로 직쇄상 또는 가지상 C2 내지 C15 알킬이고, W는 수소 또는 직쇄상 또는 가지상 C1 내지 C5 알킬이며;
RA는 R5 또는 R5-O-CH2-이고, R5는 수소, J', -J'-OH, -J'-O-K', -J'-O-K'-OH, 및 -J'-O-PO(OH)2로 이루어진 그룹으로부터 선택되며, 여기에서 각 J' 및 K'는 독립적으로 직쇄상 또는 가지상 C1 내지 C5 알킬이고;
R6는 하이드록시, 할로겐, C1 내지 C5 알콕시 및 C1 내지 C5 아실옥시로 이루어진 그룹으로부터 선택되며;
A1 및 A2는 독립적으로 OH,
로 이루어진 그룹으로부터 선택되고,
여기에서 Z는 직쇄상 또는 가지상 C1 내지 C10 알킬이다. - 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 각막 염증은 LPS 유도성 각막 염증(LPS induced corneal inflammation)인 의약.
- 제1항에 있어서, 상기 개체는 각막 염증을 가지지는 않지만 각막 염증을 발생시킬 위험성이 있는 것인 의약.
- 제1항에 있어서, 상기 개체는 각막 염증을 가지는 것인 의약.
- 제1항에 있어서, 상기 TLR4 길항제는 개체에게 국소 투여되는 것인 의약.
- 제1항에 있어서, 상기 TLR4 길항제는 개체에게 안과 조제물(ophthalmic preparation)로 투여되는 것인 의약.
- 제1항에 있어서, 상기 각막 염증은 각막염(keratitis)과 연관되는 것인 의약.
- 제1항에 있어서, 상기 각막 염증은 무균성 각막 염증(sterile corneal inflammation)과 연관되는 것인 의약.
- 제1항에 있어서, 상기 각막 염증은 콘택트렌즈 착용과 연관되는 것인 의약.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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