KR101383418B1

KR101383418B1 - 미토콘드리아 장애 뇌질환 치료제 및 진단제

Info

Publication number: KR101383418B1
Application number: KR1020127034024A
Authority: KR
Inventors: 도시히코 구로이와; 요시나가 가지모토; 다카히로 마스부치; 마사히로 이시즈카; 도루 다나카
Original assignee: 에스비아이 파마 가부시키가이샤
Priority date: 2007-04-05
Filing date: 2008-03-27
Publication date: 2014-04-08
Also published as: EP2135613B1; CN101678047A; EP2135613A1; AU2008239234A1; JP2008255059A; AU2008239234B2; KR20130004943A; RU2435595C2; BRPI0810081A2; RU2009136582A; CA2682855A1; EP2135613A4; CA2682855C; WO2008126693A1; NZ580138A; US8927532B2; US20100120916A1; EP3281642A1; US20130011337A1; CN101678047B

Abstract

본 발명은 뇌경색으로 대표되는 뇌질환의 치료제 및 진단제를 제공한다.
본 발명은 (A) 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 그의 유도체 또는 그들의 염과 (B) 철 화합물을 조합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 미토콘드리아 장애 뇌질환 치료제에 관한 것이다:
화학식 1
R²R¹NCH₂COCH₂CH₂COR³
(식 중, R¹ 및 R²는 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 아실기, 알콕시카르보닐기, 아릴기 또는 아랄킬기를 나타내고; R³은 히드록시기, 알콕시기, 아실옥시기, 알콕시카르보닐옥시기, 아릴옥시기, 아랄킬옥시기 또는 아미노기를 나타냄).

Description

미토콘드리아 장애 뇌질환 치료제 및 진단제{THERAPEUTIC AGENT AND DIAGNOSTIC AGENT FOR MITOCHONDRIAL DYSFUNCTION BRAIN DISEASES}

본 발명은, 뇌경색으로 대표되는 미토콘드리아 장애 뇌질환의 치료제 및 진단제에 관한 것이다.

미토콘드리아는, 거의 모든 진핵 세포에 존재하는 세포 내 소기관으로, 일반적으로 1세포당 수백에서 수천 개가 포함되어 있다. 미토콘드리아는, 외막과 내막의 2층에 의해 둘러싸인 가늘고 긴 타원형 구조를 하고 있다. 주요한 역할은, 시트르산 회로와 전자 전달계 및 양자에 공역하는 산화적 인산화에 의해 세포의 에너지원인 아데노신 삼인산(ATP)을 생성하는 것 외에, 세포사(細胞死)의 제어에 있어서도 중심적인 역할을 수행하고 있다. 미토콘드리아로부터 활성 산소가 방출되어 세포 기능의 저하나 세포사를 일으킨다고 말해지고 있으며, 노령 동물에서는, 미토콘드리아로부터의 활성 산소의 생성이 증가하는 것도 보고되어 있다.

알츠하이머병의 발증 기구는 아직 불분명하지만, 미토콘드리아의 기능 저하가 알츠하이머병의 신경 탈락에 밀접하게 관계하고 있는 것을 시사하는 의견도 발표되고 있다. 지금까지, 미토콘드리아 장애에 의한 뇌질환으로서는, 알츠하이머증 외에, 근위축성 측색 경화증(ALS), 미토콘드리아 뇌근증 등의 미토콘드리아병, 편두통, 파킨슨병, 알츠하이머병, 뇌경색이나 저산소뇌증이나 뇌동맥 경화증 등의 허혈성 뇌 장애, 조울병, 만성 피로 증후군, 수두증이나 두부 외상 등의 두개내압 항진증, 정상압 수두증, 거미막하 출혈 후의 뇌혈관 연축, 수술 및 혈관 내 수술 시의 뇌허혈 등이 알려져 있다.

그 중에서도, 뇌경색은, 뇌졸중의 약 70%를 차지하며, 뇌졸중은 2004년 통계에서는, 악성 신생물(암), 심질환에 이어 제3위이고, 사망 총수의 12.5%를 차지하고 있다. 뇌경색은, 혈관이 막히는 방식에 따라 2종류로 나누어져 있다. 혈관이 동맥경화를 일으켜서, 내강이 점점 좁아져 막히는 뇌혈전증, 심장이나 대혈관에서 혈전이 생기고 뇌까지 혈전이 운반되어 뇌의 혈관이 막히는 뇌색전증이 있다. 뇌세포는 혈류가 완전히 차단되면 수 분 내에 완전히 죽어 버리고, 회복은 불가능하다. 단, 통상은 1개의 혈관이 막혀도 다른 혈관으로부터 어느 정도의 혈액의 흐름이 남아 있기 때문에, 혈액이 갑자기 완전히 차단되는 일은 없다. 뇌세포는 혈관이 막히고 나서 수 시간 동안은, 혈액의 흐름이 나쁜 부분부터 서서히 죽어 가지만, 뇌혈전증은 증상이 천천히 진행되어, 2∼3일 지나 완성되는 경우가 있고, 뇌색전증은 돌연히 증상이 완성되어, 뇌혈전증보다 일반적으로 중증이라고 말해지고 있다. 뇌경색은, 또한 크게 3가지 타입으로 나누는 경우가 있다. (1) 동맥경화에 의해 경부(頸部)나 머리 속의 큰 혈관이 막히는 아테롬 혈전성 뇌경색, (2) 뇌 내의 가느다란 혈관이 막히는 열공 경색(lacunar infarction), (3) 심방 세동(부정맥의 일종), 심근경색, 심장변막증, 심근증 등으로 심장 내에 혈전이 생겨 뇌에 도달하는 심원성 뇌색전증의 3가지가 있다.

뇌경색을 진찰하기 위해서는, 그 신경 증상을 정확하게 파악하여, 병변 부위를 정확하게 진단하는 것이 중요하며, 의사에 의해 5분 이내에 대강의 신경학적인 검사를 행할 수 있으나, 그 진단을 보조하여, 적절한 치료 방침을 결정하기 위해서, CT 검사(컴퓨터 단층 촬영), MRI 검사(자기 공명 화상), 초음파 도플러 검사, 뇌혈관 촬영 검사, 뇌혈류 검사 등의 검사가 행해지고 있다. 이들은 모두 치료를 실시하기 전의 수술 전 진단이며, 수술을 행하면서 질환 부위를 판단할 수 있는 검사 방법은 존재하고 있지 않은 것이 현실이다.

뇌경색의 치료는, 아테롬 혈전성 뇌경색, 열공 경색, 심원성 뇌색전증 중 어떤 타입의 뇌경색인지, 발증 후의 시간, 중증인지의 여부에 따라 다르다. 특수한 치료로서는, 뇌의 부종을 없애는 치료, 혈관 내의 혈전에 대한 치료와 신경 세포를 보호하는 치료 등이 있다. 가장 효과가 있는 치료법으로서는, 혈전 용해 요법(조직 플라스미노겐 액티베이터)이 해외에서 사용되고 있으나, 혈전 용해제는 뇌경색 발증 후 3시간 이내에 투여할 필요가 있다. 혈전 용해 요법에는, 뇌혈관의 막혀 있는 장소를 뇌혈관 촬영이라고 하는 검사로 발견하고, 그 부위에 카테터를 들여보내 혈전을 녹이는 방법도 있으나, 역시 뇌경색 발증 후 3∼6시간 이내에 시행할 필요가 있다. 또한, 혈전 용해 요법이 불가능한 경우에는, 항혈소판제, 또는 혈액 응고 억제제를 투여하는 치료법도 있다.

그러나, 이러한 치료법들을 시행하더라도, 시행이 늦어지거나, 시행의 오인에 의해, 어떠한 후유증(의식 장애, 운동 지각 장애, 고차 뇌기능 장애, 기명력 장애, 정동증 장애(emotional disorder))이 남는 경우가 있고, 혈전 용해 치료와 동시에 질환 부위를 치료하는 약제는 존재하고 있지 않은 것이 현실이다.

한편, δ-아미노레불린산(ALA) 또는 그의 유도체를 투여하면, 유도되는 프로토포르피린 IX가 종양에 집적하여 수술 중 진단이나 치료에 효과를 발휘하는 것이 알려져 있다(특허 문헌 1, 비특허 문헌 1). 또한, δ-아미노레불린산(ALA) 또는 그의 유도체와 철 화합물을 병용하여 두부에 경피 투여하면, 육모 효과가 있는 것이 알려져 있다(특허 문헌 2). 그러나, δ-아미노레불린산 또는 그의 유도체의 뇌질환에 대한 작용에 대해서는 보고되어 있지 않다.

특허 문헌 1: 일본 특허 공표 평성 제11-501914호 공보

특허 문헌 2: WO2005/105022공보

비특허 문헌 1: 뇌신경 외과, 29(11): 1019-1031, 2001

본 발명의 목적은, 뇌경색으로 대표되는 미토콘드리아 장애 뇌질환의 치료제 및 진단제를 제공하는 것에 있다.

그래서 본 발명자는, 뇌경색의 실험 모델인 중대뇌동맥 폐색 모델 래트를 작성하여, 뇌경색 부위와 미토콘드리아 활성과의 관계에 대해서 검토하였다. 그 결과, 뇌경색 부위에 있어서는 미토콘드리아 활성이 소실되어 있어, 뇌경색 등의 뇌허혈에 의한 뇌세포 장애와 미토콘드리아 활성 사이에 상관 관계가 있다고 추정하였다.

그런데, δ-ALA를 뇌경색 등의 뇌질환의 치료에 사용하기 위해서는, δ-ALA가 혈액뇌관문(BBB)을 통과하는지의 여부를 검토할 필요가 있다. δ-ALA는 뇌종양에 있어서 BBB를 통과하는 것은 알려져 있으나, 정상인 경우나 뇌경색인 경우에 통과하는지의 여부는 알려져 있지 않다. 그래서, 본 발명자는, 정상 래트와 뇌경색 모델 래트에 있어서 δ-ALA가 BBB를 통과하는지의 여부를 검토한 결과, 뇌경색 모델 래트에서는 δ-ALA 투여에 의해, 뇌경색 부위 특이적으로 δ-ALA의 대사물인 프로토포르피린 IX가 확인되었다. 한편, 정상 래트에서는 프로토포르피린 IX는 관찰되지 않았다. 이것으로부터, δ-ALA는 정상 시에는 BBB의 통과가 확인되지 않고, 뇌경색 등의 뇌질환 시에는 BBB를 통과하여, 뇌조직 내의 뇌경색 부위에서만 프로토포르피린 IX로 대사되기 때문에, 뇌경색 등의 미토콘드리아 장애 뇌질환의 진단에 사용할 수 있다는 것을 발견하였다.

또한, δ-ALA와 철 화합물을 뇌경색 모델 래트에 있어서 중대뇌동맥 폐색 후에 투여한 결과, 뇌경색 후유증의 지표인 신경 중증도 스코어(NSS)가 현저하게 개선되는 점에서, 상기 화합물의 병용이 미토콘드리아 장애 뇌질환 치료약으로서 유용한 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은, 하기의 형태를 포함한다.

1. (A) 화학식 1로 표시되는 화합물, 그의 유도체 또는 그들의 염과 (B) 철 화합물을 포함하는 미토콘드리아 장애 뇌질환 치료제:

화학식 1

R²R¹NCH₂COCH₂CH₂COR³

(식 중, R¹ 및 R²는 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 아실기, 알콕시카르보닐기, 아릴기 또는 아랄킬기를 나타내고; R³은 히드록시기, 알콕시기, 아실옥시기, 알콕시카르보닐옥시기, 아릴옥시기, 아랄킬옥시기 또는 아미노기를 나타냄).

2. (B) 철 화합물이, 염화제2철, 삼이산화철, 철클로로필린나트륨, 페리틴철, 시트르산제1철, 시트르산철나트륨, 시트르산철암모늄, 푸마르산제1철, 피로인산제1철, 피로인산제2철, 당 함유 산화철, 아세트산철, 옥살산철, 숙신산제1철, 숙신산시트르산철나트륨, 헴철(heme iron), 덱스트란철, 젖산철, 글루콘산제1철, 디에틸렌트리아민펜타아세트산철나트륨, 디에틸렌트리아민펜타아세트산철암모늄, 에틸렌디아민테트라아세트산철나트륨, 에틸렌디아민테트라아세트산철암모늄, 트리에틸렌테트라아민철, 디카르복시메틸글루타민산철나트륨, 디카르복시메틸글루타민산철암모늄, 시트르산철콜린, 포름산제1철, 포름산제2철, 옥살산칼륨제2철암모늄, 황산제1철, 황산제2철, 황산철암모늄, 탄산제2철, 염화제1철 및 산화철에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물인 상기 1에 기재된 미토콘드리아 장애 뇌질환 치료제.

3. 미토콘드리아 장애 뇌질환이, 근위축성 측색 경화증, 미토콘드리아 뇌근증, 편두통, 파킨슨병, 저산소뇌증, 뇌동맥 경화증, 조울병, 만성 피로 증후군, 두개내압 항진증, 정상압 수두증, 거미막하 출혈 후의 뇌혈관 연축, 수술 및 혈관 내 수술 시의 뇌허혈, 아테롬 혈전성 뇌경색, 열공 경색, 심원성 뇌색전증, 또는 알츠하이머증인 상기 1 또는 2에 기재된 미토콘드리아 장애 뇌질환 치료제.

4. 화학식 1로 표시되는 화합물, 그의 유도체 또는 그들의 염을 포함하는 미토콘드리아 장애 뇌질환 진단제:

화학식 1

R²R¹NCH₂COCH₂CH₂COR³

5. 미토콘드리아 장애 뇌질환이, 근위축성 측색 경화증, 미토콘드리아 뇌근증, 편두통, 파킨슨병, 저산소뇌증, 뇌동맥 경화증, 조울병, 만성 피로 증후군, 두개내압 항진증, 정상압 수두증, 거미막하 출혈 후의 뇌혈관 연축, 수술 및 혈관 내 수술 시의 뇌허혈, 아테롬 혈전성 뇌경색, 열공 경색, 심원성 뇌색전증, 또는 알츠하이머증인 상기 4에 기재된 미토콘드리아 장애 뇌질환 진단제.

또한, 본 발명은, 하기와 같은 형태를 포함한다.

6. (A) 화학식 1로 표시되는 화합물, 그의 유도체 또는 그들의 염과 (B) 철 화합물을 유효량 투여하는 것을 포함하는 미토콘드리아 장애 뇌질환의 치료 방법:

화학식 1

R²R¹NCH₂COCH₂CH₂COR³

7. 화학식 1로 표시되는 화합물, 그의 유도체 또는 그들의 염을 유효량 투여하는 것을 포함하는 미토콘드리아 장애 뇌질환의 진단 방법:

화학식 1

R²R¹NCH₂COCH₂CH₂COR³

8. 화학식 1로 표시되는 화합물, 그의 유도체 또는 그들의 염과 (B) 철 화합물을 투여하고, 검체의 뇌로부터 일부를 추출하여, 이 뇌의 일부분을 미토콘드리아 활성 염색제를 이용하여 처리하고, 염색 상태에 의해, 미토콘드리아 활성을 평가하는 것을 포함하는 미토콘드리아 뇌장애 뇌질환의 진단 방법:

화학식 1

R²R¹NCH₂COCH₂CH₂COR³

9. 미토콘드리아 활성 염색제가, TTC(2,3,5-triphenyltetrazolium chloride)인 상기 8에 기재된 미토콘드리아 장애 뇌질환의 진단 방법.

10. (A) 화학식 1로 표시되는 화합물, 그의 유도체 또는 그들의 염과 (B) 철 화합물의 미토콘드리아 장애 뇌질환의 치료제의 제조를 위한 사용:

화학식 1

R²R¹NCH₂COCH₂CH₂COR³

또한, 본 발명의 미토콘드리아 장애 뇌질환 치료제는, 미토콘드리아 장애 뇌질환 치료용 조성물을 포함한다.

본 발명의 미토콘드리아 장애 뇌질환 진단제에 따르면, 뇌경색 등의 뇌질환의 긴급 시, 예컨대 수술 중에 여기광을 쬐어 적색광의 유무를 관찰함으로써, 질환 부위를 명확하게 진단할 수 있다. 또한 본 발명의 미토콘드리아 장애 뇌질환 치료제에 따르면, 뇌경색 발증 후에 투여함으로써, 특히 혈전 용해 요법 등과 병용함으로써, 의식 장애, 운동 지각 장애, 고차 뇌기능 장애, 기명력 장애, 정동증 장애 등의 후유증을 개선할 수 있다.

도 1은 뇌경색 모델 래트의 신경 중증도 스코어(NSS score)의 변화를 도시하는 도면이다.
도 2는 뇌경색 모델 래트의 뇌의 TTC 염색 결과를 도시하는 도면이다.
도 3은 뇌경색 모델 래트를 이용한 δ-ALA와 철 화합물 투여군과 생리식염수 투여군의 신경 중증도 스코어의 변화를 도시하는 도면이다.
도 4는 뇌경색 모델 래트를 이용한 δ-ALA와 철 화합물 투여군과 생리식염수 투여군의 체중 변화를 도시하는 도면이다.

본 발명의 뇌질환 치료제 및 진단제에 이용되는 (A) δ-ALA 또는 그의 유도체는 상기 화학식 1로 표시된다. 화학식 1 중, R¹ 및 R²로 나타나는 알킬기로서는, 탄소수 1∼24의 직쇄 또는 분기쇄의 알킬기가 바람직하고, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼18의 알킬기, 특히 탄소수 1∼6의 알킬기가 바람직하다. 탄소수 1∼6의 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기 등을 들 수 있다. 아실기로서는, 탄소수 1∼12의 직쇄 또는 분기쇄의 알카노일기, 알케닐카르보닐기 또는 아로일기가 바람직하고, 특히 탄소수 1∼6의 알카노일기가 바람직하다. 상기 아실기로서는, 포르밀기, 아세틸기, 프로피오닐기, 부티릴기 등을 들 수 있다. 알콕시카르보닐기로서는, 총 탄소수 2∼13의 알콕시카르보닐기가 바람직하고, 특히 탄소수 2∼7의 알콕시카르보닐기가 바람직하다. 상기 알콕시카르보닐기로서는, 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기, n-프로폭시카르보닐기, 이소프로폭시카르보닐기 등을 들 수 있다. 아릴기로서는, 탄소수 6∼16의 아릴기가 바람직하고, 예컨대, 페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있다. 아랄킬기로서는, 탄소수 6∼16의 아릴기와 상기 탄소수 1∼6의 알킬기로 이루어지는 기가 바람직하고, 예컨대, 벤질기 등을 들 수 있다.

R³으로 나타나는 알콕시기로서는, 탄소수 1∼24의 직쇄 또는 분기쇄의 알콕시기가 바람직하고, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼16의 알콕시기, 특히 탄소수 1∼12의 알콕시기가 바람직하다. 상기 알콕시기로서는, 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, 이소프로폭시기, n-부톡시기, sec-부톡시기, tert-부톡시기, n-펜틸옥시기, 이소펜틸옥시기, 네오펜틸옥시기, tert-펜틸옥시기, 2-메틸부틸옥시기, n-헥실옥시기, 이소헥실옥시기, 3-메틸펜틸옥시기, 에틸부틸옥시기, 시클로헥실옥시기, 옥틸옥시기, 데실옥시기, 도데실옥시기 등을 들 수 있다. 아실옥시기로서는, 탄소수 1∼12의 직쇄 또는 분기쇄의 알카노일옥시기가 바람직하고, 특히 탄소수 1∼6의 알카노일옥시기가 바람직하다. 상기 아실옥시기로서는, 아세톡시기, 프로피오닐옥시기, 부티릴옥시기 등을 들 수 있다. 알콕시카르보닐옥시기로서는, 총 탄소수 2∼13의 알콕시카르보닐옥시기가 바람직하고, 특히 총 탄소수 2∼7의 알콕시카르보닐옥시기가 바람직하다. 상기 알콕시카르보닐옥시기로서는, 메톡시카르보닐옥시기, 에톡시카르보닐옥시기, n-프로폭시카르보닐옥시기, 이소프로폭시카르보닐옥시기 등을 들 수 있다. 아릴옥시기로서는, 탄소수 6∼16의 아릴옥시기가 바람직하고, 예컨대, 페녹시기, 나프틸옥시기 등을 들 수 있다. 아랄킬옥시기로서는, 상기 아랄킬기를 갖는 것이 바람직하고, 예컨대, 벤질옥시기 등을 들 수 있다.

화학식 1 중, R¹ 및 R²로서는 수소 원자가 바람직하다. R³으로서는 히드록시기, 알콕시기 또는 아랄킬옥시기가 바람직하고, 보다 바람직하게는 히드록시기 또는 탄소수 1∼12의 알콕시기, 특히 메톡시기 또는 헥실옥시기가 바람직하다.

δ-ALA 유도체로서는, δ-아미노레불린산메틸에스테르, δ-아미노레불린산에틸에스테르, δ-아미노레불린산프로필에스테르, δ-아미노레불린산부틸에스테르, δ-아미노레불린산펜틸에스테르, δ-아미노레불린산헥실에스테르 등이 보다 바람직하고, 특히 δ-아미노레불린산메틸에스테르 또는 δ-아미노레불린산헥실에스테르가 바람직하다.

δ-ALA 또는 그의 유도체의 염으로서는, 특별히 제한되지 않으나, 약학적으로 허용되는 무기산 또는 유기산의 산부가염이 바람직하다. 무기산의 부가염으로서는, 염산염, 브롬화수소산염, 황산염, 질산염, 인산염 등, 유기산의 부가염으로서는, 아세트산염, 젖산염, 시트르산염, 타르타르산염, 숙신산염, 말레산염, 푸마르산염, 아스코르빈산염 등을 들 수 있고, 특히 δ-아미노레불린산염산염 또는 δ-아미노레불린산인산염이 바람직하다.

δ-ALA, 그의 유도체 및 그들의 염은, 화학 합성, 미생물이나 효소를 이용하는 방법의 어떠한 방법에 의해서도 제조할 수 있다. 예컨대, 일본 특허 공개 평성 제4-9360호 공보, 일본 특허 공표 평성 제11-501914호 공보, 일본 특허 공개 제2006-182753호 명세서, 일본 특허 공개 제2005-314361호 명세서, 일본 특허 공개 제2005-314360호 명세서에 기재된 방법에 의해 제조할 수 있다.

본 발명의 뇌질환 치료제는, (A) 상기 δ-ALA, 그의 유도체 또는 그들의 염과 (B) 철 화합물이 조합되어 이용되지만, 뇌질환 진단제에는 상기 철 화합물이 포함되어 있어도 좋다. (B) 철 화합물로서는, 특별히 제한되지 않으며, 예컨대 염화제2철, 삼이산화철, 철클로로필린나트륨, 페리틴철, 시트르산제1철, 시트르산철나트륨, 시트르산철암모늄, 푸마르산제1철, 피로인산제1철, 피로인산제2철, 당 함유 산화철, 아세트산철, 옥살산철, 숙신산제1철, 숙신산시트르산철나트륨, 헴철, 덱스트란철, 젖산철, 글루콘산제1철, 디에틸렌트리아민펜타아세트산철나트륨, 디에틸렌트리아민펜타아세트산철암모늄, 에틸렌디아민테트라아세트산철나트륨, 에틸렌디아민테트라아세트산철암모늄, 트리에틸렌테트라아민철, 디카르복시메틸글루타민산철나트륨, 디카르복시메틸글루타민산철암모늄, 시트르산철콜린, 포름산제1철, 포름산제2철, 옥살산칼륨제2철암모늄, 황산제1철, 황산제2철, 황산철암모늄, 탄산제2철, 염화제1철, 산화철을 들 수 있다. 특히 의료용으로 상용되고 있는 시트르산제1철, 푸마르산제1철, 피로인산제2철, 당 함유 산화철, 덱스트란철이 바람직하다.

본 발명의 뇌질환 진단제에 있어서는, (A) 상기 δ-ALA, 그의 유도체 또는 그들의 염을 함유하고 있으면 되고, (B) 철 화합물을 병용해도 좋다. 또한, 본 발명의 뇌질환 치료제에 있어서는, 상기 성분 (A)와 성분 (B)가 조합하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이들 성분 (A) 및 성분 (B)는, 하나의 조성물(제제) 중에 포함되어 있어도 좋으나, 성분 (A)를 포함하는 조성물(제제)과, 성분 (B)를 포함하는 조성물(제제)의 2종의 제제로 해도 좋다.

본 발명의 뇌질환 진단제 및 치료제는, (A) δ-ALA, 그의 유도체 또는 그들의 염에 약학적으로 허용되는 담체를 배합하여, 통상적인 방법에 의해 조제할 수 있다. 제형으로서는, 과립제, 세립제, 정제 등의 경구 투여용 제제; 액제, 사용시 용해형 분말제 등의 주사용 제제; 연고, 액제, 크림제, 겔제 등의 경피용 제제; 좌제 등을 들 수 있다. (B) 철 화합물의 제형으로서는, 과립제, 세립제, 정제, 캡슐제 등의 경구 투여용 제제; 액제, 사용시 용해형 분말제 등의 주사용제; 연고, 액제, 크림제, 겔제 등의 경피용 제제; 좌제 등을 들 수 있다. 또한, 이들 성분 (A) 및 성분 (B)를 함유하는, 상기한 제형이어도 좋다.

본 발명의 뇌질환 진단제 및 치료제의 적용 대상이 되는 뇌질환은, 미토콘드리아 장애성이면 되지만, 예컨대 근위축성 측색 경화증, 미토콘드리아 뇌근증, 편두통, 파킨슨병, 저산소뇌증, 뇌동맥 경화증, 조울병, 만성 피로 증후군, 두개내압 항진증, 정상압 수두증, 거미막하 출혈 후의 뇌혈관 연축, 수술 및 혈관 내 수술 시의 뇌허혈, 아테롬 혈전성 뇌경색, 열공 경색, 심원성 뇌색전증, 알츠하이머증을 들 수 있다. 이 중, 특히 아테롬 혈전성 뇌경색, 열공 경색, 심원성 뇌색전증, 알츠하이머증이 바람직하다. 미토콘드리아 활성이 저하되어 있는 상태일수록 유용하다. 특히 뇌경색의 급성기에 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 뇌질환 진단제 및 치료제의 δ-ALA 또는 그의 유도체의 염의 투여 방법으로서는, 경구 투여, 정맥 투여, 근육 내 투여, 환부 국소 투여, 복강 투여, 경피 투여, 경직장 투여 등을 들 수 있고, 복강 투여, 경구 투여, 환부 국소 투여 또는 정맥 투여가 바람직하다. 본 발명의 뇌질환 진단제 및 치료제의 (B) 철 화합물의 투여 방법으로서는, 경구 투여, 정맥 투여, 근육 내 투여, 환부 국소 투여, 복강 투여, 경피 투여, 경직장 투여 등을 들 수 있고, 복강 투여, 경구 투여, 환부 국소 투여 또는 정맥 투여가 바람직하다.

본 발명의 뇌질환 진단제 및 치료제의 (A) δ-ALA 또는 그의 유도체의 염의 투여량으로서는, 투여 방법, 투여 경로, 증상, 체중에 따라서도 다르지만, 경구 투여의 경우, 1회에 체중 1 ㎏당 0.001 ㎎∼10 g이며, 0.01 ㎎∼1000 ㎎이 바람직하고, 특히 1 ㎎∼300 ㎎이 바람직하다. 본 발명의 뇌질환 진단제 및 치료제의 (B) 철 화합물의 투여량으로서는, 투여 방법, 투여 경로, 증상, 체중에 따라서도 다르지만, 경구 투여의 경우, 1회에 체중 1 ㎏당 0.001 ㎎∼10 g이며, 0.01 ㎎∼1000 ㎎이 바람직하고, 특히 0.1 ㎎∼100 ㎎이 바람직하다.

본 발명의 뇌질환 치료제의 투여 기간은, 치료 효과가 발휘되는 한 특별히 한정되지 않고, 뇌질환의 종류, 성별, 체중, 증상, 투여 방법을 감안하여 적절하게 설정할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 뇌질환 치료제를 뇌경색의 급성기에 적용하는 경우에는, 투여 기간은 특별히 한정되지 않으나, 발증으로부터 24시간 이내에 투여하는 것이 바람직하고, 발증으로부터 6시간 이내에 투여하는 것이 더 바람직하며, 3시간 이내에 투여하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 본 발명의 뇌질환 치료제를 뇌경색의 만성기에 적용하는 경우에는, 발증으로부터 가능한 한 조기에 투여를 개시하는 것이 바람직하고, 1일에 1회, 회복 상태에 따라서는, 2일 이상 연속해서 투여하는 것이 바람직하다.

본 발명의 뇌질환 진단제는, 상기한 바와 같이 (A) δ-ALA, 그의 유도체 또는 그의 염이 뇌질환 시에 있어서는 혈액뇌관문(BBB)을 통과하여, 뇌세포의 미토콘드리아에 집적하고, 그 부위에서 프로토포르피린 IX로 변화하는 것을 본 발명자가 발견한 것에 기초하고 있다. 프로토포르피린 IX는 여기광에 의해 여기되어, 적색광을 발하는 것이 알려져 있다. 따라서, 성분 (A)를 투여한 후, 수술 중에 여기광을 조사하여 적색이 관찰된 부위는 뇌질환 부위라고 진단할 수 있다. 한편, 뇌질환이 없는 부위는 적색이 되지 않는다. 수술 중에 뇌질환 부위를 진단할 수 있으면, 뇌질환 부위 선택적인 치료를 실시할 수 있다.

여기서, 여기광으로서는, 질환 부위로부터 프로토포르피린 IX의 여기에 기초한 적색광이 관찰되는 파장이면 되지만, 350 ㎚∼500 ㎚의 파장의 빛이 바람직하고, 390 ㎚∼420 ㎚의 파장의 빛이 더 바람직하다.

관찰되는 적색광의 파장은, 500 ㎚∼800 ㎚이고, 바람직하게는 600 ㎚∼700 ㎚이다.

여기광에 의해 여기된 프로토포르피린 IX로부터 발생되는 적색광의 검지 방법은, 특별히 한정되지 않고, 예컨대, 육안으로 행할 수 있다. 또한, 검출기에 의해 적색광을 검지하는 것도 가능하다.

본 발명의 뇌질환 진단제의 투여 후, 수술 중에 여기광을 쬐이는 시간으로서는, 투여 방법이나 조직 상태에 따라 다르지만, 포르피린류의 존재량이 최대가 되는 약 0.1시간∼10시간이 바람직하고, 특히 약 0.5시간∼5시간이 바람직하다.

본 발명의 뇌질환 치료제에 있어서, (A) δ-ALA, 그의 유도체 또는 그들의 염과, (B) 철 화합물을 병용함으로써 미토콘드리아 장애 뇌질환을 치료할 수 있는 이유는 분명하지 않으나, 뇌질환 부위에 δ-ALA가 집적해서 프로토포르피린 IX로 변화하고, 상기 프로토포르피린 IX가 상기 뇌질환 부위에 있어서 철과 착체를 형성하여, 헤모글로빈이나 시토크롬으로서 기능하는 것에 의한 것이라 생각된다. 이에 따라 미토콘드리아 활성이 현저하게 향상되어, 그 결과로서 뇌질환 부위의 세포 장애가 개선되는 것이라 생각된다.

따라서, 본 발명의 뇌질환 치료제를 뇌경색의 급성기에 적용하는 경우에는, 뇌경색 급성기의 치료에 이용되는 약제와 병용하는 것이 바람직하다. 이러한 약제로서는, 조직 플라스미노겐 액티베이터(t-PA), 우로키나아제, 스트렙토키나아제 등의 혈전 용해제; 헤파린, 와파린 등의 항혈액 응고제; 아스피린, 티클로피딘(ticlopidine), 오자그렐나트륨(ozagrel sodium), 실로스타졸(cilostazol) 등의 항혈소판제; 저분자 덱스트란 등의 혈액 희석제; 알가트로반 등의 항트롬빈제; 글리세올, 만니톨 등의 항뇌부종제; 에다라본(edaravone) 등의 뇌보호제 등을 들 수 있다. 이 중, 혈전 용해제와의 병용은, 뇌경색 부위의 혈류 재개와, 뇌경색 부위로의 본 발명 뇌질환 치료제의 도달을 고려할 때, 특히 유용하다.

또한, 본 발명에서는, 미토콘드리아 활성 염색제인 TTC(2,3,5-triphenyltetrazolium chloride) 용액을 사용하여, 염색함으로써 미토콘드리아 장애 뇌질환을 진단할 수 있다.

구체적으로는, 검체의 뇌의 일부를 추출하고, 그 절편(slice)을 TTC 용액으로 염색하여, 절단면의 사진을 촬영하고, 빨갛게 염색된 미토콘드리아 활성을 갖는 곳 및 하얗게 되는(빨갛게 염색되지 않는) 미토콘드리아 활성이 없는 곳을 판단함으로써, 미토콘드리아 장애 뇌질환의 부위를 특정할 수 있다.

염색 가능한 일부분을 추출하는 것으로서는, 통상, 절편을 작성하는 것이 바람직하다. 절편은 통상의 방법으로 작성할 수 있다.

미토콘드리아 장애 뇌질환의 진단에 있어서의 TTC 용액의 농도, 염색 시간, 온도는, 통상의 진단이 가능하도록 적절하게 설정되면 되지만, 예컨대, TTC 용액의 농도는, 0.1%∼5%, 바람직하게는 0.5%∼3%, 특히 바람직하게는 1.5%∼2.5%이다.

TTC 용액에 염색(인큐베이트)시키는 시간은, 0.1시간∼4시간, 바람직하게는, 10분∼60분, 특히, 바람직하게는, 20분∼40분이다.

또한, TTC 용액에 염색시키는 온도는, 25℃∼50℃, 바람직하게는 30℃∼45℃, 특히 바람직하게는 35℃∼39℃이다.

적색, 및 백색(빨갛게 염색되지 않음)의 검지 방법은, 특별히 한정되지 않고, 예컨대, 육안으로 행할 수 있다.

본 발명의 뇌질환 치료제에 따르면, 후기 실시예에 나타내는 바와 같이 뇌경색이 형성된 후에 투여해도 신경 중증도 스코어가 현저하게 개선되는 점에서, 특히 뇌경색 급성기의 투여에 의해 그 후의 신경 증상, 예컨대 의식 장애, 운동 지각 장애, 고차 뇌기능 장애, 기명력 장애, 정동증 장애 등을 회복시킬 수 있다고 기대된다.

[실시예]

이하, 실시예를 들어 본 발명을 더 상세히 설명하지만, 본 발명은 이것에 전혀 한정되지 않는다.

실시예 1

(뇌경색 모델 래트의 작성)

Wister 7주령, 수컷, 래트의 우측 중대뇌(middle cerebral)동맥에 직경 1.5 ㎜ 나일론실을 유치하여, 혈류를 2시간 차단하고, 그 후 나일론실을 제거하여, 우측 중대뇌동맥 폐색 모델(뇌경색 모델 래트)을 작성하였다.

(뇌경색 모델 래트의 확인)

작성한 중대뇌동맥 폐색 모델 래트는, 작성 전, 작성 직후(0일째), 작성 후 1일째, 3일째, 5일째, 7일째, 10일째, 14일째에 NSS(Neurological Severity Scores: 신경 중증도 스코어)에 따라 평가하였다. 도 1에 도시하는 바와 같이 작성한 모델 래트(6마리)가 중증의 뇌경색 상태를 나타내고 있는 것을 확인하였다.

신경 중증도 스코어(Neurological Severity Scores; NSS)
점수

운동 시험
래트를 꼬리로 들어 올린다 3
1 앞다리를 굴곡
1 뒷다리를 굴곡
1 30초 이내에 수직 방향으로 두부를 움직인다(＞10초)
래트를 마루에 놓는다(정상=0; 최고=3) 3
0 정상적인 보행
1 똑바로 보행할 수 없다
2 마비측으로 선회
3 마비측으로 전도(轉倒)

감각 시험 2
1 정립 시험(시각 시험 및 촉각 시험)
2 고유 지각 시험(심부 지각, 대의 가장자리에 대하여 발을 밀어붙여, 다리의
근육을 자극함)

밸런스대(beam balance) 시험(정상=0; 최고=6) 6
0 안정된 자세로 균형을 잡는다
1 대의 측면을 잡는다
2 대에 매달리고 1개의 다리가 대에서 떨어진다
3 대에 매달리고 2개의 다리가 대에서 떨어지거나, 또는 대 위에서 회전(＞60초)
4 대 위에서 균형을 잡으려고 하지만, 전락(＞40초)
5 대 위에서 균형을 잡으려고 하지만, 전락(＞20초)
6 전락: 균형을 잡으려고 하는 일도 대에 매달리는 일도 없음(＜20초)

반사의 결여 및 운동 이상 4
1 귓바퀴 반사(귓구멍에 닿으면 두부를 흔든다)
1 각막 반사(면포로 각막을 가볍게 건드리면 깜박임)
1 도피 반사(클립 보드지를 두드리는 짧은 소음에 대한 운동 반응
1 발작, 간대성 근경련(myoclonus), 근디스토니아(muscular dystonia)

최고점 18

과제를 수행할 수 없거나, 또는 시험한 반사가 결여되어 있는 경우, 1점이 부여된다.
13~18점 중증의 장애; 7~12점 중간 정도의 장애; 1~6점 경도의 장애

(δ-아미노레불린산염산염에 의한 뇌질환 부위의 형광 관찰)

중대뇌동맥 폐색 모델 래트를 작성하여 6시간, 12시간, 24시간, 42시간 후에, 각각 따로따로의 모델 래트에 6-아미노레불린산염산염을 생리식염수에 용해하여 래트의 체중 1 ㎏당 100 ㎎이 되도록 복강 투여하였다. 투여 4시간 후, 뇌 내에 405 ㎚의 형광을 쬐어 적색광 부위를 모든 모델 래트에서 관찰하여, δ-ALA가 대사되어 프로토포르피린 IX로 변환된 것을 확인하였다. 또한, 적색광 부위가 뇌경색 상태인 것도 확인하였다. 동일한 실험을 정상 래트에 있어서도 행하였으나, 뇌 내에 405 ㎚의 형광을 쬐어도 적색광 부위를 확인할 수 없었다. 따라서, 본 발명의 뇌질환 진단제는, 수술 중에 질환 조직과 정상 조직을 명확하게 판별할 수 있는 진단제인 것을 알 수 있었다.

(미토콘드리아 활성의 확인)

뇌경색 모델 래트인 것을 NSS로 확인한 후, 래트의 목을 잘라, 즉시 뇌를 추출하였다. 뇌를 면도기의 날을 이용하여 두께 2 ㎜∼3 ㎜의 일정한 단면으로 절단하였다. 미토콘드리아 활성 염색제인 TTC(2,3,5-triphenyltetrazolium chloride) 용액(2%) 내에서 37℃, 30분간 인큐베이트하고, 즉시 절단면의 사진을 촬영하여, 경색 범위를 기록하였다. 도 2에 의해, 미토콘드리아 활성을 갖는 곳은 빨갛게 염색되고, 미토콘드리아 활성이 없는 곳은 하얗게 되어 있는 것을 알 수 있으며, 우측 중대뇌동맥 폐색을 일으키고 있는 곳이 하얗게 되어 있는 것을 확인하였다.

실시예 2

실시예 1에서 작성한 일과성 중대뇌동맥 폐색 모델의 래트를 이용하여, 1) 폐색 직후에 5-ALA를 체중 1 ㎏당 100 ㎎이 되도록 복강 내 투여하고, 2시간 후 당 함유 산화철(상품명 페진(FESIN))을 체중 1㎏당 2 ㎎을 정맥 내 투여한 군(3마리)과, 2) 폐색 직후에 생리식염수를 복강 내 투여하고, 2시간 후에 생리식염수를 정맥 내 투여한 군(3마리)의 2군으로 비교하였다.

모델 작성 전, 작성 3시간 후, 1일 후, 3일 후, 5일 후, 7일 후에 각각, NSS의 평가와 체중 측정을 행하였다. 도 3과 같이, 2)군에 비해서 1)군에서는, 3일 후부터 6∼8점으로 개선하여 경과하였다. 또한, 체중에 대해서는 2군에서 유의한 차이는 보여지지 않았다(도 4). 이상의 결과로부터, δ-아미노레불린산염산염과 철 화합물에 의한 미토콘드리아 장애 뇌질환 치료제로서의 효과가 확인되었다.

본 발명을 상세히 또한 특정한 실시형태를 참조하여 설명하였으나, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고서 여러 가지 변경이나 수정을 가할 수 있는 것은 당업자에게 있어서 분명하다.

본 출원은, 2007년 4월 5일자로 출원한 일본 특허 출원(특원 제2007-099508)에 기초하는 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 받아들여진다.

Claims

투여 후, 수술 중에 여기광을 조사하여 프로토포르피린 IX의 여기에 의해 적색이 관찰되는 부위를 미토콘드리아 장애 뇌질환 부위라고 진단하기 위한, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 그의 염을 포함하는 것인 미토콘드리아 장애 뇌질환의 수술중 진단제로서,
상기 미토콘드리아 장애 뇌질환이 근위축성 측색 경화증, 미토콘드리아 뇌근증, 편두통, 파킨슨병, 저산소뇌증, 뇌동맥 경화증, 조울병, 만성 피로 증후군, 두개내압 항진증, 정상압 수두증, 거미막하 출혈 후의 뇌혈관 연축, 수술 및 혈관 내 수술 시의 뇌허혈, 아테롬 혈전성 뇌경색, 열공 경색(lacunar infarction), 심원성 뇌색전증 및 알츠하이머증으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것인 미토콘드리아 장애 뇌질환의 수술 중 진단제:
화학식 1
R²R¹NCH₂COCH₂CH₂COR³
식 중, R¹ 및 R²는 각각 독립적으로, 수소 원자, 탄소수 1~6의 알킬기, 탄소수 1~12의 직쇄 또는 분기쇄의 알카노일기, 탄소수 2~13의 알콕시카르보닐기, 탄소수 6~16의 아릴기 또는 탄소수 6~16의 아릴기와 탄소수 1~6의 알킬기로 이루어진 아랄킬기를 나타내고; R³은 히드록시기, 탄소수 1~12의 알콕시기, 탄소수 1~12의 직쇄 또는 분기쇄의 알카노일옥시기, 탄소수 2~13의 알콕시카르보닐옥시기, 탄소수 6~16의 아릴옥시기, 탄소수 6~16의 아릴기와 탄소수 1~6의 알킬기로 이루어진 아랄킬옥시기 또는 아미노기를 나타낸다.