KR101705226B1 - Pharmaceutical composition comprising CX-4945 for prevention or treatment of Degenerative Brain Diseases - Google Patents

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Abstract

본 발명은 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(5-[(3-Chlorophenyl)amino]benzo [c]-2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid; CX-4945)를 유효성분으로 함유하는 퇴행성 뇌질환 예방 및 치료용 약학적 조성물에 관한 것으로, 구체적으로 상기 CK2와 Cdc2-like kinase(Clk)의 강력한 억제물질로 알려진 CX-4945가 시험관 내(in vitro)에서 Dyrk1A에도 강력한 억제효과를 나타냄을 확인하였고, ATP와 경쟁적인 방식으로 억제 작용을 하며, Dyrk1A를 세포수준에서도 강력하게 억제하여, 신경섬유엉킴과 노인반 유발 요인인 Tau, APP(amyloid precursor protein), PS1(presenilin 1)의 인산화를 억제하고, NFATc의 인산화를 억제시켜서, NFATc의 전사활성을 증가시키고, 초파리 모델에서도 초파리 Dyrk1A인 minibrain이 과발현되었을 때 나타나는 날개, 눈, 신경계 발달 이상을 뚜렷하게 개선함을 확인하였으며, Dyrk1A 과발현 마우스에서도 Tau 단백질의 인산화가 현저하게 낮아지는 것을 확인함으로써, 일반적으로 Dyrk1A 저해제로 사용되는 Harmine, INDY, proINDY에 비해서 높은 억제 효능을 보임으로써, 상기 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)을 Dyrk1A와 관련된 퇴행성 뇌질환 예방 및 치료용 조성물로 유용하게 사용할 수 있다.The present invention relates to a process for the preparation of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine -8-carboxylic acid (CX-4945) as an active ingredient. More particularly, the present invention relates to a pharmaceutical composition for preventing and treating degenerative brain diseases, which comprises CX2 and Cdc2-like kinase (Clk) 4945 showed a strong inhibitory effect on Dyrk1A in vitro and inhibited DTPA in a competitive manner with ATP and strongly inhibited Dyrk1A at the cellular level, resulting in nerve fiber entanglement and Tau , Amyloid precursor protein (APP) and PS1 (presenilin 1), inhibit NFATc phosphorylation, increase transcriptional activity of NFATc, and increase the expression of wings, eyes, and nerves when the Drosophila Dyrk1A minibrain is overexpressed in the Drosophila model. It was confirmed that the neural developmental abnormality was significantly improved INDY and proINDY, which are generally used as Dyrk1A inhibitors, by confirming that the phosphorylation of Tau protein is remarkably lowered in Dyrk1A overexpressing mice. Thus, 5 - [(3-chlorophenyl) Amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) can be usefully used as a composition for preventing and treating degenerative brain diseases associated with Dyrk1A.

Description

CX-4945를 유효성분으로 함유하는 퇴행성 뇌질환 예방 및 치료용 약학적 조성물{Pharmaceutical composition comprising CX-4945 for prevention or treatment of Degenerative Brain Diseases}[0001] The present invention relates to a pharmaceutical composition for preventing and treating degenerative brain diseases containing CX-4945 as an active ingredient,

본 발명은 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(5-[(3-Chlorophenyl)amino]benzo [c]-2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid; CX-4945) 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 퇴행성 뇌질환 예방 및 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a process for the preparation of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine -8-carboxylic acid (CX-4945) or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient, to a pharmaceutical composition for the prevention and treatment of degenerative brain diseases.

알츠하이머병(Alzheimer's disease, AD)은 퇴행성 뇌질환으로, 노화의 과정 속에서 뇌조직이 기능을 잃으면서 점차 정신 기능이 쇠퇴하는 병이다. 이 병의 특징은 기억력과 정서 면에서 심각한 장애를 일으킨다는 것이다. 현대 의학에서는 뚜렷한 치료법이 없는 '불치의 병'으로 인식되고 있다. 노인에게 주로 나타나는 치매의 주요 원인 가운데 하나이다. 병리조직학적으로는 뇌의 전반적인 위축, 뇌실의 확장, 신경섬유의 다발성 병변과 초로성 반점 등의 특징을 보인다. 임상적인 특징은 기억, 판단, 언어능력 등 지적인 기능의 점진적인 감퇴, 일상생활능력, 인견, 행동양상의 장애 등이다. 이와 함께 우울증세, 인격의 황폐, 격한 행동 등의 정신의학적인 증세도 동반된다. 이러한 증세들이 점진적으로 진행되어 결국은 죽음에 이르게 된다. 발병 후 서서히 죽음에 이르는 기간은 6~8년 정도이지만 사람에 따라 20년이 넘는 경우도 있다. 현재 미국에서는 65~74세 인구의 약 3%, 75~84세 인구의 약 19%, 85세 이상 인구의 50%가 이 병을 앓고 있다고 한다.Alzheimer's disease (AD) is a degenerative brain disorder that gradually declines in mental function as brain tissue loses function in the process of aging. The hallmark of this disease is that it causes serious obstacles to memory and emotion. In modern medicine, it is recognized as an 'incurable disease' with no clear treatment. It is one of the main causes of dementia which is mainly present in the elderly. Histopathological features include general atrophy of the brain, enlargement of the ventricles, multiple lesions of the nerve fibers and hyperchromatic spots. Clinical features include gradual decline of intellectual functions such as memory, judgment, and language ability, daily living skills, sight, and disability of behavior patterns. In addition, psychiatric symptoms such as depression, devastation of personality, and aggressive behavior are accompanied. These symptoms progress gradually and eventually lead to death. The period from the onset to the gradual death is about 6 to 8 years, but sometimes it is over 20 years depending on the person. In the United States, about 3 percent of the population aged 65 to 74, about 19 percent of the population aged 75 to 84, and 50 percent of the population aged 85 or older are suffering from the disease.

Dyrk1A(이중 특이성 티로신 인산화 조절 키나아제-1A, Dual specificity tyrosine-phosphorylation-regulated kinase 1A)는 세린(serine)/트레오닌(threonine) 키나아제(kinase)로 성인 중추신경계 내에서 다양한 역할을 수행 한다. Dyrk1A의 유전자는 인간의 21번 염색체 다운 증후군 위험 지역(Down syndrome critical region, DSCR)에 위치해 있으며, Dyrk1A의 활성 증가는 다운증후군(down syndrome), 알츠하이머병(alzheimer's disease), 파킨슨병(parkinson's disease), 헌팅턴병(huntington's disease) 및 픽병(pick’s disease)과 같은 신경 퇴행성 질환과 관련되어 있다고 보고되어있다.Dyrk1A (dual specificity tyrosine-phosphorylation-regulated kinase 1A) is a serine / threonine kinase that plays various roles in the adult central nervous system. The Dyrk1A gene is located in a human Down Syndrome critical region (DSCR), and the increased activity of Dyrk1A is associated with Down syndrome, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, , Huntington ' s disease and pick ' s disease.

인간 또는 쥐의 Dyrk1A를 과발현하는 형질전환 마우스 모델은 해마에 의존하는 공간학습과 운동신경 결핍 및 발달 지연을 포함하는 다운증후군의 표현형을 보이는데, 이것은 다운증후군과 관련된 정신 지체에서 있어서 Dyrk1A의 중요한 기능을 암시하고 있다. 특히, 세포 골격 유지에 중요한 미세소관 조립(microtubule assembly) 안정성은 알츠하이머 질환 및 다운 증후군에서 비정상적인 양상을 보이는데, 이 과정에서 Tau 단백질은 미세소관의 안정성을 제어하는 중추적인 역할을 한다. 비정상적인 Tau의 발현 및 과인산화는 알츠하이머 및 다운 증후군에서 공통적으로 나타나는 특징이다. Dyrk1A는 여러 세포모델에서 Tau 단백질의 다양한 위치의 인산화에 중요하게 작용한다. 그 중에서도 특히 알츠하이머 질환 환자의 뇌에서 Tau의 Thr-212 잔기(residue)에서 과인산화가 나타나고, 인간의 Dyrk1A를 형질 전환한 마우스에서도 Tau의 Thr-212 residue가 과인산화 되어있는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 종합해 볼 때 Dyrk1A가 알츠하이머 질환과 다운 증후군에서 Tau의 과인산화에 의한 병리에 중요한 기여를 할 가능성을 제시하고 있다.Transgenic mouse models overexpressing Dyrk1A in humans or rats exhibit hippocampal-dependent spatial learning and Down's syndrome phenotypes including motor neuron deficiency and developmental delays, which are important functions of Dyrk1A in Down's syndrome related mental retardation Suggesting. In particular, the stability of microtubule assembly, which is important for cytoskeletal maintenance, is abnormal in Alzheimer's disease and Down syndrome. In this process, Tau protein plays a pivotal role in controlling the microtubule stability. Abnormal Tau expression and hyperphosphorylation are common features in Alzheimer's and Down's syndrome. Dyrk1A plays an important role in the phosphorylation of various sites of Tau protein in various cell models. Among them, hyperphosphorylation occurs in the Thr-212 residue of Tau in the brain of patients with Alzheimer's disease, and Thr-212 residue of Tau is hyperphosphorylated in human Dyrk1A transgenic mice. Taken together, these results suggest that Dyrk1A may play an important role in the pathogenesis of hyperphosphorylation of Tau in Alzheimer 's disease and Down syndrome.

특히, 알츠하이머 환자의 경우 신경 병리학적으로 과인산화된 Tau의 집합체로 구성된 세포 내 신경 섬유 엉킴(neurofibrillary tangles)의 형성 외에도 아밀로이드 베타 펩타이드(amyloid β peptide)의 불용성 침전물의 세포 축적이 나타나는데, Dyrk1A는 이와 관련된 amyloid β 전구체 단백질, 프리세닐린(presenilin) 등을 직접 인산화하여 알츠하이머의 중요한 병리 원인 물질중 하나인 amyloid plaques(노인반) 생성을 촉진하는 것으로 알려져 있다.In particular, in Alzheimer's patients, in addition to the formation of neurofibrillary tangles composed of neuropathologically hyperphosphorylated Tau aggregates, the accumulation of insoluble precipitates of amyloid beta peptide is observed. Dyrk1A It is known that direct phosphorylation of the related amyloid β precursor protein, presenilin, etc., promotes the production of amyloid plaques, one of the important pathogenic agents of Alzheimer's disease.

또한, 파키슨병의 병리학적 특징 중 하나인 루이소체(Lewy bodies)는 알츠하이머와 다운증후군 환자의 뇌에서도 공통적으로 관찰되는데, Dyrk1A는 Lewy bodies의 주요 구성성분인 알파-시뉴클린(α-Synuclein)의 인산화를 통해 α-Synuclein의 응집을 증가시켜 결국은 세포사멸을 초래시키는 것으로 알려져 있다.Lewy bodies, one of the pathological features of Parkinson's disease, are also commonly found in the brain of Alzheimer's and Down's syndrome patients. Dyrk1A is a major component of the Lewy bodies, alpha-synuclein It is known that phosphorylation increases α-synuclein aggregation and eventually causes apoptosis.

또한, Dyrk1A는 헌팅턴 질병의 발병과 관련된 중요 단백질 HIP-1을 인산화시켜 결국 세포사멸과 해마신경원 세포의 분화에 관여한다고 밝혀져 있다.In addition, Dyrk1A has been shown to phosphorylate a major protein HIP-1 associated with the onset of Huntington's disease and eventually participate in apoptosis and differentiation of hippocampal neuronal cells.

더불어, Dyrk1A는 calcineurin/NFAT(nuclear factor of activated T cells) 신호를 조절하고 인간의 발달 과정 단계에서 중요한 역할을 수행하는 것으로 알려져 있다. NFATc 전사 인자(transcription factors)는 보통 세포질에서 인산화되어 있는 단백질로 존재하다가 세포의 Ca2 + 농도가 올라가게 되면 Ca2 + 의존성 단백질인 인산가수분해 효소 칼시뉴린에 의해서 NFATc가 탈인산화 되고 NFATc는 핵내로 이동하게 된다. 핵으로 들어간 NFATc는 파트너 단백질 NFATn와 전사 복합체를 형성하고 표적 유전자의 프토모터에 결합하여 타겟유전자 발현을 유도하게 된다. Dyrk1A는 NFATc를 인산화시킴으로써 세포질로 다시 이동시키게 하고, 결과적으로 타겟 유전자의 발현이 억제되게 된다.In addition, Dyrk1A regulates calcineurin / NFAT signaling and plays an important role in human developmental processes. NFATc transcription factors (transcription factors) are Usually while present in a protein that is phosphorylated in the cytoplasm is Ca 2 + concentration in the cell goes up Ca 2 + by-dependent protein phosphatase calcineurin NFATc the dephosphorylation and NFATc nuclear Lt; / RTI > The nucleated NFATc forms a transcription complex with the partner protein NFATn and binds to the target gene phtomotor to induce target gene expression. Dyrk1A induces phosphorylation of NFATc to migrate back to the cytoplasm, resulting in suppression of the expression of the target gene.

CX-4945(5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산, 5-[(3-Chlorophenyl)amino] benzo [c]-2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid, 실미타세르티브(Silmitasertib))는 인간의 암세포에서 자주 발견되며, 세포의 성장과 자가 사멸과 같은 다양한 세포 활성을 조절하는 단백질인 카제인 키나아제 2(casein kinase 2, CK2)의 억제제로서 알려져 있다. Adam Siddiqui-Jain 등은 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)이 경구 투여로 생체 이용 가능한 선택적 억제제로서의 활성을 나타내며, CK2의 촉매 서브유닛(catalytic subunit)인 CK2α의 발현 수준을 억제함으로써 암세포의 증식을 억제하는 것을 보고한바 있다(Siddiqui-Jain A, et al. Cancer Res. 70(24):10288-10298, 2010). 현재 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)을 CK2 억제제로 사용하기 위하여 임상 연구가 진행되고 있으며, 1차 임상에서 안전성 및 약물학적 효과(pharmacodynamic property)를 확인하였고, 2차 임상을 통한 임의 약물 혼합(randomized drug combination)에 대한 추가적 평가에 대한 연구가 진행 중에 있다(Sean E, Cylene Pharmaceuticals. Accessed 22 Mar 2011).Amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid, 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [ naphthyridine-8-carboxylic acid, silmitasertib) is a protein that is frequently found in human cancer cells and is a protein that regulates various cellular activities such as cell growth and auto-apoptosis, such as casein kinase 2 (CK2) ≪ / RTI > Adam Siddiqui-Jain et al. Have shown that 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX- 4945) , And inhibits the proliferation of cancer cells by inhibiting the expression level of CK2a, a catalytic subunit of CK2 (Siddiqui-Jain A , et al. Cancer Res. 70 (24): 10288-10298, 2010 ). Clinical studies are underway to use 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) as a CK2 inhibitor. Safety and pharmacodynamic properties have been identified, and further evaluation of randomized drug combinations through secondary trials is underway (Sean E, Cylene Pharmaceuticals. Accessed 22 Mar 2011).

최근 연구에 따르면 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)은 CK2 외에도 세포 내 pre-mRNA 스플라이싱 조절에서 중요한 역할을 하는 cdc2-like kinase(Clk)에 강력한 억제효과를 보인다. 흥미롭게도 기존 연구에 따르면 TG003, KH-CB19, Leucettine, L41 등 Clk를 억제한다고 알려진 많은 저분자 물질들은 공통적으로 Dyrk를 저해한다고 알려져 있다. 이는 Clk와 Dyrk1가 비슷한 구조의 ATP 결합 포켓(ATP-binding pocket)을 가지고 있기 때문이다.Recent studies have shown that 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) plays an important role in intracellular pre- mRNA splicing as well as CK2 (Clk), which binds to CDC2. Interestingly, according to previous studies, many small molecules known to inhibit Clk, such as TG003, KH-CB19, Leucettine, and L41, are commonly known to inhibit Dyrk. This is because Clk and Dyrk1 have an ATP-binding pocket with a similar structure.

이에, 본 발명자들은 Dyrk1A에 미치는 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)의 역할에 대해 연구하기 위해 노력한 결과, CK2와 Clk의 강력한 억제물질로 알려진 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)이 시험관 내(in vitro)에서 Dyrk1A에도 강력한 억제효과를 나타냄을 확인하였고, ATP와 경쟁적인 방식으로 억제 작용을 하며, Dyrk1A를 세포수준에서도 강력하게 억제하여, 신경섬유엉킴과 노인반 유발 요인인 Tau, APP, PS1의 인산화를 억제하고, NFATc의 인산화를 억제시켜서, NFATc의 전사활성을 증가시키고, 초파리 모델에서도 초파리 Dyrk1A인 minibrain이 과발현되었을 때 나타나는 날개, 눈, 신경계 발달 이상을 뚜렷하게 개선함을 확인하였으며, Dyrk1A 과발현 마우스에서도 Tau 단백질의 인산화가 현저하게 낮아지는 것을 확인함으로써, 일반적으로 Dyrk1A 저해제로 사용되는 Harmine, INDY, proINDY에 비해서 높은 억제 효능을 보임으로써, 이러한 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)의 Dyrk1A에 대한 저해효과는 Dyrk1A와 관련된 퇴행성 뇌질환의 연구를 위한 유용한 도구를 제공하고, 질환에 대한 새로운 치료 전략의 발명으로 이어질 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors have made efforts to investigate the role of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) on Dyrk1A. And Ck-2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945), known as potent inhibitors of Clk, are also potent against Dyrk1A in vitro Inhibitory effect of ATP and competitive inhibition of Dyrk1A at the cellular level, inhibiting nerve fiber entanglement and phosphorylation of Tau, APP and PS1, which induce senile factors, and inhibition of NFATc It was confirmed that NFATc transcriptional activity was increased by inhibiting phosphorylation, and the development of wings, eyes, and nervous system development that occurred when the Drosophila Dyrk1A minibrain was overexpressed was significantly improved in the Drosophila model. In the Dyrk1A overexpressing mouse, Lower (3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-5-carboxylic acid, which is generally superior to Harmine, INDY and proINDY used as Dyrk1A inhibitors, The inhibitory effect of 8-carboxylic acid (CX-4945) on Dyrk1A provides a useful tool for the study of degenerative brain diseases associated with Dyrk1A and can lead to the invention of new therapeutic strategies for diseases Respectively.

본 발명의 목적은 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(5-[(3-Chlorophenyl)amino]benzo [c]-2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid; CX-4945) 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 퇴행성 뇌질환 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공하기 위한 것이다.It is an object of the present invention to provide a process for the preparation of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-dihydroxybenzo [c] -2,6-naphthyridine-8- -naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient. The present invention also provides a pharmaceutical composition for preventing and treating degenerative brain diseases.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(5-[(3-Chlorophenyl)amino]benzo [c]-2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid; CX-4945) 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 퇴행성 뇌질환 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, the present invention provides a process for the preparation of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8- [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient.

또한, 본 발명은 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(5-[(3-Chlorophenyl)amino]benzo [c]-2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid; CX-4945) 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 퇴행성 뇌질환 예방 및 개선용 건강기능식품을 제공한다.The present invention also relates to a method for the preparation of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-dihydroxybenzo [c] -2,6-naphthyridine-8- -naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient. The present invention also provides a health functional food for preventing and improving degenerative brain diseases.

본 발명은 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(5-[(3-Chlorophenyl)amino]benzo [c]-2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid; CX-4945) 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 퇴행성 뇌질환 예방 및 치료용 약학적 조성물에 관한 것으로, CK2와 Cdc2-like kinase(Clk)의 강력한 억제물질로 알려진 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)이 시험관 내(in vitro)에서 Dyrk1A에도 강력한 억제효과를 나타냄을 확인하였고, ATP와 경쟁적인 방식으로 억제 작용을 하며, Dyrk1A를 세포수준에서도 강력하게 억제하여, 미세소관(microtubule) 관련 단백질인 Tau, APP, PS1의 인산화를 억제하고, NFATc를 탈인산화 시키며, NFATc의 전사활성을 증가시키고, 초파리 모델에서도 초파리 Dyrk1A인 minibrain이 과발현되었을 때 나타나는 날개, 눈, 신경계 발달 이상을 유의적으로 개선함을 확인하였으며, Dyrk1A 과발현 마우스에서도 Tau 단백질의 인산화가 현저하게 낮아지는 것을 확인함으로써, 일반적으로 Dyrk1A 저해제로 사용되는 Harmine, INDY, proINDY에 비해서 높은 억제 효능을 보임으로써, 상기 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)을 Dyrk1A와 관련된 퇴행성 뇌질환 예방 및 치료용 조성물로 유용하게 사용할 수 있다.The present invention relates to a process for the preparation of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine -8-carboxylic acid (CX-4945) or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient. The present invention relates to a pharmaceutical composition for preventing and treating degenerative brain diseases, which comprises a strong inhibition of CK2 and Cdc2-like kinase (CX-4945), which is known as a substance, has a potent inhibitory effect on Dyrk1A in vitro in the presence of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid Inhibits Dyrk1A at a cellular level, inhibits phosphorylation of microtubule-related proteins Tau, APP, PS1, dephosphorylates NFATc, and inhibits NFATc , And that in the Drosophila model, the wings, eyes, and nerves appear when the Drosophila minerbrain Dyrk1A is overexpressed And DYK1A overexpression mice were significantly lower than those of Harmine, INDY, and proINDY, which are generally used as Dyrk1A inhibitors, by confirming that the phosphorylation of Tau protein is significantly lowered in Dyrk1A overexpressing mice , And 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) can be usefully used as a composition for preventing and treating degenerative brain diseases associated with Dyrk1A have.

도 1은 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(5-[(3-Chlorophenyl)amino]benzo [c]-2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid; CX-4945)의 구조를 나타낸 도이다.
도 2는 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945) 및 기존에 Dyrk1A의 가장 강력한 억제물질로 알려진 Harmine, INDY 및 proINDY의 구조를 나타낸 도이다.
도 3은 인산화효소 프로파일링(kinase profiling) 분석을 수행하여 Dyrk에 대한 억제 효과를 나타낸 도이다:
(A)는 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)의 Dyrk에 대한 억제 효과를 나타낸 도이고, (B)는 Harmine의 Dyrk에 대한 억제 효과를 나타낸 도이다.
도 4는 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)의 ATP 경쟁적 Dyrk1A 억제효과를 나타낸 도이다.
도 5의 (A)는 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)과 Dyrk1A의 분자모델링 결과를 나타내며, (B)는 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)과 Dyrk1A의 결합 구조를 나타낸 도이다.
도 6a의 (A)는 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)의 Tau 단백질의 인산화 억제 효과를 웨스턴 블롯(western blotting) 실험을 수행하여 확인한 도이고, (B)는 (A)의 결과를 정량화하여 그래프로 나타낸 도이며, (C)는 Harmine의 Tau 단백질의 인산화 억제 효과를 웨스턴 블롯 실험을 수행하여 확인한 도이고, (D)는 (C)의 결과를 정량화하여 그래프로 나타낸 도이다.
도 6b의 (A)는 INDY의 Tau 단백질의 인산화 억제 효과를 웨스턴 블롯 실험을 수행하여 확인한 도이고, (B)는 (A)의 결과를 정량화하여 그래프로 나타낸 도이며, (C)는 proINDY의 Tau 단백질의 인산화 억제 효과를 웨스턴 블롯 실험을 수행하여 확인한 도이고, (D)는 (C)의 결과를 정량화하여 그래프로 나타낸 도이다.
도 7의 (A)는 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)의 APP(amyloid precursor protein) 인산화 억제 효과를 웨스턴 블롯 실험을 수행하여 확인한 도이고, (B)는 (A)의 결과를 정량화하여 그래프로 나타낸 도이며, (C)는 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)의 PS1(presenilins 1) 인산화 억제 효과를 웨스턴 블롯 실험을 수행하여 확인한 도이고, (D)는 (C)의 결과를 정량화하여 그래프로 나타낸 도이다.
도 8은 여러가지 조건에서의 Flag-NFATc1 단백질의 세포 내 위치를 나타낸 도이다:
왼쪽 위는 control(대조군)로 아무 처리를 하지않은 상태에서의 Flag-NFATc1 단백질의 위치를 나타내고, 오른쪽 위는 이오노마이신(ionomycin, IM)을 처리한 후 Flag-NFATc1 단백질의 위치를 나타내고, 왼쪽 가운데는 Dyrk1A를 과발현시킨 후 Flag-NFATc1 단백질의 위치를 나타내고, 오른쪽 아래는 IM을 처리한 후 Dyrk1A를 과발현시킨 후 Flag-NFATc1 단백질의 위치를 나타내며, 왼쪽 아래는 IM을 처리한 후 Dyrk1A를 과발현시킨 후 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)을 처리한 후 Flag-NFATc1 단백질의 위치를 나타낸다.
도 9는 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)의 Dyrk1A 억제효과를 NFATc의 전사활성을 통해 측정하여 나타낸 도이다.
도 10a는 날개 특이적 minibrain(mnb) 과발현에 의한 표현형을 나타낸 도이다.
도 10b의 (A)는 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)의 농도에 따른 minibrain 과발현 초파리 개체의 표현형 억제 효과를 확인한 도이고, (B)는 Harmine의 농도에 따른 minibrain 과발현 초파리 개체의 표현형 억제 효과를 확인한 도이다.
도 11a는 초파리 눈 특이적인 minibrain 과발현에 의한 표현형 및 Tau 과발현에 의한 표현형에 대한 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)의 억제 효과를 확인한 도이다.
도 11b는 초파리 신경계 특이적인 minibrain 과발현에 의한 신경 발생 이상 표현형에 대한 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)의 억제 효과를 확인한 도이다.
도 11c는 초파리 신경계 특이적인 minibrain 과발현에 의한 성충 치사율에 대한 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)의 억제 효과를 확인한 도이다.
도 12는 Dyrk1A 과발현 마우스에서 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)의 억제 효과를 확인한 도이다:
(A)는 정상 마우스(normal)와 Dyrk1A 과발현 마우스의 해마에서 나타나는 Tau 단백질의 인산화를 웨스턴 블롯 실험을 수행하여 확인한 도이고, (B)는 Dyrk1A 과발현 마우스에 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)을 투여한 후 해마에서 나타나는 Tau 단백질의 인산화 감소 효과를 웨스턴 블롯 실험을 수행하여 확인한 도이다.
Figure 1 is a schematic illustration of a method for preparing 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine -8-carboxylic acid (CX-4945).
FIG. 2 is a graph showing the effect of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX- 4945) and Harmine, INDY and proINDY Fig.
Figure 3 shows the inhibitory effect on Dyrk by performing a kinase profiling assay:
(A) shows the inhibitory effect of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) on Dyrk, Harmine inhibitory effect on Dyrk.
FIG. 4 is a graph showing competitive ATP competitive Dyrk1A inhibitory effect of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945).
Figure 5 (A) shows the molecular modeling results of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX- Is a diagram showing the bonding structure of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) with DyrklA.
6A shows the effect of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) on the phosphorylation inhibition of Tau protein by western blotting (B) is a graph obtained by quantifying the result of (A), and (C) is a figure confirmed by Western blotting experiment of the inhibitory effect of phosphorylation of Harmine on Tau protein , And (D) are graphs that quantify the results of (C).
FIG. 6A is a graph showing the phosphorylation inhibitory effect of INDY on Tau protein by Western blotting, FIG. 6B is a graph obtained by quantifying the result of (A), and FIG. (D) is a graph showing quantification of the results of (C). FIG.
7A shows the effect of inhibiting the amyloid precursor protein (APP) phosphorylation of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX- (B) is a graph obtained by quantifying the result of (A), and (C) is a graph showing the results of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [ (CX-4945) inhibited the phosphorylation of PS1 (presenilins 1) by Western blotting, and (D) is a graph showing quantification of the results of (C).
Figure 8 is a diagram showing the intracellular location of the Flag-NFATc1 protein under various conditions:
The upper left shows the position of the Flag-NFATc1 protein in the control (no control) and the upper right shows the position of the Flag-NFATc1 protein after ionomycin (IM) treatment. In the middle, Dyrk1A was overexpressed and Flag-NFATc1 protein was located. On the lower right, IM, Dyrk1A was overexpressed and Flag-NFATc1 protein was located. On the lower left, Dyrk1A was overexpressed after IM treatment NFATc1 protein after treatment with 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945).
9 is a graph showing the Dyrk1A inhibitory effect of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) measured through transcriptional activity of NFATc .
10A is a diagram showing a phenotype due to overexpression of a wing-specific minibrain (mnb).
Figure 10b (A) shows the phenotypic effect of minibrain-overexpressing Drosophila individuals on the concentration of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX- (B) shows the phenotype inhibitory effect of minibrain overexpressing Drosophila individuals according to the concentration of Harmine.
11A is a graph showing the results of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945 ). ≪ / RTI >
Figure 11b shows the inhibition of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) on neurogenic phenotypes induced by Drosophila nervosa system- The effect is confirmed.
Figure 11C shows the inhibitory effect of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) on adult mortality from over- It is also confirmed.
FIG. 12 shows the inhibitory effect of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) in Dyrk1A-
(A) is a graph showing the phosphorylation of Tau protein in the hippocampus of a normal mouse and a Dyrk1A-overexpressing mouse by Western blotting. (B) ] Benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945), the effect of reducing the phosphorylation of the Tau protein in the hippocampus was confirmed by Western blotting.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(5-[(3-Chlorophenyl)amino]benzo [c]-2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid; CX-4945) 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 퇴행성 뇌질환 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공한다.The present invention relates to a process for the preparation of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine -8-carboxylic acid (CX-4945) or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient. The present invention also provides a pharmaceutical composition for preventing and treating degenerative brain diseases.

상기 CX-4945는 하기 [화학식 1]로 표기되는 구조를 가지는 것이 바람직하다;The CX-4945 preferably has a structure represented by the following formula (1);

Figure 112015049326004-pat00001
Figure 112015049326004-pat00001

상기 CX-4945는 Dyrk1(Dual specificity tyrosine-phosphorylation-regulated kinase 1)의 활성을 억제하는 것을 특징으로 한다.The CX-4945 is characterized by inhibiting the activity of Dyrk1 (Dual specificity tyrosine-phosphorylation-regulated kinase 1).

상기 Dyrk1A의 활성 억제는 CX-4945가 Dyrk1A의 ATP binding pocket에 결합하여 발생하는 것을 특징으로 한다.The inhibition of Dyrk1A activity is characterized in that CX-4945 binds to ATP binding pocket of Dyrk1A.

상기 CX-4945는 Dyrk1A 저해를 통해 Tau, APP(amyloid precursor protein) 및 PS1(presenilin 1) 단백질의 인산화를 억제시키고, NFATc1을 탈인산화 시키며, NFATc1의 전사활성을 증가시키는 것을 특징으로 한다.CX-4945 is characterized by inhibiting phosphorylation of Tau, amyloid precursor protein (APP) and PS1 (presenilin 1) protein through Dyrk1A inhibition, dephosphorylating NFATc1 and increasing transcription activity of NFATc1.

상기 퇴행성 뇌질환은 다운증후군(down syndrome), 알츠하이머병(alzheimer's disease), 파킨슨병(parkinson's disease), 헌팅턴병(huntington's disease) 및 픽병(pick’s disease)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.It is preferable that the degenerative brain disease is any one selected from the group consisting of Down syndrome, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, Huntington's disease, and pick's disease. It is not limited.

본 발명의 구체적인 실시예에 있어서, 본 발명자들은 CK2 억제제로서 알려져 있는 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)이 Dyrk에 대해서도 억제 효능이 있는지 확인한 결과, 여러 Dyrk 단백질 중에서도 Dyrk1A, Dyrk1B에 대해 가장 강력하고 선택성이 높게 억제작용을 하고, 기존에 알려진 Dyrk1A 저해제인 Harmine보다 Dyrk1A의 저해 효과가 20배 이상 강한 것을 확인하였으며(도 3 참조), 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)이 ATP 경쟁적인 방식으로 억제함 생화학적 방법으로 확인하였고 (도 4 참조), 분자 모델링 연구에서도 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)이 Dyrk1A의 ATP 결합 포켓(ATP binding pocket)에 수소 결합(hydrogen bond)을 형성하여 결합하는 것을 확인하였다(도 5 참조).In a specific embodiment of the present invention we have found that 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX- 4945), known as CK2 inhibitor, , It was found that Dyrk1A and Dyrk1B are the most potent and selective inhibitors of various Dyrk proteins and that the inhibitory effect of Dyrk1A is 20 times stronger than that of Harmine which is a known Dyrk1A inhibitor 3) and 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX- 4945) were competitively inhibited by biochemical methods (See FIG. 4), and molecular modeling studies have also shown that 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX- (see FIG. 5). The hydrogen bond is formed by forming a hydrogen bond in the pocket.

또한, 본 발명자들은 세포에서 Dyrk1A의 대표적인 기질(substrate)인 Tau의 인산화를 확인한 결과, Tau 단백질만을 과발현하였을 때 나타나지 않던 인산화가 Dyrk1A를 같이 과발현하였을 때 뚜렷하게 나타나고, 여기에 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)의 농도를 증가시켜 처리함에 따라 Tau의 인산화가 감소함을 확인하였고, 이러한 효과가 Harmine보다 더 강한 것을 확인하였고(도 6a 참조), 다른 Dyrk1A 저해제인 INDY와 proINDY는 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945) 보다 약 10배 낮은 억제 효과를 확인하였으며(도 6b 참조), 기존에 잘 알려진 APP(amyloid precursor protein) 및 PS1(presenilin 1)의 인산화도 억제하는지를 확인한 결과, Tau 단백질 인산화와 마찬가지로, APP 및 PS1의 인산화가 감소하는 것을 확인하였다(도 7 참조).In addition, the present inventors confirmed the phosphorylation of Tau, which is a representative substrate of Dyrk1A in the cells. As a result, the phosphorylation, which was not observed when the Tau protein alone was overexpressed, was conspicuously observed when Dyrk1A was overexpressed. Phenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) was increased to decrease the phosphorylation of Tau and this effect was stronger than that of Harmine (See FIG. 6A), the other Dyrk1A inhibitors INDY and proINDY were found to be about 10 (3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8- (See FIG. 6B). As a result, it was confirmed that the inhibition of the phosphorylation of APP (amyloid precursor protein) and PS1 (presenilin 1) ( 7).

또한, 본 발명자들은 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)이 DYRK1A 관련된 calcineurin/NFAT 신호를 조절할 수 있는지를 확인한 결과, 세포에서 발현된 Flag-NFATc1 융합 단백질의 위치를 확인하면 주로 세포질에 머물러 있는데, 이오노마이신(ionomycin, IM)을 처리한 후 Dyrk1A를 과발현시킨 후 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)을 처리하게 되면 Dyrk1A가 존재함에도 불구하고 Flag-NFATc1가 다시 핵으로 재배치되는 것을 확인하였고(도 8 참조), NFATc reporter를 통한 전사활성을 확인한 결과, IM과 PMA(phorbol 12-myristate 13-acetate)를 처리한 경우에 루시퍼라제의 발현이 급격하게 증가되었고(20배 이상), 여기에 Dyrk1A를 과발현하니 루시퍼라제 발현이 1/3(5.4배 증가)로 억제되었고, 이 조건에 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)을 농도별로 처리했을 때 루시퍼라제의 발현이 다시 급격히 증가함을 확인하였다(도 9 참조).The present inventors also confirmed that 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) can control DYRK1A-related calcineurin / NFAT signal , And the position of the Flag-NFATc1 fusion protein expressed in the cells is confirmed, it is mainly in the cytoplasm. After ionomycin (IM) treatment, Dyrk1A is overexpressed and then 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo (CX-4945), it was confirmed that Flag-NFATc1 was rearranged to the nucleus even though DyrklA was present (see FIG. 8), and NFATc reporter The expression of luciferase was dramatically increased (over 20 times) when IM and PMA (phorbol 12-myristate 13-acetate) were treated and overexpressed Dyrk1A, / 3 < / RTI > (5. 4-fold increase), and under this condition, 5 - [(3-chlorophenyl) [C] it was confirmed that the expression of luciferase rapidly increased again when the handle-2,6-naphthyridin-8-carboxylic acid (CX-4945) at different concentrations (see Fig. 9).

또한, 본 발명자들은 세포 실험에서 확인된 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)의 Dyrk1A 억제 효과를 개체 수준에서 확인하기 위해 Dyrk1A의 초파리 상동인자인 minibrain(mnb) 유전자를 클로닝하여 UAS/Gal4 시스템을 이용하여 확인한 결과, 날개 프로모터(promoter)인 MS1096-Gal4 라인과 UAS-minibrain(mnb)을 교배하여 나온 F1 세대에서는 90% 이상의 개체에서 5번 장축시맥(L5 vein)의 발생 이상을 보이는 것으로 확인하였고(도 10a 참조), 이러한 minibrain 과발현에 의한 짧은 시맥 표현형이 100 nM 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)을 먹인 초파리에서 약 30% 억제되는 것을 확인하였으며, harmine의 경우에는 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945) 최적 농도의 100배인 10,000 nM 이상에서 40% 수준의 minibrain 표현형 억제효과를 보이는 것을 확인하였다(도 10b).Further, the present inventors confirmed the Dyrk1A inhibitory effect of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX- 4945) (Mnb) gene, which is a Drosophila homologue of Dyrk1A, was cloned and analyzed using the UAS / Gal4 system. As a result, it was confirmed that in the F1 generation that crosses the wing promoter MS1096-Gal4 line and UAS-minibrain (mnb) (Fig. 10A), and a short vein phenotype due to over-minibrain overexpression was observed in 100 nM 5 - [(3-chlorophenyl) amino] Benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) was inhibited by about 30% c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) Level minibrain phenotype inhibitory effect (Fig. 10B).

또한, 본 발명자들은 눈 특이적 프로모터인 GMR-gal4를 이용하여 Tau를 발현할 경우에 초파리 눈 발생에 변화가 생기고, minibrain 및 Tau를 동시에 발현시킬 경우에는 이러한 변화가 더 심해지는 것을 확인하였으며, 각각의 경우에 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)을 처리한 경우에는 minibrain 및 Tau에 의한 변화가 유의하게 억제되는 것을 확인하였고(도 11a 참조), minibrain의 과발현에 의해 중추신경계 및 말초신경계의 발생 이상이 확인되었고, 부모 세대에 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)을 7일간 먹인 후 교배를 하여 나온 F1 세대의 배아에서는 minibrain에 의한 신경계 발생 이상이 현저하게 억제되는 것을 확인하였으며(도 11b 참조), 신경계 특이적 minibrain 과발현은 신경계 발생 이상으로 70% 이상의 성충 치사율을 보이는 데 반해, 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)을 처리한 개체는 50% 이상 치사율이 감소하는 것을 확인하였으므로, 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)이 초파리 Dyrk1A의 상동인자인 minibrain의 저해제로 작용하는 것을 확인하였다(도 11c참조).In addition, the present inventors confirmed that when Tau was expressed using GMR-gal4, which is an eye-specific promoter, a change occurred in the development of fruit fly, and when the minibrain and Tau were expressed at the same time, these changes were more severe (CX-4945) treated with 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid significantly inhibited changes in minibrain and Tau (See FIG. 11A), and the development of central nervous system and peripheral nervous system was confirmed by overexpression of minibrain, and 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6- (Fig. 11B), the nervous system-specific minibrain overexpression was significantly inhibited by the minibrain-induced embryonic development of the embryo of the F1 generation that had been fed with riboflavin-8-carboxylic acid (CX-4945) More than 70% (CX-4945) treated with 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) showed a mortality rate of more than 50% (CX-4945) acts as an inhibitor of the minibrain, a homologue of Drosophila Dyrk1A, in the presence of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (See Fig. 11C).

또한, 본 발명자들은 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)이 고등동물 수준에서도 Dyrk1A 억제 효능을 보이는지 확인하기 위해서 다운증후군을 모방하는 Dyrk1A 과발현 마우스에서 실험을 수행한 결과, 이미 알려진 것과 마찬가지로 정상 마우스에 비해서 Dyrk1A 과발현 마우스의 해마(hippocampus)에 존재하는 Tau 단백질의 T212 위치의 인산화 정도가 현저히 높게 나타나는 것을 확인하였고, 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)을 75 mg/kg의 농도로 구강 투여한 30분 후에 Dyrk1A 과발현 마우스의 해마에 존재하는 Tau 단백질의 인산화는 대조군인 vehicle을 투여한 것에 비해 현저하게 낮게 나타나는 것을 확인하였으며, 이는 정상 마우스에서 나타나는 수준과 비슷한 것을 확인하였다(도 12 참조).In addition, the present inventors have also found that 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) inhibits Dyrk1A- As a result, it was confirmed that the degree of phosphorylation of the Tau protein located in the hippocampus of the Dyrk1A-overexpressing mouse was significantly higher than that of the normal mouse, 30 minutes after oral administration of [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) at a concentration of 75 mg / kg was administered to the hippocampus of Dyrk1A- Phosphorylation of the existing Tau protein was found to be significantly lower than that of the control vehicle, which was similar to that seen in normal mice (see FIG. 12).

따라서, 본 발명의 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)은 시험관 내(in vitro)에서 Dyrk1A에도 강력한 억제효과를 나타냄을 확인하였고, ATP와 경쟁적인 방식으로 억제 작용을 하며, Dyrk1A를 세포수준에서도 강력하게 억제하여, 신경섬유엉킴과 노인반 유발 요인인 Tau, APP, PS1의 인산화를 억제하고, NFATc의 인산화를 억제시켜서, NFATc의 전사활성을 증가시키고, 초파리 모델에서도 초파리 Dyrk1A인 minibrain이 과발현되었을 때 나타나는 날개, 눈, 신경계 발달 이상을 뚜렷하게 개선함을 확인하였으며, Dyrk1A 과발현 마우스에서도 Tau 단백질의 인산화가 현저하게 낮아지는 것을 확인함으로써, 일반적으로 Dyrk1A 저해제로 사용되는 Harmine, INDY, proINDY에 비해서 높은 억제 효능을 보임으로써, 본 발명의 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945) 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염은 다운증후군, 알츠하이머병, 파킨슨병 등 Dyrk1A와 관련된 퇴행성 뇌질환 예방 및 치료용 조성물의 유효성분으로 유용하게 사용될 수 있다.Thus, the 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX- 4945) of the present invention has a potent inhibitory effect on Dyrk1A in vitro In addition, it suppresses Dyrk1A at cellular level, inhibits nerve fiber entanglement and inhibits phosphorylation of Tau, APP, PS1, which induces senile factors, and inhibits NFATc phosphorylation. , It was confirmed that the transcription activity of NFATc was increased and the development of wings, eyes, and nervous system development that occurred when the Drosophila Dyrk1A minibrain was overexpressed was significantly improved in the Drosophila model and the phosphorylation of Tau protein was significantly lowered in Dyrk1A- (3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-diazabicyclo [2.2.1] heptane of the present invention, as compared with Harmine, INDY and proINDY which are generally used as Dyrk1A inhibitors (CX-4945) or a pharmaceutically acceptable salt thereof may be useful as an active ingredient of a composition for preventing and treating degenerative brain diseases associated with Dyrk1A such as Down syndrome, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, and the like.

본 발명의 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)은 약학적으로 허용 가능한 염의 형태로 사용할 수 있으며, 염으로는 약학적으로 허용 가능한 유리산(free acid)에 의해 형성된 산부가염이 유용하다. 산 부가염은 염산, 질산, 인산, 황산, 브롬화수소산, 요드화수소산, 아질산 또는 아인산과 같은 무기산류와 지방족 모노 및 디카르복실레이트, 페닐-치환된 알카노에이트, 하이드록시 알카노에이트 및 알칸디오에이트, 방향족 산류, 지방족 및 방향족 설폰산류와 같은 무독성 유기산으로부터 얻는다. 이러한 약학적으로 무독한 염류로는 설페이트, 피로설페이트, 바이설페이트, 설파이트, 바이설파이트, 니트레이트, 포스페이트, 모노하이드로겐 포스페이트, 디하이드로겐 포스페이트, 메타포스페이트, 피로포스페이트 클로라이드, 브로마이드, 아이오다이드, 플루오라이드, 아세테이트, 프로피오네이트, 데카노에이트, 카프릴레이트, 아크릴레이트, 포메이트, 이소부티레이트, 카프레이트, 헵타노에이트, 프로피올레이트, 옥살레이트, 말로네이트, 석시네이트, 수베레이트, 세바케이트, 푸마레이트, 말리에이트, 부틴-1,4-디오에이트, 헥산-1,6-디오에이트, 벤조에이트, 클로로벤조에이트, 메틸벤조에이트, 디니트로 벤조에이트, 하이드록시벤조에이트, 메톡시벤조에이트, 프탈레이트, 테레프탈레이트, 벤젠설포네이트, 톨루엔설포네이트, 클로로벤젠설포네이트, 크실렌설포네이트, 페닐아세테이트, 페닐프로피오네이트, 페닐부티레이트, 시트레이트, 락테이트, β-하이드록시부티레이트, 글리콜레이트, 말레이트, 타트레이트, 메탄설포네이트, 프로판설포네이트, 나프탈렌-1-설포네이트, 나프탈렌-2-설포네이트 또는 만델레이트를 포함한다.The 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) of the present invention can be used in the form of a pharmaceutically acceptable salt, Acid addition salts formed by pharmaceutically acceptable free acids are useful. Acid addition salts include those derived from inorganic acids such as hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, sulfuric acid, hydrobromic acid, hydroiodic acid, nitrous acid or phosphorous acid, and aliphatic mono- and dicarboxylates, phenyl-substituted alkanoates, hydroxyalkanoates, Dioleate, aromatic acid, aliphatic and aromatic sulfonic acids. Such pharmaceutically innocuous salts include, but are not limited to, sulfate, pyrosulfate, bisulfate, sulfite, bisulfite, nitrate, phosphate, monohydrogenphosphate, dihydrogenphosphate, metaphosphate, pyrophosphate chloride, bromide, Butyrate, caprate, heptanoate, propiolate, oxalate, malonate, succinate, succinate, maleic anhydride, maleic anhydride, , Sebacate, fumarate, maleate, butyne-1,4-dioate, hexane-1,6-dioate, benzoate, chlorobenzoate, methylbenzoate, dinitrobenzoate, hydroxybenzoate, Methoxybenzoate, phthalate, terephthalate, benzene sulfonate, toluene sulfonate, chlorobenzene sulfide Propyl sulphonate, naphthalene-1-yne, xylenesulfonate, phenylsulfate, phenylbutyrate, citrate, lactate,? -Hydroxybutyrate, glycolate, maleate, Sulfonate, naphthalene-2-sulfonate or mandelate.

본 발명에 따른 산 부가염은 통상의 방법, 예를 들면, 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)을 과량의 산 수용액 중에 용해시키고, 이 염을 수혼화성 유기 용매, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 아세톤 또는 아세토니트릴을 사용하여 침전시켜서 제조할 수 있다. 동량의 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945) 및 물 중의 산 또는 알코올을 가열하고, 이어서 이 혼합물을 증발시켜서 건조시키거나 또는 석출된 염을 흡입 여과시켜 제조할 수도 있다.The acid addition salt according to the invention can be prepared by a conventional method, for example by reacting 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX- In an acid aqueous solution, and precipitating the salt with a water-miscible organic solvent such as methanol, ethanol, acetone or acetonitrile. Heating the same amount of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX- 4945) and an acid or alcohol in water, Or by suction filtration of the precipitated salt.

또한, 염기를 사용하여 약학적으로 허용 가능한 금속염을 만들 수 있다. 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 염은 예를 들면 화합물을 과량의 알칼리 금속 수산화물 또는 알칼리 토금속 수산화물 용액 중에 용해하고, 비용해 화합물 염을 여과하고, 여액을 증발, 건조시켜 얻는다. 이때, 금속염으로는 나트륨, 칼륨 또는 칼슘염을 제조하는 것이 제약상 적합하다. 또한, 이에 대응하는 은 염은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 염을 적당한 음염(예, 질산은)과 반응시켜 얻는다.In addition, bases can be used to make pharmaceutically acceptable metal salts. The alkali metal or alkaline earth metal salt is obtained, for example, by dissolving the compound in an excess amount of an alkali metal hydroxide or an alkaline earth metal hydroxide solution, filtering the insoluble compound salt, and evaporating and drying the filtrate. At this time, it is preferable for the metal salt to produce sodium, potassium or calcium salt. The corresponding silver salt is also obtained by reacting an alkali metal or alkaline earth metal salt with a suitable salt (such as silver nitrate).

또한, 본 발명의 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)은 약학적으로 허용되는 염뿐만 아니라, 통상의 방법에 의해 제조될 수 있는 모든 염, 수화물 및 용매화물을 모두 포함한다.The 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) of the present invention can be obtained not only by a pharmaceutically acceptable salt, Including all salts, hydrates, and solvates that may be prepared by conventional methods.

본 발명에 따른 부가염은 통상의 방법으로 제조할 수 있으며, 예를 들면 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)을 수혼화성 유기용매, 예를 들면 아세톤, 메탄올, 에탄올, 또는 아세토니트릴 등에 녹이고 과량의 유기산을 가하거나 무기산의 산 수용액을 가한 후 침전시키거나 결정화시켜서 제조할 수 있다. 이어서 이 혼합물에서 용매나 과량의 산을 증발시킨 후 건조시켜서 부가염을 얻거나 또는 석출된 염을 흡인 여과시켜 제조할 수 있다.The addition salt according to the present invention can be prepared by a conventional method, for example, by reacting 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX- Is dissolved in a water-miscible organic solvent such as acetone, methanol, ethanol, acetonitrile or the like and added with an excessive amount of an organic acid or an aqueous acid solution of an inorganic acid, followed by precipitation or crystallization. Subsequently, in this mixture, a solvent or an excess acid is evaporated and then dried to obtain an additional salt, or the precipitated salt can be produced by suction filtration.

본 발명의 조성물을 의약품으로 사용하는 경우, 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945) 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 약학적 조성물은 임상투여 시에 다양한 하기의 경구 또는 비경구 투여 형태로 제제화되어 투여될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.When the composition of the present invention is used as a medicament, it is preferable to use 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX- May be formulated and administered in a variety of oral or parenteral administration forms, such as, but not limited to, the following formulations at the time of clinical administration.

경구 투여용 제형으로는 예를 들면 정제, 환제, 경/연질 캅셀제, 액제, 현탁제, 유화제, 시럽제, 과립제, 엘릭시르제 등이 있는데, 이들 제형은 유효성분 이외에 희석제(예: 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 만니톨, 솔비톨, 셀룰로즈 및/ 또는 글리신), 활택제(예: 실리카, 탈크, 스테아르산 및 그의 마그네슘 또는 칼슘염 및/또는 폴리에틸렌 글리콜)를 함유하고 있다. 정제는 또한 마그네슘 알루미늄 실리케이트, 전분 페이스트, 젤라틴, 메틸셀룰로즈, 나트륨 카복시메틸셀룰로즈 및/또는 폴리비닐피롤리딘과 같은 결합제를 함유할 수 있으며, 경우에 따라 전분, 한천, 알긴산 또는 그의 나트륨 염과 같은 붕해제 또는 비등 혼합물 및/또는 흡수제, 착색제, 향미제, 및 감미제를 함유할 수 있다.Examples of the formulations for oral administration include tablets, pills, light / soft capsules, liquids, suspensions, emulsions, syrups, granules and elixirs. These formulations may contain, in addition to the active ingredient, a diluent (e.g., lactose, dextrose, (E.g., silica, talc, stearic acid and magnesium or calcium salts thereof and / or polyethylene glycols), such as, for example, water, rosin, sucrose, mannitol, sorbitol, cellulose and / or glycine. The tablets may also contain binders such as magnesium aluminum silicate, starch paste, gelatin, methylcellulose, sodium carboxymethylcellulose and / or polyvinylpyrrolidine and may optionally contain additives such as starch, agar, alginic acid or its sodium salt A disintegrating or boiling mixture and / or an absorbent, a colorant, a flavoring agent, and a sweetening agent.

본 발명의 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945) 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 약학적 조성물은 비경구 투여할 수 있으며, 비경구 투여는 피하주사, 정맥주사, 근육 내 주사 또는 흉부 내 주사를 주입하는 방법에 의한다. 이때, 비경구 투여용 제형으로 제제화하기 위하여 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945) 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 약학적 조성물을 안정제 또는 완충제와 함께 물에 혼합하여 용액 또는 현탁액으로 제조하고, 이를 앰플 또는 바이알 단위 투여형으로 제조할 수 있다. 상기 조성물은 멸균되고/되거나 방부제, 안정화제, 수화제 또는 유화 촉진제, 삼투압 조절을 위한 염 및/또는 완충제 등의 보조제, 및 기타 치료적으로 유용한 물질을 함유할 수 있으며, 통상적인 방법인 혼합, 과립화 또는 코팅 방법에 따라 제제화할 수 있다.The pharmaceutical composition containing the 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient The composition may be administered parenterally, and parenteral administration may be by subcutaneous injection, intravenous injection, intramuscular injection, or intra-thoracic injection. At this time, 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) or a pharmaceutically acceptable salt thereof is formulated for parenteral administration As an active ingredient may be mixed with water or a stabilizer or a buffer to prepare a solution or suspension, which may be prepared into an ampule or vial unit dosage form. The compositions may contain sterilized and / or preservatives, stabilizers, wettable or emulsifying accelerators, adjuvants such as salts and / or buffers for the control of osmotic pressure, and other therapeutically useful substances, Or may be formulated according to the coating method.

또한, 본 발명의 조성물의 인체에 대한 투여량은 환자의 나이, 몸무게, 성별, 투여형태, 건강상태 및 질환 정도에 따라 달라질 수 있으며, 몸무게가 60 ㎏인 성인 환자를 기준으로 할 때, 일반적으로 0.001 ~ 1,000 ㎎/일이며, 바람직하게는 0.01 ~ 500 ㎎/일이며, 의사 또는 약사의 판단에 따라 일정시간 간격으로 1일 1회 내지 수회로 분할 투여할 수도 있다.The dose of the composition of the present invention to the human body may be varied depending on the age, body weight, sex, dosage form, health condition, and disease severity of the patient. When the patient is 60 kg body weight, And may be 0.01 to 500 mg / day, preferably 0.01 to 500 mg / day, and may be administered once or several times a day at regular intervals according to the judgment of a doctor or pharmacist.

또한, 본 발명은 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(5-[(3-Chlorophenyl)amino]benzo [c]-2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid; CX-4945) 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 퇴행성 뇌질환 예방 및 개선용 건강기능식품을 제공한다.The present invention also relates to a method for the preparation of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-dihydroxybenzo [c] -2,6-naphthyridine-8- -naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient. The present invention also provides a health functional food for preventing and improving degenerative brain diseases.

상기 CX-4945는 상기 [화학식 1]로 표기되는 구조를 가지는 것이 바람직하다.The above-mentioned CX-4945 preferably has a structure represented by the above formula (1).

상기 CX-4945는 Dyrk1의 활성을 억제하는 것을 특징으로 한다.The CX-4945 is characterized by inhibiting the activity of Dyrk1.

상기 Dyrk1A의 활성 억제는 CX-4945가 Dyrk1A의 ATP binding pocket에 결합하여 발생하는 것을 특징으로 한다.The inhibition of Dyrk1A activity is characterized in that CX-4945 binds to ATP binding pocket of Dyrk1A.

상기 CX-4945는 Dyrk1A 저해를 통해 Tau, APP 및 PS1 단백질의 인산화를 억제시키고, NFATc를 탈인산화 시키며, NFATc의 전사활성을 증가시키는 것을 특징으로 한다.The CX-4945 is characterized by inhibiting phosphorylation of Tau, APP, and PS1 proteins through Dyrkl A inhibition, dephosphorylating NFATc, and increasing the transcriptional activity of NFATc.

상기 퇴행성 뇌질환은 다운증후군, 알츠하이머병, 파킨슨병 및 헌팅턴병으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.The degenerative brain disease is preferably one selected from the group consisting of Down's syndrome, Alzheimer's disease, Parkinson's disease and Huntington's disease, but is not limited thereto.

본 발명의 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)은 시험관 내(in vitro)에서 Dyrk1A에도 강력한 억제효과를 나타냄을 확인하였고, ATP와 경쟁적인 방식으로 억제 작용을 하며, Dyrk1A를 세포수준에서도 강력하게 억제하여, 신경섬유엉킴과 노인반 유발 요인인 Tau, APP, PS1의 인산화를 억제하고, NFATc의 인산화를 억제시켜서, NFATc의 전사활성을 증가시키고, 초파리 모델에서도 초파리 Dyrk1A인 minibrain이 과발현되었을 때 나타나는 날개, 눈, 신경계 발달 이상을 뚜렷하게 개선함을 확인하였으며, Dyrk1A 과발현 마우스에서도 Tau 단백질의 인산화가 현저하게 낮아지는 것을 확인함으로써, 일반적으로 Dyrk1A 저해제로 사용되는 Harmine, INDY, proINDY에 비해서 높은 억제 효능을 보임으로써, 본 발명의 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945) 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염은 퇴행성 뇌질환 예방 및 개선용 건강기능식품의 유효성분으로 유용하게 사용될 수 있다.The 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) of the present invention shows a strong inhibitory effect on Dyrk1A in vitro In addition, it suppresses Dyrk1A at a cellular level, inhibits nerve fiber entanglement, inhibits phosphorylation of Tau, APP, PS1, which induces senile factors, inhibits phosphorylation of NFATc, It was confirmed that the transcription activity of NFATc was increased and the wings, eyes and nervous system developmental abnormalities observed when the Drosophila Dyrk1A minibrain was overexpressed were significantly improved in the Drosophila model and the phosphorylation of Tau protein was significantly lowered in the Dyrk1A overexpressing mouse INDY, and proINDY, which are generally used as Dyrk1A inhibitors, the present inventors have found that 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6- 8-carboxylic acid (CX-4945) or a pharmaceutically acceptable salt thereof may be useful as an active ingredient of a dietary supplement for the prevention and improvement of degenerative brain diseases.

본 발명의 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945) 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염이 상기와 같은 퇴행성 뇌질환 예방 및 개선을 위해 이용되기 위해서는, 식품학 또는 약제학적 분야에서 공지된 다양한 방법에 의해 제조될 수 있으며 그 자체 또는 식품학적으로 허용되는 담체, 부형제, 희석제 등과 혼합하여 경구로 섭취할 수 있는 어떤 식품 형태로도 제조될 수 있다. 바람직하게는 음료, 환, 과립, 정제 또는 캅셀 형태이다.The use of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) or a pharmaceutically acceptable salt thereof for the prevention of degenerative brain diseases And to be used for improvement, it may be prepared by a variety of methods known in the food or pharmaceutical arts and may be prepared in any food form that can be taken orally by itself or in combination with a pharmaceutically acceptable carrier, excipient, diluent, Can also be produced. Preferably in the form of beverage, ring, granule, tablet or capsule.

본 발명의 건강 기능 식품은, 식품 제조 시에 통상적으로 첨가되고 식품학적으로 허용되는 성분을 더 포함할 수 있다. 예컨대, 음료수로 제조되는 경우에는 본 발명의 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945) 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염 이외에 구연산, 액상과당, 설탕, 포도당, 초산, 사과산, 과즙 등에서 하나 이상의 성분을 추가로 포함시킬 수 있다.The health functional food of the present invention may further comprise ingredients that are conventionally added at the time of food production and which are pharmaceutically acceptable. For example, in the case of beverage preparation, 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX- 4945) or its pharmaceutically acceptable salt In addition, one or more components may be further included in citric acid, liquid fructose, sugar, glucose, acetic acid, malic acid, juice, and the like.

본 발명에 따른 건강 기능 식품의 유효성분으로 포함될 수 있는 양은 퇴행성 뇌질환 예방 및 개선을 원하는 사람의 연령, 성별, 체중, 상태, 질병의 증상에 따라 적절히 선택될 수 있으며, 바람직하게는 성인기준 1일 0.01 g 내지 10.0 g 정도로 포함되는 것이 좋으며, 이러한 함량을 갖는 건강 기능 식품을 섭취함으로써 퇴행성 뇌질환 예방 및 개선 효과를 얻을 수 있다.The amount of the active ingredient of the health functional food according to the present invention may be appropriately selected depending on the age, sex, weight, condition and symptom of a person who desires to prevent or improve the degenerative brain disease, Day to 0.01 g to 10.0 g. By taking the health functional food having such a content, prevention and improvement of degenerative brain diseases can be obtained.

또한, 본 발명은 분리된 세포, 무세포(cell-free) 또는 시험관 내(in vitro)에서 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(5-[(3-Chlorophenyl)amino]benzo [c]-2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid; CX-4945) 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 처리하는 단계를 포함하는 Dyrk1 억제 방법을 제공한다.The present invention also relates to the use of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylate in isolated cells, cell-free or in vitro A method for inhibiting Dyrk1 comprising the step of treating (5 - [(3-Chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) or a pharmaceutically acceptable salt thereof to provide.

상기 CX-4945는 상기 [화학식 1]로 표기되는 구조를 가지는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다.The CX-4945 preferably has a structure represented by the formula (1), but is not limited thereto.

상기 CX-4945는 Dyrk1의 활성을 억제하는 것을 특징으로 한다.The CX-4945 is characterized by inhibiting the activity of Dyrk1.

상기 Dyrk1A의 활성 억제는 CX-4945가 Dyrk1A의 ATP binding pocket에 결합하여 발생하는 것을 특징으로 한다.The inhibition of Dyrk1A activity is characterized in that CX-4945 binds to ATP binding pocket of Dyrk1A.

상기 CX-4945는 Dyrk1A 저해를 통해 Tau 단백질의 인산화를 억제시키고, NFATc를 탈인산화 시키며, NFATc의 전사활성을 증가시키는 것을 특징으로 한다.The CX-4945 is characterized by inhibiting phosphorylation of Tau protein through Dyrkl A inhibition, dephosphorylating NFATc, and increasing the transcriptional activity of NFATc.

본 발명의 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)은 시험관 내(in vitro)에서 Dyrk1A에도 강력한 억제효과를 나타냄을 확인하였고, ATP와 경쟁적인 방식으로 억제 작용을 하며, Dyrk1A를 세포수준에서도 강력하게 억제하여, 신경섬유엉킴과 노인반 유발 요인인 Tau, APP, PS1의 인산화를 억제하고, NFATc의 인산화를 억제시켜서, NFATc의 전사활성을 증가시키고, 초파리 모델에서도 초파리 Dyrk1A인 minibrain이 과발현되었을 때 나타나는 날개, 눈, 신경계 발달 이상을 뚜렷하게 개선함을 확인하였으며, Dyrk1A 과발현 마우스에서도 Tau 단백질의 인산화가 현저하게 낮아지는 것을 확인함으로써, 일반적으로 Dyrk1A 저해제로 사용되는 Harmine, INDY, proINDY에 비해서 높은 억제 효능을 보임으로써, 본 발명의 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945) 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염은 Dyrk1과 관련된 생물학적 연구를 위한 Dyrk1 억제 방법으로 유용하게 사용될 수 있다.The 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) of the present invention shows a strong inhibitory effect on Dyrk1A in vitro In addition, it suppresses Dyrk1A at a cellular level, inhibits nerve fiber entanglement, inhibits phosphorylation of Tau, APP, PS1, which induces senile factors, inhibits phosphorylation of NFATc, It was confirmed that the transcription activity of NFATc was increased and the wings, eyes and nervous system developmental abnormalities observed when the Drosophila Dyrk1A minibrain was overexpressed were significantly improved in the Drosophila model and the phosphorylation of Tau protein was significantly lowered in the Dyrk1A overexpressing mouse INDY, and proINDY, which are generally used as Dyrk1A inhibitors, the present inventors have found that 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6- 8-carboxylic acid (CX-4945) or a pharmaceutically acceptable salt thereof may be useful in inhibiting Dyrk1 methods for biological research related to Dyrk1.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.However, the following examples are illustrative of the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the following examples.

<< 실시예Example 1> 5-[(3- 1 > 5 - [(3- 클로로페닐Chlorophenyl )아미노] ) Amino] 벤조Benzo [c]-2,6- [c] -2,6- 나프티리딘Naphthyridine -8-카르복시산(CX-4945)의 Dyrk1 억제효능-8-Carboxylic acid (CX-4945) Dyrk1 Inhibitory Effect

TG 003, KH-CB19, Leucettine L41 등 Cdc2-like kinase(Clk)를 억제한다고 알려진 많은 저분자 물질들은 공통적으로 Dyrk를 저해한다고 알려져 있다. 이는 Clk와 Dyrk1이 비슷한 서열과 구조의 인산화 효소영역(kinase domain)을 가지고 있기 때문이다. 이에, 본 발명자들은 최근 연구에서 도 1에 개시된 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)라는 물질이 Clk에 대해서 강력한 억제효능을 가지고 있음을 규명하였고, 연장선상에서 Clk와 구조적으로 유사한 Dyrk1(Dual specificity tyrosine-phosphorylation-regulated kinase 1)에 대해서도 비슷한 효능을 가질 수 있는 가능성을 확인하였다. 또한, 도 2에 개시된 구조를 가진 기존에 널리 이용되고 있는 현재까지 가장 강력한 Dyrk1A 저해제로 알려진 하민(Harmine) 및 기존 연구에서 또 다른 Dyrk1A의 억제물질로 알려진 INDY와 proINDY를 실험에 사용하였다.Many small molecules known to inhibit Cdc2-like kinase (Clk), such as TG 003, KH-CB19 and Leucettine L41, are known to inhibit Dyrk in common. This is because Clk and Dyrk1 have kinase domains of similar sequence and structure. Thus, the present inventors have found in recent studies that a substance called 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX- 4945) Inhibitory potency, and confirmed the possibility of similar efficacy against Dyrk1 (dual specificity tyrosine-phosphorylation-regulated kinase 1), which is structurally similar to Clk in the extension line. In addition, Harmine (Harmine), which is known to be the most powerful Dyrk1A inhibitor to date, which has been widely used, and INDY and proINDY, which are known inhibitors of Dyrk1A, have been used in the experiments.

구체적으로, 여러 가지 농도의 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)을 분리정제된 Dyrk1A, Dyrk1B, Dyrk3 및 Dyrk4와 반응시킨 다음, 형광-기반의 면역분석법(fluorescence-based immunoassay)을 사용하는 인산화효소 프로파일러 서비스(Kinase Profiler service; 인비트로젠 사 제공)를 사용하여 인산화효소 프로파일링(kinase profiling) 분석을 수행하여 Dyrk1A, Dyrk1B, Dyrk3 및 Dyrk4에 대한 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)의 억제 효과를 0.001, 0.01, 0.1, 1 및 10 μM의 CX-4945 농도, 및 각각 단백질의 인산화 효소활성에 적합한 ATP 농도(ATP에 대한 Km값과 동일한 ATP 농도)에서 측정하고 프리즘 프로그램을 이용해서 IC50 값을 결정하여 각각의 인산화효소에 대한 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)의 억제효과를 비교하였다. 대조군으로 Harmine의 억제 효과를 상기와 동일한 방법으로 확인하였다.Specifically, the purified purified Dyrk1A, Dyrk1B, Dyrk3, and Dyrk4 with various concentrations of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8- And then subjected to a kinase profiling analysis using a Kinase Profiler service (Invitrogen) using fluorescence-based immunoassay The inhibitory effect of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) on Dyrk1A, Dyrk1B, Dyrk3 and Dyrk4 was evaluated as 0.001, 1 and 10 μM of CX-4945, and ATP concentration (ATP concentration equal to Km for ATP) appropriate for the protein phosphorylase activity, respectively, and IC 50 Values were determined to compare the inhibitory effect of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) on each phosphorylase. The inhibitory effect of Harmine as a control group was confirmed in the same manner as above.

그 결과 도 3에 나타낸 바와 같이, 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)은 여러 Dyrk 단백질 중에서도 Dyrk1A, Dyrk1B에 대해 가장 강력하고 선택성이 높게(IC50 6.4~6.8 nM) 억제작용하는 것을 확인하였다. 또한, Harmine과 비교해 볼 때 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)의 Dyrk1A의 저해효과가 20배 이상 훨씬 강한 것을 확인하였다(도 3).As a result, 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) was found to be more effective than Dyrk1A and Dyrk1B The strongest and most selective (IC 50 6.4 ~ 6.8 nM). The inhibitory effect of Dyrk1A on 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) (Fig. 3).

상기 결과 및 구조를 분석하였을 때, 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)은 Harmine과 매우 유사한 구조를 가지고 있으나, 벤질링(benzyl ring)을 추가적으로 가지고 있는데, 이 차이가 Dyrk1A 억제효능의 차이에 중요한 요인으로 작용한 것으로 추정되고, INDY와 proINDY가 Harmine보다 약간 낮은 Dyrk1A 억제 효능을 가지는 것을 고려하면, 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)이 가장 강력한 Dyrk1A 억제물질임을 확인하였다.When the above results and structure were analyzed, it was found that 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX- Considering that INDY and proINDY have a slightly lower inhibitory effect on Dyrk1A than Harmine, it is suggested that this difference is due to 5 - [( 3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) was the most potent Dyrk1A inhibitor.

<< 실시예Example 2> 5-[(3- 2 > 5 - [(3- 클로로페닐Chlorophenyl )아미노] ) Amino] 벤조Benzo [c]-2,6- [c] -2,6- 나프티리딘Naphthyridine -8-카르복시산(CX-4945)의 ATP 경쟁적 억제 효능-8-Carboxylic Acid (CX-4945) Competitive Inhibitory Effect of ATP

5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)이 ATP와 경쟁하는 방식으로 Dyrk1A를 억제하는지 확인하기 위해서 여러 농도의 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945) 처리 조건에서 ATP의 농도를 달리하여 Dyrk1A 활성을 측정하고 그 값들을 이용해서 Lineweaver-Burk 그래프를 그려서 확인하였다.To confirm that 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX- 4945) inhibits Dyrk1A in a manner that competes with ATP, The activity of Dyrk1A was measured by varying the concentration of ATP under the treatment conditions of [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) Burk graph was drawn.

그 결과 도 4에 나타낸 바와 같이, 전형적인 ATP 경쟁적 방식의 억제패턴이 나타났다(도 4).As a result, as shown in Fig. 4, a typical ATP competitive inhibition pattern appeared (Fig. 4).

또한, 실제로 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)이 Dyrk1A의 ATP 결합부위에 잘 들어맞는지를 확인하기 위해 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 분자 모델링 연구를 수행하였다.In order to confirm whether 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) is well fit in the ATP binding site of Dyrk1A, Molecular modeling studies were carried out.

그 결과 도 5에 나타낸 바와 같이, 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)이 Dyrk1A의 ATP binding pocket에 결합하는 것을 확인하였고(도 5A), Dyrk1A의 L241의 질소(nitrogen)와 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)의 카복실기(carboxyl group) 사이에 두 개의 수소결합이 예측되고, D307의 질소와 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)의 트리사이클(tricyclic) 질소 사이에 1개의 수소결합이 예측되었다(도 5B).As a result, as shown in Fig. 5, it was confirmed that 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX- 4945) binds to the ATP binding pocket of DyrklA (FIG. 5A), and the nitrogen of L241 of DyrklA and the carboxyl group of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8- two hydrogen bonds between the carboxyl group and the nitrogen of D307 are predicted and the hydrogen bond of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) One hydrogen bond between the tricyclic nitrogen was predicted (Fig. 5B).

이러한 결합 형태는 기존 연구에서 Dyrk1A와 harmine, INDY, proINDY 사이의 co-crystal 구조를 통해서 밝혀진 것과 매우 유사한 형태이며, 이러한 결과들을 토대로 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)이 Dyrk1A의 ATP 결합부위에 경쟁적으로 결합함으로써, 억제 효능을 보이는 것을 확인하였다.This type of coupling is very similar to the one found in the previous studies through the co-crystal structure between Dyrk1A and harmine, INDY, and proINDY. Based on these results, it is concluded that 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [ , And 6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) competitively bind to the ATP binding site of DyrklA.

<< 실시예Example 3> 세포수준에서의 5-[(3- 3> 5 - [(3- 클로로페닐Chlorophenyl )아미노] ) Amino] 벤조Benzo [c]-2,6- [c] -2,6- 나프티리딘Naphthyridine -8-카르복시산(CX-4945)의 Dyrk1A 억제 효과-8-carboxylic acid (CX-4945) inhibitory effect on Dyrk1A

<3-1> 5-[(3-&Lt; 3-1 > 5 - [(3- 클로로페닐Chlorophenyl )아미노] ) Amino] 벤조Benzo [c]-2,6- [c] -2,6- 나프티리딘Naphthyridine -8-카르복시산(-8-carboxylic acid ( CXCX -4945)의 Tau 인산화 억제 효과-4945) inhibited Tau phosphorylation

세포수준에서 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)이 Dyrk1A를 억제할 수 있는지를 테스트하기 위해 포유동물 세포인 293T 세포에서 Dyrk1A의 대표적인 기질(substrate)인 Tau의 인산화를 확인하였다. Tau는 미세소관 관련 단백질로 Dyrk1A는 Tau 단백질의 Thr212를 주로 인산화하고, 이러한 인산화는 Dyrk1A가 과발현된 다운증후군 모델 마우스의 해마조직에서 뚜렷하게 관찰된바 있다.To test whether 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) can inhibit Dyrk1A at the cellular level, 293T The phosphorylation of Tau, a representative substrate of Dyrk1A, was confirmed in the cells. Tau is a microtubule associated protein, Dyrk1A mainly phosphorylates Thr212 of Tau protein, and this phosphorylation has been clearly observed in hippocampal tissues of Down syndrome model mice overexpressing Dyrk1A.

구체적으로, 293T 세포를 6 웰 플레이트에 5x105 세포수로 12시간 배양한 후 Tau 및 Dyrk1A 발현 DNA 각각 1 μg을 공동형질전환하였다. 이를 24시간 배양한 후 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)을 0.001, 0.01, 0.1 및 1 μM 처리하여 6시간 배양한 후, 세포를 수득하고 파쇄하여 293T 세포의 전체 단백질을 포함하는 세포 추출물을 수득하였다. 그런 다음, SDS-PAGE로 상기 전체 단백질을 전개하고, 0.45 ㎛의 폴리비닐이딘 플루오라이드 이동 막(Polyvinylidene fluoride transfer membrane; GE 헬스케어 사, 미국)에 이동하여 5% 스킴 밀크(skim milk)로 차단한 후, 1차 항체로 항-Tau 항체(써모 사), 항-pTau(T212) 항체(인비트로젠 사) 및 항-Dyrk1a 항체(산타크루즈 사)를 5% 스킴 밀크를 포함하는 트리스완충식염수 트윈-20(tris buffered saline tween-20, TBST)로 1:1000으로 희석하고, 상기 차단한 이동 막에 처리하여 밤새 반응시켰다. 그런 다음, TBST로 각각 10 분간 4 회 씻어준 뒤, 2차 항체를 반응시켰다. 반응 후, TBST로 각각 10 분간 4 회 씻어준 뒤, 상기 이동 막 위의 단백질을 WEST-ZOL 플러스 웨스턴블럿팅 검출 시스템(WEST-ZOL plus western blotting detection system; 인트론 생명공학 사, 미국) 및 LAS-4000 영상화 분석기(LAS-4000 Image analyzer; 후지필름 사, 일본)을 사용해 단백질의 인산화 수준을 검출하였다. 대조군으로 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945) 대신 다른 Dyrk1A 저해제인 Harmine, INDY 또는 proINDY를 사용하여 상기와 동일한 방법을 수행하였다. 발현량을 비교하기 위한 대조군으로는 1차 항체로 항-hnRNP A1(anti-hnRNA A1, Gideon Dreyfuss, 펜실베니아대, 미국) 항체 및 항-GAPDH 항체를 사용하여 상기와 동일한 방법으로 hnRNPA1 및 GAPDH 발현 여부를 확인하였다.Specifically, 293T cells were cultured in 6-well plates at 5 × 10 5 cells for 12 hours and co-transformed with 1 μg each of Tau and Dyrk1A-expressing DNA. After culturing for 24 hours, 0.001, 0.01, 0.1, and 1 μM of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8- After incubation, cells were harvested and disrupted to obtain a cell extract containing the entire protein of 293T cells. Then, the whole protein was developed by SDS-PAGE and transferred to a polyvinylidene fluoride transfer membrane (GE Healthcare, USA) of 0.45 μm in size, and the mixture was transferred to 5% skim milk (Anti-Tau antibody) (Thermosa), anti-pTau (T212) antibody (Invitrogen) and anti-Dyrk1a antibody (Santa Cruz) as a primary antibody were mixed with 5% skim milk containing tris buffer Diluted 1: 1000 with tris-buffered saline tween-20 (TBST), and treated with the blocking membrane to react overnight. Then, the cells were washed with TBST four times for 10 minutes each, and the secondary antibody was reacted. After the reaction, the cells were rinsed with TBST four times for 10 minutes each, and the proteins on the moving membrane were washed with WEST-ZOL plus western blotting detection system (Intron Biotechnology Co., USA) and LAS- 4,000 image analyzer (LAS-4000 Image analyzer, Fuji Film, Japan) was used to detect the phosphorylation level of the protein. INDY or proINDY which is another DyrklA inhibitor instead of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) as a control, Respectively. HNRNPA1 and GAPDH were expressed in the same manner as above using anti-hNRNP A1 (anti-hnRNA A1, Gideon Dreyfuss, University of Pennsylvania, USA) antibody and anti-GAPDH antibody as primary antibodies for comparison of expression levels Respectively.

그 결과 도 6a 내지 도 6b에 나타낸 바와 같이, 293T 세포에서 Tau 단백질만을 과발현하였을 때 나타나지 않던 인산화가 Dyrk1A를 같이 과발현하였을 때 뚜렷하게 나타나는 것을 확인할 수 있었고, 여기에 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)의 농도를 증가시켜 처리함에 따라 Tau의 인산화가 감소함을 확인하였으며, 이러한 결과는 세포수준에서 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)이 Dyrk1A의 강력한 억제 효과가 있음을 보여준다. 또한, 세포수준에서의 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)의 Tau 단백질 인산화 억제효과는 Harmine보다 더 강한 것을 확인하였다(도 6a). 또한, 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)의 Tau 단백질 인산화 억제효과는 IC50이 대략 100-200 nM이고, Harmine은 300-500 nM로 약간 낮았고, 다른 Dyrk1A 저해제인 INDY와 proINDY는 약 2,000 nM로 확인되어, 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945) 보다 약 10배 낮은 억제 효과를 확인하였다(도 6b).As a result, as shown in FIGS. 6A and 6B, it was confirmed that phosphorylation, which was not observed when the Tau protein was overexpressed in 293T cells, was clearly observed when Dyrk1A was overexpressed, and 5 - [(3-chlorophenyl) amino ] Benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) at the cellular level, Amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) showed strong inhibitory effect of DyrklA. The Tau protein phosphorylation inhibitory effect of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) at the cellular level was also confirmed to be stronger than that of Harmine (Fig. 6A). In addition, 5 - [(3-chlorophenyl) amino] and benzo [c] -2,6- Tau Protein Phosphorylation inhibitory effect of the 6-naphthyridin-8-carboxylic acid (CX-4945) has IC 50 of approximately 100-200 nM, Harmine was slightly lower at 300-500 nM and the other Dyrk1A inhibitors INDY and proINDY were found to be about 2,000 nM, indicating that 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridin- And about 10-fold lower inhibitory effect than that of carboxylic acid (CX-4945) (Fig. 6B).

이러한 결과는 상기 <실시예 1>과 마찬가지로, 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)이 가장 강력한 Dyrk1A 억제 물질임을 확인하였다.These results indicate that 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) is the most potent Dyrk1A inhibitor Respectively.

<3-2> 5-[(3-&Lt; 3-2 > 5 - [(3- 클로로페닐Chlorophenyl )아미노] ) Amino] 벤조Benzo [c]-2,6- [c] -2,6- 나프티리딘Naphthyridine -8-카르복시산(-8-carboxylic acid ( CXCX -4945)의 APP(amyloid precursor protein), PS1(presenilin 1) 인산화 억제 효과-4945), amyloid precursor protein (APP), PS1 (presenilin 1) phosphorylation inhibitory effect

5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)이 Dyrk1A를 억제함으로써 Tau의 인산화 외에도 기존에 잘알려진 APP 및 PS1의 인산화도 억제하는지를 확인하였다.In addition to the phosphorylation of Tau by inhibiting Dyrk1A, the phosphorylation of APP and PS1, also known as 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8- Respectively.

구체적으로, 상기 실시예 <3-1>과 동일한 방법으로 APP 및 Dyrk1A, PS1 및 Dyrk1A를 과발현시킨 후, 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)을 농도별로 처리한 후 세포 추출물을 수득하여, 1차 항체로 항-APP 항체, 항-pAPP(T668) 항체 및 항-Dyrk1a 항체 또는 항-PS1 항체 및 항-Dyrk1a 항체를 사용하여 단백질의 인산화 수준을 검출하였다. 발현량을 비교하기 위한 대조군으로는 1차 항체로 항-hnRNP A1 항체 및 항-GAPDH 항체를 사용하여 상기와 동일한 방법으로 hnRNPA1 및 GAPDH 발현 여부를 확인하였다.Specifically, APP and Dyrk1A, PS1 and Dyrk1A were overexpressed in the same manner as in Example <3-1>, and then 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] (T668) antibody and an anti-Dyrk1a antibody or an anti-PS1 antibody and an anti-Dyrk1a antibody (CX-4945) as a primary antibody after treatment with 8-carboxylic acid Antibodies were used to detect the phosphorylation level of the protein. The expression levels of hnRNPA1 and GAPDH were determined using the anti-hNRNP A1 antibody and the anti-GAPDH antibody as primary antibodies.

그 결과 도 7에 나타낸 바와 같이, Tau 단백질 인산화와 마찬가지로, APP 및 PS1의 인산화가 감소하는 것을 확인하였다(도 7).As a result, as shown in Fig. 7, it was confirmed that phosphorylation of APP and PS1 was reduced similarly to Tau protein phosphorylation (Fig. 7).

상기 결과들은 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)의 Dyrk1A 억제를 명확히 보여주는 결과이고, 퇴행성 뇌질환에서 공통적으로 나타나는 신경병리인 노인반(Amyloid plaque)과 신경섬유엉킴(Neurofibrillary tangle)의 형성에 핵심적인 Tau, APP, PS1의 과인산화를 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)이 억제할 수 있음을 보여주는 중요한 결과이다.These results clearly demonstrate Dyrk1A inhibition of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945), which is common in degenerative brain diseases Hyperphosphorylation of Tau, APP and PS1, which are essential for the formation of neurofibrillary tangles and neurofibrillary tangles, is studied by using 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] Naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945).

<< 실시예Example 4>  4> 칼시뉴린Calcineurin /엔팻(/ Enchant ( calcineurincalcineurin // NFATNFAT ) 신호에서 5-[(3-) &Lt; / RTI &gt; signal from 5 - [(3- 클로로페닐Chlorophenyl )아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)의 Dyrk1A 억제 효과 검증) Amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945)

본 발명자들은 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)이 Dyrk1A 관련된 calcineurin/NFAT 신호를 조절할 수 있는지를 확인해 보았다.The present inventors have confirmed that 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) can modulate Dyrk1A-related calcineurin / NFAT signals.

구체적으로, Flag-NFATc1 융합 단백질을 발현하는 293T 세포를 Slied 8 웰(ibidi)에 2×104 세포수로 배양하여 12시간 동안 배양한 뒤, 4% 파라포름알데하이드(paraformaldehyde) 용액으로 20분 동안 세포들을 고정시킨 후, PBS로 3회 플레이트를 씻어준 뒤, 0.5% Triton X-100 용액으로 5분 동안 반응시키고 PBS로 3회 씻어주었다. 그 후 2% BSA로 20분 동안 반응시켜 다른 항체들이 결합하지 못하게 한 후 일차항체(anti-Flag : 시그마 사)를 반응한 후 다시 이차항체(anti mouse-Alexa fluor 488 : 인비트로젠 사)를 반응시킨 후, PBS로 3회 세척한 뒤 형광 현미경으로 확인하였다.Specifically, 293T cells expressing the Flag-NFATc1 fusion protein were cultured in Slied 8 well (ibidi) at 2 × 10 4 cells for 12 hours, and then cultured in 4% paraformaldehyde solution for 20 minutes After fixing the cells, the plates were washed three times with PBS, reacted with 0.5% Triton X-100 solution for 5 minutes, and washed three times with PBS. The cells were then incubated with 2% BSA for 20 minutes to allow the other antibodies to bind. Anti-Flag antibody (Alexa fluor 488, Invitrogen Inc.) After the reaction, the cells were washed three times with PBS and confirmed by fluorescence microscopy.

그 결과 도 8에 나타낸 바와 같이, 293T 세포에서 발현된 Flag-NFATc1 융합 단백질의 위치를 확인하면 주로 세포질에 머물러 있는 것을 볼 수 있다(도 8 왼쪽 맨위). 이때, 세포에 칼슘 이온 운반체인 이오노마이신(ionomycin, IM)을 처리하면 Flag-NFATc1는 핵에 축적한다(도 8 오른쪽 위). 또한, Dyrk1A를 과발현시키면 Flag-NFATc1의 핵 축적을 차단하여 세포질에 머물러 있고(도 8 왼쪽 가운데), IM을 처리한 후 Dyrk1A를 과발현시키면 Flag-NFATc1는 세포질에 여전히 머물러 있으며(도 8 오른쪽 아래), 이는 Dyrk1A의 calcineurin/NFAT 경로의 음성 조절자(negative regulator)로써의 역할과 일치하는 결과이다. 또한, IM을 처리한 후 Dyrk1A를 과발현시킨 후 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)을 처리하게 되면 Dyrk1A가 존재함에도 불구하고 Flag-NFATc1가 다시 핵으로 재배치되는 것을 확인하였다(도 8 왼쪽 아래).As a result, as shown in Fig. 8, when the position of the Flag-NFATc1 fusion protein expressed in 293T cells is confirmed, it is mainly found in the cytoplasm (Fig. 8, top left). At this time, when the cell is treated with ionomycin (IM), which is a calcium ion carrier, Flag-NFATc1 accumulates in the nucleus (upper right of FIG. 8). In addition, overexpression of Dyrk1A blocks nuclear accumulation of Flag-NFATc1 and remains in the cytoplasm (Fig. 8, left center). When IM is treated and Dyrk1A is overexpressed, Flag-NFATc1 still remains in the cytoplasm , Which is consistent with the role of Dyrk1A as a negative regulator of the calcineurin / NFAT pathway. In addition, Dyrk1A was found to be present when 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX- , It was confirmed that Flag-NFATc1 was rearranged to the nucleus (lower left of FIG. 8).

이러한 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)의 Dyrk1A 억제효과는 NFATc의 전사활성을 통해서도 확인하였는데, 이를 위해 NFATc의 전사활성을 측정하는데 유용한 NFAT reponse element(NFAT-RE)를 포함하는 루시퍼라제 리포터를 사용하였다. NFAT-RE-루시퍼라제 리포터를 293T 세포에서 과발현한 후 IM과 PMA(phorbol 12-myristate 13-acetate)를 처리해 세포내 Ca2+ 농도를 증가시키고, Dyrk1A를 과발현하고, 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)을 농도별 처리하였다.The Dyrk1A inhibitory effect of this 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) was also confirmed by the transcriptional activity of NFATc. A luciferase reporter containing the NFAT reponse element (NFAT-RE) useful for measuring transcriptional activity was used. NFAT-RE-luciferase reporter was overexpressed in 293T cells, treated with IM and PMA (phorbol 12-myristate 13-acetate) to increase intracellular Ca 2+ concentration, overexpress Dyrk1A, Phenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945).

그 결과 도 9에 나타낸 바와 같이, IM과 PMA를 처리한 경우에 루시퍼라제의 발현이 급격하게 증가되었고(20배 이상), 여기에 Dyrk1A를 과발현하니 루시퍼라제 발현이 1/3로(5.4배 증가)로 억제되는 것을 확인하였다. 또한, 이 조건에 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)을 농도별로 처리했을 때 루시퍼라제의 발현이 다시 급격히 증가함을 확인하였다. 심지어 10 uM을 처리하였을 경우 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)을 처리하지 않은 경우에 비해 7배 정도로 그 활성이 증가하는 것을 확인하였다(도 9).As a result, as shown in FIG. 9, when IM and PMA were treated, the expression of luciferase was abruptly increased (over 20 times), and overexpression of Dyrk1A resulted in a luciferase expression of 1/3 ). &Lt; / RTI &gt; In addition, when the 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) was treated at different concentrations under this condition, the expression of luciferase again increased Respectively. Even when treated with 10 uM, its activity was about seven times that of the case where 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX- (Fig. 9).

상기 결과들로 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)의 Dyrk1A 억제 효능을 다시 한번 확인하였고, 다운증후군의 발병과 관련되는 NFAT 신호 전달을 조절할 수 있음을 보여준다.The results showed that Dyrk1A inhibitory activity of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) Lt; RTI ID = 0.0 &gt; NFAT &lt; / RTI &gt; signaling.

<< 실시예Example 5>  5> MinibrainMinibrain 과발현 초파리 모델에서 5-[(3- In the overexpressed Drosophila model, 5 - [(3- 클로로페닐Chlorophenyl )아미노] ) Amino] 벤조Benzo [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)의 Dyrk1A 억제 효능 검증 The inhibitory effect of [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) on Dyrk1A

상기 세포 실험에서 확인된 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)의 Dyrk1A 억제 효과를 개체 수준에서 확인하기 위해 Dyrk1A의 초파리 상동인자인 minibrain(mnb) 유전자를 클로닝하여 UAS/Gal4 시스템을 이용한 조직특이적 유전자 과발현 유도를 실시하였다.To confirm the Dyrk1A inhibitory effect of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) The minibrain (mnb) gene, which is a Drosophila homologue, was cloned and induced by tissue specific gene overexpression using the UAS / Gal4 system.

구체적으로, UAS-minibrain 형질전환 초파리를 조직 특이적으로 발현시키는 Gal4 형질전환 초파리와 교배하여 F1 세대의 배아를 모아 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)이 각각 1, 10, 100, 1000, 10000, 25000 nM이 포함된 초파리 표준배지(덱스트로으스 7.0%, 이스트 5.0%, 옥수수전분 3.5%, 한천아가 0.5%, propionic acid 0.5%, Tegosept 0.7%)에서 배양한 후, 성충의 날개의 표현형을 기준으로 CX-4945의 효과를 분석하였다.Specifically, embryos of the F1 generation were collected by crossing with a Gal4 transgenic flora expressing a tissue-specific expression of UAS-minibrain transformed Drosophila to obtain 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] (Dextrose 7.0%, yeast 5.0%, corn starch 3.5%, agar agar 0.5%) containing 1, 10, 100, 1000, 10000 and 25000 nM of threonine-8-carboxylic acid (CX- , propionic acid 0.5%, Tegosept 0.7%), and the effects of CX-4945 on the phenotype of adult wing were analyzed.

그 결과 도 10a 내지 10b에 나타낸 바와 같이, 초파리 날개에 특이적으로 minibrain의 과발현을 유도하기 위해 날개 프로모터(promoter)인 MS1096-Gal4 라인과 UAS-minibrain(mnb)을 교배하여 나온 F1 세대에서는 90% 이상의 개체에서 5번 장축시맥(L5 vein)의 발생 이상을 보이는 것으로 확인하였고(도 10a), 이러한 minibrain 과발현에 의한 짧은 시맥 표현형이 100 nM 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)을 먹인 초파리에서 약 30% 억제되는 것을 확인하였으며, harmine의 경우에는 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945) 최적 농도의 100배인 10000 nM 이상에서 40% 수준의 minibrain 표현형 억제효과를 보이는 것을 확인하였다(도 10b).As a result, as shown in Figs. 10a to 10b, 90% of the F1 generations obtained by crossing the wing promoter MS1096-Gal4 line and UAS-minibrain (mnb) to induce the overexpression of the minibrain specifically in the Drosophila wing, (Fig. 10a). It was confirmed that this short-vein phenotype due to minibrain overexpression caused 100 nM 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c ] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) was inhibited by about 30% in the fed florets and in the case of harmine, 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] It was confirmed that the inhibitory effect of minibrain phenotype was about 40% at 10000 nM or more which is 100 times the optimal concentration of 2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) (FIG.

또한, 상기 Dyrk1A의 Tau 단백질 인산화 촉진 및 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)의 Dyrk1A 인산화 활성 억제 효과를 개체수준에서 확인하기 위해, UAS/Gal4 시스템을 이용하여 초파리 눈 특이적 프로모터인 GMR-gal4를 이용하여 minibrain 또는 Tau 단독으로 과별현 시키거나, minibrain과 Tau를 함께 과발현시킨 초파리를 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)이 포함된 배지에서 키운 후에 초파리 성충의 눈을 해부현미경 하에서 표현형을 분석하였다.In addition, the inhibitory effect of Dyrk1A on Tau protein phosphorylation and the Dyrk1A phosphorylation activity of 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX- , We used the UAS / Gal4 system to differentiate either minibrain or Tau alone using GMR-gal4, a Drosophila eye-specific promoter, or overexpressing both minibrain and Tau, using 5 - [(3- Phenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) in the eyes of the Drosophila adults.

그 결과 도 11a에 나타낸 바와 같이, minibrain 또는 Tau를 발현할 경우에는 초파리 눈 발생이 변화가 생기고, minibrain 및 Tau를 동시에 발현시킬 경우에는 이러한 변화가 더 심해지는 것을 확인하였으며, 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)을 처리한 경우에는 minibrain 및 Tau에 의한 변화가 유의하게 억제되는 것을 확인하였다(도 11a).As a result, as shown in Fig. 11 (a), when the minibrain or Tau was expressed, the change in the occurrence of the fruit fly was observed, and when the minibrain and the Tau were simultaneously expressed, (CX-4945) was significantly inhibited by minibrain and Tau (Fig. 11 (a)).

또한, 신경계 특이적인 elav-Gal4 프로모터 라인을 이용하여 신경계에 minibrain을 과발현 시킨 후, 1령기 유충으로 깨어나기 전인 24시간 이내의 F1 세대 배아를 모아서 4% 포르말린으로 고정 후에, 신경계 구조를 확인할 수 있는 형광단백질인 synaptobrevin-GFP를 함께 발현시켜 형광공초점현미경 하에서 관찰하여 신경계 구조 및 형태를 분석하였다. 또한, 신경계 특이적으로 mininbrain을 과발현시킨 후, 성충이 깨어나기까지 10일 이상 배양 후에 깨어난 성충을 개수하여 성충의 치사율을 확인하였다.In addition, after minibrain overexpression in the nervous system using the elav-Gal4 promoter line specific to the nervous system, the F1 generation embryos within 24 hours before waking up to the first instar larvae were collected and fixed with 4% formalin, Synaptobrevin-GFP, a fluorescent protein, was also expressed and examined under a fluorescence confocal microscope to analyze the structure and morphology of the nervous system. In addition, after overexpression of mininbrain specifically for the nervous system, adult worms were repaired after 10 days or more incubation until adult worms were worn out and adult mortality was confirmed.

그 결과 도 11b 내지 도 11c에 나타낸 바와 같이, minibrain의 과발현에 의해 중추신경계 및 말초신경계의 발생 이상이 확인되었고, 부모 세대에 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)을 7일간 먹인 후 교배를 하여 나온 F1 세대의 배아에서는 minibrain에 의한 신경계 발생 이상이 현저하게 억제되는 것을 확인하였으며(도 11b), 신경계 특이적 minibrain 과발현은 신경계 발생 이상으로 70% 이상의 성충 치사율을 보이는 데 반해, 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)을 처리한 개체는 50% 이상 치사율이 감소하는 것을 확인하였으므로, 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)이 초파리 Dyrk1A의 상동인자인 minibrain의 저해제로 작용하는 것을 확인하였다(도 11c).As a result, as shown in Fig. 11B to Fig. 11C, abnormalities of the central nervous system and peripheral nervous system were confirmed by overexpression of minibrain, and 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] It was confirmed that the nervous system abnormalities caused by the minibrain were remarkably inhibited in the F1 generation embryos obtained by feeding 6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) for 7 days and crossing (FIG. 11b) Overexpression was more than 70% lethal mortality compared to the development of the nervous system, whereas treatment with 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) (CX-4945) was found to inhibit the homology of Drosophila Dyrk1A with 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine- Lt; / RTI &gt; minibrain (Fig. 11C).

<< 실시예Example 6>  6> Dyrk1ADyrk1A 과발현 마우스에서 5-[(3- Overexpression of 5 - [(3- 클로로페닐Chlorophenyl )아미노] ) Amino] 벤조Benzo [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)의 Dyrk1A 억제 효능 검증 The inhibitory effect of [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) on Dyrk1A

5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)이 고등동물 수준에서도 Dyrk1A 억제 효능을 보이는지 확인하기 위해서 다운증후군을 모방하는 Dyrk1A 과발현 마우스를 기존에 알려진 방법(Ahn et al., 2006 Neurobiol Dis)으로 제조하여 실험을 수행하였다.To confirm whether 5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) exhibits Dyrk1A inhibitory activity at higher animal levels, Dyrk1A Over-expressing mice were prepared by previously known methods (Ahn et al., 2006 Neurobiol Dis).

그 결과 도 12에 나타낸 바와 같이, 이미 알려진 것과 마찬가지로 정상 마우스에 비해서 Dyrk1A 과발현 마우스의 해마(hippocampus)에 존재하는 Tau 단백질의 T212 위치의 인산화 정도가 현저히 높게 나타나는 것을 확인하였고, 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)을 75 mg/kg 농도로 구강 투여한 30분 후 Dyrk1A 과발현 마우스의 해마에 존재하는 Tau 단백질의 인산화는 대조군인 vehicle을 투여한 것에 비해 현저하게 낮게 나타나는 것을 확인하였으며, 이는 정상 마우스에서 나타나는 수준과 비슷한 것을 확인하였다(도 12).As a result, as shown in FIG. 12, it was confirmed that the degree of phosphorylation of the Tau protein in the hippocampus of the Dyrk1A overexpressing mouse was significantly higher than that of the normal mouse, Phosphorylation of Tau protein present in the hippocampus of Dyrk1A-overexpressing mouse 30 minutes after the oral administration of 75 mg / kg of the oral dyslipidemic acid (CX-495) Was significantly lower than that of the control vehicle, which was similar to that of normal mice (Fig. 12).

이러한 결과는 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(CX-4945)이 마우스 모델에서 혈액뇌관문(blood-brain barrier; BBB)를 효과적으로 통과해서 Dyrk1A을 억제하는 것을 보여준다.This result indicates that the 5-aminobenzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) inhibits the blood-brain barrier (BBB) Effectively inhibiting Dyrk1A. &Lt; / RTI &gt;

Claims (8)

5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(5-[(3-Chlorophenyl)amino]benzo [c]-2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid; CX-4945) 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하고, 상기 CX-4945는 Dyrk1(Dual specificity tyrosine-phosphorylation-regulated kinase 1)의 활성을 억제하는 것을 특징으로 하는 다운증후군(down syndrome), 알츠하이머병(alzheimer's disease), 파킨슨병(parkinson's disease), 헌팅턴병(huntington's disease) 및 픽병(picks disease)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 예방 및 치료용 약학적 조성물.
8-carboxylic acid (5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8- (CX-4945) or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient, wherein the CX-4945 inhibits the activity of Dyrk1 (Dual specificity tyrosine-phosphorylation-regulated kinase 1) wherein the composition is selected from the group consisting of Down syndrome, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, Huntington's disease and picks disease.
삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 CX-4945는 Tau, APP(amyloid precursor protein) 및 PS1(presenilin 1) 단백질의 인산화를 억제시키고, NFATc1을 탈인산화 시키며, NFATc1의 전사활성을 증가시키는 것을 특징으로 하는 다운증후군(down syndrome), 알츠하이머병(alzheimer's disease), 파킨슨병(parkinson's disease), 헌팅턴병(huntington's disease) 및 픽병(picks disease)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 예방 및 치료용 약학적 조성물.
The method of claim 1, wherein the CX-4945 inhibits phosphorylation of Tau, amyloid precursor protein (APP) and PS1 (presenilin 1) protein, dephosphorylates NFATc1, and increases the transcriptional activity of NFATc1 Wherein the disease is selected from the group consisting of Down syndrome, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, Huntington's disease, and picks disease.
삭제delete 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(5-[(3-Chlorophenyl)amino]benzo [c]-2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid; CX-4945) 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하고, 상기 CX-4945는 Dyrk1(Dual specificity tyrosine-phosphorylation-regulated kinase 1)의 활성을 억제하는 것을 특징으로 하는 다운증후군(down syndrome), 알츠하이머병(alzheimer's disease), 파킨슨병(parkinson's disease), 헌팅턴병(huntington's disease) 및 픽병(picks disease)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 예방 및 개선용 건강기능식품.
8-carboxylic acid (5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8- (CX-4945) or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient, wherein the CX-4945 inhibits the activity of Dyrk1 (Dual specificity tyrosine-phosphorylation-regulated kinase 1) wherein the health functional food is selected from the group consisting of Down syndrome, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, Huntington's disease, and picks disease.
삭제delete 삭제delete 분리된 세포, 무세포(cell-free) 또는 시험관 내(in vitro)에서 5-[(3-클로로페닐)아미노] 벤조 [c]-2,6-나프티리딘-8-카르복시산(5-[(3-Chlorophenyl)amino]benzo [c]-2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid; CX-4945) 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 처리하는 단계를 포함하는 Dyrk1 억제 방법.(5 - [(3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid in isolated cells, cell-free or in vitro. 3-chlorophenyl) amino] benzo [c] -2,6-naphthyridine-8-carboxylic acid (CX-4945) or a pharmaceutically acceptable salt thereof.
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Hyeongki Kim et al, ‘Identification of a Novel Function of CX-4945 as a Splicing Regulator’, PLOS ONE, 2014.04, Vol. 9, Issue 4, 논문번호 e94978, 1-8*
Thomas C. Coombs et al, Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 2013, Vol.23, 3654-3661*

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