KR101839721B1

KR101839721B1 - 바이칼레인을 유효성분으로 포함하는 천식 또는 아토피 등의 알러지성 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물

Info

Publication number: KR101839721B1
Application number: KR1020170002332A
Authority: KR
Inventors: 이기용; 전영호; 변영주; 이기호; 정용우
Original assignee: 고려대학교 세종산학협력단
Priority date: 2017-01-06
Filing date: 2017-01-06
Publication date: 2018-03-16
Also published as: CN110198714A; US20200121634A1; WO2018128408A1; EP3566702A4; EP3566702B1; EP3566702A1; US11166934B2

Abstract

본 발명은 흉선 기질 림프단백질 매개 신호전달을 제어하는 바이칼레인을 유효성분으로 함유하는 천식 또는 아토피 등의 알러지성 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것으로서, 본 발명에 따르면, 황금으로부터 추출한 바이칼레인 성분이 TSLP에 의한 세포내 신호 전달을 제어하여 세포내 STAT5의 인산화를 억제하고, TSLP와 TSLPR의 반응을 저해함을 확인함으로써, 알러지 또는 천식 질환의 염증 반응 형성을 효과적으로 억제할 수 있는 약학 조성물을 제공할 수 있으며, 바이칼레인과 시너지 효과가 있는 화합물을 더 포함하여 천식 또는 아토피 등의 알러지성 질환의 염증 반응 형성을 더욱 효과적으로 억제할 수 있는 약학 조성물을 제공할 수 있다.

Description

바이칼레인을 유효성분으로 포함하는 천식 또는 아토피 등의 알러지성 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물{pharmaceutical composition for prevention or treatment of allergic diseases including asthma or atopic dermatitis comprising the baicalein derivatives}

본 발명은 바이칼레인을 유효성분으로 포함하는 천식 또는 아토피 등의 알러지성 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 흉선 기질 림프단백질 매개 신호전달을 제어하는 바이칼레인을 유효성분으로 함유하는 천식 또는 아토피 등의 알러지성 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것이다.

알러지성 염증 질환의 일종인 천식 환자수는 전 세계적으로 1억 명에 이르는 것으로 추산되고 있으며, 또한 아토피 치료와 관련된 세계시장 규모는 2조원에 달하는 것으로 알려져 있다. 국내에서도, 2012년 기준 국내 초등학생 천식 유병률은 10%에 달하고 (통계청 2012년), 2010년 기준으로 국내 소아 아토피 유병률 역시 20.6% (질병관리본부 2012년)에 달하는 것으로 집계된 바 있다.

현재 천식 치료제로는 기관지 확장제, 흡입용 스테로이드 및 항염증제 등이 시판되고 있으며, 아토피 치료제로는 스테로이드 제제가 널리 사용되고 있다. 그러나, 이러한 치료제들은 일시적인 증상완화에만 기여할 뿐, 알러지 질환의 근본적인 제어가 불가능하여 근원적으로 질병을 치료하지 못한다는 단점을 지닐 뿐만 아니라, 심각한 부작용을 수반한다는 문제점을 지닌다.

한편, 천식 또는 아토피와 같은 알러지성 염증 질환은 면역 질환으로 알려져 있는 바, Th2 세포는 알러지 반응을 유발하는데 중추적인 역할을 하는 것으로 추정된다. Th2 세포는 CD4 세포의 분화에 의해서 생성되는데, CD4 T 세포가 림프구에서 항원에 자극을 받을 때 인식하게 되는 사이토카인 (cytokine)의 유형에 따라서 여러 종류의 Th 세포로 분화가 가능하다. 즉, CD4 T 세포가 인식하는 사이토카인이 IL-12인 경우에는 CD4 세포가 Th1 세포로 분화되며, CD4 T 세포가 인식하는 사이토카인이 흉선 기질 림프단백질 (thymic stromal lymphoprotein, TSLP) 또는 IL-4 등과 같은 타입 2 사이토카인일 경우에는 CD4 세포가 Th2로 분화하여 알러지 반응을 유발하게 되는 것이다. 또한, CD4 T 세포가 인식하는 다양한 사이토카인의 종류에 따라서 다른 부가적인 Th 세포들이 생성되게 된다.

이러한 다양한 사이토카인들에는 TSLP, IL-25, IL-33 등이 포함되며, 이 중에서도 특히 TSLP가 가장 효과적인 역할을 하는 것으로 예상되고 있다. 예를 들어, 동물 모델에서 TSLP의 분비를 억제하면 Th2 세포의 생성 및 활성이 어려워 동물이 질병을 유발하지 않는 것으로 밝혀진 바도 있으며, 질병이 진행 중인 동물들도 TSLP를 억제하면 질병이 치료되는 것으로 보고된 바 있다. 종합하면, TSLP는 Th2 세포의 분화 및 활성화에 모두 작용을 하는 중요한 사이토카인으로서, 이를 제어하는 것이 알러지 질환 치료에 중요한 것으로 인식되고 있다.

따라서, 종래에 TSLP를 타겟으로 하여 질병을 치료하기 위한 다양한 기술들이 보고된 바 있으며, 예를 들어, 인간 TSLP의 활성을 중화하는 항체 및 이를 이용하여 천식, 아토피 피부염, 알레르기성 비염 등을 치료하는 기술, TSLP에 특이적인 항체 및 이를 이용한 염증, 알레르기성 염증 질환의 치료 기술 등이 개시된 바 있다.

한편, 황금 (Scutellariae Radix)은 꿀풀과 (Labiatae)에 속하는 속썩은풀 (Scutellaria baicalensis Georgi)의 뿌리로서 그대로 또는 주피를 제거한 것으로 시베리아, 몽골, 러시아 극동지역, 중국, 한국 등지의 산에서 자란다. 황금은 전통적으로 건강보조식품과 시박탕(柴朴湯)과 같은 한약의 재료로서 한국, 일본, 중국에서 염증, 암, 박테리아나 세균에 의한 기도와 위장관 감염 치료에 사용되어왔다([1], [2], [3], [4]). 황금을 포함한 10가지 약초가 포함된 시박탕(柴朴湯)은 기관지 천식에도 효과가 있다고 보고되었다[5]. 또한 해열작용, 자윤작용, 해독작용, 콜레스테롤 수치와 혈압을 낮추고 담즙 배출을 촉진, 이뇨작용, 사하작용을 갖는다고 알려져 있다. 황금의 성분으로는 바이칼레인 (baicalein), 바이칼린 (baicalin), 우고닌 (wogonin) 등의 플라보노이드 (flavonoid) 류가 주성분으로 분리보고된 바 있다([6], [7]).

따라서, 황금 추출물을 기반으로 한 다양한 기능성 조성물들이 공지된 바 있으며, 예를 들어 황금추출물 관련 특허로는 치주질환(KR 공개특허 제1994-0011006호), 발기부전(KR 공개특허 제2011-0109580호)의 예방 또는 치료효과와 발모촉진효과(KR 공개특허 2007-0111765호), 신경보호작용을 갖는 황금추출물 및 이를 함유하는 약학적제제 (KR 공개특허 2001-0081188), 황금 붉은덕다리버섯 발효액을 유효성분으로 함유하는 피부 염증 및 아토피 개선용 화장료 조성물 (KR 등록특허 10-1521240), 황금 유래 바이칼린을 포함하는 수지상 세포의 성숙을 억제하기 위한 조성물 (KR 공개특허2015-0092954) 등이 공지된 바 있다. 또한 바이칼레인을 유효성분으로 포함하는 알코올-유도신경독성의 치료 또는 예방용 조성물 (KR 공개특허 2007-0014517), 난청의 예방 또는 치료용 조성물 (KR 공개특허 2011-0105918), 인지기능 개선 조성물 (KR 공개특허 2014-0136602), 약물남용 치료제 (KR 공개특허 2008-0002374) 등이 공지된 바 있다.

그러나 황금의 생리활성 물질인 바이칼레인의 알러지 및 천식 관련 활성은 보고된 바가 없다.

[1] Lu, Y.; Joerger, R.; Wu, C., Study of the chemical composition and antimicrobial activities of ethanolic extracts from roots of Scutellaria baicalensis Georgi. Journal of agricultural and food chemistry 2011,59 (20), 10934-42. [2] Yoon, S.-B.; Lee, Y.-J.; Park, S. K.; Kim, H.-C.; Bae, H.; Kim, H. M.; Ko, S.-G.; Choi, H. Y.; Oh, M. S.; Park, W., Anti-inflammatory effects of Scutellaria baicalensis water extract on LPS-activated RAW 264.7 macrophages. Journal of ethnopharmacology 2009,125 (2), 286-290. [3] Ye, F.; Xui, L.; Yi, J.; Zhang, W.; Zhang, D. Y., Anticancer activity of Scutellaria baicalensis and its potential mechanism. J Altern Complement Med 2002,8 (5), 567-572. [4] Kim, E. H.; Shim, B.; Kang, S.; Jeong, G.; Lee, J.-s.; Yu, Y.-B.; Chun, M., Anti-inflammatory effects of Scutellaria baicalensis extract via suppression of immune modulators and MAP kinase signaling molecules. Journal of ethnopharmacology 2009,126 (2), 320-331. [5] Homma, M.; Oka, K.; Yamada, T.; Niitsuma, T.; Ihto, H.; Takahashi, N., A strategy for discovering biologically active compounds with high probability in traditional Chinese herb remedies: An application of Saiboku-To in bronchial asthma. Analytical Biochemistry 1992,202 (1), 179-187. [6] Li, H.-B.; Jiang, Y.; Chen, F., Separation methods used for Scutellaria baicalensis active components. Journal of Chromatography B 2004,812 (12), 277-290.

이에 따라 본 발명은 TSLP (thymic stromal lymphoprotein)에 의한 세포 내 신호 전달을 제어하여 세포내 STAT5의 인산화를 억제하는 효과를 발휘하고 TSLP와 TSLPR과의 반응을 저해함으로써, 천식 또는 아토피 등의 알러지성 질환의 예방 또는 치료에 탁월한 효능을 나타내는 바이칼레인을 유효성분으로 포함하는 약학적 조성물을 제공하고자 한다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 하기 [화학식 1]로 표시되는 바이칼레인(baicalein)을 유효성분으로 함유하고, 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는 천식 또는 아토피 등의 알러지성 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.

[화학식 1]

또한, 본 발명에 따른 천식 또는 아토피 등의 알러지성 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물은 하기 [화학식 2] 내지 [화학식 6] 중에서 선택되는 1종 이상을 더 포함하여 천식 또는 아토피 등의 알러지성 질환의 예방 또는 치료에 더욱 효과를 발휘하는 약학 조성물을 제공한다.

[화학식 2] [화학식 3]

[화학식 4] [화학식 5]

[화학식 6]

본 발명의 일 실시예에 의하면, 하기 [화학식 5] 내지 [화학식 6] 중에서 선택되는 1종 이상을 더 포함하는 천식 또는 아토피 등의 알러지성 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물일 수 있다.

[화학식 5] [화학식 6]

본 발명에 따른 천식 또는 아토피 등의 알러지성 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물은 TSLP (thymic stromal lymphoprotein)에 의한 세포 내 신호 전달을 제어하여 세포내 STAT5의 인산화를 억제하고, TSLP와 TSLPR 사이의 결합을 저해하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 황금으로부터 추출한 바이칼레인 성분이 TSLP에 의한 세포내 신호 전달을 제어하여 세포내 STAT5의 인산화를 억제하고, TSLP와 TSLPR의 반응을 저해함을 확인함으로써, 천식 또는 아토피 등의 알러지성 질환의 염증 반응 형성을 효과적으로 억제할 수 있는 약학 조성물을 제공할 수 있다.

또한, 바이칼레인과 시너지 효과가 있는 화합물을 더 포함하여 천식 또는 아토피 등의 알러지성 질환의 염증 반응 형성을 더욱 효과적으로 억제할 수 있는 약학 조성물을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실험예에 따라 황금 추출물의 처리에 의해서 TSLP에 의한 세포 내 신호 전달을 제어하여 세포 내 STAT5 분자의 인산화 변화를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 황금 추출물에서 분리한 [화학식 1] 화합물 (baicalein)의 처리에 의해서 TSLP에 의한 세포 내 신호 전달을 제어하여 세포 내 STAT5 분자의 인산화 변화를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 황금 추출물에서 분리한 [화학식 1] 화합물 (baicalein)의 IC50 값을 나타낸 그래프이다.
도 4 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 TSLP와 TSLPR의 반응 저해정도를 ELISA 방법으로 측정한 결과 그래프로서, 황금 추출물에서 분리한 [화학식 1] 화합물 (baicalein)의 처리에 의해서 TSLP와 TSLPR의 반응이 저해됨을 확인하였다.
도 4는 플라보노이드 (flavonoids) 계열의 [화학식 2]를 동시 처리한 경우에 시너지효과가 나타나는 것을 도시한 그래프이다.
도 5는 플라보노이드 (flavonoids) 계열의 [화학식 3]을 동시 처리한 경우에 시너지효과가 나타나는 것을 도시한 그래프이다.
도 6은 청대에서 분리된 색소인 [화학식 4]를 동시 처리한 경우에 시너지효과가 나타나는 것을 도시한 그래프이다.
도 7은 합성 화합물인 [화학식 5]를 동시 처리한 경우에 시너지효과가 나타나는 것을 도시한 그래프이다.
도 8은 합성 화합물인 [화학식 6]을 동시 처리한 경우에 시너지효과가 나타나는 것을 도시한 그래프이다.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 발명자들은 종래 널리 사용되고 있는 스테로이드 제제 등과 같은 천식 또는 아토피 치료제들의 단점을 극복하고자 천연물로부터 새로운 물질을 분리해내고자 연구하였으며, 이에 황금 (Scutellariae Radix)으로부터 천식 또는 아토피 등의 알러지성 질환의 예방 및 치료에 탁월한 효능을 나타내는 화합물을 분리해내는데 성공하였다.

본 발명은 황금 추출물에서 분리한 하기 [화학식 1]로 표시되는 바이칼레인 (baicalein)을 유효성분으로 함유하는 천식 또는 아토피 등의 알러지성 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것으로서, TSLP (thymic stromal lymphoprotein)에 의한 세포 내 신호 전달을 제어하여 세포내 STAT5의 인산화를 억제하고, TSLP와 TSLPR 사이의 결합을 저해하는 것을 특징으로 한다.

[화학식 1]

또한, [화학식 1]로 표시되는 바이칼레인 (baicalein)은 식물에서 관찰되는 플라보노이드 (flavonoids) 계열의 하기 [화학식 2] 화합물(펠라고니딘; pelargonidin chloride), 하기 [화학식 3] 화합물(캄페롤, kaempferol), 청대에서 분리할 수 있는 하기 [화학식 4] 화합물(인디고, indigo), 합성 화합물인 하기 [화학식 5] (5-(2-(dimethylamino)ethyl)-2-phenyloxazolo[4,5-c]quinolin-4(5H)-one), 하기 [화학식 6] (N,N-dimethyl-2-((2-phenyloxazolo[4,5-c]quinolin4-yl)oxy)ethanamin) 중에서 선택되는 1종 이상과 함께 병용 처리한 결과, 천식 또는 아토피 등의 알러지성 질환의 예방 또는 치료에 시너지 효과를 후술하는 실험예에서 확인하였다.

[화학식 2] [화학식 3]

[화학식 4] [화학식 5]

[화학식 6]

따라서, 본 발명에 따른 천식 또는 아토피 등의 알러지성 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물은 상기 [화학식 2] 내지 [화학식 6] 중에서 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 약학 조성물은 광범위한 천식 또는 아토피 등의 알러지성 질환의 예방 및 치료에 사용 가능한 바, 이에 제한되는 것은 아니지만, 상기 알러지 질환은 아토피성 피부염, 두드러기 비염 또는 알러지성 비염 질환일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 약학 조성물은 천식 또는 아토피 등의 알러지성 질환의 예방 또는 치료용으로 알려진 다른 약물과 함께 복합 제제의 형태로 투여되거나, 또는 담체, 희석제, 보조제 및 안정화제 등과 같은 기타 성분을 포함할 수도 있다.

또한, 본 발명에 따른 조성물의 형태는 투여하고자 하는 모드에 따라서 다양하게 선택될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어 정제, 환약, 분말, 캡슐, 겔, 연고, 유체 또는 현탁액 등의 고상, 반고상 또는 액상의 투약 형태일 수 있고, 정확한 투약량의 단독 투여에 적절한 단위 투약 형태로 투여될 수 있으며, 경구 또는 비경구로 투여할 수 있고, 비경구 투여인 경우에는 정맥내 주입, 피하 주입, 근육 주입 등으로 투여할 수 있다.

또한, 상기 조성물은 인간 투여를 위한 약학 조성물을 제형화하는데 일반적으로 사용되는 수성-기제 운반제로 정의되는 약학적으로 허용 가능한 담체, 희석제, 보조제, 안정화제를 원하는 제형에 의존하여 포함할 수 있다.

담체(carrier)라 함은 세포 또는 조직 내로 화합물의 부가를 용이하게 하는 물질을 의미하고, 예를 들어, 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 탄수화물류 화합물 (예: 락토스, 아밀로스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 셀룰로스, 등), 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 염 용액, 알코올, 아라비아고무, 식물성 기름 (예: 옥수수 기름, 목화 종자유, 두유, 올리브유, 코코넛유), 폴리에틸렌 글리콜, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시 벤조에이트, 프로필히드록시 벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 희석제(diluent)라 함은 대상 화합물의 생물학적 활성 형태를 안정화시킬 뿐만 아니라, 화합물을 용해시키는 물에서 희석되는 물질로 정의되는 것으로 예를 들어, 희석제로는 증류수, 생리 식염수, 링거액, 포도당 용액, 및 행크스(Hank's) 용액 등일 수 있다. 안정화제는 단백질, 당질, 완충제 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 또한, 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 이러한 담체, 희석제, 보조제 및 안정화제 등과 같은 기타 성분의 유효량은 성분의 용해성, 생물학적 활성 등으로 환산하여 약학적으로 허용 가능한 제형을 획득하는데 유효한 양이다.

본 명세서에서, "예방"은 질환 또는 질병을 보유하고 있다고 진단된 적은 없으나, 이러한 질환 또는 질병의 발생을 억제하는 것을 의미하고, "치료"라 함은 질환 또는 질병의 발전의 억제, 질환 또는 질병의 경감 및 질환 또는 질병의 제거 등을 포함하는 의미이다.

또한, "유효성분으로 포함"은 원하는 생물학적 효과를 실현하는데 필요하거나 또는 충분한 양으로 해당 성분이 포함되는 것을 의미한다. 실제 적용에 있어서 유효 성분으로 포함되는 양의 결정은 대상 질병을 치료하기 위한 양으로서, 다른 독성을 야기하지 않는 사항을 고려해서 결정될 수 있으며, 예를 들어 치료되는 질병 또는 병태, 투여되는 조성물의 형태, 피험체의 크기, 또는 질병 또는 병태의 심각도 등과 같은 다양한 인자에 따라서 변화될 수 있다. 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 기술을 지닌 기술자라면 과도한 실험을 동반하지 않고 개별적 조성물의 유효량을 경험적으로 결정할 수 있다.

또한, "약제학적으로 허용되는"이라 함은 화합물의 생물학적 활성과 물성을 손상시키지 않는 성질을 의미한다.

기타 본 명세서에서 사용된 용어와 약어들은 달리 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 통상적으로 이해되는 의미로서 해석될 수 있다.

이하, 실시예를 통해서 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하되, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.

실시예 1. 황금 추출물로부터 본 발명에 따른 [화학식 1] 화합물의 분리, 정제 및 구조 결정

황금(1.5 kg)을 잘게 자른 다음, 80% 메탄올로 3회(각 1시간) 추출 및 여과하고, 이를 감압 농축하여 황금 메탄올 추출물을 제조하였다. 메탄올 추출물을 물에 현탁한 다음, 헥산(n-C₆H₁₂), 에틸아세테이트(C₄H₈O₂), 수포화 부탄올(C₄H₉OH)로 분획하여, 물 분획과 헥산, 에틸아세테이트, 수포화 부탄올 분획을 제조하였다. 이 중 에틸아세테이트 분획에 대해서 극성을 순차적으로 높여가면서 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 분리한 후 재결정화를 수행함으로 황색 분말 형태의 하기 [화학식 1]을 수득하였다.

[화학식 1]

이어서, 상기 [화학식 1] 화합물의 이화학적 성질 및 분광학적 성질을 다음과 같이 규명하였다.

(1) 분자식: C₁₅H₁₀O₄

(2) 물질의 성상: 노란색 무정형 분말

(3) ESI-MS(m/z) (negative mode) : 269.05 [M-H]^-

(4) 수소 핵자기 공명 스펙트럼 ¹H-NMR(300MHz, CD₃OD) δ 6.77 (1H, s, H-8), 6.98 (1H, s, H-3), 7.68 (3H, m, J = 1.5Hz, H-3, 4′, 5′), 8.12 (2H, m, J=1.5Hz, H-2′, 6′), 12.07 (1H, s, 5-OH)

(5) 탄소 핵자기 공명 스펙트럼 ¹³C-NMR(75MHz, CD₃OD) δ 95.89 (C-8), 106.20 (C-3), 106.70 (C-10), 128.20 (C-2′, 6′), 131.03 (C-3′, 5′), 131.57(C-6), 133.74 (C-1′), 133.84 (C-4′), 148.75(C-5), 153.00 (C-9), 155.74 (C-7), 166.41 (C-2), 185.05 (C-4)

이상의 이화학적 데이터를 문헌값 (19, 20)과 비교함으로써 수득한 화합물을 바이칼레인으로 동정하였다.

실험예 1. FACS를 이용한 세포 기반 효능 평가

TSLP와 TSLP 수용체 사이의 결합은 다양한 신호 전달 경로를 활성화하는데, 주로 JAK/STAT 경로를 활용한다. 또한, TSLP 신호전달은 STAT 분자 중 STAT5를 특징적으로 인산화시키는 것으로 잘 알려져 있다. 따라서, 본 발명에 따른 화합물들이 TSLP와 TSLP 수용체 사이의 결합을 효과적으로 저해하는지를 확인하기 위해서는, 이러한 결합에 의해서 활성화되는 JAK/STAT 경로에서, STAT5 분자의 인산화 정도를 확인하는 방법을 사용할 수 있다. 만약, 본 발명에 따른 화합물들이 TSLP와 TSLP 수용체 사이의 결합을 효과적으로 저해한다면, STAT5 분자의 인산화 수준이 저해될 수 있다.

이러한 사실을 확인하기 위해서, 하기와 같은 실험을 수행하였다.

인간 비만 세포주 (Human mast cell line)인 HMC-1을 배양하여 96-웰 플레이트에 적정량의 세포를 유지하였다. 상등액을 제거하고 TSLP (100 ng/mL)와 소정 농도 (0.3, 3, 30 μM)의 화합물들을 혼합하여 세포 위에 30분 동안 처리한 다음, 세포를 싸이토픽스 (cytofix)로 고정하였다. 이어서, 세포들을 투과화 완충용액 (permeabilization buffer)으로 투과화를 진행한 후, 항-pSTAT5 항체로 세포 내 염색을 30분간 4 ℃에서 진행하였다. 세포들을 동일한 완충용액으로 3회 세척한 후 유세포 분석기 (flow cytometry)로 분석하였다. 하기 [표 1]에는 황금 추출물과 황금에서 분리한 [화학식 1] 화합물을 가해준 경우, 대조군 대비 세포내 STAT5 분자의 인산화 정도를 나타내었다. 대조군은 싸이토카인인 TSLP만 처리한 경우로서, 세포내 STAT5 분자의 인산화는 100%이다.

화합물	세포내 STAT5 분자의 인산화 정도 (%)
화합물	3 μM	10 μM
황금 추출물	67.4¹⁾	57.7²⁾
[화학식 1]	65.7	61.6

1) 50 μg/mL; 2) 100 μg/mL

상기 [표 1]의 결과를 참조하면, 본 발명에 따른 황금 추출물 및 [화학식 1] 화합물은 TSLP와 TSLP 수용체 사이의 결합을 저해하여 STAT5 분자의 인산화를 억제함을 확인하여 TSLP와 TSLP 수용체 사이의 결합을 저해에 있어서 우수한 효능을 발휘함을 알 수 있다.

실험예 2. ELISA를 이용한 TSLP와 TSLPR의 반응 저해 평가

본 발명에 따른 화합물이 TSLP와 TSLP 수용체 사이의 결합을 직접적으로 저해하는지를 확인하기 위해서 자체 제작한 FLAG-TSLP 단백질과 TSLPR-His 단백질을 활용하여, HRP에 의한 반응을 측정하는 ELISA를 이용한 TSLP-TSLPR 상호작용 assay를 구축하여, 저해 활성을 평가하였다.

황금에서 분리한 활성 성분인 [화학식 1] (baicalein)의 IC50은 215.8μM 이었다. 또한 [화학식 1] (baicalein)과 플라보노이드 계열 화합물인 [화학식 2] (pelargonidin chloride), [화학식 3] (kaempferol), 색소 성분인 [화학식 4] (indigo), 합성 화합물인 [화학식 5], [화학식 6]의 시너지 효과를 각각 확인하였다.

화합물	TSLP-TSLPR 반응 저해 (%)
화합물	0.3 mM	0.15 mM
[화학식 1]	45.8 ± 0.7	25.5 ± 4.0
[화학식 2]	13.1 ± 5.8	6.3 ± 0.1
[화학식 1] + [화학식 2]	52.7 ± 1.1	38.4 ± 2.8

화합물	TSLP-TSLPR 반응 저해 (%)
화합물	0.15 mM
[화학식 1]	28.6 ± 4.1
[화학식 3]	0.6 ± 3.7
[화학식 1] + [화학식 3]	45.1 ± 2.5

화합물	TSLP-TSLPR 반응 저해 (%)
화합물	0.15 mM
[화학식 1]	28.6 ± 4.1
[화학식 4]	3.5 ± 2.7
[화학식 1] + [화학식 4]	42.9 ± 1.5

화합물	TSLP-TSLPR 반응 저해 (%)
화합물	0.3 mM	0.15 mM	0.1 mM
[화학식 1]	52.5 ± 2.3	14.0 ± 3.5	3.2 ± 1.3
[화학식 5]	21.6 ± 3.4	10.2 ± 17.0	6.5 ± 8.6
[화학식 1] + [화학식 5]	95.8 ± 1.1	67.2 ± 4.1	44.8 ± 3.7

화합물	TSLP-TSLPR 반응 저해 (%)
화합물	0.3 mM	0.15 mM
[화학식 1]	16.5 ± 1.6	3.5 ± 1.9
[화학식 6]	19.3 ± 3.0	5.4 ± 0.7
[화학식 1] + [화학식 6]	96.7 ± 0.6	57.7 ± 6.5

특히, [화학식 5], [화학식 6]의 경우 단독 처리시에는 저해 효과가 높지 않았으나 [화학식 1] 화합물과의 시너지 효과가 탁월하여 고농도에서는 거의 100%에 가까운 저해 효과를 나타내었다.

상기 결과를 종합하면, 본 발명에 따른 바이칼레인 함유 조성물은 알러지 및 천식 질환을 유발하는데 핵심적인 역할을 하는 싸이토카인인 TSLP와 TSLP 수용체 사이의 결합을 효과적으로 억제할 수 있고, 따라서 본 발명에 의하면 TSLP가 매개되는 신호 전달을 억제함으로써, 알러지 및 천식 질환의 근본적인 예방 및 치료가 가능하다.

Claims

하기 [화학식 1]로 표시되는 바이칼레인 (baicalein)을 유효성분으로 함유하고, 하기 [화학식 2] 내지 [화학식 6] 중에서 선택되는 1종 이상을 더 포함하며, 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는 알러지성 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물:
[화학식 1]

[화학식 2] [화학식 3]

[화학식 4] [화학식 5]

[화학식 6]
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 조성물은 TSLP (thymic stromal lymphoprotein)에 의한 세포 내 신호 전달을 제어하여 세포 내 STAT5의 인산화를 억제하는 것을 특징으로 하는 알러지성 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
제1항에 있어서,
상기 조성물은 TSLP(thymic stromal lymphopoietin)와 TSLP 수용체 사이의 결합을 저해하는 것을 특징으로 하는 알러지성 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
제1항에 있어서,
상기 알러지성 질환은 아토피성 피부염, 두드러기 비염, 알러지성 비염 또는 천식 질환인 것을 특징으로 하는 알러지성 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
제1항에 있어서,
상기 [화학식 1]로 표시되는 바이칼레인(baicalein)은 황금 (Scutellariae Radix)으로부터 추출한 것을 특징으로 하는 알러지성 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.