KR101876019B1

KR101876019B1 - 엔-메탄노카르바티미딘을 이용한 대상포진의 치료방법

Info

Publication number: KR101876019B1
Application number: KR1020160054721A
Authority: KR
Inventors: 모팟 제니퍼; 리우 동메이; 쿰스 웬다; 아펠 마이클; 롸만 아킬라
Original assignee: 엔 앤드 엔 파마세우티칼스 인크.
Priority date: 2015-05-04
Filing date: 2016-05-03
Publication date: 2018-07-06
Also published as: US10758536B2; US20160324857A1; WO2016179172A1; KR20160130693A; KR20180077133A; KR20160130712A; KR101875997B1; KR20180077138A

Abstract

본 발명은 대상포진 바이러스(Varicella-Zoster Virus; VZV)의 감염을 치료하는 방법에 관한 것으로, 대상포진 바이러스에 대한 항바이러스 화합물인 하기 화학식으로 표기되는 N-메탄노카르바티미딘(N-methanocarbathymidine; N-MCT) 을 유효한 양으로 이를 필요로 하는 개체에 투여하는 단계를 포함한다.

Description

Ｎ-메타노카르바티미딘(Ｎ-ＭＣＴ)을 사용한 대상포진의 치료 방법{METHOD FOR TREATING SHINGLES WITH N-METHANOCARBATHYMIDINE(N-MCT)}

본 발명은 대상포진(shingles)의 치료를 위해, 구조적으로 닫혀진(conformationally locked) 뉴클레오사이드 유사체, 특히 N-MCT를 항바이러스제로서 사용하는 것에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 노던 구조(Northern conformation)로 닫혀진 2'-데옥시뉴클레오사이드 유사체, 특히 N-MCT를 항-수두 대상포진 바이러스(anti-varicella-zoster virus; VZV) 제제로서 사용하는 것에 관한 것이다.

2'-하이드록시기 및 3'-하이드록시기가 결여된 뉴클레오사이드 유사체(다이데옥시뉴클레오사이드)뿐만 아니라 3'-하이드록시 기능이 화학적으로 변형 또는 변화된 2'-데옥시뉴클레오사이드는 이들이 DNA 내로 혼입된 후, DNA 합성의 사슬 종결자로서 작용할 수 있다. 이는 DNA 시퀀싱을 위한 Sanger 다이데옥시뉴클레오타이드 방법의 기초이다(Sanger et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1977).

Altmann 등의 문헌(Tetrahedron Lett., 35:2331-2334, 1994)은, DNA/RNA 이형2중가닥(heteroduplex)에서 티미딘을 N-메타노카르바-티미딘(N-메타노카르바-T)으로 치환하면, T_m의 양성적인 증가로 나타나는 바와 같이 이중 가닥의 열역학적 안정성이 증가된 반면, 서던 구조(Southern conformer)는 작은 불안정화 효과를 유도하였음을 언급하였다(Altmann et al., Tetrahedron Lett., 35:7625-7628, 1994]).

본 발명에 사용하기 위한 구조적으로(노던) 닫혀진 뉴클레오사이드 유사체는 미국 특허 5,629,454와 5,840,728 및 국제 공개 출원 PCT W095/08541에 기술되어 있다.

미국에 살고 있는 면역 능력이 있는 사람(immunocompetent person)에 대한 대상포진의 생명 위험률(lifetime risk)은 약 30%이며, 매년 백만 건의 대상포진이 진단되고 있다(Johnson, et al., BMC Infect Dis, 15:502-507, 2015, PMCID: PMC4636742). 급성 대상포진에 대한 항바이러스 치료법은, 대상포진후 신경통(postherpetic neuralgia; PHN)과 같은 주요 합병증을 감소시키기 위해, 진단 후 가능한 한 빨리 시작되어야 한다. 기존의 항바이러스는 치료법이 조기에 시작될 때 PHN의 중증도를 약화시키긴 하지만, 대상포진의 최악의 후유증을 예방하기 위해서는 보다 효과적인 항바이러스 약물이 필요하다(Kim, et al, Expert Opin. Pharmacother., 15:61-71, 2014, PMID: 24289750).

통증 중증도에 관한 연구에서, PHN은 분만, 골격근 통증, 골관절염 및 만성 암 통증보다 중증인 것으로 나타나 있다. 하나의 연구에서, 환자 중 42%는 이들의 가장 중증인 대상포진 통증을 "끔찍하거나" "극심하다"고 하였다. 통증 수준이 증가함에 따라, 인간은 신체적 기능 및 사회적 기능이 감소하고, 정신적 고통이 증가할 경향이 크다. 대상포진의 초기 단계 동안에 보다 중증의 통증을 가진 환자는 PHN이 발병할 위험이 더 높을 수 있다.

연구는 대상포진 및 대상포진후 신경통을 울혈성 심부전, 당뇨병 및 인간의 삶의 질을 방해할 정도의 우울증과 동등하게 간주한다. 따라서, 대상포진은 더 나이가 든 성인에서 이환율(morbidity)에 큰 영향을 미치며, 작업 생산성 및 삶의 질을 상실시킬 수 있다. 활동적인 사람은 PHN으로 인해 양로원에서 여생을 보낼 수도 있다.

PHN의 극심한 통증 외에도, 대상포진의 다른 합병증으로는 흉터, 이차 박테리아 감염, 폐렴, 시각 장애, 청각 장애 및 드물게는 사망을 포함할 수 있다. 치료받지 않은 채 방치된다면, 대상포진이 눈에 영향을 미치는 환자 중 10%는 중증의 시각 손실, 눈꺼풀 상처 또는 속눈썹의 만성 내곡화(in-turning)를 겪게 될 것이다. 대상포진이 고도로 전염성이진 않지만, 중증 합병증, 삶의 질에의 저하 효과 및 케어 비용으로 인해 공중 보건의 우려가 된다. 보건의료 연구 및 품질 관리국(The Agency for Healthcare Research and Quality)은 최근, 대상포진 및 이의 합병증의 건강 관리를 위해 매년 평균 5억 6천 6백만 달러가 소요된다고 추정하였다. 또 다른 연구는, 건강 관리 비용 및 생산성 손실을 포함하여 대상포진 및 PHN의 총 비용은 매년 17억 달러에 달할 수 있다고 추정하였다.

수두 대상포진 바이러스의 복제를 방지함으로써, 대상포진을 치료하기 위한 신규의 효과적인 항바이러스제가 계속 필요한 실정이다. 본 발명은 이러한 제제를 제공한다.

1. Andrei, G., Sienaert, R., McGuigan, C., De Clercq, E., Balzarini, J., Snoeck, R., 2005. Susceptibilities of several clinical varicella-zoster virus (VZV) isolates and drug-resistant VZV strains to bicyclic furano pyrimidine nucleosides. Antimicrobial agents and chemotherapy 49, 1081-1086. 2. Bernstein, D.I., Bravo, F.J., Clark, J.R., Earwood, J.D., Rahman, A., Glazer, R., Cardin, R.D., 2011. N-Methanocarbathymidine is more effective than acyclovir for treating neonatal herpes simplex virus infection in guinea pigs. Antiviral research 92, 386-388.

본 발명은 대상포진(shingles)의 치료를 위해 구조적으로 닫혀진(conformationally locked) 뉴클레오사이드 유사체, 특히 N-MCT를 항바이러스제로서 사용하는 것에 관한 것이다.

본 발명의 일 구현예는 약제학적으로 허용가능한 담체 내에서 하기 식을 가진 화합물 또는 이의 치환된 유도체를 효과적인 VZV 항바이러스 용량으로, 치료를 필요로 하는 개체에게 투여하는 단계를 포함하는, 상기 개체에서 VZV 감염을 치료하는 방법이며, 상기 화합물은 노던 구조로 닫혀 있다:

바람직하게는, 효과적인 용량은 경구 투여 시, 1일 당 약 600 mg 내지 약 15,000 mg이다. 유리하게는, 투여 단계는 경구, 정맥내, 국소, 근육내 또는 피하이다.

일 측면에서, 본 발명은 하기와 같은 구조를 갖는 노던 구조(northern configuration)를 가진 N-메타노카르바티미딘(N-methanocarbathymidine; N-MCT)이라고 하는 효과적인 항바이러스 화합물을 치료적 유효 용량으로, 치료를 필요로 하는 개체에게 투여하는 단계를 포함하는, 상기 개체에서 대상포진을 치료하는 방법에 관한 것이다:

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대상포진은 대상포진후 신경통(PHN) 및 쇠약화 통증(debilitating pain)의 중증도를 감소시키거나 예방하기 위해, 최적 용량의 N-MCT로 치료될 수 있다. 투여 단계는 경구, 정맥내, 국소, 근육내 또는 피하일 수 있다.　대상포진의 증후군을 앓고 있는 인간에 대한 효과적인 경구 용량은 1일 당 약 600 mg 내지 약 2,000 mg, 또는 1일 당 약 600 mg 내지 약 1,500 mg일 수 있다.

본 발명의 또 다른 구현예는 약제학적으로 허용가능한 담체 내에, 상기 도시된 화합물을 포함하는 약제학적 조성물이다. 바람직하게는, 담체는 경구 투여에 적합하며, 부가적으로 담체는 또한 비경구 투여에 적합한 멸균 담체이다. 다른 예로, 담체는 국소 투여에 적합하다.

본 출원은 또한, 상기 투여 방법들 중 임의의 방법으로 대상포진을 동시에 치료하는 방법을 포함한다.

본 발명의 이들 및 다른 목적들은 본 발명의 하기 상세한 설명, 이에 첨부된 참조 도면 및 이에 첨부된 청구항으로부터 보다 완전히 이해될 것이다.

본 발명은 N-메타노카르바티미딘(N-methanocarbathymidine; N-MCT)이라고 하는 화합물을 효과적인 수두 대상포진 바이러스 항바이러스 용량으로, 치료를 필요로 하는 개체에게 투여하는 단계를 포함하는, 상기 개체에서 수두 대상포진 바이러스(Varicella-Zoster Virus; VZV) 감염을 치료하는 방법을 기재한다.

본 발명은 본원의 하기에 주어진 상세한 설명 및 첨부되는 도면으로부터 보다 완전히 이해될 것이며, 이들은 오로지 예시로써 제공되며, 따라서 본 발명을 제한하려는 것이 아니며, 여기서:
도 1은 인간 포피 섬유아세포(foreskin fibroblast)에서 EC₅₀은 0.06 ㎍/ml를 갖는 N-MCT에 대한 VZV의 민감성을 도시한 것이다.
도 2는 N-MCT가 피부 장기 배양물(skin organ culture)에서 VZV의 성장을 방지함을 도시한 것이다.
도 3a 내지 도 3b는 SCID-Hu 마우스에서 생체 내에서 VZV에 대한 N-MCT의 효능을 도시한 것이다. 도 3a는 5 mg/kg, 10 mg/kg, 20 mg/kg, 25 mg/kg, 50 mg/kg 및 100 mg/kg의 농도에서 N-MCT의 생체 내에서의 VZV 성장 방지 효과를 도시한 것이다. 도 3b는 5 mg/kg, 10 mg/kg, 20 mg/kg, 25 mg/kg, 50 mg/kg 및 100 mg/kg의 농도에서, 감염 후 6일째에 N-MCT의 생체 내에서의 VZV 수율 감소 효과를 도시한 것이다.
도 4a 내지 도 4b는 SCID-Hu 마우스에서 생체 내에서 VZV에 대한 N-MCT의 효능을 도시한 것이다. 도 4a는 25 mg/kg, 50 mg/kg 및 100 mg/kg의 농도에서 N-MCT의 생체 내에서의 VZV 성장 방지 효과를 도시한 것이다. 도 4b는 5 mg/kg, 10 mg/kg 및 20 mg/kg의 농도에서, N-MCT의 생체 내에서의 VZV 성장 방지 효과를 도시한 것이다.
도 5a 내지 도 5c는 피부 장기 배양물 분석법에서 국소 N-MCT가 VZV 복제를 방지함을 도시한 것이다. 도 5a는 0.5% 시도포비르(Cidofovir), 0.05% N-MCT, 0.5% N-MCT 및 5% N-MCT를 시험한 것을 도시한 것이다. 도 5b는 10% HPBCD를 갖는 카르보폴(carbopol) 중 0.5% N-MCT의 지연된 치료 효과를 도시한 것이다. 도 5c는 카르보폴 겔 중 1% DMSO 및 10% HPBCD의 효과, 및 비히클 중 0.5% N-MCT의 효과를 도시한 것이다. 양성 대조군인 시도포비르는 인간에서 대상포진의 치료에 더이상 사용되지 않으며, 이의 높은 독성 수준으로 인해 제약회사에 의해 폐기되었다. 각각의 라인은 그룹에 대한 평균 총 유량(total flux)을 나타낸다. 오차 막대는 평균의 표준 편차이다. 배수-변화(fold-change)는 제1일에 모든 검체들에 대한 평균 총 유량 값으로부터 계산하였으며, 이러한 제1일은 임의의 치료가 시작되기 전이다. 그런 다음, 각각의 값을 이러한 출발 값으로 나누어서, VZV 수율의 변화를 확인하였다.
도 6a 내지 도 6b는 피부 장기 배양물에 대한 0.5% N-MCT의 국소 치료를 위한 다양한 제형들을 도시한 것이다. 도 6a는 아쿠아포(Aquaphor), 유세린(Eucerin) 및 바세린 중 0.5% N-MCT를 사용한 결과를 도시한 것이다. 도 6b는 더마베이스(Dermabase) 및 폴리베이스(Polybase) 중 0.5% N-MCT를 사용한 결과를 도시한 것이다.
도 7a 내지 도 7c는 피부 장기 배양물에서 VZV에 대한 국소 치료의 효능을 도시한 것이다. 도 7a는 아쿠아포, 유세린 및 더마베이스로 치료한 후 5일째에 VZV 수율을 도시한 것이다. 도 7b는 반복 실험의 결과를 도시한 것이다. 도 7c는 국소 N-MCT 치료 후 VZV 회복 활성을 도시한 것이다.
도 8a 내지 도 8c는 N-MCT를 사용한 치료가 VZV 감염 후 3일 또는 7일 지연되는 경우에조차, N-MCT가 생체 내에서 효과적임을 도시한 것이다.

본 출원에서, 단수형("a" 및 "an")은 물체의 단수 및 복수 둘 다를 지칭하는 데 사용된다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 수두 대상포진 바이러스(VZV)에 의해 유발되는 대상포진은 피부에 발진(rash) 또는 수포(blister)를 발생시킨다. 대상포진의 제1 징후는 신체의 오로지 한 면 상의 하나의 특정 위치에서 종종 따끔거리거나 얼얼한 통증이거나, 또는 때로는 무감각(numbness) 또는 가려움(itch)이다. 신경통이 발병된 지 수 일 또는 1주일 이상 후, 수두와 유사한 유체-충전된 수포의 발진이 신체의 한쪽 면 상의 하나의 영역에 나타난다. 대상포진 통증은 약하거나 강할 수 있으며, 쇠약화 효과를 가지고 지속될 수 있다. 가장 보편적인 대상포진 위치는 허리선 둘러싼 몸통의 한쪽 면에 걸쳐지는(spanning) 피절(dermatome)이라고 하는 밴드(band)이다. 수두로서 알려진 VZV에 의해 1차 감염되는 동안에, 바이러스는 신경계를 감염시키고, 일생 잠복기(lifelong latency)를 구축한다. 바이러스가 재활성화되는 경우, 바이러스는 감각 세포체로부터 피부까지 연장되는 길이가 긴 신경 섬유를 따라 이동한다. 피부에서 VZV 복제는 헤르페스 조스터(herpes zoster)의 텔-테일(tell-tale) 발진의 분출을 유발하며, 이제 인간은 대상포진을 앓게 된다. 신경에서 쇠약화 통증의 원인은 감각 뉴런과 피부 세포에서 VZV 복제로 인한 것으로 생각된다.

대상포진후 신경통(PHN)은 보편적으로 대상포진이라고 하는 수두 대상포진 바이러스에 의해 유발되는 헤르페스 조스터(HZ)의 발병을 경험한 신체의 영역에서 재발성 통증 또는 지속적인 통증의 병태이다. PHN은 통상적으로, 대상포진 병변(수포)이 크러스터(crust)를 형성하고 치유되기 시작한 후 시작되지만, 병변이 발생되지 않은 일부 환자에서 발생할 수 있다. 일부 연구자들은, PHN이라고 일컬어지기 위해서는 통증이 3달 동안 존재해야 한다고 제시한다.

특히 현재 승인된 약물들이 이러한 바이러스의 복제를 거의 중단시키지 못하기 때문에, 피부에서 VZV의 확산(spread)을 제한할 수 있는 신규 항바이러스 약물이 상당히 요구되는 실정이다. 예를 들어, 아시클로비르(acyclovir) 및 이의 유도체는 VZV 감염을 위해 처방되지만, 오로지 미미한 효과가 있을 뿐이다. 아시클로비르에 대한 EC₅₀은 HSV-보다 VZV에 대해 10배 더 높은 것으로 알려져 있다(Andrei et al., 2005).

본 발명의 수행에 사용되는 N-메타노카르바티미딘(N-MCT) 화합물은 미국 특허 5,629,454와 5,840,728 및 공개 특허 출원 PCT W095/08541에 기술되어 있으며, 이들의 전체 내용은 참조로 본 명세서에 포함된다.

(N)-메타노카르바-아데노신, 구아닌, 시티딘, 티미딘 및 우리딘 유사체의 합성은 미국 특허 5,840,728의 실시예 1 내지 19 및 미국 특허 5,840,728의 컬럼 7 내지 10에 도시된 도식 1 내지 4에 기술되어 있으며, 이들은 참조로 본 명세서에 포함된다.

N-MCT의 항-VZV 효과는 독특하다. 화합물은 VZV에 대해 명백한 활성을 가지며, 이는 주요한 공중 보건 문제를 해결할 수 있다. N-MCT 또는 이의 유도체, 또는 이들 화합물의 약제학적으로 허용가능한 에스테르 또는 염은 VZV 감염을 앓고 있는 개체에 투여하기 위해, 약제학적으로 허용가능한 담체 내로 혼입될 수 있다. 고려되는 투여 경로로는, 경구, 국소, 정맥내, 근육내 및 피하를 포함한다. 국소 투여에 특히 바람직한 뉴클레오사이드 유사체 조성물의 비제한적인 예로는, 크림, 로션, 겔, 고약(salve), 스프레이, 분산액, 현탁액, 페이스트 및 연고를 포함한다.

경구 투여를 위해, 데옥시뉴클레오사이드 유사체는 정제, 수성 또는 오일 현탁액, 분산가능한 분말 또는 과립, 에멀젼, 경질 또는 연질 캡슐, 시럽 또는 엘릭셔(elixir)로서 제공될 수 있다. 경구용으로 의도된 조성물은 약제학적 조성물의 제조를 위해 당업계에 공지된 임의의 방법에 따라 제조될 수 있으며, 하기 제제들: 감미제, 방향제, 착색제 및 방부제 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 정제는 칼슘 카르보네이트, 소듐 카르보네이트, 락토스, 칼슘 포스페이트 또는 소듐 포스페이트와 같은 불활성 희석제; 옥수수 전분과 같은 과립화제 및 붕괴제; 전분, 젤라틴 또는 아카시아와 같은 결합제; 및 마그네슘 스테아레이트, 스테아르산 또는 탈크와 같은 윤활제를 포함하는 무독성의 약제학적으로 허용가능한 부형제와 혼합된 활성 화합물을 함유할 수 있다. 정제는 위장관에서 분해 및 흡수를 지연시키기 위해 공지된 방법에 의해 코팅되거나 비코팅될 수 있으며, 이로써, 보다 장기간 동안 지효성 작용(sustained action)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 글리세릴 모노스테아레이트와 같은 시간 지연 물질이 사용될 수 있다.

바람직하게는, 경구용 제형은, 활성 성분이 칼슘 카르보네이트, 칼슘 포스페이트 또는 카올린과 같은 불활성 고체 희석제와 혼합되는 경질 젤라틴 캡슐로서 제시될 수 있거나, 활성 성분이 땅콩유, 액체 파라핀 또는 올리브유와 같은 오일 배지 또는 물과 혼합되는 연질 젤라틴 캡슐로서 제시될 수 있다.

수성 현탁액은, 활성 성분을 수성 현탁액의 제조에 적합한 부형제와 혼합물로 함유할 수 있다. 이러한 부형제로는, 현탁화제, 분산제 또는 습윤제, 방부제, 착색제 및 감미제를 포함한다.

비경구 투여용 N-MCT는 멸균 주사용 수성 또는 유성 현탁액과 같은 멸균 주사용 조제물의 형태로 존재할 수 있다. 이러한 현탁액은 적합한 분산제 또는 습윤제 및 현탁화제를 사용하여, 당업계에 잘 알려진 방법에 따라 제형화될 수 있다. 멸균 주사용 조제물은 또한, 무독성의 비경구적으로-허용가능한 희석제 또는 용매 중 멸균 주사용 용액 또는 현탁액, 예컨대 1,3-부탄다이올 중 용액일 수 있다. 적합한 희석제로는 예를 들어, 물, 링거액 및 등장성 소듐 클로라이드 용액을 포함한다. 또한, 멸균 고정유가 용매 또는 현탁화 매질로서 통상적으로 이용될 수 있다.

본 발명의 항-VZV 조성물은 부가적으로, 약제학적 조성물에서 통상적으로 확인되는 부가 성분들을 이들의 당업계에 구축된 방식으로 이들의 당업계에 구축된 수준으로 이용할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 조성물은 조합 치료법을 위해 부가적인 융화성의 약제학적 활성 물질(예, 보조적인 항균제, 진양제(antipruritic), 수렴제(astringent), 국소 마취제 또는 항염증제)을 함유할 수 있거나, 본 발명의 다양한 투약 형태들을 물리적으로 제형화하는 데 유용한 물질, 예컨대 부형제, 염료, 향료, 증점제, 안정화제, 피부 침투 증강제, 방부제 또는 항산화제를 함유할 수 있다. 본 발명의 조성물을 제형화하는데 일조하기 위해, 당업자는 문헌[Remington's Pharmaceutical Sciences, 15th ed., Mack Publishing Co., Easton, Pa. (1975)]을 참조할 수 있으며, 이의 전체 내용은 참조로 본 명세서에 포함된다.

치료법은 징후 및 증상의 시작 후, 가능한 한 조기에 개시된다. 투여 경로, 투여량 및 투여 빈도는 환자의 연령, 치료될 병태 및 병태의 중증도에 따라 다를 것이다. 그러나, 대상포진의 치료에서 N-MCT의 효능을 평가해 볼 때, 질병은 약 1주의 기간 동안 치료적 유효 용량으로 빠르게 치유될 수 있다.

다양한 헤르페스바이러스 감염에 대한 N-MCT의 고려되는 투여량, 투약량 및 투여 경로는 항헤르페스제(antiherpetic agent)이며, 또한 뉴클레오사이드 유사체인 아시클로비르에 대해 구축된 것과 상당히 상이할 것이다. 아시클로비르의 투여 및 투약량에 관한 상세한 정보는 문헌[Physician's Desk Reference, 47th edition, pp. 844-850, 1993 and in Hayden et al., "Antiviral Agents" in Basic Principles in the Diagnosis of Infectious Diseases, pp. 271-274]에서 확인할 수 있으며, 이의 전체 내용은 참조로 본 명세서에 포함된다.

간략하게는, 초기 대상포진을 치료하기 위해 경구 투여될 N-MCT의 고려되는 용량은 인간에서 1일 당 약 600 mg 내지 2000 mg의 범위이다. 질병의 강도가 중증인 경우, 보다 높은 용량의 N-MCT가 반응 속도를 증강시키기 위해 국소 적용에 따라 임의의 독성 염려 없이 투여될 수 있다.

대상포진의 국소 치료를 위해, 조제물 g 당 N-MCT 약 50 mg을 함유하는 국소 조제물이, 영향을 받는 영역을 적절하게 커버하기에 충분할 양으로 적용된다. 국소 조제물은 약 7일 동안 또는 병변이 사라질 때까지 매일 약 6시간마다 적용된다. 적용 당 용량 크기는 총 병변 영역에 따라 다양할 것이지만, 표면적 4 인치² 당 조제물 리본 약 1/2 인치여야 한다. 바람직한 농도 범위는 약 0.1% 내지 약 5%, 0.1% 내지 4%, 0.1% 내지 3%, 0.1% 내지 2%, 0.1% 내지 1%, 약 0.2% 내지 약 5%, 0.2% 내지 4%, 0.3% 내지 3%, 0.4% 내지 2%, 0.5% 내지 1%, 약 0.3% 내지 약 5%, 0.3% 내지 4%, 0.3% 내지 3%, 0.3% 내지 2%, 0.3% 내지 1%, 약 0.4% 내지 약 5%, 0.4% 내지 4%, 0.4% 내지 3%, 0.4% 내지 2%, 0.4% 내지 1%, 약 0.5% 내지 약 5%, 0.5% 내지 4%, 0.5% 내지 3%, 0.5% 내지 2%, 0.5% 내지 1% 등일 수 있다. 정확한 농도가 본원에 명쾌하게 제시되지 않을 수 있더라도, 농도가 본원에 언급된 범위 내에 속하는 한, 국소 제형 내의 화합물의 백분율은 이러한 범위 내에서 다양하게 사용될 수 있다. 영향을 받는 부위로의 적용 빈도는 필요에 따라, 1일 당 1회, 1일 당 2회, 1일 당 3회 또는 1일 당 4회일 수 있다.

VZV를 치료하기 위한 정맥내 투여의 경우, 성인 환자에서 약 7일 동안 8시간마다 1시간에 걸쳐 약 10 mg/kg이 일정한 속도로 주입된다(약 2,100 mg/day). VZV를 치료하기 위한 IV 투여의 경우, 약 1 mg/kg/8 h가 처음에 약 5일 동안 투여된 다음, 5 mg/kg/8hr 내지 10 mg/kg/8hr(약 1,050 mg/day 내지 2,100 mg/day)로 증가되어, 신속한 질병 완치를 유도할 수 있다.

인간에게 투여될 N-MCT의 용량 범위는 한 종에서 mg/kg으로 표현되는 용량으로부터 다른 종에서 mg/kg으로 표현되는 동등한 표면적 용량으로 계산될 수 있다. 이러한 변환식은 당업계에 잘 알려져 있다. 이는 문헌[Reagan-Shaw et al., FASEB Journal, Vol 22, March 2007, pp. 659-661]에서 확인되며, 이러한 문헌은 그 전체가 참조로 본 명세서에 포함되며, 특히 이는 한 동물 종으로부터 다른 동물 종으로 용량을 올바르게 상관관계시키는 방법의 광범위한 용도의 일례인 Km에 관한 고찰에 관한 것이다.

인간에 대한 투약량 농도에 대한 알고리즘은 하기와 같이 또 다른 동물로부터 외삽(extrapolate)될 수 있다. Km은 mg/kg을 mg/m²로 변환시키는 인자이다.

인간에게 적용가능한 농도 (mg/kg) = (동물에게 적용가능한 농도 (mg/kg) x 동물에게 적용가능한 Km 지수)/ (인간에게 적용가능한 Km 지수)

USFDA는 성인의 Km 지수를 37로서 제공하며, 인간 어린이의 Km 지수는 25로서 제공하며, 마우스의 Km 지수는 3으로 제공하고, 래트의 Km 지수는 6으로 제공한다. 본 출원에서, 인간에게 적용가능한 N-MCT의 농도는 마우스의 Km 값 및 성인의 Km 값을 기준으로 계산될 수 있다.

본 발명은 또한, N-MCT를 제한 없이 경구 투여 및 국소 투여 등과 같은 다양한 방법들을 사용하여 동시에 투여하는 것을 수반한다.

본 발명은 또한, 대상포진을 앓고 있는 것으로 확인된 인간에서 대상포진의 치료 또는 수두 대상포진 바이러스(VZV) 양의 감소에 관한 것으로서, 대상포진 발병에 대해 인간을 진단하는 단계, 대상포진으로 진단된 인간에게 N-MCT를 유효 농도로 바람직하게는 여러 번, 바람직하게는 1일 당 여러 번 투여하되 선택적으로는 대상포진 치료의 진행을 체크하면서 투여하는 단계, 및 선택적으로 대상포진이 치료되었을 때 N-MCT의 투여를 중단하는 단계를 포함한다. N-MCT는 상기 고찰된 바와 같이 여러 가지 방식들로 투여될 수 있으며, 바람직하게는 경구 투여 및 국소투여와 같이 적어도 2가지 방식으로 동시에 투여될 수 있으나, 하나의 방식을 사용해서도 투여될 수 있다.

본 출원에서 바람직한 화합물은 하기 도시된 바와 같은 N-메타노카르바티미딘(N-MCT)이다.

배양된 세포, 피부 장기 배양물 및 마우스 모델에서 VZV 복제에 미치는 N-MCT의 효과

N-메타노카르바티미딘(N-MCT)은 배양된 세포에서 폭스바이러스, 감마헤르페스바이러스 EBV 및 알파헤르페스바이러스 HSV-1, HSV-2, 및 VZV에 대한 항바이러스 활성을 가진 티미딘 유사체이다(Prichard et al., 2006). 본 발명자들은, 배양된 세포, 피부 장기 배양물(Taylor & Moffat, 2005) 및 VZV 복제에 대한 SCID-Hu 마우스 모델에서 N-MCT를 평가하였다(Rowe et al., 2010). 이들 분석법은 파이어플라이 루시퍼라제(firefly luciferase)를 발현하는 VZV-BAC-Luc 균주를 사용하여 수행되었다. 배양 중 및 생체 내에서 바이러스 확산은 생체발광 이미징에 의해 측정되었다.

본 출원은, 배양된 세포 내에서 EC₅₀이 0.06 μM일 정도로 N-MCT가 매우 강력함을 개시하고 있다. N-MCT는 10 ㎍/mL보다 높은 농도에서 인간 피부 외식편(explant)에서 VZV 확산을 방지한다. N-MCT는 바이러스 복제의 마우스 모델에서 VZV 확산을 방지한다. 10 mg/kg/일(mg/kg/day)보다 높은 용량은 대조군 항바이러스 화합물(PAA, 포스포노아세트산(phosphonoacetic acid); PFA, 포스포노포름산(phosphonoformic acid); 및 시도포비르)보다 더 효과적이었다. 모든 용량들은 마우스에서 관용성이 양호하였으며, 과도한 체중 감량을 유발하지 않았다.

국소 투여 및 지연된 치료

본 발명의 또 다른 목적은 N-MCT를 국소 조제물로서 평가하는 것이었다. 본원에서, 항바이러스 약물의 국소 제형을 시험하기 위해, 피부 장기 배양물 시스템이 개발되었다(Rowe et al., 2010; Taylor and Moffat, 2005). 소수성 내지 친수성 범위의 몇몇 연고들은 N-MCT에 대한 비히클로서 여겨졌다. 본 발명자들은, N-MCT가 시험된 모든 연고들에서 0.5%에서 효과적이었음을 확인하였다. N-MCT는 인간 피부 외식편에서, 10% 하이드록시프로필-β-사이클로덱스트린을 포함하는 카르보폴 겔에서 0.05%만큼 낮은 농도에서 국소 치료제로서 효과적이다. N-MCT는, VZV 감염이 3일 내지 5일 동안 구축되었을 때조차, 국소 치료제로서 매우 효과적이다. 10% 하이드록시프로필-β-사이클로덱스트린은 피부 장기 배양물에서 VZV에 대해 중간 정도의 항바이러스 효과를 가진다. N-MCT의 항바이러스 효과는 HPBCD에 의해 강력해진 것이 가능하다.

또 다른 목적은, 지연된 치료가 생체 내에서 효과적이었는지 확인하는 것이었다. VZV 감염이 구축된 후, 통상적으로 대상포진이 진단될 때, N-MCT가 효과적인지 아는 것이 중요하였다. 이러한 면에서, N-MCT에 대한 SCID-Hu 마우스 모델을 사용한 생체 내 연구는, 바이러스 접종 후 7일째에 치료가 시작하였을 때에도 상대적으로 높은 용량인 50 mg/kg이 효과적이었음을 발견하였다. 더욱이, N-MCT는 마우스에서 관용성이 양호하였다. 출원인은, 지연된 치료도 대상포진을 치료하는 데 효과적임을 보여주었다.

본 발명은 본원에 기술되는 특정한 구현예에 의해 범위가 제한되는 것이 아니다. 대신, 본원에 기술된 것 이외의 본 발명의 다양한 변형들이 상기 상세한 설명 및 첨부된 도면으로부터 당업자에게 명백하게 될 것이다. 이러한 변형들은 첨부된 청구항의 범위에 속하고자 한다. 하기 실시예는 본 발명의 예시로서 제공되며, 제한하는 것이 아니다.

실시예

실시예 1. VZV-BAC-Luc 접종물의 제조

패시지(passage) 20전에 사용되는 인간 포피 섬유아세포(HFF)(CCD-1137Sk; American Type Culture Collection)를, 10% 열-불활성화된 태아 소 혈청(Benchmark FBS; Gemini Bio Products), 페니실린-스트렙토마이신(5000 IU/mL), 암포테리신 B(250 lg/mL) 및 비필수 아미노산(모두 Mediatech)이 보충된, 얼(Earle's) 염 및 L-글루타민을 포함하는 이글(Eagle) 최소 필수 배지(HyClone Laboratories)에서 성장시켰다. Parental Oka(POka, 등록 번호: AB097933) 균주에서 유래된 VZV-BAC-Luc(Zhang et al., 2007)를 HFF에서 증식시켰다. 접종용 바이러스의 제조를 위해, VZV-감염된 HFF에 트립신을 처리한 다음, 세정하고, TCM에 재현탁시킨 다음, 직접 주사를 위해 즉시 사용하였다. 각각의 조직에, 용적 스테퍼(volumetric stepper)에 부착된 27-게이지 바늘이 구비된 1 cc 주사기(Tridak)를 사용하여 세포 현탁액 30 ㎕를 2회 주사하였다. 바늘을 조직을 관통하여 대략 5회 약하게 드래그(drag)하여, 표면을 난절(scarify)하여, 감염을 증가시켰다. 37℃에서 3시간 동안 조직에 접종하여, 바이러스가 부착되도록 하였으며, 그런 다음, 조직 배양 배지 1.0 mL과 접촉시킨 NetWell 상에 개별적으로 놓았다. 세포와 결합된 VZV 접종물을 MeWo 세포(Taylor and Moffat, 2005) 상에서 적정(titer)하고, 이는 전형적으로 1.5 x 10⁶pfu/mL이었으며, 이는 약 9 x 10⁴ pfu/조직(tissue)이다.

실시예 2. 배양된 세포에서 N-MCT의 평가

본 발명자들이 해결한 첫번째 의문점은, N-MCT가 배양된 세포에서 VZV에 대해 효과적인지의 여부였다. 표준 EC₅₀ 평가를 VZV-BAC-Luc 균주를 사용하여 수행하였으며, 바이러스 수율을 생체발광에 의해 측정하였다. HFF를 감염 전 24시간째에, 바닥은 투명하며, 측면은 검은색인 6-웰 플레이트(W1150, Genetix, Molecular Devices)에 접종하였다. 하위포화 상태의(subconfluent) HFF를, 감염된 세포 : 비감염된 세포의 비율이 1:100일 때 80% 초과의 세포병증 효과(cytopathic effect; CPE)를 나타내는 세포-결합된 VZV-BAC-Luc를 사용하여 감염시켰으며, 37℃에서 2시간 동안 흡착시켰다. 과량의 바이러스를 제거하고, 세포를 PBS로 1회 세정하였다. DMSO 희석제 또는 0.000005 ㎍/mL 내지 50.0 ㎍/mL로 단계적으로 5배 희석된 N-MCT를 함유하는 배지를 첨가하였으며; 이 시점을 0인 것으로 간주하였다. 표 1을 참조한다.

세포를 48 hpi(감염 후 시간(hour post infection)) 동안 처리하였으며, 약물을 함유하는 배지를 24시간 후에 교환하였다. VZV 확산을 48 hpi에서 생체발광 이미징에 의해 측정하였으며, 총 유량(광자/sec/cm²/입체호도법(steradian))으로서 표현하였다. 50% 유효 농도(EC₅₀) 값을 2개의 모델 시스템인 수율-밀도(Yield-Density) 모델 및 S자형(Sigmoidal) 모델을 사용하여 윈도우용 XLfit 5.3 소프트웨어(ID Business Solution, idbs.com) 및 GraphPad Prism 5.02(GraphPad Software, 미국 캘리포니아주 샌디에고, graphpad.com)에 의해 계산하였다. 본 발명자들은, VZV가 N-MCT에 대해 민감하며, 이때 인간 포피 섬유아세포에서 EC₅₀은 0.06 ㎍/mL임을 확인하였다(Prichard et al., 2006). 도 1을 참조한다.

실시예 3. 피부 장기 배양물에서 N-MCT 평가

본 발명자들은 또한, N-MCT가 전체 두께의 피부에서도 동등하게 강력한지 확인하기 위해, 피부 장기 배양물에서 N-MCT를 평가하였다. N-MCT의 항바이러스 효과를, 피부의 각각의 개별 조각에 대해 제1일째에 접종물과 비교하여, 제5일 또는 이후에 VZV 수율을 평가함으로써 확인하였으며, 그런 다음, 이들 값을 평균을 내고, 비히클 군 및 양성 대조군과 비교하였다. 피부 장기 배양물에서, VZV 확산을 감소시키기 위해서는 보다 높은 농도의 N-MCT가 필요하였으며; 바이러스 수율은 [N-MCT]가 10 ㎍/mL를 초과하였을 때, 약 100배까지 감소하였다. 표 2 및 도 2를 참조한다.

실시예 4. N- 메타노카르바티미딘(N-MCT)은 SCID - Hu 마우스에서 VZV에 대해 생체 내에서 효과적이다.

실시예 4.1 - VZV 복제의 SCID-Hu 마우스 모델

CB.17 scid/베이지 수컷 마우스에 인간 태아 피부를 피하 이식하였다(피부 장기 배양물 분석법에 사용된 표본과 동일한 유형). 3주의 이식 기간 후, 피부 이식편에 VZV-BAC-Luc를 접종하였다. 마우스를 12마리로 구성된 5개 그룹으로 나누었다: 비히클, 양성 대조군 약물, 저 용량의 N-MCT, 중간 용량의 N-MCT 및 고 용량의 N-MCT(도 3a, 도 3b, 도 4a 및 도 4b를 참조함). 치료는 접종 수술 후 약 2시간째에 시작하였으며, 경구 위관 영양(gavage)에 의해 투여하였다. 치료는 제1일 내지 제7일에 매일 2회 계속하였다(8:30 am 및 8:30 pm). 제1일 내지 제8일에 매일 IVIS-200 장비에서 마우스를 스캐닝하였다. 연구 시작 전과 치료 기간 동안 매일 마우스의 체중을 재었다. 표 3을 참조한다.

실시예 4.2. N-MCT의 항바이러스 효과

인간 피부 이종 이식편을 가진 SCID-hu 마우스를 VZV를 사용하여 피내 감염시키고, 비히클, PFA(양성 대조군), 또는 5 mg/kg/일, 10 mg/kg/일, 20 mg/kg/일, 25 mg/kg/일, 50 mg/kg/일 또는 100 mg/kg/일 용량의 N-MCT로 매일 2회 경구 치료하였다. 바이러스 확산을 생체 내 생체발광 이미징(IVIS)으로 매일 측정하였다. N-MCT의 항바이러스 효과는, 제2일 내지 제8일에 VZV 성장 속도의 평가(Log₁₀ 총 유량/일(Total Flux/day)) 및 제8일에 바이러스 부하(viral load)에 의해 확인하였다. 그 결과를 다수의 비교들의 ANOVA 및 Dunnett's post hoc 테스트(GraphPad Prism)에 의해 통계학적 유의미성에 대해 분석하였다. 모든 용량의 N-MCT 및 PFA는 VZV 수율 및 성장 속도(p<0.0001)를 비히클과 비교하여 유의미하게 감소시켰다. N-MCT를 5 mg/kg/일 내지 100 mg/kg/일 범위의 용량(p.o. BID)을 사용하여 생체 내에서 평가하였으며, 모두 효과적이었다. 최적 용량은 약 20 mg/kg/일이었다. 도 3a 내지 도 3b 및 도 4a 내지 도 4b를 참조한다.

이들 결과는 N-MCT를 VZV 감염, 특히 헤르페스 조스터 감염에 대한 치료제로서 개발하기에 매우 고무적이었다. 조스터에 대한 현재의 치료법은 경구 아시클로비르 또는 브리부딘(brivudine)(미국에서는 아님) 및 포스카네트(foscarnet)(i.v.)이며, 차선의 치료제로서 매우 한정된 효능을 가진다(Whitley 1992). VZV 감염에 대해 현재 승인된 국소 항바이러스제는 존재하지 않는다. 조스터 통증(Zoster pain)은 종종 장기간 지속되는 합병증이며, 적절한 항바이러스 치료법에 의해 완화되므로, 아시클로비르보다 더 효과적이며 바이러스 복제가 발생하는 곳에서 국소 적용될 수 있는 항바이러스 약물이 강하게 요구되는 실정이다.

실시예 5. VZV에 대한 국소 항바이러스 약물로서의 N-MCT

피부 장기 배양물 시스템은 VZV 복제에 미치는 국소 N-MCT의 효과를 시험하기에 이상적이다. 이러한 연구는, N-MCT가 피부에서 VZV에 대한 매우 강력한 국소 약물인 경향이 있기 때문에 중요하였다. 특히 승인된 약물이 이러한 바이러스의 복제를 거의 중단시키지 못하기 때문에, 피부에서 VZV의 확산을 제한할 수 있는 신규 항바이러스 약물이 크게 요구되고 있다. 더욱이, 대상포진의 치료법은 경구 투여와 국소 투여를 조합할 수 있으며, 이는 바이러스 확산이 효과적으로 중단된 경우 PHN을 감소시킬 수 있다.

실시예 5.1. N-MCT 및 대조군을 포함하는 카르보폴 겔의 제조

멸균된 탈이온수 36 mL을 교반 막대를 사용하여 작은 비커 내에 넣는다. 카르보폴(980 NF, Lot #CCONLCC013, Lubrizol Corp) 900 mg을 뭉치는 것(clump)을 피하면서 물 위에 서서히 띄운다. 2X의 20% 하이드록시프로필-β-사이클로덱스트린(Sigma)에 동일한 부피의 N-MCT를 첨가하여, 요망되는 농도에 도달시킨다. NaOH(18% 용액) 2 방울을 첨가하여, pH 5.0에 근접한 pH를 수득한다. 4℃에 보관한다. 0.5% 시도포비르 겔을, 시도포비르를 물에 용해시키는 점을 제외하고는 유사한 방식으로 제조하였다. 수중 2% DMSO 용액을 카르보폴 현탁액에 1:1 비율로 첨가함으로써, DMSO 비히클을 제조하였다. 하이드록시프로필-β-사이클로덱스트린(HPBCD)을 5.0 g을 멸균수 20 mL과 혼합함으로서 제조하였다. N-MCT 90 mg을 20% HPBCD 9 mL에 용해시키고 1분 동안 소니케이션(sonication)하여, N-MCT의 스탁 용액(stock solution)을 제조하였다.

실시예 5.2. 피부 장기 배양물 국소 분석법

실시예 5.3. 분석법 #1 - 용량 의존성

국소 N-메타노카르바티미딘(N-MCT)은 피부에서 VZV 복제를 방지한다. 피부 장기 배양물 모델을 사용하여, N-MCT를 VZV에 대한 국소 치료제로서 평가하였다. 인간 피부 외식편에 VZV를 난절(scarification)에 의해 접종하고, 감염 후 1일 내지 4일 동안 매일 카르보폴 겔 중 N-MCT(0.05%, 0.5% 또는 5%) 또는 시도포비르(0.5%, 양성 대조군)로 치료하였다. 하기 표 2를 참조한다.

인간 태아 피부를 ABR로부터 구입하고, 습식 얼음(wet ice) 상에서 속달에 의해 운반하였다. 조직을 세척하고, 베타딘(betadin) 및 70% 에탄올에서 소독한 다음, 대략 1-cm² 조각으로 절단하였다. 각각의 조각에, 파이어플라이 루시퍼라제를 발현하는 VZV-BAC-Luc 균주를 접종하였다. 접종 후 대략 3시간째에, 피부 조각을 NetWell 내의 조직 배양 배지 위에 놓고, 밤새 인큐베이션하였다. 이튿날(제1일), 각각의 피부 조각을 D-루시페린에 5분 동안 담근 다음, IVIS-50 장비에서 스캐닝하여, VZV pfu와 상관관계가 있는 총 유량을 측정하였다. 약물 치료는, 제1일 또는 이후에 0.05%, 0.5% 또는 5%(하기 표 4의 분석법 1을 참조함) 농도의 N-MCT를 함유하는 수성 겔(카르보폴)을 펴서 바르는 것으로 시작하였다. 하나의 피부 그룹에 양성 대조군으로서 시도포비르(카르보폴 겔 중 3%)를 처리하였다. 각각의 그룹은 4개 내지 6개의 피부 조각을 함유하였다. 약물을 제5일까지(또는 다른 간격으로) 매일 적용한 다음, 피부 조각을 IVIS에 의해 스캐닝하여, 바이러스 수율을 확인하였다. N-MCT의 항바이러스 효과는, 각각의 개별 피부 조각에 대해 제1일째에 접종물과 비교하여 제4일에 VZV 수율을 평가함으로써 확인한 다음, 이들 값을 평균을 내고, 비히클 군 및 양성 대조군과 비교하였다. 그 결과를 다수의 비교의 ANOVA 및 Dunnett's post hoc 테스트에 의해 통계학적 유의미성에 대해 분석하였다(GraphPad Prism). 모든 용량의 N-MCT 및 시도포비르는 VZV 수율을 비히클과 비교하여 유의미하게 감소시켰다(p<0.0004).

N-MCT는 국소 겔로서 적용된 경우 VZV 복제를 방지하였다. 모든 농도의 N-MCT 및 시도포비르 대조군은 피부 외식편에서 VZV 복제를 방지하였다. 치료는 바이러스 수율을 비히클 군과 비교하여 대략 100배 감소시켰다. 이러한 감소는 유의미하였다(p=0.0004, One-way ANOVA, Dunnett's post hoc 테스트). 치료들 사이에 차이는 없었지만, 바이러스 수율은 최저 농도의 N-MCT로 치료된 피부 외식편에서 가장 높았다. 도 5a를 참조한다.

실시예 5.4. 분석법 #2 - 지연된 치료

본 분석법은, 비히클을 N-MCT에 대한 용매인 10% HPBCD를 사용하여 제조한 점에서, 분석법 1과 상이하다. 분석법 #2에 대해서는 상기 표 4를 참조한다. 3개의 그룹을 제1일 내지 제4일에 치료하고, 제5일에 스캐닝하였으며, 이는 전형적인 분석법 프로토콜이다. 2개의 그룹은 며칠 지연된 후 치료하였으며, 이는 조스터의 임상적 시나리오를 보다 근접하게 반영한다. 모든 치료군들에 10% HPBCD를 포함하는 카르보폴 중 0.5% N-MCT의 동일한 조제물을 수여하였다. VZV 수율은 치료 기간 동안 비히클 군에서 감소한 다음, 회복되었다. 이는 공지된 항바이러스 특성을 가진 HPBCD의 효과로 인해서일 것이었다. 양성 대조군은 카르보폴 중 0.5% 시도포비르(HPBCD를 첨가하지 않음)로 치료하였으며, VZV 수율은 치료 기간 동안과 치료 기간 후에 급격하게 감소되었다(시도포비르는 미국에서 더이상 임상용으로 사용되지 않음). VZV 수율은 제1일 내지 제4일에 N-MCT로 치료한 그룹에서 동등하게 감소되었으며, 회복은 관찰되지 않았다. 마찬가지로, VZV 수율은 제3일 내지 제6일에 N-MCT로 치료한 그룹에서 제7일에 유사하게 낮은 수준까지 감소되었다. 이와는 대조적으로, VZV 수율은, 이러한 스캐닝 후까지 어떠한 치료도 받지 못한 그룹에서 제5일까지 증가하였다. 이러한 그룹과 비히클 그룹 사이의 차이는 이들이 유사할 것으로 예상되었기 때문에, 주목할 만하였다. N-MCT 치료가 제5일에 시작되자마자. VZV 수율은 가파르게 감소하였다. 도 5b를 참조한다.

실시예 5.5. 분석법 #3 - 비히클 비교

이러한 분석법은 2개의 비히클인 카르보폴 겔 중 1% DMSO와 카르보폴 겔 중 10% 하이드록시프로필-β-사이클로덱스트린(HPBCD), 및 둘 중 하나의 비히클 중 0.5% N-MCT를 비교하였다. 분석법 #3에 대해서는 상기 표 4를 참조한다. 각각의 그룹을 제1일 내지 제4일에 치료하고, 제5일에 스캐닝하였으며, 이는 전형적인 분석법 프로토콜이다. 그런 다음, 피부 표본을 약물 또는 비히클 없이 6일 더 배양하여(제7일 및 제11일에 스캐닝함), 바이러스 회복을 관찰하였다. VZV 수율은 치료 기간 동안 2개의 비히클 군 모두에서 감소한 다음, 회복되었다. 이는 약산성의 카르보폴 겔의 효과로 인해서일 것이었다. 2개의 비히클 사이에 차이는 거의 없었다. 0.5% N-MCT로 치료한 2개의 그룹 모두는 VZV 수율이 실질적으로 감소되었다. 사이클로덱스트린 조제물은 DMSO 조제물보다 약간 더 효과적이었다. 중요하게는, N-MCT로 치료한 그룹들에서 회복은 존재하지 않았다. 사실상, VZV 수율은 치료가 중단된 후에도 계속 감소하였다. 도 5c를 참조한다.

실시예 6. 피부 장기 배양물에서 국소 비히클들의 비교

본 발명의 또 다른 목적은 SOC 분석법에서 다양한 국소 제형들 중 0.5%에서 N-MCT를 시험하는 것이었다. 본 목적은 전체 두께의 인간 피부에서 N-MCT에 대한 최적의 국소 제형을 확인하는 것이었다. 인간 태아 피부를 ABR로부터 구입하고, 습식 얼음 상에서 속달에 의해 운반하였다. 조직을 세척하고, 베타딘 및 70% 에탄올에서 소독한 다음, 대략 1-cm² 조각으로 절단하였다. 각각의 조각에, 파이어플라이 루시퍼라제를 발현하는 VZV-BAC-Luc 균주를 접종하였다. 접종 후 대략 3시간째에, 피부 조각을 NetWell 내의 조직 배양 배지 위에 놓고, 밤새 인큐베이션하였다. 이튿날(제1일), 각각의 피부 조각을 D-루시페린에 45분 동안 담근 다음, IVIS-50 장비에서 스캐닝하여, VZV pfu와 상관관계가 있는 총 유량을 측정하였다. 음성 대조군은 약물 또는 비히클로 치료되지 않았다. 양성 대조군 약물 치료는 제1일에 피부를 NetWell에서 0.1 ㎍/mL N-MCT를 함유하는 배지 위에 놓음으로써 시작하였다(하기 표 5를 참조함). 연고는, 건조 분말을 유리 슬라브(glass slab) 상의 비히클에 첨가한 다음 금속 주걱으로 완전히 혼합함으로써, N-MCT를 사용하여 제형화하였다. 연고를 37℃까지 가온한 다음, Dacron 면봉을 사용하여 피부 조각상에 확산시켰다. 시험 그룹을 비히클 단독 또는 0.5% N-MCT를 함유하는 연고를 사용하여 국소 치료하였다. 각각의 그룹은 6개의 피부 조각을 포함하였다. 배지 및 약물을 매일 리프레쉬(refresh)하였다. 마지막 IVIS 스캔은 제5일째였다. 각각의 피부 조각에서 바이러스 수율을, 제5일째에 측정된 총 유량을 제1일째에 측정된 총 유량으로 나눔으로써 계산하였다.

실시예 6.1. 분석법 #4 및 #5

분석법 4 및 분석법 5를 반복하여, 연고를 피부 조각에 적용하는 기술을 개선하였다. 본 발명자들은, 연고의 적용 전에 연고를 37℃까지 가열하는 것이 피부에 찰과상을 거의 입히지 않았음을 발견하였다. 찰과상은 비치료 군과 비교하여 비히클 군에서 바이러스의 낮은 수율의 원인인 것 같았다. 도 6a, 도 6b, 도 7a 및 도 7b를 참조한다. N-MCT(0.5%)는 SOC 모델에서 국소 제형으로서 매우 효과적이었다. 연고는 단독으로 이들 분석법에서 VZV 수율을 감소시켰다. 연고 단독들 사이에 통계학적 차이는 없었으며, N-MCT의 효능은 모든 제형들에서 동등하게 강력하였다. 제5일째에 IVIS 스캔 후, 어떠한 추가적인 처리도 적용하지 않았다.

실시예 6.2. 국소 N-MCT 치료 후 회복된 VZV

치료가 중단된 후 VZV가 회복되었는지 확인하기 위해, 피부 외식편을 제10일에 스캐닝하였다. 바이러스 수율은 모든 검체들에서 증가하였지만, 수율은 N-MCT로 치료한 그룹에서 100배 더 작았다. 도 7c를 참조한다.

실시예 7. SCID-Hu 마우스에서 지연된 N-MCT 치료

CB.17 scid/베이지 수컷 마우스에 인간 태아 피부(피부 장기 배양물 분석법에 사용된 것과 동일한 유형의 표본)를 피하 이식하였다. 3주간의 이식 기간 후, 피부 이식편에 VZV-BAC-Luc(5x10³ pfu/이식편)를 접종하였다. 마우스를 12마리로 구성된 5개의 그룹으로 나누었다: 비히클, 제4일 내지 제11일까지 지연된 양성 대조군 약물 시도포비르, 제0일 내지 제7일째의 N-MCT 50 mg/kg, 제4일 내지 제11일째의 N-MCT 50 mg/kg 또는 제7일 내지 제13일째의 N-MCT 50 mg/kg(하기 표 6을 참조함). 치료는 접종 수술 후 대략 2시간째에 시작하였으며, 경구 위관 영양에 의해 투여하였다. 치료는 스케쥴에 맞춰서 매일 2회(8:30 am 및 8:30 pm) 계속하였다. 마우스에서의 이전의 연구는, N-MCT가 경구에 의해 매일 2회 수여된 경우 가장 효과적임을 보여주었다. 마우스를 제1일 내지 제14일에 IVIS-200 장비에서 매일 스캐닝하였다. 연구 시작 전과 치료 기간 동안 매일 마우스의 체중을 재었다. N-MCT의 항바이러스 효과는 VZV 성장 동역학 및 속도(Log₁₀ 총 유량/일)를 평가함으로써 확인하였다.

통계학적 분석: 데이터를 Student's t 테스트 또는 원-웨이 ANOVA 및 Dunnett's Multiple Comparison post hoc 테스트를 사용하여 분석하였다. 윈도우용 GraphPad Prism 5.02(GraphPad Software, 미국 캘리포니아주 샌디에고, www.graphpad.com)를 사용하여 계산하였다. p ≤ 0.05는 통계학적으로 유의미한 것으로 간주되었다.

실시예 8.1. 결과 및 고찰

실시예 8.1.1. 마우스 체중 및 사망률

본 실험에 사용된 동물은 Taconic으로부터 구입한 SCID-베이지 마우스(연령 6주 내지 7주령)였다. 모든 마우스들은 경구 위관 영양 치료법에 대해 관용적이었다. N-MCT는 관용성이 양호하였으며, 최소의 체중 손실을 유발하였다. 각 그룹의 일부 마우스들은 연구 종료 시까지 질병을 앓는 것으로 보였으며, 이는 체중 데이터에서 가변성을 증가시켰다. 이는 SCID 마우스에서 전형적이다. 데이터는 도시되지 않았다.

실시예 8.1.2. 생체 내에서 VZV 복제에 미치는 N-MCT의 효과

N-MCT는, 치료가 VZV 감염 후 심지어 3일 또는 7일 지연된 경우에도 효과적이다. 도 8a 내지 도 8c를 참조한다. 10% 하이드록시프로필-β-사이클로덱스트린은 피부 장기 배양물에서 VZV에 대해 중간 정도의 항바이러스 효과를 가지는 것으로 당업계에 알려져 있다.

상기 결과들 모두를 토대로, 출원인은 하기의 결론을 내린다. N-MCT는, VZV 감염이 3일 내지 5일 동안 구축되었을 때조차, 국소 치료제로서 매우 효과적이다. 항바이러스 효과는 하이드록시프로필-β-사이클로덱스트린에 의해 증가되는 것이 가능하다.

피부 표면을 반복적으로 닦아(swabbing) 감염된 세포를 제거하였으며, 이는 치료군 및 비히클군에서 VZV의 수율을 낮추었던 것 같다. 제5일에 D-루시페린의 침투를 증가시키기 위해, 외식편을 PBS에서 간단하게 세정한 다음, D-루시페린에 1시간 동안 침지하였다. 모든 제형들은 VZV에 대한 효과적인 국소 치료제였다. 가장 소수성인 것(아쿠아포(Aquaphor))과 가장 수성인 것(더마베이스(Dermabase))이 동등하게 효과적이었다.

N-MCT는 생체 내에서 관용성이 양호하며, 치료는 감염 후 1주일 이하까지 지연될 수 있다. 최저 유효 용량은 아직까지 구축된 적이 없다.

본원에서 인용되는 모든 참조문헌들은 그 전체가 참조로 본 명세서에 포함된다.

당업자는, 일상적인 실험을 사용하여, 본원에 구체적으로 기술된 본 발명의 특정 구현예들에 대한 많은 등가물들을 인지하거나 확인할 수 있을 것이다.

Claims

하기와 같은 구조를 포함하는 노던 구조(northern configuration)를 가진 N-메타노카르바티미딘(N-methanocarbathymidine; N-MCT)이라고 하는 화합물을 효과적인 수두 대상포진 바이러스 항바이러스 용량으로 포함하는 국소 투여용 조성물로서, 조성물 내 N-MCT의 농도가 0.05 내지 5 wt%인, 치료를 필요로 하는 개체에서 수두 대상포진 바이러스(Varicella-Zoster Virus; VZV) 감염을 치료하기 위한 조성물:

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하기와 같은 구조를 포함하는 노던 구조(northern configuration)를 가진 N-메타노카르바티미딘(N-methanocarbathymidine; N-MCT)이라고 하는 화합물을 효과적인 수두 대상포진 바이러스 항바이러스 용량으로 포함하는 국소 및 경구 동시 투여용 조성물로서, 조성물 내 N-MCT의 농도가 0.05 내지 5 wt%인, 치료를 필요로 하는 개체에서 수두 대상포진 바이러스(Varicella-Zoster Virus; VZV) 감염을 치료하기 위한 조성물:
제2항에 있어서,
인간에 대한 상기 경구 용량이 1일 당 600 mg 내지 2,000 mg인, 조성물.　
제2항에 있어서,
인간에 대한 상기 경구 용량이 1일 당 600 mg 내지 1,500 mg인, 조성물.　
제1항에 있어서,
감염 후 3일 후에 국소 제형으로 투여되는 것인, 조성물.
제1항에 있어서,
친수성 또는 소수성 연고 또는 크림을 포함하는 국소 제형으로 투여되는 것인, 조성물.
하기와 같은 구조를 포함하는 노던 구조를 가진 N-메타노카르바티미딘(N-MCT)이라고 하는 효과적인 수두 대상포진 바이러스 항바이러스 화합물을 치료적 유효 용량으로 포함하는 국소 투여용 조성물로서, 조성물 내 N-MCT의 농도가 0.05 내지 5 wt%인, 치료를 필요로 하는 개체에서 대상포진(shingles)을 치료하기 위한 조성물:
제7항에 있어서,
대상포진이 대상포진후 신경통(postherpetic neuralgia; PHN) 및 쇠약화 통증(debilitating pain) 없이 N-MCT로 치료되는, 조성물.
하기와 같은 구조를 포함하는 노던 구조를 가진 N-메타노카르바티미딘(N-MCT)이라고 하는 효과적인 수두 대상포진 바이러스 항바이러스 화합물을 치료적 유효 용량으로 포함하는 국소 및 경구 동시 투여용 조성물로서, 조성물 내 N-MCT의 농도가 0.05 내지 5 wt%인, 치료를 필요로 하는 개체에서 대상포진(shingles)을 치료하기 위한 조성물:

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제9항에 있어서,
대상포진 증후군을 앓고 있는 인간에 대한 상기 효과적인 경구 용량이 1일 당 600 mg 내지 2,000 mg인, 조성물.　
제9항에 있어서,
대상포진 증후군을 앓고 있는 인간에 대한 상기 효과적인 경구 용량이 1일 당 600 mg 내지 1,500 mg인, 조성물.　
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제7항에 있어서,
감염 후 3일 후에 국소 제형으로 투여되는 것인, 조성물.
제7항에 있어서,
친수성 또는 소수성 연고 또는 크림을 포함하는 국소 제형으로 투여되는 것인, 조성물.
하기와 같은 구조를 포함하는 노던 구조(northern configuration)를 가진 N-메타노카르바티미딘(N-methanocarbathymidine; N-MCT)이라고 하는 화합물을 효과적인 수두 대상포진 바이러스 항바이러스 용량으로, 치료를 필요로 하는 인간을 제외한 개체에게 N-MCT를 0.05 내지 5 wt%의 농도로 포함하는 조성물에 의하여 국소 투여하는 단계를 포함하는, 상기 개체에서 수두 대상포진 바이러스(Varicella-Zoster Virus; VZV) 감염을 치료하는 방법:

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하기와 같은 구조를 포함하는 노던 구조(northern configuration)를 가진 N-메타노카르바티미딘(N-methanocarbathymidine; N-MCT)이라고 하는 화합물을 효과적인 수두 대상포진 바이러스 항바이러스 용량으로, 치료를 필요로 하는 인간을 제외한 개체에게 N-MCT를 0.05 내지 5 wt%의 농도로 포함하는 조성물에 의하여 국소 및 경구 투여하는 단계를 포함하는, 상기 개체에서 수두 대상포진 바이러스(Varicella-Zoster Virus; VZV) 감염을 치료하는 방법:
하기와 같은 구조를 포함하는 노던 구조를 가진 N-메타노카르바티미딘(N-MCT)이라고 하는 효과적인 수두 대상포진 바이러스 항바이러스 화합물을 치료적 유효 용량으로, 치료를 필요로 하는 인간을 제외한 개체에게 N-MCT를 0.05 내지 5 wt%의 농도로 포함하는 조성물에 의하여 국소 투여하는 단계를 포함하는, 상기 개체에서 대상포진(shingles)을 치료하는 방법:
하기와 같은 구조를 포함하는 노던 구조를 가진 N-메타노카르바티미딘(N-MCT)이라고 하는 효과적인 수두 대상포진 바이러스 항바이러스 화합물을 치료적 유효 용량으로, 치료를 필요로 하는 인간을 제외한 개체에게 N-MCT를 0.05 내지 5 wt%의 농도로 포함하는 조성물에 의하여 국소 및 경구 투여하는 단계를 포함하는, 상기 개체에서 대상포진(shingles)을 치료하는 방법:
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