KR101880015B1 - 인터페론 감마를 유효성분으로 함유하는 신경섬유육종 예방 또는 치료용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제1형 신경섬유종증의 악성종양 치료에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 인터페론 감마를 시스플라틴 또는 젬시타빈과 병용 처리시에 제1형 신경섬유종증 악성 종양세포 증식 억제제의 효과를 나타내는 바, 제1형 신경섬유종증 악성종양 치료 시의 시스플라틴과 젬시타빈의 항암작용에 상승효과를 나타내는 최적의 항암제 조성물로 활용할 수 있으며, 또한, 시스플라틴과 젬시타빈 항암제 용량 감량을 통한 부작용 감소의 보조치료제로서 인터페론 감마를 활용할 수 있다.

Description

인터페론 감마를 유효성분으로 함유하는 신경섬유육종 예방 또는 치료용 조성물{Composition comprising Interferon-gamma for preventing or treating of neurofibrosarcoma}

본 발명은 제1형 신경섬유종증의 악성종양 치료에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 제1형 신경섬유종증 환자에서 발생하는 악성종양인 신경섬유육종 치료를 위한 부작용이 적고, 가장 우수한 효과를 나타내는 최적의 조성물에 관한 것이다.

제1형 신경섬유종증(Neurofibromatosis Type 1, NF1)은 1882년 Fredrich von Recklin-ghausen이 처음 기술하였으며, 말초신경을 따라 종양을 형성하는 상염색체 우성유전 질환으로 약 3,500명 중 1명꼴로 발생한다. 종양은 신경이 있는 신체 어느 부위에나 발생할 수 있고, 그 수가 한 개 이상으로 생기는 다발성이기 때문에 '신경섬유종증'이라고 한다. 주된 증상은 신경이 있는 곳이면 어디서나 발생하는 신경섬유종(neurofibroma)과 밀크 커피색 반점(cafe-au-lait spots), 홍채결절(Lisch nodules), 시신경교종(optic pathway glioma), 척추측만(scoliosis), 경골형성이상(tibial dysplasia), 총상신경섬유종(plexiform neurofibroma), 교뇌신경교종(pontine glioma) 등이 있다(본원발명의 도 1 참조).

제1형 신경섬유종증 환자에서 가장 많이 발생하는 것은 피부에 발생하는 양성종양인 신경섬유종이다. 제1형 신경섬유종증 환자의 약 30-40%에서는 피부 아래 또는 몸의 심부에서 생기는 양성종양인 총상신경섬유종이 있다. 특히 총상신경섬유종의 경우는 다양한 신체부위에 옆으로 확산되어 자라서 자루처럼 늘어진 거대한 덩어리(혹) 모양을 나타내며(본원발명의 도 2 참조), 심부에 많은 수의 다발성 총상신경섬유종이 발생하기도 한다(본원발명의 도 3 참조). 이러한 총상신경섬유종(plexiform neurofibroma; PN)은 비록 양성 종양이지만 끊임없이 자라기 때문에 환자들에게 매우 심각한 증상이 발생하며, 제1형 신경섬유종증 환자의 약 10%에서 총상신경섬유종이 악성종양인 신경섬유육종(neurofibrosarcoma; malignant peripheral nerve sheath tumor, MPNST)으로 발전한다(본원발명의 도 4 참조). 이러한 제1형 신경섬유종증 환자에서 양성종양의 악성전개(malignant progression)는 급속도로 전개되기 때문에 매우 높은 치사율을 나타낸다.

총상신경섬유종(PN)은 뼈와 주위 조직의 성장을 자극하여 거대한 크기로 자라나 추형의 외모를 나타내기도 하며, 이러한 환자들의 약 8~13%는 신경섬유육종(MPNSTs)으로 악성화 된다(본원발명의 도 5 참조). MPNST는 고도로 악성화된 전이암으로 높은 사망률과 화학요법과 방사능에 낮은 반응을 보이는 것으로 알려져 있다.

제1형 신경섬유종증은 NF1 유전자의 돌연변이에 의해 발병하며, 환자의 약 50%는 유전이 아닌 자연발생적인 돌연변이에 의해 발생한다. NF1 유전자는 염색체 17q11.2에 위치하며, 350 kb의 지노믹 DNA(genomic DNA), 57개의 엑손으로 구성되어 있고, mRNA는 11 내지 13 Kb정도이다. 종양억제유전자(tumor suppress gene) NF1은 ~320 kDa의 세포질에 존재하는 뉴로파이브로민(neurofibromin) 단백질을 암호화하고 있는데, 아미노산 1125-1537부위에 Ras 신호를 음성적으로(negatively) 조절하는 GAP-관련 도메인(GAP-related domain ; GRD) 영역을 가지고있다. GTPase-활성화 단백질(GTPase-activating protein ; GAP)은 Ras의 내재성(intrinsic) GTPase를 자극하여 활성화 형태인 Ras-GTP에서 Ras-GDP 불활성화 형태로 전환시킴으로써 Ras의 활성을 조절한다. 종양 유전자(oncogene) Ras에 의해 코딩되는 Ras 단백질은 신경능선세포와 내피세포 모두에서 발현되고 그 신호는 여러 가지 다운스트림 경로(downstream pathway)로 전달된다. 증가된 GTP-Ras는 대표적 다운스트림 경로인 Raf 키나아제를 통해 신호전달을 유발하고, Raf는 MEK 키나아제와 마이토젠-활성화 단백질(mitogen-activated protein ; MAP) 키나아제의 Erk1과 Erk2 아이소폼을 포함한 키나아제 캐스캐이드를 활성화시킴으로써 세포의 증식, 분화, 사멸 등에 관여한다(본원발명의 도 6 참조).

Ras 유전자는 크게 K-Ras, H-Ras, N-Ras의 3종류가 있으며 사람에게 발생하는 약 50% 암에서 Ras 유전자의 돌연변이가 발견된다. Ras 유전자의 돌연변이와 Ras 단백질의 과잉 활성은 세포의 암화에 관여하기 때문에 Ras 단백질의 세포내 발현억제를 통한 암 치료에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. NF1 유전자의 돌연변이에 의해 K-Ras, H-Ras, N-Ras의 3종류 Ras 단백질 모두가 과잉 활성화된다고 알려져 왔으나, 최근의 연구에서 제1형 신경섬유종증 환자의 별아교세포(astrocytes)의 경우 H-Ras와 N-Ras의 활성화는 보이지 않고 K-Ras만이 특이적으로 활성화되고, 조혈세포의 경우는 H-Ras만이 활성화된다는 사실이 보고되었다.

뉴로파이브로민(neurofibromin)의 손실(loss) 혹은 기능 장애로 인해 과잉 활성 및 축적된 RAS에 의해 발병하는 NF1 환자의 20%에서는 생명을 위협하는 심한 합병증이 야기되고, 환자의 약 8~13%에서 나타나는 악성화는 예측이 불가능하며 임상적 증상이 심각하지만 유전성이기 때문에 근본 치료는 불가능하다. 신경섬유육종으로 악성화가 된 경우, 종양의 절제 등의 대중요법만이 유일한 치료법이나, 종양의 위치에 따라 수술이 불가능한 경우가 많아 암의 진행시기에 관계없이 환자의 생명과 직결된다. 제1형 신경섬유종증의 임상적 표현형의 다양성과 악성화 과정에 대한 정확한 기전은 여전히 밝혀지지 않았다. 전통적인 치료방법으로 방사선 요법, 외과적 수술 절제, 세포 독성약이 있지만 장기간의 효과는 크게 없는 것으로 밝혀졌다.

대한민국 공개특허 제10-2011-0025827호 (2011.03.11 공개)

본 발명의 목적은 신경섬유육종 항암 효과 증진용 보조제를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 신경섬유육종 예방 또는 치료용 항암제 조성물을 제공하는 데에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 인터페론 감마(Interferon-gamma)를 유효성분으로 포함하는 신경섬유육종(neurofibrosarcoma; malignant peripheral nerve sheath tumor, MPNST) 항암 효과 증진용 보조제를 제공한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 a) 인터페론 감마(Interferon-gamma) 및 b) 시스플라틴 또는 젬시타빈 중 어느 하나 이상의 항암제를 유효성분으로 함유하는 신경섬유육종(neurofibrosarcoma; malignant peripheral nerve sheath tumor, MPNST) 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.

본 발명은 본 발명은 인터페론 감마를 포함하는, 시스플라틴 및 젬시타빈 항암제와의 병용 처리 시 항암제의 용량을 줄이는 항암 효과 증진용 보조제 및 인터페론 감마를 포함하는 신경섬유육종 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 상기 인터페론-감마가 함께 포함되어 있어 제1형 신경섬유종증 악성종양 세포에서 시스플라틴 및 젬시타빈의 항암 효과가 극대화되었으며, 상승효과를 나타내 각각이 단독으로 처리되는 경우보다 더욱 현저한 항암 효과를 나타낸 바, 상기 조성물은 제1형 신경섬유종증의 악성종양을 효과적으로 예방, 개선 내지 치료할 수 있다.

도 1은 제1형 신경섬유종증의 대표적인 증상을 나타낸 것이다((A) 밀크 커피색 반점(cafe-au-lait spots), (B) 피부신경섬유종(neurofibroma), (C) 홍채결절(Lisch nodules), (D) 시신경교종(optic pathway glioma), (E) 척추측만(scoliosis), (F) 경골형성이상(tibial dysplasia), (G) 총상신경섬유종(plexiform neurofibroma), (H) 교뇌신경교종(pontine glioma)).
도 2는 다양한 신체부위에 발생하는 총상신경섬유종을 나타낸 것이다.
도 3은 심부에 발생한 총상신경섬유종의 예를 나타낸 것이다.
도 4는 양성 총상신경섬유종에서 악성으로 전개된 신경섬유육종의 예를 나타낸 것이다.
도 5는 제1형 신경섬유종증의 종양형성 및 악성화의 과정을 나타낸 것이다.
도 6은 뉴로파이브로민(neurofibromin)의 역할과 Ras 활성화 기전을 모식적으로 나타낸 것이다.
도 7은 NF1 악성종양 슈반 세포주(S462)에 5종의 항암제를 단독처리했을 때와 인터페론 감마를 병용처리했을 때의 세포 생존에 미치는 인터페론 감마의 시너지 효과를 확인한 결과이다.
도 8은 NF1 악성종양 슈반 세포주(S462)에 시스플라틴과 젬시타빈을 단독처리했을 때와 인터페론 감마를 병용처리했을 때의 세포 사멸 효과를 확인한 결과이다.

제1형 신경섬유종증(Neurofibromatosis Type1, NF1)은 1882년 Fredrich von Recklin-ghausen이 처음 기술하였으며, 말초신경을 따라 종양을 형성하는 상염색체 우성유전 질환으로 약 3,500명 중 1명꼴로 발생한다. 환자의 약 8 내지 13%에서 나타나는 악성종양은 예측이 불가능하고 임상적 증상이 심각하며 치사율이 높지만, 종양의 위치에 따라 수술이 불가능한 경우가 많아 치료가 매우 힘든 질환이다. 항암제 효과가 낮고 재발율이 높아 아직까지 적절한 약물치료제가 없는 실정이다.

이에, 본 발명의 발명자들은 인터페론 감마와 항암제를 병용 처리함으로써 제1형 신경섬유종증의 악성종양의 증식 억제와 치료에 좋은 효과가 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명은 인터페론 감마(Interferon-gamma)를 유효성분으로 함유하는 신경섬유육종(neurofibrosarcoma; malignant peripheral nerve sheath tumor, MPNST) 항암 효과 증진용 보조제를 제공한다.

즉, 상기 인터페론 감마를 항암제와 병용 투여하는 경우, 항암 효과를 극대화하거나, 항암제의 투여 용량을 최소화할 수 있다.

이때, 바람직하게는, 상기 인터페론 감마는 시스플라틴 또는 젬시타빈 중 어느 하나 이상의 항암제와의 병용 투여 시에 항암 효과를 증진시키는 효과가 가장 우수하다.

더욱이, 본 발명은 a) 인터페론 감마(Interferon-gamma) 및 b) 시스플라틴 또는 젬시타빈 중 어느 하나 이상의 항암제를 유효성분으로 함유하는 신경섬유육종(neurofibrosarcoma; malignant peripheral nerve sheath tumor, MPNST) 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.

바람직하게는, 상기 조성물은 인터페론 감마, 시스플라틴 및 젬시타빈을 유효성분으로 함유할 수 있다.

상기 신경섬유육종은 총상신경섬유종의 악성화로 유발될 수 있는 바, 상기 신경섬유육종은 총상신경섬유종 환자의 약 8~13%에서 악성화가 전개되어 유발되는 것으로 알려져 있다.

상기 조성물은 신경섬유육종의 세포 증식을 억제하고, 세포의 사멸을 증가시키며, 정상 세포에 세포 독성을 야기하지 않아 부작용이 적고 신경섬유육종에 대해 우수한 치료 효과를 나타낼 수 있다.

더욱이, 특정한 조합의 항암제에 인터페론 감마를 함께 사용함으로써, 항암제의 유효 용량을 현저히 감소시켜 암 치료 시 나타나는 부작용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 종래의 동일한 양의 항암제와 병용할 경우, 현저하게 우수한 항암 효과를 나타낼 수 있다.

본 발명의 조성물이 약학 조성물인 경우, 투여를 위하여, 상기 기재한 유효성분 이외에 약학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 포함할 수 있다. 상기 담체, 부형제 및 희석제로는 락토오스, 덱스트로오스, 수크로오스, 소르비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 미정질 셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다.

본 발명의 약학 조성물은 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 또는 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용할 수 있다. 상세하게는 제형화할 경우 통상 사용하는 충진제, 중량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다. 경구투여를 위한 고형 제제로는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 고형 제제는 상기 유효성분 외에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 칼슘 카보네이트, 수크로오스, 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용될 수 있다. 경구를 위한 액상물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등을 첨가하여 조제될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제는 멸균된 수용액, 비수성 용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제 및 과제를 포함한다. 비수성 용제 및 현탁제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 오일, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔, 마크로솔, 트윈 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로젤라틴 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 약학 조성물의 적합한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 시간에 따라 다르지만, 당 업자에 의해 적절하게 선택될 수 있는 바, 상기 조성물의 일일 투여량은 바람직하게는 0.001 mg/kg 내지 50 mg/kg이며, 필요에 따라 일일 1회 내지 수회로 나누어 투여할 수 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이며 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐이므로 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: 세포 배양

정상 세포인 인간 세포(HSC)(ScienCell Research Laboratories)와 신경섬유육종(neurofibrosarcoma; malignant peripheral nerve sheath tumor, MPNST) 세포인 S462(American Type culture Collection, USA)는 10% 우태아혈청(fetal bovine serum; FBS, Hyclone Laboratories, Logan, USA), 페니실린(100 U/ml)과 스트렙토마이신(100 μg/ml)을 첨가한 둘베코의 수정 이글배지(Dulbecco's modified Eagle's medium ; Hyclone Laboratories, Logan, USA)를 이용하여 37℃, CO₂ 배양기에서 배양하였다.

실시예 2: 세포 생존율(Cell viability) 측정

세포 생존율은 D-Plus™ CCK cell viability assay kit(DonglinLS, Korea)를 사용하여 분석하였다. 96 웰 플레이트에 세포를 웰 당 7×10³세포 농도로 접종하고 약물 처리 후 48시간 동안 배양하였다. 이후 배지를 CCK 시약(10 μl)이 첨가된 배지(100 μl)로 교체하고 2시간 추가 배양하였다. ELISA 플레이트 리더기(Bio-Rad Model 680)를 이용하여 450 nm에서 흡광도를 측정하여 세포 생존율을 분석하였다.

실시예 3: 통계 분석

In vitro 그래프의 유의성 검증을 위해 Student's t-test를 사용하였다(유의수준: < 0.05).

실험예 1 : 인터페론 감마와 항암제의 병용 처리 비교

NF1 악성종양 슈반 세포주(S462)와 정상 슈반 세포주(HSC)에 악성의 육종에 많이 사용하는 시스플라틴(Cisplatin, 2 μg/ml), 젬시타빈(Gemstabine, 1 μM), 메소트렉세이트(Methotrexate, 1 μM), 파클리탁셀(Paclitaxcel, 50 μM), 빈블라스틴(Vinblastine, 100 nM)을 단독 또는 인터페론 감마(1,000 U/ml의 농도)와 병용 처리하고 상기 실시예 2에 따라 세포 생존률을 분석함으로써 인터페론 감마의 항암 시너지 효과를 관찰하였다.

그 결과, 도 7에 나타난 바와 같이, 시스플라틴 또는 젬시타빈을 인터페론-감마와 병용 처리했을 때, NF1 악성종양 슈반 세포주(S462)의 세포사멸 촉진의 시너지 효과가 나타난 반면, 메소트렉세이트, 파클리탁셀, 빈블라스틴 항암제의 경우는 인터페론-감마 처리에 따른 상승효과(시너지 효과)가 관찰되지 않았다. 정상 슈반 세포주(HSC)에 처리 시에는, 시스플라틴, 젬시타빈, 메소트렉세이트, 빈블라스틴 항암제의 경우 세포사멸의 독성이 거의 나타나지 않았다.

따라서, 본 발명에 따른 인터페론-감마는 시스플라틴 또는 젬시타빈이라는 특정 항암제와 함께 투여될 경우에만 상승효과를 나타낼 것으로 보이는 바, 이후 실험에서 다시 시스플라틴 및 젬시타빈과의 상승효과에 대한 실험을 수행하였다.

실험예 2 : 인터페론 감마의 시스플라틴 및 젬시타빈 항암제의 상승효과 확인

NF1 악성종양 슈반 세포주(S462)와 정상 슈반 세포주(HSC)에 시스플라틴과 젬시타빈을 단독처리하거나, 인터페론-감마를 병용처리하고, 상기 실시예 2에 따라 상기 세포의 세포 생존률을 확인하였다. 이때, 시스플라틴 및 젬시타빈은 각각 0.5 μg/ml과 500 nM의 농도로 처리하였고, 인터페론 감마는 1,000 U/ml의 농도로 처리하였다. 또한, 시스플라틴과 젬시타빈 동시 처리 시에는 각각 0.25 μg/ml과 250 nM의 농도로 처리하였다.

그 결과, 도 8에 나타난 바와 같이, 시스플라틴 또는 젬시타빈을 인터페론-감마와 병용 처리했을 때, NF1 악성종양 슈반 세포주(S462) 세포사멸 촉진의 시너지 효과가 나타났으며, 시스플라틴, 젬시타빈 및 인터페론 감마를 모두 동시에 처리하였을 경우에는 시스플라틴과 젬시타빈의 사용량을 1/2로 줄여도 동일한 항암 효과가 나타났다. 반면에 정상 슈반 세포주(HSC)에 시스플라틴, 젬시타빈, 인터페론 감마 처리 시에는 세포사멸의 독성이 나타나지 않았다.

따라서, 인터페론 감마는 시스플라틴과 젬시타빈과 함께 사용될 경우 항암 효과에 상승효과를 나타내며, 시스플라틴과 젬시타빈의 사용량을 줄임으로써 항암제 부작용 감소에 좋은 효과가 있을 것으로 기대된다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 즉, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다.

Claims (3)

1. 삭제
2. a) 인터페론 감마(Interferon-gamma) 및 b) 시스플라틴 또는 젬시타빈 중 어느 하나 이상의 항암제를 유효성분으로 함유하는 신경섬유육종(neurofibrosarcoma; malignant peripheral nerve sheath tumor, MPNST) 예방 또는 치료용 약학 조성물.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 신경섬유육종은 총상신경섬유종의 악성화로 유발되는 것을 특징으로 하는 신경섬유육종 예방 또는 치료용 약학 조성물.
   

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