KR101902355B1 - 데시타빈 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 골수유래억제세포 저해용 조성물 - Google Patents

데시타빈 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 골수유래억제세포 저해용 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR101902355B1
KR101902355B1 KR1020160147202A KR20160147202A KR101902355B1 KR 101902355 B1 KR101902355 B1 KR 101902355B1 KR 1020160147202 A KR1020160147202 A KR 1020160147202A KR 20160147202 A KR20160147202 A KR 20160147202A KR 101902355 B1 KR101902355 B1 KR 101902355B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cells
decitabine
bone marrow
cell
tumor
Prior art date
Application number
KR1020160147202A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170054997A (ko
Inventor
성승용
조정아
김태주
박현
Original Assignee
서울대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울대학교산학협력단 filed Critical 서울대학교산학협력단
Publication of KR20170054997A publication Critical patent/KR20170054997A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101902355B1 publication Critical patent/KR101902355B1/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7042Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings
    • A61K31/7052Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. nucleosides, nucleotides
    • A61K31/706Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. nucleosides, nucleotides containing six-membered rings with nitrogen as a ring hetero atom
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7042Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings
    • A61K31/7052Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. nucleosides, nucleotides
    • A61K31/706Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. nucleosides, nucleotides containing six-membered rings with nitrogen as a ring hetero atom
    • A61K31/7064Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. nucleosides, nucleotides containing six-membered rings with nitrogen as a ring hetero atom containing condensed or non-condensed pyrimidines
    • A61K31/7068Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. nucleosides, nucleotides containing six-membered rings with nitrogen as a ring hetero atom containing condensed or non-condensed pyrimidines having oxo groups directly attached to the pyrimidine ring, e.g. cytidine, cytidylic acid

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 데시타빈 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 골수-유래 억제세포 저해용 조성물에 관한 것으로, 구체적으로 데시타빈이 종양 형성 마우스의 비장 및 골수에서 생성되는 골수-유래 억제세포 세포군의 생성을 억제하고 골수-유래 억제세포 세포군의 세포 사멸을 유도하는 효과가 우수하므로, 본 발명의 데시타빈 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 골수-유래 억제세포 관련 질병 치료 또는 항암 면역 치료에 이용할 수 있다.

Description

데시타빈 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 골수유래억제세포 저해용 조성물{Composition for inhibiting myeloid-derived suppressor cells comprising decitabine or its pharmaceutically acceptable salt as an active ingredient}
본 발명은 데시타빈(decitabine) 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 골수-유래 억제세포(myeloid-derived suppressor cells) 저해용 조성물 또는 항암 보조제에 관한 것이다.
암세포와 면역세포의 상호작용을 응용하여 종양에 대한 면역요법(immune therapy)을 개발하고자 하는 노력이 지속 되어 왔다. 최근에는 다양한 면역세포 중에서 고전적인 숙주 방어기전과는 반대로, 적극적으로 종양의 성장을 보조 및 촉진하는 성격을 가진 세포들이 존재함을 밝혔고, 이들의 조절을 통하여 암세포의 성장을 억제하는 치료법 개발 분야가 활발히 연구되고 있다.
골수성 세포(Myeloid cells)는 조혈모줄기세포(hematopoietic stem cell)에서 기원한다. 이는 우리 몸에 가장 많이 존재하는 조혈모세포로, 골수 및 림프 조직에 주로 존재한다. 최종적으로는 대식세포(macrophage), 수지상 세포(dendritic cell) 그리고 과립구(granulocyte)로 분화하나, 이들은 특정 계층 구조를 띄지 않고 다양한 단계의 분화도를 가진 골수성 세포가 조직과 환경에 특이적으로 다양하게 분포되는 특징을 가지고 있다. 이들이 종양의 미세환경(microenvironment)에 존재하며, 종양의 형성 및 성장에 어떤 역할을 할 것임은 오래 전부터 알려져 있었으나, 구체적으로 종양 혈관의 신생을 촉진시키고, 종양 세포의 침입과 전이를 보조하는 역할이 있음이 알려진 것은 최근의 일이다.
골수-유래 억제세포(myeloid-derived suppressor cells, MDSC)는 골수성 세포 중에서 면역억제 작용을 가진 세포들로서, 매우 광범위한 미분화 골수성 세포를 포함하는 세포군으로, 종양이나 염증의 발생 상태에서 증가하게 된다. 이들 MDSC는 대부분 세포-세포 간의 직접 접촉을 통해 면역억제 작용을 하는 것으로 알려져 있어, 반감기가 짧은 사이토카인 등의 물질을 분비하여 면역억제 기능을 수행하는 것으로 이해되고 있다. 현재까지 알려진 작용물질로는 아르기나아제 I(Arginase I)과 iNOS(inducible nitric oxide synthesis), 활성산소물질(reactive oxygen species, ROS), 일산화질소 등이 있다. 아르기나아제 I과 iNOS는 대표적인 T-세포 억제 물질로, 직접적으로 T-세포의 증식을 억제하며, ROS와 일산화질소는 T-세포수용체의 번역 후 수정(post-translational modification) 과정을 통하여 항원 인식능을 억제한다(Nat Rev Immunol 2009; 9(3): 162-74). 이러한 MDSC의 기능과 작용기전에 대한 연구를 바탕으로 최근에는 이들의 조절을 통해 새로운 암 치료법을 개발하고자 하는 노력이 가속화되고 있다.
전임상 모델에서 MDSC를 직접적으로 감소시키는 것으로 알려진 화학요법제는 젬시타빈(gemcitabine) 및 5-플루오로우라실(5-fluorouracil, 5-FU)뿐이다. 젬시타빈은 종양-유발 마우스에서 비장의 MDSC 수를 현저히 감소시키는 것으로 보고되었다(Clin Cancer Res 2005; 11: 6713-6721). 5-FU 또한 MDSC를 현저히 감소시키는 것으로 알려져 있는데, 그 감소 정도가 젬시타빈보다 더 크다고 보고 되었다.
MDSC를 억제하기 위한 다른 방법으로 국제 특허공개 제2013-082591호는 miR-142 및/또는 miR-223 리보뉴클레오티드를 MDSC에 가하는 방법을 개시하고 있다. 즉, miR-142 및/또는 miR-223 리보뉴클레오티드는 MDSC가 마크로파지, 수지상 세포 등으로 분화되도록 하여 그 수를 줄일 수 있음을 개시하고 있다.
MDSC를 억제하기 위한 또 다른 방법으로, 국제 특허공개 제2011-116299호는 어쥬번트(adjuvant)로서 비스포스포네이트 또는 CCR2 저해제를 사용하는 방법을 개시하고 있다.
상기 MDSC를 억제하기 위한 방법들은 항암 면역요법이 임상 효과를 거둘 수 있다는 가능성을 제시하지만 아직 환자의 생존율에 현저한 변화를 줄 정도의 치료성적을 거두지 못하고 있는 실정이다. 특히, 기존 젬시타빈과 같은 약제는 MDSC 뿐만 아니라 CD3 T 세포도 동시에 감소시키므로, 암 환자의 면역능이 심하게 저하되어 암 환자의 예후에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 따라서 암 환자에서 CD3 T 림프구는 제거하지 않으면서 선택적으로 MDSC만을 제거하는 약제가 필요하다. 또한, 암 환자에서 일차적으로 MDSC를 제거하고 추가적으로 이차 면역 치료 시에 환자 체내에 T 림프구 수가 적으면 면역 치료의 효과가 매우 낮으므로 약물에 의한 MDSC의 제거 시 T 림프구의 보존이 절대로 필요하다. 따라서 MDSC 제거와 더불어 T 림프구까지 제거하는 기존의 젬시타빈을 대체할 수 있는 약물의 개발이 필요한 실정이다.
이에, 본 발명자들은 종래 항암 면역치료제를 대체할 수 있고, 항암면역치료의 보조요법으로 임상에 적용 가능한 약물을 개발하기 위해 노력한 결과, 골수 계열에 특이적인 효과를 나타내는 화학요법제인 데시타빈(decitabine)이 종양 형성 마우스의 비장 및 골수에서 생성되는 MDSC 세포군의 생성을 억제하고 MDSC 세포군의 세포 사멸을 유도하는 것을 확인한 것에 기초하여 상기 데시타빈을 MDSC 관련 질병 또는 항암 면역 치료에 이용할 수 있음을 밝힘으로써, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 데시타빈(decitabine) 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 골수-유래 억제세포(myeloid-derived suppressor cells) 저해용 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 데시타빈 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 항암 보조제를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 데시타빈 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염; 및 항암제를 포함하는 항암용 약학적 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 데시타빈 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 골수-유래 억제세포의 저해가 필요한 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 골수-유래 억제세포 저해방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 데시타빈(decitabine) 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 골수-유래 억제세포(myeloid-derived suppressor cells) 저해용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 데시타빈 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 항암 보조제를 제공한다.
또한, 본 발명은 데시타빈 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염; 및 항암제를 포함하는 항암용 약학적 조성물을 제공한다.
아울러, 본 발명은 데시타빈 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 골수-유래 억제세포의 저해가 필요한 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 골수-유래 억제세포 저해방법을 제공한다.
본 발명은 데시타빈(decitabine)이 종양 형성 마우스의 비장 및 골수에서 생성되는 골수-유래 억제세포(myeloid-derived suppressor cells, MDSC) 세포군의 생성을 억제하고 MDSC 세포군의 세포 사멸을 유도하여, MDSC에 의해 저해되는 면역반응을 활성화하고 기존 암 백신의 면역반응 저해를 방지하므로, 상기 데시타빈을 MDSC 관련 질병 치료, 항암 면역 치료 또는 항암보조제로 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 종양 형성 마우스에서 데시타빈(decitabine, DAC)의 농도별(0, 0.125, 0.25, 0.5, 1 mg/kg) 투여에 따른 종양 크기 및 마우스 생존율의 변화를 나타낸 도이다.
도 2는 종양 형성 마우스에서 데시타빈(DAC)과 젬시타빈(gemcitabine, GEM)의 농도별(0, 0.25, 0.5 mg/kg) 투여에 따른 비장 및 골수 내 세포 수의 변화를 나타낸 도이다.
도 3은 종양 형성 마우스에서 DAC와 GEM의 농도별 투여에 따른 비장 내 T 세포군의 세포 수 변화를 나타낸 도이다.
도 4는 종양 형성 마우스에서 DAC와 GEM의 농도별 투여에 따른 비장 내 B, NK, NKT 세포군의 세포 수 변화를 나타낸 도이다.
도 5는 종양 형성 마우스에서 DAC와 GEM의 농도별 투여에 따른 비장 내 골수 계열 세포군의 세포 수 변화를 나타낸 도이다.
도 6은 종양 형성 마우스에서 DAC와 GEM의 농도별 투여에 따른 비장 내 과립성 세포군(CD11b+F480-Gr1hi)과 단핵성 세포군(CD11b+F480+Gr1-)의 세포 수 변화를 나타낸 도이다.
도 7은 종양 형성 마우스에서 DAC와 GEM의 농도별 투여에 따른 비장 내 골수-유래 억제세포(myeloid-derived suppressor cells, MDSC)의 세포군(CD11b+Gr1hi)의 두 하위계열(subpopulation)의 세포 수 변화를 나타낸 도이다.
도 8은 종양 형성 마우스에서 DAC와 GEM의 농도별 투여에 따른 골수 내 T 세포군의 세포 수 변화를 나타낸 도이다.
도 9는 종양 형성 마우스에서 DAC와 GEM의 농도별 투여에 따른 골수 내 B, NK, NKT 세포군의 세포 수 변화를 나타낸 도이다.
도 10은 종양 형성 마우스에서 DAC와 GEM의 농도별 투여에 따른 골수 내 골수 계열 세포군의 세포 수 변화를 나타낸 도이다.
도 11은 종양 형성 마우스에서 DAC와 GEM의 농도별 투여에 따른 골수 내 과립성 세포군(CD11b+F480-Gr1hi)과 단핵성 세포군(CD11b+F480+Gr1-)의 세포 수 변화를 나타낸 도이다.
도 12는 종양 형성 마우스에서 DAC와 GEM의 농도별 투여에 따른 골수 내 골수-유래 억제세포(myeloid-derived suppressor cells, MDSC)의 세포군(CD11b+Gr1hi)의 두 하위계열의 세포 수 변화를 나타낸 도이다.
도 13은 생체 외에서 종양 세포에 의해 유도된 골수 유래 MDSC 세포군의 DAC와 GEM의 처리에 따른 세포 수의 변화를 나타낸 도이다.
도 14는 DAC를 종양 세포에 처리한 후, 종양으로부터 생산되는 사이토카인 의 발현양 변화를 나타낸 도이다.
도 15는 수지상세포 백신과 DAC를 병행 처리한 후, 종양 크기의 변화를 나타낸 도이다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명은 데시타빈(decitabine) 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 골수-유래 억제세포(myeloid-derived suppressor cells) 저해용 조성물을 제공한다.
상기 조성물은 골수-유래 억제세포를 저해할 필요가 있는 개체에 투여하기 위한 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, "골수-유래 억제세포"는 세포독성 T 림프구 (cytotoxic T lymphocyte)의 활성을 저해함으로써 면역을 억제하는 기능을 한다. 자가면역과 같이 불필요한 과도한 면역 반응을 억제하는 순기능이 있지만, 면역 반응이 필요한 상황에서 면역을 억제하여 질병을 발생시키거나 악화시키거나 또는 적절한 치료를 방해하는 역기능도 있다. 예컨대, 골수-유래 억제세포는 종양 또는 암 환자에서 많이 증가되어 있는데, 이는 암 백신 투여의 효과를 현저히 감소시킴으로써 암 백신의 효능을 무력화시킨다. 이러한 상황에서 골수-유래 억제세포의 수를 효과적으로 감소시킨다면 암 치료를 원활하고 효과적으로 수행할 수 있게 될 것이다.
본 발명에 있어서, "골수-유래 억제세포 저해"는 골수-유래 억제세포의 수를 감소시키는 것뿐만 아니라, 골수-유래 억제세포의 활성을 억제시키는 것까지도 포함한다. 수를 감소시키는 것은 세포의 생성을 억제하는 것뿐만 아니라, 이미 생성된 세포를 사멸시키거나 다른 세포로 분화시키는 것도 포함한다. 그 외에도 생물학적 관점에서 "저해"라고 지칭되고 있는 모든 매커니즘이 포함된다.
상기 골수-유래 억제세포는 종양을 갖는 개체의 골수-유래 억제세포인 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.
상기 종양을 갖는 개체의 골수-유래 억제세포는 표현형이 CD11b+Gr1hi, CD11b+F480-Gr1+, CD11b+Ly6chi, CD11b+Ly6c+Ly6g+ 및 CD11b+Ly6c++Ly6g-로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.
상기 종양은 간암, 위암, 결장암, 유방암, 폐암, 비소세포성폐암, 골암, 췌장암, 피부암, 두부 또는 경부암, 피부 또는 안구 내 흑색종, 자궁경부암, 난소암, 대장암, 소장암, 직장암, 항문부근암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 자궁경부암종, 질암종, 음문암종, 호지킨병(Hodgkin's disease), 식도암, 소장암, 임파선암, 방광암, 담낭암, 내분비선암, 갑상선암, 부갑상선암, 부신암, 연조직 육종, 요도암, 음경암, 전립선암, 선암종, 만성 또는 급성 백혈병, 림프구 림프종, 방광암, 신장 또는 수뇨관 암, 신장세포 암종, 신장골반 암종, 중추신경계 종양, 1차 CNS 림프종, 척수 종양, 뇌간 신경교종 및 뇌하수체 선종으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.
상기 데시타빈은 시판되는 것 또는 공지된 화학적 합성법으로 제조된 것 어느 것을 이용하여도 무방하며, 5-아자-2'-디옥시사이티딘(5-aza-2'-deoxycytidine)으로 하기 [화학식 1]로 기재되는 화학식을 가진다.
Figure 112016108274193-pat00001
또한, 상기 데시타빈은 골수이형성증후군(myelodysplastic syndromes, MDS) 치료제로, DNA 메틸화를 억제함으로써 치료효과를 나타내는 DNA 메틸화 억제제이며 이전까지 사용해오던 치료제인 아자시티딘(Azacytidine)보다 치료 반응률이 3배 이상 높은 물질로 잘 알려져 있다.
본 발명은 데시타빈 뿐만 아니라, 이의 약학적으로 허용되는 염, 이로부터 제조될 수 있는 가능한 용매화물, 수화물, 라세미체, 또는 입체이성질체를 모두 포함한다.
본 발명의 데시타빈은 약학적으로 허용 가능한 염의 형태로 사용할 수 있으며, 염으로는 약학적으로 허용 가능한 유리산(free acid)에 의해 형성된 산 부가염이 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, 하이드록시부티레이트, 글리콜레이트, 말레이트, 타트레이트, 메탄설포네이트, 프로판설포네이트, 나프탈렌-1-설포네이트, 나프탈렌-2-설포네이트 또는 만델레이트를 포함한다.
본 발명에 따른 산 부가염은 통상의 방법, 예를 들면, 데시타빈을 과량의 산 수용액 중에 용해시키고, 이 염을 수혼화성 유기 용매, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 아세톤 또는 아세토니트릴을 사용하여 침전시켜서 제조할 수 있다. 또한, 이 혼합물에서 용매나 과량의 산을 증발시켜서 건조하거나 또는 석출된 염을 흡입 여과시켜 제조할 수도 있다.
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.
상기 데시타빈 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염은 암 부위에서 골수-유래 억제세포의 생성을 유도하는 사이토카인의 발현을 억제하는 것이 바람직하며, 상기 사이토카인은 IL-6, IFN-γ 및 VEGF로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 본 발명자들은 데시타빈이 종양에 의해 골수로부터 생성되는 골수-유래 억제세포를 억제하는지 확인하기 위하여 종양 형성 마우스를 제작하고 데시타빈을 농도별로 투여한 결과, 0.5 내지 1 mg/kg 용량 범위에서 데시타빈이 골수-유래 억제세포의 억제 효과가 우수함을 확인하였다.
또한, 본 발명자들은 데시타빈이 종양에서 골수-유래 억제세포의 생성을 유도하는 사이토카인의 생산을 감소시키는 것을 확인하여, 데시타빈에 의한 면역기관 내 골수-유래 억제세포 감소 이외에도 종양에 의한 골수-유래 억제세포 감소를 유도함을 확인하였다.
따라서, 본 발명은 데시타빈이 종양 형성 마우스의 비장 및 골수에서 생성되는 골수-유래 억제세포 세포군의 생성을 억제하고 골수-유래 억제세포 세포군의 세포 사멸을 유도하는 것을 확인하였으므로, 상기 데시타빈을 골수-유래 억제세포 관련 질병 치료에 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 조성물은 제제화할 경우, 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 제조된다.
경구투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환자, 산제, 과립제, 캡슐제, 트로키제 등이 포함되며, 이러한 고형 제제는 하나 이상의 본 발명의 데시타빈에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose) 또는 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한, 단순한 부형제 외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구 투여를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제 또는 시럽제 등이 해당되는데, 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.
비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁용제, 유제, 동결건조제제, 좌제 등이 포함된다.
비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세롤, 젤라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 조성물은 약제학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명에 있어서, "약제학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효용량 수준은 환자의 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명의 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여 부작용없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
구체적으로, 본 발명에 따른 조성물의 유효량은 환자의 나이, 성별, 체중에 따라 달라질 수 있으며, 일반적으로는 체중 1 kg 당 0.1 mg 내지 100 mg, 바람직하게는 0.5 mg 내지 10 mg을 매일 또는 격일 투여하거나 1일 1 내지 3회로 나누어 투여할 수 있다. 그러나 투여 경로, 비만의 중증도, 성별, 체중, 연령 등에 따라서 증감될 수 있으므로 상기 투여량이 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 데시타빈 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 항암 보조제를 제공한다.
상기 보조제는 항암제와 병용 투여하는 것이 바람직하며, 골수-유래 억제세포, 예를 들어, 표현형이 CD11b+Gr1hi, CD11b+F480-Gr1+, CD11b+Ly6chi, CD11b+Ly6c+Ly6g+ 또는 CD11b+Ly6c++Ly6g- 골수-유래 억제세포를 억제하여 항암제의 효과를 유의적으로 상승시키는 항암 보조효과를 나타낼 수 있다.
상기 항암제는 화학치료제, 타겟화된 치료제, 항체 치료제, 면역치료제 및 호르몬 치료제로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.
상기 화학치료제는 예를 들어, 대사길항물질(예를 들어, 폴산, 푸린, 및 피리미딘 유도체), 알킬화제(예를 들어, 질소 머스타드, 니트로소우레아, 백금, 알킬 설포네이트, 히드라진, 트리아젠, 아지리딘, 방추체 저해제, 세포독성제, 토포이소머라제 억제제 및 기타), 및 저메틸화제(예를 들어, 제불라린, 이소티오시아네이트, 아자시티딘(5-아자시티딘), 5-플루오로-2'-데옥시시티딘, 5,6-디하이드로-5-아자시티딘 및 기타)가 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 타겟화된 치료제는 암 세포의 조절되지 않는 단백질에 대해 특이적인 제제로 예를 들어, 티로신 키나제 억제제, 예를 들어 악시티니브(Axitinib), 보수티니브(Bosutinib), 세디라니브(Cediranib), 다사티니브(dasatinib), 에르로티니브(erlotinib), 이마티니브(imatinib), 게피티니브(gefitinib), 라파티니브(lapatinib), 레스타우르티니브(Lestaurtinib), 닐로티니브(Nilotinib), 세막사니브(Semaxanib), 소라페니브(Sorafenib), 수니티니브(Sunitinib), 및 반데타니브(Vandetanib), 및 또한, 시클린-의존성 키나제 억제제, 예를 들어 알보시디브(Alvocidib) 및 셀리시크리브(Seliciclib)가 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 항체 치료제는 암 세포의 표면 상에서 단백질에 특이적으로 결합하는 항체 제제로 예를 들어, 트라스투주맙(trastuzumab), 리툭시맙(rituximab), 토시투모맙(Tositumomab), 세툭시맙(Cetuximab), 파니투무맙(Panitumumab), 알렘투주맙(Alemtuzumab), 베바시주맙(Bevacizumab), 에드레콜로맙(Edrecolomab), 및 겜투주맙(Gemtuzumab)이 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 면역 치료제는 종양을 공격하기 위해 피검체의 자체 면역계를 유도하도록 설계된 제제로 예를 들어, 이필리루맙(ipilimumab), 아벨루맙(avelumab), 니볼루맙(nivolumab), 및 펨브롤리주맙(pembrolizumab)이 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 호르몬 치료제는 특정 암에서 호르몬을 제공하거나 차단함으로써 암의 성장을 억제하는 제제로 예를 들어, 타목시펜(tamoxifen), 및 디에틸스틸베스테롤(diethylstilbestrol)이 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 항암제의 적절한 투여량은 이미 당업계에 널리 알려져 있으므로, 각 환자의 상태에 따라 당업계에 알려진 기준에 의해 투여할 수 있다. 구체적인 투여량 결정은 당업자의 수준 내에 있으며, 이의 1일 투여 용량은 예를 들어 구체적으로는 1 mg/kg/일 내지 10 g/kg/일, 더 구체적으로는 10 mg/kg/일 내지 100 mg/kg/일이 될 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 투여하고자 하는 대상의 연령, 건강 상태, 합병증 등 다양한 요인에 따라 달라질 수 있다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 데시타빈이 종양 형성 마우스의 비장 및 골수에서 생성되는 골수-유래 억제세포 세포군의 생성을 억제하고 골수-유래 억제세포 세포군의 세포 사멸을 유도하는 것을 확인하였으므로, 상기 데시타빈을 항암 면역치료의 항암 보조제로 이용할 수 있다.
또한, 본 발명은
데시타빈 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염; 및
항암제를 포함하는 항암용 약학적 조성물을 제공한다.
상기 데시타빈 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염은 골수-유래 억제세포, 예를 들어, 표현형이 CD11b+Gr1hi, CD11b+F480-Gr1+, CD11b+Ly6chi, CD11b+Ly6c+Ly6g+ 또는 CD11b+Ly6c++Ly6g- 골수-유래 억제세포를 억제하여 항암제의 효과를 유의적으로 상승시키는 항암 보조효과를 나타낼 수 있다.
상기 항암제는 화학치료제, 타겟화된 치료제, 항체 치료제, 면역치료제 및 호르몬 치료제로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 데시타빈이 종양 형성 마우스의 비장 및 골수에서 생성되는 골수-유래 억제세포 세포군의 생성을 억제하고 골수-유래 억제세포 세포군의 세포 사멸을 유도하는 것을 확인하였으므로, 상기 데시타빈을 항암 치료에 이용할 수 있다.
또한, 본 발명은 데시타빈 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 골수-유래 억제세포의 저해가 필요한 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 골수-유래 억제세포 저해방법을 제공한다.
상기 골수-유래 억제세포는 종양을 갖는 개체의 골수-유래 억제세포인 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.
상기 종양을 갖는 개체의 골수-유래 억제세포는 표현형이 CD11b+Gr1hi, CD11b+F480-Gr1+, CD11b+Ly6chi, CD11b+Ly6c+Ly6g+ 및 CD11b+Ly6c++Ly6g-로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.
상기 종양은 간암, 위암, 결장암, 유방암, 폐암, 비소세포성폐암, 골암, 췌장암, 피부암, 두부 또는 경부암, 피부 또는 안구 내 흑색종, 자궁경부암, 난소암, 대장암, 소장암, 직장암, 항문부근암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 자궁경부암종, 질암종, 음문암종, 호지킨병(Hodgkin's disease), 식도암, 소장암, 임파선암, 방광암, 담낭암, 내분비선암, 갑상선암, 부갑상선암, 부신암, 연조직 육종, 요도암, 음경암, 전립선암, 선암종, 만성 또는 급성 백혈병, 림프구 림프종, 방광암, 신장 또는 수뇨관 암, 신장세포 암종, 신장골반 암종, 중추신경계 종양, 1차 CNS 림프종, 척수 종양, 뇌간 신경교종 및 뇌하수체 선종으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.
상기 데시타빈 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염은 암 부위에서 골수-유래 억제세포의 생성을 유도하는 사이토카인의 발현을 억제하는 것이 바람직하며, 상기 사이토카인은 IL-6, IFN-γ 및 VEGF로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 데시타빈이 종양 형성 마우스의 비장 및 골수에서 생성되는 골수-유래 억제세포 세포군의 생성을 억제하고 골수-유래 억제세포 세포군의 세포 사멸을 유도하는 것을 확인하였으므로, 상기 데시타빈을 골수-유래 억제세포 관련 질환 치료에 이용할 수 있다.
이하 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 종양 형성 마우스 제작
7 내지 8주령의 암컷 B6 마우스 당 사람의 CEA 유전자를 발현하는 대장암 세포주 MC38 1.5×106을 포함하는 150 ㎕ PBS를 오른쪽 옆구리 쪽에 피하 주사하여 종양을 형성하였다. 상기 마우스는 12시간 명/암 주기에서 온도 23.5 ± 1℃, 습도 50 ± 5%의 서울대학교 동물 실험실에서 사육하였다. 모든 동물실험은 서울대학교 동물실험윤리위원회의 가이드라인을 준수하였다.
<실시예 2> 데시타빈(decitabine) 투여에 의한 종양 형성 마우스의 종양 크기 및 생존율 변화 확인
데시타빈의 골수 계열 특이적 약물 효과에 착안하여, 면역 치료를 통한 항암 화학요법제로 이용 가능한지 확인하였다. 먼저, 데시타빈이 종양 형성 마우스에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 상기 <실시예 1>에서 제작한 종양 형성 마우스에 데시타빈을 투여하고 종양 크기, 생존율 변화를 측정하였다.
구체적으로, 상기 <실시예 1>에서 제작한 종양 형성 마우스에 Sigma사에서 구입한 40 mg/㎖ 농도의 데시타빈(DAC)을 마우스 당 0, 0.125, 0.25, 0.5, 1 mg/kg이 되도록 100 ㎕ PBS로 희석한 후, 마우스의 오른쪽 복강(2일 간격, 총 10차) 내로 농도별 투여하고 종양 크기 및 생존율을 확인하였다. 종양의 크기는 종양 세포를 주사한 후 10일이 지난 시점부터 2 내지 3일 간격으로 종양 덩어리의 가로, 세로를 측정한 후, 다음 식으로 계산하였다: 긴 길이×짧은 길이×짧은 길이/2. 생존율은 각 그룹에서 살아남은 마우스 수를 다음 식으로 계산하였다: 살아남은 마우스 수/총 마우스 수×100.
그 결과, 도 1에 나타낸 바와 같이, 데시타빈 투여 농도에 따라 종양 크기 자체나 생존율의 차이가 없음을 확인하였다. 따라서, 데시타빈 투여에 의한 면역세포 수의 변화는 종양 크기에 의한 효과일 가능성을 배제할 수 있으며, 데시타빈 반복 투여에 의한 독성 유발 가능성을 배제할 수 있음을 확인하였다.
<실시예 3> 데시타빈 또는 젬시타빈(Gemcitabine) 복강 투여에 의한 종양 형성 마우스의 비장 및 골수 내 세포 수 변화 확인
젬시타빈(Gemcitabine)은 종양에 의해 유래된 골수-유래 억제세포(myeloid-derived suppressor cells, MDSC)를 억제한다고 잘 알려져 있으며(Clin Cancer Res 2005;11(18) September 15, 2005), 항암 화학요법제로 사용되고 있다. 따라서, 데시타빈이 젬시타빈과 같이 항암 화학요법제로 이용 가능한지 젬시타빈과의 비교를 통해 확인하였다. 먼저, 데시타빈과 젬시타빈이 비장 및 골수 내 세포에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 상기 <실시예 1>에서 제작한 종양 형성 마우스에 데시타빈과 젬시타빈을 투여하고 비장 및 골수 내 세포 수를 측정하였다.
구체적으로, 상기 <실시예 1>에서 제작한 종양 형성 마우스에 데시타빈(DAC) 또는 젬시타빈(GEM)을 마우스 당 0, 0.25, 0.5 mg/kg이 되도록 100 ㎕ PBS로 희석한 후, 마우스의 오른쪽 복강(2일 간격, 총 10차) 내로 농도별 투여한 후 희생하여 비장 및 골수를 적출하였다. 그 다음, 비장세포 및 골수세포를 추출하고 트리판블루(trypan blue) 염색법으로 염색 후 혈구계(hematocytometer)를 이용하여 세포 수를 측정하였다.
그 결과, 도 2에 나타낸 바와 같이, 데시타빈 투여 농도가 0.5 mg/kg인 경우 비장 세포 수가 유의적으로 감소하는 반면(도 2, 왼쪽), 골수 세포 수는 유의적인 변화가 나타나지 않음을 확인하였다(도 2, 오른쪽). 젬시타빈을 투여한 경우 골수 세포 수가 농도 의존적으로 증가함을 확인하였다(도 2, 오른쪽).
<실시예 4> 데시타빈 또는 젬시타빈 복강 투여에 의한 종양 형성 마우스의 비장 내 면역세포 수 변화 확인
<4-1> 데시타빈 또는 젬시타빈 복강 투여에 의한 종양 형성 마우스의 비장 내 면역세포 수 변화 확인
데시타빈과 젬시타빈이 비장 내 면역세포에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 상기 <실시예 1>에서 제작한 종양 형성 마우스에 데시타빈과 젬시타빈을 투여하고 비장 내 T 세포군, B 세포군, NK 세포군, NKT 세포군 및 골수 계열 세포군의 세포 수를 측정하였다.
구체적으로, 상기 <실시예 3>에 기재한 방법으로 데시타빈(DAC) 또는 젬시타빈(GEM)을 투여한 후 비장을 적출하였다. 그 다음, 면역세포군별로 형광 결합된 항체를 BD사에서 구입하여 염색한 후, 유세포 분석기를 통해 분석하여 세포 수를 측정하였다.
T 세포군의 세포 수 측정을 위하여, 항-CD3 항체, 항-CD4 항체 및 항-CD8 항체를 사용하였다(도 3).
B 세포군의 세포 수 측정을 위하여, 항-B220 항체를 사용하였다. 또한, NK 및 NKT 세포군의 세포 수 측정을 위하여, 항-CD3 및 항-NK1.1 항체를 사용하였다(도 4).
골수 계열 세포군의 세포 수 측정을 위하여, 항-CD11b 항체 및 항-CD11c 항체를 사용하였다(도 5).
그 결과, 도 3에 나타낸 바와 같이, 젬시타빈은 낮은 농도에서부터 비장 내 T 세포군(CD3+, CD3+CD4+, CD3+CD8+)의 급격한 감소를 유발하는 반면, 데시타빈은 젬시타빈에 비해 T 세포군 감소율이 미미함을 확인하였다. CD3+ T 세포군의 경우 종양 세포를 사멸시키는 데 중요한 세포군이므로, 낮은 농도에서 젬시타빈에 의한 CD3+ T 세포의 감소는 종양의 성장을 억제하지 못하는 결과를 초래할 수 있다.
또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 젬시타빈에 비해 데시타빈은 낮은 농도에서 비장 내 B 세포군(B220+)과 NK 세포군(CD3-NK1.1+)의 감소를 유도하였고, NKT 세포군(CD3+NK1.1+)에 대해서는 유의한 변화를 유도하지 않음을 확인하였다. 데시타빈에 의한 B 세포군 및 NK 세포군의 감소는 상대적으로 T 세포군의 수 및 활성을 강화시키는 효과를 일으킬 수 있다.
또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 젬시타빈에 비해 데시타빈이 비장 내 골수 계열 세포군(CD11b+, CD11c+)의 급격한 감소를 유도함을 확인하였다. 종양 세포는 체내에서 종양 세포의 성장을 돕는 다양한 골수 계열 세포군을 생산하므로, 상기 골수 계열 세포군의 감소는 종양 세포의 성장을 돕는 아군을 무력화하는 효과를 기대할 수 있다.
<4-2> 데시타빈 또는 젬시타빈 복강 투여에 의한 종양 형성 마우스의 비장 내 골수 계열 세포군의 하위계열(subpopulation) 세포 수 변화 확인
데시타빈 또는 젬시타빈이 비장 및 골수 내 골수 계열 세포군의 하위 계열 세포에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 상기 <실시예 1>에서 제작한 종양 형성 마우스에 데시타빈과 젬시타빈을 투여하고 비장 및 골수 내 과립구 계열 세포군, 단핵구 계열 세포군 및 MDSC 세포군의 세포 수를 측정하였다.
구체적으로, 상기 <실시예 3>에 기재한 방법으로 데시타빈(DAC)또는 젬시타빈(GEM)을 투여한 후 비장을 적출하였다. 그 다음, 단핵성 및 과립성 계열 세포군별로 형광 결합된 항체를 BD사에서 구입하여 염색한 후, 유세포 분석기를 통해 분석하여 세포 수를 측정하였다.
단핵구 계열 세포군 및 과립구 계열 세포군의 세포 수 측정을 위하여, 항-CD11b, 항-F480 및 항-Gr1 항체를 사용하였다(도 6).
MDSC 세포군의 하위계열 세포 수 측정을 위하여, 항-CD11b, 항-Ly6c 및 항-Ly6g 항체를 사용하였다(도 7).
그 결과, 도 6에 나타낸 바와 같이, 데시타빈은 젬시타빈과 유사한 정도로 비장 내 과립성 세포군(CD11b+F480-Gr1hi) 및 단핵성 세포군(CD11b+F480+Gr1-)의 급격한 감소를 유도하였다.
또한, 도 7에 나타낸 바와 같이, 데시타빈은 젬시타빈과 유사하거나 더 높은 정도로 비장 내 MDSC 세포군의 하위계열 세포군(CD11b+Ly6c+Ly6g+, CD11b+Ly6chi)의 급격한 감소를 유도하였다.
따라서, 상기 <실시예 4>의 결과를 통해 데시타빈이 젬시타빈보다 더 우수하게 비장 내 MDSC 세포군의 급격한 감소를 유도하는 것을 확인하였다.
< 실시예 5> 데시타빈 또는 젬시타빈 복강 투여에 의한 종양 형성 마우스의 골수 내 면역세포 수 변화 확인
<5-1> 데시타빈 또는 젬시타빈 복강 투여에 의한 종양 형성 마우스의 골수 내 면역세포 수 변화 확인
데시타빈과 젬시타빈이 골수 내 면역세포에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 상기 <실시예 1>에서 제작한 종양 형성 마우스에 데시타빈과 젬시타빈을 투여하고 골수 내 T 세포군, B 세포군, NK 세포군, NKT 세포군 및 골수 계열 세포군의 세포 수를 측정하였다.
구체적으로, 상기 <실시예 3>에 기재한 방법으로 데시타빈(DAC) 또는 젬시타빈(GEM)을 투여한 후 골수를 적출하였다. 그 다음, 상기 실시예 <4-1>에 기재된 항체를 이용하여 염색한 후, 유세포 분석기를 통해 분석하여 세포 수를 측정하였다(도 8 내지 도 10).
그 결과, 도 8에 나타낸 바와 같이, 젬시타빈 및 데시타빈에 의해 골수 내 일부 T 세포군(CD3+, CD3+CD4+) 수가 증가함을 확인하였다. T 세포군이 종양 세포를 직접 사멸시키는 세포군이므로, 상기 약물에 의한 T 세포군 수의 증가는 종양 세포 사멸 효과를 증대시킬 수 있다.
또한, 도 9에 나타낸 바와 같이, 젬시타빈에 비해 데시타빈은 골수 내 B 세포군(B220+) 감소를 유도하며, NK 세포군(CD3-NK1.1+) 및 NKT 세포군(CD3+NK1.1+)에 대해서는 유의한 변화를 유도하지 않음을 확인하였다. 상기 데시타빈에 의한 B 세포군 감소는 상대적으로 T 세포군 수 및 활성을 강화시키는 효과를 일으킬 수 있다.
또한, 도 10에 나타낸 바와 같이, 젬시타빈에 비해 데시타빈은 골수 내 골수 계열 세포군(CD11b+, CD11c+)의 급격한 감소를 유도함을 확인하였다. 상기 골수 계열 세포군의 감소는 종양 세포의 성장을 돕는 아군을 무력화하는 효과를 기대할 수 있다.
<5-2> 데시타빈 또는 젬시타빈 복강 투여에 의한 종양 형성 마우스의 골수 내 골수 계열 세포군의 하위계열(subpopulation) 세포 수 변화 확인
데시타빈 또는 젬시타빈이 골수 내 골수 계열 세포군의 하위 계열 세포에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 상기 <실시예 1>에서 제작한 종양 형성 마우스에 데시타빈과 젬시타빈을 투여하고 골수 내 과립구 계열 세포군, 단핵구 계열 세포군 및 MDSC 세포군의 세포 수를 측정하였다.
구체적으로, 상기 <실시예 3>에 기재한 방법으로 데시타빈(DAC) 또는 젬시타빈(GEM)을 투여한 후 골수를 적출하였다. 그 다음, 상기 실시예 <4-2>에 기재된 항체를 이용하여 염색한 후, 유세포 분석기를 통해 분석하여 세포 수를 측정하였다(도 11 및 도 12).
그 결과, 도 11에 나타낸 바와 같이, 데시타빈은 젬시타빈보다 골수 내 과립성 세포군(CD11b+F480-Gr1hi) 및 단핵성 세포군(CD11b+F480+Gr1-)의 더 급격한 감소를 유도하므로, 데시타빈이 종양 세포에 의해 생성되는 종양 세포 성장을 돕는 다양한 골수 계열 세포군 증가를 억제시킬 수 있음을 확인하였다.
또한, 도 12에 나타낸 바와 같이, 데시타빈은 젬시타빈보다 훨씬 더 높은 정도로 골수 내 MDSC 세포군의 하위계열 세포군(CD11b+Ly6c+Ly6g+, CD11b+Ly6chi)의 급격한 감소를 유도하므로, 데시타빈이 이미 약효가 검증된 젬시타빈보다 현저히 우수한 정도로 MDSC 세포군을 감소시킬 수 있음을 확인하였다.
따라서, 상기 <실시예 5>의 결과를 통해 데시타빈이 젬시타빈보다 더 우수하게 골수 내 MDSC 세포군의 급격한 감소를 유도하는 것을 확인하였다.
<실시예 6> 생체 외에서( in vitro ) 데시타빈 또는 젬시타빈 처리에 의한 종양 형성 마우스 내 MDSC 세포군의 세포사멸 유도 확인
데시타빈과 젬시타빈이 MDSC 세포군의 세포 사멸에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 생체 외에서 데시타빈 또는 젬시타빈을 처리하고 MDSC 세포군의 세포 수 변화를 측정하였다.
구체적으로, 상기 <실시예 1>에서 제작한 종양 형성 마우스에서 골수를 적출한 후, 골수 줄기세포를 분리하였다. 그 다음, Transwell system을 이용하여 상기 골수 줄기세포를 bottom well에서, CEA 유전자를 발현하는 대장암 세포주 MC38 세포는 insert well에서 DMEM 배양 배지로 총 3일간 공동배양하면서, 50 nM 농도의 데시타빈 및 젬시타빈을 각각 세포 배양 3일째에 처리하고, 2일이 지난 후 세포를 회수하였다. 그 다음, 골수 계열 세포군 및 MDSC 세포군의 세포 수를 측정하기 위하여, 항-CD11b항체 및 항-GR1 항체를 이용하여 염색한 후, 유세포 분석기를 통해 분석하여 세포 수를 측정하였다.
그 결과, 도 13에 나타낸 바와 같이, 젬시타빈에 비해 데시타빈은 MDSC 세포군의 세포 수의 급격한 감소를 유도하므로, 생체 내에서 뿐만 아니라 생체 외에서도 데시타빈이 젬시타빈보다 더 우수한 MDSD 계열 세포군의 세포사멸을 유도하는 것을 확인하였다.
<실시예 7> 데시타빈에 의한 종양 세포 자체에서의 분자적 변화 확인
데시타빈에 의한 MDSC 세포군의 감소가 MDSC의 직접적인 세포사멸 효과 이외에, 종양 세포에 의해 골수 내에서의 MDSC 생성 자체가 감소하여 나타나는 결과일 가능성을 확인하기 위하여, 종양 세포에서 데시타빈 처리 후 MDSC 세포군의 생성을 유도하는 사이토카인의 발현 변화를 측정하였다.
구체적으로, 6-웰 플레이트에서 1주일 간 배양한 CEA 유전자를 발현하는 대장암 세포주 MC38에 데시타빈을 농도별(0, 10, 100 nM)로 각 웰에 처리하고 48시간 배양한 후 회수하였다. 그 다음, 상기 회수한 세포를 Trizol Reagent(Invitrogen, Carlsbad, CA)를 이용하여 총 RNA를 분리한 후, 분리한 RNA 5 ㎍을 역전사효소(reverse transcriptase)와 함께 42℃에서 1시간 동안, 95℃에서 5분 동안 반응시켜 cDNA를 합성하였다. 상기 cDNA를 PCR의 주형으로 사용하여 하기 [표 1]의 프라이머(primer)를 사용하여 중합효소연쇄반응(polymerase chain reaction: PCR)을 수행하고, PCR 산물을 아가로스 겔로 전기영동한 후 시각화하여 IL-6, IFN-γ 및 VEGF 유전자 발현을 확인하였다.
프라이머 서열(5'→3')
IL-6
정방향 TGGAGTCACAGAAGGAGTGGCTAAG (서열번호 1)
역방향 TCTGACCACAGTGAGGAATGTCCAC (서열번호 2)
IFN-γ
정방향 AGGTCAACAACCCACAGGTCCA (서열번호 3)
역방향 CCAGATACAACCCCGCAATCAC (서열번호 4)
VEGF
정방향 CTGTGCAGGCTGCTGTAACG (서열번호 5)
역방향 GTTCCCGAAACCCTGAGGAG (서열번호 6)
그 결과, 도 14에 나타낸 바와 같이, 데시타빈에 의해 종양에서 IL-6, IFN-γ 및 VEGF의 생성 정도가 감소하므로, 상기 데시타빈은 MDSC의 직접적인 세포사멸 이외에도 종양에 의한 골수 내에서의 MDSC 생성 정도의 감소도 유도할 수 있음을 확인하였다.
< 실시예 8> 데시타빈을 이용한 항암 면역치료요법 효과 확인
데시타빈에 의한 MDSC 세포군의 감소가 기존의 항암 면역치료요법의 효과를 증진시킬 수 있는지를 확인하기 위하여, 수지상세포백신과 병행 치료를 수행하였다.
구체적으로, 종양항원(hOlfm4)을 발현하는 흑색종을 가진 마우스에 종양항원(hOlmf4)을 탑재한 수지상세포백신(1×106 세포)을 종양 주입 후 10, 14, 18일 차에 주입하였다. 종양 주입 후 22일 후부터 데시타빈(DAC)을 마우스 당 0, 1 mg/kg이 되도록 100 ㎕ PBS로 희석한 후, 마우스의 꼬리 정맥 (2일 간격, 총 5차) 내로 투여하고 종양 크기를 확인하였다. 종양의 크기는 종양 세포를 주사한 후 10일이 지난 시점부터 2 내지 3일 간격으로 종양 덩어리의 가로, 세로를 측정한 후, 다음 식으로 계산하였다: 긴 길이×짧은 길이×짧은 길이/2.
그 결과, 도 15에 나타낸 바와 같이, 수지상세포백신(DC-hOlfm4antp)을 투여한 그룹에서 수지상세포(DCs) 처리 그룹에 비해 현격히 종양 크기의 성장이 지체되는 것을 확인하였다. 또한 수지상세포백신과 데시타빈을 동시에 투여할 경우 단독처리 군에 비해 종양의 성장이 현저히 감소하는 것을 확인하였다.
따라서, 상기 <실시예 1> 내지 <실시예 8>을 통해 데시타빈이 젬시타빈보다 MDSC 억제 및 세포사멸 유도 효과가 우수하며, 항암 면역치료법으로 효과를 증대할 수 있음을 확인하였다. 또한, 데시타빈이 0.5 mg/kg에서 MDSC 억제 효과가 우수하며, 이는 실제 환자에 적용하는 유효 용량(5.25 mg/kg/1회, 34 mg/kg/cycle)의 5 내지 10분의 1 정도 수준으로 젬시타빈이 MDSC 억제 효과를 나타내는 유효 용량인 120 mg/kg과 비교했을 때, 100분의 1 이상의 낮은 농도임을 확인하였다. 따라서, 항암 면역치료 효율 증대를 위하여, MDSC를 억제하고자 하는 목적으로 데시타빈을 화학어쥬번트(chemoadjuvant)로서 활용할 수 있으며 젬시타빈보다 현저하게 저농도로 적용이 가능함을 확인하였다.
<110> SNU R&DB Foundation <120> Composition for inhibiting myeloid-derived suppressor cells comprising decitabine or its pharmaceutically acceptable salt as an active ingredient <130> P2016-251 <150> KR 10-2015-0156720 <151> 2015-11-09 <160> 6 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> IL6 primer forward <400> 1 tggagtcaca gaaggagtgg ctaag 25 <210> 2 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> IL6 primer reverse <400> 2 tctgaccaca gtgaggaatg tccac 25 <210> 3 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> IFN gamma primer forward <400> 3 aggtcaacaa cccacaggtc ca 22 <210> 4 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> IFN gamma primer reverse <400> 4 ccagatacaa ccccgcaatc ac 22 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> VEGF primer forward <400> 5 ctgtgcaggc tgctgtaacg 20 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> VEGF primer reverse <400> 6 gttcccgaaa ccctgaggag 20

Claims (13)

  1. 데시타빈(decitabine) 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는, 대장암을 갖는 개체의 골수-유래 억제세포(myeloid-derived suppressor cells)에 의한 면역 반응 저하의 완화, 치료 또는 예방용 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 골수-유래 억제세포를 저해할 필요가 있는 개체에 투여하기 위한 것을 특징으로 하는, 대장암을 갖는 개체의 골수-유래 억제세포에 의한 면역 반응 저하의 완화, 치료 또는 예방용 조성물.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 대장암을 갖는 개체의 골수-유래 억제세포는 표현형이 CD11b+Gr1hi, CD11b+F480-Gr1+, CD11b+Ly6chi, CD11b+Ly6c+Ly6g+ 및 CD11b+Ly6c++Ly6g-로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 대장암을 갖는 개체의 골수-유래 억제세포에 의한 면역 반응 저하의 완화, 치료 또는 예방용 조성물.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서, 상기 데시타빈 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염은 대장암 부위에서 골수-유래 억제세포의 생성을 유도하는 사이토카인의 발현을 억제하는 것을 특징으로 하는, 대장암을 갖는 개체의 골수-유래 억제세포에 의한 면역 반응 저하의 완화, 치료 또는 예방용 조성물.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 사이토카인은 IL-6, IFN-γ 및 VEGF로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 대장암을 갖는 개체의 골수-유래 억제세포에 의한 면역 반응 저하의 완화, 치료 또는 예방용 조성물.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 데시타빈 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 골수-유래 억제세포의 저해가 필요한, 인간을 제외한 대장암을 갖는 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 골수-유래 억제세포 저해방법.
KR1020160147202A 2015-11-09 2016-11-07 데시타빈 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 골수유래억제세포 저해용 조성물 KR101902355B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20150156720 2015-11-09
KR1020150156720 2015-11-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170054997A KR20170054997A (ko) 2017-05-18
KR101902355B1 true KR101902355B1 (ko) 2018-10-01

Family

ID=59049031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160147202A KR101902355B1 (ko) 2015-11-09 2016-11-07 데시타빈 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 골수유래억제세포 저해용 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101902355B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210023306A (ko) 2019-08-22 2021-03-04 숙명여자대학교산학협력단 Mitf 억제제를 유효성분으로 함유하는 골수-유래 억제세포 저해용 조성물
KR20210063169A (ko) 2019-11-22 2021-06-01 한국원자력의학원 진세노사이드 Rg3를 함유하는 골수-유래 억제세포 저해용 조성물

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230113186A (ko) * 2022-01-21 2023-07-28 주식회사 피노바이오 5-아자-4'-티오-2'-데옥시사이티딘을 함유하는 경구용 제형 및 이의 제조방법

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Cancer Immunol Immunother. 61(9), 1441-1450, 2012.*
Journal of Immunology, 188, 4441-4449, 2012.*
PLoS One. 9(5), e97719, 2014.*

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210023306A (ko) 2019-08-22 2021-03-04 숙명여자대학교산학협력단 Mitf 억제제를 유효성분으로 함유하는 골수-유래 억제세포 저해용 조성물
KR20210075055A (ko) 2019-08-22 2021-06-22 숙명여자대학교산학협력단 Mitf 억제제를 유효성분으로 함유하는 골수-유래 억제세포 저해용 조성물
KR20210075056A (ko) 2019-08-22 2021-06-22 숙명여자대학교산학협력단 Mitf 억제제를 유효성분으로 함유하는 골수-유래 억제세포 저해용 조성물
KR20210063169A (ko) 2019-11-22 2021-06-01 한국원자력의학원 진세노사이드 Rg3를 함유하는 골수-유래 억제세포 저해용 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170054997A (ko) 2017-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10821127B2 (en) Composition for inhibiting myeloid-derived suppressor cells comprising decitabine or its pharmaceutically acceptable salt as active ingredient
KR102356433B1 (ko) 치환된 아미노퓨린 화합물, 이의 조성물, 및 그것에 의한 치료 방법
Zhao et al. TNF signaling drives myeloid-derived suppressor cell accumulation
US10258625B2 (en) Method for treatment of metastatic and refractory cancers and tumors with an inducer that overcomes inhibition of T cell proliferation
RU2729936C2 (ru) Противораковое средство
KR20180004740A (ko) 암 및 감염 치료에 사용하기 위한 면역 체크포인트 조절 인자의 억제제
KR101902355B1 (ko) 데시타빈 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 골수유래억제세포 저해용 조성물
ES2895419T3 (es) Formas sólidas de (1S,4S)-4-(2-(((3S,4R)-3-fluorotetrahidro-2H-piran-4-il)amino)-8-((2,4,6-triclorofenil)amino)-9H-purin-9-il)-1-metilciclohexan-1-carboxamida y métodos para su uso
KR20190105602A (ko) Htlv-1 관련 척수증을 치료하는 것에 사용하기 위한 의약 조성물
WO2020069402A1 (en) Cinnoline compounds and for the treatment of hpk1-dependent disorders such as cancer
JP2023036999A (ja) 免疫応答を調節するためのオキサビシクロヘプタン
CN112512520B (zh) 治疗中的p2rx7调节剂
IL255722B2 (en) A method for inducing an early memory response with an anticancer vaccine of short peptides
WO2017064558A1 (ja) 新規免疫賦活化剤
KR20210063169A (ko) 진세노사이드 Rg3를 함유하는 골수-유래 억제세포 저해용 조성물
KR20140138885A (ko) 급성 골수성 백혈병 또는 만성 골수성 백혈병을 치료하기 위한 신규 조합물
Guo et al. Remodeling the immune microenvironment for gastric cancer therapy through antagonism of prostaglandin E2 receptor 4
JP2023517671A (ja) 6-チオ-dG、チェックポイント阻害剤および放射線療法を使用するがんの逐次処置
JP2023543163A (ja) 造血細胞移植後の血液新生物再発の処置または予防で使用するためのmdm2阻害剤
JP2017075137A (ja) 新規免疫賦活化剤

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant