KR101970099B1

KR101970099B1 - 척수 손상의 예방 및 치료용 조성물

Info

Publication number: KR101970099B1
Application number: KR1020180015296A
Authority: KR
Inventors: 박기덕; 이창준; 배애님; 오수진; 임상민; 박종현; 이정무; 하윤; 이혜영
Original assignee: 한국과학기술연구원; 연세대학교 산학협력단
Priority date: 2018-02-07
Filing date: 2018-02-07
Publication date: 2019-04-17
Also published as: WO2019156465A1; BR112020016034A2; RU2750201C1; JP6824481B1; CA3090637A1; AU2019217118A1; CN111683656B; EP3750529A4; EP3750529A1; AU2021218149A1; AU2021218149B2; JP2021508730A; CA3090637C; CN111683656A; US20210030700A1

Abstract

본 발명은 (S)-2-(((4'-트리플루오로메틸바이페닐-4-일)메틸)아미노)프로판아미드 메탄설포네이트를 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 척수 손상 (spinal cord injury)의 예방 또는 치료용 약학 조성물 등에 관한 것이다.

Description

척수 손상의 예방 및 치료용 조성물 {A composition for preventing and treating spinal cord injury}

본 발명은 척수 손상의 예방 및 치료용 조성물에 관한 것으로, 구체적으로 (S)-2-(((4'-트리플루오로메틸바이페닐-4-일)메틸)아미노)프로판아미드 메탄설포네이트를 포함하는 척수 손상의 예방 또는 치료용 조성물, 척수 손상의 예방 또는 개선용 식품 조성물, 및 척수 손상의 예방 또는 치료방법 등에 관한 것이다.

외상 등으로 인해 척수신경이 손상을 받게 되면 인체기능의 마비를 초래한다. 척수 신경 조직은 뇌와 비교할 때 단순한 구조를 가지고 있으나, 신경 재생이 매우 어렵다는 문제를 가지고 있다. 척수 손상 후 일어나는 병리학적 현상은 시간에 따라 일차적 손상과 이차적 손상 크게 두 가지 단계로 나누어진다. 일차적 손상으로는 손상 직후 수 분 내에 일어나는 현상으로서 상처 부위의 세포가 괴사(necrosis)하는데, 이 시기에는 워낙 빠르게 세포가 파괴되기 때문에 약물학적인 치료로 다루기가 거의 불가능하다. 일차적 손상에 이어 나타나는 이차적 손상은 수 시간에서 수일에 걸쳐 천천히 진행되는데, 상처부위의 세포만 퇴화되는 것이 아니라 주변의 신경세포와 희소돌기아교세포에서 아폽토시스에 의하여 서서히 세포사멸이 일어난다. 상기 세포사멸은 상처부위를 중심으로 하여 지속적으로 진행되어 결국 척수 내부의 손상부위가 점차 넓어지게 된다. 더불어 신경 신호의 이동통로인 축삭과 축삭의 기능을 돕는 미엘린 수초의 퇴화가 일어나, 결국에는 구멍과 같은 빈 공간이 형성되어 더이상의 신경 신호 전달이 이루어질 수 없게 되어 영구적인 기능 소실을 초래한다.

지난 십여 년 동안 이러한 척수신경 외상 후 일어나는 병리작용에 대한 원인 규명과 재생에 관한 연구를 통하여 척수손상으로 인한 영구적 기능 마비를 억제하거나 완화시키려는 연구가 진행되어왔다. 특히 척수손상의 초기 기전은 워낙 빠르게 일어나 약물학적인 치료로 다루기 어렵기 때문에, 이차적인 기전을 다루는 약물학적 전략이 치료제 개발에 중요한 부분이다. 이와 관련하여 현재까지 스테로이드, 항산화제, 글루타메이트 수용체 억제제, 이온 채널 억제제, 갱글리오시드(ganglioside), 축삭돌기 재생 억제제에 대한 항체, 항염증제, 신경영양인자 등 다양한 가능성 있는 약물학적인 치료들이 시도되어 왔다. 그 중 오직 메틸프레드니솔론만이 척수손상 후에 유일한 치료제로서 현재 사용되고 있다. 하지만 메틸프레드니솔론은 불분명한 치료 효과와, 과량의 투여량으로 인한 부작용 등 많은 문제점을 안고 있기 때문에, 새로운 치료제 개발이 매우 절실한 실정이다.

이러한 배경하에서, 본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 예의 노력한 결과, 본 발명의 (S)-2-(((4'-트리플루오로메틸바이페닐-4-일)메틸)아미노)프로판아미드 메탄설포네이트 화합물이 척수 손상으로 인한 신경 기능 저하를 회복하고, 통증을 완화하며, 손상된 척수 조직 회복을 촉진하는 효과를 나타냄을 확인하여, 척수 손상의 예방 및 치료에 유용하게 활용될 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.

한국등록특허공보 제10-1723267호 한국등록특허공보 제10-1637433호

본 발명의 하나의 목적은, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 척수 손상 (spinal cord injury)의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다.

[화학식 1]

본 발명의 또 다른 하나의 목적은, 상기 화합물을 유효성분으로 포함하는, 척수 손상의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 하나의 목적은, 상기 화합물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 척수 손상의 예방 또는 치료방법을 제공하는 것이다.

이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 한편, 본 발명에서 개시된 각각의 설명 및 실시형태는 각각의 다른 설명 및 실시 형태에도 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에서 개시된 다양한 요소들의 모든 조합이 본 발명의 범주에 속한다. 또한, 하기 기술된 구체적인 서술에 의하여 본 발명의 범주가 제한된다고 볼 수 없다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 출원의 하나의 양태는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 척수 손상 (spinal cord injury)의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.

[화학식 1]

본 발명에서 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 (S)-2-(((4'-트리플루오로메틸바이페닐-4-일)메틸)아미노)프로판아미드 메탄설포네이트 ((S)-2-(((4'-trifluoromethyl biphenyl-4-yl)methyl)amino)propanamide methanesulfonate)로 명명되는 화합물이다. 본 발명에서 상기 화합물은, KDS2010으로 명명될 수 있다.

상기 화합물의 구체적인 약리활성에 대해서는 아직 연구가 진행 중이나, 직접적으로 척수 손상의 예방 및 치료 효과를 갖는지 여부에 대해서는 밝혀진 바가 없다.

본 발명은 (S)-2-(((4'-트리플루오로메틸바이페닐-4-일)메틸)아미노)프로판아미드 메탄설포네이트의 획득 방법에 특별히 한정되지 않으며, 당업계에 공지된 방법으로 화학적으로 합성하거나, 시판되는 물질을 사용할 수 있다.

본 발명의 (S)-2-(((4'-트리플루오로메틸바이페닐-4-일)메틸)아미노)프로판아미드 메탄설포네이트는 용매화된 형태뿐만 아니라 비-용매화된(unsolvated) 형태로 존재할 수도 있다. 본 발명의 (S)-2-(((4'-트리플루오로메틸바이페닐-4-일)메틸)아미노)프로판아미드 메탄설포네이트는 결정형 또는 무정형 형태로 존재할 수 있으며, 이러한 모든 물리적 형태는 본 발명의 범위에 포함된다.

본 발명의 약학 조성물은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물뿐만 아니라 이의 약제학적으로 허용 가능한 염을 포함할 수 있다. 본 발명에 있어서, "약학적으로 허용 가능한 염"은 상기 화합물이 다른 물질과 결합한 염의 형태인 것으로, 약학적으로 비슷한 활성을 나타낼 수 있는 물질을 의미한다.

상기 약제학적으로 허용 가능한 염의 종류에는 염화수소산염, 브롬화수소산염, 인산염 또는 황산염과 같은 무기산 염과 카르복시산 염이나 술폰산 염과 같은 유기산 염이 포함되나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 카르복시산염의 종류에는 아세트산염, 말레산염, 푸마르산염, 말산염, 시트르산염, 타르타르산염, 락트산염 또는 벤조산염이 포함되나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 술폰산염의 종류에는 메탄술폰산염, 에탄술폰산염, 벤젠술폰산염, 톨루엔 술폰산염, 또는 나프탈렌디술폰산염이 포함되나, 이에 한정되지 않는다.

본 발명에서 척수손상 (spinal cord injury)이란 교통사고나 추락사고 등 외상에 의해 척수손상이 생긴 경우로, 손상부위 이하에서 운동 신경의 마비로 움직임을 잃게 되고 감각을 소실하게 되며, 자율신경계에 의해 조절되는 방광과 장 운동 조절에 이상이 초래된 질환을 말한다. 일반적으로 척수손상은 손상 정도에 따라 완전 척수손상과 불완전 척수손상으로 구분하며, 완전 척수손상은 척수가 완전 횡 절단된 상태로 손상 받은 척수 이하의 모든 척수기능을 잃어 운동 및 감각 능력을 상실 하게 되는 손상을 말한다. 불완전 척수손상은 손상부위 이하의 일부 감각이나 운동 기능이 보전되어 있는 것으로 탈구된 뼈나 연부조직, 척수관내 부종으로 인한 타박상이나 척수의 부분적 절단으로 발생된다. 일반적으로 손상부위의 위치에 따라 증상이 달라지며 경추 부위의 손상은 혈압, 맥박, 체온, 호흡수가 모두 떨어지는 증상을 나타내며, 호흡곤란증상을 보이기도 한다. 흉추와 요추 부위의 손상은 몸통과 사지의 운동, 감각기능의 소실 및 방광, 대장 및 성기능의 소실을 보인다.

본 발명의 상기 약학 조성물은 신경 기능 회복을 촉진하거나, 척수 손상으로 인한 통증을 완화하거나, 또는 척수 조직 회복을 촉진하는 것일 수 있다.

본 발명의 구체적인 일 실시예에서는, 본 발명의 화학식 1의 화합물을 척수손상 동물 모델에 처리한 결과, 척수손상 약물 비투여군에 비해 신경 기능 회복이 촉진되고, 통증 정도가 완화되며, 척수 조직의 회복이 촉진됨을 확인하였다 (도 2a, 도 2b 및 도 3).

상기 결과를 통해, 본 발명의 화학식 1의 화합물을 포함하는 조성물이 척수 손상의 예방 또는 치료 용도로 우수한 효과가 있음을 확인하였다.

본 발명에서 용어 "예방"이란 본 발명의 화학식 1의 화합물을 포함하는 조성물의 투여로 척수 손상의 발병을 억제 또는 지연시키는 모든 행위를 말한다. 본 발명에서 용어 "치료"는 본 발명의 화학식 1의 화합물을 포함하는 조성물의 투여로 상기 질환의 증세가 호전되거나 이롭게 변경하는 모든 행위를 말한다.

본 발명의 척수 손상 예방 또는 치료용 조성물의 약학적 투여 형태는 이들의 약학적으로 허용되는 염의 형태로도 사용될 수 있고, 또한 단독으로 또는 다른 약학적 활성 화합물과 결합뿐만 아니라 적당한 집합으로 사용될 수 있다.

본 발명의 척수 손상 예방 또는 치료용 조성물은 약학적으로 허용 가능한 담체를 추가적으로 포함할 수 있다.

본 발명의 척수 손상 예방 또는 치료용 조성물은, 포유동물에 투여된 후 활성 성분의 신속, 지속 또는 지연된 방출을 제공할 수 있도록 당업계에 잘 알려진 방법을 사용하여 약학적 제형으로 제조될 수 있다. 제형의 제조에 있어서, 활성 성분을 담체와 함께 혼합 또는 희석하거나, 용기 형태의 담체 내에 봉입시키는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 척수 손상 예방 또는 치료용 조성물은, 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화 하여 사용될 수 있고, 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 조성물에 포함될 수 있는 담체는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로즈, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유등을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다.

경구 투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들어, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스 (lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다.

경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되고, 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들어 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.

비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성 용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성 용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜 (propylene glycol), 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, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 약학 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여할 수 있다. 그리고 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기 요소를 모두 고려하여 부작용을 유발하지 않으면서 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.

본 발명에서 사용된 용어, "투여"는 어떠한 적절한 방법으로 환자에게 본 발명의 약학 조성물을 도입하는 것을 의미하며, 본 발명의 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 경구 또는 비경구의 다양한 경로를 통하여 투여될 수 있다.

본 발명에 따른 약학 조성물의 투여 방식은 특별히 제한되지 아니하며, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용하는 방식에 따를 수 있다. 상기 투여 방식의 비제한적인 예로, 조성물을 경구 투여 또는 비경구 투여 방식으로 투여할 수 있다. 본 발명에 따른 약학 조성물은 목적하는 투여 방식에 따라 다양한 제형으로 제작될 수 있다.

본 발명의 조성물의 투여빈도는 특별히 이에 제한되지 않으나, 1 일 1 회 투여하거나 또는 용량을 분할하여 수 회 투여할 수 있다.

본 발명의 화학식 1의 화합물을 유효성분으로 포함하는 조성물의 통상적인 1 일 투여량은 1 내지 1,000 mg/kg, 구체적으로는 11 내지 100 mg/kg으로 투여되도록 투여될 수 있고, 1 회 또는 수 회로 나누어 투여될 수 있다.

본 발명은 다른 하나의 양태로서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 유효성분으로 포함하는, 척수 손상의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.

본 발명의 척수 손상 예방 또는 개선용 식품 조성물은 환제, 분말, 과립, 침제, 정제, 캡슐 또는 액제 등의 형태를 포함하며, 본 발명의 조성물을 첨가할 수 있는 식품으로는, 예를 들어, 각종 식품류, 예를 들어, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강보조 식품류 등이 있다.

본 발명의 척수 손상 예방 또는 개선용 식품 조성물에서 포함할 수 있는 필수 성분으로 상기 조성물 또는 그의 유효 성분, 또는 그의 생리학적으로 허용 가능한 염을 함유하는 외에는 다른 성분에는 특별히 제한이 없으며 통상의 식품과 같이 여러가지 생약추출물, 식품 보조 첨가제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.

상기 언급한 바와 같이 식품보조첨가제를 추가로 첨가할 수도 있는바 식품보조첨가제는 당업계에 통상적인 식품보조첨가제, 예를 들어 향미제, 풍미제, 착색제, 충진제, 안정화제 등을 포함한다.

상기 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외에 향미제로서 천연 향미제 (예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등) 및 합성 향미제 (사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다.

상기 외에 본 발명의 척수 손상 예방 또는 개선용 식품 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 천연 과일쥬스 및 과일 쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.

본 발명에서 상기 건강보조식품은 건강기능식품 및 건강식품 등을 포함한다.

상기 건강 기능(성) 식품 (functional food)이란, 특정보건용 식품(food for special health use, FoSHU)와 동일한 용어로, 영양 공급 외에도 생체조절기능이 효율적으로 나타나도록 가공된 의학, 의료효과가 높은 식품을 의미한다. 여기서 "기능(성)"이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건용도에 유용한 효과를 얻는 것을 의미한다. 본 발명의 식품은 당 업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 제조가능하며, 상기 제조시에는 당 업계에서 통상적으로 첨가하는 원료 및 성분을 첨가하여 제조할 수 있다. 또한 상기 식품의 제형 또한 식품으로 인정되는 제형이면 제한 없이 제조될 수 있다. 본 발명의 식품용 조성물은 다양한 형태의 제형으로 제조될 수 있으며, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있고, 휴대성이 뛰어나, 본 발명의 식품은 척수 손상 예방 또는 개선의 효과를 증진시키기 위한 보조제로 섭취가 가능하다.

본 발명은 다른 하나의 양태로서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 척수 손상의 예방 또는 치료방법을 제공한다.

본 발명에서 사용되는 용어, "개체"란, 척수 손상이 발병되었거나 발병할 가능성이 있는 인간을 포함한 모든 동물을 의미할 수 있다. 상기 동물은 인간뿐만 아니라 이와 유사한 증상의 치료를 필요로 하는 소, 말, 양, 돼지, 염소, 낙타, 영양, 개, 고양이 등의 포유동물일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.

본 발명의 상기 예방 또는 치료 방법은 구체적으로, 척수 손상이 발병하였거나 발병할 위험이 있는 개체에 상기 조성물을 약학적으로 유효한 양으로 투여하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 화학식 1의 화합물을 포함하는 조성물은 척수 손상으로 인해 저하된 신경 기능을 회복시키며, 통증을 완화하고, 손상된 척수 조직의 회복을 촉진시킴으로써, 척수 손상의 예방, 개선 및 치료에 우수한 효과가 있음을 확인하였다.

도 1은, 전체적 실험기간과 약물(KDS2010)을 투여 한 기간을 나타낸 그림이다.
도 2a는, 척수손상 흰쥐와 정상 흰쥐에 KDS2010을 투여 후 Basso-Beattie-Bresnahan(BBB) 운동기능 평가 방식(locomotor rating system)을 이용하여 행동검사를 하였을 때의 신경기능 회복 촉진 효과를 확인한 그래프이다.
도 2b는, 척수손상 흰쥐와 정상 흰쥐에 KDS2010을 투여 후 Dynamic plantar test 통증반응 평가방식을 이용하여 통증검사를 하였을 때의 통증 반응 완화 효과를 확인한 그래프이다.
도 3은, 척수손상 흰쥐와 정상 흰쥐에 KDS2010을 투여 후, 조직을 얻어 손상부위의 EC 염색을 통해 조직의 수초화 정도를 보여주는 사진, 및 상기 사진에서 전체 조직의 넓이, 수초화 구역의 넓이, 전체 조직당 수초화 구역의 넓이의 %를 측정하여 비교한 것이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: 실험 방법

1-1. 투여 약물 준비

척수손상에 대한 치료 효과를 갖는지 확인하기 위한 대상 약물을 준비하였다. 투여 대상이 되는 약물은 한국등록특허공보 제10-1746060호에 기재된 바와 같이 준비하였다. 구체적으로, 상기 공보에 기재된 합성 방법에 따라 상기 공보의 실시예 9에 기재된 (S)-2-(((4'-트리플루오로메틸바이페닐-4-일)메틸)아미노)프로판아미드 메탄설포네이트 (이하, KDS2010)를 합성하였다.

1-2. 척수손상 동물모델 제작

척수손상 동물모델은 체중이 180 내지 200g인 수컷 스프라그 돌리 래트(adult male Sprague-Dawley rats)를 사용하였으며, 케타민(ketamine)을 복강 주사하여 마취를 시행하였다. 후굴절제술로서, T9 부분을 시행하여 척수를 노출시키고 전용 포셉(self-closed forceps, Germany)을 사용하여 10초간 척수를 압박시킴으로써 척수를 손상 시킨 후, 근육과 피부를 봉합하였다.

1-3. 척수손상 모델의 KDS2010 음수투여 및 행동, 통증 반응 검사

실험동물관리와 연구지침은 국제실험동물관리평가인증협회(AAALAC)의 지침을 준수하여 연세대학교 의과대학 실험동물부의 허가 아래 수행되었다.

척수손상 동물모델 전체 50마리 중 5마리는 약물 비투여 대조군 (Normal), 5마리는 약물 투여 대조군 (Normal/KDS2010), 20마리는 척수손상 약물 비투여군 (SCI), 20마리는 척수손상 약물투여군 (SCI/KDS2010)으로 사용하였다. 척수손상을 유발한 2주 후부터 약물을 음용수와 섞어 10mg/kg의 용량으로 투여하였다.

운동기능 검사는 척수손상 후 10주간 매주 총 10회를 시행하였으며, Basso-Beattie-Bresnahan(BBB)를 사용하여 동물의 뒷다리 기능 회복을 검사하였다. BBB의 척도는 총 21점으로 나누어져 있으며 크게 3간계로 나뉜다. 첫 번째 회복 단계에서는 관절의 움직임의 크기와 발바닥이 바닥에 닫는 것의 유무를 확인하고 두 번째 회복단계에서는 체중을 실은 걸음의 회복 정도를 마지막 단계에서는 걸음걸이의 조화 및 꼬리의 회복 상태를 주로 관찰하게 된다. 척수손상 시 동반되는 신경병증성 통증반응 검사는 Dynamic plantar Aesthesiometer를 이용하여 기계적 발 회피 반응 변화를 측정하였으며 발바닥에 반응이 생기는 손상 후 3주부터 매주 진행하였다. 본 검사는 직경이 0.5mm인 침을 이용하여 ?다리의 발바닥을 0부터 50g의 힘으로 20초동안 측정하였다. 이때 통증으로 인하여 발바닥을 회피하였을 때 가해진 힘을 측정하였다.

1-4. 조직학적 분석

EC 염색 (Eriochrome(Solochrome) Cyanine staining)을 위해 척수손상 후 10주째 척수 조직을 얻어 4% 파라포름알데하이드(paraformaldehyde)로 고정한 뒤 탈수하여 동결 포매를 시행하였다. EC 염색은 대조군 각 5마리, 척수손상 약물 비 투여군과 척수손상 약물 투여군 각 10마리를 대상으로 손상 부위 (흉추 9번, T9)에 EC 염색을 시행하였다.

상기 EC 염색은 수초화된 부분을 파란색으로 염색하는 것으로, 그 밖의 핵, 신경, 비 수초화 부위는 하얀색으로 나타남으로써 그룹간 조직의 넓이와, 수초화된 부위를 비교할 수 있는 염색법이다.

실시예 2: 실험 결과

2-1. Basso-Beattie-Bresnahan(BBB) 운동기능 평가를 이용한 신경기능 회복 효과 확인

상기 실시예 1-3과 같이, 척수손상 흰쥐와 정상 흰쥐에 KDS2010을 투여 후 Basso- Beattie- Bresnahan(BBB) 운동기능 평가 방식(locomotor rating system)을 이용하여 행동검사를 진행하였다. 행동 검사 결과는 BBB Score로 표기하였다.

그 결과 도 2a에서 알 수 있듯이, 약물 비투여 대조군 (Normal), 약물 투여 대조군 (Normal/KDS2010)은 정상 값인 21점을 나타내었으며, 척수손상 약물 비투여군 (SCI)은 체중을 실지 못한 걸음을 걸어 10점 이하의 BBB 점수를 나타내었다. 반면 척수손상 약물투여군(SCI/KDS2010)의 경우 5주부터 체중을 실어 10점 이상의 점수를 나타내었으며 마지막 주에서는 걸음걸이의 조화를 보이며 행동기능이 회복되었음을 보였다. 또한 척수손상 약물 비투여군에 비해 BBB 점수가 유의하게 회복되었음을 확인하였다.

따라서, 상기와 같은 결과를 통해 척수 손상 모델에 KDS2010 약물을 투여할 경우, 모델 동물의 신경 기능 회복이 촉진됨을 알 수 있다.

2-2. Dynamic plantar test 통증반응 평가를 이용한 통증 완화 효과 확인

상기 실시예 1-3과 같이, 척수손상 흰쥐와 정상 흰쥐에 KDS2010을 투여 후 Dynamic plantar test 통증반응 평가를 이용하여 통증 완화 정도를 평가하였다.

그 결과 도 2b에서 알 수 있듯이, 약물 비투여 대조군 (Normal), 약물 투여 대조군 (Normal/KDS2010)은 통증에 대한 역치값(g)이 높은 반면, 척수손상 약물 비투여군 (SCI)은 낮은 역치값을 나타내었다. 반면 척수손상 약물투여군 (SCI/KDS2010)의 경우 척수손상 약물 비투여군에 비해 통증을 느끼는 역치값이 유의적으로 증가되었음을 확인하였다.

따라서, 상기와 같은 결과를 통해 척수 손상 모델에 KDS2010 약물을 투여할 경우, 모델 동물의 통증 정도가 완화되었음을 알 수 있다.

2-3. 척수 조직의 회복 촉진 효과 확인

상기 실시예 1-4과 같이, 약물 비투여 대조군, 약물 투여 대조군, 척수손상 약물 비 투여군, 척수손상 약물 투여군을 대상으로 손상 부위 (흉추 9번, T9)에 EC 염색을 진행하고, 수초화된 부위에 대한 결과를 정량화하였다.

그 결과 도 3에서 알 수 있듯이, 약물 비투여 대조군 (Control), 약물 투여 대조군 (Control/KDS2010)은 전체 척수 조직의 넓이, 수초화 구역 넓이, 전체 조직당 수초화 구역 넓이가 넓은 것으로 확인되었으며, 척수손상 약물 비투여군 (SCI)은 각각 모두 낮은 수치를 나타내었다. 이러한 결과는 척수 손상으로 인해 척수 조직의 넓이, 수초화 구역의 넓이가 모두 감소함을 나타낸다.

반면 척수손상 약물투여군 (SCI/KDS2010)의 경우 척수손상 약물 비투여군에 비해 척수 조직 넓이, 수초화 구역 넓이가 증가된 것으로 확인되었다.

따라서, 상기와 같은 결과를 통해 척수 손상 모델에 KDS2010 약물을 투여할 경우, 모델 동물의 척수 조직 회복 효과가 촉진됨을 알 수 있다.

이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 척수 손상 (spinal cord injury)의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
[화학식 1]
제1항에 있어서, 상기 척수 손상은 외상성 척수 손상 또는 비외상성 척수 손상인 것인, 조성물.
제1항에 있어서, 상기 조성물은 척수 손상으로 인해 감소된 신경 기능의 회복을 촉진하는 것을 특징으로 하는 것인, 조성물.
제1항에 있어서, 상기 조성물은 척수 손상으로 인한 통증을 완화하는 것을 특징으로 하는 것인, 조성물.
제1항에 있어서, 상기 조성물은 척수 조직 회복을 촉진하는 것인, 조성물.
하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 유효성분으로 포함하는, 척수 손상의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
[화학식 1]
하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 척수 손상의 예방 또는 치료방법.
[화학식 1]