KR102001437B1

KR102001437B1 - 섬유증의 예방 또는 치료용 약학 조성물

Info

Publication number: KR102001437B1
Application number: KR1020190021885A
Authority: KR
Inventors: 윤호근; 손명현; 박수연; 이수연; 홍정연
Original assignee: 연세대학교 산학협력단
Priority date: 2019-02-25
Filing date: 2019-02-25
Publication date: 2019-07-19
Also published as: WO2020175817A1

Abstract

본 발명은 섬유증의 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것으로서, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물을 유효성분으로 포함하는 조성물은 히스톤 아세틸트렌스퍼라제의 발현 또는 활성을 억제함으로써 섬유증의 예방 또는 치료에 매우 효과적으로 사용될 수 있다. 나아가, 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 다양한 히스톤 아세틸트렌스퍼라제 중에서 특히 p300만을 특이적으로 억제하기 때문에, 생명 유지에 중요한 역할을 하는 다른 아세틸화 효소에는 영향을 미치지 아니하므로 섬유증을 예방 또는 치료할 때 발생될 수 있는 부작용을 줄일 수 있다.

Description

섬유증의 예방 또는 치료용 약학 조성물{A Pharmaceutical composition for preventing or treating of fibrosis}

본 발명은 섬유증의 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것이다.

조직은 세포 외 매트릭스에 결합 되어 있고, 혈관 네트워크에 의해 둘러싸여 있는 잘 정돈된 세포 군집을 포함한다. 섬유화 또는 섬유증(Fibrosis)은 다양한 조직의 구조 및 기능을 변화시키는 손상(Injury) 또는 염증에 따른 콜라겐 매트릭스의 비정상적인 축적이다. 섬유증의 경우, 그 발생 위치와는 무관하게, 정상 조직을 대체하는 콜라겐 매트릭스와 같은 섬유질 결합 조직의 과도한 축적이 대부분의 병인학적 요인에 해당한다. 신장, 간, 지방, 폐, 심장, 뼈 또는 골수, 및 피부 등에서의 진행성 섬유증은 사망 또는 고통의 주요한 요인이다.

상기 섬유증 중에서 특히, 폐에 발생 되는 섬유증인 폐섬유증(Pulmonary fibrosis)은 폐 조직의 폐포 벽에 만성염증 세포들이 침투하면서 조직 섬유화를 유도하여 폐 조직의 심각한 구조적 변이를 일으키는 질환을 말한다. 어떠한 원인에 의해 일단 섬유화가 진행되면 폐 조직이 단단하게 굳고 폐포 벽이 두꺼워져 혈액에 의한 산소 공급량이 줄어들게 되고, 이에 따라 호흡이 어려워지게 된다. 현재 의학으로는 이미 섬유화가 진행된 폐 조직을 완전히 복구할 수 있는 치료 방법이 없어, 섬유화 진행 초기에 발견하거나 또는 폐 이식을 제외하면 대개 증상이 발병되고 3 ~ 5년 이후 환자가 결국 사망에 이르게 된다.

진행 초기에 발견된 폐섬유증의 치료 방법으로는 스테로이드(Steroid), 아자티오프린(Azathioprine), 사이클로포스파 마이드(Cyclophosphamide)와 같은 스테로이드계 약물을 이용한 치료 방법, 아세틸시스테인(Acetylcysteine)과 같은 항산화제를 이용한 치료 방법 및 사이토카인(Cytokine) IFN-γ(Interferon-γ)와 같은 성장인자 투여를 통한 치료 방법 등이 있다. 스테로이드계 약물 및 항산화제를 이용한 치료 방법들은 2000년도부터 지속적으로 연구 및 보고된 것은 많으나 아직까지 뚜렷한 약물 효능으로 입증된 것이 없는 상태이며, 장기간 투여 시 전신 부작용을 초래하거나, 내성이 생기는 부작용들을 초래하는 것으로 보고된 바 있다. 성장인자 투여를 통한 치료법은 최근 들어 많은 이목을 받고 있는 치료법으로서 폐섬유증에 중요한 인자로 알려진 TGF-β(Transforming growth factor-β)의 생산을 억제하는 '인터페론'을 이용한 비교적 근본적인 접근 방식의 치료법이다. 이러한 발병의 원인을 분석하여 치료하는 접근 방식 때문에 스테로이드계 약물 및 항산화제를 이용한 치료법에 비해 부작용이 적고, 효능이 우수하여 주사제 또는 에어로졸 방식과 같은 다양한 형태의 치료법들이 보고되어 있다. 하지만 아직까지 폐섬유증의 정확한 발병 원인이 알려져 있지 않기 때문에 인터페론과 같은 단일성분에 의한 치료 효능은 일시적일 수 있고, 이는 일부 환자들에 대해서만 효능이 나타날 수 있으므로 지속적인 연구 및 임상시험이 필요한 실정이다.

이러한 필요성에 따라 전사작용에 직접적인 역할을 하는 전사인자를 비롯한 수많은 단백질의 기능을 조절하는 기작으로, 단백질을 구성하는 기본단위인 아세트산 중의 라이신(Lysine) 잔기를 조절하여 단백질의 발현 등과 같은 현상에 영향을 미치게 되는 히스톤 단백질의 아세틸화와 같은 단백질의 번역 후 변형과 관련된 성분에 대한 연구가 진행되고 있으나 아직까지 섬유증에 적합한 치료제는 존재하지 않는 실정이다.
(특허문헌 1) JP2008-074753 A
(비 특허문헌 1) Evidence-based Complementary and Alternative Medicine, 2015, Artivle ID 645727, 12 pages (2015)
(비 특허문헌 2) PLoS One, 8(8), e73428 (2013)

본 발명의 일 목적은 섬유증의 예방, 개선 또는 치료용 약학 조성물; 또는 식품 조성물을 제공하는 것이다.

그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 구현 예에서는 섬유증의 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공한다.

본 발명의 상기 조성물은 약학 조성물; 또는 식품 조성물로 사용될 수 있다.

본 발명의 상기 조성물은 아래 화학식 1로 표시되는 화합물을 유효성분으로 포함한다.

[화학식 1]

본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 화합물(이하, '화학식 1'로 기재함)은 일반식 5-히드록시-2-메틸-1,4-나프토퀴논(5-hydroxy-2-methyl-1,4-naphthoquinone)으로서, 상기 화학식 1은 플룸바고 로세아(Plumbago rosea)의 뿌리 추출물로부터 분리된 성분일 수 있다. 이와 같은 상기 화학식 1은 히스톤 아세틸트렌스퍼라제(Histone acetyltrasferase), 특히 p300(E1A binding protein p300)의 발현 또는 활성을 매우 효과적으로 억제하는 기능을 가질 수 있다.

본 발명의 상기 섬유증은 섬유아세포에 의한 세포 외 기질의 비정상적인 생성, 축적 및 침착이 일어나는 질환으로, 다양한 조직의 구조 및 기능을 변화시킬 수 있는 손상 또는 염증에 의한 콜라겐 매트릭스가 비정상적으로 축적될 수 있는 기관이라면 모든 기관의 섬유증이 포함될 수 있고, 바람직하게는 신장, 간, 폐, 심장, 뼈 또는 골수 및 피부로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 기관에 발생된 섬유증일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 목적상 상기 섬유증은 아세틸화 효소인 p300에 통해 발현 수준이 높아진 TGF-β(Transforming growth factor-β)에 의하여 섬유화와 관련된 유전자, 예를 들면 콜라겐 등과 같은 유전자의 발현이 촉진되는 현상에 의해 유도된 것이거나, 섬유화가 유도될 수 있는 손상으로부터 세포를 회복시킬 수 있는 효소의 부재로 인해 유도된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 상기 섬유증은 폐섬유증(Pulmonary fibrosis), 자궁근종, 골수섬유증(Myelofibrosis), 간섬유증(Liver fibrosis), 심장섬유증(Heart fibrosis), 다발성 경화증, 신장섬유증(Kidney fibrosis), 낭포성섬유증(Cystic fibrosis), 호중구감소증, 골격근섬유증, 피부 경화증, 피부근염, 종격동 섬유증(Mediastinal fibrosis) 및 겸상 적혈구 빈혈증에 의한 비장 섬유증으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 것일 수 있고, 바람직하게는 폐섬유증일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 상기 "폐섬유증"은, 폐에서의 과도한 섬유성 연결 조직의 형성 또는 발달(섬유증)로 인해, 흉터가 생긴(섬유성) 조직의 발달을 의미한다. 구체적으로, 폐 섬유증은 폐포 및 폐의 간질성 조직의 팽윤 및 흉터를 유발하는 만성 질환이다. 이와 같은 흉터 조직이 건강한 조직을 대체하여 염증을 유발하며, 만성 염증은 섬유증의 전조로 파악될 수 있다. 이와 같은 폐 조직의 손상으로 인하여 폐가 뻣뻣하게 될 수 있고, 개체가 자가호흡이 어려워지게 될 수 있다.

본 발명에서 폐섬유증은 특발성 폐섬유증(Idiopathic Pulmonary Fibrosis), 비특이성 간질성 폐렴(Nonspecific Interstitial Pneumonia), 급성간질성 폐렴 (Acute Interstitial Pneumonia), 특발성 기질화 폐렴(Cryptogenic Organizing Pneumonia), 호흡계기관지염 관련성 간질설 폐질환(Respiratory Bronchiolitisassociated Interstitial Lung), 박리성 간질성 폐렴 (Desquamative Interstitial Pneumonia), 임파구성 간질성 폐렴(Lymphoid Interstitial Pneumonia), 간질성 폐섬유증 및 미만성 폐섬유증일 수 있고, 바람직하게는 특발성 폐섬유증일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 상기 폐섬유증은 다양한 원인, 예를 들면 미세입자(석면, 돌가루, 금속 분진, 담배연기에 존재하는 입자들, 실리 카 분진 등)의 흡입에 의해 유도되는 폐의 미세 손상에 의해 발병할 수 있다. 또한, 폐 섬유증은 다른 질병(자가면역질환, 바이러스 또는 박테리아 감염 등)의 부차적인 영향으로 발생할 수 있고, 세포독성 제제(블레오마이신, 부설판 및 메토트렉세이트 등); 항생제(니트로푸란토인 및 술파살라진 등); 부정맥 치료제(아미오다론 및 토카이니드 등); 항염증 약물(금 및 페니실아민 등); 불법 약물(마약, 코카인 및 헤로인 등)과 같은 특정 약물들에 의해 유발될 수 있으며, 상기 특발성 폐섬유증의 경우에는 이와 같은 원인 이외의 다른 알 수 없는 원인에 의해 나타나는 것일 수 있다.

본 발명의 상기 "예방"은 본 발명의 상기 조성물을 이용하여 섬유증에 의해 기인된 증상을 차단하거나, 그 증상을 억제 또는 지연시킬 수 있는 모든 행위라면 제한없이 포함될 수 있다.

본 발명의 상기 "치료"는 본 발명의 상기 조성물을 이용하여 섬유증에 의해 기인된 증상이 호전될 수 있도록 하거나, 이롭게 될 수 있도록 하는 모든 행위라면 제한없이 포함될 수 있다.

본 발명의 상기 "개선"은 본 발명의 상기 조성물을 이용하여 섬유증에 의해 기인된 증상이 호전 또는 이롭게 변경되는 모든 행위라면 제한없이 포함될 수 있다.

본 발명의 상기 조성물은 약학 조성물로 사용될 수 있다.

본 발명의 상기 약학 조성물은 이들로 한정되는 것은 아니지만, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 캡슐, 정제, 수성 현탁액 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사 용액의 형태로 제형화되어 사용될 수 있다. 바람직하게 상기 약학 조성물은 기관 내 투여 또는 흡입 투여용; 또는 주사제로 사용될 수 있도록 제형화될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 목적상 섬유증이 폐와 같은 호흡기에 발생된 경우에는 유효성분이 타겟 기관에 예방 또는 치료에 적합한 수율로 도달될 수 있도록 흡입 투여용으로 제형화되는 것이 바람직하다.

본 발명의 약학 조성물은 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함할 수 있다. 상기 약학적으로 허용되는 담체는 경구 투여 시에는 결합제, 활탁제, 붕해제, 부형제, 가용화제, 분산제, 안정화제, 현탁화제, 색소, 향료 등이 사용될 수 있으며, 주사제의 경우에는 완충제, 보존제, 무통화제, 가용화제, 등장제, 안정화제 등이 혼합되어 사용될 수 있으며, 국소투여용의 경우에는 기제, 부형제, 윤활제, 보존제 등이 사용될 수 있다. 본 발명의 약학 조성물의 제형은 상술한 바와 같은 약학적으로 허용되는 담체와 혼합하여 다양하게 제조될 수 있다. 예를 들어, 경구 투여시에는 정제, 트로키, 캡슐, 엘릭서(Elixir), 서스펜션, 시럽, 웨이퍼 등의 형태로 제조할 수 있으며, 주사제의 경우에는 단위 투약 앰플 또는 다수회 투약 형태로 제조할 수 있다. 기타, 용액, 현탁액, 정제, 캡슐, 서방형 제제 등으로 제형화할 수 있다.

한편, 제제화에 적합한 담체, 부형제 및 희석제의 예로는, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말디톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 또는 광물유 등이 사용될 수 있다. 또한, 충진제, 항 응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제, 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다.

본 발명의 상기 약학 조성물의 투여 경로는 이들로 한정되는 것은 아니지만 구강, 정맥내, 근육내, 동맥내, 골수내, 경막내, 심장내, 경피, 피하, 복강내, 비강내, 장관, 국소, 설하 또는 직장이 포함된다. 경구 또는 비경구 투하가 바람직하다.

본 발명의 상기 비경구는 피하, 피내, 정맥내, 근육내, 관절내, 활액낭내, 흉골내, 경막내, 병소내 및 두개골내 주사 또는 주입기술을 포함한다. 본 발명의 약학 조성물은 또한 직장 투여를 위한 좌제의 형태로 투여될 수 있다.

본 발명의 상기 약학 조성물은 사용된 특정 화합물의 활성, 연령, 체중, 일반적인 건강, 성별, 정식, 투여 시간, 투여 경로, 배출율, 약물 배합 및 예방 또는 치료될 특정 질환의 중증을 포함한 여러 요인에 따라 다양하게 변할 수 있고, 상기 약학 조성물의 투여량은 환자의 상태, 체중, 질병의 정도, 약무 형태, 투여 경로 및 기간에 따라 다르지만 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있고, 1일 0.0001 내지 50mg/kg 또는 0.001 내지 50mg/kg으로 투여할 수 있다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 본 발명에 따른 의약 조성물은 환제, 당의정, 캡슐, 액제, 겔, 시럽, 슬러리, 현탁제로 제형화될 수 있다.

본 발명의 상기 조성물은 식품 조성물로 사용될 수 있다.

본 발명의 상기 식품 조성물이 음료 형태로 제조되는 경우 지시된 비율로 상기 식품 조성물을 포함하는 것 외에 특별한 제한점은 없으며, 통상의 음료와 같이 다양한 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 구체적으로, 천연 탄수화물로서 포도당 등의 모노사카라이드, 과당 등의 디사카라이드, 슈크로스 등의 및 폴리사카라이드, 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜 등을 포함할 수 있다. 상기 향미제로서는 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어, 레바우디오시드 A, 글리시르히진등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등) 등일 수 있다.

본 발명의 상기 식품 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등이 더 포함될 수 있다.

본 발명의 상기 식품 조성물에 포함되는 성분들은 독립적으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 상기 첨가제의 비율은 본 발명의 핵심적인 요소에 해당하지 아니하지만, 본 발명의 식품 조성물 100 중량부 당 0.1 내지 약 50 중량부의 범위에서 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물을 유효성분으로 포함하는 조성물은 히스톤 아세틸트렌스퍼라제의 발현 또는 활성을 억제함으로써 섬유증의 예방 또는 치료에 매우 효과적으로 사용될 수 있다. 나아가, 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 다양한 히스톤 아세틸트렌스퍼라제 중에서 특히 p300만을 특이적으로 억제하기 때문에, 생명 유지에 중요한 역할을 하는 다른 아세틸화 효소에는 영향을 미치지 아니하므로 섬유증을 예방 또는 치료할 때 발생될 수 있는 부작용을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 특발성 폐섬유증 환자 조직에서 히스톤 아세틸트렌스퍼라제(Histone acetyltransferase) 및 히스톤 탈아세틸트렌스퍼라제(Histone deacetyltransferase) 단백질의 발현 수준을 면역 조직 화학 염색을 통해 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유증 동물 모델에서 면역조직화학염색을 통해 히스톤 아세틸화 단백질의 발현 수준의 확인 및 마손 트리크롬(Masson’s Trichrome; MTS) 염색을 통해 섬유화 정도를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 후보 물질들에서 히스톤 아세틸화 단백질의 억제 정도를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유증 동물 모델에 화학식 1의 화합물 투여 주기를 모식도로 나타낸 것이다.
도 6의 A 및 B는 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유증 동물 모델에서 마손 트리크롬 염색을 통해 섬유화 정도를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유증 동물 모델의 폐 조직에서 가용성 콜라겐 어세이(Soluble collagen assay)를 통해 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유증 동물 모델의 실험 전 후에 따른 몸무게 변화를 그래프로 나타낸 것이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

실시예

[준비예 1] 섬유증 동물 모델 제작

7주령의 20 ~ 25 g의 무균 수컷 C57BL/6 마우스(Orient Bio, 한국)에 블레오마이신(Bleomycin; BLM)이 포함된 용액을 수술을 통하여 기관지 내로 주입시키는 방식으로 투여하였다(40㎕에 5mg/kg·체중). 4주 동안 상기 마우스를 사육한 뒤 아래의 실시예를 수행하였다.

다른 섬유증 동물모델인 TGF-β 과발현 마우스(CC10-rtTA-tTS-TGF-beta1)는 독시사이클린(Doxycycline)에 의해 폐에 특이적으로 섬유화가 유도되는 모델로서, 독시사이클린이 포함된 용액(2% sucrose가 포함된 0.5mg/ml의 독시사이클린)을 마우스에 급수하는 방식으로 투여하였다. 그런 다음, 4주 동안 상기 마우스를 사육한 뒤 아래의 실시예를 수행하였다.

[실험예 1] 섬유증 환자 조직에서 단백질 발현 수준 확인

특발성 폐섬유증 환자 또는 정상인으로부터 얻은 조직을 10% 포르말린으로 고정시키고, 파라핀에 포매하여 7㎛ 두께의 절편을 슬라이드에 부착하였다. 그런 다음, 자일렌을 이용하여 상기 절편을 탈파라핀화 한 뒤에 고농도에서 저농도 순으로 에탄올을 처리하고, p300(E1A binding protein p300), GCN5(histone acetyltransferase GCN5), PCAF(P300/CBP-associated factor) 및 HDAC3(Histone Deacetylase 3)에 특이적인 항체를 이용하여 면역염색을 수행한 이후에 광학현미경을 이용하여 각 단백질들의 발현 수준을 측정하여, 그 결과를 도 1에 나타내었다.

도 1에서 보는 바와 같이, 히스톤 아세틸트렌스퍼라제(Histone acetyltransferase; HAT)인 p300, GCN5 및 PCAF 중에서 p300이 정상인으로부터 얻은 조직에 비하여, 특발성 폐섬유증 환자의 조직에서 증가되어 있었으며, 히스톤 탈아세틸트렌스퍼라제(Histone Deacetyltransferase; HDAC)인 HDAC3의 경우에는 정상과 폐섬유증 조직 간의 발현 수준 차이가 없는 것을 확인하였다.

상기 결과를 통해, 특발성 폐섬유증의 경우 히스톤 아세틸트렌스퍼라제 중에서 특히 p300이 정상 조직에 비하여 높은 수준으로 존재하기 때문에, p300의 발현 또는 그 기능을 특이적으로 억제하는 경우에는 섬유증을 효과적으로 치료할 수 있음을 알 수 있다.

[실험예 2] 섬유증 동물 모델에서 단백질 발현 수준 확인

상기 준비예 1에서 독시사이클린을 주입하여 TGF-β가 과발현 되도록 함으로써 섬유증을 유도한 폐섬유증 동물 모델의 폐 조직을 적출하여, 상기 실험예 1에서와 동일한 방법으로 p300의 발현 수준을 확인하였다. 또한, 상기 조직이 부착된 슬라이드를 마손 트리크롬(Masson’s Trichrome; MTS)으로 염색하여 섬유화를 확인하고, 그 결과를 도 2에 나타내었다. 여기서, 대조군(Control)은 독시사이클린을 대신하여 PBS를 주입하였다.

도 2에서 보는 바와 같이, MTS 염색 결과 TGF-β의 과발현으로 인해 섬유증이 유도된 폐섬유증 동물 모델의 폐 조직(TGF-βTG)에서 조직의 섬유화가 일어난 것을 확인하였다. 나아가, 대조군에 비하여 TGF-β의 과발현으로 인해 섬유증이 유도된 폐섬유증 동물 모델의 폐 조직(TGF-βTG)에서 p300의 발현이 높은 것을 확인하였다.

상기 결과를 통해, 정상 동물에 비하여, TGF-β의 과발현으로 인해 유도된 폐섬유증의 경우에서도 p300의 발현이 특이적으로 높은 수준으로 존재하는 것을 알 수 있다.

[실시예 1]

하기 화학식 1로 표시되는 5-히드록시-2-메틸-1,4-나프토퀴논(5-hydroxy-2-methyl-1,4-naphthoquinone)을 준비하였다.

[화학식 1]

[비교예 1 내지 4]

하기 표 1에 표시되는 화합물을 이용하여 비교예 1 내지 4를 준비하였다.

구분	화합물 명칭
비교예 1	1-(2-플루오로페닐)-4-{3-[4-(1-피롤리디닐설포닐)페닐]프로페노일}피페라진(1-(2-fluorophenyl)-4-{3-[4-(1-pyrrolidinylsulfonyl)phenyl]propanoyl}piperazine)
비교예 2	N-[2-(1-메틸-1H-벤지미다졸-2-일)에틸]-6-[(5-메틸-2-푸릴)메틸]-6-아자스피로[2.5]옥탄-1-카르복시마이드(N-[2-(1-methyl-1H-benzimidazol-2-yl)ethyl]-6-[(5-methyl-2-furyl)methyl]-6-azaspiro[2.5]octane-1-carboxamide)
비교예 3	N'-[(3S,4R)-1-(3-히드록시-2-나프토일)-4-이소프로필-3-피롤리디닐]-N,N-디메틸우레아(N'-[(3S,4R)-1-(3-hydroxy-2-naphthoyl)-4-isopropyl-3-pyrrolidinyl]-N,N-dimethylurea)
비교예 4	N-{[1-(퀴놀린-4-일메틸)피롤리딘-3-일]메틸}사이클로프로판설폰아마이드(N-{[1-(quinolin-4-ylmethyl)pyrrolidin-3-yl]methyl}cyclopropanesulfonamide)

[ 실험예 3] p300 활성 억제 확인

p300의 활성 또는 발현 수준을 억제하는 효과가 존재할 것으로 예상되는 실시예 1을 0 μM, 1μM, 2.5μM, 5μM, 10μM 및 100μM의 농도로 희석하였다. 또한, 실시예 1과 동일한 희석 농도로 비교예 1 내지 4를 희석하였다.

상기 100μM 농도의 실시예 1과, 비교예 1 내지 4를 히스톤 아세틸트렌스퍼라제 활성을 측정하는 키트(Biovision, Cat no. K332, 미국)를 이용하여, 제조사가 제공하는 방법에 따라 p300을 포함한 GCN5 및 PCAF 각각에 대한 히스톤 아세틸트렌스퍼라제 활성 억제 정도(저해능)를 확인하고, 그 결과를 도 3에 나타내었다.

또한, 히스톤 아세틸트렌스퍼라제 저해능이 있는 것으로 확인된 실시예들의 각 농도에 따른 히스톤 아세틸트렌스퍼라제 활성 억제 정도를 확인하고, IC50 값을 예측하여 그 결과를 도 4 및 하기 표 2에 나타내었다.

	실시예 1	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4
IC50 (μM)	0.4968	7.895	3.94	9.35	12.45

상기 표 2와 도 3 및 4에서 보는 바와 같이, 실시예 1의 경우 p300에 특이적으로 저해 효과를 가지며, 상기 p300이 아닌 다른 히스톤 아세틸트렌스퍼라제인 GCN5 및 PCAF에는 저해능이 없는 것을 확인하였다. 뿐만 아니라, 상기 실시예 1 은 IC50이 0.4968μM 로 비교예 1 내지 4 에 비하여 p300의 활성 저해능이 현저하게 뛰어난 것을 확인하였다.

상기 결과를 통해 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물은 히스톤 아세틸트렌스퍼라제 중에서 특히 p300의 활성을 매우 효과적으로 저해할 수 있음을 알 수 있다.

[실험예 4] 섬유증 동물 모델에서 p300 저해를 통한 섬유화 억제 효과 확인

상기 준비예 1에서, 블레오마이신(Bleomycin)이 포함된 용액을 기관지내에 주입시키는 방식으로 투여하여 제작한 폐섬유증 동물 모델에 실시예 1을 고용량(5mg/kg; High) 또는 저용량(2mg/kg; Low)으로 2주간 매일 주입한 뒤(도 5), 상기 실험예 2에서와 같이 마손 트리크롬으로 염색하여 폐 조직의 섬유화를 확인하고, 전체 조직 중에서 콜라겐이 차지하는 부분에 대한 비율을 나타내어, 그 결과를 도 6의 A 및 B에 나타내었다.

도 6의 A 및 B에서 보는 바와 같이, 블레오마이신을 이용한 폐섬유증 동물 모델에 실시예 1을 주입한 경우, 전체 조직에서 콜라겐이 차지하는 비율이 고용량으로 주입한 경우(High+BLM)뿐만 아니라 저용량으로 주입한 경우(Low+BLM)에서도 섬유화가 유도된 폐 조직이 정상 조직(Control)과 거의 유사한 정도로 회복되는 것을 확인하였다.

상기 결과를 통해, 본 발명에 따른 실시예 1은 p300의 발현 또는 활성을 매우 효과적으로 억제함으로써, 다양한 기관, 특히 폐의 섬유화가 감소될 수 있도록 하는 것을 알 수 있다.

[실험예 5] 섬유증 동물 모델에서 가용성 콜라겐 분석

상기 실험예 4에서와 같이, 상기 준비예 1에서 제조된 폐섬유증 동물 모델에 실시예 1을 고용량(High) 또는 저용량(Low)으로 4주간 매일 주입한 뒤, 동물 모델로부터 폐 조직을 적출하였다. 그런 다음, 콜라겐 어세이 키트(Collagen assay kit; Biocolor, cat no. S1000, 영국)를 사용하여 제조사가 제공하는 방법에 따라 상기 적출된 폐 조직에 존재하는 가용성 콜라겐의 총 양을 측정하여, 그 결과를 도 7에 나타내었다.

도 7에서 보는 바와 같이, 대조군(PBS)에 비하여 저용량(Low+BLM) 또는 고용량(High+BLM)으로 실시예 1의 화합물을 투여하였을 때, 블레오마이신(BLM)의 흡입으로 인해 증가된 가용성 콜라겐의 양이 현저히 감소되는 것을 확인할 수 있었다.

상기 결과를 통해, 본 발명에 따른 실시예 1은 p300의 발현 또는 활성을 효과적으로 억제함으로써, 기관의 섬유화가 유도될 때 증가되는 가용성 콜라겐의 양이 감소되는 현상을 유도할 수 있음을 알 수 있다.

[ 실험예 6] 섬유증 동물 모델에서 p300 저해제 주입으로 인한 몸무게 변화 확인

상기 실험예 4에서와 같이, 상기 준비예 1에서 제조된 폐섬유증 동물 모델에 실시예 1을 고용량(High) 또는 저용량(Low)으로 4주간 매일 주입한 뒤, 0일 및 17일 째에 상기 실험 동물의 몸무게를 측정하고, 그 결과를 도 8에 나타내었다.

도 8에서 보는 바와 같이, 블레오마이신이 주입된 경우(BLM) 0일에 약 25g이었던 체중이 17일에 약 15g으로, 약 10g 감소된 것을 확인하였다. 반면, 블레오마이신과 본 발명의 상기 실시예 1을 고용량(High+BLM) 또는 저용량(Low+BLM)으로 주입한 경우에서 몸무게의 변화가 일어나지 않은 것을 확인하였다. 뿐만 아니라, 블레오마이신 없이 실시예 1만을 주입한 경우에서도 몸무게의 변화가 일어나지 않는 것을 확인하였다.

상기 결과를 통해 본 발명의 실시예 1에 해당하는 화합물은 그 자체로서 개체에 투여되었을 때, 독성이 없을 뿐만 아니라, 블레오마이신과 같이 섬유증을 유도하는 물질에 의한 체중 감소를 매우 효과적으로 억제할 수 있음을 알 수 있다.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims

하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 유효성분으로 포함하는 폐섬유증의 예방 또는 치료용 약학 조성물:
[화학식 1]

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제 1항에 있어서,
상기 약학 조성물은 기관 내 또는 흡입 투여용인 것인, 약학 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 약학 조성물은 주사제인 것인, 약학 조성물.
하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 유효성분으로 포함하는 폐섬유증의 예방 또는 개선용 식품 조성물:
[화학식 1]

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