KR102375161B1 - 섬유화 질환 치료용 복합 약학 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 섬유증 치료를 위한 2-메톡시에스트라디올 및 Chir99021의 복합제 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 조성물은 콜라겐 침착을 억제하고, 염증 반응을 저해하며, 혈관의 섬유화를 방지하고, 조직 손상을 방지함으로써, 섬유증에 대해 우수한 예방 및 치료 효과를 가진다.

Description

섬유화 질환 치료용 복합 약학 조성물 {A combination pharmaceutical composition for treating fibrotic diseases}
본 발명은 섬유증의 예방 또는 치료용 복합 조성물에 관한 것이다.
섬유증은 섬유아세포에 의한 세포 외 기질의 비정상적 생성, 축적 및 침착이 일어나는 질환으로, 기관 또는 조직의 섬유화에 의해 발병한다. 섬유증은 장기 손상을 유발하는 매우 치명적인 질환이다. 일례로 IPF (idiopathic pulmonary fibrosis)는 섬유아세포 축적 및 근섬유아세포 분화와 관련된 재발성 폐포 상피세포 손상의 결과로 나타나며, 폐 실질 (lung parenchyma) 조직의 비가역적 파괴와 함께 세포 외 기질 (extracellular matrix; ECM)의 과량 축적을 야기하는 만성, 진행성, 그리고 치사성 질환이다. 그러나 현재까지 섬유증에 대한 효과적인 치료법이 없는 실정이므로 (Fibrogenesis Tissue Repair, 2012, 5(1): 11; N Engl J Med, 2001, 345(7): 517), 섬유증을 효과적으로 예방 또는 치료할 수 있는 치료제 개발이 지속적으로 요구되고 있다.
섬유증은 다양한 기초 질환의 결과로서 발생된다. 만성 염증 또는 조직 손상/재형성은 전형적인 섬유증 유발 사례이다. 구체적인 질환 예로는 특발성 폐 섬유증(IPF), 알콜성 및 비알콜성 간 경화증과 연관된 간 섬유증, 신장 섬유증, 심장 섬유증 및 비정상적 상처 치유로부터 발생한 켈로이드 형성을 들 수 있다 [Wynn, T. A. (2004) Nature Reviews Immunology. 4: 583-594; Friedman, S.L. (2013) Science Translation Medicine. 5(167):1-17]. 추가로, 섬유증은 류마티스 관절염, 크론병, 전신 홍반 루푸스 및 경피증을 비롯한 만성 자가면역 질환과 관련된 핵심 병리학적 특징이다. 심각한 미충족 의료 요구를 나타내는 질환으로는 특발성 폐 섬유증(IPF), 경피증 및 비알콜성 지방간염(NASH) 관련 간 섬유증을 들 수 있다. NASH 관련 간 섬유증의 증가된 발병률은 2형 당뇨병 및 비만의 것과 직접적으로 유사한 것으로 예상된다.
특히, 방사선 유도성 폐 섬유증 (radiation-induced lung fibrosis: RILF))은 정위 몸체 방사선 요법(stereotactic body radiotherapy, SBRT) 이후 가장 일반적으로 나타나는 합병증으로서, 섬유아세포, 근섬유 아세포 및 백혈구의 축적으로 인해 나타나며, 콜라겐 등의 세포외 기질 단백질이 증가하고, 호흡 장애로 인하여 생명의 위협을 나타내는 매우 심각한 합병증이다. 이에, 방사선 치료 시 방사선 유도성 폐섬유화증의 부작용이 유발될 수 있음을 인식하고 있으나, 이를 치료하기 위한 연구는 미비한 실정이다.
한편, 간섬유증(liver cirrhosis 또는 hepatic fibrosis)이나 간경화증(또는 간경병증, liver cirrhosis)은 간조직이 손상과 재생을 반복하여 간염이 발생하고, 간염에서 간섬유증으로 다시 간섬유증에서 간경화증으로 진행되면서 발생되는 질환에 속한다. 간섬유증은 간세포의 지속적인 파괴와 반복적인 간손상에 따라 나타나는 섬유화 현상 (liver fibrogenesis)으로, ECM(extracellular matrix, 세포 외 기질)의 생성은 증가되지만 이에 대한 분해는 상대적으로 줄어드는 현상이 발생하고 심해지면 간경화증, 간부전이나 간암으로 진행된다. 간섬유증은 일단 섬유화가 진행되면 정상간으로 복원되기가 어려우며, 간경화증이나 간암으로 진행되어 이에 대한 사망률이 계속적으로 증가되는 추세이다. 간경화증은 만성적인 염증으로 인해 정상적인 간 조직이 재생결절(regenerative nodules; 작은 덩어리가 만들어지는 현상) 등의 섬유화 조직으로 바뀌어 간의 기능이 저하되는 것을 의미한다. 지금까지 이들 질환에 대한 구체적인 치료는 존재하지 않고 있다.
본 발명자들은 섬유증의 예방 또는 치료용 조성물을 개발하기 위해 예의 노력한 결과, 방사선 유도 폐 섬유증 마우스 모델, 약물 유도 폐 섬유증 마우스 모델, 및 비알콜성 간 섬유증 마우스 모델 등에서 섬유증 예방 및 치료 효과를 나타내는 복합 제제를 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 하나의 목적은 2-메톡시에스트라디올(2-methoxyestradiol) 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염; 및 Chir99021 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 섬유증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 2-메톡시에스트라디올 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염; 및 Chir99021 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 섬유증의 예방 또는 치료 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 2-메톡시에스트라디올 또는 이의 식품학적으로 허용가능한 염; 및 Chir99021 또는 이의 식품학적으로 허용가능한 염을 포함하는, 섬유증의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 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 발명의 하나의 양태는, 2-메톡시에스트라디올 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염; 및 Chir99021 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 섬유증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물이다.
상기 2-메톡시에스트라디올은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112020030578515-pat00001
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 (8R,9S,13S,14S,17S)-2-Methoxy-13-methyl-6,7,8,9,11,12,14,15,16,17-decahydrocyclopenta[a]phenanthrene-3,17-diol로 명명될 수 있다.
상기 화학식 1의 화합물은 유기화학 분야에 공지되어 있는 통상의 지식을 이용하여 제조하거나 시판되는 화합물을 구입하여 사용할 수 있으며, 예를 들어  Xin M et al., An efficient, practical synthesis of 2-methoxyestradiol. Steroids. 2010 Jan;75(1):53-6.; 또는 Hou Y et al., A Short, Economical Synthesis of 2-Methoxyestradiol, an Anticancer Agent in Clinical. J Org Chem. 2009 Aug 21;74(16):6362-4)에 개시되어 있는 방법을 이용하여 제조할 수 있다.
상기 Chir99021은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112020030578515-pat00002
상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 6-((2-((4-(2,4-Dichlorophenyl)-5-(4-methyl-1H-imidazol-2-yl)pyrimidin-2-yl)amino)ethyl)amino)nicotinonitrile로 명명될 수 있다.
상기 화학식 2의 화합물은 유기화학 분야에 공지되어 있는 통상의 지식을 이용하여 제조하거나 시판되는 화합물을 구입하여 사용할 수 있다.
본 발명에서, "약학적으로 허용가능한 염"은 의약업계에서 통상적으로 사용되는 염을 의미하며, 예를 들어 칼슘, 포타슘, 소듐 및 마그네슘 등으로 제조된 무기이온염, 염산, 질산, 인산, 브롬산, 요오드산, 과염소산 및 황산 등으로 제조된 무기산염; 아세트산, 트라이플루오로아세트산, 시트르산, 말레인산, 숙신산, 옥살산, 벤조산, 타르타르산, 푸마르산, 만데르산, 프로피온산, 젖산, 글리콜산, 글루콘산, 갈락투론산, 글루탐산, 글루타르산, 글루쿠론산, 아스파르트산, 아스코르브산, 카본산, 바닐릭산, 하이드로 아이오딕산 등으로 제조된 유기산염; 메탄설폰산, 에탄설폰산, 벤젠설폰산, p-톨루엔설폰산 및 나프탈렌설폰산 등으로 제조된 설폰산염; 글리신, 아르기닌, 라이신 등으로 제조된 아미노산염; 및 트리메틸아민, 트라이에틸아민, 암모니아, 피리딘, 피콜린 등으로 제조된 아민염 등이 있으나, 열거된 이들 염에 의해 본 발명에서 의미하는 염의 종류가 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 용어, "섬유증"은 장기 또는 조직에서 과량의 섬유성 결합 조직이 형성되는 것을 의미한다. 이는 장기 또는 조직에서 정상적 구성요소로서의 섬유성 조직과는 구별될 수 있다. 섬유아세포에 의한 피브로넥틴 (fibronectin), 콜라겐 (collagen) 등의 세포 외 기질 (extracellular metrix)의 과량 축적으로 인해, 섬유증은 종국적으로 장기 손상을 일으키는 치명적인 질병으로 이해될 수 있다.
본 발명에서 상기 섬유증은 폐, 신장, 간, 심장, 뇌, 혈관, 관절, 장, 피부, 연조직, 골수, 음경, 복막, 근육, 척추, 고환, 난소, 유방, 갑상선, 고막, 췌장, 담낭, 방광 또는 전립선 등 모든 조직에서 나타나는 섬유화 관련 질환을 포함할 수 있다.
구체적으로, 본 발명에서 섬유증은 신체 각 조직에서 발생하는 섬유화에 의해 야기되는 질환, 예컨대 이상 창상 치유, 폐 섬유증(방사성 유도성 폐 섬유증, 특발성 폐 섬유증 등), 간섬유증 (예컨대, 알콜성 간 손상 유도 간 섬유증, 비알콜성 간 섬유증 등), 연결 섬유증, 크론병 (장의 섬유증), 췌장 및 폐의 낭포성 섬유증, 특히 아이들에서 근육간 주사의 합병증으로서 발생할 수 있는 주사 섬유증, 심내막심근 섬유증 또는 심장 섬유증, 이식편대숙주병 (Graft-Versus-Host Disease, GVHD)에 의한 섬유증, 비장의 섬유증, 망막 섬유증을 포함한 눈의 섬유증, 수술 또는 주사 섬유증의 섬유화 합병증, 사구체 신염, 간질 섬유증, 켈로이드 및 비대성 반흔 (피부의 섬유증), 황반 변성, 종격동 섬유증 (종격동의 연조직 섬유증), 국소피부경화증 (morphea), 다초점 섬유소증, 골수 섬유증, 신장성 전신 섬유증 (피부의 섬유증), 결절성 표피 섬유증 (예를 들면, 양성 섬유성 조직구종, 흉막 섬유증, 수술 (예를 들면, 수술 이식)의 결과로서의 섬유증, 증식성 섬유증, 파이프자루 섬유증 (pipestem fibrosis), 후섬유소 섬유증, 진행성 다발 섬유증 (폐의 섬유증 유형, 석탄 노동자 진폐증의 합병증), 오래된 심근 경색 (심장의 섬유증), 췌장 섬유증, 진행성 다발 섬유증, 방사선 섬유증, 신장 섬유증, 만성 신장 질환 관련 또는 이를 유발하는 신장 섬유증, 후복막 섬유증 (후복막의 연조직의 섬유증), 수술 후 반흔화, 경피증/전신 경화증 (피부의 섬유증), 상피세포증, 자궁 섬유증, 또는 바이러스성 간염 유도 섬유증일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 섬유증은 구체적으로 폐 섬유증 또는 간 섬유증일 수 있다.
본 발명에서 폐 섬유증은 특발성 폐 섬유증 (Idiopathic Pulmonary Fibrosis), 비특이성 간질성 폐렴 (Nonspecific Interstitial Pneumonia), 급성간질성 폐렴 (Acute Interstitial Pneumonia), 특발성 기질화 폐렴 (Cryptogenic Organizing Pneumonia), 호흡계 기관지염 관련성 간질성 폐질환 (Respiratory Bronchiolitisassociated Interstitial Lung), 박리성 간질성 폐렴 (Desquamative Interstitial Pneumonia), 임파구성 간질성 폐렴 (Lymphoid Interstitial Pneumonia), 간질성 폐 섬유증, 및 미만성 폐 섬유증, 방사선 유도성 폐 섬유증 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
구체적으로, 위 폐 섬유증은 특발성 폐 섬유증 또는 방사선 유도성 폐 섬유증일 수 있다.
본 발명에서 "방사선 유도성 폐 섬유증(RILF: radiation-induced lung fibrosis)"이란, 방사선 치료 등의 원인으로 인해 폐의 간질조직(interstitial tissue)들이 섬유처럼 굳어져 버리는 질환을 말하며, 중증의 호흡 곤란을 유발한다. 방사선 유도성 폐 섬유증은 폐암환자에게 시행되는 주요한 치료법 중 하나인 3차원 방사선 조사 (3DRT)를 통한 치료법의 부작용으로 나타나는 질환이다. 이 질환은 넓게는 특발성 폐 섬유증의 하위개념에 포함되지만, 그 발병 원인에 있어 뚜렷한 특징을 나타낸다.
특발성 폐 섬유증(idiopathic pulmonary fibrosis)은 환경, 바이러스 등 다양한 원인에 의해 발생할 것으로 추측되나 그 원인이 뚜렷하지 않으나, 방사선-유발 폐 섬유증은 방사선 조사에 의해 유발된다는 차이점이 있다.
본 발명에서, "간섬유증(liver fibrosis)"은 조직의 손상으로 인해 염증반응이 계속 진행됨에 따라 활성 간 성상세포 (hepatic stellate cell)에서 다량 분비된 교원질 (collagen)과 세포외기질 (extracellularmatrix, ECM)이 결합함으로써 나타나는 상처치유의 과정을 지칭한다. 간섬유증이 지속적으로 진행되면 간 조직 내 교원질이 다량 침착되고, 재생결절이 교원질로 둘러싸여 비정상적인 구조를 지니게 되는 간경화로 발달할 수 있다.
상기 간 섬유증은, 바람직하게는 비알콜성 간 섬유증일 수 있다.
비알콜성 간 섬유증은 비알콜성 지방간염(Nonalcholic steatohepatitis; NASH 또는 Non-alcoholic fatty liver disease; NAFLD), 및 간경변증(liver cirrhosis)으로부터 유발된 것일 수 있다.
본 발명에서 사용된 용어, "치료"는 상기 약학적 조성물의 투여로 섬유증의 증세를 호전시키거나 이롭게 변경하는 모든 행위를 의미하고, "예방"은 상기 약학적 조성물의 투여로 섬유증의 발병을 억제하거나 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명에서는 2-메톡시에스트라디올 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염; 및 Chir99021 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염이 방사선 유도 폐 섬유화, 블레오마이신 유도 폐섬유화 및 비알콜성 간 섬유화에서 섬유화를 억제하고 치료 효능이 있으며, 특히 이들의 조합이 현저한 시너지 효과를 가진다는 점을 최초로 확인하여, 2-메톡시에스트라디올 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염; 및 Chir99021 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 섬유증에 대한 예방 및 치료 용도로 사용할 수 있음을 규명하였다.
구체적으로, 본 발명의 실시예들에서 폐 섬유화가 유도된 마우스(방사선 유도, 블레오마이신 등의 약물 유도 등)를 이용하여 동물실험을 수행한 결과, 2-메톡시에스트라디올 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염; 및 Chir99021 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 투여한 경우, in vivo에서 조직 손상과 콜라겐 침착이 현저히 감소하는 것을 확인할 수 있었다.
뿐만 아니라, 비알콜성 간 섬유화를 유도한 마우스를 이용하여 동물실험을 수행한 결과, 2-메톡시에스트라디올 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염; 및 Chir99021 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 투여한 경우, in vivo에서 조직 손상과 콜라겐 침착이 현저히 감소하는 것을 확인할 수 있었다.
따라서 본 발명의 조성물은 섬유증의 예방 및 치료에 우수한 효과를 가지므로, 섬유증의 예방 또는 치료 용도로 매우 유용하게 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 약학적 조성물은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함할 수 있다. 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 조성물은 경구 또는 비경구의 여러 가지 제형일 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다. 경구 투여를 위한 고형제제에는 정제환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함될 수 있으며, 이러한 고형제제는 하나 이상의 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로오스 (sucrose) 또는 락토오스 (lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한, 단순한 부형제 이외에 스테아린산 마그네슘, 탈크 등과 같은 윤활제들도 사용될 수 있다. 경구 투여를 위한 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함될 수 있다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜 (propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테로 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔 (witepsol), 마크로골, 트윈 (tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로젤라틴 등이 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 약학적 조성물은 이에 제한되지는 않으나, 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제, 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제, 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제 및 좌제로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 제형을 가질 수 있다.
상기 조성물은 상기 화학식 1의 화합물을 10 ㎍/kg 내지 100 mg/kg의 용량으로 및 상기 화학식 2의 화합물을 10 ㎍/kg 내지 100 mg/kg의 용량으로 포함하여 투여되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 조성물은 이미 알려진 섬유증 치료제와 다른 시간에 또는 동시에 병용하여 투여될 수 있고, 또는 이미 알려진 공지의 섬유증 치료 방법이 함께 적용될 수 있다. 또한 상기 조성물은 그리고 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기 요소를 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
복합 요법에서 사용되는 각각의 활성 성분의 치료상 유효한 투여량은 사용되는 특정 화합물 또는 제약 조성물, 투여 모드, 치료하고자 하는 증상, 치료하고자 하는 증상의 심각도, 온혈 동물의 종, 체중, 성별, 식이상태 및 연령에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 발명의 화합물들을 사용하는 투여 섭생은 투여 경로, 및 환자의 신장 및 간 기능을 비롯한 다양한 인자에 따라 선택된다. 당업계의 외과의사, 임상학자 또는 수의사는 증상 진행을 예방, 대응 또는 저지하는 데 요구되는 유효량의 약물을 용이하게 결정하고 처방할 수 있다. 독성없이 효율을 얻는 범위 내의 약물 농도를 달성하는 데 최적의 정확도는, 부위를 표적으로 하는 약물의 사용가능성의 역학을 근거로 하는 섭생을 요구한다. 이것은 약물의 분포, 평형 및 제거를 고려하는 것을 포함한다. 따라서 투여량 섭생, 즉 하기에 기재되는 본 발명의 배합물의 임의의 개별 구성성분의 투여 수준 및 투여 빈도는 최적의 치료 반응을 제공하기 위해 조정될 수 있다.
"공동-투여"는 본 발명의 조성물의 구성성분을 함께 또는 실질적으로 동시에, 예컨대 15분 미만내에 동일 비히클 중에 또는 별도 비히클 중에서 투여하는 것을 의미하며, 투여에 따라, 예를 들어, 양 화합물은 위장관에 동시에 존재할 수 있다. 화합물은 고정 배합물로서 투여될 수 있거나, 또는 별도 투여 형태로 투여될 수 있다. 각각의 투여 형태에 개별 투여량으로 함유되는 활성 성분 또는 성분의 단위 함량은 그 자체로 유효량을 구성할 필요는 없으며, 필수적인 유효량은 다수의 투여 단위의 투여에 의해 달성할 수 있음을 인지할 것이다.
또한, 본 발명의 화합물은 순차적으로 투여될 수도 있다.
본 발명에서 용어, "투여"는 어떠한 적절한 방법으로 대상에게 본 발명의 약학적 조성물을 도입하는 것을 말하며, 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 경구 또는 비경구의 다양한 경로를 통하여 투여될 수 있다.
상기 약학적 조성물은 목적 또는 필요에 따라 당업계에서 사용되는 통상적인 방법, 투여 경로, 투여량에 따라 적절하게 개체에 투여될 수 있다. 투여 경로의 예로는 경구, 비경구, 피하, 복강 내, 폐 내, 및 비강 내로 투여될 수 있으며, 비경구 주입에는 근육 내, 정맥 내, 동맥 내, 복강 내 또는 피하투여가 포함된다. 또한 당업계에 공지된 방법에 따라 적절한 투여량 및 투여 횟수가 선택될 수 있으며, 실제로 투여되는 본 발명의 약학적 조성물의 양 및 투여 횟수는 치료하고자 하는 증상의 종류, 투여 경로, 성별, 건강 상태, 식이, 개체의 연령 및 체중, 및 질환의 중증도와 같은 다양한 인자에 의해 적절하게 결정될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 섬유증을 예방 또는 치료하기 위하여 추가적으로 호르몬 치료, 약물 치료 등의 다양한 방법들과 병용하여 사용될 수 있다.
본 발명은 2-메톡시에스트라디올 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염; 및 Chir99021 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 포함하는 섬유증 치료에 사용하기 위한 조성물을 제공한다.
본 발명은 섬유증 치료를 위한 약제의 제조에서 2-메톡시에스트라디올 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염; 및 Chir99021 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염의 용도를 제공한다.
본 발명에서의 용어 "약학적으로 유효한 양"은 의학적 용도에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 혈관 투과성 증가를 억제 또는 완화하기에 충분한 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 개체 종류 및 중증도, 연령, 성별, 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 발명에서 용어, "개체"는 본 발명의 섬유증 질환을 보유하거나 또는 질환이 발병한, 인간을 포함한 모든 동물을 의미한다. 본 발명의 약학적 조성물을 개체에 투여함으로써, 섬유증을 예방 또는 치료할 수 있다.
본 발명의 다른 하나의 양태는 2-메톡시에스트라디올 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염; 및 Chir99021 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 섬유증의 예방 또는 치료 방법이다.
2-메톡시에스트라디올 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염; 및 Chir99021 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염의 섬유증 예방 또는 치료 용도는 상기 설명한 바와 같다.
본 발명은 2-메톡시에스트라디올 또는 이의 식품학적으로 허용가능한 염; 및 Chir99021 또는 이의 식품학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 섬유증의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명에서 사용되는 용어, "식품학적으로 허용되는 염"은, 양이온과 음이온이 정전기적 인력에 의해 결합하고 있는 물질인 염 중에서도 식품학적으로 사용될 수 있는 형태의 염을 의미하며, 그 종류에 대한 구체적인 예는 상술한 "약학적으로 허용되는 염"의 예를 포함한다.
본 발명의 식품 조성물은 건강기능식품으로서 사용될 수 있다. 상기 "건강기능식품"이라 함은 건강기능식품에 관한 법률 제6727호에 따른 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조 및 가공한 식품을 의미하며, "기능성"이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건 용도에 유용한 효과를 얻을 목적으로 섭취하는 것을 의미한다.
본 발명의 식품 조성물은 통상 사용되어 냄새, 맛, 시각 등을 향상시킬 수 있는 추가 성분을 포함할 수 있다. 예들 들어, 비타민 A, C, D, E, B1, B2, B6, B12, 니아신(niacin), 비오틴(biotin), 폴레이트(folate), 판토텐산(panthotenic acid) 등을 포함할 수 있다. 또한, 아연(Zn), 철(Fe), 칼슘(Ca), 크롬(Cr), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 구리(Cu) 등의 미네랄을 포함할 수 있다. 또한, 라이신, 트립토판, 시스테인, 발린 등의 아미노산을 포함할 수 있다. 또한, 방부제(소르빈산 칼륨, 벤조산나트륨, 살리실산, 디히드로초산나트륨 등), 살균제(표백분과 고도 표백분, 차아염소산나트륨 등), 산화방지제(부틸히드록시아니졸(BHA), 부틸히드록시톨루엔(BHT) 등), 착색제(타르색소 등), 발색제(아질산 나트륨, 아초산 나트륨 등), 표백제(아황산나트륨), 조미료(MSG 글루타민산나트륨 등), 감미료(둘신, 사이클레메이트, 사카린, 나트륨 등), 향료(바닐린, 락톤류 등), 팽창제(명반, D-주석산수소칼륨 등), 강화제, 유화제, 증점제(호료), 피막제, 검기초제, 거품억제제, 용제, 개량제 등의 식품 첨가물(food additives)을 첨가할 수 있다. 상기 첨가물은 식품의 종류에 따라 선별되고 적절한 양으로 사용될 수 있다.
본 발명의 식품 조성물을 식품 첨가물로 사용할 경우, 이를 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다.
본 발명의 식품 조성물은 섬유증의 예방 및/또는 개선을 목적으로, 조성물 총 중량에 대하여 상기 2-메톡시에스트라디올 또는 이의 식품학적으로 허용가능한 염; 및 Chir99021 또는 이의 식품학적으로 허용가능한 염을 각각 0.01 내지 95 %, 바람직하게는 1 내지 80 % 중량백분율로 포함할 수 있다. 또한, 섬유증의 예방 및/또는 개선을 목적으로, 정제, 캅셀, 분말, 과립, 액상, 환, 음료 등의 형태로 제조 및 가공할 수 있다.
2-메톡시에스트라디올 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염; 및 Chir99021 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은 섬유증에 있어서 조직 손상을 회복시키고 콜라겐 침착을 억제하고, 혈관 섬유화를 방지하며, 염증을 억제함으로써, 섬유증을 예방 및 치료에 매우 우수한 효과를 가진다.
도 1은 마우스의 흉부에 4 mm, 90 Gy의 세기로 방사선을 조사하여 제조된 방사선에 의한 폐 섬유화 마우스 모델의 제조 및 약물 투여 시기와 용량에 관한 모식도이다.
도 2는 방사선에 의한 폐 섬유화 마우스 모델에서 약물 투여에 따른 조직 손상 부위의 염증 반응 및 섬유화 정도를 헤마톡실린 및 에오신 염색법을 통해 확인한 결과를 나타내는 도이다.
도 3은 방사선에 의한 폐 섬유화 마우스 모델에서 약물 투여에 따른 섬유화 정도를 통계적으로 나타낸 도이다.
도 4는 블레오마이신 유도 폐 섬유화 마우스 모델의 제조 및 약물 투여 시기에 관한 모식도이다.
도 5는 블레오마이신 유도 폐 섬유화 마우스 모델에서 약물 투여에 따른 조직 손상 부위의 염증 반응 및 섬유화 정도를 헤마톡실린 및 에오신 염색법을 통해 확인한 결과를 나타내는 도이다.
도 6은 블레오마이신 유도 폐 섬유화 마우스 모델에서 약물 투여에 따른 조직 손상 부위의 염증 반응 및 섬유화 정도를 트라이크롬 염색법을 통해 확인한 결과를 나타내는 도이다
도 7은 블레오마이신 유도 폐 섬유화 마우스 모델에서 약물 투여에 따른 섬유화 정도를 통계적으로 나타낸 도이다.
도 8은 마우스의 간에 CCl4를 주 2회 복강 내 주사 (1.5% CCl4 : 1 mg/kg)하여 유도한 비알콜성 간 섬유화 마우스 모델의 제조 및 약물 투여 시기와 용량에 관한 모식도이다.
도 9는 비알콜성 간 섬유화 마우스 모델에서 약물 투여에 조직 손상 부위의 염증 반응 및 섬유화 정도 변화를 헤마톡실린 및 에오신 염색법과 트라이크롬 염색법을 통해 확인한 결과를 나타내는 도이다.
도 10은 비알콜성 간 섬유화 마우스 모델에서 약물 투여에 따른 콜라겐 침착 정도를 통계적으로 나타낸 도이다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되는 것은 아니다.
실시예 1: 2-메톡시에스트라디올 및 Chir99021의 복합 투여에 따른 방사선 유도 폐섬유화 저해 시험
마우스의 흉부에 4 mm, 90 Gy의 세기로 방사선을 조사하여 방사선에 의한 폐 섬유화를 유도하였다. 방사선 조사 후, 4일차부터 2일에 한번씩 총 6회에 걸쳐 약물을 경구 또는 미투여하였다. 약물 투여의 경우, 2-메톡시에스트라디올 (2-Me)(30mg/kg), Chir99021(CHIR)(30mg/kg), 2-Me +CHIR(30mg/kg+30mg/kg), Nintedanib(30mg/kg), Pirfenidone(30mg/kg) 또는 Vehicle(미투여)을 실험 동물에 투여하였다. 약물 투여를 위한 용매 조성은 5% DMSO, 30% PEG 및 1% Tween 80 조건으로 하였고, Chir99021에 대해서는 5% DMSO 및 30% PEG의 조성을 이용하였다.
방사선 조사 후 21일차에 실험동물을 희생하고 부검하여 폐섬유증 완화 여부를 구체적으로 확인하였다. 상기 실험 과정에 대한 모식도를 도 1에 나타냈다.
방사선에 의한 폐 섬유화 마우스 모델에서 조직 손상 부위의 염증 반응 및 섬유화를 확인하기 위해 H&E 염색을 이용하였다. 폐 조직을 10% 포르말린으로 고정 후 파라핀 섹션을 만들어서 헤마톡실린(hematoxylin) 및 에오신(eosin) 염색을 하였다. 구체적으로, 슬라이드화된 마우스 조직을 먼저, 조직내에 침투된 파라핀을 제거하는 과정으로 자일렌(Xylene) 5분씩 3번 반응시키는 과정을 거치고, 100% 에탄올로 두 번, 95, 70, 50% 에탄올 용액에 각각 3분씩 반응시켰으며, 50% 에탄올 과정이 끝나면 흐르는 물에 10분 동안 세척하였다. 헤마톡실린 용액은 2분간 반응시켜 핵을 염색하고 흐르는 물에 10분간 세척하였다. 그런 뒤 에오신 용액에 30초 반응시켜 세포질을 염색하고 50, 70, 95, 100% 에탄올 과정을 각각 1분씩 반응시키고, 마지막으로 자일렌 용액에 반응시킨 후, 마운팅 용액을 한 방울 떨어트린 후 커버 슬라이드를 덮고 현미경으로 관찰하였다.
또한, 트라이크롬 염색법을 이용하여 생체조직에 대한 섬유화 등급을 아래 측정 기준을 따라 측정하였다.
Figure 112020030578515-pat00003
헤마톡실린(hematoxylin) 및 에오신(eosin) 염색하면 세포핵은 파란색, 세포질은 분홍색으로 관찰될 수 있다.
상기 각각의 분석 결과를 도 2 및 도 3에 나타내었다.
도 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 헤마톡실린 및 에오신 염색을 통해 방사선 조사 후 미투여군(Vehicle)에서 조직의 손상이 나타나는 것을 알 수 있었다. 반면, 2-Me +CHIR의 처리는 조직 손상 정도를 크게 개선하였으며, 이는 각각의 단독 2-메톡시에스트라디올, Chir99021 뿐만 아니라 양성대조군인 Nintedanib(30mg/kg), Pirfenidone(30mg/kg) 보다도 우수한 효과를 나타내는 것이었다
또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 섬유화정도와 콜라겐침착의 정도를 통계적으로 확인한 결과, 섬유화 정도의 등급과 콜라겜침착 정도를 고려할 때, 2-Me +CHIR의 처리는 이들의 조합에 따른 시너지 효과를 통해 폐의 섬유화를 크게 개선하였다.
실시예 2: 2-메톡시에스트라디올 및 Chir99021의 복합 투여에 따른 블레오마이신 유도 폐섬유화 저해 시험
마우스의 기도에 블레오마이신 1.25U/kg을 주입하여 블레오마이신에 의한 폐 섬유화를 유도하였다. 블레오마이신 주입 후, 7일차부터 총 7회에 걸쳐 약물을 복강 내 또는 미투여하였다. 약물 투여의 경우, 2-메톡시에스트라디올 (2-Me)(60mg/kg), Chir99021(CHIR)(30mg/kg), 2-Me +CHIR(60mg/kg+30mg/kg) 또는 미투여를 조건으로 하여 실험 동물에 처리하였다. 약물 투여를 위한 용매 조성은 5% DMSO, 30% PEG 및 1% Tween 80 조건으로 하였고, Chir99021에 대해서는 5% DMSO 및 30% PEG의 조성을 이용하였다.
블레오마이신 주입 후 21일차에 실험동물을 희생하고 부검하여 폐섬유증 완화 여부를 구체적으로 확인하였다. 상기 실험 과정에 대한 모식도를 도 4에 나타냈다.
블레오마이신에 의한 폐 섬유화 마우스 모델에서 조직 손상 부위의 염증 반응 및 섬유화를 확인하기 위해 H&E 염색을 이용하였다. 폐 조직을 10% 포르말린으로 고정 후 파라핀 섹션을 만들어서 헤마톡실린(hematoxylin) 및 에오신(eosin) 염색을 하였다. 구체적으로, 슬라이드화된 마우스 조직을 먼저, 조직 내에 침투된 파라핀을 제거하는 과정으로 자일렌(Xylene) 5분씩 3번 반응시키는 과정을 거치고, 100% 에탄올로 두 번, 95, 70, 50% 에탄올 용액에 각각 3분씩 반응시켰으며, 50% 에탄올 과정이 끝나면 흐르는 물에 10분 동안 세척하였다. 헤마톡실린 용액은 2분간 반응시켜 핵을 염색하고 흐르는 물에 10분간 세척하였다. 그런 뒤 에오신 용액에 30초 반응시켜 세포질을 염색하고 50, 70, 95, 100% 에탄올 과정을 각각 1분씩 반응시키고, 마지막으로 자일렌 용액에 반응시킨 후, 마운팅 용액을 한 방울 떨어트린 후 커버 슬라이드를 덮고 현미경으로 관찰하였다. 헤마톡실린(hematoxylin) 및 에오신(eosin) 염색하면 세포핵은 파란색, 세포질은 분홍색으로 관찰될 수 있다.
또한, 트라이크롬 염색법을 이용하여 생체조직에 대한 섬유화 등급을 측정하였다. 트라이크롬 염색의 경우, 마우스 조직을 10% 포르말린(Formalin)으로 5일 동안 고정시키고 파라핀 블록을 만들었다. 조직 내 파라핀을 제거하기 위해 자일렌(xylene) 5분씩 3번 반응시키고, 100, 95, 75, 50% 에탄올 용액에 각각 3분씩 반응시켰으며, 마지막 반응이 끝난 뒤 10분간 흐르는 물에 세척하였다. 먼저 Bouin's Solution에 한시간 60 ℃ 워터베스에서 반응시켰다. 반응 후 흐르는 물에 10분간 세척한 뒤, Weigert's hematoxylin A와 B를 1:1 비율로 섞은 뒤 10분간 반응시키고, 흐르는 물에 10분간 세척하였다. 다음 Red staining 3분 반응시키고 3차 증류수로 한번 행궈준 뒤, Phosphotunstic/phosphomolydic acid에 20분, 아닐린 블루(aniline blue) 30분 반응 진행 후 3차 증류수로 3번 행궈준 뒤, 1% 아세트산에 1 분 동안 순차적으로 반응시켰다. 마지막으로 탈수과정과 자일렌용액순으로 마무리한 후 마운팅 용액을 한 방울 떨어트린후 커버글라스로 덮은 후 현미경으로 관찰하였다. 트라이크롬 염색을 통하여 콜라겐침착을 파란색으로 관찰할 수 있다.
상기 각각의 분석 결과를 도 5, 도 6 및 도 7에 나타내었다.
도 5에서 확인할 수 있는 바와 같이, 헤마톡실린 및 에오신 염색을 통해 블레오마이신 주입 후 미투여군(Bleomycin)에서 조직의 손상이 나타나는 것을 알 수 있었다. 반면, CHIR+2-Me (Bleomycin + CHIR + 2-Me)의 처리는 조직 손상 정도를 크게 개선하였으며, 이는 각각의 단독 2-메톡시에스트라디올, Chir99021보다도 우수한 효과를 나타내는 것이었다.
또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, 트라이크롬 염색을 통해 블레오마이신 투여 후 미투여군(Bleomycin)에서 조직의 손상과 콜라겐 침착이 나타나는 것을 알 수 있었다. 반면, 2-메톡시에스트라디올(2-ME) 및 Chir99021(CHIR)의 투여는 이러한 조직 손상 및 콜라겐 침착을 현저하게 개선하였다.
구체적으로, 도 7에 나타낸 바와 같이, 섬유화정도와 콜라겐침착의 정도를 통계적으로 확인한 결과, 섬유화 정도의 등급과 콜라겜침착 정도를 고려할 때, 2-Me +CHIR의 처리는 이들의 조합에 따른 시너지 효과를 통해 폐의 섬유화를 크게 개선하였다.
실시예 3. 2-메톡시에스트라디올 및 Chir99021의 복합 투여에 따른 비알콜성 간 섬유화 저해 시험
마우스의 간에 CCl4를 주 2회 복강 내 주사 (1.5% CCl4: 1 mg/kg)하여 비알콜성 간 섬유화를 유도하였다. CCl4 투여 4주 후부터 2-메톡시에스트라디올(2-ME) 및 Chir99021(CHIR) (30mg/kg+30mg/kg), Obeticholic acid(OBC)(10mg/kg), 2-ME(30mg/kg) 또는 vehicle(미투여)하고, 6주 후에 간 조직의 손상과 섬유화를 관찰하였다.
이에 대한 모식도를 도 8에 나타내었다.
비알콜성 간 섬유화 마우스 모델에서 조직 손상 부위의 염증 반응 및 섬유화를 확인하기 위해 위 실시예 1 및 실시예 2에서와 유사하게 헤마톡실린 및 에오신 염색법과 트라이크롬 염색법을 이용하였다. 간 조직을 10% 포르말린으로 고정 후 파라핀 섹션을 만들어서 헤마톡실린(hematoxylin) 및 에오신(eosin) 염색과 트라이크롬 염색을 하였다. 헤마톡실린(hematoxylin) 및 에오신(eosin) 염색하면 세포핵은 파란색, 세포질은 분홍색으로 관찰되고 트라이크롬 염색을 통하여 콜라겐침착을 파란색으로 관찰할 수 있다.
그 결과를 도 9 및 도 10에 나타내었다.
도 9에서 확인할 수 있는 바와 같이, 헤마톡실린 및 에오신 염색과 트라이크롬 염색을 통해 방사선 조사 후 미투여군(Vehicle)에서 조직의 손상과 콜라겐 침착이 나타나는 것을 알 수 있었다.
반면, 2-메톡시에스트라디올(2-ME) 및 Chir99021(CHIR)의 투여는 이러한 조직 손상 및 콜라겐 침착을 현저하게 개선하였다.
특히, 도 10에서 확인할 수 있는 바와 같이, 2-메톡시에스트라디올(2-ME) 및 Chir99021(CHIR)의 투여는 콜라겐 침착을 현저하게 개선하였다. 더욱이, 2-메톡시에스트라디올(2-ME) 및 Chir99021(CHIR)의 복합 투여는 시너지 효과를 통하여, 조직의 손상과 콜라겐 침착을 크게 억제하여 간조직의 섬유화를 크게 개선하였다.
상기 결과를 모두 종합하면, 2-메톡시에스트라디올 및 Chir99021의 복합 투여는 섬유증에서 콜라겐 침착을 억제하고, 염증 반응을 저해하며, 혈관의 섬유화를 방지하고, 조직 손상을 방지함으로써, 섬유증에 대해 우수한 효과를 가짐을 알 수 있다. 특히, 이 두 화합물의 조합은 시너지 효과를 통해 섬유증의 증상을 크게 개선하였다.
또한, 동물실험을 통해 2-메톡시에스트라디올 및 Chir99021의 투여가 생체 내에서 방사선 유도 폐 섬유화, 블레오마이신 등의 약물 유도 폐 섬유화, 비알콜성 간 섬유화를 억제하는 등 섬유증에 대한 우수한 예방 및 치료 효과를 가짐을 확인하였다.
따라서 2-메톡시에스트라디올 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염; 및 Chir99021 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은 섬유증의 예방 또는 치료 용도로 매우 유용하게 이용될 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 (9)

  1. 2-메톡시에스트라디올 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염; 및 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 Chir99021 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 섬유증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물로서,
    상기 섬유증은 폐 또는 간에서 발병한 것인 약학적 조성물:
    [화학식 2]
    Figure 112021142828899-pat00014
    .
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 섬유증은 방사선 유도성 폐 섬유증인, 약학적 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 섬유증은, 특발성 폐 섬유증인, 약학적 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 섬유증은, 간 섬유증인, 약학적 조성물.
  6. 제3항에 있어서, 상기 방사선 유도성 폐 섬유증은 방사선 피폭에 의해 혈관손상, 조직 염증, 또는 조직 섬유화가 수반되는 것인, 약학적 조성물.
  7. 제5항에 있어서, 상기 간 섬유증은 비알콜성 간 섬유증인, 약학적 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 경구투여제, 또는 주사제로 제제화된 것인, 약학적 조성물.
  9. 2-메톡시에스트라디올 또는 이의 식품학적으로 허용가능한 염; 및 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 Chir99021 또는 이의 식품학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 섬유증의 예방 또는 개선용 식품 조성물로서,
    상기 섬유증은 폐 또는 간에서 발병한 것인 식품 조성물:
    [화학식 2]
    Figure 112021142828899-pat00015
    .
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