KR102625248B1 - 이미다졸린 유도체 화합물을 유효성분으로 포함하는 황반 변성 치료용 약학적 조성물 - Google Patents
이미다졸린 유도체 화합물을 유효성분으로 포함하는 황반 변성 치료용 약학적 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
이미다졸린 유도체 화합물을 유효성분으로 포함하는 황반 변성 치료용 약학적 조성물에 관한 것으로, 일 양상에 따른 이미다졸린 유도체 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 조성물에 의하면, 노화세포를 선택적으로 사멸시켜 드루젠와 황반 위축이 감소되어 황반 변성의 예방 및/또는 치료에 유용하게 사용될 수 있는 효과가 있다.
Description
이미다졸린 유도체 화합물을 유효성분으로 포함하는 황반 변성 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.
정상 시력은 빛이 눈의 앞쪽으로 들어올 때 발생하며 이는 렌즈로 눈 뒤쪽 내부에 늘어서 있는 광수용체(photoreceptors)로 불리는 매우 민감하고 약한 세포 위로 초점을 맞춘다. 광수용체는 다른 신경세포(neurons)와 함께 눈의 망막을 구성한다. 황반(macula)은 선명한 중심시력을 담당하는 중심와(fovea)를 포함하는 눈의 뒤쪽 중심 부근에 위치하는 망막의 일부이다. 눈의 안쪽 망막의 중심부에 위치한 신경조직을 황반이라고 하는데, 빛 자극에 반응하는 시세포의 대부분이 이곳에 모여 있고 물체의 상이 맺히는 곳도 황반의 중심이므로 시력에 대단히 중요한 역할을 담당하고 있다.
망막은 다양한 원인에 의하여 망막염, 황반 변성, 당뇨병성 망막증, 황반 부종, 망막 손상, 녹내장, 시신경병증, 망막 혈관 질환, 안혈관 질환, 녹내장 등의 다양한 질환을 앓을 수 있는데, 특히 황반부(망막색소상피와 부르크막 및 맥락막 모세혈관 복합체)에 여러 가지 원인에 의해 변성이 일어나 시력 장애를 일으키는 안과 질환을 황반 변성(증)이라 하고, 황반 변성은 녹내장, 당뇨병성 망막 질환과 더불어 3대 실명 질환의 하나로 알려져 있다. 이러한 황반 변성은 중심 시력에 영향을 주어 시야 가운데가 흐릿하게 보이고, 중심 암점, 변시증(사물이 찌그러져 보이는 증상) 또는 국소 부분의 시력 상실로 인해 독서, 운전 등의 정교한 활동 수행을 곤란하게 할 수 있으며, 심할 경우 실명으로까지 이어지는 매우 심각한 질병이다.
황반 변성을 일으키는 가장 대표적인 원인으로는 연령 증가를 들 수 있으며, 그밖에 가족력, 인종, 흡연 등과도 어느 정도 연관성이 있다고 알려져 있다. 특히, 노인성(퇴행성) 황반 변성(AMD; age-related macular degeneration)은 이미 서구 사회에서 55세 이상의 노인에게서 실명을 일으키는 가장 흔한 질환이 된지 오래이며, 미국에서는 이미 노인 실명의 1위를 차지하고 있고, 국내에서도 고령화가 급속히 진행되면서 환자가 크게 늘고 있다. 이는 서구화된 식습관과 더불어 오존층 파괴로 인한 자외선 노출 증가로 인한 결과로 예측된다. 특히, 황반 변성은 본래 노인층에서 주로 발생하는 질환이었으나, 최근 들어 국내에서도 발명 연령대가 60대 노년층에서 4, 50대 중장년층으로 낮아지고 있는 추세로서, 중장년층 발병률 또한 최근 수년 동안 급속히 증가하고 있다.
황반 변성은 크게 건성과 습성 두 유형으로 분류할 수 있으며, 황반 변성 환자 중 약 90% 정도는 건성 황반 변성 환자이다. 황반 변성의 한 가지 형태인 건성 황반 변성은 위축성(비삼출성)으로 분류되어 지리적 위축(geographical atrophy)으로 불리우며, 드루젠(drusen)이 망막하 수준으로 망막상에 침착되는 초기 단계의 질병이다. 이러한 드루젠의 침착은 황반 조직의 노화 또는 박막화를 일으킬 수 있다. 이러한 드루젠 침착의 결과로서, 중심 시력의 손상이 점차 발생할 수 있다. 빈번히, 노인성 황반 변성은 건성 황반 변성과 함께 개시한다. 황반 변성 중 건성 형태일 경우, 초기에는 징후가 없어 자가진단이 어려운 것이 특징이고 서서히 진행되어 실명 위험성이 상대적으로 적지만, 건성 황반 변성은 아직까지 확립된 치료법이 없는 실정이므로, 예방의 필요성이 더욱 강조되고 있다.
일 양상은 하기 화학식 1로 표시되는 이미다졸린 유도체 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 황반 변성 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다:
[화학식 1]
여기서, R1 내지 R3은 각각 독립적으로 H, C1 내지 C10의 알킬, C2 내지 C10의 알케닐, C2 내지 C10의 알키닐 또는 C1 내지 C10의 알콕시이고, X1 및 X2는 각각 독립적으로 할로겐이다.
다른 양상은 상기 이미다졸린 유도체 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하고, 상기 이미다졸린 유도체 화합물은 항산화제와 병용 투여되는 것인, 황반 변성 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
또 다른 양상은 상기 화학식 1로 표시되는 이미다졸린 유도체 화합물 또는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 황반 변성 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공하는 것이다.
일 양상은 하기 화학식 1로 표시되는 이미다졸린 유도체 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 황반 변성 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다:
[화학식 1]
여기서, R1 내지 R3은 각각 독립적으로 H, C1 내지 C10의 알킬, C2 내지 C10의 알케닐, C2 내지 C10의 알키닐 또는 C1 내지 C10의 알콕시이고, X1 및 X2는 각각 독립적으로 할로겐이다.
상기 이미다졸린 유도체 화합물은 1 이상의 치환기, 예컨대 하기 예시된 것들, 또는 본 발명의 특정 부류, 하위부류, 및 종으로 예시된 것들에 의해 임의 치환될 수 있다.
본 명세서에서 용어, "알킬"은 1-10개 (예를 들면, 1-8, 1-6, 또는 1-4개) 탄소 원자를 함유하는 포화된 지방족 탄화수소기를 의미한다. 알킬 기는 직쇄이거나 또는 분지형일 수 있다. 알킬 기의 예에는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, n-펜틸, n-헵틸, 또는 2-에틸헥실이 포함되나, 이에 한정되는 것은 아니다. 알킬기는 1 이상의 치환기 예컨대 할로, 포스포, 시클로지방족 [예를 들면, 시클로알킬 또는 시클로알케닐], 헤테로시클로지방족 [예를 들면, 헤테로시클로알킬 또는 헤테로시클로알케닐], 아릴, 헤테로아릴, 알콕시, 아로일, 헤테로아로일, 아실 [예를 들면, (지방족)카르보닐, (시클로지방족)카르보닐, 또는 (헤테로시클로지방족)카르보닐], 니트로, 시아노, 아미도[예를 들면, (시클로알킬알킬)카르보닐아미노, 아릴카르보닐아미노, 아르알킬카르보닐아미노, (헤테로시클로알킬)카르보닐아미노, (헤테로시클로알킬알킬)카르보닐아미노, 헤테로아릴카르보닐아미노, 헤테로아르알킬카르보닐아미노 알킬아미노카르보닐, 시클로알킬아미노카르보닐, 헤테로시클로알킬아미노카르보닐, 아릴아미노카르보닐, 또는 헤테로아릴아미노카르보닐], 아미노 [예를 들면, 지방족아미노, 시클로지방족아미노, 또는 헤테로시클로지방족아미노], 설포닐 [예를 들면, 지방족-SO2-], 설피닐, 설파닐, 설폭시, 우레아, 티오우레아, 설파모일, 설파미드, 옥소, 카르복시, 카바모일, 시클로지방족옥시, 헤테로시클로지방족옥시, 아릴옥시, 헤테로아릴옥시, 아르알킬옥시, 헤테로아릴알콕시, 알콕시카르보닐, 알킬카르보닐옥시, 또는 히드록시로 치환(즉, 임의 치환)될 수 있다. 제한없이, 치환된 알킬의 일부 예에는 카르복시알킬(예컨대 HOOC-알킬, 알콕시카르보닐알킬, 및 알킬카르보닐옥시알킬), 시아노알킬, 히드록시알킬, 알콕시알킬, 아실알킬, 아르알킬, (알콕시아릴)알킬, (설포닐아미노)알킬(예컨대(알킬-SO2-아미노)알킬), 아미노알킬, 아미도알킬, (시클로지방족)알킬, 할로알킬, 아민 양이온, 4차 암모늄, 4차 포스포늄이 포함된다.
본 명세서에서 용어, "알케닐"은 2-10개(예를 들면, 2-8, 2-6, 또는 2-4개) 탄소 원자 및 1 이상의 이중 결합을 함유하는 지방족 탄소 기를 의미한다. 알킬 기와 유사하게, 알케닐 기는 직쇄이거나 또는 분지형일 수 있다. 알케닐 기의 예에는 알릴, 이소프레닐, 2-부테닐, 및 2-헥세닐이 포함된다. 알케닐 기는 1 이상의 치환기 예컨대 할로, 포스포, 시클로지방족 [예를 들면, 시클로알킬 또는 시클로알케닐], 헤테로시클로지방족 [예를 들면, 헤테로시클로알킬 또는 헤테로시클로알케닐], 아릴, 헤테로아릴, 알콕시, 아로일, 헤테로아로일, 아실 [예를 들면, (지방족)카르보닐, (시클로지방족)카르보닐, 또는 (헤테로시클로지방족)카르보닐], 니트로, 시아노, 아미도[예를 들면, (시클로알킬알킬)카르보닐아미노, 아릴카르보닐아미노, 아르알킬카르보닐아미노, (헤테로시클로알킬)카르보닐아미노, (헤테로시클로알킬알킬)카르보닐아미노, 헤테로아릴카르보닐아미노, 헤테로아르알킬카르보닐아미노 알킬아미노카르보닐, 시클로알킬아미노카르보닐, 헤테로시클로알킬아미노카르보닐, 아릴아미노카르보닐, 또는 헤테로아릴아미노카르보닐], 아미노 [예를 들면, 지방족아미노, 시클로지방족아미노, 헤테로시클로지방족아미노, 또는 지방족설포닐아미노], 설포닐 [예를 들면, 알킬-SO2-, 시클로지방족-SO2-, 또는 아릴-SO2-], 설피닐, 설파닐, 설폭시, 우레아, 티오우레아, 설파모일, 설파미드, 옥소, 카르복시, 카바모일, 시클로지방족옥시, 헤테로시클로지방족옥시, 아릴옥시, 헤테로아릴옥시, 아르알킬옥시, 헤테로아르알콕시, 알콕시카르보닐, 알킬카르보닐옥시, 또는 히드록시로 임의 치환될 수 있다. 제한없이, 치환된 알케닐의 예에는 시아노알케닐, 알콕시알케닐, 아실알케닐, 히드록시알케닐, 아르알케닐, (알콕시아릴)알케닐, (설포닐아미노)알케닐(예컨대(알킬-SO2-아미노)알케닐), 아미노알케닐, 아미도알케닐, (시클로지방족)알케닐, 또는 할로알케닐이 포함된다.
본 명세서에서 용어, "알키닐"은 2-10개(예를 들면, 2-8, 2-6, 또는 2-4개) 탄소 원자를 함유하고 1 이상의 삼중 결합을 갖는 지방족 탄소 기를 의미한다. 알키닐 기는 직쇄이거나 또는 분지형일 수 있다. 알키닐 기의 예에는 프로파르길 및 부티닐이 포함되나, 이에 한정되는 것은 아니다. 알키닐 기는 1 이상의 치환기 예컨대 아로일, 헤테로아로일, 알콕시, 시클로알킬옥시, 헤테로시클로알킬옥시, 아릴옥시, 헤테로아릴옥시, 아르알킬옥시, 니트로, 카르복시, 시아노, 할로, 히드록시, 설포, 머캅토, 설파닐 [예를 들면, 지방족설파닐 또는 시클로지방족설파닐], 설피닐 [예를 들면, 지방족설피닐 또는 시클로지방족설피닐], 설포닐 [예를 들면, 지방족-SO2-, 지방족아미노-SO2-, 또는 시클로지방족-SO2-], 아미도[예를 들면, 아미노카르보닐, 알킬아미노카르보닐, 알킬카르보닐아미노, 시클로알킬아미노카르보닐, 헤테로시클로알킬아미노카르보닐, 시클로알킬카르보닐아미노, 아릴아미노카르보닐, 아릴카르보닐아미노, 아르알킬카르보닐아미노, (헤테로시클로알킬)카르보닐아미노, (시클로알킬알킬)카르보닐아미노, 헤테로아르알킬카르보닐아미노, 헤테로아릴카르보닐아미노 또는 헤테로아릴아미노카르보닐], 우레아, 티오우레아, 설파모일, 설파미드, 알콕시카르보닐, 알킬카르보닐옥시, 시클로지방족, 헤테로시클로지방족, 아릴, 헤테로아릴, 아실 [예를 들면, (시클로지방족)카르보닐 또는 (헤테로시클로지방족)카르보닐], 아미노 [예를 들면, 지방족아미노], 설폭시, 옥소, 카르복시, 카바모일, (시클로지방족)옥시, (헤테로시클로지방족)옥시, 또는 (헤테로아릴)알콕시로 임의 치환될 수 있다.
본 명세서에서 용어, ”알콕시”는 하이드록실의 수소 원자가 상기 알킬, 알케닐 또는 알키닐로 치환된 기를 의미한다. 적합한 알콕시는 한정하는 것이 아니지만 예를 들면 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시 및 펜톡시 등의 C1~C10 알콕시를 들 수 있다.
본 명세서에서 용어, "할로겐"은 불소, 염소, 브롬 또는 요오드를 의미한다.
본 발명의 화합물은 예컨대 상기 예시되거나, 또는 본 발명의 특정 부류, 하위부루 및 종으로 예를 든, 1 이상의 치환기로 임의 치환될 수 있다. 달리 언급하지 않으면, 본 발명의 R1 내지 R3 은 본원에 기술된 1 이상의 치환기로 임의로 치환된다. 특정 기의 각각의 치환기는 할로, 시아노, 옥소, 알콕시, 히드록시, 아미노, 니트로, 아릴, 시클로지방족, 헤테로시클로지방족, 헤테로아릴, 할로알킬, 및 알킬 중 1 내지 3개로 더욱 임의로 치환된다. 예를 들면, 알킬 기는 알킬설파닐로 임의 치환될 수 있고, 알킬설파닐은 할로, 시아노, 옥소, 알콕시, 히드록시, 아미노, 니트로, 아릴, 할로알킬, 및 알킬 중 1 내지 3개로 임의 치환될 수 있다. 추가 예로서, (시클로알킬)카르보닐아미노의 시클로알킬 부분은 할로, 시아노, 알콕시, 히드록시, 니트로, 할로알킬, 및 알킬 중 1 내지 3개로 임의 치환될 수 있다. 2개 알콕시 기가 동일 원자 또는 인접한 원자에 결합될 때, 2개 알콕시 기는 이들이 결합되는 원자(들)과 함께 고리를 형성할 수 있다.
일 구체예에 있어서, 상기 화학식 1에서 상기 R1은 이소프로필이고, 상기 R2는 메틸이며, 상기 R3은 수소이고, 상기 X1 및 X2는 Cl일 수 있다.
일 구체예에 있어서, 상기 이미다졸린 유도체 화합물은 Nutlin-1, Nutlin-2 또는 Nutlin-3일 수 있고, 상기 Nutlin-3은 Nutlin-3a 또는 Nutlin-3b일 수 있다.
일 구체예에 있어서, 상기 조성물은 항산화제를 더 포함하는 것일 수 있고, 상기 항산화제는 니코틴아마이드, 안토시아닌, 벤젠디올 아비에탄 디테르펜, 카르노신, 카로티노이드, 크산토필, 및 사프란 내 카로티노이드, 커큐미노이드, 시클로펜테논 프로스타글란딘, 플라보노이드, 프레닐플라보노이드, 레티노이드, 스틸베노이드, 요산, 비타민 A, 비타민 B1, 비타민 B2, 비타민 B3, 비타민 B6, 비타민 B9, 비타민 B12, 비타민 C, 비타민 E, 셀레늄, 아연, 지질 과산화 및 이의 부산물의 억제제 및 스캐빈저, 티릴라자드 및 이들의 유사체, 유도체, 염 및 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것일 수 있다.
일 구체예에 있어서, 상기 이미다졸린 유도체 화합물은 노화세포에서 p53 및 p21 중 어느 하나 이상을 과발현 시키는 것일 수 있고, 이에 따라 노화세포를 선택적으로 사멸시킬 수 있는 것일 수 있다.
일 구체예에 있어서, 상기 황반 변성은 연령-관련 황반 변성(age-related macular degeneration, AMD), 습성 황반 변성 및 건성 황반 변성으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것일 수 있다. 망막에 드루젠(노폐물들이 황반부에 쌓여가는 상태)이나 망막색소상피의 위축과 같은 병변이 생긴 경우를 건성 황반 변성이라 하며, 망막 아래에 맥락막 신생혈관이 자라서 생기는 질환을 습성 황반 변성이라 한다. 본 발명에 따른 이미다졸린 유도체 화합물을 투여하거나 이미다졸린 유도체 화합물 및 항산화제를 복합하여 노화된 망막에 투여하는 경우, 드루젠이 줄어들고 부르크막이 얇아져 건성 황반 변성에 효과적일 수 있다. 일 실시예에 따라 Nutlin-3을 투여하거나 Nutlin-3 및 니코틴아마이드를 복합 투여하는 경우, 드루젠이 줄어들고 부르막이 얇아짐을 확인하였다.
다른 양상은 하기 화학식 1로 표시되는 이미다졸린 유도체 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하고, 상기 이미다졸린 유도체 화합물은 항산화제와 병용 투여되는 것인, 황반 변성 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다:
[화학식 1]
여기서, R1 내지 R3은 각각 독립적으로 H, C1 내지 C10의 알킬, C2 내지 C10의 알케닐, C2 내지 C10의 알키닐 또는 C1 내지 C10의 알콕시이고, X1 및 X2는 각각 독립적으로 할로겐이다.
상기 병용 투여는, 이미다졸린 유도체 화합물 및 항산화제를 동시에, 순차적으로 또는 개별적으로, 그리고 임의 순서로 투여하는 것을 의미할 수 있다.
상세하게는 상기 병용 투여는 이미다졸린 유도체 화합물 및 항산화제를 동시에 투여하거나, 이미다졸린 유도체 화합물 및 항산화제 중 어느 하나를 투여한 후 나머지 하나를 투여하는 것일 수 있다. 본 발명에 따른 병용 치료법은 예를 들어, 반응 정도, 반응 속도, 질병 진행까지의 기간 또는 생존 기간을 통해 측정된 효능이 병용 치료법의 성분 중 하나 또는 나머지를 통상적인 용량으로 투약하여 얻을 수 있는 효능보다 치료학적으로 우수하면 상승 효과를 제공할 수 있는 것으로 정의될 수 있다. 예를 들면, 상기 각각을 단독으로 사용하여 얻어지는 효능보다 치료학적으로 그 효능이 우수하면 병용 치료법의 효능은 상승적이다. 특히, 반응 정도, 반응 속도, 질병 진행까지의 기간 및 생존 데이타 중 하나 이상에 해를 주지 않으면서, 특히 반응 지속기간에 해를 주지 않고, 각 성분을 통상적인 용량으로 사용했을 때 발생하는 것보다, 문제가 되는 부작용이 줄고/줄거나 적으면서 이미다졸린 유도체 화합물의 통상적인 용량을 감소시킬 수 있으면 상승 효과가 존재하는 것으로 간주한다. 상기 이미다졸린 유도체 화합물 및 항산화제가 병용투여 되는 경우, 상기 이미다졸린 유도체 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은 약 1 mg/kg 내지 약 100 mg/kg, 예를 들어, 10 mg/kg 내지 80 mg/kg, 10 mg/kg 내지 60 mg/kg, 20 mg/kg 내지 80 mg/kg, 20 mg/kg 내지 60 mg/kg, 30 mg/kg 내지 80 mg/kg, 30 mg/kg 내지 60 mg/kg, 40 mg/kg 내지 80 mg/kg 또는 40 mg/kg 내지 60 mg/kg 으로 투여되는 것일 수 있다. 또한, 상기 항산화제는 약 50 mg/kg 내지 150 mg/kg, 예를 들어, 60 mg/kg 내지 150 mg/kg, 60 mg/kg 내지 130 mg/kg, 60 mg/kg 내지 110 mg/kg, 70 mg/kg 내지 150 mg/kg, 70 mg/kg 내지 130 mg/kg, 70 mg/kg 내지 110 mg/kg, 80 mg/kg 내지 150 mg/kg, 80 mg/kg 내지 130 mg/kg, 80 mg/kg 내지 110 mg/kg, 90 mg/kg 내지 150 mg/kg, 90 mg/kg 내지 130 mg/kg 또는 90 mg/kg 내지 110 mg/kg 으로 투여되는 것일 수 있다.
상기 화합물은 약학적으로 허용되는 염의 형태로 존재할 수 있다. 상기 약학적으로 허용 가능한 염은 산 또는 염기의 부가염 및 그의 입체화학적 이성체 형태를 모두 포함하며, 예컨대, 유기산 또는 무기산의 부가염일 수 있다. 상기 염에는 투여 대상에서 모화합물 (parent compound)의 활성을 유지하며 바람직하지 못한 효과를 유발하지 않는 염이라면 어느 것이든 포함되는 것으로, 특별히 제한되는 것이 아니다.
이러한 염에는 무기염과 유기염이 포함되며, 예를 들어, 아세트산, 질산, 아스파트산, 술폰산, 설퓨릭산, 말레산, 글루탐산, 포름산, 숙신산, 인산, 프탈산, 탄닌산, 타르타르산, 히드로브롬산, 프로피온산, 벤젠술폰산, 벤조산, 스테아르산, 락트산(lactic acid), 비카르본산, 비설퓨릭산, 비타르타르산, 옥살산, 부틸산, 칼슘 이데트, 카르보닉산, 클로로벤조산, 시트르산, 이데트산, 톨루엔술폰산, 푸마르산, 글루셉트산, 에실린산, 파모익산, 글루코닉산, 메틸니트릭산, 말론산, 히드로클로린산, 히드로요도익산, 히드록시나프톨산, 이세티온산, 락토비오닉산, 만델산, 점액산, 나프실릭산, 뮤코닉산, p-니트로메탄설포닉산, 헥사믹산, 판토테닉산, 모노히드로겐인산, 디히드로겐인산, 살리실산, 술파민산, 술파닐린산, 메탄술폰산일 수 있다.
또한, 상기 염의 형태로는, 암모늄염, 리튬염, 소듐염, 포타슘염, 마그네슘염 및 칼슘염과 같은 알칼리 및 알칼리 토금속의 염, 예를 들어, 벤자틴, N-메틸-D-글루카민, 하이드라바민 염과 같은 유기 염기를 갖는 염, 및 아르기닌, 리신과 같은 아미노산을 갖는 염을 포함한다. 또한, 상기 염 형태는 적당한 염기 또는 산으로 처리함으로써 유리 형태로 전환될 수도 있다.
용어 "치료제" 또는 "약학적 조성물"는, 대상체로의 투여 시에 몇몇 유리한 효과를 부여하는 분자 또는 화합물을 지칭한다. 유리한 효과는 진단적 결정을 가능하게 하는 것; 질병, 증상, 장애 또는 병태의 개선; 질병, 증상, 장애 또는 질환의 발병의 감소 또는 예방; 및 일반적으로 질병, 증상, 장애 또는 병태의 대응을 포함한다.
본 발명의 약학적 조성물은 의도한 투여 방법에 적합한 임의의 형태일 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물에 있어서 "투여"는 어떠한 적절한 방법으로 환자에게 소정의 물질을 도입하는 것을 의미하며, 상기 약학적 조성물의 투여경로는 약물이 목적 조직에 도달할 수 있는 한 어떠한 일반적인 경로를 통하여 투여될 수 있다. 예를 들어, 안구 국소 투여 (예, 안구주위 (예, 하위장부 (subTenon's)), 결막하, 안구내, 유리체내, 전방내, 망막하, 맥락막위 및 안구뒤 투여), 복강 내 투여, 정맥 내 투여, 근육 내 투여, 피하 투여, 피 내 투여, 경구 투여, 국소 투여, 비 내 투여, 폐 내 투여, 직장 내 투여 등을 거론할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 또한, 본 발명의 약학적 조성물은 유효성분이 표적 세포로 이동할 수 있는 임의의 장치에 의해 투여될 수 있다. 본 발명의 약학 조성물은 적용되는 질환의 종류에 따라, 투여 경로가 결정되는 것이 바람직하다.
본 명세서에서 제공되는 약학적 조성물은, 통상의 방법에 따라 제형화 된, 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 또는 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 외용제, 좌제, 멸균 주사 용액, 이식용 제제 등의 비경구용 제형 등으로 제형화하여 사용될 수 있다.
상기 약학적 조성물은 유효성분 (즉, 상기 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염) 이외에 제형화에 사용 가능한 약학적으로 허용 가능한 부형제를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물의 제형화에 사용될 수 있는 부형제는 담체, 비히클, 희석제, 용매, 예를 들어 1가 알코올, 예를 들어 에탄올, 이소프로판올 및 다가 알코올, 예를 들어 글리세롤 및 식용 오일, 예를 들어 대두유, 코코넛유, 올리브유, 잇꽃유, 면실유, 유성 에스테르, 예를 들어 에틸 올레에이트, 이소프로필 미리스테이트; 결합제, 애주번트, 가용화제, 증점제, 안정화제, 붕해제, 활택제, 윤활제, 완충제, 유화제, 습윤제, 현탁제, 감미제, 착색제, 풍미제, 코팅제, 방부제, 항산화제, 가공제, 약물 전달 개질제 및 향상제(enhancer), 예를 들어 인산칼슘, 마그네슘 스테이트, 활석, 단당류, 이당류, 전분, 젤라틴, 셀룰로스, 메틸셀룰로스, 나트륨 카복시메틸 셀룰로스, 덱스트로스, 하이드록시프로필-β-사이클로덱스트린, 폴리비닐피롤리돈, 저융점 왁스, 이온 교환 수지 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 약학적 조성물에 포함되는 약학적으로 허용되는 담체는 제제 시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 약제학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 약학적으로 허용되는 담체 및 제제는 Remington's Pharmaceutical Sciences (19th ed., 1995)에 상세히 기재되어 있다.
상기 약학적 조성물은 다양한 경구 투여 제형의 형태로 제형화 될 수 있다. 예를 들어, 정제, 환제, 경·연질 캅셀제, 액제, 현탁제, 유화제, 시럽제, 과립제, 엘릭서제(elixirs) 등의 임의의 경구 투여용 제형으로 될 수 있다. 이러한 경구 투여용 제형은 각 제형의 통상적인 구성에 따라 상기 유효 성분 외에, 예를 들어, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 만니톨, 솔비톨, 셀룰로즈 및/또는 글리신 등의 희석제나, 실리카, 탈크, 스테아르산 및 그의 마그네슘 또는 칼슘염 및/또는 폴리에틸렌 글리콜 등의 활택제 등의 제약상 허용 가능한 담체를 포함할 수 있다.
또한, 상기 경구 투여용 제형이 정제인 경우, 마그네슘 알루미늄 실리케이트, 전분 페이스트, 젤라틴, 트라가칸스, 메틸셀룰로즈, 나트륨 카복시메틸셀룰로즈 및/또는 폴리비닐피롤리딘 등의 결합제를 포함할 수 있고, 경우에 따라, 전분, 한천, 알긴산 또는 그의 나트륨염과 같은 붕해제나, 비등 혼합물 및/또는 흡수제, 착색제, 향미제 또는 감미제 등을 포함할 수도 있다.
그리고, 상기 약학적 조성물은 비경구투여 제형의 형태로 제형화 될 수도 있는데, 이러한 경우 피하주사, 정맥주사, 근육 내 주사 또는 흉부 내 주사 등의 비경구투여 방법에 의해 투여된다. 이때, 상기 비경구투여 제형으로 제제화하기 위하여, 상기 약학적 조성물은 유효 성분이 안정제 또는 완충제와 함께 물에서 혼합되어 용액 또는 현탁액으로 제조되고, 이러한 용액 또는 현탁액이 앰플 또는 바이알의 단위 투여형으로 제조될 수 있다.
또한, 상기 약학적 조성물은 멸균되거나, 방부제, 안정화제, 수화제 또는 유화 촉진제, 삼투압 조절을 위한 염 및/또는 완충제 등의 보조제를 더 포함할 수도 있고, 기타 치료적으로 유용한 물질을 더 포함할 수도 있으며, 혼합, 과립화 또는 코팅의 통상적인 방법에 따라 제제화될 수 있다.
상기 약학적 조성물 내의 상기 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염의 함량은 약학적 조성물의 사용 목적, 제형의 형태 등에 따라서 적절하게 조절 가능하며, 예컨대, 약학 조성물의 전체 중량 기준으로 0.001 내지 99중량%, 0.001 내지 90중량%, 0.001 내지 50중량%, 0.01 내지 50중량%, 0.1 내지 50중량%, 또는 1 내지 50중량%일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 약학적 조성물에 포함되는 상기 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염의 치료상 유효량은 질환 치료 효과를 기대하기 위하여 투여에 요구되는 양을 의미한다. 따라서, 환자의 질환 종류, 질환의 경중, 투여되는 유효성분의 종류, 제형의 종류, 환자의 연령, 성별, 체중, 건강 상태, 식이, 약물의 투여 시간 및 투여 방법에 따라 조절될 수 있다. 예를 들어, 사람을 포함하는 포유류에 대하여, 하루에 0.01 내지 500 ㎎/㎏(체중)의 약학적 유효량으로 투여될 수 있다. 상기 약학적 유효량은 원하는 효과, 예를 들어 노화 관련 질환의 치료 및/또는 예방 효과를 얻을 수 있는 양에 따를 수 있다. 상기 약학적 유효량은 1 일 1 회 또는 2 회 이상 분할되어 경구 또는 비경구적 경로(예를 들어, 안구 주사, 정맥 주사, 근육 주사 등)를 통해 투여될 수 있다.
상기 약학적 조성물을 황반 변성을 예방 또는 치료하기에 유효한 양으로 개체에 투여하는 단계를 포함하여 개체에서 황반 변성을 치료할 수 있다.
상기 개체는 포유동물일 수 있다. 상기 포유동물은 사람, 개, 고양이, 소, 염소, 또는 돼지일 수 있다.
본원에 사용되는 바와 같이, "치료" 또는 "치료하는" 또는 "완화하는" 또는 "개선하는"은 상호교환 가능하게 사용된다. 이들 용어는 치료 이익 및/또는 예방 이익을 포함하나 이들에 한정되지 않는 유리한 또는 요망되는 결과를 수득하는 방법을 지칭한다. 치료 이익은 치료 하의 하나 이상의 질병, 질환 또는 증상의 임의의 치료적으로 유의미한 개선 또는 그에 대한 효과를 의미한다. 예방 이익에 있어서, 조성물은 특정 질병, 질환 또는 증상이 발생할 위험이 있는 대상체에게 또는 질병, 질환 또는 증상이 아직 나타나지 않을지라도, 질병의 하나 이상의 생리학적 증상을 보고하는 대상체에게 투여될 수 있다.
용어 "유효량" 또는 "치료적 유효량"은 유리한 또는 요망되는 결과를 야기하기에 충분한 작용제의 양을 지칭한다. 치료적 유효량은 치료되는 대상체 및 병태, 대상체의 체중 및 연령, 병태의 중증도, 투여 방식 등 중 하나 이상에 따라 달라질 수 있으며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 또한, 상기 용어는 본원에 기술된 영상화 방법 중 임의의 것에 의한 검출을 위한 이미지를 제공할 용량에 적용된다. 특정 용량은 선택된 특정 작용제, 뒤따르는 투여 요법, 그것이 다른 화합물과 병용하여 투여되는지 여부, 투여 시기, 영상화되는 조직 및 그것을 운반하는 신체 전달 시스템 중 하나 이상에 따라 달라질 수 있다.
또 다른 양상은 하기 화학식 1로 표시되는 이미다졸린 유도체 화합물 또는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 황반 변성 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공한다:
[화학식 1]
여기서, R1 내지 R3은 각각 독립적으로 H, C1 내지 C10의 알킬, C2 내지 C10의 알케닐, C2 내지 C10의 알키닐 또는 C1 내지 C10의 알콕시이고, X1 및 X2는 각각 독립적으로 할로겐이다.
일 구체예에 있어서, 상기 건강기능식품은 항산화제를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명에서 사용된 용어 "건강기능식품"이라 함은 건강기능식품에 관한 법률 제6727호에 따른 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조 및 가공한 식품을 말하며, 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건 용도에 유용한 효과를 얻을 목적으로 섭취하는 것을 의미한다.
본 발명의 조성물을 식품 첨가물로 사용할 경우, 상기 조성물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 성분과 함께 사용할 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효 성분의 혼합량은 사용 목적에 따라 적합하게 결정할 수 있다. 상기 식품첨가물은 외관, 향미, 조직 또는 저장성을 향상시키기 위한 목적으로 보통 적은 양이 식품에 의도적으로 첨가되는 것을 가리키며, 식품의 품질을 개량하여, 보존성 또는 기호성을 향상시킬 뿐 아니라 영양가 및 식품의 실질적인 가치를 증진시킬 목적으로 사용하는 것을 의미한다. 이는, 식품위생법 제2조 제2호에서 정의하고 있는 바와 같이, 식품을 제조가공 또는 보존함에 있어 식품에 첨가, 혼합, 침윤, 기타의 방법으로 사용되는 물질일 수 있다.
본 발명의 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 본 발명의 조성물을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지류, 빵류, 쵸코렛류, 캔디류, 스넥류, 과자류, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올 음료 및 비타민 복합제 등이 있고, 통상적인 의미에서의 식품을 모두 포함할 수 있으며, 동물을 위한 사료로 이용되는 식품을 포함한다.
본 발명의 건강기능식품은 통상의 식품 첨가물을 포함할 수 있으며, 식품 첨가물로서의 적합 여부는 다른 규정이 없는 한, 식품의약품안전청에 승인된 식품 첨가물 공전의 총칙 및 일반시험법 등에 따라 해당 품목에 관한 규격 및 기준에 의하여 판정한다.
또한,본 발명의 식품 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 천연 과일쥬스, 과일쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다.
또한, 상기 식품은 공지의 제조방법에 따라 정제, 과립, 분말, 캅셀, 액상의 용액 및 환 등의 제형으로도 제조될 수 있다. 본 발명의 화합물을 유효성분으로 포함하는 것 이외에는 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며, 통상의 여러가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가성분으로 포함될 수 있다.
예를 들어, 정제 형태의 건강기능식품은 본 발명의 유효성분인 상기 화학식 1의 화합물을 부형제, 결합제, 붕해제 및 다른 첨가제와 혼합한 혼합물을 통상의 방법으로 과립화한 다음, 활택제 등을 넣어 압축성형하거나, 상기 혼합물을 직접 압축 성형할 수 있다. 또한 상기 정제 형태의 건강기능식품은 필요에 따라 교미제 등을 함유할 수도 있다.
캅셀 형태의 건강기능식품 중 경질 캅셀제는 통상의 경질 캅셀에 본 발명의 유효성분인 상기 화학식 1의 화합물을 부형제 등의 첨가제와 혼합한 혼합물을 충진하여 제조할 수 있으며, 연질 캅셀제는 상기 화학식 1의 화합물을 부형제 등의 첨가제와 혼합한 혼합물을 젤라틴과 같은 캅셀기제에 충진하여 제조할 수 있다. 상기 연질 캅셀제는 필요에 따라 글리세린 또는 소르비톨 등의 가소제, 착색제, 보존제 등을 함유할 수 있다.
환 형태의 건강기능식품은 본 발명의 유효성분인 상기 화학식 1의 화합물과 부형제, 결합제, 붕해제 등을 혼합한 혼합물을 기존에 공지된 방법으로 성형하여 조제할 수 있으며, 필요에 따라 백당이나 다른 제피제로 제피할 수 있으며, 또는 전분, 탈크와 같은 물질로 표면을 코팅할 수도 있다.
과립 형태의 건강기능식품은 본 발명의 유효성분인 상기 화학식 1의 화합물과 부형제, 결합제, 붕해제 등을 혼합한 혼합물을 기존에 공지된 방법으로 입상으로 제조할 수 있으며, 필요에 따라 착향제, 교미제 등을 함유할 수 있다.
상기 발명에 대해 기술한 용어 및 방법 등은 각 발명들 간에 동일하게 적용된다.
일 양상에 따른 이미다졸린 유도체 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 조성물에 의하면, 노화세포를 선택적으로 사멸시켜 드루젠와 황반 위축이 감소되어 황반 변성의 예방 및/또는 치료에 유용하게 사용될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 ARPE-19 세포에 독소루비신을 처리한 경우, SA--gal 염색을 하여 세포가 노화세포로 유도된 것을 확인한 사진이다.
도 2는 ARPE-19 세포에 독소루비신을 처리한 경우, SA--gal 염색된 세포수를 나타내어 세포가 노화세포로 유도된 것을 확인한 그래프이다.
도 3은 ARPE-19 세포에 독소루비신을 처리하여 유도된 노화세포에서 p53이 높게 발현됨을 확인한 사진 및 그래프이다.
도 4는 ARPE-19 세포에 독소루비신을 처리하여 유도된 노화세포에서 p21이 높게 발현됨을 확인한 사진 및 그래프이다.
도 5는 ARPE-19 세포에 독소루비신을 처리하여 유도된 노화세포에서 염증인자가 높게 발현됨을 확인한 그래프이다.
도 6은 Nutlin-3을 처리한 경우, 노화세포 사멸이 일어남을 확인한 그래프이다.
도 7은 Nutlin-3을 처리한 경우, 노화세포에서 p53가 더욱 과발현됨을 확인한 그래프이다.
도 8은 Nutlin-3을 처리한 경우, 노화세포에서 p53가 더욱 과발현됨을 확인한 사진이다.
도 9는 마우스의 망막 조직에 독소루비신을 처리한 경우, SA-β-gal 염색을 하여 세포가 노화세포로 유도된 것을 확인한 사진이다.
도 10은 마우스의 망막 조직에 독소루비신을 처리하여 유도된 노화세포에서 p53 및 p21이 높게 발현됨을 확인한 사진이다.
도 11은 마우스의 망막 조직에 독소루비신을 처리하여 유도된 노화세포에서 드루젠 마커 APOE 발현이 높아짐을 확인한 사진이다.
도 12는 마우스의 망막 조직에 독소루비신을 처리하여 드루젠의 양이 많아지고 브루크막의 두께가 두꺼워짐을 확인한 사진이다.
도 13은 마우스의 망막 조직의 노화세포에 Nutlin-3을 처리한 경우, 노화세포 사멸이 일어난 것을 확인한 사진이다.
도 14는 마우스의 망막 조직의 노화세포에 Nutlin-3을 처리한 경우, 노화세포 사멸이 일어난 것을 확인한 그래프이다.
도 15는 마우스의 망막 조직의 노화세포에 Nutlin-3을 처리한 경우, 노폐물이 줄어들고 세포조직 정렬 상태가 호전된 것을 확인한 사진이다.
도 16은 마우스의 망막 조직의 노화세포에 Nutlin-3을 처리한 경우, 드루젠의 양이 줄어들고 브루크막의 두께가 얇아짐을 확인한 사진이다.
도 17은 마우스의 망막 조직의 노화세포에 Nutlin-3을 처리한 경우, 브루크막의 두께가 얇아짐을 확인한 그래프이다.
도 18은 마우스의 망막 조직의 노화세포에 Nutlin-3 및 니코틴아마이드를 복합하여 처리한 경우, 노화세포 사멸이 일어난 것을 확인한 그래프이다.
도 19는 마우스의 망막 조직의 노화세포에 Nutlin-3 및 니코틴아마이드를 복합하여 처리한 경우, 노화세포 사멸이 일어난 것을 확인한 사진이다.
도 20은 마우스의 망막 조직의 노화세포에 Nutlin-3 및 니코틴아마이드를 복합하여 처리한 경우, 노폐물이 줄어듦을 확인한 그래프이다.
도 21은 마우스의 망막 조직의 노화세포에 Nutlin-3 및 니코틴아마이드를 복합하여 처리한 경우, 노폐물이 줄어듦을 확인한 사진이다.
도 22는 마우스의 망막 조직의 노화세포에 Nutlin-3 및 니코틴아마이드를 복합하여 처리한 경우, 드루젠 마커 APOE 발현이 낮아지고, 세포조직 정렬 상태가 호전됨을 확인한 사진이다.
도 2는 ARPE-19 세포에 독소루비신을 처리한 경우, SA--gal 염색된 세포수를 나타내어 세포가 노화세포로 유도된 것을 확인한 그래프이다.
도 3은 ARPE-19 세포에 독소루비신을 처리하여 유도된 노화세포에서 p53이 높게 발현됨을 확인한 사진 및 그래프이다.
도 4는 ARPE-19 세포에 독소루비신을 처리하여 유도된 노화세포에서 p21이 높게 발현됨을 확인한 사진 및 그래프이다.
도 5는 ARPE-19 세포에 독소루비신을 처리하여 유도된 노화세포에서 염증인자가 높게 발현됨을 확인한 그래프이다.
도 6은 Nutlin-3을 처리한 경우, 노화세포 사멸이 일어남을 확인한 그래프이다.
도 7은 Nutlin-3을 처리한 경우, 노화세포에서 p53가 더욱 과발현됨을 확인한 그래프이다.
도 8은 Nutlin-3을 처리한 경우, 노화세포에서 p53가 더욱 과발현됨을 확인한 사진이다.
도 9는 마우스의 망막 조직에 독소루비신을 처리한 경우, SA-β-gal 염색을 하여 세포가 노화세포로 유도된 것을 확인한 사진이다.
도 10은 마우스의 망막 조직에 독소루비신을 처리하여 유도된 노화세포에서 p53 및 p21이 높게 발현됨을 확인한 사진이다.
도 11은 마우스의 망막 조직에 독소루비신을 처리하여 유도된 노화세포에서 드루젠 마커 APOE 발현이 높아짐을 확인한 사진이다.
도 12는 마우스의 망막 조직에 독소루비신을 처리하여 드루젠의 양이 많아지고 브루크막의 두께가 두꺼워짐을 확인한 사진이다.
도 13은 마우스의 망막 조직의 노화세포에 Nutlin-3을 처리한 경우, 노화세포 사멸이 일어난 것을 확인한 사진이다.
도 14는 마우스의 망막 조직의 노화세포에 Nutlin-3을 처리한 경우, 노화세포 사멸이 일어난 것을 확인한 그래프이다.
도 15는 마우스의 망막 조직의 노화세포에 Nutlin-3을 처리한 경우, 노폐물이 줄어들고 세포조직 정렬 상태가 호전된 것을 확인한 사진이다.
도 16은 마우스의 망막 조직의 노화세포에 Nutlin-3을 처리한 경우, 드루젠의 양이 줄어들고 브루크막의 두께가 얇아짐을 확인한 사진이다.
도 17은 마우스의 망막 조직의 노화세포에 Nutlin-3을 처리한 경우, 브루크막의 두께가 얇아짐을 확인한 그래프이다.
도 18은 마우스의 망막 조직의 노화세포에 Nutlin-3 및 니코틴아마이드를 복합하여 처리한 경우, 노화세포 사멸이 일어난 것을 확인한 그래프이다.
도 19는 마우스의 망막 조직의 노화세포에 Nutlin-3 및 니코틴아마이드를 복합하여 처리한 경우, 노화세포 사멸이 일어난 것을 확인한 사진이다.
도 20은 마우스의 망막 조직의 노화세포에 Nutlin-3 및 니코틴아마이드를 복합하여 처리한 경우, 노폐물이 줄어듦을 확인한 그래프이다.
도 21은 마우스의 망막 조직의 노화세포에 Nutlin-3 및 니코틴아마이드를 복합하여 처리한 경우, 노폐물이 줄어듦을 확인한 사진이다.
도 22는 마우스의 망막 조직의 노화세포에 Nutlin-3 및 니코틴아마이드를 복합하여 처리한 경우, 드루젠 마커 APOE 발현이 낮아지고, 세포조직 정렬 상태가 호전됨을 확인한 사진이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
실시예 1. 독소루비신(doxorubicin)을 처리하여 노화세포 유도 확인
과산화물 음이온을 형성하고 DNA 손상을 유도하며 세포 노화 유도 물질로 사용되는 독소루비신(doxorubicin, Dox)을 사용하여, 인간 망막색소상피(retinal pigment epithelium, RPE) 세포주인 ARPE-19를 노화세포로 유도하였다.
ARPE-19 세포는 American Type Culture Collection (ATCC, CRL-2302, 버지니아, 미국)에서 얻었으며, 이를 10 % 소 태아 혈청 (Invitrogen 16000, 월섬, 미국) 및 페니실린-스트렙토마이신 (pen/strep, WellGene, LS 202-02)이 보충된 Dulbecco’s modified Eagle’s 배지/영양 혼합물 F-12 (WellGene, LM 002-04, 한국)에서 37℃, 5% CO2 가습 배양기에서 배양하였다. 세포가 15-25 계대되고 약 70-80 % 밀집된 뒤에 세포를 사용하였다.
상기 배양된 ARPE-19 세포를 독소루비신 (Dox, Tocris Bioscience # 2252, Bristol, 영국)으로 세포 노화를 유도하기 전에, 웰당 25,000 또는 100,000 세포의 밀도로 24- 또는 6- 웰 플레이트에 접종하였다. 24 시간 후, 250 nM 독소루비신을 첨가하고 세포를 추가로 3 일 동안 배양하였다. 3 일 후, 세포를 독소루비신이 없는 배지에 넣고 매일 배지를 교체해 주었다. 10 일에, 독소루비신 처리된 노화 세포 (SnCs) 및 독소루비신이 처리되지 않고 배지만 교체해 준 비-노화 세포 (non-SnCs)를 추가 실험을 위해 24- 또는 6- 웰 플레이트에 접종하였다.
24 웰 플레이트에서 성장되고 노화가 유도된 ARPE-19 세포를 노화-관련 β-갈락토시다아제(Senescence-associated beta-galactosidase, SA-β-gal) 염색을 위해, 세포를 상온에서 15 분간 고정액으로 고정하고 PBS로 세척한 후 염색 액으로 6 시간 동안 염색하였다. 이미지는 도립 현미경 (Carl Zeiss Axio Scope A1, Gottingen, Germany)을 사용하여 캡처되었다.
그 결과, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 독소루비신이 처리된 ARPE-19 세포가 노화세포로 유도되었음을 확인하였다.
실시예 2. 노화세포의 p53 및 p21 과발현 확인
상기 실시예 1에서 유도된 노화세포가 p53 및 p21을 과발현하는지 확인하기 위해 다음과 같이 실험을 수행하였다.
상기 실시예 1의 6-웰 플레이트에서 성장된 독소루비신 처리된 노화 세포 (SnCs) 및 비-노화 세포(non-SnCs)를 프로테아제 억제제 칵테일 (Roche, 11697498001, Basel, Switzerland)이 보충된 RIPA 완충액 (Thermo Fisher Scientific, 89901)에 용해시켰다. 세포의 단백질 농도는 BCA 분석 (Pierce, 23227, Waltham, USA)을 사용하여 정량화되었다. 동일한 양의 단백질을 10-12 % 폴리아크릴아미드 겔에서 SDS-PAGE에 의해 분리하고 폴리비닐리덴 디플루오라이드 (polyvinylidene difluoride, PVDF) 막으로 트랜스퍼 하였다. 그 다음, PVDF 막을 완충액 중 5 % 탈지 분유로 1 시간 동안 차단하였고 항-p53 (1:500, Santa Cruz Biotechnology, SC-126), 항-p21 (1:500, Santa Cruz Biotechnology, SC-6246) 및 항-β-actin (1:2000, Abcam, ab8226) 항체를 넣고 4 ℃에서 밤새 인큐베이션 한 다음, 겨자무 과산화효소(horseradish peroxidase)-접합된 항-마우스 IgG (1:5000, Cell Signaling, 7076S) 항체와 함께 인큐베이션 하였다. 그 다음, 화학 발광 기질 (Amersham, RDN2232, Little Chalfont, UK)을 사용하여 면역 반응성 단백질을 시각화하고, ImageJ 소프트웨어 (NIH, USA)를 사용하여 밀도계로 정량화했다. 모든 실험은 적어도 세 번 반복되었다.
그 결과, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 비-노화세포에 비해 노화세포에서 p53 및 p21이 높게 발현되었음을 확인하였다.
실시예 3. 노화세포의 염증인자 과발현 확인
상기 실시예 1에서 유도된 노화세포가 염증인자를 과발현하는지 확인하기 위해 다음과 같이 실험을 수행하였다.
상기 실시예 1의 6-웰 플레이트에서 성장된 독소루비신 처리된 노화 세포 (SnCs) 및 비-노화 세포(non-SnCs)로부터 TRIzol 시약 (Invitrogen, 15596026)을 사용하여 총 RNA를 분리하였다. RNA 분리 후, mRNA를 역전사 효소 (Thermo Fisher Scientific, 4368813)를 사용하여 cDNA로 전사하였다. mRNA는 CFX Connect Real-Time 시스템 (BIO-RAD, CA, USA)을 사용하여 40 주기로 특정 프라이머로 정량화되었다. PCR 산물은 용해 곡선 분석(melting curve analysis)을 통해 식별되었다. 상대 mRNA 발현은 2-△△Ct 방법을 사용하여 계산되었다. GAPDH는 내부 참조 유전자로 사용되었다. 평균 Ct 값은 GAPDH로 정규화되었다. Real-time PCR은 각 군에 대해 적어도 세 번 반복되었다.
그 결과, 도 5에 나타낸 바와 같이, 비-노화세포에서는 염증인자가 발현되지 않았고, 노화세포에서 염증인자인 IL-1, IL-6, MMP3 및 CXCL10이 높게 발현되었음을 확인하였다.
실시예 4. Nutlin-3의 노화세포 선택적 사멸효과 확인
Nutlin-3이 노화세포를 선택적으로 사멸시키는지 확인하기 위해, 다음과 같이 Nutlin-3을 세포에 처리하여 프로피디움 아이오다이드(propidium iodide) 염색을 하였다.
상기 실시예 1의 24-웰 플레이트에서 성장된 독소루비신 처리된 노화 세포 (SnCs) 및 비-노화 세포(non-SnCs)에 Nutlin-3을 농도별로 처리하였다. 24 시간 후 배지를 제거하고 프로피디움 아이오다이드 (PI, BD Biosciences, 51-66211E, 1.5 ug/ml) 및 Hoechst 33342 (Invitrogen, H1399, 1 ug/ml)가 함유된 배지를 각 웰에 첨가했다. 30 분 후, 초 고해상도 공 초점 레이저 스캐닝 현미경 (Carl Zeiss, LSM 800)을 사용하여 이미지를 얻었다.
그 결과, 도 6에 나타낸 바와 같이, 50uM 농도에서 노화세포는 비-노화 세포 대비 7배, 75uM 농도에서 3배 더 사멸되는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 Nutlin-3이 노화세포를 선택적으로 사멸시키는 효과가 있음을 나타낸다.
실시예 5. Nutlin-3의 p53 과발현 유도 효과 확인
상기 실시예 4에서 나타낸 바와 같이, Nutlin-3이 노화세포를 선택적으로 사멸시킬 수 있는 원인을 확인하기 위해 다음과 같이 실험을 수행하였다.
상기 실시예 1의 6-웰 플레이트에서 성장된 독소루비신 처리된 노화 세포 (SnCs) 및 비-노화 세포(non-SnCs)에 Nutlin-3을 농도별로 처리한 뒤, 프로테아제 억제제 칵테일 (Roche, 11697498001, Basel, Switzerland)이 보충된 RIPA 완충액 (Thermo Fisher Scientific, 89901)에 용해시켰다. 세포의 단백질 농도는 BCA 분석 (Pierce, 23227, Waltham, USA)을 사용하여 정량화되었다. 동일한 양의 단백질을 10-12 % 폴리아크릴아미드 겔에서 SDS-PAGE에 의해 분리하고 폴리비닐리덴 디플루오라이드 (polyvinylidene difluoride, PVDF) 막으로 트랜스퍼 하였다. 그 다음, PVDF 막을 완충액 중 5 % 탈지 분유로 1 시간 동안 차단하였고 항-p53 (1:500, Santa Cruz Biotechnology, SC-126) 및 항-β-actin (1:2000, Abcam, ab8226) 항체를 넣고 4 ℃에서 밤새 인큐베이션 한 다음, 겨자무 과산화효소(horseradish peroxidase)-접합된 항-마우스 IgG (1:5000, Cell Signaling, 7076S) 항체와 함께 인큐베이션 하였다. 그 다음, 화학 발광 기질 (Amersham, RDN2232, Little Chalfont, UK)을 사용하여 면역 반응성 단백질을 시각화하고, ImageJ 소프트웨어 (NIH, USA)를 사용하여 밀도계로 정량화했다. 모든 실험은 적어도 세 번 반복되었다.
그 결과, 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 노화세포가 비-노화 세포에 비해 p53이 과발현되어 있는데 Nutlin-3을 처리하면 p53의 발현이 더욱 높아지는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 Nutlin-3을 처리하면 p53이 더욱 과발현되어 노화세포의 사멸을 유도함을 나타낸다.
실시예 6. 인 비보(in vivo)에서 노화세포 유도 확인
노화세포 유도 물질을 사용하여, 다음과 같이 마우스의 망막조직을 노화세포로 유도하였다.
광학 현미경 (Olympus SZ51, Tokyo, Japan) 하에서, 30-게이지 멸균 바늘 (BD Science, San Jose, USA)을 사용하여 림부스(limbus)에 작은 구멍을 만들었다. 그런 다음 무딘 35-게이지 Hamilton microsyringe (Hamilton Company, NV, USA)를 구멍을 통해 천천히 삽입했다. 100 ng/μl Dox 또는 1.4 μg/μl Alu RNA 1 uL를 각각 C57BL/6N 또는 C57BL/6J 마우스의 망막 하 공간에 7일 동안 주입했다.
그 다음, 마우스를 CO2 가스로 마취시킨다음, 눈을 즉시 적출하였다. 전방 안구는 차가운 PBS에서 해부되었다. 망막을 조심스럽게 제거한 후, RPE/맥락막/공막 복합 조직 또는 절편화된 망막을 즉시 SA-β-갈락토시다아제 (SA-β-gal) 염색 키트(BioVision, # K320, California, USA)와 함께 제공된 고정액으로 실온에서 20 분 동안 고정하고, 제조업체의 프로토콜에 따라 SA--gal 염색 키트와 함께 제공되는 염색 용액 믹스로 염색시켰다. 37 ℃에서 밤새 SA-β-gal 염색 후, RPE/맥락막의 어두운 멜라닌 색소를 표백하여 이들 조직에서 멜라닌 색소에 의해 가려진 SA-β-gal 염색을 나타냈다. RPE/맥락막의 탈색을 위해, RPE/맥락막/공막 복합 조직을 30 % H2O2에 담그고, 55 ℃ 열 블록에서 45 분 동안 인큐베이션한 다음, PBS로 헹구고, 광학 현미경 (Olympus SZ51) 하에서 미세-포인트 집게와 수술 블레이드 (World Precision Instruments, Florida, USA)로 평평하게 고정시켰다. 염색된 RPE/맥락막 플랫 마운트 또는 절편화된 망막의 이미지는 도립 현미경 (Leica Microsystems # DMi1, Wetzlar, Germany)을 사용하여 캡처되었다.
그 결과, 도 9에 나타낸 바와 같이, 마우스의 망막 조직의 세포가 노화세포로 유도된 것을 확인하였다.
실시예 7. 인 비보(in vivo)에서 노화세포의 p53 및 p21 과발현 확인
상기 실시예 6에서 유도된 노화세포가 p53 및 p21을 과발현하는지 확인하기 위해 다음과 같이 실험을 수행하였다.
상기 망막 조직을 PBS 중 1 % BSA로 1 시간 동안 차단한 후, 고정된 조직 또는 세포를 p53 (1:50, Santa Cruz Biotechnology, Texas, USA) 및 p21 (1:50, Santa Cruz Biotechnology)에 대한 1차 항체와 함께 4 ℃에서 밤새 인큐베이션했다. 염색된 조직 또는 세포를 PBS로 5 분 동안 2 회 세척하고 Alexa Fluor-접합된 2차 항체와 함께 실온에서 2 시간 동안 인큐베이션했다. 상기 2차 항체는 Alexa Fluor 555-접합 염소 항-마우스 IgG (Thermo Fisher Scientific, A-11029, Waltham, USA), Alexa Fluor 488-접합 염소 항-마우스 IgG (Thermo Fisher Scientific, A-21424), Alexa Fluor 555-접합 염소 항-토끼 IgG (Thermo Fisher Scientific, A-21424) 또는 Alexa Fluor 488-접합염소 항-토끼 IgG (Thermo Fisher Scientific, A-11034)를 사용하였다. 모든 2차 항체는 1:1000의 희석으로 사용하였다. 2차 항체와 함께 인큐베이션 한 후, 조직 또는 세포를 PBS 중 핵 염료 DAPI (1:4000, Thermo Fisher Scientific, 62248) 또는 Hoechst 33342 (1:3000, Thermo Fisher Scientific, H3570)로 실온에서 15 분 동안 염색했다. 그 후, 조직을 고정 배지 (Ployscience, 18606-20, PA, USA)로 고정시켰다. 염색된 세포를 도립 현미경 (Carl Zeiss, LSM 900, Oberkochen, Germany)으로 관찰하였다.
그 결과, 도 10에 나타낸 바와 같이, 노화세포로 유도되지 않은 정상세포와 비교하여, 노화세포로 유도된 마우스의 망막 조직의 세포가 p53 및 p21을 과발현하는 것을 확인하였다.
실시예 8. 인 비보(in vivo)에서 노화세포에 의한 드루젠(drusen) 발현 확인
상기 실시예 6에서 유도된 노화세포에 의해 드루젠이 나타나는지 확인하기 위해 다음과 같이 실험을 수행하였다.
상기 망막 조직을 PBS 중 1 % BSA로 1 시간 동안 차단한 후, 고정된 조직 또는 세포를 드루젠 마커인 APOE에 대한 1 차 항체 (1:50, Santa Cruz Biotechnology)와 함께 4 ℃에서 밤새 인큐베이션했다. 염색된 조직 또는 세포를 PBS로 5 분 동안 2 회 세척하고 Alexa Fluor-접합된 2차 항체와 함께 실온에서 2 시간 동안 인큐베이션했다. 상기 2차 항체는 Alexa Fluor 555-접합 염소 항-마우스 IgG (Thermo Fisher Scientific, A-11029, Waltham, USA), Alexa Fluor 488-접합 염소 항-마우스 IgG (Thermo Fisher Scientific, A-21424), Alexa Fluor 555-접합 염소 항-토끼 IgG (Thermo Fisher Scientific, A-21424) 또는 Alexa Fluor 488-접합염소 항-토끼 IgG (Thermo Fisher Scientific, A-11034)를 사용하였다. 모든 2차 항체는 1:1000의 희석으로 사용하였다. 2차 항체와 함께 인큐베이션 한 후, 조직 또는 세포를 PBS 중 핵 염료 DAPI (1:4000, Thermo Fisher Scientific, 62248) 또는 Hoechst 33342 (1:3000, Thermo Fisher Scientific, H3570)로 실온에서 15 분 동안 염색했다. 그 후, 조직을 고정 배지 (Ployscience, 18606-20, PA, USA)로 고정시켰다. 염색된 세포를 도립 현미경 (Carl Zeiss, LSM 900, Oberkochen, Germany)으로 관찰하였다.
그 결과, 도 11에 나타낸 바와 같이, 노화세포로 유도되지 않은 정상세포와 비교하여, 노화세포로 유도된 마우스의 망막 조직의 세포에서 드루젠이 발현되는 것을 확인하였다.
또한, 마우스의 안구를 0.1M 인산 나트륨 완충액 (pH 7.0) 중 2 % 글루타르 알데히드 및 3.75 % 수크로오스를 포함하는 용액으로 30 분 동안 고정시키고, 30 분 동안 3.75 % 수크로오스가 포함된 0.1M PBS로 3 회 세척하여 TEM 용 샘플을 준비하였다. 안구를 0.05M 인산 나트륨 완충액 (pH 7.0) 중 0.1 % 오스뮴 사산화물 및 5 % 수크로오스를 포함하는 용액으로 1 시간 동안 고정하고 증류수로 3 회 헹구었다. 그런 다음, 샘플을 등급이 매겨진 일련의 아세톤 용액 (20 % 단계)에서 탈수시키고 에폭시 수지에 묻었다. 수지를 70 ℃에서 12 시간 동안 중합시켰다. RMC CR-X 울트라 마이크로톰으로 초박형 절편 (100nm)을 얻은 다음 JEOL JEM-1400 전자 현미경으로 이미지화했다. 브루크막(Bruch's membrane)의 두께는 TEM을 사용하여 측정하였다. 브루크막의 평균 두께는 각 그룹의 9 개 이미지에서 두께를 측정하여 결정되었고, 그 결과를 도 12에 나타내었다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 독소루비신에 의해 노화세포가 유도된 경우, 드루젠의 양이 늘고 부르크막의 두께가 두꺼워짐을 확인하였다.
실시예 9. 인 비보(in vivo)에서 Nutlin-3에 의한 노화세포 사멸효과 확인
광학 현미경 (Olympus SZ51, Tokyo, Japan) 하에서, 30-게이지 멸균 바늘 (BD Science, San Jose, USA)을 사용하여 림부스(limbus)에 작은 구멍을 만들었다. 그런 다음 무딘 35-게이지 Hamilton microsyringe (Hamilton Company, NV, USA)를 구멍을 통해 천천히 삽입했다. 100 ng/μl Dox 또는 1.4 μg/μl Alu RNA 1 uL를 각각 C57BL/6N 또는 C57BL/6J 마우스의 망막 하 공간에 7일 동안 주입한 뒤, 20 ng/μl Nutlin-3 (# SML0580, St. Louis, USA) 또는 비히클 (정상 식염수 중 0.4 % DMSO)을 3 일에 1 회씩, 7 일간 주입하여 총 2 회씩 무딘 35-게이지 Hamilton microsyringe로 유리체내 주사하였다.
그 다음, 마우스를 CO2 가스로 마취시킨다음, 눈을 즉시 적출하였다. 전방 안구는 차가운 PBS에서 해부되었다. 망막을 조심스럽게 제거한 후, RPE/맥락막/공막 복합 조직 또는 절편화된 망막을 즉시 SA-β-갈락토시다아제 (SA-β-gal) 염색 키트(BioVision, # K320, California, USA)와 함께 제공된 고정액으로 실온에서 20 분 동안 고정하고, 제조업체의 프로토콜에 따라 SA-β-gal 염색 키트와 함께 제공되는 염색 용액 믹스로 염색시켰다. 37 ℃에서 밤새 SA-β-gal 염색 후, RPE/맥락막의 어두운 멜라닌 색소를 표백하여 이들 조직에서 멜라닌 색소에 의해 가려진 SA-β-gal 염색을 나타냈다. RPE/맥락막의 탈색을 위해, RPE/맥락막/공막 복합 조직을 30 % H2O2에 담그고, 55 ℃ 열 블록에서 45 분 동안 인큐베이션한 다음, PBS로 헹구고, 광학 현미경 (Olympus SZ51) 하에서 미세-포인트 집게와 수술 블레이드 (World Precision Instruments, Florida, USA)로 평평하게 고정시켰다. 염색된 RPE/맥락막 플랫 마운트 또는 절편화된 망막의 이미지는 도립 현미경 (Leica Microsystems # DMi1, Wetzlar, Germany)을 사용하여 캡처되었다.
그 결과, 도 13 및 도 14에 나타낸 바와 같이, 비히클이 주입된 군과 비교하여, Nutlin-3이 주입된 군에서 β-갈락토시다아제 발현이 낮아, 노화세포 사멸이 일어난 것을 확인하였다. 이러한 결과는 Nutlin-3이 노화세포를 사멸시키는 효과가 있음을 나타낸다.
실시예 10. 인 비보(in vivo)에서 Nutlin-3에 의한 병변 완화 효과 확인
상기 실시예 9에서 노화세포 유도 뒤 Nutlin-3 또는 비히클이 주입된 안구의 병변 상태를 다음과 같이 확인하였다.
디지털 이미징 시스템 (Nikon, Japan) 및 HRA2 (Heidelberg Engineering, Heidelberg, Germany)에 연결된 TRC-50 IX 카메라 (Topcon, Tokyo, Japan)로 안구를 확장한 후 마우스 눈의 컬러 안저 사진(Color fundus photography) 및 안저 자가 형광 이미지(fundus autofluorescence images)를 각각 캡처했다. 그 결과, 도 15에 나타낸 바와 같이, 노폐물이 있는 비히클이 주입된 군과 비교하여, Nutlin-3이 주입된 군에는 노폐물이 확연히 줄어들었음을 확인하였다.
또한, 세포조직 정렬 상태를 확인하기 위해, ZO-1 발현을 확인하였다. 구체적으로, 상기 망막 조직을 PBS 중 1 % BSA로 1 시간 동안 차단한 후, 고정된 조직 또는 세포를 ZO-1 (1:250, Invitrogen)에 대한 1차 항체와 함께 4 ℃에서 밤새 인큐베이션했다. 염색된 조직 또는 세포를 PBS로 5 분 동안 2 회 세척하고 Alexa Fluor-접합된 2차 항체와 함께 실온에서 2 시간 동안 인큐베이션했다. 상기 2차 항체는 Alexa Fluor 555-접합 염소 항-마우스 IgG (Thermo Fisher Scientific, A-11029, Waltham, USA), Alexa Fluor 488-접합 염소 항-마우스 IgG (Thermo Fisher Scientific, A-21424), Alexa Fluor 555-접합 염소 항-토끼 IgG (Thermo Fisher Scientific, A-21424) 또는 Alexa Fluor 488-접합염소 항-토끼 IgG (Thermo Fisher Scientific, A-11034)를 사용하였다. 모든 2차 항체는 1:1000의 희석으로 사용하였다. 2차 항체와 함께 인큐베이션 한 후, 조직 또는 세포를 PBS 중 핵 염료 DAPI (1:4000, Thermo Fisher Scientific, 62248) 또는 Hoechst 33342 (1:3000, Thermo Fisher Scientific, H3570)로 실온에서 15 분 동안 염색했다. 그 후, 조직을 고정 배지 (Ployscience, 18606-20, PA, USA)로 고정시켰다. 염색된 세포를 도립 현미경 (Carl Zeiss, LSM 900, Oberkochen, Germany)으로 관찰하였다. 그 결과, 도 15에 나타낸 바와 같이, 비히클이 주입된 군과 비교하여, Nutlin-3이 주입된 군이 세포 조직 정렬 상태가 호전되었음을 확인하였다.
상기와 같은 결과는, Nutlin-3에 의한 노화세포 사멸로 인해, 망막조직의 노폐물이 줄어들고 세포 조직 정렬 상태가 호전되어 병변이 완화됨을 나타낸다.
실시예 11. 인 비보(in vivo)에서 Nutlin-3에 의한 드루젠(drusen) 발현 억제 효과 확인
상기 실시예 9에서 노화세포 유도 뒤 Nutlin-3 또는 비히클이 주입된 안구의 병변 상태를 다음과 같이 확인하였다.
상기 실시예 9와 같이 비히클만 주입된 군, 독소루비신 및 비히클이 주입된 군, 독소루비신 및 Nutlin-3가 주입된 군의 마우스의 안구를 0.1M 인산 나트륨 완충액 (pH 7.0) 중 2 % 글루타르 알데히드 및 3.75 % 수크로오스를 포함하는 용액으로 30 분 동안 고정시키고, 30 분 동안 3.75 % 수크로오스가 포함된 0.1M PBS로 3 회 세척하여 TEM 용 샘플을 준비하였다. 안구를 0.05M 인산 나트륨 완충액 (pH 7.0) 중 0.1 % 오스뮴 사산화물 및 5 % 수크로오스를 포함하는 용액으로 1 시간 동안 고정하고 증류수로 3 회 헹구었다. 그런 다음, 샘플을 등급이 매겨진 일련의 아세톤 용액 (20 % 단계)에서 탈수시키고 에폭시 수지에 묻었다. 수지를 70 ℃에서 12 시간 동안 중합시켰다. RMC CR-X 울트라 마이크로톰으로 초박형 절편 (100nm)을 얻은 다음 JEOL JEM-1400 전자 현미경으로 이미지화했다. 브루크막(Bruch's membrane)의 두께는 TEM을 사용하여 측정하였다. 브루크막의 평균 두께는 각 그룹의 9 개 이미지에서 두께를 측정하여 결정되었고, 그 결과를 도 16 및 도 17에 나타내었다.
도 16 및 도 17에 나타낸 바와 같이, Nutlin-3을 투여한 경우, 비히클만 투여된 노화세포와 비교하여 드루젠의 양이 줄고 부르크막의 두께가 얇아짐을 확인하였다. 상기와 같은 결과는, Nutlin-3에 의한 노화세포 사멸로 인해, 망막조직의 드루젠이 줄어들어 병변이 완화됨을 나타낸다.
실시예 12. 인 비보(in vivo)에서 Nutlin-3 및 니코틴아마이드(nicotinamide)을 복합하여 투여시 노화세포 사멸 효과 확인
광학 현미경 (Olympus SZ51, Tokyo, Japan) 하에서, 30-게이지 멸균 바늘 (BD Science, San Jose, USA)을 사용하여 림부스(limbus)에 작은 구멍을 만들었다. 그런 다음 무딘 35-게이지 Hamilton microsyringe (Hamilton Company, NV, USA)를 구멍을 통해 천천히 삽입했다. 100 ng/μl Dox 또는 1.4 μg/μl Alu RNA 1 uL를 각각 C57BL/6N 또는 C57BL/6J 마우스의 망막 하 공간에 7일 동안 주입한 뒤, 20 ng/μl Nutlin-3 (# SML0580, St. Louis, USA) 또는 비히클 (정상 식염수 중 0.4 % DMSO)을 0일차 및 3일차에 망막투여하였고, Nutlin-3 및 니코틴아마이드를 1:2의 비율로 Nutlin-3은 50 mg/kg, 니코틴아마이드는 100 mg/kg을 섞어서 3일간 매일 경구투여존대를 이용하여 경구투여 하였다.
그 다음, 마우스를 CO2 가스로 마취시킨다음, 눈을 즉시 적출하였다. 전방 안구는 차가운 PBS에서 해부되었다. 망막을 조심스럽게 제거한 후, RPE/맥락막/공막 복합 조직 또는 절편화된 망막을 즉시 SA-β-갈락토시다아제 (SA-β-gal) 염색 키트(BioVision, # K320, California, USA)와 함께 제공된 고정액으로 실온에서 20 분 동안 고정하고, 제조업체의 프로토콜에 따라 SA-β-gal 염색 키트와 함께 제공되는 염색 용액 믹스로 염색시켰다. 37 ℃에서 밤새 SA-β-gal 염색 후, RPE/맥락막의 어두운 멜라닌 색소를 표백하여 이들 조직에서 멜라닌 색소에 의해 가려진 SA-β-gal 염색을 나타냈다. RPE/맥락막의 탈색을 위해, RPE/맥락막/공막 복합 조직을 30 % H2O2에 담그고, 55 ℃ 열 블록에서 45 분 동안 인큐베이션한 다음, PBS로 헹구고, 광학 현미경 (Olympus SZ51) 하에서 미세-포인트 집게와 수술 블레이드 (World Precision Instruments, Florida, USA)로 평평하게 고정시켰다. 염색된 RPE/맥락막 플랫 마운트 또는 절편화된 망막의 이미지는 도립 현미경 (Leica Microsystems # DMi1, Wetzlar, Germany)을 사용하여 캡처되었다.
그 결과, 도 18 및 도 19에 나타낸 바와 같이, Nutlin-3과 니코틴아마이드가 복합되어 투여된 군에서 망막조직의 노화세포가 더 잘 사멸된 것을 확인하였다.
실시예 13. 인 비보(in vivo)에서 Nutlin-3과 니코틴아마이드(nicotinamide)을 복합하여 투여시 병변 완화 효과 확인
상기 실시예 12에서 노화세포 유도 뒤 Nutlin-3 단독 또는 Nutlin-3 및 니코틴아마이드가 복합되어 주입된 안구의 병변 상태를 다음과 같이 확인하였다.
디지털 이미징 시스템 (Nikon, Japan) 및 HRA2 (Heidelberg Engineering, Heidelberg, Germany)에 연결된 TRC-50 IX 카메라 (Topcon, Tokyo, Japan)로 안구를 확장한 후 마우스 눈의 안저 자가 형광 이미지(fundus autofluorescence images)를 각각 캡처했다. 그 결과, 도 20 및 도 21에 나타낸 바와 같이, 노폐물이 있는 비히클이 주입된 군과 비교하여, Nutlin-3 또는 Nutlin-3 및 니코틴아마이드가 복합되어 주입된 군에서 노폐물이 확연히 줄어들었음을 확인하였고, Nutlin-3 및 니코틴아마이드가 복합되어 주입된 군이 Nutlin-3 단독 투여군과 비교하여 오차범위가 작은 것을 확인하였다.
또한, 세포조직 정렬 상태를 확인하기 위한 ZO-1 발현 및 드루젠 마커인 APOE의 발현을 확인하였다. 구체적으로, 상기 망막 조직을 PBS 중 1 % BSA로 1 시간 동안 차단한 후, 고정된 조직 또는 세포를 ZO-1 (1:250, Invitrogen) 또는 APOE에 대한 1 차 항체 (1:50, Santa Cruz Biotechnology)와 함께 4 ℃에서 밤새 인큐베이션했다. 염색된 조직 또는 세포를 PBS로 5 분 동안 2 회 세척하고 Alexa Fluor-접합된 2차 항체와 함께 실온에서 2 시간 동안 인큐베이션했다. 상기 2차 항체는 Alexa Fluor 555-접합 염소 항-마우스 IgG (Thermo Fisher Scientific, A-11029, Waltham, USA), Alexa Fluor 488-접합 염소 항-마우스 IgG (Thermo Fisher Scientific, A-21424), Alexa Fluor 555-접합 염소 항-토끼 IgG (Thermo Fisher Scientific, A-21424) 또는 Alexa Fluor 488-접합염소 항-토끼 IgG (Thermo Fisher Scientific, A-11034)를 사용하였다. 모든 2차 항체는 1:1000의 희석으로 사용하였다. 2차 항체와 함께 인큐베이션 한 후, 조직 또는 세포를 PBS 중 핵 염료 DAPI (1:4000, Thermo Fisher Scientific, 62248) 또는 Hoechst 33342 (1:3000, Thermo Fisher Scientific, H3570)로 실온에서 15 분 동안 염색했다. 그 후, 조직을 고정 배지 (Ployscience, 18606-20, PA, USA)로 고정시켰다. 염색된 세포를 도립 현미경 (Carl Zeiss, LSM 900, Oberkochen, Germany)으로 관찰하였다. 그 결과, 도 22에 나타낸 바와 같이, 비히클이 주입된 군과 비교하여, Nutlin-3 또는 Nutlin-3 및 니코틴아마이드가 복합되어 주입된 군에서 세포 조직 정렬 상태가 호전되고 드루젠이 감소되었음을 확인하였다. 또한, Nutlin-3 및 니코틴아마이드가 복합되어 주입된 군이 Nutlin-3 단독 투여군과 비교하여 드루젠이 더 감소되고 세포 조직 정렬 상태가 더 호전되었음을 확인하였다.
Claims (10)
- 하기 화학식 1로 표시되는 이미다졸린 유도체 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 건성 황반 변성 예방 또는 치료용 약학적 조성물:
[화학식 1]
여기서, R1 내지 R3은 각각 독립적으로 H 또는 C1 내지 C3의 알킬이고, X1 및 X2는 각각 독립적으로 할로겐이다. - 청구항 1에 있어서, 상기 이미다졸린 유도체 화합물은 Nutlin-3인 것인, 약학적 조성물.
- 청구항 1 또는 2에 있어서, 니코틴아마이드를 더 포함하는 것인, 약학적 조성물.
- 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 이미다졸린 유도체 화합물은 노화세포에서 p53 및 p21 중 어느 하나 이상을 과발현 시키는 것인, 약학적 조성물.
- 하기 화학식 1로 표시되는 이미다졸린 유도체 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하고, 상기 이미다졸린 유도체 화합물은 니코틴아마이드와 병용 투여되는 것인, 건성 황반 변성 예방 또는 치료용 약학적 조성물:
[화학식 1]
여기서, R1 내지 R3은 각각 독립적으로 H 또는 C1 내지 C3의 알킬이고, X1 및 X2는 각각 독립적으로 할로겐이다. - 청구항 5에 있어서, 상기 이미다졸린 유도체 화합물은 Nutlin-3인 것인, 약학적 조성물.
- 청구항 5 또는 6에 있어서, 상기 병용 투여는 상기 이미다졸린 유도체 화합물 및 니코틴아마이드를 동시에 투여하거나, 이미다졸린 유도체 화합물 및 니코틴아마이드 중 어느 하나를 투여한 후 나머지 하나를 투여하는 것인, 약학적 조성물.
- 하기 화학식 1로 표시되는 이미다졸린 유도체 화합물 또는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 건성 황반 변성 예방 또는 개선용 건강기능식품:
[화학식 1]
여기서, R1 내지 R3은 각각 독립적으로 H 또는 C1 내지 C3의 알킬이고, X1 및 X2는 각각 독립적으로 할로겐이다. - 청구항 8에 있어서, 상기 이미다졸린 유도체 화합물은 Nutlin-3인 것인, 건강기능식품.
- 청구항 8 또는 9에 있어서, 니코틴아마이드를 더 포함하는 것인, 건강기능식품.
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