KR102629135B1

KR102629135B1 - Kds2010을 유효성분으로 포함하는 주의력결핍 과잉행동장애의 예방 또는 치료용 약학적 조성물

Info

Publication number: KR102629135B1
Application number: KR1020210109171A
Authority: KR
Inventors: 윤보은; 박기덕; 박종현
Original assignee: 단국대학교 천안캠퍼스 산학협력단; 한국과학기술연구원
Priority date: 2021-08-19
Filing date: 2021-08-19
Publication date: 2024-01-29
Also published as: WO2023022256A1; KR20230027416A

Abstract

본 발명은 KDS2010을 유효성분으로 포함하는 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD)의 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것으로, Git1 유전자 결손 헤테로 (+/-) 마우스에서는 과잉행동(hyperactivity)을 관장하는 뇌의 선조체(Striatum)에서 GABA의 양이 증가하는 것을 확인하여 주의력결핍 과잉행동장애(attention deficit / hyperactivity disorder, ADHD) 동물 모델로 사용될 수 있으며, Git1 유전자 결손 헤테로 (+/-) 마우스에 KDS2010을 투여함에 따라 주의력결핍(inattention) 및 과잉행동(hyperactivity)이 개선되는 것을 확인함으로써, KDS2010가 주의력결핍 과잉행동장애(attention deficit / hyperactivity disorder, ADHD)의 치료제로 제공된다.

Description

KDS2010을 유효성분으로 포함하는 주의력결핍 과잉행동장애의 예방 또는 치료용 약학적 조성물{Pharmaceutical compositions for preventing or treating attention deficit hyperactivity disorder comprising KDS2010 as an active ingredient}

본 발명은 KDS2010을 유효성분으로 포함하는 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD)의 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.

주의력결핍 과잉행동장애(ADHD)는 유년기에 처음 나타나는 흔한 정신질환 중 하나이며, 이는 또한 성년기에 및 성년기 전반에 걸쳐 발생할 수도 있다. 9 내지 17세 유아의 대략 4.1％가 ADHD를 앓는다는 보고가 있다. ADHD를 앓는 유아는 어떠한 일에 집중해 있을 수 없고, 조용히 앉아 있을 수 없으며, 충동적으로 행동하고, 활동을 끝마칠 수 없다. 이를 치료하지 않으면, 유아의 상해율은 더욱 높아지고, 이 장애는 친구를 사귀는 유아의 능력 및 학교 및(또는) 공부에서의 유아의 직능에 장기적인 부정적 효과를 준다. 시간이 흐르면서, ADHD를 앓는 유아는 우울증, 자존심 박약 및 기타 감정적 문제를 일으킬 가능성이 증가한다.

대부분의 경우에, ADHD를 앓는 유아 및 성인은 암페타민, 메틸페니데이트 및 페몰린과 같은 정신자극제로 치료한다. 또한, 노르에피네프린의 재흡수를 선택적으로 차단하는 작용을 하는 데심프라민과 같은 항우울제도 일부의 경우에 효과적이다. 또한, 노르에피네프린 및 세로토닌의 재흡수를 차단하는 아토목세틴과 같은 신규 약물도 상기 장애를 치료하는 데에 효과적일 수 있다. 정신자극제 및 모노아민 재흡수 억제제는 활동 수치 및 주의력을 제어하기는 하지만, ADHD와 연관되어서 동반 또는 수반되는 인지 기능 결핍증을 치료하는 데에는 효과적이지 못하다.

ADHD의 원인으로 유전적 요인, 납 수치와 인스턴트식품의 식품첨가물에 대한 반작용으로 보는 생화학적 요인, 뇌에 전달하는 자극을 적절히 선택하는데 문제가 있다고 보는 견해, 환경적 요인 즉 부모와 자녀와의 관계나 부모의 사회적 지위, 임신 중 산모의 흡연과 알콜 남용 등을 언급하기도 하였으나 아직 원인에 대한 논의는 분분하다. 그러나 사회심리적인 요인보다 신경생물학적 요인이 중요하다고 여겨지고 있으며 이에 따라 이 질환의 약물치료와 생물학적 요인에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 생물학적 요인으로 단일한 신경계의 발달 이상 보다는 고위 인지기능을 담당하는 여러 뇌 영역의 상호연관성의 이상으로 초래되는 비 균일한 질환군일 가능성이 제시되고 있다. 최근까지의 ADHD 환아를 대상으로 한 구조적, 기능적 뇌영상연구를 보면, 대체로 ADHD의 병태생리가 전두-선조회로(fronto-striatal tract)의 기능장애와 연관되어 있으며 메틸페니데이트(Methylphenidate, 이하 MPH)에 의한 약물 효과는 이 영역에서의 도파민계의 기능변화와 연관되어 있다고 알려져 있다. ADHD 증상은 도파민성 신경 외에도 전두엽의 신경회로를 조절하는 노르아드레날린성 신경의 조절과 연관이 있다. ADHD의 행동이 노르아드레 날린성 신경과 도파민성 신경의 조절간에 불균형으로 초래된다는 연구도 보고된 바 있다.

한국공개특허공보 제10-2005-0085538호 (2005. 08. 29. 공고)

본 발명의 목적은 과잉 행동 장애를 개선할 수 있는 효과를 나타내는 성분을 포함하는 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD)의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명은 KDS2010 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD)의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 KDS2010 및 식품학적으로 허용 가능한 식품보조 첨가제를 포함하는 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD)의 예방 또는 건강기능 식품 조성물을 제공한다.

본 발명에 따르면, Git1 유전자 결손 헤테로 (+/-) 마우스에서는 과잉행동(hyperactivity)을 관장하는 뇌의 선조체(Striatum)에서 뇌의 선조체에서 기능 억제를 확인하여 주의력결핍 과잉행동장애(attention deficit / hyperactivity disorder, ADHD) 동물 모델로 사용될 수 있으며, Git1 유전자 결손 헤테로 (+/-) 마우스에 KDS2010을 투여함에 따라 주의력결핍(inattention) 및 과잉행동(hyperactivity)이 개선되는 것을 확인함으로써, KDS2010가 주의력결핍 과잉행동장애(attention deficit / hyperactivity disorder, ADHD)의 치료제로 제공될 수 있다.

도 1은 ADHD(attention deficit / hyperactivity disorder) 동물 모델에서 GABA의 양 변화를 형광면역염색(Fluorescent Immunohistochemistry; fIHC)으로 평가한 결과이다.
도 2은 ADHD(attention deficit / hyperactivity disorder) 동물 모델에서 KDS2010 투여에 따른 공포 기억 학습 능력의 변화를 평가한 결과이다.
도 3는 ADHD(attention deficit / hyperactivity disorder) 동물 모델의 단기 기억 능력을 평가한 결과이다.
도 4는 ADHD(attention deficit / hyperactivity disorder) 동물 모델에서 KDS2010 투여에 따른 과잉행동 변화를 평가한 결과이다.
도 5는 ADHD(attention deficit / hyperactivity disorder) 동물 모델에서 KDS2010 투여에 따른 행동 변화를 평가한 결과이다.

본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

수치 범위는 상기 범위에 정의된 수치를 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 최대의 수치 제한은 낮은 수치 제한이 명확히 쓰여 있는 것처럼 모든 더 낮은 수치 제한을 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 최소의 수치 제한은 더 높은 수치 제한이 명확히 쓰여 있는 것처럼 모든 더 높은 수치 제한을 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 수치 제한은 더 좁은 수치 제한이 명확히 쓰여 있는 것처럼, 더 넓은 수치 범위 내의 더 좋은 모든 수치 범위를 포함할 것이다.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

상기 KDS2010는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이며, 구체적으로 (S)-2-(((4'-(트리플루오로메틸)-[1,1'-바이페닐]-4-일)메틸)아미노)프로판아미드 ((S)-2-(((4'-(trifluoromethyl)-[1,1'-biphenyl]-4-yl)methyl)amino)propanamide)이다.

[화학식 1]

상기 KDS2010는 ADHD(attention deficit / hyperactivity disorder) 동물 모델에서 집중력결핍 및 과잉행동을 개선시키는 효과가 있다.

상기 약학적으로 허용 가능한 염은 약학적으로 허용 가능한 유리산(free acid)에 의해 형성된 산 부가염을 의미하고, 약학적으로 허용 가능한 염은 의약업계에서 통상적으로 사용되는 염을 의미하며, 예를 들어 칼슘, 포타슘, 소듐 또는 마그네슘 등으로 제조된 무기이온염, 염산, 질산, 인산, 브롬산, 요오드산, 과염소산 또는 황산 등으로 제조된 무기산염; 아세트산, 트라이플루오로아세트산, 시트르산, 말레산, 숙신산, 옥살산, 벤조산, 타르타르산, 푸마르산, 만델산, 프로피온산, 젖산, 글리콜산, 글루콘산, 갈락투론산, 글루탐산, 글루타르산, 글루쿠론산, 아스파르트산, 아스코르브산, 카본산 또는, 바닐릭산 등으로 제조된 유기산염; 메탄설폰산, 에탄설폰산, 벤젠설폰산, p-톨루엔설폰산 또는 나프탈렌설폰산 등으로 제조된 설폰산염; 글리신, 아르기닌, 라이신 등으로 제조된 아미노산염; 또는 트라이메틸아민, 트라이에틸아민, 암모니아, 피리딘, 피콜린 등으로 제조된 아민염 등이 있으나, 열거된 이들 염에 의해 본 발명에서 의미하는 염의 종류가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 약학적 조성물은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약제학적으로 허용되는 담체를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다.

상기 약제학적으로 허용되는 담체는 제제시에 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, 메틸 히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 약학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 약학적 조성물에 포함되는 첨가제의 함량은 특별히 한정되는 것은 아니며 통상의 제제화에 사용되는 함량 범위 내에서 적절하게 조절될 수 있다.

상기 약학적 조성물은 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립, 정제, 크림, 젤, 패취, 분무제, 연고제, 경고제, 로션제, 리니멘트제, 파스타제 및 카타플라스마제로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 외용제 형태로 제형화될 수 있다.

본 발명의 약학적 조성물은 제형화를 위해 추가로 있는 약학적으로 허용가능한 담체 및 희석제를 포함할 수 있다. 상기 약학적으로 허용가능한 담체 및 희석제는 전분, 당, 및 만니톨과 같은 부형제, 칼슘 포스페이트 등과 같은 충전제 및 증량제, 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스 등과 같은 셀룰로오스 유도체, 젤라틴, 알긴산염, 및 폴리비닐 피롤리돈 등과 같은 결합제, 활석, 스테아린산 칼슘, 수소화 피마자유 및 폴리에틸렌 글리콜과 같은 윤활제, 포비돈, 크로스포비돈과 같은 붕해제, 폴리소르베이트, 세틸알코올, 및 글리세롤 등과 같은 계면활성제를 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 상기 약학적으로 허용가능한 담체 및 희석제는 대상체에게 생물학적 및 생리학적으로 친화적인 것일 수 있다. 희석제의 예로는 염수, 수용성 완충액, 용매 및/또는 분산제(dispersion media)를 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 약학적 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 투여하거나 비경구 투여(예를 들어, 정맥 내, 피하, 복강 내 또는 국소에 적용)할 수 있다. 경구 투여일 경우, 정제, 트로키제 (troches), 로젠지 (lozenge), 수용성 현탁액, 유성 현탁액, 조제 분말, 과립, 에멀젼, 하드 캡슐, 소프트 캡슐, 시럽 또는 엘릭시르제 등으로 제형화될 수 있다. 비경구 투여일 경우, 주사액, 좌제, 호흡기 흡입용 분말, 스프레이용 에어로졸제, 연고, 도포용 파우더, 오일, 크림 등으로 제형화 될 수 있다.

본 발명의 약학적 조성물의 투여량은 환자의 상태 및 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이 체질 특이성, 제제의 성질, 질병의 정도, 조성물의 투여시간, 투여방법, 투여기간 또는 간격, 배설율, 및 약물 형태에 따라 그 범위가 다양할 수 있으며, 이 분야 통상의 기술자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 예컨대, 약 0.1 내지 10,000 mg/kg의 범위일 수 있으나 이제 제한되지 않으며, 하루 일회 내지 수회에 나누어 투여될 수 있다.

상기 약학적 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 투여되거나 비경구 투여(예를 들면, 정맥 내, 피하 내, 복강 내 또는 국소에 적용)될 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물의 약학적 유효량, 유효 투여량은 약학적 조성물의 제제화 방법, 투여 방식, 투여 시간 및/또는 투여 경로 등에 의해 다양해질 수 있으며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 목적하는 치료에 효과적인 투여량을 용이하게 결정하고 처방할 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물의 투여는 하루에 1회 투여될 수 있고, 수회에 나누어 투여될 수도 있다.

본 발명은 통상적으로 이용되는 식품으로써 일반적으로 사용될 수 있다.

상기 식품보조 첨가제는 당업계에 통상적인 식품첨가제, 예를 들어 향미제, 풍미제, 착색제, 충진제, 안정화제 등을 포함하며 하기에 예시한다.

본 발명의 식품 조성물은 건강기능식품으로서 사용될 수 있다. 상기 "건강기능 식품"이라 함은 건강기능 식품에 관한 법률에 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 통상의 식품 첨가물을 포함할 수 있으며, 상기 "식품 첨가물"로서의 적합 여부는 다른 규정이 없는 한, 식품의약품안전처에 승인된 식품 첨가물 공전의 총칙 및 일반시험법 등에 따라 해당 품목에 관한 규격 및 기준에 의하여 판정한다.

상기 "식품 첨가물 공전"에 수재된 품목으로는 예를 들어, 케톤류, 글리신, 구연산칼륨, 니코틴산, 계피산 등의 화학적 합성물, 감색소, 감초추출물, 결정셀룰로오스, 고량색소, 구아검 등의 천연첨가물, L-글루타민산나트륨 제제, 면류첨가알칼리제, 보존료제제, 타르색소제제 등의 혼합제제류들을 들 수 있다.

본 발명의 식품 조성물은 정제, 캡슐, 분말, 과립, 액상, 환 등의 형태로 제조 및 가공할 수 있다.

예를 들어, 캡슐 형태의 건강기능 식품 중 경질캡슐제는 통상의 경질캡슐에 본 발명에 따른 조성물을 부형제 등의 첨가제와 혼합 및 충진하여 제조할 수 있으며, 연질캡슐제는 본 발명에 따른 조성물의 부형제 등의 첨가제와 혼합하고 젤라틴 등 캡슐기제에 충진하여 제조할 수 있다. 상기 연질캡슐제는 필요에 따라 글리세린 또는 소르비톨 등의 가소제, 착색제, 보존제 등을 함유할 수 있다.

상기 부형제, 결합제, 붕해제, 활택제, 교미제, 착향제 등에 대한 용어 정의는 당업계에 공지된 문헌에 기재된 것으로 그 기능 등이 동일 내지 유사한 것들을 포함한다. 상기 식품의 종류에는 특별한 제한이 없으며, 통상적인 의미에서의 건강기능식품을 모두 포함한다.

본 발명에서 용어 “예방”이란 본 발명에 따른 조성물의 투여로 질환의 억제 또는 지연시키는 모든 행위를 말한다. 본 발명에서 용어 “치료”는 본 발명에 따른 조성물의 투여로 질환의 증세가 호전되거나 이롭게 변경하는 모든 행위를 말한다. 본 발명에서 "개선"이란 본 발명의 조성물을 개체에 투여하거나 섭취시켜 질환의 나쁜 상태를 좋게 하는 모든 행위를 의미한다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.

실시예 1. ADHD 동물 모델 준비

주의력결핍 과잉행동장애(attention deficit / hyperactivity disorder, ADHD) 동물 모델로 Git1 유전자 결손 헤테로 (+/-) 마우스를 준비하였다. 야생형 마우스와 GIT1 유전자 결손 녹-아웃 타입(KO type)인 마우스를 교배하여 GIT1 유전자 결손 헤테로 타입인 마우스를 얻는다. 얻어진 헤테로 타입 마우스끼리의 mating cage를 만든 후, 유전형질분석(genotyping)을 수행하여 헤테로 타입인 마우스를 분리하였다.

실시예 2. ADHD 동물 모델에서 GABA 수준 평가

1) 형광면역염색 (Fluorescent Immunohistochemistry; fIHC)

형광면역염색(Fluorescent Immunohistochemistry; fIHC)을 진행하기 위해서, 마우스에서 관류(perfusion)를 진행하였다. PBS(Phosphate-buffered saline)로 1차 관류를 진행한 다음, 4% PFA(Paraformaldehyde)에 0.05%의 글루타르알데히드(glutaraldehyde)를 추가하여 2차 관류를 진행하였다. 이후 마우스의 두개골(skull)에서 뇌를 수집한 후, 4% PFA에 담가 4℃에서 반나절(overnight, O/N) 동안 보관하였다. O/N 고정된 마우스의 뇌는 30% 수크로오스(sucrose) 용액에 넣어 2일 동안 건조 과정을 거쳤다. 건조가 완료된 뇌는 OCT compound에 넣어 -80℃에서 몰드(mold) 형태로 보관하였다. 몰드를 만든 후, 냉동조직절편기(Cryotome)를 이용하여 30 μm의 두께로 해마(hippocampus)를 절편하였다. 절단한 슬라이스는 PBS로 5분 동안 3회 세척하고, triton-X100과 normal goat serum을 이용하여 1시간 동안 혼합하였다. 일차 항체로 GFAP과 GABA를 사용하여 4℃에서 반나절(O/N) 동안 반응시켰다. 항체 반응한 후, PBS로 5분 동안 3회 세척하고, 이후 형광 결합된 2차 항체로 2시간 동안 상온에서 반응시켰다. PBS로 5분 동안 3회 세척하고, DAKO mounting solution을 이용하여 뇌 조직을 슬라이드 글라스에서 염색하였다.

도 1에 나타난 바와 같이, Git1 hetero type (+/-) 마우스에서 성상교세포(astrocyte)내에서의 GABA 수준을 측정한 결과, 해마의 치상회(dentate gyrus)에서 실제 기능을 하는 분화 세포들이 위치하는 외부과립세포층(outer granule cell layer)의 성상교세포(astrocyte)에서 GABA의 수준이 높게 나타나는 것을 확인하였다. 도 1의 왼쪽 사진은 Git1 wild type과 hetero type 마우스 뇌 선조체 부위 절편을 고정하고, 특이적 항체를 이용한 형광조직면역염색 후에 공초점 현미경으로 촬영한 형광사진으로, DAPI는 핵을, GFAP은 Glial fibrillary acidic protein로 성상교세포를, GABA는 gamma amino butyric acid로 중추신경계 주요 억제성 신경전달물질을 나타낸다. 도 1의 오른쪽은 공초점 현미경 촬영 사진을 Image J에서 분석하여 바 그래프로 나타낸 것이다. GFAP의 intensity를 분석한 바그래프에서는 유의성이 나타나지 않았고, GFAP positive GABA, 즉, 성상교세포내 GABA의 intensity의 경우 Git1 hetero type에서 유의하게 증가하는 것으로 나타났다. inner granule cell layer와 outer granule cell layer로 구분하여 분석하였고, 기능을 실제로 하고 있는 outer granule cell layer에서의 성상교세포의 GABA level이 증가하는 것은 실제로 발달 이후 뇌기능에 있어서 성상교세포의 GABA의 역할이 클 것임을 시사한다.

실시예 3. ADHD 동물 모델에서 KDS2010 투여에 따른 ADHD 개선 평가

1) 수동적 회피 평가(passive avoidance test)

ADHD에 영향을 미치는 부위 중 해마는 학습과 기억에 관련한 기능을 담당하는 부위이다. KDS2010의 투여에 따라 ADHD의 개선 효과를 평가하기 위해 ADHD 동물 모델인 Git1 유전자 결손 헤테로 (+/-) 마우스에 KDS2010을 투여하고 해마(Hippocampus)의 치상회(dentate gyrus)의 기능과 관련하여 공포 기억 학습 능력을 평가할 수 있는 수동적 회피 평가(passive avoidance test)를 수행하였다. 수동적 회피 평가(passive avoidance test)는 통상의 수도회피실험 장치를 이용하였으며, 수동회피실험 장치는 두 칸의 방으로 나뉘어 있는 shuttle box로 한쪽 방에는 밝은 전구가 설치되어 있어 실험동물이 싫어하는 밝은 환경을 조성할 수 있게 하였으며, 다른 한쪽 방에는 빛이 들어오지 않게 하여 실험동물이 편안함을 느끼게 하였다. 2시간의 스트레스 부과가 끝나고 난 뒤, 수동회피반응을 시험한다(training test). 어두운 방의 바닥에는 알루미늄 막대가 일정한 간격으로 깔려 있어서 이를 통해 동물의 발바닥에 전기충격을 가할 수 있다. 실험동물은 어두운 방에 들어가려는 경향이 있어, 밝은 방에 두었다가 어두운 방에 들어가게 되면 전기 쇼크(5 V, 0.5 mA, 10 sec)를 주어 동물이 이를 기억하게 한다. 이 후 곧바로, 24시간 후, 48시간 후에 전기쇼크 없이, 어두운 방으로 들어가는 시간(latency time)을 90초까지 측정한다(retention test 1, 2, 3).

KDS2010의 투여 방법은 1일 10 mg/kg 농도의 KDS2010를 경구 투여하였다. 각 마우스의 체중(kg)에 따라각 약물의 양(mg)을 계산하고, 100 μL의 식수에 녹였다. 경구 투여는 1일 1회 수행하였다. 7주 이상의 성인 마우스의 매일 먹는 물의 양은 10 ml/day로 계산하여 투여하였다. 약물의 투여는 수동적 회피(passive avoidance)를 하기 3일 전에 투여하였으며, 수동적 회피(passive avoidance) 테스트 기간 동안에도 약물 투여를 지속하였다. KDS2010은 MAOB(Monoamine oxidase B)에 대한 억제제로, 해마(hippocampus)의 성상교세포(astrocyte)에서 증가된 GABA 수준을 낮춰줄 수 있다.

도 2에 나타난 바와 같이, Git1 hetero type (+/-) 마우스는 전기 자극을 wild type (+/+)에 비하여 잘 기억하지 못하였고, KDS2010 약물을 투여 받은 Git1 hetero type (+/-) 마우스는 wild type (+/+) 마우스와 유사하게 공포 기억 학습 능력이 회복되는 것으로 나타났다. 도 3의 왼쪽은 실험 일정 및 방법을 나타내는 것으로, 도 3의 오른쪽은 각 그룹의 평균적인 entry time을 보여주는 그래프이다. Acquisition 에서는 각 그룹에서 entry time에 차이가 없었으나 retention에서는 Git1 wild type에 비하여 hetero type이 dark room으로 들어가기까지의 시간이 유의하게 짧았다. 그러나 KDS 2010 투여에 의해 entry time이 wild type에 가깝게 회복되는 것으로 나타났다.

즉, Git1 hetero type mouse에서는 전기자극을 통한 공포 기억을 잘 학습하지 못하였으나, KDS2010 투여에 의해 공포 기억 학습 능력이 회복되는 것을 확인하였다. 새롭게 생겨나는 공포 기억에 대한 학습 테스트를 통하여 실제로 뇌의 해마 중 dentate gyrus 부위가 담당하는 행동에서 차이가 발생한 것으로 볼 수 있으며, 상기 결과는 tonic GABA의 양의 변화가 학습 능력에 영향을 주며 이러한 능력에 문제가 생겼을 때 KDS2010으로 회복 효과를 유도할 수 있음을 입증한다.

2) Y-미로 테스트(Y-maze test)

Git1 hetero type (+/-) 마우스의 기억에 대한 신뢰를 평가하기 위해 Y-미로 테스트(Y-maze test)를 수행하였다. Y-미로 테스트(Y-maze test)를 진행하기 전에 마우스를 5일간 핸들링(handling)하여 실험자에 대한 스트레스를 완화하였다. Y-미로를 적당한 높이의 안정적인 장소에 설치하고, A, B, C의 3개의 길 중에서 1개를 실험자를 향하도록 위치하였다. 마우스를 출발시키는 시작점에서 짧은 길이의 벽을 보게한 다음, 시간을 측정하여 마우스가 시작점을 떠날 때 까지의 시간을 기록하였다. 마우스가 들어가는 각 길을 테스트 시간인 5분 동안 기록하였다. 분석을 위해 마우스가 각 길에 들어간 횟수, 길에 들어간 순서의 형태에 따라 분석을 진행하였다. 예컨대, ABC의 형태로 세 번을 각각 다른 길에 들어간다면, 자발적 변형(Spontaneous alteration)으로 들어갔다고 취급하였다. 마우스가 ABA의 형태로 한 번 다른 길로 들어갔다가 다시 같은 길로 돌아온다면, 자발적 반환(alternate arm return)의 형태로 보았다. 마지막으로 마우스가 두 번째로 고른 길로 세 번째에 들어간다면, 예컨대 ABB의 형태의 경우, 같은 반환(same arm return)으로 취급하였다. 각각의 횟수중 마우스의 실질적인 단기 공간 기억(short term spatial memory)을 나타내는 것은 자발적 변형(Spontaneous alteration, SPA)로 측정하였다.

Y-maze 수행 후 모든 개체의 측정값의 평균을 바그래프로 나타냈으며 각 개체의 측정값은 세모 모양의 점을 통해서 표현하였다 도 3에 나타난 바와 같이, 짧은 기간 동안 이루어지는 실험에서 장소 기억 능력에 대해서 Git1 hetero type (+/-) 마우스는 wild type (+/+)과 비교하여 모든 지표에서 거의 차이가 없는 것으로 나타났다. 즉, Git1 hetero type (+/-) 마우스의 기억력 자체가 나쁜 것이 아니며, 상기 공포 기억 학습 능력에서 변화를 나타내는 것은 마우스의 집중력과 관련이 있다는 것을 입증한다. Git1 hetero type의 short-term spatial memory의 정상적인 기능이 있는 것을 확인하였다. % of alteration, Escape time, number of total enter, SAR (Same Arm Return) 횟수, AAR (alternate arm return) 횟수, SPA (Spontaneous alteration) 횟수 등 모든 측정값에서 그룹간 차이가 나타나지 않았다.

3) 행동학적 평가(Open field test)

ADHD는 과잉행동형(hyperactive type)과 주의력결핍형(inattention type)의 두 가지 주요 성향을 바탕으로 진단되나, 반드시 두 증상이 함께 발생하는 것은 아니다. 이러한 관점에서 주의력결핍(inattention)에 대한 치료 과정에서 과잉행동(hyperactive) 관련 능력이 손상되면 안 되는데, 과잉행동(hyperactive)을 측정할 수 있는 행동학적 평가(Open field test)를 통해 이를 확인하였다.

행동학적 개선 여부를 평가하기 위해 Open field test를 수행하였다. Open field test를 진행하기 5일 전 handling을 하여, 마우스가 실험자에게 느끼는 스트레스를 최소화하였다. 마우스를 open field test cage(30 X 30 X 30 cm)의 중앙에 넣은 뒤, 10분 동안 움직임을 측정하였다. 측정된 동영상은 ANYmaze를 통하여 locomotor activity를 분석하였다.

도 4에 나타난 바와 같이, Git1 hetero type (+/-) 마우스에 KDS2010 약물을 투여한 경우, 기억력에 대한 회복 효과를 보임에도 불구하고 과잉행동(hyperactive)에는 효과가 없는 것으로 나타났다.

4) 셀프-그루밍(self-grooming)

셀프-그루밍(Self-grooming) 테스트는 15cm 지름과 35cm의 높이를 가진 플라스틱 원통에 마우스를 넣어주었다. 플라스틱 원통에서 마우스는 약 20분간 습관화(habituation)를 시킨 후, 10분 동안 셀프 그루밍 행동(self-grooming behavior)을 녹화하였다. 녹화된 비디오를 통해 셀프 그루밍 행동 시간을 확인하고, 5초 간의 간격이 있으면, 각기 다른 셀프 그루밍으로 측정하였다. 각기 다른 셀프-그루밍 행동의 횟수를 각기 다른 셀프-그루밍 bouts(self-grooming bouts)로 표기하였다.

도 5에 나타난 바와 같이, self-grooming 지속시간은 Git1 hetero type (+/-) 마우스에서 증가하는 경향을 보이고 있었는데, KDS2010 약물 투여한 경우 self-grooming 지속시간이 wild type (+/+) 마우스와 유사한 수치로 내려가는 것으로 나타났다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 즉, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다.

Claims

KDS2010 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD)의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제1항에 있어서, 상기 KDS2010은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
[화학식 1]
제1항에 있어서, 상기 KDS2010은 집중력결핍 및 과잉행동을 개선시키는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
제1항에 있어서, 상기 약학적 조성물은 제형화를 위해 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸 히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 담체를 포함하는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
KDS2010 및 식품학적으로 허용 가능한 식품보조 첨가제를 포함하는 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD)의 예방 또는 개선용 건강기능 식품 조성물.
제5항에 있어서, 상기 KDS2010은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 건강기능 식품 조성물.
[화학식 1]