KR20000065172A - 혈관내피세포의성장인자와관련된안구질환의치료방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 특히 이소자임 선택성 PKC 억제제, 즉 (S)-3,4-[N,N'-1,1'-((2"-에톡시)-3"'(O)-4"'-(N,N-디메틸아미노)-부탄)-비스-(3,3'-인돌릴)]-1(H)-피롤-2,5-디온 염산염을 사용하여 VEGF에 의해 촉진된 내피 세포 성장(예, 반점 퇴화증) 및 VEGF에 의해 촉진된 모세혈관의 침투(예, 반점 부종)를 억제시키는 방법에 관한 것이다.
Description
VPF/VEGF는 글리코실화된 다작용성 사이토킨(cytokine)이다. VPF/VEGF의 과다 발현은 각종 안구 혈관 질환과 관련이 있다.
VPF/VEGF는, 소포(小胞)-공포(空胞)형 세포 기관에 의한 운반, 이동 및 액틴 재조직화의 활성화를 통해 세포의 변형 및 세포의 파동 운동과 함께 내피 세포의 성장 및 과다 침투를 유도한다. VPF/VEGF는 내피 세포의 유전자 발현을 변경시켜, 조직 인자 및 수 종의 프로테아제(예, 간질성(間質性) 콜라게나제 및 유로키나제형 활성화제와 조직 플라스미노젠 활성화제)의 형성을 증가시킨다. 이들 유전자 대다수는 포볼(phorbol) 미리스테이트 아세테이트(PMA)에 의해 자극된 PKC의 활성화를 통해 형성된 것이다.
혈관 내피 세포의 성장 인자(VEGF)는 섬유아세포 성장 인자(FGFs) 및 형질 전환 성장 인자(TGFβ)와 함께 허혈성 망막 질환을 가진 환자의 활성 안내(眼內) 혈관 신생화를 조정하는 데 주요 작용을 하는 것으로 추측된다 {아이엘로 외 다수의 문헌 [New England Jour. Medicine, 331(22): 1480-1487(1994)], 아민 외 다수의 문헌 [Invest Ophthalmol Vis Sci., 35:3178-3188(1994)] 참조}.
VEGF 발현 증가와 관련된 안구 혈관 질환 중 하나가 반점 퇴화증이다. 노화와 관련된 반점 퇴화증은 노인 실명의 주요 원인이다. 반점 퇴화증은 85세 이상이 16% 이상이고, 65세 내지 74세가 6%를 차지한다. 75세 이상의 환자 중 20% 이상은 반점 퇴화증을 갖고 있다. 이 질환은 여성에게 더욱 많이 나타난다 {문헌 [Surv. Ophthalmol., 24(10): 428-457, 1980] 중 리보위츠 에이치엠, 크루어 디이, 마운더 엘이 외 다수의 "The Framingham Eye Study: VI Macular Degeneration", 문헌 [Ophthalmology, 99(6): 933-943, 1992] 중 클라인 외 다수의 "Prevalence of Age Related Maculopathy: The Beaver Dam Study" 참조}. 반점 퇴화증은 건성 타입 또는 습성 타입으로 분류할 수 있으며, 이 중 건성 타입이 10배 더 많지만 통상 임상적 징후는 덜 심각하다. 보다 심각한 증상을 보이는 습성 또는 삼출성 반점 퇴화증은, 맥락막 혈관이 망막 내의 색소 내피 세포 또는 망막 내 공간 내로 비정상적인 성장(맥락막의 혈관 신생)을 하는 것과 연관이 있으며, 종종 심각한 시력 손상을 가져온다.
반점 퇴화증은, 망막 색소성 내피 세포(RPE) 층 내에 조직이 비정상적으로 침착되었음을 보여주는 결정강(結晶腔)이 나타나는 초기 병리학적 병변이며, 혈관 부전의 후속 단계로서 나타나는 것으로 추측된다. 신생 혈관은 이후 RPE와 맥락막 모세혈관 사이에 존재하는 부르취(Bruch) 막을 통해 성장하여 망막을 침해한다. 이러한 망막의 침해는 광 수용체를 파괴시켜 출혈을 유발시킬 수 있으며, 이로써 시력이 감퇴한다.
반점 퇴화증의 가장 통상적인 치료 형태 중 하나는 레이저 치료법이다. 레이저 치료법은, 혈관 신생 부위가 중추 반점 부위[와(窩)] 내로 확장되지 못하도록 처리하는 데 사용된다. 그러나, 레이저 치료 후에는 통상 질환이 재발한다 {문헌 [MPS Group, Arch Ophthalmol., Vol. 109, pp. 1232-1241(1991)] 참조}. 또한, 레이저 치료법은 잔류성 암점(暗點)을 형성시킬 수 있으므로, 중추 반점 부위 내의 혈관 신생화에 대한 적절한 치료법이 아니다. 주로 통상적으로 나타나는 맥락막의 혈관 신생은 불명확하기 때문에, 이러한 처리 형태에 적합한 환자는 단지 제한된 수에 불과하다 {프로인드 외 다수의 문헌 [Amer. Jour. Ophthalmol., 115:786-791(1993)] 참조}. 병리학적 혈관 형성에 대한 성장 인자(예, 섬유아세포 성장 인자) 등의 공지된 활성을 기초로 한 치료제로서 인터페론을 사용하고자 시도되어 왔다. 그러나, 일정한 효과는 관찰되지 않았다 {커크패트릭 외 다수의 문헌 [Br. J. Ophthalmol., 77:766-770(1993)], 찬 외 다수의 문헌 [Ophthalmology, 101:289-300(1994)] 참조}. 보다 최근에는 반점 퇴화증을 치료하기 위해 형질 전환 성장 인자(TGF) 베타-2를 사용한 실험이 성공을 거두지 못했다 {문헌 [Biotechnology Newswatch, 1996.1.1] 참조}.
대중이 급속히 노화됨에 따라, 반점 퇴화증은 실질적인 공중 건강 문제가 되었다. 현재는 레이저 치료에 의해 얻어진 덜 만족스러운 결과만이 허용되는 유일한 치료책일 뿐 더 이상의 치료책은 없으나, 최근 FDA에서 환자를 대상으로 한 임상 연구를 통해 탈리도미드(thalidomide)가 유용하다는 것을 입증하였다 {스티븐 스턴버그의 "Researchers Focus on Macular Degeneration: Common Eye Problems, Causes and Treatment Get New Attention", 워싱턴 포스트 헬스, 1995. 10.31" 참조}. 당업계에서는 반점 퇴화증에 대한 효과적인 약물 치료책이 여전이 강력히 요구되고 있다.
반점 부종(macular edema)은 색소성 망막염, 당뇨병에 의한 망막증, 편평부염, 망막 정맥 폐색증, 노인성 초자체염 등의 여러 타입의 안구 혈관 질환, 및 안내(眼內) 수술 과정과 관련이 있다 {헨킨드의 문헌 [Surv. Ophthalmol., 28:431-2(1984)], 버드의 문헌 [Surv. Ophthalmol., 28:433-6(1984)], 쿤하-바즈의 문헌 [Surv. Ophthalmol., 28:485-92(1984)] 참조}. 맥락막 반점 부종은 백내장 수술 후 가장 빈번히 발생하는 합병증이며 {야누지의 문헌 [Surv. Ophthalmol. 28:540-53(1984)] 참조}, 렌즈 분리 환자에게 있어 시력 손실을 가져오는 가장 통상의 원인인 것으로 추측된다 {잠폴 외 다수의 문헌 [Surv. Ophthalmol. 28:535-9(1984)] 참조}. 맥락막 반점 부종은 대개 자체 제한성이 있으며, 심지어 만성인 경우에는 자동 치유될 수 있다 {야누지의 문헌 [Surv. Ophthalmol. 28:540-53(1984)] 참조}. 그러나, 환자의 일부(1% 내지 15%)에서는 비가역적 손상 및 영구적 실명이 초래될 수도 있다 {야누지 외 다수의 문헌 [Ophthalmology, 88:847-54(1981)] 참조}.
반점 부종은 또한 보그트-고야나기-하라다(VKH) 증후군을 가진 환자의 말기 시력 손실의 원인이 된다 {루첸 외 다수의 문헌 [J. Ret. and Vit. Dis., 15(6): 475-479(1995)] 참조}. 반점 부종은, 당뇨병에 의한 망막증 환자, 및 겸상 세포 빈혈, 분지 정맥 폐색증, 맥락막 동맥 질환, 또는 심각한 고혈압을 가진 비당뇨병 환자에게서 나타나는 미세 동맥류(microaneurysms)와 밀접한 관련이 있다 {클라인의 문헌 [Med. Clin. N. Am., 72:1415-1437(1989)] 참조}. 미세 동맥류는 종종 지단백질을 누출시켜 경질 삼출액을 생성시킨다. 이들 삼출액은 분산형, 응집형 또는 고리형 배열로 존재한다. 삼출액 및 체액이 망막의 후두부에 수집되면 망막 부종이 발생할 수 있으며, 이러한 망막 부종은 시야의 유의적 흐림 현상 및 시력의 손실을 가져올 수 있다.
병소 광응집법(focal photocoagulation)으로 불리는 레이저 방법은 미세 동맥류 주위의 망막 팽윤 부위를 치료하는 데 사용된다. 병소 광응집법은 임상적 유의성이 있는 반점 부종 환자에 있어 시력 감퇴를 60% 정도 줄이는 것으로 밝혀졌으나, 미약하거나 또는 중간 정도의 반점 부종을 가진 환자에게서는 광 응집법의 효과가 나타나지 않았다 {라스킨 외 다수의 문헌 [Ann. Int. Med., 117(3): 226-233(1992)] 참조}. 초자체 수술은, 병리학적 초자체-반점 계면과 관련된 당뇨병성 반점 부종의 경우에 한해서만 시각적 예후를 개선시킬 수 있다 {베네펜테레 외 다수의 문헌 [J. Francais D Ophthalmol., 16(11): 602-610(1993)] 참조}. 경구용 및 국소용 인도메타신 {미와의 문헌 [Drug Intell. Clin. Pharm., 20:548-550(1986)] 참조}과 에리트로포이어틴 {프리드만 외 다수의 문헌 [Amer. J. Kidney Dis., 26(1):202-208(1995)] 참조}을 반점 부종에 대해 평가한 결과 유의적인 효과는 관찰되지 않았다. 따라서 당업계에는 반점 부종에 대한 효과적인 약물 치료법이 필요하다.
VEGF는 특정의 안구 혈관 질환에 어느 정도 효과가 있는 것으로 알려져 있긴 하나, VEGF 작용을 억제하는 것이 그러한 안구 혈관 질환의 치료에 치료적 효과가 있는 지의 여부는 아직 밝히지 못했었다. 본 발명에서는, VEGF의 활성을 억제시키면 이러한 각종 안구 혈관 질환의 증상을 경감시킬 수 있다는 사실을 입증하였다.
본 출원은 1996.5.1.자로 출원된 미국 가출원 제60/016,658호의 우선권을 주장하고 있다.
본 발명은 넓게는 혈관 내피 세포의 성장 인자(VEGF)와 관련된 내피 세포의 성장 및 모세혈관 침투, 예를 들어 VEGF에 의해 유도된 세포 성장 및 침투도의 증가를 단백질 키나제 C(PKC)의 β-이소자임(isozyme) 억제제를 사용하여 억제하는 방법에 관한 것이다. 이들 VEGF 유도 조건은 각종 안구 혈관 질환과 밀접한 관련이 있다.
본 발명은 특히 반점 퇴화증(macular degeneration), 반점 부종, 혈관 망막증, 망막 정맥 폐색증, 홍채 혈관 신생, 히스토플라스마증(histoplasmosis) 및 허혈성 망막 질환을 비롯한 안구 혈관 질환의 치료를 위해 단백질 키나제 C(PKC)의 β-이소자임 억제제를 사용하는 방법에 관한 것이다.
도 1은 PKC 억제제, 즉 (S)-3,4-[N,N'-1,1'-((2"-에톡시)-3"'(O)-4"'-(N,N-디메틸아미노)-부탄)-비스-(3,3'-인돌릴)]-1(H)-피롤-2,5-디온이 사람의 재조합 VEGF에 의해 촉진된 내피 세포의 성장에 미치는 억제 효과를 나타낸 것이다.
도 2 역시 PKC 억제제, 즉 (S)-3,4-[N,N'-1,1'-((2"-에톡시)-3"'(O)-4"'-(N,N-디메틸아미노)-부탄)-비스-(3,3'-인돌릴)]-1(H)-피롤-2,5-디온이 사람의 재조합 VEGF에 의해 촉진된 내피 세포의 성장에 미치는 억제 효과를 나타낸 것이다.
도 3은 저산소 상태 하에서 망막 혈관 주변 세포의 배양 시 발현되는 내인성 VEGF의 활성에 대한 PKC 억제제의 영향을 나타낸 것이다.
도 4는 또한 사람의 재조합 VEGF에 의해 촉진된 내피 세포의 성장에 대한 PKC 억제제의 억제 효과를 나타낸 것이다.
도 5A 및 5B는 VEGF에 의한 망막 침투도의 시간에 따른 추이를 나타낸 것이다.
도 6은 VEGF에 대한 플루오레세인 망막 침투도의 반응을 나타낸 것이다.
도 7은 초자체 내 PKC의 억제 및 촉진이 망막 침투도에 미치는 영향을 나타낸 것이다.
도 8A 및 8B는 경구 투여된 단백질 키나제 C의 β 억제제가 VEGF에 의한 망막 침투도를 억제시키는 효과를 나타낸 것이다.
발명의 상세한 설명
본 발명에서는, 특정 류의 단백질 키나제 C의 억제제, 즉 단백질 키나제 C의 β-이소자임 억제제, 특히 PKC의 β-이소자임 선택성 억제제를 치료 용도로 사용하면 VEGF에 반작용을 한다는 사실을 밝혀냈다. 특히 본 발명에서는, 이러한 특정 류의 단백질 키나제 C 억제제를 사용하면 내피 세포의 성장 및 모세혈관의 침투도, 특히 성장 인자 VEGF에 의해 촉진된 내피 세포의 성장 및 모세혈관의 침투에 반작용을 한다는 사실을 밝혀냈다. 따라서, 그러한 화합물은 VEGF와 관련된 질환, 특히 각종 안구 혈관 질환을 치료하는 데 사용할 수 있다.
본 발명의 방법에서는 β-이소자임을 효과적으로 억제하는 단백질 키나제 C 억제제를 바람직하게 사용한다. 적당한 하나의 화합물 군은 통상 종래 기술에서 비스인돌릴말레이미드 또는 대환식 비스인돌릴말레이미드로 기재되었던 군이다. 종래 기술 분야에서 알려진 비스인돌릴말레이미드로는 본 명세서에서 참고로 인용하고 있는 미국 특허 제5621098호, 제5552396호, 제5545636호, 제5481003호, 제5491242호 및 제5057614호에 기재된 화합물을 들 수 있다. 대환식 비스인돌릴말레이미드는 특히 하기 화학식 1의 화합물로 표시된다. 이들 화합물 및 이것의 제조 방법은 본원 명세서에서 참고로 인용하고 있는 미국 특허 제5,552,396호에 개시되었다. 이들 화합물을 포유 동물에게 치료적 유효량으로 투여하면 VEGF 관련 내피세포의 성장 또는 모세혈관 침투도를 억제하고, 안구 질환과 관련된 VEGF 작용을 억제할 수 있다. 이들 화합물은 또한 전술한 질환의 위험 요소를 가진 환자에게 예방책으로 투여할 수도 있다.
본 발명의 방법에 사용하기에 바람직한 하나의 화합물 종류는 하기 화학식 1의 화합물 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 염, 전구 약물 또는 에스테르이다.
상기 식 중,
W는 O, S, SO, SO2, CO, C2∼C6의 알킬렌, 치환된 알킬렌, C2∼C6의 알케닐렌, 아릴, 아릴(CH2)mO, 헤테로사이클, 헤테로사이클-(CH2)mO, 결합된 비사이클, 결합된 비사이클-(CH2)mO, NR3, NOR3, CONH 또는 NHCO이고,
X 및 Y는 각각 C1∼C4의 알킬렌, 치환된 알킬렌이거나, 또는 함께 결합하여 -(CH2)n-AA를 형성하고,
R1은 수소이거나, 또는 할로, C1∼C4의 알킬, 히드록시, C1∼C4의 알콕시, 할로알킬, 니트로, NR4R5또는 NHCO(C1∼C4의 알킬) 중에서 각각 선택된 4개 이하의 임의의 치환기이고,
R2는 수소, CH3CO, NH2또는 히드록시이고,
R3는 수소, (CH2)m아릴, C1∼C4의 알킬, COO(C1∼C4의 알킬), CONR4R5, (C〓NH)NH2, SO(C1∼C4의 알킬), SO2(NR4R5) 또는 SO2(C1∼C4의 알킬)이고,
R4및 R5는 각각 수소, C1∼C4의 알킬, 페닐, 벤질, 또는 이들이 결합된 질소와 함께 포화 또는 불포화된 5원 또는 6원 고리를 형성하고,
AA는 아미노산 잔기이고,
m은 각각 0 내지 3이며,
n은 각각 2 내지 5이다.
본 발명에 사용하기에 보다 바람직한 화합물 종류는, X-W-Y 부가 4개 내지 8개의 원자를 함유하며 치환 또는 비치환될 수 있는 화학식 1로 표시된다. X-W-Y 부는 6개의 원자를 함유하는 것이 가장 바람직하다.
본 발명의 방법에 사용하기 바람직한 다른 화합물은, R1및 R2가 수소이고 W가 치환된 알킬렌, O, S, CONH, NHCO 또는 NR3인 화학식 1의 화합물이다. 본 발명에 사용하기 특히 바람직한 화합물은 하기 화학식 1a의 화합물, 이것의 약학적으로 허용 가능한 염, 전구 약물 또는 에스테르이다.
상기 식 중,
Z는 (CH2)p또는 (CH2)p-O-(CH2)p이고,
R4는 히드록시, SH, C1∼C4의 알킬, (CH2)m아릴, NH(아릴), NH(CH3)(CF3), NH(CF3) 또는 NR5R6이고,
R5는 수소 또는 C1∼C4의 알킬이고,
R6은 수소, C1∼C4의 알킬 또는 벤질이고,
p는 0 내지 2이며,
m은 각각 2 또는 3이다.
가장 바람직한 화학식 1a의 화합물은, Z가 CH2이고, R4는 NH2, NH(CF3) 또는 N(CH3)2인 화합물, 이것의 약학적으로 허용 가능한 염, 전구 약물 또는 에스테르이다.
본 발명의 방법에 사용하기에 바람직한 다른 화합물은, 화학식 1의 W가 O이고, Y는 치환된 알킬렌이며, X는 알킬렌인 화합물이다. 이들 바람직한 화합물은 하기 화학식 1b로 표시되는 화합물, 이것의 약학적으로 허용 가능한 염, 전구 약물 또는 에스테르이다.
상기 식 중,
Z는 (CH2)p이고, R4는 NR5R6, NH(CF3) 또는 N(CH3)(CF3)이고, R5및 R6은 각각 수소 또는 C1∼C4의 알킬이고, p는 0 내지 2이며, m은 각각 2 또는 3이다. 화학식 1b의 가장 바람직한 화합물은 p가 1이고 R5및 R6이 메틸인 화합물이다.
이들 화합물은 염기성 부를 함유하기 때문에, 화학식 1, 화학식 1a 및 화학식 1b의 화합물은 약학적으로 허용 가능한 산 부가염으로 존재할 수도 있다. 그러한 염을 형성하는 데 통상 사용되는 산으로는 무기 산(예, 염산, 브롬화수소산, 요오드화수소산, 황산 및 인산), 유기 산(예, 파라-톨루엔설폰산, 메탄설폰산, 옥살산 파라-브로모페닐설폰산, 탄산, 숙신산, 구연산, 벤조산, 아세트산), 및 관련 무기산과 유기산이 있다. 따라서 그러한 약학적으로 허용 가능한 염으로는, 황산염, 피로황산염, 중황산염, 아황산염, 중아황산염, 인산염, 모노하이드로젠인산염, 디하이드로젠인산염, 메타인산염, 피로인산염, 염화물, 브롬화물, 요오드화물, 아세트산염, 프로피온산염, 데칸산염, 카프릴산염, 아크릴산염, 포름산염, 이소부티르산염, 헵탄산염, 프로피올산염, 옥살산염, 말론산염, 숙신산염, 수베르산염, 세바크산염, 푸마르산염, 말레인산염, 2-부틴-1,4-디오에이트, 3-헥신-2,5-디오에이트, 벤조산염, 클로로벤조산염, 히드록시벤조산염, 메톡시벤조산염, 프탈산염, 크실렌설폰산염, 페닐아세트산염, 페닐프로피온산염, 페닐부티르산염, 구연산염, 젖산염, 히푸르산염, β-히드록시부티르산염, 글리콜산염, 말레산염, 주석산염, 메탄설폰산염, 프로판설폰산염, 나프탈렌-1-설폰산염, 나프탈렌-2-설폰산염, 만델산염 등이 있다. 특히 염산염 및 메실산염이 사용된다.
약학적으로 허용 가능한 염 이외에 다른 염도 또한 존재할 수 있다. 이들 염은 화합물의 정제 시, 다른 염의 제조시, 또는 중간체 화합물의 확인 및 특성 분석시 중간체로 작용할 수도 있다.
화학식 1, 1a 및 1b의 약학적으로 허용 가능한 염은, 예를 들면 물, 메탄올, 에탄올, 디메틸포름아미드, 에틸 아세테이트 등에 의한 각종 용매화물 형태로도 존재할 수 있다. 그러한 용매화물의 혼합물도 또한 제조할 수 있다. 그러한 용매화물의 원료는 결정화 용매로부터 제공되거나, 제조 또는 결정화 용매 자체에 존재하거나, 또는 그러한 용매에서 우발적으로 생성된 것일 수 있다.
화학식 1, 1a 및 1b의 화합물은 각종 입체 이성질체 형태로 존재할 수 있는 것으로 공지되어 있는데, 예를 들어 W는 치환된 알킬렌 부 중의 대칭 탄소 원자를 함유할 수도 있다. 이 화합물은 대개 라세미체로 제조되며 그 자체로서 용이하게 사용할 수 있다. 별법으로서, 필요에 따라 통상의 방법에 따라 각각의 거울상 이성체를 모두 분리하거나 또는 합성할 수 있다. 그러한 라세미체 및 각 거울상 이성체와 이들의 혼합물은 본 발명의 방법에 사용되는 화합물의 일부를 이룬다.
본 발명에 사용되는 화합물은 또한 화학식 1, 1a 및 1b의 화합물의 약학적으로 허용 가능한 전구 약물까지도 포함한다. 전구 약물은, 화학적으로 변성된 약물로서, 그 작용 부위가 생물학적 불활성일 수 있으나 생체 내에서 1종 이상의 효소 등에 의해 모(母) 생활성 형태로 감성 또는 변성될 수도 있다. 이러한 전구 약물은 모체와는 다른 약리역학적 특성을 가질 수 있으므로, 점막 내피 세포로 용이하게 흡수될 수 있으며 염 형성성 또는 용해도가 좋거나, 전신 안정성이 우수하다(예, 플라스마의 반감기가 연장됨). 통상, 그러한 화학적 변성으로는,
1) 에스테라아제 또는 리파아제에 의해 분해될 수 있는 에스테르 또는 아미드 유도체,
2) 특이적 또는 비특이적 프로테아제에 의해 인식될 수 있는 펩티드,
3) 전구 약물 형태 또는 변성된 전구 약물 형태의 막 선택을 통해 작용 부위에 누적되는 유도체, 또는 이들 1) 내지 3)의 조합체가 있다. 적당한 전구 약물 유도체의 선택 및 제조를 위한 통상의 방법은, 예를 들어 에이치. 번드가드의 문헌 [Design of Prodrugs, 1985]에 기재되어 있다.
각종 비스인돌-N-말레이미드 유도체의 합성 방법은 데이비스 외 다수의 미국 특허 제5,057,614호에 기재되어 있으며, 본 발명에 사용하기 적합한 바람직한 화합물의 합성 방법은 전술한 미국 특허 제5,552,396호 및 폴 외 다수의 유럽 특허 공보 제0 657 411A1호에 기재되어 있는데, 이들은 모두 본 명세서에서 참고로 인용하고 있는 것이다.
본 발명의 방법에 사용하기에 특히 바람직한 하나의 단백질 키나제 β-억제제는 전술한 미국 특허 제5,552,396호의 실시예 5g에 기재된 화합물, 즉 (S)-3,4-[N,N'-1,1'-((2"-에톡시)-3"'(O)-4"'-(N,N-디메틸아미노)-부탄)-비스-(3,3'-인돌릴)]-1(H)-피롤-2,5-디온 염산염이다. 이 화합물은 효과적인 단백질 키나제 C의 억제제이다. 이것은 다른 키나제에 비해 단백질 키나제 C에 선택성을 보이는데, 다시 말하면 베타-1 이소자임 및 베타-2 이소자임에 선택성을 보인다. 이 화합물의 다른 염, 특히 메실산염도 또한 바람직하다.
바람직한 메실산염은, 비반응성 유기 용매, 바람직하게는 유기/물 혼합물, 가장 바람직하게는 물-아세톤 중에서 하기 화학식 2의 화합물을 메탄설폰산과 반응시켜서 제조할 수 있다. 메탄올, 아세톤, 에틸아세테이트 및 이들의 혼합물 등의 다른 용매도 또한 사용할 수 있다. 물에 대한 용매의 비는 결정적인 것이 아니며, 통상 시약의 용해도에 따라 결정된다. 물에 대한 용매의 바람직한 비는 0.1:1 내지 100:1(부피비)이다. 이 비는 1:1 내지 20:1이 바람직하며 5:1 내지 10:1이 가장 바람직하다. 적정 비는 선택된 용매에 따라 좌우되며, 물에 대한 용매의 비가 9:1인 상태로 아세톤을 사용하는 것이 바람직하다.
이 반응에서는 대개 2종의 시약을 대략 등몰량으로 사용하나, 다른 비, 특히 메탄설폰산이 과량인 비로 사용할 수도 있다. 메탄설폰산의 첨가 속도는 반응에 있어 결정적인 것이 아니며, 6 시간 이상에 걸쳐 급속히(5 분 미만 동안) 또는 서서히 첨가할 수도 있다. 이 반응은 환류 하에 0℃ 이상의 온도에서 수행한다. 반응 혼합물은, x선 분말 회절법으로 측정한 결과 염 형성이 완료될 때까지 교반하는데, 5 분 내지 12 시간이 소요될 수 있다.
본 발명의 염은 결정 형태로 제조하는 것이 바람직하며 용이하다. 이 염의 삼수화물 형태는 건조 또는 20∼60%의 상대 습도로 처리하여 일수화물 형태로 용이하게 전환시킬 수도 있다. 이 염은 일정한 융점, 복굴절율 및 x선 회절 패턴을 나타내보이는 실질적 결정형을 갖는다. 통상, 결정은 비정질 고형물을 10% 미만으로 함유하며, 바람직하게는 5% 미만, 가장 바람직하게는 1% 미만으로 함유한다.
메실산염은 당업자에게 알려진 여과 또는 다른 분리 기법을 통해 반응 혼합물로부터 50% 내지 100%의 수율로 분리된다. 필요에 따라 당해 기술 분야에 공지된 재결정화 기법 및 다른 분리 기법을 사용하여 염을 정제할 수도 있다.
VEGF 등의 성장 인자에 의해 자극된 조직 배양체 내 내피 세포는 기저 세포의 성장률보다 높은 성장률을 나타내보인다. 본 발명에서 실험을 실시한 결과, 시험관 내에서 단백질 키나제 C의 억제제, 즉 (S)-3,4-[N,N'-1,1'-((2"-에톡시)-3"'(O)-4"'-(N,N-디메틸아미노)-부탄)-비스-(3,3'-인돌릴)]-1(H)-피롤-2,5-디온산염을 약 0.1∼100 nM의 농도로 투여한 경우, 성장 인자(예, VEGF)에 의해 촉진된 비기저 세포의 성장이 유의적으로 억제되었다.
다른 시험에 의하면, 정상 산소 상태의 배지 중에서 VEGF에 의한 자극 없이 이루어지는 내피 세포의 성장은 억제되지 않는 것으로 알 수 있듯이, 조직 배양체 내 정상 내피 세포의 성장은 이 화합물에 의해 억제되지 않는다는 중요한 사실이 입증되었다. 저산소 조건의 배지에서는, 저산소 세포에 의해 생성된 내인성 성장 인자(VEGF)의 함량 증가로 인해 세포의 성장률이 증가한다. 또한, 단백질 키나제 C의 억제제, 즉 (S)-3,4-[N,N'-1,1-((2"-에톡시)-3"'-(O)-4"'-(N,N-디메틸아미노)-부탄)-비스-(3,3'-인돌릴)]-1(H)-피롤-2,5-디온산염은 그러한 저산소 상태에 의해 유도된 세포 성장을 정상화시킨다.
본 발명에서 수행한 실험을 통해, 모세혈관 침투도 역시 VEGF 등의 성장 인자에 의해 영향을 받는다는 사실이 입증되었다. 실험에서는, 동물 모델에 있어 VEGF가 모세혈관 침투도를 최대 3배까지 유의적으로 증가시킨다는 사실을 밝혀냈다. 또한, VEGF에 의한 모세혈관 침투도의 증가도 역시 그 투여량에 따라 달라진다. 생체 내 동물 시험에 따르면, VEGF 항원 투여 전에 1 일당 약 25 ㎎/kg의 농도로 단백질 키나제 C를 투여한 결과 VEGF에 의한 모세혈관 침투도가 상당히 억제되었다. 1 nM 내지 5 nM의 농도, 바람직하게는 1 nM 내지 500 nM의 농도를 특이적으로 사용할 수 있다. 억제율은 최대 80%일 수 있으며, 이 억제율은 통상 성장 인자에 의한 모세관 침투에만 적용되는 것이다. 모세관 침투도는 플루오레세인 혈관 조영법(fluorescein angiography)으로 측정할 수 있다. 특히 반점 부종에서, 플루오레세인 혈관 조영법은 혈류 내로 형광 염료를 주입하여 망막 내 누출 부위를 검출하는 망막 영상법이다.
특정의 기술적 설명에 국한시키고자 하는 것은 아니지만, 본 출원인(들)은, 혈류량이 감소하고 망막 모세혈관이 손실되며 말초 맥관계의 발육 부전이나 소멸이 이루어지거나, 또는 망막과 맥락막의 혈액 공급이 분리됨에 따라 유발되는 망막 관류의 변경시 비교적 망막 허혈 증세가 유발될 수 있을 것으로 추측된다. 이러한 허혈 증세는 망막 혈관주위 세포, 내피 세포, 망막 색소성 내피 세포, 신경교 세포 및 임의의 기타 세포 타입에서 VEGF 등의 성장 인자의 합성 및 분비를 촉진시킨 후, 망막의 혈관 신생을 유도하여 모세혈관 침투도를 향상시킨다. 이들 증상은 각종 안구 혈관 질환과 연루되어 있다.
본 발명에 기재된 PKC의 β 이소자임 억제제는, 내피 세포의 성장 및 모세관 침투도와 관련된 질환 증상, 특히 각종 안구 혈관 질환을 치료하는 데 사용할 수 있다.
본 발명의 화합물로 치료할 수 있는 안구 혈관 질환은 반점 퇴화증, 반점 부종, 혈관 망막증, 망막 정맥 폐색증, 홍채 혈관신생, 히스토플라스마증 및 허혈성 망막 질환이 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다. 반점 퇴화증은 노화와 연관이 있을 수도 있다. 반점 부종은 당뇨병 또는 중심 망막 폐색증과 연관이 있을 수 있다. 본원에서 사용한 용어 혈관 망막증에는 당뇨병 망막증은 포함되지 않지만, 겸상 세포 빈혈, 조산아, 및 각형 또는 소주(小柱)망형 혈관 신생과 연루된 혈관 망막증은 포함된다. 홍채 혈관 신생은 당뇨병과 연관이 있을수도 또는 없을 수도 있다.
당업자라면 본 발명의 단백질 키나제 C의 β-이소자임 억제제의 치료학적 유효량이, VEGF를 억제하므로써 모세혈관 침투도의 향상 또는 내피 세포의 성장을 억제하는 데 충분한 양이라는 점과, 이 양은 특히 치료할 조직 크기, 치료 제제 중 화합물의 농도 및 환자의 체중에 따라 달라진다는 점을 알 것이다. 일반적으로, 안구 혈관 질환을 치료하기 위한 치료제로서 투여되는 단백질 키나제 C의 β-이소자임 억제제의 양은 담당 의사가 사례별로 결정한다. 적절한 투여량을 결정할 때에는 혈관 신생 정도, 환자의 체중과 환자의 연령을 지침으로 고려할 것이다.
일반적으로, 적절한 투여량은 단백질 키나제 C의 β-이소자임 억제제의 농도가 치료 부위에서 0.5 nM 내지 200 μM, 보다 일반적으로는 0.5 nM 내지 200 nM가 될 정도의 양이다. 대부분의 경우 이 억제제의 혈청 내 농도는 0.5 nM 내지 100 nM면 충분할 것으로 예상된다.
이와 같은 치료 농도를 얻기 위해서, 치료를 요하는 환자에게 체중 1 kg당 1 일 약 0.001 ㎎ 내지 50.0 ㎎을 투여해야 할 것이다. 일반적으로, 체중 1 kg당 1일 최대 약 1.0 ㎎ 내지 10.0 ㎎의 단백질 키나제 C의 β-억제제가 필요하다. 전술한 바와 같이, 이들 양은 사례별로 달라질 수 있다.
화학식 1의 화합물과 화학식 1a 및 화학식 1b의 바람직한 화합물은 투여 전에 조제하는 것이 바람직하다. 적절한 약학적 제제는, 잘 알려져 있고 용이하게 입수할 수 있는 성분들을 사용하여 공지된 방법으로 제조한다. 본 발명의 방법에 사용하기 적합한 조성물의 제조시, 활성 성분은 대개 담체와 혼합하거나, 또는 담체로 희석하거나, 또는 담체 내에 밀봉하여 캡슐, 낭(sachet), 종이 또는 기타 봉합체 형태로 형성시킬 수 있다. 담체가 희석제로 작용하는 경우에는, 활성 성분에 대해 비히클, 부형제 또는 매질로서 작용하는 고형, 반고형 또는 액상 물질일 수 있다. 따라서, 조성물은 정제, 환약, 분말, 로진즈, 낭, 교갑, 엘릭서, 현탁액, 에멀젼, 용액, 시럽, 분무제(고형 또는 액상 매질 내 상태), 연질 및 경질의 젤라틴 캡슐, 좌약, 무균 주사액 및 경구 또는 국소 투여용의 무균 포장된 분말 형태로 존재할 수 있다.
적절한 담체, 부형제 및 희석제의 일부 예로는, 젖당, 덱스트로즈, 수크로즈 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아검, 인산칼슘, 알긴산염, 트라가칸트, 젤라틴, 규산칼슘, 미정질 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로즈, 수성 시럽, 메틸 셀룰로즈, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 스테아르산 마그네슘 및 광유가 있다. 제제는 윤활제, 습윤제, 유화제, 현탁제, 방부제, 감미제 또는 향미제를 더 함유할 수 있다. 본 발명의 조성물은 환자에게 투여한 후 활성 성분이 신속하게, 지속적으로 또는 서서히 방출되도록 제형화할 수도 있다. 이 조성물은, 약 0.05 ㎎ 내지 약 3 g, 더욱 일반적으로 약 750 ㎎의 활성 성분을 함유한 단위 투여 형태로 제형화하는 것이 바람직하다. 그러나, 투여되는 치료 용량은 치료할 증상의 경중, 투여할 화합물의 종류 및 선택된 투여 경로 등을 비롯한 제반 상항을 고려하여 담당의가 결정한다. 따라서, 상기 투여 범위는 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니다. "단위 투여 형태"는 사람 검체 및 기타 포유 동물을 위한 단일 투여 형태로서 적합한 물리적 개별 단위체를 의미하며, 이들 각 단위체는 적당한 약학적 담체와 함께 목적하는 치료 효과를 제공하도록 계산된 소정량의 활성 물질을 함유한다.
대부분 경구 투여할 수 있는 전술한 제제 외에, 본 발명의 방법에 사용되는 화합물은 국소 투여할 수도 있다. 국소용 제제로는 연고, 크림 및 겔이 있다.
일반적으로 연고는 (1) 유성 기제(基劑), 즉 백색 바셀린이나 광유 등의 지방유 또는 탄화수소로 구성된 기제, 또는 (2) 흡수 기제, 즉 물을 흡수할 수 있는 물질 또는 무수 물질, 예컨대 무수 라놀린으로 구성된 기제를 사용하여 제조한다. 관례상, 기제를 제조한 후에는, 유성 기제 또는 흡수 기제에 관계없이 원하는 농도가 제공될 수 있을 정도의 양으로 활성 성분(화합물)을 첨가한다.
크림은 오일/물 에멀젼이다. 크림은 유상(내부상)과 수성상(연속상)으로 구성되며, 유상은 전형적으로 왁스, 바셀린, 광유 등의 지방유 및 탄화수소 등을 함유하고, 수성상은 부가염 등의 임의의 수용성 물질과 물을 함유한다. 이들 2개의 상은 유화제, 예컨대 계면 활성제(예, 나트륨 라우릴 황산염), 및 친수성 콜로이드(예, 아카시아 콜로이드 점토, 비검(veegum)) 등을 사용하여 안정화시킨다. 에멀젼의 제조 시에는 통상 활성 성분(화합물)을 원하는 농도가 될 정도의 양으로 첨가한다.
겔은 유성 기제, 물 또는 에멀젼-현탁액 기제 중에서 선택된 기제를 함유한다. 이 기제에는 겔화제를 첨가하여, 기제 중에 매트릭스를 형성시켜 점도를 증가시킨다. 겔화제의 예로는 히드록시프로필 셀룰로즈, 아크릴산 중합체 등이 있다. 통상, 활성 성분(화합물)은 겔화제를 첨가하기 전 한 시점에서 원하는 농도로 제제에 첨가한다.
국소용 제제 내에 첨가되는 화합물의 양은 결정적이 아니다. 그 농도는, 목적하는 치료 부위에 원하는 양의 화합물을 전달시킬 수 있는 양의 제제를 치료할 부위에 쉽게 도포할 수 있을 정도의 범위 내에 있어야 한다.
치료할 조직에 도포할 국소용 제제의 통상적인 양은 치료할 조직 크기 및 제제 내 화합물의 농도에 따라 달라진다. 일반적으로, 제제는 치료할 조직 1 cm2당 약 1 ㎍ 내지 약 500 ㎍의 화합물이 제공될 수 있는 양으로 치료 조직에 도포한다. 화합물의 도포량은 약 30 ㎍/cm2내지 약 300 ㎍/cm2가 바람직하고, 약 50 ㎍/cm2내지 약 200 ㎍/cm2가 더욱 바람직하며, 약 60 내지 약 100 ㎍/cm2가 가장 바람직하다.
하기 조제예는 단지 설명을 위한 것이며, 이것에 의해 본 발명의 범위가 국한되는 것은 아니다.
조제예 1
경질 젤라틴 캡슐은 하기 성분들을 사용하여 조제하였다.
| 함량(㎎/캡슐) | |
| 활성 성분 | 250 |
| 전분(건조) | 100 |
| 스테아르산 마그네슘 | 10 |
| 합계 | 460 ㎎ |
상기 성분들을 혼합한 후 460 ㎎의 양을 경질 젤라틴 캡슐 내에 충전하였다.
조제예 2
정제는 하기 성분들을 사용하여 조제하였다.
| 함량(㎎/캡슐) | |
| 활성 성분 | 250 |
| 전분(미정질) | 400 |
| 이산화규소(발연) | 10 |
| 스테아르산 | 5 |
| 합계 | 665 ㎎ |
상기 성분들을 혼합하고 압축하여 각 중량이 665 ㎎인 정제를 형성하였다.
조제예 3
활성 성분 60 mg을 함유한 정제를 다음과 같이 조제하였다.
| 함량(㎎/정제) | |
| 활성 성분 | 60 ㎎ |
| 전분 | 45 ㎎ |
| 미정질 셀룰로즈 | 35 ㎎ |
| 폴리비닐피롤리돈(10% 수용액) | 4 ㎎ |
| 나트륨 카르복실메틸 전분 | 4.5 ㎎ |
| 스테아르산 마그네슘 | 0.5 ㎎ |
| 탈크 | 1 ㎎ |
| 합계 | 150 ㎎ |
활성 성분, 전분 및 셀룰로즈를 45호 메쉬의 U.S.체에 통과시킨 후 완전히 혼합하였다. 이 생성된 분말을 폴리비닐피롤리돈 용액과 혼합한 후 14호 메쉬의 U.S. 체에 통과시켰다. 여기서 제조된 과립을 50℃에서 건조시켜, 18호 메쉬의 U.S. 체에 통과시켰다. 60호 메쉬의 U.S. 체에 미리 통과시킨 나트륨 카르복시메틸 전분, 스테아르산 마그네슘 및 탈크를 상기 과립에 첨가하여 혼합한 후, 정제기로 압축시켜 중량 150 ㎎의 정제를 얻었다.
본 발명의 제1 목적은 안구 혈관 질환의 치료 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제2 목적은 포유 동물의 반점 부종과 관련된 모세혈관 침투도를 억제시키는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제3 목적은 혈관 내피 세포의 성장 인자(VEGF)에 의한 혈관 신생화를 억제시키는 방법을 제공하는 것이다.
이러한 본 발명의 목적 및 다른 목적은 후술하는 1개 이상의 실시 형태에 의해 달성된다.
본 발명의 한 실시 형태에서는, 안구 혈관 질환의 치료가 필요한 포유 동물에 대해 단백질 키나제 C의 β-이소자임 억제제를 치료적 유효량으로 투여하여 그러한 질환을 치료하는 방법을 제공한다.
본 발명의 또다른 실시 형태에서는, 반점 퇴화증을 가진 포유 동물에 대해 단백질 키나제 C의 β-이소자임 억제제를 치료적 유효량으로 투여하여 포유 동물의 반점 퇴화증을 치료하는 방법을 제공한다.
본 발명의 또다른 실시 형태에서는, 단백질 키나제 C의 β-이소자임 억제제를 모세혈관 침투 억제량으로 포유 동물에게 투여하여 포유 동물의 반점 부종과 관련된 모세혈관 침투도를 억제시키는 방법을 제공한다.
본 발명의 또다른 실시 형태에서는, 단백질 키나제 C의 β-이소자임 억제제를 VEGF 억제량으로 포유 동물에게 투여하여 혈관 내피 세포의 성장 인자(VEGF)를 억제시키는 방법을 제공한다.
본 발명에서는 각종 안구 혈관 질환에 예방적이면서 그 질환의 치료에 효과적인 화합물을 밝혀냈다.
이들 실시예는 모두 (S)-3,4-[N,N'-1,1'-((2"-에톡시)-3'"(O)-4'"-(N,N-디메틸아미노)-부탄)-비스-(3,3'-인돌릴)]-1(H)-피롤-2,5-디온 염산염을 사용하면 시험관 내에서는 내피 세포의 성장이 억제되고 생체 내에서는 VEGF에 의해 촉진되는 모세혈관 침투도의 증가가 억제된다는 사실을 입증하였다.
실시예 1
이 실시예에서는, VEGF에 의해 자극된 내피세포 성장에 대한 상기 화합물의 억제 효과를 사람의 재조합 VEGF를 사용하여 검사하였다.
소의 망막 내피 세포를 다른 송아지 안구로부터 균질화 단계와 일련의 여과 단계를 통해 분리하였다. 5.5 mM 글루코즈, 혈장에서 유도된 10%의 말 혈청(위톤, 사이언티픽), 1ℓ당 50 ㎎의 헤파린과 1ℓ당 50 단위의 내피 세포 성장 인자(베링거 만하임)와 함께 둘베코 변형 이글 배지(DMEM)가 수용된 피브로넥틴(NYBen 리어전츠, 뉴욕 블러드 센터) 코팅 접시에서 1차 내피 세포 배양체를 증식시켰다. 세포가 응집된 후, 5% 소 태아 혈청(HyClonc)을 함유한 것으로 배지를 교환하였다. 배지는 3일 마다 교환하였다. 내피 세포의 동종성은 항인자 VIII 항체를 사용하여 확인하였다.
시험관 내에서 VEGF 작용에 대한 PKC 억제제의 효과는, VEGF의 첨가시 성장을 촉진시키는 소 망막의 미소혈관계 내피 세포의 희소적 평판 배양된 배양물을 사용하여 평가하였다. 소의 망막 내피 세포를 24개의 웰 접시(코스타)에서 희소하게 평판 배양한 후(웰당 2500개 이하의 세포), 10% 송아지 혈청(GIBCO)을 함유한 DMEM에서 밤새 항온 처리하였다. 다음날 배지를 교체하였다.
내피 세포 성장에 대한 상기 PKC 억제제의 영향을 검사하기 위해, 임의의 활성화제 부재 하에서의 세포 성장을 대조군으로 한 후, VEGF(25 ng/㎖; 게넨테크)의 존재 하에서 PKC 억제제의 첨가 영향과 VEGF의 부재 하에서 PKC 억제제의 첨가 영향을 모두 검사하는 1 세트의 실험을 수행하였다. 37℃에서 4 일 동안 항온 처리한 후, 세포를 0.1% 나트륨 도데실 황산염(SDS)에 용해시키고, 획스트(Hoechst) 33258 염료와 형광 측정계(모델 TKO-100; 회퍼)를 사용하여 DNA 함량을 측정하였다.
모든 측정은 3회 이상 실시하였으며, 실험은 3회 이상 반복 실시하였다. 모든 실험에 대한 결과는 평균 ± SD로 표시하였다. 시험관 내 결과는 한쪽성 학생 t 테스트로 분석하였다. P 값이 < 0.050인 것은 통계학적으로 유의성이 있다고 간주하였다.
도 1은 재조합 VEGF를 사용하여 얻은 결과를 나타낸 것이다. 도면 중 왼쪽 3개의 칼럼에 도시된 바와 같이, 내피 세포 배양체에 PKC 억제제를 첨가한 경우에는 기본 성장 속도(첫번째 컬럼)에 실질적인 영향이 없었다. VEGF를 첨가한 경우에는 성장 속도가 실질적으로 증가하였다(4번째 칼럼). 상기 PKC 억제제를 0.5 nM 미만으로 첨가한 경우에는 성장 속도가 상당히 저하되었다(오른쪽 4개의 칼럼).
실시예 2
이 실시예는 도 1에 보고된 것과 유사하며, 사람의 재조합 VEGF를 사용하여 VEGF에 의해 자극된 내피 세포에 대한 PKC 억제제의 억제 효과를 추가로 설명한 것이다.
실시예 1의 방법을 사용하여, 소의 망막 내피 세포를 분리하여 증식시켰다. 이어서, 희소하게 평판 배양된 배양물을 제조하였다. 다시 실시예 1의 과정을 사용하여, VEGF(25 ng/㎖; 게넨테크)의 존재 및 VEGF의 부재 하에서 모두 내피 세포의 성장에 대한 PKC 억제제의 영향을 검사하는 실험을 수행하였다. 37℃에서 4 일 동안 항온 처리한 후, 세포를 0.1% 나트륨 도데실 황산염(SDS)에 용해시키고, 획스트 33258 염료와 형광 측정계(모델 TKO-100; 회퍼)를 사용하여 DNA 함량을 측정하였다.
도 2는 이 실시예의 결과를 나타낸 것이다. -VEGF로 표시한 칼럼에 도시된 바와 같이, 내피 세포 배양체에 PKC 억제제를 0.1 nM 내지 100 nM로 첨가한 경우에는 세포의 기본 성장 속도에 실질적인 영향을 주지 않았다. 사람의 재조합 VEGF(25 ng/㎖)로 내피 세포를 자극한 경우에는 4 일 후, 성장 속도 증가의 지표가 되는 세포 내 DNA 함량이 자극되지 않은 세포에 비해 상당히 증가하였다(0에서의 -VEGF와 0에서의 +VEGF를 비교). 이러한 성장 속도는 상기 PKC 억제제의 첨가시 상당히 저하되었다(+VEGF의 오른쪽 4개 칼럼). 특히, VEGF 자극능은 PKC 억제제 0.1 nM의 존재 하에서 약간 감소하였으며, 1 nM 이상의 PKC 억제제를 동시에 첨가한 경우에는 거의 완전히 제거되었다.
실시예 3
이 실시예에서는, 저산소 조건 하에서 망막 혈관주위 세포의 배양시 발현되는 내인성 VEGF의 활성에 대한 상기 PKC 억제제의 영향을 검사하였다.
소의 망막 내피 세포와 망막 혈관주위 세포를, 균질화 단계 및 일련의 여과 단계를 통해 다른 송아지 안구에서 분리하였다. 내피 세포를 성장시키고 실시예 1의 과정을 사용하여 평판상에서 희소하게 배양시켰다. 유사한 기술을 사용하여, 소 망막의 혈관주위 세포를 20% 소 태아 혈청이 함유된 DMEM/5.5 mM 글루코즈 중에서 배양시켰다.
내인성 VEGF 발현을 위한 저산소 조건의 배지와 정상 산소 조건의 대조용 배지를 각각 다음 방법에 따라 제조하였다. 산소 공급량을 적게 조절하면서, 랩-라인(Lab-Line) 인스트루먼츠에 의해 작동하는 컴퓨터 제어식의 적외선 수재킷형 CO2항온조(모델 480)를 사용하여 응집된 망막 혈관주위 세포 단일층을 24 시간 동안 2% O2/5% CO2/93% N2로 처리하였다. 모든 세포는 37℃로 유지시키고 광현미경으로 검사한 결과 형태의 변화가 나타나지 않았으며, 트립판 블루 염료를 제거한 후(> 98%), 정상적으로 계대 접종할 수 있다. 동일 배치의 세포를 정상 산소 조건(95% 공기/5% CO2) 하에 항온 처리한 계대 접종체를 대조군으로 사용하였다. 이어서, 배지를 회수하여 사용 전에 여과시켰다(Nalgene; 0.22 ㎛).
이 실시예에서는, 정상 산소 조건의 배지 또는 저산소 조건의 배지의 존재 하에 내피 세포 성장에 대한 PKC 억제제의 영향을 검사하는 실험을 수행하였다. 전술한 실시예에서 행한 바와 같이, 4일 동안 37℃에서 항온 처리한 후 세포를 0.1% 나트륨 도데실 황산염(SDS)에 용해시키고, 획스트 33258 염료와 형광 측정계(모델 TKO-100; 회퍼)를 사용하여 DNA 함량을 측정하였다.
도 3에 보고된 시험에서는 PKC 억제제를 10 nM의 농도로 사용하였다. 도 3에 도시된 바와 같이, 망막 내피 세포의 성장은 VEGF 발현을 유도하는 것으로 알려진 저산소 조건 하에서 배양한 망막 혈관주위 세포의 조절 배지로 촉진시켰다(도 3의 칼럼 1과 칼럼 3 비교). 이러한 성장 촉진은, PKC 억제제의 (S)-3,4-[N,N'-1,1'-((2"-에톡시)-3'"(O)-4'"-(N,N-디메틸아미노)-부탄)-비스-(3,3'-인돌릴)]-1(H)-피롤-2,5-디온의 염산염의 존재 하에 억제(정상화)되었다(컬럼 3과 칼럼 4 비교).
실시예 4
이 실시예는 도 1 및 도 2에 제시한 것과 유사하며, VEGF에 의해 촉진된 내피 세포 성장에 대한 PKC 억제제의 억제 효과를 사람의 재조합 VEGF를 사용하여 추가로 설명한 것이다.
실시예 1의 방법을 사용하여 소의 망막 내피 세포를 분리하여 증식시켰다. 이어서 희소하게 평판 배양된 배양물을 제조하였다. 다시 실시예 1의 방법을 사용하여, VEGF(25 ng/㎖; 게넨테크)의 존재(+VEGF) 및 VEGF의 부재(-VEGF) 하에 내피 세포 성장에 대한 PKC 억제제의 영향을 검사하는 실험을 수행하였다. 전술한 바와 같이, 37℃에서 4 일 동안 항온 처리한 후, 세포를 0.1% 나트륨 도데실 황산염(SDS)에 용해시키고, 획스트 33258 염료와 형광 측정계(모델 TKO-100; 회퍼)를 사용하여 DNA 함량을 측정하였다.
도 4는 이 실시예의 결과를 나타낸 것이다. -VEGF로 표시된 칼럼에서 알 수 있듯이, 내피 세포 배양체에 PKC 억제제를 10 nM 농도로 첨가한 경우에는 세포의 기본 성장 속도에 거의 영향을 주지 않았다. 사람의 재조합 VEGF(25 ng/㎖)로 내피 세포를 자극하면, 성장 속도 증가의 지표가 되는 세포 내 DNA 함량이 비자극된 세포에 비해 상당히 증가하였다(-VEGF 대조군과 +VEGF 대조군 비교). 이 성장 속도는 10 nM의 농도로 PKC 억제제를 첨가하자 상당히 감소하였다.
이들 결과는, 시험관 내에서 전술한 PKC 억제제류, 특히 (S)-3,4-[N,N'-1,1'-((2"-에톡시)-3'"(O)-4'"-(N,N-디메틸아미노)-부탄)-비스-(3,3'-인돌릴)]-1(H)-피롤-2,5-디온이 외인성 및 저산소 조건에서 유도된 VEGF에 의한 망막 내피세포 성장의 자극을 방지한다는 것을 입증하는 것이다. VEGF의 발현은 반점 퇴화증과 연루된 혈관 신생과 밀접한 연관이 있기 때문에, 이들 결과는 반점 퇴화증의 치료시 PKC 억제제가 치료 용도로 사용될 수 있음을 지지해준다.
실시예 5
이 실시예는 VEGF에 의해 유도된 망막 침투도의 시간 경과에 따른 추이를 나타낸 것이다.
각 래트의 한쪽 안구 초자체 내에 2.0 ng의 VEGF를 주사하였다(예상 최종 농도 25 ng/㎖). 다른쪽 안구에는 유사량의 대조 용액을 주사하였다. 10 분 후, 30 ㎕의 플루오레세인을 카테터를 통해 오른쪽 경정맥 내에 주사하였다. 플루오레세인의 주사 후 지정 시간에 초자체를 형광 측정하였다.
도 5A에 도시된 바와 같이, VEGF로 처리한 안구의 초자체 내로의 플루오레세인의 침투도는 명백히 증가하였다. 이러한 증가는, 플루오레세인 혈관 조영에 따른 주사 후 10 분 동안 통계학적 유의성이 있었으며, 이는 30분 이상 유지되었다. 도 5B에서는 이러한 자극을, VEGF로 처리한 안구에서 시간이 경과함에 따라 추가의 플루오레세인 누출이 있음을 입증하는 제어율(%)로서 표시하였다.
실시예 6
이 실시예는 플루오레세인의 망막 침투도가 VEGF의 투여량에 따라 반응한 결과를 나타낸 것이다.
각 동물의 한쪽 안구에 대조 용액을 주사하고 반대쪽 안구에는 각종 용량의 VEGF를 주사하였다. 10 분 후 플루오레세인을 정맥 내 주사하고, 30 분 후 초자체 누출량을 분석하였다. 도 6에 도시된 바와 같이, 망막의 침투도는 VEGF 투여량에 따라 증가하였다. 사람에게서 얻을 수 있는 것으로 알려진 최대 자극은 14 ng/㎖ 내지 20 ng/㎖에서 나타났다.
실시예 7
이 실시예는 망막 침투도에 대한 초자체 내 PKC 억제제인 (S)-3,4-[N,N'-1,1'-((2"-에톡시)-3'"(O)-4'"-(N,N-디메틸아미노)-부탄)-비스-(3,3'-인돌릴)]-1(H)-피롤-2,5-디온 염산염의 영향 및 촉진 결과를 나타낸 것이다.
도 7에 도시된 바와 같이 래트의 안구에 2.0 ng의 VEGF, 10 ng의 PKC β 억제제 또는 1 ㎍의 PDBU(PKC 아고니스트)를 주사하였다. PKC의 β-억제제는 VEGF를 주사하기 15 분 전에 주사하였다. VEGF를 주사하고 10 분 후 정맥 내에 플루오레세인을 주사하고, 30 분 후 초자체 내 플루오레세인의 양을 측정하였다.
도 7에 도시된 바와 같이, VEGF의 초자체 내 주사는 망막 침투를 촉진시키는 것으로 밝혀졌다. VEGF를 주사하기 15 분 전 PKC의 β-억제제를 초자체 내에 주사한 경우에는 대부분의 침투 반응이 없어졌다. PDBU를 주사하여 단백질 키나제 C를 직접 자극한 경우에는 VEGF와 매우 유사한 침투도 증가를 나타내 보였다.
실시예 8
이 실시예는 단백질 키나제 C의 β-억제제인 (S)-3,4-[N,N'-1,1'-((2"-에톡시)-3'"(O)-4'"-(N,N-디메틸아미노)-부탄)-비스-(3,3'-인돌릴)]-1(H)-피롤-2,5-디온 염산염의 경구 투여시 VEGF에 대한 망막 침투가 억제됨을 밝힌 것이다.
도 8A 및 도 8B에 표시된 용량의 단백질 키나제 C의 β-억제제와 먹이를 혼합하여 래트에게 공급하였다. 먹이를 제공한 후 1 주일 후 초자체 내에 주사한 2.0 ng의 VEGF에 대한 망막 침투도를 전술한 바와 같이 측정하였다. 1 주일 동안 본 발명의 PKC β-억제제를 경구 투여한 결과, VEGF에 대한 망막 침투도가 감소하였다. 이러한 현상은 보다 높은 용량에서 가장 두드러지게 나타났다.
본 발명의 원리, 바람직한 실시 형태 및 작업 방식은 상기 명세서에서 설명하였다. 그러나, 이들 특정 형태들은 본 발명을 설명하기 위한 것이며 이들에 본 발명을 국한시키고자 한 것이 아니므로, 본원에서 보호하고자 하는 본 발명이 이들 특정 형태에 국한되는 것은 아니다. 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 변형 및 변경시킬 수 있다.
Claims (12)
- 안구 혈관 질환의 치료가 필요한 포유 동물에게 단백질 키나제 C의 β-이소자임 억제제를 치료적 유효량으로 투여하는 것이 특징인 안구 혈관 질환의 치료 방법.
- 제1항에 있어서, 단백질 키나제 C의 β-이소자임 억제제가 비스인돌릴말레이미드 또는 대환식 비스인돌릴말레이미드인 것이 특징인 방법.
- 제1항에 있어서, 억제제가 이소자임에 선택성을 지니고, 이러한 선택성을 보이는 이소자임은 베타-1 이소자임 및 베타-2 이소자임으로 구성된 군 중에서 선택되는 것이 특징인 방법.
- 제3항에 있어서, 단백질 키나제 C의 억제제가 하기 화학식 1을 갖는 화합물, 이것의 약학적으로 허용 가능한 염, 전구 약물 또는 에스테르인 것이 특징인 방법:화학식 1상기 식 중,W는 O, S, SO, SO2, CO, C2∼C6의 알킬렌, 치환된 알킬렌, C2∼C6의 알케닐렌, 아릴, 아릴(CH2)mO, 헤테로사이클, 헤테로사이클-(CH2)mO, 결합된 비사이클, 결합된 비사이클-(CH2)mO, NR3, NOR3, CONH 또는 NHCO이고,X 및 Y는 각각 C1∼C4의 알킬렌, 치환된 알킬렌이거나, 또는 함께 결합하여 -(CH2)n-AA를 형성하고,R1은 수소이거나, 또는 할로, C1∼C4의 알킬, 히드록시, C1∼C4의 알콕시, 할로알킬, 니트로, NR4R5또는 NHCO(C1∼C4의 알킬) 중에서 각각 선택된 4개 이하의 치환기이고,R2는 수소, CH3CO, NH2또는 히드록시이고,R3는 수소, (CH2)m아릴, C1∼C4의 알킬, COO(C1∼C4의 알킬), CONR4R5, (C〓NH)NH2, SO(C1∼C4의 알킬), SO2(NR4R5) 또는 SO2(C1∼C4의 알킬)이고,R4및 R5는 각각 수소, C1∼C4의 알킬, 페닐, 벤질, 또는 이들이 결합된 질소 원자와 함께 포화 또는 불포화된 5원 또는 6원 고리를 형성하고,AA는 아미노산 잔기이고,m은 각각 0 내지 3이며,n은 각각 2 내지 5이다.
- 제4항에 있어서, 단백질 키나제 C 억제제가 하기 화학식 1a를 갖는 화합물, 이것의 약학적으로 허용 가능한 염, 전구 약물 또는 에스테르인 것이 특징인 방법:화학식 1a상기 식 중,Z는 (CH2)p또는 (CH2)p-O-(CH2)p이고,R4는 히드록시, SH, C1∼C4의 알킬, (CH2)m아릴, NH(아릴), NH(CH3)(CF3), NH(CF3) 또는 NR5R6이고,R5는 수소 또는 C1∼C4의 알킬이고,R6은 수소, C1∼C4의 알킬 또는 벤질이고,p는 0 내지 2이며,m은 각각 2 또는 3이다.
- 제4항에 있어서, 단백질 키나제 C 억제제가 하기 화학식 1b를 갖는 화합물, 이것의 약학적으로 허용 가능한 염, 전구 약물 또는 에스테르인 것이 특징인 방법:화학식 1b상기 식 중,Z는 (CH2)p이고,R4는 NR5R6, NH(CF3) 또는 N(CH3)(CF3)이고,R5및 R6은 각각 수소, C1∼C4의 알킬이고,p는 0 내지 2이며,m은 각각 2 또는 3이다.
- 제4항에 있어서, 단백질 키나제 C의 억제제가 (S)-3,4-[N,N'-1,1'-((2"-에톡시)-3"'(O)-4"'-(N,N-디메틸아미노)-부탄)-비스-(3,3'-인돌릴)]-1(H)-피롤-2,5-디온 또는 이것의 약학적으로 허용 가능한 산 염인 것이 특징인 방법.
- 제1항에 있어서, 안구 혈관 질환이 반점 퇴화증, 반점 부종, 혈관 망막증, 홍채의 혈관 신생, 망막 정맥 폐색증, 히스토플라스마증 및 허혈성 망막 질환으로 구성된 군 중에서 선택된 것임이 특징인 방법.
- 제1항에 있어서, 안구 혈관 질환이 반점 퇴화증, 반점 부종 및 망막 정맥 폐색증으로 구성된 군 중에서 선택된 것임이 특징인 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 혈관 망막증이 조산아의 망막증인 것이 특징인 방법.
- VEGF에 의해 촉진된 내피 세포의 성장에 대한 치료가 필요한 포유 동물에게단백질 키나제 C의 β-이소자임 억제제를 치료적 유효량으로 투여하여 상기 내피 세포의 성장을 억제시키는 방법.
- VEGF에 의해 촉진된 부종 관련 모세혈관의 침투에 대한 치료가 필요한 포유 동물에게 단백질 키나제 C의 β-이소자임 억제제를 치료적 유효량으로 투여하여 상기 모세혈관 침투를 억제시키는 방법.
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