KR20010072354A

KR20010072354A - 혈당치 조절제

Info

Publication number: KR20010072354A
Application number: KR1020017001694A
Authority: KR
Inventors: 나까가와쯔또무; 타이지무쯔오; 나까야마찌까오; 노구찌히로시
Original assignee: 다께우찌 마사야쓰; 스미또모 세이야꾸 가부시키가이샤
Priority date: 1998-08-11
Filing date: 1999-08-10
Publication date: 2001-07-31
Also published as: EP1106182A4; WO2000009147A1; AU5195699A; CA2339833A1; CN1314819A; EP1106182A1

Abstract

활성 성분으로서 인슐린 수용체 길항제 및 뉴로트로핀을 함유하는, 인슐린 요법의 대상인 당뇨병 환자를 위한 혈당치 조절제, 상기 혈당치 조절제의 제조를 위한 상기 두 성분의 용도; 및 상기 두 성분을 사용하여 당뇨병 환자의 혈당치를 정상 범위내로 조절하는 방법. 인슐린 요법의 대상인 환자의 혈당치 조절을 위해 본 발명의 약물학적 조성물을 투여함으로써, 저혈당 쇼크와 같은 인슐린 부작용을 경감시키고, 치료순응도의 개선 또한 가능하게 하면서, 인슐린의 효과가 강화된다.

Description

혈당치 조절제 {BLOOD SUGAR LEVEL CONTROLLING AGENT}

당뇨병은 그 발병기전에 따라 제 1 형 및 제 2 형으로 분류된다. 제 1 형 당뇨병은 바이러스 감염 또는 자가면역 반응 등에 의해 유도되는, 췌장 베타 세포의 파괴로 인한 인슐린 분비의 결핍에 인해 일어난다. 일반적으로, 생명을 위협할 정도로 케톤증이 많이 나타나는, 유년-발병형 당뇨병이 상기 범주로 분류된다. 또한, 만성적인 저혈당의 지속은 예를 들어, 당뇨병성 망막병증, 당뇨병성 신장병증, 당뇨병성 신경병증 등의, 미세혈관병증으로 인한, 당뇨병성 합병증을 일으킬 수 있다.

최근에는, 생활수준의 향상, 및/또는 서구적 스타일로의 식생활 변화, 또는 운동부족의 증가로 인해, 제 2 형 당뇨병에 걸린 환자의 수가 증가하고 있다. 제1 형 당뇨병에서와 같이, 제 2 형 당뇨병에서도 저혈당의 지속으로 인해 다양한 당뇨병성 합병증이 유도될 수 있다.

당뇨병 환자의 최근 임상 치료에서, 제 1 형 당뇨병 환자의 치료에는 인슐린주사가 주로 이용된다. 최근에는, 혈당치의 엄격한 조절이 당뇨병성 합병증의 발병 예방에 효과적이라는 보고에 따라, 빈번한 인슐린 주사, 즉, 인슐린 강화요법이 적극적으로 채택되고 있다 (Nippon Rinsho, vol. 55, 1997 suppl., p. 249-254). 그러나, 인슐린 요법도 또한 문제점을 갖고 있고, 빈번한 인슐린 주사는 환자에게 큰 부담을 준다. 더구나, 인슐린의 과다작용에 의해 유도되는, 저혈당 또한 심각한 문제이다 (Nippon Rinsho, vol. 55, 197 suppl., p. 243-248). 나아가, 인슐린 강화요법으로 치료받은 환자들이 심근 경색과 같은 대혈관성 질환의 더 높은 발병위험율을 나타낸다고 보고가 있다 (N. Eng. J. Med., vol. 329, p. 977 (1993)).

제 2 형 당뇨병은 기본적으로 운동 요법 도는 식이 요법에 의해 치료되며, 필요하다면, 에스유제 (SU agent), 바이구아니드 (biguanide) 화합물 등과 같은 경구용 항당뇨병제의 투여에 의해 치료된다. 그러나, 상기 요법들에도 불구하고, 진행된 당뇨병 환자에서는 혈당치가 충분히 조절되지 않는 경우가 많으며, 따라서 그러한 환자들에게는, 인슐린을 투여한다 (Noppon Rinsho, vol. 55, 1997 suppl., p. 233-237). 또한, 최근에는, 제 2 형 당뇨병에 걸린 환자들에게, 질환의 초기 단계에서도 인슐린으로 적극적으로 치료하는 것이 증가하고 있다. 따라서, 환자에 대한 인슐린 치료의 효능이 다시 드러나고 있다. 그러나, 제 1 형 당뇨병의 치료에서 뿐만 아니라 제 2 형 당뇨병에서의 인슐린 치료도, 치료순응도의 감소, 저혈당의 발병, 및 대혈관성 질환의 발생 등과 같은 문제가 여전히 남아 있다.

인슐린 요법의 상기 결점을 보완하기 위해, 인슐린 및 소마스타틴 (US 4,703,034), 아밀린 길항제 화합물, AC137 (US 5,175,145) 등과 같이, 인슐린과 반대되는 저혈당 활성을 나타내는 또다른 약리학적 활성 물질의 복합 사용이 연구되고 있다.

신경성인자들은 생체 내의 목적 세포 또는 뉴런 및 신경교세포ㆍ슈반세포로부터 제공되는 단백질로, 뉴런의 생장 및 분화를 유지하는 활성을 나타내고, 기능하는 신경 또는 수용체의 종류에 따라 여러 타입으로 분류된다. 상기 인자 중, 뉴로트로핀으로 알려진 단백질은 서로간에 높은 구조 동질성을 갖는다. 상기 단백질의 전형적인 예로는 NGF (신경성장인자), BDNF (뇌-유래 신경성인자), NT-3 (뉴로트로핀 3), NT-4/5 등이 있으며, 상기 단백질들은 P-75 및 trk 유전자의 산물인, 수용체들 (trkA, trkB 및/또는 trkC) 의 특이적 리간드로서 작용함이 공지되어 있다 (Takeshi NONOMURA, Hiroshi HATANAKA; Jikken Igaku, vol. 13, p. 376 (1995)).

NGF, BDNF 등과 같은 뉴로트로핀들은 ALS 와 같은 신경퇴화성 질환 환자의 치료를 위한 치료제로서 연구되어 왔다. 예를 들어, 문헌 [Journal of Neuropathology and Experimental Neurology, vol. 56, p. 1290 (1997) A.P. Mizisin et al.] 에서는 당뇨병성 말초 신경병증에 대한 BDNF 의 약리 활성이 발표되었으나, 상기 문헌은 BDNF 가 생체 내에서 운동 신경 전도의 감소를 개선시킨다는 발견에 근거하여 당뇨병성 말초 신경병증에 대해 있을 수 있는 BDNF 의 약리 활성을 제시하는데 그쳤다.

하기 예시한 보고들에서는, 혈당치에 대한 신경성인자의 효과를 보고하였다.

(1) 문헌 [Exp. Neurology, vol. 131, p. 229 (1995), Palley-mounter MA et al.]:

BDNF 에 의해 유도된 식욕 억제를 정상쥐에서 연구하였다. BDNF 의 투여에 의해, 혈인슐린치가 감소하고, 상기 동물의 식욕 및 체중도 또한 감소하지만, 혈당치는 감소하지 않음을 발표하였다.

(2) 문헌 [Cytokine, vol. 7, p. 150 (1995), Fantuzzi, G. et al.]:

정상 생쥐에서 CNTF (섬모체 신경성인자) 의 효과를 보고하였다. CNTF 의 투여에 의해, 생쥐의 식욕 및 체중이 감소하고, 상기 동물의 혈당치도 또한 감소함을 발표하였다. 이 문헌의 목적은 CNTF, 또는 IL-1, IL-6 와 같은 다른 시토카인 멤버들의 염증유도 활성의 기작을 명확히 하는 것이었으며, 이 문헌에서는 상기 단백질들 및 당뇨병간의 상관관계는 발표되지 않았다.

(3) 문헌 [Proc. Natl. Acad. Sci. USA, vol. 94, p. 6456 (1997), Gloaguen, I. et al.] 및 WO 98/22128 호 [Istitute di Ricerche di Biologia Molecolare P. Angeletti S.P.A. (1998. 5. 28.)]:

비만성 당뇨병의 동물 모델인, db/db 생쥐에 CNTF 를 투여하여, 그로인한 체중 및 식욕의 감소, 및 CNTF 의 혈당치 감소 효과를 보고하였다. WO 98/22128 은 CNTF 수용체 활성제의 투여로 구성되는, 비만 또는 비만성 당뇨병의 치료 방법을 발표하였다. 그러나, 상기 문헌은 제 1 형 당뇨병에 대한 CNTF 의 효과, 또는 CNTF 및 인슐린의 복합 사용을 발표하거나 제시하지는 못했다.

(4) 문헌 [Biochem. Biophys. Res. Commun., vol. 238, p. 633 (1997), One M. et al.]:

상기 문헌은 비만성 당뇨병 동물 모델인 db/db 생쥐에 BDNF 또는 NT-3 를 투여하여, 저혈당을 억제할 수 있고, 이는 단순히 음식물 섭취의 감소에 의한 것이 아니며, 혈당치가 정상 생쥐 수준으로 감소될 수 있음을 보고하였다. 또한, 스트렙토조토신에 의해 췌장-세포가 손상되어 인슐린을 분비하지 못하는, 스트렙토조토신-유발 당뇨병 모델 쥐에서 BDNF 의 단독 투여는 혈당치에 영향을 주지 않았음을 보고하였다.

임상 분야에서는, 제 1 형 당뇨병 및 제 2 형 당뇨병의 치료에 있어 중요한, 좀더 안전하고 좀더 정확하게 인슐린에 의한 혈당치 조절을 보증하고 도와줄 수 있는 약제, 및 치료순응도를 개선시키고 저혈당 쇼크, 대혈관성 질환 등과 같은 부작용을 경감시킬 수 있는 저혈당제가 요청되고 있다.

본 발명은 인슐린 요법의 대상인 당뇨병 환자의 혈당치를 정상적인 범위내로 조절하거나 정상화시키기 위한 약제에 관한 것이다. 더 자세하게는, 본 발명은 활성 성분으로서 인슐린 수용체 길항제 및 뉴로트로핀을 함유하는, 인슐린 요법의 대상인 당뇨병 환자를 위한 혈당치 조절제, 상기 혈당치 조절제의 제조를 위한 상기 두 성분의 용도, 및 상기 두 성분을 사용하여 정상적인 범위내로 인슐린 요법의 대상인 환자의 혈당치를 조절하는 방법에 관한 것이다.

도 1 은 STZ-유발 당뇨병 생쥐에서 인슐린의 투여량 및 혈당 감소 활성간의 상관관계를 나타내는 도식이다. 세로축은 혈당치를 나타내며 가로축은 인슐린 투여 후 시간을 나타낸다. ●는 인슐린 0 유닛/㎏ (n=6) 으로 처리한 군의 각 시점에서의 평균 혈당치를 나타내며, ■는 인슐린 0.5 유닛/㎏ (n=6) 으로 처리한 군의 각 시점에서의 평균 혈당치를 나타내고, ▲는 인슐린 1.5 유닛/㎏ (n=6) 으로 처리한 군의 각 시점에서의 평균 혈당치를 나타내고, ○는 인슐린 5.0 유닛/㎏ (n=6) 으로 처리한 군의 각 시점에서의 평균 혈당치를 나타낸다. * 및 ** 은 터키 테스트에서, 인슐린 0 유닛/㎏ 으로 처리한 군과 비교했을 때, 각각, p<0.05, p<0.01 의 유의미한 차이가 있음을 나타낸다.

도 2 는 STZ-유발 당뇨병 생쥐에서 BDNF 및 저용량 인슐린의 복합 사용의 효과를 나타내는 도식이다. 세로축은 혈당치를 나타내며 가로축은 인슐린 투여 후 시간을 나타낸다. ●는 D-PBS + 식염수 (n=10) 로 처리한 군의 각 시점에서의 평균 혈당치를 나타내며, □는 BDNF + 식염수 (n=10) 로 처리한 군의 각 시점에서의 평균 혈당치를 나타내고, ▲는 D-PBS + 인슐린 (n=10) 으로 처리한 군의 각 시점에서의 평균 혈당치를 나타내고, ◇ 는 BDNF + 인슐린 (n=9) 으로 처리한 군의 각 시점에서의 평균 혈당치를 나타낸다. ** 은 터키 테스트에서, D-PBS + 인슐린으로 처리한 군과 비교했을 때 p<0.01 의 유의미한 차이가 있음을 나타낸다.

도 3 은 STZ-유발 당뇨병 생쥐에서 BDNF 및 고용량 인슐린의 복합 효과를 나타내는 도식이다. 세로축은 혈당치를 나타내며 가로축은 인슐린 투여 후 시간을 나타낸다. (a): ◇ 는 D-PBS + 인슐린 0.5 ㎏ (n=6) 으로 처리한 군의 각 시점에서의 평균 혈당치를 나타내며, ■는 BDNF + 인슐린 1.5 유닛/㎏ (n=6) 으로 처리한 군의 각 시점에서의 평균 혈당치를 나타낸다. (b): ○는 D-PBS + 인슐린 4.5 유닛/㎏ (n=6) 으로 처리한 군의 각 시점에서의 평균 혈당치를 나타내며, ◆ 는 BDNF + 인슐린 4.5 유닛/㎏ (n=6) 으로 처리한 군의 각 시점에서의 평균 혈당치를 나타낸다. 인슐린의 각 용량에서 D-PBS-처리군 및 BDNF-처리군간의 혈당치에는 유의미한 차이가 없었다.

본 발명의 수행을 위한 최량의 양태

본 명세서에서 사용하는 각 용어의 의미 또는 정의를 하기에 설명한다.

"인슐린 요법의 대상인 당뇨병 환자" 는 인슐린 활성의 부족으로 인해 인슐린 치료가 필요한 환자를 의미한다. 보다 자세하게는, "인슐린 요법의 대상인 당뇨병 환자" 는 저혈당의 치료를 위해 인슐린을 필요로 하는, 인슐린-의존성 상태인 제 1 형 당뇨병 또는 제 2 형 당뇨병에 걸린 환자를 의미한다. 예를 들어, 췌장의 β세포가 손상되어 인슐린을 정상적으로 분비하지 못하기 때문에 저혈당을 나타내는 환자를 의미한다.

"인슐린 수용체 길항제" 란 인슐린 수용체에 결합할 수 있으며, 상기 수용체를 활성화시킬 수 있고, 따라서, 혈당치를 감소시킬 수 있는 물질의 일반명이다. 구체적으로, 예를 들어, 자연적으로 생성되는 인간 인슐린, 빠르게-작용하도록 변형된 인슐린 LY275585 와 같은 변형된 인슐린, IGF-1 등이 포함된다. 인슐린 변형체 또는 변형된 IGF-1 은 자연적으로-생성되는 아미노산 서열의 일부 아미노산 잔기가 통상적인 유전자 조작 기법에 의해 치환, 결실 또는 첨가되어 변형된 일차 구조를 갖는 단백질이며, 또한 상기 생성물이 인슐린 수용체 결합능력 및 인슐린 수용체를 활성화시키는 활성을 나타내는 한 본 발명의 "인슐린 수용체 길항제" 의 범주내에 포함된다. 또한, 저분자량의 펩티드 또는 유기 화합물도 상기 생성물이 인슐린 수용체 결합능력 및 인슐린 수용체를 활성화시키는 활성을 나타내는 한 본 발명의 "인슐린 수용체 길항제" 의 범주내에 포함된다.

"뉴로트로핀" 은 신경의 성장을 위해 목적 세포로부터 분비되거나, 또는 자가분비 또는 측분비에 의해 뉴런의 성장, 분화 또는 생장을 촉진하고 상기 신경들이 생체 내에서 신경회로 (시냅스) 를 형성하도록 하는, 신경성인자를 의미한다. 예를 들어, 뇌-유래 신경성인자 (이하, BDNF 로 약칭), 신경성장인자 (이하, NGF로 약칭), 뉴로트로핀 3 (이하, NT-3 으로 약칭), 뉴로트로핀 4 (이하, NT-4 로 약칭), 뉴로트로핀 5 (이하, NT-5 로 약칭), 및 뉴로트로핀 6 (이하, NT-6 로 약칭) 이 현재 공지되어 있다.

"인슐린 요법의 대상인 환자의 혈당치 조절제" 는 제 1 형 또는 제 2 형 당뇨병을 겪고 있으며 인슐린 치료를 받을 수 있는 환자의 혈당치를 정상 범위내로 조절하기 위해 사용하는 약제를 의미한다. 정상 혈당치는, 임상 검사의 현재 기준에 따르면, 75 g 투여량에서의 포도당의 관용 시험 2 시간 뒤에 200 ㎎/㎗ 이하이며, 공복시 혈당은 140 ㎎/㎗ 미만이고, 특히 100 내지 120 ㎎/㎗ 의 범위이다. 본 발명의 혈당치 조절제는 공복시 혈당치가 400 ㎎/㎗ 초과인 환자의 혈당치를 200 ㎎/㎗ 이하로, 그러나 70 ㎎/㎗ 이상으로 감소시킬 수 있는, 혈당치를 정상 범위내로 안전하고 지속적으로 조절할 수 있게 하는 약제이다.

당뇨병의 혈당치는, 당뇨병 진단의 최근 개정 기준에 따르면, 75 g 투여량에서의 포도당의 관용 시험 2 시간 뒤에 200 ㎎/㎗ 초과이며, 공복시 혈당은 126 ㎎/㎗ 초과이다.

"trkA, trkB 및/또는 trkC 수용체 길항제" 는 trkA, trkB 또는 trkC 에 결합하고, 상기 수용체가 그들의 활성을 나타내도록 활성화시키는 물질의 일반명으로, trk 유전자 발현 산물 중에는 "뉴로트로핀" 의 수용체로서 공지된 것이 있다. 구체적으로, 공지된 뉴로트로핀으로, 예를 들어, trkA 에 결합하는 NGF, trkB 에 결합하는 BDNF 또는 NT-4, 및 trkC 에 결합하는 NT-3 등이 있다. 상기 개념에는 trkA, trkB 또는 trkC 수용체 결합능력 및 활성화시키는 능력, 예를 들어, 티로신잔기의 인산화를 나타내는 한, 변형된 화합물 (아미노산의 치환, 결실 또는 첨가에 의해 변형됨) 뿐만 아니라, 저분자량의 펩티드 및 유기 화합물도 포함된다.

"인슐린 치료의 보조제" 는 (1) 인슐린의 투여량 및 인슐린의 투여 횟수를 감소시키거나 줄이는 활성, 및 (2) 인슐린 치료중인 제 1 형 또는 제 2 형 당뇨병 환자에게 인슐린 투여 전에 또는 동시에 투여하여, 인슐린의 과다작용으로 인한 심각한 저혈당의 방지 활성을 나타내는 약제를 의미한다. (1) 의 효과는 "인슐린 작용을 강화시키는 활성" 과 동일한 의미이다. 상기 효과는 세포들의 인슐린 민감도를 증가시켜 얻을 수 있으며 특히 인슐린의 단독 투여시 충분한 저혈당 활성을 나타낼 수 없는 저용량의 인슐린과 함께 투여시 나타난다. (2) 의 효과는 인슐린의 단독 투여시에도 충분한 저혈당 활성을 나타낼 수 있는 고용량의 인슐린과 함께 투여시 나타난다.

제조 및 분석 방법

인슐린 요법의 대상인 환자의 인슐린 치료를 위한 본 발명의 혈당치 조절제 또는 본 발명의 보조제에 사용되는 뉴로트로핀 (NGF, BDNF, NT-3, NT-4 등) 은 그들이 본래의 생물학적 활성을 나타내는 한, 예를 들어, 자연적으로-생성되는 것이나, 재조합물중의 어느 하나일 수 있다. 상기물은 정제하여 본 발명에서 사용할 수 있다. 예를 들어, BDNF 는 Barde, Y.E. 등 (EMBO Journal, vol. 5, p. 549-553 (1982)) 에 의해 소뇌로부터 분리되었으며, BDNF 유전자를 클로닝 후 분석하여, BDNF 가 119 개의 아미노산으로 구성된 일차 구조를 가짐을 확인하였다 (Leibrock, J. 등, Nature, vol. 341, p. 149 (1989)). 또한, 약학적 제조물이 BDNF 활성을갖고 있는 한, N-말단에 메티오닌 잔기를 갖는 Met-BDNF 와 같은 변형된 재조합 BDNF, 또는 통상적인 유전자 조작 기법에 의해 상기 자연적으로 생성되는 BDNF 서열의 일부 아미노산 서열이 치환, 결실 또는 제거, 또는 첨가되어 생성된 재조합 돌연변이 BDNF 를 본 발명에 사용할 수 있다.

"BDNF 활성" 은 후근절, 미주신경 신경절, 운동뉴론, 망막 신경절, 니그라도파민성 뉴론, 전뇌기저 콜린성 뉴론 등의 생장을 유지하거나 분화를 촉진하는 활성을 의미한다. 상기 활성은 시험관 내 또는 생체 내에서 확인할 수 있다 (JP-A-5-328974, USP 제 5,180,820 호).

BDNF 의 제조를 위한 다양한 방법이 보고되어 왔으며, 어떠한 방법에 의해 제조된 어느 BDNF 라도 본 발명에 사용될 수 있다. 동물 조직에서 분리한 BDNF 를 본 발명에 사용할 때에는, 약제로 사용할 수 있을 정도로 정제할 수 있다 (EMBO Journal, vol. 5, p. 549 (1982)). 이와는 달리, BDNF 는 BDNF 를 생성할 수 있는 일차 배양세포 또는 확립세포주로부터 수득될 수 있고, 상기 세포들의 배양액 (배양 상청액, 배양 세포) 으로부터 분리될 수 있다. 나아가, 재조합 BDNF 를, 예를 들어, 적합한 벡터에 BDNF 를 코딩하는 유전자를 삽입하고, 재조합 벡터로 적합한 숙주를 형질변환시키고, 얻어진 형질변환체의 배양 상청액으로부터 분리하는, 통상적인 유전자 조작 기법에 의해 수득할 수 있다 (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, vol. 88, p. 961 (1991); Biochem. Biophys. Res. Commun., vol. 186, p. 1553 (1992)). 유전자 조작 기법은 동질의 BDNF 를 대량으로 생산하는데 적합하다. 상기 방법에 사용된는 숙주세포는 제한되어 있지 않으나, 예를 들어, 대장균, 간균 (Bacillussubtilis), 효모, 식물세포 또는 동물세포의, 유전자 조작 기법에 사용되는 어느 통상적인 숙주 세포일 수 있다.

NGF, NT-3, NT-4 등과 같은 다른 뉴로트로핀의 유전자 재조합 산물도 보고되어 있다. NGF 는 BDNF 의 제조에서와 동일한 방식으로 다양한 숙주 세포로부터 제조될 수 있다 (CHO 세포, Schmelzer, C. H.: J. Neurochemistry, 59, 1675 (1992), 대장균 세포: 일본특허 제 2637392 호). NT-3 는 BDNF 의 제조에서와 동일한 방식으로 다양한 숙주 세포로부터 제조될 수 있다. 상기물의 제조 및 상기물의 분석 방법은 문헌 [Neuron, vol. 4, 767 (1990)], 또는 JP-A-5-161493 (WO 91/3659) 에 공개되어 있다. NT-4 는 BDNF 의 제조에서와 동일한 방식으로 다양한 숙주 세포로부터 제조될 수 있다. 재조합 NT-4 의 발현 방법 및 상기물의 분석 방법은 문헌 [Proc. Natl. Acad. Sci. USA, vol. 89, p. 3060 (1992)], JP-A-4-509600 (WO 93/25684), 또는 JP-A-6-501617 (WO 92/05254) 에 개시되어 있다.

뉴로트로핀과 함께 사용하는 인슐린 수용체 길항제 중에는, 인슐린을 주로 함유하는 많은 약제들이 시판되고 있다. 특정한 예로는 동물-유래 인슐린인 "이스질린 (Iszilin)" (SHIMIZU SEIYAKU-TAKEDA CHEMICAL INDUSTRIES, LTD. 가 제조); 재조합 인간 인슐린 "노볼린 R (Novolin R)" (Novo Nordisk-YAMANOUCHI PHARMACEUTICAL CO., LTD. 가 제조); 상기와 동일한 "휴뮬린 R (Humulin R)" (Eli Lilly Japan KK 가 제조); 및 다른 결정성 인슐린 아연 현탁제, 이소판 인슐린 현탁제; 인슐린 아연 프로타민 현탁제 등이 있다 (일본 Drug 지, 일본 약물학 정보센터 편집, 1997 10-편집본, p. 203-206). 또한, IGF-1 은 "소마존 (Somazon)"(FUJISAWA PHARMACEUTICAL CO. LTD. 가 제조) 으로 시판되고 있다.

약물학적 제형

약물학적 제형은 주사제, 경구제, 액제, 동결건조제일 수 있으며, 피하 투여를 위한 주사제가 바람직하다. 상기 비경구 약물학적 제형은 본 분야에 사용하는 통상적인 안정화제 또는 담체를 함유할 수 있으며, 상기 제형은 등장성 용액의 형태로 사용하는 것이 바람직하다. 약물학적 담체 또는 희석제는, 예를 들어, 알부민과 같이 혈청에서 유래한 단백질, 글리신과 같은 아미노산, 만니톨과 같은 당류 등일 수 있다. 본 발명의 약물학적 제형이 용액제 또는 동결건조제의 형태일 때에는, 활성 성분의 응집을 방지하기 위해 트윈 80 (Tween 80) 과 같은 계면활성제를 상기물에 첨가하는 것이 바람직하다. 가장 간단하게는, 피하 투여를 위해 시판되는 인슐린 액제에 뉴로트로핀을 용해시켜 본 발명의 피하주사를 위한 액제를 만든다. 지속적인 약리학적 효과가 필요할 때에는, 통상적인 마이크로스피어-타입의 생분해성 중합체인 서방성 약물학적 담체 (예로, 폴리락트산-폴리글리콜산의 중합체) 를 사용하여 약물학적 제형을 제조할 수 있다.

본 발명의 혈당치 조절제에서, 활성 성분인, 인슐린 수용체 길항제 및 뉴로트로핀을, 동시에 또는 따로 투여할 수 있으며, 따라서, 동시에 투여할 때에는, 상기 성분을 두 성분을 함유하는 제형으로 제제화하거나, 또는 상기 두 성분을 따로 제제화하고 키트 포장할 수 있다. 예를 들어, 상기 두 성분을 따로 동결건조시키고, 상기 두 동결건조된 성분 및 이들을 위한 용매로 구성되는 키트를 제조한 뒤, 사용시에 상기 두 성분을 용해시키거나, 또는 상기 두 성분중 하나의 용액제 및 다른 동결건조된 성분으로 구성된 키트를 제조한 뒤, 사용시에 이들 성분을 혼합 및 용해시키거나, 또는 각 성분의 두 용액제로 구성된 키트를 제조한 뒤, 사용시에 상기 두 용액제를 혼합할 수 있다.

따로 투여할 때에는, 상기 두 성분을 상기 키트의 형태로 제조하고, 각각을 따로 투여하거나, 또는 상기 두 성분 중 하나의 제형을 다른 성분의 시판되는 제형과 함께 사용한다.

활성 성분의 혼합 비율

활성 성분인, 인슐린 수용체 길항제 및 뉴로트로핀의, 혼합 비율은 자유롭게 정할 수 있고 통상적인 동물 실험 또는 임상 시험에 의해 적합한 비율을 결정할 수 있다. 인슐린 및 BDNF 를 함유하는 피하주사제에는, BDNF 가 인슐린의 1 유닛당 0.01 내지 100 ㎎ 의 양으로 함유된다.

본 발명의 혈당치 조절제에서, 인슐린 수용체 길항제 및 뉴로트로핀은 각각, 상기물의 일일 용량에 적합한 양이 함유된다. 예를 들어, 상기물은 0.1 내지 1,000 유닛의 양 (이하, 동일하게, 인간 인슐린의 환산량임) 인 인슐린 수용체 길항제 및 0.6 ㎍ 내지 7,200 ㎎ 의 양의 뉴로트로핀을 함유하는 제형으로, 바람직하게는 4 내지 100 유닛의 양인 인슐린 수용체 길항제 및 6 ㎍ 내지 3,000 ㎎ 의 양의 뉴로트로핀을 함유하는 제형으로 제제화된다. 상기 활성 성분들은 상기에 언급된 것처럼 동일한 제형에 함께 함유되거나, 분리된 제형에 함유될 수 있다.

용법

본 발명의 혈당치 조절제는 기본적으로 통상적인 인슐린제의 투여와 동일한방식으로, 인슐린 요법의 대상인 환자에 투여할 수 있다. 기본적으로, 인슐린 수용체 길항제의 일일 용량은, 인간 인슐린의 양으로 환산하여, 0.1 내지 1.000 유닛/사람, 바람직하게는 4 내지 100 유닛/사람의 범위이다. 인슐린 수용체 길항제와 함께 또는 따로 투여할 뉴로트로핀의 일일 용량은 약 0.01 ㎍ 내지 120 ㎎/㎏ 의 범위이며, 바람직하게는 0.1 ㎍ 내지 50 ㎎/㎏ 의 범위이고, 피하, 정맥내, 또는 근육내로 투여할 수 있다.

상기에 언급된 바와 같이, 본 발명의 혈당치 조절제에서, 두개의 활성 성분은 동시에 또는 따로 투여될 수 있다. 따라서, 본 발명의 혈당치 조절제를 사용한 인슐린 요법의 대상인 당뇨병 환자의 치료에 있어서, 상기 일일 용량의 인슐린 수용체 길항제 및 뉴로트로핀을 상기 환자에게 동시에 또는 따로 투여한다. 바람직하게는, 뉴로트로핀의 일일 용량을 1 일 1 회 또는 2 내지 3 회 용량 유닛으로 나누어 투여한 다음, 인슐린 수용체 길항제의 일일 용량을 1 일 1 회 또는 2 내지 3 회 용량 유닛으로 나누어 투여한다.

독성

일반적으로, 인슐린제는 당뇨병의 초기 단계에서는 각 식사전에 4 내지 20 유닛의 용량으로 피하주사하여 사용되고, 다음에는, 환자의 상태에 따라, 4 내지 80 유닛/사람/1일의 용량으로 사용한다. 상황에 따르겠지만, 약 100 유닛/사람/1일까지의 용량도 임상적으로 안전함이 확인되었다. 뉴로트로핀, 특히 BDNF 를 쥐 및 시노몰구스 (cynomolgus) 원숭이에 각각 100 ㎎/㎏ 및 60 ㎎/㎏ 의 용량으로, 4 주간, 피하로 투여하였고, 죽은 동물이 없었다. 급성 독성에 관해서는, BDNF 를쥐 및 시노몰구스 (cynomolgus) 원숭이에 200 ㎎/㎏ 초과의 용량을 투여하였고, 죽은 동물이 없었다. 따라서, BDNF 는 높은 안전성을 나타낸다. 다른 뉴로트로핀에 관해서도, 심각한 부작용은 보고된 바 없다.

본 발명은 하기 실시예에 의해 예시된다.

본 발명의 목적은 인슐린의 효과를 강화시키며, 상기물의 저혈당 쇼크와 같은 부작용의 위험을 감소시킬 수 있고, 나아가 치료순응도를 개선시킬 수 있는, 신규한 혈당치 조절제를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 활성 성분으로서 인슐린 수용체 길항체 및 뉴로트로핀을 함유하는, 인슐린 요법의 대상인 당뇨병 환자의 혈당치 조절 약제를 제공하는 것이다.

본 발명의 더 큰 목적은 혈당치 조절을 위한 상기 제제의 제조를 위한 상기두 성분의 용도를 제공하는 것이다.

본 발명의 더 큰 목적은 부작용의 발현은 억제하면서 인슐린 수용체 길항제 및 뉴로트로핀을 동시에 또는 따로 투여하여 인슐린 요법의 대상인 환자의 혈당치를 정상 범위내로 조절하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명자들은 BDNF 단독 투여에 의해 제 2 형 당뇨병 동물 모델에서 뛰어난 혈당치 감소활성을 나타내지만, 혈당치를 정상 범위 이하 수준으로는 감소시키지 않는 BDNF 의 효과를 연구하였으며, 인슐린의 분비가 감소된 당뇨병 동물 모델에서 BDNF 및 인슐린의 복합 사용에 대해 더 연구하였다. 그 결과, (1) 인슐린을 단독 투여했을 때 충분한 효과를 나타낼 수 없는 양의 인슐린과 BDNF 를 함께 투여함으로써, BDNF 가 인슐린의 효과를 증폭시키고 인슐린의 분비가 감소된 당뇨병 동물모델의 혈당치를 바람직한 값으로 감소시켰으며, (2) BDNF 의 상기 효과는 부가적/상승적 효과가 아니고, BDNF 를 더 많은 양의 인슐린과 함께 투여할 경우, BDNF 의 상기 효과는 더 적어지고, BDNF 가 혈당치를 정상치 미만으로 감소시키지 않는다는 것을 발견하고, 마침내, 본 발명을 완성하였다.

즉, 본 발명은 하기 특징을 갖는다.

[1] 활성 성분으로서 인슐린 수용체 길항제 및 뉴로트로핀을 함유하는, 인슐린 요법의 대상인 당뇨병 환자의 혈당치 조절제.

[2] 제 [1] 항에 있어서, 상기 뉴로트로핀이 뇌-유래 신경성인자 (BDNF) 인 혈당치 조절제.

[3] 제 [1] 항에 있어서, 상기 인슐린 수용체 길항제가 인슐린인 혈당치 조절제.

[4] 제 [1] 항에 있어서, 상기 인슐린 요법의 대상인 당뇨병 환자가 인슐린 의존성 당뇨병에 걸린 환자인 혈당치 조절제.

[5] 활성 성분으로서 인슐린 수용체 길항제, 및 trkA, trkB 및/또는 trkC 수용체 길항체를 함유하는, 인슐린 요법의 대상인 당뇨병 환자의 혈당치 조절제.

[6] 활성 성분으로서 뉴로트로핀을 함유하는, 인슐린 요법의 보조제.

[7] 인슐린 요법의 대상인 당뇨병 환자의 혈당치 조절제의 제조를 위한 인슐린 수용체 길항제 및 뉴로트로핀의 용도.

[8] 상기 당뇨병 환자에게 인슐린 수용체 길항체 및 뉴로트로핀을 동시에 또는 따로 투여하는 것으로 구성되는, 인슐린 요법의 대상인 당뇨병 환자의 혈당치를 정상 범위내로 조절하는 방법.

인슐린의 분비가 감소된 당뇨병의 동물 모델에서 BDNF 및 인슐린의 복합 사용의 효과:

(1) 실험의 재료 및 방법:

시약: BDNF 는 REGENERON PHARMACEUTICALS, INC. 로부터 구매하여, 사용하였다. 시판되는 식염수 용액 (Otsuka Pharmaceutical Company, Limited), D-PBS (GIBCO), 인슐린 (Novolin U injection 100 (상표)), 스트렙토조토신 (Sigma) 를 구매하여 사용하였다. 다른 시약들은 시판되는 최고 품질의 것들이었다.

시험 동물: 수컷 C57 BL/6NCrj 생쥐 (SPF) 는 Charles River Japan Ind. 로부터 구매하였다. 1 주의 예비-사육 후, 7 또는 8 주된 동물을 실험에 사용하였다. 생쥐를 55±10 % 의 습기하의 23±2℃ 의 온도에서, 조명을 키고 (8:00 내지 20:00) 조명을 끄는 (20:00 내지 8:00) 의 조사간격이 조절되는 방안에 두었다. 예비-사육기간 동안, 동물들에 동물 사료 (CE-2, Clea Japan, Inc.) 및 멸균소독한 수돗물을 자유롭게 먹였으나, 필요할 경우, 실험에 사용할 생쥐를 절식시켰다.

(2) 스트렙토조토신 (STZ), BNDF, 및 인슐린 투여 용액의 제조:

STZ 를 10 mM 시트르산 나트륨 용액 (pH 5.5) 에 용해시켜 20 ㎎/㎖ 의 용액을 만들었다. STZ 용액은 사용시에 제조하여, 용해 후 5 분내로 사용하였다. BDNF 용액은 D-PBS (Gibco) 로 희석하여 2 ㎎/㎖ 의 농도로 제조하여, 실험에 사용하였다. 인슐린 용액은 서방성 타입의 인슐린 (Novolin U injection 100) 을 식염수로 희석하여 제조하고 실험에 사용하였다.

(3) STZ-투여에 의해 인슐린의 분비가 감소된 저혈당 동물의 선별 및 군화:

예비-사육한 생쥐에 상기 (2) 에서 제조한 STZ 용액을 10 ㎕/g (STZ 200 ㎎/㎏ 의 용량으로) 의 비율로 복강내 투여하였다. 다음날, STZ 용액을 생쥐에 다시 투여하였다. STZ 의 두번째 투여 3 일 후, 모든 생쥐의 혈당치 및 체중을 측정하고, 그 결과에 따라, 동물들을 나누었다. 저혈당을 나타내지 않은 생쥐 (300 ㎎/㎗ 이하), 및 현저하게 나쁜 상태의 생쥐는 실험에서 배제하였다.

(4) 상기 동물의 혈당치 측정 및 통계학적 분석 방법:

Antsence II 혈당 분석기 (Sankyo, Bayer) 로 꼬리 정맥에서 뽑아낸 혈액으로부터 혈당치를 측정하였다. 상기 측정된 혈당치를 터키 테스트로 분석하였다.

(5) 인슐린 단독 투여에 의한 혈당치의 감소:

STZ-유발 당뇨병 생쥐에서 인슐린 용량 및 그 저혈당 활성간의 상관관계를 연구하였다. STZ 투여에 의해 유도된 저혈당 생쥐를 상기 동물의 혈당치 및 체중에 따라 4 군으로 구분하였다 (군당 6 동물). 각 군에 0, 0.5, 1.5, 및 5.0 유닛/㎏ 용량의 인슐린을 피하 투여하고, 투여 후 4 시간까지 투여 후 매 1 시간마다 혈당치를 측정하였다. 인슐린의 투여 후, 동물들을 절식시켰다. 각 군에서 각 시점마다의 혈당치를 도 1 에 나타내었다. 인슐린 투여에 의해 용량-의존적 저혈당 효과가 관찰되었고, 인슐린 0 유닛/㎏-처리군 (●) 에서의 효과와 비교하여 투여 후 1 시간 시점에서 인슐린 0.5 유닛/㎏-처리군 (■) 에서의 혈당치의 유의미한 감소가 관찰되었으나, 400 ㎎/㎗ 초과인 평균 혈당치는 단지 약 300 ㎎/㎗ 로 감소하였고, 상기 시점의 2 시간 후, 혈당치는 거의 초기값으로 회복되었다. 그러나 1.5 유닛/㎏-처리군 (▲) 및 5.0 유닛/㎏-처리군 (○) 과 같이 고용량의 인슐린을 처리한 군에서는, 혈당치의 현저한 감소가 관찰되었다.

(6) BDNF 및 인슐린의 복합 사용의 효과 (1); 저용량의 인슐린에 대한 효과:

STZ-유발 당뇨병 생쥐에 대한 BDNF 및 인슐린의 복합 사용의 효과를 연구하였다. STZ-투여에 의해 유도된 저혈당을 갖는 생쥐들을 상기 동물의 혈당치 및 체중에 따라 4 군 (9 내지 10 마리 동물/군) 으로 나누었다. 첫번째 군: D-PBS + 식염수-처리군 (n=10), 두번째 군: 20 ㎎/㎏ BDNF + 식염수-처리군 (n=10), 세번째 군: D-PBS + 0.5 유닛/㎏ 인슐린-처리군 (n=10), 및 네번째 군: 20 ㎎/㎏ BDNF + 0.5 유닛/㎏ 인슐린-처리군 (n=9). 인슐린 (또는 식염수) 투여 1 시간 전에 BDNF (또는 D-PBS) 를 투여하였고, 투여 후 4 시간까지 인슐린 (또는 식염수) 투여 후 매 1 시간마다, 혈당치를 주기적으로 측정하였다. BDNF 또는 D-PBS 의 투여 후 동물들을 절식시켰다. 각 군에서 각 시점마다의 혈당치를 도 2 에 나타내었다.

결과로서, 20 ㎎/㎏ BDNF + 식염수-처리군 (□) 에서는 혈당치의 상당한 감소가 관찰되지 않았다. 반면에, D-PBS + 0.5 유닛/㎏ 인슐린-처리군 (▲) 에서는 인슐린 투여 약 1 또는 2 시간 후 약 350 ㎎/㎗ 로 혈당치가 감소하였다. 20 ㎎/㎏ BDNF + 0.5 유닛/㎏ 인슐린-처리군 (○) 에서는, 인슐린 투여의 1 또는 2 시간후, 각각, 약 210, 220 ㎎/㎗ 로 혈당치가 현저히 감소하였으며, D-PBS + 0.5 유닛/㎏ 인슐린-처리군과 비교하였을때, 혈당치의 상당한 감소활성이 관찰되었다. 즉, 인슐린 단독 투여로는 충분한 효과를 낼 수 없는 저용량의 인슐린으로 처리한 군에서는, BDNF 의 전처리로 인한 인슐린 활성의 뚜렷한 향상이 관찰되었다.

(7) BDNF 및 인슐린의 복합 사용의 효과 (2); 고용량의 인슐린에 대한 효과:

STZ-유발 당뇨병 생쥐에 대한 BDNF 및 고용량 인슐린의 복합 사용의 효과를 연구하였다. STZ-투여에 의해 유도된 저혈당을 갖는 생쥐들을 상기 동물의 혈당치 및 체중에 따라 4 군 (6 마리 동물/군) 으로 나누었다. 첫번째 군: D-PBS + 1.5 유닛/㎏ 인슐린-처리군, 두번째 군: 20 ㎎/㎏ BDNF + 1.5 유닛/㎏ 인슐린-처리군, 세번째 군: D-PBS + 4.5 유닛/㎏ 인슐린-처리군, 및 네번째 군: 20 ㎎/㎏ BDNF + 4.5 유닛/㎏ 인슐린-처리군. 인슐린 (또는 식염수) 투여 1 시간 전에 BDNF (또는 D-PBS) 를 투여하였고, 투여 후 4 시간까지 인슐린 (또는 식염수) 투여 후 매 1 시간마다, 혈당치를 주기적으로 측정하였다. BDNF 또는 D-PBS 의 투여 후 동물들을 절식시켰다. 각 군에서 각 시점마다의 혈당치를 도 3 에 나타내었다. 도 3 에서, (a) 는 1.5 유닛/㎏ 의 인슐린을 사용했을 때의 데이타를 나타내며, (b) 는 4.5 유닛/㎏ 의 인슐린을 사용했을 때의 데이타를 나타낸다.

도 3 의 (a) 및 (b) 에 나타낸 바와 같이, 각각의 D-PBS + 1.5 유닛/㎏ 인슐린-처리군 (△), 20 ㎎/㎏ BDNF + 1.5 유닛/㎏ 인슐린-처리군 (■), D-PBS + 4.5 유닛/㎏ 인슐린-처리군 (○), 및 20 ㎎/㎏ BDNF + 4.5 유닛/㎏ 인슐린-처리군 (◆) 에서 혈당치의 현저한 감소가 관찰되었으나, D-PBS-처리군 및 BDNF-처리군간에 심각한 차이는 없었다.

제형예 1

본 발명의 혈당치 조절제 중에서, 대표적 제형인, 피하 투여를 위해 인슐린 및 BDNF 를 함유하는 수용액제는 하기와 같이 제조할 수 있다.

(1) 인슐린 (100 유닛) 및 정제된 재조합 BDNF (20 g) 에 만니톨 (10 ㎎) 및 비-이온성 계면활성제 (폴리소르베이트 80, 0.1 ㎎) 을 첨가하고, 혼합물을 10 mM 인산염 완충용액 (pH 7.0, 1 ㎖) 에 용해시킨다.

(2) BDNF (10 ㎎) 을 재조합 인간 인슐린 (YAMANOUCHI Pharmaceutical Co., Ltd. 가 제조) (1000 유닛/10 ㎖) 의 인슐린 주사제 (Novolin U injection 100) 에 용해시킨다.

제형예 2

본 발명의 인슐린 치료를 위한 보조제 중에서, 대표적 제형인, BDNF 를 함유하는 액상 주사제는 만니톨 (10 ㎎) 및 비-이온성 계면활성제 폴리소르베이트 80 (0.1 ㎎) 을 정제된 재조합 BDNF (20 ㎎) 에 첨가하고, 수득물을 10 mM 인산염 완충용액 (pH 7.0, 1 ㎖) 에 용해시켜 제조할 수 있다.

본 발명의 혈당치 조절제 또는 보조제를 투여하여, (1) 인슐린 요법의 대상인 저혈당 환자에서 인슐린의 활성을 향상시킬 수 있으며, 그러나 (2) 인슐린의 과다작용은 향상되지 않아 저혈당을 예방할 수 있고, 상기에 의해 당뇨병 환자 혈당치의 정상 범위내로의 안전하고 효율적인 조절이 가능해진다. 즉, 인슐린만을 함유하는 제제와 비교하여, 본 발명은 인슐린의 용량 및 상기물의 투여 횟수를 감소시키면서도 기존량의 인슐린의 효과와 동일한 정도로 혈당치를 조절할 수 있는 치료 방법을 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명은 인슐린 요법의 대상인 당뇨병 환자에서 치료순응도의 개선을 가져올 수 있으며, 저혈당의 발병을 억제할 수 있고, 나아가 대혈관성 질환과 같은 부작용을 경감시킬 수 있다.

Claims

활성 성분으로서 인슐린 수용체 길항제 및 뉴로트로핀을 함유하는, 인슐린 요법의 대상인 당뇨병 환자를 위한 혈당치 조절제.
제 1 항에 있어서, 뉴로트로핀이 뇌-유래 신경성인자, 신경성장인자, 뉴로트로핀 3, 뉴로트로핀 4, 뉴로트로핀 5 및 뉴로트로핀 6 으로 구성된 군으로부터 선택된 것인 혈당치 조절제.
제 1 항에 있어서, 뉴로트로핀이 뇌-유래 신경성인자인 혈당치 조절제.
제 1 항에 있어서, 인슐린 수용체 길항제가 인슐린인 혈당치 조절제
제 1 항에 있어서, 인슐린 요법의 대상인 당뇨병 환자가 인슐린 의존성 당뇨병 환자인 혈당치 조절제.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 0.1 내지 1000 유닛인 양 (인간 인슐린의 환산량) 의 인슐린 수용체 길항제 및 0.6 ㎍ 내지 7200 ㎎ 인 양의 뉴로트로핀을 함유하는 혈당치 조절제.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 4 내지 100 유닛인 양 (인간 인슐린의 환산량) 의 인슐린 수용체 길항제 및 6 ㎍ 내지 3000 ㎎ 인 양의 뉴로트로핀을 함유하는 혈당치 조절제.
활성 성분으로서 인슐린 수용체 길항제 및 trkA, trkB 및/또는 trkC 수용체 길항제를 함유하는, 인슐린 요법의 대상인 당뇨병 환자의 혈당치 조절제.
활성 성분으로서 뉴로트로핀을 함유하는, 인슐린 치료의 보조제.
인슐린 요법의 대상인 당뇨병 환자를 위한 혈당치 조절제의 제조를 위한 인슐린 수용체 길항제 및 뉴로트로핀의 용도.
제 10 항에 있어서, 뉴로트로핀이 뇌-유래 신경성인자, 신경성장인자, 뉴로트로핀 3, 뉴로트로핀 4, 뉴로트로핀 5, 및 뉴로트로핀 6 으로 구성된 군으로부터 선택된 것인 용도.
제 10 항에 있어서, 뉴로트로핀이 뇌-유래 신경성인자인 용도.
제 10 항에 있어서, 인슐린 수용체 길항제가 인슐린인 용도.
인슐린 요법의 대상인 당뇨병 환자에게 인슐린 수용체 길항제 및 뉴로트로핀 각각의 유효량을 동시에 또는 따로 투여하는 것으로 구성되는, 상기 당뇨병 환자의 혈당치를 정상 범위내로 조절하는 방법.
제 14 항에 있어서, 인슐린 수용체 길항제 및 뉴로트로핀이 각각 피하, 정맥내, 또는 근육내로 투여되는 방법.
재 14 항에 있어서, 뉴로트로핀이 뇌-유래 신경성인자, 신경성장인자, 뉴로트로핀 3, 뉴로트로핀 4, 뉴로트로핀 5, 및 뉴로트로핀 6 으로 구성된 군으로부터 선택된 것인 방법.
제 14 항에 있어서, 뉴로트로핀이 뇌-유래 신경성인자인 방법.
제 14 항에 있어서, 인슐린 수용체 길항제가 인슐린인 방법.