KR20050084657A

KR20050084657A - 소화성 궤양 및 위식도 역류증을 처치하기 위한 경구용제형 또는 보툴리눔 독소 및 이의 용도

Info

Publication number: KR20050084657A
Application number: KR1020057007895A
Authority: KR
Inventors: 리차드 엘. 배런
Original assignee: 알러간, 인코포레이티드
Priority date: 2002-11-05
Filing date: 2003-11-03
Publication date: 2005-08-26
Also published as: WO2004041303A1; AU2003286901A1; AU2003286901B2; CN1711103A; JP2006512316A; ATE454162T1; NZ539170A; DE60330889D1; KR101072179B1; ES2337892T3; CA2504932A1; DK1558279T3; EP1558279B1; MXPA05004629A; WO2004041303B1; US7238357B2; EP1558279A1; BR0315979A; JP4808404B2; CN100349613C

Abstract

보툴리눔 독소를 경구 투여하여, 소화성 궤양을 처치하기 위한 방법 및 위식도역류증을 처치하기 위한 방법이 제공된다. 캐리어, 예를 들어, 밀가루, 설탕, 젤라틴과 함께 보툴리눔 독소 A,B,C,D,E,F 또는 G의 경구용 제형이 제공된다.

Description

소화성 궤양 및 위식도 역류증을 처치하기 위한 경구용 제형 또는 보툴리눔 독소 및 이의 용도{ORAL FORMULATION OR BOTULINUM TOXIN AND USE THEREOF FOR TREATING PEPTIC ULCERS AND GASTROESOPHAGEAL REFLUX DISEASE}

본 발명은 궤양을 처치하기 위한 방법 및/또는 위식도역류증을 처치하기 위한 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 보툴리눔 독소를 사용한, 소화성 궤양을 처치하기 위한 방법 및 위식도역류증을 처치하기 위한 방법에 관한 것이다.

궤양

정상적인 소화 동안에, 음식물은 입으로부터 식도를 통해 아래로 움직여 위로 들어간다. 위는 염산 및 효소 펩신을 생산하여 음식물을 소화시킨다. 위에서 나온 음식물은 소장의 상부인 십이지장을 통과하면서 소화 및 영양분 흡수가 계속된다.

궤양은 산 및 펩신이 있는, 위 또는 십이지장의 내막(lining)에 생긴 상처 또는 손상이다. 위의 궤양을 위궤양(gastric or stomach ulcers)이라 한다. 십이지장의 궤양은 십이지장 궤양(duodenal ulcers)이라 한다. 위 및 십이지장의 궤양을 합하여 소화성 궤양이라 한다. 식도 또는 십이지장의 제 1 부위인 십이지장구부의 궤양은 드물게 나타난다.

약 2천만명의 미국인이 평생 적어도 한번 궤양에 걸린다. 또한, 약 4백만명이 궤양에 걸려 있으며, 매년 4만명 이상이 궤양으로 인한 증상 또는 문제를 해결하기 위하여 수술을 받고, 비극적으로, 매년 약 6천명이 궤양 또는 궤양 합병증으로 인해 사망한다.

궤양은 모든 연령대에서 발병할 수 있으나, 10대에서는 드물고, 어린이에서는 훨씬 더 드물다. 십이지장궤양은 보통 30세 내지 50세의 연령에 처음 발생한다. 위궤양은 60세 이상에서 더욱 발병하기 쉽다. 십이지장궤양은 여자보다 남자에게 더욱 빈번히 발생하는 반면, 위궤양은 남자보다 여자에게 더 자주 나타난다.

3가지 인자인, 라이프스타일, 산과 펩신, 및 박테리아인 헬리코박터 파일로리가 궤양 발병에 영향을 주는 것으로 여겨진다. 즉, 스트레스 및 식이와 같은 라이프스타일 인자가 궤양 형성에 영향을 줄 수 있다. 또한, 소화액(염산 및 펩신)과 이러한 강력한 물질로부터 위가 스스로를 방어할 수 있는 능력 사이의 불균형으로 궤양이 생길 수 있다. 마지막으로, 궤양은 H. 파일로리에 감염된 결과로서 발병할 수 있다.

강력한 소화액인 산 및 펩신으로부터 위가 스스로를 방어할 수 없게되면, 궤양이 생긴다. 따라서, 위에 과도한 소화액, 산 및/또는 펩신이 존재하거나, 또는 이러한 물질들이 정상적인 양으로 존재하더라도 위에 손상이 있으면, 궤양을 형성하는 원인이 될 수 있다. 위는 몇가지 방법을 통해 이들 소화액으로부터 스스로를 방어한다. 그중 한가지 방법은 점액, 윤활제-형 코팅을 생성하여, 위 조직을 감싸서 보호하는 것이다. 다른 방법은 중탄산염을 생성하여, 소화액을 중화시키거나, 위 조직에 덜 해로운 물질로 변화시키는 것이다. 마지막으로, 위 내막(stomach lining)의 혈액순환, 세포 재생 및 세포 복구가 또한 위를 보호하는 데 도움을 준다.

H.파일로리는 위에서 발견되는 나선형 박테리아이다. 이 박테리아가(산 분비와 함께) 위 및 십이지장 조직을 손상시켜, 염증 및 웨양을 일으킨다.

H.파일로리는 효소 우레아제를 생성하기 때문에 위에서 살아남는다. 우레아제는 위산을 중화하는 물질을 생성하므로, 박테리아가 살아남을 수 있다. 형태 및 이동 방식으로 인해, H.파일로리는 위의 보호 점액성 내막을 뚫을 수 있다. 여기서, 이 박테리아는 위의 보호 점액을 약화시키는 물질을 생성하며, 위 세포가 산 및 펩신이 주는 손상에 더욱 민감하게 되도록 만든다.

이 박테리아는 또한 위 세포에 부착하여 위의 방어 메카니즘을 더욱 약화시키고, 국부적인 염증을 일으킨다. 원인은 완전히 이해되지 않지만, H.파일로리는 또한 위를 자극하여 산을 더 생성하게 한다.

과도한 위산 및 다른 자극성 인자들은 십이지장의 상단, 십이지장구부의 염증을 야기할 수 있다. 몇몇 사람에서는, 오랜 기간동안, 이러한 염증으로 인해, 십이지장 위 화생(duodenal gastric metaplasia)이라고 하는 위-유사 세포가 생성된다. 그리고 나서, H.파일로리는 이들 세포를 공격하여 조직 손상 및 염증을 더욱 일으키고, 그 결과 궤양이 발생할 수 있다.

H.파일로리 감염 몇주 이내에, 대부분의 사람에게 위염, 위 내막의 염증이 나타난다. 그러나, 대부분의 사람이 감염과 관련된 증상이나 문제를 전혀 느끼지 않을 것이다. H.파일로리-관련 증상 또는 궤양이 있는 사람들이 무엇이 다른지는 알려져 있지 않다. 어떤 사람들에게서는 유전적 또는 환경적 인자들이 이러한 문제를 야기한다. 이와 달리, 더욱 유독한 종의 박테리아에 감염되어 이러한 증상 및 궤양이 나타날 수 있다.

가장 흔한 궤양 증상은 흉골과 배꼽 사이의 복부가 쏘는 듯하거나 따가운 속쓰림이 있는 것이다. 이러한 통증은 종종 식간(between meals)에, 그리고 아침 일찍 발생한다. 통증은 몇분 내지 몇시간 지속될 수 있고, 식사를 하거나 제산제를 복용하여 구제할 수 있다.

덜 흔한 궤양 증상으로는 메스꺼움, 구토 및 식욕부진 및 체중감소가 포함된다. 위 및 십이지장에서 궤양으로 인한 출혈이 발생할 수 있다.

혈액 손실이 느리고, 배변시에 보이지 않을 수 있기 때문에, 때때로 환자들은 출혈성 궤양이 있다는 것을 지각하지 못한다. 이러한 환자들은 피로 및 쇠약을 느낄 수 있다. 출혈이 많은 경우, 구토 또는 배변시 혈액을 볼 수 있다. 혈변은 타르질로 또는 검은색으로 나타난다.

내시경 및 x-레이 검사뿐아니라 H.파일로리 테스트를 실시하여 궤양을 진단할 수 있다. 상부위장관 조영술(upper GI series)을 사용하여 궤양을 진단할 수 있다. 상부위장관 조영술은 궤양의 위치를 알아내기 위해서 식도, 위 및 십이지장의 x-레이를 찍는 것을 포함한다. x-레이 이미지에 궤양이 보이도록 하기 위해서, 환자는 바륨이라고 하는 백악질 액체를 마신다.

대체 진단 테스트로, 환자가 약하게 진정된 동안, 의사가 카메라가 있는 작은 구부러질 수 있는 장치 끝을 환자의 입을 통해 식도, 위 및 십이지장으로 삽입하는 내시경 검사가 있다. 이러한 방법을 사용하여, 전체 상부 위장관을 볼 수 있다. 궤양 또는 다른 질환을 진단, 촬영할 수 있으며, 필요시, 생체검사를 위해 조직을 떼어낼 수 있다.

위 및 십이지장 궤양은 H2-차단제, 산(양성자) 펌프 억제제, 및 점막 보호제를 사용하여 처치할 수 있다. H.파일로리를 처치하는 경우, 이러한 의약품들을 항제와 조합하여 사용한다.

H2-차단제는 산 분비의 강력한 자극제인 히스타민을 차단하여, 위가 생산하는 산의 양을 감소시킨다. 불행히도, H2-차단제로 궤양 통증을 두드러지게 감소시키려면 몇주가 필요하다. 또한, H2-차단제 처치는 6 내지 8주 지속된다. 니자티딘(Axid®)은 십이지장 궤양 처치에는 승인되었으나, 아직 위궤양 처치에는 승인되지 않았다. 위궤양 및 십이지장궤양 모두의 처치에 승인된 H2-차단제로는 시메티딘(Tagamet®), 라니티딘(Zantac®) 및 파모티딘(Pepcid®)이 포함된다.

H2-차단제와 유사하게, 산(양성자)펌프 억제제도 위의 산 생성을 변화시킨다. 그러나, 산 분비의 마직막 단계인 위의 산 펌프를 중단시킴으로써, 산 펌프 억제제는 더욱 완전하게 위산 생성을 차단한다. FDA는 궤양 질환의 단기간 처치를 위한 오메프라졸의 사용을 승인하였다.

점막 보호 약품은 위의 점액성 내막을 산으로부터 보호한다. H2-차단제 및 산 펌프 억제제와는 달리, 보호제는 산의 분비를 억제하지 않는다. 이러한 약품은 위의 점액성 내막을 감싸서 산으로 인한 손상으로부터 보호한다. 흔하게 처방되는 두가지 보호제는 다음과 같다:

수크랄페이트(Carafate®). 이 약은 궤양에 부착, 보호 장벽을 생성하여 궤양이 치유되도록 하며, 위산으로 인해 더이상 손상되는 것을 방지한다. 수크랄페이트는 십이지장궤양의 단기간 처치 및 유지 처치에 대하여 승인되었다.

미소프로스톨(Cytotec®). 이 합성 프로스타글란딘은, 체내에서 자연적으로 생성되는 물질로서, 점액 및 중탄산염의 생성을 증가시키고 위 혈류를 향상시켜 위 내막을 보호한다. 이 약은 NSAID-유발성 궤양의 예방에 대해서만 승인되었다.

흔하게 사용되는 처방이 필요없는 보호제 두가지는 다음과 같다: 제산제. 제산제는 위산을 중화시킴으로써, 궤양 통증의 일시적인 구제를 제공할 수 있다. 또한, 점막 보호 역활도 한다. 많은 브랜드의 제산제가 처방없이 사용가능하다. 비스무스 서브살리실레이트. 비스무스 서브살리실레이트는 보호 효과 및 H.파일로리에 대한 항균효과를 모두 가진다.

궤양과 H.파일로리 간의 연관성을 발견하게 되자, 새로운 처치를 선택할 수 있게 되었다. 이제, 위산의 생성을 감소시키는 목적의 처치와 더불어, 의사들은 H.파일로리가 있는 환자에 대해서는 항생제를 처방할 수 있다. H.파일로리의 제거는 이제 궤양이 치유될 것이며 아마도 재발하지 않을 것이라는 것을 의미하기 때문에, 이러한 처치는 극적인 의약 발전을 가져왔다.

2 내지 8주간 지속되는, 다양한 처치의 투여계획이 사용되었다. 즉, 2주, 3중 요법을 사용하는 것이 알려져 있다. 이러한 투여계획은 많은 H.파일로리 박테리아를 근절할 수 있고, 십이지장궤양의 재발 위험성을 감소시킬 수 있다. NSAID와 관련이 없는 위궤양이 있는 환자는 또한 박테리아 근절로 이득을 볼 수 있다. 3중 요법은 효과적이지만, 환자가 2주동안 매일 4회 3가지 다른 약물을 복용해야만 하기 때문에 어떤 때는 지시에 따르기가 어렵다.

또한, 이 처치는 흔히 여성에서의 효모 감염, 복통, 메스꺼움, 구토, 나쁜맛, 설사 또는 검은 변 및 현기증과 같은 부작용을 야기한다. 2-주, 3중 요법에서는 2가지 항생제, 테트라사이클린(예를 들어, Achromycin® 또는 Sumycin®) 및 메트로니다졸(예를 들어, Flagyl®)을 비스무스 서브살리실레이트(Pepto-Bismol®)와 조합한다. 어떤 의사들은 궤양 통증을 구제하고 궤양 치유를 촉진하기 위해 산-억제 약물을 추가한다. 몇몇 케이스에서, 의사들은 테트라사이클린 대신 아목시실린(예를 들어, Amoxil® 또는 Trimox®)을 사용하거나, 메트로니다졸에 박테리아 내성이 있을 것으로 예상되는 경우, 클라리스로마이신(Biaxin®)과 같은 다른 항생제를 사용한다.

3중 요법을 대체하는, 2-주, 2중요법이 또한 공지되어 있다. 2중 요법은 환자가 지시를 따르기가 더 간단하고, 더 적은 부작용을 야기한다. 2중 요법은 산의 생성을 중단시키는 약물인 오메프라졸과 함께, 아목시실린 또는 클라리스로마이신과 같은 항생제를 포함할 수 있다. 불행히도, 현재의 요법을 사용하여 펩신성 궤양(peptic ulcer)을 효과적으로 처치하기 위해서는, 4 내지 8주(즉, 비스무스, 메트로니다졸, 테트라사이클린을 사용하여), 또는 훨씬 더 긴 기간(즉, H2 또는 양성자 펌프 억제제를 사용하여)이 걸릴 수 있다.

대부분의 케이스에서, 항-궤양 약물은 궤양을 신속하고 효과적으로 치유한다. H.파일로리의 근절은 대부분의 궤양이 재발하는 것을 방지한다. 그러나, 약물에 반응하지 않는 환자 또는 합병증이 있는 환자는 수술이 필요할 수 있다. 보통 수술이 궤양 치유에 효과적이고, 그 재발을 방지하지만, 때때로 미래의 합병증, 문제들이 나타날 수 있다.

현재는, 궤양 처치를 위해서는 표준 개복 수술을 실시한다. 미래에는, 외과의사들이 복강경법을 사용할 것이다. 복강경은 카메라가 달린 긴 튜브형 장비로, 외과의사가 비디오 모니터를 보면서 작은 절제부위를 통하여 수술을 할 수 있게 한다. 궤양 수술의 일반적인 형태로는 미주신경절단술, 유문성형술 및 위전정부절제술이 있다.

미주신경절단술은 뇌로부터 위로 메시지를 전달하는 신경인, 미주신경을 자르는 것을 포함한다. 미주신경을 통한 메시지 전송이 방해되면 산 분비가 감소된다. 그러나, 수술은 또한 위가 비워지는 것을 방해할 것이다. 가장 최근의 수술방법은 위의 산-분비 세포를 제어하는 신경 부분만을 잘라서, 위가 비워지는 것에 영향을 미치는 부위를 피하는 것을 포함한다.

위전정부절제술에서는, 위를 자극하는 호르몬을 생성하여 소화액을 분비하는, 위의 아래쪽 부위(전정부)를 제거한다. 때때로, 외과의사는 또한 펩신 및 산을 분비하는, 위의 인접부위를 또한 제거할 수 있다. 미주신경절단술은 보통 위전정부절제술과 함께 실시한다.

유문성형술은 미주신결절단술과 함께 실시할 수 있는 또다른 수술방법이다. 유문성형술은 십이지장 및 소장으로 뚫린 구멍(유문)을 확장하여, 내용물이 위로부터 더욱 자유로이 통과할 수 있게 한다.

궤양의 합병증은 출혈, 기관벽의 천공, 및 소화관 통로의 좁아짐 및 폐색을 포함할 수 있다. 궤양이 위의 근육 또는 십이지장벽을 파괴하면, 또한 혈관이 손상되어 출혈을 야기할 수 있다. 영향을 받은 혈관이 작은 경우에는, 혈액이 소화관으로 천천히 스며나올 수 있다. 장기간에 걸쳐, 빈혈이 올 수 있으며, 쇠약, 현기증 또는 피곤을 느낄 수 있다. 손상된 혈관이 큰 경우에는, 출혈이 위험하고, 즉각적인 의학적 처리를 필요로 한다. 증상은 쇠약 및 일어설때 현기증을 느끼는 것, 토혈 또는 실신을 포함한다. 변은 혈액으로 인해 타르질 검은색이 될 것이다. 대부분의 출혈성 궤양은 내시경으로 처치할 수 있다. 궤양 위치를 확인하고, 가열기구로 혈관을 소작하거나, 출혈을 막는 물질을 주사한다. 내시경 처치가 성공적이지 못한 경우, 수술이 필요할 수 있다.

때때로 궤양이 위나 십이지장에 구멍을 낼 수 있다. 박테리아 및 부분적으로 소화된 음식물이 구멍을 통하여 무균성 복강(복막)으로 흘러나올 수 있다. 이는 복막염, 복강 및 복벽의 염증을 일으킨다. 갑작스런, 날카로운 심한 통증을 야기하는, 천공된 궤양은 보통 즉각적인 입원 및 수술을 요한다.

십이지장이 이어지는, 위 말단에 위치한 궤양은 팽창을 야기하며, 흉터를 남겨서, 장 개구부(intestinal opening)를 좁히거나, 막는다. 이러한 장애물은 음식물이 위에서 나가서 소장으로 들어가는 것을 방해할 수 있다. 그 결과, 위의 내용물을 토할 것이다. 내시경풍선확장술(endoscopic ballon dilation), 풍선을 사용하여 좁아진 통로를 열어주는 방법을 실시할 수 있다. 확장술이 문제를 해결하지 못하는 경우, 수술을 실시할 수 있다.

위식도역류증

위식도역류증(GERD)(펩신성 식도염 및 역류성 식도염이라고도 칭함)은 위 내용물이 식도로 역류하여 생기는 식도의 염증이다. 어떤 위식도역류는 종종 식사후 증상없이 발생하는 정상적인 상태이다. 그러나, 하부 식도 괄약근, 위로부터 식도를 차단하는 근섬유 밴드의 기능부전(약화)때문일 경우, 역류는 더욱 심해질 수 있다. 역류 발생시, 산성 또는 알칼리성 위 내용물이 하부 식도 괄약근을 통해 위에서 식도로 되돌아가, GERD의 증상을 야기할 수 있다. 식도 괄약근 기능부전을 야기하여 GERD를 일으킬 수 있는 상태로는 임신, 열공 탈장, 비만, 재발성 또는 지속성 구토, 및 비위관이 포함된다. GERD는 또한 식도 수술 및 식도 협착의 위험 인자이다.

GERD의 증상은 가슴앓이(heartburn), 트림, 음식물 게우기, 메스꺼움, 구토, 쉰 목소리, 인후통, 연하곤란 및 기침을 포함한다. 변이 구아시험(guaiac)에 대해 양성인 경우, 지속적인 식도 pH 모니터링시 역류가 나타나는 경우, 내시경상 식도염 또는 궤양형성이 나타나는 경우, 식도내압검사시 비정상적인 괄약근 압력이 나타나는 경우, 바륨 삼킴 검사시 역류가 나타나는 경우, 및 위산역류에 대한 베른슈타인 테스트가 양성인 경우에 GERD으로 진단한다.

GERD 측정을 위한 처치는 체중을 감량하기, 식사후 눕는 것을 피하기, 침대 위쪽을 들어올린 채로 잠자기, 약물은 다량의 물과 함께 복용하기, 식이 지방, 쵸콜렛, 카페인, 페퍼민트 섭취를 피하기(이로서 더 낮은 식도 압을 야기할 수 있다), 알콜 및 담배 피하기를 포함한다. GERD의 증상을 약화시킬 수 있는 약물로는 식후 및 취침시 제산제, 히스타민 H2 수용체 차단제, 프로모틸리티 약제(promotility agent), 양성자 펌프 억제제가 포함된다. 또한, 약리학적으로 고치기 어려운 GERD가 있는 환자에서는 항-역류 수술(Nissen fundoplication)을 사용할 것을 지적할 수 있다. 처치되지 않은 GERD는 식도염, 식도 궤양, 기관지 경련, 만성 폐질환 및 바렛 식도를 야기할 수 있으며, 바렛 식도는 암의 위험을 증가시킬 수 있는 식도 내막의 변화이다.

따라서, 펩신성 궤양 및 위식도역류증에 대한 현재의 치료법은 많은 결함 및 단점이 있다.

보툴리눔 독소

클로스트리디움 속은 127 종 이상이며, 형태 및 기능에 따라 구분된다. 혐기성, 그람 양성 박테리아 클로스트리디움 보툴리눔(Clostridium botulinum)은 사람 및 동물에서 보툴리즘이라는 신경마비 질환을 일으키는, 강력한 폴리펩티드 신경독인, 보툴리눔 독을 제공한다. 클로스트리디움 보툴리눔의 포자는 토양에서 발견되며, 제대로 살균되지 않고 밀봉된, 집에서 통조림된 식품 용기에서 배양될 수 있어, 이러한 것들이 많은 보툴리즘의 원인이 된다. 보툴리즘 증상은 전형적으로 클로스트리디움 보툴리눔 배양물 또는 포자에 감염된 음식을 먹은 후 18 내지 36시간이 지나서 나타난다. 보툴리눔 독소는 독성이 감소되지 않은채로 장 내막을 통과하여 말초 운동 뉴런을 공격할 수 있는 것으로 보인다. 보툴리눔 독소 중독의 증상은, 보행장애, 연하장애 및 언어장애, 호흡근육의 마비 및 죽음으로 증상이 진행될 수 있다.

보툴리눔 독소 타입 A는 사람에게 알려진 가장 치명적인 천연 생물학제이다. 마우스에서 상업적으로 입수가능한 보툴리눔 독소 타입 A(정제된 신경독 복합체)(캘리포니아 어바인 소재 Allergan, Inc.사제, 상표명 BOTOX 100 유닛 바이알)의 LD₅₀은 약 50 피코그램이다(즉, 1 유닛). BOTOX 1 유닛은 약 50 피코그램(약 56 아토몰)의 보툴리눔 독소타입 A 복합체를 포함한다. 흥미롭게도, 몰을 기준으로 할때, 보툴리눔 독소 타입 A는 디프테리아보다 18억배, 시안화 나트륨보다 6억배, 코브로톡신 (cobrotoxin)보다 3천만배, 그리고, 콜레라보다 1천2백만배 더 치명적이다. Singh, Critical Aspects of Bacterial Protein Toxins, page 63-84(chapter 4) of Natural Toxins II, edited by B.R.Sigh et al., Plenum Press, New York(1976)(보툴리눔 독소 타입 A의 상기한 LD₅₀0.3ng이 1U과 동일하다는 것은 약 0.05ng의 BOTOX®가 1유닛이라는 사실에 의해 보정된다). 보툴리눔 독소 1 유닛(U)은, 체중이 각각 18-20g인 암컷 스위스 웹스터 마우스(Swiss Webster mice)에 복강내 주사를 통한 LD₅₀로서 정의할 수 있다.

면역학적으로 구별되는 7개의 보툴리눔 신경독은, 타입-특이적인 항체로 중화하여 구별되는 각각 신경독 세로타입(serotype) A, B, C₁, D, E, F 및 G로 특징지워진다. 상이한 세로타입의 보툴리눔 독소는 작용하는 동물 종 및 일으키는 마비의 정도 및 지속시간에 따라 차이가 있다. 예를 들어, 래트에서 발생하는 마비율로 측정할 때, 보툴리눔 독소 타입 A는 보툴리눔 독소 타입 B에 비하여 500배 더 강력한 것으로 측정되었다. 또한, 보툴리눔 독소 타입 B는, 보툴리눔 독소 타입 A 영장류 LD₅₀의 약 12배인 480U/kg을 영장류에 투여할 때도 독성이 없는 것으로 측정되었다. Moyer E et al., Botulinum Toxin Type B : Experimental and Clinical Experience, being chapter 6, pages 71-85 of"Therapy With Botulinum Toxin", edited by Jankovic, J. et al. (1994), Marcel Dekker, Inc. 참조. 보툴리눔 독소는 콜린성 운동 뉴런에 강한 친화도를 가지고 결합하고, 뉴런으로 들어가 아세틸콜린의 방출을 억제하는 것으로 여겨진다.

세로타입에 관계없이, 독소 중독의 분자적 메카니즘은 유사하며, 적어도 3 단계로 구성되는 것으로 보인다. 이 과정의 첫번째 단계에서는, 중쇄(H 사슬)와 세포 표면 수용체의 특이적인 상호작용에 의해서, 독소가 표적 뉴런의 시냅스전 막에 결합한다; 이 수용체는 보툴리눔 독소 타입 및 파상풍 독소 타입 각각에 따라 다른 것으로 여겨진다. 세포 표면에 대한 독소의 표적화에는 H 사슬의 카르복실 말단 단편, Hc이 중요한 것으로 여겨진다.

두번째 단계에서는, 독소가 중독된 세포의 원형질막을 가로질러 통과한다. 일차로 독소는 수용체-매개 엔도시토시스를 통하여 세포에 의해서 감싸져서, 독소를 포함하는 엔도좀이 형성된다. 그리고 나서, 독소는 엔도좀을 빠져나와 세포의 세포질로 들어간다. 이 단계는 약 pH 5.5 이하에서 독소의 구조 변경을 유발하는 H 사슬의 아미노 말단 단편, H_N에 의해서 매개되는 것으로 여겨진다. 엔도좀은 엔도좀 내부 pH를 감소시키는 양성자 펌프를 가지는 것으로 알려져 있다. 구조적 위치이동으로 인해 독소의 소수성 잔기가 노출되어, 독소가 엔도솜 막으로 둘러싸일 수 있게 된다. 그리고 나서, 독소(또는 최소한 경쇄)는 엔도솜 막을 통하여 시토졸로 전위된다 .

보툴리눔 독소 활성화 메카니즘의 마지막 단계는 중쇄, H 사슬과 경쇄, L 사슬을 연결하는 디설파이드 결합의 환원을 포함하는 것으로 여겨진다. 보툴리눔 및 파상풍 독소의 전체 독성 활성은 완전독(holotoxin)의 L 사슬에 포함되며; L 사슬은 인식, 및 신경전달물질-함유 소포(vesicle)와 원형질 막의 세포질 표면과의 도킹, 및 원형질 막과 소포와의 융합에 꼭 필요한 단백질을 선택적으로 절단하는 아연(Zn++) 엔도펩티다아제이다. 파상풍 신경독, 보툴리눔독소 타입 B,D,F 및 G는 시냅토브레빈(또는 소포-관련 막 단백질(VAMP)라 칭함), 시냅토솜 막 단백질의 분해를 야기한다. 시냅스 소포의 세포질 표면에 존재하는 VAMP은 대부분 이러한 분해작용 중 하나의 결과로 제거된다. 세로타입 A 및 E는 SNAP-25를 절단한다. 세로타입 C₁은 원래 신택신을 절단하는 것으로 여겨졌으나, 신택신 및 SNAP-25를 절단하는 것으로 밝혀졌다. 동일한 결합을 절단하는 타입 B(및 파상풍 독소)를 제외하고는, 각각의 독소는 상이한 결합을 특이적으로 절단한다.

모든 보툴리눔 독소 세로타입이 신경근육 접합부에서 신경전달물질 아세틸콜린의 방출을 억제하는 것으로 보인다 하더라도, 이들은 상이한 신경분비성 단백질에서 작용하며, 및/또는 이 단백질을 상이한 부위에서 절단한다. 예를 들어, 보툴리눔 타입 A 및 E는 모두 25kD 시냅토솜 관련 단백질(SNAP-25)을 절단하지만, 이 단백질의 상이한 아미노산 서열을 표적으로 한다. 보툴리눔 독소 타입 B, D, F 및 G는 소포 관련 단백질(VAMP, 소위 시냅토브레빈)에 작용하며, 각각의 세로타입은 이 단백질의 상이한 부위를 절단한다. 마지막으로, 보툴리눔 독소 타입 C₁은 신택신 및 SNAP-25를 모두 절단하는 것으로 보인다. 이러한 작용 메카니즘의 상이성은 여러 보툴리눔 독소 세로타입들의 작용에 의한 상대적인 효력 및/또는 지속시간에 영향을 미칠 것이다. 특히, 보툴리눔 독소의 기질을 여러 상이한 세포 타입에서 발견할 수 있다. 예를 들어, GONELLE-GISPERT, C., et al., SNAP-25A AND-25B ISOFORMS ARE BOTH expressed in insulin-secreting cells and can function in insulin secretion, Biochem J. 1; 339 (pt 1): 159-65: 1999, 및 Boyd R. S. et al., The effect of BOTULINUM NEUROTOXIN-B ON INSULIN RELEASE FROM A 3-CELL LINE, 및 Boyd R. S. et al., The insulin secreting ∃-cell line, HIT-15, contains SNAP-25 which is a target for botulinum neurotoxin-A, both published at MOV DISORD, 10 (3) : 376 : 1995 참조 (췌장 섬 B 세포는 적어도 SNAP-25 및 시냅토브레빈을 포함함).

보툴리눔 독소 단백질 분자의 분자량은, 알려진 보툴리눔 독소 세로타입 7가지 모두에서, 약 150kD이다. 흥미롭게도, 클로스트리디움계 박테리아에 의해서, 보툴리눔 독소는 관련된 비독성 단백질과 함께 150kD 보툴리눔 독소 단백질 분자를 포함하는 복합체로서 방출된다. 그러므로, 보툴리눔 독소 타입 A 복합체는 클로스트리디움계 박테리아에 의해서, 900k, 500Dk 및 300kD 형으로 생성될 수 있다. 보툴리눔 독소 타입 B 및 C₁은 700kD 또는 500kD 복합체로서만 생성되는 것으로 보인다. 보툴리눔 독소 타입 D는 300kD 및 500kD 복합체로서 생성된다. 마지막으로, 보툴리눔 독소 타입 E 및 F는 약 300kD 복합체로서만 생성된다. 이 복합체들(즉, 분자량이 약 150kD 보다 큰 것)은 비독성 적혈구응집소 단백질 및 비독소 및 비독성 비적혈구응집소 단백질을 포함하는 것으로 여겨진다. 이러한 두가지 비독소 단백질(보툴리눔 독소 분자와 함께 관련 신경독 복합체를 포함하는)은 보툴리눔 독소 분자 변성에 대한 안정성 및 독소가 섭취될 때 소화성 산에 대한 보호를 제공하는 데에 작용할 것이다. 또한, 보툴리눔 독소 복합체가 더 클수록(분자량이 약 150kD 이상), 보툴리눔 독소 복합체가 근육 주사된 부위로부터 보툴리눔 독소가 더 천천히 확산될 것이다.

클로스트리디움 보툴리눔 박테리아에 의해서, 모든 보툴리눔 독소 세로타입이 프로테아제에 의해 절단 또는 닉킹되어(nicked) 신경활성화되어야만 하는 비활성 단일 사슬 단백질로서 생성된다. 보툴리눔 독소 세로타입 A 및 G를 생성하는 박테리아 균주는 내재성 프로테아제를 지니며, 따라서 세로타입 A 및 G는 박테리아 배양물로부터 주로 활성형으로서 회수될 수 있다. 이와 대조적으로, 보툴리눔 독소 세로타입 C₁, D 및 E는 비단백분해성 균주에 의해 합성되므로, 배양물에서 회수될 때 전형적으로 비활성화된 상태이다. 세로타입 B 및 F는 단백분해성 및 비단백분해성 균주 모두에 의해서 생성되므로, 활성 또는 비활성 형으로 회수될 수 있다. 그러나, 예를 들어, 보툴리눔 독소 타입 B 세로타입을 생성하는 단백분해성 균주는 생성된 독소의 일부만을 절단한다. 닉킹되지 않은 분자에 대한 닉킹된 분자의 정확한 비율은 배양시간 및 배양물의 온도에 따라 다르다. 그러므로, 아마도 알려진대로 보툴리눔 독소 타입 A에 비해 보툴리눔 독소 타입 B은 효력이 상당히 낮기 때문에, 예를 들어, 소정 백분율의 어떤 표본의 보툴리눔 독소 타입 B 독소도 비활성일 것이다. 임상 표본에서 비활성 보툴리눔 독소 분자의 존재는 표본의 총체적인 단백질 부하에 기여할 것이며, 이는 임상적인 효과에는 기여하지 않으면서 항원성의 증가와 연관된다.

보툴리눔 독소 및 보툴리눔 독소 복합체를, 예를 들어, List Biological Laborotories, Inc., Campbell, Califonia; the Centre for Applied Microbiology and Research, Porton Down, U.K.; Wako(Osaka, Japan), Metabiologics(Madison, Wisconsin) 및 Sigma Chemicals of St Louis, Missouri로부터 입수할 수 있다. 상업적으로 입수가능한 보툴리눔 독소 함유 약제학적 조성물로는 사용전에 0.9% 염화나트륨으로 재구성하는, 동결건조 분말 형태의 100 유닛 바이알로 된, Allergan, Inc., Irvine, califonia으로부터 입수가능한 BOTOX®(사람 혈청 알부민 및 염화나트륨이 있는 보툴리눔 독소 타입 A 신경독 복합체), 사용전에 0.9% 염화나트륨으로 재구성하는 분말형태인, lpsen Limited, Berkshire, U.K.로부터 입수가능한 Dysport®(사람 혈청 알부민 및 락토오즈가 있는 클로스트리디움 보툴리눔 타입 A 독소 헤마글루티닌 복합체 제제) 및 MyoBloc™(보툴리눔 독소 타입 B, 사람 혈청 알부민, 소디움 숙시네이트 및 염화 나트륨을 약 pH5.6으로 포함하는 주사액으로서, Elan Corporation, Dublin, Ireland로부터 입수가능)을 포함한다.

보툴리눔 독소 타입 A가 다양한 임상 조건을 처치하는데 성공함에 따라 다른 보툴리눔 독소 세로타입도 관심을 끌었다. 또한, 순수한 보툴리눔 독소를 사람을 처치하는 데 사용하였다. 예를 들어, KOHL A., et al., Comparison of the effect of botulinum toxin A (Botox (R)) with the highly-purified neurotoxin (NT201) in the extensor digitorum brevis muscle test, Mov Disord 2000; 15 (Suppl 3): 165 참조. 한편, 순수한 보툴리눔 독소를 사용하여 약제학적 조성물을 제조할 수 있다.

타입 A 보툴리눔 독소는 pH 4-6.8의 묽은 수용액에 용해되는 것으로 알려져 있다. 약 7 이상의 pH에서는 비독성 안정화 단백질이 신경독으로부터 분리되어, 그 결과 독성이 점차 소실되며, 특히 pH 및 온도가 상승할 때 그러하다. SCHANTZ E.J., et al. PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF botulinum toxin type A for human treatment (in particular pages 44-45), being CHAPTER 3 OF JANKOVIC, J., et al, THERAPY WITH BOTULINUM TOXIN, MARCEL DEKKER, Inc (1994) 참조.

독소 타입 A 복합체와 같은, 보툴리눔 독소 복합체(약 300-900kDa)뿐아니라, 보툴리눔 독소 분자(약 150kD)도 또한 표면 변성, 열, 및 알칼리 조건으로 인하여 극히 변성되기 쉽다. 비활성화 독소는 면역원성일 수 있는 톡소이드 단백질을 형성한다. 그 결과로 얻어진 항체로 인해, 환자에 독소를 주사하기 어려울 수 있다.

in vitro 연구에서, 보툴리눔 독소가, 뇌간 조직의 일차 세포 배양물로부터 아세틸콜린 및 노르에피네프린의 칼륨 양이온 유도 방출을 억제하는 것으로 나타났다. 또한, 보툴리눔 독소는 척수 뉴런의 일차 배양물에서 글리신 및 글루타메이트의 유발 방출을 억제하며, 뇌 시냅토솜 표본에서 신경전달물질 아세틸콜린, 도파민, 노르에피네프린(Habermann E. 등, Tetanus Toxin and Botulinum A and C Neurotoxins Inhibit Noradrenaline Release From Cultured Mouse Brain, J Neurochem 51(2);522-527:1988), CGRP, 물질 P 및 글루타메이트 각각의 방출을 억제하는 것으로 보고되었다(Sanchez-Prieto, J. 등, Botulinum Toxin A Blocks Glutamate Exocytosis From Guinea Pig Cerebral Cortical Synaptosomes, Eur J. Biochem 165;675-681:1897). 따라서, 적당한 농도로 사용하는 경우, 보툴리눔 독소에 의해서 대부분의 신경전달물질의 자극-유발 방출이 억제된다. Pearce, L. B., Pharmacologic Characterization of Botulinum Toxin For Basic Science; and Medicine, Toxicon 35 (9); 1373-1412 AT 1393; Bigalke H.등., Botulinum A Neurotoxin Inhibits Non-Chorlinergic Synaptic Transmission in Mouse Spinal Cord Neurons in Culture, Brain Research 360 ; 318- 324: 1985; Habermann E., Inhibition by Tetanus and Botulinum A Toxin Of the release of [³H] Noradrenalin and [³H]GABA From Rat Brain Homogenate, Experientia 44; 224-226: 1988, Bigalke H.등, Tetanus Toxin and Botulinum A Toxin Inhibit Release and Uptake of Various Transmitters, as Studied with Particulate Preparations From Rat Brain and Spinal Cord, Naunyn-Schmiedeberg's Arch Pharmacol 316; 244- 251: 1981, and; Jankovic J. 등, Therapy With Botulinum Toxin, Marcel Dekker, INC., (1994), page 5. 참조.

보툴리눔 독소 타입 A는 발효조에서 클로스트리디움 보툴리눔의 배양물을 만들어 배양한 다음, 발효 혼합물을 공지의 방법으로 수확 및 정제하여 얻을 수 있다. 처음에는 모든 보툴리눔 독소 세로타입이, 프로테아제에 의해 절단 또는 닉킹되어(nicked) 신경활성화되어야만 하는, 비활성 단일 사슬 단백질로서 합성된다. 보툴리눔 독소 세로타입 A 및 G를 생성하는 박테리아 균주는 내재성 프로테아제를 지니며, 따라서 세로타입 A 및 G는 박테리아 배양물로부터 주로 활성형으로서 회수될 수 있다. 이와 대조적으로, 보툴리눔 독소 세로타입 C₁, D 및 E는 비단백분해성 균주에 의해 합성되므로, 배양물에서 회수될 때 전형적으로 비활성화된 상태이다. 세로타입 B 및 F는 단백분해성 및 비단백분해성 균주 모두에 의해서 생성되므로, 활성 또는 비활성 형으로 회수될 수 있다. 그러나, 예를 들어, 보툴리눔 독소 타입 B 세로타입을 생성하는 단백분해성 균주는 생성된 독소의 일부만을 절단한다. 닉킹되지 않은 분자에 대한 닉킹된 분자의 정확한 비율은 배양시간 및 배양물의 온도에 따라 다르다. 그러므로, 아마도 알려진대로 보툴리눔 독소 타입 A에 비해 보툴리눔 독소 타입 B은 효력이 상당히 낮기 때문에, 예를 들어, 소정 백분율의 어떤 표본의 보툴리눔 독소 타입 B 독소도 비활성일 것이다. 임상 표본에서 비활성 보툴리눔 독소 분자의 존재는 표본의 총체적인 단백질 부하에 기여할 것이며, 이는 임상적인 효과에는 기여하지 않으면서 항원성의 증가와 연관된다. 또한, 동일한 투여량 레벨에서 보툴리눔 독소 타입 B는 보툴리눔 독소 타입 A에 비하여, 근육 주사시, 활성의 지속시간이 더 짧고 또한 효력이 떨어지는 것으로 알려져 있다.

클로스트리디움 보툴리눔의 홀 A 종(Hall A strain)으로부터 ≥3 X 10⁷U/mg이고, A₂₆₀/A₂₇₈이 0.60 이하이고, 겔 전기영동에서 독특한 밴드 패턴을 보이는 특징을 가지는, 질 높은 결정형 보툴리눔 독소 타입 A를 얻을 수 있다. Shantz, E.J. et al., Properties and use of Botulinum toxin and Other Microbial Neurotoxins in Medicine, Microbiol Rev. 56:80-99:1992에 기재된 바와 같은, 공지의 산츠 프로세스(Shantz process)를 결정형 보툴리눔 독소 타입 A를 얻는데 사용할 수 있다. 일반적으로, 보툴리눔 독소 타입 A 복합체는 적절한 배지에서 클로스트리디움 보툴리눔 타입 A를 배양한 혐기성 발효물로부터 분리 및 정제될 수 있다. 이러한 공지의 프로세스는 또한, 예를 들어: 분자량이 약 150 kD이고, 특이적인 효력이 1-2 X 10⁸ LD₅₀ U/mg 이상인 보툴리눔 독소 타입 A를 정제하거나; 분자량이 약 156 kD이고, 특이적인 효력이 1-2 X 10⁸ LD₅₀ U/mg 이상인 보툴리눔 독소 타입 B를 정제하거나; 분자량이 약 155 kD이고, 특이적인 효력이 1-2 X 10⁷ LD₅₀ U/mg 이상인 보툴리눔 독소 타입 F를 정제하는 등의, 비독소 단백질들로부터 순수한 보툴리눔 독소들을 분리하여 얻는데 사용할 수 있다.

순수 보툴리눔 독소(즉, 150kD 보툴리눔 독소 분자) 또는 독소 복합체를 약제학적 조성물을 제조하는 데 사용할 수 있다. 분자 및 복합체 모두 표면 변성, 열, 및 알칼리 조건으로 인한 변성에 민감하다. 비활성화된 독소는 면역원성일 수 있는 톡소이드 단백질을 형성한다. 그 결과로 얻어진 항체로 인해, 환자에 독소를 주사하기 어려울 수 있다.

일반적으로 효소에서 그렇듯이, 보툴리눔 독소들(이들은 세포내 펩티다아제임)의 생물학적 활성은, 적어도 일부분, 그들의 3차원적 구조에 따라 달라진다. 그러므로, 보툴리눔 독소 타입 A는 열, 다양한 화학물질, 표면 긁힘 및 표면 건조에 의해서 독성이 제거될 수 있다. 또한, 공지의 배양, 발효 및 정제에 의해 얻어진 독소 복합체를 아주 아주 낮은 독소 농도로 희석하여 약제학적 조성물 제제에 사용하는 경우, 적합한 안정화제가 없으면, 독소의 독성이 빠르게 제거된다는 것이 공지되어 있다. 대량으로 희석하면 특이적 독성이 빠르게 손실되기 때문에, 수 밀리그램 양의 독소를 밀리리터당 수 나노그램을 함유하는 용액으로 희석하는 것은 상당히 어렵다. 독소를 함유하는 약제학적 조성물을 제조한 후, 수개월 또는 수년동안 사용할 수 있기 때문에, 독소는 알부민 및 젤라틴과 같은 안정화제를 사용하여 안정화하여야만 한다.

상업적으로 입수가능한 보툴리눔 독소 함유 약제학적 조성물이 BOTOX®(Allergan, Inc., of Irvine, Califonia으로부터 입수가능)라는 상표로 시중에 유통되고 있다. BOTOX®는 정제된 보툴리눔 독소 타입 A 복합체, 알부민 및 염화나트륨으로 구성되며, 살균, 진공건조 형태로 포장된다. 보툴리눔 독소 타입 A는, N-Z 아민 및 효모 추출물을 함유하는 배지에서 배양된 클로스트리디움 보툴리눔 홀 종(Hall strain)의 배양물로부터 제조한다. 배양물 용액으로부터 일련의 산 침전을 통하여, 보툴리눔 독소 타입 A 복합체를 활성 고분자량 독소 단백질 및 관련 적혈구응집소 단백질로 구성되는 결정형 복합체로 정제한다. 결정형 복합체를 염수 및 알부민을 포함하는 용액에 재-용해하고, 살균 여과(0.2미크론)한 후, 진공건조한다. 진공건조된 제품은 냉동고에서 -5℃이하로 보관한다. 근육내 주사 전에, BOTOX®는 살균된, 방부제없는 염수로 재구성(reconstitute)될 수 있다. 각각의 BOTOX® 바이알은 방부제없는, 살균된, 진공-건조 형태로서, 약 100 유닛(U)의 클로스트리디움 보툴리눔 독소 타입 A 정제된 신경독 복합체, 0.5 밀리그램의 사람 혈청 알부민 및 0.9 밀리그램의 염화나트륨을 함유한다.

진공-건조된 BOTOX®를 재구성하기 위해서, 방부제없는, 살균된 일반 염수; (0.9% 염화 나트륨 주사액)을 사용하여, 적정량의 희석제를 알맞은 크기의 주사기에 넣는다. BOTOX®는 거품내기 또는 유사한 격렬한 교반에 의해서 변성되므로, 희석제는 서서히 바이알에 주입한다. 살균 때문에, BOTOX®는 바이알을 냉동고에서 꺼내어 재구성한 후 4시간 내에 투여하는 것이 바람직하다. 이 4시간 동안, 재구성된 BOTOX®는 냉장고(2 내지 8℃)에 보관한다. 재구성되어 냉장보관된 BOTOX®는 적어도 4주간 효능을 유지하는 것으로 보고되었다.(Neurology, 48: 249-53: 1997).

보툴리눔 독소는 활동항진성 골격근을 특징으로 하는 신경근육 장애의 치료를 위해 임상 세팅에 사용되고 있다. 보툴리눔 독소 타입 A (BOTOX®)는 1989년에 미국 식품의약청에 의해서, 12세 이상 환자에 대한 본태성 안검경련, 사시 및 반측안면 경련의 치료에 사용되는 것이 승인되었다. 2000년에, FDA는 타입 A(BOTOX®) 및 타입 B 보툴리눔 독소(MyoBloc™)의 상업적 제제를 경부 디스토니아의 처치에 대하여 승인하였고, 2002년에는, FDA가 타입 A 보툴리눔 독소(BOTOX®)를 특정한 운동과잉 (미간) 안면 주름의 미용적 처치에 대해 승인하였다. 말초 근육내 주사된 보툴리눔 독소 타입 A의 임상 효과는 보통 주사 후 일주일 이내에 나타나며, 때때로, 몇시간 이내이다. 일회 보툴리눔 독소 타입 A의 근육내 주사에 의한 증상 구제(즉, 이완된 근육 마비)의 전형적인 지속시간은 약 3 개월이나, 다한증과 같은 선(gland)의 치료에 사용되는 경우, 어떤 케이스에서는 보툴리눔 독소의 효과가 몇년동안 지속된 것으로 보고되었다. 예를 들어, 보툴리눔 독소 타입 A는 12개월 이상 효과가 있을 것으로 알려져 있으며 (Naumann M. , ET AL., BOTULINUM TOXIN TYPE A IN THE TREATMENT OF FOCAL, AXILLARY AND PALMAR hyperhidrosis and OTHER HYPERHIDROTIC CONDITIONS, European J. Neurology 6 (Supp 4): S111-S115 : 1999), 어떤 경우에는 27개월 정도로 길다. RAGONA, R. M., et al, MANAGEMENT OF PAROTID SIALOCELE WITH BOTULINUM toxin, The Laryngoscope 109: 1344-1346: 1999 참조. 그러나, BOTOX®의 근육내 주사의 일반적인 지속시간은 전형적으로 약 3 내지 4개월이다.

예를 들어, 하기와 같이, 다양한 임상 세팅에서 보툴리눔 독소 타입 A를 사용하는 것이 보고되었다:

(1) 여러 근육부위에 1회 근육내 주사당 약 75-125 유닛의 BOTOX®를 사용하여, 경부 디스토니아(cervical dystonia)를 처치;

(2) 1회 근육내 주사당 5-10 유닛의 BOTOX®를 사용하여, 미간 주름(이마 주름)을 처치(5 유닛을 비근근에 근육내 주사하고, 10 유닛을 각각의 추미근에 근육내 주사)

(3) 치골직장근에 약 30-80 유닛의 BOTOX®를 괄약근내 주사하여 변비를 처치

(4) 윗눈꺼풀의 측면연골전 안윤근 및 아래 눈꺼풀의 측면연골전 안윤근에, 근육당 약 1-5 유닛의 BOTOX®를 근육내 주사하여 안검경련을 처치

(5) 외안근에 약 1-5 유닛의 BOTOX®를 근육내 주사하여 사시를 치료, 주사량은 주사하는 근육의 크기 및 원하는 근육마비 정도(즉, 원하는 디옵터 교정 정도)에 따라 달라짐.

(6) 하기와 같이, 상이한 5부위의 상지 굴근에 BOTOX®를 근육내 주사하여 졸중 후의 상지 경련을 처치

(a) 심지굴근 : 7.5 U 내지 30 U

(b) 천지굴근 : 7.5 U 내지 30 U

(c) 척측수근굴근 : 10 U 내지 40 U

(d) 요측수근굴근 : 15 U 내지 60 U

(e) 상완이두근 : 50 U 내지 200 U

한번에 각각 상기한 5가지 근육에 주사하여, 각 처치 때마다 환자의 상지 굴근에 90 U 내지 360 U의 BOTOX®를 근육내 주사.

(7) 25 U의 BOTOX®를 두부 주위에 주사(미간, 전두근 및 측두근에 대칭적으로 주사)하여 편두통을 처치

25 U을 주사한 후 3개월간 편두통의 발생빈도, 최대강도, 수반되는 구토 및 급성의 약물사용의 감소정도로 측정할 때, 편두통의 예방처치로서 비히클에 견줄만한 상당한 장점을 제공함.

또한, 보고된 결과가 인상적이지는 않지만, 근육내 보툴리눔 독소를 파킨슨병이 있는 환자에서 진전의 처치에 사용하였다. Marjama-Lyons, J. et al, Tremor-Predominant Parkinson's Disease, Drugs & Aging 16(4);273-278:2000.

특정 위장 및 평활근 장애의 처치에 보툴리눔 독소를 사용하는 것이 공지되어 있다. 예를 들어, U. S. patents 5,427, 291 및 5,674, 205 (Pasricha) 참조. 또한, 보툴리눔 독소를 방광 괄약근에 경요도 주사하여, 배뇨장애를 처치하는 것이 공지되어 있고(예를 들어, Dykstra, D. D., et al, Treatment of detrusor-sphincter dyssynergia with botulinum A toxin : A double-blind study, Arch Phys Med Rehabil 1990 Jan ; 71: 24-6 참조), 보툴리눔 독소를 전립선에 주사하여, 전립선 비대증을 치료하는 것이 공지되어 있다. 예를 들어, U. S. patent 6,365, 164 (Schmidt) 참조.

U. S. patent 5,766, 605 (Sanders)는 침흘림 및 비염과 같은 다양한 자율신경계 장애의 처치에 보툴리눔 독소를 사용하는 것을 제안한다. 또한, 주로 코의 과다분비는 대부분 콜린성 제어 하에서 있는 비선의 지나친 활성으로 인한 것이며, 보툴리눔 독소 타입 A를 포유동물의 상악동 비갑개의 코점막 조직에 적용하여 비선의 일시적인 아포토시스를 유도할 수 있음이 입증되었다. ROHRBACH S., et al., BOTULINUM TOXIN type A induces apoptosis in nasal glands of guinea pigs, Ann Otol RHINOL Laryngol 2001 Nov; 110 (11) : 1045-50 참조. 또한, 보툴리눔 독소 A를 내인성 비염이 있는 사람 여성 환자에 국부 적용하여, 5일 이내에 코의 과다분비를 확연히 감소시켰다. ROHRBACH S., et al., Minimally invasive application of botulinum toxin type A in nasal hypersecretion, J Oto-Rhino-Laryngol 2001 Nov-Dec; 63 (6): 382-4 참조.

다한증 및 두통과 같은, 보툴리눔 독소로 처치가능한 다양한 질환들이 WO 95/17904(PCT/US94/14717)(Aoki)에서 논의되었다. EP 0 605 501 B1 (Graham)는 보툴리눔 독소를 사용한 뇌 마비의 처치를 논하였고, U. S. patent 6,063, 768 (First)는 보툴리눔 독소를 사용한 신경성 염증의 처치를 논하였다.

말초 부위에서 약리학적 작용을 하는 것 외에, 보툴리눔 독소는 또한 중추 신경계에서 억제 효과를 나타낼 수 있다. Weigand et al, (¹²⁵I) -LABELLED BOTULINUM A NEUROTOXIN : PHARMACOKINETICS in cats after intramuscular injection, Nauny-Schmiedeberg's Arch. Pharmacol. 1976; 292,161-165), 및 Habermann, (¹²⁵I-LABELLED NEUROTOXIN FROM CLOSTRIDIUM botulinum A : preparation, binding to synaptosomes and ascent to the spinal cord, Nauny-Schmiedeberg's Arch. Pharmacol. 1974; 281,47-56)은 역행 수송에 의해서 보툴리눔 독소가 척수 영역으로 올라갈 수 있다는 것을 보여준다. 이와 같이, 말초 부위에 주사된, 예를 들어, 근육내 주사된, 보툴리눔 독소가 척수로 역행 수송될 수 있다.

in vitro 연구에서, 보툴리눔 독소가, 뇌간 조직의 일차 세포 배양물로부터 아세틸콜린 및 노르에피네프린 모두의 칼륨 양이온 유도 방출을 억제하는 것으로 나타났다. 또한, 보툴리눔 독소는 척수 뉴런의 일차 배양물에서 글리신 및 글루타메이트의 유발 방출을 억제하며, 뇌 시냅토솜 표본에서 신경전달물질 아세틸콜린, 도파민, 노르에피네프린, CGRP 및 글루타메이트 각각의 방출을 억제하는 것으로 보고되었다.

미국 특허 5,989,545호는, 척수에 제제를 투여하는 방법으로, 특정 표적 잔기에 화학적으로 접합 또는 재조합적으로 융합된 변형 클로스트리디움 신경독 또는 이의 단편, 바람직하게 보툴리눔 독소를 동통 처치에 사용할 수 있음을 개시하였다.

보툴리눔 독소는 또한 다한증 처치(과도한 땀분비, U.S. patent 5,766,605), 두통 (U.S. patent 6,458,365), 편두통(U.S. patent 5,714, 468), 수술후 통증 및 장기통증(U.S. patent 6,464,986), 척수내 투여시의 통증(U.S. patent 6,113,915), 파킨슨 병에서 두개내 투여(U.S. patent 6,306,403), 머리카락 성장 및 머리카락 유지 (U.S. patent 6,299,893), 건선 및 피부염 (U.S. patent 5,670,484), 근육손상 (U.S. patent 6,423,319) 다양한 암 (U.S. patents 6,139,845), 췌장 질환(U.S. patent 6,143,306), 평활근 장애 (U.S. patent 5,437,291, 상부 및 하부 식도, 유문 및 항문 괄약근에 보툴리눔 독소를 주사하는 것을 포함), 전립선 장애(U.S. patent 6,365,164), 염증, 관절염 및 통풍(U.S. patent 6,063, 768), 소아뇌성마비(U.S. patent 6,395,277), 내이 질환(U.S. patents 6,265,379), 갑상선 질환(U.S. patents 6,358,513), 부갑상선 질환(U.S. patents 6,328,977)에 사용하는 것이 제안되었다. 또한, 제어 방출되는 독소 임플란트가 공지되어 있다(U. S. patents 6,306,423 및 6,312,708 참조).

쥐에 보툴리눔 독소를 정맥내 주사하여, 펜타가스트린(pentagastrin) 자극된 산 및 펩신 분비를 감소시킬 수 있다는 것이 보고되었다. KONDO T., et al., MODIFICATION OF THE ACTION OF PENTAGASTRIN ON ACID SECRETION BY botulinum toxin, Experientia 1977 ; 33: 750-1. 또한, 보툴리눔 독소를 사용하여, 위의 분비와 같은 위장의 분비를 감소시킬 수 있다고 여겨졌다. WO 95/17904, pages 16-17 참조. 또한, 보툴리눔 독소는 장의 신경계 질환에서, 위장 근육 장애의 처치를 위해서 뿐아니라(U. S. patent 5,437,291), 다양한 자율신경계 질환의 처치를 위해 제안되었다(U. S. patent 5,766,605). 개 위의 기저부에 보툴리눔 독소를 주사하였다. WANG Z., et al., EFFECTS OF BOTULINUM TOXIN ON GASTRIC MYOELECTRICAL AND vagal activities in dogs, Gastroenterology 2001 Apr; 120 (5 Suppl 1): A-718. 또한, 위 전정부에 보툴리눔 독소를 근육내 주사하여 비만을 처치하는 것이 제안되었다. 예를 들어, Gui D., et al., Effects of botulinum toxin on gastric emptying and digestive secretions. A possible tool for correction of obesity ?, Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol 2002 JUN; 365 (SUPPL 2): R22; ALBANESE A. , ET AL., THE USE OF BOTULINUM TOXIN ON SMOOTH MUSCLES, EUR J NEUROL 1995 NOV; 2 (SUPP 3): 29-33, 및; Gui D., et al., BOTULINUM toxin injected in the gastric wall reduces body weight and food intake in rats, Aliment Pharmacol Ther 2000 Jun; 14 (6): 829-834 참조. 또한, 보툴리눔 독소 타입 A를 위에서의 분비를 제어하기 위해 치료학적으로 적용하는 것이 제안되었다. ROSSI S., et al., IMMUNOHISTOCHEMICAL LOCALIZATION OF SNAP-25 protein in the stomach of rat, Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol 2002; 365 (SUPPL 2): R37 참조.

특히, 이완불능증의 결과인 식도 궤양의 형성을 처치하기 위하여 보툴리눔 독소를 하부 식도 괄약근에 주사하는 것이 보고되었다. EAKER, E. Y., et al., UNTOWARD EFFECTS OF esophageal botulinum toxin injection in the treatment of achalasia, Dig Dis Sci 1997 Apr; 42 (4): 724-7. 유문 근육이 열릴 수 있게 하기 위하여, 유문전(prepyloric) 궤양이 있는 환자의 경련성 유문 괄약근에 보툴리눔 독소를 주사하는 것이 공지되어 있다. Wiesel P. H. et al., Botulinum toxin forrefractory postoperative pyloric spasm, Endoscopy 1997 ; 29 (2): 132.

파상풍 독소(tetanus toxin)뿐아니라, 이의 유도체(즉, 비-천연 표적 모체를 가진), 단편, 하이브리드 및 키메라를 또한 치료에 사용할 수 있다. 파상풍 독소는 보툴리눔 독소와 많이 유사하다. 즉, 파상풍 독소 및 보툴리눔 독소는 가깝게 연관된 종의 클로스트리디움(각각, 클로스트리디움 테타니 및 클로스트리디움 보툴리눔)에 의해 생성되는 폴리펩티드이다. 또한, 파상풍 독소와 보툴리눔 독소는 모두, 단일 디설파이드 결합에 의해서 중쇄(분자량 약 100kD)에 공유 결합된 경쇄(분자량 약 50kD)로 구성된 2중 사슬 단백질이다. 그리고, 파상풍 독소 및 각각 7가지 보툴리눔 독소(비-복합체)의 분자량은 약 150kD이다. 또한, 파상풍 독소와 보툴리눔 독소 모두에서, 경쇄는 세포내 생물학적(프로테아제) 활성을 가지는 도메인을 포함하는 반면에, 중쇄는 수용체 결합(면역원성) 및 세포 막 전위 도메인을 포함한다.

또한, 파상풍 독소와 보툴리눔 독소는 모두, 시냅스전 콜린성 뉴런 표면의 갱글리오사이드 수용체에 대하여 크고, 특이적인 친화도를 나타낸다. 말초 콜린성 뉴런에 의한, 파상풍 독소의, 수용체 매개 엔도시토시스로 인하여, 축색돌기 역행수송, 중앙 시냅스로부터의 억제성 신경전달물질 방출 차단 및 경련성 마비가 나타난다. 이에 반하여, 말초 콜린성 뉴런에 의한, 보툴리눔 독소의 수용체 매개 엔도시토시스는 역행 수송, 중독된 말초 운동 뉴런으로부터의 아세틸콜린 엑소시토시스의 억제 및 이완성 마비를 거의 일으키지 않는다.

끝으로, 파상풍 독소 및 보툴리눔 독소는 생합성 및 분자 구성 모두에 있어 서로 닮았다. 즉, 파상풍 독소와 보툴리눔 독소 타입 A는 단백질 서열이 전체에 걸쳐 34% 동일하며, 몇몇 기능성 도메인에서는 서열이 62%나 동일하다. Binz T. et al., The Complete Sequence of Botulinum NEUROTOXIN Type A and Comparison with Other Clostridial Neurotoxins, J Biological Chemistry 265 (16); 9153-9158: 1990 참조.

아세틸콜린

전형적으로 포유류 신경계에서는, 각각의 형태의 뉴런에 의해서 단일 형태의 작은 분자 신경전달물질만이 방출된다. 이 신경전달물질 아세틸콜린은 뇌의 여러 부위의 뉴런, 특히, 운동피질의 큰 피라미드 세포, 대뇌핵의 몇가지 상이한 뉴런, 골격근에 분포하는 운동 뉴런, 자율신경계(교감신경계 및 부교감신경계 모두)의 신경절이전 뉴런에 의해서, 부교감신경계의 신경절이후 뉴런에 의해서 및 교감신경계의 신경절이후 뉴런 몇가지에 의해서 분비된다. 본래, 대부분의 교감신경계의 신경절이후 뉴런은 신경전달물질인 노르에피네프린을 분비하는데 비하여, 땀샘, 기모근 및 몇몇 혈관으로의 신경절이후 교감신경 섬유만이 콜린성이다. 대부분의 경우, 아세틸콜린은 흥분효과를 나타낸다. 그러나, 아세틸콜린이 몇몇 말초 부교감신경 말단에서는 억제효과를 나타내는 것으로 알려져 있다(예를 들어, 미주신경에 의한 심장박동의 억제).

자율신경계의 원심성 신호는 교감신경계 또는 부교감신경계를 통하여 몸에 전달된다. 교감신경계의 신경절이전 뉴런은 척수의 중간외측각에 위치하는 신경절이전 교감 뉴런 세포체로부터 뻗어나온다. 세포체로부터 뻗어나온 신경절이전 교감신경 섬유는, 척추주위 교감 신경절 또는 척추전 신경절에 위치하는 신경절이후 뉴런과 시냅스를 이룬다. 교감신경계 및 부교감신경계의 신경절이전 뉴런은 모두 콜린성이므로, 신경절에 아세틸콜린을 적용하면 교감 및 부교감 신경절이후 뉴런을 흥분시킬 것이다.

아세틸콜린은 두가지 형태의 수용체, 무스카린성 수용체 및 니코틴성 수용체를 활성화시킨다. 무스카린성 수용체는 부교감신경계의 신경절이후 뉴런 및 교감신경계의 신경절이후 콜린성 뉴런에 의해서 자극된 모든 효과기(effector) 세포에서 발견된다. 니코틴성 수용체는 부신 수질뿐아니라, 교감신경계 및 부교감신경계 모두의 신경절이전과 신경절이후 뉴런 사이의 시냅스에서 신경절이후 뉴런의 세포 표면에 있는 자율신경절 내에서 발견된다. 니코틴성 수용체는 또한 많은 비자율신경말단, 예를 들어, 신경근육 접합부의 골격근 섬유의 막에서 발견된다.

아세틸콜린은, 작은, 투명한, 세포내 소포가 시냅스전 뉴런성 세포막과 융합될 때, 콜린성 뉴런으로부터 방출된다. 부신수질(또한, PC12 세포라인) 및 췌장의 섬세포과 같은, 광범위한 비-뉴런성 분비 세포는 큰 고밀도 중심 소포(large dense-core vesicle)로부터 각각 카테콜아민 및 부갑상선 호르몬을 방출한다. PC12 세포라인은 교감신경부신 발달(sympathoadrenal develpoment) 연구를 위한 조직 배양 모델로서 광범위하게 사용되는 래트 크롬친화성세포종 세포의 클론이다. 탈신경된 세포에 독소를 투과가능하게 하거나(전기충격법 등에 의해서), 직접주사하면, 보툴리눔 독소는 in vitro에서 두가지 세포종류 모두에서 두가지 화합물 종류의 방출을 모두 억제한다. 보툴리눔 독소는 또한 피질의 시냅토솜 세포 배양물로부터 신경전달물질 글루타메이트가 방출되는 것을 억제하는 것으로 알려져 있다.

신경근육 접합부는 근육세포의 주변 축색돌기에 의해서 골격근에서 형성된다. 신경계를 통하여 전달된 신호는 말단 축색돌기에서 작용 포텐셜이 되고, 이온 채널을 활성화하며, 그 결과로 예를 들어, 신경근육 접합부의 운동 종판에서, 뉴런내 시냅스성 소포로부터 신경전달물질인 아세틸콜린이 방출된다. 아세틸콜린은 세포외 공간을 가로질러 근육 종판 표면의 아세틸콜린 수용체 단백질과 결합한다. 일단 충분하게 결합되면, 근육 세포의 작용 포텐셜이 특이적인 막 이온 채널 변화를 일으키고, 그 결과로 근육세포가 수축한다. 그리고 나서, 아세틸콜린은 근육세포로부터 방출되어, 세포외 공간에서 콜린에스테라아제에 의해서 대사된다. 대사생성물은 다시 아세틸콜린으로 재생하기 위해서 말단 축색돌기로 다시 회수된다.

따라서, 보툴리눔 독소를 사용하여, 펩신성 궤양의 처치를 위한 방법 및 위식도역류증의 처치를 위한 방법이 요구된다.

도 1은 위궤양 및 십이지장 궤양의 개략적인 위치를 도시하는 도이다.

개요

본 발명은 이러한 요구를 충족시켜, 보툴리눔 독소를 사용하여 펩신성 궤양을 처치하기 위한 방법 및 위식도역류증을 처치하기 위한 방법을 제공한다. 보툴리눔 독소를 근육내 또는 피하 주사하여, 궤양을 처치하거나, 위식도역류증을 처치하는 것은 칩입성(즉, 내시경)이며 환자가 불편해 하는 방법이기 때문에, 본 발명에서는 배제한다.

본 발명에 따르면, 보툴리눔 독소는 펩신성 궤양이 있는 환자의 위 또는 십이지장에서 독소 활성 성분을 방출하는 경구용 제형(oral formulation)으로서 조성된다. 보툴리눔 독소의 경구용 제형은 동결건조된 보툴리눔 독소 분말과, 밀가루, 설탕 또는 젤라틴과 같은 캐리어를 혼합한 다음, 혼합물을 압착하여 먹을 수 있는 정제로 만들면 쉽게 얻을 수 있다. 캐리어 및 압착량은, 결과로서 얻어진 정제(또는 이와 달리, 캐리어와 함께, 또는 캐리어 없이 치료학적인 양의 독소를 함유하는 캅셀 또는 젤캡(gelcap)을 형성할 수 있다)를 삼킬 수 있게 선택되고, 캐리어가 위에서 신속히 용해되어 보툴리눔 독소 활성 성분을 방출하는 캐리어 및 캐리어의 특성을 가지는 것으로 선택된다.

보툴리눔 독소는 보툴리눔 독소 타입 A,B,C₁,D,E,F 및 G 중의 하나이며, 보툴리눔 독소 타입 A가 바람직하다. 보툴리눔 독소는 약 1 유닛 내지 약 10,000 유닛의 양으로 캐리어와 조합될 수 있다. 바람직하게, 캐리어와 조합되는 보툴리눔 독소의 양은 약 5 유닛 내지 약 500 유닛의 보툴리눔 독소 타입 A이다. 보툴리눔 독소가 보툴리눔 독소 B인 경우, 바람직하게, 캐리어와 조합되는 보툴리눔 독소의 양은 약 250 유닛 내지 약 25,000 유닛의 보툴리눔 독소 타입 B이다.

본 발명의 상세한 실시형태는 캐리어로 캅셀화된, 신속히 생분해가능한 폴리머 또는 천연 물질(즉, 밀가루, 설탕 또는 젤라틴)과 약 5 유닛 내지 약 25,000유닛의 보툴리눔 독소를 포함하여, 서방형 시스템을 형성하고, 펩신성 궤양이 있는 사람 환자의 위장계에서 치료학적인 양의 보툴리눔 독소가 캐리어로부터 방출될 수 있는 경구용 제형을 포함한다.

본 발명의 범주 내에서 보툴리눔 독소의 경구섭취용 정제 또는 캅셀제를 제조하는 방법은 다음 단계를 포함한다: 보툴리눔 독소를 적합한 캐리어에 혼합하거나 분산시켜서 캐리어-보툴리눔 독소 혼합물을 형성하는 단계; 및, 캐리어-보툴리눔 독소 혼합물을 압착하여 정제로 만들거나, 혼합물을 캅셀에 충진하는 단계.

본 발명의 다른 실시형태에서는, 캐리어가 신속히 생분해가능한 폴리락타이드(polylactides) 및 폴리글리콜리드(polyglicolides)로 구성된 폴리머 그룹에서 선택된 폴리머와, 캐리어와 조합된 안정화된 보툴리눔 독소를 포함하여, 보툴리눔 독소 송달 시스템을 형성하고, 경구 섭취시 환자 GI 시스템에서 치료학적인 양의 보툴리눔 독소가 캐리어로부터 방출될 수 있다.

본 발명에 따른 경구용 제형을 제조하기 위해 사용되는 보툴리눔 독소는: 생리학적 조건 하에서 뉴런 세포 표면 수용체에 특이적으로 결합할 수 있는 결합 요소를 포함하는 제 1 구성요소, 뉴런 세포 막을 가로지르는 폴리펩티드의 이동을 용이하게 할 수 있는 전위 요소를 포함하는 제 2 구성요소, 및 뉴런의 세포질에 존재할 때, 뉴런으로부터의 아세틸콜린 엑소시토시스를 억제할 수 있는 치료 요소를 포함하는 제 3 구성요소를 포함할 수 있다. 치료 요소는 SNARE 단백질을 절단하여, 뉴런으로부터의 아세틸콜린 엑소시토시스를 억제할 수 있고, SNARE 단백질은 신택신, SNAP-25 및 VAMP로 구성된 그룹에서 선택될 수 있다. 일반적으로, 보툴리눔 독소에 의해 공격받는 뉴런은 예를 들어, 위장관 근육(평활위장근, 횡문위장근 및 평활근 및 횡문근이 혼합된 위장근) 또는 위장관 분비선 조직에 신경분포하는, 시냅스전, 콜린성 뉴런이다. 콜린성 뉴런이 보툴리눔 독소에 대하여 높은 친화도를 나타낼 수 있지만(즉, 독소에 대한 수용체를 통하여), 근육 세포 및 선 세포는 낮은 친화도 메카니즘을 통하여 독소를 직접적으로 흡수할 수 있다(즉, 음세포작용).

본 발명의 범주에 속하는 경구용 제형으로서 소정 기간동안 투여되는 보툴리눔 독소의 양은, 약 10^-3 U/kg 내지 약 35 U/kg의 보툴리눔 독소 타입 A 및 약 2000 U/kg 이하의 다른 보툴리눔 독소, 예를 들어, 보툴리눔 독소 타입 B일 수 있다. 보툴리눔 독소 타입 A 또는 보툴리눔 독소 타입 B와 같은 특정 신경독의 치사량에 근접하기 때문에, 각각 35 U/kg 또는 2000 U/kg이 상한이다. 즉, 약 2000 유닛/kg의 상업적으로 입수가능한 보툴리눔 독소 타입 B 제제가 타입 B 보툴리눔 독소의 영장류 치사량에 근접한다는 것이 보고되었다. Meyer K. E. et al, A Comparative Systemic Toxicity Study of NEUROBLOC IN ADULT JUVENILE CYNOMOLGUS Monkeys, Mov. Disord 15 (SUPPL 2) ; 54; 2000.

바람직하게, 경구용 제형으로 투여되는 타입 A 보툴리눔 독소의 양은 약 10^-2 U/kg 내지 약 25 U/kg이다. 약 1000 U/kg 이하의 타입 B 보툴리눔 독소를 전신적이 효과없이 영장류에 근육내 투여할 수 있는 것으로 보고되었기 때문에, 바람직하게, 소정 기간동안 경구용 제형으로 투여되는 타입 B 보툴리눔 독소의 양은 약 10^-2 U/kg 내지 약 1000 U/kg이다. 동일문헌 참조. 더욱 바람직하게, 타입 A 보툴리눔 독소는 약 10^-1 U/kg 내지 약 15 U/kg의 양으로 투여된다. 가장 바람직하게, 타입 A 보툴리눔 독소는 약 1 U/kg 내지 약 10 U/kg의 양으로 투여된다. 많은 경우에, 약 1 유닛 내지 약 500 유닛의 보툴리눔 독소 타입 A의 투여는 효과적이고 오래 지속되는 치료적 구제를 제공한다. 더욱 바람직하게, 약 5 유닛 내지 약 300 유닛의 보툴리눔 독소, 예를 들어, 보툴리눔 독소 타입 A를 사용할 수 있고, 가장 바람직하게, 약 10 유닛 내지 약 200 유닛의 신경독, 예를 들어, 보툴리눔 독소 타입 A를 표적 조직에 국부 투여하여 효과를 얻을 수 있다. 본 발명의 특히 바람직한 실시형태에서는, 약 1 유닛 내지 약 100 유닛의 보툴리눔 독소, 예를 들어, 보툴리눔 독소 타입 A를 표적 세포에 국부 투여하여 치료학적으로 효과적인 결과를 얻을 수 있다.

보툴리눔 독소는 클로스트리디움 보툴리눔에 의해 생성될 수 있다. 또한, 보툴리눔 독소는 변형 보툴리눔 독소, 즉, 천연 또는 와일드형 보툴리눔 독소와 비교할 때, 적어도 하나의 아미노산이 삭제, 변경 또는 치환된 보툴리눔 독소일 수 있다. 또한, 보툴리눔 독소는 재조합 제조된 보툴리눔 독소 또는 이의 유도체 또는 단편일 수 있다.

특히, 보툴리눔 독소는 펩신성 궤양이 있는 환자가 경구 섭취하여(즉, 정제 또는 캅셀제를 삼켜서) 보툴리눔 독소 경구용 제형을 배치하여 투여할 수 있다. 보툴리눔 독소가 보툴리눔 독소 타입 A인 경우, 경구 투여되는 보툴리눔 독소의 양은 약 1 유닛 내지 약 500 유닛일 수 있고, 바람직하게는 10 내지 300 유닛, 가장 바람직하게는 50 내지 200 유닛의 보툴리눔 독소 타입 A일 수 있다.

특히, 보툴리눔 독소에 의해 처치된 선 조직이, 독소 주사 후 27 개월 동안이나 길게, 감소된 분비 활성을 나타낼 수 있다는 것이 보고되었다. Laryngoscope 1999; 109: 1344-1346, Laryngoscope 1998 ; 108: 381-384.

정의

본 명세서에서 하기의 정의가 제공 및 적용된다.

"약"은 정량된 값의 ±10%를 의미한다.

"생체적합성(biocompatible)"은 경구용 제형의 사용으로 인한 염증 반응이 대수롭지 않은 것을 의미한다.

"생물학적으로 활성인 화합물"은 투여된 대상에서 이로운 변화를 일으킬 수 있는 화합물을 의미한다. 예를 들어, "생물학적으로 활성인 화합물"은 신경독을 포함한다.

생물학적으로 활성인 화합물에 적용되는 경우, "유효량"은 일반적으로 대상에서 원하는 변화를 일으키기에 충분한 화합물의 양을 의미한다. 예를 들어, 원하는 효과가 펩신성 궤양의 치유인 경우에, 화합물의 유효량은, 심각한 전신 중독 반응을 일으키지 않으면서, 적어도 실질적인 궤양 치유를 야기하는 양이다.

경구용 제형의 비-활성 성분(보툴리눔 독소와 혼합하여 사용하기 위한 캐리어와 같은)에 적용되는 경우, "유효량"은 생물학적으로 활성인 제제를 원하는 속도로 원하는 기간동안 위장관에서 방출하는 데에 긍정적인 영향을 주기에 충분한 비-활성 성분의 양을 의미한다. 이러한 "유효량"은 본 상세한 설명 및 당해 기술분야의 일반적인 지식에 기초하여 결정될 수 있다.

"신경독"은 신경근육 또는 신경선(neuroglandular) 접합부를 가로지르는 신경 임펄스 전달을 방해하거나, 신경전달물질의 뉴런성 엑소시토시스를 차단 또는 감소시키거나, 뉴런의 나트륨 채널 전압 게이트에서 작용 포텐셜을 변경할 수 있는 제제를 의미한다. 신경독의 예로는, 보툴리눔 독소류, 파상풍 독소류, 색시톡신류 및 테트로도톡신이 있다.

"처치"는 포유류의 질병에 대한 어떤 처치를 의미하며: (i) 질병 발생 방지 또는; (ii) 질병억제, 즉, 진행을 정지; (iii) 질병의 구제, 즉, 증상 발생을 감소시키거나 질병의 역행을 야기하는 것을 포함한다.

본 발명의 범주에 속하는 경구용 제형을 사용하는 방법은, 환자가 경구용 보툴리눔 독소 제제를 섭취시, 위장관에서 치료학적으로 유효한 레벨의 생물학적으로 활성인 신경독이 환자에 제공되는 것을 포함할 수 있다.

일반적으로, 본 발명은 보툴리눔 독소를 투여하여 위궤양을 처치함으로써, 펩신성 궤양을 처치하는 방법을 포함한다. 보툴리눔 독소는 보툴리눔 독소 타입 A,B,C,D,E,F 및 G로 구성된 그룹에서 선택될 수 있으며, 펩신성 궤양은 위궤양 또는 십이지장 궤양일 수 있다.

보툴리눔 독소의 경구 섭취를 통해 펩신성 궤양이 있는 환자에 독소를 투여하며, 보툴리눔 독소는 치료학적 유효량으로 투여한다. 본 발명의 상세한 실시형태는 펩신성 궤양이 있는 환자에게 치료학적 유효량의 보툴리눔 독소 타입 A를 경구 섭취하도록 하여, 펩신성 궤양을 처치하는 방법을 포함할 수 있다. 본 발명은 또한 위산역류 장애가 있는 환자에게 보툴리눔 독소를 경구 섭취하도록 하여 위식도역류증을 처치하는 방법을 포함한다.

본 발명의 범주에 속하는 보툴리눔 독소 경구용 제형은 보툴리눔 독소 및 보툴리눔 독소와 조합되는 캐리어를 포함하여, 보툴리눔 독소 경구용 제형을 형성하며, 여기서, 캐리어는 위궤양이 있는 환자의 위장관에서 심각한 면역계 반응 없이 치료학적인 양의 보툴리눔 독소를 방출하도록 조성된다. 바람직하게, 상당량 양의 보툴리눔 독소가, 보툴리눔 독소를 캐리어와 조합하기 전에, 보툴리눔 톡소이드로 전환되지 않는다. 따라서, 보툴리눔 독소를 캐리어와 조합하기 전의 보툴리눔 독소의 독성과 비교할 때, 캐리어와 조합된 보툴리눔 독소의 상당량이 실질적으로 변화되지 않은 독성을 가진다.

또한, 이러한 경구용 제형에서, 캐리어는 밀가루, 설탕 및 젤라틴으로 구성된 그룹에서 선택된 생체적합성, 생분해가능성 물질을 포함할 수 있다. 캐리어와 조합되는 보툴리눔 독소는 약 1 유닛 내지 약 10,000 유닛의 보툴리눔 독소일 수 있다.

본 발명의 범주에 속하는 경구용 제형은, 생리학적 조건 하에서 뉴런 세포 표면 수용체에 특이적으로 결합할 수 있는 결합 요소를 포함하는 제 1 구성요소; 뉴런 세포 막을 가로지르는 폴리펩티드의 이동을 용이하게 할 수 있는 전위 요소를 포함하는 제 2 구성요소; 뉴런의 세포질에 존재할 때, 뉴런으로부터의 아세틸콜린 엑소시토시스를 억제할 수 있는 치료 요소를 포함하는 제 3 구성요소를 가지는: 보툴리눔 독소를 포함할 수 있다.

본 발명의 범주에 속하는 다른 실시형태는, 보툴리눔 독소 타입 A 및 보툴리눔 독소 타입 A와 조합된 캐리어를 포함하여, 보툴리눔 독소 경구용 제형을 형성하며, 여기서, 캐리어는 위궤양이 있는 환자의 위장관에서 심각한 면역계 반응 없이 치료학적인 양의 보툴리눔 독소를 방출하도록 조성되고, 여기서, 캐리어는 밀가루, 설탕 및 젤라틴으로 구성된 그룹에서 선택된 생체적합성, 생분해가능성 물질을 포함한다.

상세한 설명

본 발명은 보툴리눔 독소의 경구용 제형을 사용하여 펩신성 궤양을 성공적으로 처치할 수 있다는 것을 알아낸 것에 기초한다. 본 발명은 또한 보툴리눔 독소의 경구용 제형을 사용하여 위식도역류증을 처치할 수 있다는 것을 알아낸 것에 기초한다. 즉, 본 발명자는 적합한 캐리어와 혼합된, 보툴리눔 독소 타입 A와 같은, 보툴리눔 독소를 경구 섭취하면, 이들이 위 또는 장 상부에서 용해되어, 치료학적인 양의 생물활성 보툴리눔 독소를 펩신성 궤양으로 또는 그 근처로 송달될 수 있다는 것을 알아내었다. 이렇게 하여, 펩신성 궤양으로부터, 또는 그 근처로부터의 과도하거나, 손상을 주는 위의 분비를 감소시킬 수 있다. 전형적으로, 그후 며칠 이내에 궤양에서 틀림없는 치유의 신호(궤양 완화)가 나타나며, 경구용 보툴리눔 독소 제제 투여후 몇 주 이내에 궤양을 완전히 치료할 수 있다. 또한, 본 발명자는 경구로 투여된 보툴리눔 독소로 인해 위의 분비가 감소되어, 경구용 독소 투여 며칠 이내에 GERD의 증상이 감퇴된다는 것을 알아내었다. 부작용으로서 위장근육의 운동성 감소 및 일시적인 체중 감소를 포함할 수 있다.

이완불능증(achalasia)을 처치하기 위하여 보툴리눔 독소를 하부 식도 괄약근에 주사하는 것이 실제로 식도 궤양의 형성에 원인이 될 수 있다는 보고가 있었기 때문에(EAKER, E. Y., et al., UNTOWARD EFFECTS OF ESOPHAGEAL BOTULINUM TOXIN injection in the treatment of achalasia, Dig Dis Sci 1997 Apr; 42 (4): 724-7), 보툴리눔 독소를 경구로 투여하여 펩신성 궤양 및/또는 GERD를 처치하는 데 사용할 수 있다는 것은 놀라운 것이다.

치료학적인 양의 경구 투여 보툴리눔 독소는, 소화관 내막(gut lining)을 통해 순환계로 흡수될 수 있는 보툴리눔 독소로 인하여, 아주 적거나 대수롭지않은 전신적 효과를 나타낸다. 따라서, 전신적인 중독을 야기하지 않으면서, 200 유닛의 보툴리눔 독소를 당뇨병성 위마비(diabetic gastroparesis) 환자의 유문(위 하부) 괄약근에 주사할 수 있다. CROWELL, M. D., et al., BOTULINUM TOXIN REDUCES PYLORIC DYSFUNCTION IN PATIENTS WITH diabetic gastroparesis, Gastroenterology 2002 Apr; 122 (4 Supp 1): A451-A452. 보툴리눔 독소가 기형을 발생시킨다는 증거는 없지만, 본 명세서에 기재된 본 발명의 범주에 속하는 방법을 임신 중인, 수유 중인 또는 치료 기간 동안 임신계획이 있는 환자에게는 적용하지 않으려고 한다.

이론에 제한하고자 하는 것은 아니지만, 본 발명의 효능에 대한 생리학적 메카니즘을 제안할 수 있다. 즉, 보툴리눔 독소가, GI 근육의 운동성과 관련된 위장관의 콜린성 신경을 포함한, 콜린성 신경에 작용한다는 것은 잘 알려져 있다. Pasricha,P.J., Botulinum toxin for spastic gastrointestinal disorders, Bailliere's Clin Gastroenterol 1999; 13 (1) : 131-143. 또한, 위벽 세포(gastric parietal cells)에 의한 가스트린 분비 및 HCl 생성은, 위장관에서 신경선 접합부(neuroglandular junctions)에 작용하는, 미주신경 및 장근 섬유의 콜린성 활성에 강하게 의존적이다. ROSSI S., et al., IMMUNOHISTOCHEMICAL LOCALIZATION OF SNAP-25 PROTEIN IN the stomach of rat, Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol 2002; 365 (Suppl 2): R37. 게다가, 보툴리눔 독소 타입 A BTX-A에 대한 세포내 기질(SNAP-25)이 위벽 세포에 존재한다. GUI D., et al., EFFECTS OF botulinum toxin on gastric emptying and digestive secretions. A possible tool for correction of obesity ?, Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol 2002 Jun; 365 (SUPPL 2): R22. 마지막으로, 궤양 형성은 위벽 세포의 과도한 가스트린 분비 때문이거나, 이에 영향을 받는다는 것이 잘 알려져 있다. 따라서, 보툴리눔 독소의 경구용 제형을 펩신성 궤양의 처치에 사용하여, 과도한 위산 분비를 하향조절함으로써 궤양이 치유될 수 있게 할 수 있다.

경구로 투여된 보툴리눔 독소는 위장관의 가혹한 환경에서도 분명히 생물활성이 남아있을 것으로 여겨진다. 즉, 보툴리눔 독소는 클로스트리디움계 박테리아에 의해, 많은 비-독소 단백질 분자로 둘러싸인 약 150kDa의 단일 사슬 단백질 독소 분자를 포함하는 복합체로서 분비된다. 특히, 비 독성 단백질은, 복합체가 위장관을 통과하는 동안, 산 가수분해 및 효소 변성으로부터 독소를 보호하는 작용을 하므로, 독소 복합체가 극단적인 pH 및 단백가수분해 효소의 가혹한 조건에서도 살아남아서, 여전히 매우 강력한 신경독으로서 기능할 수 있다. 보툴리눔 독소 분자와 복합체를 형성하는 비-독성 단백질이 위장관에서 소화성 산으로부터 150kDa 독소 분자를 보호하는 작용을 한다는 것이 입증되어 있다. Hanson, M. A. et al., Structural view of botulinum neurotoxin in numerous functional states, being chapter 2, pages 11-27 of Brin M. F. et al, editors, Scientific and therapeutic aspects of botulinum Toxin, Lippincott, Williams & Wilkins (2002).

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 범주에 속하는 보툴리눔 독소 송달 시스템은 치료학적인 양의 보툴리눔 독소를 펩신성 궤양이 있는 환자의 위장관으로 방출할 수 있다. 방출된 보툴리눔 독소의 양은 (보툴리눔 독소 타입 A에 대하여) 약 10유닛(즉, 유아의 작은 궤양을 치료하기 위해서)만큼 적은 것부터 500유닛(즉, 큰 성인의 다중 펩신성 궤양을 처치하기 위하여)만큼 많은 것까지 포함할 수 있다. 치료학적 효과를 위해 필요한 보툴리눔 독소의 양은 상이한 보툴리눔 독소 세로타입의 알려진 임상적 효능에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 보툴리눔 독소 타입 A를 사용하여 달성할 수 있는 생리학적 효과와 비교할 때, 전형적으로 보툴리눔 독소 타입 B를 사용하면 몇 단위 더 큰 유닛이 필요하다.

본 발명의 범주에 속하는 경구용 제형에 의해서 치료학적 유효량으로 방출되는 보툴리눔 독소는 바람직하게, 실질적으로 생물학적으로 활성인 보툴리눔 독소이다. 다시 말해, 본 발명의 경구용 제형에 의해서 환자의 위장관에서 방출되는 보툴리눔 독소는 높은 친화도로 콜린성 뉴런에 결합할 수 있으며, 적어도 일부가, 뉴런 막을 가로질러 전위될 수 있고, 뉴런 시토졸에서의 활성을 통해 뉴런으로부터 아세틸콜린의 엑소시토시스를 억제할 수 있다. 본 발명의 목적은 위장관에서 경구용 제형으로부터 보툴리눔 독소가 방출되도록 함으로써, in vivo에서 엑소시토시스를 억제하여 원하는 치료 효과, 즉, 궤양의 치유를 달성하는 것이다.

보툴리눔 독소가 생분해성 캐리어에 실질적으로 균일하게 분산되도록 경구용 제형을 제조한다. 경구용 제형의 두께를 조절하여 본 발명의 조성물에 의한 물의 흡수, 즉, 신경독의 방출 속도를 제어할 수 있으며, 두꺼운 정제 및 캅셀제는 얇은 것들에 비하여 더욱 천천히 폴리펩티드를 방출한다. 캐리어는 바람직하게 비-독성, 비-면역학적, 생체적합성 물질을 포함한다.

본 발명의 경구용 제형으로부터 방출된 생물학적으로 활성인 신경독은, 치료학적으로 효과적이며, 혈청 레벨이 무시할만한 정도이고, 생물학적으로 활성인 신경독이다. 바람직하게, in vivo 위장관에서 생물학적으로 활성인 신경독은 심각한 면역계 반응을 나타내지 않는다.

본 발명의 신경독 경구용 제형은 필름, 펠렛, 실린더 또는 디스크와 같이 여러가지 모양으로 성형할 수 있다.

경구용 제형 투여를 위한 특정 투여량은 상기한 인자들에 따라 해당분야의 당업자에 의해서 쉽게 결정될 수 있다. 투여량은 또한 처치 또는 탈신경화할 조직 덩어리의 크기, 및 상업적 독소 제제의 종류에 따라 달라질 수 있다. 또한, 다른 조직을 효과적으로 탈신경화하는 데 필요한 보툴리눔 독소 양의 결정으로부터 외삽하여, 사람에 적합한 투여량을 추정할 수 있다. 즉, 주사될 보툴리눔 A의 양은 처치할 조직의 크기 및 활성레벨에 비례한다. 일반적으로, 원하는 궤양 치유를 효과적으로 달성하기 위해서는, 보툴리눔 독소 타입 A의 경우, 환자 체중 1kg당 약 0.01 유닛 내지 약 35 유닛의 보툴리눔 독소가, 본 발명의 경구용 제형에 의해서 방출될 수 있다. 약 0.01 U/kg 이하의 보툴리눔 독소는 근육에서 유의미한 치료학적 효과를 나타내지 않으며, 약 35 U/kg 이상의 보툴리눔 독소는 보툴리눔 독소 타입 A와 같은 신경독의 중독 투여량에 근접한다. 경구용 제형은 조심스럽게 제조하여, 상당량의 보툴리눔 독소가 전신적으로 나타나는 것을 방지한다. 더욱 바람직한 투여량 범위는 약 0.01 U/kg 내지 약 25 U/kg의 보툴리눔 독소, 예를 들어 BOTOX®로 제형된 것이다. 투여될 보툴리눔 독소의 실제 U/kg 양은 처치할 조직의 범위(크기) 및 활성 레벨 및 선택된 투여 경로와 같은 인자들에 따라 달라진다. 보툴리눔 독소 타입 A는 본 발명의 방법에 사용하기에 적합한 보툴리눔 독소 세로타입이다.

바람직하게, 본 발명의 범주에 속하는 방법을 실시하기 위해 사용되는 신경독은 보툴리눔 독소 세로타입 A,B,C,D,E,F 또는 G와 같은, 보툴리눔 독소이다. 바람직하게, 사람에서의 효능이 크고, 쉽게 입수할 수 있으며, 근육내 주사로 국부 투여하여 골격근 및 평활근 장애를 처치하기 위한 안전하고 효과적인 사용방법이 공지되어 있는 보툴리눔 독소 타입 A를 보툴리눔 독소로서 사용한다.

본 발명은 그 범주 내에 펩신성 궤양을 처치하는 데 사용할 때, 지속시간이 긴 치료학적 효과를 가지는 신경독의 용도를 포함한다. 예를 들어, 클로스트리디움 보툴리눔, 클로스트리디움 부티리쿰 또는 클로스트리디움 베라티와 같은 독소 생성 클로스트리디움계 박테리아의 어떤 종에서 생성되는 신경독을 사용하거나, 본 발명의 방법에 사용하도록 개조할 수 있다. 또한, 보툴리눔 세로타입 A, B, C, D, E, F 및 G 모두를 본 발명의 실시에 유리하게 사용할 수 있으나, 상기한 바와 같이 타입 A가 가장 바람직한 세로타입이다. 본 명세서에 기재된 방법에 따라 본 발명을 실시하면 펩신성 궤양을 치유하여 사라지게 할 수 있다.

본 발명의 범주에는: (a) 박테리아 배양, 독소 추출, 농축, 방부, 동결 건조 및/또는 재조합에 의해 얻어지거나 처리된, 순수 신경독 및 신경독 복합체; 및 (b) 공지의 화학적/생화학적 아미노산 변형 방법에 의해서, 또는 공지의 숙주세포/재조합 벡터 재조합 기술을 사용하여, 하나이상의 아미노산 또는 아미노산 서열을 고의로 제거, 변형 또는 치환한, 변형 또는 재조합 신경독, 및 이렇게 만들어진 신경독의 유도체 또는 단편이 포함되며, 세포에 존재하는 세포 표면 수용체에 대한 하나 이상의 표적 잔기에 부착된 신경독이 포함된다.

본 발명에 따라 사용되는 보툴리눔 독소는 진공하에서 동결건조 또는 진공건조된 상태로 용기내에 보관할 수 있다. 동결건조하기 전에, 보툴리눔 독소를 알부민과 같은, 약제학적으로 허용가능한 부형제, 안정화제 및/또는 캐리어와 혼합할 수 있다. 동결건조 또는 진공 건조된 물질은 염수 또는 물로 재구성할 수 있다.

적합한 투여량을 결정하는 방법은 일반적으로 주치의에 의해 케이스별로 결정된다. 이러한 결정은 해당 기술분야의 당업자에게는 일상적인 것이다(예를 들어, Harrison's Principles of Internal Medicine(1998), edited by Anthony Fauci 등, 14th edition, published by MaGraw Hill 참조).

또한, 생리식염수와 같은, 적합한 액체 중에 캡슐화된 마이크로스피어 신경독을 현탁하여 제조한, 경구 섭취용 현탁액 형태의 경구용 제형이 본 발명의 범주 내에 속한다.

하기의 실시예들은 본 발명에 속하는 특정한 조성물 및 방법을 설명하는 것으로서, 본 발명의 범주를 제한하고자 하는 것은 아니다.

실시예 1

경구 섭취용 보툴리눔 독소 정제의 제조방법

보툴리눔 독소를 위 및 십이지장에서 독소 활성 성분을 방출시키는 경구용 제형으로서 조성할 수 있다. 막자와 막자사발을 사용하여, 재구성되지 않은 BOTOX®와 같은 상업적으로 입수가능한 동결건조된 보툴리눔 독소 분말 50 유닛(또는 DYSPORT® 분말 200유닛)을 밀가루 또는 설탕과 같은 생분해성 캐리어와 혼합함으로써(실온에서 물 또는 염수를 첨가하지 않고) 쉽게 달성할 수 있다. 이와 달리, 분말화된 독소가 캐리어 내에 미세하게 분산되도록, 균질화하거나 초음파처리하여 보툴리눔 독소를 혼합할 수 있다. 그리고 나서, 혼합물을 정제 제조 장치(Scheu & Kniss, 1500 W. Ormsby Ave, Louisville, KY 40210로부터 입수 가능한 정제 프레스와 같은)로 압착하여 경구섭취가능한 정제로 만든다. 이와 달리, 공지된 방법에 따라 독소를 젤라틴과 함께 조성하여 경구 섭취가능한 젤탑(geltab)을 만들 수 있다.

실시예 2

펩신성 궤양을 처치하는 방법

52세 남자 환자가 흉골과 배꼽사이의 복부에 따가운 통증이 있으며, 이러한 통증이 식간 및 아침 일찍 종종 일어난다고 말하였다. 환자는 또한 메스꺼움 및 식욕부진을 호소하였다. 내시경 및 보충적인 바륨 x-레이로, 위궤양이 있음을 확인하였다. 궤양은 H2-차단제 및 H.파일로리에 대한 항생제로는 고치기 어려운 것으로 판명되었다. 상기 실시예 1의 보툴리눔 독소 경구용 제형을 투여하여 환자를 처치하였다. 즉, 환자가 1개의 50유닛 타입 A 정제를 매일 4일간 복용하였다. 2주 내에 펩신성 궤양의 증상이 사라졌고, 내시경으로도 궤양의 흔적을 찾을 수 없었다.

실시예 3

위식도역류증을 처치하는 방법

62세의 비만 여성이 가슴앓이, 연이어 계속되는 트림, 게우기, 인후통, 연하곤란 및 기침 증상이 있었다. 정밀검사 결과 식도염이 있었으며, 식도내압검사 결과 낮은(더 낮은) 식도 괄약근(LES) 압력을 나타내었다. 위산 역류에 대한 베르슈타인 테스트는 양성이었다. 따라서, GERD로 진단하였다. 환자는 다양한 체중감량 프로그램에 실패했었고, 정기적으로 초콜릿을 섭취하였으며, 심하게 담배를 피웠다. 제산제 및 히스타민 H2 수용체 차단제는 효과가 없었다. 환자에 상기 실시예 1의 보툴리눔 독소 경구용 제형을 투여하여 처치하였다. 즉, 환자가 1개의 2000유닛 타입 B 정제를 매일 4일간 복용하였다. 2주 내에 GERD의 증상들이 사라지거나, 실질적으로 감소되었다.

본 명세서에 기재한 본 발명에 따른 조성물 또는 방법은 하기한 많은 이점을 가진다.

1. 보툴리눔 독소 경구용 제형은 펩신성 궤양에 대한 치료학적으로 효과적인 처치를 제공하는 데 사용될 수 있다.

2. 환자의 추적 조사 관리(follow up care)의 필요성이 감소된다.

3. 주사할 필요가 없으므로, 환자의 편의성이 증대된다.

4. 환자의 복약이행성(compliance)이 향상된다.

본 발명의 경구용 신경독 제형은 궤양을 장기간 경감시키는 장점이 있다.

본 명세서에서 인용한 모든 참조문헌, 기사, 공보 및 특허 및 특허 출원이 온전히 본 명세서에 참조로 병합되어 있다.

본 발명을 바람직한 방법에 관련하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범주 내에서 다른 실시형태, 개조 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 광범위한 종류의 신경독을 본 발명의 방법에 효과적으로 사용할 수 있다. 또한, 본 발명은 두가지 이상의 보툴리눔 독소와 같이, 두가지 이상의 신경독을 동시에 또는 연속하여 투여하는 경구용 제형을 포함한다. 예를 들어, 임상적인 반응이 감소되거나, 항체 발현이 중성화될 때까지 보툴리눔 독소 타입 A를 투여한 다음, 보툴리눔 독소 타입 B 또는 E의 경구용 제형을 투여할 수 있다. 이와 달리, 바람직한 치료결과의 개시 및 지속시간을 제어하기 위하여 둘 이상의 보툴리눔 세로타입 A-G의 혼합물을 국부적으로 투여할 수 있다. 또한, 보툴리눔 독소와 같은 신경독이 치료 효과를 발휘하기 전에 탈신경화의 향상된 또는 더욱 신속한 개시와 같은 입증된 부가 효과를 얻기 위해, 신경독 경구용 제형을 투여하기 전에, 동시에 또는 후에 비신경독 화합물을 투여할 수 있다.

본 발명의 범주에는 또한 보툴리눔 독소와 같은 신경독을 사용하여, 펩신성 궤양을 처치하기 위한 경구용 제형으로서 의약품을 제조하는 방법이 포함된다.

따라서, 하기 청구의 범위의 진의 및 범주는 상기한 바람직한 실시형태의 설명에 제한되어서는 안된다.

Claims

보툴리눔 독소를 투여하여 펩신성 궤양을 처치하는 단계를 포함하는 펩신성 궤양의 처치방법.
제 1 항에 있어서, 상기 보툴리눔 독소가 보툴리눔 독소 타입 A, B, C, D, E, F 및 G로 구성된 그룹에서 선택된 것임을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 펩신성 궤양이 위궤양인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 펩신성 궤양이 십이지장 궤양인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 보툴리눔 독소가 보툴리눔 독소 타입 A인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 투여단계가 보툴리눔 독소를 경구 섭취하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 펩신성 궤양이 있는 환자에게 투여하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 보툴리눔 독소를 치료학적 유효량으로 투여하는 것을 특징으로 하는 방법.
펩신성 궤양이 있는 환자가 치료학적 유효량의 보툴리눔 독소 타입 A를 경구 섭취하는 단계를 포함하는 펩신성 궤양의 처치방법.
위식도역류증이 있는 환자가 보툴리눔 독소를 경구 섭취하는 단계를 포함하는 위식도역류증의 처치방법.
(a) 보툴리눔 독소,

(b) 상기 보툴리눔 독소와 조합되어, 보툴리눔 독소 경구용 제형을 형성하는 캐리어를 포함하고, 상기 캐리어는 위궤양이 있는 환자의 위장관에서 심각한 면역계 반응없이 치료학적인 양의 상기 보툴리눔 독소를 방출하도록 제형되는 것을 특징으로 하는 보툴리눔 독소 경구용 제형.
제 11 항에 있어서, 상기 보툴리눔 독소를 상기 캐리어와 조합하기 전에, 상당량의 보툴리눔 독소가 보툴리눔 톡소이드로 전환되지 않는 것을 특징으로 하는 경구용 제형.
제 11 항에 있어서, 상기 캐리어와 조합된 상당량의 보툴리눔 독소가, 보툴리눔 독소가 캐리어와 조합되기 전의 보툴리눔 독소의 독성과 비교하여, 실질적으로 변화되지 않은 독성을 가지는 것을 특징으로 하는 경구용 제형.
제 11 항에 있어서, 상기 캐리어가 밀가루, 설탕 및 젤라틴으로 구성된 그룹에서 선택된 생체적합성, 생분해성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 경구용 제형.
제 11 항에 있어서, 상기 보툴리눔 독소가 보툴리눔 독소 타입 A, B, C₁, D, E, F 및 G로 구성된 그룹에서 선택된 것임을 특징으로 하는 경구용 제형.
제 11 항에 있어서, 상기 보툴리눔 독소가 보툴리눔 독소 타입 A인 것을 특징으로 하는 경구용 제형.
제 1 항에 있어서, 상기 캐리어와 조합되는 상기 보툴리눔 독소의 양이 약 1 유닛 내지 약 10,000 유닛의 보툴리눔 독소인 것을 특징으로 하는 경구용 제형.
제 1 항에 있어서, 상기 캐리어와 조합되는 상기 보툴리눔 독소의 양이 약 10 유닛 내지 약 2,000 유닛의 보툴리눔 독소 타입 A인 것을 특징으로 하는 경구용 제형.
제 11 항에 있어서, 상기 보툴리눔 독소가:

(a) 생리학적 조건 하에서 뉴런 세포 표면 수용체에 특이적으로 결합할 수 있는 결합요소를 포함하는 제 1 구성요소,

(b) 뉴런 세포 막을 가로지르는 폴리펩티드의 이동을 용이하게 할 수 있는 전위요소를 포함하는 제 2 구성요소,

(c) 뉴런의 세포질에 존재할 때, 뉴런으로부터의 아세틸콜린 엑소시토시스를 억제하는 치료요소를 포함하는 제 3 구성요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 경구용 제형.
(a) 보툴리눔 독소 타입 A,

(b) 상기 보툴리눔 독소 타입 A와 조합되어, 보툴리눔 독소 경구용 제형을 형성하는 캐리어를 포함하여 이루어지고, 상기 캐리어는 위궤양이 있는 환자의 위장관에서 심각한 면역계 반응없이 치료학적인 양의 상기 보툴리눔 독소 타입 A를 방출하도록 제형되며, 밀가루, 설탕 및 젤라틴으로 구성된 그룹에서 선택된 생체적합성, 생분해성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 보툴리눔 독소 경구용 제형.