KR20080020023A - 급성 폐 손상 치료제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 α-리포산(lipoic acid)을 기도 염증 반응에 있어 중요한 역할을 담당하고 있는 것으로 알려진 혈관 내피 세포 성장 인자 (VEGF)의 억제를 통한 급성 폐 손상 치료제로서 사용하는 기술에 관한 것으로, α-리포산은 증가된 VEGF 및 혈관 투과성을 감소시켜 증가된 염증 반응과 유도된 기도 과민 반응을 억제시키는 치료 효과를 갖는다.

α-리포산, 혈관 내피 세포 성장 인자, 급성 폐 손상, 혈관 투과성

Description

급성 폐 손상 치료제{The therapeutic effects in acute lung injury}

도 1은 H₂O₂에 의해 유도된 급성 폐 손상에서 증가된 VEGF 농도가 α-리포산에 의해 감소되는 결과를 도시한 그래프이고,

도 2는 H₂O₂에 의해 유도된 급성 폐 손상에서 α-리포산에 의한 폐 조직의 변화 소견을 hematoxylin-eosin 염색을 통해 관찰한 도면이다.

본 발명은 급성 폐 손상 치료제에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 α-리포산의 급성 폐 손상에서 VEGF 억제를 통한 급성 폐 손상 치료제에 관한 것이다.

급성 폐 손상은 다양한 원인으로 발병 가능한 병리 상태이며, 이러한 급성 폐 손상은 혈관 투과성의 증가와 혈장 삼출이 동반되어 나타나는 것으로 알려져 있으며, 병태 생리에 있어 혈관 투과성 및 혈장 삼출의 중요성이 인지되고 있다.

VEGF는 내피 세포에 특이적인 펩타이드로서 신생 혈관 생성(angiogenssis and vasculogenesis) 에 핵심적 역할을 담당하고 있는 것으로 알려져 왔으며, 또한 혈관 투과성을 증가시켜 혈장 삼출을 유발하여 조직의 부종 및 세포외 기질의 변화를 조장시키는 역할도 갖는 것이 알려져있다.

한편, α-리포산은 화학명 1,2-디치올레인-3-펜타노익산으로 치옥탁틱산(thiotatic acid)로도 알려져있다. 상기 α-리포산은 자연 발생적 항산화제로서 허헐-재관류 손상, 당뇨병성 신경병증 및 관상 동맥 허혈병증 등의 임상 질환에 치료 목적으로 사용되고 있으며, 그 치료 효과를 위한 사용 용량은 1일 200-1800mg의 경구 투여로 소개되고 있다.

하지만 α-리포산의 VEGF 억제 및 혈관 투과성 조절을 통한 급성 폐 손상 치료제로서의 이용은 알려져 있지 않다.

이에 본 발명자들은 상기와 같은 점을 착안하여 α-리포산이 급성 폐 손상 마우스 모델에서 증가된 VEGF 및 혈관 투과성을 감소시켰고, 이를 통해 증가된 기도 염증 반응과 유도된 기도 과민성을 뛰어난 효과를 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 이러한 급성 폐 손상에서 증가된 VEGF 농도를 억제함으로써 증가된 혈관 투과성과 동반된 염증 반응 및 기도 과민성을 억제시키는데 뛰어난 효과가 있는 α-리포산을 신규 급성 폐 손상의 치료제로서의 용도로 제 공하는데 있다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, BALB/c 마우스를 H₂O₂로 유도하여 급성 폐 손상 모델을 만든 후 α-리포산 처리 후 VEGF 농도와 혈관 투과성 변화를 관찰하였고, 급성 폐 손상의 전형적인 병태 생리에 중요한 역할을 담당하고 있는 VEGF 농도와 혈장 삼출이 α-리포산의 경구 투여에 따라 어떻게 변화하는가를 관찰하여, 본 발명에서 사용한 α-리포산의 경구 투여는 기관지 폐포 세척액 및 폐 조직내의 VEGF 농도와 혈장 삼출을 의미있게 감소시키고, 급성 폐 손상의 조직 소견을 호전시키는 것을 확인함으로써 달성하였다.

본 발명은 급성 폐 손상에서 폐 조직내의 VEGF를 억제하는 방법, 급성 폐 손상에서 폐 조직내의 혈장 삼출을 감소시키는 방법, 및/또는 급성 폐 손상에서 혈관 투과성을 감소시키는 방법을 제공한다. 이러한 방법 각각은 α-리포산을 경구 주입하는 것을 포함하여, 폐 조직내에서 증가된 VEGF와 혈장 삼출, 및 혈관 투과성을 감소시켜 증가된 혈관 투과성과 염증 반응, 및 기도 과민성을 억제시키는 치료 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 α-리포산을 유효성분으로 하는 급성 폐 손상 치료제를 제공한다.

상기 α-리포산은 투여하는 어떠한 적합한 수단도 본 발명의 범주내에서 이용될 수 있지만, 바람직하게는 α-리포산을 개구로 섭취 혹은 α-리포산을 개구에 국부적으로 적용함으로써 개구로의 투여가 수행된다.

상기 적용은 50-100mg/kg씩 투여되면 충분하며, 특히 24시간 간격으로 3-5회 정도 투여되는 것이 바람직하다. 특히 약 100mg/kg씩 24시간 간격으로 4회 정도 투여하는 것이 가장 바람직하다. 이때 적당한 용량의 결정은 본 기술분야의 일반적 당업자에 의하여 쉽게 이루어질 수 있다. 그러나, 일반적으로, 특정한 인자들이 투여되는 용량에 영향을 미치게 된다.

어떠한 적합한 약학적으로 허용되는 담체도 본 발명의 범위내에서 사용될 수 있고, 그러한 담체는 본 기술분야에서 잘 알려져 있다.

담체는, 부분적으로는, 투여될 특정 사이트와 투여하는 데 사용되는 특정한 방법에 의하여 결정될 것이다. 주사에 적합한 제형은 항-산화체, 완충제, 정균제, 및 의도된 수혜자의 피와 등장의 제형이 되게 하는 용질을 포함할 수 있는 수용성 및 비-수용성 용액, 등장의 멸균 주사용액 및 현탁제, 가용화제, 농후제, 안정화제 및 방부제를 포함할 수 있는 수용성 및 비-수용성 멸균 현탁액을 포함한다.

상기 제형은 앰플과 바이알과 같이 일회-용량 혹은 다회-용량의 밀봉된 포장으로 제공될 수 있으며, 사용 직전에 멸균 액상 담체를, 예를 들어 물을 단지 첨가하는 것이 요구되는 동결-건조된 상태로 저장될 수 있다.

즉시의 주사 용액과 현탁액은 상기에 기술된 종류의 멸균 분말, 과립 및 정제로부터 제조될 수 있다. 바람직하게는, 약학적으로 허용가능한 담체는 완충된 염(saline) 용액이다.

실시예

이하, 본 발명의 구체적인 방법을 실시예를 들어 상세히 설명하고자 하지만 본 발명의 권리범위는 이들 실시예에만 국한되는 것은 아니다.

이하, 실시예에서, 사용한 BALB/c 마우스는 Korean Research Institute of Chemistry Technology (대전, 한국)으로부터 구입하였고, α-리포산은 시그마사 제품을 사용하였다.

또한, 하기 실험 단계에서 α-리포산은 마우스 1kg당 100mg을 H₂O₂를 이용한 급성 폐 손상 유도 1시간 전부터 1일 한차례씩 총4회 경구 투여하였다.

한편, VEGF의 억제제인 SU5614는 각각 마우스 1kg당 2.5mg과 9mg을 α-리포산과 같은 방식으로 1일 한번씩 3차례 복강내 주입하였다.

<실시예 1- 급성 폐 손상 마우스 모델에서 α-리포산의 VEGF 농도에 대한 효과>

본 실시예는 H₂O₂에 의해 유도된 급성 폐 손상 마우스 모델에서 기관지 폐 포 세척액 및 폐 조직내의 VEGF 농도에 대한 α-리포산의 효과에 대해 알아본 것이다.

마우스의 기관지 폐포 세척액의 분리는 마우스 기도에 관을 삽입하고 0.9% NaCl 용액을 주입하였다가 주사기로 흡입하여 이루어졌다. 기관지 폐포 세척액에서 VEGF의 농도는 효소 면역 분석 방법(R&D사, 미국)을 이용하여 정량하였다. 한편, 폐 조직에서의 VEGF 농도의 정량은 Western blot 분석을 이용하였다.

그 결과를 도 1에 정리하였다. 참고로, 식염수를 흡입시킨 후 식염수를 처리한 군을 (SAL+SAL)로, 3% H₂O₂를 흡입한 후 식염수를 처리한 군을 (3% H₂O₂+SAL)로, 3% H₂O₂을 흡입한 후 drug vehicle (PBS) 처리한 군을 (3% H₂O₂+VEH)로, 3% H₂O₂를 흡입한 후 항산화제 α-리포산으로 처리한 군을 (3% H₂O₂+α-lipoic acid)로, 3% H₂O₂을 흡입한 후 항산화제 α-리포산으로 처리한 군을 (3% H₂O₂+α-lipoic acid)로, 3% H₂O₂ 을 흡입한 후 SU 5614로 처리한 군을 (3% H₂O₂ + SU 5614)로, 3% H₂O₂을 흡입한 후 CBO-P11로 처리한 군을 (3% H₂O₂ + CBO-P11)로, 3% H₂O₂을 흡입한 후 0.05% DMSO로 처리한 군을 (3% H₂O₂+DMSO)로 구분하여 3% H₂O₂ 유도 12시간후 기관지 폐포 세척액과 폐조직을 얻어 VEGF 농도를 정량하고 EBD 분석을 수행하였다.

도 1(a)는 폐조직내의 VEGF 에 대한 Western blot 분석 결과를, 도 1(b)는 폐조직내의 VEGF에 대한 Densitometry 분석 결과를, 그리고 도 1(c)는 기관지 폐포 세척액 효소 면역 분석 결과를 각각 도시하였다. 데이터는 각 군당 8마리 마우스로부터 평균과 표준 오차로 표시하였다. #, p<0.05, versus SAL+SAL; *, p<0.05 versus OVA+SAL.

도 1(a)-(c)에서 보듯이, 급성 폐 손상이 유도된 마우스에서의 기관지 폐포 세척액 및 폐 조직내의 VEGF 농도는 식염수만으로 유도된 군에 비해 의미있게 증가하였으나, 이는 α-리포산의 경구 투여에 의해 의미있게 환원되었다.

<실시예 2-급성 폐 손상 마우스 모델에서 α-리포산의 혈관 투과성에 대한 효과>

본 실시예는 H₂O₂에 의해 유도된 급성 폐 손상 마우스 모델에서 증가된 혈관 투과성에 대한 α-리포산의 효과를 알아본 것이다.

혈관 투과성 정도는 Evans blue dye(EBD)를 이용하여 정량 분석하고 그 결과를 도 1(d)에 정리하였다. 데이터는 각 군당 8마리 마우스로부터 평균과 표준 오차로 표시하였다. #, p<0.05, versus SAL+SAL; *, p<0.05 versus OVA+SAL.

참고로, EBD는 0.9% NaCl로 5mg/ml로 희석하여 20mg/kg 용량을 정맥내 주입한 후 30분후에 마우스를 희생시킨 후 분석하였다.

그 결과 도 1(d)에서 보듯이, 급성 폐 손상이 유도된 마우스에서의 혈관 투과성이 식염수만으로 유도된 군에 비해 의미있게 증가하였으나 이는 α-리포산의 경구 투여에 의해 의미있게 환원된 것을 확인할 수 있었다.

<실시예 3-급성 폐 손상 마우스 모델에서 α-리포산에 의한 조직 소견의 변화>

본 실시예는 H₂O₂에 의해 유도된 급성 폐 손상 마우스 모델에서 α-리포산이 H₂O₂에 의해 발생한 폐 손상에 미치는 영향을 살펴본 것이다.

폐 조직 검사를 위해서 얻어진 폐 조직은 10% 중성 완충 포르말린으로 고정하여 파라핀 처리를 하고 4μm 두께의 박편으로 만들어 hematoxylin-eosin 염색을 통해 조직을 관찰하였다.

α-리포산의 급성 폐 손상에 대한 영향을 검증하기 위하여 급성 폐 손상을 유발시킨 마우스에 α-리포산을 경구 투여하였다. 그 결과를 도 2에 정리하였다.

도 2에서, 식염수를 흡입시킨 후 식염수를 처리한 군을 (SAL+SAL, A)로, 3% H₂O₂를 흡입한 후 식염수를 처리한 군을 (3% H₂O₂ + SAL, B)로, 3% H₂O₂을 흡입한 후 식염수를 처리한 군을 (3% H₂O₂+SAL, B)로, 3% H₂O₂을 흡입한 후 항산화제 α-리포산을 처리한 군을 (3% H₂O₂+α-lipoic acid, C)로, 3% H₂O₂을 흡입한 후 항산화제 α-리포산으로 처리한 군을 (3% H₂O₂+α-lipoic acid, D)로 구분하여 폐 조직을 얻었다. Bar는 50μm 를 표시한다.

도 2에서 보듯이, 급성 폐 손상이 유도된 마우스의 폐 조직에서 다양한 염증 세포들의 침윤과 점액 분비의 증가와 함께 조직 파편들이 관찰되었고, 이러한 현상은 α-리포산을 주입한 마우스 모델의 폐 조직에서 호전되는 것을 확인하였다.

이상에서 급성 폐 손상에서 중요한 역할을 담당하는 VEGF와 혈관 투과성의 증가 및 혈장 삼출은 α-리포산에 의해 의미있게 억제되어 급성 폐 손상을 치료할 수 있음을 확인하였다.

상술한 방법에 따르면, α-리포산은 급성 폐 손상 마우스 모델에서 증가된 VEGF 및 혈관 투과성을 감소시키며 이를 통해 상기 마우스 모델에서 증가된 기도 염증 반응 및 유도된 기도 과민 반응을 억제시키는 효과를 갖는다.

Claims (6)

1. α-리포산(lipoic acid)을 경구 주입하는 것을 포함하여, 급성 폐 손상에서 폐 조직내의 혈관 내피 세포 성장 인자(VEGF)를 억제하는 방법.
2. α-리포산을 경구 주입하는 것을 포함하여, 급성 폐 손상에서 폐 조직내의 혈장 삼출을 감소시키는 방법.
3. α-리포산을 경구 주입하는 것을 포함하여, 급성 폐 손상에서 혈관 투과성을 감소시키는 방법.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주입 각각은 50-100mg/kg 씩 투여하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주입은 약 24시간 간격으로 3-5회 정도 투여하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. α-리포산을 유효성분으로 하는 급성 폐 손상 치료제.

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