KR20090096598A

KR20090096598A - 항바이러스 조성물과 이의 이용 방법

Info

Publication number: KR20090096598A
Application number: KR1020097010412A
Authority: KR
Inventors: 안드레아스 그라싸우에르; 에바 프리에쉴-그라싸우에르; 크리스틴 메이에르; 알렉산더 프레취
Original assignee: 마리노메드 바이오테크놀로지 게엠베하
Priority date: 2006-12-05
Filing date: 2007-12-04
Publication date: 2009-09-11
Also published as: MX2009005838A; NO20091955L; IL198810A; NZ577063A; EA015930B1; WO2008067982A2; CN101678040A; HK1141980A1; EP2101792B1; PL2101792T3; DE602007005697D1; PT2101792E; EA200970529A1; CA2671317A1; DK2101792T3; CA2671317C; SI2101792T1; KR101437708B1; WO2008067982A3; EP2101792A2

Abstract

본 발명은 코감기바이러스(rhinovirus) 감염의 예방 또는 치료를 위한 항바이러스 제약학적 조성물의 제조에서 이오타(iota)-, 카파(kappa)- 또는 람다(lambda) 카라게닌(carrageenan) 또는 이들의 혼합물의 용도를 제시한다.

카라게닌(carrageenan)

Description

항바이러스 조성물과 이의 이용 방법{ANTIVIRAL COMPOSITION AND METHOD OF USE}

본 발명은 면역학과 항바이러스제 분야에 속하고, 활성 항바이러스 성분으로서 카라게닌(carrageenan)을 함유하는 제약학적 조성물 및 코감기바이러스(rhinovirus) 감염의 예방적 또는 치료적 처리에서 이들의 적용에 관계한다.

피코르나바이러스(picornavirus)는 다수의 심각한 인간과 동물 질환을 유발하는 소형 리보핵산(ribonucleic acid)-포함 바이러스의 대규모 바이러스 집단이다. 피코르나바이러스에는 4가지 주요 그룹이 포함된다: 장내 바이러스(enterovirus), 코감기바이러스(rhinovirus), 뇌심근염바이러스(cardiovirus)와 구제역바이러스(apthovirus).

인간 코감기바이러스는 최소한 100개의 혈청형(serotype)으로 구성되고, 일반 감기의 일차적인 원인균(causative agent)이다. 다수의 혈청형으로 인하여, 백신의 개발이 문제가 된다; 이런 이유로, 항바이러스제(antiviral agent)가 치료에 가장 최적의 접근법이다. 코감기바이러스는 4개의 바이러스 단백질(viral protein) VP1, VP2, VP3과 VP4를 보유하는 주위 캡시드(surrounding capsid)로 구성된다. 단백질 VP1, VP2와 VP3은 60개의 반복 프로타메릭 이코사헤드랄 단위(repeating protameric icosahedral unit)로 조직화된다. 이들은 이들 바이러스와 관련된 항원 다양성(antigen diversity)의 원인이 되는 것으로 생각된다.

코감기바이러스(HRV) 감염은 열(fever), 기침(cough)과 코 막힘(nasal congestion)과 같은 증상을 나타내는 일반 감기를 유발한다. HRV 감염은 유아(infant)와 영아(young children)에서 폐렴(pneumonia)과 기관지염(bronchiolitis)에 연관된 두 번째 원인으로 인정되고 있고, 통상적으로, 천식(asthma), 만성 폐쇄성 폐 질환(chronic obstructive pulmonary disease) 또는 낭포성 섬유증(cystic fibrosis)을 앓는 개체에서 기존의 기도 질환(airways disease)을 악화시킨다. HRV 감염은 연령에 따라 천식 악화 사례의 1/3 내지 1/2와 관련되고, 성인과 아동 모두에서 천식 입원(asthma hospitalization)에 연관된다.

현재의 치료 접근법에는 DE 19825395에서 개시된 바와 같은 코감기바이러스 특이적 RNA의 적용이 포함되는데, 상기 RNA는 숙주 수용체(가령, ICAM-1, 세포내 유착 분자(intercellular adhesion molecule)-1) 결합과 세포 감염에 필수적인 캡시드의 협곡 영역(canyon region)에 결합한다.

다른 방법은 US 6,326,004와 US 6,096,862에 개시된 바와 같은 가용성 ICAM-1 단백질 또는 ICAM-1의 유도체(tlCAM-1, 절두된 ICAM-1)를 투여하여 바이러스 입자(viral particle)(비리온(virion))를 중화시키는 단계를 포함한다.

코감기바이러스에 대하여 항바이러스 활성(antiviral activity)을 나타내는 화학적 화합물은 EP 0523803에서 개시된다.

코감기바이러스 증상은 면역계(immune system)의 과도한 또는 불특정한 반응 에 의해 유발된다. 이런 이유로, 코감기바이러스 감염의 통상적인 치료 형태에는 진통제(analgesics), 예를 들면, 아스피린(aspirin) 또는 아세트아미노펜(acetaminophen)/파라세타몰(paracetamol), 목(throat)을 표적하는(종종, 마름모꼴 정제(lozenge) 형태로 전달되는) 국지화된 변형(localized version), 국소 혈관(local blood vessel)을 수축시킴으로써 비강(nasal passage) 내에서 염증을 감소시키는 비충혈제거제(nasal decongestant), 기침 억제제(cough suppressant)(이는 뇌의 기침 반사(cough reflex)를 억제하거나, 또는 폐 내에서 점액을 희석하는 역할을 한다), 그리고 1세대 항-히스타민제(first-generation anti-histamine), 예를 들면, 브롬페니라민(brompheniramine), 클로르페니라민(chlorpheniramine)과 클레마스틴(clemastine)(이들은 점액성 분비(mucus gland secretion)를 감소시켜 막힌/콧물이 흐르는 코를 억제할 뿐만 아니라 사용자를 졸리게 만들 수 있다)의 투여가 포함된다.

카라게닌을 비롯한 황산화 다당류(polysaccharide)는 그들의 항바이러스 효능이 당분야에 공지되어 있다. 가장 흥미로운 리뷰에서, Gonzalez M. E. 등(1987, Antimicrob. Agents Chemother. 31, 1388-1393)은 여러 동물 바이러스에 대한, 이오타-카라게닌을 비롯한 상이한 황산화 다당류의 항바이러스 효능을 보고한다. 이오타-카라게닌은 외피보유 바이러스(enveloped virus) HSV-1, HSV-2, 셈리키 삼림 바이러스(Semliki Forest virus, SFV), 우두 바이러스(vaccinia virus)와 아프리카 돼지 열 바이러스(African swine fever virus, ASF) 및 외피 없는(naked) 뇌척수심근염(encephalomyocarditis, EMC) 바이러스에 대한 항바이러스 활성을 보였다. 이 오타-카라게닌은 외피보유 바이러스, 소수포형 구내염 바이러스(vesicular stomatitis virus, VSV)와 홍역 바이러스(measles virus) 및 외피 없는 바이러스, 1형 폴리오바이러스(polio virus type 1)와 5형 아데노바이러스(adenovirus type 5)에는 전혀 영향을 주지 않았다.

US 2003/181415 A에서는 다양한 외피보유 바이러스(enveloped virus), 특히, 단순 포진 바이러스(herpes simplex virus, HSV), 유두종 바이러스(papilloma virus)와 HIV에 대한 황산화 다당류, 예를 들면, 황산셀룰로오스의 항바이러스 활성을 개시한다.

WO 2005/004882 A에서는 카라게닌과 같은 황산화 다당류로, 코감기바이러스 감염을 제외한 바이러스의 감염의 치료적 처리를 개시한다.

US 2005/171053 A1에서는 HIV-1 감염을 비롯한 성행위 매개 감염(sexually transmitted infection)의 확산을 저해하기 위한 람다-카라게닌의 용도를 개시한다.

Yamada et al., 1997, Carbohydrate Polymers, Appl. Scien. Publishers 32, 51-55에서는 람다-, 카파-와 이오타-카라게닌 및 이들의 황산화 유도체의 항-HIV-1 활성을 개시한다.

S.F.Tischer et al., 2006, Carbohydrate Polymers, Appl. Scien. Publishers 63, 459-465에서는 단순 포진 바이러스(herpes simplex virus)와 뎅기 바이러스(dengue virus)에 대한, 메리시트엘라 겔리디움(Meristiella gelidium)으로부터 분리된 카라게닌의 활성을 개시한다.

Carlucci et al., 2004, Antiviral Research, Elsevier Science BV. 64, 137-141에서는 생쥐에서 생식기 단순 포진 바이러스(genital herpes simplex virus) 감염에 대한 람다-카라게닌의 보호 효과(protective effect)를 개시한다.

Pujol et al., 2006, Planta Medica 72, 121-125에서는 복강내 뮤린 단순 포진 바이러스 감염에 대한, 혹잎돌가사리(Gigartina skottsbergii)로부터 분리된 카라게닌의 항바이러스 활성을 개시한다.

"카라게닌"은 해초(seaweed)(홍조강(rhodophyceae))로부터 추출되는 황산화 선형 갈락토오스(galactose)-기초된 다당류에 대한 포괄적 용어로서 빈번하게 이용된다. 이는 주로, 약품과 식품에서 농후제(thickener), 겔화제(gelling agent), 안정화제(stabilizer) 또는 유화제(emulsifier)로 이용된다. 추출되는 해초 속(seaweed genus)에 따라서, 10가지 이상의 상이한 카라게닌이 존재한다. 3가지 주요 유형은 이오타(iota)-, 카파(kappa)-와 람다(lambda)-카라게닌인데, 이들은 그들의 구조와 황산화(sulphatation)의 정도에서 약간 상이하다. 이오타-카라게닌은 주로 홍조(red seaweed) 기가티나 스텔라타(Gigartina stellata)와 진두발(Chondrus crispus)로부터 추출되는 연성 겔(soft gel)-형성 황산화 갈락탄(galactan)이다. 카파-카라게닌은 강하고 단단한 겔을 산출하고, 주로 카파피쿠스 코토니(Kappaphycus cottonii)로부터 생산된다. 가장 일반적인 형태인 람다-카라게닌은 유제품(dairy product)을 농축하는데 빈번하게 이용된다.

바이러스, 예를 들면, HIV 또는 HSV에 대한 일부 카라게닌의 공지된 항바이러스 활성에도 불구하고, 카라게닌이 항바이러스 활성을 나타내는 기전은 여전히 설명이 요구된다.

이러한 배경에서, 본 발명에서는 코감기바이러스 감염(비염(rhinitis))의 예방적 또는 치료적 처리에 적합한 카라게닌-기초된 항바이러스 조성물을 제시한다.

놀랍게도, 본 발명으로 귀결된 실험에서, 선행 기술에서 가능한 보류(reservation)에도 불구하고, 선택된 카라게닌이 코감기바이러스 감염(비염)에 대하여 항바이러스 활성을 나타내고, 특히, 이오타-카라게닌이 최고의 결과를 산출하는 것으로 밝혀졌다.

이런 이유로, 본 발명은 첫 번째 구체예에서 코감기바이러스 감염의 예방적 또는 치료적 처리를 위한 제약학적 조성물의 제조에서 활성 항바이러스 성분으로서 카라게닌의 용도에 관계한다.

본 명세서에서, "활성 항바이러스 성분"은 효과 용량 또는 효과량으로 적용되면, 진핵 세포(eukaryotic cell)의 코감기바이러스 감염 주기, 더욱 구체적으로, 진핵 세포의 바이러스 침투(virus penetration), 진핵 세포에서 바이러스 복제(virus replication), 바이러스 조합(virus assembly), 그리고 감염된 진핵 세포로부터 바이러스 방출(virus release)로 구성된 군에서 선택되는 코감기바이러스 감염 주기의 최소한 일부분을 직접적으로 또는 간접적으로, 또는 둘 모두로 간섭하는 카라게닌 화합물에 관계한다. 이는 또한, 진핵생물 또는 포유동물 숙주계(host system) 내에서 바이러스 역가 증가(virus titer increase)를 불특정하게 저해하거나, 또는 바이러스 역가 수준(virus titer level)을 불특정하게 감소시키는 임의의 효과를 포괄한다. 게다가, 상기 용어는 바이러스 감염으로부터 최소한 부분적으로 보호하거나, 또는 바이러스 감염의 가능성을 감소시킨다는 점에서 예방적 효능(prophylactic efficacy)을 갖는 화합물을 지칭한다.

따라서 본 발명의 제약학적 조성물은 바이러스 감염의 발생 전후에 투여될 수 있다. 본 명세서에서, "예방" 또는 "예방적 처리"는 바이러스 감염으로부터 최소한 부분적으로 보호하거나, 또는 바이러스 감염의 위험을 감소시키기 위한 본 발명의 제약학적 조성물의 투여에 관계한다.

본 명세서에서, "치료" 또는 "치료적 처리"는 나타나는 증상의 심각도(severity) 및/또는 빈도(frequency)를 감소시키거나 이런 증상을 제거하고, 바이러스 감염에 의해 유발되거나 이런 바이러스 감염과 연관된 가능 손상을 개선하고, 이차 바이러스, 세균, 진균 또는 임의의 다른 종류의 미생물 감염을 저해하거나 예방하는 것을 비롯하여 감염의 병리학적 영향(pathological impact)을 완화하기 위한 본 발명의 제약학적 조성물의 바이러스-감염된 개체에 투여에 관계한다.

본 명세서에서, 포괄적 용어 "카라게닌"은 달리 명시되지 않거나, 또는 본 발명의 기술적 사상으로부터 상이한 의미가 유추되지 않는다면, 이오타-, 카파-와 람다-카라게닌 동종중합체(homopolymer) 또는 이종중합체(heteropolymer) 중에서 최소한 2가지의 혼합물, 다시 말하면, 이오타-와 람다-카라게닌의 혼합물, 이오타-와 카파-카라게닌의 혼합물, 카파-와 람다-카라게닌의 혼합물, 또는 이오타-, 카파-와 람다-카라게닌 동종중합체 또는 이종중합체의 혼합물을 지칭한다.

카라게닌 동종중합체는 한 유형의 이오타-, 카파- 또는 람다-카라게닌의 분자적으로 순수한 카라게닌 화합물이다. 카라게닌 이종중합체는 바람직하게는, 이오타-, 카파-와 람다-카라게닌 아단위(subunit)로 구성된 군에서 선택되는, 최소한 2가지 상이한 종류의 카라게닌의 아단위(subunit)를 포함한다.

이후, 카라게닌의 "혼합물"은 활성 항바이러스 성분으로서 최소한 1가지 종류의 카라게닌 이종중합체를 포함하는 합성물(composition of matter) 역시 지칭하고, 따라서 "혼합물"은 일차적으로, 조성물 내에 존재하는 최소한 1가지 이종중합성 카라게닌의 일부로서 상이한 카라게닌 아단위의 혼합물이다.

다른 구체예에서, 본 발명은 예방적 또는 치료적 용도를 위한 항-코감기바이러스 조성물에 관계하는데, 여기서 상기 코감기바이러스 감염은 급성 또는 만성 코감기바이러스 감염이다.

본 발명의 카라게닌-기초된 조성물은 피부 또는 점막 염증을 치료하기 위한 국소 적용(topical application)에 적합하다. 하지만, 전신, 예를 들면, 비경구(parenteral) 또는 경구(oral) 적용도 가능한데, 특히, 일차적으로 저분자량(low molecular weight) 카라게닌 분획물(fraction)을 포함하도록 개조될 때 가능하다. 본 발명에 유용한 카라게닌은 대략 15000 내지 5000000 Da 범위의 평균 분자량(mean molecular weight)을 갖는다. 저분자량 분획물은 대략 15,000 내지 대략 50,000 Da 범위의 평균 분자량으로 카라게닌을 포함하고, 중분자량(middle molecular weight) 분획물은 대략 50,000 내지 대략 500,000 Da 범위의 평균 분자량으로 카라게닌을 포함하고, 고분자량(high molecular weight) 분획물은 대략 500,000 내지 대략 5,000,000 Da 범위의 평균 분자량으로 카라게닌을 포함한다.

바람직한 구체예에서, 제약학적 조성물은 국소 또는 점막 용도로 개조된다. 이러한 사용 편의한 조제물(ready-for-use preparation)의 적절한 생약 형태(galenic form)는 크림(cream), 겔(gel), 연고(ointment), 분말(powder)(흡입용 분말 포함), 스프레이(spray), 거품(foam), 또는 액상 용액(liquid solution), 예를 들면, 피부 로션(skin lotion), 가글 용액(gargle solution) 또는 코 점적약(nose drop)이다. 예로써, US 6,391,452에 개시된 코 약물 전달 시스템(nasal drug delivery system)을 비롯한 생약 조제물(galenic preparation)의 다른 적절한 형태는 당업자에게 명백할 것이다.

활성 항바이러스 성분 이외에, 본 발명의 조성물은 전형적으로, 최소한 하나의 제약학적으로 허용되는 담체, 그리고 선택적으로, 추가의 첨가제 또는 성분을 함유한다.

적절한 담체는 희석제(diluent), 예를 들면, 물(water) 또는 염수(saline), 부형제(excipient), 또는 활성 성분의 투여에 적합하고 유용한 다른 운반제(vehicle)일 수 있다. 선택적 첨가제는 SiO₂, TiO₂, 접합제(binder), 예를 들면, 미세결정성 셀룰로오스(microcrystalline cellulose), 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrrolidone), 검 트래거캔스(gum tragacanth), 젤라틴(gelatine), 전분(starch), 락토오스(lactose), 락토오스 일수화물(lactose monohydrate), 알긴산(alginic acid) 또는 옥수수(maize); 윤활제(lubricant) 또는 계면활성제(surfactant), 예를 들면, 스테아르산마그네슘(magnesium stearate) 또는 황산도데실나트륨(sodium lauryl sulphate); 활택제(glidant), 예를 들면, 콜로이드성 실리콘 이산화물(colloidal silicon dioxide); 감미료(sweetening agent), 예를 들면, 수크로오스(sucrose) 또는 사카린(saccharin)으로 구성된 군에서 선택될 수 있다. 이러한 조제물 내에 존재할 수 있는 추가의 첨가제에는 예로써, 구연산(citric acid), 아세트산(acetic acid), 푸마르산(fumaric acid), 염화수소산(hydrochloric acid), 말산(malic acid), 질산(nitric acid), 인산(phosphoric acid), 프로피온산(propionic acid), 황산(sulfuric acid), 타르타르산(tartaric acid), 또는 이들의 조합에서 선택되는 완충제(buffer) 또는 pH 조절제(adjusting agent)가 포함되지만 이들에 국한되지 않는다.

비-카라게닌 약물 또는 제약학적 활성 물질을 비롯한 추가의 성분이 존재할 수도 있다.

카라게닌은 임의의 제약학적으로 허용되는 염(pharmaceutically acceptable salt)의 형태로 이용될 수 있다, 가령, 카라게닌의 나트륨 염(sodium salt)이 이용될 수 있다. 다른 제약학적으로 허용되는 염에는 특히, 카라게닌의 칼륨(potassium), 리튬(lithium)과 암모늄(ammonium) 염이 포함된다.

다른 구체예에서, 본 발명의 조성물은 국소 용도에 적합하고, 조제물의 중량(w/w)으로, 0.01% 내지 20%, 바람직하게는, 0.1% 내지 10%, 가장 바람직하게는, 0.5% 내지 5%의 양으로 카라게닌을 함유한다.

일반적으로, 조성물은 비-발열원성 무균 조제물(non-pyrogenous, sterile preparation)로서 제공된다. 액상 조제물의 경우에, 무균(sterility)은 예로써, 적절한 막 필터(membrane filter)를 통한 여과에 의해 달성된다. 무균성 또는 방부성 제약학적 조성물을 제조하는 방법은 당분야에 널리 공지되어 있고, 본 발명의 일부로서 간주되지 않는다.

하지만, 본 발명의 제약학적 조성물은 위생 또는 공중위생 물건, 예를 들면, 코 티슈 또는 종이와 손수건과 같은 입 및/또는 코 부위에 전형적으로 이용되는 안면 위생 또는 공중위생 물품의 고형 표면에 코팅될 수도 있다. 더욱 구체적으로, 제약학적 조성물은 최소한 부분적으로 바이러스박멸 효과(virucide effect)를 발휘하여 오염된 손가락 끝(fingertip)에 의한 개체의 반복된 자가-감염을 감소시키는데 기여하고, 밀착에 의해, 예를 들면, 손, 또는 상호 접촉에 의한 개체 사이에 바이러스 확산을 감소시키기 위하여, 장갑, 위생 티슈 또는 종이, 특히, 코 티슈에 적용될 수 있다, 가령, 분무될 수 있다(살균제(disinfectant)와 유사). 공중위생 또는 위생 물건의 특성에 따라, 이러한 물건은 제약학적 조성물로 감싸지거나, 적셔지거나, 또는 주입된다.

이런 카라게닌-처리된 물건에는 면봉(cotton swab), 먼지 마스크(dust mask) 또는 안면 마스크(facial mask) 역시 포함되지만 이들에 국한되지 않는다. 심지어, 항바이러스 효과량의 카라게닌을 함유하는 립스틱(lipstick)이 제조될 수도 있다. 이들 위생 또는 공중위생 물품은 예방적으로, 또는 바이러스 감염을 저해하는 치료적 처리와 함께 이용될 수 있고, 감염의 예방 또는 감염 위험의 감소를 보조한다.

따라서 한 구체예에서, 본 발명은 이런 용도에 관계하는데, 여기서 항바이러스 조성물은 코팅(coating) 또는 주입(impregnation)에 의해, 위생 또는 공중위생 물품, 특히, 위생 또는 공중위생 장갑, 티슈 또는 종이, 구체적으로, 코 티슈 또는 종이의 고형 표면에 적용된다.

본 발명에 유용한 이오타-, 카파-와 람다-카라게닌은 상업적으로 가용하거나, 또는 당분야에 공지된 추출 절차(extraction procedure)에 따라 해초 식물(seaweed plant)로부터 추출에 의해 제조될 수도 있다.

바람직한 구체예에서, 본 발명은 이오타-, 카파-와 람다-카라게닌의 동종중합체와 이종중합체로 구성된 군에서 선택되는 최소한 하나의 구성원의 용도에 관계한다.

특정 구체예에서, 본 발명의 항바이러스 제약학적 조성물은 이오타-, 카파-와 람다-카라게닌 이외의 카라게닌 형태가 미량 존재할 수 있긴 하지만 실질적으로 없다. 다양한 적용을 위하여, 이오타-카라게닌은 조성물 내에 존재하는 실질적으로 유일한 종류의 카라게닌이다.

다른 구체예에서, 본 발명은 항바이러스 조성물의 제조에서 카라게닌의 용도에 관계하는데, 여기서 조성물은 조성물 내에 존재하는 전체 카라게닌의 80% 이상, 90% 이상, 95% 이상, 또는 심지어 99% 이상의 양으로, 이오타-, 카파- 또는 람다-카라게닌, 또는 이들 카라게닌 중에서 최소한 2가지의 혼합물을 함유한다. 비율은 언급된 카라게닌의 건식 중량(dry weight)에 대한 중량비율(% w/w)로 표시된다.

다른 구체예에서, 본 발명은 이러한 조성물이 조성물 내에 존재하는 전체 카라게닌의 총 건식 중량(total dry weight)에 대하여 건식 중량으로 50% 이상, 70% 이상, 80% 이상, 바람직하게는, 95% (w/w) 이상의 이오타-카라게닌을 함유하는 이런 용도에 관계한다.

상기 카라게닌 농도 수치는 동종중합성과 이종중합성 카라게닌에도 준용된다.

카라게닌은 극히 높은 용량으로 적용되는 경우에도, 경구 또는 피부 투여, 또는 흡입 이후에 비-독성인 것으로 밝혀졌고, 따라서 Food and Drug Administration(FDA)에 의해 "일반적으로 안정한(generally recognized as safe, GRAS)"으로 분류되었다.

다른 구체예에서, 본 발명은 항바이러스 조성물의 제조에서 카라게닌의 용도에 관계하는데, 상기 조성물은 최소한 하나의 추가 제약학적 활성, 항바이러스 화합물, 바람직하게는, 황산셀룰로오스(cellulose sulfate)를 더욱 함유한다.

다른 구체예에서, 본 발명은 미생물 감염(microbial infection), 염증 질환(inflammatory disease), 알레르기(allergy), 그리고 손상되거나 억제된 면역계(immune system)로 구성된 군에서 선택되는 신체 장애(bodily condition)의 예방적 또는 치료적 처리를 위한 제약학적 조성물의 제조에서 카라게닌, 바람직하게는, 이오타-카라게닌의 용도에 관계하는데, 여기서 카라게닌은 최소한 하나의 다른 제약학적 활성 화합물 또는 약물과 조합으로 존재한다. 이런 조성물에서, 카라게닌은 항-코감기바이러스 어쥬번트 기능(adjuvant function)을 발휘한다. 최소한 하나의 다른 제약학적 활성 화합물 또는 약물은 스테로이드, 예를 들면, 코르티손(cortisone)과 항히스타민제로 구성된 군에서 선택될 수 있다.

다른 구체예에서, 항바이러스 제약학적 조제물은 코감기바이러스 감염에 특히 취약하거나, 또는 코감기바이러스 감염의 위험이 증가된 개체, 예를 들면, 천식 환자, 알레르기 환자와 염증 질환을 앓는 환자로 구성된 군에서 선택되는 고위험 환자(high-risk patient)에서 치료 또는 예방에 적합하다.

도 1에서는 HRV 유도된 세포 사멸(cell death) 저해 검사(XTT-검사)의 결과를 도시한다.

세로좌표(ordinate) = 492nm에서 측정된 OD; 가로좌표(abscissa) = 상이한 검사 샘플; 1 = 감염되지 않은 세포; 2 = 처리되지 않은 감염된 세포; 3 = 이오타-카라게닌으로 처리된 감염된 세포; 4 = 카파-카라게닌으로 처리된 감염된 세포; 5 = 람다-카라게닌으로 처리된 감염된 세포; 도 1A = HRV-2로 감염된 세포; 도 1B = HRV-14로 감염된 세포.

도 2에서는 TCID₅₀ 검사에 의한, 감염된 HeLa 세포로부터 상층액(supernatant)의 피크 역가(peak 역가)의 측정 결과를 도시한다.

세로좌표 = TCID₅₀ 역가; 가로좌표 = 이오타-카라게닌의 농도(㎍/㎖); U = 처리되지 않은 세포; T (치료) = 세포는 1시간 동안 감염되고, 처리후 1시간 시점에 지정된 농도의 이오타-카라게닌이 첨가되었다; P (예방) = 바이러스 현탁액은 감염전 1시간 동안 지정된 농도의 이오타-카라게닌과 함께 미리 배양되었다. 추가의 처리는 T에 동일하였다: 세포는 0.01의 감염다중도(multiplicity of infection)로 감염되었다. 피크 역가는 HRV-2(도 2A)의 경우에 3일 시점에, 그리고 HRV-14(도 2B)의 경우에 4일 시점에 관찰되었다.

도 3에서는 TCID_5O 검사에 의해 측정된, 감염된 인간 코 상피 세포에서 코감기바이러스 복제의 저해에 대한 이오타-카라게닌의 효능을 도시한다.

세로좌표 = TCID₅₀ 역가(로그); 가로좌표 = 이오타-카라게닌의 농도(㎍/㎖); MOCK = 처리되지 않은 대조 세포; 도 3A = HRV-1A로 감염된 세포; 도 3B = HRV-2로 감염된 세포; 도 3C = HRV-8로 감염된 세포; 도 3D = HRV-16으로 감염된 세포; 도 3E = HRV-39로 감염된 세포; 도 3F = HRV-83로 감염된 세포.

도 4에서는 CPE 감소 검사에 의해 측정된, 반복된 처리후 코감기바이러스에 대한 이오타-카라게닌의 효능을 도시한다.

세로좌표 = CPE 감소(%); 가로좌표 = 이오타-카라게닌의 농도(㎍/㎖); 균주 HRV2P0 = 최초 코감기바이러스 균주(복제 라운드(replication round) 없음); 균주 HRV2P10 = HeLa 세포에서 10회 선택적 복제 라운드 이후에 코감기바이러스 균주HRV2P0.

본 발명이 더욱 완전하게 이해되도록 하기 위하여, 아래의 실시예가 제공된다. 이들 실시예는 예시를 목적으로 하고, 본 발명을 결코 한정하지 않는다. 더 나아가, 본 발명은 당업자에 의해 기대되는, 이들 명시된 구체예의 이형 역시 포함한다.

실시예 1: 인간 코감기바이러스 타입 2(HRV-2)와 타입 14(HRV-14)에 대한 상 이한 유형의 카라게닌의 효과

합류이하(subconfluent) HeLa 세포는 도 1에 지시된 바와 같이 125 ㎍/㎖의 중합체와 함께 5분 동안 미리 배양된 바이러스 현탁액(virus suspension)과 함께 배양하였다. 48시간후, T0X2 XTT 검사(Sigma)로 세포의 생존능(viability)을 측정하였다.

도 1에 도시된 바와 같이, 가장 효과적인 중합체는 이오타-카라게닌(칼럼 3)인 것으로 밝혀졌는데, 이는 양쪽 유형의 코감기바이러스에 효과적인 반면, 람다-카라게닌(칼럼 5)과 카파-카라게닌(칼럼 4)은 HRV-2에 대해서 효능을 나타냈지만 HRV-14에 대해서는 효과가 없었다. 오차 막대(error bar)는 6개의 독립된 웰 사이에 표준 편차(standard deviation)를 지시한다.

실시예 2

표 1에 제시된 중합체는 100 ㎍/㎖의 농도에서, HRV-2와 HRV-14 유도된 세포 사멸 저해 검사(XTT-검사)에서 조사하였다.

표 1에 도시된 바와 같이, 이오타-카라게닌은 양쪽 유형의 코감기바이러스로부터 보호를 결과하였다("+"는 감염되지 않은 대조 세포와 비교하여 최소한 95% 보호를 지시한다). 카파-카라게닌과 람다-카라게닌은 HRV-2에 대해서 활성을 나타냈지만 HRV-14에 대해서는 효과가 없었다. 중합체 키토산(chitosan), 카르복시메틸 셀룰로오스(carboxymethyl cellulose)와 카르복시메틸 키토산(carboxymethyl chitosan)은 전혀 저해 효과(inhibitory effect)를 보이지 않았다.

여러 조사된 중합체의 항바이러스 활성

중합체	HRV-2	HRV-14
이오타-카라게닌	+	+
카파-카라게닌	+	-
람다-카라게닌	+	-
키토산	-	-
카르복시메틸 셀룰로오스	-	-
카르복시메틸 키토산	-	-

실시예 3

이오타-카라게닌은 치료와 예방 바이러스 복제 모형에서 HRV-2와 HRV-14에 효과적이었다. 피크 바이러스 역가의 유의한 감소는 6.25 ㎍/㎖ 이상의 농도에서 관찰되었다. 하지만, 이오타-카라게닌은 HRV-2에 대한 예방 모형에서 가장 효과적이었는데, 여기서 피크 바이러스 역가에서 99.9% 이상의 감소가 관찰되었다.

실시예 4: 인간 코감기바이러스 아형의 선택에 대한 이오타-카라게닌의 효과

96 웰 평판에서 합류이하 HeLa 세포는 0.5의 MOI(감염다중도)로 바이러스 현탁액과 함께 배양하였다. 바이러스 현탁액으로 감염후 20분 시점에, 3-배 희석된 중합체-포함 영양 배지(nutrient medium)를 첨가하였다. 48-72시간후, T0X2 XTT 검사(Sigma)로 세포의 생존능을 측정하였다. EC₅₀ 수치는 소프트웨어 Excel-Fit로 산정하였다.

바이러스	HRV-1	HRV-2	HRV-8	HRV-14	HRV-16	HRV-39
EC₅₀	0.7㎍/㎖	21㎍/㎖	<0.5㎍/㎖	400㎍/㎖	381㎍/㎖	117㎍/㎖

이오타-카라게닌은 미리 감염된 HeLa 세포에서 모든 조사된 인간 코감기바이러스에 대하여 활성을 나타냈다. 세포변성 효과(cytopathic effect)의 50%를 저해하는 필요한 카라게닌 농도는 HRV-8의 경우에 < 0.5 ㎍/㎖, 그리고 HRV-14의 경우에 400 ㎍/㎖의 넓은 범위에서 변한다. 이러한 결과는 이오타-카라게닌이 감염된 HeLa 세포에서 넓은 스펙트럼의 코감기바이러스 아형의 복제를 저해한다는 것을 증명한다.

실시예 5: 이오타-카라게닌에 의한, 인간 코 상피 세포에서 코감기바이러스 복제의 저해

일차 인간 코 상피 세포(Promocell)는 24 웰 평판(웰당 2.9x10⁴개 세포)에 접종하고 37℃, 5% CO₂와 95% 습도(humidity)에서 3일 동안 배양하였다. 이들 세포는 코감기바이러스 균주 HRV-1A, HRV-2, HRV-8, HRV-14, HRV-16, HRV-39, HRV-83과 HRV-84로 거의 60%의 합류도(confluency)에서 감염시켰다. 코감기바이러스는 HRV-1A, HRV-2, HRV-8, HRV-16, HRV-39와 HRV-83은 인간 코 상피 세포에서 용해성 복제(lytic replication)를 수행하였다. HRV-14와 HRV-84는 세포를 용해시키지 않고, 따라서 추가 검사가 진행되지 않았다. 바이러스는 4, 40과 400 ㎍/㎖의 농도에서 이오타-카라게닌 및 MOCK 대조와 함께 미리 배양하였다. MOI는 0.34이었다. 상층액은 감염후 48시간과 72시간 사이에 수거하고, TCID₅₀ 역가 측정에 이용하였다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이오타-카라게닌으로 처리는 MOCK 처리된 대조 세포와 비교하여, 상층액 내에 모든 바이러스의 바이러스 역가를 40 ㎍/㎖의 농도에서 최소한 2 로그 단계(log step)(> 99%) 감소시켰다(Y-축은 바이러스 역가(virus titer)(log)를 도시한다). 이들 데이터는 이오타-카라게닌이 일차 인간 상피 세포에서 바이러스 복제를 저해한다는 것을 분명하게 증명한다. 현재, 인간 코감기바이러스 생체내 검사를 위한 동물 모형이 가용하지 않은 것으로 생각되기 때문에, 본 발명에 이용된 인간 코 상피 세포는 현재 가용한 가장 중요한 시험관내 모형을 대표한다. 오차 막대는 3개의 독립된 검사 샘플 사이에 표준 편차를 지시한다.

실시예 6: 반복 처리 이후에 코감기바이러스 감염에 대한 이오타-카라게닌의 효과 결정(바이러스 내성(viral resistance)의 발생 가능성을 검토한다)

최초 바이러스 HRV2P0 및 HeLa 세포에서 10회 선택적 복제 라운드 이후에 획득된 바이러스 HRV2P10은 CPE(세포변성 효과) 감소 검사에서 조사하였다. HeLa 세포(웰당 8x10⁴개 세포)는 6 웰 평판에 접종하였다. 이들 세포는 1.6, 5.3, 17, 50, 150과 450 ㎍/㎖의 최종 카라게닌 농도에서 카라게닌 중합체로 보충되고 0.1의 MOI에서 바이러스를 더욱 포함하는 적절한 영양 배지(nutrient medium)로 감염시켰다.

대조로서, 1개의 웰은 바이러스-없는, 카라게닌-보충된 영양 배지로 MOCK 감염시키고, 다른 1개의 웰은 MOCK 처리된 바이러스 현탁액, 다시 말하면, 영양 배지를 포함하지만 카라게닌이 없는 바이러스 현탁액으로 감염시켰다. 감염후 20분의 배양 시간(incubation time)후, 이들 평판은 2회 세척하고, 가짜 처리된 음성 대조(mock-treated negative control)(즉, 순수하고 저해되지 않은 감염)를 제외하고 모든 웰에 대조 배지(control medium)(바이러스-없고, 선택된 농도에서 카라게닌으로 보충된)를 첨가하였다. 명백한 세포변성 효과가 보호되지 않은 음성 대조 웰에서 관찰된 직후에, 각 실험 웰(experimental well)로부터 샘플을 채취하였다. 차후 선별 라운드(selection round)의 경우에, 감염되지 않은 대조와 비교하여 명백하게 탐지가능한 CPE를 드러내는 카라게닌-처리된 웰로부터 샘플로 채취된 바이러스-포함 상층액을 HeLa 세포의 감염에 이용하였다. 전형적으로, CPE 반응은 가장 낮은 2가지 카라게닌 농도, 다시 말하면, 1 ㎖ 1.6과 5.3 ㎍ 카라게닌에서만 이들 실험 샘플에서 탐지가능하였다.

이러한 절차는 10회 반복하고, 결과의 바이러스 샘플은 최초 바이러스 스톡(original virus stock)으로 CPE 저해 검사에서 비교하였다. 간단히 말하면, 감염후 48시간 시점에, TOX2 시약(Sigma)을 첨가하고, 0D_450nm 수치를 측정하고, 감염되지 않은 대조의 CPE 감소(%)를 측정하였다.

카라게닌 처리에 대한 바이러스 내성(virus resistance)의 발생 가능성을 검토하기 위하여, 첫 번째 접종에 이용된 바이러스(도 4에서 바이러스 HRV2P0)와 10회 선택적 복제 라운드 이후에 획득된 바이러스(도 4에서 바이러스 HRV2P10)는 앞서 기술된 실험 프로토콜(experimental protocol)과 약간 상이한 실험 프로토콜에 따라, HeLa 세포를 이용한 CPE 감소 검사에서 조사하였다. 간단히 말하면, HeLa 세포는 0.1의 MOI에서 개별 바이러스로 감염시키고, 감염후 20분 시점에, 접종물(inoculum)을 제거하고, 1.6, 5.3, 17, 50, 150과 450 ㎍/㎖의 최종 농도에서 카라게닌 중합체를 포함하는 영양 배지를 첨가하였다(도 4의 가로좌표 참조). 감염후 48시간 시점에, T0X2 시약(Sigma)을 첨가하고, OD_450nm 수치를 측정하고, 감염되지 않은 대조의 CPE 감소(%)를 측정하였다(도 4, 세로좌표). 오차 막대는 6개의 독립된 웰 사이에 표준 편차를 지시한다.

도 4에 그래프로 제시된 바와 같이, 첫 번째와 열 번째 감염 주기의 상층액으로부터 획득된 샘플에서 카라게닌 처리에 대한 바이러스 감수성(virus susceptibility)에서 유의한 차이는 탐지되지 않았다. 이는 선별 절차(selection procedure) 동안 도피 변이(escape mutant)가 출현하지 않았다는 것을 지시한다. 따라서 이들 데이터는 이오타-카라게닌으로 생체내 치료(in vivo therapy) 동안 코감기바이러스의 도피가 연장된 기간 동안 연속된 또는 반복된 치료의 경우에서도 발생할 가능성이 없음을 암시한다.

Claims

코감기바이러스(rhinovirus) 감염의 예방적 또는 치료적 처리를 위한 제약학적 조성물의 제조에서 활성 항바이러스 성분으로서 카라게닌(carrageenan)의 용도.
청구항 1에 있어서, 코감기바이러스 감염은 급성 또는 만성 코감기바이러스 감염인 것을 특징으로 하는 카라게닌의 용도.
청구항 1 또는 2에 있어서, 조성물은 국소(topical) 또는 점막(mucosal) 이용, 바람직하게는, 비강 스프레이(nose spray), 흡입용 분말을 비롯한 분말(powder), 겔(gel), 연고(ointment), 거품(foam), 또는 액상 용액(liquid solution), 특히, 로션(lotion), 가글 용액(gargle solution), 또는 점적약(drop)으로서 이용을 위하여 개조되는 것을 특징으로 하는 카라게닌의 용도.
청구항 1 내지 3중 어느 한 항에 있어서, 조성물은 최소한 하나의 제약학적으로 허용되는 담체 또는 첨가제를 더욱 함유하는 것을 특징으로 하는 카라게닌의 용도.
청구항 1 내지 4중 어느 한 항에 있어서, 조성물은 국소 이용에 적합하고, 이러한 조성물의 0.01% 내지 20%, 바람직하게는, 0.1% 내지 10%, 가장 바람직하게 는, 0.5% 내지 5% (w/v)의 양으로 카라게닌을 함유하는 것을 특징으로 하는 카라게닌의 용도.
청구항 1 내지 5중 어느 한 항에 있어서, 카라게닌은 이오타(iota)-, 카파(kappa)-와 람다(lambda)-카라게닌의 동종중합체(homopolyer)와 이종중합체(heteropolymer)로 구성된 군에서 선택되는 최소한 하나의 구성원을 포함하는 것을 특징으로 하는 카라게닌의 용도.
청구항 6에 있어서, 조성물은 건식 중량(dry weight)에 기초하여, 조성물 내에 존재하는 모든 카라게닌의 80% 이상, 90% 이상, 95% 이상, 바람직하게는, 99% (w/w) 이상의 양으로 람다-, 카파- 또는 이오타-카라게닌, 또는 이들 카라게닌 중에서 최소한 2가지의 혼합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 카라게닌의 용도.
청구항 1 내지 7중 어느 한 항에 있어서, 조성물은 조성물 내에 존재하는 모든 카라게닌의 총합에 대하여, 중량에 기초하여 50% 이상, 70% 이상, 80% 이상, 바람직하게는, 95% (w/w) 이상의 이오타-카라게닌을 함유하는 것을 특징으로 하는 카라게닌의 용도.
청구항 1 내지 8중 어느 한 항에 있어서, 조성물은 최소한 하나의 다른 제약학적 활성 항바이러스 성분, 바람직하게는, 황산셀룰로오스(cellulose sulfate)를 더욱 함유하는 것을 특징으로 하는 카라게닌의 용도.
청구항 1 내지 9중 어느 한 항에 있어서, 조성물은 위생(hygiene) 또는 공중위생(sanitary) 물품, 특히, 위생 또는 공중위생 장갑, 티슈 또는 종이, 구체적으로, 코 티슈 또는 종이의 고형 표면(solid surface)에 코팅되는 것을 특징으로 하는 카라게닌의 용도.
청구항 1 내지 10중 어느 한 항에 있어서, 조성물은 최소한 하나의 다른 제약학적 활성 화합물, 바람직하게는, 스테로이드(steroid) 또는 항히스타민제를 더욱 함유하는 것을 특징으로 하는 카라게닌의 용도.
청구항 1 내지 11중 어느 한 항에 있어서, 코감기바이러스 감염은 천식 환자, 알레르기 환자와 염증성 질환을 앓는 환자로 구성된 군에서 선택되는 고위험 환자(high-risk patient)인 개체에서 발생하는 것을 특징으로 하는 카라게닌의 용도.
청구항 1 내지 9중 어느 한 항에 따른 항바이러스 조성물로 코팅되거나 주입된 고형 위생 또는 공중위생 물건.
청구항 13에 있어서, 장갑, 위생 티슈, 위생 종이, 입 또는 코 부위에 이용 되는 안면 위생 물품과 안면 공중위생 물품, 특히, 코 티슈 또는 종이, 그리고 손수건으로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 고형 위생 또는 공중위생 물건.