KR20100011620A - 커큐민을 포함하는 트란스글루타미나제 억제용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 커큐민의 신규한 트란스글루타미나제 억제 용도에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 커큐민을 유효성분으로 포함하는 트란스글루타미나제 활성 증가에 의해 초래되는 질병인 신경계 질환 또는 염증성 질환을 예방 또는 치료하기 위한 약제학적 조성물 및 상기 약제학적 조성물을 투여하여 트란스글루타미나제 활성 증가에 의해 초래되는 신경계 질환 또는 염증성 질환을 치료 또는 예방하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 커큐민을 이용하여 트란스글루타미나제를 억제하는 신규한 방법은 트란스글루타미나제가 이상 발현되는 질환을 가진 대상에게 부작용없이 안전하게 적용되어 상기 질환을 효과적으로 치료 또는 예방하는데 유용하다.

커큐민, 트란스글루타미나제, 항염

Description

커큐민을 포함하는 트란스글루타미나제 억제용 조성물{A COMPOSITION FOR TRANSGLUTAMINASE INHIBITOR COMPRISING CURCUMIN}

본 발명은 커큐민을 포함하는 트란스글루타미나제 억제제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이상 발현의 경우 질병의 병리적 기전에 관여하는 트란스글루타미나제의 작용을 억제하기 위한 커큐민을 포함하는 트란스글루타미나제 억제제와 이들의 신규한 용도에 관한 것이다.

트란스글루타미나제(Transglutaminase)는 정상적인 상황에서는 혈액 응고나 상처 치유 등의 보호적 작용을 하는 효소이다. 그러나, 그 발현이 조절 받지 못하는 경우에는 많은 질병의 병리적 기전에서 주요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다(Soo-Youl Kim : New Target Against Inflammatory Diseases: Transglutaminase 2.　 Archivum Immunologiae & Therapiae Experimentalis 52, 332-337, 2004).

특히 염증을 동반하는 질병, 즉 퇴행성 관절염 (rheumatoid arthritis), 당 뇨병 (diabetes), 자가면역 근육염 (inflammatory myositis), 동맥경화 (atherosclerosis), 뇌졸증 (stroke), 간경화 (liver cirrhosis), 유방암 (breast cancer), 알츠하이머 (Alzheimer), 파킨슨 (Parkinson), 헌팅턴 (Huntington), 뇌막염 (encephalitis) 및 염증성 위궤양 (Celiac disease) 등에서 트란스글루타미나제의 발현이 많이 증가 된다. 또한, 암의 전이(metastasis), 화학적 내성(chemo-resistance), 방사선내성(radio-resistance)에서도 NF-κB의 발현 증가 및 트란스글루타미나제의 발현 증가가 관찰되었다(Soo-Youl Kim. Transglutaminase 2 in inflammation. Front Biosci . 11, 3026-3035, 2006).

아직까지 암의 화학적 내성과 트란스글루타미나제가 어떻게 연관되어 있는지는 밝혀지지 않고 있으나, 화학적 내성을 가지는 유방암 세포주에 대해 트란스글루타미나제 발현을 억제하는 경우 암세포가 항암제에 민감하게 반응하여 사멸되는 것으로 드러났다(Antonyak et al., Augmentation of tissue transglutaminase expression and activation by epidermal growth factor inhibit doxorubicin-induced apoptosis in human breast cancer cells. J Biol Chem. 2004 Oct 1;279(40):41461-7.; Dae-Seok Kim et al. Reversal of Drug Resistance in Breast Cancer Cells by Transglutaminase 2 Inhibition and Nuclear Factor-KB Inactivation. Cancer Res. 2006. in press).

또한, 최근 트란스글루타미나제가 활성화되는 분자수준의 병리기전이 밝혀지 면서, 트란스글루타미나제 억제의 타당성이 한층 더 구체화되었다(Key Chung Park, Kyung Cheon Chung, Yoon-Seong Kim, Jongmin Lee, Tong H. Joh, and　 Soo-Youl Kim. Transglutaminase 2 induces nitric oxide synthesis in BV-2 microglia.　 Biochem. Biophys . Res . Commun . 323, 1055-1062, 2004; Jongmin Lee,Yoon-Seong Kim, Dong-Hee Choi, Moon S. Bang, Tay R. Han , Tong H. Joh, and Soo-Youl Kim. Transglutaminase 2 induces NF-κB activation via a novel pathway in BV-2 microglia.　 J. Biol . Chem . 279, 53725-53735, 2004; ; Dae-Seok Kim et al. Reversal of Drug Resistance in Breast Cancer Cells by Transglutaminase 2 Inhibition and Nuclear Factor-KB Inactivation. Cancer Res. 2006. in press).

염증은 주로 NF-κB 전사 물질의 활성화에 기인한다. NF-κB는 신호 전달체계에 따른 카이네이즈(kinase)들에 의해 활성화되는 것으로 알려졌다. 하지만 카이네이즈의 도움없이도 NF-κB의 활성화가 이루어지는 것이 알려지면서, 카이네이즈 억제제(kinase inhibitor)들의 실효성이 감소하게 되었다(Tergaonkar et al., IkappaB kinase-independent IkappaBalpha degradation pathway: functional NF-kappaB activity and implications for cancer therapy. Mol Cell Biol. 2003 Nov;23(22):8070-83.).

본 발명자는, 이전의 연구에서 트란스글루타미나제가 카이네이즈들(IKK, NAK) 도움없이, I-κBα를 교결합하여 NF-κB를 활성화 시킨다는 것을 밝힌바 있 다(Jongmin Lee, et al. Transglutaminase 2 induces NF-kB activation via a novel pathway in BV-2 microglia.　 J. Biol . Chem . 279, 53725-53735, 2004). 트란스글루타미나제는 칼슘의존성 효소이므로 세포 내 칼슘의 증가만으로도 NF-κB를 활성화시킬 수 있는 것이다.

염증반응에서 NF-κB 전사인자의 활성으로 트란스글루타미나제를 포함하는 염증성 인자들과 그 억제제인 I-κBα의 발현이 증가되므로, 정상적인 경우에는 I-κBα에 의해 NF-κB의 연속활성이 이루어지지 않지만, 만성 염증질환에서는 계속해서 NF-κB가 활성화된다. 흥미로운 현상은 TNF-a 또는 LPS(lipopolysaccharide) 등에 의한 NF-κB의 활성으로 트란스글루타미나제의 발현이 유도된다는 것이다. 따라서 비정상적으로 활성화된 트란스글루타미나제가 염증 세포에서 NF-κB를 직접 활성화시키거나, 활성화된 NF-κB를 더욱 유지시킴으로써 염증을 지속시키는 역할을 할 것으로 예상된다. 또한 이러한 악성 회로는 암 조직에서 암의 전이 및 약물저항성을 유발하는 주원인이 될 수 있다(Jongmin Lee, et al. Transglutaminase 2 induces NF-kB activation via a novel pathway in BV-2 microglia.　 J. Biol . Chem. 279, 53725-53735, 2004).

따라서, 트란스글루타미나제의 억제제는 NF-κB의 연속 고리를 끊는 중요한 물질이 될 수 있으며, 본 발명자가 보여 주었던 스테로이드제제를 대체할 만한 효과는 바로 여기에 근거한 것으로 사료 된다(Sohn, J., Kim, T.-I., Yoon, Y.-H., and Kim, S.-Y.: Transglutaminase Inhibitor: A New Anti-Inflammatory Approach in Allergic Conjunctivitis. J. Clin . Invest . 111, 121-8, 2003).

트란스글루타미나제 활성을 억제하는 물질로는 아민 화합물(amine compound)이 알려져 있으며, 대표적으로 시스타민(cystamine, nature Genetics 18, 111-117, 1998; Nature Medicine 8, 143-149, 2002)과 푸트레신(putrescine)이다. 또한, 모노단실카다베린(monodansylcadaverine) (J. Med. Chem. 15, 674-675, 1972), w-디벤질아미노알킬아민(w-dibenzylaminoalkylamine)(J. Med. Chem. 18, 278-284, 1975), 3-할로-4,5-디하이드로이소자졸 (3-halo-4,5-dihydroisoxazole) (Mol. Pharmacol. 35, 701-706, 1989), 2-[(2-oxopropyl)thio]imidazolium derivatives (Blood, 75, 1455-1459, 1990)등의 화학적 억제제들이 개발되어 있으나, 모두 생체에서 비특이적으로 다른 효소의 억제를 유발하는 독성이 알려져 있다.

따라서, 안전하고 효과적인 트란스글루타미나제 특이적인 억제제의 개발이 요구되고 있다. 최근, 손 등은 기니픽에 꽃가루를 이용한 눈 알레르기 모델에서, 펩타이드로 만든 트란스글루타미나제 억제제를 사용해 스테로이드 수준의 효과를 거두는데 성공했다(Sohn, J., Kim, T.-I., Yoon, Y.-H., and Kim, S.-Y.: Transglutaminase Inhibitor: A New Anti-Inflammatory Approach in Allergic Conjunctivitis. J. Clin . Invest . 111, 121-8, 2003). 안티플라민(anti-flammin) 단백질(PLA2 억제제)과 엘라핀(elafin)이라는 단백질(아주 강력한 트란스글루타미나제 기질, Nara, K., et al. 1994. Elastase inhibitor elafin is a new type of proteinase inhibitor which has a transglutaminase-mediated anchoring sequence termed "cementoin". J Biochem (Tokyo). 115:441-448)에서 트란스글루타미나제 촉매 부위를 흉내내어 합성한 펩타이드를 사용하였다. 특히 염증을 동반하는 질병들에서 트란스글루타미나제의 발현이 많이 증가되며, 이러한 질병의 예로서 퇴행성 관절염, 당뇨병, 자가 면역 근육염, 동맥경화, 뇌졸중, 간경화, 악성유방암, 뇌막염, 염증성 위궤양 등이 있다.

상기한 화합물들 외에도 다른 화학적 억제제들이 개발되었지만 모두 생체적으로 이용되는 경우 비특이적인 다른 효소의 억제를 유발하는 독성이 알려지고 있는 실정이다. 본 발명자에 의해 이전에 제조된 펩티드 억제제가 트란스글루타미나제의 억제제로 유효하나(대한민국 특허출원 제10-2006-98921호), 비용과 안전성면에서 그 실용화에는 여전히 문제들이 남아 있다.

한편, 커큐민(curcumin)은 울금(Curcuma longa L.)이라는 열대아시아가 원산지인 생강과(Zinigiberaceae)에 속하는 다년생 초본식물의 근경 추출물이며 약용, 식용, 염색용으로 이용되는데, 약용으로는 이담, 건위, 통경, 생리불순, 산후복통 등에 사용되고 식용으로는 주로 카레의 원료가 되며, 식품의 황색 착색염료로 쓰인다.

그러나 현재까지 트란스글루타미나제의 억제제로 커큐민의 사용이 보고된 바 는 없으며, 트란스글루타미나제의 비정상적 활성에 의해 유도된 질환, 예컨데 염증성 질환 또는 신경계 질환에서 안전한 방법으로 부작용 없이 용이하게 적용되어 효과적으로 예방 및 치료할 수 있다는 사실에 대해서는 알려진 바가 없었다.

이에 본 발명자는 이미 안전성이 인정되어 상용화되고 있는 천연물질들 중에서 트란스글루타미나제 억제제로서 유용한 물질들을 스크리닝 한 결과, 커큐민의 트란스글루타미나제 억제제로서의 활성을 새로이 발견하여 본 발명에 이르게 되었다.

본 발명의 목적은 커큐민을 유효성분으로 포함하는, 트란스글루타미나제 활성 증가에 의해 초래되는 질병인 신경계 질환 또는 염증성 질환을 예방 또는 치료하기 위한 약제학적 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 약제학적 조성물을 투여하는 것을 포함하는, 트란스글루타미나제의 활성 증가에 의해 초래되는 신경계 질환 또는 염증성 질환의 차료 또는 예방 방법을 제공하는 것이다.

따라서, 하나의 양태로서, 본 발명은 커큐민을 유효성분으로 포함하는, 트란스글루타미나제 활성 증가에 의해 초래되는 질병인 신경계 질환 또는 염증성 질환을 예방 또는 치료하기 위한 약제학적 조성물에 관한 것이다.

커큐민은 상기에서 언급한 바와 같이 울금(Curcuma longa Linn)의 뿌리에 존재하며 울금은 생강과(Zinigiberaceae)에 속하는 다년생 초본식물이다. 커큐민의 화학식은 C₂₁H₂₀O₆이고 분자량은 368.38이며, IUPAC 체계에 따라 (1E,6E)-1,7-비스(4-하이드록시-3-메톡시페닐)-1,6-헵타다이엔-3,5- 다이온((1E,6E)-1,7-bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-1,6-heptadiene-3,5-dione)로 명명되며, 일반명으로 다이페룰로일메탄(diferuloylmethane)이라 불리기도 한다. 커큐민은 울금의 뿌리에서 추출된 폴리페놀(polyphenol) 성분의 노란색 향신료로 사용되는 심황(turmeric)의 커큐미노이드(curcuminoid)으로 알려져 있으나, 본 발명에서 사용되는 커큐민의 기원은 이에 한정되지 않으며 어떠한 커큐민이라도 본 발명에 이용될 수 있다. 커큐민의 구조식은 다음과 같다(화학식 1).

커큐민의 제조 및 추출 방법은 당업계의 공지된 어떠한 방법으로도 가능하다. 공지의 추출방법에 따라, 분쇄된 울금을 석유 에테르로 탈지한 후 벤젠으로 추출하고 농축하여 커큐민을 함유하는 분말을 제조할 수 있고(Peter J.Rovghly and Donald A. Whiting.J.C.S Perkin I(1973), 2379-2388), 커큐민의 용해성이 높은 용매, 즉 아세톤, 에탄올, 메탄올, 초산에틸 또는 에틸에테르로 추출하고 그 추출액을 증발 건조시켜 총 추출물을 얻은 후, 이 총 추출물을 함수 극성 용매, 즉 함수아세톤, 함수에탄올 또는 함수메탄올에 가온하여 녹인 뒤 그 용액에 비극성 용매, 즉 n-핵산 또는 석유 에테르를 포화량이상 가하고 진탕 방치하여 커큐민 색소 침전을 생성시키고 그 침전을 수득, 아세톤, 에탄올, 메탄올 또는 이들의 혼액으로 재결정하여 커큐민을 수득할 수도 있다. 또한 울금을 물로 침적하여 침적액을 버리고 잔사를 초산성(pH 4.5 - 5.5)에서 에탄올로 침출기(percolator)에서 추출하는 방법(대한민국 등록특허 제10-0002642호)도 이용할 수 있으나, 본원 발명에서 사용되는 커큐민은 상기 예들에 한정되지 않고 어떠한 방법으로도 제조될 수 있다.

본 발명의 구체적인 실시예에서는 트란스글루타미나제가 [1,4,-¹⁴C] 푸트레신을 숙시닐레이티드 카제인에 결합시키는 것을 측정하여, 커큐민이 푸트레신과 경쟁하여 그 반응을 억제하는 것을 관찰하였다. 인 비트로(in vitro)에서 ¹⁴C로 표지된 푸트레신을 숙시닐레이티드 카제인과 결합시키는 트란스글루타미나제의 반응에 커큐민을 첨가하였을 때, 트란스글루타미나제의 활성은 커큐민의 농도가 증가할수록 감소되었다(도 1). 따라서, 커큐민이 트란스글루타미나제의 억제제임을 알 수 있으며, 트란스글루타미나제가 과발현될 때 커큐민을 사용하여 증가된 트란스글루타미나제의 활성을 줄일 수 있음을 알 수 있다.

본 발명의 '신경계 질환'은 신경 세포의 사망 또는 손상과 관련되는 질환으로, 특히 알츠하이머 질환(Alzheimer disease), 다경색 치매(multi-infarct dementia), 알츠하이머 질환과 다경색 치매의 혼합형, 파킨슨 씨 질환(Parkinson's disease), 저갑상선증, 알코올성 치매, 헌팅턴 병(Huntingtun disease)등 중추 신경계 세포의 손상 및 사망에 따른 중추신경계 질환이 대표적이다. 이러한 질병의 주요 증상은 인지 기능 장애와 언어, 판단, 추상력 공간시간적 증력 및 기타 새로운 기술 습득의 장애 등을 포함하며, 성격변화, 정서적 불안정 등의 증세가 나타나며 종국적으로는 사망에 이르게 된다. 이중 본 발명의 약제학적 조성물은 신경 조직에서 트란스글루타미나제가 과발현되는 등 그 활성이 증가된 질병에 쓰일 수 있는데, 구체적으로는 뇌에서 트란스글루타미나제가 과발현되는 헌팅턴 병(Nature Medicine, Vol 8. Number 2 , February 2002 pp143-149), 소뇌와 대뇌 피질에서 트란스글루타미나제가 과발현되는 알츠하이머병(The Journal of Biological Chemistry, Vol. 274. No. 43. Issue Of October 22, pp 30715-30721), α 시누클레인(α synuclein)이 트란스글루타미나제에 의해 응집되는 파킨슨씨 병(PNAS, February 18,2003, Vol. 100, no.4, pp2047-2052) 등에 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 신경조직에서 트란스글루타미나제가 과발현되는 모든 질병의 치료에 사용될 수 있다.

본 발명의 '염증성 질환'은 염증을 유발하는 질환을 모두 포함하는 개념이며, 염증은 면역 적격 세포가 외부 개체 또는 항원성 단백질에 대한 반응에서 활성화되는 경우 일어난다. 염증성 과정은 침입 개체가 식세포화 되거나 중화되도록 하는 경우에서와 같이 유리할 수 있지만, 또한 골 및 연골의 파괴 및 결과적 인 관절 기능의 제한을 야기하는 때의 관절염의 경우에서와 같이 해로울 수도 있다. 염증성 반응은 통상 외상 또는 항원, 예컨대 바이러스성, 박테리아성, 원생동물성, 또는 진균성 항원에 의해 유도된다.

본 발명에 의한 예방 또는 치료에 적합한 염증성 질환에는 퇴행성 관절염, 당뇨병, 자가면역 근육염, 동맥 경화, 뇌졸증, 간경화, 뇌막염, 염증성 위궤양, 부비강염, 비염, 결막염, 천식, 피부염, 염증성 장질환, 염증성 콜라겐 혈관 질환, 사구체신염, 염증성 피부 질환, 및 유육종증 등이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다.바람직하게 본 발명의 염증성 질환은 a) 류마티스 염증성 질환인 퇴행성 관절염 (rheumatoid arthritis), 전신성 홍반성 루푸스 (Systemic lupus erythematosus), 강직성 척추염(Ankylosing spondylitis), 베체트 병(Behcet’s disease), 자가면역 근육염(inflammatroy mysitis), b) 장 염증성 질환인 궤양성대장염(UC: ulcerative colitis), 크론병(Crohn disease), c) 피부염증성 질환인 건선(psoriasis), 아토피성 피부염(atopic dermatitis), 접촉성 피부염. 습진성 피부염, 지루성 피부염, 편평 태선(lichen planus), 만성 단순 태선(lichen simplex chronicus), 천포창(pemphigus), 불러스 천포창, 표피 수포증(Epidermolysis Bullosa), 담마진(Urticaria), 혈관 부종(angioedema), 맥관염(vasculitis), 홍반 또는 피부 호산구증다증(Eosinophilia), 화폐상 피부염(nummular dermatitis), 전신성 박탈 피부염, 정체 피부염, 모낭 및 여드름과 같은 피지샘의 질환, 입 주위 피부염, 수염 가성모낭염 및 약물 발진, 다형 홍반(erythema multiforme), 결절 홍 반(Erythema nodosum), 및 환상 육아종(Granuloma annulare)과 같은 염증 반응, 및 d) 이외의 염증성 위궤양(celiac disease), 뇌막염(encephalitis), 골반염증성질환(PID: Pelvic Inflammatory Disease) 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 '예방 또는 치료'에서 '예방'이란 커큐민을 포함하는 조성물을 투여함으로써 트란스글루타미나제 활성 증가로 인한 모든 질병의 발병을 억제시키거나 발병을 지연하는 모든 행위를 말하며, '치료'란 상기 약제학적 조성물을 투여함으로써 트란스글루타미나제 활성 증가로 인한 모든 질병을 호전시키거나 이롭게 변경하는 모든 행위를 의미한다.

또 하나의 양태로서, 본 발명은 커큐민을 유효성분으로 포함하는, 트란스글루타미나제 활성 증가에 의해 초래되는 질병인 신경계 질환 또는 염증성 질환을 예방 또는 치료하는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 약제학적 조성물을 이용하는 치료 또는 예방 방법은 인간뿐만 아니라 트란스글루타미나제 활성의 증가로 인한 질병이 발병할 수 있는, 소, 말, 양, 돼지, 염소, 낙타, 영양, 개, 고양이 등의 포유 동물에게도 적용될 수 있다.

본 발명의 커큐민을 포함하는 조성물은 단일제로도 사용할 수 있으며, 공인된 약학 조성물을 포함하여 복합제로 제조하여 사용할 수도 있다.

커큐민을 포함하는 조성물은 커큐민을 포함하는 캡슐에 부형제 없이 충전하 거나 미립된 고체 담체, 액체 담체 또는 그 양자와 균일하게 충분히 접촉시켜 제조될 수 있다. 그 후에 필요한 경우 생성물을 바람직한 제제로 성형하여 사용할 수 있다. 적합한 담체 부형제의 예로서 전분, 물, 식염수, 에탄올, 글리세롤, 링거액 및 덱스트로스 용액 등을 들 수 있으며, 문헌(Remington`s Pharmaceutical Science, 19^thEd., 1995, Mack Publishing Company, Easton PA)등에 개시되어 있는 바에 따라 당해 기술 분야에 알려진 적합한 제제로 제제화할 수 있다.

본 발명의 커큐민을 포함하는 조성물은 어떠한 제형으로도 적용 가능하며, 경구용 또는 비경구용으로도 제조할 수 있다.

비경구용 제형으로는 주사용, 도포용, 에어로졸 등의 스프레이 형일 수 있으며, 바람직하게는 주사용 또는 에어로졸 등의 스프레이 형태이고, 경구용 제형 또한 바람직하다.

본 발명의 약제학적 조성물을 포함하는 경구 투여용 제형으로는, 예를 들어 정제, 트로키제, 로렌지, 수용성 또는 유성현탁액, 조제분말 또는 과립, 에멀젼, 하드 또는 소프트 캡슐, 시럽 또는 엘릭시르제 등으로 제제화 될 수 있다. 정제 및 캡슐 등의 제형으로 제제하기 위하여, 락토오스, 사카로오스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아밀로펙틴, 셀룰로오스 또는 젤라틴과 같은 결합제, 디칼슘 포스페이트와 같은 부형제, 옥수수 전분 또는 고구마 전분과 같은 붕괴제, 스테아르산 마스네슘, 스테아르산 칼슘, 스테아릴푸마르산 나트륨 또는 폴리에틸렌글리콜 왁스와 같은 윤 활유를 포함할 수 있으며, 캡슐 제형의 경우 상기 언급한 물질 외에도 지방유와 같은 액체 담체를 더 함유할 수 있다.

본 발명의 약제학적 조성물을 비경구로 투여하는 경우, 비경구 투여는 피하주사, 정맥주사 또는 근육내 주사 등의 주사용 형태, 좌제 주입방식 또는 호흡기를 통하여 흡입이 가능하도록 하는 에어로졸제 등 스프레이용으로 제제화 할 수 있다. 주사용 제형으로 제제화하기 위해서는 커큐민을 안정제 또는 완충제와 함께 물에서 혼합하여 용액 또는 현탁액으로 제조하고, 이를 앰플 또는 바이알의 단위 투여용으로 제제한다. 좌제로 주입하기 위해서는, 코코아버터 또는 다른 글리세라이드 등 통상의 좌약 베이스를 포함하는 좌약 또는 체료 관장제와 같은 직장투여용 조성물로 제제화 할 수 있다. 에어로졸제 등의 스프레이용으로 제형화하는 경우, 수분산된 농축물 또는 습윤 분말이 분산되도록 추진제 등이 첨가제와 함께 배합될 수 있다.

본 발명의 약제학적 조성물은 직장, 국소, 정맥내, 복강내, 근육내, 동맥내, 경피, 비측내, 흡입, 안구 내 또는 피내 경로를 통해 통상적인 방식으로 투여할 수 있다. 비경구 투여는 정맥내, 근육내, 복강내, 흉골내, 경피 및 동맥내 주사 및 주입을 포함하는 투여 방식을 의미한다. 본 발명의 커큐민을 포함하는 약제학적 조성물의 비경구 투여는 바람직한 순도 하에 약제학적으로 허용가능한 담체, 즉 사용되는 농도와 투여량에서 수용체에게 비독성이고 다른 제제 성분과 화합할 수 있는 담체와 혼합하여 단위 투여량의 제형으로 조제하는 것이 바람직하다. 특히 제제는 산 화제 및 인체에 유해한 것으로 알려진 기타 다른 화합물을 포함하지 않는 것이 바람직하다.

본 발명의 커큐민을 포함하는 약제학적 조성물은 1 종 이상의 약제학적으로 허용가능한 담체와 함께 투여될 수 있다. 인간 환자에게 투여되는 경우, 본 발명의 약제학적 조성물의 총 1일 사용량은 올바른 의학적 판단범위 내에서 처치의에 의해 결정될 수 있다는 것은 당업자에게 자명한 일이다. 특정 환자에 대한 구체적인 치료적 유효량은 달성하고자 하는 반응의 종류와 정도, 경우에 따라 다른 제제가 사용되는지의 여부를 비롯한 구체적 조성물, 환자의 연령, 체중, 일반 건강 상태, 성별 및 식이, 투여 시간, 투여 경로 및 조성물의 분비율, 치료기간, 구체적 조성물과 함께 사용되거나 동시 사용되는 약물을 비롯한 다양한 인자와 의약 분야에 잘 알려진 유사 인자에 따라 다르게 적용하는 것이 바람직하다. 따라서 본 발명의 목적에 적합한 커큐민의 유효량은 전술한 사항을 고려하여 결정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 커큐민을 포함하는 약제학적 조성물, 및 이를 이용한 질환 치료 및 예방 방법은 트란스글루타미나제의 비정상적 활성에 의해 유도된 질환, 예컨대, 염증성 질환, 신경계 질환을 가진 대상에게 부작용 없이 안전하게 적용될 수 있어, 이들 질환을 효과적으로 예방 및 치료하는 데 유용하다.

이하, 본 발명을 하기 실시예를 참조하여 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되지는 않는다.

실시예 1: 트란스글루타미나제 활성도 억제에 관한 in vitro 시험

트란스글루타미나제가 [1,4,-¹⁴C] 푸트레신을 숙시닐레이티드 카제인에 결합시키는 것을 측정하여, 커큐민이 푸트레신과 경쟁하여 그 반응을 억제하는 것을 관찰하였다.

숙시닐화된 카제인은 Calbiochem(Cat. No. 573464)로부터 구입하고, 상기 분말 1g을 5mM DTT를 포함하는 반응 완충용액 50ml(0.1M Tris-acetate(pH 8.0), 10mM CaCl₂, 0.15M NaCl, 1.0mM EDTA)에 용해시켰다. 이 용액은 사용 전에 딥 프리져(Deep freezer)에 보관한다. [1,4-¹⁴C] 푸트레신 디하이드로클로라이드는 GE Healthcare(Cat. No. CFA301)로부터 구입했고 그 스톡 용액(stock solution)을 방사선적 용량(radiological dosage)이 5μCi/ml에 달할 때까지 증류수로 희석하였다. 트란스글루타미나제 2는 시그마-앨드리츠(Sigma-Aldrich(Cat. No.T5398))로부터 구입했고 최종 농도가 1 unit/ml가 되게 증류수로 희석했다. 커큐민의 스톡 용 액은 커큐민(Sigma-Aldrich, Cat No. C3878)을 DMSO에 10mM 농도로 녹여서 제조한 후 이를 DMSO로 희석하여 각각의 농도로 제조하였다.

기질 용액은 450㎕의 숙시닐화된 카제인 용액 및 [1,4-¹⁴C] 푸트레신 디하이드로 클로라이드 용액 50㎕를 혼합하여 제조하였다. 각 샘플을 96㎕의 반응 완충액, 3㎕의 커큐민의 스톡 용액 및 1㎕의 트란스글루타미나제 스톡 용액을 혼합하여 제조하였다. 10분 동안 37℃에서 샘플을 인큐베이션 한 후에, 기질 용액 500㎕ 및 샘플 용액 100㎕을 잘 혼합하였고, 이들 혼합물을 37℃에서 2시간 동안 인큐베이션 하였다. 4.5ml의 차가운(4℃) 7.5% TCA를 부가하여 반응을 정지시키고 전체 용액을 1시간 동안 4℃에서 보관하였다. TCA-단백질 침전물을 GF/유리섬유 필터로 여과하여 차가운 5% TCA 25ml로 세척하고 건조하였다. 가교된 단백질의 방사능을 베타(β)-카운터(Beckman Coulter)로 측정하고 표준으로서 DMSO-대조군의 활성을 가지고 보정하였다. 측정된 수치를 트란스글루타미나제의 활성으로 나타내었다. 동일한 조건 하에서 이러한 어세이를 세 번 반복하였으며 그 값은 하기 표 1에 나타낸 바와 같다.

농도	평균	SD(표준편차)
0.0μM	1.00000	0.00000
1.0μM	0.86712	0.08500
3.0μM	0.65270	0.08546
5.0μM	0.58486	0.08216
10.0μM	0.42377	0.05092
25.0μM	0.29800	0.06668

또한, 그 평균값을 커큐민의 농도에 대하여 도시하였다. IC₅₀ 수치는 일반 비선형 회귀법에 의해 계산되었으며 이는 1.4915(±0.1229)μM로 결정되었다.

커큐민의 농도에 따라 측정된 상대적인 트란스글루타미나제 억제 활성을 도 1에 나타내었다. 도 1에서 나타난 바와 같이, 트란스글루타미나제의 활성은 커큐민의 농도 의존적으로 억제되는 것을 알 수 있다.

도 1은 커큐민의 농도에 따른 트란스글루타미나제 활성 억제 정도를 나타낸 것으로서, 구체적으로 트란스글루타미나제가 [1,4,-¹⁴C] 푸트레신을 숙시닐레이티드 카제인에 결합시키는 것을 측정하여, 커큐민이 푸트레신과 경쟁하여 그 반응을 억제하는 것을 관찰한 인 비트로(in vitro) 실험 결과를 나타낸 그래프이다.

Claims (4)

1. 커큐민을 유효성분으로 포함하는, 트란스글루타미나제 활성 증가에 의해 초래되는 질병인 신경계 질환 또는 염증성 질환을 예방 또는 치료하기 위한 약제학적 조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기 신경계 질환은 알츠하이머 병, 다경색 치매, 저갑상선증, 알코올성 치매, 헌팅턴 병 또는 파킨슨씨 병인 약제학적 조성물.
3. 제1항에 있어서, 상기 염증성 질환은 퇴행성 관절염, 당뇨병, 자가면역 근육염, 동맥 경화, 뇌졸증, 간경화, 뇌막염, 염증성 위궤양, 부비강염, 비염, 결막염, 천식, 피부염증성 질환, 염증성 장질환, 류마티스 염증성 질환, 염증성 콜라겐 혈관 질환, 골반 염증성질환, 사구체신염, 염증성 피부 질환, 또는 유육종증인 약제학적 조성물.
4. 제1항의 약제학적 조성물을 투여하는 것을 포함하는, 트란스글루타미나제의 활성 증가에 의해 초래되는 신경계 질환 또는 염증성 질환의 치료 또는 예방 방법.

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