KR20110067778A

KR20110067778A - 3,6-디하이드록시플라본의 페록시솜 증식 촉진 수용체 감마 활성화를 통한 항암제로서의 용도

Info

Publication number: KR20110067778A
Application number: KR1020090124515A
Authority: KR
Inventors: 김양미; 이지영; 김진경
Original assignee: 건국대학교 산학협력단
Priority date: 2009-12-15
Filing date: 2009-12-15
Publication date: 2011-06-22

Abstract

본 발명은 플라본의 한 종류인 3,6-디하이드록시플라본 (3,6-Dihydroxyflavone)의 페록시솜 증식 촉진 수용체 감마 (Peroxisome proliferator activated receptor γ, PPARγ) 활성화를 통한 항암제로서의 용도에 관한 것이다.

플라보노이드, 페록시솜 증식 촉진 수용체 감마, 항암제

Description

3,6-디하이드록시플라본의 페록시솜 증식 촉진 수용체 감마 활성화를 통한 항암제로서의 용도{[The use of 3,6-dihydroxyflavone as carcinostatis substance by activation of peroxisome proliferator activated-receptor gamma}

암의 발병률은 일반적인 집단이 나이를 먹고, 새로운 암이 나타나고, 감염이 쉬운 집단이 성장함에 따라 계속해서 상승한다. 따라서 암에 걸린 환자의 치료에 사용될 수 있는 신규의 방법과 조성물에 대한 막대한 요구가 존재한다.

1. 암의 병리 생물학

암은 주로 소정의 정상 조직으로부터 유래된 비 정상적인 세포수의 증가, 이들 비 정상 세포에 의한 주변 조직의 침습,또는 국소적인 림프절과 떨어진 부위들로의 악성 세포의 림프선 또는 혈액 전달 확산(전이)을 특징으로 한다. 임상적 데이터 및 분자 생물학적 연구는 암이 작은 전암성 변화로 시작하여 특정 조건 하에 서 종양으로 진행하는 다단계 과정임을 지적하였다.

전암 상태의 비 정상적인 세포 성장은 과형성, 화생, 또는 가장 특히는 이형성으로 나타난다(상기와 같은 비 정상적인 성장 상태의 고찰에 대해서 문헌[Robbins and Angell, 1976, Basic Pathology, 2d Ed., W.B. Saunders Co., Philadelphia, pp. 68-79]을 참조). 과형성은 구조나 기능상의 현저한 변경 없이 조직 또는 기관의 세포수 증가를 수반하는 통제된 세포 증식의 형태이다. 하나의 예로서, 자궁내막 과형성은 종종 자궁내막암에 선행한다. 화생은 성인 또는 완전히 분화된 세포의 한 유형이 성인 세포의 또 다른 유형을 대체하는 통제된 세포 성장의 형태이다. 화생은 상피 또는 결합 조직 세포에서 발생할 수 있다. 전형적인 화생은 다소 불규칙적인 화생성 상피를 수반한다. 이형성은 흔히 암의 전조로, 주로 상피에서 발견되며; 개별적인 세포 균일성과 세포의 건축상 배향의 상실을 수반하는, 비 종양성 세포성장의 가장 불규칙적인 형태이다. 이형성성 세포는 종종 비 정상적으로 크고, 짙게 염색된 핵을 가지며, 다형태성을 나타낸다. 이형성은 만성적인 자극 또는 염증이 존재하는 곳에서 특징적으로 발생하며, 종종 자궁경부, 호흡기 통로, 구강 및 쓸개에서 발견된다.

종양성 병변은 클론에 의해 발달할 수 있으며 특히 종양 세포가 숙주의 면역 감시를 벗어나는 조건 하에서 침습, 성장, 전이 및 불균일 능력의 증가를 나타낸다(Roitt, I., Brostoff, J and Kale, D., Immunology, 17.1-17.12(3rd ed.,Mosby, St. Louis: 1993)).

단지 몇몇 유형의 암에 대한 설명을 하기에 제공한다. 다른 유형의 암들에 대한 특징은 의사들에게 널리 공지되어 있으며, 의학 문헌에 개시되어 있다.

2. AIDS - 관련 비 - 호지킨 림프종

AIDS는 다양한 암과 밀접한 관련이 있다. 더욱이, 악성의 유형 및 그의 발병률은 유효한 레트로바이러스 억제 요법의 발달에 따라 증가하고 있으며, 기회주의적인 감염에 대한 예방으로 면역결핍성 상태의 AIDS 환자의 생존이 연장되고 있다(Karp and Broder, Cancer Res. 51:4747-4756(1991)). AIDS-관련 비-호지킨 림프종은 중추 신경계 관련 문제가 매우 많이 발생하는 매우 공격적인 질병이다. 전하는 바에 의하면 1981년 그의 발견 이래로, AIDS-관련 비 호지킨 림프종의 발생이 증가하여 왔다. 이러한 관찰의 한가지 이유는 AIDS 바이러스에 감염된 환자가 현재 이전보다 더 오래 살고 있다는 것이다.

3. 1 차 및 전이성 CNS 종양

1 차 및 전이성 뇌 종양의 발병률이 또한 미국에서 증가하고 있다. 불행하게도, 이러한 유형의 암에 대한 화학요법의 축적은 최소인 반면, 상기와 같은 요법에 대한 필요성은 높다.

다형성 교모세포종과 다른 1 차 및 전이성 중추 신경계 종양들은 파괴적인 악성종양이다. 이들 종양의 치료로는 수술,방사선 요법, 및 니트로소우레아 BCNU와 같은 약제에 의한 치료가 있다. 사용되는 다른 화학요법제로는 프로카르바진,빈크리스틴, 하이드록시우레아 및 시스플라틴이 있다. 그러나 상기 3 개의 양식(수술, 방사선 요법 및 화학요법)을 모두 사용하는 경우에 조차도 악성 중추 신경계 종양에 걸린 환자의 평균 생존은 단지 약 57 주이다. 분명히, 새로이 진단된 1 차 및 전이성 중추 신경계 종양이 있는 환자뿐만 아니라 상기와 같은 양식에 내성인 상기와 같은 종양이 있는 환자 모두에게 새로운 치료학적 접근법이 필요하다.

4. 유방, 폐, 방광 및 전립선 암

미국에서 누적되는 유방암 발병 위험성은 약 10.2%이다(The Merck Manual 1815(16th ed. 1992)). 초기 유방암의 치료는 수술을 방사선 요법과 함께 또는 방사선요법 없이 수행하거나, 또는 수술을 화학요법 및/또는 호르몬 요법과 병행하여 방사선 요법과 함께 또는 방사선요법 없이 수행하는 것이다. 1 차 또는 전이성 유방암에 걸린 환자의 현행 화학요법으로는 사이클로포스파미드, 메토트렉세이트, 독소루비신, 5-플루오로우라실, 시스플라틴,빈블라스틴, 탁솔, 탁소테레, 미토마이신 C 및 때때로 다른 약제들에 의한 치료가 있다. 불행하게도, 이러한 약제들을 사용하더라도, 전이성 유방암이 발병한 거의 모든 여성들은 상기 질병으로 죽는다. 전이성 유방암이 전이되는 하나의 특정한 장소는 중추 신경계이다. 중추 신경계 전이가 일어나는 경우, 유용한 치료는 수술(분리된 전이의 경우) 또는 방사선, 또는 수술 + 방사선 요법이다.

폐암은 남성과 여성에서 주된 암 사망 원인이다(The Merck Manual 731, 16th ed. 1992). 다양한 원인들이 있지만, 흡연이 남성에서 보고된 사례의 90% 이상, 여성에서 70% 이상을 차지한다.

폐암에 걸린 대부분의 환자는 이미 각종 기관들, 예를 들어 폐, 간, 부신 및 다른 기관에 전이된 종양이 존재한다. 전이성 폐암의 치료는 아직 표준화되지 않고 있다(Ihde, D.C., The New England Journal of Medicine 327:1434-1441(1992)). 그 러나, 사용되는 화학요법 섭생으로는 시스플라틴 + 에토포시드, 사이클로포스파미드 + 독소루비신 + 시스플라틴의 조합, 및 단독적이거나 복합적인 단일 약제들, 예를 들어 이포스파미드, 테니포시드, 빈데신, 카르보플라틴,빈크리스틴, 탁솔, 질소 머스타드, 메토트렉세이트, 헥사메틸멜라민 및 기타의 것들에 의한 치료가 있다. 이러한 화학요법적 섭생에도 불구하고, 전이성 폐암에 걸린 평균적인 환자는 여전히 단지 7 개월에서 12 개월을 생존한다. 폐암 전이에 대한 하나의 특정한 까다로운 장소는 중추 신경계이다. 중추 신경계 전이의 치료로는 수술(분리된 병변을 제거하기 위해서), 방사선 요법 또는 이들의 조합이 있다.

매년 약 50,000 건의 새로운 방광암 사례들이 미국에서 보고되고 있다(The Merck Manual 1749, 16th ed. 1992).

표출 시 상기 질병은 대개 국소적이지만, 대부분의 환자들은 멀리 떨어진 전이성 질병을 나타낸다. 가장 최근의 진보는 상기와 같은 전이성 질병에 걸린 환자에 대한 화학요법 영역에서 나타났다. 하나의 효과적인 섭생을 MVAC 섭생이라 칭한다. 상기는 메토트렉세이트 + 빈블라스틴 + 아드리아마이신(독소루비신) + 시스플라틴에 의한 치료로 이루어진다. 반응속도는 상기 화학요법적 섭생에 대해 높지만, 의학적 종양학자들은 상기 환자들이 실패하는 하나의 장소로 중추 신경계로의 전이가 있는 곳을 특별히 언급하고 있다.

120,000 명 이상의 남성들이 매년 전립선 암으로 진단된다(The Merck Manual 1750, 16th ed. 1992). 전립선 암에 걸린 환자에서 가장 통상적인 전이 부위는 뼈와 림프절이다. 골 전이는 상기가 환자에게 격렬한 통증을 유발시킬 수 있다는 점 에서 특히 성가시다. 전이성 전립선 암에 대한 현행의 치료로는 플루타미드, 류프로리드, 디에틸스틸베스트롤 및 다른 호르몬 조작에 의한 치료뿐만 아니라, 화학요법(독소루비신, 에스트라무스틴 포스페이트, 빈블라스틴, 슈라민, 시스플라틴 및 기타의 약제들)이 있다. 불행하게도, 이들 약제 중 어느 것도 상기 질병에 일관되게 도움이 되지 못한다. 또한, 전립선 암에 걸린 환자들이 악성으로 보다 오래 생존함에 따라, 상기 환자들은 중추 신경계(척수 포함)로의 전이 발생률이 보다 높게 나타날 것이다.

5. 식도암

과거에는 식도의 암종은 모든 위장관 암의 단지 약 6%에서만 나타났지만; 비례적이지 않은 수의 암 사망을 야기시킴이 보고되었다(Boring, C.C., et al., CA Cancer J. Clin. 43:7(1993)). 이들 암은 대개 식도의 상피층으로부터 발생하며 편평 세포 암종이거나 또는 선암종이다. 전반적으로, 5 년 생존율은 약 5%이다.

6. 백혈병

백혈병은 혈액 형성 조직의 악성 종양이라 지칭된다. 바이러스가 동물에서 여러 형태의 백혈병을 야기시키는 것으로 보고되었지만, 인간에서 백혈병의 원인은 대체로 알려지지 않고 있다(The Merck Manual 1233, 16th ed. 1992). 악성으로의 전환은 전형적으로 후속적인 증식과 클론성 확장을 갖는 2 개 이상의 단계를 통해 단일 세포에서 발생한다. 일부 백혈병에서, 특정한 염색체 전좌가 일관된 백혈병 세포 형태와 특정한 임상적 특징들(예를 들어 만성 골수세포성 백혈병에서 9 및 22의 전좌, 및 급성 전골수세포성 백혈병에서 15 및 17의 전좌)에 의해 확인되었다. 급성 백혈병은 우세하게는 분화되지 않은 세포 집단이며, 만성 백혈병은 보다 성숙한 세포 형태이다.

급성 백혈병은 림프모세포성(ALL)과 비-림프모세포성(ANLL) 유형으로 나뉜다. 이들은 프랑스-미국-영국(FAB)분류에 따라 또는 분화 유형과 정도에 따라 이들의 형태학적 및 세포화학적 외관에 의해 다시 세분될 수 있다. 특이적인 B- 및 T-세포 및 골수양 항원 단클론성 항체의 사용이 분류에 가장 도움이 된다. ALL은 주로 실험실 발견과 골수 검사에 의해 확립된 유년기 질병이다. ANLL(또한 급성 골수모세포성 백혈병(AML)으로서 공지됨)은 모든 연령에서 발생하고, 성인에서 보다 흔한 급성 백혈병이며; 대개 원인인자로서 방사선 조사와 관련된 형태이다.

만성 백혈병은 림프구성(CLL) 또는 골수세포성(CML)으로서 개시된다. CLL은 혈액, 골수 및 림프양 기관에서 성숙한 림프구의 출현을 특징으로 한다. CLL의 확인 표시는 지속적인 절대 림프구 증가증(> 5,000/㎕)과 골수에서의 림프구의 증가이다. 대부분의 CLL 환자들은 또한 B-세포 특징을 갖는 림프구의 클론성 확장을 갖는다. CLL은 나이든 사람들의 질병이다. CML에서, 특징적인 것은 혈액, 골수, 간, 비장 및 다른 기관에서 모든 분화 단계의 과립구 세포의 우세함이다. 진단 시 징후가 있는 환자에서 전체 WBC 수는 대개 약 200,000/㎕이나, 1,000,000/㎕에 달할 수도 있다. CML은 필라델피아 염색체의 존재로 인해 진단이 비교적 용이하다.

조혈성 암의 진정한 성질은 1 차 치료 양식으로서 전신적 화학요법을 사용할 것을 필요로 하며, 방사선 요법을 백혈병 세포의 국소 축적을 치료하기 위한 보조요법으로서 사용할 수 있다. 수술은 1 차 치료 양식으로서 좀처럼 지시되지 않지만, 일부 합병증의 관리에서 사용될 수도 있다. HLA-일치된 형제, 자매로부터의 골수 이식이 때때로 지시된다.

7. 결장직장암

1999년에, 미국에서 결장직장암의 발생 사례는 129,400 건이었다. 서방 국가들에서, 결장 및 직장 암은 폐를 제외한 임의의 다른 해부학상 부위의 암들보다 더 많은 새로운 사례의 암으로 간주된다(The Merck Manual 852, 16th ed.1992). 대부분의 결장직장암은 선암종이다.

결장직장암에 기인한 막대한 수의 사망에도 불구하고, 그의 특이적인 기전은 여전히 밝혀지지 않고 있다. 그러나, 결장 및 직장 암은 5 가지 이상의 방식, 즉 장벽을 통한 직접적인 확장; 조혈성 전이; 국소적인 림프절 전이; 신경주변 확산; 및 관내 전이로 확산되는 것으로 공지되어 있다(상기 동일 문헌 참조).

결장직장암의 1 차적인 치료는 전형적으로 수술을 포함한다. 그러나, 많은 환자들이 또한 방사선과 화학요법을 병행하여 치료받아야 한다. 1992년 현재 가장 효과적인 화학요법적 섭생은 5-플루오로우라실(5FU)과 메틸-CCNU의 투여

로 이루어졌다(상기 동일 문헌 참조).

8. 페록시솜 증식 촉진 수용체 ( Peroxisome proliferator activated - receptor , PPAR)

페록시솜 증식 촉진 수용체 (Peroxisome proliferator activated-receptor, PPAR)는 핵수용체 (nuclear receptor) 계열에 속하는 단백질로 리간드 (ligand)에 의해 활성화 되어 전사를 조절하는 인자 (transcription factor)로 유전자 발현 및 지질의 항상성 (homeostasis)에 관여한다. PPAR은 총 α, δ, γ의 3종의 subfamily가 존재한다. PPARα는 주로 간장, 신장, 심장, 소장 등에 발현하여 효소 발현 및 지질대사에 관여하며 PPARδ의 경우 다양한 조직에 보편적으로 발현하여 골격근이나 지방조직에서 지방산 대사를 조절하며 피부의 상피세포 등에서는 세포의 분화촉진을 유발하는 것으로 알려져 있다. 본 발명의 표적단백질인 PPARγ의 경우 대부분 지방세포에 존재하며 간, 소장 등에도 소량 발현되어 있는 것을 확인할 수 있다. PPARγ는 지방세포에 존재하고 있으므로 지방의 대사에 관여하며 따라서 비만, 당뇨, 그리고 염증 등의 대사성 질환을 조절하는 중요한 단백질이다. 최근 보고에 의하면 PPARγ는 대장암이나 기타 암에서 종양억제인자 (tumor suppressor)로 작용한다고 알려져 있다.

이들 PPARs은 공통적으로 DNA 결합 도메인 (DNA-binding domain, DBD)과 C-말단 부근에 리간드 결합 도메인 (Ligand binding domain, LBD)을 가지고 있으며 세 subfamily의 DBD 및 LBD는 각각 80% 및 70% 정도의 아미노산 서열 유사성을 가지고 있다 (도 1). 일반적으로 PPARs의 리간드 혹은 활성 촉진제 (activator)는 LBD에 결합함으로써 PPARs의 활성을 촉진한다.

9. 페록시솜 증식 촉진 수용체 감마 ( PPAR γ) 활성 촉진과 항암 효과

일반적으로 PPARγ에 활성 촉진 물질 (activator)이 결합함으로써 파트너 단백질과의 결합력이 증가하며 이들의 결합력이 증가함으로써 종양억제유전자 (tumor suppressor gene)인 PTEN (phosphatase and tensin homolog) 단백질의 발현량을 증가 시키며 상대적으로 종양생성인자인 tumor growth factor β1 (TGFβ1)의 발현을 감소시켜 종양의 생성을 억제하는 것으로 알려져 있다 (도 2).

2002년 미국 매사추세츠 주의 Dana-Farber Cancer Institute의 Fuchs 박사그룹은 기존 PPARγ 활성촉진제이며 당뇨병 및 항염증 치료제로 알려진 Thiazolidinediones (TZDs) 계열 물질인 Troglitazone이 전이된 결장암의 활성을 저해하여 항암효과를 나타냄을 발견하였다 (Cancer J. 2002, 8, 395-399). 미국의 Emory University and Atlanta Veterans Affairs Medical Centers의 Michael Hart 그룹 역시 TZDs 들이 자기세포사멸 (apoptosis) 유도, 세포주기 억제 (cell cycle arrest), 세포분화 억제 등의 작용기작을 통해 항암효과를 나타내며 이 효과는 PPARγ활성 촉진을 통한 반응을 통해서 일어날 수 있다는 것을 규명하였다 (Cancer Ther. 2008, 6(A), 25-34).

본 발명은 상기의 필요성에 의하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 페록시솜 증식 촉진 수용체 감마의 활성을 촉진하는 화합물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 화합물을 이용하여 페록시솜 증식 촉진 수용체 감마의 활성을 촉진하는 항암제를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 디하이드록시플라본 또는 약제학적으로 허용되는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 약학 조성물을 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 디하이드록시플라본은 3,6-디하이드록시플라본(3,6-dihydroxyflavone)인 것이 바람직하나 이에 한정되지 아니한다.

본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 조성물은 페록시솜 증식 촉진 수용체 감마의 활성을 촉진하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 디하이드록시플라본 또는 약제학적으로 허용되는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 암 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.

본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 디하이드록시플라본은 3,6-디하이드록시플라본인 것이 바람직하나 이에 한정되지 아니한다.

본 발명에 사용된 " 암" 이란 용어는 비 제한적으로 충실성 종양과 혈액 기재 종양을 포함한다. 암이란 용어는 피부 조직, 기관, 뼈, 연골조직, 혈액 및 혈관 의 질병을 지칭한다. 본 발명은 다양한 유형의 암, 예를 들어 비 제한적으로 머리,목, 눈, 입, 목구멍, 식도, 가슴, 뼈, 폐, 결장, 직장, 위, 전립선, 유방, 난소, 신장, 간, 췌장 및 뇌 암의 치료를 포함한다. "암" 이란 용어는 달리 나타내지 않는 한 1 차 및 전이성 암을 추가로 포함하며,

본 발명의 일 구체예에서 상기 암 질환은 전립선암, 대장암, 결장암, 유방암, 자궁암, 위암, 간암, 및 폐암으로 구성된 군으로부터 선택된 것이 바람직하고, 전립선암, 유방암, 자궁암, 및 폐암으로 구성된 군으로부터 선택된 것이 더욱 바람직하나 이에 한정되지 아니한다.

상기 본 발명의 화합물은 약학적으로 허용 가능한 염의 형태로 사용할 수 있으며, 염으로는 약학적으로 허용 가능한 유리산(free acid)에 의해 형성된 산 부가염이 유용하다. 본 발명의 화합물은 당해 기술분야에서 통상적인 방법에 따라 약학적으로 허용되는 산 부가염을 형성할 수 있다. 유리산으로는 유기산과 무기산을 사용할 수 있으며, 무기산으로는 염산, 브롬산, 황산, 인산 등을 사용할 수 있고 유기산으로는 구연산(citric acid), 초산, 젖산, 주석산(tartaric acid), 말레인산, 푸마르산(fumaric acid), 포름산, 프로피온산(propionic acid), 옥살산, 트리플루오로아세트산, 벤조산, 글루콘산, 메탄술폰산, 글리콜산, 숙신산, 4-톨루엔술폰산, 갈룩투론산, 엠본산, 글루탐산 또는 아스파르트산 등을 사용할 수 있다.

본 명세서에서 "항암 "이라 함은, 암의 예방, 치료, 증상의 경감 및 완화 등을 모두 포괄하는 최광의의 의미이다.

또 본 명세서에서 "암 예방"이라 함은, 암의 개시단계, 촉진단계, 진행단계 및 전이단계 중 어느 하나 이상을 억제하는 것을 포함하는 최광의의 의미이다. 그 중 특히 암의 개시단계 및 촉진단계에서 암 발생을 억제하는 것을 가리킨다. 또한, 발암물질이 세포내 표적물과 반응하거나 목적물에 도달하는 것을 억제하는 블록킹(blocking) 기전을 통해 암을 예방하는 것을 포함한다. 또한, 발암물질에 노출된 세포가 신생물(neoplasia)로 나타나는 과정을 억제하는 서프레싱(suppressing) 기전을 통해 암을 예방하는 것도 포함한다. 또한, 발암성 또는 전발암성 물질의 체외 배출을 촉진시킴으로써 암을 예방하는 것을 포함한다. 또한 전발암성 물질을 대사하여 암을 예방하는 것도 포함한다.

본 발명에 따른 약제학적 조성물은 약제학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 조성물의 약학적 투여 형태는 본 발명의 화합물 단독으로 또는 타 약학적 활성 화합물과 결합뿐만 아니라 적당한 집합으로 사용될 수 있다.

본원 발명의 다양한 실시양태에서, 함께 사용될 수 있는 항암제는 화학요법제, 방사능요법제, 또는 둘 다이다. 특정 실시양태에서, 화학요법제는 알킬화제, 항대사물, 호르몬 또는 이의 길항제, 항체, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 화학요법제는, 예를 들어, 페메트렉세드, 겜시타빈, 시스플라틴, 메토트렉세이트, 트

리메트렉세이트, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 알킬화제의 예로는, 질소 머스타드, 예컨대 메클로레타민, 시클로포스파미드, 이포스파미드, 멜팔란 또는 클로람부실이 포함된다. 화학요법제의 다른 예에는 니트로소우레아, 예컨대 카르무스틴, 로무스틴 또는 세무스틴; 에틸렌이민 및/또는 메틸-멜라민, 예컨대 트리에틸렌멜라민,트리에틸렌 티오포스포라미드 또는 헥사메틸멜라민; 알킬 술포네이트, 예컨대 부술판; 및 트리아진, 예컨대 다카르바진이 포함된다. 기타 항암제에는 항대사물, 예컨대 엽산 유사체 (예를 들어, 메토트렉세이트, 트리메트렉세이트 또는 페메트렉세드); 피리미딘 유사체 (예를 들어, 5-플루오로우라실, 플루오로데옥시우리딘, 겜시타빈, 사이토신 아라비노사이드, 5-아자사이티딘 또는 2,2'-디플루오로데옥시사이티딘); 퓨린 유사체 (예를 들어,6-머캅토퓨린, 6-티오구아닌, 아자티오프린, 2'-데옥시코포마이신, 에리트로히드록시노닐아데닌, 플루다라빈 염

또는 2-클로로데옥시아데노신); 및/또는 I형 토포아이소머라제 억제제 (예를 들어, 캄프토테신, 토포테칸 또는 이리노테칸)가 포함된다. 일부 실시양태에서, 항암제는 천연물, 예컨대 에피포도필로톡신 (예를 들어, 에토포시드 또는 테니포시드); 및/또는 빈카 알칼로이드 (예를 들어, 빈블라스틴, 빈크리스틴 또는 비노렐빈)로부터

유래될 수 있다. 특정 실시양태에서, 항암제는 항생제, 예컨대 악티노마이신 D, 독소루비신 또는 블레오마이신일 수 있다. 다양한 실시양태에서, 항암제는 방사선증감제, 예컨대 5-브로모데옥시우리딘, 5-요오도데옥시우리딘 또는 브로모데옥시사이티딘일 수 있다. 일부 실시양태에서, 항암제는 백금 배위 착물, 예컨대 시스플라틴,카르보플라틴 또는 옥살리플라틴일 수 있다. 항암제는 히드록시우레아 및/또는 메틸히드라진 유도체, 예컨대 N-메틸히드라진 또는 프로카르바진일 수 있다. 일부 실시양태에서, 방사선요법제는 감마-방사선, X-선 방사선,자외 방사선, 가시 방사선, 적외 방사선 및 마이크로파 방사선일 수 있다.

본 발명에 따른 약제학적 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 연고, 크림 등의 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액 등을 비롯하여 약제학적 제제에 적합한 어떠한 형태로든 제형화하여 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 조성물에 있어서, 본 발명의 화합물의 바람직한 투여량은 대상자의 연령, 성별, 체중, 증상, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 바람직한 효과를 위해서, 본 발명의 조성물은 1일 0.001 내지 10 g/kg 체중으로 투여하는 것이 좋다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 또한, 그 투여량은 연령, 성별, 체중, 질병의 정도, 투여경로 등에 따라서 증감될 수 있다. 따라서, 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

본 발명에 따른 조성물은, 쥐, 생쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 비경구, 경구 등의 다양한 경로로 투여될 수 있으며, 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁내 경막 또는 뇌혈관내(intracerebroventricular) 주사에 의해 투여될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 조성물은, 심각한 독성 및 부작용은 없으므로 예방 목적으로 장기간 사용 시에도 안심하고 사용할 수 있다.

한편, 경구 투여의 목적으로 본 발명의 화합물을 정제, 캡슐, 츄잉정, 작은 봉지, 과립, 분말, 액체 용액, 현탁액, 분산액, 에멀젼, 시럽 등의 제제로 제형화하는 경우에 있어서는, 아라비아 고무, 옥수수 전분, 미세 결정질 셀룰로오스 또는 젤라틴과 같은 결합제, 인산 이칼슘 또는 락토오즈와 같은 부형제, 알긴산, 옥수수 전분 또는 감자 전분과 같은 붕해제, 스테아르산 마그네슘과 같은 윤활제, 슈크로오즈 또는 사카린과 같은 감미제 및 페퍼민트, 메틸 살리실산염 또는 과일향과 같은 향미제가 포함될 수 있으며, 투여 단위 형이 캡슐제인 경우에는 상기 성분 외에도 폴리에틸렌 글리콜 또는 지방유와 같은 액상 담체가 포함될 수 있다.

본 발명의 화합물은 천연 물질로부터 분리하거나 당 분야에 널리 공지된 방법을 이용하여 합성할 수 있으며,

본 발명의 일 구체예에서는 실시예 1에 기재된 것과 같이 데이터베이스에서 컴퓨터를 이용하여 가상신약탐색을 수행한 후 해당업체에서 구입하였다.

본 발명의 약학 조성물은 안정하고 효과적인 조성물을 만들기 위해 당업자에 의해 사용되는 통상적인 절차에 따라 제조된다. 그러한 방법은, 혼합, 교반, 현탁, 분산, 유화, 용해 등에 의한, 약학 보조제, 예컨대 담체, 희석제, 용매 또는 부형제가 있거나 내에 있는 활성 화합물 및 비경구, 경구, 비내, 협측 또는 직장 투여 등을 위해 약학적으로 적당한 형태로 성분을 처리하는 단계를 포함한다. 고체, 액체, 비경구 제형에 있어서, 활성 화합물 또는 활성 성분의 유효량은 목적하는 결과를 도출하는 임의의 양이다.

제형은 당 업계에 인식된 임의의 통상적인 기술에 의해 제조될 수 있으나, 바람직하게는 본 발명의 화합물과 나머지 성분들을 혼합하여 조제될 것이다. 고체 경구용 제형을 제조하는데 사용되는 나머지 성분들은 통상적으로 불활성인 성분들, 예컨대 미정질 셀룰로스, 메틸 셀룰로스 등, 필요하다면 이의 적당한 감미료, 착색제 및/또는 착향료, 및 보존제를 포함할 것이다. 현탁액의 제조에 적당한 상기 고 체 경구용 제형 또는 건식 조제물은 이들이 본 발명의 화합물의 효과적인 투여량을 함유하도록 조제될 것이다. 통상적으로는, 본 발명의 화합물 100 mg ～ 1500 mg을 함유하는 고체 제형을 고려한다. 경구 현탁액에 적당한 제제는 유사한 투여량을 함유해야한다.

본 발명의 약학 조성물이 주사가능한 제제로 조제되는 경우, 용액 또는 현탁액의 형태로 약학 조성물을 조제할 때, 시중에 사용되는 모든 희석제를 사용할 수 있다. 적당한 희석제의 예로는 물, 에틸 알콜, 폴리프로필렌 글리콜, 에톡시화 이소스테아릴 알콜, 폴리옥시에틸렌 소르비톨, 및 소르비탄 에스테르가 있다. 염화나트륨, 포도당 또는 글리세롤은 치료제로 혼입될 수 있다. 주사가능한 제제 중 활성 성분의 농도는 0.1 mg/㎖～100 mg/㎖의 범위인 것이 바람직하다.

상기 제시된 일반적인 제형 이외에도, 본 발명의 화합물은 또한 제어된 방출 수단 및/또는 전달 장치 등은 미국 특허 번호 3,845,770; 3,916,899; 3,536,809; 3,598,123 및 4,008,719에 기술된 것에 의해 투여될 수 있다.

이하, 본 발명을 설명한다.

본 발명은 페록시솜 증식 촉진 수용체 감마의 활성을 촉진하는 신규한 화합물 및 그 화합물의 용도에 관한 것으로 페록시솜 증식 촉진 수용체 감마의 활성을 촉진함으로써 항암제로 개발한 것이다.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명자들은 전사인자인 페록시솜 증식 촉진 수용체 감마의 활성을 촉진함으로써 종양억제인자의 발현 촉진을 통해 항암 및 항염증 효과를 유도하기 위하여 페록시솜 증식 촉진 수용체 감마의 활성을 촉진하고 항암 활성을 가지는 물질을 찾기 위해 천연물인 플라보노이드 라이브러리를 구축하고 가상신약탐색을 수행하였으며 형광실험과 항암, 항염증 활성 측정을 통해 효과적인 화합물을 찾고자 예의 노력한 결과 3,6-디하이드록시플라본 (3,6-dihydroxyflavone)이 페록시솜 증식 촉진 수용체 감마의 활성 촉진을 통해 항암 활성을 나타내는 것을 확인하였으며 이로써 이 발명을 완성하였다.

본원에 기재된 본 발명은, 달라질 수 있는 것으로 기재된 특정 방법, 프로토콜 및 시약으로 한정되지 않는 것으로 고려된다. 또한, 본원에 사용된 용어는 단지 특정 실시양태를 기술하기 위한 것일 뿐이며 어떠한 식으로든지 본 발명의 범위를 한정하려는 것은 아닌 것으로 이해된다.

달리 정의하지 않는다면, 본원에 사용된 모든 기술 및 과학 용어들은 본 발명이 속하는 당업계의 숙련가에 의해 통상적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본 발명을 실시 또는 시험하는데 있어서 본원에 기재된 것과 유사하거나 등가인 임의의 방법 및 재료를 사용할 수 있지만, 바람직한 방법, 장치 및 재료를 이하에 기재한다.

본 발명의 실시에 있어서, 분자생물학 및 세포생물학의 다수의 통상의 기술을 사용한다. 이들 기술은 잘 알려져 있으며, 예를 들어 문헌 [Current Protocols in Molecular Biology, Volumes I, II and III, 1997 (F. M. Ausubel ed.); Sambrook et al., 1989, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Second Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N. Y.]에 설 명되어 있다.

상기의 과제해결 수단과 하기 실시예를 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 화합물은 궁극적으로 페록시솜 증식 촉진 수용체 감마의 활성을 촉진하는 플라보노이드를 이용하여 종양억제인자의 발현제로 활용할 수 있다.

이하 본 발명을 비한정적인 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명하기로 하나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것일 뿐, 어떤 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정하는 것은 아니다.

제조예 : 3,6- 디하이드록시플라본 , 3,6- dihydroxyflavone 의 제조

본 발명의 화합물은 Indofine Chemical Company (Belle Mead, NJ) 에서 구입하였다.

< 실시예 1> 가상신약탐색의 효율성

단백질은 저마다의 고유한 활성자리 (active site)를 가지고 있으며 이 자리에 기질이나 다른 물질이 결합함으로써 해당 단백질의 활성화 및 저해를 조절하는 역할을 하게 된다. 따라서 표적단백질의 활성자리를 결정하고 이 영역에 대해 관심이 있는 물질들을 자동화된 방법으로 결합시킴 (automated docking)으로써 물질들이 단백질의 활성자리에 결합가능 여부 및 결합모형을 규명해 낼 수 있다.

페록시솜 증식 촉진 수용체 감마에 대한 automated docking을 수행하기 위해 우선 알려진 페록시솜 증식 촉진 수용체 감마의 3차원 구조에서 리간드가 결합하는 활성자리를 찾아내고 활성자리 중심에서 van der waals surface를 그려 활성자리를 하나의 영역으로 정의 하였다. 일반적으로 리간드가 결합하는 활성자리는 중심에서 8~10Å 주변을 정의하며 본 개발연구에서는 9Å으로 정의하였다. 이 영역에 대해 다양한 골격을 가진 플라보노이드를 결합시키고 단백질-리간드 사이의 결합에너지를 측정함으로써 가장 안정된 결합 모형을 가지는 물질을 선정하였다.

본 발명의 Accelrys 사의 Cerius2를 이용하여 진행하였으며 500여개의 플라보노이드에 대해 docking을 수행하였으며 결합에너지 비교를 통해 최종적으로 8종 (플라본 6종, 이소플라본 2종)의 후보물질을 선정하였다 (도 4).

< 실시예 2> 형광분광법을 이용한 해리상수의 계산

5μM의 페록시솜 증식 촉진 수용체 감마를 10mM Tris, 0.5mM EDTA, 50mM NaCl, 10mM β-mercapto-ethanol에 녹이고 단백질과 저해제의 농도의 최종 농도가 1:10이 될 때까지 저해제를 소량씩 첨가하면서 농도와 형광세기를 기록하였다. 다음과 같은 식을 이용하여 해리상수 K_d를 계산하였다.

상기 식에서 F₀와 F는 각각 저해제가 있을 때와 없을 때 330nm에서 검출된 형광신호의 세기이고 n은 단백질에서의 저해제 수이다.

실시결과 페록시솜 증식 촉진 수용체 감마에 대한 3,6-디하이드록시플라본의해리상수는 26 μM이다. 실험결과는 도 5에 나타내었다. 대조화합물로 대표적인 페록시솜 증식 촉진 수용체 감마 활성촉진제인 indomethacin을 사용하였으며 indomethacin의 해리상수는 82.8μM이다.

< 실시예 3> 여러 가지 암세포에서의 항암활성 규명

세포의 농도가 균일한 조건에서 항암물질이 들어있지 않은 대조군 상태의 플레이트와 항생물질이 첨가된 플레이트에서 세포의 성장정도를 판별하는 것으로 측정가능 하며 최소한 3번의 반복실험을 통해 결과를 종합하였다.

실험에 사용한 세포군은 대표적인 유방암세포 (MCF-7, MDA-MB-231), 전립선 암세포 (PC3), 폐암세포 (A549), 자궁암세포 (Hela)에 대해서도 조사하였다. 결과 대조를 위해 indomethacin을 대조물질로 이용하였다.

항암활성 측정 결과 3,6-디하이드록시플라본은 유방암 세포군인 MCF-7에서 IC₅₀이 50μM, 자궁암 세포군인 Hela cell에서 IC₅₀ 12.5μM의 항암효과를 나타냈다. 실험결과는 도 6에 나타내었다.

도 1은 PPARs의 구조를 나타낸 그림;

도 2는 PPARγ의 항암 작용에 대한 모식도를 나타낸 것;

도 3은 Troglitazone과 Thiazolidinediones 류의 물질의 구조를 나타낸 그림;

도 4은 가상신약탐색에서 선정된 이용된 8종의 후보물질군 구조이며;

도 5은 형광분광법을 이용한 해리상수를 계산한 것으로, 3,6-디하이드록시플라본의 해리상수 K _d = 26 μM이었다.;

도 6은 다양한 암세포에서의 항암효과 측정 결과를 나타낸 그림이다. 그림에서 indomethacin은 대조화합물로 사용하였다.

도 7은 자궁경부암 세포인 Hela cell에서 3,6-디하이드록시플라본 처리 후 세포 모양의 변화를 관찰한 그림이다. 그림에서 control은 아무것도 처리하지 않은 보통 암세포로 물질 처리이후 세포수가 급격히 감소한 것을 확인할 수 있다.

Claims

디하이드록시플라본 또는 약제학적으로 허용되는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 약학 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 디하이드록시플라본은 3,6-디하이드록시플라본인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 조성물은 페록시솜 증식 촉진 수용체 감마의 활성을 촉진하는 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
디하이드록시플라본 또는 약제학적으로 허용되는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 암 예방 또는 치료용 약학 조성물.
제 4항에 있어서, 상기 디하이드록시플라본은 3,6-디하이드록시플라본인 것을 특징으로 하는 암 예방 또는 치료용 약학 조성물.
제 4항 또는 제 5항에 있어서, 상기 조성물은 페록시솜 증식 촉진 수용체 감마의 활성을 촉진하는 것을 특징으로 하는 암 예방 또는 치료용 약학 조성물.
제 4항에 있어서, 상기 암 관련 질환은 전립선암, 대장암, 결장암, 유방암, 자궁암, 위암, 간암, 및 폐암으로 구성된 군으로부터 선택된 암 질환인 암 예방 또는 치료용 조성물.
제 7항에 있어서, 상기 암 관련 질환은 전립선암, 유방암, 자궁암, 및 폐암으로 구성된 군으로부터 선택된 암 질환인 암 예방 또는 치료용 조성물.
제 4항 또는 제 5항에 있어서, 상기 조성물은 다른 항암제를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 암 예방 또는 치료용 약학 조성물.