KR20140008645A

KR20140008645A - 아자티오프린을 유효성분으로 함유하는 뇌종양 또는 테모달 내성 교모세포종 예방 또는 치료용 약학적 조성물

Info

Publication number: KR20140008645A
Application number: KR1020120075365A
Authority: KR
Inventors: 조희영; 최길돈; 박우규; 정대영; 김현영; 이선경; 남도현; 설호준
Original assignee: 한국화학연구원; 사회복지법인 삼성생명공익재단
Priority date: 2012-07-11
Filing date: 2012-07-11
Publication date: 2014-01-22
Also published as: EP2873419A1; EP2873419B1; WO2014010948A1; KR101366613B1; US20150141439A1; EP2873419A4

Abstract

본 발명은 아자티오프린(Azathioprine)을 유효성분으로 함유하는 암 또는 테모달 내성 교모세포종 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 따른 아자티오프린(Azathioprine)은 뇌종양의 일종인 교모세포종의 증식을 효과적으로 억제할 뿐만 아니라, 종래의 교모세포종 치료제인 테모달(Temodal, temozolomide)에 내성을 보이는 교모세포종 암세포에도 치료효과가 우수하므로, 뇌종양(특히, 교모세포종) 등의 암, 그리고 테모달 내성 교모세포종의 예방 또는 치료용 약학적 조성물의 유효성분으로 유용할 수 있다.

Description

아자티오프린을 유효성분으로 함유하는 뇌종양 또는 테모달 내성 교모세포종 예방 또는 치료용 약학적 조성물{Pharmaceutical composition for the preventing or treating brain tumor or glioblastoma having resistance of Temodal containing Azathioprine as an active ingredient}

본 발명은 아자티오프린(Azathioprine)을 유효성분으로 함유하는 뇌종양(특히, 교모세포종) 등의 암 또는 테모달 내성 교모세포종 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.

신경세포에 영양을 공급하는 신경교세포에 생긴 종양을 신경교종이라 한다. 이러한 신경교종을 핵의 비정형성, 세포괴사, 혈관내피세포 증식도, 유사분열성 등을 기준으로 조직학적으로 분류하여 가장 악성인 4등급으로 분류되면 이를 교모세포종(GBM, glioblastoma multiform)으로 진단하게 된다[Newlands E.S. et al. Eur. J. Cancer 32A, 22362241, 1996].

교모세포종은 신경교종 중에서 가장 악성이며 가장 흔한 뇌종양으로서 성인 신경교종의 25%, 소아 신경교종의 15%를 차지한다. 현재 수술 및 방사선치료 외에는 치료약이 없고 예후가 다른 종양에 비해 상당히 나빠서 진단 후 평균 생존기간이 14개월 정도에 불과하다[Chakravarti A. et al. Clin Cancer Res. 12, 47384746, 2007].

최근에 교모세포종에 대한 방대한 유전자 발현 연구를 통하여 4가지 종류의 교모세포종 아류형이 존재한다는 것이 밝혀졌다. 4가지 종류의 교모세포종 아형태는 각각 전신경 아류형(proneural subtype), 간엽성 아류형(mesenchymal subtype), 고전적 아류형(classical subtype) 및 신경형 아류형(neural subtype)이며, 아류형에 따라 환자의 생존기간, 환자의 평균 나이, 기존 치료제에 대한 반응도 등이 달라지는 것이 밝혀졌다[H.S. Phillips H. S. et al., Cancer Cell, 9, 157173, 2006].

교모세포종 아류형은 중요 유전자의 과발현이나 돌연변이 양상에 큰 차이가 있다[Cancer Genome Atlas Research Network, Nature, 455, 10611068, 2008]. 고전적 아류형에서는 EGFR(epidermal growth factor receptor)이 비정상적으로 과발현되며, 다른 3가지 아류형과는 달리 암억제유전자 'p53'에 돌연변이가 일어나지 않는다. 고전적 아류형 환자는 상대적으로 다른 아류형에 비해 치료 경과가 우수한 것으로 알려져 있다. 고전적 아류형과는 달리 전신경 아류형에서는 'p53' 유전자의 돌연변이의 비율이 높으며 IDH1(Isocitrate dehydrogenase) 유전자와 PDGFRA(platelet-derived growth factor receptor-α) 유전자의 돌연변이 비율도 높게 나타난다. 이들 유전자의 돌연변이는 암세포의 증식에 매우 중요하며, PDGFRA(platelet-derived growth factor receptor-α) 유전자의 돌연변이는 전신경 아류형에서만 나타나고 있다. 전신경 아류형 환자는 다른 아류형에 비해서 환자의 나이가 젊지만 현재 사용하는 치료법으로 생존기간이 늘어나지는 않는다. 간엽성 아류형에서는 'p53' 유전자의 돌연변이뿐만 아니라 NF1, PTEN 암억제 유전자의 돌연변이 비율도 높다. 신경형 아류형은 다른 아류형에서 발견되는 유전자의 돌연변이가 관찰되지만 특징적으로 높거나 낮은 돌연변이 비율을 보이지는 않는다.

현재 교모세포종을 치료하는 일반적인 방법은 외과적인 수술로 암을 제거한 후 방사선 치료와 테모달(Temodal, temozolomide)을 이용한 화학요법을 병행한다.

교모세포종을 치료할 수 있는 효과적인 약물이 아직 개발되지 않은 가운데 현재 테모달이 유일하게 사용되는 경구용 항암제이다. 테모달을 환자에게 투여한 경우 초기에는 어느 정도 약물에 반응을 보이지만 약물에 대한 내성이 빠르게 나타나고 일단 내성이 생긴 경우에는 더 이상 치료가 어려운 것이 현실이다. 따라서, 뇌종양을 치료할 수 있는 효과적인 항암제의 개발, 특히 테모달에 내성을 가지는 종양에 대한 효과적인 치료제의 개발이 절실히 요구되고 있다. 또한, 교모세포종의 4가지 아류형은 서로 다른 유전적 배경을 가지고 있어서 각각의 아류형에 특이적으로 반응하는 약물개발이 반드시 필요한 실정이다.

테모달은 세포내에서 자발적으로 분해되어 5-(3-메틸트리아진-1-일)-이미다졸-4-카르복사미드[5-(3-methyltriazine-1-yl)-imidazole-4-carboxamide, MITC]를 생성하며 MITC는 다시 활성물질인 5-아미노이미다졸-4-카르복시미드 (5-aminoimidazole-4- carboximide)를 생성한다. 5-아미노이미다졸-4-카르복시미드는 DNA의 퓨린 염기를 메틸화시킬 수 있는데 구체적으로는 구아닌의 N7 위치(70%), 아데닌의 N3 위치(9%), 구아닌의 O6 위치(6%)를 메틸화시킨다. 특히, 구아닌 O6 위치의 메틸화는 테모달의 암세포 독성에 매우 중요하다. O6-메틸 구아닌으로 변형된 DNA 염기는 DNA 복제과정에서 DNA 가닥 사이의 불일치를 유도하며 결과적으로 세포사멸을 일으킨다[Newlands E.S, et al. Cancer Treat. Rev. 23, 3561, 1997].

반면에, DNA 수리 단백질인 MGMT(O6-me-G methyltransferase)는 메틸화된 구아닌 O6 위치로부터 메틸잔기를 제거하는 역할을 수행한다. MGMT 단백질 활성은 암환자 사이에 300배 정도의 활성 차이가 존재한다[Silber J. R. et al., Clin Cancer Res. 5, 807814, 1999]. MGMT 유전자 프로모터(promotor)에 후생유전학적으로 메틸화가 일어나면 MGMT 유전자 발현이 억제되며 약 45%의 신경교종 환자에서 이러한 현상이 발견된다[Hegi M. E. et al., N Engl J Med. 352, 9971003, 2005]. MGMT 유전자 프로모터에 메틸화가 일어나 유전자 발현이 억제된 환자의 경우에는 테모달의 치료효과가 좋은 것으로 알려져 있다. 반면에, MGMT가 과발현되는 환자의 경우에는 테모달에 대한 저항성이 발생하고 치료가 실패하는 경우가 많다[Bobola M. S. et al., Clin Cancer Res. 2, 735741, 1996].

MGMT 활성에 의한 알킬화 제제의 저항성을 극복하기 위하여 독성이 없는 가짜기질을 이용하여 MGMT 단백질 활성을 저해하기도 한다. 가짜 기질로는 O6-벤질구아닌(O6-benzylguanine)[Dolan M. E. et al., Proc Natl Acad Sci USA 87, 53685372, 1990]이나 O6-4-(브로모테닐)구아닌[O6-(4-bromothenyl)guanine]을 사용하며 이들은 벤질 또는 브로모벤질 잔기를 효소의 시스테인 아미노산에 전달하여 효소를 불활성화시킨다[Clemons M. et al., Brit J Can 93, 11521156, 2005]. O6-4-(브로모테닐)구아닌의 경우 DNA 알킬화 제제와 병용하여 처리하였을 때 골수억제부작용이 나타나 사용이 제한적인 것으로 보고되고 있다[Gerson S. L. et al., J Clin Oncol 20, 23882399, 2002]. MGMT 효소활성 뿐만 아니라 DNA 가닥 불일치를 수리하는 MMR (Mismatch repair) 단백질 복합체의 활성도 테모달 저항성과 깊은 관계가 있다[Esteller M. and Herman J. G. Oncogene 23, 18, 2004]. MMR 단백질 복합체의 활성이 높을수록 테모달에 의한 DNA 변형이 세포에 의해 인식되어 DNA 가닥 절단과 이에 따른 세포사가 쉽게 일어난다. 반면에, 유전적인 요인이나 환경적인 요인으로 MMR 활성이 저하되면 테모달에 의한 DNA 변형이 세포사로 이어지지 않고 오히려 테모달 저항성이 증가하게 된다[Palombo F. et al., Science 268, 19121914, 1995].

아자티오프린(Azathioprine)은 류마티스 관절염과 신장 이식 환자를 치료하는 데 사용되는 약물이며 현재 크론병의 치료제로도 사용되고 있다[Sandborn, W. J. Scandinavian journal of gastroenterology. Supplement 225, 9299, 1998]. 아자티오프린은 전구체형 약물로서 세포내에서 6-메르캅토퓨린(6-mercaptopurine, 6-MP)로 변화된 후에 히포크산틴 포스포리보실 트랜스퍼라제 (hypoxanthine phosphoribosyl transferase, HPRT)에 의해 티오이노신 뉴클레오티드(thioinosine monophosphate, TIMP)로 다시 변환된다. 생성된 TIMP가 티오퓨린 메틸트랜스퍼라제(thiopurine methyltransferase, TPMT)에 의해 변환되면 메틸티오이노신 뉴클레오티드(meTIMP)가 생성되어 생체 내의 퓨린 생합성을 저해하는 억제제로 사용된다. 반면에, 6-MP로부터 변환된 TIMP가 다른 대사경로를 거쳐서 티오구아닌 뉴클레오티드가 되면 이것이 DNA나 RNA 생합성시 정상적인 뉴클레오티드 대신에 삽입되어 세포 독성을 유발할 수 있다[Tidd D. M. and Paterson A. R. Cancer Res 34: 738746, 1974].

아자티오프린에 의해 생성되는 티오구아닌 뉴클레오티드는 테모달에 의해 일어나는 구아닌 O6 메틸과는 다른 구조를 가지는 DNA 변형이므로 테모달 저항성의 원인이 되는 MGMT 유전자의 활성에 영향을 받지 않을 것으로 예측된다. 따라서, 테모달 저항성을 가지는 교모세포종 환자의 치료제로 사용될 수 있는 작용기작을 가지고 있다.

이에, 본 발명의 연구자들은 종래의 교모세포종 치료제인 테모달을 대체할 수 있는 화합물을 연구하던 중, 아자티오프린(Azathioprine)이 뇌종양의 일종인 교모세포종의 증식을 억제하는 것과, 테모달에 내성을 보이는 교모세포종 암세포에도 효과적으로 작용하는 것을 알아내고 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 아자티오프린(Azathioprine) 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 함유하는 뇌종양(특히, 교모세포종) 등의 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 아자티오프린(Azathioprine) 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 함유하는 테모달 내성 교모세포종 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 뇌종양(특히, 교모세포종) 등의 암의 예방 또는 치료에 사용되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 테모달 내성 교모세포종의 예방 또는 치료에 사용되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 함유하는 뇌종양(특히, 교모세포종) 등의 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

[화학식 1]

또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 함유하는 테모달(Temodal, temozolomide) 내성 교모세포종 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

나아가, 본 발명은 뇌종양(특히, 교모세포종) 등의 암의 예방 또는 치료에 사용되는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 제공한다.

또한, 본 발명은 테모달 내성 교모세포종의 예방 또는 치료에 사용되는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 제공한다.

본 발명에 따른 아자티오프린(Azathioprine)은 뇌종양의 일종인 교모세포종의 증식을 효과적으로 억제할 뿐만 아니라, 종래의 교모세포종 치료제인 테모달(Temodal, temozolomide)에 내성을 보이는 교모세포종 암세포에도 치료효과가 우수하므로, 뇌종양(특히, 교모세포종) 등의 암, 그리고 테모달 내성 교모세포종의 예방 또는 치료용 약학적 조성물의 유효성분으로 유용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 화학식 1에 따른 아자티오프린(Azathioprine)에 의한 세포증식 억제 농도-반응 곡선을 나타낸 그래프이다(도 1에서, '559T'는 전신경 아류형 교모세포종이고, '592T'는 간엽성 아류형 교모세포종이며, '626T'는 고전적 아류형 교모세포종이고, 'NHA'는 정상 성상세포이며, 'U87MG'는 교모세포종 세포주이고, 'A549'는 폐암세포주이다).
도 2는 비교예 1의 화합물(테모달)이 교모세포종 세포에서 신경구 형성을 저해하는 것을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 화학식 1의 화합물(아자티오프린)이 교모세포종 세포에서 신경구 형성을 저해하는 것을 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 악성 뇌종양인 교모세포종(GBM, glioblastoma multiform)의 증식을 억제하는 화합물에 관한 것으로, 구체적으로 류마티스 관절염과 신장 이식 환자를 치료하는 데 사용되는 종래의 아자티오프린(Azathioprine)을 뇌종양의 일종인 교모세포종의 치료제로 새롭게 활용하고, 특히 종래의 교모세포종 치료제인 테모달(Temodal, temozolomide)에 내성을 보이는 교모세포종 치료에 활용하고자 하는 것이다.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 함유하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

[화학식 1]

본 발명에 따른 약학적 조성물은 뇌종양 등의 암 치료에 사용할 수 있고, 뇌종양에 사용하는 것이 바람직하며, 상기 뇌종양 중에서 교모세포종에 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

여기서, 상기 교모세포종의 아형태 중에서 전신경 아류형(proneural subtype), 간엽성 아류형(mesenchymal subtype), 고전적 아류형(classical subtype) 및 신경형 아류형(neural subtype)에 적용할 수 있고, 기타 미분류된 교모세포종에도 적용할 수 있으며, 간엽성 아류형 또는 고전적 아류형에 적용하는 것이 바람직하나 이에 제한하지 않는다.

본 발명에 따른 화합물(아자티오프린)을 환자에서 유래된 전신경 아류형, 간엽성 아류형, 고전적 아류형 교모세포종 암세포, 환자에서 유래된 교모세포종 암세포가 아닌 일반교모세포종 세포주 및 폐암세포주에 처리할 경우 암세포의 성장을 억제하는 효과가 나타난 반면에, 암세포가 아닌 정상적인 성상세포에 대해서는 독성을 나타내지 않았다(실험예 1 참조).

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 아자티오프린(Azathioprine)은 뇌종양의 일종인 교모세포종의 증식을 효과적으로 억제하므로, 뇌종양(특히, 교모세포종) 등의 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물의 유효성분으로 유용할 수 있다.

또한, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 함유하는 테모달(Temodal, temozolomide) 내성 교모세포종 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

[화학식 1]

현재, 교모세포종을 치료하는 일반적인 방법은 외과적인 수술로 암을 제거한 후 방사선 치료와 테모달(Temodal, temozolomide)을 이용한 화학요법을 병행한다. 테모달을 사용하여 환자를 치료한 경우 많은 환자들이 초기에는 어느 정도 약물에 반응을 보이지만, 대부분의 환자에서 약물에 대한 내성이 나타나고 테모달 내성을 가진 종양의 경우 더 이상 치료가 어려운 것이 현실이다.

따라서, 뇌종양(특히, 교모세포종)을 치료할 수 있는 효과적인 항암제의 개발, 특히 테모달(Temodal, temozolomide)에 내성을 가지는 종양에 대한 효과적인 치료제의 개발이 절실히 요구되고 있다.

본 발명에 따른 화합물(아자티오프린)의 경우 테스트한 10종의 교모세포종 중에서 GBM#1에 대해서는 효과가 미약했지만 나머지 9종에 대해서는 신경구 형성을 강력히 저해하는 것으로 확인되었다. 아자티오프린 1 uM 농도에서 효과가 미약한 GBM #1의 경우에도 약물을 10 uM 농도로 증가하면 신경구 형성을 강하게 억제할 수 있는 것으로 보아, 측정한 모든 종류의 교모세포종에 대해서 강한 활성을 나타내었다. 특히, 본 발명에 따른 화합물(아자티오프린)은 비교예 1의 화합물(테모달)에 대해 내성을 보이는 교모세포종 암세포에 대해서도 신경구 형성을 저해하는 항암효과가 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 본 발명에 따른 화합물(아자티오프린)이 비교예 1의 화합물(테모달)에 비해서 교모세포종 암세포에 대한 광범위한 항암효과를 가지고 있으며, 테모달 내성을 가지는 암세포의 신경구 형성도 저해할 수 있다는 사실은 테모달 내성이 생긴 환자에 대한 효과적인 치료제로 사용될 수 있다는 가능성을 제시해 주고 있다(실험예 2 참조).

이에, 본 발명에 따른 아자티오프린(Azathioprine)을 유효성분으로 함유하는 약학적 조성물은 교모세포종 치료를 필요로 하는 환자에게 단독으로 또는 테모달(Temodal, temozolomide)과 함께 병용하여 투여할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 아자티오프린(Azathioprine)은 종래의 교모세포종 치료제인 테모달(Temodal, temozolomide)에 내성을 보이는 교모세포종 암세포에도 치료효과가 우수하므로, 테모달 내성 교모세포종의 예방 또는 치료용 약학적 조성물의 유효성분으로 유용할 수 있다.

상기 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 조성물은, 조성물 총 중량에 대하여 상기 조성물을 0.1 내지 50 중량%로 포함하는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.

본 발명의 조성물은 약제의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화 하여 사용될 수 있다. 본 발명의 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다.

제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 본 발명의 조성물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 탄산칼슘(calciμM carbonate), 슈크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세롤젤라틴 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 조성물은 경구 또는 비경구로 투여될 수 있으며, 비경구 투여법이라면 어느 것이나 사용 가능하다.

본 발명의 조성물의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다.

본 발명의 조성물은 단독으로, 또는 수술, 방사선 치료, 호르몬 치료, 화학 치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.

나아가, 본 발명은 뇌종양(특히, 교모세포종) 등의 암의 예방 또는 치료에 사용되는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 제공한다.

[화학식 1]

본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물은 뇌종양 등의 암 치료에 사용할 수 있고, 뇌종양에 사용하는 것이 바람직하며, 상기 뇌종양 중에서 교모세포종에 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 본 발명은 테모달(Temodal, temozolomide) 내성 교모세포종의 예방 또는 치료에 사용되는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 제공한다.

[화학식 1]

본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물은 교모세포종 치료를 필요로 하는 환자에게 단독으로 또는 테모달(Temodal, temozolomide)과 함께 병용하여 투여할 수 있다.

본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물은 약학적으로 허용 가능한 염의 형태로 사용할 수 있으며, 염으로는 약학적으로 허용 가능한 유리산(free acid)에 의해 형성된 산 부가염이 유용하다. 산 부가염은 염산, 질산, 인산, 황산, 브롬화수소산, 요드화수소산, 아질산 또는 아인산과 같은 무기산류와 지방족 모노 및 디카르복실레이트, 페닐-치환된 알카노에이트, 하이드록시 알카노에이트 및 알칸디오에이트, 방향족 산류, 지방족 및 방향족 설폰산류와 같은 무독성 유기산, 아세트산, 안식향산, 구연산, 젖산, 말레인산, 글루콘산, 메탄설폰산, 4-톨루엔설폰산, 주석산, 푸마르산과 같은 유기산으로부터 얻는다. 이러한 약학적으로 무독한 염류로는 설페이트, 피로설페이트, 바이설페이트, 설파이트, 바이설파이트, 니트레이트, 포스페이트, 모노하이드로겐 포스페이트, 디하이드로겐 포스페이트, 메타포스페이트, 피로포스페이트 클로라이드, 브로마이드, 아이오다이드, 플루오라이드, 아세테이트, 프로피오네이트, 데카노에이트, 카프릴레이트, 아크릴레이트, 포메이트, 이소부티레이트, 카프레이트, 헵타노에이트, 프로피올레이트, 옥살레이트, 말로네이트, 석시네이트, 수베레이트, 세바케이트, 푸마레이트, 말리에이트, 부틴-1,4-디오에이트, 헥산-1,6-디오에이트, 벤조에이트, 클로로벤조에이트, 메틸벤조에이트, 디니트로 벤조에이트, 하이드록시벤조에이트, 메톡시벤조에이트, 프탈레이트, 테레프탈레이트, 벤젠설포네이트, 톨루엔설포네이트, 클로로벤젠설포네이트, 크실렌설포네이트, 페닐아세테이트, 페닐프로피오네이트, 페닐부티레이트, 시트레이트, 락테이트, β-하이드록시부티레이트, 글리콜레이트, 말레이트, 타트레이트, 메탄설포네이트, 프로판설포네이트, 나프탈렌-1-설포네이트, 나프탈렌-2-설포네이트 또는 만델레이트를 포함한다.

본 발명에 따른 산 부가염은 통상의 방법, 예를 들면, 화학식 1로 표시되는 화합물을 유기용매, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 아세톤, 메틸렌클로라이드, 아세토니트릴 등에 녹이고 유기산 또는 무기산을 가하여 생성된 침전물을 여과, 건조하여 제조되거나, 용매와 과량의 산을 감압 증류한 후 건조하거나 유기용매 하에서 결정화시켜셔 제조할 수 있다.

또한, 염기를 사용하여 약학적으로 허용 가능한 금속염을 만들 수 있다. 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 염은 예를 들면 화합물을 과량의 알칼리 금속 수산화물 또는 알칼리 토금속 수산화물 용액 중에 용해하고, 비용해 화합물 염을 여과하고, 여액을 증발, 건조시켜 얻는다. 이때, 금속염으로는 나트륨, 칼륨 또는 칼슘염을 제조하는 것이 제약상 적합하다. 또한, 이에 대응하는 은 염은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 염을 적당한 음염(예, 질산은)과 반응시켜 얻는다.

또한, 본 발명은 상기 화학식 1의 화합물 및 이의 약학적으로 허용가능한 염뿐만 아니라, 이로부터 제조될 수 있는 가능한 용매화물, 수화물 등을 모두 포함한다.

나아가, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 함유하는 약학적 조성물을 암 또는 테모달(Temodal, temozolomide) 내성 교모세포종 치료를 필요로 하는 환자에게 투여하는 것을 특징으로 하는 치료방법을 제공한다.

여기서, 상기 암은 뇌종양 등이고, 뇌종양에 적용하는 것이 바람직하며, 상기 뇌종양 중에서 교모세포종에 적용하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상기 교모세포종의 아형태 중에서 전신경 아류형(proneural subtype), 간엽성 아류형(mesenchymal subtype), 고전적 아류형(classical subtype) 및 신경형 아류형(neural subtype)에 적용할 수 있고, 기타 미분류된 교모세포종에도 적용할 수 있으며, 간엽성 아류형 또는 고전적 아류형에 적용하는 것이 바람직하나 이에 제한하지 않는다.

이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

< 제조예 1> 6-(1- 메틸 -4-니트로-1H- 이미다졸 -5- 일티오 )-7H-퓨린[6-(1-methyl-4-nitro-1H-imidazol-5-ylthio)-7H-purine] ( 아지티오프린, Azathioprine)의 준비

시그마알드리치(Sigma Aldrich, 시약번호: T2577)사로부터 아자티오프린을 구매하였고, 별도의 정제과정 없이 사용하였다.

< 비교예 1> 테모달(Temodal, temozolomide)의 준비

시그마알드리치(Sigma Aldrich, 시약번호: A4638)사로부터 테모달을 구매하였고, 별도의 정제과정 없이 사용하였다.

< 실시예 1> 세포증식 억제효과 평가

본 발명에 따른 화학식 1의 화합물(아자티오프린)이 교모세포종 암세포의 증식을 억제하는 효과를 알아보기 위하여 다음과 같이 실험하였다.

구체적으로, 세포증식 억제효과는 WST-1 세포증식 평가법(Cell Proliferation Assay)으로 측정하였다[http://www.roche-applied-science.com/PROD_INF/MANUALS/CELL_MAN/apoptosis_087_088.pdf]. 화학식 1의 화합물을 384-웰(well) 세포배양용기에 넣고, 3종류의 교모세포종[전신경 아류형(proneural subtype, 559T), 간엽성 아류형(mesenchymal subtype, 592T), 고전적 아류형(classical subtype, 626T)], 정상적인 성상세포(normal human astrocyte, NHA), 폐암세포주(A549) 및 교모세포종 세포주(U87MG) 각각의 세포를 웰당 4.5 x 10³개씩 분주하고 배지를 채워 50 ㎕로 만들었다. 이때, 화학식 1의 화합물의 용매인 DMSO의 농도는 0.2%를 초과하지 않도록 하였다. 72시간 동안 세포를 배양한 후에 화학식 1의 화합물이 세포 증식에 미치는 영향을 5 mg/ml 농도의 WST-1 시약을 5 ㎕씩 가한 후에 3~4시간 반응시킨 다음, 450 nm에서의 흡광을 측정하였다.

이 실험의 결과를 하기 표 1 및 도 1에 나타내었다.

세포주	세포증식억제도(% Inhibition)						GI₅₀ (μM)
세포주	10 μM	3.2 μM	1.0 μM	0.32 μM	0.1 μM	0.032 μM	GI₅₀ (μM)
559T	78.6	65.8	35.9	9.7	2.6	-4.2	1.3
592T	57.2	46.0	22.6	8.3	2.1	-3.9	5.5
626T	76.3	61.8	42.5	30.0	34.9	20.2	3.1
NHA	-2.4	10.5	8.3	11.0	5.9	1.9	> 10
U87MG	-12.7	3.2	6.5	10.5	-9.9	3.2	> 10
A549	32.0	26.0	24.2	21.5	15.3	6.7	> 10

도 1은 본 발명의 화학식 1에 따른 아자티오프린에 의한 세포증식 억제 농도-반응 곡선을 나타낸 그래프이다(도 1에서, '559T'는 전신경 아류형 교모세포종이고, '592T'는 간엽성 아류형 교모세포종이며, '626T'는 고전적 아류형 교모세포종이고, 'NHA'는 정상 성상세포이며, 'U87MG'는 교모세포종 세포주이고, 'A549'는 폐암세포주이다).

표 1 및 도 1에 나타난 바와 같이, 화학식 1의 화합물(아자티오프린)을 전신경(559T), 간엽성(592T) 및 고전적(626T) 아류형 교모세포종 암세포에 처리한 결과 50% 성장억제농도(GI₅₀)가 각각 1.3, 5.5, 3.1 μM로 나타나, 상대적으로 전신경 아류형 교모세포종에 대해서 세포증식 억제효과가 가장 높은 것으로 확인되었다. 반면에, 암세포가 아닌 정상적인 성상세포에 대해서는 독성이 확인되지 않았으며, 교모세포종이 아닌 폐암세포주(A549)에 대해서도 어느 정도 효과가 있는 것으로 확인되었다. 다만, U87MG는 교모세포종 암세포주이지만 생체외실험(in vitro)에 용이하게 변형된 세포주이다. 이들 세포주를 이용한 실험에서는 아자티오프린이 암세포의 증식을 유의적으로 억제하지 못하였다.

따라서, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물(아자티오프린)은 교모세포종의 증식을 억제하는 효과가 우수하며, 특히 교모세포종의 여러 아류형 중에서 전신경 아류형 암세포의 성장을 현저히 억제하는 효과가 있으므로, 뇌종양(특히, 교모세포종) 등의 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물의 유효성분으로 유용할 수 있다.

< 실시예 2> 신경구 ( Neurosphere ) 형성 저해 평가

본 발명의 화학식 1의 화합물(아자티오프린) 및 비교예 1의 화합물(테모달)이 항암 효과를 나타내는지 알아보기 위하여, 교모세포종 세포에서 신경구(Neurosphere) 형성을 저해하는 정도를 알아보았다.

구체적으로, 신경구 형성 능력은 일정기간 배양 후, 같은 숫자의 교모세포종 세포를 배양용기에 재분주하고 추가 배양하여 새롭게 형성된 신경구의 개수를 측정하는 방법으로 확인하였다. 먼저, 배양중인 교모세포종 환자유래 세포를 계대배양하면서 96-웰 세포배양용기에 각각 20, 50, 200개의 세포를 50 ㎕의 배양액에 섞어 분주하고 2, 6, 20 μM의 화학식 1의 화합물(아자티오프린) 및 비교예 1의 화합물(테모달) 각각을 50 ㎕처리하여 최종적으로 1, 3, 10 μM이 되도록 한다. 그 후, 1주일에 한 번씩 50 ㎕의 세포 배양액에 화학식 1의 화합물(아자티오프린) 및 비교예 1의 화합물(테모달) 각각을 상기와 같은 농도로 다시 첨가해주면서 약 7-23일간 배양하였고, 약물을 처리하지 않은 대조군에서 50 ㎛ 이상의 신경구를 형성하였을 때, 각 웰에 존재하는 신경구의 개수를 측정하여 화학식 1의 화합물(아자티오프린) 및 비교예 1의 화합물(테모달)에 의한 신경구 개수의 감소 여부를 비교하였다.

이때, 상기 교모세포종 환자유래 세포는 환자로부터 유래한 총 10종의 교모세포종 세포를 사용하여 신경구 형성 저해를 측정하였다. 실험에 사용된 교모세포종은 유전자 발현 형태에 따라 A, B, C 및 D 형태 4종류로 분류하였고, 각 세포주의 DNA 수리 단백질인 MGMT(O6-me-G methyltransferase) 유전자 메틸화를 확인하였다. A 형태[GBM #1, #2, #3]는 전신경 아류형(Proneural subtype), B 형태[GBM #4, #5, #6, #7]는 고전적 아류형(Classical subtype), C 형태[GBM #8]는 간엽성 아류형(Mesenchymal subtype), D 형태[GBM #9, #10]는 미분류된 교모세포종이다.

상기 실험결과를 하기 표 2 및 도 2-3에 나타내었다.

세포주	분류	실험기간 (day)	테모달	아자티오프린	MGMT 유전자
세포주	분류	실험기간 (day)	20 μM	1 μM	MGMT 유전자
GBM #1	A	7	S	R	M
GBM #2	A	15	R	S	UM
GBM #3	A	21	R	S	UM
GBM #4	B	9	S	S	M/UM
GBM #5	B	21	S	S	M < UM
GBM #6	B	23	S	S	M > UM
GBM #7	B	23	S	S	**
GBM #8	C	15	R	S	UM
GBM #9	D	21	S	S	M > UM
GBM #10	D	10	R	S	UM

(상기 표 2에서,

A: 전신경 아류형(Proneural subtype),

B: 고전적 아류형(Classical subtype),

C: 간엽성 아류형(Mesenchymal subtype),

D: 미분류 교모세포종,

S: 효과 강함,

I: 효과 보통,

R: 효과 미약,

M: 유전자 프로모터 메틸화,

UM: 유전자 프로모터 비메틸화,

**: 미평가)

도 2는 비교예 1의 화합물(테모달)이 교모세포종 세포에서 신경구 형성을 저해하는 것을 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명의 화학식 1의 화합물(아자티오프린)이 교모세포종 세포에서 신경구 형성을 저해하는 것을 나타낸 도면이다.

표 2 및 도 2-3에 나타난 바와 같이,

비교예 1의 화합물(테모달)의 경우 유전자 프로모터가 메틸화되지 않아 MGMT 활성이 높을 것으로 추정되는 교모세포종(표 2의 MGMT 유전자 메틸화 목록에서 "UM"으로 표시)에 대해서 신경구 형성을 저해하지 못했으며, 상대적으로 MGMT 유전자 메틸화 정도가 높은 교모세포종 암세포의 경우에는 테모달이 신경구 형성을 현저히 억제하는 경향성을 나타내었다.

나아가, 화학식 1의 화합물(아자티오프린)의 경우에는 테스트한 10종의 교모세포종 중에서 GBM#1에 대해서는 효과가 미약했지만 나머지 9종에 대해서는 신경구 형성을 강력히 저해하는 것으로 확인되었다. 아자티오프린 1 uM 농도에서 효과가 미약한 GBM #1의 경우에도 약물을 10 uM 농도로 증가하면 신경구 형성을 강하게 억제할 수 있는 것으로 보아, 측정한 모든 종류의 교모세포종에 대해서 효과가 강력한 것으로 판단할 수 있다.

특히, 화학식 1의 화합물(아자티오프린)은 비교예 1의 화합물(테모달)에 대해 내성을 보이는 GBM#2, #3, #8, #10번 교모세포종 암세포에 대해서도 신경구 형성을 저해하는 항암효과가 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 화학식 1의 화합물(아자티오프린)이 비교예 1의 화합물(테모달)에 비해서 교모세포종 암세포에 대한 광범위한 항암효과를 가지고 있으며, 테모달 내성을 가지는 암세포의 신경구 형성도 저해할 수 있다는 사실은 테모달 내성이 생긴 환자에 대한 효과적인 치료제로 사용될 수 있다는 가능성을 제시해 주고 있다.

따라서, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물(아자티오프린)은 여러 형태의 교모세포종 암세포에 광범위한 치료효과를 나타내고, 비교예 1의 화합물(테모달)에 내성을 보이는 교모세포종 암세포에도 치료효과가 있으므로, 뇌종양(특히, 교모세포종) 등의 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물의 유효성분으로 유용할 수 있고, 또한 테모달(Temodal, temozolomide) 내성 교모세포종의 예방 또는 치료용 약학적 조성물의 유효성분으로 유용할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 목적에 따라 여러 형태로 제제화가 가능하다. 하기는 본 발명에 따른 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 활성성분으로 함유시킨 몇몇 제제화 방법을 예시한 것으로 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

< 제제예 1> 약학적 제제의 제조

1-1. 산제의 제조

본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물 500 ㎎

유당 100 ㎎

탈크 10 ㎎

상기의 성분들을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조한다.

1-2. 정제의 제조

본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물 500 ㎎

옥수수전분 100 ㎎

유당 100 ㎎

스테아린산 마그네슘 2 ㎎

상기의 성분들을 혼합한 후 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조한다.

1-3. 캅셀제의 제조

본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물 500 ㎎

옥수수전분 100 ㎎

유당 100 ㎎

스테아린산 마그네슘 2 ㎎

통상의 캡슐제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하고 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조한다.

1-4. 주사제의 제조

본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물 500 ㎎

주사용 멸균 증류수 적량

pH 조절제 적량

통상의 주사제의 제조방법에 따라 1 앰플당(2 ㎖) 상기의 성분 함량으로 제조한다.

1-5. 액제의 제조

본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물 100 ㎎

이성화당 10 g

만니톨 5 g

정제수 적량

통상의 액제의 제조방법에 따라 정제수에 각각의 성분을 가하여 용해시키고 레몬 향을 적량 가한 다음 상기의 성분을 혼합한 다음 정제수를 가하여 전체를 정제수를 가하여 전체 100 ㎖로 조절한 후 갈색 병에 충진하여 멸균시켜 액체를 제조한다.

Claims

하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 함유하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물:
[화학식 1]

.
제1항에 있어서,
상기 암은 뇌종양인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
제2항에 있어서,
상기 뇌종양은 교모세포종인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
제3항에 있어서,
상기 교모세포종의 아형태는 전신경 아류형(proneural subtype), 간엽성 아류형(mesenchymal subtype), 고전적 아류형(classical subtype) 또는 신경형 아류형(neural subtype)인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 함유하는 테모달(Temodal, temozolomide) 내성 교모세포종 예방 또는 치료용 약학적 조성물:
[화학식 1]

.
제5항에 있어서,
상기 약학적 조성물은 단독 또는 테모달(Temodal, temozolomide)과 함께 병용하여 투여하는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
제5항에 있어서,
상기 교모세포종의 아형태는 전신경 아류형(proneural subtype), 간엽성 아류형(mesenchymal subtype), 고전적 아류형(classical subtype) 또는 신경형 아류형(neural subtype)인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.