KR20140034821A - 폐고혈압 및/또는 심부전의 치료 및/또는 예방을 위한 카텝신 k 억제의 용도 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐고혈압 및/또는 심부전의 치료 및/또는 예방 방법에 있어서 카텝신 K 및/또는 카텝신 S 억제제의 용도에 관한 것이다.

Description

폐고혈압 및/또는 심부전의 치료 및/또는 예방을 위한 카텝신 K 억제의 용도 {USE OF CATHEPSIN K INHIBITION FOR THE TREATMENT AND/OR PROPHYLAXIS OF PULMONARY HYPERTENSION AND/OR HEART FAILURE}

본 발명은 폐고혈압 및/또는 심부전의 치료 및/또는 예방 방법에 있어서 카텝신 K 및/또는 카텝신 S 억제제의 용도에 관한 것이다.

카텝신 프로테아제

카텝신(cathepsin)(고대 그리스어로 kata-는 "down" 및 hepsein은 "boil"을 의미; 약칭 CTS)은 모든 동물에서의 것들을 비롯하여 다수의 세포 유형에서 발견되는 프로테아제, 즉 기타 단백질을 분해하는 단백질이다. 이 패밀리에는 대략 12종의 구성원이 있는데, 그들의 구조, 촉매 메카니즘, 및 그들이 어느 단백질을 절단하는가에 의해 구별한다. 구성원의 대부분은 리소좀에서 발견되는 낮은 pH에서 활성화된다. 따라서, 이 패밀리의 활성은 거의 전적으로 그들 세포소기관에 들어있다. 카텝신은 포유동물 세포 대사회전, 예를 들어 골 재흡수에서 지극히 중요한 역할을 한다. 그들은 폴리펩티드를 분해하며 그들의 기질 특이성에 의해 구별된다.

2003년에 발표된 인간 게놈의 완전 서열은 총 11종의 시스테인 카텝신(B, H, L, S, C, K, O, F, V, X 및 W)을 코딩한다. 이들은, 또한 리소좀 프로테아제로도 알려져 있는데, 파파인-유사 프로테아제 패밀리에 속한다.

카텝신은 다음과 같은 것들에 관여하는 것으로 기술되고 있다: 암, 졸중, 알츠하이머병, 관절염, 에볼라, (카텝신 L 및 좀더 적은 정도로 카텝신 B는 바이러스가 숙주 세포에 진입하는 데에 필요한 것으로 밝혀졌다), COPD, 만성 치주염, 및 몇몇 안구 장애: 원추각막, 망막박리, 연령-관련 황반 변성, 녹내장 및 기타 등등.

카텝신 K( CTSK )

CTSK로 약칭되는 카텝신 K(진뱅크 수탁번호: NM_000396.3 (폴리뉴클레오티드) 및 NP_000387.1 (폴리펩티드))는 인간에서 CTSK 유전자에 의해 코딩되는 효소이다. 당해 유전자에 의해 코딩되는 단백질은 골 리모델링 및 재흡수에 관여하는 리소좀 시스테인 프로테아제이다. 당해 단백질은, 펩티다제 C1 단백질 패밀리의 구성원인데, 파골세포에서 우세하게 발현된다.

인간 카텝신 K는 대략 12.1 kb의 게놈 DNA에 의해 코딩되고 염색체 1q21에 맵핑된다. 게놈 DNA 서열의 분석에 따르면 8개 엑손과 7개 인트론이 유전자에 위치하고 있음을 보여준다. 전사산물은 1.7 kb 길이이다. TATA/CAAT 박스가 전사 개시 출발점의 50 말단에서 발견되지 않지만, 두 컨센서스(consensus) Sp1 결합 부위 및 풍부한 GtC 영역(42.5%)이 잠재적 조절 요소로서 프로모터 영역에서 동정된다. 프라이머 신장 분석에 따르면 전사 개시 부위는 메티오닌의 58 bp 상류에 위치하여 있음을 보여준다. 전사의 개시는 몇몇 추정상의 전사 조절 요소: AP1, AP3, H-APF-1, PU.1, ETS-1, PEA3, Mitf, TFE3에 의해 증진될 수 있다. 카텝신 K는 329개 아미노산(aa)을 함유하는 분자량 38 ku의 불활성 전전구효소(pre-proenzyme)로서 합성된다. 카텝신 K는 15-아미노산 신호 서열, 99-아미노산 프로펩티드 및 촉매 부위의 전체 조직을 구비한다. 촉매 부위는 "V"자형 활성부위 개열 구조를 부여하도록 함께 접혀져 있는(folded) 두 도메인으로 이루어져 있다. 중앙의 나선은 좌측 도메인의 가장 두드러진 특징인 반면에, 우측 도메인은 주로 b-배럴 모티프가 우점한다. 활성부위는 두 도메인간의 계면에 있다. 프로펩티드는 불활성 전구효소를 만노스 6-포스페이트 수용체 경로를 통해서 리소좀으로 표적화할 수 있는 보존된 N-글리코실화 부위를 함유하고 있다. 99 aa으로 된 프로펩티드는 Arg114와 Ala115 사이에서 절단되어 215개 아미노산으로 된 성숙형으로 된다[1]. 시스테인 카텝신은 엄밀히 말하자면 리소좀성이 아니며, 그 프로테아제는 파고좀, 엔도좀과 리소좀 사이에서 수송되며, 개별 효소는 특이적인 생리학적 상황하에서 특정 세포소기관에 축적될 수 있다. 시스테인 카텝신은 또한 외인성 산화제(활성 산소종)에 의해 유발된 리소좀 누출 후 세포질중으로 방출된다.

카텝신 K는 골 재흡수에 관여하는 프로테아제이며, 키닌에 대한 그의 높은 특이성에 의해 정의된다. 효소의 엘라스틴, 콜라겐 및 젤라틴 이화능력은 그로 하여금 골 및 연골을 분해하게 해준다. 이러한 이화 활성은 또한 기종에서 폐 탄성 및 반동의 상실에 부분적으로 원인이 된다. 오다나카티브(Odanacatib)와 같은 카텝신 K 억제제는 골다공증의 치료에서 중대한 가능성을 보여준다. 카텝신 K는 또한 인간 유방암의 상당 비율에서 발현되는데, 여기에서 종양 침습성의 한 원인이 될 수 있다. 당해 유전자에서의 돌연변이는 골경화증과 단신을 특징으로 하는 상염색체 열성 질환인 농축이골증의 원인이다. 카텝신 K 발현은 조직 손상 후에 방출되는 염증성 시토카인에 의해 자극된다.

CTSK 의 조절

파골세포 분화 진행중에, 골모세포/기질 세포는 그 전구체의 성숙 파골세포로의 성장과 분화를 유도하고 조절하는 마크로파지-콜로니 자극 인자(M-CSF) 및 NF-jB 리간드의 수용체 활성화제(RANKL)를 비롯한 시토카인을 생성한다. RANKL와의 상호작용에 의한 세포내 RANK 신호전달은 세포질성 종양 괴사 인자 수용체-관련 인자(TRAF)의 동원과 활성화를 유발하고, 이는 MAPK, NF-jB, Src, 및 Akt와 같은 다각적인 신호전달 캐스케이드의 활성화로 인도한다. RANKL은 CTSK 발현과 프로모터 활성을 용량- 및 시간-의존적 방식으로 자극할 수 있다. 다수의 작용제가 골모세포에 의한 RANKL의 생성을 조절하며, 기질 세포 역시도 카텝신 K의 발현을 조절할 수 있다. 자극제로는 비타민 D, 부갑상선 호르몬, TNF-a, 글루코코르티코이드, IL-1, IL-11, 갑상선 호르몬, 프로스타글란딘 E2, 리포폴리사카라이드, 섬유모세포 성장 인자-2, 히스타민, 인슐린-유사 성장 인자-1, 히스타민, 및 낮은 중력이 포함된다. RANKL 발현의 억제제로는 에스트로겐 및 형질전환 성장 인자-b가 포함된다. RANKL은 다수의 메카니즘을 통해 카텝신 K 유전자의 전사를 자극하는 것으로 보인다. RANKL-매개 신호전달에서의 초기 및 근위 사건(proximal event)은 RANKL의 동족 수용체에 대한 중요한 어댑터 분자인 TRAF6의 활성화를 수반한다. TRAF6의 과발현은 카텝신 K 프로모터 활성을 자극하고, 카텝신 K 프로모터 활성의 RANKL 자극은 우성-저해(dominant negative) TRAF6의 과발현에 의해 억제된다. RANKL에 의한 카텝신 K의 활성화는 또한 우성-저해 c-fos에 의해 억제될 수 있다. JunB 단독으로는 기초 카텝신 K 프로모터 활성을 자극한 반면에, c-jun, JunD 또는 c-fos 단독으로는 그러하지 않았다. 그러나, 이들 jun-패밀리 구성원중 어느 것을 c-fos (AP-1)로 공형질감염시키면 카텝신 K 프로모터 발현을 현저히 증가시켰다. c-jun 또는 junB에 대하여 표적화한 siRNA은 RANKL-매개 카텝신 K 발현을 억제하였다. 따라서, AP-1은 카텝신 K 유전자 발현의 기초 및 RANKL-매개 자극 조절에 도움을 준다. 신호전달 경로에서 좀더 원위적으로, RANKL은 p38에 의한 NFAT2의 인산화로 이끌 수 있고, 그에 따라 핵중으로 NFAT2의 전좌 및 인간 카텝신 K 프로모터의 후속 트랜스활성화가 유도된다. NFAT2의 이러한 인산화는 캘시뉴린이 NFAT1와 NFAT2 둘 모두 탈인산화하여, 다양한 유전자의 핵 전좌 및 후속 프로모터 활성화로 종결되는 고전적인 패러다임과 상반된다. 그러나, NFAT2의 상이한 모이어티의 탈인산화 및 인산화 둘 모두가 전좌 및 전사의 후속 트랜스활성화를 유도할 수도 있다는 것이 가능하다. 세포의 RANKL 처리는 또한 p38을 통해 소안구증 전사 인자(Mitf)의 인산화를 유도한다. Mitf은 인간 카텝신 K 프로모터에서 3개 E-박스 모티프에 결합할 수 있다. 배양된 파골세포에서 야생형 Mitf의 과발현은 카텝신 K 발현을 현저히 증진시켰다. 레티노산, 간헐적인 기계적 스트레칭 및 세포외 매트릭스 단백질(콜라겐 타입 I, 피브로넥틴, 비트로넥틴, 오스테오폰틴)과 같은, 골 생리학에서 활성을 띠는 부가적인 작용제 역시도 카텝신 K 발현을 자극할 수 있다. OPG, IL-6, INF-c와 같은, 파골세포 분화와 활성화의 생리학적 억제제 또한 카텝신 K 발현을 직접 억제할 수 있다[1].

인간 CTSK 다형성

파골세포 기능에 있어서 카텝신 K의 중요한 역할은 당해 유전자에서의 돌연변이가 농축이골증을 초래할 수 있다는 발견에 의해 최초로 제안되었다. 인간 장애인 농축이골증은 카텝신 K에서의 돌연변이로 초래된 희귀한 상염색체 열성 골격 장애이다. 현재, 본 발명자들은 인간에서 6종의 상이한 돌연변이를 동정해내었다: (1) cDNA 위치 1095에서 A-G 염기 전위, (2) 뉴클레오티드 541에서 G-C 염기 전위, (3) 뉴클레오티드에서 C-T 염기 전위, (4) 뉴클레오티드 935에서 C-T 염기 전위, (5) 뉴클레오티드 236에서 G-A 염기 전위, 및 (6) 뉴클레오티드 926에서 T-C 염기 전위. 이들 유전자에서의 돌연변이는 골격계의 대사에 영향을 미치고, 그에 따라 골 재흡수 및 골 리모델링에 결함을 초래한다. 임상에서, 농축이골증은 단신, 골경화증, 선단골연화증, 척추용해증, 천문열림을 동반한 분리된 두개골 봉합, 골 취약성, 및 하악각의 손실을 특징으로 한다. 카텝신 K 돌연변이는, 파골세포 유전자, 예컨대 c-src 또는 Atp6i와 관련된 기타 질환에서 보이는 것처럼, 단순 골화석증보다는 독특한 농축이골증 장애를 일으킨다. 카텝신 K 돌연변이의 이러한 특징은 골, 난소, 심장, 태반, 폐, 골격근, 결장 및 소장을 비롯한 각종 조직에서 카텝신 K mRNA의 검출과 더불어서, 카텝신 K가 농축이골증의 독특한 표현형을 도출할 수 있는 매트릭스 단백질 분해 이상의 다른 기능을 구성할 수 있음을 제안한다[1].

촉매 메카니즘

카텝신 K의 촉매작용 삼인조(Cys25, His159, Asn175, 파파인 넘버링)는 고전적으로 두 도메인을 분리하는 개열부에 수용되어 있는데, Cys25는 좌측 도메인의 길고 보존된 N-말단 a-나선에 위치하고, 반면에 His159은 다른 하나의 도메인에 위치한다. Cys25와 His159은 His159와의 수소 결합을 통해 Asn175에 의해 안정화되는 티올레이트이미다졸리움 이온 쌍으로서 존재하는 것으로 생각된다. 시스테인 술프히드릴기는 부분적으로는 낮은 pKa(w3.7)의 원인이 된다. 간단히 말하면, 티올레이트 음이온은 기질 결합의 카르보닐 탄소를 공격하여 절단되도록 하여 4면체 중간체를 형성한다. 이 중간체는 먼저 옥시음이온 홀에 의해 안정화된 다음 프로톤화 이탈성 아민을 방출하면서 아실 효소로 변형된다. 물 분자에 의한 친핵성 공격으로 두 번째 4면체 중간체의 형성이 일어난다. 이는 최종적으로 분할되어 유리 효소와 기질의 두 번째 부분(R-COOH)을 생성한다[2].

기질 특이성

대부분의 C1 시스테인 카텝신이 엔도펩티다제인 반면에(L, S, K, V, F), 카텝신 X는 카르복시펩티다제이며 카텝신 B, C 및 H는 엔도펩티다제- 및 엑소펩티다제 활성 둘 모두를 보유한다. 시스테인 카텝신의 기질-결합 영역은, 파파인의 S4 내지 S30으로부터의 7개 부위의 신장부를 포함하는, 끊어지기 쉬운 결합의 양측(N- 및 C-)상의 펩티드 기질 아미노산(PeP0)에 대한 결합 아부위(SeS0)의 배열로서 정의된다. 다수의 기질 유사체 억제제의 결정 구조가 입수가능함에 따라, 상기 정의는 개정 및 재규정되었는데 기질 잔기의 결합을 아부위 S2eS10에로 한정하며, 여기에는 주쇄 및 측쇄 원자 둘 모두가 관여된다. 그러나 최근의 연구는 기질 특이성의 결정에 대한 카텝신 K 부위 S3의 중요성을 보여주었다. S2 결합 부위는 진정한 딥 포켓(deep pocket)인 반면에, 다른 부위는 결합 표면을 제공한다. 또한, S2 및 S10 부위는 특이성의 주 결정인자인 반면에, S1은 기질의 친화도와 효율적인 촉매작용에 중요하다. 부위 S3내 P3 잔기의 위치설정은, 아부위 S20에서처럼, 상대적인 넓은 면적에 걸쳐서 단지 측쇄 접촉에 의해서 매개된다. 카텝신 K, L, S 및 V는 부분적으로 중첩되는 특이성을 보유하여, 생체내에서 그들간을 구별하기 어렵게 한다. 카텝신 L 및 V(둘 모두 어느 정도 소수성 잔기를 수용하며, Phe를 선호한다)와는 달리 카텝신 K는 지방족 아미노산(Leu, Ile, Val)을 보유한 부위를 공격하며, 또한 S2 아부위에 Pro을 수용한다. 카텝신 K는 P2 위치에 Pro을 보유한 기질을 절단할 수 있다는 점에서 시스테인 카텝신 사이에서는 유별나지만, 카텝신 K와 유사한 아미노산 서열(65%의 상동성) 및 생화학적 특성을 보유한, 트리파노조마 콩고렌즈(Trypanosoma congolense)로부터의 시스테인 프로테아제인 콩고파인 또한 그러한 것으로 보고되었다. 카텝신 K의 또 다른 특징은 P3 위치에 있는 Gly에 대한 선호이다[2].

조직 및 세포 분포

시스테인 카텝신은 엄밀히 말하자면 리소좀성이 아니고, 그 프로테아제는 파고좀, 엔도좀과 리소좀 사이에서 수송되며, 개별 효소는 특이적인 생리학적 상황하에서 특정 세포소기관에 축적될 수 있다. 시스테인 카텝신은 또한 외인성 산화제(반응성 산소종)에 의해 유발된 리소좀 누출 후 세포질중으로 방출된다. 단핵구-유래 마크로파지, 폐 마크로파지 및 파골세포의 세포주위 공간의 산성화는 카텝신 K의 방출을 증대하여 세포외 단백질분해를 촉진한다. Hp-ATPase 펌프는 프로톤을 세포질에서 세포외 공간으로 이전시킴으로써 산성 아세포 공간의 생성에 관여할 수 있다. 면역학적국재결정, 인 시투(in situ) 하이브리드화 및 형광현미경 연구에 따르면 카텝신 K는 카텝신 B, L 및 S에 비하여 골 재흡수 소와를 따라서 파골세포에 훨씬 더 많이 풍부한 것으로 나타났다. 카텝신 K mRNA는 골, 난소, 심장, 태반, 폐, 골격근, 결장 및 소장을 비롯한 각종 조직에서 검출되었다. 고농도의 카텝신 K가 파골세포, 파골세포-유사 세포(거대 다핵 세포)에서 및 또한 활액 섬유모세포에서와 관절 연골의 병리학적 미란에 관여하는 류머티스성 관절염 관절에서, 및 폐와 갑상선 같은 장기 시스템의 유상피세포에서 발견되었다. 카텝신 K는 또한 대동맥 평활근 세포, 마크로파지, 기관지폐포 세정액에서도 발견되며, 마크로파지에 의해 분비되는데, 이는 세포외 매트릭스의 리모델링에 상당히 중요할 수 있다[2].

카텝신 S( CTSS )

카텝신 S는 CTSS로도 알려져 있는데, 인간에서 CTSS 유전자(Gene ID: 1520)에 의해 코딩되는 단백질이다. 펩티다제 C1 패밀리의 구성원인, 당해 유전자에 의해 코딩되는 단백질은 MHC 클래스 II 분자상에의 제시를 위하여 항원 단백질에서 펩티드로의 분해에 참여할 수 있는 리소좀 시스테인 프로테아제이다. 코딩된 단백질은 폐포 마크로파지에서 광범위 pH에 걸쳐서 엘라스타제로서 기능할 수 있다. 당해 유전자에 대해 대체 폴리아데닐화 신호를 사용하는 전사산물 변이체가 존재한다. 카텝신 S는 타입 IV 성상세포종 (다형성 교모세포종) 보유 환자에 대한 중요한 예후 인자인 것으로 나타났으며 그의 억제는 평균 5개월까지 생존시간의 향상을 보였다. 이는 시스테인 효소가 뇌 세포외 매트릭스 분해를 위하여 다른 프로테아제와 함께 더 이상 작용할 수 없기 때문이다. 그래서 종양의 확산이 정지된다.

CTSK 억제제

카텝신 K 억제제는 골 질환의 치료(이에 한정되지 않음)에 대하여 문헌에 널리 기재되어 있다.

WO 2004/007477에서는 그 중에서도 특히 심혈관 질환의 치료를 위하여 대사 효소(즉, 카텝신 K)에 대한 억제제로서 아실 히드라지노 티오펜 유도체를 기재하고 있다. WO 2006/076796에서는 카텝신 K 억제제가 비만 및 관련 장애의 치료에 유용할 수 있음을 언급하고 있다.

선택적 카텝신 K 억제제인 오다나카티브 및 골다공증의 치료를 위한 그의 용도가 문헌 [J. Bone Miner. Res. 25 (5) 937-947 (2010)]에 기재되어 있다.

본 발명은 폐고혈압 및 심부전의 치료 및/또는 예방에 있어서 바람직하게는 선택적 카텝신 K 억제제의 용도, 및 폐고혈압 및/또는 급성 및/또는 만성 심부전의 치료 및/또는 예방에 있어서 그의 용도에 관한 것이다.

좀더 구체적으로, 본 발명은 폐고혈압, 심부전 및/또는 이들의 조합의 치료 및/또는 예방에 사용하기 위한 하기 화학식 I 내지 XV의 화합물에 관한 것이다:

MIV 701 (X), Ono 5334 (XI), RO 4383315 (XII), SAR-114137 (XIII), MIV 710 (XIV) 또는 MIV 711 (XV).

바람직한 실시양태에서, 본 발명은 폐고혈압 및/또는 급성 또는 만성 심부전의 치료 및/또는 예방 방법에 사용하기 위한 하기 화학식 I의 화합물에 관한 것이다.

<화학식 I>

좀더 바람직한 실시양태에서, 본 발명은 폐고혈압의 치료 및/또는 예방 방법에 사용하기 위한 하기 화학식 I의 화합물에 관한 것이다.

<화학식 I>

치환 패턴에 따라, 화학식 I의 화합물은 상 및 거울상(mirror image)으로서 행동하는 입체이성질체 형태(거울상이성질체) 또는 상 및 거울상으로서 행동하지 않는 입체이성질체 형태(부분입체이성질체)로 존재할 수 있다. 본 발명은 거울상이성질체 또는 부분입체이성질체의 용도와 그들의 각 혼합물 둘 모두에 관한 것이다. 부분입체이성질체와 마찬가지로, 라세미 형태는 공지의 방법으로 입체이성질체적으로 균일한 구성성분으로 분리될 수 있다. 동등하게, 본 발명은 또한 화학식 I의 화합물과 그들의 염의 다른 호변이성질체의 용도에 관한 것이다.

화학식 I의 화합물의 염은 본 발명에 따른 물질과 무기산, 카르복실산 또는 술폰산의 생리학상 허용되는 염일 수 있다. 특히 바람직한 염은 예를 들어, 염산, 브로민화수소산, 황산, 인산, 메탄술폰산, 에탄술폰산, 톨루엔술폰산, 벤젠술폰산, 나프탈렌디술폰산, 트리플루오로아세트산, 아세트산, 프로피온산, 락트산, 타르타르산, 시트르산, 푸마르산, 말레산 또는 벤조산과의 염이다.

본 발명의 화합물은 바람직하게는 히드로클로라이드 또는 트리플루오로아세테이트로서 나타난다.

언급될 수 있는 염은 또한 통상적인 염기와의 염, 예컨대, 예를 들어 알칼리 금속염(예를 들어, 나트륨 또는 칼륨염), 알칼리 토금속염(예를 들어, 칼슘 또는 마그네슘염) 또는 암모니아 또는 유기 아민, 예컨대, 예를 들어 디에틸아민, 트리에틸아민, 에틸디이소프로필아민, 프로카인, 디벤질아민, N-메틸모르폴린, 디히드로아비에틸아민, 1-에펜아민 또는 메틸피페리딘에서 유래한 암모늄염이다.

수화물 또는 용매화물은 본 발명에 따르면 고체 또는 액체 상태에서 분자 화합물 또는 물로의 수화 또는 용매 분자와의 배위에 의하여 복합체를 형성하는 화학식 I의 화합물의 형태로서 명시된다. 수화물의 예로는 세스퀴수화물, 일수화물, 이수화물 또는 삼수화물이 있다. 동등하게, 본 발명에 따른 화합물의 염의 수화물 또는 용매화물 역시 적합하다.

동물 모델

기니 피그에서의 저산소증-유발 폐고혈압

만성 저산소증은 폐고혈압에 대한 문헌에 기재되고 일반적으로 인정되어 있는 동물 모델이며 상이한 종에 대해 기재되어 있다(문헌 [Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 297: L1013-L1032, 2009]; [J Pharmacol Sci 107, 8-14 (2008)]; 및 [Pharmacology & Therapeutics 92 (2001) 1-20]). 급성 저산소증은 폐동맥 수축을 통해 폐동맥 압력을 증가시킨다. 만성 저산소증은 혈관 구조적 변화( architectural change)를 통한 좀더 중증의 폐고혈압 및 혈중 헤마토크릿(Hct)의 증가를 초래한다. 구조적 변화로는 근육성 폐동맥의 중막 비후 및 이전에는 비-근육화 또는 부분적으로 근육화되었던 소동맥에서 새로운 중막 평활근의 출현을 포함한다. 이러한 후자의 현상은 근육 신장으로 호칭된다. 이들 변화는 혈관 평활근 세포 또는 평활근 전구체 세포, 예컨대 혈관주위세포의 비대증, 이상 증식, 및 원위 이동에 기인한다. 톰슨(Thompson) 등은 기니 피그 모델에서 그러한 영향(우심실 중량의 증가를 포함)을 보여주고 있다(문헌 [J. Appl. Physiol. 74(2): 916-921, 1993]).

개에서의 페이싱 ( pacing )-유발 심부전

개에서의 고속 심실 페이싱에 의해 유발시킨 실험적 심부전은 저-박출량 심근병증 상태로 귀결된다. 심근 리모델링 및 심실 확장은 증가한 벽 응력을 상쇄하기 위하여 발생한다. 이들 변화와 더불어 저하된 심실 수축성이 존재한다. 이들 변화는 인간과 자연에서 발생하는 개의 확장형 심근병증(DCM) 둘 모두에서 관찰되는 것들과 유사하다. 심근병증은 심실벽 및 유두근 전역에 걸친 근육세포의 진행성 손실과 관련되어 있다 (문헌 [Cardiovascular Research 49 (2001) 127-134]).

폐고혈압 기니 피그 모델에서의 CTSK 억제제 (오다나카티브)

CTSK 억제제 오다나카티브를 실시예 섹션에 기재된 바와 같이 폐고혈압에 대한 기니 피그 모델에서 시험하였다. 대략 250 g 체중의 수컷 던킨 하틀리(Dunkin Hartley) 기니 피그를 3개의 상이한 처리군(n=7-8 동물/군; 대조군 + 위약, 저산소증 + 위약, 저산소증 + 오다나카티브)으로 무작위화하였다. 만성 저산소증에의 노출을 위하여, 기니 피그를 28일 동안 환기 챔버에서 정상기압(normobaric) 저산소증(10% O₂에서)하에 유지시켰다. 대조군 동물은 실내 공기중에서 유지시켰다. 먹이와 물은 무제한으로 공급하였다. 기니 피그는 삼투압 미니펌프의 이식에 의한 연속 주입을 통해 0일차부터 28일차까지 오다나카티브 또는 위약을 투여받았다. 28일차에 동물을 방혈사시켜 심장을 적출하였다. 심장을 해부하고, 우심실 대 좌심실+중격 중량의 비율(RV/LV+S)을 우심실 비대증의 지수로서 계산하였다. 우심실을 RNA 추출 및 정량적 실시간 폴리머라제 연쇄 반응을 위해 드라이아이스상에서 순간 동결(snap-frozen)하였다. 저산소증 4주 후, RV/LV+S 비율은 0.28±0.01(평균±SEM, 산소 정상 상태 대조군)에서 0.37±0.01(평균±SEM, 저산소증 위약군)로 증가하였다. 오다나카티브 처리는 RV/LV+S 비율을 현저하게 및 놀랍게도 0.30±0.01(평균±SEM)로 감소시켰다. 결과를 도 24에 도시하였다. 대조군: 산소 정상 상태하에서 심장 우심실 중량 대 중격을 포함한 좌심실 중량의 비율; 위약: 저산소증하에서 심장 우심실 중량 대 중격을 포함한 좌심실 중량의 비율; 오다나카티브: 저산소증 및 오다나카티브 처리하에서 심장 우심실 중량 대 중격을 포함한 좌심실 중량의 비율. 유의한 변화는 별표로 표시하였다.

동물의 질환 상태를 분석하고 오다나카티브 처리의 효능을 측정하기 위하여, 마커 유전자의 발현을 수행하였다. ANP의 발현이 저산소증-유지 동물로부터의 심장에서 증가하는 반면에, 오다나카티브 처리는 (위약군과 비교하여) 저산소증하에서 현저히 감소된 발현을 초래한다. 결과를 도 25에 도시하였다. LTBP2의 발현이 저산소증-유지 동물로부터의 심장에서 증가하는 반면에, 오다나카티브 처리는 (위약군과 비교하여) 저산소증하에서 현저히 감소된 발현을 초래한다. 결과를 도 26에 도시하였다. CTSK의 발현이 저산소증-유지 동물로부터의 심장에서 증가되는 반면에, 오다나카티브 처리는 (위약군과 비교하여) 저산소증하에서 현저히 감소된 발현을 초래한다. 결과를 도 27에 도시하였다. 심부전 환자 및 동물 모델에서의 증가된 ANP 수준과 병기의 기지의 상관관계 때문에, CTSK의 증가된 발현은 폐고혈압과 상관관계가 있는 것으로 보인다. 저산소증-유발 폐고혈압 동물을 오다나카티브로 처리하면 위약-처리 동물과 비교하여 우심실 중량의 감소를 초래한다. 여기에서 본 발명자들은 본 발명이 제시한 CTSK 억제제에서 오다나카티브와 그 밖의 것들이 폐고혈압의 치료에 유용함을 보여준다.

개에서의 페이싱-유발 심부전에서 CTSK 발현

페이싱-유발 심부전견으로부터의 심장 샘플에서 CTSK의 발현을 수행하여 심부전에서 CTSK의 관련성을 평가하였다. 실험은 실시예 섹션(실시예 동물 모델 A-4)에 기재된 바와 같이 수행하였다.

ANP 및 CTSK의 발현 분석을 좌심방, 우심방, 좌심실 및 우심실에 대하여 실시예 섹션에 기재된 바와 같이 수행하였다. 결과를 CTSK의 발현에 대해서는 도 28에 및 ANP에 대해서는 도 29에 도시하였다. 비-페이싱 견으로부터의 조직과 비교하여, 페이싱 견의 좌심방, 우심방, 좌심실 및 우심실에서 CTSK의 발현이 증가하였다. 비-페이싱 견으로부터의 조직과 비교하여, 페이싱 견으로부터의 좌우심방에서 ANP의 발현이 증가하였다. 심부전 환자 및 동물 모델에서의 증가된 ANP 수준과 병기의 기지의 상관관계 때문에, CTSK의 증가된 발현은 심부전과 상관관계가 있는 것으로 보인다. 여기에서 본 발명자들은 CTSK 발현이 심부전에서 상향조절되고, 오다나카티브 같은(이에 한정되지 않음) 억제제(본 발명에서 제시한)에 의한 CTSK의 억제가 심부전의 치료에 유용함을 보여준다.

적응증

급성 저산소증은 강력한 폐동맥 혈관수축을 도출하고 폐동맥 압력을 증가시킨다[5]. 이러한 소위 율러-릴레스트란트(Euler-Liljestrand) 메카니즘은 폐의 환기와 혈액 순환(관류)간의 연관을 서술해주며 또한 저산소증 폐 혈관수축으로도 알려져 있다[6]. 만성 저산소증은 광범위한 혈관 리모델링, 폐고혈압, 및 폐성 심장(cor pulmonale)으로 귀결된다[7]. 혈관 리모델링 과정은 주로 폐동맥의 원위 브래치(distal braches)에 영향을 주며: 혈관 평활근 세포(VSMC)와 외막 섬유모세포 둘 모두 이들 조건하에서 증식한다[8].

폐고혈압(문헌 [Clinical Classification of Pulmonary Hypertension, Dana Point 2008])은 원인이 다양할 수 있으며 비-치료시에는 사망에 이르는 진행성 폐 장애이다. 폐고혈압은 사망에 이르게 할 수도 있는 펌프 실조로 진행하는 우측 심부전이 있는 우측 심장에 걸리는 과부하와 연관이 있다. 정의상, 만성 폐고혈압에서 평균 폐동맥 압력(mPAP)은 휴식시 >25 mmHg 및 운동중 >30 mmHg(정상치 <20 mmHg)이다. 폐 혈관의 폐동맥 혈관수축과 구조적 리모델링 둘 모두는 당해 질환에서 상승된 폐 압의 원인이 되는 병리학적 과정의 불가결한 특징이다. 리모델링은 신근육형성, 중막 비대증 및 외막 비후를 특징으로 한다. 폐 순환의 이러한 증가하는 폐색은 우측 심장에 진행성 스트레스를 가져오고, 그에 따라 우측 심장에 의한 감소한 박출량을 초래하고 종국에는 우측 심부전으로 귀결된다.

소위 특발성 폐동맥 고혈압(PAH)이라는 것은, 특정할 수 있는 원인 없이 발생하는데, 이환율이 백만명당 1 내지 2명인 극히 희귀한 장애이다[3]. 환자의 평균 연령은 36세인 것으로 산정되며, 환자의 10%만이 60세를 넘었다. 남성보다는 뚜렷하게 더 많은 여성이 이환된다. 폐고혈압의 2차 형태는 근본 원인의 다양성과 일치하여 상이한 경과를 나타내지만, 모든 사례에서 사망률이 높은 중증 장애이다.

폐고혈압의 요법에 있어서 그렇게 많은 진보에도 불구하고, 이 중증 장애를 치유할 가망은 아직까지는 없다. 폐고혈압에 대한 시판되고 있는 특이적 요법(예를 들어, 프로스타시클린 유사체, 엔도텔린 수용체 길항제, 포스포디에스테라제 억제제)은 그럼에도 불구하고 생활의 질, 운동 허용능 및 환자의 예후를 개선할 수 있다. 그러나, 이들 약제의 유용성은 일부 경우에서 심한 부작용 및/또는 복잡한 투여 형태로 해서 제한을 받는다. 환자의 임상적 상황을 특이적 요법으로 개선 또는 안정화시킬 수 있는 기간이 제한된다. 결국, 그 요법은 단계적으로 확대되고 그에 따라 복수종의 약제가 동시에 투여되어야 하는 조합 요법이 적용된다. 신규 조합 요법은 폐동맥 고혈압의 치료를 위한 가장 유망한 장래의 치료 옵션중 하나이다[4]. 그들을 공지의 것과 조합가능하도록 하고 대사와 관련한 어떠한 문제도 일으키지 않는, 예를 들어 P450 CYP 효소를 매우 적은 정도로만 또는 전혀 억제하지 않는(보센탄 및 와파린과의 조합 요법과 관련된 약제 상호작용과 비교하여), 신규 요법의 개발이 점점 중요해지고 있다.

용어 "폐고혈압"에는 문헌 [Clinical Classification of Pulmonary Hypertension, Dana Point 2008]에서 특정한 바와 같은 특정 형태의 폐고혈압이 포함된다. 언급될 수 있는 예로는 폐동맥 고혈압, 좌측 심장 장애와 관련된 폐고혈압, 폐 질환 및/또는 저산소증과 관련된 폐고혈압, 만성 혈전색전증에 기인한 폐고혈압(CTEPH) 및/또는 불분명한 다인자성 메카니즘을 갖는 폐고혈압이 있다.

"폐동맥 고혈압"은 특발성 폐동맥 고혈압(IPAH, 이전에는 "원발성 폐고혈압"으로도 불렸음), 유전성 폐동맥 고혈압, 약물- 및 독소-유발 폐동맥 고혈압 및 결합조직 질환, 선천성 심장 질환, 문맥압항진증, HIV 감염증, 주혈흡충증, 만성 용혈성 빈혈과, 현저한 정맥/모세관 병변을 동반하는 장애, 예컨대 폐 정맥폐색성 질환 및 폐 모세관 혈관종증, 및/또는 신생아 지속성 폐고혈압과 관련되어 있는 관련 폐동맥 고혈압(APAH)을 포함한다.

좌측 심장 장애와 관련된 폐고혈압은 수축기능 장애, 확장기능 장애 및 판막 질환이 있는 장애를 포함한다. 폐 질환 및/또는 저산소증과 관련된 폐고혈압은 만성 폐색성 폐 장애, 간질성 폐 질환, 혼합된 제한적 및 폐색성 패턴을 갖는 기타 폐 질환, 수면시무호흡증후군, 폐포 저환기, 만성 고산병 및 체질이상을 포함한다. 만성 혈전색전증에 기인한 폐고혈압(CTEPH)은 근위 폐동맥의 혈전색전성 폐색, 원위 폐동맥의 혈전색전성 폐색 및/또는 비-혈전성 폐 색전증(종양, 기생충, 이물)을 포함한다.

불분명한 다인자성 메카니즘을 갖는 폐고혈압은 혈액학적 장애(골수증식성 장애, 비장 절제), 전신 장애(사르코이도시스, 폐 랑게르한스 세포 조직구증, 림프관평활근종증, 신경섬유종증, 혈관염), 대사 장애(갑상선 장애, 글리코겐 축적증, 고셔병) 및/또는 종양 폐색, 섬유화성 종격동염, 투석을 시행하는 만성 신부전 같은 그 밖의 장애를 포함한다.

용어 "심부전"은 특정 형태의 심부전을 포함한다. 언급될 수 있는 예로는 급성 비대증상성 심부전, 우측 심부전, 좌측 심부전, 양심실 부전, 허혈성 심근병증, 확장형 심근병증, 비대증형 심근병증, 특발성 심근병증, 선천성 심장 질환, 확장기 심부전, 수축기 심부전, 충혈성 심부전, 및/또는 판막 질환, 승모판 협착증, 승모판폐쇄 부전증, 대동맥 판막 협착증, 대동맥 부전, 삼첨판 협착증, 삼첨판 부전, 폐 동맥판 협착증, 폐 부전, 복합 판막 질환, 심근염, 급성 심근염, 만성 심근염, 바이러스성 심근염, 당뇨병, 알콜 및 코카인과 같은 약물의 남용, 화학요법제와 같은 약제, 결합조직 질환, HIV 및 축적증과 관련된 심부전이 있다.

조합 요법

본 발명은 추가로, 본 발명에 따른 화합물 및 1종 이상의 추가 활성 성분을 포함하는, 특히 전술한 장애의 치료 및/또는 예방을 위한 약제에 관한 것이다. 바람직하게 언급될 수 있는 적합한 조합 활성 성분의 예는 다음과 같다:

- 지질 저하제, 특히 HMG-CoA(3-히드록시-3-메틸글루타릴코엔자임 A) 리덕타제 억제제;

- 관상동맥 치료제/혈관확장제, 특히 ACE(안지오텐신 전환 효소) 억제제, AII(안지오텐신 II) 수용체 길항제; □-아드레날린수용체 길항제; 알파-1 아드레날린수용체 길항제; 이뇨제; 칼슘 채널 차단제; 엔도텔린 수용체 길항제, 미네랄로코르티코이드-수용체 길항제, 레닌 억제제, 로(rho)-키나제 억제제 및 시클릭 구아노신 모노포스페이트(cGMP)의 증가를 불러오는 물질, 예컨대, 예를 들어 가용성 구아닐레이트 사이클라제의 자극제 또는 활성화제;

- 플라스미노겐 활성화제 (혈전용해제/섬유소용해제) 및 혈전용해/섬유소용해를 증가시키는 화합물, 예컨대 플라스미노겐 활성화제 억제제의 억제제(PAI 억제제), 트롬빈-활성화 섬유소용해 억제제의 억제제(TAFI 억제제) 및 인자 Xa 억제제;

- 항응고 활성을 보유한 물질 (항응고제);

- 혈소판 응집-억제 물질 (혈소판 응집 억제제);

- 피브리노겐 수용체 길항제 (당단백질 IIb/IIIa 길항제);

- 항부정맥제;

- 키나제 억제제;

- 가용성 구아닐레이트 사이클라제의 자극제 및 활성화제;

- 프로스타시클린 유사체;

- 엔도텔린 수용체 길항제;

- 엘라스타제 억제제;

- 포스포디에스테라제 억제제;

- 매트릭스 메탈로프로테이나제 억제제;

- 세로토닌 수용체 길항제;

- 이뇨제;

- 유기 질산염 및 NO 도너;

- 양성 강심제, 예를 들어 디기탈레스 글리코시드 (디곡신), 도파민, 도부타민 및 도파민성 효능제, 베타-아드레날린성 효능제, 아드레날린, 노르아드레날린;

- 나트륨이뇨 펩티드;

- 칼슘 감작제, 예를 들어 레보시멘단;

- CTSS 억제제;

- 기관지확장제, 예를 들어 알부테롤, 메타프로테레놀, 테르부탈린, 살메테롤, 포르모테롤, 밤부테롤; 및

- 소염제, 예를 들어 글루코코르티코이드.

본 발명은 추가로, 유효량의 화학식 I 내지 XV의 적어도 1종의 선택적 카텝신 K 억제제, 또는 적어도 1종의 선택적 카텝신 K 억제제를 불활성 무독성인 제약상 적합한 부형제와 조합하여 포함하는 유효량의 약제를 투여함으로써 인간 및 동물에서 폐고혈압을 치료 및/또는 예방하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 추가로, 유효량의 화학식 I의 화합물, 또는 적어도 1종의 본 발명의 화합물을 불활성 무독성인 제약상 적합한 부형제와 조합하여 포함하는 유효량의 약제의 투여를 통한 인간 및 동물에서의 폐고혈압의 치료 및/또는 예방 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 용도에 따라 제조되거나 또는 본 발명에 따라 사용될 약제는 적어도 1종의 본 발명 화합물을 정상적으로는 1종 이상의 불활성 무독성인 제약상 적합한 부형제와 함께 포함한다.

본 발명에 따른 화합물은 전신적으로 및/또는 국소적으로 작용할 수 있다. 이러한 목적을 위하여, 그들은 적합한 방식으로, 예컨대, 예를 들어 경구, 비경구, 폐, 비강, 혀 밑, 혀, 구강, 직장, 피부, 경피, 결막 또는 귀의 경로로 또는 임플란트나 스텐트로서 투여될 수 있다.

본 발명에 따른 화합물은 이들 투여 경로에 적합한 투여 형태로 투여될 수 있다.

경구 투여에 적합한 것으로는 종래기술에 따라 기능하고 본 발명에 따른 화합물을 신속하게 및/또는 변경된 방식으로 전달하며, 본 발명에 따른 화합물을 결정질 및/또는 비정질화 및/또는 용해된 형태로 함유하는 투여 형태, 예컨대, 예를 들어 정제(예를 들어 본 발명에 따른 화합물의 방출 지연 및 조절을 제공하는 장용 코팅 또는 불용성이거나 또는 용해되는 코팅을 구비한 코팅정 또는 비-코팅정), 구강에서 신속히 붕괴되는 정제, 또는 필름/웨이퍼, 필름/동결건조체, 캡슐(예를 들어, 경질 또는 연질 젤라틴 캡슐), 당의정, 과립, 펠릿, 분말, 에멀젼, 현탁액, 에어로졸 또는 용액이 있다.

비경구 투여는 흡수 단계를 회피하거나(예를 들어, 정맥내, 동맥내, 심장내, 척수강내 또는 요내) 또는 흡수를 포함하여(예를 들어, 근육내, 피하, 피내, 경피 또는 복막내) 이루어질 수 있다. 비경구 투여에 적합한 투여 형태로는 그 중에서도 용액, 현탁액, 에멀젼, 동결건조체 또는 멸균 분말 형태의 주사 및 주입용 제제가 있다.

그 밖의 투여 경로에 적합한 것으로는 예를 들어, 흡입용 제약 형태(그 중에서도 분말 흡입기, 분무기), 점비제, 용액 또는 스프레이, 정제, 필름/웨이퍼 또는 혀, 혀 밑 또는 구강 경로로 투여될 캡슐, 좌제, 눈 또는 귀를 위한 제제, 질용 캡슐, 수성 현탁액(로션, 진탕 혼합물), 친유성 현탁액, 연고, 크림, 경피 치료 시스템(예를 들어, 패치), 밀크, 페이스트, 포움, 산포제, 임플란트 또는 스텐트가 있다.

좀더 바람직한 실시양태에서, 본 발명은 폐동맥 고혈압, 좌측 심장 장애와 관련된 폐고혈압, 폐 질환 및/또는 저산소증과 관련된 폐고혈압, 및 만성 혈전색전증에 기인한 폐고혈압(CTEPH)으로 이루어지는 질환군에 포함된 질환의 치료 및/또는 예방 방법에 사용하기 위한 전술한 화합물 또는 제약 조성물/약제에 관한 것이다. 한층 더 바람직한 실시양태는 폐동맥 고혈압의 치료 및/또는 예방 방법에 사용하기 위한 용도이다.

좀더 바람직한 실시양태에서, 본 발명은 만성 심부전의 치료 및/또는 예방 방법에 사용하기 위한 전술한 화합물 또는 제약 조성물/약제에 관한 것이다.

좀더 바람직한 실시양태에서, 본 발명은 확장형 심근병증의 치료 및/또는 예방 방법에 사용하기 위한 전술한 화합물 또는 제약 조성물/약제에 관한 것이다.

진단

또 다른 실시양태에서, CTSK에 특이적으로 결합하는 항체는 폐고혈압 또는 심부전의 진단에, 또는 CTSK 억제제로 치료받는 환자를 모니터링하기 위한 검정에 사용될 수 있다. 진단 목적에 유용한 항체는 치료제에 대하여 전술한 것들과 동일한 방법으로 제조될 수 있다. CTSK에 대한 진단 검정은 항체 및 표지물을 사용하여 인간 체액에서 또는 세포 또는 조직의 추출물에서, 바람직하게는 심장 조직에서, 좀더 바람직하게는 심장 심실(좌심실 및/또는 우심실)에서 및 한층 더 바람직하게는 우심실에서 CTSK를 검출해내는 방법을 포함한다. 항체는 변형하여 또는 변형없이 사용될 수 있으며, 리포터 분자와의 공유 또는 비-공유 결합에 의하여 표지될 수 있다.

ELISA, RIA 및 FACS를 비롯하여 CTSK를 측정하는 다양한 프로토콜이 당기술분야에 공지되어 있으며 변경되거나 또는 비정상적인 수준의 CTSK 발현을 진단하는 토대를 제공한다. CTSK 발현에 대한 정상치 또는 표준치는 정상 포유동물 대상체, 바람직하게는 인간으로부터 취한 체액 또는 세포 추출물을 복합체 형성에 적합한 조건하에서 CTSK에 대한 항체와 조합함으로써 확립된다. 표준 복합체 형성의 양은 다양한 방법으로, 바람직하게는 광도측정 수단에 의하여 정량될 수 있다. 생검된 조직으로부터의 대상체 샘플에서 발현된 CTSK의 양을 표준치와 비교한다. 표준치와 대상체 값 간의 편차는 질환을 진단하는 파라미터를 확립한다.

본 발명의 또 다른 실시양태에서, CTSK를 코딩하는 폴리뉴클레오티드는 진단 목적으로 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 폴리뉴클레오티드로는 올리고뉴클레오티드 서열, 상보적 RNA 및 DNA 분자, 및 PNA를 포함한다. 폴리뉴클레오티드는 CTSK의 발현이 질환과 상관관계가 있는 바람직하게는 전술한 심장 샘플의 생검된 조직에서 유전자 발현을 검출하고 정량하는 데에 사용된다. 진단 검정은 CTSK의 부재, 존재, 및 과발현간을 구별하고, 치료적 개입 동안 CTSK 수준의 조절을 모니터링하는 데에 이용될 수 있다.

CTSK를 코딩하는 폴리뉴클레오티드 서열은 CTSK의 발현과 관련이 있는 말초 및 중추 신경계 장애, 혈액학 질환, 암 질환 및 심혈관 질환의 진단에 사용될 수 있다. CTSK를 코딩하는 폴리뉴클레오티드 서열은 변경된 CTSK 발현을 검출하기 위하여 환자 생검으로부터의 체액 또는 조직을 사용하는 서던, 노던 또는 도트-블롯 분석, 또는 그 밖의 막-기반 기술에; PCR 기술에; 딥스틱(dipstick), 핀, 및 ELISA 검정에; 및 마이크로어레이에 사용될 수 있다. 그러한 정성적 또는 정량적 방법은 당기술분야에 주지되어 있다.

특정 측면에서, CTSK를 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 폐고혈압 또는 심부전을 진단하는 검정에 유용할 수 있다. CTSK를 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 표준 방법으로 표지하여 하이브리드화 복합체의 형성에 적합한 조건하에서 환자로부터의 체액 또는 조직 샘플에 첨가할 수 있다. 적합한 인큐베이션 기간 경과 후, 샘플을 세척하고 신호를 정량하여 표준치와 비교한다. 환자 샘플내 신호의 양이 비교하기에 알맞은 대조군 샘플의 것으로부터 현저히 변경된 경우, 그 뉴클레오티드 서열은 샘플내 뉴클레오티드 서열과 하이브리드화하고, 샘플내 CTSK를 코딩하는 뉴클레오티드 서열의 변경된 수준의 존재는 관련 장애의 존재를 표시한다. 그러한 검정은 또한 동물 연구에서, 임상 시험에서, 또는 개별 환자의 치료 모니터링에서 특정 치료 처방의 효능을 평가하는 데에 이용될 수 있다.

폐고혈압 또는 심부전의 진단을 위한 토대를 제공하기 위하여, 발현에 대한 정상 또는 표준 프로파일이 확립된다. 이는 동물 또는 인간인 정상 대상체로부터 취한 체액 또는 세포 추출물을 하이브리드화 또는 증폭에 적합한 조건하에서 CTSK를 코딩하는 서열 또는 그의 단편과 조합함으로써 달성될 수 있다. 표준 하이브리드화는 정상 대상체에서 수득한 값을 공지량의 실질적으로 정제된 폴리뉴클레오티드가 사용되는 실험으로부터의 값과 비교함으로써 정량될 수 있다. 정상 샘플로부터 수득한 표준치는 장애에 대한 증후를 나타내는 환자로부터의 샘플에서 수득한 값과 비교될 수 있다. 표준치와 비교하여 증가한 값은 전술한 장애의 존재를 진단한다.

본 발명의 또 다른 목적은 (i) 포유동물로부터 취한 샘플내 CTSK 폴리뉴클레오티드 또는 폴리펩티드의 양을 측정하는 단계, 및 (ii) 건강한 및/또는 병에 걸린 포유동물에서 CTSK 폴리뉴클레오티드 또는 폴리펩티드의 양을 측정하는 단계를 포함하는, 포유동물에서 폐고혈압, 폐동맥 고혈압, 좌측 심장 장애와 관련된 폐고혈압, 폐 질환 및/또는 저산소증과 관련된 폐고혈압, 만성 혈전색전증에 기인한 폐고혈압(CTEPH) 및 심부전으로 이루어진 질환군에 포함된 질환을 진단하는 방법이다. 바람직한 실시양태는 폐동맥 고혈압 또는 만성 또는 급성 심부전의 진단이다. 병에 걸린 포유동물과 비교하여 상기 시험 포유동물내 CTSK 폴리뉴클레오티드 또는 폴리펩티드의 양에 있어서 실질적인 유사성이 존재하면 질환이 진단된다. 건강한 포유동물과 비교하여 상기 시험 포유동물내 CTSK 폴리뉴클레오티드 또는 폴리펩티드의 양이 증가하면 질환이 진단된다. 바람직한 실시양태에서, CTSK 폴리뉴클레오티드 또는 폴리펩티드의 양은 적어도 1.5배 증가한다.

A: 실험 방법

A-1. 실시예 1

발현 분석

기니 피그 또는 개 조직을 액체 질소로 연마하여 분쇄시켰다. 총 RNA를 추출하고, DNase I 소화를 수행하여 잔류 게놈 DNA를 제거한 다음 RNA를 랜덤 헥사머 프라이머를 사용하여 역전사하였다. 어플라이드 바이오시스템즈 프리즘 7900(Applied Biosystems PRISM 7900) 서열 검출 시스템을 사용하여 정량적 택맨(TaqMan) RT-PCR 분석을 수행하였다. 열 프로토콜을 50℃에서 2 min, 이어서 95℃에서 10 min 및 이어서 95℃에서 15 s와 60℃에서 1 min의 40 사이클로 세팅하였다. 결과를 L32 (개) 또는 b-액틴 (기니 피그) 대조군에 대하여 정규화하고, 상대 발현을 하기 공식에 따라 계산하였다: 상대 발현 = 2(20-(CT(프로브)-CT(L32/b-액틴))). 파라미터 CT는 증폭 플롯이 기준선을 상회하는 고정 역치를 통과하는 사이클 수로 정의한다.

A-2. 실시예 2

심혈관 질환(저산소증-유발 폐고혈압)에서 바이오마커, 치료 및 진단 표적으로서 LTBP2의 사용

저산소증-유발 폐고혈압 모델은 동물 모델 섹션(A-3)에 기재되어 있다.

총 세포 RNA를 제조업자의 설명서(인비트로젠(Invitrogen), 미국)에 따라 트리졸-시약(Trizol-Reagent) 프로토콜로 단리하였다. 트리졸-시약 프로토콜로 준비한 총 RNA를 DNAse I로 처리하여 게놈 DNA 오염을 제거하였다.

LTBP2의 mRNA 분포의 상대적인 정량을 위해, 각 샘플로부터의 총 RNA를 먼저 역전사하였다. 1 ㎍의 총 RNA를 제조업자의 프로토콜에 따라 임프롬-II(ImProm-II) 역전사 시스템(프로메가(Promega), 미국)을 사용하여 역전사하였다. 최종 부피를 물로 200 ㎕이 되도록 조정하였다.

LTBP2 mRNA 분포의 상대적인 정량을 위해, 제조업자의 설명서와 프로토콜에 따라 어플라이드 바이오사이언스(Applied Bioscience) ABI 7900HT 서열 검출 시스템을 사용하였다. PCR 반응을 LTBP2 및 하우스키핑 유전자 b-액틴을 정량하도록 셋업하였다. LTBP2를 위한 정방향 및 역방향 프라이머와 프로브를 어플라이드 바이오사이언스 ABI 프라이머 익스프레스(Applied Bioscience ABI Primer Express)^TM 소프트웨어를 사용하여 설계하고 유로젠텍(Eurogentec, 벨기에)에서 합성하였다. LTBP2 정방향 프라이머 서열은 프라이머1(서열 9)이었다. LTBP2 역방향 프라이머 서열은 프라이머2(서열 10)이었다. 리포터 염료로서 FAM(카르복시플루오레세인 숙시니미딜 에스테르) 및 소광제로서 TAMRA(카르복시테트라메틸로다민)로 표지한, 프로브1(서열 11)을 LTBP2을 위한 프로브로서 사용하였다. 하기 시약을 총 20 ㎕로 준비하였다: 1x qPCR-MasterMix(유로젠텍; 벨기에) 및 프로브1(서열 11), LTBP2 정방향 및 역방향 프라이머 각각 200 nM, 200 nM LTBP2 FAM/TAMRA-표지 프로브, 및 5 ㎕의 주형 cDNA. 열 사이클링 파라미터는 50℃에서 2 min, 이어서 95℃에서 10 min, 이어서 95℃에서 15 sec 동안 용융과 60℃에서 1 min 동안 어닐링/연장으로 이루어지는 40 사이클이었다.

상대 발현의 계산

CT (역치 사이클) 값은 "핵산의 정량적 측정" 섹션에 기재된 바와 같이 계산한다.

ΔCT = CTLTBP2 - CTb-액틴

상대 발현 = 2^(15-ΔCT)

mRNA 정량(발현 프로파일링)의 결과를 도 26에 도시하였다.

동물 모델

본 발명에 따라 사용될 수 있는 화합물의 유리한 약리학적 특성은 하기 방법에 의해 확인될 수 있다.

A-3. 기니 피그에서의 저산소증-유발 폐고혈압의 동물 모델

CTSK 억제제로의 처리

대략 250 g 체중의 수컷 던킨 하틀리 기니 피그를 3개의 상이한 처리군(n=7-8 동물/군; 대조군 + 위약, 저산소증 + 위약, 저산소증 + 오다나카티브)으로 무작위화하였다. 만성 저산소증에의 노출을 위하여, 기니 피그를 28일 동안 환기 챔버에서 정상기압 저산소증(10% O₂에서)하에 유지시켰다. 대조군 동물은 실내 공기중에서 유지시켰다. 먹이와 물을 무제한으로 공급하였다. 기니 피그는 삼투압 미니펌프의 이식에 의한 연속 주입을 통해 0일차부터 28일차까지 오다나카티브 또는 위약을 투여받았다. 28일차에 동물을 방혈사시켜 심장을 적출하였다. 심장을 해부하고, 우심실 대 좌심실+중격 중량의 비율(RV/LV+S)을 우심실 비대증의 지수로서 계산하였다. 우심실을 RNA 추출 및 정량적 실시간 폴리머라제 연쇄 반응을 위해 드라이아이스상에서 순간 동결하였다. 저산소증 4주 후, RV/LV+S 비율은 0.28±0.01(평균±SEM, 산소 정상 상태 대조군)에서 0.37±0.01(평균±SEM, 저산소증 위약군)로 증가하였다. 오다나카티브 처리는 RV/LV+S 비율을 0.30±0.01(평균±SEM)로 현저하게 감소시켰다. 결과를 도 24에 도시하였다. 대조군: 산소 정상 상태하에서 심장 우심실 중량 대 중격을 포함한 좌심실 중량의 비율; 위약: 저산소증 및 위약 주입하에서 심장 우심실 중량 대 중격을 포함한 좌심실 중량의 비율; 오다나카티브: 저산소증 및 오다나카티브 처리하에서 심장 우심실 중량 대 중격을 포함한 좌심실 중량의 비율. 유의성은 별표로 표시하였다.

A-4. 페이싱 견

급성 실험 셋업을 도 30에 요약하였다. 페이스메이커 이식(0일차) 및 혈류역학적 평가(21일차)를 위하여, 25 내지 32 kg 체중의 잡종견(마셜 바이오리소시즈(Marshall BioResources), 미국)을 펜토바르비탈(효과를 나타내기 위해서는 15 내지 30 mg/kg)로 마취하였다. 마취 보충은 필요에 따라 사용되고 좌측 요측피정맥을 통해 투여되는 펜토바르비탈(1 내지 5 mg/kg/h)로 제공하였다. 진통을 위해, 펜타닐(10 내지 40 ㎍/kg/h)을 우측 요측피정맥을 통해 주입하였다. 모든 실험 절차 동안, 동물에 삽관하고 술라(Sulla) 808 마취 송풍기(드래거(Draeger), 독일)를 사용하여 실내 공기로 기계적으로 산소를 보급하였다.

페이스메이커 이식

형광투시경 안내하에(오이시 플렉시뷰 8800(OEC FlexiView 8800), 지이 헬스케어(GE Healthcare), 미국) 및 멸균 조건하에서 스테로이드-용출 페이스메이커 리드(세트록스 S60(Setrox S60), 바이오트로닉(Biotronik), 독일)를 액와 정맥을 통해 우심실에 삽입하고 페이스메이커(로고스(Logos), 바이오트로닉/독일)에 연결하였다. 정확한 안치를 확인하기 위하여, 포획 역치 및 심장내 신호를 측정하였다. 모든 동물은 페이스메이커 이식 후 3일의 기간에 걸쳐서 비경구용 항생제(엔로플록사신 (베이트릴(Baytril)®), 바이엘/독일; 5 mg/kg; s.c.) 및 진통제(메타미졸 (메타미졸-WDT®), WDT/독일; 50 mg/kg; i.m.) 처리를 받았다. 상처가 아문 뒤(7일차) 페이스메이커를 활성화시켰으며 심장은 분당 심박수(BPM) 220의 속도로 14일 동안 연속적으로 페이싱하였다. 이러한 페이싱 기간 동안 개는 견사에서 유지시켰고, 먹이와 물에의 접근은 자유롭게 하였으며, 개는 1일 2회 놀이 공간 출입이 허용되었다. 연구 지속기간 동안 매일 개를 관찰하고 임상평가하였다.

급성 실험 셋업

페이싱 14일 후에 동물을 전신마취하에 조사하여 각각 정맥내용 코니밥탄(Conivaptan)(0.1 mg/kg i.v.) 또는 톨밥탄(Tolvaptan) 볼러스(0.1 mg/kg i.v.)에 대한 그들의 혈류역학적 및 뇨 배출량 반응을 평가하였다. 조사 당일에, 마취 유발 1시간 전에 페이스메이커를 무력화시켰다. 멸균 조건하에서 동물에 대퇴 동맥 액세스를 장치하고(NaCl 0.9% 충진 시스(sheath) 도입기(코디스(Cordis), 벨기에 워털루)를 통해 동맥 혈압을 측정하기 위하여), LV 성능(속도, 수축성 및 이완)을 ECG 및 5F-마이크로팁 카테터(밀라 인스트루먼츠 인코포레이티드(Millar Instruments Inc.), 미국 휴스턴주)를 사용하여 평가하였다. 액와 정맥을 통해 스완 간쯔(Swan Ganz) 카테터(비질런스(Vigilance) 모니터를 구비한 CCOmbo, 에드워즈 라이프사이언스(Edwards Lifescience), 미국)를 도입시켜 심박출량, 폐동맥 압력, 중심정맥압 및 체온을 측정하였다. 모든 데이터는 굴드 앰플리화이어(Gould Amplifier)와 ACQ-16 액퀴지션 인터페이스 유닛(ACQ-16 Acquisition Interface Unit)으로 기록하였으며 폰마(Ponemah) 소프트웨어(이상 디에스아이(DSI) 제품, 미국 세인트 폴)로 추가 분석하였다. 방광 카테터를 삽입하고 뇨 배출량을 20분마다 측정하였다. 생리적 효과는 문헌 [Mondritzki et al., Am J Ther. 2010 Dec 29]에 기재되어 있다.

A-5. 바이오마커

클래스:

질환 바이오마커: 질환의 임상 결과 또는 측정에 관계하는 바이오마커.

효능 바이오마커: 부여된 처리의 유익한 효과를 반영하는 바이오마커.

병기분류 바이오마커: 만성 장애의 상이한 병기들간을 구별하는 바이오마커.

대리 바이오마커: 임상 결과 측정을 위한 유효 대용물로 간주되는 바이오마커.

독성 바이오마커: 약물이 시험관내 또는 생체내 시스템에 미치는 독물학적 영향을 보고하는 바이오마커.

메카니즘 바이오마커: 약물의 하류 효과를 보고하는 바이오마커.

표적 바이오마커: 약물과 그의 표적의 상호작용을 보고하는 바이오마커.

ANP

심방성 나트륨이뇨 펩티드(ANP), 심방성 나트륨이뇨 인자(ANF), 심방성 나트륨이뇨 호르몬(ANH), 다시 말해서 아트리오펩틴은 강력한 혈관확장제이고, 심근 세포에 의해 분비되는 단백질 (폴리펩티드) 호르몬이다[11]. ANP는 체내 수분, 나트륨, 칼륨 및 지방(지방 조직)의 항상성 조절에 관여한다. ANP는 높은 혈압에 반응하여 심장의 상부 챔버 (심방)에 있는 근육 세포(심방 근육세포)에 의해 방출된다. ANP는 순환 시스템에 과해지는 물, 나트륨 및 지방 부하를 감소시키도록 작용하며, 그에 따라 혈압을 감소시키게 된다. ANP는 수용체의 특이적 세트 - ANP 수용체에 결합한다. 수용체-효능제 결합은 혈액량의 감소 및 그 결과 심박출량과 전신 혈압의 감소를 초래한다. 지질 분해는 증가하고 신장 나트륨 재흡수는 감소한다. ANP가 신체에 미치는 전체적인 영향은 레닌-안지오텐신 시스템에 의해 초래된 혈압과 혈액량의 증가를 상쇄하는 것이다.

ANP는 폐고혈압(문헌 [Pflugers Arch. 1997 May;434(1):63-9.]; [Clin Chim Acta. 2000 Nov;301(1-2):19-30.]; 및 [Chest. 2004 Oct;126(4):1330-6.]) 및 심부전(문헌 [Clin. Cardiol. 33, 11, 700-707 (2010)])에 대한 주지의 질환 바이오마커, 병기분류 바이오마커, 대리 바이오마커, 효능 바이오마커이다.

신장:

ANP는 수입사구체세동맥을 팽창시키고, 수출사구체세동맥은 수축시키며, 혈관사이세포는 이완시킨다. 이는 사구체 모세관의 압력을 증가시키고, 그에 따라 사구체 여과율(GFR)이 증가하게 되어, 나트륨과 물의 좀더 많은 배설이 일어나게 된다. ANP는 직행혈관을 통한 혈류를 증가시키고 이는 용질(NaCl 및 요소)을 수질 간질 바깥으로 씻어낼 것이다[6]. 수질 간질의 좀더 낮은 오스몰농도는 세뇨관액의 더 적은 재흡수 및 증가한 배설을 가져온다. ANP는 ENaC의 구아노신 3',5'-시클릭 모노포스페이트(cGMP)-의존성 인산화를 통해 네프론의 근위 세뇨관과 피질집합관에서의 나트륨 재흡수를 감소시킨다. ANP는 레닌 분비를 억제하고, 그에 따라 레닌-안지오텐신 시스템이 억제된다. ANP는 부신피질에 의한 알도스테론 분비를 감소시킨다.

혈관:

ANP는 혈관 평활근 cGMP의 막 수용체-매개 상승 및 카테콜아민의 효과의 억제에 의하여: 소동맥 및 소정맥에서 혈관 평활근을 이완시킨다.

심장:

ANP는 부적응성 심장 비대증을 억제한다. 심장 NPRA를 결여한 마우스는 증가한 심근 중량과 중증 섬유증이 발생하며 급사한다. NPRA의 재발현은 그 표현형을 구제한다. ANP는 고립성 심방성 아밀로이드증과 관련이 있을 수 있다.

LTBP2

LTBP2의 뉴클레오티드 서열은 수탁번호 Z37976(인간)에 의하여 데이터베이스로 입수가능하다. 프라이머 서열은 서열 9 내지 11(기니 피그)에 나타내었다.

형질전환 성장 인자 베타(TGFβ) 시토카인은 정상 및 형질전환 포유동물 세포 둘 모두에 광범위의 다양한 영향을 미치는 다기능성 패밀리이다. TGFβ의 분비 및 활성화는 잠복-관련 단백질 및 잠복성 TGFβ 결합 단백질(LTBP)과의 그들의 회합에 의해 조절된다. 형질전환 성장 인자 β(TGFβ)는 3가지 포유동물 이소형(TGFβ1, TGFβ2 및 TGFβ3)으로 존재한다. 이들의 각각은 보통은 생물학적 활성은 없고 3가지 성분을 포함하는 대형 잠복성 복합체(LLC)로 분비된다: 잠복-관련 단백질(LAP; 전구체 TGFβ의 N-말단 단편의 호모다이머) 및 잠복성 TGFβ 결합 단백질(LTBP)의 공유결합된 분자와 비-공유적으로 회합된 성숙 TGFβ의 디술파이드 결합된 호모다이머. 4종 LTBP 유전자가 동정되었다: LTBP1 내지 LTBP4. LAP는 성숙 호모다이머를 불활성으로 만들기에 충분하고, LAP와 LTBP 둘 모두의 제거 또는 그들의 상호작용의 조절은 TGFβ 이소형의 어느 것이 기능하도록 하는 데에 필수이다. TGFβ 시토카인은 광범위의 다양한 포유동물 세포 타입의 성장과 기능을 조절한다. 최근에 와서는 LTBP가 TGFβ의 조립, 분비 및 그것이 저장 및/또는 활성화되는 부위로의 표적화에 관여될 수 있음이 분명해지고 있다. 따라서 이들 단백질은 TGFβ의 활성을 제어하고 지시하는 데에 중요한 역할을 할 수 있다. LTBP는 또한 TGFβ와 회합된 것들과 관계없이, 예를 들어 구조적 매트릭스 단백질로서 효과를 발휘할 수 있다.

LTBP2의 기능적 역할에 대해서는 비교적 알려진 것이 거의 없다. 기타 LTBP와는 달리, LTBP2는 소형 잠복성 TGFβ와 회합할 수 없다. LTBP2는 대부분은 폐에서 및 좀더 적은 정도로는 간, 골격근, 태반 및 심장에서 발현된다. 잠복성 TGFβ 결합 단백질 LTBP2는 피브로넥틴에의 섬유모세포 부착을 감소시킨다. LTBP2의 기능적 역할의 규명은 마우스에서 LTBP2의 결실이 배아 치사성을 초래한다는 사실에 의해 더욱 제약받고 있다.

심혈관 시스템에서의 LTBP2의 기능적 역할과 관련하여, 관상동맥 혈관성형술의 돼지 모델에서 동맥 손상에 반응하여 LTBP2 합성이 증가하였음이 입증되었다[9]. 따라서, 심부전의 발생에 있어서 TGFβ의 주지의 역할과 더불어[10], TGFβ-기능 변경 LTBP2이 LVAD 심장에서 및 심부전의 다양한 동물 모델에서 RNA 수준에 따라 조절된다는 본 발명자들의 발견은 LTBP2로 하여금 CHF에 대한 매력적인 후보 바이오마커가 되게 한다.

LTBP2는 특허 WO 2004/075835 및 WO 02/068579(이에 한정되지 않음)에 발표되어 있다.

[도면의 간단한 설명]

도 1은 기니 피그 CTSK의 뉴클레오티드 서열(서열 1)을 도시한다.

도 2는 기니 피그 CTSK의 폴리펩티드 서열(서열 2)을 도시한다.

도 3은 본 발명에 유용한 프라이머의 뉴클레오티드 서열(기니 피그 CTSK)(서열 3)을 도시한다.

도 4는 본 발명에 유용한 프라이머의 뉴클레오티드 서열(기니 피그 CTSK)(서열 4)을 도시한다.

도 5는 본 발명에 유용한 프라이머의 뉴클레오티드 서열(기니 피그 CTSK)(서열 5)을 도시한다.

도 6은 본 발명에 유용한 프라이머의 뉴클레오티드 서열(기니 피그 ANP)(서열 6)을 도시한다.

도 7은 본 발명에 유용한 프라이머의 뉴클레오티드 서열(기니 피그 ANP)(서열 7)을 도시한다.

도 8은 본 발명에 유용한 프라이머의 뉴클레오티드 서열(기니 피그 ANP)(서열 8)을 도시한다.

도 9는 본 발명에 유용한 프라이머의 뉴클레오티드 서열(기니 피그 LTBP2)(서열 9)을 도시한다.

도 10은 본 발명에 유용한 프라이머의 뉴클레오티드 서열(기니 피그 LTBP2)(서열 10)을 도시한다.

도 11은 본 발명에 유용한 프라이머의 뉴클레오티드 서열(기니 피그 LTBP2)(서열 11)을 도시한다.

도 12는 본 발명에 유용한 프라이머의 뉴클레오티드 서열(기니 피그 b-액틴)(서열 12)을 도시한다.

도 13은 본 발명에 유용한 프라이머의 뉴클레오티드 서열(기니 피그 b-액틴)(서열 13)을 도시한다.

도 14는 본 발명에 유용한 프라이머의 뉴클레오티드 서열(기니 피그 b-액틴)(서열 14)을 도시한다.

도 15는 본 발명에 유용한 프라이머의 뉴클레오티드 서열(개 L32)(서열 15)을 도시한다.

도 16은 본 발명에 유용한 프라이머의 뉴클레오티드 서열(개 L32)(서열 16)을 도시한다.

도 17은 본 발명에 유용한 프라이머의 뉴클레오티드 서열(개 L32)(서열 17)을 도시한다.

도 18은 본 발명에 유용한 프라이머의 뉴클레오티드 서열(개 CTSK)(서열 18)을 도시한다.

도 19는 본 발명에 유용한 프라이머의 뉴클레오티드 서열(개 CTSK)(서열 19)을 도시한다.

도 20은 본 발명에 유용한 프라이머의 뉴클레오티드 서열(개 CTSK)(서열 20)을 도시한다.

도 21은 본 발명에 유용한 프라이머의 뉴클레오티드 서열(개 ANP)(서열 21)을 도시한다.

도 22는 본 발명에 유용한 프라이머의 뉴클레오티드 서열(개 ANP)(서열 22)을 도시한다.

도 23은 본 발명에 유용한 프라이머의 뉴클레오티드 서열(개 ANP)(서열 23)을 도시한다.

도 24는 기니 피그에서 저산소증-유발 폐고혈압 모델의 심장 중량을 도시한다. 대조군: 산소 정상 상태하에서 심장 우심실 중량 대 중격을 포함한 좌심실 중량의 비율; 위약: 저산소증 및 위약 주입하에서 심장 우심실 중량 대 중격을 포함한 좌심실 중량의 비율; 오다나카티브: 저산소증 및 오다나카티브 처리하에서 심장 우심실 중량 대 중격을 포함한 좌심실 중량의 비율.

도 25는 기니 피그에서 저산소증-유발 폐고혈압 모델의 심장 우심실에서의 ANP의 상대 발현을 도시한다(X축: 1: 대조군, 2: 위약, 3: 오다나카티브; Y축: 상대 발현). 대조군: 산소 정상 상태하에서 유지시킨 동물; 위약: 저산소증 및 위약 주입하에서 유지시킨 동물; 오다나카티브: 저산소증 및 오다나카티브 주입하에서 유지시킨 동물.

도 26은 기니 피그에서 저산소증-유발 폐고혈압 모델의 심장 우심실에서의 LTBP2의 상대 발현을 도시한다(X축: 1: 대조군, 2: 위약, 3: 오다나카티브; Y축: 상대 발현). 대조군: 산소 정상 상태하에서 유지시킨 동물; 위약: 저산소증 및 위약 주입하에서 유지시킨 동물; 오다나카티브: 저산소증 및 오다나카티브 주입하에서 유지시킨 동물.

도 27은 기니 피그에서 저산소증-유발 폐고혈압 모델의 심장 우심실에서의 CTSK의 상대 발현을 도시한다(X축: 1: 대조군, 2: 위약, 3: 오다나카티브; Y축: 상대 발현). 대조군: 산소 정상 상태하에서 유지시킨 동물; 위약: 저산소증 및 위약 주입하에서 유지시킨 동물; 오다나카티브: 저산소증 및 오다나카티브 주입하에서 유지시킨 동물.

도 28은 개 심부전 모델의 심장 우심실, 좌심실, 우심방 및 좌심방 샘플에서의 CTSK의 상대 발현을 도시한다. 대조군: 비-페이싱 동물; 페이싱: 페이싱 동물.

도 29는 개 심부전 모델의 심장 우심실, 좌심실, 우심방 및 좌심방 샘플에서의 ANP의 상대 발현을 도시한다. 대조군: 비-페이싱 동물; 페이싱: 페이싱 동물.

도 30은 개에서의 페이싱-유발 심부전 모델에 대한 급성 실험 셋업을 도시한다(문헌 [Yatsu et al., Pharmacol Res 2002; 46:375-381] 및 [Mondritzki et al. Am J Ther. 2010 Dec 29]에 따름).

참고문헌:

SEQUENCE LISTING <110> Bayer Intellectual Property GmbH <120> Use of cathepsin K inhibition for the treatment and/or prophylxis of pulmonary hypertension and/or heart failure <130> BHC 11 1 014 <160> 23 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 990 <212> DNA <213> Cavia porcellus <400> 1 atgtgggggc tcaaggttct gctgctgcct gtggtgagct ttgctctgta ccctgaggag 60 atactggaca ctcagtggga gctttggaag aagacctaca ggaagcagta caatggcaag 120 gtggatgaaa tctctcggcg cataatttgg gaaaagaatc tgaaatatat ttccatccat 180 aaccttgagg cctctcttgg tgtccataca tatgaactga gcatgaacca cttgggagac 240 atgaccagtg aagaagtggt tcagaagatg actgggctca aagtacctcc ctctcattct 300 cacagtaatg ataccctgta catcccagac tgggaaggca gggctcctga ttctgttgac 360 taccgaaaga agggctatgt tactcccgtc aaaaaccagg gtcagtgtgg ttcctgttgg 420 gctttcagct ctgtgggtgc cctcgagggc cagctcaaga agaaaacagg caaactctta 480 aatctgagcc cccagaatct ggtggattgt gtatctgaga atgatggctg tggaggtggc 540 tatatgacca acgcctttca gtatgtgcaa gagaaccgtg gcattgactc tgaggacgcc 600 tatccctacg tgggccagga ggaaagctgt atgtacaatc caacaggcaa ggctgctaaa 660 tgccgcgggt atagagagat ccctgtgggc aatgagaagg cgctgaaaag agctgtggcc 720 cgcgtgggac ccgtctctgt ggccattgat gcaagcctga gctccttcca gttctacagc 780 aagggtgtgt attatgatga aagctgcaat ggtgaggatc tgaatcatgc actgctggca 840 gtgggatatg ggatgcagag aggaaataag cactggatac ttaaaaacag ctggggagaa 900 aactggggaa acaaaggcta tgttctcttg gctcgaaata agaacaatgc atgtggcatt 960 gccaacctcg ccagctttcc caagatgtga 990 <210> 2 <211> 329 <212> PRT <213> Cavia porcellus <400> 2 Met Trp Gly Leu Lys Val Leu Leu Leu Pro Val Val Ser Phe Ala Leu 1 5 10 15 Tyr Pro Glu Glu Ile Leu Asp Thr Gln Trp Glu Leu Trp Lys Lys Thr 20 25 30 Tyr Arg Lys Gln Tyr Asn Gly Lys Val Asp Glu Ile Ser Arg Arg Ile 35 40 45 Ile Trp Glu Lys Asn Leu Lys Tyr Ile Ser Ile His Asn Leu Glu Ala 50 55 60 Ser Leu Gly Val His Thr Tyr Glu Leu Ser Met Asn His Leu Gly Asp 65 70 75 80 Met Thr Ser Glu Glu Val Val Gln Lys Met Thr Gly Leu Lys Val Pro 85 90 95 Pro Ser His Ser His Ser Asn Asp Thr Leu Tyr Ile Pro Asp Trp Glu 100 105 110 Gly Arg Ala Pro Asp Ser Val Asp Tyr Arg Lys Lys Gly Tyr Val Thr 115 120 125 Pro Val Lys Asn Gln Gly Gln Cys Gly Ser Cys Trp Ala Phe Ser Ser 130 135 140 Val Gly Ala Leu Glu Gly Gln Leu Lys Lys Lys Thr Gly Lys Leu Leu 145 150 155 160 Asn Leu Ser Pro Gln Asn Leu Val Asp Cys Val Ser Glu Asn Asp Gly 165 170 175 Cys Gly Gly Gly Tyr Met Thr Asn Ala Phe Gln Tyr Val Gln Glu Asn 180 185 190 Arg Gly Ile Asp Ser Glu Asp Ala Tyr Pro Tyr Val Gly Gln Glu Glu 195 200 205 Ser Cys Met Tyr Asn Pro Thr Gly Lys Ala Ala Lys Cys Arg Gly Tyr 210 215 220 Arg Glu Ile Pro Val Gly Asn Glu Lys Ala Leu Lys Arg Ala Val Ala 225 230 235 240 Arg Val Gly Pro Val Ser Val Ala Ile Asp Ala Ser Leu Ser Ser Phe 245 250 255 Gln Phe Tyr Ser Lys Gly Val Tyr Tyr Asp Glu Ser Cys Asn Gly Glu 260 265 270 Asp Leu Asn His Ala Leu Leu Ala Val Gly Tyr Gly Met Gln Arg Gly 275 280 285 Asn Lys His Trp Ile Leu Lys Asn Ser Trp Gly Glu Asn Trp Gly Asn 290 295 300 Lys Gly Tyr Val Leu Leu Ala Arg Asn Lys Asn Asn Ala Cys Gly Ile 305 310 315 320 Ala Asn Leu Ala Ser Phe Pro Lys Met 325 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Cavia porcellus <400> 3 tgagaatgat ggctgtggag 20 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Cavia porcellus <400> 4 gtcaatgcca cggttctctt 20 <210> 5 <211> 25 <212> DNA <213> Cavia porcellus <400> 5 atgaccaacg cctttcagta tgtgc 25 <210> 6 <211> 18 <212> DNA <213> Cavia porcellus <400> 6 gagtctgcgc aggtccag 18 <210> 7 <211> 18 <212> DNA <213> Cavia porcellus <400> 7 ctgctctggg ctccaatc 18 <210> 8 <211> 21 <212> DNA <213> Cavia porcellus <400> 8 cttcggaggc cggatggaca g 21 <210> 9 <211> 20 <212> DNA <213> Cavia porcellus <400> 9 gtgagaatgg acgctgtgtg 20 <210> 10 <211> 18 <212> DNA <213> Cavia porcellus <400> 10 aagccctcga agcagtca 18 <210> 11 <211> 21 <212> DNA <213> Cavia porcellus <400> 11 cgtgcgggag ggctacacct g 21 <210> 12 <211> 18 <212> DNA <213> Cavia porcellus <400> 12 tgtcttcccc tccatcgt 18 <210> 13 <211> 20 <212> DNA <213> Cavia porcellus <400> 13 ttctggccca tgcctaccat 20 <210> 14 <211> 20 <212> DNA <213> Cavia porcellus <400> 14 aagatctggc ccttgaacct 20 <210> 15 <211> 19 <212> DNA <213> Canis familiaris <400> 15 ggcaccagtc agaccgata 19 <210> 16 <211> 20 <212> DNA <213> Canis familiaris <400> 16 cctattgtca atgcctctgg 20 <210> 17 <211> 25 <212> DNA <213> Canis familiaris <400> 17 caaaattaag cgcaactggc ggaaa 25 <210> 18 <211> 19 <212> DNA <213> Canis familiaris <400> 18 ggggagaaaa ctggggaaa 19 <210> 19 <211> 19 <212> DNA <213> Canis familiaris <400> 19 gccgcaagcg ttgttctta 19 <210> 20 <211> 26 <212> DNA <213> Canis familiaris <400> 20 aaaggctata tcctcatggc tcggaa 26 <210> 21 <211> 20 <212> DNA <213> Canis familiaris <400> 21 ttggaggaca agatgccttt 20 <210> 22 <211> 20 <212> DNA <213> Canis familiaris <400> 22 cttccgcatt ctgctcactc 20 <210> 23 <211> 25 <212> DNA <213> Canis familiaris <400> 23 aagatgaagc cgagtctccc caagc 25

Claims (6)

1. 폐고혈압 및/또는 급성 또는 만성 심부전의 치료 및/또는 예방 방법에 사용하기 위한 카텝신 K 억제제.
2. 폐고혈압 및/또는 급성 또는 만성 심부전 및/또는 이들의 조합의 치료 및/또는 예방 방법에 사용하기 위한 하기 화학식 I 내지 XV의 화합물.
   

   

   
   

   

   
   

   

   
   MIV 701 (X), Ono 5334 (XI), RO 4383315 (XII), SAR-114137 (XIII), MIV 710 (XIV) 또는 MIV 711 (XV).
3. 폐고혈압 및/또는 급성 또는 만성 심부전 및/또는 이들의 조합의 치료 및/또는 예방 방법에 사용하기 위한 하기 화학식 I의 화합물.
   <화학식 I>
   

   
4. 폐고혈압의 치료 및/또는 예방 방법에 사용하기 위한 하기 화학식 I의 화합물 또는 그의 염, 용매화물 또는 염의 용매화물.
   <화학식 I>
   

   
5. 약제가 경구용인 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 용도.
6. 치료 유효량의
   제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 적어도 1종의 화합물,
   제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 적어도 1종의 화합물을 불활성 무독성인 제약상 허용되는 첨가제와 조합하여 포함하는 약제, 또는
   제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 적어도 1종의 화합물을 불활성 무독성인 제약상 허용되는 첨가제 및 적어도 1종의 다른 제약상 활성 화합물과 조합하여 포함하는 약제
   를 투여함으로써 인간 및 동물에서 폐고혈압 및/또는 급성 또는 만성 심부전을 치료 및/또는 예방하는 방법.

Images