KR20150119439A - 통증 치료를 위한 ｎａ(ｖ) 1.9 채널 활성의 억제제 및 이의 용도 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대상에서의 통증을 예방, 완화 또는 치료하는데 사용하기 위한 신규 화합물에 관한 것이다. 또한 본원에 기재된 것은 약학 조성물, 이들의 제조 및 용도 뿐 아니라 이러한 화합물 및 조성물을 사용하는 통증을 예방, 완화 또는 치료하는데 사용하기 위한 방법이다.

Description

통증 치료를 위한 ＮＡ(Ｖ) 1.9 채널 활성의 억제제 및 이의 용도{INHIBITORS OF NA(V) 1.9 CHANNEL ACTIVITY AND USES THEREOF FOR TREATING PAIN}

본 발명은 대상에서의 통증을 예방, 완화 또는 치료하는데 사용하기 위한 신규 화합물에 관한 것이다. 또한 본원에 기재된 것은 약학 조성물, 이들의 제조 및 용도 뿐 아니라 이러한 화합물 및 조성물을 사용하는 통증을 예방, 완화 또는 치료하는데 사용하기 위한 방법이다.

통증은 상황의 50%가 넘게 응급실을 방문하는 주요한 원인이고(Cordell WH, Keene KK, Giles BK, Jones JB, Jones JH, Brizendine EJ. The high prevalence of pain in emergency medical care. American Journal of Emergency Medicine. 2002;20(3):165-9.) 일반 진료 방문의 30%로 존재한다(Hasselstrom J, Liu-Palmgren J, Rasjo-Wraak G. Prevalence of pain in general practice. Eur J Pain. 2002;6(5):375-85.). 상이한 국가로부터의 여러 역학적 연구에 의해 인구의 12-80%에 이르는, 만성 통증에 대한 다양한 유병률이 보고되었다(Abu-Saad Huijer H. Chronic pain: a review. J Med Liban. 2010;58(1):21-7). 이것은 사람들이 죽음에 가까워질 때 더욱 흔해진다. 4,703명의 환자에 대한 연구는 26%가 삶의 마지막 2년 동안 통증이 있었고, 마지막 달에는 46%로 증가한 것으로 밝혀졌다(Smith AK, Cenzer IS, Knight SJ, Puntillo KA, Widera E, Williams BA, Boscardin WJ, Covinsky KE. The epidemiology of pain during the last 2 years of life. Ann. Intern. Med.. 2010;153(9):563-9.).

통증의 치료에는 신경 전달을 차단하고 감각 뿐 아니라 통증에 영향을 주는 국부 마취제, 및 통증을 경감시키고 부가적으로 염증의 화학적 매개체의 활성을 간섭할 수 있는 진통제의 사용이 포함된다.

급성 통증은 통상 진통제 및 마취제와 같은 의약으로 관리된다. 만성 통증의 관리는 그러나, 훨씬 더 어렵고, 전형적으로는 의사, 임상 심리학자, 물리치료사, 작업 치료사, 의료 보조자, 및 임상 간호사를 포함하는 통증 관리 팀의 협조된 노력을 필요로 할 수 있다(Thienhaus, O; Cole, BE (2002). "The classification of pain". In Weiner, RS. Pain management: A practical guide for clinicians. American Academy of Pain Management. p. 29. ISBN 0-8493-0926-3.).

진통제(anesthetics/painkiller)는 통증을 경감시키기 위해 (통각상실증을 달성함) 사용되는 약물의 군의 임의의 일원이다. 이들의 유효성은 이들이 뇌에 대해 통증 수용체에 의해 보내진 신경 메세지를 차단할 수 있는 방식에 따라 다르다. 이들은 추가로 체온을 증가시키거나(열로서 알려짐) 감소시키는데 효과가 있다 (Neuss, G. (2007). Chemistry: Course Companion. Oxford: Oxford University Press. p. 628).

진통제 약물은 말초 및 중추 신경계에 대해 다양한 방식으로 작용하며; 여기에는 파라세타몰(파라-아세틸아미노페놀, 또한 아세트아미노펜 또는 간단히 APAP 로서 미국에서 알려짐), 비-스테로이드성 항-염증성 약물(NSAID), 예컨대 살리실레이트, 및 오피오이드 약물, 예컨대 모르핀 및 아편제가 포함된다. 이들은 감각을 가역적으로 제거하는, 마취제와는 구별된다.

진통제를 선택할 때, 다른 의약에 대한 경중도 및 반응이 약제의 선택을 결정한다; 본래 암-관련 통증에서 개발된 세계보건기구(World Health Organization: WHO) 통증 사다리식 단계(ladder)가, 적합한 약물을 발견하기 위해 계단식 방식으로 널리 적용된다(Anonymous (1990). Cancer pain relief and palliative care; report of a WHO expert committee. World Health Organization Technical Report Series, 804. Geneva, Switzerland: World Health Organization. pp. 1-75). 이것은 어떻게 통증을 관리해야만 하는지에 대한 가이드라인이다. 첫번째 단계는 경미한 진통제, 예컨대 아스피린, 이부프로펜 또는 파라세타몰을 함유한다. 통증이 지속되거나 증가한다면, 환자를 코데인과 같은 약한 오피오이드인 두번째 단계의 진통제로 치료해야만 한다. 통증이 여전히 지속되는 경우, 강한 오피오이드, 예컨대 모르핀을 사용해야만 한다(Neuss, G. (2007). Chemistry: Course Companion. Oxford: Oxford University Press. pp. 628). 진통제 선택은 또한 통증의 유형에 의해 결정되는데: 신경병 통증의 경우에는, 전통적인 진통제가 덜 효과적이고, 통상적으로 고려되는 진통제가 아닌 약물의 계열, 예컨대 트리시클릭 항우울제 및 항경련제로부터 종종 효과가 있다(Dworkin RH, Backonja M, Rowbotham MC, et al. (2003). "Advances in neuropathic pain: diagnosis, mechanisms, and treatment recommendations". Arch. Neurol. 60 (11): 1524-34.. Arch. Neurol. 60 (11): 1524-34.).

파라세타몰/아세트아미노펜의 정확한 작용 메커니즘은 불명확하지만, 말초적이라기보다는 중추적으로 (신경 말단에서보다는 뇌에서) 작용하는 것으로 보인다. 아스피린 및 기타 비-스테로이드성 항-염증성 약물(NSAID)은 시클로옥시게나아제를 억제하여, 프로스타글란딘 생성의 감소를 야기한다. 이것은 통증 및 또한 염증을 감소시킨다 (파라세타몰 및 오피오이드와는 반대로).

파라세타몰은 부작용이 거의 없고 안전한 것으로 간주되나, 권장 용량 초과의 섭취는 간 손상을 야기할 수 있고, 이것은 심각하며, 생명에 위협적일 수 있으며, 종종 신장 손상을 야기할 수 있다. 파라세타몰은 통상 경구로 또는 직장으로 섭취되지만, 2002년에 도입된 정맥 내 제제는 통증 경감을 개선하고 수술전후 세팅에서 오피오이드 소비를 감소시키는 것으로 제시되었다.

NSAID는 웨궤양, 신부전, 알러지 반응, 및 가끔은 청력 상실을 야기하는 성향이 있고, 이들은 혈소판 기능에 영향을 줌으로써 출혈 위험을 증가시킬 수 있다. 바이러스 질병을 앓고 있는 16세 이하의 어린이에서의 아스피린의 사용은 흔치 않은, 그러나 심각한 간 장애인 라이 증후군(Reye's syndrome)과 연결된다.

전형적인 오피오이드인 모르핀, 및 다양한 기타 성분 (예를 들어, 코데인, 옥시코돈, 히드로코돈, 디히드로모르핀, 페티딘) 모두는 대뇌 오피오이드 수용체 시스템에 유사한 영향을 발휘한다. 부프레노르핀은 오피오이드 수용체의 부분적인 작용제인 것으로 생각되고, 트라마돌은 SNRI(Serotonin-Norepinephrine Reuptake Inhibitor: 세로토닌-노르에피네프린 재섭취 억제제) 특성을 갖는 아편제 작용제이다. 트라마돌은 코데인보다는 벤라팍신과 구조적으로 가깝고 "아편제-유사" 효과(mu 수용체의 약한 작용을 통해)를 전달할 뿐 아니라 또한 약하지만 급속-작용하는 세로토닌 방출제 및 노르에피네프린 재섭취 억제제로서 작용함으로써 통각상실증을 전달한다(Driessen B, Reimann W (January 1992). "Interaction of the central analgesic, tramadol, with the uptake and release of 5-hydroxytryptamin in the rat brain in vitro". British Journal of Pharmacology 105 (1): 147-51.). 모든 오피오이드의 투여량은 오피오이드 독성(착란, 호흡 기능 저하, 근간대성 경련 및 동공축소), 발작(트라마돌)에 의해 제한될 수 있으나, 내성이 누적된 환자서는 투여량 최대한도가 없다. EP 0　300 806에는 부토르파놀(오피오이드 진통제)의 방출 조절을 위한 리포좀성 약물 전달 및 방출 시스템이 기재되어 있다.

플루피르틴은 약한 NMDA 길항제 특성을 가진 중추적으로 작용하는 K⁺ 채널 개방제이다(Kornhuber J, Bleich S, Wiltfang J, Maler M, Parsons CG (1999). "Flupirtine shows functional NMDA receptor antagonism by enhancing Mg²⁺ block via activation of voltage independent potassium channels. Rapid communication". J Neural Transm 106 (9-10): 857-67.) 이것은 중간 내지 강한 통증 및 편두통 및 이의 근육 이완제 특성에 대해 유럽에서 사용된다. 이것은 항콜린성 특성을 가지고 있지 않으며, 도파민, 세로토닌 또는 히스타민 수용체에 대한 임의의 활성이 없는 것으로 여겨진다. 이것은 중독성이 아니고 내성이 통상 발달되지 않는다(Klawe, C; Maschke, M (2009). "Flupirtine: pharmacology and clinical applications of a nonopioid analgesic and potentially neuroprotective compound". Expert opinion on pharmacotherapy 10 (9): 1495-500.). 그러나, 내성이 단일 경우에서 발달될 수 있다(Stoessel C, Heberlein A, Hillemacher T, Bleich S, Kornhuber J (August 2010). "Positive reinforcing effects of flupirtine-two case reports". Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry 34 (6): 1120-1.).

만성 또는 신경병 통증을 가진 환자에서, 다양한 기타 성분이 진통제 특성을 가질 수 있다. 트리시클릭 항우울제, 특히 아미트립틸린은, 중추 방식인 것으로 보이는 것에서 통증의 치료를 개선하는 것으로 제시된다. 네포팜은 공존하는 오피오이드와 함께 통증 경감을 위해 유럽에서 사용된다. 카르바마제핀, 가바펜틴 및 프레가발린의 정확한 메카니즘은 유사하게 불명확하지만, 상기 항경련제는 성공 정도는 상이하게 신경병 통증을 치료하기 위해 사용된다. 항경련제는 이들의 작용 메커니즘이 통증 감각을 억제하는 경향이 있기 때문에 신경병 통증에 대해 가장 흔히 사용된다.

진통제는 종종 많은 비-처방 통증 경감제에서 발견되는 예컨대 파라세타몰 및 코데인 제제와 조합으로 사용된다. 이들은 또한 혈관수축 약물, 예컨대 부비강-관련 제제에 대해 슈도에페드린, 또는 알러지 환자에 대해 항히스타민 약물과 조합으로 발견될 수 있다.

항-통각과민성은 통각과민증에 대해 반대 작용을 하거나 통증에 대한 민감성을 감소시키는 임의의 화합물을 말한다. 통각과민증은 고통스러운 자극에 대한 증가된 반응(통증 증폭)이다. SNRI(세로토닌-노르에피네프린 재섭취 억제제), NSAID(비-스테로이드성 항-염증성 약물), 글루코코르티코이드, 오피오이드, 가바펜톤, 및 프레가발린이 또한 항-통각과민성 약물로서 확인된다.

파라세타몰, 아스피린, 이부프로펜, 나프록센 및 기타 NSAIDS의 약한 내지 중간-범위 아편제 (대략 히드로코돈 수준 까지) 와 동시에 사용하는 것이 복합 작용 부위에서 통증에 대항함으로써 유리한 시너지 효과를 나타내는 것으로 제시되었으나(Mehlisch DR (2002). "The efficacy of combination analgesic therapy in relieving dental pain". J Am Dent Assoc 133 (7): 861-71.), 여러 조합 진통제 제품은 이들의 개별적인 성분의 유사한 투여량과 비교하여 효능 이득이 거의 없는 것으로 제시된다. 게다가, 상기 조합 진통제는, 가장 종종 상기 조합의 복합 (및 종종 비-작용) 성분으로부터 발생하는 혼란으로 인해 종종 우발적인 과다투여를 포함하는 상당한 부정적인 사건을 야기할 수 있다 (Murnion B. "Combination analgesics in adults". Australian Prescriber (33): 113-5. http://www.australianprescriber.com/magazine/33/4/113/5. Retrieved 12 August 2010).

US 7,691,563에는 통증을 완화시키기 위한 스핑고신-1포스페이트(SIP)의 추정적 용도가 기재되어 있다. SIP는 스핑고마이엘린의 세라마이드(스핑고마이엘리나제 효소 활성 시)로의 연속 분해, 및 세라마이드의 SIP(세라미다아제 활성 시)로의 추가의 분해로부터 생성되는 지질 이차 메신저이다.

통증의 불충분한 치료는 외과진료실, 중환자실, 사고 및 응급실 도처에, 일반진료에서, 암 통증을 포함하는 모든 형태의 만성 통증의 관리에서, 그리고 시한부 환자에서 널리 퍼져있다. 이러한 방치는 신생아로부터 허약한 노인까지의 모든 연령으로 확대된다. 아프리카계 및 히스페닉계 미국인은 다른 사람들보다 의료진의 관리 하에 불필요하게 고통받는 것 같고; 여성의 통증이 남성의 통증보다 다소 오진되는 것 같다(Hoffmann DE, Tarzian AJ. The girl who cried pain: a bias against women in the treatment of pain. J Law Med Ethics. 2001;29(1):13-27. PMID 11521267). 통증의 개선된 치료는 지금까지, 특히 선택된 공지된 진통제 분자가 무엇이든지 그에 대한 치료가 불완전하게 남아있는 염증성 및/또는 만성 통증을 고려할 때 환자에 의해 여전히 높게 요구되고 있다.

본 발명자는 이제 본원에서 유해한 부작용, 특히 위장관 및 신장에 유해한 부작용을 피하면서, 통증, 예를 들어, 급성 통증, 아-급성 통증, 만성 통증, 이질통, 통각과민증, 부분적으로 치료된 통증, 뿐 아니라 난치성 통증을 효과적으로 관리하고자 하는 새로운 해결책을 제공한다. 바람직한 구현예에서, 해결책은 염증성 통증, 특히 염증성 만성 통증; 기계적 열 또는 냉 민감성 (또는 통증), 전형적으로는 과민증; 내장 통증, 특히 장 통증, 더욱 특히 위장관 통증 또는 위장관 증후군과 연관된 통증; 및/또는 체성 통증, 예를 들어, 신경통, 특히 삼차 신경통을 효과적으로 관리하고자 하는 것이다.

본 해결책은 대상에서 통증을 예방, 완화 또는 치료하기 위한 유효 성분(들)로서 사용하기 위한, Na_v1.9 채널 활성을 억제하는 생성물, 바람직하게는 Na_v1.9 채널 활성을 억제하는 지질 및/또는 상기 지질의 분해의 억제제의 용도를 포함한다.

또한 SCN11A, SCN12A, SNS2, 또는 Na_v1.9로도 공지된 나트륨 채널, 전압-게이트, 유형 XI, 알파 서브유닛은 인간에서 SCN11A 유전자 (HUGO Gene Nomenclature Committee ID = HGNC_ID:10583)에 의해 엔코딩되는 전압-게이트 나트륨 이온 채널 단백질이다. 전압-게이트 나트륨 채널은 뉴런 및 근육 세포와 같은 흥분성 세포에서 활동 전위의 생성 및 역치하 탈분극의 생성에서 근본적인 역할을 수행하는 막 단백질 복합체이다. Nav1.9 α-서브유닛은 배근신경절 및 삼차신경절 내의 통증-전달 뉴런(예를 들어, 침해수용체)에서 선택적으로 발현된다. 이의 기능은 침해수용체에서 탈분극 유도를 지속시키고 활동 전위의 긴장성 활성을 생성하는 것이다. 강한 발현은 또한 장 내의 장관근 및 점막하 신경총으로부터 장의 뉴런에서 보고된다. 알파 서브유닛, 예컨대 SCN11A는 전압-의존성 게이트개폐 및 이온 수송을 매개하는 반면, 보조적 베타 서브유닛은 채널의 전압-의존성 특성을 조절하고 채널의 원형질 막으로의 국부화를 용이하게 한다. 각각의 알파 서브유닛은 3개의 세포내 루프에 의해 연결된 4개의 도메인으로 이루어지고; 각각의 도메인은 6개의 막관통 분절 및 세포내 및 세포외 링커로 이루어진다. 알파 서브유닛의 일탈적인 발현 패턴, 조절 또는 돌연변이는 다수의 질병의 근간을 이룬다.

Na_v1.9 채널 활성, 즉, 침해수용체의 긴장성 발포를 유지하고 열 및 기계적 통증 과민증의 연속 발생에서의 Na_v1.9 역할을 억제하는 지질이, 대상에서의 통증을 예방, 완화 또는 치료하기 위해 유효 성분으로서 사용되는 경우, 상기 지질은 바람직하게는 콜레스테롤, 스핑고지질, 바람직하게는 스핑고마이엘린, 및 이의 임의의 조합으로부터 선택되고, 심지어 더욱 바람직하게는 가용성 콜레스테롤이다. 특정 이론에 매이지 않고, 본 발명자는 이러한 지질이 침해성 뉴런의 흥분성을 통제하는 이온 채널을 조절함으로써 신규한 진통제 경로를 활성화할 수 있다는 것으로 믿는다.

또다른 해결책은 이전에 언급된 지질 대신에 또는 상기 지질에 더해 또는 그와 조합으로, 전형적으로는 부가적인 활성 화합물로서, Na_v1.9 채널 활성을 억제하는 지질의 분해 억제제, 바람직하게는 콜레스테롤 옥시다아제 억제제, 예컨대 모르폴린 유도체(Paul G.M. Hesselink, Antonius Kerkenaar, Bernard Witholt. (1990). Inhibition of microbial cholesterol oxidases by dimethylmorpholines. Journal of Steroid Biochemistry, 35(1) 107-113) 또는 Cu²⁺ 킬레이터 클리오퀴놀(Luigi Puglielli, Avi L. Friedlich, Kenneth D.R. Setchell, Seiichi Nagano, Carlos Opazo, Robert A. Cherny, Kevin J. Barnham, John D. Wade,Simon Melov, Dora M. Kovacs, and, Ashley I. Bush. (2005). Alzheimer disease β-amyloid activity mimics cholesterol oxidase J. Clinical Invest. 115(9) 2556-63), 및/또는 스핑고마이엘리나제 억제제, 예컨대 GW4869(Luberto, C., Hassler, D.F., Signorelli, P., et al. (2002) "Inhibition of tumor necrosis factor-induced cell death in MCF7 by a novel inhibitor of neutral sphingomyelinase". J Biol Chem 277(43) 41128-41139), 또는 글루타티온(Shin-ichi Yoshimura, Yoshiko Banno, Shigeru Nakashima, Katsuhiko Hayashi, Haruki Yamakawa, Motoshi Sawada, Noboru Sakai, Yoshinori Nozawa. (1999). Inhibition of Neutral Sphingomyelinase Activation and Ceramide Formation by Glutathione in Hypoxic PC12 Cell Death J. Neurochemistry 73(2)675-683)으로부터 선택되는 화합물의 사용을 수반한다.

특정 구현예에서, 생성물은 Na_v1.9 채널 활성을 억제하는 지질 및 Na_v1.9 채널 활성을 억제하는 지질의 분해의 억제제의 조합이다.

본 발명은 추가로 i) 유효 성분으로서 적어도 이러한 생성물, 전형적으로는 Na_v1.9 채널 활성을 억제하는 지질 및/또는 상기 지질의 분해의 억제제, 및, 바람직하게는 약학적으로 허용가능한 담체 및/또는 하나 이상의 부가적인 활성인 별도의 화합물을 포함하는 조성물, 전형적으로는 약학 조성물, 뿐 아니라 ii) 특히 국부 진통제 또는 항-통각과민성 조성물로서의 이의 임의의 용도에 관한 것이다.

상기 조성물은 유리하게는 젤, 크림, 연고, 자유 액체 또는 리포좀 비히클 내에 내포된 액체를 함유하는 서서히 확산되는 패치, 또는 척수 강내 또는 척수내 주사를 위한 액체 용액으로서 제형화될 수 있다.

추가의 양상에서, 대상에서의 통증의 예방, 완화 또는 치료를 위한 방법이 본원에 기재된다. 전형적으로는, 이러한 방법은 가능하게는 하나 이상의 기타 별도의 활성 화합물과 조합으로의, Na_v1.9 채널 활성을 억제하는 본원에 기재된 바와 같은 생성물 또는 조성물을 이를 필요로 하는 대상에게 투여하거나, 또는 상기 대상을 이에 노출시키는 단계를 포함한다.

본 문서는 추가로 Na_v1.9 채널 활성을 조절하는 작용제를 확인하기 위한 시험관 내, 생체 내, 또는 생체 외 스크리닝 방법을 기술한다.

본원에 기재된 바와 같은 특정 방법은 Na_v1.9 채널 활성을 조절하는 작용제를 확인하기 위한 시험관 내 또는 생체 외 스크리닝 방법이며, 상기 방법은 하기 단계를 포함한다:

a) Na_v1.9 채널을 발현하는 세포, 전형적으로는 진핵 세포, 바람직하게는 뉴런을, 시험 화합물에 노출시키거나 접촉시키는 단계, 및

b) 상기 노출 또는 접촉으로 인한 통증 자극에 대한 응답의 감소를 검출하는 단계,

이때 상기 감소로 상기 시험 화합물을 진통제/항통각과민제(antihyperalgic agent)로서 확인함.

반응의 감소는 이하 본원에 추가로 기재되는 바와 같이 당업자에게 공지된 방법 중 임의의 것을 사용하여 측정될 수 있는 Nav 1.9 채널에 의해 활성화된 전기적 활성(전위)와 상관관계가 있을 수 있다(참조, 도 11).

추가로 본원에 기재되는 방법은 하기 단계를 포함하는, Na_v1.9 채널 활성을 조절하는 작용제를 확인하기 위한 시험관 내 또는 생체 외 스크리닝 방법이다:

a) 신경 및 Na_v1.9 채널을 포함하는 조직, 예를 들어 피부-신경 표본(preparation) 또는 인공 조직을, 시험 화합물에 노출시키거나 접촉시키는 단계, 및

b) 상기 노출 또는 접촉으로 인한 통증 자극에 대한 응답의 감소를 검출하는 단계,

이때 상기 감소로 상기 시험 화합물을 진통제/항통각과민제로서 확인함.

본 문헌은 또한 하기 단계를 포함하는, 진통제/항통각과민제를 확인하기 위한 생체 내 방법을 기재한다:

a) 시험 화합물을 동물에게, 특히 이전에 본원에 기재된 방법에서 활성을 갖는 작용제를 투여하는 단계, 및

b) 상기 동물에서 상기 투여로 인한 통증 자극에 대한 응답의 감소를 검출하는 단계로서, 상기 동물은 바람직하게는 생리학적 조건에서의 기계적 민감성 및 바람직하게는 또한 비-침해성 감각 자극 (전형적으로는 고온, 냉온 및 접촉)에 대해 반응하는 능력을 보유함,

이때 상기 감소로 상기 시험 화합물을 진통제/항통각과민제로서 확인함.

상기 방법은 시험 화합물을 Na_v1.9 KO 동물에게 투여하고 야생형 한배새끼의 반응에 대해 보조 KO 동물의 반응(통증 자극에 대한 응답)과 비교하는 부가적인 단계를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명의 또다른 목적은 i) Na_v1.9 채널 활성을 억제하는 본원에 기재된 바와 같은 생성물 또는 이러한 생성물을 포함하는 조성물, 바람직하게는 ii) 통증에 대항하는데 효과적인 하나 이상의 부가적인 별도의 활성 화합물, 및 임의로 iii) 해당 키트를 사용하기 위한 서면 지시서를 포함하는 키트이다. 본 발명은 추가로 통증을 예방, 완화 또는 치료하기 위한 이러한 키트의 용도를 포함한다.

본 발명의 상세한 설명

통증은 염증, 허혈증, 기계적 또는 기타 자극으로 인한 급성 또는 잠재적 부상 또는 조직 손상의 지표로서 잘 알려진 현상이다. 통증 과학에서, 역치는 신체에 적용되는 전류 또는 열과 같은 자극의 강도를 점차적으로 증가시킴으로써 측정된다. 통증 자각 역치는 자극이 아프기 시작하는 시점이고, 통증 용인 역치는 대상이 통증을 중단시키려는 행동을 할 때 도달된다.

1994년에, 만성 통증을 기술하기 위한 더욱 유용한 시스템에 대한 필요성에 응답하여, 국제 통증 연구 협회(the International Association for the Study of Pain (IASP))는 구체적인 특징에 따라 통증을 분류하였다: (1) 관련된 신체 영역 (예를 들어, 복부, 하지), (2) 그의 기능이상이 통증을 야기할 수 있는 계(예를 들어, 신경, 위장관), (3) 발생 기간 및 패턴, (4) 발병 이래로의 강도 및 시간, 및 (5) 병인학 (Merskey H & Bogduk N. Classification of Chronic Pain. 2 ed. Seattle: International Association for the Study of Pain; 1994, pp. 3-4). 상기 시스템은 Clifford J. Woolf (Woolf CJ, Bennett GJ, Doherty M, Dubner R, Kidd B, Koltzenburg M, Lipton R, Loeser JD, Payne R, Torebjork E. Towards a mechanism-based classification of pain?. Pain. 1998; 77(3):227-9.) 및 다른이들에 의해 연구 및 치료를 가이드하기에는 부적합하다는 비판을 받았다. Woolf (Woolf CJ. What is this thing called pain?. Journal of Clinical Investigation. 2010;120(11):3742-4.)에 따르면, 3가지 계열의 통증이 있다: 침해성 통증, 조직 손상 및 면역 세포의 침윤과 연관된 염증성 통증, 및 신경계에 대한 손상에 의해(신경병 통증) 또는 이의 비정상 기능에 의해(기능이상 통증 예컨대 섬유근육통, 과민성 대장 증후군, 긴장성 두통 등) 야기되는 질환 상태인 병리학적 통증.

통증은 통상 일시적이고, 유해한 자극이 제거되거나 기저 손상 또는 병리학이 치유될 때까지만 지속되지만, 일부 고통스러운 상태, 예컨대 류머티스성 관절염, 말초 신경병증, 암 및 특발성 통증(외상 또는 병리학이 치유된 후에도 지속되는 통증, 또는 임의의 명백한 원인 없이 발생하는 통증)은 수 년간 지속될 수 있다. 장시간 지속되는 통증을 만성이라고 부르며, 빠르게 해결되는 통증을 급성이라고 부른다. 종래에는, 급성과 만성 통증 사이의 구별은 발병으로부터 임의적인 시간 간격에 의존했는데; 2가지의 가장 흔히 사용되는 마커는 통증 발병 후 3개월 내지 6개월이고(Turk DC, Okifuji A. Pain terms and taxonomies of pain. In: Bonica JJ, Loeser JD, Chapman CR, Turk DC, Butler SH. Bonica's management of pain. Hagerstwon, MD: Lippincott Williams & Wilkins; 2001.), 일부 이론가 및 연구자들은 급성에서 만성 통증으로의 이행을 12개월로 간주하기도 하였다(Spanswick CC, Main CJ. Pain management: an interdisciplinary approach. Edinburgh: Churchill Livingstone; 2000.). 다른 사람들은 급성을 30일 미만으로 지속되는 통증에 적용하고, 만성은 6개월 기간이 넘는 통증, 아급성은 1 내지 6개월 동안 지속되는 통증으로 적용한다(Thienhaus O, Cole BE. Classification of pain. In: Weiner R. Pain management: a practical guide for clinicians. Boca Raton: CRC Press; 2002.). 임의로 고정된 기간이 없는 것과 관련된 만성 통증의 대중적인 대안적인 정의는 "예상되는 치유 기간을 넘어가는 통증"이다. (Turk, D.C.; Okifuji, A. (2001). "Pain terms and taxonomies". In Loeser, D.; Butler, S. H.; Chapman, J.J. et al.. Bonica's management of pain (3 ed.). Lippincott Williams & Wilkins. pp. 18-25. ISBN 0-683-30462-3.). 만성 통증은 암 통증 또는 양성으로서 분류될 수 있다(Thienhaus, O.; Cole, B.E. (2002). "Classification of pain". In Weiner, R.S.. Pain management: A practical guide for clinicians (6 ed.). American Academy of Pain Management. ISBN 0-8493-0926-3.).

침해성 통증은 유해한 강도에 접근하거나 이를 초과하는 자극에 대해서만 반응하는 말초 신경 섬유(침해수용체)의 자극에 의해 야기되고, 해로운 자극의 방식에 따라 분류될 수 있다; 가장 흔한 카테고리는 "열적" (열 또는 냉), "기계적" (충돌, 찢어짐 등) 및 "화학적" (자상에 요오드, 눈에 고춧가루)이다.

침해성 통증은 또한 "내장", "심부 체성" 및 "피상적 체성" 통증으로 나뉠 수 있다. 내장 구조는 신축, 허혈 및 염증에 대해 고도로 민감하지만, 정상적으로 다른 구조에서 통증을 유발하는 다른 자극, 예컨대 화상 및 자상에 대해서는 비교적 둔감하다.

내장 통증은 확산적이고, 위치를 지정하기가 어렵고 종종 떨어진, 통상 피상적인, 구조를 말한다. 메스꺼움 및 구토가 동반될 수 있고, 구역질이 나고, 깊고, 쥐어짜는 것 같고, 및 무지근하게 아픈 것으로 묘사될 수 있다. 심부 체성 통증은 인대, 힘줄, 뼈, 혈관, 근막 및 근육 내의 침해수용체의 자극에 의해 개시되며, 무지근하게 아프고, 쑤시고, 국한되지 않은 통증이다. 예에는 염좌 및 골절이 포함된다. 피상적 통증은 피부 또는 기타 피상적 조직 내의 침해수용체의 활성화에 의해 개시되며, 날카롭고, 잘 정의되고 명확하게 국한된다. 피상적 체성 통증을 생성하는 부상의 예에는 경상 및 경도 (1도) 화상이 포함된다.

신경병적 통증은 신체적 감각에 관여하는 신경계(감각신경계)의 임의의 부분에 영향을 주는 손상 또는 질환에 의해 야기된다(Treede RD, Jensen TS, Campbell JN, Cruccu G, Dostrovsky JO, Griffin JW, Hansson P, Hughes R, Nurmikko T, Serra J. Neuropathic pain: redefinition and a grading system for clinical and research purposes. Neurology. 2008;70(18):1630-5.). 말초 신경병 통증은 종종 "불타는 듯한," "따끔따끔한," "전기가 통하는 것 같은," "찌르는듯한," 또는 "저리는" 것으로서 묘사된다(Paice JA. Mechanisms and management of neuropathic pain in cancer. J. Support Oncol.. 2003;1(2):107-20.)

또한 정신성동통 또는 신체형통증으로도 불리는 심인성 통증은, 정신적, 감정적, 또는 행동적 인자에 의해 야기되고, 증가되거나 지속되는 통증이다("Psychogenic pain―definition from Biology-Online.org" Biology-online.org. Retrieved 2008-11-05). 두통, 요통, 및 위장통은 종종 심인성인 것으로 진단된다. 환자들은 종종 오명을 받기도 하는데, 전문 의료진 및 일반적인 대중들도 심리학적 요인으로부터 오는 통증은 "실제"가 아닌 것으로 생각하는 경향이 있기 때문이다. 그러나, 전문가들은 임의의 다른 요인으로부터의 통증만큼 실제적이고 아픈 것으로 고려한다.

장기간 통증을 겪는 사람들은 종종 히스테리, 우울증 및 건강염려증("신경증적 3요소(neurotic triad)")의 미네소타 다면적 인성 검사(Minnesota Multiphasic Personality Inventory) 척도에서 높은 점수를 받아, 정신적인 폐해를 나타낸다. 일부 연구자들은 급성 부상을 만성으로 돌리는 것을 야기하는 것은 상기 노이로제이지만, 임상적 증거는 노이로제를 야기하는 만성 통증에 대해 다른 방식을 가르키는 것으로 논쟁중이다. 장기간 통증이 치료적 개입에 의해 완화될 때, 신경증적 3요소에서의 점수 및 불안은 종종 정상 수준으로 떨어진다. 만성 통증 환자에서 종종 낮은 자존감도 또한, 통증이 해결되면 개선되는 것을 보인다(Wall PD, Melzack R. The challenge of pain. New York: Penguin Books; 1996.).

더욱 정확하게 확인되지 않는다면, 본원에서 사용되는 바와 같은 용어 "통증"은, 차별없이 임의의 통증 또는 민감성(본원에서는 비정상 민감성으로서, 즉, 전형적으로는 과민증으로서 이해됨), 전형적으로는 임의의 Na_v1.9-매개된 통증, 특히 침해성 통증, 염증성 통증, 병리학적 통증, 신경병 통증, 특발성 통증, 만성 통증, 급성 통증, 아급성 통증, 열적 통증, 기계적 통증, 화학적 통증, 내장 통증, 심부 체성 통증, 피상적 체성 통증, 신체형 통증, 심인성 통증, 및 정신성동통 통증으로부터 선택되는 임의의 통증을 말한다.

염증은 말초 감각 뉴런의 민감화를 담당하여, 자발적 통증을 초래하고 통증 과민증을 무력화시키는 것으로 알려져 있다. 급성 또는 만성 병리학적 조직 염증은 말초 감각 뉴런을 감작시킴으로서 통증 자각에 강하게 영향을 주어, 통증 과민증의 국부화 및 무력화를 초래한다. 염증 매개체는 신경 말단에 존재하는 이온 채널의 발현 및/또는 기능을 부분적으로 변형시킴으로써, 침해성 1차 구심 섬유 흥분성을 향상시키는 것으로 알려져 있다(Woolf CJ, Costigan M (1999), Transcriptional and posttranslational plasticity and the generation of inflammatory pain. Proc Natl Acad Sci U S A 96: 7723-7730).

전압-게이트 나트륨 채널(VGSC)은 이들이 활동 전위의 개시 및 전파를 직접 담당하므로 뉴런 흥분성에서 근본적인 역할을 하고, 염증성 통증을 비롯한 상이한 만성 통증 장애에서의 이들의 연루는 비교적 잘 성립되어 있다(Lai J, Porreca F, Hunter JC, Gold MS (2004) Voltage-gated sodium channels and hyperalgesia. Annu Rev Pharmacol Toxicol 44: 371-397).

10개의 VGSC 이소형 중에서, 2개의 테트로도톡신-내성(tetrodotoxin-resistant: TTX-R) 채널인 Nav1.8 및 Nav1.9가, 침해성 경로에서의 특별한 개입과 일관되게, 침해수용체에서 거의 독점적으로 발현된다 (Akopian AN, Sivilotti L, Wood JN (1996) A tetrodotoxin-resistant voltage-gated sodium channel expressed by sensory neurons. Nature 379: 257-262; Persson AK, Black JA, Gasser A, Fischer T, Waxman SG (2010). 침해수용체는 해로운 자극을 외부적으로 또는 내부적으로 감지할 수 있는 신체의 임의의 영역에서 발견되는 감각 뉴런과 같은, 고통스러운 자극에 대한 수용체로서 작용하는 세포이다. 외부 침해수용체의 예는 피부(피부 침해수용체), 각막 및 점막과 같은 조직 내에 위치한다. 내부 침해수용체는 다양한 기관, 예컨대 근육, 관절, 방광, 장에 위치하고, 소화관을 따라 연속된다. 상기 뉴런의 세포체는 배근신경절 또는 삼차신경절에 위치한다. 삼차신경절은 안면에 대해 전문화된 신경인 반면, 배근신경절은 신체의 나머지와 연관된다. 엑손은 말초 신경계 내로 확장하고 분지로 종결하여 수용장(receptive fields)을 형성한다. 장 신경계에서, Nav1.9는 감각적, Dogiel 유형 II, 장관근 및 점막하 뉴런의 체성 및 근위 엑손 내에서 검출된다(Padilla et al. Expression and localization of the sodium channel in enteric neurons and in trigeminal sensory endings: Implication for intestinal reflex function and orofacial pain. Mol. Cell. Neurosci. 35 (2007) 138-152).

또한 본원에서 "Na_v1.9 채널" 또는 "Nav1.9"로 확인되는 Na_v1.9 채널은, 말초 염증 후 통증 행동에 기여하는 곳인 침해성 배근신경절("DRG") 뉴런에서 발현된다. 연구는 통증 행동, 특히 자발적 통증 행동, 및 고적적으로 염증을 동반하는 지속적인 열 및 기계적 통각과민증에 기여하는 Na_v1.9 채널에 대한 역할을 뒷받침하였다(Priest BT, Murphy BA, Lindia JA, Diaz C, Abbadie C, Ritter AM, Liberator P, Iyer LM, Kash SF, Kohler MG, Kaczorowski GJ, MacIntyre DE, Martin WJ. Contribution of the tetrodotoxin-resistant voltage-gated sodium channel NaV1.9 to sensory transmission and nociceptive behavior. Proc Natl Acad Sci U S A. 2005, 102(26):9382-7; Amaya F, Wang H, Costigan M, Allchorne AJ, Hatcher JP, Egerton J, Stean T, Morisset V, Grose D, Gunthorpe MJ, Chessell IP, Tate S, Green PJ, Woolf CJ. The voltage-gated sodium channel Na(v)1.9 is an effector of peripheral inflammatory pain hypersensitivity. J Neurosci. 2006; 26(50):12852-60.). 본 발명자들은 상기 Na_v1.9 채널이 최소의 부작용 프로파일을 가진 신규한 유형의 진통제에 대한 분자 표적으로서 담당할 수 있다는 것을 제시하였다(Padilla et al. Expression and localization of the sodium channel in enteric neurons and in trigeminal sensory endings: Implication for intestinal reflex function and orofacial pain. Mol. Cell. Neurosci. 35 (2007) 138-152). Maingret 등(Inflammatory mediators increase Na_v1.9 current and excitability in nociceptors through a coincident detection mechanism. J Gen Physiol. (2008) 131(3), 211-225)은 Na_v1.9 채널이 말초 염증 동안 침해수용체의 과민감성에 기여할 수 있는 염증 매개체의 협조된 작용에 의해 강화된다는 것을 입증하였다.

더욱 최근, 상기 Na_v1.9 나트륨 채널은 기본 통증 역치에 관여되지 않으나, 아급성 및 만성 염증성 통증 모델 모두에서, 그의 유지에 적은 범위까지 열 및 기계적 통증 과민증의 발생에 중요한 것으로서 본 발명자들에 의해 특징분석되었다(Lolignier et al., PLoS ONE, August 2011, Vol. 6, Issue 8, e23083).

유효 성분

본 발명의 목적은, 바람직하게는 유해한 부작용, 특히 위장관 및 신장 유해한 부작용을 유리하게는 피하면서, 대상에서 통증을, 특히 본원에 기재된 바와 같은 임의의 통증, 예를 들어, 급성 통증, 아-급성 통증, 만성 통증, 이질통, 통각과민증, 부분적으로 치료된 통증, 뿐 아니라 난치성 통증을 예방, 경감, 완화시키거나 통증을 좀더 견딜 수 있게 만들거나 또는 치료하기 위해 유효 성분으로서 사용하기 위한, Na_v1.9 채널 활성을 억제하는 생성물이다.

바람직한 구현예에서, 생성물은 염증성 통증, 특히 염증성 만성 통증; 기계적 통증, 특히 열 또는 냉 민감성 (또는 통증); 내장 통증, 특히 장 통증, 예를 들어, 위장관 통증 또는 위장관 증후군과 연관된 통증; 및/또는 체성 통증, 예를 들어, 신경통, 특히 삼차 신경통, 예를 들어, 안구 통증을 효과적으로 관리하게 된다.

본 발명에 따른 화합물은 또한, 일반적으로 이에 대해 진통제 (예컨대 모르핀) 가 장기간, 임의로 지연된 형태로 투여될 수 있는 암, 화상 등과 같은 병리학을 겪고 있는 대상에서 만성 통증을 예방 또는 치료하기 위해 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 화합물은 또한, (모르핀유사제(morphinomimetics)의 부작용, 예컨대 예를 들어 장 질환을 제한함으로써) 환자의 임상상을 개선하기 위해 모르핀의 감소된 일일 투여량과 함께 사용될 수 있다.

본 발명의 생성물은 부가적으로 대상에게 영향을 주는 통증을 담당하는 질환과 연관된, 또는 특히 열과 같은 상기 질환의 악화와 연관된 증상을 감추지 않는다는 점에서 유리하다.

특정 구현예에서, 본 발명의 생성물은 대상에서 통증, 특히 본원에 기재된 바와 같은 임의의 통증을 예방, 완화 또는 치료하기 위해 유효 성분으로서 사용하기 위한 Na_v1.9 채널 활성을 억제하는 지질이다.

세포의 원형질 막은 지질 라프트(lipid raft)라고 불리는 당지단백질 마이크로도메인에 조직화된 당스핑고지질과 단백질 수용체의 조합으로 만들어진다(Levitan et al. (2010), review; Thomas S., Pais A.P., Casares S and Brumeanu T.D. (2004). Analysis of lipid rafts in T cells. Molecular Immunology 41: 399-409.). 상기 특수화된 막 마이크로도메인은 신호 분자의 조립을 위한 조직화 중심을 담당하고, 막 유동성 및 막 단백질 트래피킹(trafficking)에 영향을 주고, 신경전달 및 수용체 트래피킹을 조절함으로써 세포 과정을 구분한다(Korade, Z.; Kenworthy, A. K. (2008). "Lipid rafts, cholesterol, and the brain". Neuropharmacology 55 (8): 1265.). 지질 라프트는 주변 이중층보다 좀더 체계가 있고 단단하게 팩킹되어 있으나, 막 이중층 내에서 자유롭게 떠다닌다(Simons, K.; Ehehalt, R. (2002). "Cholesterol, lipid rafts, and disease". Journal of Clinical Investigation 110 (5): 597.). 그들이 어디서부터 유래되는 지에 대한 지질 라프트와 원형질 막 사이의 하나의 핵심 차이는 지질 조성이다. 연구를 통해 지질 라프트는 일반적으로 주변 이중층에서 발견되는 콜레스테롤의 양의 3 내지 5배를 함유하는 것이 제시되었다. 또한, 지질 라프트에는 스핑고마이엘린이 풍부한데, 이것은 원형질 막과 비교하여 전형적으로는 50% 상승된다.

본 발명자들은 이제 본원에서 Na_v1.9 채널이 지질 라프트, 특히 DRG 뉴런의 원형질 막으로부터의 지질 라프트에 존재하는 것을 입증한다. 본 발명자들은 또한 지질 고갈, 바람직하게는 콜레스테롤 고갈이 Na_v1.9 채널 활성을 생체 내에서 크게 향상시킨다는 것을 발견하였고 본원에서 입증한다.

본 발명의 문맥에서 유효 성분으로서 사용하기 위한 지질은 바람직하게는 콜레스테롤, 특히 가용성 콜레스테롤, 스핑고지질, 바람직하게는 스핑고마이엘린, 및 이의 임의의 조합으로부터 선택된다.

또다른 구현예에서, 이전에 언급된 지질 대신에, 또는 이에 더해 또는 이와 조합으로 이용가능한 유효 성분은, 유리하게는 콜레스테롤 및/또는 스핑고마이엘린 분해 효소의 억제제로부터 선택될 수 있다. 이전에 상세화된 바와 같이, 이러한 화합물의 예는 GW 4869 화합물로, 이것은 Luberto 및 동업자에 의해 기재되었다(Luberto, C., Hassler, D.F., Signorelli, P., et al. (2002) "Inhibition of tumor necrosis factor-induced cell death in MCF7 by a novel inhibitor of neutral sphingomyelinase" J Biol Chem 277(43) 41128-41139).

특정 구현예에서, 본 발명의 지질, 특히 콜레스테롤, 또는 Na_v1.9 외의 콜레스테롤 및/또는 스핑고지질 분해 효소의 억제제는, 유리하게는 하나 이상의 기타 이온 채널, 예컨대 칼륨 채널, 칼슘 채널, 이온 공동-수송체 등의 활성을 조정하고, 및/또는 hERG 채널 또는 또다른 생리학적으로 관련된 채널에 영향을 준다.

대상

본 발명의 문맥에서, 환자 또는 대상은 동물, 바람직하게는 척추동물, 전형적으로는 포유동물이다. 바람직한 구현예에서, 포유동물은 연령 또는 성별에 관계없이 인간이다. 포유동물은 추가로 동물, 특히 가축 또는 사육 동물, 특히 말, 개 등일 수 있다.

특정 구현예에서, 대상은 염증성 통증, 특히 만성 염증성 통증을 앓는다.

또다른 특정 구현예에서, 대상은 적용된 또는 이미 치료된 통증 치료에, 특히 파라세타몰에 내성이 있거나, 또는 예를 들어 아스피린 또는 이부프로펜에 의해 유도되는 위장관 및/또는 신장 부작용을 겪고 있다.

조성물

본 발명의 추가의 목적은 유효 성분으로서 본원에 기재된 바와 같은 Na_v1.9 채널 활성을 억제하는 생성물, 및 바람직하게는 약학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 약학 조성물에 관한 것이다.

"약학 조성물"은 본 발명의 화합물(유효 성분)의 제형 및 생물학적으로 활성인 화합물을 이를 필요로 하는 대상에게 전달하기 위한 당업계에서 일반적으로 허용되는 매질을 말한다. 그러므로 이러한 담체에는 모든 약학적으로 허용가능한 담체, 희석제, 매질 또는 지지체가 포함된다. 상기 담체는 예를 들어 메틸-베타-시클로덱스트린 또는 기타 베타-시클로덱스트린, 아크릴산의 중합체(예컨대 카르보폴), 폴리에틸렌 글리콜 및 폴리프로필렌 글리콜의 혼합물, 모노에탄올 아민 및 히드록시메틸 셀룰로오스로부터 선택될 수 있다.

콜레스테롤이 유효 성분으로서 사용되는 경우, 이러한 담체는 단지 임의적이다. 가용성 형태의 콜레스테롤이 사용되는 경우, 메틸베타시클로덱스트린은 예를 들어, 유일한 매질로서 또는 이전에 기재된 또다른 매질과 함께, 콜레스테롤과 조합으로 적절하게 사용될 수 있다.

통상의 약학적 실시가 대상에게 적합한 제형 또는 조성물을, 예를 들어 단위 투여량 형태로 제공하기 위해 사용될 수 있다.

상기 조성물은 전형적으로는 국부 진통제/항-통각과민성 조성물이다.

본 발명의 생성물(지질, 지질 분해의 억제제, 및 조성물)은 대상에서 통증을 예방, 경감, 완화시키거나, 통증을 좀더 견딜 수 있게 만들거나 또는 치료하기 위해 사용된다. 이전에 설명돈 바와 같이, 통증은 전형적으로는 급성 통증; 아급성 통증; 및 만성 통증으로부터 선택된다. 통증은 추가로 기계적 민감성 또는 통증, 예를 들어 열 또는 냉 민감성 또는 통증; 염증성 통증; 내장 통증, 특히 장 통증, 더욱 특히 위장관 통증 또는 위장관 증후군과 연돤된 통증; 이질통; 통각과민증; 체성 통증, 예를 들어 신경통, 특히 삼차 신경통 (예를 들어, 안과적 통증); 및 임의의 난치성 통증으로부터 선택될 수 있다.

통증은 바람직하게는 만성 및/또는 염증성 통증, 더욱 더 바람직하게는 만성 염증성 통증이다.

특정 구현예에서, 통증은 스테로이드성 항-염증성 약물(SAID), 비 스테로이드성 항-염증성 약물(NSAID) 또는 오피오이드에 민감성인 통증이고, 상기 통증은 SAID, NSAID 또는 오피오이드 단독의 투여와 비교하였을 때, 감소된 양의 SAID, NSAID 또는 오피오이드와 함께, 본 발명에 따른 생성물의 조합으로 치료되게 된다.

또다른 구현예에서, 통증은 오피오이드, 이부프로펜 또는 아스피린 중 하나가 고전적으로 사용되고 투여량이 이들의 부작용을 피하도록, 전형적으로는 위장관 및/또는 신장 부작용을 피하도록 감소되어지는 통증이다.

또다른 특정의 구현예에서, 대상 또는 그의 통증 그 자체는 스테로이드성 항-염증성 약물(SAID), 비 스테로이드성 항-염증성 약물(NSAID) 및 오피오이드로부터 선택되는 약물에 내성이 있거나, 또는 대상은 상기 약물에 의해 유도되는 위장관 및/또는 신장 부작용을 겪는다.

특정 구현예에서, 통증은 파라세타몰에 내성인 통증이다.

본 발명의 조성물은 하나 이상의 부가적인 활성 화합물을 추가로 포함할 수 있다. 상기 화합물은 유리하게는 SAID, NSAID 또는 오피오이드 약물로부터 선택될 수 있다. 바람직한 구현예에서, 부가적인 화합물은 또한 통증을 치료하거나 약화시키는 본 발명의 생성물과 구별되는 약물이다.

또다른 구현예에서, 본 발명의 화합물 또는 조성물은 또한 예를 들어 예컨대 진통제 및 항종양제가 함께 또는 동시에 제공되는 것과 같은 일치하는 조건을 치료하기 위해 의도되는 작용제와 함께 투여될 수 있다.

치료

또한 본원에 교시된 것은 대상에서 통증을 예방, 완화 또는 치료하기 위한 방법이다. 본 방법의 목적은 Na_v1.9 폴리펩티드의 이온 유동 활성을 감소시키는 것일 수 있다.

이를 필요로 하는 대상에서 Na_v1.9-매개된 통증을 예방, 완화 또는 치료하기 위한 특정 방법은, 본원에 기재된 바와 같은 Na_v1.9 채널 활성을 억제하는 생성물의 유효량을 대상에게 투여하는 것을 포함한다.

이를 필요로 하는 대상에서 통증, 전형적으로는 Na_v1.9-매개된 통증을 예방, 완화 또는 치료하기 위한 추가의 특정 방법은, Nav1.9 채널 활성을 억제하는 본원에 기재된 바와 같은 화합물 또는 조성물을 치료학적으로 유효한 양으로, 가능하게는 하나 이상의 기타 활성 화합물, 예컨대 배경기술 부분에 언급된 분자 중 임의의 하나, 예를 들어 아스피린, 이부프로펜, 파라세타몰, 오피오이드, 또는 예컨대, 바람직하게는 콜레스테롤 옥시다아제 억제제 및 스핑고마이엘리나제 효소 억제제로부터 선택되는, 본원에 기재된 바와 같은 Nav1.9 채널 활성을 억제하는 지질 분해의 억제제와 조합으로, 상기 대상에게 투여하거나, 또는 상기 대상에게 노출시키는 단계를 포함한다.

추가의 양상에서, 본 명세서는 Na_v1.9-매개된 질환, 예컨대 제한 없이 본원에 기재된 바와 같은 통증, 전형적으로는 염증성 통증, 특히 염증성 만성 통증으로 고통받는 대상에게 유효량의 본 발명의 생성물을 투여하는 단계를 포함하는, 상기 대상에서의 상태의 치료를 위한 방법에 관한 것이다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "Na_v1.9-매개된 질환"에는 Na_v1.9 채널 활성의 조정, 바람직하게는 억제에 의해 야기될 수 있거나, 또는 치료가능한 광범위한 장애, 조건 및 질환이 포함된다. 이러한 질환에는 제한 없이 통증 (만성, 급성, 염증성 등과 관계없이), 신경통, 신경병 통증, 유디니아(eudynia), 내장 통증, 외상성 통증, 수술-후 통증, 열 민감성, 과민성 대장 증후군, 크론 질환, 다발성 경화증, 당뇨병성 신경병증, 관절염 통증, 류머티스성 관절염, 나트륨 채널 독소 관련 질병 유도 통증, 가족력 직장 통증, 암 및 화학요법과 연관된 통증, 삼차 신경통, 편두통, 및 기타 두통이 포함된다. 또한, Na_v1.9-매개된 질환에는 염증성 질환, 신경병증(예를 들어, 당뇨병성 신경병증), 이영양증(예를 들어, 반사성 교감신경성 이영양증, 대상포진-후 신경통); 및 외상(임의의 요인에 의한 조직 손상)과 같은 병리학이 포함된다. 염증성 질환에는 제한 없이, 내장 염증성 병리학 및 체강 염증성 병리학이 포함될 수 있다. 급성 염증성 병리학에는 제한 없이, 직장항문염, 직장염 및 관절염이 포함된다. 만성 염증성 병리학에는 제한 없이, 유육종증, 만성 염증성 장 질환, 궤양상 대장염, 및 크론 병리학, 건선, 딸기코, 및 혈관 염증성 병리학, 예컨대 제한 없이, 파종성 혈관내 응고, 죽상동맥경화증, 및 카와사키 병리학이 포함된다. 또한, Na_v1.9-매개된 질환에는 또한 양성 전립선 비대증(BPH), 과콜레스테롤혈증, 암 및 소양증이 포함된다. 특히, 직장항문염, 크론 병리학 및 궤양성 대장염은 내장 통증으로서, 관절염, 포도막염 건선 및 딸기코는 체성 통증으로서 확인된다.

본원에 사용되는 바와 같은, "질환"에는 장애, 상태, 질환의 증상, 초기 질환, 예상되는 질환 또는 예상되는 증후군 등이 포함된다.

프로토콜/섭생

본 발명에 따른 화합물 또는 조성물은 다양한 방식 또는 경로로 투여될 수 있다. 본 발명의 생성물은 바람직하게는 대상에 대한 피부, 피하, 척수 강내, 척수 내, 피부, 경피, 안와(예를 들어 각막) 또는 직장 투여를 위한, 바람직하게는 염증 부위 상의 국소 투여에 대한 것이다.

바람직한 구현예에서, 본 발명의 지질은, 여러 개의 유효 성분 중 하나의 유효 성분으로서 사용되는 경우, 대상에 대한 국소 투여를 위한, 바람직하게는 피부, 피하 또는 경피 투여를 통해, 바람직하게는 염증 부위 상의 국소 투여에 대한 것이다.

Na_v1.9-매개된 질환의 치료를 위한 전형적인 섭생은 1주 내지 약 6개월을 포함하는 1 또는 수 일, 1년까지 기간 동안의 유효량의 투여를 포함하거나, 또는 이것은 만성일 수 있다. 생체 내로 투여되는 본 발명의 약학 화합물 또는 조성물의 투여량이 수여자(대상)의 연령, 건강, 성별 및 체중, 만약 있다면 동시 치료의 종류, 치료 빈도, 및 원하는 약학 효과의 특성에 따라 다를 것이라고 이해된다. 본원에 제공되는 효과적인 투여량의 범위는 제한되는 것으로 의도되지 않으며 바람직한 투여량 범위를 나타내는 것이다. 그러나, 가장 바람직한 투여량은 관련 당업자에 의해 이해되고 결정가능하듯이, 개별 대상에 대해 맞춰질 것이다(참조: 예를 들어, Berkowet et al., eds., The Merck Manual, 16^th edition, Merck and Co., Rahway, N.J., 1992; Goodmanetna., eds., Goodman and Cilman's The pharmacological Basis of Therapeutics, 10^th edition, Pergamon Press, Inc., Elmsford, N.Y., (2001); Avery's drug treatment: Principles and practice of clinical pharmacology and therapeutics, 3^rd edition, ADIS Press, LTD., Williams and Wilkins, Baltimore, MD. (1987), Ebadi, Pharmacology, Little, Brown and Co., Boston, (1985); Osolci et al., eds., Remington's Pharmaceutical Sciences, 18^th edition, Mack Publishing Co., Easton, PA (1990); Katzung, Basic and clinical pharmacology, Appleton and Lange, Norwalk, CT (1992)).

각각의 치료에 필요한 총 투여량은 복합 투여량 또는 단일 투여량으로, 바람직하게는 통증의 증상이 발현되자마자, 또는 예방적으로, 예를 들어 필요한 수술 전 또는 그 동안 투여될 수 있다. 약학 화합물은 단독으로 또는 병리학에 지정된, 또는 병리학의 다른 증상에 지정된 하나 이상의 다른 약제와 함께 투여될 수 있다. 본 발명에 따른 화합물 또는 조성물의 유효량은 1년까지의 기간 동안 4-72시간의 간격으로 투여되는, 약 0.1㎍ 내지 약 100 mg/kg 체중, 및/또는 그 사이의 임의의 범위 또는 값, 예컨대 0.0001-1.0, 1-10, 10-50 및 50-100, 0.0001-0.001, 0.001-0.01, 0.01-0.1, 0.1-1.0, 1.0-10, 5-10, 10-20, 20-50, 및 50-100 mg/kg, 예를 들어 1 내지 100 mg/kg, 바람직하게는 1 내지 5 mg/kg, 예를 들어, 1,4, 1,5, 1,6, 1.7, 1,8 또는 2 mg/kg, 1-4, 4-10, 10-16, 16-24, 24-36, 36-48, 48-72시간의 간격으로, 1-14, 14-28, 또는 30-44일, 또는 1-24주의 기간 동안, 또는 그 사이의 임의의 범위 또는 값이다. 본 발명의 화합물 및/또는 조성물의 투여 수취자는 본원에 정의된 바와 같은 임의의 대상, 바람직하게는 인간일 수 있다.

제형/농도

본 발명에 따른 화합물 또는 조성물은 다양한 형태로 투여될 수 있다. 따라서, 이들은 연고, 젤, 페이스트, 액체 용액, 현탁액, 정제, 젤라틴 캡슐, 캡슐, 리포좀, 좌제 (특히 위장관 증후군과 연관된 통증의 경우), 분말, 점비액, 또는 에어로졸의 형태로, 바람직하게는 연고의 형태로 제형화될 수 있다. 제형의 제조를 위해 당업계에 잘 알려진 방법은 예를 들어, Remington: The Science and Practice of Pharmacy, (19^th ed.) ed. A.R. Gennaro AR., 1995, Mack Publishing Company, Easton, PA 에서 찾을 수 있다.

본 발명의 화합물은 전형적으로는 연고, 젤, 오일, 정제, 좌제, 분말, 젤라틴 캡슐, 캡슐, 등의 형태로, 임의로 연장된 및/또는 지연된 방출을 확보하는 투여량 형태 또는 장치에 의해 투여된다. 상기 유형의 제형의 경우, 셀룰로오스, 카르보네이트 또는 전분과 같은 작용제가 유리하게 사용된다.

주입을 위해, 화합물은 일반적으로 예를 들어, 주사기 또는 관류를 통해 주입될 수 있는 액체 현탁액의 형태로 포장된다. 이와 관련하여, 화합물은 일반적으로, 제약 용도와 부합하고 당업자에게 공지된 식염수, 생리학적, 등상성 또는 완충 용액 등에 용해된다. 따라서, 조성물은 분산제, 가용화제, 안정화제, 보존제 등으로부터 선택되는 하나 이상의 작용제 또는 부형제를 함유할 수 있다. 액체 및/또는 주입가능한 제형에 사용될 수 있는 작용제 또는 부형제는 특히 메틸셀룰로오스, 히드록시메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 폴리소르베이트 80, 만니톨, 젤라틴, 락토오스, 식물성 오일, 아카시아 등이다.

투여되는 유속 및/또는 투여량은 환자, 관찰되는 통증, 치료하고자 하는 영역, 고려되는 활성 생성물(들), 투여 방식 등에 따라 당업자에 의해 조정될 수 있는 것으로 이해된다.

국소 적용을 위해서는, 치료하고자 하는 대상을 치료하고자 하는 말초 뉴런과 인접한, 표적 영역, 예를 들어, 피부 표면, 점막 등에 대해, 본 발명에 따른 유효량의 약학 화합물 또는 조성물에 노출시키는 것이 바람직하다. 전형적으로는, 화합물은 이전에 언급된 범주 (용도가 예방적 또는 치료적인지의 여부와 관계없이) 및 사용되는 국소 비히클의 특성에 따라, 약 0.0001 mg 내지 약 1 g/kg의 체중의 본 발명의 화합물, 더욱 일반적으로는 적용 당 약 1 내지 100 mg/kg 으로 가변될 수 있는 투여량으로 투여된다. 바람직한 국소 제제는 연고 또는 젤이며, 약 1 내지 약 100 mg/kg의 유효 성분이 연고 또는 젤 기재의 1 cc (cm³) 당 사용된다.

게다가, 주입에 의한 투여는 필요하다면 1 일 당 수 회(2, 3 또는 4회) 투여를 포함할 수 있다.

또한, 만성 치료를 위해서는, 지연된 또는 연장된 시스템은 대상에게 효과적이고 장기간 지속되는 통증 치료를 확보하여, 유리할 수 있다.

스크리닝

추가로 본원에 기재되는 것은 Na_v1.9 관 또는 채널 (전형적으로는 마우스, 래트 또는 인간 기원으로부터) 활성을 조정하는 작용제를 확인하기 위한, 시험관 내, 생체 내 또는 생체 외 스크리닝 방법이다.

본원에 기재되는 바와 같은 특정 방법은 하기 단계를 포함하는, Na_v1.9 채널 활성을 조정하는 작용제를 확인하기 위한 시험관 내 또는 생체 외 스크리닝 방법이다:

a) Na_v1.9 채널을 발현하는 세포, 전형적으로는 진핵 세포, 바람직하게는 뉴런을, 시험 화합물에 노출시키거나 접촉시키는 단계, 및

b) 상기 노출 또는 접촉으로 인한 통증 자극에 대한 응답의 감소를 검출하는 단계,

이때 상기 감소로 상기 시험 화합물을 진통제/항통각과민제로서 확인함.

반응의 감소는 이하 본원에 추가로 기재되는 바와 같이 당업자에게 공지된 방법 중 임의의 것을 사용하여 측정될 수 있는 Na_v 1.9 채널에 의해 활성화된 전기적 활성(전위)와 상관관계가 있을 수 있다(참조, 도 11).

세포는 Na_v1.9 채널을 자연적으로 발현하는 세포(내생 발현) 또는 특이적 Na_v1.9 채널을 발현하도록 유전적으로 개질된 세포(외생 발현)일 수 있다.

추가로 본원에 기재되는 방법은 하기 단계를 포함하는, Na_v1.9 채널 활성을 조정하는 작용제를 확인하기 위한 시험관 내 또는 생체 외 스크리닝 방법이다:

a) 신경 및 Na_v1.9 채널을 포함하는 조직, 예를 들어 피부-신경 표본(preparation) 또는 인공 조직을, 시험 화합물에 노출시키거나 접촉시키는 단계, 및

b) 상기 노출 또는 접촉으로 인한 통증 자극에 대한 응답의 감소를 검출하는 단계,

이때 상기 감소로 상기 시험 화합물을 진통제/항통각과민제로서 확인함.

접촉은 전형적으로는 화합물을 조직 표면에 적용함으로써 수행된다.

발현의 변화는 바람직하게는 대상에서 통증을 예방, 완화 또는 치료하기 위해 이용가능한 Na_v1.9 활성의 억제제로서의 시험 화합물을 확인하는 감소된 발현이다. 통증 자극에 대한 반응의 검출은 신경 또는 뉴런 활성에서의 전기생리학적 변화, 전형적으로는 임의의 진통제 화합물의 부재 하에 신경 또는 뉴런 활성의 증가 또는 본원에 기재된 바와 같은 본 발명에 따른 진통제 화합물의 존재 하에 측정된 경우 신경 또는 뉴런 활성의 감소를 기록함으로써 수행될 수 있다. 반응은 생체 외 신경-피부 표본 내의 신경 섬유의 세포외 기록, 시험관 내에서 배양된 뉴런의 활성을 탐지하기 위한 칼슘 이미지화 플랫폼 및/또는 뉴런의 전기적 활성을 기록하기 위한 패치-클램프 전기생리학적 리그(patch-clamp electrophysiological rig)를 사용하여 검출될 수 있다.

바람직하게는, 상기 시험 화합물은 다른 나트륨 채널 서브유닛에 비해 Na_v1.9 에 대한 선택성을 입증한다.

본 문서는 또한 하기 단계를 포함하는, 진통제/항통각과민제를 확인하기 위한 생체 내 방법을 기재한다:

a) 시험 화합물을 동물에게, 특히 이전에 본원에 기재된 방법에서 활성을 갖는 작용제를 투여하는 단계, 및

b) 상기 동물에서 상기 투여로 인한 통증 자극에 대한 응답의 감소를 검출하는 단계로서, 상기 동물은 바람직하게는 생리학적 조건에서의 기계적 민감성 및 바람직하게는 또한 비-침해성 감각 자극 (전형적으로는 고온, 냉온 및 접촉)에 대해 반응하는 능력을 보유함,

이때 상기 감소로 상기 시험 화합물을 진통제/항통각과민제로서 확인함.

상기 방법은 시험 화합물을 Na_v1.9 KO 동물에게 투여하고 야생형 한배새끼의 반응에 대해 보조 KO 동물의 반응(통증 자극에 대한 응답)과 비교하는 부가적인 단계를 추가로 포함할 수 있다.

잠재적인 치료 가치를 갖는 것으로 고려되는 경우 화합물은 이어서 당업계에 공지된 질환 징후에 대한 임의의 표준 시험관 내 어세이 또는 생체 내 동물 모델을 사용하여 분석된다. 상기 화합물은 본 발명의 생성물로서 고려되고, 본원에 이전에 설명된 바와 같이 이용가능하다.

본 발명의 추가의 목적은 i) Na_v1.9 채널 활성을 억제하는 본원에 기재된 바와 같은 생성물 또는 이러한 생성물을 포함하는 조성물, 바람직하게는 ii) 통증에 대항하는데 효과적인 하나 이상의 부가적인 별도의 활성 화합물, 및 임의로 iii) 해당 키트를 사용하기 위한 서면 지시서를 포함하는 키트이다.

특정 구현예에 따르면, 본 발명은 또한 본원에 기재된 방법에 의한 치료에 적합한 키트에 관한 것이다. 상기 키트는 i) Na_v1.9 채널 활성을 억제하는 본원에 기재된 바와 같은 생성물 또는 이러한 생성물을 포함하는 조성물을 전형적으로는 본원에 지시된 투여량으로, 및 ii) 진통제 화합물, 바람직하게는 아편제 화합물을 함유하는 두번째 조성물을, 동시, 별도 또는 순차적 투여에 대해, 종래에 처방된 것과 비교했을 때 일반적으로 저하된 투여량으로, 본 발명에 따른 유효량으로 포함한다.

본 발명의 추가의 목적은 통증을 예방, 완화 또는 치료하기 위한, 본원에 기재된 바와 같은 키트의 용도에 관한 것이다.

도면 및 실시예는 본 발명을 이의 범주를 제한하지 않으면서 설명한다.

도 1: A) Nav1.9 는 래트 및 마우스 DRG 뉴런에서 플로틸린-함유 막 분획 내에 농축된다. DRG 용해물을 불연속 optiprep 구배를 사용하여 분획화하였다. 분획 1은 구배의 상부를 나타낸다. 구배를 분획화하고, 상응하는 분획으로부터의 동일한 양의 단백질을 SDS-PAGE에 의해 분리하였다. 웨스턴 블롯을 Nav1.9, β-액틴, 플로틸린, 및 TfR1에 대해 탐지하였다. 지질 라프트 막에 대한 마커인 플로틸린을 지질 라프트 분획에 대한 마커로서 사용한 반면, TfR1 및 β-액틴은 무거운 막 분획에 대한 마커로 사용하였다. 상기 결과는 적어도 3회의 독립적인 실험의 대표예이다.
B) 염증 매개체의 칵테일에 대한 노출 시, Nav1.9는 sham 처리된 마우스 DRG(왼쪽 패널)에 비해 비-라프트 도메인(오른쪽 패널)으로 분할된다.
C) 적어도 3회의 독립적인 실험으로부터의 신호의 정량은 염증 칵테일이 플로틸린 분포에 영향을 주지 않으면서 지질 라프트로부터 Nav1.9를 특이적으로 선별하는 것을 보여준다.
도 2: A) 20㎕의 메틸-베타-시클로덱스트린(40mM); 또는 식염수 용액을 발바닥내로 주입한, 야생형 및 Nav1.9 KO 마우스에서 von Frey 필라멘트로 측정된 촉각 통각과민증의 시간 경과. 항-염증성 분자 이부프로펜(75mg/kg)의 복강내 주입은 메틸-베타-시클로덱스트린-유도된 촉각 통각과민증을 변형시키지 않는다.
B) 20㎕의 메틸-베타-시클로덱스트린(40mM); 또는 알파-시클로덱스트린(40 mM) 용액을 발바닥내로 주입한, 야생형 및 Nav1.9 KO 마우스에서 von Frey 필라멘트로 측정된 촉각 통각과민증의 시간 경과.
C) MβCD 주입은 항-염증성 분자 이부프로펜 (75 mg/kg)의 복강내 주입이 이질통증의 표현형을 역전시키지 않으므로 염증 과정을 유도하지 않는다(녹색 wt; 청색 KO).
도 3: 20㎕의 메틸-베타-시클로덱스트린(40mM); 또는 알파-시클로덱스트린 (40mM) 용액을 발바닥내로 주입한 마우스에서 von Frey 필라멘트로 측정된 촉각 통각과민증의 시간 경과. 알파-시클로덱스트린은 촉각 통각과민증을 유도하지 않는다.
도 4: A) 및 B) 는 20㎕의 2% 람다-카라기난을 발바닥내로 주입한 마우스에서 von Frey 필라멘트로 측정된 촉각 통각과민증의 시간 경과를 보여주며, 이부프로펜의 복강내 주입은 람다-카라기난-유도된 촉각 통각과민증을 역전시킨다. 메틸-베타-시클로덱스트린(가용성 콜레스테롤, 5;6mM의 콜레스테롤)과 복합체를 형성하는 콜레스테롤의 발바닥내 주입은 또한 람다-카라기난-유도된 촉각 통각과민증을 대조군 수준(식염수 주입한 동물)으로 역전시킨다. 콜레스테롤은 대조 비-염증 동물(검정색)에서 기계적인 민감성을 변형시키지 않는다.
도 5: 비-염증 동물에서, 가용성 콜레스테롤의 발바닥내 주입은 생리학적인 비 염증 조건에서 야생형 및 Nav1.9 KO 마우스의 기계적 역치를 변화시키지 않는다.
도 6: 염증은 피부 및 뉴런 막에서 콜레스테롤 수준을 감소시킨다
A) 피부 조직 내의 콜레스테롤 수준을 λ-카라기난의 발바닥내 주입에 의해 유도된 지속적인 염증의 시간 과정 전 및 동안 정량하였다. 콜레스테롤 수준은 염증 발병 후 처음 몇 시간 동안 상당히 감소된다.
B) 염증 매개체는 배양물 중의 감각 뉴런의 콜레스테롤 수준을 감소시킨다(n=4).
도 7: 콜레스테롤의 관절-주위 주입은 만성 통증 행동을 향상시킨다.
관절염 마우스에서, 콜레스테롤의 관절주위 주입(청색)은 식염수 용액(적색)을 주입한 동물과 비교하여 시험된 모든 자세 파라미터를 개선시켰다.
A-B) 콜레스테롤(20㎕의 5.6mM 용액, 청색 선)을 1회 주입한, 염증이 있는 다리는 식염수 용액(20㎕)을 주입한 다리보다 무게를 더욱 지탱한다.
C) 심각한 통증이 있는 다리의 결과로서, 마우스는 그들의 염증이 있는 발에 무게를 덜 싣고, 그들의 꼬리에 무게를 더 싣는다(제시되지 않음). 콜레스테롤 주입은 식염수 주입된 마우스와 비교해 꼬리에 싣는 무게를 감소시킨다.
도 8: 콜레스테롤의 경피 전달은 카라기난 유도된 통증을 경감시킨다
5.6mM의 콜레스테롤을 함유하는 히드록시셀룰로오스 젤의 1.5시간 동안의 적용은 히드록시 셀룰로오스 단독이 있는 대조군 젤과 비교하여 기계적 이질통을 소멸시킨다.
도 9: 콜레스테롤의 경피 전달은 만성 관절염 통증에 대한 효율적인 진통제이다
콜레스테롤(28 mM, 검정색 삼각형)을 함유하는 히드록시셀룰로오스 젤의 적용은, 관절염 마우스의 만성 통증을 수 시간 동안 구제한다. 5% 이부프로펜 히드록시셀룰로오스 젤의 적용은 기계적 통증을 콜레스테롤보다 훨씬 적은 범위로 (회색 원형) 줄인다. 히드록시셀룰로오스 젤로 처리된 마우스 만이 실험의 시간 과정 동안(흰색 원형) 이들의 통증이 있는 표현형의 변형을 나타내지 않는다.
도 10: 경피 전달은 인간 병리학에 대한 투여의 가능한 국소 경로이다
콜레스테롤을 함유하는 히드록시셀룰로오스 젤의 적용은 12h (제시되지 않음) 또는 24h 적용 기간 후 인간 진피 구획 내의 콜레스테롤 함량의 증가를 산출한다. 카르보폴 젤은 인간 피부에서 콜레스테롤의 표피 전달을 허용한다.
도 11: 콜레스테롤은 Nav1.9 활성을 조정하고, 채널의 활성화 특성에 대해 염증 칵테일 효과를 역전시킬 수 있다.
A) 염증 칵테일은 Nav1.9 활성화 곡선을 대조 뉴런(검정색 곡선)에 비해 좀더 과분극된 전위(청색 곡선)로 이동시킨다. 이러한 이동은 염증시 뉴런의 향상된 흥분성의 이유가 된다. 콜레스테롤 공급은 이동을 역전시킨다(적색 곡선).
B) MβCD에 의한 콜레스테롤 고갈(적색 곡선) 또는 콜레스테롤 옥시다아제에 의한 콜레스테롤 산화(청색 곡선)는 염증 칵테일과 동일한 이동을 유도한다.
C) 콜레스테롤 그 자체(청색 곡선)는 Nav1.9의 활성화 특성을 변형시키지 않는다.

실시예

야생형(wt) 또는 녹-아웃(knocked-out: KO) 마우스에서의 통증 표현형을 비교하여, 본 발명자들은 콜레스테롤 섭취에 의한 혼란된 지질 라프트 구축물이 통증 신호전달에 기여하는 Nav1.9 활성화를 야기한다는 개념의 증거를 성립하였다.

본 발명자들은 Na_v1.9 채널이 배근신경절의 침해성 뉴런의 세포 막에서 지질 라프트 마이크로도메인에 위치하고(도 1A), 염증 분자의 칵테일이 지질 라프트 도메인 밖으로 Na_v1.9를 분할해낸다는 것을 입증하였다(도 1B-C). 본원에서 설명되듯이, 본 발명자들은 원형질 막으로부터 콜레스테롤을 선택적으로 추출하기 위해 메틸-베타-시클로덱스트린 (MBCD)을 사용하였다. 이들은 MBCD의 20㎕의 40 mM 용액의 발바닥내 주입이 von Frey 필라멘드 시험으로 측정된 것과 같이 강한 기계적 이질통을 유도한다는 것을 보여주었다. 상기 MBCD-유도된 이질통은 Nav1.9 KO 동물에서 현저하게 감소된다. 본 발명자들은 상기 이질통이 이부프로펜(75 mg/kg)의 복강내 주입이 야생형 또는 Nav1.9 KO 동물 어느 것에서도 기계적 역치를 변화시키지 않았으므로 염증성 과정으로 인한 것이 아님을 보여주었다(도 2A, 2C). 게다가, 막으로부터 콜레스테롤을 추출할 수 없는 메틸-베타-시클로덱스트린의 비활성 유사체인 40 mM의 α-시클로덱스트린(α-CD)의 유사한 주입은 기계적 이질통을 유도하지 않았다(야생형 및 Na_v1.9 KO 동물 모두에서; 도 2 B; 도 3).

모두 취합하여 상기 결과는 MBCD-유도된 콜레스테롤 유출이 Na_v1.9 채널을 활성화시켜 기계적 이질통을 야기함을 보여준다.

반대로, 본 발명자들은 생리학적 기계적 역치에 변화 없이(야생형 및 Na_v1.9 KO 동물에서 둘다 n=9; 도 4B-5), 콜레스테롤의 국소 적용은 염증 유발 통증을 억제하고(도 4 A-B), 관절염 마우스의 행동 파라미터를 개선시킨다는 것을 보여주었다(도 7).

본 발명자들은 발바닥내 카라게닌 주입에 의해 유도된 염증 동안, 내생 콜레스테롤의 수준이 감소하고(도 6A), 염증 매개체의 칵테일과의 DRG 뉴런의 시험관 내 인큐베이션이 또한 처리된 뉴런의 막 콜레스테롤 함량을 감소시킨다는 것을 입증하였다(도 6B). 상기 결과는 통증을 경감시키기 위한 콜레스테롤의 공급의 근거를 설명한다.

본 발명자들은 콜레스테롤의 경피 전달이 카라게닌 유도 통증을 없애고(도 8), 5% 이부프로펜 젤보다 관절염 염증성 통증을 치료하는데 훨씬 효과적이라는 것을 입증하였다(도 9).

본 발명자들은 경피 전달이 또한 인간 의료적 치료의 문맥에서 가능하다는 것을 입증하였다(도 10).

본 발명자들은 MBCD 또는 콜레스테롤 옥시다아제 인큐베이션에 의한 콜레스테롤 고갈이 Na_v1.9 활성화 곡선을 동일한 범위의 진폭에서 염증 칵테일보다 과분극된 전위로 이동시킨다는 것을 입증하였다. 게다가, 콜레스테롤 공급은 상기 활성화 이동을 역전시킨다(도 11).

재료 & 방법

모든 동물을 동물의 관리 및 사용에 관한 유럽 공동체 가이드(86/609/CEE)에 따라 사용하였다. 이들을 통제된 환경 조건 하에 거주시키고 12/12　h 광/암 주기하에 유지시키고, 음식과 물에 자유롭게 접근하게 두었다.

라프트 구배 분획:

지질-풍부 원형질 막 도메인을, 주로 비-이온성 세제 Triton X-100을 함유하는 불연속 또는 연속 밀도 구배를 통해 밀도 용액으로부터의 부유에 의해, 세제-저항성 막(DRM)으로서 단리하였다.

한마리의 마우스로부터 신선하게 해리된 DRG를 0.5 % triton X-100 및 1% 프로테이나아제 억제제 칵테일(Roche)이 있는 140㎕의 용리 완충액에서 균질화시켰다. 균질화물을 1,000 g에서 10분 동안 4℃에서 원심분리하고, 상청액을 1h 빙상에서 인큐베이션시킨 다음, OptiPrep™ 단계 밀도 구배에 따른 밀도 구배 초원심분리에 적용하였다.

TLS-55 초원심분리 튜브를 바닥부터 상부까지 하기와 같이 채웠다: 140㎕의 상청액을 280㎕의 60% Optiprep™과 혼합하였다. 여기에, 1.6 ml의 30% Optiprep™(60% optiprep 용액과 용리 완충액과의 1:1 믹스)를 더한 후, 200㎕의 0% Optiprep™(용리 완충액만)을 더했다. 튜브를 55 00 rpm (200,000 g)으로 4시간 동안 4℃에서 원심분리하였다. 튜브의 상부로부터 각각 150㎕의 12개 분획을 부드럽게 제거하고 개별적으로 분취하였다. 분획을 낮은(n°1)밀도부터 높은(n°12) 밀도 분획으로 번호를 매겼다. 분획을 -80℃에서 6개월까지 저장하였다.

분획을 웨스턴 블롯에 의해 추가로 분석하였다. 단백질 농도가 분획 간의 비교를 위한 진정한 기준선 파라미터를 제공하지 않기 때문에, 동일한 샘플 부피 로딩(loading)을 웨스턴 블롯에 대해 사용하였다. 상기 로딩 방법은 밀도 초원심분리에 따라 특정한 분획으로의 단백질의 차별적 분리를 확인한다. 각각의 분획으로부터, 동일한 샘플 부피(30㎕)를 4-12% SDS 폴리아크릴아미드 젤 내로 분리하였다. 단백질을 니트로셀룰로오스 멤브레인 상에 옮겼다. 멤브레인을 항체 대 플로틸린 1 (Sigma)의 1:1,000 희석물과 함께 인큐베이션시켜 저-밀도 라프트 분획을 확인하였다. 멤브레인을 부가적으로 항체 대 TfR (Invitrogen )의 1:500 희석물 및 1:10000 β-액틴(Sigma)으로 부가적으로 탐지하여, 비 라프트 분획을 확인하였다. 별도로, 멤브레인을 본 실험실에서 생성한 Nav1.9 항체의 1:2000 희석물로 탐지하였다. 단백질 검출을 위해 Roche POD Western Chemiluminescent 키트를 사용하였다.

약물 인큐베이션을 위해 DRG를 염증 칵테일 또는 DMEM에 수집하고, 15분 동안 37℃에서 인큐베이션하였다. 용리 완충액으로 수 회 세척 후 이들을 상기 기재된 바와 같이 진행하였다.

시클로덱스트린 및 콜레스테롤 조작:

메틸 β시클로덱스트린 또는 α-시클로덱스트린(둘다 Sigma 사제)을 주입 전에 식염수 완충액에 희석하였다. 메틸 β시클로덱스트린/또한 가용성 콜레스테롤로도 불리는 콜레스테롤 복합체(40 mg의 콜레스테롤/g의 복합체)를 구입하였다(Sigma에서). 다르게 언급되지 않는다면, 모든 시클로덱스트린 또는 시클로덱스트린/콜레스테롤 복합체를 복합체 내의 5.6 mM의 콜레스테롤에 상응하는 시클로덱스트린의 40mM 농도로 주입하였다.

카라기난 모델:

지속적인 발 염증을 마우스에 20㎕의 2% λ-카라기난 (Sigma)의 발바닥내 주입에 의해 유도하였다. 대조군 동물에는 오직 비히클 식염수 용액(0.9% NaCl)만을 제공하였다.

카라기난 주입 1시간 전에, 동물에게 식염수 또는 이부프로펜(식염수 용액 내 75mg/kg)의 복강내 주입을 제공하였다.

완전 프로이드 아쥬반트(Complete Freund's Adjuvent: CFA)는 만성 염증을 유도하였다:

만성 염증(1-관절염(monoarthritis) 모델)을 2% 이소플루란 마취 하에 5㎍/㎕ 열-치사된 마이코박테리움 부티리쿰(Mycobacterium butyricum)(Becton, Dickinson and cie)을 함유하는, 완전 프로이드 아쥬반트(CFA)로 마우스의 경골-발목뼈 관절 근처에 15㎕의 2회 피하 주입에 의해 유도하였다.

행동 어세이

Von Frey 시험

기계적 통증 역치를 0.008 내지 4.000 g로부터 교정된 von Frey 필라멘트(BioSeb)를 사용하여 평가하였다. 필라멘트를 증가하는 힘의 순서로, 각각 5회 적용하고, 그들이 구부릴 때까지 뒷발의 발바닥 표면에 대해 수직으로 눌렀다. 적어도 3/5 반응을 유발했던 첫번째 필라멘트를 통증 역치(그램)으로서 지정하였다.

동적 체중 지지

4개 다리에 대한 동물의 체중 분포를 동적 체중 지지 시험(BioSeb)을 사용하여 평가하였다. 상기 새로운 비-정전용량(incapacitance) 시험은 발 기계적 이질통에 의해 야기되는 체중 불균형의 정량적 평가를 가능하게 하는, 자유롭게 움직이는 동물에 의해 적용된 모든 압력 지점의 연속 측정으로 이루어진다. 마우스를 바닥 위에 44x44 센서 셀(sensor cell) 격자무늬가 있는 11x11x22 cm 우리에 두었다. 동물의 발에 의해 센서 셀 상에 적용된 압력을 5분 기간에 걸쳐 10 Hz 주파수에서 기록한다. 압력 및 표면 검출 역치를 1.3.2h 소프트웨어(Bioseb)를 가지고 있는 동적 체중에 의해 각각의 동물에 대해 자동적으로 측정하였다. 상응하는 발에 대해 각각의 압력 지점의 수동 귀속 후, 각각의 발에 적용된 평균 중량을 계산한다. 일방적인 통증을 동측/대측성 뒷발 중량 비, 앞발에 적용된 중량, 및 동측성 뒷발을 세우는데 소모된 시간의 백분율을 통해 최종적으로 평가한다.

DRG 뉴런 배양

DRG 뉴런의 해리는 이전에 기재되었다(Coste et al., 2004;　Coste et al., 2007). 간략히는, 흉부-요추 DRG 뉴런을 절제하고, Hanks' 배지(Life Technologies)에서 저작 전에, 2 mg/ml의 콜라게나아제 IA (Sigma)를 함유하는 효소 용액에 45분 동안 37℃에서 인큐베이션하였다. 배양 배지는 10% 열-비활성화 우태혈청, 50 U/ml 페니실린-스트렙토마이신, 2 mML-글루타민, 25 mM 글루코오스, 2 ng/ml 신경교-유래 신경영양성 인자(GDNF) (모두 Life Technologies 사제), 및 25 ng/ml 신경 성장 인자(NGF, Millipore)가 보충된, 둘베코 변형 이글 배지 (Dulbecco's modified Eagle's medium: DMEM, Life Technologies)였다. 세포를 2 mg/ml 라미닌(Sigma)으로 코팅된 35 mm 배양 디쉬(Nunc) 상에 시딩하고, 추가의 콜레스테롤 조작 또는 전기생리학적 기록 전에 습윤화된 분위기(5% CO₂, 37℃)에서 16-24시간 동안 유지하였다.

콜레스테롤 정량

염증 및 대측성 피부 발을 3.5 mm 직경의 생검 펀치로 절개하였다.

DRG 뉴런의 배양을 위해, 염증 칵테일과의 인큐베이션 후, 세포를 D-PBS로 37℃(Life Technologies)에서 3회 세정한 다음, 5분, 0.05% 트립신-EDTA 인큐베이션으로 해리시켰다. 세포를 그 다음 5분 동안 3300 rpm에서 원심분리한 다음 펠렛을 50㎕ 용리 완충액(150 mM NaCl, 20 mM Tris pH 7.5, 2 mM EDTA, 1% Triton X-100과 프로테아제 억제제 칵테일(Roche))에 재현탁시키고 보르텍스 및 초음파분쇄로 균질화시켰다. 세포 용리물을 10 000 rpm에서 2분 동안 원심분리하였다. 10㎕의 상청액을 BCA 단백질 어세이 키트(Pierce)에 의한 단백질 농도를 측정하기 위해 사용하였다. 지질을 남아있는 상청액에 대해 추출하였다(40㎕).

콜레스테롤 함량의 측정은 제조자의 지침에 따라 효소 형광측정 어세이(Biovision)로 수행하였다.

약물 및 화학약품

염증 칵테일은 50 nM 브래디키닌 (BK), 500 nM 프로스타글란딘-E2 (PGE2), 1μM 히스타민 (His), 500 nM 노르에피네프린 (NE), 및 2μM ATP (모두 Sigma-Aldrich 사제)을 함유하였다.

수용성 콜레스테롤은 MβCD-콜레스테롤의 복합체를 말하고 Aldrich, MP bio 또는 시클로덱스트린 CT 에서 구입하였다. MβCD와 콜레스테롤 사이의 몰 비는 7.14:1이고, 본 문헌에 언급된 농도는 MβCD 농도를 말한다.

기타 화학약품: 히드록시에틸 셀룰로오스 MβCD, 및 αCD는 Sigma Aldrich로부터 구입하였다. 콜레스테롤 옥시다아제는 Calbiochem로부터 구입하였다.

전기생리학

패치 파이펫은 전-세포 전압 클램프 기록을 위해 3-3.5 MΩ 의 저항을 가졌다. 본 연구에 사용된 세포내 용액에는: 130 CsCl, 10 HEPES, 8 NaCl, 5 EGTA, 2.4 CaCl₂, 1 MgCl₂ (pH 7.3, 298 mOsm/l)가 함유되었다. Na⁺ 전류의 전압 클램프 기록을 위해, 세포외 용액은 Na⁺(mM): 130 NaCl, 10 글루코오스, 3 KCl, 1 MgCl₂, 10 HEPES, 2.5 CaCl₂(pH 7.35, 293 mOsm/l)에 대해 표준 원동력을 가졌다. 세포외 용액은 NaN/Nav1.9 특성을 변경시키지 않으면서 Ca²⁺ 전류를 차단하기 위해 500 nM 테트로도톡신(TTX)뿐 아니라 1 mM 아밀로라이드 및 50μM La³⁺을 함유하였다(Coste et al., 2007). 모든 실험을 실온에서 수행하고, 화학약품들은 Sigma-Aldrich (Abcam 사제의, TTX를 제외하고)에서 수득하였다. 세포외 매질을 2-5 ml/분의 유속으로 중력-공급 배스 관류 시스템을 사용하여 교환하면서, 배스 용액을 연속 흡입에 의해 제거하였다. 사용된 TTX의 양을 감소시키기 위해 재생을 사용하였다. TTX (0.1 mM) 및 La³⁺(1M)의 저장 용액을 물에서 제조하였다. 아밀로라이드 히드로클로라이드의 저장 용액(1M)을 디메틸술폭시드(최종 농도, 0.1%)에서 제조하였다.

약물 적용을 위해, DRG 배양물을 15분 동안 37℃에서 신선하게 제조된 MβCD(20 mM), 수용성 콜레스테롤 (20 mM), 또는 콜레스테롤 옥시다아제(4 U/ml)를 함유하는 DMEM에 인큐베이션시켰다. 염증 칵테일을 적어도 20분 동안 실온(RT)에서 세포외 용액에 인큐베이션시켰다.

데이터 습득 및 분석

데이터를 Axopatch 200B 증폭기(Axon Instruments)로 습득하고, 2 kHz에서 필터하고, PCLAMP 10 소프트웨어를 사용하여 20 kHz에서 디지털 방식으로 샘플링하였다. 전류를 P/6 프로토콜을 사용하여 누출 뺐다. 70-85% 직렬 저항 보상을 사용하여 전압 오차를 최소화하였다. 전-세포 기록을 전체-세포 원심분리를 달성한 후 1분에 시작하여, Cs⁺ 가 평형이 되고 Nav1.9 채널이 느린 비활성화로부터 회복되게 하였다. 전도성-전압 곡선을 방정식 G = I/(V - E_rev), (식 중, V는 시험 펄스 전위이고, E_rev 는 Nernst 방정식에 따라 계산된 반전 전위임)에 따라 피크 전류로부터 계산하였다. 활성화 곡선(G-V)을 Boltzmann 함수: G/G_max= 1/(1 + exp[(V_1/2- V)/k]), (식 중, G/G_max 는 표준화된 전도성이고, V_1/2 는 절반-최대 채널 활성화의 전위이고, k는 기울기 인자임)를 사용하여 피팅하였다.

PRISM 4.0 (GraphPad) 소프트웨어를 데이터의 선형 및 비선형 피팅을 수행하기 위해 사용하였다. 결과를 평균 ± SEM으로서 제시하고 n 은 시험된 셀의 수를 나타낸다. 통계 분석은 Student's t 검정을 사용하였고, P < 0.05는 통계적으로 유의한 것으로 고려되었다.

결론

본 발명자들은 Na_v1.9 채널 활성을 억제하는 지질, 특히 콜레스테롤의 공급이, 지속적인 및/또는 만성 통증을 완화, 경감, 및/또는 예방하는 신규한 진통제 약물 전략인 것임을 입증한다. 콜레스테롤은 특히 Nav1.9 채널의 활성을 조정하여, 침해수용체 흥분성을 감소시킨다. 상기 신규한 진통성/항통각과민성 분자는 NSAID, 오피오이드 분자와 상이한 분자 경로를 통해 작용하고, 만성 관절염 통증을 감소시키는데 이부프로펜보다 더욱 강력하다. 상기 결과는 본원에 기재된 분자 중 하나 또는 여러 개의 조합에 의해 신규한 강력한 진통제 전략을 디자인하는 가능성을 열어둔다.

Claims (15)

1. 대상에서 통증을 예방, 완화 또는 치료하기 위한 유효 성분으로서 사용하기 위한 Na_v1.9 채널 활성을 억제하는 지질.
2. 제1항에 있어서,
   상기 Na_v1.9 채널 활성을 억제하는 지질이 바람직하게는 콜레스테롤, 특히 가용성 콜레스테롤, 스핑고지질 및 이의 임의의 조합으로부터 선택되는 지질.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   통증이 급성 통증, 아급성 통증 및 만성 통증으로부터 선택되는 지질.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   통증이 이질통 및 통각과민증으로부터 선택되는 지질.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   통증이 염증성 통증; 기계적 열 또는 냉 과민증; 내장 통증, 특히 장 통증; 및 체성 통증, 특히 삼차 신경통으로부터 선택되는 지질.
6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 통증이 위장관 증후군과 연관되어 있는 지질.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   통증이 스테로이드성 항-염증성 약물(SAID), 비-스테로이드성 항-염증성 약물(NSAID) 또는 오피오이드에 민감성인 통증이고, 상기 통증이 SAID, NSAID 또는 오피오이드 단독의 투여와 비교하였을 때 감소된 양의 SAID, NSAID 또는 오피오이드와 함께 상기 지질의 조합으로 치료되어지는 지질.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   대상이 SAID, NSAID 및 오피오이드로부터 선택되는 약물에 대해 내성이 있거나, 또는 상기 약물에 의해 유도되는 위장관 및/또는 신장 부작용을 겪고 있는 지질.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   지질이 대상에 대한 피부, 피하, 척수 강내, 척수 내, 피부, 경피, 안구 또는 직장 투여를 위한, 바람직하게는 염증 부위 상의 국소 투여를 위한 것인 지질.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    대상이 척추동물, 전형적으로는 포유동물, 바람직하게는 인간인 지질.
11. 유효 성분 및, 바람직하게는, 약학적으로 허용가능한 담체로서 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 지질을 포함하는 조성물.
12. 제11항에 있어서,
    상기 조성물이 하나 이상의 부가적인 활성 화합물을 추가로 포함하는 조성물.
13. 제12항에 있어서,
    상기 하나 이상의 부가적인 활성 화합물이, 바람직하게는 콜레스테롤 옥시다아제 억제제 및 스핑고마이엘리나제 효소 억제제로부터 선택되는, Na_v1.9 채널 활성을 억제하는 지질의 분해 억제제인 조성물.
14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물이 국부 진통제 및/또는 항-통각과민성 조성물인 조성물.
15. i) 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 지질 또는 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 그러한 지질을 포함하는 조성물, 및 ii) 통증에 대항해 효율적인 하나 이상의 부가적인 별도의 활성 화합물을 포함하는 키트.

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