KR20150133182A

KR20150133182A - 다발성 경화증의 치료를 위한 PPARγ 작용제

Info

Publication number: KR20150133182A
Application number: KR1020157023209A
Authority: KR
Inventors: 데이비드 웨인스타인
Original assignee: 인테크린 테라퓨틱스, 아이엔씨.
Priority date: 2013-01-30
Filing date: 2014-01-23
Publication date: 2015-11-27
Also published as: BR112015018048A2; EP2950798A4; JP2018039817A; SG11201505944QA; KR20160137653A; ES2883141T3; EA201792096A2; JP6224189B2; JP2017014251A; JP2016506956A; EA201591399A1; EA201792096A3; EP2950798B1; IL248594A0; CA2899187C; JP5989921B2; IL248594B; IL240051A; US9539249B2; AU2014212740A1

Abstract

PPARγ 작용제, 특히 INT131로 알려진 화학식 I의 화합물을 이용한 다발성 경화증(MS)의 치료 방법:
[화학식 I]

Description

다발성 경화증의 치료를 위한 PPARγ 작용제{PPARγ AGONISTS FOR TREATMENT OF MULTIPLE SCLEROSIS}

관련된 출원에 대한 상호 참조

본 특허는 2013년 1월 30일에 출원된 미국 가출원 번호 제61/758,641을 우선권 주장의 기초로 하며, 개시 내용은 본 명세서에서 참조한다.

본 발명의 기술분야

본 발명은 다발성 경화증(multiple sclerosis, "MS")의 치료 방법에 관한 것이다.

다발성 경화증(multiple sclerosis) 또는 MS는 근육 조절, 시력, 균형, 감각(마비와 같은) 또는 사고(thinking) 능력의 손실로 이어지는 뇌와 척수에 영향을 미치는 질병이다.

MS에서, 함께 중추신경계 또는 CNS를 형성하는 뇌 및 척수의 일부는 외부의 것으로 인식되어 자기 자신의 면역계에 의해 공격당한다. 세포 수준에서, CNS는 신경계의 "생각 세포(thinking cells)"인 뉴런 및 다양한 중요한 기능을 수행하는 신경교세포(glial cells)로 구성된다. 뉴런의 세포체는 엑손에 의해 다른 하나와 연결되며, 신경망(neuronal networks)을 함께 묶는 와이어처럼 기능한다. 구리 와이어와 같이 신호의 손실 방지, 신호의 속도 향상 및 신호의 간섭을 방지하기 위하여 절연될 필요가 있는 CNS 내에 수십억의 엑손이 존재한다. 수초(myelin)로 불리는 CNS의 절연 재료는 엑손 주위의 수초를 감싸는 신경교세포의 전문화된 세포소기관이다. MS에서, 수초의 성분은 외부의 것으로 인식되어 개인의 자기 면역계에 의해 공격당한다. 이러한 면역 공격의 결과로서 수초는 파괴되고, 종종, 관련된 엑손 또한 손상되어 사멸에 이른다. 이는 재수초화(remyelination) 기간으로 끝이 나는 반복적인 과정이다. 그러나, 수초는 재형성할 수 있지만, 결국 수초를 만들 수 있는 세포의 풀(pool)은 소모되고, 결국 플라크(plaques)로도 알려진, 흉터를 형성하는 만성 CNS 탈수초화의 영역으로 이어지며, 이의 형성은 경화증(sclerosis)으로 알려져 있다. 경화증의 과정이 반복되면, MS 형성의 결과는 재발성/완화성(relapsing/remitting) MS로 불린다. 또한 일차 진행성(primary progressive) MS로 불리는, 호전되지 않는 MS의 또 다른 희귀한 형태도 존재한다. 어느 경우에나, 수초 없이, 뇌 및 척수를 통해 전송되는 전기 신호는 중단 또는 중지된다. 뇌의 영향을 받은 부분은 그 후 메시지를 제대로 보내고 받을 수 없게 된다. 이는 MS의 증상을 유발하는 의사소통의 장애이다.

MS를 가진 일부 사람들에서 MS 증상의 빈도 및 심각도를 감소시킬 수 있는 다양한 약제가 있다. 증상은 3개의 카테고리로 나눌 수 있다: 일차, 이차, 및 삼차. 일차 증상은 탈수초화 과정의 직접적인 결과이다. 이는 근육(적절히 이동할 수 있도록 하는) 및 신체의 장기(정상적인 기능을 수행하도록 하는)에 대한 전기적 신호 전송을 손상시킨다. 증상은 하기를 포함한다: 허약(weakness), 떨림(tremors), 따끔거림(tingling), 무감각(numbness), 균형의 손실(loss of balance), 시력 장애(vision impairment), 마비(paralysis), 및 방광 및 창자 문제(bladder and bowel problems).

이차 증상은 일차 증상으로부터 유발된다. 예를 들어, 마비(일차 증상)는 욕창(bedsores; pressure sores) 및 방광 또는 자주, 반복되는 요로 감염을 유발할 수 있는 요실금(urinary incontinence) 문제로 이어질 수 있다. 이들 증상은 치료가 가능하나, 이상적인 목표는 일차 증상을 치료함으로써 이를 가능하게 하는 것이다.

삼차 증상은 일차 및 이차 증상과 관련된 사회적, 심리적 및 직업적 합병증이다. 예를 들어, 우울증은 MS를 가진 사람들 사이에서 일반적인 문제이다.

다발성 경화증의 과정은 매우 다양하다. 특히, 질병의 초기 단계는 어느 정도 예측할 수 없다. 이러한 불확실성으로 인하여, 의사들은 종종 그들의 환자들에게 "아마도(probably)" 또는 "혹시(possibly)" MS일 수도 있다고 말한다. 진단은 자기 공명 영상(magnetic resonance imaging, "MRI") 및 다른 검사에서 발견한 임상적 특징(clinical presentations) 및 재발 패턴의 조합에 근거한다. 현재 각 사람의 질병이 어떻게 진행할지를 예측할 수 있는 방법은 없다. MS의 확정 진단을 할 수 있기까지는 종종 장시간이 걸린다. MS이 진행하는 3가지 주요 과정이 있다:

재발-완화성 MS("RRMS"): 증상의 심화를 수반하는, "악화(exacerbations)"라 불리는 예측하지 못한 급성 발작 후 일부 기능의 전체 또는 부분적 회복이 뒤따르거나 또는 회복되지 않는 것이 특징이다. 이들 발작은 며칠 또는 몇 주에 걸쳐 진화를 나타낸다. 발작의 회복은 때때로 몇 달이 걸리기도 한다. 본 질병은 발작 사이의 기간에 악화되지 않는다. 이 패턴은 일반적으로 대부분의 사람에서 MS의 진행 초기에 발생한다.

일차-진행성 MS: 어느 명백한 재발 또는 회복 없이, 질환의 꾸준한 진행이 특징이다. 질병의 형태는 MS를 가진 모든 사람의 15%가 발생하지만, 40세 이후에 질병이 생긴 사람들에게서 더욱 일반적이다.

이차-진행성 MS: 초기에 재발-완화성(relapsing-remitting) 과정으로 시작하나, 후에 진행성 질병으로 진화한다. 질병의 진행 부위는 MS의 발병 직후 시작하거나, 몇 년 또는 수십년 후에 발생할 수 있다.

MS의 진정한 악화는 뇌 및 척수 시스템의 신경 내 염증(즉, 부종(swelling)) 부위에 의해 유발된 후 탈수초화라 불리는 수초의 파괴가 이어진다. 수초는 신경 섬유를 둘러싸고 보호하는 지방 시스(sheath)이다. MS의 악화는 미약하여 기능의 눈에 띄는 손상을 유발하지 않거나 또는 일상 생활을 현저히 방해할 수 있다. 치료되지 않은, 악화는 며칠부터 몇주까지 지속될 수 있으며, 수개월로 연장될 수도 있다.

MS 진행을 늦추기 위한 현재의 치료법은 많은 어려움이 있다. 많은 약물이 일부 사람들에서 MS의 진행을 늦추는 것으로 나타났다. 이들 약물은 신체 면역계의 활성을 억제하거나 변경함으로써 작용한다. 따라서, 이들 치료법은 MS가, 신경을 감싸는 수초를 공격하도록 유발하는 신체 면역계 이상 반응 결과의 적어도 일부라는 이론에 근거한다. 이들 질병 조절 치료(disease modifying treatments)가 많은 환자에서 RRMS의 자연사를 변경했지만, 이들은 치유력이 없으며 열, 신체 통증, 권태감(malaise), 관절통(arthralgia), 근육통(myalgias), 독감-유사 증상, 간 기능 검사(liver function test, LFT) 상승, 종종-치명적인 진행성 다초점 백색질뇌증(Progressive Multifocal Leukoencephalopathy, PML)을 초래하는 존 커닝햄(John Cunningham, JC) 바이러스를 포함하는 잠복성 바이러스(latent viruses)의 활성 및 그 이상과 같은 조직 면역억제의 후유증을 포함하는 상당한 부작용을 갖는다. 결과적으로, 주어진 치료 용량 및 획기적인 질병 활성이 사실상 주어졌을 때 치료는 상당히 많은 환자에서 거의 내성이 없다. 반응이 없는, 또는 오직 부분적인 약물-반응(~19%)을 가진 30%의 환자를 위하여, 또는 다른 효과적인 약물의 치료 용량에 내성이 없는 사람들을 위하여, 매우 제한적인 대안이 있다. 예시는 Avonex^®(인터페론 베타-1a; Avonex는Biogen Idec MA Inc.의 등록 상표이다), Betaseron^®(인터페론 베타-1b; Betaseron는 Bayer Pharma의 등록 상표이다), Copaxone^®(글라티라머 아세테이트(Glatiramer acetate); Copaxone는 Teva Pharmaceutical Industries의 등록 상표이다), Novantrone^®(미톡산트론(mitoxantrone); Novantrone은 Immunex Corporation의 등록 상표이다), Rebif^®(인터페론 베타-1a; Rebif는 Ares Trading의 등록 상표이다), Tysabri^®(나탈리주맙(natalizumab); Tysabri는 Elan Pharmaceuticals의 등록 상표이다), Tecfidera^®(BG12; Tecfidera는 Biogen Idec의 등록 상표이다), Laquinimod^TM(라퀴니모드(Laquinimod)는 Teva Pharmaceuticals의 등록 상표이다) 및 Aubagio^®(테리플루노미드(Teriflunomide); Aubagio는 Sanofi의 등록 상표이다).

이들 약물 치료법의 다른 바람직하지 않은 특성은 불쾌감(unpleasantness), 통증(pain) 및 주사(injections), 백혈구 감소증(leukopenia), 기회 감염(opportunistic infection), 메스꺼움(nausea), 구토(vomiting), 설사(diarrhea), 탈모(alopecia), 홍조(flushing), 높은 비용 및 약물의 불안정성과 연관된 불편을 포함한다. 따라서, MS의 진행을 늦추고, 치료 및 증상을 완화시키기 위한 안전하고 효과적인 방법에 대한 당업계의 필요성이 여전히 존재한다.

이러한 물리적 및 인지 기능의 저하는 또한 MS 신경병리학 과정(neuropathologic process)의 일부인 신경염(neuroinflammation) 및 회백질 손실의 결과일 수 있다. 이는 현재의 1차(first-line) 약물과 함께 사용되어 면역조절(immunomodulation) 및 질병 변경이 부분적으로 달성되는 반면, 치료의 성배(holy grail)로 간주될 전반적인 신경 보호(neuroprotection)는 제공하지 않는다.

현재 PPARγ 작용제는 MS에 효과적인 것으로 밝혀졌다. 이들 화합물은 PPARγ(peroxisome proliferator-activated receptor γ)의 작용제이다. PPARγ은 스테로이드(steroid)/갑상선(thyroid)/레티노이드(retinoid) 수용체 슈퍼패밀리(superfamily)에 속하는 전사 인자이다. 현재까지, PPARγ 작용제는 비만, 당뇨 및 이상지질혈증(dyslipidemia)과 같은 질환에 대한 치료제였다.

일 양상에서, 본 발명은 MS 재발을 치료 또는 방지하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 일반적으로 주로 U.S. 특허번호 7,601,841에 개시된 화합물, 특히 하기에 언급되는 INT131의 치료적 유효량을 이를 필요로하는 대상에 투여하는 단계를 포함한다. INT131은 매우 제한된 수의 PPARγ 경로의 선택적 활성제라는 점에서 PPARγ 작용제 중 유일하다. 이들 INT131-민감성 경로는 항염증 및 신경보호 유전자 활성화의 캐스캐이드(cascades)이다.

도 1은 INT131 처리 및 미처리된 마우스의 뇌간(brainstem) 횡단면의 사진이며, 화살표는 침윤되는 CD45-양성 백혈구를 나타낸다.
도 2는 INT131 처리 및 미처리된 마우스의 뇌간에서 발견된 침윤되는 CD45-양성 백혈구의 수를 나타낸 그래프이다.
도 3은 INT131의 혈액 내 생체이용률과 비교하여 뇌, 척수 및 CSF 내의 생체이용률을 나타낸 그래프이다.

특히, 화합물 (I)은,

MS에 예기치 않게 효과적인 것으로 확인되었다. 이 화합물은 또한 INT131로 알려져 있다.

약어 및 정의

다르게 정의되지 않는 한, 본원에서 사용된 약어는 종래의 것이다.

용어 "치료하다(treat)", "치료하는(treating)" 및 "치료(treatment)"는 질병 및/또는 이의 수반되는 증상을 완화하거나 제거하는 방법에 관한 것이다.

용어 "예방하다(prevent)", "예방하는(preventing)" 및 "예방(prevention)"은 질병에 걸릴 가능성을 감소시키거나 가능성을 제거하는 방법에 관한 것이다.

용어 "치료적 유효량"은 치료되는 상태 또는 질환의 1 이상의 증상의 진행을 예방하거나 어느 정도 완화하기에 충분한, 투여되는 화합물의 양에 관한 것이다.

용어 "대상(subject)"은 영장류(primates)(예를 들어, 사람), 소, 양, 염소, 말, 개, 고양이, 토끼, 쥐, 마우스를 포함하나 이에 제한되지 않는 포유류와 같은 동물을 포함하는 것으로 정의된다. 바람직한 실시예에서, 대상은 사람이다.

용어 "약학적으로 허용가능한 염(pharmaceutically acceptable salts)"은 본원에 개시된 화합물에서 발견된 특정 치환기에 따라 상대적으로 비독성 산 또는 염기로 제조되는 활성 화합물의 염을 포함하는 것을 의미한다. 본 발명의 화합물이 상대적으로 산성 작용기를 포함할 때, 염기성 부가염(addition salts)은 이러한 화합물의 중성 형태를 충분한 양의 바람직한 염기와 그 자체 또는 적절한 불활성 용매 내에서 접촉시킴으로써 수득할 수 있다. 약학적으로 허용가능한 염기성 부가염의 예시는 나트륨, 칼륨, 칼슘, 암모늄, 유기 아미노, 또는 마그네슘 염, 또는 유사한 염을 포함한다. 본 발명의 화합물이 상대적으로 염기성 작용기를 포함할 때, 산성 부가염은 이러한 화합물의 중성 형태를 충분한 양의 바람직한 산과 그 자체 또는 적절한 불활성 용매 내에서 접촉시킴으로써 수득할 수 있다. 약학적으로 허용가능한 산성 부가염의 예시는 아세트산(acetic), 프로피온산(propionic), 이소뷰티르산(isbutyric), 옥살산(oxalic), 말레산(maleic), 말론산(malonic), 벤조산(benzoic), 숙신산(succinic), 수베르산(suberic), 퓨마르산(fumaric) 만델산(mandelic), 프탈산(phthalic), 벤젠술폰산(benzenesulfonic), p-톨릴술폰산(p-tolylsulfonic), 시트르산(citric), 타르타르산(tartaric), 메탄술폰산(methanesulfonic) 등과 같은 상대적으로 비독성 유기산으로부터 유도된 염뿐만 아니라 염산(hydrochloric), 브롬화수소산(hydrobromic), 질산(nitric), 탄산(carbonic), 탄화일수소산(monohydrogencarbonic), 인산(phosphoric), 인화일수소산(monohydrogenphosphoric), 인화이수소산(dihydrogenphosphoric), 황산(sulfuric), 황화일수소산(monohydrogensulfuric), 요오드화수소산(hydriodic), 또는 아인산(phosphorous acids) 등과 같은 무기산으로부터 유도된 것을 포함한다. 또한 포함된 것은 알긴산염(alginate) 등과 같은 아미노산의 염, 및 글루쿠론산(glucuronic acid) 또는 갈락투론산(galacturonic acid) 등과 같은 유기산의 염이다(예를 들어, Berge, S. M., et al., "Pharmaceutical Salts", Journal of Pharmaceutical Science, 1977, 66, 1-19을 보라). 본 발명의 특정 화합물은 화합물이 염기성 또는 산성 부가염으로 전환되도록 하는 염기성 및 산성 작용기를 모두 포함한다.

화합물의 중성 형태는 염을 염기 또는 산과 접촉시키거나 종래의 방법으로 모화합물(parent compound)을 분리함으로써 나타낼 수 있다. 화합물의 모체(parent form)는 극성 용매 내 용해도와 같은 특정 물리적 특성에 있어 다양한 염 형태와 상이하나, 그렇지 않으면 염은 본 발명의 목적을 위한 화합물의 모체와 동일하다.

염 형태와 더불어, 본 발명은 전구약물 형태에 있는 화합물을 제공한다. 본원에 개시된 화합물의 전구약물은 본 발명의 화합물을 제공하기 위한 생리적 조건 하에서 화학적 변화를 쉽게 거치는 화합물이다. 또한, 전구약물은 생체 외(ex vivo) 환경에서 화학적 또는 생화학적 방법에 의해 본 발명의 화합물로 전환될 수 있다. 예를 들어, 전구약물은 적절한 효소 또는 화학 시약이 담긴 경피 패치 저장포(transdermal patch reservoir)에 위치할 때 본 발명의 화합물로 천천히 전환될 수 있다. 전구약물은 어떠한 상황에서, 모약물(parent drug)보다 투여하기 용이할 수 있으므로 종종 유용하다. 모약물은 그렇지 않으나 전구약물은 경구 투여에 의해 생물학적으로 이용 가능할 수도 있다. 전구약물은 약리학적 조성물에서 모약물 이상으로 용해도를 향상시켰을 수 있다. 전구약물의 가수 분해 또는 산화 활성에 의존하는 것과 같이, 다양한 전구약물 유도체는 당업계에 공지되어 있다. 예를 들어, 전구약물은 에스테르(상기 "전구약물")로서 투여되나, 그 후 카복실산, 활성 엔티티로 대사성 가수분해되는 본 발명의 화합물일 수 있으나, 제한되지 않는다. 추가적 예시는 본 발명의 화합물의 펩티딜 유도체를 포함할 수 있다.

본 발명의 특정한 화합물은 수화된 형태(hydrated forms)를 포함하는 용매화된 형태뿐만 아니라 비용매화된 형태로 존재할 수 있다. 일반적으로, 용매화된 형태는 비용매화된 형태와 동등하며 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다. 본 발명의 특정한 화합물은 다수의 결정질(crystalline) 또는 비결정질(amorphous) 형태로 존재할 수 있다. 일반적으로, 모든 물리적 형태는 본 발명에 의해 고려되는 용도에 해당되며 본 발명의 범위 내인 것으로 의도된다.

본 발명의 특정한 화합물은 비대칭 탄소 원자(광학 중심) 또는 이중 결합을 가지며; 라세미체, 부분입체 이성질체, 기하 이성질체 및 개개의 이성질체들은 모두 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.

본 발명의 화합물은 또한 이러한 화합물을 구성하는 1 이상의 원자에서 원자 동위원소의 부자연스러운 비율을 포함할 수 있다. 예를 들어, 화합물은 예를 들어 트리튬(tritium)(³H), 아이오딘(iodine)-125(¹²⁵I) 또는 탄소-14(¹⁴C)와 같은 방사성 동위원소로 표지될 수 있다. 본 발명의 화합물의 모든 동위원소 변위는, 방사성 여부와 관계없이, 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.

본 발명의 구현예

PPARγ를 조절하는 공지된 화합물의 새로운 용도가 현재 발견되었다.

실험적 자가면역 뇌수막염(experimental autoimmune encephalomyelitis, "EAE") 모델은 인간의 MS 치료 패러다임에 있어 화합물의 효과에 대한 유효하고 정확한 예측인자임을 나타내었다. 하기에서 보이는 바와 같이, EAE를 가지는 동물의 INT131를 이용한 치료는 대상에 있어 대부분의 증상이 사라지고 그 상태가 유지되는 결과를 가져온다. 따라서, INT131는 MS의 치료에 효과적일 것으로 생각된다.

특히, 화합물 (I)은,

MS에 대하여 예기치 않게 효과적인 것으로 확인되었다.

이 화합물은 또한 INT131로 알려져 있다.

우리는 1-3 ㎎/day이 원하는 반응을 유도하기에 충분한 용량이 될 것으로 예상한다.

실시예 1

INT131 는 EAE 진행의 강력한 억제제이다

INT131 는 마우스 모델에서 재발을 감소시킨다.

EAE는 잘 특징지어지며 널리 사용되는 MS의 모델이다. 이는 모델에서의 약물 치료 활성이 종종 인간의 질병에 대한 약물의 효과를 흉내내거나 예상하는 소수의 동물 모델 중 하나이다. 이 모델에서, 마우스는 단백지질 단백질(proteolipid protein, PLP)의 단편과 같은 중추신경계 수초의 잘-정리된 항원의 단편으로 면역된다. 2 내지 3주의 과정을 통해 면역된 동물은 재발 완화성(relapsing/remitting) MS(RRMS)를 강하게 암시하는 T-세포 매개된 뇌 자가면역의 임상적 병리조직학적 증상을 개선시킨다. EAE 및 RRMS 사이의 유사성은 침투된 염증성 뇌색전 및 질병의 재발에서 나타나는 질병 개시 수초 PLP 펩타이드, 및 이후 확산 에피토프 모두에 대한 Th1 / Th17 반응을 동반하는 것을 포함한다.

상기 동물은 수초 펩타이드(PLP¹³⁹ ^-151) 및 질병을 재발하게 하는 확산 에피토프 펩타이드(PLP^178-191)로 면역되었다. 연구는 비히클, 또는 1 또는 3 ㎎/kg/d의 INT131를 매일 ip 주입한 마우스의 세개의 실험적 암(experimental arms)로 구성되었다. 면역 조치(immunization) 후, 동물은 경험이 풍부한 연구자에 의해 매일 신경학적 평가를 받았다. 이들 연구에 있어 치료는 첫 관해(remission)시에 시작하였다.

INT131 처리는 사실상 재발을 차단한다. 면역 조치 약 2주 후에 예상되는 임상적 질병의 절정 이후, 관해되면서 동물의 증상이 가라앉기 시작했다. 20일 후 모든 동물을 INT131로 처리하였다. 면역 조치 22일째에, 예상대로 재발이 시작되었으나, 오직 비히클 처리된 동물에서뿐이었다. 반대로, INT131 처리된 마우스는 지속적으로 약간 개선되거나(1 ㎎/kg), 또는 안정적으로 유지되었다(3 ㎎/kg).

면역 조치 25일 후 재발 속도의 비교는 비히클-처리된 대상과 비교하여, 두가지 INT131 치료 패러다임에 있어 재발의 현저한 감소를 증명하였다. 72 퍼센트의 비히클-처리된 마우스와 비교하여 9 퍼센트(1 ㎎/kg/d) 내지 16 퍼센트(3 ㎎/kg/d)의 INT131-처리된 동물이 재발하였다. INT131-처리된 동물 중 재발하는 경우, 질병 부담이 비히클 처리된 마우스와 비교하여 매우 경미하다.

INT131 는 CNS에서 백혈구 클리어런스(Leukocyte Clearance)를 매개한다

관해 기간 중 INT131 처리를 개시하는 것은 비히클/플라시보(placebo) 처리와 비교하여 대상이 재발되지 않고 유지하는 시간을 연장시킨다. 그러나, 관해 기간 중 약학 활성의 신경염으로 인하여, 이 패러다임은 급성 신경염에 대한 INT131 효과에 대한 정보가 되지 않는다. 급성 염증성 반응에 대한 INT131의 효과를 더 이해하기 위하여 본 발명자는 임상 질병이 절정인 마우스를 EAE로 처리하였다. 전술한 바와 같이, 이는 임상 증상이 빠르게 개선되는 결과를 가져온다. INT131로 처리된 마우스의 질병의 절정에서 신경 조직 검사를 한 결과는 비히클-처리된 동물의 신경 조직에서 관찰되는 풍부한 백혈구 침윤과 비교하여 INT131 처리된 조직 내 CD45-양성 백혈구 침윤의 결핍을 증명한다(도 1 및 2).

질병의 절정에서 INT131 처리를 시작하고(20일째) 뇌줄기(brainstem)를 32일째에 수확하였으며, 백혈구 침윤을 확인하기 위하여 αCD45로 염색하였다. CD45(또한 백혈구 공통항원(Leukocyte Common Antigen)으로 알려진)은 적혈구 및 혈소판을 제외한 모든 조혈 세포 상에서 발현되고, B- 및 T cell-수용기-매개 활성을 위해 필요하다. 따라서, CD45는 염증성 과정을 매개하는데 중요하다. 도 1에서 보는 바와 같이, 여러 농도의 INT131-처리된 조직에는 거의 없는 반면, 비히클-처리된 대상의 조직 내 다수의 CD45-발현 세포가 있다(화살표). 질병의 절정에서 INT131로 처리된 동물의 뇌 줄기 내 CD45-양성 백혈구 수의 정량은 약물 처리가 처리 개시 12일 후 침투 백혈구(white cells)의 결핍을 유도함을 나타낸다(도 2). 이들 발견은 RRMS의 모델에서 INT131가 급성 신경염의 강력하고 효과적인 치료라는 임상적이고 조적학적 발견을 통합한다.

실시예 2

중추신경계 내 생체이용률( bioavailability )

배경

혈관 뇌 장벽(Blood Brain Barrier, "BBB")은 확산 장벽(diffusion barrier) 및 물리적 체(sieve)로서 뇌로 들어가는 대부분의 거대분자 및 혈액 유래 세포(blood-borne cells)의 유입을 지연시키는 역할을 하는 물리적/생화학적 장애이다. BBB는 내피 세포(endothelial cells), 성상교세포 말단-발(astrocyte end-feet), 및 주피세포(pericytes)를 포함하여 이를 구성하는 세 개의 서로 다른 세포 성분의 물리적 상호작용에 의해 형성된다. BBB의 확산 장벽 기능은 뇌로 들어가는 대부분의 혈액-유래 물질을 선택적으로 배제하는 대뇌 내피 세포 사이에 형성하는 단단한 접합에 의존한다. Ballabh, P. 등, 혈관-뇌 장벽: 개요: 구조, 조절, 및 임상적 의미(The blood-brain barrier: an overview: structure, regulation, and clinical implications), Neurobiol Dis, 2004, June, 16(1), 1-13.　급성 염증의 설정에 있어서, MS가 재발됨에 따라, 병변 주위의 BBB가 무너지고, 병변 부위로 염증성 과정을 더 진행시키는 면역 조절 거대분자(immunomodulatory macromolecules) 및 백혈구 모두의 유입을 허용하게 된다. Minagar A. 등, 다발성 경화증 내 혈관-뇌 장벽 파괴(Blood-brain barrier disruption in multiple sclerosis), Multi Scler, 2003, Dec., 9(6), 540-549.

MS의 급성 염증성 병변은 대비-증강(contrast-enhanced) MRI를 이용하여 실시간으로 검출될 수 있다. 정상적인 항상성 조건 하에서, BBB는 뇌 및 척수로 가돌리늄(gadolinium)계 조영제(contrast medium)가 통과하는 것을 방지한다. 그러나, 급성 염증 부위에서, BBB가 손상되고, 가돌리늄이 쉽게 MR 이미지 내 밝은 부분으로 나타나는 병변으로 들어간다. Tourdias T. 등, 신경 염증성 영상 바이오마커: 다발성 경화증 관련 및 이의 치료(Neuroinflammatory imaging biomarker: relevance to multiple sclerosis and its therapy), Neurotherapeutics, 2013, Jan., 10(1), 111-123. 그러나, 국소 BBB의 재형성으로 인하여, 30일 내에 가돌리늄을 제외한 병변의 약 70%에서 이 과정은 오래가지 못한다. Bastianello S. 등, 다발성 경화증 내 가돌리늄-DTPA MRI 증강의 일련의 연구(Serial study of gadolinium-DTPA MRI enhancement in multiple sclerosis), Neurology, 1990, Apr., 40(4), 591-595; Smith ME, 등, 다발성 경화증의 임상적 악화는 가도펜테테이트 디메글루민(gadopentetate dimeglumine)-증강 자기 공명 영상 병변의 증가된 주파수 및 부위와 관련된다, Ann Neurol, 1993, May, 33(5), 480-489. 따라서, 치료 화합물이 관해의 연장된 기간을 포함하여 RRMS의 전체 과정에 대하여 효과적이라면, 화합물이 관해 기간 동안 복원되는 온전한 BBB를 통과할 수 있는지가 중요하다. Correale J, 등, 다발성 경화증의 혈관-뇌 장벽: 기능적 역할 및 치료적 표적(The blood-brain barrier in multiple sclerosis: functional roles and therapeutic targeting). Autoimmunity, 2007, Mar., 40(2), 148-160.

과정

INT131이 온전한 BBB를 침투할 수 있는지 여부를 검사하기 위하여, INT131를 성인 흰쥐(Sprague-Dawley rats)에 복강 내 주입하기 전, 트리튬("[³H]INT131")으로 방사성 표지하였다. 방사성 표지된 INT131의 순도는 주입 전 고성능 액체크로마토그래피(high-performance liquid chromatography, HPLC) 분별로 확인하고, 실험 끝부분에 다시 확인하였다. 양 시점에서 사실상 모든 방사성 표지된 재료가 단일 피크로 발견되었고, 이는 연구 과정에 걸쳐 [³H]INT131의 안정성을 입증한다. 실험 동물로 주입시에, 표지된 INT131는 비-표지된 INT131와 함께 혼합하여 50㎎/kg의 INT131의 투여는 각 동물이 1000μCi/kg의 표지된 약물을 투여 받게 된다. 상기 실험 동물은 주입 1, 6 및 24 시간 후 희생하였으며 액체 신틸로그래피(liquid scintillography)에 의해 [³H]INT131 함유량을 확인하기 위해 혈액, 뇌, 뇌척수액(cerebrospinal fluid, "CSF"), 척수, 신장, 간 및 소장을 수확하였다.

결과

표 1은 모든 분석된 조직 내 INT131를 나열한다. ~50 ㎎/kg의 [³H]INT131의 단일 투여 한시간 후, 신경 구획 내 INT131의 평균량은 순환하는 혈액에서 발견되는 것보다 약 10배 적은, 뇌 조직의 0.5㎍/gram 미만이다. 반대로, 6 및 24시간째에, 신경 조직 내 INT131의 양은 약 10배 증가하였다. 신경 조직 내 약물 축적의 지연은 BBB를 거치는 이의 능동 수송(active transport)과 일치한다.

뇌 및 척수 내 INT131의 생체이용률은 주입 6시간 후 혈액 내에서 발견되는 수치의 ~10%로 24시간 동안의 과정에 걸쳐 증가하였으며, 반면 24시간째에, 신경 조직 내 INT131의 수치는 순환하는 혈액에서 별견되는 것의 25%로 증가하였다(도 3). 주입 1일 후 뇌 및 척수 내 INT131의 절대적인 양은 4 ㎍/gram의 습윤 신경 조직 이상이었다(표 1을 참조). 이 약물의 양은 가능한 PPARγ 수용기를 포화시키기에 충분한 양 이상이다. Lee DH, 등, 선택적 PPARγ 조절기 INT131는 식이-유도성 비만 쥐에서 인슐린 신호 결함을 정상화시키고 뼈 질량을 향상시킨다, Am J Physiol Endocrinol Metab, 2012, Mar. 1, 302(5), E552-560. 중추신경계를 함께 형성하는 뇌 및 척수의 분리 분석은 분석된 각각의 시점에서 표지된 INT131의 유사한 축적을 나타내며, 이로써 분석 및 약물의 실제 분포에 있어 모두 내부적으로 조절하는 역할을 한다. 간 및 창자에서 발견되는 화합물의 시기 및 높은 수치는 INT131 대사 및 배설의 공지된 경로의 결과일 수 있다.

도 3 및 표 1에 나타낸 바와 같이, 6 내지 24 시간 사이에 뇌 및 척수와 관련하여, CSF 내 약물 축적의 지연이 있다. 이 발견은 BBB의 공지된 생물작용과 일치한다. CSF 내 존재하는 용질은 맥락막망(choroid plexus)에서 CSF로, 상대적으로 느린 과정의 약물의 능동 수송을 통하여 축적된다. 뇌 및 척수와 비교하여, CSF 내 INT131 축적의 지연은 혈관-뇌 장벽의 INT131 침투의 결과를 뒷받침한다.

	㎍ /gram 습윤 중량
	1시간	6시간	24시간
혈액	4.048	41.804	17.939
뇌	0.569	5.976	4.646
CSF	0.292	2.862	5.298
척수	0.478	4.814	4.306
신장	7.732	32.851	15.429
간	24.393	140.84	36.36
소장	19.711	222.98	34.456

투여 1, 6 및 24 시간 후의 조직 내 INT131의 분포.

실시예 3

신경 보호( neuroprotection )

피질 및 피질 하 회백질 위축(atrophy)은 MS의 모든 단계에서 볼 수 있으나, 시상의 손실은 질병의 초기 단계에서 MS 진행의 민감하고 신뢰할 수 있는 마커로서 최근 부상하고 있다. 1 또는 3 ㎎의 INT131 첨가는 추가적 위축에서 시상(thalamus)의 손실을 방지하는 결과를 가져올 것이다. INT131은 그 후 MS에서 회백질 위축에 대하여 임상적으로 증명된 첫번째 약물이 될 수 있다.

이 설명은 예시적 구현예와 관련되나, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 다양한 변경이 이루어질 수 있으며 균등물이 구성 요소를 대체할 수 있다는 것은 본 기술분야의 숙련자에 의해 이해될 것이다. 또한, 많은 변경은 본질적인 범위를 벗어나지 않고 특정 상황 또는 재료를 본 발명의 개시 내용에 적용되도록 할 수 있다. 또한, 상세한 설명에 예시적 구현예가 개시되었으며, 특정 용어가 사용되었을지라도, 다른 언급이 없는 한 오직 일반적이고 설명적인 의미로 사용되고 제한을 목적으로 한 것이 아니므로, 청구항의 범위를 제한하지 않는다. 또한, 본 기술분야의 숙련자는 본원에 논의된 방법의 특정 단계가 다른 순서로 나열되거나 단계가 결합될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 첨부된 청구항은 본원에 개시된 특정 구현예에 제한되지 않도록 의도된다.

Claims

치료적 유효량의 화학식 I의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염, 전구약물, 또는 이성질체를 포함하는 약학적 조성물을 정기적 투여 간격으로 환자에 투여하는 단계를 포함하는, 다발성 경화증(multiple sclerosis)의 치료를 필요로 하는 환자를 치료하는 방법.
[화학식 I]
화학식 I의 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염, 전구약물 또는 이성질체를 이를 필요로 하는 환자에 투여하는 단계를 포함하는, 다발성 경화증의 증상을 치료하는 방법.
[화학식 I]
화학식 I의 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염, 전구약물 또는 이성질체를 투여하는 단계를 포함하는, 이를 필요로 하는 환자에 신경 보호(neuroprotection)를 제공하는 방법.
[화학식 I]
화학식 I의 화합물, 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염, 전구약물 또는 이성질체를 이를 필요로 하는 환자에 투여하는 단계를 포함하는, 신경염(neuroinflammation)의 증상을 치료하는 방법.
[화학식 I]