KR20160069802A

KR20160069802A - 술폰아미드 화합물을 포함하는 개체의 근육 위축증을 예방 또는 치료하거나 근육 재생을 촉진하기 위한 조성물 및 그의 용도

Info

Publication number: KR20160069802A
Application number: KR1020140175873A
Authority: KR
Inventors: 신의석; 여현주; 김주미; 조성천; 박상철
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2014-12-09
Filing date: 2014-12-09
Publication date: 2016-06-17
Also published as: US20160158251A1

Abstract

술폰아미드 화합물, 그의 약학적으로 허용가능한 염, 용매화물, 다형체, 또는 이들의 조합을 포함하는 개체의 근육 위축증을 예방 또는 치료하거나 근육 재생을 촉진하기 위한 조성물 및 이를 이용한 근육 위축증 예방 또는 치료 방법, 또는 근육 재생 촉진 방법이 제공된다. 이에 따르면, 근육 줄기 세포의 증식을 촉진하고 근육 단백질의 분해를 억제함으로써 근육 위축증을 효과적으로 예방 또는 치료할 수 있고 근육 재생을 촉진할 수 있다.

Description

술폰아미드 화합물을 포함하는 개체의 근육 위축증을 예방 또는 치료하거나 근육 재생을 촉진하기 위한 조성물 및 그의 용도{Composition for preventing or treating muscular atrophy or muscular regeneration in a subject comprising a sulfonamide compound and use thereof}

술폰아미드 화합물을 포함하는 개체의 근육 위축증을 예방 또는 치료하거나 근육 재생을 촉진하기 위한 조성물 및 그의 용도에 관한 것이다.

근육은 인체가 활동하기 위해 필수적인 기관으로 여러 가지 병적인 상황에 의해 근섬유를 구성하는 단백질 양이 감소하거나 근섬유가 소실되면 근육량의 감소가 일어나게 되고, 병적인 근육량의 감소는 근육 위축증(muscular atrophy)을 초래하게 된다. 근육량의 감소는 노화, 영양실조, 근육의 미사용, 신경제거, 글루코코르티코이드 호르몬 제제 등에 의해 야기될 수 있다. 근육에 손상을 초래하는 병적인 상황에 놓이게 되면 근육 재생을 위해 근육 세포로 분화하는 줄기 세포인 위성 세포(satellite cell)가 활성화된다. 활성화된 위성 세포가 증식하고 근육 세포로 분화하게 되며 기존에 존재하고 있는 근섬유 세포나 근섬유와 융합하여 새로운 근섬유를 형성함으로써 손상된 근육을 회복시킨다. 따라서, 근육 줄기 세포인 위성 세포의 증식을 촉진시킴으로써 근육의 재생을 촉진시키고 근육의 기능을 회복시키면 근육 위축증을 예방 또는 치료할 수 있다.

또한 근육을 감소시키는 원인으로는 덱사메타손과 같은 글루코코르티코이드 호르몬 제제를 들 수 있다. 글루코코르티코이드 호르몬 제제의 대표적인 부작용 가운데 하나가 근육량의 감소이다. 글루코코르티코이드 호르몬 제제는 글루코코르티코이드 수용체가 매개하는 신호전달 과정을 활성화 시켜 근육 단백질을 분해하는 효소인 유비퀴틴 리가제, 예를 들어 Atrogin-1과 MuRF1의 발현을 증가시킬 수 있다. 이러한 유비퀴틴 리가제는 근육 생성에 필수적인 단백질인 MyoD나 미오신 중쇄를 분해시켜 근육량의 감소를 초래하게 된다.

따라서, 근육 줄기세포인 위성 세포의 증식을 촉진하고, 근육량의 감소를 억제함으로써, 근육 위축증을 예방 또는 치료하는 방법이 여전히 요구되고 있다.

일 양상은 술폰아미드 화합물, 그의 약학적으로 허용가능한 염, 용매화물, 다형체, 또는 이들의 조합을 포함하는 개체의 근육 위축증(muscular atrophy)을 예방 또는 치료하기 위한 약학적 조성물을 제공한다.

다른 양상은 술폰아미드 화합물, 그의 약학적으로 허용가능한 염, 용매화물, 다형체, 또는 이들의 조합을 포함하는 개체의 근육 조직의 재생 촉진용 약학적 조성물을 제공한다.

다른 양상은 술폰아미드 화합물, 그의 약학적으로 허용가능한 염, 용매화물, 다형체, 또는 이들의 조합을 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 개체의 근육 위축증을 예방 또는 치료하는 방법을 제공한다.

다른 양상은 술폰아미드 화합물, 그의 약학적으로 허용가능한 염, 용매화물, 다형체, 또는 이들의 조합을 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 개체의 근육 조직의 재생을 촉진시키는 방법을 제공한다.

일 양상은 식 1의 화합물, 그의 약학적으로 허용가능한 염, 용매화물, 다형체, 또는 이들의 조합을 포함하는 개체의 근육 위축증(muscular atrophy)을 예방 또는 치료하기 위한 약학적 조성물을 제공한다:

[식 1]

.

상기 식 1의 화합물은 술폰아미드 화합물이다. 술폰아미드 화합물은 술폰산(-SO₃H)에 포함된 히드록시기를 아미노기로 치환한 화합물의 총칭이다.

상기 식 1에서, A는 산소 또는 질소의 1개 또는 2개의 헤테로 원자를 갖는 5- 내지 10-원(membered) 헤테로사이클기, 또는 선형 또는 분지된 C₁ 내지 C₃ 알킬렌기일 수 있다. 상기 헤테로사이클기는 비치환되거나, 또는 히드록시기, 할로겐기, 시아노기, -C(=O)R_a, -C(=O)OR_a, -OCO(OR_a), -C=N(R_a), -SR_a, -S(=O)R_a, -S(=O)₂R_a, -PR_a,치환 또는 비치환된 C₁ 내지 C₂₀의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C₁ 내지 C₂₀의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C₂ 내지 C₂₀의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C₂ 내지 C₂₀의 알키닐기, C₂ 내지 C₂₀의 알킬렌 옥사이드기, 치환 또는 비치환된 C₃ 내지 C₃₀의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C₆ 내지 C₃₀의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C₆ 내지 ₃₀의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C₆ 내지 C₃₀의 헤테로아릴기, 또는 이들의 조합으로 치환된 것일 수 있다. 여기서, 상기 R_a는 수소, C₁ 내지 C₆의 알킬기, C₂ 내지 C₆의 알케닐기, 또는 C₂ 내지 C₆의 알키닐기일 수 있다. 바람직하게는, 상기 헤테로사이클기는 피리미딘(pyrimidine)기 또는 이속사졸(isoxazole)기일 수 있다. 바람직하게는, 상기 헤테로사이클기는 메틸기 또는 메톡시기로 치환될 수 있다. 상기 알킬렌기는 비치환되거나 또는 아민기로 치환된 것일 수 있다. 상기 R₁은 수소, 히드록시기, 아민기, 케톤기, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 C₁ 내지 C₂₀의 알킬기, 시아노기, 또는 이들의 조합일 수 있고, 바람직하게는 아민기일 수 있다.

상기 식 1의 화합물은 술파디아진(sulfadiazine), 술파메톡사졸(sulfamethoxazole), 술파독신(sulfadoxine), 또는 술파구아니딘(sulfaguanidine)일 수 있다.

상기 식 1의 화합물은 상업적으로 판매되는 것을 구입하거나, 직접 합성하거나 또는 천연물 등으로부터 추출, 분리, 또는 여과된 것일 수 있다.

상기 약학적으로 허용가능한 염은 화합물이 투여되는 유기체에 심각한 자극을 유발하지 않고 화합물의 생물학적 활성과 물성들을 손상시키지 않는 염일 수 있다. 상기 염은 예를 들면 무기산염, 유기산염 또는 금속염일 수 있다. 무기산염은 염산염, 브롬산염, 인산염, 황산염 또는 이황산염일 들 수 있다. 유기산염은 포름산염, 초산염, 아세트산염, 프로피온산염, 젖산염, 옥살산염, 주석산염, 말산염, 말레인산염, 구연산염, 푸마르산염, 베실산염, 캠실산염, 에디실염, 트리클로로아세트산, 트리플루오로아세트산염, 벤조산염, 글루콘산염, 메탄술폰산염, 글리콜산염, 숙신산염, 4-톨루엔술폰산염, 갈룩투론산염, 엠본산염, 글루탐산염, 메탄설폰산, 에탄술폰산, 벤젠설폰산, p-톨루엔설폰산 또는 아스파르트산염일 수 있다. 금속염은 칼슘염, 나트륨염, 마그네슘염, 스트론튬염 또는 칼륨염일 수 있다.

상기 용매화물(solvate)는 용질과 용매 분자간의 인력에 의해 형성된 화합물일 수 있다. 상기 용매화물은 예를 들어 수화물(hydrate)일 수 있다.

상기 다형체(polymorph)는 하나의 형태 또는 결정 구조 이상으로 존재하는 물질일 수 있다.

상기 개체는 포유동물, 예를 들면, 인간, 소, 말, 돼지, 개, 양, 염소, 또는 고양이일 수 있다. 상기 개체는 근육 위축증을 앓거나 글루코코르티코이드 부작용를 갖고 있는 개체일 수 있다.

상기 근육 위축증(muscular atrophy)은 근육 위축증은 중추 신경, 말초 신경, 또는 근의 어느 부분에 병변이 있어도 근육 위축이 생길 수 있고, 그 부위에 따라 증상이 상이하다. 근육 위축증은 예를 들면, 근육 위축을 동반하는 근력 저하, 특히 근위근의 근 중량 저하 또는 근력 저하, 근력 기능 저하, 근육량의 감소 등의 증상을 수반하는 질환 또는 상태를 포함할 수 있다. 상기 근육 소모는 유전적 소인; 고혈압, 내당능 장애, 당뇨, 비만, 이상지질혈증, 아테롬성경화증및 심혈관 질환과 같은 연령-관련 질환; 암, 자가면역질환, 감염성 질환, AIDS, 만성 염증질환, 관절염, 영양실조, 신장 질환, 만성 폐쇄성 폐질환, 폐기종, 구루병, 만성 하부 척추통증, 말초신경손상, 중추신경손상 및 화학적 손상과 같은 질환 등의 만성 질환; 장기 고정과 같은 상태, 골절 또는 외상과 같은 무력감과 같은 상태, 수술 후 침상 요양; 및 노화 과정에 따른 골격 근육량 및 강도의 진행성 감소 등의 다양한 원인에 기인할 수 있다. 상기 근육 위축증은 근위축성 측삭경화증(amyotrophic lateral sclerosis), 척수성 진행성 근위축증(spinal progressive muscular atrophy), 근이영양증(muscular dystrophy), 또는 이들의 조합일 수 있다.

상기 근육 위축증은 글루코코르티코이드 부작용에 의하여 야기될 수 있다. 용어 "글루코코르티코이드(glucocorticoid; GC)"는 글루코코르티코이드 수용체(glucocorticoid receptor; GR 또는 GCR)에 결합하는 스테로이드 호르몬을 말한다. 상기 글루코코르티코이드는 예를 들면, 코르티솔, 히드로코르틴, 코르티손, 프레드니솔론, 메틸프레드니솔론, 트리암시놀론, 트리암시놀론 아세토니드, 파라메타손, 덱사메타손, 베타메타손, 헥세스트롤, 메티마졸, 플루오시노니드, 플루오시놀론 아세토니드, 플루오로메톨론, 베클로메타손 디프로피오네이트, 에스트리올, 디플로라손 디아세테이트, 디플루코르톨론 발레레이트, 및 디플루프레드네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다. 상기 글루코코르티코이드 부작용은 Atrogin-1 활성 증가, MuRF-1(muscle ring-finger protein-1) 활성 증가, 또는 이들의 조합에 의하여 야기되는 것일 수 있다. Atrogin-1은 FBXO32(F-box only protein 32)이라고 하는 것으로서, 사람에서 FBXO32 유전자에 의하여 코딩되는 F-box 단백질 패밀리이다. Atrogin-1 활성은 유비퀴틴 단백질 리가제 복합체를 구성하는 능력 또는 그 복합체의 활성인 유비퀴틴 단백질 리가제일 수 있다. MuRF-1은 E3 ubiquitin-protein ligase TRIM36이라고도 하는 것으로, 사람에서 TRIM63 유전자에 의하여 코딩되는 효소일 수 있다. MuRF-1 활성은 E3 유비퀴틴-단백질 리가제 활성일 수 있다. MuRF-1은 NP_115977 (사람) 및 NP_001039048 (생쥐)의 아미노산 서열을 갖는 것일 수 있다. 또한, 상기 MuRF-1는 NM_032588 (사람) 및 NM_001039048 (생쥐)의 뉴클레오티드 서열에 의하여 코딩되는 것일 수 있다. 용어 "활성 증가"는 단백질 자체의 생합성 증가, 단백질 자체의 비활성(specific activity)의 증가, 또는 그 조합에 의하여 야기된 것일 수 있다.

상기 식 1의 화합물, 그의 약학적으로 허용가능한 염, 용매화물, 다형체, 또는 이들의 조합은 근육 줄기 세포의 증식을 촉진시키는 것, Atrogin-1 활성을 감소시키는 것, MuRF-1 활성을 감소시키는 것, 또는 그 조합일 수 있다. 상기 근육 줄기 세포는 위성 세포(satellite cell)라고도 하고, 골격근 외측의 근섬유와 기저막 사이에 낀 방추형의 단핵 세포를 말한다. 근육이 손상된 경우 위성 세포가 분열하여 근육의 재생을 가능하게 할 수 있다. 상기 증식을 촉진시키는 것은 세포 분열의 분열 시간(doubling time)의 감소, 분열 횟수의 증가, 또는 그 조합일 수 있다. 용어 "활성 감소"는 단백질의 생합성 감소, 단백질의 비활성 감소, 또는 그 조합에 의해 야기된 것일 수 있다. 따라서, 식 1의 화합물, 그의 약학적으로 허용가능한 염, 용매화물, 다형체, 또는 이들의 조합은 근육 줄기 세포의 증식을 촉진시키고 근육의 감소를 억제시킴으로써 근육 위축증을 예방 또는 치료할 수 있다.

용어 "예방"은 조성물의 투여에 의해 글루코코르티코이드 부작용 또는 이에 의해 야기되는 질병을 억제시키거나 발병을 지연시키는 모든 행위를 말한다. 용어 "치료"는 조성물의 투여에 의해 글루코코르티코이드 부작용 또는 이에 의해 야기되는 질병의 증세가 호전되거나 이롭게 변경하는 모든 행위를 말한다.

상기 약학적 조성물은 상기 식 1의 화합물, 그의 약학적으로 허용가능한 염, 용매화물, 다형체, 또는 이들의 조합을 유효한 양으로 포함할 수 있다. 상기 유효한 양은 당업자가 선택되는 세포 또는 개체에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 글루코코르티코이드 부작용 또는 이에 의해 야기되는 질환의 중증도, 환자의 연령, 체중, 건강, 성별, 환자의 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료 기간, 사용된 본 발명의 조성물과 배합 또는 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 상기 유효한 양은 상기 조성물 당 약 10 mg 내지 약 10 g, 약 50 mg 내지 약 9 g, 약 100 mg 내지 약 8 g, 약 200 mg 내지 약 7 g, 약 300 mg 내지 약 6 g, 약 400 mg 내지 약 5 g, 약 500 mg 내지 약 4 g, 약 500 mg 내지 약 3 g, 약 500 mg 내지 약 2 g, 또는 약 500 mg 내지 약 1 g일 수 있다.

상기 약학적 조성물의 투여량은 예를 들어, 성인 기준으로 약 0.001 ㎎/kg 내지 약 100 ㎎/kg 범위 내이고, 1 일 1회, 1 일 다회, 수일 1회 투여될 수 있다.

상기 약학적 조성물은 약학적으로 허용되는 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 약학적 조성물은 경구 또는 비경구 투여 제형을 갖는 것일 수 있다. 경구 투여 제형은 과립제, 산제, 액제, 정제, 캅셀제, 건조시럽제, 또는 그 조합일 수 있다. 비경구 투여 제형은 주사제, 또는 피부외용제일 수 있다. 피부외용제는 크림, 겔, 연고, 피부 유화제, 피부 현탁액, 경피전달성 패치, 약물 함유 붕대, 로션, 또는 그 조합일 수 있다.

다른 양상은 식 1의 화합물, 그의 약학적으로 허용가능한 염, 용매화물, 다형체, 또는 이들의 조합을 포함하는 개체의 근육 조직의 재생 촉진용 약학적 조성물을 제공한다.

식 1의 화합물, 약학적으로 허용가능한 염, 용매화물, 다형체, 개체, 및 약학적 조성물은 전술한 바와 같다.

상기 식 1의 화합물, 그의 약학적으로 허용가능한 염, 용매화물, 다형체, 또는 이들의 조합은 근육 줄기 세포의 증식을 촉진시킬 수 있다. 근육 줄기 세포 및 증식은 전술한 바와 같다. 따라서, 식 1의 화합물, 그의 약학적으로 허용가능한 염, 용매화물, 다형체, 또는 이들의 조합은 근육 줄기 세포의 증식을 촉진시킴으로써 근육 재생을 촉진시킬 수 있다.

다른 양상은 식 1의 화합물, 그의 약학적으로 허용가능한 염, 용매화물, 다형체, 또는 이들의 조합을 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 개체의 근육 위축증을 예방 또는 치료하는 방법을 제공한다.

식 1의 화합물, 약학적으로 허용가능한 염, 용매화물, 다형체, 개체, 근육 위축증, 예방, 및 치료는 전술한 바와 같다.

상기 투여는 예를 들어, 성인 기준으로 약 0.001 ㎎/kg 내지 약 100 ㎎/kg 범위 내이고, 1 일 내지 1 년의 기간 동안 1 일 1회, 1 일 다회, 또는 수일 1회 투여될 수 있다. 상기 투여는 당업계에 알려진 방법에 의하여 투여될 수 있다. 투여는 예를 들면, 경구, 정맥내, 근육내, 경구, 경피(transdermal), 점막, 코안(intranasal), 기관내(intratracheal) 또는 피하 투여와 같은, 임의의 수단에 의하여 개체로 직접적으로 투여될 수 있다. 상기 투여는 전신적으로 또는 국부적으로 투여될 수 있다.

다른 양상은 식 1의 화합물, 그의 약학적으로 허용가능한 염, 용매화물, 다형체, 또는 이들의 조합을 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 개체의 근육 조직의 재생을 촉진시키는 방법을 제공한다.

식 1의 화합물, 약학적으로 허용가능한 염, 용매화물, 다형체, 개체, 및 투여는 전술한 바와 같다.

식 1의 화합물, 그의 약학적으로 허용가능한 염, 용매화물, 다형체, 또는 이들의 조합은 근육 줄기 세포의 증식을 촉진함으로써 개체의 근육 조직의 재생을 촉진시킬 수 있고, 그 결과 근육 양을 증가시킬 수 있다.

일 양상에 따른 식 1의 화합물, 그의 약학적으로 허용가능한 염, 용매화물, 다형체, 또는 이들의 조합을 포함하는 개체의 근육 위축증을 예방 또는 치료하거나 근육 재생을 촉진하기 위한 조성물 및 이를 이용한 근육 위축증 예방 또는 치료 방법, 또는 근육 재생 촉진 방법에 따르면, 근육 줄기 세포의 증식을 촉진하고 근육 단백질의 분해를 억제함으로써 근육 위축증을 효과적으로 예방 또는 치료할 수 있고 근육 재생을 촉진할 수 있다.

도 1은 0.1 μM, 1 μM, 또는 10μM의 술파디아진, 술파메톡사졸, 술파독신, 또는 술파구아니딘에 의한 근육 줄기 세포의 증식 배수를 나타내는 그래프이다(*: p<0.05).
도 2a 및 도 2b는 1 μM 내지 100 μM의 술파디아진의 존재 하에서 C2C12 근아세포를 배양한 경우, 각각 Atrogin-1과 MURF-1의 mRNA의 상대적 발현 수준(Arbitrary Unit; AU)을 나타내는 그래프이다(*: p<0.05 vs. 덱사메타손).
도 3은 덱사메타손 및/또는 100 μM의 술파디아진의 존재 하에서 C2C12 근아세포를 배양한 경우 측정된 근섬유의 직경(㎛)을 나타내는 그래프이다(*: p<0.05).

이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1. 술폰아미드 화합물에 의한 근육위축증 예방 또는 치료 효과의 확인

(1) 술폰아미드 화합물에 의한 인간 근육 줄기 세포의 증식

술폰아미드 화합물에 의해 근육 줄기 세포의 증식이 촉진되는지 여부를 확인하기 위해, 인간 근육 줄기 세포(human satellite cell)를 준비하였다.

인간 근육 줄기 세포(Human Skeletal muscle satellite cell; HSkMS)(Innoprot)에 혈청 및 줄기세포 성장인자를 포함하지 않는 근육 세포 배양 배지(Skeletal Muscle Cell Medium; SkMCM)에 접종하였다. 근육 세포 배양 배지는 혈청 및 성장 인자를 함유하지 않으므로, 근육 줄기 세포를 혈청 기아(serum starvation) 및 성장 인자 기아(growth factor starvation) 상태로 유도할 수 있다. 접종된 근육 줄기 세포를 37℃에서 5% CO₂ 배양기에 24 시간 동안 배양하였다. 그 후, 배양된 근육 줄기 세포에 0.1 μM, 1 μM, 또는 10μM의 술파디아진(Sigma-Aldrich), 술파메톡사졸(Sigma-Aldrich), 술파독신(Sigma-Aldrich), 또는 술파구아니딘(Sigma-Aldrich)의 술폰아미드 화합물을 첨가하고, 37℃에서 5% CO₂ 배양기에 24 시간 동안 인큐베이션하였다. 인큐베이션 후, 근육 줄기 세포의 수를 혈구계산기(hemocytometer)를 이용하여 산출하였다. 술폰아미드 화합물을 첨가하지 않은 음성 대조군에서 근육 줄기 세포의 수와 비교하여 증식된 세포의 배수를 그 결과를 도 1에 나타내었다(*: p<0.05).

도 1에 나타난 바와 같이, 10 μM의 술파디아진을 제외한 다른 실험군에서 모두 혈청 기아에 비해 세포 증식이 촉진되었다. 특히, 0.1 μM 내지 1 μM의 낮은 농도의 술폰아미드 화합물이 근육 줄기 세포의 증식을 유도하여 근육 재생을 촉진할 수 있음을 확인하였다.

(2) 술파디아진에 의한 근육 단백질 분해 효소의 활성 억제

C2C12 세포주(mouse gastrocnemius muscle, ATCC^®CRL-1772™)를 10% FBS/DMEM 배양 배지 중에 세포를 접종하고, 37℃에서 5% CO₂ 배양기에 70% 컨플루언시로 세포가 자라면, 2% FBS/DMEM으로 배양 배지를 교체하고 4 일간 배양하여 근육 세포로의 완전한 분화를 유도하였다. C2C12 세포주는 생쥐 근아세포(myoblast) 세포주로서, C3H 생쥐의 허벅지 근육(gastrocnemius muscle)으로부터 배양된 근아세포의 연속 배양에 의하여 얻어진 것이다.

C2C12 세포가 근육 세포로 완전히 분화되었을 때, 배지를 제거하고 1 μM, 10 μM, 또는 100 μM의 술파디아진(Sigma-Aldrich)을 포함한 4 ㎖의 신선한 배지를 첨가하고, 세포를 37℃에서 5% CO₂ 배양기에 24 시간 동안 배양하였다. 배양된 세포에 2 μM의 덱사메타손(Sigma Aldrich)을 첨가하고 24 시간 동안 더 배양하였다. 음성 대조군은 술파디아진 및 덱사메타손 모두 처리하지 않았다.

수득된 세포에 Trizol 시약(Invitrogen)을 첨가하고 제조자의 프로토콜에 따라 전체 RNA를 분리하였다. 분리된 전체 RNA를 역전사 효소를 사용하여 cDNA를 생성하였다. Atrogin-1과 MuRF-1의 mRNA의 양을 SYBR Green을 측정하는 장치인 실시간 유전자 증폭 장치(real time PCR, MyiQPCR instrument, BioRad)를 이용하여 정량하였다. 결과는 GAPDH mRNA 양에 대하여 정규화하였다. Atrogin-1, MuRF-1 및 GAPDH mRNA의 증폭은 각각 서열번호 1과 2의 올리고뉴클레오티드 세트, 서열번호 3과 4의 올리고뉴클레오티드 세트 및, 서열번호 5와 6의 올리고뉴클레오티드 세트를 프라이머로 사용하여 증폭하였다.

증폭 반응으로 수득된 값은 GAPDH 유전자로 표준화한 후, Atrogin-1과 MURF-1의 mRNA의 상대적 발현 수준을 정량하였다. 정량된 Atrogin-1과 MURF-1의 mRNA의 상대적 발현 수준(Arbitrary Unit; AU)을 각각 도 2a 및 도 2b에 나타내었다(*: p<0.05 vs. 덱사메타손)

도 2a 및 도 2b에 나타난 바와 같이, 덱사메타손만 처리한 세포에서는 Atrogin-1과 MuRF1의 발현량이 증가하였으나, 술파디아진 및 덱사메타손을 처리한 세포에서는 덱사메타손에 비해 Atrogin-1과 MuRF1의 mRNA 발현량이 농도 의존적으로 감소하였다. 따라서, 술파이다진을 포함한 술폰아미드 화합물이 근육 감소를 초래하는 단백질 분해효소인 Atrogin-1과 MuRF1의 발현을 억제시켜 덱사메타손에 의해 유발되는 근섬유의 분해를 억제하고, 이에 의해 근육 손실을 예방 또는 치료할 수 있음을 확인하였다.

(3) 술파디아진에 의한 근섬유 보호 효과

덱사메타손 및/또는 술파디아진의 첨가에 따른 근섬유의 지름을 측정하여 술파디아진을 포함한 술폰아미드 화합물의 근섬유 보호 효과를 확인하였다.

실시예 1(2)에 기재된 바와 같이, C2C12 세포를 근육 세포로 완전히 분화시켰다. 배지를 제거하고 100 μM의 술파디아진(Sigma-Aldrich)을 포함한 4 ㎖의 신선한 배지를 첨가하고, 세포를 37℃에서 5% CO₂ 배양기에 24 시간 동안 배양하였다. 배양된 세포에 2 μM의 덱사메타손(Sigma Aldrich)을 첨가하고 24 시간 동안 더 배양하였다. 음성 대조군은 술파디아진 및 덱사메타손 모두 처리하지 않았다.

현미경(X400)으로 세포의 근섬유를 촬영하고 근섬유의 직경(㎛)을 측정하고, 그 결과를 도 3에 나타내었다(*: p<0.05).

도 3에 나타난 바와 같이, 술파디아진을 처리하지 않고 덱사메타손만 처리한 군에서는 근섬유의 직경이 감소하여 근위축이 확인되었다. 그러나, 술파디아진을 전처리한 군에서는 근섬유의 직경이 대조군과 유사하였다. 따라서, 술파디아진을 포함한 술폰아미드 화합물이 근육량 감소를 억제할 수 있음을 확인하였다.

<110> Samsung Electronics Co., Ltd. <120> Composition for preventing or treating muscular atrophy or muscular regeneration in a subject comprising a sulfonamide compound and use thereof <130> PN107766 <160> 6 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer for mouse atrogin-1/MAFbx <400> 1 cacattctct cctggaaggg c 21 <210> 2 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer for mouse atrogin-1/MAFbx <400> 2 ttgataaagt cttgagggga a 21 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer for mouse MuRF-1 <400> 3 acgagaagaa gagcgagctg 20 <210> 4 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer for mouse MuRF-1 <400> 4 cttggcactt gagagaggaa gg 22 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer for mouse GAPDH <400> 5 catggccttc cgtgttccta 20 <210> 6 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer for mouse GAPDH <400> 6 gcggcacgtc agatcca 17

Claims

식 1의 화합물, 그의 약학적으로 허용가능한 염, 용매화물, 다형체, 또는 이들의 조합을 포함하는 개체의 근육 위축증(muscular atrophy)을 예방 또는 치료하기 위한 약학적 조성물:
[식 1]

,
식 1에서, A는 산소 또는 질소의 1개 또는 2개의 헤테로 원자를 갖는 5- 내지 10-원(membered) 헤테로사이클기, 또는 선형 또는 분지된 C₁ 내지 C₃ 알킬렌기이고,
상기 헤테로사이클기는 비치환되거나, 또는 히드록시기, 할로겐기, 시아노기, -C(=O)R_a, -C(=O)OR_a, -OCO(OR_a), -C=N(R_a), -SR_a, -S(=O)R_a, -S(=O)₂R_a, -PR_a,치환 또는 비치환된 C₁ 내지 C₂₀의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C₁ 내지 C₂₀의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C₂ 내지 C₂₀의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C₂ 내지 C₂₀의 알키닐기, C₂ 내지 C₂₀의 알킬렌 옥사이드기, 치환 또는 비치환된 C₃ 내지 C₃₀의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C₆ 내지 C₃₀의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C₆ 내지 ₃₀의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C₆ 내지 C₃₀의 헤테로아릴기, 또는 이들의 조합으로 치환된 것이고,
상기 R_a는 수소, C₁ 내지 C₆의 알킬기, C₂ 내지 C₆의 알케닐기, 또는 C₂ 내지 C₆의 알키닐기이고,
상기 알킬렌기는 비치환되거나 또는 아민기로 치환된 것이고,
상기 R₁은 수소, 히드록시기, 아민기, 케톤기, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 C₁ 내지 C₂₀의 알킬기, 시아노기, 또는 이들의 조합인 것이다.
청구항 1에 있어서, 상기 헤테로사이클기는 피리미딘(pyrimidine)기 또는 이속사졸(isoxazole)기인 것인 약학적 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 식 1의 화합물은 술파디아진(sulfadiazine), 술파메톡사졸(sulfamethoxazole), 술파독신(sulfadoxine), 또는 술파구아니딘(sulfaguanidine)인 것인 약학적 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 근육 위축증은 글루코코르티코이드 부작용에 의하여 야기되는 것인 약학적 조성물.
청구항 4에 있어서, 상기 글루코코르티코이드 부작용은 Atrogin-1 활성 증가, MuRF-1 활성 증가, 또는 이들의 조합에 의하여 야기되는 것인 약학적 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 식 1의 화합물, 그의 약학적으로 허용가능한 염, 용매화물, 다형체, 또는 이들의 조합은 근육 줄기 세포를 증식을 촉진시키는 것, Atrogin-1 활성을 감소시키는 것, MuRF-1 활성을 감소시키는 것, 또는 그 조합인 약학적 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 근육 위축증은 근위축성 측삭경화증(amyotrophic lateral sclerosis), 척수성 진행성 근위축증(spinal progressive muscular atrophy), 근이영양증(muscular dystrophy), 또는 이들의 조합인 것인 약학적 조성물.
청구항 1의 식 1의 화합물, 그의 약학적으로 허용가능한 염, 용매화물, 다형체, 또는 이들의 조합을 포함하는 개체의 근육 조직의 재생 촉진용 약학적 조성물.
청구항 8에 있어서, 상기 식 1의 화합물, 그의 약학적으로 허용가능한 염, 용매화물, 다형체, 또는 이들의 조합은 근육 줄기 세포의 증식을 촉진시키는 것인 약학적 조성물.
청구항 1 또는 8에 있어서, 상기 식 1의 화합물, 그의 약학적으로 허용가능한 염, 용매화물, 다형체, 또는 이들의 조합은 체중 kg 당 0.001 mg 내지 100 mg을 투여하기 위한 것인 약학적 조성물.
청구항 1의 식 1의 화합물, 그의 약학적으로 허용가능한 염, 용매화물, 다형체, 또는 이들의 조합을 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 개체의 근육 위축증을 예방 또는 치료하는 방법.
청구항 11에 있어서, 상기 개체는 근육 위축증을 앓거나 글루코코르티코이드 부작용를 갖고 있는 것인 방법.
청구항 12에 있어서, 상기 글루코코르티코이드 부작용은 Atrogin-1 활성 증가, MuRF-1 활성 증가, 또는 이들의 조합에 의하여 야기된 것인 방법.
청구항 11에 있어서, 상기 투여에 의하여 근육 줄기 세포의 증식을 촉진시키는 것, Atrogin-1 활성을 감소시키는 것, MuRF-1 활성을 감소시키는 것, 또는 그 조합이 더 달성되는 것인 방법.
청구항 11에 있어서, 상기 근육 위축증은 근위축성 측삭경화증, 척수성 진행성 근위축증, 근이영양증, 또는 이들의 조합인 것인 방법.
청구항 1의 식 1의 화합물, 그의 약학적으로 허용가능한 염, 용매화물, 다형체, 또는 이들의 조합을 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 개체의 근육 조직의 재생을 촉진시키는 방법.
청구항 16에 있어서, 상기 투여에 의하여 근육 줄기 세포의 증식을 촉진시키는 것인 방법.
청구항 11 또는 16에 있어서, 상기 식 1의 화합물, 그의 약학적으로 허용가능한 염, 용매화물, 다형체, 또는 이들의 조합은 체중 kg 당 0.001 mg 내지 100 mg을 투여하는 것인 방법.
청구항 11 또는 16에 있어서, 상기 식 1의 화합물, 그의 약학적으로 허용가능한 염, 용매화물, 다형체, 또는 이들의 조합은 경구, 정맥내, 근육내, 경구, 경피(transdermal), 점막, 코안(intranasal), 기관내(intratracheal), 또는 피하로 투여되는 것인 방법.
청구항 11 또는 16에 있어서, 상기 식 1의 화합물, 그의 약학적으로 허용가능한 염, 용매화물, 다형체, 또는 이들의 조합은 1 일 내지 1 년의 기간 동안 1 일 1 회, 1 일 다회, 또는 수일 1회 투여되는 것인 방법.