KR20170005155A

KR20170005155A - 폐의 용태에 따른 치료 방법

Info

Publication number: KR20170005155A
Application number: KR1020167036905A
Authority: KR
Inventors: 마샬 엘 서마; 프레데릭 이 바; 캔다이스 디 파이크; 쥬디 엘 애쉬너
Original assignee: 반더빌트유니버시티
Priority date: 2008-01-31
Filing date: 2009-02-02
Publication date: 2017-01-11
Also published as: WO2009099998A3; PL2247297T3; HUE043235T2; AU2009212692B2; DK2247297T3; JP2017200940A; RU2010132581A; AU2009212692A1; EP2247297A2; EP2247297A4; KR20180059582A; CN104083352A; JP2011511006A; ES2719530T3; KR20100135729A; US20090312423A1; JP2015044846A; EP2247297B1; CA2714272C; CN101969974A

Abstract

시트룰린과 같은 산화 질소 전구체의 유효량을 대상에 투여하는 것을 포함하는 대상의 기관지 폐 이형증 또는 저산소증-유발 폐 고혈압 폐의 용태를 치료하기 위한 방법과 조성물.

Description

폐의 용태에 따른 치료 방법{THERAPEUTIC TREATMENT FOR LUNG CONDITIONS}

본 발명은, 예를 들어 영아들에 있어서의, 기관지폐 이형증 및 만성 저산소증-유발 폐동맥 고혈압과 같은 폐의 용태에 따른 치료에 관한 것이다.

기관지폐 이형증(BPD; Bronchopulmonary dysplasia)은 영아(infant), 특히 조산아에게 잘 나타나며, 산소 및/또는 기계적 환기에 의해 폐의 급성 손상으로 특징지어지며, 허파 꽈리와 혈관 발달을 저해하거나 방해하는 결과를 낳는다. (Jobe et al. (2001) Am J Respir Crit Care Med 163:1723-1729). 동물을 모델로 한 경우, 흡입성 NO가 기체 교환과 폐의 구조 발달을 향상시키나, BPD의 위험에 처한 영아들에게 본 치료법을 사용하는 것은 논란의 여지가 있다. (Ballard et al. (2006) N Engl J Med 355:343-353)

만성 폐 질환과 청색증 선천성 심장 질환(cyanotic congenital heart disease)을 가진 영아들은 자주 저산소증으로 고생한다. 이것들의 영향이 실재할 뿐만 아니라 폐동맥을 발달시키기 때문에, 만성 저산소증은 폐 순환의 기능과 구조 둘 다에 점진적인 변화를 일으킨다. (Shimoda L, et al., Physiol Res (2000) 49:549-560; Subhedar, N. V., Acta Paediatr suppl (2004) 444:29-32). 결과적으로, 만성 저산소증은 심각한 폐 고혈압이 최고조에 이르게 하고, 결국 오른쪽 심장의 기능 상실과 죽음에 이르게 한다.

따라서, 예를 들어, BPD와 만성 저산소증에 기인한 폐 고혈압과 같은 폐의 용태(condition)에 따른 접근법, 이에 더해 영아에서와 같은 폐의 용태에 따른 접근법이 당업게에서 장기간에 걸쳐 지속적으로 요구되는 대표적인 것이다.

2004년 11월 25일 공개된 미국 공개 특허 출원 No. US-2004-0235953-A1. 2005년 9월 9일 공개된 PCT 출원 공개 번호 No. WO 2005/082042. 미국 특허 No. 6,343,382. 미국 특허 No. 6,743,823.

Jobe et al. (2001) Am J Respir Crit Care Med 163:1723-1729. Ballard et al. (2006) N Engl J Med 355:343-353. Ryan, R. M. (2006) J Perinatology 26:207-209.

BPD 및 만성 저산소증-유발 폐 고혈압과 같은 폐의 용태를 치료하는 방법과 조성물이 주제로서 본 발명에서 개시된다.

몇몇 실시예들에 있어서, 산화질소 전구체의 유효량이 BPD 및/또는 관련 합병증 및/또는 BPD의 위험에 있거나, 그리고/또는 BPD 관련 합병증을 앓는 대상에 투여된다. 다른 실시예들에 있어서, 산화 질소 전구체(nitric oxide precursor)는 시트룰린, 시트룰린을 생체내(in vivo)에서 생성할 수 있는 전구체, 이들의 약학적으로 허용가능한 염, 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함한다. 다른 실시예들에 있어서, 시트룰린과 같은, 상기 산화 질소 전구체는 경구 투여된다. 몇몇 실시예들에 있어서, 시트룰린과 같은, 상기 산화 질소 전구체는 정맥내로 투여된다.

몇몇 실시예들에 있어서, 산화 질소 전구체의 유효량이 만성 저산소증-유발 폐 고혈압(chronic hypoxia-induced pulmoary hypertension) 및/또는 관련 합병증 및/또는 만성 저산소증-유발 폐 고혈압의 위험이 있는 사람 및/또는 만성 저산소증-유발 폐 고혈압 관련 합병증을 앓는 대상에 투여된다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 산화 질소 전구체는 시트룰린, 시트룰린을 생체 내에서 생성할 수 있는 전구체, 약학적으로 허용가능한 이들의 염, 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함한다. 몇몇 실시예들에 있어서, 시트룰린과 같은, 상기 산화 질소 전구체는 경구 투여된다. 몇몇 실시예들에 있어서, 시트룰린과 같은, 상기 산화 질소 전구체는 정맥내로 투여된다.

따라서, 폐 용태에 따른 치료법을 제공하는 것이 주제로서 본 발명의 목적으로 개시된다.

본 명세서에 개시된 목적은 상술한 바와 같으며, 본 발명의 다른 목적은 하기한 도면과 실시예들과 관련하여 본 명세서에서 명백하게 나타내어질 것이다.

본 발명에 따른 실시예는 L-시트룰린이 신생 돼지에 대해 만성적인 저산소증-유발 폐 고혈압을 개선한다는 것을 보여준다. 또한, 시트룰린의 효과는 증가된 NO 생성 때문이라는 증거가 제공된다. 따라서, 만성적인 또는 간헐적인 미해결 저산소증에 기인한 폐 고혈압의 위험에 있는 신생아에 있어서 효과적인 치료법에 해당한다.

도 1은 요소 회로을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 실시예에 있어서의 연구 과정을 순차적으로 나타낸 다이어그램이다.
도 3은 대조군(n=6), 만성적인 저산소 (n=11), 및 L-시트룰린 치료를 받은 만성적 저산소 (n-6)의 새끼 돼지의 평균 폐 동맥 혈압을 측정한 막대그래프이다. 모든 값은 평균±SEM으로 측정되었다. * 대조군과 다름; + : 만성적 저산소와 다름; p<0.05, 이후 비교 실험으로 ANOVA.
도 4는 대조군의 돼지(n=6), 만성적인 저산소의 돼지(n=11), 및 L-시트룰린 치료된 만성 저산소 돼지(n=6)의 계산된 폐 혈관 저항을 나타낸 막대 그래프이다. 모든 값은 평균(mean) ±SEM으로 나타내었다. *: 대조군과 다름; +: 만성적인 저산소와 다름; p<0.05, 이후 비교 실험으로 ANOVA.
도 5는 대조군의 돼지(n=6), 만성적인 저산소의 돼지(n=11), 및 L-시트룰린 치료된 만성 저산소 돼지(n=5)의 날숨에서의 산화 질소를 나타낸 막대 그래프이다. 모든 값은 평균(mean) ±SEM으로 나타내었다. *: 대조군과 다름; +: 만성적인 저산소와 다름; p<0.05, 이후 비교 실험으로 ANOVA.
도 6은 대조군의 돼지(n=17), 만성적인 저산소의 돼지(n=9), 및 L-시트룰린 치료된 만성 저산소 돼지(n=5)의 폐 관류에 있어서의 나이트라이트/나이트레이트 축적을 나타낸 막대 그래프이다. 모든 값은 평균(mean) ±SEM으로 나타내었다. *: 대조군과 다름; +: 만성적인 저산소와 다름; p<0.05, 이후 비교 실험으로 ANOVA.
도 7A는 대조군의 돼지(n=3), 만성적인 저산소의 돼지(n=3), 및 L-시트룰린 치료된 만성 저산소 돼지(n=3)의, 액틴에 대해 재검사한 폐 조직의 eNOS 단백질용 면역 탁본(immunoblot)의 이미지이다.
도 7B는 대조군의 돼지(n=3), 만성적인 저산소의 돼지(n=3), 및 L-시트룰린 치료된 만성 저산소 돼지(n=3)의 액틴에 대해 노멀라이즈한 폐조직의 eNOS의 밀도 측정을 나타내는 막대 그래프이다.

본 발명은 2008년 1월 31일자 미국 예비 출원 제61/025,157호에 대해 우선권을 주장한 특허 출원으로서 그 전체의 내용이 본 발명에 참조로서 병합된다.

상기한 참고 문헌들과 본 명세서에서 참조된 모든 참고 문헌들은 여기서 채용된 방법, 기술 및/또는 조성물에 대한 배경을 추가, 설명, 제공하거나 교시하는 범위로서 정도로 본 발명에 참고로 병합된다.

조기 분만은 산과와 신생아학에 있어서 주요한 도전으로 지속되어 왔으며, 신생아들 사이에서 대부분의 출산 전후기 사망 및 이환률의 원인이 된다. BPD는 조기 분만과 관련될 수 있는 많은 합병증 중의 하나이다. BPD는 조산아의 장기 입원, 태어나서 처음 몇해 동안 여러 번의 재입원, 그리고, 발달 지연과 관련될 수 있다. 다행이도 BPD는 이제 1200g 이상의 체중을 가지고 태어난 영아들 또는 30주를 경과한 임신 이후 태어난 영아들에게는 자주 나타나지 않는다. (Jobe et al. (2001) Am J Respir Crit Care Med 163:1723-1729). 월경 후 36주째에서의 산소 요구량으로 정의되는 BPD 발생률은 약 1000g 미만의 체중을 가지고 태어나는 영아의 약 30%이다. (Jobe et al. (2001) Am J Respir Crit Care Med 163:1723-1729). 이러한 영아들의 일부는 심각한 폐 질환을 가지고 있으며, 몇 달 동안 또는 몇 년 동안이나 환기 장치 및/또는 부가적인 산소 장치가 필요하다.

여러 가지 인자들이 BPD에 기여하며, 부가적으로 또는 시너지를 일으키며 손상을 촉진한다. 전통적인 관점에서는 BPD가 일차적으로 산화제- 및 환기-매개 손상에 의해 기인한 것으로 보고 있다. (Jobe et al. (2001) Am J Respir Crit Care Med 163:1723-1729) 기계적인 환기와 산소는 조산아의 허파꽈리와 정맥의 발달을 저해할 수 있으며, BPD로의 발달에 기여한다. (Jobe et al. (2001) Am J Respir Crit Care Med 163:1723-1729). 허파꽈리의 숫자가 감소되면 표면적이 대폭 감소하고, 이는 이형 폐 미세 혈관계(dysmorphicpulmonary microvasculature)가 감소되는 것과 관계가 있다. 이러한 해부학적 변화들은 백혈구들의 지속적인 증가와 기도 시료에서의 사이토킨 레벨과 관계가 있다. (Jobe et al. (2001) Am J Respir Crit Care Med 163:1723-1729).

염증은 BPD의 발달에 한 역할을 할 수 있다. 복합적인 염증 유발(proinflammatory) 및 화학 쏠림(chemotactic) 인자가 환기된 조산아의 공기 중에 있으며, 이러한 인자들은 순차적으로 BPD로 발전한 영아의 공기 중에서 높은 농도를 보인다. (Jobe et al. (2001) Am J Respir Crit Care Med 163:1723-1729). BPD의 발생에 중요하다고 인정되는 다른 요인들로는: 봄베신형 펩타이드, 고산소혈증, 저산소증, 영양 결핍, 글루코코르티코이드 치료, 및 사이토킨 종양 괴사 인자-α TGF-α IL-6, 또는 IL-11의 과발현을 포함한다. (Jobe et al. (2001) Am J Respir Crit Care Med 163:1723-1729).

BPD를 진단하는 것은 일반적으로 폐 발달의 지연 및/또는 연속적 및/또는 증가하는 보조 호흡 의존성의 신호들을 확인하기 위해, 태어나서 최초 몇주 동안의 영아의 호흡을 관찰하는 것을 포함한다. BPD의 진단을 보조하는 데 수행될 수 있는 진단 테스트들은: 혈중 산소 테스트, 가슴 x-레이 테스트, 및 심장초음파를 포함한다. BPD는 전통적으로 영아가 월경후 36주가 지났을 때 산소의 보충이 필요할 때 진단되었다. BPD를 진단하고 정의하는 데 사용되는 새로운 정의는 '경증의(mild)', '중증의(moderate)', 및 '극심한(severe)'에 대한 특정 기준을 포함한다. (Ryan, R. M. (2006) J Perinatology 26:207-209)

BPD를 치료하는 것은 상기 용태에 대한 증상들을 치료하는 것 및 영아의 폐가 발달하도록 하는 기회를 제공하는 것에 대한 다각적 접근을 포함한다. 통용되는 가능한 치료 방법으로는: 폐의 통기를 향상시키기 위한 표면 활성 물질 투여, 호흡 상실을 보상하기 위한 기계적인 환기 장치, 적절한 혈중 산소를 보장하기 위한 산소 보충, 폐에서의 공기흐름을 향상시키기 위한 기관지 확장제 투약, 기도의 부기와 염증을 감소시키기 위한 코르티코스테로이드, 폐 부종을 피하기 위한 체액 조절, 동맥관개존증(patent ductus arteriosus), 및 적절한 영양을 포함한다.

흡입을 통한 산화 질소 투여는 영아기 동물 모델들에 있어서의 폐의 발달을 향상시킨다고 알려졌다. (Ballard et al. (2006) N Engl J Med 355:343-353). 그러나, 사람에게 흡입을 통한 NO 투여는 것은 논란의 여지가 있다. 이에 따라, 본 발명에 있어서 몇몇 실시예에 따르면, BPD를 앓는 대상에게 시트룰린이나 기타 NO 전구체를 투여하여 그 결과 생체 내 NO 합성을 증가시키는 것으로 BPD 치료법으로서의 NO 흡입에 대한 다른 대안을 제공할 수 있다.

이것들의 영향이 실재할 뿐만 아니라 폐동맥을 발달시키기 때문에, 만성 저산소증은 폐 순환의 기능과 구조 둘 다에 점진적인 변화를 일으킨다. (Shimoda L, et al., Physiol Res (2000) ;49:549-560; Subhedar, N. V., Acta Paediatr suppl (2004);444:29-32). 결국, 만성 저산소증은 심각한 폐 고혈압을 최대로 높여 우측 심장 기능 상실과 이에 따른 사망을 일으킨다. 현재 지속적이거나 발작적(episodic)인 저산소증과 관계가 있는 만성적인 심폐 장애를 앓는 영아들에 있어서 폐 고혈압에 대한 치료는 하기한 심폐 장애의 개선에 크게 한정되어 있으며, 적절하게 산소화를 달성하기 위해 노력하고 있다. (Abman, S. H.; Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed (2002) 87: F15-F18; Allen, J. and ATS subcommittee AoP, Am J Respir Crit Care Med (2003) 168: 356-396; Mupanemunda, R. H., Early Human Development (1997) 47: 247-262; Subhedar, N. V., Acta Paediatr suppl (2004) 444:29-32). 따라서, 본 발명의 몇몇 실시예에 있어서, 만성 저산소증-유발 폐 고혈압을 앓는 대상에게 시트룰린을 투여하는 것을 포함한 새로운 치료적 접근법이 제공된다.

시트룰린은 요소 회로 및 산화 질소(NO)를 생성하는 데 있어 핵심 중간물질이다. 요소 회로에 있어서, 시트룰린은 아르기닌을 최초로(de novo) 합성하기 위한 전구체이다. 아르기닌은 요소를 생성하기 위해 아르기나제를 통해 탈아민화될 수 있으며, 이어서, 요소는 채내로부터 폐질소, 특히 암모니아를 제거하기 위해 배출될 수 있다. 선택적으로, 아르기닌은 산화 질소 합성 요소를 통해 NO를 생성하는 데 제공할 수 있다. 이와 같이, 완전한 요소 회로 기능은 암모니아의 배출뿐 아니라 NO 전구체인 아르기닌의 조직내 적절한 레벨을 유지하는 데 중요하다.

산화 질소는 기질로 아르기닌을 이용하여 산화 질소 합성 효소에 의해 합성된다. NO의 합성에 있어서 속도 제한 인자는 세포 아르기닌의 가용성이며, NO 합성을 위한 아르기닌의 바람직한 출처는 시트룰린으로부터 새로(de novo) 생합성된(biosysthesized) 것이다. 아르기닌의 생체 내 합성 경로는 오르니틴으로부터 시작한다. 오르니틴은 시트룰린을 생성하기 위한 카바밀 포스페이트(carbamyl phosphate)와 결합되고, 시트룰린은 아데노신삼인산(adenosine triphosphate)의 존재 하에서, 아스파르트산(aspartate)과 결합하며, 아르기노숙신산(argininosuccinate)이 생성된다. 마지막 단계에서, 푸마르산이 아르기노숙신산으로부터 분리되며, 아르기닌이 생성된다. 이러한 반응들은 요소 회로을 이룬다. 도 1 참조.

요소 합성용 분해에 대한 다른 대안으로서, 아르기닌은 산화 질소 합성 효소를 통한 NO 합성에 필요한 기질을 제공할 수 있다. 이에 더해, 외인성 시트룰린은 요소 회로에 들어갈 수 있으며, 아르기닌의 생체 내 합성에 제공될 수 있는 바, NO 합성에 연속적으로 제공될 수 있다. 이에 따라, 이에 한정되는 것은 아니지만 BPD나 만성 저산소증-유발 폐 고혈압에 걸릴 수 있거나 진단을 받은 대상을 포함하여, 대상에 시트룰린을 투여하는 것은 아르기닌 합성을 증가시킬 수 있고, 이에 따라 순차적으로 NO 생성을 증가시킬 수 있으며, 그 결과 BPD나 만성 저산소증-유발 폐 고혈압을 막고/막거나 치료한다. 시트룰린을 생체 내새서 생성하는 시트룰린 전구체 또한 제공될 수 있다. 시트룰린에 대한 대안으로서, 기타 NO 전구체가 제공될 수 있다. 예를 들어, 아르기닌, 또는 생체 내에서 아르기닌을 생성할 수 있는 전구체가 NO 전구체로서 제공될 수 있다.

*1. 치료 방법

본 발명은 대상에 있어서 NO 합성을 증가시키는 방법 및 조성물을 제공한다. 몇몇 실시예에 있어서, 시트룰린이나 기타 NO 전구체의 유효량은 NO 합성을 증가시키기 위해 대상에 투여된다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 NO 전구체는 시트룰린, 생체 내에서 시트룰린을 생성하는 전구체, 아르기닌, 생체 내에서 아르기닌을 생성하는 전구체, 또는 이들의 조합을 포함하는 군에서 선택되나 이에 한정되는 것은 아니다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 시트룰린이나 기타 NO 전구체는 경구 투여된다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 시트룰린이나 기타 NO 전구체는 정맥 투여될 수 있다.

본 발명은 대상에 있어서 BPD 및/또는 관련 합병증을 치료하는 방법 및 조성물을 제공한다. 몇몇 실시예들에 있어서 시트룰린이나 기타 NO 전구체는 BPD 및/또는 관련 합병증을 앓고 있는 대상 및/또는 BPD와 관련된 합병증에 걸릴 위험이 있는 대상에 투여된다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 NO 전구체는 시트룰린, 생체 내애서 시트룰린을 생성하는 전구체, 아르기닌, 생체 내에서 아르기닌을 생성하는 전구체 또는 이들의 조합을 포함하는 군에서 선택되나, 이에 한정 되는 것은 아니다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 시트룰린이나 기타 NO 전구체는 경구 투여된다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 시트룰린이나 기타 NO 전구체는 정맥 투여된다. 몇몇 실시예들에 있어서, 치료 받을 대상은 BPD 관련하여 급성 용태에 있는 대상이다. 상기 용태에 대표적인 예들은 상술하였다.

본 발명은 대상에 있어서 만성 저산소증-유발 폐 고혈압 및/또는 관련 합병증을 치료하는 방법과 조성물을 제공한다. 몇몇 실시예들에 있어서, 시트룰린이나 기타 NO 전구체의 유효량이 만성 저산소증-유발 폐 고혈압 및/또는 관련 합병증을 앓는 대상 및/또는 만성 저산소증-유발 폐 고혈 관련 합병증의 위험이 있는 대상에 투여될 수 있다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 NO 전구체는 시트룰린, 생체 내에서 시트룰린을 생성할 수 있는 전구체, 아르기닌, 생체 내에서 아르기닌을 생성할 수 있는 전구체, 또는 이들의 조합을 포함하는 군에서 선택되나 이에 한정되는 것은 아니다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 시트룰린 또는 기타 NO 전구체는 경구 투여된다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 시트룰린 또는 기타 NO 전구체는 정맥 투여 된다. 몇몇 실시예들에 있어서, 치료받을 대상은 만성 저산소증-유발 폐 고혈압 관련 급성 용태에 있는 대상일 수 있다. 상기 용태에 대표적인 예에 대해서는 상술하였다.

몇몇 실시예들에 있어서, 산화 질소 전구체는 시트룰린, 생체 내에서 시트룰린을 생성하는 전구체, 이들의 약학적으로 허용가능한 염, 및 이들의 조합 중 적어도 어느 하나를 포함한다. 도 1 참조. 몇몇 실시예들에 있어서, 산화 질소 전구체는 시트룰린, 아르기닌, 또는 이들의 조합을 포함하는 군에서 선택되나, 이에 한정되는 것은 아니다. 몇몇 실시예들에 있어서, 시트룰린과 같은, 상기 산화 질소 전구체는 경구 투여된다. 몇몇 실시예들에 있어서, 시트룰린과 같은, 상기 산화 질수 전구체는 정맥 투여된다.

몇몇 실시예들에 있어서, 상기 대상은 저시트룰린혈증(hypocitrullinemia)을 앓는 사람이다. 몇몇 실시예에 있어서, 상기 저시트룰린혈증은 혈장(plasma) 시트룰린 레벨이 ≤ 37 μmol/L, 몇몇 실시예들에 있어서는 ≤ 25 μmol/L, 몇몇 실시예들에 있어서는 ≤ 20 μmol/L, 몇몇 실시예들에 있어서는 ≤ 10 μmol/L, 몇몇 실시예들에 있어서는 ≤ 5 μmol/L로 특징지어진다.

몇몇 실시예들에 있어서, 본 명세서에서 개시된, 어떤 용태를 앓는 상기 대상은 상대적 저시트룰린혈증을 앓는다. 상기 용어 "상대적 저시트룰린혈증(relative hypocituliinemia)"은 어떤 용태를 앓는 대상이 어떤 용태를 앓지 않은 대상에 비해 혈장 시트룰린이 감소된 상태를 지칭한다.

본 명세서에서 사용된 것과 같이, "치료(treating)"이라는 용어는 대상의 용태를 개선하는 것과, 상기 대상에 있어서 상기 용태와 관련된 합병증을 개선하기 하는 것을 목적으로 개입하는 것과, 상기 대상에 있어서 상기 용태가 발생하지 않도록 방지하는 목적으로 개입하는 것, 둘다를 지칭한다. 다른 방식으로 언급되었지만, 상기 용어 "치료" 및 이들의 문법적인 변용은 중증도를 감소시키는 것 및/또는 어떤 용태를 치료하는 것을 지칭한다는 의미뿐만 아니라, 예방을 지칭한다는 의미를 포함하여, 넓게 해석되도록 의도되었다. 후자의 측면에 있어서, "치료"는 모든 정도에서의 예방(preventing)를 지칭할 수 있으며, 예를 들어, 어떤 용태를 앓는 위험에 있는 대상에 있어서도 한정되는 것은 아니며, 그렇지 않으면, 상기 용태의 진행에 저항하도록 상기 대상물의 능력치를 증가시킨다.

본 발명에 있어서 여러 실시예들에 있어서의 치료 대상은 인간인 것이 바람직하며, 그러나, 본 명세서에 개시된 본 발명의 원리는, 포유 동물이나 새들과 같은 온혈 척추동물 모든 종류의 척추 동물에 관하여 효과적임이 이해되어야 할 것이며, 이러한 것들이 상기 용어 "대상(subject)"에 포함되도록 의도되었다. 본 명세서에 있어서, 포유동물은 농업용 및 가내용 포유동물 종류와 같은 치료가 필요한 모든 종류의 포유동물을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이나, 이에 한정되는 것은 아니다.

따라서, 인간과, 예를 들어, 사람을 제외한 육식 동물(예를 들어 고양이와 개), 돼지류(swine)(돼지(pig), 사육돼지(hog), 및 멧돼지), 반추동물(예를 들어, 축우, 황소, 양, 얼룩말, 사슴, 염소, 들소, 및 낙타), 및 말과 같은, 인간에게 있어 멸종 위기에 있기 때문에 중요한 포유동물(예를 들어 시베리아 호랑이) 및/또는 경제적으로 중요한 포유동물(인간에게 소비될 것을 목적으로 농장에서 길러지는 동물) 및/또는, 사회적으로 중요한 포유동물(반려동물로서 보유되거나 동물원의 동물)에 대한 치료법이 제공된다. 또한, 멸종 위기 종, 동물원에 보유된 새, 그리고 가금류(fowl) 및 더 상세하게는 길들여진 가금류, 예를 들어 칠면조, 닭, 오리, 거위, 뿔닭, 등과 같은 가금(poultry)의 치료 방법을 포함한, 조류의 치료 방법이 제공되며, 이들 또한 인간에게 있어 경제적으로 매우 중요하다. 따라서, 길들여진 돼지류(돼지 및 사육돼지), 반추 동물, 말, 가금류 등을 포함(이에 한정되는 것은 아니다)한 가축의 치료 방법이 제공된다.

II. 약학적 조성물

본 발명에 따른 조성물의 유효 도즈량은 그것의 필요한 양만큼 대상에게 투여된다. "유효량(effective amount)"은 측정 가능한 반응(즉, 치료받은 대상에 있어서 생물학적으로 또는 임상학적으로 관련있는 반응)을 제시하기에 충분한 조성물의 양을 의미한다. 본 발명의 조성물에 있어서, 활성 성분의 실제 복용량 레벨은 특정 대상에 대해 원하는 치료학적 반응을 얻는데 효과적인 활성 화합물의 용량을 투여하도록 바뀔 수 있다. 선택된 복용량 레벨은 치료학적 조성물의 활성, 투여 경로, 다른 약물 또는 치료 방법과의 결합, 치료받는 용태의 중증도, 및 상기 용태와 치료 받는 대상의 이전 이력에 의존할 수 있다. 예로서, 조성물의 도즈량(dose)은 원하는 치료 효과를 얻기 위하여 요구되는 양보다 적은 레벨에서 시작할 수 있으며, 원하는 효과를 얻을 때까지 상기 복용량을 점점 증가시킬 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 조성물의 역가(potency)은 변할 수 있으며, 이에 따라 "유효량" 또한 변할 수 있다.

본 발명에 개시된 내용에 따르면, 당업자는 특정 조제와, 상기 조성물에 사용될 수 있는 투여 방법, 및 치료해야할 특정 질병을 고려하여 개개의 대상에 대해 복용량을 맞출 수 있을 것이다. 또한, 도즈량의 계산에 있어 대상의 키와 몸무게, 성별, 중증도, 증상의 단계, 및 부가적인 유해한 물리적 조건등을 고려할 수 있다.

추가 예로서, 단일 복용 제형을 만들기 위한 매개 물질(carrier material)과 결합할 수 잇는 활성 성분의 양은 치료받을 대상 및 투여 방법의 특정 모드에 따라 바뀔 수 있다. 예를 들어, 인간에게 투여하기 위한 의도로 조제된 제형은 적절하고 간편한 양의 매개 물질과 화합된 활성제 0.5 mg 내지 5 g를 함유할 수 있으며, 상기 매개 물질은 총 조성물의 약 5 내지 95%로 변할 수 있다. 예를 들어, 인간 중 어른의 경우, 한 사람 당 투여량은 일반적으로 하루 여러 번 이상, 1mg 과 500mg 사이일 수 있다. 따라서, 복용량 단위 제형은 일반적으로 약 1mg 내지 약 500mg의 활성 성분을 함유하고, 통상 25 mg, 50 mg, 100 mg, 200 mg, 300 mg, 400 mg, 500 mg, 600 mg, 800 mg, 또는 1000 mg의 활성 성분을 함유할 수 있다.

산화 질소 전구체는 몇몇 실시예에 있어서 1회 복용량이 약 0.01mg 내지 약 1000mg의 범위이며, 몇몇 실시예에 있어서 1회 복용량이 약 0.5 mg 내지 약 500 mg의 범위이며, 몇몇 실시예에 있어서 1회 복용량이 약 1.0 mg 내지 약 250 mg의 범위이다. 상기 산화 질소 전구체는 또한 몇몇 실시예들에 있어서 1회 복용량이 약 100 mg 내지 약 30000 mg의 범위이며, 몇몇 실시예에 있어서 1회 복용량이 약 250 mg 내지 약 1000 mg의 범위이다. 대표적인 도즈량은 아르기닌이나 시트룰린 3.8g/m²/1일(몰 당량, MW L-시트룰린 175.2, MW L-아르기닌 174.2)이다.

대표적인 정맥 시트룰린 용액은 100 mg/ml (10%) 용액을 포함할 수 있다. 대표적인 정맥 시트룰린 복용량은 200 mg/kg, 400 mg/kg, 600 mg/kg, 및 800 mg/kg일 수 있다. 몇몇 실시예들에 있어서, 600 또는 800 mg/kg 복용량일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 도즈량은 관측된 전신 혈압에의 원하지 않은 효과를 감소시키기 위하여 50 mg/kg 로부터 100 mg/kg 사이의 범위의 양만큼 감소될 수 있다. 몇몇 실시예들에 있어서, 도즈량은 주어진 일정 시간 동안, 예를 들어 하루 동안 한 번 이상 투여될 수 있다.

몇몇 실시예에 있어서, 약학적 조성물은 대상에 있어서 본 발명에 개시된 용태를 치료하기 위해 혈장 시트룰린 레벨을 증가시키는 데 유효한 시트룰린의 양을 포함한다. 몇몇 실시예에 있어서, 상기 레벨은 치료받을 대상 내의 혈장 시트룰린 레벨을 상기 용태에 해당하지 않은 대상에서 관찰된 레벨과 비교하여 결정된다. 몇몇 실시예들에 있어서, 시트룰린의 양은 대상 내에서 혈장 시트룰린의 레벨을 적어도 5 μmol/L, 선택적으로 적어도 10 μmol/L, 선택적으로 20 μmol/L, 선택적으로 25 μmol/L, 및 선택적으로 37 μmol/L만큼 올리는 데 유효하다.

몇몇 실시예들에 있어서, 본 발명에 따르면 산화 질소 전구체와, 인간에게 있어 약학적으로 허용가능한 매개체와 같은, 약학적으로 허용가능한 매개체를 포함하는 약학적 조성물을 제공한다. 몇몇 실시예에 있어서, 본 발명은 상기한 바와 같은 복용량의 시트룰린 또는 아르기닌을 제공한다.

본 발명의 조성물은 적절한 표준 비독성의 약학적으로 허용가능한 매개체, 보강제(adjuvant) 및 운반체(vehicle)를 함유하는 복용량 유닛 조제(formulation)로 보통 경구 또는 비경구로 투여된다. 본 명세서에서 사용된 용어 "비경구(parenteral)"는 정맥(intravenous), 근육내(intra-muscular), 동맥내 주사(intra-arterial injection), 또는 주입 기술(infusion techniques)을 포함한다.

주사가능한 제재(preparation), 예를 들어, 멸균 주사용 수액 또는 유액 현탁액이 적절한 분산제나 습윤제 및 현탁제를 이용하여 공지된 기술에 따라 제형된다. 상기 멸균 주사용 제재는 또한, 비독성 허용 가능한 희석제나 용매, 예를 들어, 1, 3-부탄디올 용액으로서의 멸균 주사용 용액이나 현탁액일 수 있다.

채용될 수 있는 허용 가능한 운반체와 용매는 물, 링거액, 및 등장성 염화 소듐 수용액이다. 또한, 멸균의, 고정유는 일반적으로 용매나 현탁매(suspending medium)로서 채용된다. 상기 목적을 위해 합성 모노- 또는 디글리세라이드를 포함하여 모든 무자극 고정유가 채용될 수 있다. 또한, 올레산과 같은 지방산은 주사용 제재에 사용될 수 있음이 알려졌다. 매개체의 예로는 인산(phosphate), 락트산(lactate), 트리스(Tris), 등으로 완충된 중성 식염수를 포함한다.

대표적인 실시예에 있어서, 도즈량은 관련 치료 기간 동안 치료 대상에 수 차례 투여될 수 있는 바, 1, 2, 3, 4, 5, 6 또는 그 이상으로 복용될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

그러나 어떤 특정 대상에 대한 특정 도즈량 레벨은 나이, 체중, 일반적인 건강 상태, 성, 다이어트, 투여 시간, 투여 경로, 배출 비율, 약물 결합 및 치료 중인 특정 질병의 중증도를 포함하는 여러가지 인자들에 의존한다.

실시예

이하의 실시예들은 본 발명의 대표적인 모드들을 예시하기 위해 포함되었다. 본 발명에 대해 당업자는 본 발명의 내용과 범위에서 벗어나지 않고서도 수많은 변화, 변형, 및 변경이 가능하다는 점에서 이하의 실시예들이 단지 예시로서 의도된 것으로 평가할 수 있을 것이다.

실시예 1-4

하기한 실시예들은 신생아 돼지를 열흘 동안 만성 저산소에 노출시킨 동안에 L-시트룰린을 경구 보충하였을 때 폐 고혈압의 발전 여부와, 이에 수반한 NO 생성의 감소 여부를 평가한 것이다.

실시예 1-4에서 채용한 방법

동물 관리

총 17마리의 저산소증 및 17마리의 대조군 돼지들이 연구되었다. 도 2 참조. 대조군 동물들은 생후 12일 지났을 때 농장으로부터 도착한 날에 연구되었다. 저산소증 돼지들(생후 이틀)은 정상 기압의 저산소 챔버에서 10 내지 11일 동안 배치되었다. 정상 기압의 저산소는 압축 공기와 질소를 이용하여 8-11% (PO₂ 60-72 Torr)의 산소를 들이마시도록 만들어져 제공되었으며, CO₂는 소다 라임으로 흡수함으로써 3-6 Torr로 유지되었다. 상기 동물들은 매일 체중이 모니터되었으며 물리적인 시험이 하루 두번씩 실시되었다. 이들에게는 우리 안의 급식기로부터 암퇘지 젖 대체물로 즉석에서 먹이가 공급하였다.

L- 시트룰린 보충

17마리의 저산소 돼지 중 여섯마리는 저산소에 노출된 첫날부터 시작해서 L-시트룰린을 경구로 보충받았다. 도 2 참고. L-시트룰린 보충은 체중당 0.13-gm/kg의 도즈량으로 하루에 두번씩 상기 도즈량을 경구로 운반할 수 있는 시린지를 이용하여 제공되었다. 연구원에게 상기 돼지가 도즈량의 대부분을 소화하지 못한 것으로 보이는 경우에는 다시 반복되었다. L-시트룰린은 증류수 mL당 0.13g의 농도로 된 제재(Sigma Pharmaceuticals, St. Louis, Missouri, United States of America, 98% purity)를 이용하여 혼합되었으며, 완전히 용해되었을 때 상기 용액을 0.20 마이크론의 필터로 걸렀다.

생체 내 혈류 역학

상기 6마리의 대조군 돼지와 모든 저산소 돼지에 대해 생체 내 혈류가 측정되었다. 이 측정을 위해, 상기 동물들의 체중을 재고 케타민(Ketamine; 15 mg/kg)과 아세프로마진(Acepromazine ; 2 mg/kg)으로 근육 내로 선마취시켰다. 진정을 위해 정맥내 펜토바비탈을 이용하여 상술한 바와 같이 기관지 절개, 정맥과 동맥 카테터, 써미스터가 다음으로 배치되었다. (Fike, C. D. et al., J Appl Physiol (2000) 88:1797-1803). 폐 동맥압, 좌심실이완기말압(left ventricular end diastolic pressure), 및 심장 박출량이 측정되었다. 심장 박출량은 주입 포트로서 대동맥 활(aortic arch)과 좌심실 카테터에 써미스터를 이용하여 열희석법(model 9520 thermodilution cardiac output computer, Edwards Laboratory, Irvine, California, United States of America)으로 측정하였다. 심장 박출량은 3mL의 일반 식염수(0℃)를 3번 주사하는 방법으로서 호기 말기(end expiration)에서 측정되었다. 배출된 NO는 하기한 방법으로 측정되었다. 상기 생체 내 측정 동안, 동물들은 피스톤 타입 환기장치를 이용하여 1회 환기 부피가 15-20 cc/kg, 호기 말기의 압력이 2mmHg, 일분 동안 15-20번 호흡하도록 방안의 공기를 이용하여 호흡을 하게 하였다.

날숨으로 배출된 산화질소 측정

마취된 동물들에서 배출된 NO를 측정하기 위하여 날숨 기체가 3분 동안 각각 2번 또는 3번 시료로 채취되어 화학발광분석기(model 270B NOA; Sievers, Boulder, Colorado, United States of America)로 통과되었으며, NO 농도가 상술한 바와 같이 측정되었다. (Fike, C. D., et al., American Journal of Physiology (Lung, Cellular and Molecular Physiology 18) (1998) 274:L517-L526). 배출된 NO 생성량(nmol/min)이 분당 환기량 및 측정된 배출 NO 농도를 이용하여 계산되었다.

적출 폐 관류(isolated lung perfusions)

상기 폐는 37℃에서 5%의 덱스트란 mol. wt. 70,000을 함유하는 크렙스 링거 비카보네이트(KRB; Krebs Ringer bicarbonate)로 적출하고 인 시튜(in situ) 관류하고, 상술한 바와 같이 정상 산소 기체 혼합물(21% O₂ 및 5% CO₂)로 환기시켰다. (Fike, C. D. et al., J Appl Physiol (2000) 88:1797-1803). 상기 폐는 안정적인 폐 동맥압이 얻어질 때까지 30-60분 동안 관류되었다. 다음으로 관류액 샘플(1mL)은 좌심방 삽관으로부터 60분 동안의 기간 동안 매 10분 마다 제거되었다. 상기 관류액 샘플은 원심 분리되고, 상청액이 -80℃에서 나중에 나이트라이트/나이트레이트(NOx-) 농도를 분석하기 위해 하기한 바와 같이 저장되었다. 관류가 끝날 시점에 회로 및 저장소 내에 남은 관류액의 부피가 측정되었다. 몇몇 경우에서는 상기 관류 다음에 곧바로 폐 조직이 수집되었으며, 액체 질소로 냉동된 다음 나중에 eNOS 함량을 하기한 바와 같이 측정하기 위하여 -80℃에서 저장되었다.

NOx - 측정

상술한 화학 발광 분석기가 각 수집 시간에 관류액 NOx^-농도(nmol/mL)를 검출하기 위해서 사용되었다. (Fike, C. D. et al., J Appl Physiol (2000) 88:1797-1803; Turley, J. E. et al., Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol (2003) 284:L489-L500). 관류액 (20 μl)이 화학 발광 NO 분석기 (model 170B NOA, Sievers)의 반응 챔버에 주입되었다. 바나듐(III) 클로라이드의 1M HCl 용액을 포함하는 상기 반응 챔버는 나이트라이트와 나이트레이트를 NO 기체로 감소시키기 위해 90℃까지 가열되었다. 상기 NO 기체는, HCl 증기를 제거하도록 1M NaOH를 함유한 기체 버블 트랩을 통해, 일정한 유속의 N₂ 기체를 이용하여 상기 분석기 내로 이동되었다. 알고 있는 NaNO₃ 양을 증류수에 더하고 관류 샘플들에 대해 상술한 방법으로 측정함으로써 표준 커브가 생성되었다.

상기 관류액 NOx^- 농도(nmol/mL)는 각 수집 시간에 대해 샘플 수집 시간에서의 상기 관류액 NOx^-농도를 상기 샘플 수집 시간에서의 상기 시스템(관류 회로 + 저장 장치)의 부피에 모든 이전 샘플들에서 제거된 NOx^-양을 더한 값을 곱하여 계산되었다. NOx^-생성 속도는 관류액 내의 NOx^-양 대(對) 상기 최초 60분의 수집 시간의 회귀선의 기울기로부터 정해졌다.

혈장 아미노산 측정

혈류 역학적 측정 및/또는 폐 관류 연구의 날에, 대조군과 L-시트룰린 치료된 것과 치료되지 않은 만성 저산소증 동물들 둘 다에 대해, 혈액은 상기 연구를 시작하기 전에 뽑아냈으며, 상기 혈장은 나중에 아미노산 레벨을 측정하기 위해 -80도에서 냉동되었다. 상기 L-시트룰린으로 치료된 저산소증 동물들에 대해, 상기 혈액 샘플을 얻는 시간은 L-시트룰린의 마지막 복용 후 대략 12시간이 경과 시점이며, 최저치(trough level)도 동일하였다. 몇몇 L-시트룰린 치료 동물 몇몇(n=3)은, 최저치에 대한 혈액 샘플링 이후, L-시트룰린의 복용량이 코위영양관(nasogastric tube)를 통해 주어졌다. 상기 복용에 이어서, 혈액 샘플들을 90분 동안 각 30분마다 뽑았다(생체 내 연구 기간). 모든 샘플은 잡아늘이고(spun), 상기 혈장을 수집하였으며, 아미노산 분석을 위해 -80도에서 냉동하였다.

혈장 시트룰린과 아르기닌의 농도는 무(無) 단백질 추출물로 아미노산 분석을 통해 측정되었다. 아미노산은 히타치사의 L8800 아미노산 분석기(Hitachi USA, San Jose, California, United States of America)를 이용하여 양이온 교환 크로마토 그래피로 분리되었다. 돼지 샘플들을 테스트하기 전에 상기 분석기의 보정을 수행하였다.

폐 조직의 eNOS 웨스턴블롯 ( werstern blot)

상술한 표준 면역탁본(immunoblot) 기술을 이용하여, eNOS를 위해 대조군(n=3), 미치료 저산소증(n=3), 및 L-시트룰린 치료 저산소증(n=3) 동물로부터의 전체 폐 면역탁본의 샘플들을 분석하였다. 10마이크로그램의 전체 단백질, 1차(primary) eNOS 항체 희석물, 및 1:500의 홍당무 과산화효소에 결합된 2차(secondary) 항쥐(anti-mouse) 항체 희석물을 사용하였다. (Fike, C. D., et al., American Journal of Physiology (Lung, Cellular and Molecular Physiology 18) (1998) 274:L517-L526).

계산 및 통계

생체 내 혈액 동역학 측정방법으로부터 폐 혈관 저항을 측정하였다: (폐 동맥압-좌심실 이완기말압)÷(심장 박출량/체중)

데이터는 평균값들(means) ± SEM로 표시되었다. Fisher의 PLSD(protected least significant difference) 이후(post hoc) 비교 테스트를 이용하여 일방향(one-way) ANOVA가 대조군, 미치료 저산소증, 및 L-시트룰린 치료 저산소증 동물들 사이의 데이터를 비교하기 위해 사용되었다. 0.05보다 작은 p-값이 의미가 있는 것으로 판단되었다. (Meier, U., Pharm Stat (2006) 5:253-263).

실시예 1

생체 내 혈관동역학 측정값

생후 12-13일차 되는 날 측정하였을 때 L-시트룰린 치료 및 미치료의 만성 저산소증 동물 둘 다 비교 연령 대조군 돼지에 비해 낮은 심장 박출량과 체중을 보였으며, 높은 LVEDP 측정값을 보였다. (표 1) 대동맥압과 혈중 기체 지수 측정값은 그룹들 사이에서 비슷하였다. (paO₂ 는 대조군 돼지에 대해 74±5 Torr, 미치료 저산소증 돼지에 대해 74±8 Torr , 그리고 치료 저산소증 돼지에 대해 78±7 Torr였으며, paCO2는 대조군 돼지에 대해 39±2, 미치료 저산소증 돼지에 대해 41±4, 그리고 L-시트룰린 치료 저산소증 돼지에 대해 30±1.0이었다.) 여기서, 도 3에 도시된 바와r같이, L-시트룰린 치료 저산소증 동물은 미치료 저산소증 동물들(p-값 0.01)에 비해 매우 낮은 폐동맥압을 보였다. 폐 동맥압에 대해서는 정상 산소 농도의대조군과 L-시트룰린 치료 저산소증 동물들과 차이가 없었다.(p=0.08)

이에 더해, 도 4에 도시된 바와 같이, L-시트룰린(0.071±0.003)으로 치료된 상기 저산소증 동물들의 계산된 폐 혈관 저항은 미치료의 저산소증 동물(p-값 0.001)보다 매우 낮았다. 이에 더해, 폐 혈관 저항이 L-시트룰린 치료 저산소증 동물 및 정상 산소 농도의 대조군(p-값 0.07)과 비슷하였다.

실시예 2

날숨 NO 배출량 및 관류액 NOx

도 5에 도시된 바와 같이, 대조군 및 L-시트룰린 치료 저산소증 동물의 날숨의 NO 배출량은 미치료의 저산소증 동물의 날숨 NO 배출량보다 높다.(각각 0.001 및 0.032의 p-값). 그러나, 날숨 NO 배출량은 대조군과 L-시트룰린 치료 저산소증 동물 사이에서는 차이가 없었다.(p=0.124)

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 대조군(p=0.02)과 L-시트룰린 치료 저산소증(p=0.04) 동물들로부터의 폐는 미치료 저산소증 동물들보다 매우 높은 NOx^-축적 비를 가졌다. 또한, L-시트룰린 치료 저산소증 동물과 정상 농도의 산소 대조군 사이의폐는 NOx^-축적 비 차이가 없었다.

실시예 3

혈장 아미노산

표 2 에 나타낸 바와 같이, 통계적으로 유의미하지는 않을 지라도(p=0.05), 미치료의 만성 저산소증 돼지에 있어서의 혈장 L-시트룰린 레벨은 치료 저산소증 돼지의 L-시트룰린 레벨보다 작았다. 또한, 복용 후 90분 후의 검사했을 때, 치료 저산소증 동물의 L-시트룰린의 레벨은 미치료의 만성 저산소증 동물의 레벨(p=0.001)보다 거의 두배였다. 그러나, 상기 샘플이 뽑힌 시간에 관계없이, 혈장 아르기닌 레벨은 미치료 저산소증 동물들과 비교했을 때 L-시트룰린 치료 만성 저산소증동물들보다 높지는 않았다.

실시예 4

폐 eNOS 단백질에 대한 웨스턴블롯

도 7A 및 도 7B에 도시된 바와 같이, 대조군 동물들의 폐조직에 존재하는 eNOS 단백질의 양은 미치료 저산소증 동물의폐에 존재하는 양보다 매우 높았다. 또한, L-시트룰린 치료 저산소증 돼지의 폐 조직에 존재하는 eNOS 단백질의 양은 미치료 저산소증 동물들의 양과 별로 다르지 않았으며, 대조군의 eNOS 단백질보다 매우 낮았다.

표 1: 대조군 돼지, 만성 저산소증 돼지, 및 L-시트룰린 치료 만성 저산소증 돼지에 대한 데이터

N=동물의 개체수, 각 값들은 평균(means)±SEM값임, * : p<0.05 대 대조군, 이후 비교 테스트를 이용한 ANOVA.

치료 그룹	생수 12일 째의 체중 (kg)	대동맥압 (cm H₂O)	LVEDP (cmH₂0)	심장 박출량 (ml/min/kg)	동맥 pH
대조군 N=6	3.94±0.3	91±0.8	5.2±0.6	414±43	7.38±0.05
만성 저산소증 N=11	2.76±0.15*	100±4	7.4±0.5*	244±16*	7.38±0.01
시트룰린 저산소증 N=6	2.6±0.09*	97±6	7.2±0.4*	270±41*	7.36±0.02

[표 2]: 대조군 돼지, 만성 저산소증 돼지, L-시트룰린 치료 만성 저산소증 돼지의 혈장 아미노산 레벨

치료 그룹	시트룰린	아르기닌
대조군 N=10	71±6	112±16
만성 저산소증N=8	111±23	51±10*
L-시트룰린 저산소증: 최저 N=6	161±5*	39±10*
L-시트룰린 치료 저산소증: 90 분. N=3	219±36*†	43±5*

N=동물의 개체수, 각 값들은 평균(means)± SEM 값임, * : p<0.05 대 대조군, †: p<0.05 대 미치료 만성 저산소증 이후 비교 테스트를 이용한 ANOVA, L-시트룰린 최저 : 복용 후 12시간 이후 시트룰린 혈장 레벨, L-시트룰린 90분 : 복용량 투여 후 90분이 지났을 때의 혈장 레벨.

실시예에 대한 토의

상기 실시예 1-4에 있어서, L-시트룰린을 보충하는 것은 10일 동안의 만성적인 저산소에 노출된 신생아 돼지의 폐 고혈압의 발생을 개선한다는 점이 발견되었다. 본 발명에서 발견된 다른 것으로는 날숨의 NO 생성과 폐 혈관 NOx^- 축적비가 L-시트룰린 치료 저산소증 돼지에 있어서, 미치료 저산소증 돼지에 비해 컸다는 것이 있다. 따라서, 상기 발견은 L-시트룰린을 보충하는 것은 폐의 NOx^- 생성을 매우 증가시킨다는 것을보여준다. eNOS 단백질의 양은 치료 저산소증 동물들에 있어서 증가되지 않았다.

기작에 있어 어떤 특정 방법에 한정되는 것은 아니나, L-시트룰린이 NO 생성의 증가를 매개한다는 메커니즘이 eNOS의 기질로서 사용가능한 L-아르기닌의 양을 증가시킨다는 점에서 믿어지고 있다. 본 발명의 실시예들에있어서 L-시트룰린 치료 동물들의 아르기닌의 혈장 레벨은 미치료 저산소증 동물들과 비교했을 때 유의미하게 증가하지는 않았다. 세포내 아르기닌과 NO 생성 사이의 이러한 불일치는, "아르기닌 패러독스(arginine paradox)라고 지칭되는데, 본 발명의 실시예들에 있어서 L-시트룰린의 보충에 관해 보여진, 변하지 않은 혈장 아르기닌 레벨들에 대하여 NO 생성이 증가한다는 관점에서 보여진다. L-시트룰린은 두 효소들, 아르기노숙신산 합성효소(AS) 및 아르기노숙신산 분해효소(AL)의 리사이클링 경로에 의해 아르기닌으로 대사되는 요소 회로의 중간 산물이다. 상기 두 효소(AS, AL)는 폐 내피 세포에서의 eNOS와 같은 위치에 있다는 것이 밝혀졌다. (Boger, R. H., Curr Opin Clin Nutr and Met Care (2008) 11:55-61). 상기 두 효소들이 함께 NO 합성에 배차적으로 사용되는 아르기닌의 개별 세포하 풀(subcellular pool)을 형성한다고 생각된다. 조직과 혈장 아르기닌 레벨은 상기 세포하 풀을 정확하게 측정할 수 없다.

L-시트룰린은 또한 추가적인 메커니즘에 의해 NO 생성과 eNOS 기능을 향상시킬 수 있다. 여기서, 특정 이론의 기작에 한정되는 것은 아니나, 본 발명의 실시예에 있어서 L-시트룰린의 다른 잠재적인 활동은 것의 기질 아르기닌의 적절한 레벨을 유지함으로써 eNOS의 분리를 방지하는 것이다.

또한, 특정 이론의 기작에 한정되는 것은 아니나, L-시트룰린은 또한 증가된 NO 감소량을 보상함으로써 NO의 생활성에 영향을 미친다. 만성적인 저산소에 노출되는 동안, eNOS를 제외한 효소 출처, 예를 들어, NADPH 산화 효소로부터 과산화물 생성이 증가할 수 있다. (Liu, et al., Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol (2006) 290:L2-L10). 이러한 과량의 과산화물의 생성이 그것의 국지적인 발생에 대해 NO와 곧바로 상호작용할 수 있다. 이 경우, L-시트룰린을 제공하면 상기 과산화물을 매개로 한 환원 반응을 보상하기에 충분한 NO를 생성하게 한다.

결론적으로, 본 발명에 따른 실시예는 L-시트룰린이 신생 돼지에 대해 만성적인 저산소증-유발 폐 고혈압을 개선한다는 것을 보여준다. 또한, 시트룰린의 효과는 증가된 NO 생성 때문이라는 증거가 제공된다. 따라서, 만성적인 또는 간헐적인 미해결 저산소증에 기인한 폐 고혈압의 위험에 있는 신생아에 있어서 효과적인 치료법에 해당한다.

본 발명에 개시된 다양한 상세점은 본 발명에 개시된 범위로부터 벗어나지만 않는다면 변경이 가능함이 이해되어야 할 것이다. 또한, 전술한 명세서는 본 발명을 한정하는 목적이 아니라, 단순히 예시의 목적으로 작성된 것이다.

Claims

기관지 폐 이형증 위험이 있는 대상에서 혈장 시트룰린 레벨을 올리는 데 유효한 양의 시트룰린 및 약학적으로 허용가능한 매개체를 포함하는 약학적 조성물로서,
상기 약학적 조성물은 정맥 투여되도록 제조되고,
상기 혈장 시트룰린 레벨은 치료될 대상의 혈장 시트룰린 레벨을 기관지 폐 이형증을 앓지 않는 대상에서 관찰되는 것과 비교하여 결정되는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
제1항에 있어서, 대상의 혈장 시트룰린 레벨을 올리기에 유효한 시트룰린의 양은 적어도 5μmol/L인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
제2항에 있어서, 대상의 혈장 시트룰린 레벨을 올리기에 유효한 시트룰린의 양은 적어도 10μmol/L인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
제3항에 있어서, 대상의 혈장 시트룰린 레벨을 올리기에 유효한 시트룰린의 양은 적어도 20μmol/L인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
제4항에 있어서, 대상의 혈장 시트룰린 레벨을 올리기에 유효한 시트룰린의 양은 적어도 25μmol/L인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
제5항에 있어서, 대상의 혈장 시트룰린 레벨을 올리기에 유효한 시트룰린의 양은 적어도 37μmol/L인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
제1항에 있어서, 상기 대상은 영아인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
제7항에 있어서, 상기 영아는 조산아인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
제1항에 있어서, 상기 시트룰린은 100mg 내지 30,000mg 범위의 복용량(dose)인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
제9항에 있어서, 상기 시트룰린은 250mg 내지 1,000mg 범위의 복용량(dose)인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
대상의 저산소증-유발 폐 고혈압을 치료하기 위한 약학 조성물로서,
상기 약학 조성물은 유효량의 시트룰린을 포함하며, 정맥 투여되도록 제조된 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
제11항에 있어서, 상기 대상은 혈장 시트룰린 레벨이 ≤ 37μmol/L으로 정의되는 저시트룰린혈증을 앓는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
제11항에 있어서, 상기 대상은 영아인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
제13항에 있어서, 상기 영아는 조산아인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
제11항에 있어서, 상기 시트룰린은 100mg 내지 30,000mg 범위의 복용량(dose)인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
제15항에 있어서, 상기 시트룰린은 250mg 내지 1,000mg 범위의 복용량(dose)인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
제11항에 있어서,
상기 대상은 기관지 폐 이형증의 위험이 있는 약학적 조성물.