KR20170096238A

KR20170096238A - 화학요법과 연관된 부작용을 경감시키기 위한 비타민 ｄ３ 및 이의 유사물

Info

Publication number: KR20170096238A
Application number: KR1020177022679A
Authority: KR
Inventors: 호아킨 제이. 히메네스; 존 패트릭 맥쿡; 니븐 레이진 나레인
Original assignee: 베르그 엘엘씨
Priority date: 2009-01-27
Filing date: 2010-01-27
Publication date: 2017-08-23
Also published as: IL214270A0; EA201101025A1; JP6091548B2; MX2011007849A; AU2016203858A1; EA201691980A1; JP5932339B2; SG2014006324A; CN102341110A; KR20110113639A; CA2750659A1; JP2015227335A; CA2981549A1; AU2010208323A1; CN102341110B; US20100196308A1; CA2750659C; WO2010088304A1; CN107019795A; JP2012516343A

Abstract

본원은 비타민 D 화합물, 예컨대 비타민 D3, 또는 이의 유사물 및/또는 대사산물을 사용하여, 항신생물제의 투여 전에 골수 전구세포 및 기질세포를 조절하는 것에 관한 것이다. 본원의 방법은 만능분화 줄기세포 전구세포의 이용가능성을 증감시켜 골수 억제를 개선할 수 있고, 표준 치료 (예, 과립구 자극 인자)와 조합하여 사용하여 골수 세포의 증식을 증가시키고/거나 골수로부터 그 세포의 가동화를 증가시킬 수 있고, 이로써 콜로니 자극 인자 (CSF)의 복용량과 투여 및 화학요법 다음의 회복시간을 줄일 수 있다.

Description

화학요법과 연관된 부작용을 경감시키기 위한 비타민 Ｄ３ 및 이의 유사물{VITAMIN D3 AND ANALOGS THEREOF FOR ALLEVIATING SIDE EFFECTS ASSOCIATED WITH CHEMOTHERAPY}

관련 출원

본 출원은 U.S. 가특허출원 No. 61/147,549(2009년 1월 27일 출원) 및 U.S. 가특허출원 No. 61/239,003(2009년 9월 1일 출원)의 우선권을 주장한다. 상기 각 출원들의 내용은 그 전체가 본 명세서에 통합된다.

본 발명은 고형 종양 및/또는 백혈병을 치료하기 위해 항신생성 약물의 투여 전에 약제학적으로 허용가능한 방식으로 투여되는, 칼세믹 및 비-칼세믹 활성을 갖는 비타민 D 화합물, 예컨대 비타민 D3 및 이의 유사물의 용도를 제공한다.

암을 치료하기 위한 조성물은 끊임없이 개발되고 테스트된다. 예를 들어, 비타민 D3 유사물은 유력한 세포 분화기로서 암 치료 분야에 알려져 있었다. 가장 널리 사용되고 연구된 것들 중의 하나인 1,25(OH)₂D3(칼시트리올)은 골수이형성 장애 (MDS)에서 단독으로 및 콜로니 자극 인자와 조합하여 분화를 유도하는 것으로 설명되었다. 사실상, 고펄스 복용량을 투여하여 MDS를 1,25(OH)₂D3로 치료하는 방법은 이 유사물의 가장 중요한 부작용인 고칼슘혈증을 피하기 위해 개발되었다.

암 치료에 대한 하나의 쟁점은 대부분의 이용가능한 치료를 수반하는 부작용이다. 상세하게는, 세포독성 화학요법은 비정상적인 고증식율로 인해 암 세포를 제거하기 위해 전신으로 투여된다. 그러나, 그와 같은 계획은 증식 단계에서 정상 세포를 구별할 수 없고, 따라서, 활성 성장상에 있는 모든 세포는 화학요법제에 의해 표적이 될 것이다. 그 결과, 항신생물성 치료제는 피할 수 없는 심각한 부작용, 예컨대 화학요법 유도된 골수억제 (CIM)을 야기하고, 이는 빈혈, 혈소판감소증 및 호중구감소증를 유도하고, 피로, 출혈 증가 및 심각한 감염 위험 증가를 가져 온다.

따라서, 화학요법 치료를 경험하는 대상체가 괴로워하는 화학요법제의 부작용 감소 및/또는 경감하기 위한 방법을 제공하는 것이 바람직하다.

발명의 요약

본 발명은 화학요법 투여로 인한 2차 독성으로부터 기질세포를 생성하는 만능분화 줄기세포 및 성장 인자를 보호하는 방법을 제공한다. 어떤 구체예에서, 비제한적으로 칼시트리올 (1,25(OH)₂D3)을 포함하는 비타민 D 화합물, 예컨대 비타민 D3 및/또는 이의 유사물 또는 대사산물은 항신생물제의 투여 전에 골수 전구세포 및 기질세포를 조절하기 위해 사용될 수 있다.

어떤 구체예에서, 본 발명의 비타민 D 화합물 (예를 들어, 비타민 D3 및/또는 이의 유사물 또는 대사산물)은, 항신생물성 치료에 의한 고칼슐혈증 또는 방해가 피할 수 있는 방식으로 투여될 수 있다.

다른 구체예에서, 환자의 골수 세포는 고칼슘혈증 영향을 유도하지 않으면서, 보호를 위한 최적 복용량을 결정하기 위해 대상체 비타민 D 화합물 (예를 들어, 비타민 D3 및/또는 이의 유사물 또는 대사산물)의 투여 전에 스크리닝될 수 있다.

또 다른 구체예에서, 본 발명은 대상체에게 유효량의 비타민 D 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염, 전구약물 또는 용매화물을 투여하여 골수억제를 유도하는 화학요법제로 치료될 대상체의 화학요법 유도된 골수억제를 예방 또는 감소시키는 방법을 제공한다.

다른 구체예에서, 본 발명은 대상체에게 유효량의 비타민 D 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염, 전구약물 또는 용매화물을 투여하여 골수억제를 유도하는 화학요법제로 치료될 대상체의 골수억제 유도 장애의 위험을 예방하거나 감소시키는 방법을 제공한다.

일부 구체예에서, 본 발명은 대상체에게 유효량의 비타민 D 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염, 전구약물 또는 용매화물을 투여하여 화학요법제로 치료될 대상체의 호중구의 고갈을 예방하는 방법을 제공한다.

본원의 다양한 구체예는 도면을 참조하여 하기에 기재될 것이다:
도 1A는 대조군으로서 이용되었던 미처리 줄기세포의 콜로니의 현미경사진이다.
도 1B는 1,25(OH)₂D3 만으로 처리된 줄기세포의 콜로니의 현미경사진이다.
도 1C는 4-히드록시퍼옥시시클로포스파미드 (4-HC)와 조합하여 1,25(OH)₂D3로 처리된 줄기세포의 콜로니의 현미경사진이다.
도 2는 다양한 복용량 1,25(OH)₂D3에 노출 후 트리판 블루 염색법 (trypan blue exclusion)으로 골수 세포의 생존능력을 측정하는 그래프이다.
도 3(a)-(c)는 치료된 랫트의 절대 호중구 카운트를 (a) 시클로포스파미드 및 비히클 (○) 또는 시클로포스파미드 및 칼시트리올 (●);(b) 시클로포스파미드 + 독소루비신 (○) 및 비히클 또는 시클로포스파미드 + 독소루비신 및 칼시트리올 (●); 및 (c) 시클로포스파미드, 독소루비신 및 파클리탁셀 및 비히클 (○) 또는 시클로포스파미드, 독소루비신 및 파클리탁셀 및 칼시트리올 (●)의 제1 주기와 비교하는 그래프를 제공한다.
도 4(a)-(c)는 랫트의 치료의 제1 주기 동안에 22일에 골수 배양으로부터 얻은 콜로니의 수를 (a) 대조군, 시클로포스파미드 및 비히클 또는 시클로포스파미드 및 칼시트리올;(b) 대조군, 시클로포스파미드 + 독소루비신 및 비히클 또는 시클로포스파미드 + 독소루비신 및 칼시트리올; 및 (c) 대조군, 시클로포스파미드, 독소루비신 및 파클리탁셀 및 비히클 또는 시클로포스파미드, 독소루비신 및 파클리탁셀 및 칼시트리올과 비교하는 차트를 제공한다.
도 5(a)-(c)는 랫트의 치료의 제1 주기 동안에 25일에 골수 배양으로부터 얻은 콜로니의 수를 (a) 대조군, 시클로포스파미드 및 비히클 또는 시클로포스파미드 및 칼시트리올;(b) 대조군, 시클로포스파미드 + 독소루비신 및 비히클 또는 시클로포스파미드 + 독소루비신 및 칼시트리올; 및 (c) 대조군, 시클로포스파미드, 독소루비신 및 파클리탁셀 및 비히클 또는 시클로포스파미드, 독소루비신 및 파클리탁셀 및 칼시트리올과 비교하는 차트를 제공한다.
도 6(a)-(c)는 랫트의 치료의 제1 주기 32일에 골수 배양으로부터 얻은 콜로니의 수를 (a) 대조군, 시클로포스파미드 및 비히클 또는 시클로포스파미드 및 칼시트리올;(b) 대조군, 시클로포스파미드 + 독소루비신 및 비히클 또는 시클로포스파미드 + 독소루비신 및 칼시트리올; 및 (c) 대조군, 시클로포스파미드, 독소루비신 및 파클리탁셀 및 비히클 또는 시클로포스파미드, 독소루비신 및 파클리탁셀 및 칼시트리올과 비교하는 차트를 제공한다.
도 7(a)-(c)는 치료된 랫트의 절대 호중구 카운트를 (a) 시클로포스파미드 및 비히클 (○) 또는 시클로포스파미드 및 칼시트리올 (●);(b) 시클로포스파미드 + 독소루비신 (○) 및 비히클 또는 시클로포스파미드 + 독소루비신 및 칼시트리올 (●); 및 (c) 시클로포스파미드, 독소루비신 및 파클리탁셀 및 비히클 (○) 또는 시클로포스파미드, 독소루비신 및 파클리탁셀 및 칼시트리올 (●)의 제2 주기와 비교하는 그래프를 제공한다.
도 8(a)-(c)는 래트의 치료의 제2 주기 동안에 49일에 골수 배양으로부터 얻은 콜로니의 수를 (a) 대조군, 시클로포스파미드 및 비히클 또는 시클로포스파미드 및 칼시트리올;(b) 대조군, 시클로포스파미드 + 독소루비신 및 비히클 또는 시클로포스파미드 + 독소루비신 및 칼시트리올; 및 (c) 대조군, 시클로포스파미드, 독소루비신 및 파클리탁셀 및 비히클 또는 시클로포스파미드, 독소루비신 및 파클리탁셀 및 칼시트리올과 비교하는 차트를 제공한다.
도 9(a)-(c)는 랫트의 치료의 제2 주기 동안에 52일에 골수 배양으로부터 얻은 콜로니의 수를 (a) 대조군, 시클로포스파미드 및 비히클 또는 시클로포스파미드 및 칼시트리올;(b) 대조군, 시클로포스파미드 + 독소루비신 및 비히클 또는 시클로포스파미드 + 독소루비신 및 칼시트리올; 및 (c) 대조군, 시클로포스파미드, 독소루비신 및 파클리탁셀 및 비히클 또는 시클로포스파미드, 독소루비신 및 파클리탁셀 및 칼시트리올과 비교하는 차트를 제공한다.
도 10(a)-(c)는 랫트의 치료의 제2 주기 동안에 60일에 골수 배양으로부터 얻은 콜로니의 수를 (a) 대조군, 시클로포스파미드 및 비히클 또는 시클로포스파미드 및 칼시트리올;(b) 대조군, 시클로포스파미드 + 독소루비신 및 비히클 또는 시클로포스파미드 + 독소루비신 및 칼시트리올; 및 (c) 대조군, 시클로포스파미드, 독소루비신 및 파클리탁셀 및 비히클 또는 시클로포스파미드, 독소루비신 및 파클리탁셀 및 칼시트리올과 비교하는 차트를 제공한다.

발명의 상세한 설명

분화 세포는 완전하게 밝혀지지 않은 이유로 인해 화학요법에 민감하지 않다. 그러므로, 생명을 지속하는데 필요한 최소량의 전구세포, 및 악성세포를 제거할 필요성 간의 균형을 유지하는 것은, 화학요법의 독성 공격을 견딘 다음, 골수를 다시 채우고 전구세포가 각각의 성장 인자에 의해 동원되게 할 수 있는 환자의 전구세포 풀(pool)에 흔히 좌우된다. 그러한 균형을 유지하는 것은 대부분의 종양학자들이 직면하는 도전이며, 이는 사용된 치료적 접근법에 영향을 미쳐, 예를 들어, 화학요법 용량의 감소, 더 적은 주기, 및 환자의 생존 결과에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 보조제의 사용을 유발한다.

아마도 이러한 현상의 가장 급진적인 예는 몇 가지 유형의 백혈병에 필요한 치료법인 골수 절제(ablation)이다. 골수 절제는 주로 극도의 CIM의 이차적인 효과로 인한, 놀랄만한 높은 사망률을 갖는다.

따라서, 정상적인 골수증식성 세포를 보호하는 요법이 각종 형태의 암을 갖는 환자 중에서 사망률 및 이병률(morbidity) 모두를 현저하게 감소시킬 것이다. 현재까지, 변형 화학요법 프로토콜과 같은 완화적 접근법 및 각종 조혈 인자의 사용이 선호되고 있다. 정상적인 골수 세포를 조절하는 보호 제제의 사용에 대한 주된 걱정 중 하나는 이것이 항신생물 제제를 방해함으로써 암 차도의 기회를 줄일 수 있다는 것이다. 따라서, 오늘날에는 백혈구 세포 수가 위태로울 때 화학요법의 용량을 감소시킴으로써, 그리고 화학요법 유도된 빈혈에 대항하는 G-CSF 및 에리트로포이에틴(EPO)과 같은 성장인자를 투여함으로써, 경험적으로 CIM이 치료된다. 예를 들어, 호중구감소증(neutropenia; 0.5×10⁹/L 미만으로의 호중구 수의 감소)은 합성 G-CSF(과립구-집락 자극 인자, 예컨대, 페그필그라스팀(pegfilgrastim), 필그라스팀(filgrastim), 레노그라스팀(lenograstim))를 이용하여 개선될 수 있다. 이 접근법은 더 짧은 개선 시간을 유발하였다. 하지만, 이들은 열, 오한, 광범위성 골통증과 같이 환자에게 불쾌한 부작용을 줄 수 있으며, 이는 항신생물 요법의 다른 부작용과 조합되는 경우, 생활의 질의 저하 뿐만 아니라, 고비용의 재조합 집락 자극 인자로 인한 과중한 사회 비용을 유발한다.

따라서, 하나의 실시형태에서, 본 발명은 유효량의 비타민 D 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염, 전구약물 또는 용매화물을 대상에게 투여함으로써, 골수억제를 유도하는 화학요법제로 치료받고 있는 환자에게서 화학요법 유도된 골수억제를 예방 또는 감소시키는 방법을 제공한다. 표현 "화학요법 유도된 골수억제(CIM)"는 골수억제를 유도하는 하나 이상의 화학요법제로 대상을 치료시 발생하는 혈구 세포(예컨대, 적혈구, 호중구와 같은 백혈구 및/또는 혈소판) 수의 감소를 포함한다. 하나의 구체예에서, CIM은 빈혈(예컨대, 적혈구 세포 수의 감소로 인함)을 유발한다. 빈혈의 증상은, 예를 들어, 나약함, 피로, 불안(malaise), 집중력 저하, 호흡 곤란, 심계항진(heart palpitation), 협심증(angina), 창백함(pallor), 빈맥(tachycardia), 및 심장 비대(cardiac enlargement)를 포함한다. 또 다른 구체예에서, CIM은 호중구감소증(예컨대, 호중구 수의 감소로 인함)을 유발한다. 호중구감소증의 증상은, 예를 들어, 중증 감염 또는 패혈증(sepsis)의 위험성 증가, 열, 구강 궤양(mouth ulcer), 설사 및 인후염을 포함한다. 또 다른 구체예에서, CIM은 혈소판감소증(thrombocytopenia)(예컨대, 혈소판 수의 감소로 인함)을 유발한다. 혈소판감소증은, 예를 들어, 출혈의 위험성 증가, 자반병(purpura), 코피 및 잇몸 출혈을 포함한다.

표현 "CIM을 예방하는 것"은 CIM 또는 CIM과 연관된 하나 이상의 증상을 정지시키거나 억제하는 것을 포함한다.

표현 "감소", "감소시키다" 및 "감소시키는 것"은 CIM 또는 CIM과 연관된 하나 이상의 증상을 줄이거나, 경감시키거나, 완전히 개선시키는 것을 포함한다.

용어 "대상"은 CIM으로부터 고통받을 수 있는 포유동물, 예컨대, 고양이, 개, 말, 돼지, 소, 양, 설치류(예컨대, 랫트, 마우스), 토끼, 다람쥐, 곰, 영장류(예컨대, 침팬지, 고릴라, 및 인간)를 포함한다. 하나의 구체예에서, 상기 대상은 랫트이다. 또 다른 구체예에서, 상기 대상은 유전적으로 변형된 포유동물이다. 또 다른 구체예에서, 상기 대상은 인간이다.

표현 "화학요법제"는 암을 치료하는데 사용되는 항신생물 제제(예컨대, 비정상적인 조직 덩어리의 성장을 억제하는 화학적 화합물), 항생제, 또는 (예컨대, 다발성 경화증, 피부근염(dermatomyositis), 다발성근염(polymyositis), 낭창(lupus), 류마티스 관절염 및 이식 거부반응의 억제를 치료하는) 다른 세포증식 억제성 화학치료제를 포함한다. 하나의 구체예에서, 상기 화학요법은 CIM을 유도하는 상기 제제를 포함한다. 화학요법제의 예로는, 예를 들어, 알킬화제(예컨대, 시스플라틴, 카보플라틴, 옥살리플라틴, 메클로레타민(mechlorethamine), 시클로포스파미드, 클로람부실 또는 이포스파미드(ifosfamide)), 항대사산물(예컨대, 퓨린, 예를 들어, 아자티오프린(azathioprine), 머캅토퓨린 또는 피리미딘), 식물 알칼로이드(예컨대, 빈크리스틴, 빈블라스틴, 비노렐빈 및 빈데신과 같은 빈카 알칼로이드), 탁산(예컨대, 파클리탁셀 및 도세탁셀), 포도필로톡신(podophyllotoxin)(예컨대, 에토폽시드 및 테니폽시드), 토포이소머라아제 억제제(예컨대, 암사크린(amsacrine)) 및 항종양 항생제(예컨대, 닥티노마이신(dactinomycin), 독소루비신, 에피루비신 및 블레오마이신)을 포함한다. 일부 구체예에서, 상기 화학요법은 독소루비신, 파클리탁셀 및/또는 시클로포스파미드 및 이의 임의의 조합을 포함한다.

하나의 구체예에서, 상기 화학요법은 세포주기 특이적 제제이다. 표현 "세포주기 특이적 제제"는 세포 성장의 특정 주기를 표적으로 하는 화학요법제를 포함한다. 다른 구체예에서, 상기 화학요법은 비특이적 세포주기 제제이다. 표현 "비특이적 세포주기 제제"는 세포 성장의 임의의 또는 모든 주기를 표적으로 하는 화학요법제를 포함한다. 비특이적 세포주기 제제의 예로는, 예를 들어, 질소 머스타드(예컨대, 시클로포스파미드, 메클로레타민, 우라무스틴(uramustine), 멜팔란, 클로람부실 및 이포스파미드), 니트로소우레아(예컨대, 카르무스틴, 로무스틴 및 스트렙토조신) 및 알킬 설포네이트(예컨대, 부설판)과 같은 알킬화제; 시스플라틴, 카보플라틴, 네다플라틴, 옥사플라틴, 사트라플라틴, 및 트리플라틴 테트라니트레이트와 같은 알킬화-유사 제제; 또는 프로크라바진(procrabazine) 및 알트레타민(altretamine)을 포함한다.

일부 구체예에서, 상기 대상은 화학요법제의 병용(예컨대, 하나 이상의 화학요법제)으로 치료되고 있다. 따라서, 화학요법제의 병용은 세포주기 특이적 제제, 세포주기 비특이적 제제 또는 이의 조합을 포함할 수 있다.

표현 "화학요법제로 치료하다"는 화학요법제가 투여되고 있는 상태(예컨대, 암)를 치료하는데 적합한 방식으로 하나 이상의 화학요법제를 대상에게 투여하는 것을 포함한다.

다른 구체예에서, 본 발명은 유효량의 비타민 D 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염, 전구약물 또는 용매화물을 대상에게 투여함으로써, 골수억제를 유도하는 화학요법제로 치료되고 있는 대상에게서 골수억제 유도된 장애의 위험성을 감소시키거나 예방하는 방법을 제공한다.

표현 "골수억제 유도된 장애"는 화학요법 유도된 골수억제의 결과로서 발생하는 이들 장애 및 상기 장애의 증상을 포함한다. 골수억제 유도된 장애의 예로는 골수억제 유도된 빈혈(예를 들어, 나약함, 피로, 불안, 집중력 저하, 호흡 곤란, 심계항진, 협심증, 창백함, 빈맥, 및 심장 비대, 골수억제 유도된 호중구감소증과 같은 증상을 포함), 골수억제 유도된 호중구감소증(예를 들어, 중증 감염증 또는 패혈증의 위험성 증가, 열, 구강 궤양, 설사 및 인후염과 같은 증상을 포함) 또는 골수억제 유도된 혈소판감소증(예를 들어, 출혈 위험성의 증가, 자반병, 코피 및 잇몸 출혈과 같은 증상을 포함)을 포함한다.

다른 구체예에서, 상기 골수억제 유도된 장애는 골수억제 유도된 호중구감소증이다. 또 다른 구체예에서, 상기 골수억제 유도된 장애는 골수억제 유도된 감염, 골수억제 유도된 열, 골수억제 유도된 구강 궤양, 골수억제 유도된 설사 및 골수억제 유도된 인후염이다. 표현 "골수억제 유도된 감염"은 화학요법 유도된 골수억제 및/또는 화학요법 유도된 호중구감소증의 결과로서 발생하는 감염(예컨대, 패혈증)을 포함한다.

일부 구체예에서, 본 발명은 유효량의 비타민 D 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염, 전구약물 또는 용매화물을 대상에게 투여함으로써, 화학요법제로 치료받고 있는 대상에게서 호중구의 감소를 예방하는 방법을 제공한다.

용어 "호중구의 감소를 예방하는 것"은 화학요법제로 대상을 치료하는 결과로서 발생할 수 있는 호중구의 손실을 정지시키거나 억제시키는 것을 포함한다. 일부 구체예에서, 본 발명의 방법은 적어도 약 5%, 약 10%, 약 15%, 약 20%, 약 25%, 약 30%, 약 35%, 약 40%, 약 45%, 약 50%, 약 55%, 약 60%, 약 65%, 약 70%, 약 75%, 약 80%, 약 85%, 약 90%, 약 95% 또는 약 100%까지 호중구의 감소를 예방한다.

용어 "투여하다", "투여하는 것" 및 "투여"는 CIM을 예방하거나 감소시키는데 효과적인 양으로, 하나 이상의 용량의 비타민 D 화합물을 제공하는 것을 포함한다. 상기 비타민 D 화합물의 주어진 프로토콜에 대한 최적 투여 속도는 사용될 특정 화합물, 제조된 특정 조성, 적용 방식, 특정 투여 부위 등에 관해 수행된 통상적인 용량 결정 시험을 이용하여 당해 기술분야의 숙련자에 의하여 확인될 수 있다.

하나의 구체예에서, 비타민 D 화합물은 간헐적 복용으로 투여된다. 어구 "간헐적 복용(pulsed dose)"는 단기간에 걸쳐 반복적으로 투여되는 비타민 D 화합물의 복용량의 투여를 포함한다.

일부 구체예에서, 대상체에게 투여되는 비타민 D 화합물의 복용량은 약 0.1 ㎍/m² 내지 약 300 ㎍/m², 약 1 ㎍/m² 내지 280 ㎍/m², 약 25 ㎍/m² 내지 약 260 ㎍/m²이다. 다른 구체예에서, 대상체에게 투여되는 비타민 D 화합물의 복용량은 약 10 ㎍/kg 내지 약 200 ㎍/kg이다.

하나의 구체예에서, 비타민 D 화합물은 화학요법제의 투여 전에 투여된다. 비타민 D 화합물은 화학요법제의 투여 전 약 5 분, 약 10 분, 약 20 분, 약 30 분, 약 45 분, 약 1 시간, 약 2 시간, 약 3 시간, 약 4 시간, 약 5 시간, 약 6 시간, 약 7시간, 약 8 시간, 약 9 시간, 약 10 시간, 약 11 시간, 약 12 시간, 약 13 시간, 약 14 시간, 약 15 시간, 약 16 시간, 약 17 시간, 약 18 시간, 약 19 시간, 약 20 시간, 약 21 시간, 약 22 시간, 약 23 시간, 약 24 시간, 약 36 시간, 약 48 시간, 약 60 시간, 약 72 시간, 약 84 시간 또는 약 96 시간에 투여될 수 있다.

다른 구체예에서, 비타민 D 화합물은 화학요법제와 실질적으로 동시에 투여된다. 예를 들어, 비타민 D 화합물은 화학요법제와 동시투여될 수 있고; 비타민 D 화합물은 먼저, 그리고 그 직후에 화학요법제가 투여될 수 있고 또는 화학요법제가 먼저 그리고 그 직후에 비타민 D 화합물이 투여될 수 있다.

하나의 구체예에서, 비타민 D 화합물은 화학요법제의 투여 후에 투여된다. 비타민 D 화합물은 화학요법제의 투여 후 약 5 분, 약 10 분, 약 20 분, 약 30 분, 약 45 분, 약 1 시간, 약 2 시간, 약 3 시간, 약 4 시간, 약 5 시간, 약 6 시간, 약 7 시간, 약 8 시간, 약 9 시간, 약 10 시간, 약 11 시간, 약 12 시간, 약 13 시간, 약 14 시간, 약 15 시간, 약 16 시간, 약 17 시간, 약 18 시간, 약 19 시간, 약 20 시간, 약 21 시간, 약 22 시간, 약 23 시간 또는 약 24 시간에 투여될 수 있다.

일부 구체예에서, 비타민 D 화합물의 투여는 대상체의 칼슘 수준을 실질적으로 증가시키지 않는다. 또 다른 구체예에서, 비타민 D 화합물의 투여는 고칼슘혈증 (예를 들어, 혈액 중 너무 많은 칼슘 또는 비정상적으로 높은 칼슘)을 야기하지 않는다.

다른 구체예에서, 비타민 D 화합물은 화학요법 유도된 독성, 예를 들어, 골수 부작용, 예컨대 화학요법 유도된 빈혈을 중화시키는 추가 제제와 동시투여된다. 어구 "화학요법 유도된 빈혈"은 화학요법제의 투여의 결과로서 일어나는 빈혈 (예를 들어, 적혈구 양의 감소)을 포함한다. 어구 "화학요법 유도된 빈혈을 중화시키는 제제"는 화학요법 유도된 빈혈 또는 그의 하나 이상의 증상을 치료, 예방, 감소 또는 개선하는 것을 제제를 포함한다. 일부 구체예에서, 화학요법 유도된 빈혈을 중화하는 추가 제제는 성장 인자, 예를 들어, 에포에틴 α(epoetin alfa), 에리트로포이에틴 (EPO) 또는 과립구 콜로니 자극 인자 (G-CSF)를 포함한다. 예를 들어, 상기 제제는 성장 인자, 예컨대 G-CSF, GM-CSF, PDGF, EGF, 또는 EPO일 수 있다.

화합물의 어구 "유효량"은, 대상체의 CIM 또는 하나 이상의 증상의 CIM을 예방 또는 감소시키는데 필요하거나 충분한 양이다. 유효량은 대상체의 사이즈 및 체중, 병의 유형 등과 같은 인자에 따라 변할 수 있다. 당업자는 상기 인자를 연구할 수 있고, 부당한 실험없이 비타민 D 화합물의 유효량에 대해 결정한다.

하나의 구체예에서, 비타민 D 화합물은 화학식 I로 표시된다:

[화학식 I]

상기 식에서,

a 및 b 각각은 독립적으로 단일 또는 이중 결합이고;

X는, a가 이중 결합일 때, -CH₂이고, 또는 X는, a가 단일 결합일 때, 수소 또는 히드록실 치환된 알킬이고;

R¹은 수소, 히드록실, 알콕시, 트리-알킬 실릴 또는 치환 또는 비치환된 알킬이고, 이는 1 내지 3개의 할로겐, 히드록실, 시아노 또는 -NR'R" 잔기로 독립적으로 치환되고;

R²은 수소, 히드록실, -O-트리알킬 실릴, 또는 치환 또는 비치환된 알킬, 알콕실 또는 알케닐이고, 이는 1 내지 3개의 할로겐, 히드록실, 시아노 또는 -NR'R" 잔기로 독립적으로 치환되고;

b가 이중 결합일 때, R³은 부재이고, 또는 b가 단일 결합일 때, R³은 수소, 히드록실 또는 알킬이고, 또는 R³ 및 R¹는 이들이 부착되는 탄소원자와 함께 연결되어 5-7원 카보시클릭 고리를 형성할 수 있고;

R⁴은 수소, 할로겐 또는 히드록실이고;

R⁵는, a가 이중 결합일 때 부재이고, 또는 R⁵은, a가 단일 결합일 때 수소, 할로겐 또는 히드록실이고;

R⁶은 치환 또는 비치환된 알킬, 알케닐, 알키닐, 시클로알킬, 헤테로시클리실, 알킬-O-알킬, 알킬-CO₂-알킬이고, 이는 1 내지 5개의 히드록실, 옥소, 할로겐, 알콕실, 아릴, 헤테로아릴, 시아노, 니트로 또는 -NR'R" 잔기로 독립적으로 치환되고;

R⁷은 치환 또는 비치환된 알킬이고, 이는 1 내지 3개의 히드록실, 할로겐, 알콕실, 아릴, 헤테로아릴, 시아노, 니트로 또는 -NR'R" 잔기로 독립적으로 치환되고;

R' 및 R" 각각은, 독립적으로, 수소, 히드록실, 할로겐, -C_1-7알킬 또는 -C_1-7알콕실이다.

일부 구체예에서, R¹은 히드록실이고, R²은 히드록실이고, a는 이중 결합이고, R⁵는 부재이고, X는 -CH₂이고, b는 이중 결합이고, R³ 및 R⁴는 부재이고, R⁶은 알킬 (예를 들어, 메틸)이고, R⁷은 알킬 (예를 들어, 치환 또는 비치환된 C₅알킬, 예를 들어, 히드록실 치환된 C₅ 알킬 또는 시클로알킬 치환된 C₅ 알킬)이다.

어떤 구체예에서, 비타민 D 화합물은 화학식 II로 표시된다:

[화학식 II]

상기 식에서,

c는 단일 또는 이중 결합이고;

R^1a은 수소, 트리-알킬 실릴 또는 치환 또는 비치환된 알킬이고, 이는 1 내지 3개의 할로겐, 히드록실, 시아노 또는 -NR'R" 잔기로 독립적으로 치환되고;

R^2a은 수소, 히드록실, -O-트리알킬 실릴, 또는 치환 또는 비치환된 알킬,

알콕실 또는 알케닐이고, 이는 1 내지 3개의 할로겐, 히드록실, 시아노 또는 -NR'R" 잔기로 독립적으로 치환되고;

c가 이중 결합일 때, R^3a, R^4a는 부재이고, 또는 c가 단일 결합일 때, R^3a, R^4a는 각각 독립적으로 수소, 히드록실, 할로겐, 알콕실 또는 치환 또는 비치환된 알킬이고, 이는 1 내지 3개의 히드록실 또는 할로겐 잔기로 독립적으로 치환되고;

R^3b, R^4b, R^5a, R^6a, R^7a및 R^8a 각각은, 독립적으로, 수소, 히드록실, 할로겐, 알콕실 또는 치환 또는 비치환된 알킬이고, 이는 1 내지 3개의 히드록실 또는 할로겐 잔기로 독립적으로 치환되고, 또는 R^6a, R^7a및 R^8a중 임의의 2개는 연결되어 3-7원 카보시클릭 고리를 형성할 수 있다.

예시적인 구체예에서, 화합물은 화학식 II로 표시되고, 여기서, R^1a, R^3a및 R^4a 각각은 수소이다.

다른 예시적인 구체예에서, 화합물은 화학식 II로 표시되고, 여기서, c는 단일 결합을 나타낸다.

또 다른 예시적인 구체예에서, 화합물은 화학식 II로 표시되고, 여기서, R^6a 및 R^8a모두는 메틸이다.

하나의 구체예에서, 화합물은 화학식 II로 표시되고, 여기서, R^1a은 수소이다.

또 다른 구체예에서, 화합물은 화학식 II로 표시되고, 여기서, R^2a는 히드록실이다.

또 다른 구체예에서, 화합물은 화학식 II로 표시되고, 여기서, R^7a는 히드록실이다.

또 다른 구체예에서, 화합물은 화학식 II로 표시되고, 여기서, R^5a는 히드록실이다.

어떤 구체예에서, 비타민 D 화합물은 1,25-디히드록시비타민 D3(1,25(OH)₂D3 (칼시트리올로도 공지됨); 1,25-디히드록시-16-엔-23-인-콜레칼시페롤; 1α-히드록시비타민 D3; 1α,24-디히드록시비타민 D3, 또는 MC 903(예를 들어, 칼시포트리올)이다.

비타민 D 화합물 다른 적당한 유사물, 대사산물, 유도체 및/또는 모방물은 예를 들어, 하기의 각각이 그 전체가 참고로 통합된 특허들을 포함한다: U.S. 특허 Nos. 4,391,802(1α-히드록시비타민 D 유도체); 4,717,721(콜레스테롤 또는 에르고스테롤 측쇄보다 길이가 큰 17개의 측쇄를 갖는 1α-히드록시 유도체); 4,851,401(시클로펜타노-비타민 D 유사물); 4,866,048 및 5,145,846(알키닐, 알케닐, 및 알카닐 측쇄를 갖는 비타민 D3 유사물); 5,120,722 (트리히드록시칼시페롤); 5,547,947(플루오로-콜레칼시페롤 화합물); 5,446,035 (메틸 치환된 비타민 D); 5,411,949(23-옥사-유도체); 5,237,110(19-nor-비타민 D 화합물); 4,857,518(히드록실화된 24-호모-비타민 D 유도체). 다른 적당한 예는 하기를 포함한다: ROCALTROL (Roche Laboratories); CALCIJEX 주사가능 칼시트리올; EB 1089 (24a,26a,27a,트리호모-22,24-디엔-1α,25-(OH)₂-D3, KH 1060 (20-에피-22-옥사-24a,26a,27a-트리호몰라, 25-(OH)₂-D3), MC 1288 (l,25-(OH)₂-20-에피-D3) 및 MC 903 (칼시포트리올, la,24s(OH)₂-22-엔-26,27-데히드로-D3)을 포함하는 임상실험중 약물 (Leo Pharmaceuticals); 1,25-(OH)₂-16-엔-D3,1,25-(OH)₂-16-엔-23-인-D3, 및 25-(OH)₂-16-엔-23-인-D3을 포함하는 Roche Pharmaceutical Drugs; Chugai Pharmaceuticals 22-옥사칼시트리올 (22-옥사-1α,25-(OH)₂-D3; 1α-(OH)-D5 (University of Illinois); 및 ZK 161422 (20-메틸-l,25-(OH)₂-D3) 및 ZK 157202 (20-메틸-23-엔-1,25-(OH)₂-D3)을 포함하는 약물 (Institute of Medical Chemistry-Sche고리 AG); 1α-(OH)-D2; 1α-(OH)-D3, 1α-(OH)-D4, 25-(OH)-D2; 25-(OH)-D3; 및 25-(OH)-D4. 추가 예는 하기를 포함한다: 1α,25-(OH)₂-26,27-d6-D3; 1α,25-(OH)₂-22-엔-D3; 1α,25-(OH)₂-D3; 1α,25-(OH)₂-D2; 1α,25-(OH)₂-D4; 1α,24,25-(OH)₃-D3; 1α,24,25-(OH)₃-D2; 1α,24,25-(OH)₃-D4; 1α-(OH)-25-FD3; 1α-(OH)-25-FD4; 1α-(OH)-25-FD2; 1α,24-(OH)₂-D4; 1α,24-(OH)₂-D3; 1α,24-(OH)₂-D2; 1α,24-(OH)₂-25-FD4; 1α,24-(OH)₂-25-FD3; 1α,24-(OH)₂-25-FD2; 1α,25-(OH)₂-26,27-F6-22-엔-D3; 1α,25(OH)₂-26,27-F6-D3; 1α,25S-(OH)₂-26-F3-D3; 1α,25-(OH)₂-24-F2-D3; 1α,25S,26-(OH)₂-22-엔-D3; 1α,25R,26-(OH)₂-22-엔-D3; 1α,25-(OH)₂-D2; 1α,25-(OH)₂-24-에피-D3; 1α,25-(OH)₂-23-인-D3; 1α,25-(OH)₂-24R-F-D3; 1α,25S,26-(OH)₂-D3; 1α,24R-(OH)₂-25F-D3; 1α,25-(OH)₂-26,27-F6-23-인-D3; 1α,25R-(OH)₂-26-F3-D3; 1α,25,28-(OH)₃-D2; 1α,25-(OH)₂-16-엔-23-인-D3; 1α,24R,25-(OH)₃-D3; 1α,25-(OH)₂-26,27-F6-23-엔-D3; 1α,25R-(OH)₂-22-엔-26-F3-D3; 1α,25S-(OH)₂-22-엔-26-F3-D3; 1α,25R-(OH)₂-D3-26,26,26-d3; 1α,25S-(OH)₂-D3-26,26,26-d3; 및 1α,25R-(OH)₂-22-엔-D3-26,26,26-d3. 추가 예는 U.S. 특허 No. 6,521,608에서 발견될 수 있고, 이의 전문은 참고로 본 명세서에 통합된다. 참고, 예를 들어, S.S. Pat. Nos. 6,503,893, 6,482,812, 6,441,207, 6,410,523, 6,399,797, 6,392,071, 6,376,480, 6,372,926, 6,372,731, 6,359,152, 6,329,357, 6,326,503, 6,310,226, 6,288,249, 6,281,249, 6,277,837, 6,218,430, 6,207,656, 6,197,982, 6,127,559, 6,103,709, 6,080,878, 6,075,015, 6,072,062, 6,043,385, 6,017,908, 6,017,907, 6,013,814, 5,994,332, 5,976,784, 5,972,917, 5,945,410, 5,939,406, 5,936,105, 5,932,565, 5,929,056, 5,919,986, 5,905,074, 5,883,271, 5,880,113, 5,877,168, 5,872,140, 5,847,173, 5,843,927, 5,840,938, 5,830,885, 5,824,811, 5,811,562, 5,786,347, 5,767,111, 5,756,733, 5,716,945, 5,710,142, 5,700,791, 5,665,716, 5,663,157, 5,637,742, 5,612,325, 5,589,471, 5,585,368, 5,583,125, 5,565,589, 5,565,442, 5,554,599, 5,545,633, 5,532,228, 5,508,392, 5,508,274, 5,478,955, 5,457,217, 5,447,924, 5,446,034, 5,414,098, 5,403,940, 5,384,313, 5,374,629, 5,373,004, 5,371,249, 5,430,196, 5,260,290, 5,393,749, 5,395,830, 5,250,523, 5,247,104, 5,397,775, 5,194,431, 5,281,731, 5,254,538, 5,232,836, 5,185,150, 5,321,018, 5,086,191, 5,036,061, 5,030,772, 5,246,925, 4,973,584, 5,354,744, 4,927,815, 4,804,502, 4,857,518, 4,851,401, 4,851,400, 4,847,012, 4,755,329, 4,940,700, 4,619,920, 4,594,192, 4,588,716, 4,564,474, 4,552,698, 4,588,528, 4,719,204, 4,719,205, 4,689,180, 4,505,906, 4,769,181, 4,502,991, 4,481,198, 4,448,726, 4,448,721, 4,428,946, 4,411,833, 4,367,177, 4,336,193, 4,360,472, 4,360,471, 4,307,231, 4,307,025, 4,358,406, 4,305,880, 4,279,826, 및 4,248,791, 이들 각각의 전문은 참고로 본 명세서에 통합된다.

이용될 수 있는 또 다른 화합물은 비타민 D 모방물, 예컨대 각각의 전문이 참고로 본 명세서에 통합된 U.S. 특허 No. 6,218,430 및 WO 공보 2005/037755에 의해 개시된 비스-아릴 유도체를 포함한다. 본 발명에 적당한 비-세코스테로이드성(non-secosteroidal) 비타민 D 모방체 화합물의 추가 예는 U.S 특허 Nos. 6,831,106; 6,706,725; 6,689,922; 6,548,715; 6,288,249; 6,184,422, 6,017,907,6,858,595, 및 6,358,939에서 발견될 수 있고, 이들 각각의 전문은 참고로 본 명세서에 통합된다.

이용될 수 있는 또 다른 적당한 비타민 D3 유사물, 대사산물, 유도체 및/또는 모방물은 U.S. 특허출원 공보 No. 2006/0177374에서 확인된 것을 포함하고, 이의 전문은 참고로 본 명세서에 통합된다.

어구 "비타민 D 유사물"은 구조 및 기능에서 비타민 D와 유사한 화합물을 포함한다. 하나의 구체예에서, 비타민 D 유사물은 비타민 D3 유사물 (예를 들어, 구조 및 기능에서 비타민 D3와 유사한 화합물)이다.

어구 "비타민 D 대사산물"은 비타민 D의 대사와 연관된 중간체 및 생성물인 화합물을 포함한다. 하나의 구체예에서, 비타민 D 대사산물은 비타민 D3 대사산물 (예를 들어, 비타민 D3의 대사와 연관된 중간체 또는 생성물인 화합물)이다.

어구 "비타민 D 유도체"는 하나의 원자를 또 하나의 원자 또는 원자의 그룹으로 대체하여 모 화합물 (예를 들어, 비타민 D)에서 발생할 수 있는 화합물을 포함한다. 하나의 구체예에서, 비타민 D 유도체는 비타민 D3 유도체 (예를 들어, 하나의 원자를 또 하나의 원자 또는 원자의 그룹으로 대체하여 비타민 D3에서 발생할 수 있는 화합물)이다.

어구 "비타민 D 모방체"는 생물학적 프로세스에서 비타민 D를 화학적으로 모방할 수 있는 화합물을 포함한다. 하나의 구체예에서, 비타민 D 모방체는 비타민 D3 모방체 (예를 들어, 생물학적 프로세스에서 비타민 D를 화학적으로 모방할 수 있는 화합물)이다.

본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "알킬"은 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 완전 포화된 분지 또는 비분지된 (예를 들어, 곧은 사슬 또는 선형) 탄화수소 잔기를 포함한다. 바람직하게는 알킬은 1 내지 7개의 탄소 원자, 및 더 바람직하게는 1 내지 4개의 탄소 원자를 포함한다. 알킬 잔기의 대표적인 예는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, sec-부틸, 이소-부틸, tert-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, n-헥실, 3-메틸헥실, 2,2-디메틸펜틸, 2,3-디메틸펜틸, n-헵틸을 포함한다.

용어 "C_1-7알킬"은 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소를 포함한다. 더욱이, 용어 "알킬"은 "비치환된 C_1-7알킬" 및 "치환된 C_1-7알킬" 모두를 포함한다. C_1-7알킬 잔기에 대한 치환기의 대표적인 예는 히드록시, 할로겐, 시아노, 니트로, C_3-8시클로알킬, C_2-7알케닐, C_2-7알키닐, C_1-7알콕시, C_2-7알케닐옥시, C_2-7알키닐옥시, 할로겐 또는 아미노 (C_1-7알킬 아미노, 디-C_1-7알킬아미노, C_6-10아릴아미노, 디-C_6-10아릴아미노 포함)이다.

본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "알콕시"는 알킬-O-을 포함하고, 여기서, 알킬은 본 명세서의 상기에 정의된 바와 같다. 알콕시 잔기의 대표적인 예는, 비제한적으로, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 2-프로폭시, 부톡시, tert-부톡시, 펜틸옥시, 헥실옥시, 시클로프로필옥시-, 시클로헥실옥시-등을 포함한다. 바람직하게는, 알콕시 그룹은 약 1-7, 더 바람직하게는 약 1-4개의 탄소를 갖는다. 용어 알콕시는 치환된 알콕시를 포함한다. 치환된 알콕시 그룹의 예는 할로겐화된 알콕시 그룹을 포함한다. 할로겐 치환된 알콕시 그룹의 예는 플루오로메톡시, 디플루오로메톡시, 트리플루오로메톡시, 클로로메톡시, 디클로로메톡시, 및 트리클로로메톡시이다.

용어 "C_1-7알콕시"는 C_1-7알킬-O-을 포함하고, 여기서, C_1-7알킬은 상기에 정의된 바와 같다. 더욱이, 용어 C_1-7알콕시는 "비치환된 C_1-7알콕시" 및 "치환된 C_1-7알콕시" 모두를 포함한다. C_1-7알콕시 잔기에 대한 치환기의 대표적인 예는, 비제한적으로, 히드록시, 할로겐, 시아노, 니트로, C_1-7알킬, C_3-8시클로알킬, C_2-7알케닐, C_2-7알키닐, C_1-7알콕시, C_2-7알케닐옥시, C_2-7알키닐옥시, 할로겐 또는 아미노 (C_1-7알킬 아미노, 디-C_1-7알킬아미노, C_6-10아릴아미노, 디-C_6-10아릴아미노 포함)를 포함한다.

용어 "알콕시알킬"은 상기에 정의된 바와 같은 알킬 그룹을 포함하고, 여기서, C_1-7알킬 그룹은 C_1-7알콕시로 치환된다. 더욱이, 용어 "알콕시알킬"은 "비치환된 알콕시알킬" 및 "치환된 알콕시알킬" 모두를 포함한다. 알콕시알킬 잔기에 대한 치환기의 대표적인 예는, 비제한적으로, 히드록시,할로겐, 시아노, 니트로, C_1-7알킬, C_3-8시클로알킬, C_2-7알케닐, C_2-7알키닐, C_1-7알콕시, C_2-7알케닐옥시, C_2-7알키닐옥시, 할로겐 또는 아미노 (C_1-7알킬 아미노, 디-C_1-7알킬아미노, C_6-10아릴아미노, 디-C_6-10아릴아미노 포함)를 포함한다.

용어 "알케닐"은 적어도 하나의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 분지 또는 비분지된 탄화수소를 포함한다. 용어 "C_2-7알케닐"이란, 2 내지 7개의 탄소 원자를 가지며 적어도 하나의 탄소-탄소 이중 결합를 포함하는 탄화수소를 의미한다. 알케닐 잔기의 대표적인 예는, 비제한적으로, 비닐, 프로프-1-에닐, 알릴, 부테닐, 이소프로페닐 또는 이소부테닐을 포함한다. 더욱이, 용어 "알케닐"은 "비치환된 C_2-7알케닐" 및 "치환된 C_2-7알케닐" 모두를 포함한다. C_2-7알케닐 잔기에 대한 치환기의 대표적인 예는, 비제한적으로, 히드록시, 할로겐, 시아노, 니트로, C_1-7알킬, C_3-8시클로알킬, C_2-7알케닐, C_2-7알키닐, C_1-7알콕시, C_2-7알케닐옥시, C_2-7알키닐옥시, 할로겐 또는 아미노 (C_1-7알킬 아미노, 디-C_1-7알킬아미노, C_6-10아릴아미노, 디-C_6-10아릴아미노 포함)을 포함한다.

용어 "알키닐"은 적어도 하나의 탄소-탄소 삼중결합을 갖는 분지 또는 비분지된 탄화수소를 포함한다. 용어 "C_2-7알키닐"이란 2 내지 7개의 탄소 원자를 가지며 적어도 하나의 탄소-탄소 삼중결합을 포함하는 탄화수소를 의미한다. C_2-7알키닐 잔기의 대표적인 예는, 비제한적으로, 에티닐, 프로프-1-이닐 (프로파르길), 부티닐, 이소프로피닐 또는 이소부티닐을 포함한다. 더욱이, 용어 "알키닐"은 "비치환된 C_2-7알키닐" 및 "치환된 C_2-7알키닐" 모두를 포함한다. C_2-7알키닐 잔기에 대한 치환기의 대표적인 예는, 비제한적으로, 히드록시, 할로겐, 시아노, 니트로, C_1-7알킬, C_3-8시클로알킬, C_2-7알케닐, C_2-7알키닐, C_1-7알콕시, C_2-7알케닐옥시, C_2-7알키닐옥시, 할로겐 또는 아미노 (C_1-7알킬 아미노, 디-C_1-7알킬아미노, C_6-10아릴아미노, 디-C_6-10아릴아미노, 및 C_1-7알킬 C_6-10아릴아미노 포함)를 포함한다.

본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "시클로알킬"은 3-12개의 탄소 원자, 바람직하게는 3-8개, 또는 3-7개의 탄소 원자의 포화 또는 불포화 모노시클릭, 바이시클릭 또는 트리시클릭 탄화수소 그룹을 포함한다. 예시적인 모노시클릭 탄화수소 그룹은, 예를 들어, 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로펜테닐, 시클로헥실 및 시클로헥세닐. 예시적인 바이시클릭 탄화수소 그룹은, 예를 들어, 보르닐, 인딜, 헥사히드로인딜, 테트라히드로나프틸, 데카히드로나프틸, 바이시클로[2.1.1]헥실, 바이시클로[2.2.1]헵틸, 바이시클로[2.2.1]헵테닐, 6,6-디메틸바이시클로[3.1.1]헵틸, 및 2,6,6-트리메틸바이시클로[3.1.1]헵틸, 바이시클로[2.2.2]옥틸을 포함한다. 예시적인 트리시클릭 탄화수소 그룹은, 예를 들어, 아다만틸을 포함한다.

용어 "C_3-8시클로알킬"은 3 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 시클릭 탄화수소 그룹을 포함한다. 더욱이, 용어 "C_3-8시클로알킬"은 "비치환된 C_3-8시클로알킬" 및 "치환된 C_3-8시클로알킬" 모두를 포함한다. C_3-8시클로알킬 잔기에 대한 치환기의 대표적인 예는, 비제한적으로, 히드록시, 할로겐, 시아노, 니트로, C_1-7알킬, C_3-8시클로알킬, C_2-7알케닐, C_2-7알키닐, C_1-7알콕시, C_2-7알케닐옥시, C_2-7알키닐옥시, 할로겐 또는 아미노 (C_1-7알킬 아미노, 디-C_1-7알킬아미노, C_6-10아릴아미노, 디-C_6-10아릴아미노 포함)을 포함한다.

용어 "아릴"은 고리부에 6-20개의 탄소 원자를 갖는 모노시클릭 또는 바이시클릭 방향족 탄화수소 그룹을 포함한다. 아릴 잔기의 대표적인 예는, 비제한적으로, 페닐, 나프틸, 안트라실, 펜안트릴 또는 테트라히드로나프틸을 포함한다.

용어 "C_6-10아릴"은 고리부에 6 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 방향족 탄화수소 그룹을 포함한다. 더욱이, 용어 아릴은 "비치환된 아릴" 및 "치환된 아릴" 모두를 포함한다. 아릴 잔기에 대한 치환기의 대표적인 예는, 비제한적으로, 히드록시, 할로겐, 시아노, 니트로, C_1-7알킬, C_3-8시클로알킬, C_2-7알케닐, C_2-7알키닐, C_1-7알콕시, C_2-7알케닐옥시, C_2-7알키닐옥시, 할로겐 또는 아미노 (C_1-7알킬 아미노, 디-C_1-7알킬아미노, C_6-10아릴아미노, 디-C_6-10아릴아미노 포함)를 포함한다.

용어 "헤테로아릴"은 탄소 원자로부터 선택된 5-10개의 고리원 및 O, N 또는 S로부터 선택된 1 내지 5개의 헤테로원자를 함유하는 모노시클릭 또는 바이시클릭 헤테로아릴 잔기를 포함한다. 헤테로아릴 그룹의 예는, 비제한적으로, 티에닐, 푸릴, 피롤릴, 이미다졸릴, 피라졸릴, 티아졸릴, 이소티아졸릴, 옥사-2,3-디아졸릴, 옥사-2,4-디아졸릴, 옥사-2,5-디아졸릴, 옥사-3,4-디아졸릴, 티아-2,3-디아졸릴, 티아-2,4-디아졸릴, 티아-2,5-디아졸릴, 티아-3,4-디아졸릴, 3-, 4-, 또는 5-이소티아졸릴, 2-, 4-, 또는 5-옥사졸릴, 3-, 4-, 또는 5-이속사졸릴, 3-또는 5-1,2,4-트리아졸릴, 4-또는 5-1,2,3-트리아졸릴, 테트라졸릴, 2-, 3-, 또는 4-피리딜, 3-또는 4-피리다지닐, 3-, 4-, 또는 5-피라지닐, 2-피라지닐, 2-,4-, 또는 5-피리미디닐을 포함한다. 헤테로아릴 그룹은 모노-, 바이-, 트리-, 또는 폴리시클릭일 수 있다.

용어 "헤테로아릴"은 그룹을 추가로 포함하고, 여기서, 헤테로방향족 고리는 하나 이상의 아릴, 지환족, 또는 헤테로시클릴 고리에 융합되고, 여기서, 부착의 라디칼 또는 지점은 헤테로방향족 고리 또는 융합된 아릴 고리 상이다. 그와 같은 헤테로아릴 잔기의 대표적인 예는, 비제한적으로, 하기를 포함한다: 인돌릴, 이소인돌릴, 인다졸릴, 인돌리지닐, 푸리닐, 퀴놀리지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 신놀리닐, 프탈라지닐, 나프티리디닐, 퀴나졸리닐, 퀴낙살리닐, 페난트리디닐, 페나트롤리닐, 페나지닐, 페노티아지닐, 페녹사지닐, 벤즈이소퀴놀리닐, 티에노[2,3-b]푸라닐, 푸로[3,2-b]-피라닐, 5H-피리도[2,3-d]-o-옥사지닐, 1H-피라졸로[4,3-d]-옥사졸릴, 4H-이미다조[4,5-d] 티아졸릴, 피라지노[2,3-d]피리다지닐, 이미다조[2,1-b] 티아졸릴, 이미다조[1,2-b][1,2,4]트리아지닐, 7-벤조[b]티에닐, 벤족사졸릴, 벤즈이미다졸릴, 벤조티아졸릴, 벤족사피닐, 벤족사지닐, 1H-피롤로[1,2-b][2]벤즈아자피닐, 벤조푸릴, 벤조티오페닐, 벤조트리아졸릴, 피롤로[2,3-b]피리디닐, 피롤로[3,2-c]피리디닐, 피롤로[3,2-c]피리디닐, 피롤로[3,2-b]피리디닐, 이미다조[4,5-b]피리디닐, 이미다조[4,5-c]피리디닐, 피라졸로[4,3-d]피리디닐, 피라졸로[4,3-c]피리디닐, 피라졸로[3,4-c]피리디닐, 피라졸로[3,4-d]피리디닐, 피라졸로[3,4-b]피리디닐, 이미다조[1,2-a]피리디닐, 피라졸로[1,5-a]피리디닐, 피롤로[1,2-b]피리다지닐, 이미다조[1,2-c]피리미디닐, 피리도[3,2-d]피리미디닐, 피리도[4,3-d]피리미디닐, 피리도[3,4-d]피리미디닐, 피리도[2,3-d]피리미디닐, 피리도[2,3-b]피라지닐, 피리도[3,4-b]피라지닐, 피리미도[5,4-d]피리미디닐, 피라지노[2,3-b]피라지닐, 또는 피리미도[4,5-d]피리미디닐을 포함한다. 더욱이, 용어 "헤테로아릴"은 "비치환된 헤테로아릴" 및 "치환된 헤테로아릴" 모두를 포함한다.

"아릴" 또는 "헤테로아릴" 그룹의 방향족 고리는 하기를 예를 들어 포함하는 치환기로 하나 이상의 고리 위치에서 비치환 또는 치환될 수 있다: 할로겐, 히드록시, 시아노, 니트로, C_1-7 알킬, C_3-8 시클로알킬, C_2-7 알케닐, C_2-7 알키닐, C_6-10 아릴, 헤테로아릴, 헤테로시클릴, C_1-7 알콕시, C_3-8 시클로알킬옥시, C_2-7 알케닐옥시, C_2-7 알키닐옥시, C_6-10 아릴옥시, 헤테로아릴옥시, 헤테로시클릴옥시, 아릴알킬옥시, 헤테로아릴알킬옥시, 헤테로시클릴알킬옥시, 케톤 (C_1-7 알킬카보닐, C_3-8 시클로알킬카보닐, C_2-7 알케닐카보닐, C_2-7 알키닐카보닐, C_6-10 아로일, C_6-10 아릴 C_1-7 알킬카보닐, 헤테로 아릴카보닐, 헤테로시클릴카보닐 포함), 에스테르 (C_1-7 알콕시카보닐, C_3-8 시클로알킬옥시카보닐, C_6-10 아릴옥시카보닐, 헤테로아릴옥시카보닐, 헤테로시클릴옥시카보닐, C_1-7 알킬카보닐옥시, C_3-8 시클로알킬카보닐옥시, C_6-10 아릴카보닐옥시, 헤테로아릴카보닐옥시, 헤테로시클릴카보닐옥시 포함), 카보네이트 (C_1-7 알콕시카보닐옥시, C_6-10 아릴옥시카보닐옥시, 헤테로아릴옥시카보닐옥시 포함), 카바메이트 (C_1-7 알콕시카복실아미노, C_6-10 아릴옥시카보닐아미노, C_2-7 알케닐옥시카보닐아미노, C_2-7 알키닐옥시카보닐아미노, C_6-10 아릴옥시카보닐아미노, 아미노카보닐옥시, C_1-7 알킬아미노카보닐옥시, 디-C_1-7 알킬아미노카보닐옥시, C_6-10 아릴아미노카보닐옥시 포함), 카바모일 (C_1-7 알킬아미노a카보닐, 디-C_1-7 알킬아미노카보닐, C_6-10 아릴아미노카보닐, C_6-10 아릴 C_1-7 알킬아미노카보닐, C_2-7 알케닐아미노카보닐 포함), 아미도 (C_1-7 알킬카보닐아미노, C_1-7 알킬카보닐 C_1-7 알킬아미노, C_6-10 아릴카보닐아미노, 헤테로아릴카보닐아미노 포함), C_6-10 아릴 C_1-7 알킬, 헤테로아릴 C_1-7 알킬, 헤테로시클로 C_1-7 알킬, 아미노 (C_1-7 알킬 아미노, 디-C_1-7 알킬아미노, C_6-10 아릴아미노, 디-C_6-10 아릴아미노, 및 C_1-7 알킬 C_6-10 아릴아미노 포함), 설포닐 (C_1-7 알킬설포닐, C_6-10 아릴설포닐, C_6-10 아릴 C_1-7 알킬설포닐, 헤테로아릴설포닐, C_1-7 알콕시설포닐, C_6-10 아릴옥시설포닐, 헤테로아릴옥시설포닐, C_3-8 시클로알킬설포닐, 헤테로시클릴설포닐 포함), 설파모일, 설폰아미도, 포스페이트, 포스포네이토, 포스피네이토, 티오에테르 (C_1-7 알킬티오, C_6-10 아릴티오, 헤테로아릴티오 포함), 우레이도, 이미노, 아미디노, 티오카복실 (C_1-7 알킬티오카보닐, C_6-10 아릴티오카보닐 포함), 설피닐 (C_1-7 알킬설피닐, C_6-10 아릴설피닐 포함), 카복실, 여기서, 각각의 상기 탄화수소 그룹은 하나 이상의 C_1-7 알킬, C_2-7 알케닐, C_2-7 알키닐, C_3-8 시클로알킬, 할로겐, 히드록시 또는 C_1-7 알콕시 그룹으로 임의 치환될 수 있다.

본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "헤테로시클릴" 또는 "헤테로시클로"는 비치환 또는 치환, 포화 또는 불포화 비-방향족 고리 또는 고리계를 포함하고, 이는, 예를 들어, 4-, 5-, 6-, 또는 7-원 모노시클릭, 7-, 8-, 9-, 10-, 11-, 또는 12-원 바이시클릭 또는 10-, 11-, 12-, 13-, 14-또는 15-원 트리시클릭 고리계이고 O, S 및 N로부터 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 함유하고, 여기서, 상기 N 및 S는 또한 다양한 산화 상태로 임의 산화될 수 있다. 하나의 구체예에서, 헤테로시클릴 잔기는 5-7개의 고리 원자를 함유하고 O, S 또는 N로부터 선택된 추가 헤테로원자를 임의로 함유하는 포화 모노시클릭 고리를 나타낸다. 헤테로시클릭 그룹은 헤테로원자 또는 탄소 원자에서 부착될 수 있다. 헤테로시클릴은 융합 또는 브릿지된 고리 및 스피로시클릭 고리를 포함할 수 있다. 헤테로시클릴 잔기의 예는, 예를 들어, 디히드로푸라닐, 디옥솔라닐, 디옥사닐, 디티아닐, 피페라지닐, 피롤리딘, 디히드로피라닐, 옥사티올라닐, 디티솔란, 옥사티아닐, 티오모폴리노, 옥시라닐, 아지리디닐, 옥세타닐, 옥세파닐, 아제티디닐, 테트라히드로푸라닐, 테트라히드로티오페닐, 피롤리디닐, 테트라히드로피라닐, 피페리디닐, 모폴리노, 피페라지닐, 아제피닐, 옥사피닐, 옥사아제파닐, 옥사티아닐, 티에파닐, 아제파닐, 디옥세파닐, 및 디아제파닐을 포함한다.

용어 "헤테로시클릴"은 하기와 같은 1, 2 또는 3개의 치환기로 치환된 본 명세서에 정의된 헤테로시클릭 그룹을 포함한다: =O, =S, 할로겐, 히드록시, 시아노, 니트로, 알킬, 시클로알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 헤테로아릴, 헤테로시클릴, 알콕시, 시클로알킬옥시, 알케닐옥시, 알키닐옥시, 아릴옥시, 헤테로아릴옥시, 헤테로시클릴옥시, 아릴알킬옥시, 헤테로아릴알킬옥시, 헤테로시클릴알킬옥시, 케톤 (알킬카보닐, 시클로알킬카보닐, 알케닐카보닐, 알키닐카보닐, 아로일, 아릴알킬카보닐, 헤테로아릴카보닐, 헤테로시클릴카보닐 포함), 에스테르 (알콕시카보닐, 시클로알킬옥시카보닐, 아릴옥시카보닐, 헤테로아릴옥시카보닐, 헤테로시클릴옥시카보닐, 알킬카보닐옥시, 시클로알킬카보닐옥시, 아릴카보닐옥시, 헤테로아릴카보닐옥시, 헤테로시클릴카보닐옥시 포함), 카보네이트s(알콕시카보닐옥시, 아릴옥시카보닐옥시, 헤테로아릴옥시카보닐옥시 포함), 카바메이트 (알콕시카복실아미노, 아릴옥시카보닐아미노, 알케닐옥시카보닐아미노, 알키닐옥시카보닐아미노, 아릴옥시카보닐아미노, 아미노카보닐옥시, 알킬아미노카보닐옥시, 디알킬아미노카보닐옥시, 아릴아미노카보닐옥시 포함), 카바모일 (알킬아미노카보닐, 디알킬아미노카보닐, 아릴아미노카보닐, 아릴알킬아미노카보닐, 알케닐아미노카보닐 포함), 아미도 (알킬카보닐아미노, 알킬카보닐알킬아미노, 아릴카보닐아미노, 헤테로아릴카보닐아미노 포함), 아릴알킬, 헤테로아릴알킬, 헤테로시클릴알킬, 아미노 (알킬 아미노, 디알킬아미노, 아릴아미노, 디아릴아미노, 및 알킬아릴아미노 포함), 설포닐 (알킬설포닐, 아릴설포닐, 아릴알킬설포닐, 헤테로아릴설포닐, 알콕시설포닐, 아릴옥시설포닐, 헤테로아릴옥시설포닐, 시클로알킬설포닐, 헤테로시클릴설포닐 포함), 설파모일, 설폰아미도, 포스페이트, 포스포네이토, 포스피네이토, 티오에테르 (알킬티오, 아릴티오, 헤테로아릴티오 포함), 우레이도, 이미노, 아미디노, 티오카복실 (알킬티오카보닐, 아릴티오카보닐), 설피닐 (알킬설피닐, 아릴설피닐 포함), 카복실, 여기서, 각각의 상기 탄화수소 그룹은 하나 이상의 C_1-7 알킬, C_2-7 알케닐, C_2-7 알키닐, C_3-8 시클로알킬, 할로겐, 히드록시 또는 C_1-7 알콕시 그룹으로 임의 치환될 수 있다.

용어 "헤테로시클릴알킬"은 헤테로시클릴로 치환된 C1-7 알킬이다. 용어는 하나 이상의 C_1-7 알킬, C_2-7 알케닐, C_2-7 알키닐, C_3-8 시클로알킬, 할로겐, 히드록시 또는 C_1-7 알콕시 그룹으로 치환될 수 있는 비치환 및 치환된 헤테로시클릴알킬 잔기를 포함한다.

용어 "카보닐" 또는 "카복시"는 화합물 및 잔기를 포함하고, 이는 산소 원자에 이중결합으로 연결된 탄소를 함유한다 (C=O). 카보닐은, 본 발명의 화합물이 의도된 기능을 수행하도록 하는 임의의 잔기로 추가 치환될 수 있다. 예를 들어, 카보닐 잔기는 C_1-7 알킬, C_2-7 알케닐, C_2-7 알키닐, C_6-10 아릴, C_1-7 알콕시, 아미노 등으로 치환될 수 있다. 카보닐을 함유하는 잔기의 예는 알데히드, 케톤, 카복실산, 아미드, 에스테르, 우레아, 무수물 등을 포함한다.

용어 "히드록시" 또는 "히드록실"는 -OH 또는 -O-을 갖는 그룹을 포함한다.

용어 "할로겐"는 불소, 브롬, 염소, 요오드 등을 포함한다.

용어 "퍼할로겐화된"는, 모든 수소가 할로겐 원자로 대체되는 잔기를 포함한다.

본 발명의 비타민 D 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염, 그의 용매화물 또는 전구약물은 하나 이상의 비대칭 중심을 함유할 수 있고, 이로써, 절대 입체화학의 점에서, 아미노산에 대해 (R)- 또는 (S)- 또는, (D)- 또는 (L)-로서 정의될 수 있는 거울상이성질체, 부분입체상이성질체, 및 다른 입체이성질체 형태를 일으킬 수 있다. 본 발명은 모든 그와 같은 가능한 이성질체, 및 이의 라세미 및 광학적으로 순수한 형태를 포함하는 것을 의미한다. 광학적 활성 (+) 및 (-), (R)- 및 (S)-, 또는 (D)- 및 (L)-이성질체는 키랄 신톤(synthon) 또는 키랄 시약을 사용하여 제조될 수 있고, 또는 종래 기술, 예컨대 키랄 칼럼을 사용하는 HPLC을 사용하여 분할될 수 있다. 본 명세서에 기재된 화합물이 올레핀성 이중 결합 또는 기하 비대칭의 다른 중심을 함유할 때, 그리고 달리 특정되지 않으면, 화합물은 E 및 Z 기하 이성질체 모두를 포함하는 것으로 의도된다. 마찬가지로, 모든 호변체 형태도 포함되는 것으로 의도된다.

어구 "입체이성질체"는 동일한 결합에 의해 결합된 동일한 원자로 만들어지지만 상호교환가능하지 않는 상이한 3차원 구조를 갖는 화합물을 포함한다. 본 발명은 다양한 입체이성질체 및 이들의 혼합물을 고려하고, "거울상이성질체"을 포함하며, 이는, 분자가 또 하나의 절대 포개질 수 없는(nonsuperimposeable) 거울상인 2개의 입체이성질체를 의미한다.

본 발명은 모든 약제학적으로 허용가능한 동위원소 표지된 비타민 D 화합물을 포함하고, 여기서, 하나 이상의 원자는 동일한 원자 수를 갖지만 자연에서 통상 발견된 원자 질량 또는 질량 수와 상이한 원자 질량 또는 질량 수를 갖는 원자에 의해 대체된다.

본 발명의 혼합물 내에 포함하기에 적당한 동위원소의 예는 수소의 동위원소, 예컨대 ²H 및 ³H, 탄소의 동위원소, 예컨대 ¹¹C, ¹³C 및 ¹⁴C, 염소의 동위원소, 예컨대 ³⁶Cl, 불소의 동위원소, 예컨대 ¹⁸F, 요오드의 동위원소, 예컨대 ¹²³I 및 ¹²⁵I, 질소의 동위원소, 예컨대 ¹³N 및 ¹⁵N, 산소의 동위원소, 예컨대 ¹⁵O, ¹⁷O 및 ¹⁸O, 인의 동위원소, 예컨대 ³²P, 및 황의 동위원소, 예컨대 ³⁵S을 포함한다. 더 무거운 동위원소, 예컨대 중수소, 즉 ²H에 의한 치환은 더 큰 대사 안정성, 예를 들어, 증가된 생체내 반감기 또는 감소된 용량 요건에서 기인하는 어떤 치료 이점을 부여할 수 있고, 따라서 일부 환경에서 바람직할 수 있다. 동위원소 표지된 비타민 D 화합물은 당업자에 공지된 종래 기술에 의해 또는 이전에 이용된 비-표지된 시약 대신에 적절한 동위원소 표지된 시약을 사용하는 수반되는 실시예 및 제조 섹션에 기재된 것과 유사한 공정에 의해 일반적으로 제조될 수 있다.

예시적인 본 발명의 비타민 D 화합물들 중의 하나는 1,25(OH)₂D3이고, 이는 전구체의 수로부터, 신장의 근위 세뇨관에 의해 주로 합성된다. 1,25(OH)₂D3의 또 하나의 제2 공급원은 태양에 응하여 피부에 의한 덜 활성인 대사산물의 전환을 통해서이다. 1,25(OH)₂D3는 세포의 칼슘 유입 및 유출, 및 골격으로의 칼슘 이동을 조절하는 것으로 보여진 세코스테로이드이다. 또한, 1,25(OH)₂D3은, 주로 비타민 D 수용체 (VDR)와 상호작용하여 칼슘 조절과 무관한 다른 세포 역할을 갖는다. VDR은 핵수용체이고; 그러나, 세포질 구역에서 또한 발견될 수 있다. 합의는, 세포핵 내에 위치한 VDR, 스테로이드 수용체는 다른 수용체, 예컨대 레티노이드 X 수용체와 상호작용한다는 것이다.

1,25(OH)₂D3의 효과는 불완전하게 이해되지만, 또한 비-칼세믹 역할을 발휘하고 VDR의 DNA 결합 도메인에 대한 친화도에 기인한 유전체 효과를 갖는 것으로 공지되어 있다. VDR의 DNA 결합 도메인은 단백질-단백질 상호작용 및 다른 공동인자, 및 기능적 도메인의 활성을 조절한다. 리간드 결합 도메인 (LBD)은 VDR의 전사 활성에서 중요한 인자인 인산화에 필요하다.

1,25(OH)₂D3의 저분자량 및 친지질성은 세포막으로의 유입을 보장하고, VDR에 대한 그 고친화도로는 VDR의 리간드 결합 도메인을 결합하게 된다.

1,25(OH)₂D3는 히스톤 아세틸라제를 간접적으로 보충하고, 이로서 크로마틴을 개환한다. 그 결과, 공-활성제 표적 유전자는 공-활성제에 의해 교체된다. 다른 한편, LBD 결합없이, VDR는 또한, 다른 억제 단백질과 상호작용하여 히스콘 탈아세틸라제에 의해 매개된 전사의 억제를 이끌 수 있다. 유전자 전사는 VDR 반응 요소에 의해 매개되고, 이 요소는 유전자의 프로모터 구역에서 특이 DNA 서열이다.

유전적 작용에 추가하여, 1,25(OH)₂D3은 또한, 칼슘 및 클로라이드의 유입 및 유출을 조절한다. 1,25(OH)₂D3은 또한, 미토겐 활성 단백질 키나아제 (MAP-키나아제)를 조절하고, 이로써 신속한 증식 억제 및 세포 분화로 된다.

용어 "전구약물"은 생리학적 조건 하에서 또는 가용매분해에 의해 본 발명의 생물학적 활성 화합물로 전환될 수 있는 화합물을 포함한다. 따라서, 용어 "전구약물"은 약제학적으로 허용가능한 본 발명의 화합물의 대사 전구체를 의미한다. 전구약물은, 필요한 대상체에게 투여될 때 불활성일 수 있지만, 생체내에서 본 발명의 활성 화합물로 전환된다. 전구약물은 전형적으로 생체내에서 신속히 전환되어, 예를 들어 혈액에서의 가수분해 또는 소화관 또는 간에서의 전환에 의해 본 발명의 모 화합물을 얻는다. 전구약물 화합물은 종종 포유동물 유기체의 용해도, 조직 적합성 또는 지연 방출의 이점을 제공한다 (참조, Bundgard, H., Design of Prodrugs (1985), pp. 7-9, 21-24 (Elsevier, Amsterdam)). 전구약물의 논의는 하기에서 제공된다: Higuchi, T., et al., "Pro-drugs as Novel Delivery Systems", A.C.S. Symposium Series, Vol. 14, and in Bioreversible Carriers in Drug Design, ed. Edward B. Roche, Anglican Pharmaceutical Association arid Pergamon Press, 1987.

어구 "약제학적으로 허용가능한 담체, 희석제 또는 부형제"는 비제한적으로 임의의 보조제, 담체, 부형제, 활제, 감미제, 희석제, 보존제, 염료/착색제, 풍미 강화제, 표면활성제, 습윤제, 분산제, 현탁화제, 안정제, 등장화제, 용매, 또는 에멀젼화제를 포함하고, 이들은 인간 또는 가축에서 사용하기에 허용가능한 것으로 미국 식약청에 의해 승인되었다.

어구 "약제학적으로 허용가능한"는 산 및 염기 부가 염 모두를 포함한다.

어구 "약제학적으로 허용가능한 산 부가 염"는 유리 염기의 생물학적 유효성 및 성질을 보유하고, 생물학적으로 또는 달리 바람직하고 하기로 형성된 염들을 포함한다: 무기 산, 예컨대, 비제한적으로, 염산, 브롬화수소산, 황산, 질산, 인산 등, 및 유기 산, 예컨대, 비제한적으로, 아세트산, 2,2-디클로로아세트산, 아디프산, 알긴산, 아스코르브산, 아스파르트산, 벤젠설폰산, 벤조산, 4-아세트아미도벤조산, 캄포르산, 캄포르-10-설폰산, 카프르산, 카프로산, 카프릴산, 카본산, 신남산, 시트르산, 시클람산, 도데실황산, 에탄-1,2-디설폰산, 에탄설폰산, 2-히드록시에탄설폰산, 포름산, 푸마르산, 갈락타르산, 젠티스산, 글루코헵톤산, 글루콘산, 글루쿠론산, 글루탐산, 글루타르산, 2-옥소-글루타르산, 글리세로인산, 글리콜산, 힙퓨르산, 이소부티르산, 락트산, 락토바이온산, 라우르산, 말레산, 말산, 말론산, 만델산, 메탄설폰산, 무스산, 나프탈렌-1,5-디설폰산, 나프탈렌-2-설폰산, 1-히드록시-2-나프토산, 니코틴산, 올레산, 오로트산, 옥살산, 팔미트산, 파모산, 프로피온산, 파이로글루탐산, 피루브산, 살리실산, 4-아미노살리실산, 세박산, 스테아르산, 석신산, 타르타르산, 티오시안산, p-톨루엔설폰산, 트리플루오로아세트산, 운데실렌산, 등.

어구 "약제학적으로 허용가능한 염기 부가 염"은 유리 산의 생물학적 유효성 및 성질을 보유하고, 생물학적으로 또는 달리 바람직한 염들을 포함한다. 이들 염은 무기 염기 또는 유기 염기의 유리 산에의 첨가로부터 제조된다. 무기 염기로부터 유도된 염은 비제한적으로, 나트륨, 칼륨, 리튬, 암모늄, 칼슘, 마그네슘, 철, 아연, 구리, 망간, 알루미늄 염 등을 포함한다. 바람직한 무기 염은 암모늄, 나트륨, 칼륨, 칼슘, 및 마그네슘 염이다. 유기 염기로부터 유도된 염은, 비제한적으로, 1급, 2급, 및 3급 아민, 천연 치환된 아민, 시클릭 아민 및 염기성 이온 교환 수지을 포함하는 치환된 아민, 예컨대 암모니아, 이소프로필아민, 트리메틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 트리프로필아민, 디에탄올아민, 에탄올아민, 데아놀, 2-디메틸아미노에탄올, 2-디에틸아미노에탄올, 디시클로헥실아민, 리신, 아르기닌, 히스티딘, 카페인, 프로카인, 히드라바민, 콜린, 베타인, 베네타민, 벤자틴, 에틸렌디아민, 글루코스아민, 메틸글루카민, 테오브롬, 트리에탄올아민, 트로메타민, 퓨린, 피페라진, 피페리딘, N-에틸피페리딘, 폴리아민 수지 등의 염을 포함하다. 특히 바람직한 유기 염기는 이소프로필아민, 디에틸아민, 에탄올아민, 트리메틸아민, 디시클로헥실아민, 콜린 및 카페인이다.

종종, 결정화는 본 발명의 화합물 (예를 들어, 비타민 D 화합물)의 용매화물을 생성한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "용매화물"은 본 발명의 화합물의 하나 이상의 분자를 용매의 하나 이상의 분자와 함께 포함하는 응집물을 포함한다. 용매는 물일 수 있고, 이 경우에, 상기 용매화물은 히드레이트일 수 있다. 대안으로, 용매는 유기 용매일 수 있다. 따라서, 본 발명의 화합물은 모노히드레이트, 디히드레이트, 헤미히드레이트, 세스퀴히드레이트, 트리히드레이트, 테트라히드레이트 등을 포함하는 히드레이트, 및 상응하는 용매화물 형태로서 존재할 수 있다. 본 발명의 화합물은 진정한 용매화물일 수 있고, 한편, 다른 경우에, 본 발명의 화합물은 단지 우발적인 물을 보유하거나, 물 + 특정 우발적인 용매의 혼합물일 수 있다.

어구 "약제학적 조성물"은 본 발명의 생물학적 활성 화합물을 대상체에게 전달하기 위한, 본 발명의 화합물 (예를 들어, 비타민 D 화합물) 및 본 기술분야에 일반적으로 허용되는 매개체의 제형을 포함한다. 그와 같은 매개체는 그의 모든 약제학적으로 허용가능한 담체, 희석제 또는 부형제를 포함한다.

본 발명의 비타민 D 화합물 및/또는 화학요법제를 포함하는 약제학적 조성물은 대상체에게 경구로, 전신으로, 비경구로, 국부적으로, 직장으로, 비강으로, 질내로 또는 낭내로 투여될 수 있다. 물론, 각각의 투여 경로에 적당한 형태로 주어진다. 예를 들어, 정제 또는 캡슐 형태, 주사, 흡입, 연고 등에 의해, 주사, 주입 또는 흡입에 의해; 로션 또는 연고; 및 직장 또는 질 좌약에 의해 국소적으로 투여된다.

어구 "비경구 투여" 및 "비경구로 투여되는"은, 본 명세서에 사용된 바와 같이, 통상 주사에 의한 장(enteral) 및 국부 투여 이외의 투여 방식을 포함하고, 비제한적으로, 정맥내, 근육내, 동맥내, 수막강내, 수정체 낭내, 안와내, 심장내, 피내, 복강내, 기관지경, 피하, 표피하, 관절내, 피막하, 지주막하, 척수내 및 흉골내 주사 및 주입 투여를 포함한다.

어구 "전신 투여", "전신으로 투여되는"은, 본 명세서에 사용된 바와 같이, 중추신경계에 직접 투여되는 것 이외의 비타민 D 화합물의 투여를 포함하고, 이로써 대상체의 전신에 들어가고, 따라서, 대사 및 다른 것과 같은 공정, 예를 들어, 피하 투여가 수행된다.

일부 방법에서, 본 발명의 조성물은 임의의 상피세포 표면에 국소적으로 투여될 수 있다. "상피세포 표면"는, 신체의 외부 표면을 덮고, 또는 비제한적으로, 피부 및 점막 표면을 포함하는 중공 구조를 정렬시킨 조직의 면적을 포함한다. 그와 같은 상피세포 표면은 경구, 인두, 식도, 폐, 눈, 귀, 코, 구강, 혀, 질, 경부, 비뇨생식기, 소화기, 및 항문직장 표면을 포함한다.

조성물은 국부 투여에 이용되는 다양한 종래 형태로 형성될 수 있다. 이들은 예를 들어, 반-고체 및 액체 복용 형태, 예컨대 액체 용액 또는 서스펜션, 좌약, 더쉬(douche), 관장제, 겔, 크림, 에멀젼, 로션, 슬러리, 파우더, 스프레이, 폼(foam), 페이스트, 연고, 고약, 밤(balm), 더쉬(douche) 또는 드롭(drop)을 포함한다.

국부 적용을 위한 종래 사용된 담체는 하기를 포함한다: 펙틴, 젤라틴 및 이의 유도체, 폴리락트산 또는 폴리글리콜산 폴리머 또는 이의 코폴리머, 셀룰로오스 유도체, 예컨대 메틸 셀룰로오스, 카복시메틸 셀룰로오스, 또는 산화된 셀룰로오스, 구아(guar) 검, 아카시아(acacia) 검, 카라야(karaya) 검, 트라가칸쓰(tragacanth) 검, 벤토나이트, 한천, 카보머, 블래더랙(bladderwrack), 세라토니아(ceratonia), 덱스트란 및 이의 유도체, 가티(ghatti) 검, 헥토라이트(hectorite), 이스파굴라 허스크(ispaghulahusk), 폴리비닐피롤리돈, 실리카 및 이의 유도체, 크산탄 검, 카올린, 탈크, 전분 및 이의 유도체, 파라핀, 물, 식물성 및 동물성 오일, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 글리세롤, 에탄올, 프로판올, 프로필렌 글리콜 (글리콜, 알콜), 고정 오일, 나트륨, 칼륨, 알루미늄, 마그네슘 또는 칼슘 염 (예컨대, 클로라이드, 카보네이트, 바이카보네이트, 시트레이트, 글루코네이트, 락테이트, 아세테이트, 글루셉테이트 또는 타르트레이트).

국부 제제에 대한 표준 조성물 전략은 약물의 지속 및 체류 시간을 향상시키고 예방적 효능의 달성을 향상시키기 위해 비타민 D 화합물에 적용될 수 있다.

아래 장관 또는 질로 사용될 국부 적용에 대해, 직장 좌약, 적당한 고약, 겔, 연고, 용액, 서스펜션 또는 삽입물이 사용될 수 있다. 국부 경피투여 패치가 또한 사용될 수 있다. 경피투여 패치는 본 발명의 조성물의 신체에의 조절된 전달을 제공하는 추가 이점을 갖는다. 그와 같은 복용 형태는 적당한 매개체에서 제제를 용해 또는 분산시켜서 만들어 질 수 있다.

본 발명의 조성물은 직장 또는 질 투여를 위한 좌약의 형태로 투여될 수 있다. 이들은 제제를, 실온에서 고형이지만 직장 온도에서는 액체인 적당한 비-자극 담체를 혼합하여 제조될 수 있고, 따라서 약물을 방출하기 위해 직장 또는 질에서 용융될 것이다. 그와 같은 물질은 실온에서 고형이지만 체온에서는 액체인 코코아 버터, 밀랍, 폴리에틸렌 글리콜, 좌약 왁스 또는 살리실레이트를 포함하고, 따라서, 직장 또는 질강에서 용융되고 활성제를 방출할 것이다. 질 투여에 적당한 조성물은 또한 페서리(pessary), 탐폰(tampon), 크림, 겔, 페이스트, 폼, 필름, 또는 스프레이 조성물을 포함하고, 이는 적절한 것으로서 본 기술분야에 공지된 것으로서 그와 같은 담체를 함유한다. 약제학적 본 발명의 조성물에 이용된 담체는 질 투여에 양립해야 한다.

눈 적용에 대해, 약제학적 조성물은, 보존제, 예컨대 벤질알코늄 클로라이드와 함께 또는 없이 등장의 pH 조정된 멸균 생리식염수 미분화 서스펜션으로서, 또는, 바람직하게는, 등장의 pH 조정된 멸균 생리식염수 중 용액으로서 제형될 수 있다. 대안으로, 눈 사용에 대해, 조성물은 연고, 예컨대 바셀린으로 제형될 수 있다. 예시적인 눈 조성물은 눈 연고, 파우더, 용액 등을 포함한다.

파우더 및 스프레이는 비타민 D 화합물 외에, 담체, 예컨대 락토오스, 탈크, 알루미늄 히드록시드, 칼슘 실리케이트 및 폴리아미드 파우더, 또는 이들 물질의 혼합물을 함유할 수 있다. 스프레이는 종래의 추진제, 예컨대 클로로플루오로탄화수소 및 휘발성 비치환된 탄화수소, 예컨대 부탄 및 프로판을 추가로 함유할 수 있다.

통상, 수성 에어로졸은 종래 약제학적으로 허용가능한 담체 및 안정제와 함께 비타민 D 화합물의 수성 용액 또는 서스펜션을 제형하여 만들어진다. 담체 및 안정제는 특정 화합물의 요건에 따라 변하지만, 전형적으로 비이온성 표면활성제 (예를 들어, Tweens, Pluronics, 폴리에틸렌 글리콜 등), 혈청 알부민과 같은 단백질, 소르비탄 에스테르, 올레산, 레시틴, 아미노 산, 예컨대 글리신, 버퍼, 염, 당 또는 당 알코올을 포함한다. 에어로졸은 일반적으로 등장 용액으로부터 제조된다. 본 발명의 전달의 에어로졸 또는 임의의 다른 수단의 생성은 본 기술분야에 공지된 임의의 방법에 의해 수반될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 전달의 경우에, 화합물은 임의의 적당한 담체와 함께 추진제와 함께 미세 형태로 공급된다.

액화 추진제는 전형적으로 주위 조건 하에서 가스이고, 가압 하에서 압축된다. 추진제는 프로판 및 부탄, 또는 다른 저급 알칸, 예컨대 5 이하의 탄소를 포함하는 임의로 허용가능하고 본 기술분야에 공지된 것일 수 있다. 조성물은 적당한 추진제 및 밸브를 갖는 용기 내에 보유되고, 밸브의 작용으로 방출될 때까지 고압이 유지된다. 비타민 D 화합물은 또한, 캡슐, 캐세이(cachet), 알약, 정제, (마름모꼴) 알약 (풍미 주성분, 통상적으로 수크로스 및 아카시아 또는 트라가칸쓰 사용)을 비제한적으로 포함하는 경구로 허용가능한 용량 형태로, 파우더, 과립, 또는 수성 또는 비수성 액체 중 용액 또는 서스펜션으로서, 또는 수중유 또는 유중수 액체 에멀젼, 또는 엘릭시르(elixir)로서 또는 시럽으로서, 또는 방향제 (불활성 베이스, 예컨대 젤라틴 및 글리세린, 또는 수크로스 및 아카시아 사용)으로서 및/또는 구강세척액 등으로서 경구로 투여될 수 있고, 각각은 소정량의 수크로스 옥타설페이트 및/또는 항생제 또는 피임제(들)을 활성 성분으로서 함유한다. 비타민 D 화합물은 볼러스(bolus), 연약 또는 페이스트로서 또한 투여될 수 있다. 경구 사용을 위한 정제의 경우에, 통상 사용되는 담체는 락토오스 및 옥수수 전분. 윤활제, 예컨대 마그네슘 스테아레이트를 포함하고, 또한 전형적으로 첨가된다. 캡슐 형태의 경구 투여에 대해, 유용한 희석제는 락토오스 및 건조 옥수수 전분을 포함한다. 수성 서스펜션이 경구 사용에 요구될 때, 활성 성분은 에멀젼화제 및 현탁화제와 조합된다. 필요에 따라, 임의의 감미제, 풍미제 또는 착색제가 또한 첨가될 수 있다. 정제, 및 다른 고형 복용 형태, 예컨대 당의정, 캡슐, 알약 및 과립은 스코어링(scoring)될 수 있고, 또는 코팅 및 쉘, 예컨대 장용 코팅, 및 약제학적 제형 기술에 공지된 다른 코팅으로 제조될 수 있다. 원하는 방출 프로파일, 다른 폴리머 매트릭스, 리포좀 및/또는 마이크로스피어를 제공하기 위해 변화 비로, 예를 들어, 히드록시프로필메틸 셀룰로오스를 사용하는 활성 성분의 느린 또는 조절 방출을 제공하기 위해 제형될 수 있다. 예를 들어, 박테리아 보유 필터를 통한 여과에 의해, 또는 사용 직전에 멸균 물, 또는 일부 다른 멸균 주사가능 매개체에 용해될 수 있는 멸균 고형 조성물의 형태로 멸균 제제를 혼입하여 살균될 수 있다. 이들 조성물은 또한, 불투명화제를 임의로 함유할 수 있고, 비타민 D 화합물 만을, 또는 바람직하게는, 위장관의 임의 부분에, 임의로, 지연 방식으로 방출하도록 하는 조성물일 수 있다. 사용될 수 있는 조성물을 끼워 넣는 예는 폴리머성 물질 및 왁스를 포함한다. 활성 성분은 또한, 필요에 따라, 하나 이상의 상기 기재의 부형제를 갖는 마이크로캡슐 형태일 수 있다. 경구 투여용 액체 복용 형태는 약제학적으로 허용가능한 에멀젼, 마이크로에멀젼, 용액, 서스펜션, 시럽 및 엘릭시르를 포함한다. 활성 성분 외에, 액체 복용 형태는 본 기술분야에 통상 사용되는 불활성 희석제, 예컨대, 예를 들어, 물 또는 다른 용매, 가용화제 및 에멀젼화제, 예컨대 에틸 알콜, 이소프로필 알콜, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알콜, 벤질 벤조에이트, 프로필렌 글리콜, 1,3-부틸렌 글리콜, 오일 (특히, 목화씨, 땅콩, 옥수수, 배종(germ), 올리브, 캐스터 및 참께 오일), 글리세롤, 테트라히드로푸릴 알콜, 폴리에틸렌 글리콜 및 소르비탄의 지방산 에스테르, 및 이들의 혼합물을 함유할 수 있다.

불활성 희석제 외에, 경구 조성물은 또한 보조제, 예컨대 흡윤제, 에멀젼화제 및 현탁화제, 감미제, 풍미제, 착색제, 방향제 및 보존제를 포함할 수 있다.

서스펜션은, 비타민 D 화합물에 추가하여, 현탁화제, 예를 들어, 에톡실화 이소스테아릴 알콜, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 및 소르비탄 에스테르, 미세결정 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 한천 및 트라가칸쓰, 및 이들의 혼합물을 함유할 수 있다.

비타민 D 화합물의 멸균 주사가능 형태는 수성 또는 유성 서스펜션일 수 있다. 이들 서스펜션은 적당한 분산제 또는 흡윤제 및 현탁화제를 사용하여 본 기술분야에 공지된 기술에 따라 제형될 수 있다.

흡윤제, 에멀젼화제 및 활제, 예컨대 나트륨 라우릴 설페이트 및 마그네슘 스테아레이트, 및 착색제, 방출제, 코팅제, 감미제, 풍미제 및 방향제, 보존제 및 항산화제는 조성물 내에 또한 존재할 수 있다. 멸균 주사가능 제제는 또한, 비독성 비경구로 허용가능한 희석제 또는 용매 중 멸균 주사가능 용액 또는 서스펜션, 예를 들어, 1,3-부탄디올 중 용액일 수 있다. 이용될 수 있는 허용가능한 비히클 및 용매는 물, 링커액 및 등장 나트륨 클로라이드 용액이다. 또한, 멸균, 고정 오일은 용매 또는 현탁 매개체로서 종래에 이용된다. 이를 위해, 임의의 블랜드(bland) 고정 오일이 이용될 수 있고, 그 오일은 합성 모노-또는 디-글리세리드를 포함한다. 지방산, 예컨대 올레산 및 이의 글리세리드 유도체는, 천연 약제학적으로 허용가능한 오일, 예컨대 올리브 오일 또는 캐스터 오일인 것처럼, 특히 폴리옥시에틸화 버전에서 주사가능 제제에서 유용하다. 이들 오일 용액 또는 서스펜션은 또한, 장쇄 알콜 희석제 또는 분산제를 함유할 수 있다. 비타민 D 화합물은, 액체 용액 또는 서스펜션, 좌약, 더쉬(douche), 관장제, 겔, 크림, 에멀젼, 로션, 슬러리, 파우더, 스프레이, 폼, 페이스트, 연고, 고약, 밤(balm), 더쉬(douche), 드롭(drop) 및 기타를 포함하는 조합 생성물을 형성하는 물질 중 다른 복용 형태로 총 복용량의 어떤 %를 나타낼 것이다.

하나의 구체예에서, 비타민 D 화합물은 예방적으로 투여될 수 있다. 예방 적용을 위해, 비타민 D 화합물은 잠재적인 CIM 전에 적용될 수 있다. 적용 시점은 비타민 D 화합물의 예방적 유효성을 최대화하기 위해 최적화될 수 있다. 시점은 조성물의 투여, 복용량, 안정성 및 유효성, 복용 빈도, 예를 들어, 단일 적용 또는 다중 복용의 방식에 따라 변할 것이다. 당업자는 비타민 D 화합물의 예방적 유효성을 최대화하기 위해 필요한 가장 적절한 시간 간격을 결정할 수 있다.

비타민 D 화합물은 조성물 내에 존재할 때, 일반적으로, 총중량의 약 0.000001% 내지 약 100%, 더 바람직하게는 약 0.001% 내지 약 50%, 및 가장 바람직하게는 약 0.01% 내지 약 25%의 양으로 존재할 것이다.

담체를 포함하는 본 발명의 조성물에 대해, 상기 조성물은, 예를 들어, 약 1% 내지 약 99 중량%, 바람직하게는 약 50% 내지 약 99 중량%, 및 가장 바람직하게는 약 75% 내지 약 99 중량%의 적어도 하나의 담체를 포함한다.

또한, 본 발명의 조성물의 별개의 성분은 미리 배합될 수 있고, 또는 각각의 성분은 치료 성분의 원하는 농도 수준을 달성하기 위해 그리고 성분이 궁극적으로 서로 잘 혼합되는 한, 소정 용량에 따라 동일한 환경에 별개로 투여될 수 있다. 또한, 본 발명은 연속 또는 간헐적 기준으로 투여 또는 전달될 수 있다.

일부 구체예에서, 여기서, 비타민 D 화합물은 약 50 ㎍/mL 내지 약 400 ㎍/mL, 예를 들어, 약 100 ㎍/mL 및 350 ㎍/mL, 약 150 ㎍/mL 내지 약 300 ㎍/mL 또는 약 200 ㎍/mL 내지 약 250 ㎍/mL의 비타민 D 화합물을 포함하는 멸균 용액으로서 제형화된다. 또 다른 구체예에서, 비타민 D 화합물은 약 50 ㎍/mL 내지 약 100 ㎍/mL, 예를 들어, 약 55 ㎍/mL 내지 약 95 ㎍/mL, 약 60 ㎍/mL 내지 약 90 ㎍/mL, 약 65 ㎍/mL 내지 약 80 ㎍/mL, 및 약 70 ㎍/mL 내지 약 75 ㎍/mL의 비타민 D 화합물을 포함하는 멸균 용액으로서 제형화된다. 또 다른 구체예에서, 비타민 D 화합물은 약 300 ㎍/mL 내지 약 400 ㎍/mL, 예를 들어, 약 310 ㎍/mL 내지 약 380 ㎍/mL, 약 330 ㎍/mL 내지 약 370 ㎍/mL 또는 약 340 ㎍/mL 내지 약 350 ㎍/mL의 비타민 D 화합물을 포함하는 멸균 용액으로서 제형화된다. 하나의 구체예에서, 약 75 ㎍/mL 비타민 D 화합물을 포함한다. 또 다른 구체예에서, 상기 제형은 약 345 ㎍/mL 비타민 D 화합물을 포함한다. 추가 구체예에서, 비타민 D 화합물은 칼시트리올이다.

다른 구체예에서, 제형은 무수 비변성 에탄올 및 폴리소르베이트 20을 추가로 포함한다. 또 다른 구체예에서, 제형은 대상체에 투여 전에 0.9% 나트륨 클로라이드 용액에서 1:10로 희석된다.

일부 구체예에서, 비타민 D 화합물은 무수 200 프루프(proof)(U.S.) 비변성 에탄올, USP(96% w/w) 및 폴리소르베이트 20, USP(4% w/w)의 비히클에서 약 50 ㎍/mL 내지 약 400 ㎍/mL의 멸균 칼시트리올 제형으로서 제조되고, 숙주에의 투여 전에 0.9% 나트륨 클로라이드 용액 (USP)에서 1:10에서 희석된다.

어떤 구체예에서, 비타민 D 화합물은 무수 200 프루프 (U.S.) 비변성 에탄올, 바람직하게는 USP 등급 또는 그 이상 (96% w/w) 및 폴리소르베이트 20, 바람직하게는 USP 등급 또는 그 이상 (4% w/w)의 비히클에서 75 ㎍/mL 또는 345 ㎍/mL의 멸균 칼시트리올 제형으로서 제조되고, 숙주에의 투여 전에 0.9% 나트륨 클로라이드 용액 (USP 등급 또는 그 이상)에서 1:10로 희석된다.

본 명세서에 따라, 비타민 D 화합물, 예컨대 비타민 D3, 또는 이의 유사물, 대사산물, 유도체 및/또는 모방물은, CIM을 포함하는 이들 화학요법제의 바람직하지 않은 부작용을 감소시키기 위해 화학요법제와 함께 투여될 수 있다. 비타민 D 화합물은, 원하는 효과를 제공하기 위해 화학요법제의 투여 전에, 동시에 또는 그 다음에 투여될 수 있다.

임의의 특정 이론에 제한되기를 바라지 않으면서, 본 발명의 방법은 만능분화 줄기세포 전구세포의 이용가능성을 증가시켜서 골수억제를 개선할 수 있다. 그와 같은 방법은 골수 세포의 증식을 증가시키고/거나 골수로부터 가동화를 개선시키기 위해 표준 치료(예를 들어, 과립구-자극 인자 또는 G-CSF를 이용하는 것)와 조합하여 사용될 수 있고, 이로써 콜로니 자극 인자 (CSF)의 복용 및 투여 및 화학요법 다음의 회복시간을 줄인다.

본 발명의 비타민 D 화합물은 항신생물제의 투여 전에 골수 전구세포 및 기질세포를 조절할 수 있다. 본 방법은 골수 세포의 증식을 증가시키고/거나 골수로부터 가동화를 개선시키기 위해 표준 치료(예를 들어, G-CSF를 사용하는 것)와 조합하여 사용될 수 있고, 이로써 콜로니 자극 인자 (CSF)의 복용 및 투여 및 화학요법 다음의 회복시간을 줄인다.

본 발명의 또 하나의 측면은, 환자에 투여될 수 있는, 그 화합물의 유도체, 유사물 및/또는 활성 대사산물을 포함하는 대상체 비타민 D 화합물 (예컨대 비타민 D3)의 최적 용량을 결정하는 방법을 제공한다. 어떤 구체예에서, 본 발명의 비타민 D 화합물은, 최적 치료 복용량을 결정하기 위해 숙주 (때때로, 본 명세서에서, 어떤 구체예에서, 환자)이 골수 세포에 투여될 수 있다. 바람직하게는, 최적 치료 복용량은 고칼슘혈증 영향을 유도하지 않으면서 골수 세포를 보호한다.

골수 세포의 생존능력을 탐지하기 위해 이용될 수 있는 방법은 본 기술분야에 공지되어 있고, 그 방법은 (비제한적으로) 하기를 포함한다: 수동 및 자동 트립판 블루 (trypan blue) 배제법, 색소배제법, 형광측정 배제 염료, 면역형광 및 직접 현미경을 사용하는 방법, 세포 기능 또는 생존능력을 결정하기 위한 방사성 동위원소 및 섬광의 사용, 콜로니 검정, 예컨대 반-고체 한천 콜로니 형성 검정 또는 메틸셀룰로오스 검정의 사용, 상이한 기질, 예컨대 카스파제(caspase)을 사용하여 세포사멸의 초기 마커를 검출하기 위한 방법, 및 대상체 비타민 D 화합물의 특이 복용이 세포독성인지를 당업자가 측정할 수 있는 임의의 다른 자동 또는 수동 방법.

본 명세서 (상기 및 이하)에 기재된 모든 구체예는, 본 발명의 측면들 하에서만 기재된 구체예, 및 본 발명의 상이한 측면들 하에서 기재된 구체예를 포함하는, 적용가능한 임의의 다른 구체예(들)과 조합할 수 있는 것으로 고려된다는 것에 주목해야 한다.

실시예

하기 실시예는 본 발명의 구체예를 설명하기 위해 제공된다. 이들 실시예는 단지 설명하기 위한 것이고, 어떤 측면에서도 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다. 부 및 퍼센트는, 달리 지적하지 않으면, 중량에 의한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "실온"이란 약 20℃ 내지 약 25℃의 온도를 의미한다.

실시예 1: 1,25(OH) ₂ D3의 화학적 보호 효과

물질 및 방법

1,25(OH)₂D3, 인간 재조합 GM-CSF 및 G-CSF, 히스토파크(histopaque) 1077은 시그마-알드리치(St. Louis, MO)로부터 구입하였다. 화학치료 약물 시클로포스파미드의 활성 대사산물인 4-하이드록시퍼옥시시클로포스파미드(4HC)는 듀크 종합암센터(Duke Comprehensive Cancer Center)로부터 입수하였다. 조직 배양 등급 한천, 우태아혈청(FCS) 및 분말 형태의 둘베코 변형 이글 배지(Dulbecco's Modified Eagle's Medium; DMEM)는 인비트로젠(Carlsbad, CA)으로부터 입수하였다. 말초 순환 전구 줄기 세포(peripheral circulating progenitor stem cell)는 건강한 남성 공여자의 복재정맥(saphenous vein)의 정맥 천자(venipuncture)에 의해 나트륨 헤파린 진공채혈관(vacutainer; Becton, Dickinson and Company, Franklyn Lakes NJ) 내로 입수하였다. 버피 코트(buffy coat)는 제조사의 지시에 따라 히스토파크 1077을 이용하여 구배 원심분리(gradient centrifugation)에 의해 입수하였다. 세포들은 10% 우태아혈청(Invitrogen)이 첨가된 RMPI 1640으로 2회 세척하였다.

DMEM 및 0.5% 한천으로 제조된 반고형 배지를 포함하는 콜로니 형성 분석법이 사용되었다. 이들 배양을 위해, 단핵 세포를 약 2.5×10⁵세포/mL의 농도로 도말하고, GM-CSF 및 G-CSF를 약 100 U/mL의 농도로 첨가하였다. 세포를 37℃에서 100% 습도로, 5% CO₂배양기에서 14일간 배양하였다.

배양 말기에, 두 명의 독립된 관찰자들이 도립 현미경(inverted microscope)을 이용하여 콜로니(50 이상의 세포들의 집락)를 계수하였다.

결과

말초 줄기 세포를 10% 우태아혈청이 첨가된 DMEM에서 5×10⁵세포/mL의 농도로 4 그룹으로 무작위로 분류하였다. 그룹 1은 무처리(untreated) 대조군이었고, 그룹 2는 0.05μg/mL의 1,25(OH)₂D3와 함께 24시간 동안 배양하였으며, 그룹 3은 0.05μg/mL의 1,25(OH)₂D3와 함께 24시간 동안 배양하였고, 그룹 4는 무처리였다. 세포를 10% 우태아혈청이 첨가된 DMEM으로 세척하였다. 그리고 나서, 그룹 3 및 4를 25 μg/mL의 4-HC와 함께 20시간 동안 배양하였다. 이후, 모든 그룹을 전술한 바와 같이 2회 세척하였다. 그리고 나서, 세포를 전술한 바와 같이 반고형 한천 배지에 도말하였다.

기술된 4 그룹의 결과가 하기 표 1에 나타나 있다. 상기 결과들은 1,25(OH)₂D3의 화학적 보호 효과를 보여준다.

또한, 골수성(myeloid) 콜로니의 현미경 사진을 얻었으며, 이는 도 1A, 1B 및 1C에 제시되어 있다. 도 1A는 성장 인자가 첨가된 말초 혈액으로부터 유래된 정상적인 골수 콜로니를 보여준다. 도 1B에서 볼 수 있는 바와 같이, 보호 용량의 1,25(OH)₂D3을 이용시 골수성 콜로니가 역시 관찰되었다. 또한, 1,25(OH)₂D3가 4-HC 유도된 독성으로부터 보호한 플레이트에서 콜로니가 관찰된 반면(도 1C), 4-HC만을 이용한 플레이트에서는 콜로니가 관찰되지 않았다. 이는 24시간 동안 0.05 μg/mL의 용량의 1,25(OH)₂D3이 4-HC와 같은 독성 물질의 효과로부터 골수성 전구세포를 보호한다는 것을 입증한다.

다양한 용량의 1,25(OH)₂D3을 골수 세포에 적용하였다. 골수 세포에 대한 1,25(OH)₂D3의 효과 그래프가 도 2에 제시되어 있다. 다양한 용량의 1,25(OH)₂D3에 24시간 노출시킨 후 트리판 블루 배제법(trypan blue exclusion)에 의해 골수 세포의 생존율을 결정하였다. 이들 실험을 위해, 2.5×10⁵ 세포/mL를 상이한 용량의 1,25(OH)₂D3(0.01 μg/mL, 0.1 μg/mL, 0.5 μg/mL, 0.75 μg/mL, 1 μg/mL, 및 10 μg/mL)과 함께 10% 우태아혈청이 첨가된 RPMI 1640에서 24시간 동안 배양하였다. 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 0.05 μg/mL의 최적 보호 용량에서, 생존율은 90%였다.

실시예 2: 화학요법으로 유도된 골수억제(CIMS)의 치료를 위한 API 31543(칼시트리올)의 고용량 비-칼슘혈증 계획(Non-CalcemicRegimen; NCR)

본 연구의 목적은, 신생 랫트 내로 20-메틸콜란트렌(methylcolanthrene)를 위에 점적주입한 다음 녹색백혈병(chloroleukemia) 세포를 주사하여 생성된 랫트 녹색백혈병 세포주인 MIAC51을 갖는 멀티-코스 CIMS의 동물 모델을 이용하여, 시험 물질인 화합물 31543(칼시트리올, USP)의 CIMS에 대한 잠재적 보호 효과를 평가하는 것이다. 상기 얻어진 세포주는 인간 녹색백혈병(백혈병, 백혈병 복수(leukemicascite) 및 녹색종(chloroma) 형성)의 특징을 갖는 악성 골수성 백혈병이다.

두 가지 별개의 멸균된 칼시트리올 농축액을 본 연구에 사용한다. 구체적으로, 75 μg/mL 및 345 μg/mL의 멸균된 칼시트리올 농축액을 무수 200 프루프(proof) 비변성 에탄올 (USP (96% w/w)) 및 폴리소르베이트 20 (USP (4% w/w))의 운반체(vehicle) 중에서 제조한다. 상기 농축액을 주사용 염화나트륨(0.9%) 용액(USP)을 이용하여 사용시 1:10으로 희석한다. 예를 들어, 4.0mL의 주사용 염화나트륨 용액과 혼합된 1.0mL의 75 μg/mL 칼시트리올 농축액의 분취량(aliquot)은 15 μg/mL 칼시트리올 분취액을 제공할 것이다. 0.17mL의 분취량의 주사는 약 2.6 μg의 칼시트리올을 전달할 것이다. 4.0mL의 주사용 염화나트륨(0.9%) 용액과 혼합된 345 μg/mL 농축물의 1.0mL 분취량은 약 69 μg/mL 칼시트리올 분취물 용액을 제공할 것이다. 이 분취량의 0.15mL의 주사는 10.4 μg의 칼시트리올을 제공할 것이다. 어린 쥐(21일령)의 경우 더 낮은 농도가 사용되며 더 높은 칼시트리올 농도가 나이든 쥐(49일령)에 투여하는데 사용된다.

운반체 대조군은 동등한 희석비율(1mL 농축 운반체 + 4mL 등장성 식염수)로, 주사용 염화나트륨(0.9%)(USP)을 이용하여 희석된, 멸균 무수 200프루프(proof) 비변성 에탄올 (USP (96%w/w)) 및 폴리솔베이트 20 (USP (4%w/w))의 운반체 농축액이다. 최종 투여 농도는 동물 모델에서 예비 투여 연구를 통해 미리 결정된다.

스프라구에 다울레이 랫트(10일령 랫트 새끼, 바람직하게는 자연발생적인 새끼)를 본 연구에 사용한다. 피터(Peter) 등에 의해 수행된 연구에서, 수컷 루이스 랫트에 빈블라스틴을 주입한 결과 총 백혈구 수 및 절대 호중구 수(ANC)가 급격히 감소하였다(Peter et al., 1998). 또한, 피터 등은 랫트가 과립구-콜로니 자극 인자(G-CSF)에 대해 인간의 우수한 대응개체(counterpart)임을 입증하였다. 따라서, 랫트에서, ANC의 최하점(nadir)에 의해 판단되는 바와 같이 호중구감소증(neutropenia)의 발병이 잘 규명되어 왔다. 더욱이, 상기 랫트 모델은 또한 시클로포스파미드, 독소루비신과 파클리탁셀 및 이의 조합(Jimenez and Yunis, 1992)과 같은 흔히 사용되는 골수 억제성 화학요법에 대해 즉각 반응하는 장점을 가지고 있다. 지메네즈(Jimenez) 박사에 의해 개발된, 백혈병의 신생 랫트 모델은 전세계적으로 유일한 랫트 녹색백혈병 모델이며, CIM의 발달에 대한 시험 화합물의 임의의 효과, 백혈병 치료, 화학요법 제제와의 잠재적 상호작용, 및 시험 물질의 CIM 예방 효과를 동시에 시험할 수 있는 최적의 기회를 제공한다.

랫트는 10 내지 21일의 연령까지의 새끼로 사육된다. 21일에 랫트를 분리하고 둘씩 짝을 지어 사육하고, 독특한 식별자 숫자를 할당한다. 이들 실험의 경우, 두 단계가 존재한다:

단계 1: 14일령 새끼 내지 32일령 랫트. MIAC51 세포를 15일에 주사한다. 운반체 또는 API 31543의 1차 펄스(pulse)를 21일에 투여한 다음, 22일에 시작하여 24일에 끝나는 세 가지 상이한 화학요법 계획을 제공한다. 총 백혈구 수의 최하점이 화학요법의 투여 후 4-6일 사이에 관찰되는 반면, NCA의 경우 2 내지 7일 사이에 관찰된다(Peter et al., 1998). 사후 골수 배양 및 칼슘 측정은 22일 및 26일에 수행한다. 일부 동물에서의 최종 혈구 검사 및 골수 배양은 32일에 수행한다. 명백한 백혈병을 갖는 동물을 희생시킨다.

단계 2: 47일령 내지 60일령 랫트. 47일에, 진전된 백혈병을 갖는 랫트를 희생시킨다. 48일에, 시험 물질 또는 운반체의 2차 펄스를 투여한다. 골수 배양 및 혈장 칼슘 수치 분석을 49일에 수행하여 시험 물질이 골수에 미치는 효과를 평가한다. 화학요법을 시작하여 52일까지 계속한다. 54일에, 골수 세포의 2차 배양 및 칼슘 수치를 시험한다. 최종적으로, 전 혈구 검사(complete blood count) 후 60일에 동물을 희생시킨다.

표 2는 본 연구 설계를 약술한다:

시험 물질 및 운반체는 정맥내로 투여되며, 화학요법은 복강내로 주사된다.

골수이형성(myelodysplasia)을 위한 펄스 요법에 사용된 칼시트리올의 용량은 45 μg이다. 모스텔러 계산식(Mosteller calculation)을 이용하여, 151lbs의 이상 체중을 갖는 5’8"의 평균 사람의 경우, 체표면적(BSA)은 1.81m²였다(Halls, 2008). 따라서, 용량은 인간의 경우 25 μg/m²이다(Whitehouse 및 Curd, 2007). BSA를 계산하기 위하여, 미흐-루브너(Meeh-Rubner) 계산식 Ab = km^2/3을 사용한다. 피부 표면적(SSA)은 거의 절대 정밀도(absolute precision (r = >0.9))(Spiers and Candas, 1984)를 이용하여 추정할 수 있다.

21일령의 랫트의 경우 SSA는 102cm²인 반면, 49일령의 랫트의 경우 SSA는 399 cm²이다. 따라서, 시험되는 초기 칼시트리올 펄스 용량은 21일령 랫트의 경우 대략 2.6μg이고, 49일령의 경우 대략 10 μg이다. 예를 들어, 21일령 랫트의 경우 0.26 μg 내지 2.6 μg의 용량 범위 및 49일령의 경우 1μg 내지 10 μg의 용량 범위를 시험하여 이 용량이 정확한지 아니면 증가되어야 하는지 또는 감소되어야 하는지 여부를 결정한다.

시험 물질 및 운반체는 1차 및 2차 주기(cycle) 모두에서 화학요법보다 앞선 일자에 투여한다. 상기 시험 물질은 1차 및 2차 주기에, 상기 표시된 바와 같이, 예를 들어, 2.6 μg 또는 10 μg으로 투여될 것이다. 화학요법은 복강내로 대략 100 μL의 부피로 체중에 기초하여 제공된다. 하기 표 3은 화학용법 용량 및 스케줄을 제공한다.

동물의 무기력(lethargy), 식욕부진(anorexia) 또는 화학요법에 대한 다른 고통의 징후를 매일 관찰한다. 백혈병 복수와 같은 미성숙 백혈병의 징후를 나타내는 모든 동물을 즉석에서 희생시키고 기록한다.

MIAC51 세포를 주사하기 위해, 15일령의 랫트를 손으로 고정시키고, 이들의 오른쪽 다리를 부드럽게 잡아당긴다. 주사할 부위를 알콜 스왑(swab)으로 닦는다. 그리고 나서, 1×10⁵ MIAC51 세포를 복강내로 주사한다.

1차 칼시트리올 펄스에서 시험 및 대조군 물질을 투여하기 위해, 각 랫트 새끼에 운반체 또는 시험물질 중 하나를 100-200 μL의 부피로 꼬리 정맥을 통해 복강내로 투여한다.

2차 칼시트리올 펄스에서 시험 및 대조군 물질을 투여하기 위해, 혈액 분석에 따라 암이 없는 것으로 입증된 생존한 랫트를 48일에 케타민/자일라진(ketamine/xylazine) 칵테일(각각 50mg/kg 및 5mg/kg)로 마취시키고, 시험 화합물 또는 대조군 물질을 두 번째로 꼬리 정맥을 통해 정맥내로 주사한다.

화학요법 계획, 화학요법 계획과 시험 물질, 또는 화학요법 계획과 운반체(예를 들어, 상기 표 3에 기술된 바와 같음) 중 하나를 받은 22일령의 랫트에서 1차 화학요법 과정을 투여하기 위해, 각 새끼의 평균 체중을 얻어 적절한 농도의 화학요법을 제조하는데 사용한다. 그리고 나서, 29 게이지 1/2cc 인슐린 주사기를 이용하여 상기 동물의 개별 체중에 따라 대략 100 μL의 부피로 화학요법을 복강내로 주사한다. 이 연령에서, 마취는 필요치 않다. 오른쪽 다리를 부드럽게 당겨 주사할 부위를 알콜 스왑으로 닦는다.

화학요법, 화학요법 및 시험 물질, 또는 화학요법 및 매체 (예를 들어, 상기 표 3에 기술된 바와 같이) 중 하나를 받은 49일령의 랫트에서 2차 화학요법 코스를 투여하기 위해, 랫트의 평균 체중을 얻고 이를 적절한 농도의 화학요법을 제조하는데 사용한다. 그리고 나서, 동물을 항신생물제(antineoplastic agent)의 주사에 앞서 케타민/자일라진으로 마취시킨다. 화학요법은 29 게이지 1/2cc 인슐린 주사기를 이용하여 상기 동물의 개별 체중에 따라 대략 100 μL의 부피로 복강내로 주사될 것이다.

실험에 사용된 화학요법은 케미칼 후드에서 제조되고 50mL 코니칼 폴리프로필렌 튜브로 옮겨져 단단히 밀봉된다. 파클리탁셀은 DMSO에 50mg/mL의 농도로 용해되며 분취되어 사용에 앞서 -20℃에서 보관한다. 증류수에서의 시클로포스파미드의 용해도를 개선하기 위해, 1g의 시클로포스파미드 당 750 mg의 D-만니톨을 첨가한다. 독소루비신은 증류수에서 완전히 용해된다.

분말형태의 화학요법을 함유하는 튜브를 단단히 밀봉하고 무균작업대(biosafety cabinet)로 옮겨, 이들을 동물의 체중에 대해 미리 결정된 바람직한 투여량(대략 100 μL/랫트)에 따라 증류수를 이용하여 희석한다. 그리고 나서, 수용성 화학요법 및/또는 D-만니톨 중 하나를 갖는 용기를 0.2 μm의 단백질 결합이 낮은(low protein binding) 멤브레인 필터 및 주사기를 이용하여 코니칼 폴리프로필렌 튜브 내로 멸균상태로 여과한다. 에토폽시드(etoposide) 및 파클리탁셀의 멸균 스탁 용액은 랫트의 평균 체중에 따라 폴리프로필렌 튜브에 여과된 이후에 증류수 중의 다른 화학요법과 혼합될 수 있다. 화학요법을 멸균 조건하에서 개별적인 29 게이지 1/2cc 주사기(Becton Dickinson and Company) 내로 옮긴다.

MIAC51 세포를 전술한 바와 같이 37℃에서 100% 습도를 갖는 5% CO₂배양기에서 배양한다(Jimenez and Yunis, 1987, 참고로써 통합되어 있음). 세포를 L-글루타민 및 10% 우태아혈청(Gibco Invitrogen, Carlsbad, CA)이 첨가된 RPMI 1640 배지(Gibco Invitrogen, Carlsbad, CA)에서 비-조직 배양-처리된 플라스크(Falcon)에서 성장시킨다. 동물내로 세포를 주사하기에 앞서, 이들을 50% 포화도(confluency)까지 성장시키고 코니칼 튜브에 모은다. 그리고 나서, 세포를 상온에서 10분 동안 600g에서 원심분리한 다음, 우태아혈청이 없는 RPMI 1640에서 1×10⁶의 농도로 재현탁시킨다. 그리고 나서, 상기 세포 현탁액을 멸균 조건하에서 29 게이지 1/2cc 인슐린 주사기로 옮긴다.

골수 전구세포 및 MIAC51 세포의 콜로니-형성 활성을 분석하기 위하여, 골수 세포를 전술한 대로 수득하고(Jimenez and Yunis, 1988), 혈청이 없는 DMEM으로 세척한다. 그리고 나서, 세포를 1×10⁶/mL의 농도로 현탁하고 400g에서 40분 동안 원심분리를 위해 농도 구배에 쌓는다. 그리고 나서, 배지와 구배 사이에 존재하는 펠렛을 조심스럽게 흡입하여 혈청이 없는 DMEM 중에서 2회 세척한다. 최종적으로, 1×10⁵세포/mL를 함유하는 세포 현탁액을 10% 우태아혈청이 첨가된 DMEM 중에서 제조하고, 이를 3시간 동안 조직 배양 플레이트에서 배양한다. 비-부착성 세포를 흡입하여 반고형 한천 배양 플레이트로 옮긴다.

반고형 한천 배지를 제조하기 위해, 분말형태의 MEM을 2X의 농도로 조직-배양 등급의 물에서 재구성한다. 그리고 나서, 한천(0.3%)을 첨가하고, 상기 혼합물을 한천이 완전히 용해될 때까지 가열한다(Perkins and Yunis, 1986). 상기 배지를 37℃로 냉각한 다음, 가열 공정 중 손실되었을지 모를 필수 아미노산을 첨가한다. 그리고 나서, 상기 반고형 배지를 다중-웰 클러스터 상으로 분배하고, 추가 증발을 피하기 위해 조직 배양 등급의 물로 하나의 웰을 채운다. 이 때, 제조사의 과정에 따라 G- 또는 GM-CSF를 첨가하고, 기포를 피하도록 조심스럽게 피펫팅하여 골수 세포 현탁액 또는 MIAC51 세포를 첨가한다. 콜로니는 7일 후 계수한다.

반고형 한천 염색 슬라이드를 제조하기 위해, 7일 후 플레이트를 30분 동안 에탄올 중의 30% 아세트산의 희석액으로 고정시킨 다음, 3분 간격으로 무수 에탄올, 30% 에탄올 및 50% 에탄올로 고정시킨다. 이후, 플레이트 내용물을 3인치×2인치 유리 슬라이드 상으로 옮기고, 해리스 알룸 헤마톡실린(Harris's Alum hematoxylin)으로 염색한다. 콜로니를 전술한 바와 같이 점수를 매긴다(Jimenez and Yunis, 1988).

혈액 분석을 수행하기 위해, 칼시트리올의 펄스 1일 전에 시작하여 10일 후에 끝나는, 화학요법의 두 가지 과정 내내 혈액 스미어(smear)를 수행한다. 동물을 케타민 50mg/kg/자일라진 5mg/kg의 칵테일을 이용하여 마취시킨다. 꼬리 정맥을 알콜 스왑으로 닦고 멸균된 29 게이지 주사기를 이용하여 천자하고 50 μL의 혈액을 회수하여 혈액 스미어를 만든다. 혈구 검사를 위해, 소량의 혈액을 얻어 이를 혈액 계수기에서 세포를 계수하는데 사용한다. 라이트 염색(Wright's stain)을 이용한 슬라이드의 통상적인 염색에 의해 말초 혈액 스미어에서의 골수 세포 및 MIAC51의 존재를 평가한다.

22, 26, 49 및 53일에, 3마리의 동물로부터 심장 천자에 의해 혈액을 채취한다. 모든 혈액 시료를 칼슘 수치의 분석을 위한 바이알에 채취한다. 골수 배양을 위해 사용된 모든 동물들을 마취시키고 골수를 얻기 전에 채혈한다. 대퇴부 골수를 모으기 위해, 동물로부터 전술한 바와 같이 채혈한다. 사이즈 20 메스(scalpel)를 이용하여, 사타구니 부위를 절개하고 근육을 잘라낸다. 멸균 겸자(forceps)를 이용하여, 골단면(epiphyseal surface)이 곧 보일 때까지 뼈를 창상절제한다. 그리고 나서, 멸균된 본 커터(bone cutter)를 이용하여 이들의 관절로부터 대퇴골을 분리한다. 상기 뼈의 양 끝을 잘라내고 18 게이지 바늘이 장착된 5mL 주사기를 사용하여 10% 우태아혈청이 첨가된 RPMI 1640을 대퇴골을 통과시킨다. 그리고 나서, 히스토파크 1077을 이용한 구배 원심분리에 의해 뼈가 남아있는 골수 현탁액을 농축한다. 배지로 2회 세척한 후, 단핵세포가 풍부한 제제를 얻는다. 골수 스미어를 제조하기 위해, 상기 현탁액을 세포원심분리기(cytocentrifuge; Shandon, NY)를 이용하여 슬라이드 상에 고정시킨다. 배지 세척의 희석 배수를 감안하여 실제 수를 계산한다. 라이트의 염색을 이용한 슬라이드의 통상적인 염색에 의해 골수 스미어 내 골수 세포 및 MIAC51의 존재를 평가한다.

운반체 자체 뿐만 아니라, 시험 물질을 시험한다. 각 그룹은 60마리의 동물로 이루어지며, 이들은 본 연구의 경우 통계학적으로 유의하다. 15일령인 경우, 모든 동물에 MIAC51를 주입한다.

세 가지 화학요법 계획인 시클로포스파미드, 시클로포스파미드 및 독소루비신 뿐만 아니라, 시클로포스파미드, 독소루비신 및 파클리탁셀을 포함하는, 최고의 골수억제성 요법이 본 연구에 사용된다. 모든 그룹은 MIAC51를 받는다. 상기 그룹은 화학요법 단독, 화학요법+운반체, 화학요법+시험 물질(화학요법 계획 당 총 180 마리의 동물)이다. 사용된 동물의 최종 수는 세 가지 병용 화학요법 계획×180 마리 = 540 랫트이다.

0.8의 검정력 및 20%의 절대차를 갖는 α = 0.05를 얻기 위해, 그룹당 36 마리가 필요할 수 있다. 시클로포스파미드를 이용한 관해율(Remission rate)은 최소 20%이다. 검정력 분석에 따르면, 통계적 유의성을 달성하기 위한 최소 시료 크기는 36마리이다. 그러므로, 10%의 모델 실패율(attrition rate)을 감안하여 각 그룹에 4마리의 추가 동물을 합한다.

화합물, 화학요법 및 CIMS의 발전 간의 상호작용에 특별히 주의를 기울이면서, 이원분산분석을 이용하여 화학요법 및 보호 화합물의 공동 효과를 분석한다. 유의한 상호작용은 상기 둘 간의 상승작용 또는 길항작용 중 하나를 나타낸다. 상기 분산분석 이후, 화학요법 또는 백혈병의 존재 또는 부재 하에서 상기 보호 화합물에 대한 반응 사이의 차이의 쌍대비교(pair wise-comparison)를 수행한다. 최종적으로, 백혈병의 발전을 피셔의 정확도 검정(Fischer's Exact Probability Test)을 이용하여 비교한다. 모든 비교는 α = 0.05에서 수행한다.

실시예 3: 화학요법 유도된 골수억제의 치료를 위한 칼시트리올의 고용량 비-칼슘혈증 계획: 녹색백혈병 랫트의 다중-화학요법 계획 모델(MC<R)을 이용한 연구

1차 주기 실험을 위해, 15일령의 롱 에반스(LongEvans) 랫트에게 MIAC51을 주사하였다. 21일에, 상기 랫트를 각 화학요법 계획을 위하여 무작위로 3 그룹으로 나누었고, 여기서 그룹 I은 운반체를 받았고, 그룹 II는 10 μg 칼시트리올을 받았다. 운반체 또는 칼시트리올의 펄스 용량을 화학요법 투여 4일 전에 제공하였다. 그룹 I 및 II를 21일에 하기 화학요법 계획: 시클로포스파미드(150mg/kg), 시클로포스파미드 및 독소루비신 (각각 100mg/kg, 25mg/kg) 및 시클로포스파미드, 독소루비신 및 파클리탁셀 (각각 100mg/kg, 25mg/kg, 10mg/kg)을 받는 3 그룹으로 각각 분리하였다. 그리고 나서, 20일에 시작하여 32일까지, 동물을 손으로 고정시키면서 27 게이지 주사기로 꼬리 정맥을 천자시켜 전 과립구 계수를 수행하였다.

도 3(a) 내지 3(c)에서 보는 바와 같이, 화학요법 투여 이전의 기준 절대 호중구 수(ANC)는 3621±154 mm³내지 3000±254 mm³의 범위였다. 화학요법이 투여되자, 하기 도 4-6 및 표 4에서 보는 바와 같이, ANC 수치가 24일과 27일 사이에 현저하게 감소하였다.

이들 결과는 모든 세 가지 화학요법 계획의 투여시 칼시트리올의 투여가 최하점(nadir) ANC를 현저하게 감소시킨다는 것을 입증한다.

22일, 25일 및 32일에 골수 배양을 수행하였다. 32일에, 모든 동물에서 전 백혈구 계수를 수행하고 MIAC51에 양성인 동물을 희생시켰다. 도 4-6에 나타난 바와 같이, 골수 배양은 상기 ANC 데이터를 뒷받침하였다. 시클로포스파미드 계획의 경우, 22일에 대조군은 85±24 콜로니였고, 시클로포스파미드 및 운반체를 받은 그룹의 경우, 콜로니 수가 5±1 콜로니였으며, 시클로포스파미드 및 칼시트리올을 받은 그룹의 경우, 콜로니 수가 56±17 콜로니였다(도 4a). 25일에, 대조군 수치는 76±9 콜로니인 반면, 시클로포스파미드 및 운반체-처리 랫트 골수 배양은 12±4 콜로니였다. 칼시트리올의 투여는 80±15 콜로니까지 콜로니 수를 현저히 증가시켰다(도 5a). 다른 두 가지 화학요법 계획에서도 비슷한 결과가 관찰될 수 있다(도 4(b), 4(c), 5(b) 및 5(c)).

2차 주기의 화학요법을 위해, 생존 동물을 다시 무작위로 분류하고 동일한 계획으로 처리하였다. 상기 기술한 바와 같이 꼬리 정맥을 천자시켜 호중구 수를 측정하였다. 칼시트리올의 2차 펄스를 48일에 투여하였고, 화학요법은 상기 언급한 용량에서 시작하였다. 52일에, 랫트를 각 화학요법 계획을 위해 무작위로 3 그룹으로 나누었다. 각 화학요법 계획 내에서, 그룹 I은 운반체만을 받았고, 그룹 II는 20 μg 칼시트리올을 받았다.

32일 내지 60일에, 화학요법 투여 이전의 기준 ANC는 3330±135 mm³내지 3005±142 mm³의 범위였다. 상기 기술한 1차 주기에서 관찰된 바와 같이, 2차 주기 동안에 화학요법 투여시, 하기 도 7 및 표 5에 나타난 바와 같이, ANC 수치는 36일과 39일 사이에 현저하게 감소하였다.

이들 결과는 칼시트리올의 투여가 세 가지 모든 화학요법 계획에서 화학요법 유도된 호중구감소증을 유의하게 예방한다는 것을 입증한다.

49, 52 및 60일에 골수 배양을 수행하였다(도 8-10에 나타나 있는 데이터). 다시 한번, 골수 배양은 상기 ANC 데이터를 뒷받침하였다. 시클로포스파미드 계획의 경우, 40일에, 대조군은 90±15 콜로니였고, 시클로포스파미드 및 운반체를 받은 그룹의 경우 콜로니 수는 4.5±1 콜로니였으며, 시클로포스파미드 및 칼시트리올을 받은 그룹의 경우 콜로니 수는 82±25 콜로니였다. 52일에, 대조군 수치는 98±26 콜로니인 반면, 시클로포스파미드-처리 랫트 골수 배양은 7±2.5 콜로니였다. 칼시트리올의 투여는 86±25 콜로니로 콜로니 수치를 유의하게 감소시켰다. 비슷한 결과가 다른 두 가지 화학요법 계획에서 관찰되었다.

또한, 22, 25, 32, 49, 52 및 60일에 칼슘 수치를 측정하였고, 그 결과가 표 6에 요약되어 있다. 시클로포스파미드의 경우, 대조군 칼슘 수치는 22일에 10±0.5, 25일에 10±0.5 및 32일에 10.5±0.3이었다. 시클로포스파미드를 받은 랫트에서, 칼시트리올의 단일 펄스는 고칼슘혈증을 유도하지 않았다. 비슷한 결과가 다른 두 가지 화학요법 계획에서 관찰되었다.

상기 기술내용 및 기타 특징 및 기능, 또는 이의 대안 중 다양한 부분이 바람직하게는 다른 많은 상이한 체계 또는 적용분야와 결합될 수 있는 것으로 인식될 것이다. 더욱이, 본원에 기술된 발명을 고려하여, 명확히 기술되지 않은 다양한 대안, 변형, 변화 또는 개선이 추후에 본 기술분야의 숙련자에 의해 이행될 수 있다. 그러한 대안, 변형, 변화 또는 개선 역시 하기 청구항에 의해 포함되는 것으로 의도된다.

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Claims

골수억제를 유도하는 화학요법제로 치료될 대상체의 화학요법 유도된 골수억제를 방지 또는 감소시키는 방법으로서, 상기 방법은 대상체에게 유효량의 비타민 D 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염, 전구약물 또는 용매화물을 투여하는 것을 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 비타민 D 화합물은 하기 화학식 I로 표시되는 방법:
화학식 I

상기 식에서,
a 및 b 각각은 독립적으로 단일 또는 이중 결합이고;
X는, a가 이중 결합일 때, -CH₂이고, 또는 X는, a가 단일 결합일 때, 수소 또는 히드록실 치환된 알킬이고;
R¹은 수소, 히드록실, 알콕시, 트리-알킬 실릴 또는 치환 또는 비치환된 알킬이고, 이는 1 내지 3개의 할로겐, 히드록실, 시아노 또는 -NR'R" 잔기로 독립적으로 치환되고;
R²은 수소, 히드록실, -O-트리알킬 실릴, 또는 치환 또는 비치환된 알킬, 알콕실 또는 알케닐이고, 이는 1 내지 3개의 할로겐, 히드록실, 시아노 또는 -NR'R" 잔기로 독립적으로 치환되고;
R³은, b가 이중 결합일 때 부재이고, 또는 R³은 수소, 히드록실 또는 알킬이고, 또는 R³ 및 R¹는, 이들이 부착되는 탄소원자와 함께, b가 단일 결합일 때 5-7원 카보시클릭 고리를 형성할 수 있고;
R⁴은 수소, 할로겐 또는 히드록실이고;
R⁵는, a가 이중 결합일 때 부재이고, 또는 R⁵은, a가 단일 결합일 때 수소, 할로겐 또는 히드록실이고;
R⁶은 치환 또는 비치환된 알킬, 알케닐, 알키닐, 시클로알킬, 헤테로시클리실, 알킬-O-알킬, 알킬-CO₂-알킬이고, 이는 1 내지 5개의 히드록실, 옥소, 할로겐, 알콕실, 아릴, 헤테로아릴, 시아노, 니트로 또는 -NR'R" 잔기로 독립적으로 치환되고;
R⁷은 치환 또는 비치환된 알킬이고, 이는 1 내지 3개의 히드록실, 할로겐, 알콕실, 아릴, 헤테로아릴, 시아노, 니트로 또는 -NR'R" 잔기로 독립적으로 치환되고;
R' 및 R" 각각은, 독립적으로, 수소, 히드록실, 할로겐, -C_1-7 알킬 또는 -C_1-7 알콕실이고, 이로써 상기 CIM은 방지 또는 감소된다.
제1항에 있어서, 상기 비타민 D 화합물은 하기 화학식 II로 표시되는 방법:
화학식 II

상기 식에서,
c는 단일 또는 이중 결합이고;
R^1a은 수소, 트리-알킬 실릴 또는 치환 또는 비치환된 알킬이고, 이는 1 내지 3개의 할로겐, 히드록실, 시아노 또는 -NR'R" 잔기로 독립적으로 치환되고;
R^2a은 수소, 히드록실, -O-트리알킬 실릴, 또는 치환 또는 비치환된 알킬, 알콕실 또는 알케닐이고, 이는 1 내지 3개의 할로겐, 히드록실, 시아노 또는 -NR'R" 잔기로 독립적으로 치환되고;
R^3a, R^4a는, c가 이중 결합일 때 부재이고, 또는 각각 독립적으로 수소, 히드록실, 할로겐, 알콕실 또는 치환 또는 비치환된 알킬이고, 이는, c가 단일 결합일 때 1 내지 3개의 히드록실 또는 할로겐 잔기로 독립적으로 치환되고;
R^3b, R^4b, R^5a, R^6a, R^7a및 R^8a 각각은, 독립적으로, 수소, 히드록실, 할로겐, 알콕실 또는 치환 또는 비치환된 알킬이고, 이는 1 내지 3개의 히드록실 또는 할로겐 잔기로 독립적으로 치환되고, 또는 R^6a, R^7a 및 R^8a중 임의의 2개는 연결되어 3-7원 카보시클릭 고리를 형성할 수 있다.
제1항에 있어서, 상기 비타민 D 화합물은 1,25-디히드록시비타민 D3; 1,25-디히드록시-16-엔-23-인-콜레칼시페롤; 1,25-디히드록시-16-엔-인-콜레칼시페롤; 1α-히드록시비타민 D3; 1α,24-디히드록시비타민 D3, MC 903, 또는 이들의 조합을 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 비타민 D 화합물은 국소적으로 또는 전신으로 투여되는 방법.
제1항에 있어서, 상기 화학요법은 세포 주기 특이적 화학요법제의 사용을 수반하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 화학요법은 비특이적 세포 주기 화학요법제의 사용을 수반하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 화학요법은 비특이적 세포 주기 제제와 조합된 세포 주기 특이 제제인 방법.
제1항에 있어서, 상기 비타민 D 화합물은 상기 화학요법제의 투여 전에 투여되는 방법.
제1항에 있어서, 상기 비타민 D 화합물은 상기 화학요법제와 함께 투여되는 방법.
제1항에 있어서, 상기 대상체는 포유동물인 방법.
제1항에 있어서, 상기 비타민 D 화합물은 화학요법 유도된 빈혈을 중화하는 추가 제제와 함께 투여되는 방법.
제12항에 있어서, 상기 제제는 성장 인자인 방법.
제13항에 있어서, 상기 성장 인자는 G-CSF 또는 EPO인 방법.
제1항에 있어서, 상기 비타민 D 화합물은 약 50 ㎍/mL 내지 약 400 ㎍/mL의 비타민 D 화합물을 포함하는 살균 용액으로서 제형되는 방법.
제15항에 있어서, 상기 제형은 무수 비변성 에탄올 및 폴리소르베이트 20을 추가로 포함하는 방법.
제15항에 있어서, 상기 제형은 대상체에의 투여 전에, 0.9% 나트륨 클로라이드 용액에서 1:10로 희석되는 방법.
제15항에 있어서, 상기 제형은 약 75 ㎍/mL 비타민 D 화합물을 포함하는 방법.
제15항에 있어서, 상기 제형은 약 345 ㎍/mL 비타민 D 화합물을 포함하는 방법.
제15항에 있어서, 상기 비타민 D 화합물은 칼시트리올인 방법.
대상체에게 일련의 시험량의 비타민 D 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 투여하는 단계, 및
고칼슘혈증 영향을 도출하지 않으면서 화학요법 유도된 골수억제로부터 대상체의 골수 세포를 보호하는데 필요한 최소 복용량을 측정하는 단계를 포함하는, 비타민 D 화합물의 최적 치료 복용량을 측정하는 방법으로서, 상기 비타민 D 화합물은 화학식 I로 표시되는 방법:
화학식 I

상기 식에서,
a 및 b 각각은 독립적으로 단일 또는 이중 결합이고;
X는 -CH₂ a가 이중 결합일 때, 또는 X는, a가 단일 결합일 때, 수소 또는
히드록실 치환된 알킬이고;
R¹은 수소, 히드록실, 알콕시, 트리-알킬 실릴 또는 치환 또는 비치환된 알킬이고, 이는 1 내지 3개의 할로겐, 히드록실, 시아노 또는 -NR'R" 잔기로 독립적으로 치환되고;
R²은 수소, 히드록실, -O-트리알킬 실릴, 또는 치환 또는 비치환된 알킬, 알콕실 또는 알케닐이고, 이는 1 내지 3개의 할로겐, 히드록실, 시아노 또는 -NR'R" 잔기로 독립적으로 치환되고;
R³은, b가 이중 결합일 때 부재이고, 또는 R³은 수소, 히드록실 또는 알킬이고, 또는 R³ 및 R¹는, 이들이 부착되는 탄소원자와 함께, b가 단일 결합일 때 5-7원 카보시클릭 고리를 형성할 수 있고;
R⁴은 수소, 할로겐 또는 히드록실이고;
R⁵는, a가 이중 결합일 때 부재이고, 또는 R⁵은, a가 단일 결합일 때 수소, 할로겐 또는 히드록실이고;
R⁶은 치환 또는 비치환된 알킬, 알케닐, 알키닐, 시클로알킬, 헤테로시클리실, 알킬-O-알킬, 알킬-CO₂-알킬이고, 이는 1 내지 5개의 히드록실, 옥소, 할로겐, 알콕실, 아릴, 헤테로아릴, 시아노, 니트로 또는 -NR'R" 잔기로 독립적으로 치환되고;
R⁷은 치환 또는 비치환된 알킬이고, 이는 1 내지 3개의 히드록실, 할로겐, 알콕실, 아릴, 헤테로아릴, 시아노, 니트로 또는 -NR'R" 잔기로 독립적으로 치환되고;
R' 및 R" 각각은, 독립적으로, 수소, 히드록실, 할로겐, -C_1-7알킬 또는 -C_1-7알콕실이다.
골수억제를 유도하는 화학요법제로 치료될 대상체의 골수억제 유도된 장애의 위험을 감소시키거나 그 장애를 방지하는 방법으로서, 상기 방법은 대상체에게 유효량의 비타민 D 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염, 전구약물 또는 용매화물을 투여함으로써 상기 골수억제 유도된 장애가 방지되거나 골수억제 유도된 장애의 위험이 감소되는 방법.
제22항에 있어서, 상기 골수억제 유도된 장애는 골수억제 유도된 감염인 방법.
화학요법제로 치료된 대상체의 호중구의 고갈을 방지하는 방법으로서, 상기 방법은 대상체에게 유효량의 비타민 D 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염, 전구약물 또는 용매화물을 투여함으로써 상기 대상체의 호중구의 고갈이 방지되는 것을 포함하는 방법.