KR20180049092A - 추간판-관련 통증 치료에 사용하기 위한 조성물 - Google Patents

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KR20180049092A
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Abstract

본 발명은 추간판-관련 통증, 예컨대 요통, 만성 요통, 목 통증, 만성 목 통증 및 미골통 (coccygodynia)에 관한 것이다. 추간판-관련 통증의 치료에 사용하기 위한 조성물이 제공된다. 조성물은 젖산을 포함하고 4 미만의 pH를 갖는다. 조성물은 추간판의 수핵을 포함하는 디스크 공간으로 투여된다.

Description

추간판-관련 통증 치료에 사용하기 위한 조성물
본 발명은 추간판 (intervertebral disc)-관련 통증, 예컨대 요통, 만성 요통, 목 통증, 만성 목 통증 및 미골통, 및 추간판-관련 통증의 치료에 사용하기 위한 조성물에 관한 것이다.
요통, 예를 들어 만성 요통은 평생 동안 성인 인구의 약 80%에 영향을 주는 일반적인 증상이다. 요통은 병태 생리학이 알려진 특정 질환이 아니라 많은 원인이 있는 증상이다. 종양, 골절 또는 감염과 같은 직접적인 원인은 환자의 약 5-10%에서만 발견되는 것으로 추정된다. 나머지 90-95%의 경우에서는, 요통은 특발성, 즉 기원이 알려지지 않았다.
주로 요통의 원인이되는 등쪽의 구조는 추간판이다. 추간판은 두 개의 인접한 척추 사이에 배열된다. 추간판은 일반적으로 유연하며 인접한 척추 사이의 움직임을 허용한다. 그것은 주로 콜라겐을 포함하는 결합 조직의 고리에 의해 형성되고, 반-액체상의 중심은 예컨대 콜라겐 및 프로테오글리칸을 포함한다. 이 고리는 섬유륜 (annulus fibrosus)이라 하고 중심은 수핵 (nucleus pulposus)이라 한다.
이미 20-30세의 나이에 인간의 추간판은 노화를 겪기 시작한다. 이 과정은 흔히 디스크 퇴행이라 한다. 노화 과정에서 추간판은 누출되거나 탈출하여 요통 및 좌골 신경통과 같은 증상을 나타낼 수 있다. 추간판의 노화는 보통 60-80 세에 끝난다. 이 단계에서 추간판은 견고하고 조밀한 결합 조직으로 변형된다. 이런 일이 생기면 누출이나 탈출이 거의 없기 때문에 추간판은 전형적으로 더 이상 증상을 나타내지 않는다. 추간판의 노화는 또한 디스크 높이의 감소 및 척추의 이동성 감소를 의미한다.
디스크 퇴행은 추간판의 중심과 섬유륜의 외부 표면 사이의 소통을 허용할 수 있는 섬유륜 파열(annular tear)을 유도한다는 것이 알려져있다. 따라서, 추간판의 중심으로부터 염증성 약물과 같은 물질은 섬유륜의 외부 표면으로 새어 나올 수 있다. 보통 침묵하고 섬유륜의 외부 표면에 배치 된 수용체는 디스크 퇴행 중에 추간판의 중심에 전형적으로 존재하는 염증 인자에 의해 활성화될 수 있다. 이 메커니즘은 요통의 원인이되는 하나의 메커니즘으로 제시된다.
허리 통증의 원인이 되는 또 다른 메커니즘은 섬유륜 파열을 통해 섬유륜의 외면에서 추간판의 중심으로 자라나는 새로 형성된 혈관과 신경이 있을 수 있다는 것이다. 추간판이 움직이고 신경에 압력을 가할 때 이러한 신경이 통증을 유발할 수 있을 것으로 추정된다. 이러한 진행을 억제하고 방해하는 하나의 방법이 US2007253930에 개시되어있다.
요통을 치료하기 위한 하나의 통상적인 절차는 아마도 추간판이 통증을 유발할 수 있는 추간판을 포함하는 척추 분절의 외과적 안정화에 의한 것이다. 이론적 근거는 안으로 자라는 신경을 압박하여 고통을 피하기 위해 통증을 유발하는 추간판의 움직임을 줄이는 것이다. 그러나 이 외과적 치료는 침습적이며 완전히 만족스럽지 않다.
요통, 또는 약간의 좌골 신경통을 치료하기 위한 다른 제안된 절차는, 수핵을 용해시켜 추간판의 수핵에 의해 예를 들어 신경에 가해지는 압력을 감소시키기 위해 효소가 추간판에 주입되는, 화학핵소체용해술 (chemonucleolysis)에 의한 것이다.
또한, 허리 통증을 치료하기 위한 다른 제안된 절차는 예를 들어 배양된 디스크 세포와 줄기 세포의 도입에 의한 추간판의 회춘 또는 재생에 의한 것이다. 그러나, 추간판의 중심에서 영양이 부족한 환경이 새로 도입된 세포의 생존을 성공적으로 보장할 것 같지 않다.
예를 들어, 섬유화제 (fibrosing agent)에 의해 촉진된 재생이 WO 2005/046746에 개시되어있다. WO 2005/046746은 예를 들어, 이를 필요로 하는 환자의 추간판 공간에 치료 유효량의 섬유화제 또는 섬유화제를 포함하는 조성물을 도입하는 것을 포함하는 방법에 관한 것이다. 섬유화제는 환자의 추간판 공간에서 섬유성 반응을 유도함으로써 환자에게 유익한 결과를 제공한다. WO 2005/046746은 또한 섬유화제 및 증량제 (bulking agent)를 포함하는 주사 가능한 조성물에 관한 것이다.
그러나, 요통을 보다 성공적으로 치료하기 위한 안전하고 만족스러운 절차를 제공할 필요가 있다.
본 발명의 목적은 추간판-관련 통증, 예를 들어 요통, 만성 요통, 목 통증, 만성 목 통증 및 미골통 (coccygodynia)의 치료에 사용하기 위한 조성물을 제공하는 것이다.
추간판-관련 통증의 치료에 사용하기 위한 조성물은 추간판에 국소 주사함으로써 치료 유효량으로 투여될 수 있도록 제제화될 수 있다.
본 발명의 개념은 추간판의 노화를 촉진하여 추간판-관련 통증을 감소시키고 추간판을 고형 및 고밀도 결합 조직으로 변형시킴으로써 추간판을 더 견고하게 만든다. 추간판을 고형 및 고밀도의 결합 조직으로 변형 시키면 보다 안정적이 되고 결과적으로 추간판은 감소된 운동 범위를 얻는다. 고형 및 고밀도 결합 조직으로 변형된 추간판은 임의의 유체 성분이 디스크 공간으로부터 누출, 예를 들어 섬유륜의 외부 표면에 부착 되는 것도 허용하지 않을 것이며, 신경이 추간판으로 성장하는 것을 허용하지 않을 것이다.
이미 1959년에 Carl Hirsch는 The Journal of Bone and Joint Surgery, Vol. 41B, No. 2, p. 237-243, May 1959.에서 발행된 “Studies on the Pathology of Low Back Pain”라는 문헌에서 "퇴행성 디스크가 조밀한 결합 조직으로 변형될 수 있는 물질이 조만간 발견될 수 있다."고 하였다. 그럼에도 불구하고, 지금까지 아무도 그런 물질을 제시하지 못했던 것으로 보인다.
본 발명의 발명자는 그 물질이 성공적으로 pH 4 미만의 젖산일 수 있다는 것을 놀랍게도 발견했다. 이러한 발견은 통증을 유발하는 추간판 내에서 젖산 또는 락테이트의 양을 감소시키는 데 초점을 맞춘 종래 기술에 비추어 볼 때 특히 놀랍다. 예를 들어, US 2012/0022425 A1은 젖산 억제제를 추간판에 주입하여 젖산의 생성을 억제함으로써 젖산 화상 (lactic acid burn)으로부터 허리 통증 (back pain)을 경감시켜 추간판 내에서 젖산을 감소시키는 방법을 개시한다. 또한, WO 2013/092753 A1은 예를 들어 만성 허리 통증의 치료에서 락테이트 생산을 억제하기 위한 인돌 유도체 화합물을 개시한다.
젖산은 화학식 CH3CH(OH)COOH의 카르복실산이다. 하기 식 (I)에 나타낸 바와 같이, 수용액 중의 젖산은 카르복실기로부터 양성자를 잃어 락테이트 이온 CH3CH(OH)COO-를 생성할 수 있다. 젖산과 락테이트 이온의 몰 분율은 1 : 1이다.
CH3CH(OH)COOH (aq) ↔ CH3CH(OH)COO- + H+ (I)
젖산과 락테이트는 인체에 자연적으로 존재한다.
허리 통증 환자의 요추 추간판의 조직수 내 락테이트 이온의 농도는 1mmol/L 내지 12mmol/L의 범위, 전형적으로 2mmol/L 내지 6mmol/L의 범위로 측정되었다. 이 측정값은 Spine 23(1): pp. 1-8, 1998.에 발행된 Bartels et al.의 과학 논문 "척추 측만증 및 허리 통증 환자의 추간판에서 생체 내 측정한 산소 및 락테이트 농도" 5 페이지 및 도 6에 나와 있다.
표 1에 나타난 바와 같이, 락테이트 이온의 분자량은 89.07 g/mol이다. 요추 추간판에서 조직수 1 리터당 1mmol 락테이트 이온의 몰 농도는 따라서 89.07 mg/L의 질량 농도에 해당한다. 유사하게, 디스크의 조직수 1 리터당 12 mmol 락테이트 이온의 몰 농도는 1067mg/L의 질량 농도에 해당한다.
사람의 경우, 요추 추간판의 디스크 공간은 대략 1.5mL에서 3.0mL 정도인 것으로 추산된다.
상기 관점에서, 당업자는 디스크에서 몰 또는 그램 단위로 표현되는 락테이트의 양을 용이하게 계산할 수 있다. 예는 표 1에 나와 있다.
허리 통증 환자의 요추 추간판에서 락테이트 이온의 대략적인 양.
허리 통증 환자의 요추 디스크 (L3-L4)의 조직수 내 관찰된 락테이트 이온 농도 1 - 12 mmol/L
조직수를 포함하는 요추 디스크의 디스크 공간의 평균 부피 1.5 - 3 mL
조직수 내 락테이트 이온의 계산된 몰 0.0015 - 0.036 mmol
락테이트 이온의 몰중량 89.07 g/mol
조직수 내 락테이트 이온의 계산된 질량 0.134 - 3.21 mg
젖산은 추간판의 세포, 특히 디스크가 노화되는 것을 예방하는 데 필요한 프로테오글리칸을 생산하는 세포의 기능에 부정적으로 작용할 수 있다.
추간판의 노화는 인접한 척추의 혈관 및 주변 구조물로부터의 확산을 통한 영양소와 산소의 공급이 감소함으로써 시작된다. 이것은 점차적으로 수핵에서와 같은 추간판에서의 대사성 폐기물 축적을 유도한다. 존재할 수있는 대사성 폐기물의 한 종류는 젖산이다.
젖산은 세포내 지방 축적, 미토콘드리아 팽창, 염색질 응집 및 흥분독성 (excitotoxic) 글루타메이트 방출과 같은 추간판에서 세포 죽음을 일으키는 여러 메커니즘에 기여할 수 있다.
젖산은 PGE2를 유리시켜 결합 조직의 염증 및 생성을 유발할 수 있다. 또한, 젖산은 섬유아세포를 자극하여 콜라겐을 생성시키는 TGF-β의 유리를 자극할 수 있다.
젖산은 파종성 혈관내 응고 (disseminated intravascular coagulation) 및 소모성 응고병증 (consumption coagulopathy)에도 기여할 수 있는데, 이는 적혈구의 응집 경향을 증가시키고 "혈액 슬러지"를 형성하며 적혈구를 보다 단단하게 만들어 혈액의 점도를 증가시키고 작은 혈관에서의 순환을 손상시킨다.
따라서, 추간판의 디스크 공간 내로 젖산을 포함하는 조성물을 투여함으로써 추간판에서의 젖산 농도가 증가하면 디스크의 노화가 촉진되고, 수핵의 결합 조직으로의 변형이 유도될 것이다.
수핵을 결합 조직으로 변형시키는 것을 포함하는 추간판의 노화는 추간판이 더 견고해지고 젖산을 포함하는 조성물을 투여함으로써 노화가 제어 가능한 방식으로 가속화될 수 있다. 전형적으로, 젖산의 농도는 노화를 가속화하기 위해 추간판, 특히 디스크 공간에서 증가될 수 있다.
본 발명자는 젖산을 함유하고 pH가 4 미만인 조성물이 추간판의 현저한 변형을 유도하여 더 견고하게 만드는 것을 발견했다. 현저한 변형은 수핵이 결합 조직으로 변형됨에 의한 추간판의 가속 노화로 해석된다. 결과적으로, 본 발명자는 젖산을 함유하고 pH가 4 미만인 조성물이 추간판의 수핵에 투여되면, 디스크 공간 내부의 젖산 농도가 증가하여 추간판-관련 통증과 관련하여 환자에 대한 개선을 예측한다.
본 발명자는 pH가 4 미만인 젖산의 투여, 또는 젖산을 포함하고 pH가 4 미만인 조성물을, 적어도 부분적으로 추간판-관련 통증에 책임이 있는 추간판의 디스크 공간 내에 투여함으로써 목 통증, 요통 또는 미골통과 같은 추간판-관련 통증을 가진 환자에 대한 개선을 기대하고 있다
본 발명의 제1양태에 따르면, 추간판-관련 통증의 치료에 사용하기 위한 조성물이 제공된다. 상기 조성물은 젖산을 포함하고 4 미만의 pH를 갖는다. 상기 조성물은 추간판의 수핵을 포함하는 디스크 공간으로 투여된다.
본 발명에 따른 추간판-관련 통증의 치료에 사용하기 위한 상기 조성물의 장점은 추간판-관련 통증의 보다 안전하고 효율적인 치료이며, 또한 최첨단 기술로 알려져있는 외과적 치료와 같은 치료보다 저렴하고 덜 침습적이다. 또한, 젖산은 생체 적합성이 있다. 인간과 같은 척추 동물의 몸체에서는 척추 동물의 몸에 존재하는 노폐물과 같은 천연 화합물이기 때문에 분해와 같은 방법으로 젖산을 처리할 수 있다.
본 발명자는 본 발명에 따른 추간판-관련 통증의 치료를 위한 조성물이 수핵에 투여될 때, 추간판 디스크의 디스크 공간에서 수핵이 섬유륜의 결합 조직과 유사하게 견고하고 고밀도의 결합 조직으로 변형될 수 있음을 시사한다. 예를 들어, 또한 혈액 응고가 수핵이 결합 조직으로 변형되는 동안 일어날 수 있어 추간판을 보다 견고하고 밀도있게 만든다. 증가된 강성은 통증 감소를 가져올 것으로 예상된다.
하나의 실시 양태에 따르면, 사용하기 위한 조성물은 디스크 공간 내의 젖산의 농도를 12mmol/L 이상으로 증가시키는데 효과적인 양으로 투여된다.
사용하기 위한 조성물은 디스크 공간 내의 젖산의 농도를 자연 노화 동안 발생하는 농도보다 높은 농도로 증가 시키는데 효과적인 양으로 투여될 수 있다.
하나의 실시 양태에 따르면, 사용하기 위한 조성물은 적어도 12mmol/L의 젖산 농도, 예를 들어 12 내지 12000mmol/L, 예를 들어 100 내지 10000mmol/L, 예를 들어 500 내지 5000mmol/L, 예를 들어 800 내지 2000mmol/L의 범위 이내이다.
하나의 실시 양태에 따르면, 상기 사용하기 위한 조성물은 3.5 미만, 예를 들어 3.0 미만, 예를 들어 2.5 미만, 예를 들어 2 미만, 및 예를 들어 1.5 미만과 같은 pH를 갖는다.
하나의 실시 양태에 따르면, 상기 사용하기 위한 조성물은 추간판-관련 통증을 일으키는 추간판의 디스크 공간에 투여된다.
일 실시예에서는, 사용하기 위한 조성물은 추간판-관련 통증을 일으키는 것으로 의심되는 임의의 또는 모든 추간판에 투여될 수 있다.
하나의 실시 양태에 따르면, 4 미만의 pH를 갖는 젖산은 수핵을 포함하는 디스크 공간 내에 국소 주입에 의해 투여된다.
상기 국소 주사는 전형적으로 주사기에 의해 수행될 수 있다.
하나의 실시 양태에 따르면, 상기 젖산은 2mg 내지 200mg, 예를 들어 5mg 내지 200mg, 예를 들어 10 내지 100mg, 예를 들어 10 내지 50mg, 예를 들어 15 내지 30mg 범위 내의 단일 용량으로 투여된다. 상기 단일 용량은 디스크 공간당 투여되는 젖산의 양에 해당한다.
하나의 실시 양태에 따르면, 젖산을 포함하고 4 미만의 pH를 갖는 상기 사용하기 위한 조성물은 단일 투여량으로 단일 시행 (single occasion) 투여된다.
하나의 실시 양태에 따르면, 상기 조성물은 상기 젖산을 포함하는 수용액의 형태이다.
전형적으로, 추간판-관련 통증의 치료에 사용하기 위한 조성물은 국소 주사에 적합한 액체 상태로 제공된다.
하나의 실시 양태에 따르면, 상기 추간판-관련 통증은 목 통증, 만성 목 통증, 요통, 만성 요통, 및 미골통으로부터 선택되는 것이다.
일부 실시예에서, 상기 조성물은 가용화제, 안정화제, 완충제, 강성 변형제, 증량제, 점도 증강제, 점도 저하제, 계면 활성제, cheating agent, 방부제 및 보조제 중에서 선택된 하나 이상의 제제를 추가로 포함할 수 있다.
인간에서, 투여될 조성물의 양은 0.05mL 내지 5mL, 예를 들어 0.1 내지 3mL, 예를 들어 0.2mL 내지 2mL의 범위일 수 있다. 이 양은 인간의 수핵 부피에 따라 다소 차이가 있다. 요추 추간판의 경우, 투여될 조성물의 양은 약 1.5mL 내지 3.0mL일 수 있다. 경추 추간판의 경우, 투여될 조성물의 양은 약 0.5mL일 수 있다. 미콜 추간판의 경우, 투여될 조성물의 양은 약 0.2mL일 수 있다.
"단일 시행 (single occasion)"이라는 용어는 예를 들면 병원에서 의사를 방문하는 동안과 같이 의료기관에서 한번 방문하는 것을 의미한다. 방문 시간은 0.5시간에서 5시간 정도로 24시간을 넘지 않을 수 있다. 일반적으로, 그러나 반드시 그런 것은 아니지만, 단일 투여량은 단일 시행에서 단일 투여에 의해서만 투여된다는 것을 의미한다. 그러나, 이 용어는 단일 투여량이 단일 시행에서 투여되지만, 단일 시행당 2 내지 10회 주사, 예를 들어 단일 시행당 2 내지 5회의 주사와 같은 여러번의 주사로 투여되는 경우도 포함한다.
"반복 시행 (repeated occasions)"이라는 용어는 예를들면 병원에서 의사를 2회 이상 방문하는 동안과 같이 의료기관에서 1회 이상 방문, 즉 복수 회 방문하는 것을 의미한다. 매 방문 시간은 0.5시간에서 5시간까지 24시간을 넘지 않을 수 있다. 일반적으로, 그러나 반드시 그런 것은 아니지만, 단일 투여량은 반복 시행에서 단일 투여에 의해서만 투여된다는 것을 의미한다. 그러나, 이 용어는 단일 투여량이 반복 시행에서 투여되지만, 상기 반복 시행의 각 시행당 2 내지 10회 주사, 예를 들어 상기 반복 시행의 각 시행당 2 내지 5회의 주사와 같은 여러번의 주사로 투여되는 경우도 포함한다.
"추간판 (intervertebral disc)"이라는 용어는 척추에서 두 개의 인접한 척추 사이에 놓이는 요소를 의미한다. 각 추간판은 척추의 약간의 움직임을 허용하기 위해 연골 관절을 형성하고 척추를 함께 유지하기 위한 인대 역할을 한다. 추간판은 내부의 수핵을 둘러싸는 외섬유륜으로 이루어져 있다. 인간 척추는 23개의 추간판을 포함하며, 6개는 목 (경추 부위), 12개는 등 (흉추 부위), 5개는 허리 (요추 부위)에 있다. 또한, 추간판은 미골 사이에도 배열된다. 추간판은 디스크라고도 한다.
"수핵 (nucleus pulposus)"이라는 용어는 추간판의 중간에 있는 젤리 같은 물질을 의미한다. 수핵은 연골 세포-유사 세포, 콜라겐 섬유소 및 히알루론쇄 (hyaluronic chain)를 통해 응집하는 프로테오글리칸 아그레칸 (aggrecan)을 포함한다. 각 아그레칸 분자에는 콘드로이틴 설페이트와 케라탄 설페이트의 글리코사미노글리칸 (glycosaminoglycan, GAG) 사슬이 붙어 있다. 수핵은 쇼크 업소버 (shock absorber) 역할을 하여 두 개의 인접한 척추를 분리되게 유지한다.
"섬유륜 (annulus fibrosus)"이라는 용어는 섬유질 조직의 라미나 (lamina)와 수핵 주변에서 형성된 섬유 연골 (fibrocartilage)을 의미한다. 섬유륜은 추간판 전체에 고르게 압력을 분산시키는 역할을 한다.
"디스크 공간 (disc space)"이라는 용어는 수핵이 채우고 섬유륜에 의해 정의된 둘레를 가진 추간판의 공간을 의미한다.
"두개골 종판 (cranial endplate)"이라는 용어는 두개골쪽으로 향한 추간판의 표면을 의미한다. 두개골 종판은 미골 종판에 비해 추간판의 반대편에 배열된다.
"미골 종판 (caudal endplate)"이라는 용어는 두개골에서 멀어지는 방향으로 향하는 추간판의 표면을 의미한다. 미골 종판은 두개골 종판과 비교하여 추간판의 반대편에 배열된다.
"후관절 (facet joint)"이라는 용어는 일반적으로 관절 연골로 덮인 관절 표면을 갖는 한 쌍의 관절 조직을 의미한다. 후관절은 일반적으로 캡슐로 둘러싸여 있다. 후관절은 척추의 하관절돌기 (inferior articular process)와 척추의 상관절돌기 (superior articular process) 사이의 관절을 형성한다. 후관절은 일반적으로 움직임을 허용하고 척주 (vertebral column)에 기계적 지지를 제공하도록 구성된다.
"늑골돌기 (transverese process)"라는 용어는 양측의 척추궁 (vertebral arch)에서 측방향으로 뻗은 골 형태을 의미한다. 또한 processus costarius라고도 한다.
"추간판-관련 통증 (intervertebral disc-related pain)"이라는 용어는 통증-유발 추간판과 관련된 통증을 의미한다. 추간판-관련 통증은 경추 (C), 요추 (L), 엉치 척추뼈 (S) 및 미추 (Co) 중 적어도 하나와 관련된 통증일 수 있다. 추간판과 관련된 통증의 예로는 요통, 만성 요통, 목 통증, 만성 목 통증 및 미골통이 있다.
"만성 요통"이라는 용어는 증상이 12주 이상 발생한 요통을 의미한다.
"만성 목 통증"이라는 용어는 증상이 12주 이상 나타난 목 통증을 의미한다.
"미골통 (coccygodynia)"이라는 용어는 미골 또는 꼬리뼈 부위의 통증을 의미한다.
"굴곡 강성 (flexion stiffness)"이라는 용어는 본 명세서에서 척주의 세그먼트에 배열된 추간판의 강성을 기술하는 특성을 의미한다. 굴곡 강성은 풀 레터럴 플렉션 모드 (full lateral flexion mode)에 도달할 때까지 척주의 세그먼트에 힘을 가하고, 그 후 추간판의 두 반대편에 배열된 척추의 늑골돌기들 사이의 거리를 각각 측정함으로써 결정된다. 풀 레터럴 플렉션 모드는 척주의 세그먼트의 추가적인 파괴 없이 힘을 가하지 못하는 척주 세그먼트의 추간판 상태로 정의된다. 이 특성은 밀리미터 단위로 측정된다. 굴곡 강성은 척주의 세그먼트의 굴곡 강도 (flexural rigidity), 보다 구체적으로는 추간판의 굴곡 강도를 특징 짓는 한 방법이다.
굴곡 강도 (flexural rigidity)는 일반적으로 비-강체 구조를 단위 곡률로 구부리는데 필요한 짝힘 (force couple)으로 정의된다. 구조적 멤버의 강성을 측정한 값은; 탄성 계수와 관성 모멘트를 멤버의 길이로 나눈 값의 곱 (product)이다. 즉, 재료가 구부러질 때 탄성 재료에서 압력과 응력의 비율이다.
제2양태에 따라서, 치료적 유효량의 pH 4 미만의 젖산을 이를 필요로 하는 환자의 추간판의 수핵으로 투여함으로써 추간판-관련 통증을 치료하는 방법이 제공된다. 본 발명의 이 제2양태의 효과 및 특징은 본 발명의 제1양태와 관련하여 전술한 것과 유사하다.
제3양태에 따라서, 추간판-관련 통증의 치료를 위한 약제의 제조에서 pH 4 미만의 젖산의 용도가 제공된다. 본 발명의 이 제3양태의 효과 및 특징은 본 발명의 이전 양태와 관련하여 전술한 것과 유사하다.
제4양태에 따라서, 추간판-관련 통증의 치료에 사용하기 위해 pH 4 미만의 젖산이 제공된다. 본 발명의 제4양태의 효과 및 특징은 본 발명의 이전 양태와 관련하여 전술한 것과 유사하다.
본 발명의 다른 특징 및 이점은 첨부된 청구 범위 및 하기 설명을 연구할 때 명백해질 것이다. 당업자는 본 발명의 다른 특징들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다음에 기술된 것 이외의 다른 실시예를 생성하도록 결합될 수 있음을 인식한다.
본 발명의 이들 및 다른 양태는 본 발명의 실시 양태를 도시하는 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 기술될 것이다.
도 1에서, 인간 척주의 단면을 개략적으로 나타낸다.
도 2에서, 인간 척주의 2개의 인접한 척추를 측면도로 개략적으로 나타낸다.
도 3에서, 인간 척주의 하부를 측면도로 개략적으로 나타낸다.
도 4에서, 척추 세그먼트를 후방에서 개략적으로 나타낸다.
도 5에서, 추간판의 단면의 전후방 길이를 측정하는 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 6에서, 추간판의 단면의 양측 폭을 측정하는 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시 양태에 따른 조성물이 투여된 디스크의 단면에서 3개의 추간판을 단면으로 도시하고, 디스크의 결합 조직으로의 수핵의 변형을 나타낸다.
도 8은 젖산으로 치료시 섬유아세포에서의 콜라겐 생산 연구 결과를 나타낸다.
도 9는 젖산으로 치료시 수핵 세포에서의 콜라겐 생산 연구 결과를 나타낸다.
도 10은 상이한 pH 값을 갖는 젖산으로 치료할 때 인간 섬유아세포에 의한 콜라겐 생산 연구 결과를 나타낸다.
도 11 내지 도 15는 하기 실시예 2의 실험 결과를 나타낸다.
도면에 나타낸 바와 같이, 층 및 영역의 크기는 설명의 목적으로 과장되어 있으며, 따라서 본 발명의 실시예의 일반적인 구조를 예시하기 위해 제공된다. 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.
척추 동물은 나이가 들면서 추간판이 변형된다. 변형의 효과로는 수핵이 탈수되기 시작하고 매트릭스 내 프로테오글리칸의 농도가 감소하여 추간판의 크기가 감소한다는 것이다. 또 다른 효과는 섬유륜이 약해지고 찢어지는 위험이 증가한다는 것이다. 추간판이 충분히 견고하고 치밀 해지기 전의 상태에서 추간판의 변형의 효과는, 예를 들어 목 통증, 요통 또는 미골통과 같은 추간판-관련 통증을 유발할 수 있다.
척추동물의 척주는 척수를 둘러싸고 보호하는 척추를 포함한다. 인간의 경우 척주는 몸통의 등 측면에 위치하고 있다. 두 개의 인접한 척추 사이에는 중간 추간판이 배열되고, 즉, 척추는 척주를 형성하는 추간판에 의해 번갈아 나온다. 척주의 특정 구조 및 다른 부분은 당업자에게 공지되어있다.
도 1은 인간의 척주 (100)의 단면을 개략적으로 나타낸다. 척추의 척추체 (15)에 인접하여, 섬유륜 (10) 및 수핵 (11)을 포함하는 추간판이 배열된다. 수핵 (11)은 추간판의 소위 디스크 공간을 채운다. 섬유륜 (10)은 수핵 (11)을 둘러싸고 있으며, 디스크 공간뿐만 아니라 수핵의 경계를 규정한다.
척주의 중심에 추간판에 인접하여 척수 (17)가 위치한다. 척수 신경 (16, 16 ')은 척수 (17)로부터 반대편으로, 그리고 추간판에 근접하게 연장된다.
후관절 (14, 14 ')은 하관절돌기 (13, 13')와 상관절돌기 (12, 12 ')의 사이에 위치한다. 척수 (17)의 반대편에는 두 개의 후관절 (14, 14 ')이 각각 배열된다. 후관절 (14, 14 ')은 거의 동일한 단면 및 평면에 배치된다.
도 2는 두 개의 인접한 척추 (20, 22)를 포함하는 척주의 세그먼트 (200)를 개략적으로 나타낸다. 제 1 척추 (22) 및 제 2 척추 (20)는 추간판 (21)의 반대편에 배열된다. 제 1 척추 (22)는 흉부 (thorax)에 비교적 가깝게 배치되며, 제 2 척추 (20)는 천골 (sacrum)에 비교적 가깝게 배치된다. 제 1 척추 (22)의 미골 종판 (23) 및 제 2 척추 (20)의 두개골 종판 (25)은 도 2에 나타내었다. 두개골 종판 (25) 및 미골 종판 (23)은 추간판 (21)의 양측에서 마주본다.
도 2는 또한 제 1 척추 (22)의 하관절돌기와 제 2 척추 (20)의 상관절돌기 사이에 후관절 (24)이 어떻게 배열되는지를 개략적으로 나타낸다. 늑골돌기 (26)는 척추궁으로부터 측면 방향으로 연장된다.
도 3은 척주의 하부 (300)를 개략적으로 나타낸다. 척주의 미추 (36)는 척주 (300)의 하부 말단부에 배치된다. 척주의 천골 (39)은 미추 (36)에 인접하여 배치된다. 본 명세서에서 L5라 하는 제 5 요추 (30)는 천골 (39)에 인접하며, 천골 (39)보다 흉부에 더 가깝게 배치된다. 천골 (39)에서 흉부로 향하는 방향에서, L5 (30)로 시작하는 여러 척추가 일렬로 배치된다.
제 4 요추 (32), 즉 L4, 제 3 요추, 즉 L3, 제 2 요추, 즉 L2 및 제 1 요추 (38), 즉 L1은 제 5 요추 (30), 즉 L5에 인접하여 순서대로 배열된다. 제 1 요추는 흉부에 상대적으로 가깝게 배치되어있다. 각각의 두 개의 인접한 척추 사이에는 중간 디스크 (intermediate disc) (31)가 배치된다. 추간판 (미표시)은 또한 미추 (36)를 부과한다.
실시예
통증을 측정할 수 있는 신뢰할만한 동물 모델이 없으며, 종말점 굴곡 (즉, 굴곡 강성)과 핵 공간의 시각적 감소가 사용되었다. 상기 주장 (신경 내성장 및 누출)으로 인해 굴곡을 줄이고 핵 공간을 감소시킨 단단한 디스크는 환자가 겪은 것과 같이, 고통의 감소와 관련이 있을 수 있다.
실시예 1:
젖산을 포함하고 4 미만의 pH를 갖는 추간판-관련 통증의 치료에 사용하기 위한 조성물의 투여에 의한 돼지의 추간판에서의 수핵의 결합조직으로의 가속화된 변형을 유도 및 평가하기 위한 절차는 이후에 더 자세히 설명한다.
본 실시예에서, 제 3 요추 및 제 4 요추 사이에 배열된 추간판의 수핵에 젖산을 함유하고 pH가 4 미만인 추간판-관련 통증 치료용 조성물이 투여된다. 당업자는 동일한 절차가 척주 내의 임의의 추간판에 적용될 수 있다는 것을 쉽게 이해할 수 있다.
따라서 절차의 단계는 다음과 같다:
100. pH 4 미만의 젖산을 포함하는 조성물을 제조하는 단계;
101. 조성물이 투여될 수핵을 포함하는 추간판을 포함하는 척주를 포함하는 돼지를 마취시키는 단계;
102. 돼지의 최하부 늑골과 장골능 (iliac crest) 사이의 측면 절개를 통해 추간판에 접근할 수 있게 하는 단계;
103. 추간판을 절개하는 단계;
104. 상기 조성물을 주사 바늘에 의해 상기 수핵에 국소적으로 투여하는 단계;
105. 마취에서 회복된 후 7일 동안 돼지가 자유롭게 움직일 수 있게 하는 단계;
106. 척추체를 포함하는 수확된 세그먼트 및 주사를 받은 수핵을 포함하는 추간판을 포함하나, 후방 요소 (척추궁 및 후관절)가 없는, 요추를 일괄적으로 수확하는 단계;
107. 임의의 외력이 작용하지 않는 상태의 디스크 L 2-3, L 3-4, L 4-5의 레벨에서 늑골돌기 사이의 거리를 측정하는 단계;
108. 요추 표본에 대해 풀 레터럴 플렉션 모드가 달성될 때까지 척주의 세그먼트에 외력을 가하는 단계;
109. 풀 레터럴 플렉션 상태의 디스크 L 2-3, L 3-4, L 4-5의 레벨에서 늑골돌기 사이의 거리를 측정하는 단계;
110. 디스크의 단면적을 수행하고 디스크 공간의 길이 (전후방 방향) 및 폭 (양측 방향)을 측정하는 단계를 포함한다.
젖산을 포함하는 조성물의 제조
젖산의 순수한 용액은 시그마 알드리치 (제품 번호: 69775 Fluka, CAS 번호: 50-21-5, 스톡홀름, 스웨덴)에서 구입하였다. 표 2에 나타낸 바와 같이, 젖산의 분자량은 90.08g/mol이고 시그마 알드리치의 순수 용액의 밀도는 1.209g/mL였다.
시그마 알드리치의 순수한 용액에서의 젖산 농도는 결과적으로 0.0134mol/mL, 즉 13.4mol/L로 계산되었다.
그 후, 순수한 젖산 용액을 실온에서 증류수를 사용하여 10배 희석시켰다. 보다 명확하게, 시그마 알드리치사의 순수한 젖산 용액 1mL를 9mL의 증류수로 희석시켰다. 생성된 조성물 중의 젖산 농도는 결과적으로 1.34mol/L이었고, pH는 약 1.8이었다.
제조된 조성물에서 젖산의 양.
순수한 젖산 용액 내 젖산의 밀도 1.209 g/mL
젖산의 몰중량 90.08 g/mol
순수한 젖산 용액 내 젖산의 계산된 농도 13.4 mol/L
희석 정도 10 %
희석된 순수한 젖산 용액 내 젖산의 계산된 농도 1.34 mol/L
돼지의 추간판의 수핵에 젖산을 포함하는 조성물의 국소 주사에 의한 투여
두 마리의 돼지를 마취시키고 오른쪽으로 눕혔다. L4-5 추간판에 대한 접근은 각 돼지의 왼쪽 최하부의 늑골과 장골능 사이의 측면 절개를 통해 이루어졌다. 그 후, L3-4 추간판을 메스로 절개하였다.
젖산을 함유하는 조성물을 주사기에 의해 L3-4 추간판의 수핵에 주입하였다. 표 3에 나타낸 바와 같이, 1.34 mol/L의 총 농도 및 1.8의 pH를 갖는 젖산을 포함하는 조성물을 약 0.2 mL의 양으로 수핵에 주입하였다. 상기 조성물은 단일 시행에서 단일 단계로 주입되었다.
두 돼지 모두 절차를 잘 견디는 것으로 보였고 수확까지 7일 동안 이동성 또는 발성의 감소와 같은 부작용이 관찰되지 않았다. 수확시 돼지를 죽였다.
돼지의 L3~4 추간판에 투여된 조성물에서 젖산의 양.
주입된 희석된 순수한 젖산 용액의 부피 0.2 mL
주입에서 젖산의 계산된 몰 0.268 mmol
주입에서 젖산의 계산된 질량 23.9 mg
젖산을 함유하는 조성물이 투여된 추간판에서 수핵의 결합 조직으로의 변형의 평가
주사 부위를 육안으로 관찰하였다. 출혈, 염증 또는 괴사와 같은 주사 부위에서의 부작용은 돼지에서 관찰되지 않았다. 요추 L2에서 천추 S1까지 연장 된 척주 세그먼트가 제거되었다. 후관절이 제거되어 다른 구조물의 구속을 받지 않고 디스크의 완전한 유연성을 제공한다.
a - 각각 조성물 투여 전후의 추간판의 굴곡 강성
도 4에서, 추간판 (21), 즉 추간판 L2-3, L3-4 및 L4-5을 포함하는 척주의 세그먼트를 나타냈다.
굴곡 강성의 평가 동안, 척주의 각 인접한 늑골돌기 (26) 각각 사이의 거리, 이와 같이, 요추 (L2)로부터 천추 (S1)까지 연장되는 척주의 세그먼트는 임의의 외부 하중이 가해지지 않은 상태에서 척주의 세그먼트가 배열될 때 캘리퍼 (caliper)로 측정되었다.
그 후, 척주는, 이와 같이, 요추 (L2)로부터 천추 (S1)까지 연장되는 척주의 부분의 2 개의 말단 부위 각각에 외력을 가함으로써 임계 한계에 도달할 때까지, 즉 풀 플렉션 모드가 달성 될 때까지 수동으로 풀 레터럴 플렉션 모드로 강제되었다. 인가된 힘에 대한 늑골돌기의 움직임은 점선으로 표시된 화살표에 의해 도 4에 개략적으로 나타내었다.
임계 한계는 척주 세그먼트의 파손 지점 바로 전의 지점으로 정의되었다. 따라서, 외력은 척주 세그먼트의 어떠한 부분도 손상시키지 않고 최대 레터럴 플렉션이 얻어지도록 적용되었다.
힘은 양 돼지의 각각에서 척주 세그먼트에 대해 유사한 것으로 가정되었다. 풀 레터럴 플렉션 위치에서, 디스크 L2-3, L3-4, L4-5에 대한 인접한 늑골돌기 사이의 거리가 캘리퍼에 의해 측정되었다.
외부 하중이 없는 모드에서 특정 디스크에 대한 인접한 늑골돌기 사이의 거리를 풀 레터럴 플렉션 모드를 달성하도록 외부 하중이 가해지는 모드에서 동일한 늑골돌기 사이의 거리에서 빼 풀 레터럴 플렉션에 의해 수득한 균형 거리값을 제공한다. 주입된 추간판의 균형값은 비 주입된 추간판과 비교하여 추간판-관련 통증의 치료에 사용하기 위한 조성물로 치료되는 추간판의 굴곡 강성을 반영한다
굴곡 강성은 균형 잡힌 값이 작을수록 추간판이 더 강해짐에 따라, 수핵의 결합 조직으로의 변형을 간접적으로 측정한다. 추간판이 더 강할수록 견고하고 고밀도 결합 조직의 함량은 높아진다. 따라서, 굴곡 강성은 수핵이 결합 조직으로 변환된 것인지, 즉 가속 노화인지 여부를 나타낸다.
측정 결과 주입된 디스크 (L 3-4)는 주입되지 않은 인접한 디스크 (L 2-3, L 4-5)보다 균형 값이 훨씬 작음을 보여주며, 이는 주입된 디스크의 굴곡 강성이 더 높음을 나타낸다. 따라서, 주입된 디스크의 디스크 공간 내부에서 비 주입 디스크의 디스크 공간 내부와 비교하여 수핵의 결합 조직으로의 가속된 변형이 일어났다 (표 4 참조).
풀 레터럴 플렉션 전후의 늑골돌기간 거리의 차이 (mm±SD).
추간판 거리 (mm)
L 2-3 3.1 ± 1.1
L 3-4 0.3 ± 0.6
L 4-5 2.7 ± 0.9
b - 조성물 투여 전후의 디스크 공간 각각의 크기
추간판 L2-3, L3-4, L4-5을 횡단면으로 하고 디스크 공간의 길이 (전후방 방향)와 디스크 공간의 폭 (양측 방향)을 캘리퍼로 측정하였다.
도 5 및 6에서, 추간판을 개략적으로 단면으로 나타내었다. 추간판은 섬유륜 (10), 및 섬유륜에 의해 정의되고 수핵 (11)을 포함하는 디스크 공간을 포함한다.
도 5에서, 화살표는 추간판의 디스크 공간의 전후방 길이를 측정하는 방법을 개략적으로 도시한다. 도 6에서, 화살표는 추간판의 디스크 공간의 양측 폭을 측정하는 방법을 개략적으로 도시한다.
측정에서 알 수 있듯이, 디스크 공간의 평균 전후방 길이는 인접한 비-주입 디스크 (L2-3, L4-5)보다 주입된 디스크 (L 3-4)에서 유의하게 낮았다 (표 5 참조).
디스크 공간의 평균 전후방 길이 (mm±SD).
추간판 길이 (mm)
L 2-3 22.0 ± 1.0
L 3-4 13.5 ± 1.3
L 4-5 21.3 ± 2.2
측정에서 알 수 있듯이, 디스크 공간의 평균 양측 폭은 인접한 비-주입 디스크 (L2-3, L4-5)보다 주입된 디스크 (L 3-4)에서 유의하게 낮았다 (표 6 참조).
디스크 공간의 평균 양측 폭 (mm±SD).
추간판 너비 (mm)
L 2-3 8.4 ± 0.7
L 3-4 4.0 ± 1.4
L 4-5 8.6 ± 2.3
도 7은 상기 실험에서 돼지들 중 하나의 추간판 L2-3, L3-4 및 L4-5를 각각 나타낸다. 디스크 공간의 폭과 깊이는 도 5 및 6의 개략도에 해당하는 굵은 직선으로 표시되었다.
도 7에서, 주입된 L3-4 디스크의 디스크 공간이 주입되지 않은 L2-3 및 L4-5 디스크 각각보다 얼마나 작은 단면적을 갖는지를 추가로 보여주고있다. 따라서 주입된 추간판에 수핵을 포함하는 이전의 디스크 공간에 새로 형성된 결합 조직을 가지고 있음을 육안으로 확인할 수 있다.
실시예 1의 결론
두 개의 주입되지 않은 디스크 (L2-3) 및 (L4-5)의 디스크 공간은 pH 1.8의 젖산을 포함하는 조성물이 투여된 디스크 (L3-4)보다 훨씬 깊고 넓다는 것이 명백하다. 이전의 디스크 공간은 새롭게 형성된 결합 조직 (도 7에서 호와 유사한 배열의 추가선 형태의 페이딩으로 강조됨)과 교환되었고, 이러한 섬유륜 (콜라겐을 주로 포함하는 결합조직의 고리에 의해 형성)은 크기가 감소된 수핵을 비용으로 소비하였다.
따라서, 주입된 추간판의 굴곡 강성이 달성되고, 강성은 추간판-관련 통증을 갖는 환자가 겪는 통증을 억제할 수 있다. 이러한 추간판-관련 통증 치료의 이점은 관절고정술 (arthrodesis)과 같은 현재 치료 방법과 비교하여 현재의 치료 방법보다 덜 침습적이라는 것이다.
상기 설명된 예에서, 추간판은 요추에 배열되었다. 그러나 경추 또는 미추에 배열된 추간판에서 유사한 과정이 관찰될 것으로 예상된다.
실시예 2:
본 실시예에서, 젖산을 포함하고 pH 4 미만인 조성물 (이하 활성 주사로 명명) 및 pH 4 미만의 위약 주사를 사용하여 조성물을 사용하여 제 3 요추 (L3)와 제 4 요추 (L4) 사이에 배치된 추간판의 수핵으로 투여하는 것을 비교하였다.
방법 및 제제:
8 마리의 돼지를 마취시키고 오른쪽으로 눕혔다. 측면 절개를 통해 L3-4 디스크가 노출되었다. 디스크에 활성 주사 또는 위약 주사를 0.2 ml의 총 부피로 주사하였다.
■ 활성 주사: 식염수 (0.9% NaCl)에 120mg/ml 젖산 (PURAC PF 90 배치 번호: 1406001940) + 180mgI/ml Iohexol (Histodenz CAS # 66108-95-0 LOT # WXBB5310V), pH는 1.5로 측정되었다
■ 위약 주사: 식염수 (0.9% NaCl)에 180mgI/ml Iohexol을 넣고 HCl (염산, Titrisol)으로 pH를 1.5로 조정하였다.
4주 후에 돼지를 죽이고 요추를 수확하였다. L2-3, L3-4 및 L4-5 척추 사이의 모든 근육뿐만 아니라 후관절 및 황색인대를 제거하였다. 이것은 굴곡의 평가가 가능하도록 수행되었다. 측정된 종말점은 다음과 같다:
A. 늑골돌기 사이의 거리는 대측 및 동측 굴곡 (full contralateral and ipsilateral flexion)시에 캘리퍼에 의해 측정되었다.
B. 디스크 공간은 전방 후방 및 양측에서 캘리퍼로 측정되었다.
C. 주입이 올바르게 놓였는지와 디스크가 4 주 후에 방사성 비투과성인지를 평가하기 위해 주입일과 수확일에 엑스레이 사진을 찍었다.
결과:
A) 레터럴 플렉션의 감소
활성 치료 및 위약 치료를 받은 디스크 사이에서 굴곡의 유의한 차이가 관찰되었다 (도 11). 이것은 젖산과, 이오 헥솔이 아닌, pH 또는 주사 그 자체가 굴곡의 감소를 유도한다는 것을 분명하게 나타낸다. 연구 결과는 통계적으로 유의하다.
B) 핵 공간의 감소
도 12a 내지 c에서, 디스크 공간은 치료되지 않은 디스크 (도 12a) 및 위약-주입된 디스크 (도 12b)간의 크기면에서 유사한 반면, 치료된 디스크 (도 12c)는 유의적으로 더 작은 크기를 가졌다. 절대 수치는 도 13과 14에 나타내었다. 연구 결과는 통계적으로 유의하다.
C) 주입 후 시각적 디스크 높이의 무감소
디스크의 자연적 노화와 관련된 알려진 이슈는 디스크의 퇴행으로 인한 디스크 높이의 감소다. 우리는 치료로 인한 디스크 변형이 빨리 진행되기 때문에 디스크의 형상이 고정되고 디스크 높이가 손실되지 않거나 아주 조금 손실된다고 가정하였다. 이 가설은 치료 4주 후에 주입된 디스크 (L3-L4)의 X-선 사진을 시각적으로 분석하여 확인되었다. 도 15에 나타낸 바와 같이 처리된 디스크와 처리되지 않은 디스크 사이의 디스크 높이에는 차이가 없다.
실시예 2의 결론
실시예 2의 생체 내 연구로부터의 결론은 치료가 디스크의 높이 감소없이 굴곡 감소 및 디스크 공간의 현저한 감소를 야기하는 결합 조직으로 수핵을 효과적으로 변형시킨다는 것이다. 그 효과는 위약에 비해 통계적으로 유의하다. 또한 pH 조절 그 자체가 아무런 효과가 없다고 결론지을 수 있다.
따라서 연구 결과는 제품이 디스크 공간을 결합 조직으로 효과적으로 변형시킨다는 개념의 증명을 제공한다.
세포 수준에서 젖산의 효과를 관찰하기 위해, 섬유륜과 같은 결합 조직에 일반적으로 존재하는 섬유아세포, 및 일반적으로 수핵에 존재하는 수핵 세포에 대한 연구가 각각 수행되었다. 젖산의 처리에 반응하여 세포가 어떻게 형질 전환되는지에 대한 측정으로서, 세포에서의 콜라겐 생성이 연구되었다.
실시예 3:
젖산 처리시 섬유아세포 내 콜라겐 생산 연구
성인 인간 피부 섬유아세포 (adult human dermal fibroblast; HDFa)
소위 HDFa (Life Technologies Frederick, USA)라는 성인 피부로부터 분리 된 인간의 피부 섬유아세포를 배양하고 연구하였다. 성숙한 인간 추간판 세포는 외섬유륜에서 섬유세포 (또는 섬유아세포 유사세포)인 것으로 기술되어왔다. 섬유아세포는 결합 조직에서 발견되는 세포의 가장 일반적인 유형이다. 섬유아세포는 많은 조직의 구조적 틀을 유지하는데 사용되는 콜라겐 단백질을 자연적으로 분비할 수 있으며 또한 상처 치유에 중요한 역할을 한다.
우선, 냉동보존된 섬유아세포를 37℃의 워터 배스에서 해동시켰다. 해동된 섬유아세포의 현탁액을 바이알 내에서 위아래로 이동시키기 위해 해동된 섬유아세포를 1㎖ 피펫을 사용하여 분산시켰다. 분산된 섬유아세포를 트립판 블루 용액 (Cat. No. 15250-061, Lot No. 1311086, Gibco Life Technologies)으로 희석하고, 생존한 섬유아세포의 농도를 혈구계로 측정하였다.
분산된 섬유아세포를 보충된 배지 106에서 밀리리터 당 2.5×104 생존가능한 섬유아세포의 농도로 다시 희석시켰다. 5ml의 섬유아세포 현탁액을 25cm3의 부피를 갖는 T25 세포 배양 플라스크에 첨가하고 보충된 배지 106으로 추가 희석하여 T25 플라스크에서 밀리리터 당 5.0×103 생존 섬유아세포의 초기 밀도를 달성하였다.
보충된 배지 106은 2% 부피의 소 태아 혈청 농도의 저혈청 성장 보충제, LSGS (Life Technologies, 영국, 페이 즐리)를 보충한 배지 106 (Cat. No. M-106-500, Life Technologies, Paisley, Great Britain)으로 구성되었다.
제조된 섬유아세포를 포함하는 T25 플라스크를 회전시켜 섬유아세포를 배지에 분포시켰다. 그 후, 세포 배양물을 37℃, 5% CO2/95% 공기 가습된 세포 배양물 배양기 (air humidified cell culture incubator)에서 72시간 동안 배양하였다.
합류점에서, 섬유아세포는 세포 표현형의 변화를 피하기 위해 보충된 배지에서 희석되었다.
젖산의 제조
젖산 (Fluka 69775, Sigma-Aldrich, Stockholm, Sweden)을 무균 10mL 튜브 또는 50mL 튜브에 넣었다. Milli-Q 물 (> 18.2 Ω)을 첨가하여 젖산 원액을 제조하였다. 원액을 혼합하여 다양한 농도의 젖산 최종 용액을 제조하기 전에 저장하였다. 보관 기간은 주위 온도에서 1시간 미만이었고, 또는 4℃에서 24시간 미만이었다.
성인 인간 피부 섬유아세포 (HDFa)에서 콜라겐 생산에 미치는 젖산의 효과
상기한 바와 같이 배양된 섬유아세포를 세포 배양 플라스크로부터 분리하고, 웰 당 6.0×104 생존가능한 세포의 초기 밀도로 6-웰 플레이트 상에 놓았다. 섬유아세포를 보충된 배지 106에서 배양하였다. 일부 웰의 섬유아세포를 각각 0, 0.5, 2, 5, 10, 20 및 50㎎/㎖의 다양한 농도의 젖산 (Fluka 69775, Sigma-Aldrich, Stockholm, Sweden)으로 처리하였다. 섬유아세포를 37℃, 5% CO2/95% 공기 가습된 세포 배양물 배양기에서 48시간 동안 배양하였다.
섬유아세포에서 콜라겐 생성에 미치는 젖산의 영향을 연구하기 위해, 시리우스 레드 염료와 콜라겐의 결합에 기초한 Soluble Collagen Assay (QuickZyme Biiosciences, Leiden, Netherlands)라는 분광광도법적 방법을 적용하였다. 연구는 두 번 수행되었다.
각 웰로부터 세포 배지를 수집하고 140㎕를 96-웰 플레이트에 피펫팅 (pipetting)하였다. 샘플은 이중으로 채취하였다. 배지 샘플을 시리우스 레드 염료 용액 60㎕과 함께 적어도 5회 위 아래로 피펫팅함으로써 철저히 혼합하였다. 96-웰 플레이트를 3000×g에서 1시간 동안 원심분리 하였다. 이 모든 단계는 25℃ 이하의 온도에서 수행되었으며, 예를 들어 4℃에서 원심분리가 수행되었다.
원심분리된 샘플을 세척하고 상등액을 제거하였다. 세포 펠릿을 150㎕ 검출 용액에 적어도 10회 위 아래로 피펫팅함으로써 완전히 혼합하여 재현탁시켰다. 그 후, 각 샘플 100㎕를 새로운 96-웰 플레이트로 옮기고 540nm의 광학 밀도에서 콜라겐 함량을 분광광도계로 측정하였다.
각각 반복 수행된 2 개의 연구에서, 표 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 섬유아세포에 젖산을 첨가하면 섬유아세포에서 콜라겐의 평균 생산량이 증가하는 것으로 나타났다. 평균 생산량은 젖산 치료 2일 후에 측정되었다.
도 8에서는 연구의 첫번째 세트의 결과가 다이아몬드로 표시되며, 두 번째 세트의 연구 결과는 사각형으로 표시된다. 각 세트의 콜라겐 생산의 추세를 개략적으로 보여주기 위해 2-기간 이동 평균 추세선이 포함되었다. 첫 번째 세트의 추세선은 점선으로 표시되고 두 번째 세트의 추세선은 파선 (dashed line)으로 각각 표시되었다. x-축은 섬유아세포를 포함하는 웰에 첨가된 젖산의 농도를 나타내고, y-축은 젖산을 웰에 첨가하고 2일 후의 측정시 이들 웰에서 생성된 콜라겐의 평균량을 나타낸다.
특히, 콜라겐 생성의 증가는 젖산이 웰에서 적어도 2mg/mL, 예를 들어 적어도 5mg/mL의 농도로 첨가될 때 유의하였다. 또한, 콜라겐 생산은 도 8에서 또한 나타낸 바와 같이 적어도 20mg/mL 또는 적어도 50mg/mL까지 증가하는 젖산 농도에 따라 증가하는 것으로 나타났다.
섬유아세포에서 젖산이 콜라겐 생산에 미치는 영향.
젖산의 농도
[mg/mL]		 pH 연구의 첫번째 세트:
웰당 제조된 콜라겐의 평균량
[㎍]		 연구의 첫번째 세트의 표준 편차 연구의 두번째 세트:
웰당 제조된 콜라겐의 평균량
[㎍]		 연구의 두번째 세트의 표준 편차
0 - 0.033 0.1 0.0711 0.111
0.5 3.1 10.8 12 0.0995 0.0435
2 2.8 9.57 4 8.94 5.72
5 2.6 21.2 0.8 12.0 0.281
10 2.4 16.7 1 18.8 4.46
20 2.3 19.3 1.5 25.5 2.15
50 2.1 20.6 1 28.2 0.24
평균 콜라겐 생산이 콜라겐 생산 능력을 가진 세포의 수와 관련되어 있으므로, 연구의 첫번째 세트와 두번째 세트 사이의 평균 콜라겐 생산량의 약간의 차이는 연구된 웰의 많은 세포들의 자연적 다양성 때문일 수 있다.
실시예 4:
젖산 치료시 수핵 세포에서의 콜라겐 생산 연구
인간 수핵 세포의 배양
인간으로부터 분리된 수핵 (Nucleus pulposus; NP) 세포 (4800, ScienCell, USA)를 배양하고 연구하였다. NP 세포는 수핵 내 추간판 세포이다.
먼저, 동결보존된 NP 세포를 37℃의 워터 배스에서 해동시켰다. 이어서, 해동된 NP 세포를 보충된 수핵 세포 배지 (Nucleus Pulposus Cell Medium)에 현탁시킨 후, 부피 75cm3의 T75 세포 배양 플라스크에 접종하고 폴리-L-라이신 (0413, ScienCell, USA)으로 그 안을 코팅하였다. 초기 시딩 밀도는 밀리리터 당 5.0×103 생존가능한 NP 세포였다.
보충된 수핵 세포 배지는 2% 부피의 태아 소 혈청 (0010, ScienCell, USA), 1X 수핵 세포 성장 보충제 (4852, ScienCell, USA) 및 1X 페니실린/스트렙토 마이신 용액 (0503, ScienCell, USA)을 보충한 수핵 세포 배지(4801, ScienCell, USA)로 구성되었다.
준비된 NP 세포를 포함하는 T75 플라스크를 회전시켜 배지 내의 NP 세포를 분산시켰다. 그 후 세포 배양물을 37℃, 5% CO2/95% 공기 가습된 세포 배양물 배양기에서 밤새 배양하였다.
합류점에서, 세포 표현형에서의 변화, 세포 증식 및/또는 세포 분화를 피하기 위해 섬유아세포를 보충 배지에서 희석시켰다.
젖산의 제조
젖산 (PURAC PF 90, Batch No. 1406001940, Corbion Purac, Netherlands)을 무균 10 mL 튜브 또는 50 mL 튜브에 넣었다. Milli-Q 물 (> 18.2 Ω)을 첨가하여 젖산 원액을 제조하였다. 다양한 농도의 젖산 최종 용액을 제조하기 전에 상기 젖산 원액을 혼합하여 저장 하였다. 보관 기간은 주위 온도에서 1시간 미만이었고, 또는 4℃에서 24시간 미만이었다.
인간 수핵 세포에서 콜라겐 생산에 미치는 젖산의 영향
상기한 바와 같이 배양된 NP 세포를 세포 배양 플라스크로부터 분리하고 웰당 4.5×104 생존가능한 세포의 초기 밀도로 6-웰 플레이트 상에 놓았다. NP 세포는 보충된 수핵 세포 배지에서 성장시켰다. 일부 웰의 NP 세포는 또한 각각 0, 0.5, 5, 10, 20 및 50mg/mL의 다양한 농도의 젖산 (PURAC PF 90, Batch No. 1406001940, Corbion Purac, 네덜란드)으로 처리하였다 (각 pH에 대해서는 위의 표 7 참조). NP 세포를 37℃, 5% CO2/95% 공기 가습된 세포 배양물 배양기에서 48시간 동안 배양하였다.
NP 세포에서 콜라겐 생성에 미치는 젖산의 효과를 연구하기 위해, 시리우스 레드 염료와 콜라겐의 결합에 기초한 Soluble Collagen Assay (QuickZyme Biiosciences, Leiden, 네덜란드)라는 분광광도법적 방법을 적용하였다.
각 웰로부터 세포 배지를 수집하고 140μL를 96-웰 플레이트에 피펫팅하였다. 샘플을 3회로 나누어 취했다. 배지 샘플을 시리우스 레드 염료 용액 60μL과 함께 적어도 5회 위 아래로 피펫팅하여 철저히 혼합하였다. 96-웰 플레이트를 1500×g에서 2시간 동안 원심분리 하였다. 이 모든 단계는 25℃ 이하의 온도에서 수행되었으며, 예를 들어 4℃에서 원심분리가 수행되었다.
원심분리된 샘플을 세척하고 상등액을 제거하였다. 세포 펠릿을 150μL 검출 용액에 적어도 10회 위 아래로 피펫팅함으로써 완전히 혼합하여 재현탁시켰다. 그 후, 각 샘플 100μL를 새로운 96-웰 플레이트로 옮기고 540nm의 광학 밀도에서 콜라겐 함량을 분광광도계로 측정하였다.
측정 장치에 맞게 세포를 인산 완충액 (PBS)에 1 : 1의 비율로 희석하였다.
3반복으로 수행된 연구에서, NP 세포에 젖산을 첨가하면 NP 세포에서 콜라겐의 평균 생산량이 증가한다는 것이 명확하게 나타났다 (표 8 및 도 9). 평균 생산량은 젖산 치료 2일 후 측정되었다.
도 9에서, 연구 결과는 다이아몬드로 표시된다. 콜라겐 생산의 추세를 개략적으로 보여주기 위해 2-기간 이동 평균 추세선이 포함되었다. X-축은 NP 세포를 포함하는 웰에 첨가된 젖산의 농도를 나타내고, y-축은 젖산을 웰에 첨가하고 2일 후의 측정시 이들 웰에서 생성된 콜라겐의 평균량을 나타낸다.
특히, 콜라겐 생성의 증가는 젖산을 웰에서 적어도 5mg/mL의 농도로 첨가할 때 유의하였다. 또한, 콜라겐 생성은 젖산 농도가 도 9에 나타낸 바와 같이 안정기에 도달하는 약 10 내지 20mg/mL까지 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 50mg/mL에서 콜라겐 생성의 감소는 그와 같은 고농도의 젖산 치료가 세포 사멸을 일으키는 세포 독성 효과를 가질 수 있다는 것으로 해석된다.
NP 세포에서 젖산이 콜라겐 생산에 미치는 영향.
젖산의 농도 [mg/mL] pH 웰당 생산된 콜라겐의 평균량 [㎍] 표준 편차
0 - 2.33 0.267
0.5 3.1 3.58 1.48
5 2.8 16.4 0.339
10 2.6 25.3 1.11
20 2.4 27.2 0.513
50 2.3 25.2 2.82
실시예 5:
상이한 pH 값을 갖는 젖산으로 처리한 인간 섬유아세포의 콜라겐 생산 연구
인간 섬유아세포의 배양
성인 인간 섬유아세포 (Detroit 551, ATCC, CCL-110)를 배양하고 연구하였다.
우선, 동결보존된 디트로이트 세포 (Detroit cell)를 37℃의 워터 배스에서 해동시켰다. 해동된 세포를 비-필수 아미노산 (Thermo Scientific HyClone), 1mM 피루브산 나트륨 (Thermo Scientific HyClone), 2mM L-글루타민 (Lonza) 및 10 % (v / v) 태아 소 혈청 (GE Healthcare/PAA)으로 보충된 9ml Eagle's Minimum essential medium 1X (Gibco Life Technologies)을 포함하는 원심분리튜브로 옮겼다. 세포 현탁액을 125×g에서 5분간 원심분리 하였다. 세포 펠릿을 1ml의 완전한 배지에 재현탁시키고 15ml의 완전한 배지를 함유하는 T75 플라스크에 접종하였다. 세포를 합류시키기 위해 가습된 5% CO2 배양기에서 37℃에 성장시켰다. 합류점에서 디트로이트 세포를 트립신/베르센 (Thermo Scientific Hyclone SV30037.01, Gibco Life Technologies 15040033)으로 분리하여 계대하였다. 세포를 완전한 배지로 희석하고 새로운 배양 용기에 1:2 내지 1:5의 계대배양 비율로 접종하였다.
제제의 제조
오염의 위험을 최소화하기 위해, 모든 제제는 층상의 에어 벤치에서 제조되었는데, 이것은 불가능했던 이오헥솔의 중량 측정과는 별도이다.
이오헥솔 (IOHEXOL) 용액의 제제: (Histodenz CAS # 66108-95-0 LOT # WXBB5310V)는 무균의 50ml 튜브에 넣었다. 이오헥솔은 제공된 제형 (recipe)에 따라 mg I/ml로 표현된 용액 1ml 당 요오드의 중량으로 계산되었다. 젖산 용액 (PURAC PF 90 Batch Nr.: 1406001940) 및 배지를 첨가하고, 샘플을 종단 회전 장치 (end over end rotation device)를 사용하여 30분 동안 혼합한 다음, pH를 설정하기 전에 72시간 동안 냉장보관 하였다.
pH의 조정: pH를 1M NaOH (수산화 나트륨, Titrisol) 또는 1M HCl (염산, Titrisol)로 조정하였다.
하기 표 9에 따른 화합물의 제제.
현재 실험에서 사용된 제제 #1 내지 8.
이름 화합물 농도 pH (조정됨) 배지
#1 젖산 20 mg/ml 없음 (pH 3) Detroit 551
#2 젖산 20 mg/ml NaOH로
pH 3.5 		Detroit 551
#3 젖산 20 mg/ml NaOH로 pH 4 Detroit 551
#4 젖산 20 mg/ml NaOH로
pH 4.5 		Detroit 551
#5. 대조군 1 - - HCl로
pH 3 		Detroit 551
#6. 대조군 2 - - HCl로
pH 3.5 		Detroit 551
#7. 대조군 3 - - HCl로
pH 4 		Detroit 551
#8. 대조군 4 - - HCl 로
pH 4.5 		Detroit 551
제제로 치료
디트로이트 세포를 그들의 배양 용기로부터 분리하고 6-웰 플레이트에 80,000 세포/웰의 밀도로 접종하였다. 세포를 보충된 디트로이트 551 배지에서 성장시켰다. 모든 제제는 보충된 디트로이트 551 배지에서 희석시켰다. 1일째에 모든 웰의 세포 배양 배지를 표 1에 기술된 젖산 (Sigma-Aldrich, Stockholm, Sweden)에 기초한 제제로 대체하였다. 세포는 3반복으로 배양하였다. 세포를 37℃에서 2일 동안 가습된 5% CO2 배양기에서 배양하였다. 세포를 80% 세포 합류하에 제제로 처리하였다.
콜라겐 생산량 분석
세포 배지의 콜라겐 함량은 콜라겐에 결합하는 시리우스 레드 염료 (Soluble Collagen Assay, QuickZyme Biosciences, Leiden, Netherlands)을 분석하는 분광광도법적 방법을 사용하여 측정되었다. 간략하게, 각 웰로부터 세포 배지를 수집하고, 140μl를 96-웰 플레이트에 피펫팅하였다. 샘플은 이중으로 채취하였다. 배지 샘플을 60μl의 시리우스 레드 용액과 혼합하고 96-웰 플레이트를 4℃에서 1500×g에서 2시간 동안 원심분리 하였다. 펠릿을 150μl 검출 용액에 재현탁시켰다. 다음으로, 각 샘플 100μl를 새로운 96-웰 플레이트로 옮기고 540nm의 광학 밀도에서 콜라겐 함량을 분광광도계로 측정하였다.
pH 측정
pH는 젖산 또는 제제 처리 전, 처리 후 10분 및 처리 후 2일 (표 10)에 측정하였다.
디트로이트 551에서 pH 측정
이름 시작 pH 10분 후 pH 2일 후pH
#1 7.5 3 3
#2 7.5 3.5 3.5
#3 7.5 4 4
#4 7.5 4.5 4.5
#5. 대조군 1 7.5 3 3
#6. 대조군 2 7.5 3.5 3.5
#7. 대조군 3 7.5 4 4
#8. 대조군 4 7.5 4.5 4.5
결과
대조군 #5 내지 8과 비교하여 제제 #1 내지 4로 처리한 후 육안 검사에서 세포 형태 또는 세포 밀도의 차이는 관찰되지 않았다. 세포 생존력 또한 처리 2일 후에 현미경으로 육안 검사를 받았고 이 시점에서 세포 배지를 수집하고 콜라겐 생성을 분석하였다.
디트로이트 세포를 6-웰 플레이트에 80,000 세포/웰의 밀도로 접종하였다. 세포를 80% 세포 합류에서 제제로 처리하였다. 콜라겐 생성은 제제의 첨가 2일 후에 분석되었다 (1:4, 1:1의 샘플을 희석한 후 측정하였고, 기기의 선형 범위에서 샘플의 흡광도를 가능하게 하기 위해 1:1로 희석함). 데이터 포인트는 도 10에서 평균값 ± SD로 설명되어있다.
제제 #1 및 #2는 유의적인 콜라겐 생성을 나타냈다. 상이한 희석법에 기초하여, 임의의 pH 조절없이 20mg/ml의 젖산을 함유하는 제제 #1은 콜라겐 생성에 대해 가장 효과적이었고 #2는 그 다음이었는데, #2 또한 20mg/ml의 젖산을 함유했지만 pH가 3.0에서 3.5로 조정되어 제제 #1에 비해 콜라겐이 약 35% 감소하였다. 다른 제제를 사용한 치료는 유의적인 콜라겐 생성량을 나타내지 않았다.
결론
본 발명자들은 본 발명의 실시예에 따른 사용이 인간에서의 추간판-관련 통증을 치료할 것이라고 믿는다.
젖산과 같은 물질의 주입을 받는 추간판의 결합 조직으로의 예상된 변형은 생체 내에서 관찰될 수 있다. 전형적으로, 이 절차는 마취 또는 가벼운 진정상태하에서 방사선 지침을 사용하여 수행된다. 따라서, 치료 절차는 조영제가 방사선학적 유도하에 추간판으로 주입될 때, 소위 디스코그라피 (discography)라고 불리는 추간판의 방사선학적 평가와 유사할 것이다.
상기 조성물은 젖산을 포함하고, pH값이 4 미만이어야 한다. 도 10의 결과에서 볼 수 있듯이, pH가 4 이상인 젖산 용액은 아마도 콜라겐 생성을 초래하지 않을 것이며, 따라서 젖산을 포함하고 pH가 4 또는 그 이상인 물질을 주사한 추간판의 결합 조직으로의 변형은 예상되지 않는다.
본 발명에 따르면, 발명자들은, 지금까지 디스크 관련 통증의 경감을 위해 고려되고 제시된 것에 반하는 것으로 간주된다. 선행 기술이 추간판을 "젊게" 유지하는 방법에 초점을 맞추고 있지만, 본 발명은 디스크를 "노화"시키는 신속한 퇴보를 제공한다.
여러 연구가 노년층에서는 추간판이 전형적으로 결합 조직으로 변형되고, 이에 더이상 고통을 주지 않는 것을 보여주었다. 중요하게, 이 문헌은 또한 연령의 증가에 따라 원발성 통증의 유병률이 급격히 감소함을 보여준다. 노년층의 연령-관련 허리 통증은 전형적으로 추간판이 아닌 골관절염 및/또는 골다공증으로 인해 발생한다. 예를 들어 DePalma et al, What is the source of chronic low back pain and does age play a role?, Pain Medicine 2011; 12 : 224-233, 및 Laplante et al, Multivariable Analysis of the Relationship Between Pain Referral Patterns and the Source of Chronic Low Back Pain, Pain Physician 2012; 15 : 171-178, 문헌 모두 추간판성 (discogenic) 요통이 더 나이든 환자보다 더 젊은 환자에서 더 많이 발생할 것이라는 점을 개시했다.
본 출원의 실시예는 젖산의 투여가 디스크의 조직 구성의 변화 및 주입된 추간판의 굴곡 강성을 초래한다는 것을 보여준다. 이것은 통증 완화의 직접적인 증거는 아닐 수도 있다. 그러나, 이는 수핵의 결합 조직으로의 변형의 지표로 사용될 수 있으며, 이 변형은 (a) 디스크의 내부 부피를 안정화시킬 것이고; (b) 추간판으로부터의 확산을 감소시킬 것이며; (c) 디스크의 미세 움직임을 감소 시킬 것이므로, 이는 모두 추간판-관련 통증을 감소시키는 데 기여할 것이다.
추간판의 젖산의 증가는 디스크의 퇴행을 일으키는 것으로 알려져 있으며, 그러한 퇴행은 허리 통증을 유발한다. 디스크의 자연적인 퇴보에서, 수핵은 초기에 통증을 유발하는 상태에서 통증이 완화되는 상태의 결합 조직으로 천천히 변형될 것이다, 예를 들어, Kirkaldy-Willis et al. "Instability of the Lumbar Spine " Clinical Orthopaedics and Related Research, No. 165, May 1982, pages 110-123, 특히 123 쪽, 오른쪽 위 컬럼 참조. 그러한 변형은 아무런 치료없이 약 20년에서 40년이 걸릴 것이다. 퇴행의 초기 단계에서 발견되는 것보다 상당히 높은 농도의 젖산을 주사함으로써, 수핵의 결합 조직으로의 전환에 걸리는 시간은 치료없이 20 내지 40 년에서 약 4주까지 감소한다.
추간판의 가속화된 퇴행을 유도할 수 있는 다른 물질은 또한 젖산의 대체물 및/또는 대안으로 고려될 수 있다.

Claims (12)

  1. 추간판 (intervertebral disc)-관련 통증의 치료에 사용하기 위한 조성물로서, 상기 조성물은 젖산을 포함하고 4 미만의 pH를 가지며, 상기 조성물은 추간판의 수핵 (nucleus pulposus)을 포함하는 디스크 공간 (disc space)으로 투여되는 것인, 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 상기 디스크 공간 내의 젖산의 농도를 12mmol/L 이상으로 증가 시키는데 유효한 양으로 투여되는 것인, 조성물.
  3. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물 내 젖산의 농도가 적어도 12mmol/L, 예를 들어 12 내지 12000mmol/L의 범위, 예를 들어 100 내지 10000mmol/L, 예를 들어 500 내지 5000 mmol/L, 예를 들어 800 내지 2000 mmol/L인, 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 pH가 3.5 미만인 것인, 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 pH가 3.0 미만인 것인, 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 추간판-관련 통증에 기여하는 추간판의 디스크 공간에 투여되는 것인, 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물이 수핵을 포함하는 디스크 공간 내로 국소 주사에 의해 투여되는 것인, 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 젖산은 2 내지 200mg, 예를 들어 10 내지 100mg, 예를 들어 10 내지 50mg, 예를 들어 15 내지 30mg 범위 내의 단일 투여량으로 투여되는 것인, 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 상기 젖산은 상기 단일 투여량으로 단일 시행되는 것인, 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 상기 젖산을 포함하는 수용액의 형태인 것인, 조성물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추간판-관련 통증은 목 통증, 만성 목 통증, 요통 및 만성 요통으로부터 선택되는 것인, 조성물.
  12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추간판-관련 통증은 미골통 (coccygodynia)인 것인, 조성물.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX2023007313A (es) * 2020-12-17 2023-07-04 Stayble Therapeutics Ab Composicion para su uso en el tratamiento de hernia de disco intervertebral.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU663328B2 (en) 1991-06-21 1995-10-05 Genetics Institute, Llc Pharmaceutical formulations of osteogenic proteins
EP0883410B1 (en) 1996-02-29 2004-08-18 Bioactive Bone Substitute OY, AB An osteogenic device and a method for preparing the device
WO2002040070A2 (en) * 2000-11-15 2002-05-23 Bio Syntech Canada Inc. Method for restoring a damaged or degenerated intervertebral disc
ITMI20010913A1 (it) * 2001-05-04 2002-11-04 Univ Pavia Composizioni a rilascio controllato di acido lattico a livello vaginale
CA2536041A1 (en) 2003-11-10 2005-05-26 Angiotech International Ag Medical implants and fibrosis-inducing agents
US9789161B2 (en) * 2006-04-28 2017-10-17 Warsaw Orthopedic, Inc. Methods for treating back or neck pain caused by NGF using a therapeutic agent consisting of ReN-1820, ALE-0540 and capsaicin
EP2144624A1 (en) 2007-05-15 2010-01-20 Stryker Corporation Concentrated protein preparations of bone morphogenetic proteins and methods of use thereof
US8690857B2 (en) 2010-07-23 2014-04-08 Aleeva Medical Inc. Alleviate back pain with lactic acid inhibitors
ITPI20110143A1 (it) 2011-12-20 2013-06-21 Univ Pisa Agenti terapeutici in grado di ridurre la produzione cellulare di acido lattico e composizioni farmaceutiche che comprendono tali composti
US9433589B2 (en) * 2013-06-17 2016-09-06 Rigshospitalet Injectable pharmaceutical compositions comprising adrenaline and citric acid
EP2818162A1 (en) * 2013-06-28 2014-12-31 Encubator AB A composition for use in the treatment of intervertebral disc-related pain
AU2015233396B2 (en) 2014-03-20 2020-01-30 Stayble Therapeutics Ab A composition for use in the treatment of intervertebral disc-related pain
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