KR20190023757A - Use of pkr inhibitors for treatment of alzheimer's disease - Google Patents

Use of pkr inhibitors for treatment of alzheimer's disease Download PDF

Info

Publication number
KR20190023757A
KR20190023757A KR1020170109984A KR20170109984A KR20190023757A KR 20190023757 A KR20190023757 A KR 20190023757A KR 1020170109984 A KR1020170109984 A KR 1020170109984A KR 20170109984 A KR20170109984 A KR 20170109984A KR 20190023757 A KR20190023757 A KR 20190023757A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
alzheimer
disease
pkr
pharmaceutical composition
deficiency
Prior art date
Application number
KR1020170109984A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이용석
박명성
황경두
Original Assignee
서울대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울대학교산학협력단 filed Critical 서울대학교산학협력단
Priority to KR1020170109984A priority Critical patent/KR20190023757A/en
Publication of KR20190023757A publication Critical patent/KR20190023757A/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/395Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/41Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having five-membered rings with two or more ring hetero atoms, at least one of which being nitrogen, e.g. tetrazole
    • A61K31/425Thiazoles
    • A61K31/429Thiazoles condensed with heterocyclic ring systems
    • A61K31/43Compounds containing 4-thia-1-azabicyclo [3.2.0] heptane ring systems, i.e. compounds containing a ring system of the formula, e.g. penicillins, penems
    • A61K31/431Compounds containing 4-thia-1-azabicyclo [3.2.0] heptane ring systems, i.e. compounds containing a ring system of the formula, e.g. penicillins, penems containing further heterocyclic rings, e.g. ticarcillin, azlocillin, oxacillin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/395Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/41Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having five-membered rings with two or more ring hetero atoms, at least one of which being nitrogen, e.g. tetrazole
    • A61K31/41641,3-Diazoles
    • A61K31/41781,3-Diazoles not condensed 1,3-diazoles and containing further heterocyclic rings, e.g. pilocarpine, nitrofurantoin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/395Antibodies; Immunoglobulins; Immune serum, e.g. antilymphocytic serum
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

The present invention relates to a therapeutic agent for Alzheimer′s disease capable of inhibiting the memory deficiency of Alzheimer′s disease by restoring damage to fundamental cellular mechanisms of Alzheimer′s disease. The therapeutic agent, in all of inherited Alzheimer′s disease caused by Aβ accumulation and mutations, can restore and enhance long-term potentiation (LTP) deficiency, long-term memory deficiency, contextual fear memory deficiency, and synaptic plasticity by PKR inhibitiors, therefore unlike existing therapeutic agents, it is possible to be used as the therapeutic agent for treating the memory deficiency caused by Alzheimer′s disease by inhibiting the same, which can restore and enhance fundamental cellular mechanisms of learning and memory.

Description

PKR 억제제의 알츠하이머병 치료 용도 {USE OF PKR INHIBITORS FOR TREATMENT OF ALZHEIMER'S DISEASE}USE OF PKR INHIBITORS FOR THE TREATMENT OF ALZHEIMER'S DISEASE BACKGROUND OF THE INVENTION [0001]

본 발명은 PKR 억제제의 알츠하이머병 치료 용도에 관한 것으로, 알츠하이머병의 근본적인 세포 기전의 손상을 회복시킴으로써 알츠하이머병의 기억력 결핍을 억제할 수 있는 알츠하이머병 치료제에 관한 것이다.The present invention relates to the use of a PKR inhibitor for the treatment of Alzheimer's disease, and relates to a therapeutic agent for Alzheimer's disease capable of inhibiting the memory deficit of Alzheimer's disease by restoring damage to essential cell machinery of Alzheimer's disease.

알츠하이머병(Alzheimer's disease, AD)은 인지 결핍 및 시냅스 장애로 특징지어지는 신경퇴행성 질환으로, 현재 단계에서 유효한 치료법이 없다. 유전적 연구를 통해 APP, PSEN1PSEN2와 같은 유전자 세트의 돌연변이가 가족성 AD (FAD)의 조기-발병과 관련되어 있음을 확인한 바 있다 (Goate et al., 1991; Levy-Lahad et al., 1995; Schellenberg et al., 1992). APP는 아밀로이드 베타(amyloid β, Aβ) 전구체 단백질을 암호화하고, PSEN1PSEN2는 프리세닐린-1(presenilin-1) 및 프리세닐린-2을 각각 암호화한다. 이 단백질은 Aβ 처리 경로에 관여하며 결과적으로 뇌에서의 Aβ 축적이 AD 발병에 중요하다는 가설을 뒷받침한다 (Hardy and Higgins, 1992). 또한, Aβ의 축적 이외에, 타우(tau)의 과인산화(hyper-phosphorylation)가 또 다른 AD의 전형적인 특징으로 잘 알려져 있다 (Duyckaerts et al., 2009). 흥미롭게도, Aβ 축적 및 타우의 과-인산화는 모두 진핵 세포 번역 개시 인자 2α (eukaryotic translation initiation factor 2α, eIF2α)에 의해 조절된다 (Chang et al., 2002; O'Connor et al., 2008). eIF2α의 51번째 세린(Ser)의 과인산화(Over-phosphorylation)가 여러 AD 마우스 모델뿐만 아니라 사후 AD 환자의 뇌에서도 관찰되었다 (Devi and Ohno, 2013, 2014; Ma et al., 2013; Mouton-Liger et al., 2012). 또한, Aβ 처리가 배양된 뉴런에서 eIF2α의 인산화를 유도하는 것으로 나타났다 (Mamada et al., 2015).Alzheimer's disease (AD) is a neurodegenerative disease characterized by cognitive deficiency and synaptic dysfunction, and there is no effective treatment at this stage. Genetic studies have confirmed that mutations in gene sets such as APP , PSEN1 and PSEN2 are associated with early-onset familial AD (FAD) (Goate et al., 1991; Levy-Lahad et al. 1995; Schellenberg et al., 1992). APP encodes an amyloid beta (A [beta]) precursor protein, and PSEN1 and PSEN2 encode presenilin-1 and presenilin-1, respectively. This protein is involved in the Aβ pathway and consequently supports the hypothesis that Aβ accumulation in the brain is important for AD (Hardy and Higgins, 1992). In addition to the accumulation of A [beta], hyper-phosphorylation of tau is well known as a typical characteristic of another AD (Duyckaerts et al., 2009). Interestingly, both Aβ accumulation and over-phosphorylation of tau are controlled by eukaryotic translation initiation factor 2α (Chang et al., 2002; O'Connor et al., 2008). Over-phosphorylation of eIF2α at the 51st serine (Ser) was observed in several AD mouse models as well as in the brain of post-AD patients (Devi and Ohno, 2013, 2014; Ma et al., 2013; Mouton-Liger et al., 2012). It has also been shown that A [beta] treatment induces phosphorylation of eIF2 [alpha] in cultured neurons (Mamada et al., 2015).

eIF2α의 인산화는 일반적인 mRNA 번역을 억제하지만, BACE1(β-site APP cleaving enzyme 1) 및 ATF4(activating transcriptional factor 4)와 같은 특정 mRNA 군의 번역을 향상시키고, CREB(cAMP responsive element binding protein)- 의존 전사를 억제시킨다 (Mamada et al., 2015; Ohno, 2014; Tanokashira et al., 2017). CREB은 장기-기억 형성과 장기적인 시냅스 가소성(synaptic plasticity)에 필수적이다 (Bartsch et al., 1998; Bourtchuladze et al., 1994; Gonzalez and Montminy, 1989; Lee, 2014). 야생형 마우스에서 eIF2α 인산화를 감소시키면 ATF4 번역 감소에 의해 장기강화작용(long term potentiation, LTP) 및 장기 기억이 향상되었다 (Costa-Mattioli et al., 2007). Phosphorylation of eIF2α inhibits normal mRNA translation but enhances the translation of specific mRNA groups such as BACE1 (β-site APP cleaving enzyme 1) and ATF4 (activating transcriptional factor 4), while cAMP responsive element binding protein (CREB) (Mamada et al., 2015; Ohno, 2014; Tanokashira et al., 2017). CREB is essential for organ-memory formation and long-term synaptic plasticity (Bartsch et al., 1998; Bourtchuladze et al., 1994; Gonzalez and Montminy, 1989; Reduction of eIF2a phosphorylation in wild-type mice improved long-term potentiation (LTP) and long-term memory by reducing ATF4 translation (Costa-Mattioli et al., 2007).

eIF2α뿐 아니라, eIF2α의 인산화 효소 중 하나인 PKR(double-stranded RNA-activated protein kinase)이 AD 뇌에서 고도로 인산화되어 있었다 (Chang et al., 2002; Dumurgier et al., 2013; Mouton-Liger et al., 2012). PKR은 ATP와 dsRNA에 결합 할 때, 자가 인산화를 통해 활성화된다 (Zhang et al., 2001). eIF2α의 다른 인산화효소인 PERK 및 GCN2의 유전적 감소는 APP/PS1 마우스 및 5XFAD 마우스와 같은 AD 마우스 모델에서 시냅스 가소성 및 행동에서 AD-관련 표현형을 개선시켰다 (Devi and Ohno, 2014; Ma et al., 2013) (but also see (Devi and Ohno, 2013)). 그러나, AD 마우스 모델에서 시냅스 가소성 및 기억의 결핍에 대한 PKR의 약리학 적 억제 효과는 아직 명확하지 않았다.In addition to eIF2α, double-stranded RNA-activated protein kinase (PKR), one of the phosphorylases of eIF2α, was highly phosphorylated in AD brain (Chang et al., 2002; Dumurgier et al., 2013; Mouton-Liger et al ., 2012). When PKR binds to ATP and dsRNA, it is activated through autophosphorylation (Zhang et al., 2001). Genetic reduction of the other phosphorylating enzymes eIF2a, PERK and GCN2 improved AD-related phenotypes in synaptic plasticity and behavior in AD mouse models such as APP / PS1 and 5XFAD mice (Devi and Ohno, 2014; Ma et al. , 2013) (but also see (Devi and Ohno, 2013)). However, the pharmacological inhibitory effect of PKR on synaptic plasticity and memory deficits in the AD mouse model is not yet clear.

본 발명은, PKR 억제가 시냅스 가소성을 증가시킬 수 있고 이후에 AD 마우스 모델에서 기억 결함을 후기 단계에서도 개선시킬 수 있는지 확인함으로써, 세부적인 발병 원인과 상관없이 근본적인 세포 기전의 손상과 관련된 시냅스 가소성 및 장기 상승 작용(LTP)를 회복시킴으로써 알츠하이머병의 기억력 결핍을 억제하여 치료하는 치료제로서 PKR 억제제를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is based on the finding that PKR inhibition can increase synaptic plasticity and subsequently improve memory deficits in later stages of the AD mouse model, thereby providing synaptic plasticity associated with impairment of underlying cell mechanisms, It is an object of the present invention to provide a PKR inhibitor as a therapeutic agent for inhibiting memory deficiency of Alzheimer's disease by restoring long-term synergism (LTP).

상기 목적의 달성을 위해, 본 발명은 PKR(double-stranded RNA-activated protein kinase) 억제제를 유효 성분으로 포함하는 알츠하이머병(Alzheimer's disease, AD) 치료용 약학적 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a pharmaceutical composition for treating Alzheimer's disease (AD) comprising as an active ingredient a double-stranded RNA-activated protein kinase (PKR) inhibitor.

본 발명에 따르면, Aβ 축적형 및 돌연변이에 의한 유전성 알츠하이머병 모두에서 PKR 억제를 통해 장기 상승 작용(Long-term potentiation, LTP) 결핍, 장기 기억 결핍, 맥락적 공포 기억 결핍 및 시냅스 가소성을 회복 및 증진시킬 수 있어, 기존의 Aβ 제거를 목적으로 하는 치료제와 달리 학습과 기억의 근본적인 세포 기전을 회복 및 증진시키는 방법이므로, 알츠하이머병에 의한 기억 결핍을 치료할 수 있다.According to the present invention, it is possible to restore and enhance long-term potentiation (LTP) deficiency, long-term memory deficiency, contextual fear memory deficiency, and synaptic plasticity through PKR inhibition in both hereditary Alzheimer's disease caused by Aβ accumulation and mutation And it is a method of recovering and promoting the fundamental cell mechanism of learning and memory unlike the therapeutic agent for the purpose of eliminating the existing Aβ, so that the memory deficiency by Alzheimer's disease can be treated.

도 1은 제조한 올리고머 Aβ1-42를 웨스턴 블롯으로 확인한 도이다.
도 2는 Aβ 또는 돌연변이에 의한 알츠하이머 모델 마우스의 기억력 결핍에 대한 PKR 억제제 처리에 의한 효과를 물체 인식 테스트 (NOR)로 확인한 도이다.
도 3은 해마에서 Aβ1-42에 의해 유도된 LTP 결핍에 대한 PKR 억제제의 회복(개선) 효과를 확인한 도이다.
도 4는 5XFAD 마우스에서 PKR 억제제의 맥락적 공포 기억 결핍 회복 효과를 확인한 도이다.
도 5는 5XFAD 마우스에서의 해마 시냅스 가소성 회복 효과를 LTP 결핍 회복(복구) 효과를 통해 확인한 도이다.
Fig. 1 is a diagram showing the obtained oligomer A? 1-42 by Western blotting.
FIG. 2 shows the effect of treatment with PKR inhibitor on memory deficits of Alzheimer's model mice caused by A? Or mutations by an object recognition test (NOR).
FIG. 3 shows the recovery (improvement) effect of PKR inhibitor on LTP deficiency induced by A? 1-42 in the hippocampus.
Figure 4 shows the effect of PKR inhibitor on the recovery of the contextual fear memory deficit in 5XFAD mice.
FIG. 5 is a graph showing the recovery effect of hippocampus synaptic plasticity in 5XFAD mice through LTP deficiency recovery (recovery) effect.

이하, 본 발명의 구현예로 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 구현예는 본 발명에 대한 예시로 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술하는 특허청구범위의 기재 및 그로부터 해석되는 균등 범주 내에서 다양한 변형 및 응용이 가능하다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments of the present invention. It should be understood, however, that the invention is not limited thereto and that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims and their equivalents. .

일 측면에서, 본 발명은 PKR(double-stranded RNA-activated protein kinase) 억제제를 유효 성분으로 포함하는 알츠하이머병(Alzheimer's disease, AD) 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.In one aspect, the present invention relates to a pharmaceutical composition for the treatment of Alzheimer's disease (AD) comprising a double-stranded RNA-activated protein kinase (PKR) inhibitor as an active ingredient.

일 구현예에서, PKR 억제제는 PKR 발현 또는 단백질 활성을 억제하는 핵산, 펩타이드, 항체 및 화합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있고, 상기 핵산은 안티센스 뉴클레오티드, microRNA, siRNA, shRNA, 리보자임앱타머(aptamer), LNA(locked nucleic acid), PNA(peptide nucleic acid), 및 모폴리노(morpholino)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있다.In one embodiment, the PKR inhibitor may be selected from the group consisting of nucleic acids, peptides, antibodies and compounds that inhibit PKR expression or protein activity, wherein the nucleic acid is selected from the group consisting of antisense nucleotides, microRNA, siRNA, shRNA, aptamer ), LNA (locked nucleic acid), PNA (peptide nucleic acid), and morpholino.

일 구현예에서, PKR 억제제는 이의 활성의 억제하는 천연물 또는 이로부터 분리한 화합물일 수 있으며, 하기의 화학식 1의 화합물 (PKR inhibitor C16)인 것이 더욱 바람직하다:In one embodiment, the PKR inhibitor may be an inhibiting natural product of its activity or a compound isolated therefrom, more preferably a compound of formula (PKR inhibitor C16)

Figure pat00001
Figure pat00001

일 구현예에서, 상기 화학식 1의 화합물은 0.001 ~ 1㎎/kg로 투여될 수 있으며, 복강투여 방법으로 투여되는 것이 바람직하다.In one embodiment, the compound of Formula 1 may be administered in an amount of 0.001 to 1 mg / kg, preferably administered by intraperitoneal administration.

일 구현예에서, 알츠하이머병은 Aβ1-42 축적에 의한 알츠하이머병 또는 유전자 돌연변이에 의한 가족성 알츠하이머병 (FAD)일 수 있다.In one embodiment, the Alzheimer ' s disease can be Alzheimer ' s disease caused by A [beta] 1-42 accumulation or familial Alzheimer's disease (FAD) by gene mutation.

일 구현예에서, 알츠하이머병은 알츠하이머성 치매, 기억력 결핍(memory deficit), 시냅스 가소성(synaptic plasticity) 결핍, 장기 상승 작용(long-term potentiation) 결핍 또는 기억 형성 장애일 수 있다.In one embodiment, the Alzheimer's disease can be Alzheimer ' s dementia, memory deficit, synaptic plasticity deficiency, long-term potentiation deficiency or memory deficit disorder.

일 실시예에서, 본 발명의 PKR 억제제는 단순히 Aβ1-42를 제거하던 종래의 치료제와 달리, 학습과 기억의 근본적인 세포 기전인 시냅스 가소성을 회복 및 증진시켰으므로, Aβ1-42의 제거와 별개로 알츠하이머병과 관련된 알츠하이머성 치매, 기억력 결핍(memory deficit), 시냅스 가소성(synaptic plasticity) 결핍, 장기 상승 작용(long-term potentiation) 결핍 또는 기억 형성 장애의 원인이 되는 세포 기전의 손상에 대한 치료가 가능하다.In one embodiment, PKR inhibitors of the present invention simply, unlike the conventional treatment was to remove the Aβ 1-42, therefore brought recovery and promotion of fundamental cellular mechanisms of synaptic plasticity in learning and memory, independently of the removal of the Aβ 1-42 It is possible to treat Alzheimer's dementia associated with Alzheimer's disease, memory deficit, synaptic plasticity deficiency, long-term potentiation deficiency or impairment of cell machinery causing memory deficit disorder Do.

본 발명에서 사용되는 용어, “발현 또는 활성 억제”란 표적 유전자 또는 표적 단백질의 기능 저하를 야기하는 것을 의미하며, 바람직하게는 이에 의해 표적 유전자 발현 또는 표적 단백질의 기능이 탐지 불가능해지거나 무의미한 수준으로 존재하게 되는 것을 의미한다.As used herein, the term " expression or inhibition of activity " means that the function of a target gene or a target protein is degraded. Preferably, the target gene expression or the function of the target protein is undetectable or non- It means to exist.

본 발명에서 사용되는 용어, “안티센스 뉴클레오티드”는 왓슨-클릭 염기쌍에 정의된 바에 따라, DNA, 미성숙-mRNA 또는 성숙된 mRNA의 상보적 염기서열에 결합(혼성화)하여 DNA에서 단백질로서 유전정보의 흐름을 방해하는 것이다. 표적 서열에 특이성이 있는 안티센스 뉴클레오티드의 성질은 그것들을 예외적으로 다기능이 되도록 한다. 안티센스 뉴클레오티드는 모노머 단위의 긴 사슬이기 때문에 이들은 표적 RNA 서열에 대해 쉽게 합성될 수 있다. 최근 많은 연구들은 표적 단백질을 연구하기 위한 생화학적 수단으로 안티센스 뉴클레오티드의 유용성을 증명하였다(Rothenberg et al., J. Natl. Cancer Inst., 81:1539-1544, 1999). 올리고뉴클레오티드 화학 및 향상된 세포흡착, 표적결합 친화도 및 뉴클레아제 내성을 나타내는 뉴클레오티드 합성 분야에서 최근 많은 진보가 있었으므로 안티센스 뉴클레오티드의 사용은 새로운 형태의 억제제로 고려될 수 있다.As used herein, the term " antisense nucleotide " refers to a nucleotide sequence that hybridizes (hybridizes) to a complementary base sequence of DNA, immature-mRNA or mature mRNA, as defined in the Watson- . The nature of antisense nucleotides that are specific for the target sequence makes them exceptionally multifunctional. Because antisense nucleotides are long chains of monomeric units they can be readily synthesized against the target RNA sequence. Many recent studies have demonstrated the utility of antisense nucleotides as biochemical means to study target proteins (Rothenberg et al., J. Natl. Cancer Inst., 81: 1539-1544, 1999). The use of antisense nucleotides can be considered as a novel type of inhibitor since there has been much progress in the field of oligonucleotide chemistry and in the field of nucleotide synthesis showing improved cell adsorption, target binding affinity and nuclease resistance.

본 발명에서 사용되는 용어, “siRNA(small interfering RNA)”란 특정 mRNA의 절단(cleavage)을 통하여 RNAi(RNA interference) 현상을 유도할 수 있는 짧은 이중사슬 RNA를 의미한다. siRNA는 타겟 유전자의 mRNA와 상동인 서열을 가지는 센스 RNA 가닥과 이와 상보적인 서열을 가지는 안티센스 RNA 가닥으로 구성되며, PKR 유전자의 염기서열을 대상으로 상보적으로 결합할 수 있는 센스 서열을 가진 이중가닥 RNA 분자라면 모두 사용 가능하다. 타겟 유전자의 mRNA와 상동인 서열을 가지는 센스 RNA 가닥과 이와 상보적인 서열을 가지는 안티센스 RNA 가닥으로 구성된다. siRNA는 타겟 유전자의 발현을 억제할 수 있기 때문에 효율적인 유전자 넉다운(knock-down) 방법으로서 또는, 유전자치료(gene therapy)의 방법으로 제공된다.As used herein, the term " siRNA (small interfering RNA) " refers to short double-stranded RNA capable of inducing RNAi (RNA interference) phenomenon through cleavage of a specific mRNA. The siRNA is composed of a sense RNA strand having a sequence homologous to the mRNA of the target gene and an antisense RNA strand having a complementary sequence, and a double strand having a sense sequence complementary to the base sequence of the PKR gene Any RNA molecule can be used. A sense RNA strand having a sequence homologous to the mRNA of the target gene and an antisense RNA strand having a sequence complementary thereto. siRNA is provided as an efficient gene knock-down method or as a gene therapy method because it can inhibit the expression of a target gene.

본 발명에서 사용되는 용어, “항체”는 항-PKR의 주입을 통해 제조된 것 또는 시판되어 구입한 것이 모두 사용 가능하다. 또한, 상기 항체는 다클론 항체, 단클론 항체 및 에피토프와 결합할 수 있는 단편 등을 포함한다. 다클론 항체는 상기 PKR을 동물에 주사하고 해당 동물로부터 채혈하여 항체를 포함하는 혈청을 수득하는 종래의 방법에 의해 생산할 수 있다. 이러한 다클론 항체는 당업계에 알려진 어떠한 방법에 의해서든 정제될 수 있고, 염소, 토끼, 양, 원숭이, 말, 돼지, 소, 개 등의 임의의 동물 종 숙주로부터 만들어질 수 있다. 단클론 항체는 연속 세포주의 배양을 통한 항체 분자의 생성을 제공하는 어떠한 기술을 사용하여도 제조할 수 있다. 이러한 기술로는 이들로 한정되는 것은 아니지만 하이브리도마 기술, 사람 B-세포 하이브리도마 기술 및 EBV-하이브리도마 기술이 포함된다 (Kohler G et al., Nature, 256:495-497, 1975; Kozbor D et al.,J. Immunol. Methods, 81:31-42, 1985; Cote RJ et al., Proc. Natl. Acad. Sci., 80:2026-2030, 1983; 및 Cole SP et al., Mol. Cell. Biol., 62:109-120, 1984). 또한, 상기 PKR에 대한 특정 결합 부위를 함유한 항체 단편이 제조될 수 있다. 예를 들면 이들로 한정되는 것은 아니지만 F(ab')2 단편은 항체 분자를 펩신으로 분해시켜 제조할 수 있으며, Fab 단편은 F(ab')2 단편의 디설파이드 브릿지를 환원시킴으로써 제조할수 있다. 다른 방도로서, Fab 발현 라이브러리를 작게 하여 원하는 특이성을 갖는 단클론 Fab 단편을 신속하고 간편하게 동정할 수 있다 (Huse WD et al., Science 254: 1275-1281, 1989). 상기 항체는 세척이나 복합체의 분리 등 그 이후의 단계를 용이하게 하기 위해 고형 기질(solid substrate)에 결합될 수 있다. 고형 기질은 예를 들어 합성수지, 니트로셀룰로오스, 유리기판, 금속기판, 유리섬유, 미세구체 및 미세비드 등이 있다. 또한, 상기 합성수지에는 폴리에스터, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, PVDF 및 나일론 등이 있다.The term " antibody " used in the present invention can be used either as prepared through injection of anti-PKR or commercially available. In addition, the antibody includes a polyclonal antibody, a monoclonal antibody, and a fragment capable of binding to an epitope. Polyclonal antibodies can be produced by conventional methods of injecting the PKR into an animal and collecting blood from the animal to obtain serum containing the antibody. Such polyclonal antibodies can be purified by any method known in the art and can be made from any animal species host such as goats, rabbits, sheep, monkeys, horses, pigs, cows, dogs and the like. Monoclonal antibodies can be prepared using any technique that provides for the generation of antibody molecules through the cultivation of continuous cell lines. Such techniques include, but are not limited to, hybridoma technology, human B-cell hybridoma technology, and EBV-hybridoma technology (Kohler G et al., Nature, 256: 495-497, 1975; Coto SP et al., Proc. Natl. Acad Sci., 80: 2026-2030, 1983; and Cole et al., & Cell. Biol., 62: 109-120, 1984). In addition, antibody fragments containing specific binding sites for PKR can be produced. For example, F (ab ') 2 fragments can be prepared by digesting antibody molecules into pepsin, and Fab fragments can be prepared by reducing disulfide bridges of F (ab') 2 fragments, although not limited thereto. Alternatively, the Fab expression library can be miniaturized to quickly and easily identify monoclonal Fab fragments with the desired specificity (Huse WD et al., Science 254: 1275-1281, 1989). The antibody may be bound to a solid substrate to facilitate subsequent steps such as washing or separation of the complex. Solid substrates include, for example, synthetic resins, nitrocellulose, glass substrates, metal substrates, glass fibers, microspheres and micro beads. The synthetic resin includes polyester, polyvinyl chloride, polystyrene, polypropylene, PVDF, and nylon.

본 발명에서 사용된 용어 "치료"란 본 발명의 조성물의 투여로 알츠하이머병 또는 이로 인한 증상을 호전시키거나 이롭게 변경하는 모든 행위를 의미한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 대한의학협회 등에서 제시된 자료를 참조하여 본원의 조성물이 효과가 있는 질환의 정확한 기준을 알고, 개선, 향상 및 치료된 정도를 판단할 수 있을 것이다.The term " treatment " as used herein refers to any action that alters or alleviates Alzheimer ' s disease or symptoms thereof as a result of administration of the composition of the present invention. Those skilled in the art will be able to ascertain the precise criteria of the disease for which the composition of the present invention is effective by referring to the data presented by the Korean Medical Association, will be.

일 구현예에서, 상기 약학적 조성물은 경구형 제형, 외용제, 좌제, 멸균 주사용액 및 분무제를 포함하는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 제형일 수 있다. In one embodiment, the pharmaceutical composition may be one or more formulations selected from the group comprising oral formulations, external preparations, suppositories, sterile injectable solutions and sprays.

본 발명의 조성물의 치료적으로 유효한 양은 여러 요소, 예를 들면 투여방법, 목적부위, 환자의 상태 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 인체에 사용 시 투여량은 안전성 및 효율성을 함께 고려하여 적정량으로 결정되어야 한다. 동물실험을 통해 결정한 유효량으로부터 인간에 사용되는 양을 추정하는 것도 가능하다. 유효한 양의 결정시 고려할 이러한 사항은, 예를 들면 Hardman and Limbird, eds., Goodman and Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics, 10th ed.(2001), Pergamon Press; 및 E.W. Martin ed., Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th ed.(1990), Mack Publishing Co.에 기술되어있다.The therapeutically effective amount of the composition of the present invention may vary depending on a variety of factors, such as the method of administration, the site of administration, the condition of the patient, and the like. Therefore, when used in the human body, the dosage should be determined in consideration of safety and efficacy. It is also possible to estimate the amount used in humans from the effective amount determined through animal experiments. Such considerations in determining the effective amount are described, for example, in Hardman and Limbird, eds., Goodman and Gilman ' s Pharmacological Basis of Therapeutics, 10th ed. (2001), Pergamon Press; And E.W. Martin ed., Remington ' s Pharmaceutical Sciences, 18th ed. (1990), Mack Publishing Co.

본 발명의 조성물은 또한 생물학적 제제에 통상적으로 사용되는 담체, 희석제, 부형제 또는 둘 이상의 이들의 조합을 포함할 수 있다. 약제학적으로 허용 가능한 담체는 조성물을 생체 내 전달에 적합한 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, Merck Index, 13th ed., Merck & Co. Inc. 에 기재된 화합물, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 덱스트로스 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 1 성분 이상을 혼합하여 이용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한, 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주이용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있다. 더 나아가 당 분야의 적정한 방법으로 또는 Remington's Pharmaceutical Science(Mack Publishing Company, Easton PA, 18th, 1990)에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 질환에 따라 또는 성분에 따라 바람직하게 제제화할 수 있다.Compositions of the present invention may also include carriers, diluents, excipients, or a combination of two or more thereof commonly used in biological formulations. The pharmaceutically acceptable carrier is not particularly limited as long as the composition is suitable for in vivo delivery, for example, Merck Index, 13th ed., Merck & Inc. A buffered saline solution, a buffer solution, a dextrose solution, a maltodextrin solution, glycerol, ethanol, and one or more of these components may be mixed and used, and if necessary, an antioxidant, a buffer, Conventional additives may be added. In addition, diluents, dispersants, surfactants, binders, and lubricants may be additionally added to formulate into main dosage forms such as aqueous solutions, suspensions, emulsions, etc., pills, capsules, granules or tablets. Further, it can be suitably formulated according to each disease or ingredient, using the method disclosed in Remington's Pharmaceutical Science (Mack Publishing Company, Easton PA, 18th, 1990) in a suitable manner in the art.

본 발명의 조성물에 추가로 동일 또는 유사한 기능을 나타내는 유효성분을 1종 이상 함유할 수 있다. 본 발명의 조성물은, 조성물 총 중량에 대하여 상기 단백질을 0.0001 내지 10 중량 %로, 바람직하게는 0.001 내지 1 중량 %를 포함한다. The composition of the present invention may further contain one or more active ingredients showing the same or similar functions. The composition of the present invention contains 0.0001 to 10% by weight, preferably 0.001 to 1% by weight of the protein, based on the total weight of the composition.

본 발명의 약학 조성물은 약제학적으로 허용 가능한 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 이때 약제학적으로 허용 가능한 첨가제로는 전분, 젤라틴화 전분, 미결정셀룰로오스, 유당, 포비돈, 콜로이달실리콘디옥사이드, 인산수소칼슘, 락토스, 만니톨, 엿, 아라비아고무, 전호화전분, 옥수수전분, 분말셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 오파드라이, 전분글리콜산나트륨, 카르나우바 납, 합성규산알루미늄, 스테아린산, 스테아린산마그네슘, 스테아린산알루미늄, 스테아린산칼슘, 백당, 덱스트로스, 소르비톨 및 탈크 등이 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 약제학적으로 허용 가능한 첨가제는 상기 조성물에 대해 0.1 중량부 내지 90 중량부 포함되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.The pharmaceutical composition of the present invention may further include a pharmaceutically acceptable additive, wherein the pharmaceutically acceptable additives include starch, gelatinized starch, microcrystalline cellulose, lactose, povidone, colloidal silicon dioxide, calcium hydrogen phosphate, Wherein the starch is selected from the group consisting of lactose, mannitol, sugar, arabic gum, pregelatinized starch, cornstarch, powdered cellulose, hydroxypropyl cellulose, opaques, sodium starch glycolate, carnauba wax, synthetic aluminum silicate, stearic acid, magnesium stearate, Calcium, white sugar, dextrose, sorbitol and talc may be used. The pharmaceutically acceptable additives according to the present invention are preferably included in the composition in an amount of 0.1 to 90 parts by weight, but are not limited thereto.

본 발명의 조성물은 목적하는 방법에 따라 비 경구 투여(예를 들어 정맥 내, 피하, 복강 내 또는 국소에 적용)하거나 경구 투여할 수 있으며, 투여량은 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법, 배설률 및 질환의 중증도 등에 따라 그 범위가 다양하다. 본 발명에 따른 조성물의 일일 투여량은 0.0001 ~ 10㎎/㎖이며, 바람직하게는 0.0001 ~ 5 ㎎/㎖이며, 하루 일 회 내지 수회에 나누어 투여하는 것이 더욱 바람직하다. The composition of the present invention may be administered orally or non-orally (for example, intravenously, subcutaneously, intraperitoneally or topically) or orally administered in accordance with a desired method, and the dose may be appropriately determined depending on the patient's body weight, The range varies depending on diet, time of administration, method of administration, excretion rate, and severity of the disease. The daily dose of the composition according to the present invention is 0.0001 to 10 mg / ml, preferably 0.0001 to 5 mg / ml, more preferably one to several times a day.

본 발명의 조성물의 경구 투여를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데, 통상적으로 사용되는 단순 희석제인 물, 액체 파라핀 이외에 다양한 부형제, 예컨대 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 함께 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성 용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제 등이 포함된다.Examples of the liquid preparation for oral administration of the composition of the present invention include suspensions, solutions, emulsions, syrups, and the like. In addition to water and liquid paraffin which are commonly used simple diluents, various excipients such as wetting agents, sweeteners, Etc. may be included together. Formulations for parenteral administration include sterile aqueous solutions, non-aqueous solvents, suspensions, emulsions, freeze-dried preparations, suppositories, and the like.

하기의 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 내용을 구체화하기 위한 것일 뿐 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the following examples are only for the purpose of illustrating the present invention, and thus the present invention is not limited thereto.

실시예 1. 알츠하이머 질병 모델 제작Example 1. Production of Alzheimer's Disease Model

1-1. Aβ1-1. Aβ 1-421-42 축적 마우스 모델 Accumulation Mouse Model

1-42 펩타이드를 상온에서 24시간 동안 헥사플루오로이소프로판올(hexafluoroisopropanol, HFIP, Sigma) 1ml에 녹인 후, HFIP를 질소가스를 이용하여 증발시켰다. 건조된 Aβ1-42 펠릿을 DMSO (final concentration, 4.4 mM, Duchefa, D1370)에 녹인 후, 즉시 얼려서 -80℃에서 보관하였다. 올리고머화를 유도하기 위해, Aβ1-42 스탁을 DPBS (WELGENE, LB001-02)에 희석하여 최종 DMSO 농도가 10%가 되도록 조정하여 37℃에서 24시간 동안 인큐베이션하였다. 올리고머 Aβ1-42를 웨스턴 블롯을 통해 확인하였다 (도 1).1-42 peptide was dissolved in 1 ml of hexafluoroisopropanol (HFIP, Sigma) at room temperature for 24 hours, and then HFIP was evaporated using nitrogen gas. The dried Aβ 1-42 pellet was dissolved in DMSO (final concentration, 4.4 mM, Duchefa, D1370), immediately frozen and stored at -80 ° C. Adjusted by diluting, Aβ 1-42 Stark to induce oligomerization in DPBS (WELGENE, LB001-02) a final DMSO concentration of 10% was incubated at 37 ℃ for 24 hours. Oligomer A? 1-42 was identified via Western blot (Fig. 1).

마우스들을 마취한 뒤 (ketamine 133 mg/kg 및 xylazine 10.5 mg/kg PBS 혼합물을 복강 투주사), 해밀턴 주사기(Hamilton syringe, 26 gauge)를 이용하여 상기에서 제조한 Aβ1-42 올리고머 3 ㎍/3 ㎕를 마우스의 뇌실 내에 (I.C.V., AP = -0.1 mm, ML = +1.0 mm from bregma, DV = -2.6 mm from skull) 주입하였다. 그 후, Aβ1-42의 확산을 위해 주입 후 5분 동안 추가 방치하였다.The mice were anesthetized (3 mg / kg of Aβ 1-42 oligomer prepared above) using Hamilton syringe (26 gauge) and ketamine 133 mg / kg and xylazine 10.5 mg / kg PBS mixture (ICV, AP = -0.1 mm, ML = +1.0 mm from bregma, DV = -2.6 mm from skull) were injected into the ventricles of the mice. Thereafter, the mixture was allowed to stand for 5 minutes after the injection for the diffusion of A? 1-42 .

1-2. 5XFAD (5X 가족성 AD) 형질전환 마우스 모델1-2. 5XFAD (5X FAMILY AD) Transgenic Mouse Model

B6SJL-Tg #(APPSwFlLon, PSEN1*M146L*L286V)6799Vas/Mmjax 마우스 암수 한 쌍 (5XFAD)을 송우근 박사님 (GIST, Korea)께 받아 이용하였다. 마우스들은 12시간 동안 명-암 사이클로 사육되었다. 생쥐는 우리 당 4 내지 6 마리의 군으로 배정되었고 실험 전 적어도 일주일 전에 동물 사육장에 적응시켰다. 또한, 실험 전에는 실험실에서 4 일 동안 마우스를 개별적으로 5 분 동안 관리하였다. 5XFAD 마우스는 출생 후 2 개월 만에 Aβ 축적을 나타내고 6 개월 후에 기억과 LTP에 결손을 보이는 것으로 확인되었다 (Kimura and Ohno, 2009; Oakley et al., 2006).B6SJL-Tg # (APPSwFlLon, PSEN1 * M146L * L286V) A pair of 6799Vas / Mmjax mice (5XFAD) was received by Dr. Song Wook (GIST, Korea). The mice were fed a light-arm cycle for 12 hours. Mice were assigned to groups of 4 to 6 per group and adapted to animal feeding at least a week prior to the experiment. Also, mice were individually maintained for 5 minutes for 4 days in the laboratory before the experiment. 5XFAD mice exhibit Aβ accumulation at 2 months after birth and memory and LTP defects at 6 months (Kimura and Ohno, 2009; Oakley et al., 2006).

실시예 2.Example 2. PKR 억제제의 기억력 결핍 회복 효과 확인Confirmation of PKR inhibitor's memory-deficient recovery

PKR 억제가 Aβ1-42-유발 기억력 결함에 영향을 주는지 확인하고자, 마우스에서 AD-관련 기억 결핍 검사 방법으로 이용되고 있는 NOR(novel object recognition) 방법 (Antunes and Biala, 2012)을 이용하였다. 구체적으로, 10-11 개월 된 5XFAD 마우스 및 상기 실시예 1-1에서 Aβ1-42 축적 마우스 모델 제작 2일 후에 NOR 작업을 학습시키고 24시간 뒤에 장기-기억 메모리를 시험하였다. 여기에서, NOR 학습 20분 전에 PKR 억제제 (PKRi, C-16, 0.335 mg/kg)를 복강주사로 처리하여 PKR 억제에 의해 Aβ1-42-유발 기억력 결함이 개선되는지 확인하였다. We used a novel object recognition (NOR) method (Antunes and Biala, 2012) that is used as an AD-related memory deficiency test in mice to determine whether PKR inhibition affects Aβ 1-42 -dicted memory deficits. Specifically, the NOR task was learned two days after 10-11 month old 5XFAD mouse and the Aβ 1-42 accumulation mouse model in Example 1-1, and the long-term memory memory was tested after 24 hours. Here, PKR inhibitors (PKRi, C-16, 0.335 mg / kg) were treated by intraperitoneal injection 20 minutes before the NOR learning to confirm that the A? 1-42 -induced memory deficits were improved by PKR inhibition.

그 결과, 5XFAD 마우스에서는 PKR억제제의 처리로 인한 유의미한 차이를 나타내지 않았다. 또한, Aβ1-42 대신 비히클을 주입한 대조군 마우스에 비해 유의미하게 NOR 기억력 결핍 양상을 나타낸 Aβ1-42 축적 마우스모델에서 PKR 억제제의 처리로 인해 마우스의 장기 NOR 기억력이 유의하게 향상되었다 (도 2) (비히클: 61.33 ± 2.86%, PKRi: 60.92 ± 0.84%, Aβ: 49.09 ± 3.21%, Aβ 및 PKRi: 62.7 ± 2.797%, Two-way ANOVA: Aβ와 PKRi의 상호작용, F(1, 10) = 9.067, *p < 0.0, Bonferroni post-tests: *p < 0.05, **p < 0.01, 각 군당 n = 6). 이를 통해, PKR 억제가 Aβ1-42 축적에 의한 장기 기억 결핍을 개선시킬 수 있음을 알 수 있었다.As a result, 5XFAD mice did not show a significant difference due to the treatment of PKR inhibitors. Also, instead of Aβ 1-42 was significantly the long-term memory of the NOR mice significantly improved because of the NOR memory deficits in the aspect shown Aβ 1-42 accumulation mouse model to the process of the PKR inhibitor as compared to control mice injected with vehicle (FIG. 2 Two-way ANOVA: Interaction of Aβ with PKRi, F (1, 10), and PKRi (vehicle: 61.33 ± 2.86%, PKRi: 60.92 ± 0.84%, Aβ: 49.09 ± 3.21%, Aβ and PKRi: 62.7 ± 2.797% = 9.067, * p <0.0, Bonferroni post-tests: * p <0.05, ** p <0.01, n = 6 per group). This suggests that PKR inhibition may improve long-term memory deficits by accumulating A [beta] 1-42 .

실시예 3. 해마에서의 AβExample 3. Aβ in hippocampus 1-421-42 -유발에 의한 장기 상승 작용 결핍 회복 효과 확인- Confirmation of long-term synergistic deficiency recovery induced by induction

장기 기억을 위한 세포 메커니즘으로 간주되며, AD 마우스 모델에서 보고된 바 있는 장기 상승 작용(Long-term potentiation, LTP) 결핍에 PKR가 미치는 영향을 확인하기 위하여, 즉, Aβ1-42에 의해 유도된 LTP 결핍을 PKRi가 회복시킬 수 있는지, 범위 흥분성 시냅스 후 전위(Field excitatory postsynaptic potentials (fEPSPs) 방법으로 해마 Schaffer-collateral 경로에서의 LTP를 확인하였다. 구체적으로, 400μm 두께의 시상봉합 해마 슬라이스를 인공 뇌척수액 (ACSF: 120Mm NaCl, 3.5Mm KCl, 2.5Mm CaCl, 1.3Mm MgSO4, 1.25Mm NaH2PO4, 10Mm D-glucose, 20Mm NaHCO3)이 채워진 챔버에서 1시간 동안 인큐베이션한 뒤 500 nM의 Aβ1-42가 처리된 ACSF가 채워진 챔버에서 2시간 동안 추가로 인큐베이션되었다. 그 후, PKRi (1μM, 0.002 % DMSO)) (Calbiochem, Merck Millipore, Billerica, MA)를 녹인 ACSF를 LTP 유도 30분 전부터, LTP 유도 30분 또는 50분 후까지 관류시켰다. fEPSP는 백금-이리듐 전극이 설치된 CA1 striatum radiatum에서 기록되었다. 양극성 백금 자극 전극을 Schaffer-collaterals에 위치시킨 후, LTP를 2회 고주파 자극 (2X HFS; 30초 간격으로 100Hz에서 100 pulses로) 또는 3X 세타 버스트 자극 (TBS; 4 pulses at 100 Hz repeated with 200 ms inter-burst intervals) 프로토콜로 유도하였다. 또한, LTP의 크기가 군들 간에 유의하게 다른지를 확인하기 위해, LTP 유도 40-50분 후 또는 50-60분 후의 평균 fEPSP 기울기를 비교하였다. 데이터는 WinLTP (WinLTP Ltd., ver 2.20b)를 이용하여 수집하고 분석하였다. Is considered a cellular mechanism for long-term storage, the PKR in order to determine the impact on the long-term cost synergies Bar (Long-term potentiation, LTP) deficiencies reported in the AD mouse model, that is, induced by Aβ 1-42 The LTP in the hippocampal Schaffer-collateral pathway was confirmed by the method of field excitatory postsynaptic potentials (fEPSPs) to determine whether LTP deficiency could be restored by PKRi. Specifically, a 400 μm thick sagittal hippocampus slice was applied to artificial cerebrospinal fluid (ACSF: 120Mm NaCl, 3.5Mm KCl , 2.5Mm CaCl, 1.3Mm MgSO 4, 1.25Mm NaH 2 PO 4, 10Mm D-glucose, 20Mm NaHCO 3) of 500 nM after incubation for one hour at a chamber filled Aβ 1 -42 were incubated for a further 2 hours at a treatment chamber filled with ACSF. then, PKRi (1μM, 0.002% DMSO )) (Calbiochem, Merck Millipore, Billerica, MA) to the ACSF LTP induction 30 minutes ago dissolved, LTP induction 30 minutes again It was perfused through after 50 minutes. fEPSP was recorded on CA1 striatum radiatum with platinum-iridium electrodes. Bipolar platinum-stimulated electrodes were placed in Schaffer-collaterals, and LTP was stimulated twice with high frequency stimulation (2X HFS; 100 Hz to 100 pulses at 30 Hz intervals) or 3X seta burst stimulation (TBS; 4 pulses at 100 Hz repeated with 200 ms inter-burst intervals protocol. We also compared the mean fEPSP slope after 40-50 min or after 50-60 min of LTP induction to determine if the size of LTP was significantly different between the groups. Data were collected and analyzed using WinLTP (WinLTP Ltd., ver 2.20b).

그 결과, Aβ1-42가 처리된 해마 절편은 비히클이 처리된 대조군 절편에 비해 손상된 LTP를 나타냈으며, 이와 같이 Aβ1-42에 의해 감소된 LTP가 PKRi 처리에 의해 LTP가 유의적으로 향상되었다 (도 3) (비히클: 143.52 ± 5.22%, n=7 slices from 6 mice, PKRi: 144.48 ± 9.73%, n=7 slices from 5 mice, Aβ1-42: 118.00±2.99%, n=12 slices from 8 mice, Aβ1-42 및 PKRi: 146.28±9.45%, n=7 slices from 7 mice, Two-way ANOVA, Aβ1-42 및 PKR의 상호작용, F(1, 23) = 4.213, *p < 0.05; Bonferroni post-tests, *p < 0.05, **p< 0.01). As a result, Aβ 1-42 -treated hippocampal slices exhibited impaired LTP as compared to vehicle-treated control slices, and thus LTP reduced by Aβ 1-42 was significantly enhanced by PKRi treatment (Vehicle: 143.52 ± 5.22%, n = 7 slices from 6 mice, PKRi: 144.48 ± 9.73%, n = 7 slices from 5 mice, Aβ1-42: 118.00 ± 2.99%, n = 12 slices from 8 mice, Aβ 1-42 and PKRi: 146.28 ± 9.45%, n = 7 slices from 7 mice, interaction of two-way ANOVA, Aβ 1-42 and PKR, F (1, 23) = 4.213, * p <0.05 ; Bonferroni post-tests, * p <0.05, ** p <0.01).

실시예 4. 5XFAD 마우스에서의 맥락적 공포 기억(contextual fear memory) 결핍 회복 효과 확인Example 4. Confirmation of the effect of contextual fear memory deficiency recovery in 5XFAD mice

PKR 억제가 각각의 병인에 관계없이 AD 마우스 모델에서 일반적으로 시냅스 가소성과 기억을 향상시키는지 확인하기 위하여, PKRi 처리가 APP 및 PS1의 인간 돌연변이 형태를 과발현하는 5XFAD 마우스에 미치는 영향을 맥락적 공포 조건화(contextual fear conditioning, CFC) (Frankland et al., 1998; Holland and Bouton, 1999; Phillips and LeDoux, 1992) 방법으로 확인하였다. 구체적으로, 11 내지 12개월된 5XFAD 마우스들 또는 일반 대조군 마우스들을 공포 조건화 학습 전에, 마우스들을 실험실에서 1시간 동안 적응시켰다. 그 후, 마우스들을 공포 조건화 챔버 (Coulbourn Instruments)에 2분 동안 놓아둔 뒤, 30초 간격으로 two pairs of a tone (2800 Hz, 85 dB, 30s) 및 co-terminating electric foot-shock (0.7 mA, 2 s)을 가하였다. 단, 학습 20분 전에 PKR 억제제 (PKRi, C-16, 0.335 mg/kg)를 복강주사로 처리하였다. 학습 1일 후, 마우스의 상황에 대한 공포 기억을 검사하기 위해 챔버에 3분 동안 놓아두었다. 공포로 인한 프리징 행동 (freezing behavior)은 Freeze Frame software (ActiMetrics, IL, USA)로 측정되었으며, 표준편차의 2배보다 큰 데이터는 분석에서 제외되었다.To determine whether PKR inhibition generally improves synaptic plasticity and memory in AD mouse models, regardless of their respective pathogenesis, the effect of PKRi treatment on 5XFAD mice overexpressing human mutant forms of APP and PS1 was assessed by contextual panic conditioning (CFC) (Frankland et al., 1998; Holland and Bouton, 1999; Phillips and LeDoux, 1992). Specifically, 5XFAD mice or general control mice aged 11-12 months were acclimated for 1 hour in the laboratory before fear conditioning study. The mice were then placed in a fear conditioning chamber (Coulbourn Instruments) for 2 minutes, followed by two pairs of a tone (2800 Hz, 85 dB, 30 s) and co-terminating electric foot- 2 s) was added. However, PKR inhibitor (PKRi, C-16, 0.335 mg / kg) was treated by intraperitoneal injection 20 minutes before the study. One day after the training, the chamber was placed in the chamber for 3 minutes to check the fear memory of the mouse's condition. Freezing behavior due to fear was measured with Freeze Frame software (ActiMetrics, IL, USA), and data larger than twice the standard deviation was excluded from the analysis.

그 결과, 5XFAD 형질전환 마우스들은 학습 24시간 후 맥락적 공포 기억 결핍을 나타냈으나, PKRi 처리로 인해 프리징 행동을 강화시켜 맥락적 공포 기억 결핍을 회복시킴을 알 수 있었다 (도 4) (WT: 49.03 ± 6.67%, n = 9 mice, WT with PKRi: 46.78 ± 5.90%, n = 10 mice, 5XFAD: 8.74 ± 4.18%, n = 6 mice, 5XFAD with PKRi: 35.55 ± 10.38%, n = 7 mice; Two-way ANOVA, 유전형 및 PKRi의 상호작용, F(1, 29) =2.19, p = 0.056, Bonferroni post-tests, *p < 0.05, **p < 0.01). As a result, 5XFAD transgenic mice showed a lack of contextual fear memory after 24 hours of learning, but they were able to restore the contextual fear memory deficit by enhancing the phasing behavior by PKRi treatment (Fig. 4) (WT : 49.03 ± 6.67%, n = 9 mice, WT with PKRi: 46.78 ± 5.90%, n = 10 mice, 5XFAD: 8.74 ± 4.18%, n = 6 mice, 5XFAD with PKRi: 35.55 ± 10.38% ; Two-way ANOVA, genotype and PKRi interaction, F (1, 29) = 2.19, p = 0.056, Bonferroni post-tests, * p <0.05, ** p <0.01).

실시예 5. 5XFAD 마우스에서의 해마 시냅스 가소성 회복 효과 확인Example 5. Confirmation of recovery effect of hippocampus synaptic plasticity in 5XFAD mouse

PKR 억제제가 5XFAD 마우스 모델에서의 시냅스 가소성 결핍을 회복시킬 수 있는지 확인하기 위하여, 장기 상승 작용(Long-term potentiation, LTP) 결핍에 PKR가 미치는 영향을 확인하였다. 구체적으로 5XFAD 마우스의 해마 슬라이스를 이용하여 상기 실시예 3과 같이 실험을 진행하면서, PKRi (1 μM, 0.002 % DMSO)를 LTP 유도 40 분전 및 LTP 유도 후 기록 전반에 걸쳐 처리 하였다 (TBS: 4 pulses at 100 Hz, 200 ms inter-burst intervals).To determine if PKR inhibitors can restore synaptic plasticity deficit in the 5XFAD mouse model, we examined the effect of PKR on long-term potentiation (LTP) deficiency. Specifically, PKRi (1 μM, 0.002% DMSO) was treated 40 minutes before LTP induction and throughout the recording after LTP induction (TBS: 4 pulses at 100 Hz, 200 ms inter-burst intervals).

그 결과, PKR 억제제 처리가 야생성 마우스에서는 LTP에 영향을 주지 않았으나, 5XFAD 마우스에서는 TBS-유발 LTP 결핍을 회복시키는 것을 확인하였다 (도 5, 위) (Average fEPSP slope: last 10 min, WT: 147.77 ± 2.19%, n = 6 slices from 4 mice, WT 및 PKRi: 142.83 ± 3.10%, n = 9 slices from 5 mice, 5XFAD: 126.22 ± 2.36%, n = 7 slices from 5 mice, 5XFAD 및 PKRi: 151.67 ± 11.20%, n = 5 slices from 3 mice, Two-way ANOVA, 5XFAD 및 PKRi의 상호작용: F(1, 23) = 9.997, *p < 0.05; Bonferroni post-tests, **p < 0.01). 또한, TBS와 달리, HFS(high frequency stimulation) 프로토콜은 5XFAD 마우스에서 대조군 마우스에 유사한 정도의 수준의 LTP를 유도하였다 (도 5, 아래) (WT: 159.10 ± 10.06%, n = 10 slices from 4 mice, 5XFAD: 161.00 ± 11.89%, n = 4 slices from 3 mice, unpaired t-test, p = 0.92).As a result, it was confirmed that PKR inhibitor treatment did not affect LTP in wild-type mice but restored TBS-induced LTP deficiency in 5XFAD mice (Fig. 5, upper) (Average fEPSP slope: last 10 min, WT: 147.77 2X mice, 5XFAD and PKRi: 151.67 +/- 11.20%, n = 6 slices from 4 mice, WT and PKRi: 142.83 +/- 3.10%, n = 9 slices from 5 mice, 5XFAD: 126.22 +/- 2.36% %, n = 5 slices from 3 mice, two-way ANOVA, 5XFAD and PKRi interaction: F (1, 23) = 9.997, * p <0.05; Bonferroni post-tests, ** p <0.01). In addition, unlike TBS, the HFS (high frequency stimulation) protocol induced a similar level of LTP to control mice in 5XFAD mice (Figure 5, bottom) (WT: 159.10 ± 10.06%, n = 10 slices from 4 mice , 5XFAD: 161.00 + 11.89%, n = 4 slices from 3 mice, unpaired t-test, p = 0.92).

Claims (7)

PKR(double-stranded RNA-activated protein kinase) 억제제를 유효 성분으로 포함하는 알츠하이머병(Alzheimer's disease, AD) 치료용 약학적 조성물.A pharmaceutical composition for the treatment of Alzheimer's disease (AD) comprising an effective amount of a double-stranded RNA-activated protein kinase (PKR) inhibitor. 제 1항에 있어서, PKR 억제제는 PKR 발현 또는 단백질 활성 억제제인, 알츠하이머병 치료용 약학적 조성물.The pharmaceutical composition for treating Alzheimer's disease according to claim 1, wherein the PKR inhibitor is a PKR expression or protein activity inhibitor. 제 2항에 있어서, PKR 발현 억제제는 PKR 유전자의 mRNA에 상보적으로 결합하는 안티센스 뉴클레오티드, siRNA, shRNA, 리보자임으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인, 알츠하이머병 치료용 약학적 조성물.The pharmaceutical composition for treating Alzheimer's disease according to claim 2, wherein the PKR expression inhibitor is any one selected from the group consisting of antisense nucleotides, siRNA, shRNA, and ribozyme complementarily binding to the mRNA of the PKR gene. 제 2항에 있어서, PKR 단백질 활성 억제제는 화합물, 펩티드 및 항체로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인, 알츠하이머병 치료용 약학적 조성물.The pharmaceutical composition for treating Alzheimer's disease according to claim 2, wherein the PKR protein activity inhibitor is any one selected from the group consisting of a compound, a peptide and an antibody. 제 4항에 있어서, 화합물은 하기의 화학식 1로 표시되는 화합물인, 알츠하이머병 치료용 약학적 조성물:
[화학식 1]
Figure pat00002
.
The pharmaceutical composition for treating Alzheimer's disease according to claim 4, wherein the compound is a compound represented by the following formula (1)
[Chemical Formula 1]
Figure pat00002
.
제 1항에 있어서, 알츠하이머병은 Aβ1-42 축적에 의한 알츠하이머병 또는 유전자 돌연변이에 의한 가족성 알츠하이머병 (FAD)인 알츠하이머병 치료용 약학적 조성물.The pharmaceutical composition for treating Alzheimer's disease according to claim 1, wherein Alzheimer's disease is familial Alzheimer's disease (FAD) caused by Alzheimer's disease or gene mutation by accumulation of A [beta] 1-42 . 제 1항에 있어서, 알츠하이머병은 알츠하이머성 치매, 기억력 결핍(memory deficit), 시냅스 가소성(synaptic plasticity) 결핍, 장기 상승 작용(long-term potentiation) 결핍 또는 기억 형성 장애인 치료용 약학적 조성물.The pharmaceutical composition according to claim 1, wherein the Alzheimer's disease is Alzheimer's dementia, memory deficit, synaptic plasticity deficiency, long-term potentiation deficiency or memory deficit disorder.
KR1020170109984A 2017-08-30 2017-08-30 Use of pkr inhibitors for treatment of alzheimer's disease KR20190023757A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170109984A KR20190023757A (en) 2017-08-30 2017-08-30 Use of pkr inhibitors for treatment of alzheimer's disease

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170109984A KR20190023757A (en) 2017-08-30 2017-08-30 Use of pkr inhibitors for treatment of alzheimer's disease

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190023757A true KR20190023757A (en) 2019-03-08

Family

ID=65800867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170109984A KR20190023757A (en) 2017-08-30 2017-08-30 Use of pkr inhibitors for treatment of alzheimer's disease

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20190023757A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200055640A (en) 2018-11-13 2020-05-21 고려대학교 산학협력단 Methods for recovery of synaptic plasticity using optogenetic technique in Alzhimer’s disease
WO2021256904A1 (en) * 2020-06-18 2021-12-23 연세대학교 산학협력단 Composition for preventing, ameliorating, or treating cognitive dysfunction disease, comprising peptide having synaptic plasticity control function
WO2023208028A1 (en) * 2022-04-29 2023-11-02 中国科学院分子细胞科学卓越创新中心 Circular rna with 16 bp-26 bp double-stranded stem-loop structure for treating psoriasis or alzheimer's disease

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200055640A (en) 2018-11-13 2020-05-21 고려대학교 산학협력단 Methods for recovery of synaptic plasticity using optogenetic technique in Alzhimer’s disease
WO2021256904A1 (en) * 2020-06-18 2021-12-23 연세대학교 산학협력단 Composition for preventing, ameliorating, or treating cognitive dysfunction disease, comprising peptide having synaptic plasticity control function
WO2023208028A1 (en) * 2022-04-29 2023-11-02 中国科学院分子细胞科学卓越创新中心 Circular rna with 16 bp-26 bp double-stranded stem-loop structure for treating psoriasis or alzheimer's disease

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10682373B2 (en) Method for treating a degenerative neurological disorders comprising administering ASM inhibitor
US11542503B2 (en) Uses for prevention or treatment of brain diseases using microRNA
Perrone et al. Alternative splicing of ALS genes: misregulation and potential therapies
KR20190023757A (en) Use of pkr inhibitors for treatment of alzheimer&#39;s disease
US11198908B2 (en) Method for diagnosis of Alzheimer&#39;s disease using microRNA
KR102105016B1 (en) Method for Diagnosing Alzheimer&#39;s disease Using microRNA-485-3p
WO2019182191A1 (en) Pharmaceutical composition for prevention or treatment of neurodegenerative disease and comprising cox2-acetylating agent as active ingredient
CN111956658B (en) Application of miRNA148 cluster as marker for diagnosing and/or treating cognitive disorder related diseases
US20130203838A1 (en) Methods and compositions for inhibition of axonal degeneration by modulation of the dlk/jnk pathway
CN112996541A (en) Method for removing senescent cells and method for preparing senescent cells
US20170246200A1 (en) Microrna-132/212 for the treatment of neurodegenerative disorders
US11242529B2 (en) Method for treating a neurological disorder comprising administering ASM inhibitors
KR20220025713A (en) Treatment and detection of hereditary neuropathy and associated disorders
US20210308077A1 (en) Combinations including beta-adrenoreceptor agonists for treatment of parkinson`s disease and movement disorders
Takami et al. Novel pathophysiological roles of α‐synuclein in age‐related vascular endothelial dysfunction
WO2009021295A2 (en) Inhibition of alpha synuclein toxicity
KR20200043322A (en) Method for Diagnosing Alzheimer&#39;s disease Using microRNA-485-3p
WO2021145372A1 (en) Treatment of progressive supranuclear palsy
EP4071165A1 (en) A new non-aggregative splicing isoform of human tau is decreased in alzheimer s disease
US9303258B2 (en) Method and compositions comprising small RNA agonist and antagonists to modulate inflammation
Antoniou et al. Chronically low NMNAT2 expression causes sub-lethal SARM1 activation and altered response to nicotinamide riboside in axons
KR102680316B1 (en) Antisense Oligonucleotide
KR102217986B1 (en) Modulation of steroidogenic gene expression by TAZ
KR20170004821A (en) Composition for reducing the level of cellular senescence comprising inhibitor of DCUN1D3 activity or inhibitor of DCUN1D3 gene expression and use thereof
CN117503930A (en) Application of PRC2 complex as target in developing medicine for preventing and treating neurodegenerative diseases or central nerve injury diseases