KR20190136977A

KR20190136977A - 2,3,5-치환된 싸이오펜 화합물의 방사선 치료 증진 용도

Info

Publication number: KR20190136977A
Application number: KR1020190063242A
Authority: KR
Inventors: 윤정혁; 남기엽
Original assignee: (주)파로스아이비티
Priority date: 2018-05-30
Filing date: 2019-05-29
Publication date: 2019-12-10
Also published as: WO2019231221A1; US20210205289A1; EP3804719A1; KR102263216B1; EP3804719A4; JP7098054B2; JP2021525285A

Abstract

본 발명은 방사선 치료 증진용 조성물에 관한 것으로, 암세포에 대한 방사선의 민감성을 증가시킬 수 있으므로, 방사선 치료 효과 증진에 유용하게 활용할 수 있다.

Description

2,3,5-치환된 싸이오펜 화합물의 방사선 치료 증진 용도{Use of 2,3,5-Substituted Thiophene Compound for Enhancing Radiotherapy}

본 발명은 방사선 치료 증진 용도에 관한 것이다.

현대의학의 발달로 많은 질병이 치료 및 예방되고 있으나, 암은 여전히 치료하기 힘든 질병 중 하나이다. 암은 현재 사망 원인 1위를 차지하고 있으며, 계속적으로 증가하는 추세이다.

암의 치료방법으로는 화학요법, 수술요법 및/또는 방사선치료요법 등이 사용되고 있다. 방사선 치료를 받는 암환자의 수는 매년 증가하고 있는 추세이며, 암치료에 있어 저비용에 효과적인 방사선치료의 중요성 역시 증가하고 있다. 그러나, 암세포의 방사선 내성획득, 고선량 방사선 치료시 정상조직의 손상 등이 방사선치료의 효율을 저하시키는 문제점으로 지적되어 왔다. 따라서, 방사선 치료의 효율을 증진시키기 위한 방사선 치료 민감제에 대한 연구가 시도되고 있다. 현재까지 보고된 방사선 치료 민감제는 항암제로서의 성질은 지니지 않고 방사선 치료 민감성 증진에만 사용되는 티라파자민(tirapazamine)이 있다. 그러나, 티라파자민은 저산소증의 종양세포에만 효과가 있으며, 저산소상태 특유의 종양 내부 압력 때문에 종양 조직 내부로의 약물전달이 미흡하여 임상적 방사선 치료에서 효과가 미약하다고 알려져 있다.

또한, 암치료과정에서, DNA 손상반응(DNA damage response: DDR)에 의해 많은 항암제 및 방사선치료의 치료효과가 감소되고 있다. DDR 경로는 세포신호전달체계와 관련 있다는 것이 잘 알려져 있으며(Zuco V, Benedetti V, Zunino F. ATM- and ATR-mediated response to DNA damage induced by a novel camptothecin, ST1968. Cancer Lett. 2010; 292:186-196.) 이는 ATM(ataxia telangiectasia mutated) 및 하부신호전달 타깃인 체크포인트 키나아제 2(checkpoint kinase 2: CHK2)이다. ATM은 DDR에서 DNA 손상 센서(DNA damage sensor)로 매우 중요한 역할을 수행하며, DNA 양가닥 절단(DNA double-strand breaks: DSBs)을 활성화한다(Ambrose M, Gatti RA. Pathogenesis of ataxia-telangiectasia: the next generation of ATM functions. Blood. 2013; 121: 4036-4045.). 활성화된 ATM은 다양한 DNA 복구(DNA repair) 관련 히스톤(histone) H2AX, 니브린(nibrin; Nbs1), BRCA1, 세포 주기(cell cycle) 체크포인트 키나아제 CHK1 및 CHK2, p53과 같은 단백질들을 기질로 사용한다는 것이 알려져 있다(Shiloh Y, Ziv Y. The ATM protein kinase: regulating the cellular response to genotoxic stress, and more. Nat Rev Mol Cell Biol. 2013; 14: 197-210.). ATM의 제일 중요한 기질은 CHK2 단백질이며(Takemura H, Rao VA, Sordet O, Furuta T, Miao ZH, Meng L, et al. Defective Mre11-dependent activation of CHK2 by ataxia telangiectasia mutated in colorectal carcinoma cells in response to replication-dependent DNA double strand breaks. J Biol Chem. 2006; 281:30814-30823.), CHK2 단백질은 세포사멸(apoptosis) 및 세포 주기 체크포인트 활성화의 두가지 작용을 하는 것으로 알려져 있다(Antoni L, Sodha N, Collins I, Garrett MD. CHK2 kinase: cancer susceptibility and cancer therapy―two sides of the same coin? Nat rev Cancer. 2007; 7: 925-936. 및 McGowan CH. CHK2: a tumor suppressor or not? Cell Cycle. 2002; 1: 401-403.). CHK2 단백질은 DSB 과정에서 세포주기 차단(arrest)에서 중요한 역할을 하고 있으며(Bartek J, Lukas J. CHK1 and CHK2 kinases in checkpoint control and cancer. Cancer Cell. 2003; 3: 421-429.; Pommier Y, Weinstein JN, Aladjem MI, Kohn KW. CHK2 molecular interaction map and rationale for CHK2 inhibitors. Clin Cancer Res. 2006; 12: 2657-2661.), 또 다른 CHK1 단백질은 ATR 단백질에 의한 활성화에 따라 단일가닥 DNA(single-stranded DNA: ssDNA) 복구 과정을 담당하는 것으로 알려져 있다(Nam EA, Cortez D. ATR signalling: more than meeting at the fork. Biochem J. 2011; 436: 527-536.). 그러므로, 방사선에 의하여 DNA의 손상복구과정을 저해함으로써, 방사선에 대한 암세포의 민감성을 증가시킬 수 있다.

이에, 본 발명자들은 신규 방사선 치료 증진을 위한 방법에 대한 연구를 수행하여 본 발명을 완성하였다.

대한민국 특허공개 제10-2018-0006747호

본 발명의 목적은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 그의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 방사선 치료 증진용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 그의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 방사선 치료 증진용 조성물을 투여하는 단계를 포함하는 방사선 치료 효과 증진 방법을 제공하는 것이다

[화학식 1]

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본 발명의 일 양상은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 그의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 암에 대한 방사선 치료 증진용 조성물을 제공한다:

본 발명의 방사선 치료 증진용 조성물에 유효성분으로 포함되는, 화학식 1로 표시되는 화합물은 (S)-5-((3-플루오로페닐)에티닐)-N-(피페리딘-3-일)-3-유레이도 싸이오펜-2-카복스아마이드((S)-5-((3-fluorophenyl)ethynyl)-N-(piperidin-3-yl)-3-ureido thiophene-2-carboxamide)이다. 화학식 1로 표시되는 화합물은 암세포의 방사선 민감성을 증진시키므로, 방사선 치료 증진제로 작용할 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 용어, "방사선 치료 증진제"는 "방사선 민감제"라고도 하며, 항암 방사선 치료시 병용 처리되어 방사선에 대한 암세포의 민감도를 증진시켜, 결과적으로 방사선 치료의 효율을 상승시키는 제제를 말한다. 예를 들어, 암 치료시 방사선 치료와 방사선 민감제가 병용 처리될 경우, 방사선에 대한 암세포의 민감도가 증진되므로, 암세포 살상 및 증식 억제 효과가 상승할 수 있다. 또한, 방사선 치료에서 사용되는 통상의 방사선 선량보다 낮은 선량에서도 우수한 항암효과를 나타내므로, 방사선 내성획득 및 고선량 방사선 치료시 정상조직의 손상과 같은 방사선 치료의 부작용을 줄일 수 있어, 암의 치료뿐만 아니라, 암의 전이 및/또는 암의 재발 방지에 유용하게 활용할 수 있다.

본 발명의 방사선 치료 증진용 조성물은 그 자체만으로도 항암작용을 나타낼 수 있으며, 방사선에 대한 암세포의 민감성을 증가시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 방사선 치료 증진용 조성물은 방사선 조사 전 및/또는 후에 투여되어 시너지 효과에 의해 방사선 치료 효과를 현저히 증진시킬 수 있다.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 암은 위암, 폐암, 간암, 대장암, 소장암, 췌장암, 뇌암, 유방암, 자궁암, 자궁경부암, 두경부암, 식도암, 갑상선암, 부갑상선암, 신장암, 전립선암, 요도암 및 방광암으로 이루어진 군으로부터 선택되는 암일 수 있다.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 암은 대장암, 두경부암 또는 유방암일 수 있다.

본 발명에서는, 본 발명의 방사선 치료 증진용 조성물이 방사선 조사와 병용하여 사용될 경우, 유방암 세포주인 BT549 및 JIMT-1, 대장암 세포주인 HT29 및 HCT116, 및 두경부암 세포주인 FaDu에서 방사선 단독 조사 대비 암세포 증식 억제 및 그에 따른 종양 증식 억제 효과가 상승하는 것으로 in vivo 데이터를 통해 확인되었으므로, 본 발명의 방사선 치료 증진용 조성물은 대장암, 두경부암 및 유방암 등의 암에 대한 방사선 치료에서 방사선 민감제로써 유용하게 활용될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 용어, "방사선 조사"는 악성 세포의 DNA를 손상시키는 국소 치료 방법을 의미하며, 암의 치료를 위해 사용되는 일반적인 방사선 조사 방법을 포함한다. 방사선 조사 방법은, 예를 들어, X선 심부치료, 라듐요법, 코발트 60의 대량조사, 초고압방사선요법 및 방사성 동위원소 내용요법 등일 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 방사선의 선량은 2Gy 내지 100Gy의 저준위 방사선일 수 있다.

상기 화학식 1의 화합물의 약학적으로 허용 가능한 염은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 공지된 지식을 이용하여 적절히 제조하거나 선택할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 방사선 치료 증진용 조성물에 포함되는 약학적으로 허용되는 염은 인간에게 투여하기에 적합한 안전성 및 효능 프로파일을 갖는 염일 수 있으며, 구체적으로, 화학식 1로 표시되는 화합물의 제약상 허용되는 염으로써, 무기 산, 예를 들어, 염산, 질산, 인산, 황산, 브로민화수소산, 아이오딘화수소산, 아인산 및 이들의 혼합물로부터 유도된 염 뿐만 아니라, 유기 산, 예를 들어, 지방족 모노- 및 디카르복실산, 페닐-치환된 알칸산, 히드록시 알칸산, 알칸디오산, 방향족 산, 및 지방족 및 방향족 설폰산으로부터 유도된 염을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

본 발명의 일 구체예에 따른 방사선 치료 증진용 조성물은 하나 이상의 공지된 방사선 민감제와 함께 투여될 수 있다.

본 발명의 방사선 치료 증진용 조성물은 방사선 치료시에 투여되는 것으로, 방사선 치료 전 및/또는 후에 투여될 수 있고, 투여량은 조성물의 유효성분의 함유량, 질병의 중증 정도, 환자의 체중, 약물형태, 투여 경로 및 투여 기간과 같은 요인들에 의해 다양하게 처방될 수 있다. 본 발명의 방사선 치료 증진용 조성물의 투여량은 성인 기준으로 0.1 내지 500mg/kg일 수 있으며, 1일 1회 또는 2 내지 4회 정도로 나누어 투여될 수 있다.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 조성물은 방사선 조사 전, 방사선 조사 후 또는 방사선 조사와 동시에 투여되는 것일 수 있다.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 본 발명의 방사선 치료 증진용 조성물은 방사선 조사 24시간 내지 3시간 전, 예를 들어, 20시간 전, 18시간 전, 12시간 전, 8시간 전, 6시간 전 또는 3시간 전, 및 방사선 조사 3시간 내지 96시간 후, 예를 들어, 96시간 후, 72시간 후, 48시간 후, 24시간 후, 20시간 후, 18시간 후, 12시간 후, 8시간 후, 6시간 후 또는 3시간 후에 투여될 수 있다.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 조성물은 경구투여제 또는 주사제로 제제화된 것일 수 있다.

본 발명의 방사선 치료 증진용 조성물은 경구 또는 비경구 투여할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 방사선 치료 증진제는 과립제, 산제, 액제, 정제, 캅셀제, 또는 건조시럽제 등의 경구용 제형 또는 주사제 등의 비경구용 제형으로 제제화되어 경구 또는 비경구로 투여될 수 있다.

본 발명의 방사선 치료 증진용 조성물은 그 제형의 제제화에 필요하고 적절한 각종 기제 및/또는 첨가물을 포함할 수 있으며, 그 효과를 떨어트리지 않는 범위 내에서 비이온 계면활성제, 실리콘 폴리머, 체질안료, 향료, 방부제, 살균제, 산화 안정화제, 유기 용매, 이온성 또는 비이온성 증점제, 유연화제, 산화방지제, 자유 라디칼 파괴제, 불투명화제, 안정화제, 에몰리언트(emollient), 실리콘, α-히드록시산, 소포제, 보습제, 비타민, 곤충 기피제, 향료, 보존제, 계면활성제, 소염제, 물질 P 길항제, 충전제, 중합체, 추진제, 염기성화 또는 산성화제, 또는 착색제 등 공지의 화합물을 더 포함하여 제조될 수 있다.

본 발명의 방사선 치료 증진용 조성물은 약학적으로 허용되는 담체를 포함할 수 있다. 본 발명의 방사선 치료 증진용 조성물에 포함되는 약학적으로 허용되는 담체는 생물체를 자극하지 않고 투여 화합물의 생물학적 활성 및 특성을 저해하지 않는 담체 또는 희석제일 수 있다. 액상 용액으로 제제화되는 조성물에 있어서 허용되는 약학적 담체로는, 멸균, 및 생체에 적합한 것으로써, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 알부민 주사용액, 덱스트로즈 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 하나 이상의 성분을 혼합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정군제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한, 상기 담체는 비자연적 담체(non-naturally occuring carrier)를 포함할 수 있다. 본 발명의 방사선 치료 증진용 조성물을 제조함에 있어서, 제조하고자 하는 제형에 따라 적절한 담체를 선택할 수 있고, 이를 활성 성분인 화합물 1로 표시되는 화합물과 적절한 비율로 혼합함으로써 제형화할 수 있다.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 약학적으로 허용 가능한 염은 염산염일 수 있다.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 화학식 1로 표시되는 화합물을 유효성분으로 포함하는 방사선 치료 증진용 조성물을 환자에게 투여하는 단계; 및 방사선을 조사하는 단계를 포함하는 방사선 항암 치료 방법을 제공할 수 있다.

방사선 치료 증진용 조성물을 환자에게 투여하는 단계는 방사선을 조사하기 24시간 내지 3시간 전, 예를 들어, 20시간 전, 18시간 전, 12시간 전, 8시간 전, 6시간 전 또는 3시간 전, 및 방사선 조사 3시간 내지 96시간 후, 예를 들어, 96시간 후, 72시간 후, 48시간 후, 24시간 후, 20시간 후, 18시간 후, 12시간 후, 8시간 후, 6시간 후 또는 3시간 후에 이루어질 수 있다.

방사선 항암 치료는 다양한 공지된 방사선 조사법에 의해 수행될 수 있으며, 예를 들어, X선 심부치료, 라듐요법, 코발트 60의 대량조사, 초고압방사선요법 및 방사성 동위원소 내용요법 등일 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.

방사선 항암 치료는 2Gy 내지 100Gy의 저준위 방사선으로 1 내지 30분 조사되는 것일 수 있다. 상기 범위에서 방사선 항암 치료를 수행할 경우, 방사선에 의한 부작용을 최소화하면서도, 본 발명의 일 구체예에 따른 방사선 치료 증진용 조성물 및 방사선에 의한 항암치료 효과를 극대화할 수 있다.

본 발명의 일 구체예에 따른 방사선 치료 증진용 조성물은 암세포의 방사선 민감성을 증가시킬 수 있으므로, 방사선 치료 효과 증진에 유용하게 활용할 수 있다.

도 1은 HCT116 대장암 세포주 이식 후 7일이 지난 마우스에, 방사선(3Gy) 처리 24시간 전, 3시간 전 및 24시간 후, 또는 방사선의 처리 없이, 본 발명의 일 구체예에 따른 방사선 치료 증진용 조성물의 투여(20mg/kg: 20mpk) 유무에 따른 종양의 부피 변화를 나타낸 그래프이다. 본 발명의 일 구체예에 따른 방사선 치료 증진용 조성물 및 방사선의 처리는 7일 간격으로 2회 반복하여 수행되었다.
도 2는 JIMT-1 유방암 세포주 이식 후 7일이 지난 마우스에, 방사선(3Gy) 처리 24시간 전, 3시간 전, 24시간 후, 48시간 후 및 72시간 후, 또는 방사선의 처리 없이, 본 발명의 일 구체예에 따른 방사선 치료 증진용 조성물의 투여(20mg/kg: 20mpk) 유무에 따른 종양의 부피 변화를 나타낸 그래프이다. 본 발명의 일 구체예에 따른 방사선 치료 증진용 조성물 및 방사선의 처리는 7일 간격으로 3회 반복하여 수행되었다.
도 3은 FaDu 두경부암 세포주 이식 후 7일이 지난 마우스에, 방사선(3Gy) 처리 3시간 전, 24시간 후, 48시간 후, 72시간 후 및 96시간 후, 또는 방사선의 처리 없이, 본 발명의 일 구체예에 따른 방사선 치료 증진용 조성물의 투여(20mg/kg: 20mpk) 유무에 따른 종양의 부피 변화를 나타낸 그래프이다. 본 발명의 일 구체예에 따른 방사선 치료 증진용 조성물 및 방사선의 처리는 7일 간격으로 3회 반복하여 수행되었다.
도 4는 JIMT-1 유방암 세포주에 본 발명의 일 구체예에 따른 방사선 치료 증진용 조성물(0.1, 0.2 또는 0.5μM)을 처리하고 3시간이 지난 다음, 0, 1, 2 또는 3Gy 세기의 방사선을 조사하고, 10일 후에 확인한 생존 분획(suviving fraction)을 선형-이차 모델(Linear-Quadratic model)에 맞추어 나타낸 그래프이다.
도 5는 MDA-MB-468 유방암 세포주에 본 발명의 일 구체예에 따른 방사선 치료 증진용 조성물(0.1, 0.2 또는 0.5μM)을 처리하고 3시간이 지난 다음, 0, 1, 2 또는 3Gy 세기의 방사선을 조사하고, 10일 후에 확인한 생존 분획을 선형-이차 모델에 맞추어 나타낸 그래프이다.

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

실시예 1. 동물모델 제작

1-1. 마우스 준비

6 주령, 암컷, Balb/c nu/nu 마우스(Orient Bio inc.) 및 NOD SCID 마우스(Orient Bio inc.)를 준비하였으며, 마우스 입수 후 1 주일 간 순화기간을 거친 다음, 종양 이식을 준비하였다. 동물실험 동안 케이지는 주 1회 교환하였으며, 음수와 사료는 수시로 확인하여 항상 충분히 공급되도록 하였다.

1-2. 종양 세포 준비 및 이식

하기 표 1의 종양 세포를 DMEM(Dulbeco's Modified Eagle Medium) 또는 RPMI1640를 사용하여, 5% CO₂의 37℃ 조건에서 150mm 배양접시(culture dish)(SPL)에 각각 배양한 다음, 각 종양 세포를 차가운 DPBS 버퍼(Welgene)를 사용하여 1×10⁶ cells/100㎕로 희석하였으며, 이식 전까지 얼음에서 차갑게 보관하였다.

세포주	암종	구입처	Cat #
HCT116	대장암	ATCC	CCL-247
JIMT-1	유방암	ATCC	CVCL-2077
FaDu	두경부암	ATCC	HTB-43

그 후, 실시예 1-1에서 준비한 마우스의 오른쪽 허벅지 부위에 준비한 종양세포 희석액 100㎕를 피하주사하여 마우스에 종양세포를 이식하였다.

1-3. 종양세포가 이식된 마우스 모델의 준비

실시예 1-2에서 마우스에 이식한 각 종양 세포가 증식하여 종양이 눈에 보이기 시작하면, 디지털 캘리퍼(digital caliper)(Mitutoyo)를 이용하여 종양의 가장 긴 지름과 가장 짧은 지름의 길이를 측정하였다. 종양의 평균 크기가 100 내지 150mm³ 정도에 도달하면 약물 투여 및 방사선 조사를 시작하기 위해 'ㄹ'자법에 따라 그룹당 4 내지 6 마리로 군을 분리하였으며, 종양의 크기가 너무 크거나 작은 개체들은 제외하였다.

실시예 2. 약물 및/또는 방사선 처리에 따른 동물모델 종양 크기 측정

2-1. 동물모델 종양 크기 측정

2-1-1. 약물 준비

DMSO(Sigma) 중 200mM로 준비한 하기 화학식 1로 표시되는 화합물(이하, 'PHI-101'이라 함)의 염산염을 DPBS 중 20% (2-하이드록시프로필)-β-사이클로덱스트린((2-Hydroxypropyl)-β-Cyclodextrin)(Sigma)에 희석하여 준비하였으며, 대조군은 DMSO를 동일한 농도로 희석하여 준비하였다. 투여 용량은 기본적으로 100㎕로 수행하였으나, 80mg/kg의 경우 100㎕로 희석할 시 DMSO의 농도가 10% 이상이 되므로, 이 경우에는 200㎕로 수행하였다.

[화학식 1]

2-1-2. 방사선 처리

방사선 조사를 위해 마우스를 졸레틸(zoletil) 50(Virbac) 및 럼푼(rompun)(Bayer) 혼합액을 사용 설명서에 따라, 마우스 한 마리당 100㎕ 용량으로 복강 내 주사하여 마취하였다. 마취된 마우스는 종양 부위만 조사 가능하도록 방사선 조사용 판에 테이프로 고정하고 방사선을 조사하였다.

방사선 조사는 X-RAD 320 조사기(Pxi Precision X-Ray) 및 ⁶⁰Co γ-ray 조사기를 이용하여 실시하였으며, 약물과 방사선의 병용 치료 효과를 확인하기 위해 세포주의 특성에 맞게 방사선의 세기와 조사 횟수를 조절하여 방사선 단독 항암 효과가 강하게 나타나지 않도록 조정하였다.

구체적으로, 분당 2Gy의 세기의 X-Ray를 1 내지 5Gy의 범위에서, 단일 또는 분할 조사하였다. X-Ray가 조사되는 필드 사이즈(field size)는 X-ray는 20×5cm, ⁶⁰Co γ-ray는 30×3cm로 설정하여, 종양이 이식된 다리 부분만 방사선에 노출되도록 하였다.

2-1-3. 종양 크기 분석

종양 사이즈는 2 내지 4일 간격으로 측정하였으며, 하기의 식을 이용하여 계산하였다.

V = 1/2(L×W²)

V = 부피(mm³)

L = 길이[mm], 가장 긴 지름

W = 너비[mm], 가장 짧은 지름

측정 종료 시점은 대조군 종양의 평균 크기가 대략 2,000mm³ 정도가 될 때를 기준으로 하여 결정하였다. 측정한 종양 사이즈 데이터는 마이크로소트프 엑셀에서 먼저 정리하고, GraphPad Prizm에서 도식화하였다. 통계적 유의성은 GraphPad Prizm에서 two-way ANOVA를 이용하여 분석하였다.

2-2. 마우스에 이식한 종양 세포주의 종양 크기 감소 효과 확인

2-2-1. HCT116 세포주의 종양 크기 감소 효과 확인

PHI-101 화합물이 대장암에 대해 방사선 치료 민감제로 작용할 수 있는지 확인하였다.

구체적으로, 실시예 1-3에 따라 HCT116 세포주가 이식된 마우스에 X-RAD 320 조사기를 사용하여 3Gy의 방사선을 실시예 2-1-2의 방법으로 조사하기 24시간 전, 3시간 전 및 24시간 후에 실시예 2-1-1에서 준비한 약물을 각각 20mg/kg 용량으로 복강투여하였고, 이를 1주일 간격으로 2회 반복하였다. 그 후, 실시예 2-1-3 방법에 따라 종양 크기를 분석하였다.

그 결과, 주당 20mg/kg 용량으로 3회 투여한 군의 경우, 대조군 대비 PHI-101 화합물 투여 및 방사선 조사를 병용하였을 때, 종양의 크기가 49.58% 감소하였으며, 방사선 조사만을 진행한 경우보다도 종양의 크기가 36.60% 억제됨을 확인하였다(도 1).

2-2-2. JIMT-1 세포주의 종양 크기 감소 효과 확인

PHI-101 화합물이 유방암에 대해 방사선 치료 민감제로 작용할 수 있는지 확인하였다.

구체적으로, 실시예 1-3에 따라 JIMT-1 세포주가 이식된 마우스에 ⁶⁰Co γ-ray 조사기를 사용하여 3Gy의 방사선을 실시예 2-1-2의 방법으로 조사하기 24시간 전, 3시간 전, 24시간 후, 48시간 후 및 72시간 후에 실시예 2-1-1에서 준비한 약물을 각각 20mg/kg 용량으로 복강투여하였고, 이를 3주 동안 3회 반복하였다. 그 후, 실시예 2-1-3 방법에 따라 종양 크기를 분석하였다.

그 결과, 대조군 대비 PHI-101 화합물 투여 및 방사선 조사를 병용하였을 때, 종양의 크기가 27.32% 감소하였으며, 방사선 조사만을 진행한 경우보다도 종양의 크기가 20.53% 억제됨을 확인하였다(도 2).

2-2-3. FaDu 세포주의 종양 크기 감소 효과 확인

PHI-101 화합물이 두경부암에 대해 방사선 치료 민감제로 작용할 수 있는지 확인하였다.

구체적으로, 실시예 1-3에 따라 FaDu 세포주가 이식된 마우스에 ⁶⁰Co γ-ray 조사기를 사용하여 3Gy의 방사선을 실시예 2-1-2의 방법으로 조사하기 3시간 전, 24시간 후, 48시간 후, 72시간 후, 및 96시간 후에 실시예 2-1-1에서 준비한 약물을 각각 20mg/kg 용량으로 복강투여하였고, 이를 3주일 동안 3회 반복하였다. 그 후, 실시예 2-1-3 방법에 따라 종양 크기를 분석하였다.

그 결과, 대조군 대비 PHI-101 화합물 투여 및 방사선 조사를 병용하였을 때, 종양의 크기가 37.50% 감소하였으며, 방사선 조사만을 진행한 경우보다도 종양의 크기가 29.16% 억제됨을 확인하였다(도 3).

실시예 3. 약물 및 방사선 처리에 따른 유방암 세포 억제 활성 측정

콜로니형성능 분석(clonogenic assay)을 이용하여 PHI-101 화합물이 유방암에 대해 방사선 치료 민감제로 작용할 수 있는지 확인하였다.

구체적으로, 하기 표 2의 유방암 세포주를 60mm 디쉬의 DMEM 배지에 각각 300개씩 넣고, PHI-101을 0.1, 0.2 또는 0.5μM 농도로 처리하였으며, 대조군으로는 DMSO를 사용하였다.

세포주	구입처	Cat #
JIMT-1	DSMZ	ACC589
MDA-MB-468	ATCC	HTB-132

PHI-101 처리 3시간 후, 0, 1, 2 또는 3Gy 세기의 방사선을 조사하였다. 이후, 5% CO₂ 및 37℃의 조건 하에서 10일 동안 배양한 다음, 0.4% 크리스탈 바이올렛을 이용하여 생성된 콜로니를 염색하고, 콜로니를 개수를 계수하여 생존 분획(suviving fraction)을 계산하였다. 생존 분획의 계산 결과를 정규화(normalized)하고, Kaleidagraph version 351(Synergy Software, Reading, PA)을 이용하여 선형-이차 모델(Linear-Quadratic model)에 맞추어 나타내었다.

그 결과, PHI-101의 처리시 유방암 세포(JIMT-1 및 MDA-MB-468)에서 농도 의존적으로 방사선 민감성이 증가됨을 확인하였다(도 4 및 도 5).

이제까지 본 발명에 대하여 그 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 그의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 암에 대한 방사선 치료 증진용 조성물:
[화학식 1]

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제 2 항에 있어서, 상기 암은 대장암, 두경부암 또는 유방암인 것인 암에 대한 방사선 치료 증진용 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 약학적으로 허용 가능한 염은 염산염인 것인 암에 대한 방사선 치료 증진용 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 조성물은 방사선 조사 전, 방사선 조사 후 또는 방사선 조사와 동시에 투여되는 것인 암에 대한 방사선 치료 증진용 조성물.