KR20200005957A - Pde4b 저해제를 유효성분으로 함유하는 만성 부비동염에서의 비용 발생의 예방 및 치료용 약학 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 PDE4B 억제제를 유효성분으로 함유하는 만성 부비동염에서의 비용 발생의 예방 또는 치료용 약학조성물에 관한 것이다. 만성 부비동염 환자의 비용 조직 유래 세포에 PDE4B 저해제를 처리하여 염증지표를 감소시키고, 만성부비동염의 증상 중 하나인 콧속비용조직의 생성을 예방하거나 저해할 수 있다.

Description

PDE4B 저해제를 유효성분으로 함유하는 만성 부비동염에서의 비용 발생의 예방 및 치료용 약학 조성물 {Pharmaceutical Composition for Preventing or Treating Chronic Rhinosinusitis Comprising PDE4B Inhibitor}

본 발명은 PDE4B 저해제, 특히 Roflumilast(Rof)를 유효성분으로 하는 만성 부비동염에서의 비용 발생의 예방 및 치료용 약학조성물에 관한 것이다.

부비동염이란 부비동 내부를 덮고 있는 점막에 염증이 생기는 것을 통칭하는 것으로 대부분 비염에서 속발하며, 비염 없이 부비동염만 단독으로 발생하는 경우는 거의 없기 때문에 ‘비부비동염’이라 부르는 것이 더 정확한 표현이다.

비부비동염은 우리 주변에서 매우 흔하게 접할 수 있는 질환 중의 하나로, 정상적인 성인은 매년 수차례 감기에 걸리는데, 87%에서 부비동이 침범되며 이 중 0.5-2%는 급성 세균성 비부비동염으로 진행되고, 이렇게 부비동 내부에 화농성 액체가 고인 경우를 흔히 ‘축농증’이라고 한다.

비부비동염은 이환 기간에 따라 급성, 아급성, 그리고 만성 비부비동염으로 분류된다. 만성 부비동염(CRS)의 주요 병인은 지속적인 염증이며, 만성 부비동염은 콧물, 안면통, 후각 감퇴와 질병의 내시경적 신호 또는 CT 스캔 변화 중 어느 하나와 같은 증상 중 둘 이상이 최소 8-12주로 야기되는 비강 및 부비강의 염증으로 정의된다.

만성 부비동염은 비용종의 유무에 따라 비용종을 갖는 만성 부비동염(CRSwNP)과 비용종을 갖지 않는 만성 부비동염(CRSsNP)으로 분류되며, 비용종은 울퉁불퉁한 점막과 내시경을 통한 중비도 또는 양측 유경성 병소를 통해 확인할 수 있다. 조직 분석에 따르면, CRSwNP에서는 약 80% 코카시안 용종에서 주로 호산구로 이루어진 염증세포의 과도한 침윤을 나타내는 반면, CRSsNP에서는 전형적으로 보다 많은 호중구성 염증을 나타낸다. 만성 부비동염에서 호산구 염증은 자주 약물 치료에 저항성을 나타내며, 수술과 같은 외과적 치료를 필요로 하게 된다. 특히, 비강 내에서 용종이 관찰되는 만성 부비동염(CRSwNP)은 약물 또는 수술 등의 치료 이후 재발가능성이 매우 높고 완치가 어렵다.

국내에서 만성부비동염의 발병율은 전체인구의 6.95%에 달하며 이는 공중 보건 문제뿐만 아니라 치료를 위한 사회 경제적 비용의 증가를 초래하고 있다. 하지만 만성 부비동염에서 기저 원인으로 생각되는 비강상피세포 내의 비정상적 염증 유발 기전은 현재까지 정확하게 알려져 있지 않으며 치료를 위한 표적 물질에 대한 연구 역시 미비한 실정이다.

Cyclic nucleotide phosphodiesterase (PDE)는 cAMP나 cGMP의 3’, 5’-cyclic phosphate 잔기를 가수분해하는 효소로, cAMP나 cGMP와 같은 cyclic nucleotide들은 각종 hormone 신호를 전 달하는 second messenger로서이들의세 포 내 농도는 adenylyl cyclase 또는 guanylyl cyclase를 통한 합성과 PDE를 통한 분해속도에 의하여 조절된다. PDE 억제제들은 세포 내 cyclic nucleotide 농도를 높이 유지하여 줌으로써 심혈관질환, 천식, 성기능장애, 염증, 우울증 등과 같은 다양한 질환의 치료를 위하여 개발되고 있다.

한국공개특허 제10-2017-0036928호 (2017.04.04)

(연구논문 0001) Francis, S. H., Turko, I. V. & Corbin, J. D. (2001) Prog. Nucleic Acid Res. Mol. Biol. 65, 1-52. (연구논문 0002) Houslay, M.D. (2001) Prog. Nucleic Acid Res. Mol. Biol. 69, 249-315. (연구논문 0003) Xu, R. X. et al. (2000) Science 288, 1822-1825.

본 발명은 만성 부비동염에서의 비용 발생을 예방 및 치료하기 위해 PDE4B 저해제를 유효성분으로 포함하는 약학조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 PDE4B 억제제를 유효성분으로 함유하는 만성 부비동염에서의 비용 발생의 예방 또는 치료용 약학조성물을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 PDE4B 억제제는 PDE4B 단백질에 결합하는 펩타이드, 항체 또는 화합물에서 선택되거나, PDE4B mRNA에 결합하는 안티센스 올리고뉴클레오타이드, 펩타이드 미메틱스, 폴리뉴클레오타이드, siRNA, shRNA 또는 화합물에서 선택되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 화합물은 Roflumilast, Rolipram, Cilomilast, Aprimilast, Ciclamilast, Theophylline, AN-2728 및 E-6005 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 약학조성물은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 약학조성물은 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 약학조성물의 제형은 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

본 발명은 만성 부비동염에서의 비용 발생을 예방 및 치료하기 위한 PDE4B 저해제를 함유하는 의약 조성물을 제공하여 비강 내의 염증 및 비용 세포의 생장을 억제하여 부비동염을 예방하거나 치료하는 효과가 있다.

도 1은 부비동염 환자와 정상인의 비강내 조직세포에서 PDE4B 발현양을 비교하여 나타낸 것이다.
도 2는 부비동염 환자의 비용조직 유래 세포에 PDE4B 저해제를 처리한 후 세포내의 PDE4B 발현을 분석한 결과이다.
도 3은 부비동염 환자의 비용조직 유래 세포에 PDE4B 저해제를 처리한 후 비용조직 세포의 생장을 비교분석한 결과이다.

만성 부비동염의 유발 기전은 아직 정확하게 알려져 있지 않으며, 치료방법 역시 약물이나 수술적 방법을 사용하고 있으나, 재발가능성이 매우 높고, 완치가 어려운 실정이다. 이에 따라 부비동염의 유발에 따른 원인을 파악하고, 이에 맞는 예방 및 치료방법을 제공하고자 한다.

PDE4 효소는 COPD에 관여하는 중요 염증세포에서 모두 발현된다. 3’, 5’ cAMP는 염증을 억제하는데, PDE4에 의해 분해되어 AMP가 된다. 따라서 PDE4를 억제시키면 3’, 5’ cAMP가 증가하고 염증을 억제시킬 수 있다

PDE4B의 발현을 억제하기 위한 억제제로는 PDE4B 단백질에 결합하거나 PDE4B mRNA에 결합하여 PDE4B의 기능을 저해시키는 물질을 사용할 수 있다. 특히 본 발명에 있어서 PDE4B 억제제로 화합물을 사용하였고, 이들 종류로는 Roflumilast, Rolipram, Cilomilast, Aprimilast, Ciclamilast, Theophylline, AN-2728, E-6005 등이 있으며, 이외에도 현재 임상실험이 진행되고 있거나 새롭게 연구개발 되고 있는 화합물 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

Roflumilast는 highly selective PDE 4 inhibitor이다. Roflumilast는 PDE4 억제제 중에서 가장 강력한 potency를 가진다. Roflumilast의 IC50은 0.8인데 반해 Cilomilast은 120, Rolipram은 1100, Theophylline은 10000 이상인 것으로 보고되었다.

COPD 환자에서 roflumilast의 항염증 효과를 확인하기 위해 4주간 이중맹검, 무작위 위약대조, cross-over 연구가 실시되었다. 4주간 roflumilast 500μg 혹은 위약을 투여하고 이후 4-6주간 wash-out을 거친 후 cross-over로 위약 혹은 roflumilast 500μg을 투여하였다. 객담을 통해 폐기능을 측정한 결과, roflumilast 500μg 투여군에서 객담 내 leukocyte, IL-8, neutrophil 농도가 감소하였다. 또한 roflumilast 500μg 투여군에서 pre, post BD FEV1이 개선되는 것으로 나타났다. 따라서 Roflumilast가 염증 지표도 감소시키고 폐기능까지 개선하는 것으로 나타났다.

본 발명은 만성 부비동염(CRS) 환자의 비강상피세포에서 비정상적으로 유도되는 염증의 원인 유발 물질을 분자생물학적 수준에서 규명하고 치료 표적 물질을 찾기 위해 연구 노력한 결과, 수술 후 적출한 비강내 비용조직에서 특이하게 발현하는 단백질을 확인한 결과 PDE4B가 과발현되는 것을 확인하였다. 이에 따라 만성부비동염 환자의 비용조직 유래 세포에 PDE4B 저해제를 처리하였을 경우 PDE4B의 발현이 억제될 뿐만 아니라 세포의 생장도 억제되는 것을 확인한 바, PDE4B 저해제에 의해 부비동염의 염증지표가 감소됨을 확인하여 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명은 PDE4B 억제제를 유효성분으로 함유하는 만성 부비동염에서의 비용 발생의 예방 또는 치료용 약학조성물을 제공한다.

본 발명의 PDE4B 억제제는 PDE4B 단백질에 결합하는 펩타이드, 항체 또는 화합물에서 선택되거나, PDE4B mRNA에 결합하는 안티센스 올리고뉴클레오타이드, 펩타이드 미메틱스, 폴리뉴클레오타이드, siRNA, shRNA 또는 화합물 중에서 선택될 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 화합물은 Roflumilast, Rolipram, Cilomilast, Aprimilast, Ciclamilast, Theophylline, AN-2728 및 E-6005 중에서 선택될 수 있고, 가장 바람직하게는 Roflumilast 이다.

PDE4B 저해제의 투여량은 통상적으로 약학적 또는 임상적 허용범위 내에서 실시할 수 있다.

본 발명의 상기 조성물의 약학적 투여 형태는 이들의 약학적 허용 가능한 염의 형태로도 사용될 수 있고, 또한 단독으로 또는 타 약학적 활성 분획물과 결합으로 사용될 수 있다.

본 발명의 약학적 조성물은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 또는 희석제를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 약학조성물에 포함되는 약제학적으로 허용되는 담체는 제제 시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 탄수화물류 화합물 (예: 락토스, 아밀로스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 셀룰로스, 등), 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물,시럽, 염 용액, 알코올, 아라비아 고무, 식물성 기름 (예: 옥수수 기름, 목화 종자유, 두유, 올리브유, 코코넛유), 폴리에틸렌 글리콜, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시 벤조에이트, 프로필히드록시 벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 약학조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 경구 또는 비경구로 투여할 수 있고, 경구 투여일 경우 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 제형일 수 있으며, 비경구 투여일 경우 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 비강내 주입, 비강내 주입, 정맥내 주입, 피하주입, 근육 주입 등 다양한 경로로 투여할 수 있지만, 비강내 주입이 보다 바람직하다.

본 발명의 화합물의 가장 적합한 약제학적 형태는 코 투여에 적합한 제제, 예를 들어 용액, 현탁액, 에어로졸 또는 파우더의 형태이다.

이하 실시예를 바탕으로 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명에 사용된 용어, 실시예 등은 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고 통상의 기술자의 이해를 돕기 위하여 예시된 것에 불과할 뿐이며, 본 발명의 권리범위 등이 이에 한정되어 해석되어서는 안 된다.

본 발명에 사용되는 기술 용어 및 과학 용어는 다른 정의가 없다면 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 나타낸다.

1. PDE4B 발현량 측정

만성 부비동염 환자 및 정상인에게서 얻은 비강내 조직 및 비용조직을 파쇄하여 유전자를 증폭하는 방법으로 PDE4B 유전자의 발현량을 측정하였다. PDE4B 유전자의 일부 알고 있는 염기서열 중 특정 DNA 부위를 반복 합성하여 증폭시켰다. Con-1,2,3은 각각 다른 정상인 3명의 비강내 조직을 사용하였고, eUP와 eNP는 각각 다른 부비동염 환자 3명에서 비용조직과 그 외의 비강부위 조직을 사용하여 유전자를 증폭하였다.

그 결과 도 1에서와 같이 부비동염 환자의 비용조직에서 정상인의 비강내 조직에 비해 50000배 이상 PDE4B 유전자가 과발현 되는 것을 확인하였다.

2. PDE4B 저해제에 의한 PDE4B 발현량 비교

PDE4B 저해제의 처리효과를 확인하기 위하여 만성 부비동염 환자에서 수술 후 발생하는 환자의 조직을 사용하여 PDE4B 저해제를 처리한 후 그 발현양을 비교분석하였다. 먼저 수술 후 발생한 환자의 조직을 얻어 비용조직과 비용외 조직으로 분리한 후 가위로 잘게 잘라 콜라겐효소를 처리하여 세포를 분리하였다. 분리된 세포는 37℃ 배양기에서 활성화 시킨 후 세포를 배양하였다. 배양된 세포에 PDE4B 저해제로 Roflumilast를 처리한 후, 세포 내의 PDE4B의 발현을 상기에서 기술한 방법으로 분석하였다.

만성 부비동염 환자의 비강내 용종 세포에 PDE4B 저해제로 Roflumilast를 처리한 경우, 도 2에서와 같이 Roflumilast를 처리하지 않은 경우에 비해 PDE4B의 발현이 현저히 감소하는 것을 확인하였다. 따라서 PDE4B 억제제인 Roflumilast를 처리함으로써 비용 조직내 세포의 염증지표가 감소한 것을 확인할 수 있었다.

3. PDE4B 저해제에 의한 비용조직 유래 세포의 생장 억제효과

실시예 2의 방법으로 얻은 비용조직 유래 세포로부터 세포의 생장을 확인하기 위하여, 비용외 조직 유래 세포(eUP), 비용조직 유래 세포(eNP) 및 비용조직 유래 세포에 PDE4B 억제제인 Roflumilast를 처리(eNP Rof) 한 후 각 세포의 생장곡선을 측정하였다.

그 결과 도 3에서와 같이, 비용조직 유래 세포(eNP)의 경우 48시간이후 생장곡선이 가파르게 성장 하지만, PDE4B 저해제를 처리한 비용조직 유래 세포(eNP Rof)에서는 대조군(eUP)과 비슷한 속도로 생장하는 것을 확인 할 수 있었다. 이러한 결과로 볼 때, PDE4B 억제제인 Roflumilast를 처리한 경우 비강 내 비용조직 세포의 생장을 억제함으로써 만성 부비동염 환자에서 콧속용종인 비용조직의 형성을 예방하거나 과생장을 억제할 수 있는 것을 확인하였다.

결론적으로 본 발명은 PDE4B 억제제가 부비동염 환자에서 염증수치를 감소시키고, 비용 세포의 생장을 억제할 수 있음을 확인하였다.

Con: 정상인의 비강내의 조직
eUP: 부비동염환자의 비용(콧속용종)외의 조직
eNP: 부비동염환자의 비용 조직

Claims (7)

1. PDE4B 억제제를 유효성분으로 함유하는 만성 부비동염에서의 비용 발생의 예방 또는 치료용 약학조성물.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 PDE4B 억제제는 PDE4B 단백질에 결합하는 펩타이드, 항체 또는 화합물에서 선택되거나, PDE4B mRNA에 결합하는 안티센스 올리고뉴클레오타이드, 펩타이드 미메틱스, 폴리뉴클레오타이드, siRNA, shRNA 또는 화합물에서 선택된 것을 특징으로 하는, 만성 부비동염에서의 비용 발생의 예방 또는 치료용 약학조성물.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 화합물은 Roflumilast, Rolipram, Cilomilast, Aprimilast, Ciclamilast, Theophylline, AN-2728 및 E-6005 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 만성 부비동염에서의 비용 발생의 예방 또는 치료용 약학조성물.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 화합물은 Roflumilast인 것을 특징으로 하는, 만성 부비동염에서의 비용 발생의 예방 또는 치료용 약학조성물.
   
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 약학조성물은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 만성 부비동염에서의 비용 발생의 예방 또는 치료용 약학조성물.
   
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 약학조성물은 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 만성 부비동염에서의 비용 발생의 예방 또는 치료용 약학조성물.
   
7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 약학조성물의 제형은 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 만성 부비동염에서의 비용 발생의 예방 또는 치료용 약학조성물.
   

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