KR20200016252A - 항-당뇨병성 및 다른 유용한 활성을 갖는 식물 추출물 - Google Patents

항-당뇨병성 및 다른 유용한 활성을 갖는 식물 추출물 Download PDF

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모니카 엘리자베쓰 발라쉬
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하우지 파마슈티컬 리서치 래보러토리즈, 엘.엘.씨.
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Abstract

본 발명은 영양적으로 유익하거나 의약적으로 활성인 화합물을 함유하는 식물 추출물에 관한 것이다. 이들 추출물의 일부, 또는 여기에 함유된 정제된 화합물은 인간 및 동물에서 인슐린 신호전달을 조절함에 의해 다양한 대사 질환 및 1형 및 2형 당뇨병을 포함하는 다른 질환 및 장애의 영양적 지지, 예방, 치료 또는 가능한 치유를 위해 사용될 수 있다. 상기 조절 효과는 체내 세포 및 조직에서 인슐린 수용체 (IR), 인슐린 유사 성장 인자 (IGF) 수용체, 및/또는 인슐린 수용체 기질 (IRS) 단백질의 수준 및/또는 활성 조절을 포함할 수 있다.

Description

항-당뇨병성 및 다른 유용한 활성을 갖는 식물 추출물
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2017년 5월 12일자로 출원된 미국 가출원 번호 제62/505,494호의 우선권을 주장하고 이의 전문은 본원에 명확하게 참조로 포함된다.
본 발명은 영양적으로 유익하거나 의약적으로 활성인 화합물을 함유하는 식물 추출물에 관한 것이다. 이들 추출물의 일부, 또는 여기에 함유된 정제된 화합물은 인간 및 동물에서 인슐린 신호전달을 조절함에 의해 다양한 대사 질환 및 1형 및 2형 당뇨병을 포함하는 다른 질환 및 장애의 영양적 지지, 예방, 치료 또는 가능한 치유를 위해 사용될 수 있다. 상기 조절 효과는 체내 세포 및 조직에서 인슐린 수용체 (IR), 인슐린 유사 성장 인자 (IGF) 수용체, 및/또는 인슐린 수용체 기질 (IRS) 단백질의 수준 및/또는 활성 조절을 포함할 수 있다. 1차 쟁점은 IRS 단백질에 대한 것이다. 단백질의 IRS 패밀리의 2개 구성원인 IRS1 및 IRS2는 인슐린 또는 인슐린-유사 성장 인자 신호전달 경로의 일부이고, IFN-γ, IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-13 또는 IL-15, 성장 호르몬, 프로락틴 또는 렙틴을 포함하는, 다른 성장 인자 및 사이토킨을 통한 신호를 매개한다. IRS1 또는 IRS2 기능적 활성은 또한 TNF-α, IL-6, IL-1β 및 관련 인자들을 포함하는 염증 촉진 사이토킨으로부터 발산하는 신호를 통합한다. 일반적으로, 염증 촉진 사이토킨은 IRS1/IRS2 신호전달을 억제하여 인슐린 저항성 증후군에 기여한다.
진성 당뇨병은 2000년 이상 동안 알려진 복합적이고 생명을 위협하는 질환이다. 이것은 몽키, 개, 래트, 마우스 및 인간과 같이 다양한 포유동물에서 발병한다. 밴팅 및 베스트 (Banting and Best)에 의해 1921년에 인슐린의 발견 및 정제, 및 사람들에서 이의 후속적 사용은 의학 과학에서 획기적 발전이었고 오늘날까지도 여전히 광범위하게 사용되는, 당뇨병에 대한 부분적 치료를 제공하였다. 인슐린 수준은 통상적으로 좁은 생리학적 범위 내 혈당 수준을 유지하기 위해 매순간을 기초로 신체에 의해 조정된다. 그러나, 당뇨병 환자에서, 주기적 인슐린 주사는 많은 경우 간, 근육 및 지방과 같은 기관 및 조직 내 인슐린에 대한 세포 반응이 또한 감소되기 때문에 정상 상태에 근접할 수 있을 뿐이다. 결과적으로, 하기에서 상세히 논의될 이들 및 다른 이유 때문에, 생명을 위협하는 합병증은 치료받은 당뇨병 환자의 일생 동안, 특히, 2형 (성인-개시) 당뇨병의 경우에 여전히 발병한다. (1)
당뇨병은 다양한 원인으로부터 발생하고 이는 자가면역-매개된 β-세포 파괴 (1형 당뇨병); 말초 인슐린 저항성을 보충하기에 불충분한 β-세포 인슐린 분비 능력 (2형 당뇨병); 및 손상된 당 감지 또는 인슐린 분비 (청소년기의 성숙 개시 당뇨병; MODY)를 포함한다 (1). 1형 당뇨병은 유전학적으로 복잡하고 다양한 섬 항원에 대한 자가-항체가 순환함에 의해 유발된다. 인슐린은 1형 당뇨병의 병리기전에서 주요 자가항원 중 하나이지만, 다른 항원도 관심 대상이다 (2). 1형 당뇨병이 진행되면서 새로운 β-세포 형성이 느리게 일어나기 때문에, 자가면역 반응을 약화시키면서, β-세포 재생 속도를 가속화함에 의해 질환을 치료할 필요가 있을 수 있다 (3).
2형 당뇨병은 가장 만연된 형태의 당뇨병이다. 이것은 전형적으로 중년에서 나타나지만, 선진국에서 2형 당뇨병은 어린이 및 청소년기에 보다 일반적이게 되었다. 생리학적 스트레스―외상에 대한 반응, 염증 또는 과도한 영양물은 다양한 조직에서 인슐린에 대한 수용체 이후 반응을 손상시키는 경로를 활성화시킴에 의해 2형 당뇨병을 촉진시킨다 (1). 유전학적 변화는 또한 2형 당뇨병을 촉진시키는 환경적 및 영양적 인자들에 대한 반응을 변형시킨다. 몇 가지 유익한 경우에, 인슐린 수용체 또는 AKT2 내 돌연변이는 중증 형태의 인슐린 저항성을 설명한다 (4). 그러나, 2형 당뇨병의 통상적인 형태는 인슐린 작용에 대해 온건한 효과를 갖는 다중 유전자 변이체와 연관되고 - 이는 퍼옥시좀 증식인자-활성화된 수용체 감마 (PPARG), 퍼옥시좀 증식인자 활성화된 수용체, 감마, 보조 활성화인자 1 알파 (PPARGC1A), 내향적 교정 K+-채널 Kir6.2 (KCNJ11), 칼파인-10 (CAPN10), 전사 인자 7-유사 2 (TCF7L2), 아디포넥틴 (ADIPOQ), 아디포넥틴 수용체 2 (ADIPOR2), 간세포 핵 인자 4 알파 (HNF4A), 비커플링 단백질-2 (UCP2), 스테롤 조절 요소 결합 전사 인자 1 (SREBF1), 또는 고혈장 인터류킨-6 농도를 포함한다 (5). 각각의 유전자 효과는 작지만, 이들 발견은 2형 당뇨병의 병리기전에 대한 중요한 단서를 제공한다.
기본 병인에 상관없이, 조절불능의 인슐린 신호 전달은 만성 고혈당증 및 보상적 고인슐린혈증에 의해 악화되고 급성 및 만성 후유증의 코호트를 촉진시킨다 (6). 비치료된 당뇨병은 케토산증 (대부분 1형 당뇨병에서 빈번한) 또는 고혈당 삼투압 스트레스 (대부분 2형 당뇨병에서 빈번한)로 진행하고, 이들은 이환율 및 사망률의 즉각적인 원인이다. 장기간에서, 당뇨병은 수많은 만성의 생명 위협 합병증과 연관된다. 당뇨병에서 일어나는 심혈관 질환에서 현저한 증가로 인해, 뇌졸중의 발생률은 비-당뇨 집단 보다 3배 만큼 높다. 유사하게, 말초 혈관 질환, 울혈성 심부전증, 관상 동맥 질환 및 심근 경색과 같은 심혈관 질환은 고혈당증과 다른 심혈관 위험 인자의 상승작용 효과의 결과로서 당뇨병에서 균일하게 증가된다. 추가로, 감소된 심혈관 기능 및 전신 산화 스트레스의 조합된 효과는 망막 내 모세관 내피 세포의 손상 (맹증을 유도함), 신부전증을 유발하는 신사구체의 혈관사이세포의 손상, 및 사지에 통증과 마비를 유발하는 신경병증을 유발하는 말초 신경의 손상을 유도한다 (7).
당뇨병은 또한 중추신경계에서 나이-관련 변성과 연관된다. 85세 내지 90세 연령 초과의 인간은 예상된 것보다 덜한 인슐린 저항성을 나타내고―100세 인간은 놀랍게도 인슐린 민감성이다 (8). 말초 인슐린 민감성을 촉진시키고 정상적인 글루코스 항상성을 유지하기 위해 요구되는 순환하는 인슐린의 농도를 감소시키는 화합물은 글루코스 내성, 및 생명-위협 당뇨병으로의 진행의 이상적인 치료를 제공한다.
인슐린, 인슐린-유사 성장 인자 및 수용체
포유동물은 3개의 인슐린 유사 펩타이드 - 인슐린, 인슐린-유사 성장 인자-1 (IGF-1) 및 인슐린 유사 성장 인자-2 (IGF-2) - 를 생성하고 이들은 인슐린 수용체 (IR) 유전자 및 인슐린 유사 성장 인자-1 수용체 (IGF1R) 유전자에 의해 암호화된 5개의 상동성 인슐린 유사 수용체 티로신 키나제를 활성화시킨다 (도 1a/1b). 인슐린은 순환 글루코스 농도에 응답하여 췌장 β-세포에서 생성되는 반면 내분비 IGF-1은 대부분 영양물 및 성장 호르몬에 의해 자극된 간세포로부터 분비되고; IGF-1 및 IGF-2는 또한 중추신경계를 포함하는, 많은 조직 및 세포에서 국소적으로 생성된다 (9). IGF1은 영양물 항상성, 인슐린 민감성 및 췌장 β-세포 기능을 조절하기 위해 인슐린과 협력적으로 작용할 수 있다 (9). 인슐린 수용체 및 IGF 수용체 유전자는 단백질용해에 의해 절단되어 2개의 세포외 α-서브유닛 및 2개의 막관통 β-서브유닛을 갖는 4량체를 생성하는 공유적으로 연결된 이량체를 형성하는 상동성 전구체를 암호화한다. 세포외 α-서브유닛은 리간드-결합 도메인을 생성하고 이는 막관통 β-서브유닛의 세포내 부분 상의 티로신 키나제의 활성을 조절한다 (10).
고친화성 리간드 결합은 키나제 조절 루프 (IRa)―Tyr1158, Tyr1162 및 Tyr1163에서 3개의 티로신 잔기들의 인산화를 촉진시키는 β-서브유닛의 촉매 도메인에서 구조적 전환을 유도한다 (11). 자가인산화는 이의 억제 위치로부터 조절 루프를 방출시키고, 이는 다른 단백질을 인산화시키기 위한 촉매 부위를 개방시킨다 (12). 인산화된 조절 루프는 또한 Grb10, Grb14, APS 및 SH2B를 포함하는, 키나제 활성을 조절하는 다른 신호전달 단백질과 상호작용한다 (13). 키나제 도메인 외부 및 세포질막 근처에 위치한 NPEY-모티프 내 제4 티로신 잔기 (IRb 내 Tyr960; IRa 내 Tyr972; IGF1R 내 Tyr950)는 또한 인산화되고, 이는 활성화된 수용체 키나제에 의한 티로신 인산화를 위한 인슐린 수용체 기질 (IRS-단백질)을 동원시킨다 (14).
인슐린 수용체 기질
세포 기반 및 마우스 기반 실험은 모두는 아니더라도 대부분의 인슐린 신호가 IRS1, IRS2 또는 이의 동족체; 또는 SHC, CBL, APS 및 SH2B, GAB1, GAB2, DOCK1, 및 DOCK2를 포함하는 다른 스캐폴드 단백질의 티로신 인산화를 통해 생성되거나 조절됨을 보여준다 (15). 이들 기질 각각의 역할이 주의를 끌었지만, 유전자전이 마우스를 사용한 연구는 많은 인슐린 반응 - 특히 체세포 성장 및 영양물 항상성과 연관된 것들 - 이 IRS1 또는 IRS2를 통해 매개됨을 시사한다 (1).
단백질의 인슐린 수용체 기질 패밀리의 제1 구성원은 1985년에 발견되었고 이의 후속 연구 노력은 IRS 단백질이 연결된 신호전달 경로 뿐만 아니라 관련 IRS 패밀리 구성원의 존재를 밝혔다. 인슐린 수용체 (IR)가 티로신 키나제 효소 활성을 갖고 있다는 발견 후, 많은 그룹들은 수용체로부터 다운스트림 신호전달을 조절할 수 있는 인슐린 수용체 기질에 대해 조사하였다. 후속적으로 인슐린 수용체 기질 또는 "IRS" 단백질로 호칭되는, 인슐린 수용체에 대한 실제 표적 단백질의 존재에 대한 제1 증거는 인슐린-모방된 간종양 세포 내 185-kDa 인단백질 (pp185)을 놀랍게도 밝힌 포스포티로신 항체 면역침전물의 사용으로부터 비롯되었다 (16). pp 185의 정제 및 분자 클로닝은 제1 인슐린 수용체 기질 단백질 (IRS1) 뿐만 아니라 신호전달 스캐폴드 중 하나를 밝혔다 (17,18). IRS1은 이것이 인슐린 자극 직후 인산화되고 IRS1을 인산화하는데 실패한 촉매 활성 인슐린 수용체 돌연변이체가 생물학적으로 불활성이기 때문에, 생물학적으로 중요한 것으로 결정되었다.
여러 실험은 IRS 패밀리의 제2 구성원인 인슐린 수용체 기질 2 (IRS2)의 정제 및 클로닝을 유도한 다른 관련 단백질이 존재할 수도 있음을 시사하였다 (19,20).
유전자전이 마우스 내 실험은 체세포 성장 및 영양물 항상성을 촉진시키는데 있어서 IRS1 및 IRS2의 관여를 밝혔다. IRS1 없이, 마우스는 이들이 나이 2세에 죽을 때까지 출생으로부터의 정상적인 것 보다 50% 작았다. IRS1이 없는 마우스는 적은 체지방을 가졌고 글루코스 불내성이었다. 마우스에서, IRS2는 IRS2가 부재인 마우스가 글루코스 불내성 및 고지혈증을 나타내기 때문에 말초 인슐린 작용을 위해 중요하다.
표준 유전자 녹아웃 근접법을 사용한 마우스 내 IRS2 유전자의 파괴는 8 내지 12주령에서 발병하는 당뇨병을 유도한다. 췌장 β-세포는 이들이 노화됨에 따라 이들 마우스로부터 상실되고 β-세포 기능을 위해 중요한 유전자는 IRS2 부재 마우스에서 조절불능이다.
상기 IRS-단백질은 인슐린 유사 수용체를 통상의 다운스트림 신호전달 캐스케이드에 연결시키는 어댑터 분자이다 (도 1a/1b). 4개의 IRS-단백질 유전자들이 설치류에서 동정되었지만 이들 유전자 중 3개 (IRS1, IRS2 및 IRS4)만이 사람에서 발현된다. IRS1 및 IRS2는 포유동물 조직에서 광범위하게 발현되는 반면 IRS4는 대부분 시상하부로 제한되고 몇몇 다른 조직 내에서 낮은 수준으로 존재한다. 이들 단백질 각각은 NH2-말단 플렉스트린 상동성 (PH) 도메인을 통해 활성화된 인슐린 유사 수용체에 표적화된다. PTB 도메인은 활성화된 수용체 키나제에서 인산화된 NPEY-모티프에 특이적으로 결합한다 (1). PH 도메인은 또한 IRS 단백질과 IR 간의 상호작용을 촉진시키지만, 상기 기전은 불량하게 이해되고 있다. IRS-단백질 내 PH 도메인은 생활성의 어떠한 인지할만한 상실 없이 IRS-단백질 중에서 상호교환될 수 있으므로 특정 역할을 수행하지만 이종성 PH 도메인은 정상 PH 도메인을 대체하는 경우 IRS1 기능을 억제한다 (21). PH 및 PTB 도메인에 추가로, IRS2는 또한 활성화된 인슐린 수용체와 상호작용하는 또 다른 기전을 사용한다 (22).
IRS->PBK->AKT 캐스케이드
최상의 연구된 인슐린 유사 신호전달 캐스케이드의 하나는 포스파티딜이노시톨 3-키나제(PI 3-키나제)에 의한 PI-3,4,5-P3의 생성을 포함한다. 1형 PI 3-키나제는 2개의 src-상동성-2 (SH2) 도메인을 함유하는 조절 서브유닛 및 이의 SH2 도메인이 IRS-단백질 내 인산화된 티로신 잔기에 의해 점유될 때까지 조절 서브유닛에 의해 억제되는 촉매 서브유닛으로 구성된다 (23). PI-3,4,5-P3은 Ser/Thr-키나제 PDK1 및 AKT (PKB로도 공지됨)를 세포질막으로 동원하고, 여기서, AKT는 PDK1-매개된 인산화에 의해 활성화된다 (도 1a/1b). AKT는 세포 생존, 성장, 증식, 혈관형성, 대사 및 이동에서 중추 역할을 하는 많은 단백질을 인산화시킨다 (24). 여러 실제 AKT 기질의 인산화는 특히 인슐린 유사 신호전달에 적절하다: GSK3α/β (글리코겐 신타제의 억제를 차단한다), AS160 (GLUT4 전좌를 촉진시킨다), BADㆍBCL2 이종이량체 (아폽토시스를 억제한다), FOXO 전사 인자들 (유전자 발현을 조절한다), p21CIP1 및 p27KIP1 (세포 사이클 억제를 차단한다), eNOS (NO 합성 및 혈관확장을 자극한다), 및 PDE3b (cAMP를 가수분해한다) (도 1a/1b). AKT는 또한 mTOR을 활성화시키는 RHEB'GTP 복합체의 축적을 촉진시키는 작은 G-단백질 RHEB를 향한 GAP 활성을 억제하는 튜버린 (TSC2)을 인산화시킨다 (24): 상기 경로는 세포 성장을 위해 요구되는 인슐린 신호전달과 단백질 합성 간의 직접적인 연결을 제공한다 (도 1a/1b).
PI3K->AKT 신호전달 캐스케이드 중 IRS-단백질의 역할은 세포 기반 및 마우스 기반 실험의 광범위한 어레이에 의해 확인된다. IRS1은 본래 래트 간세포로부터 정제되고 클로닝되었지만, 생체내 간세포에서 인슐린 신호전달 동안에 IRS1 및 IRS2의 주요 역할은 단지 최근에 확인되었다 (25). 가장 단순한 실험은 통상의 마우스 또는 간 IRS1 및 IRS2가 부재인 마우스로의 인슐린의 복막내 주사를 사용한다. 통상의 마우스에서, 인슐린은 Akt 인산화 및 이의 다운스트림 기질 Foxo1 및 Gsk3α/β의 인산화를 자극한다. IRS1 및 IRS2 둘 다는 PI3K->AKT 캐스케이드로부터 인슐린 수용체를 탈커플링시키기 위해 결실되어야만 한다 (25). 이들 결과는 간 인슐린 신호전달을 위한 IRS1 또는 IRS2에 대한 공유되지만 절대 요건을 확인시켜준다.
IRS2의 전사 조절
IRS-단백질 신호전달의 조절은 다양한 조직 중에서 인슐린 반응의 강도 및 지속성을 조정하기 위해 중요한 방법이지만 이들 기전의 실패는 인슐린 저항성을 유발할 수 있다. IRS1 유전자의 전사는 일반적으로 안정하다. 대조적으로, IRS2의 생성은 cAMP 반응 요소 결합 단백질 (CREB) 및 이의 결합 파트너 CRTC2, 포크헤드 박스 O1 (FOXO1), 전사 인자 E3 (TFE3) 및 스테롤 조절 요소 결합/인자-1c (SREBF-1c)를 포함하는, 다중 영양물-민감성 전사 인자에 의해 조절된다 (26,27). 흥미롭게도, cAMP 반응 요소 (CRE)에 결합하는 CREB/CRTC2 전사 복합체는 β-세포 및 간에서 IRS2 발현에 대해 반대 효과를 갖는다. 식사 후, 글루코스 산화로부터의 ATP의 생성은 β-세포를 탈분극화시키고, 이는 CREB/CRTC2의 활성화를 포함하는, 많은 중요한 효과를 갖는 Ca2+ 유입 및 cAMP 생성 둘 다를 촉진시킨다 (26). 따라서, 글루코스는 β-세포에서 IRS2 발현에 직접 커플링되어, 이는 β-세포 성장 및 보상적 인슐린 분비를 자극한다. 대조적으로, CREB/CRTC2는 단식 간에서 IRS2 발현을 촉진시키고, 이는 기저 인슐린 반응을 증강시킴에 의해 당신생합성 프로그램을 억제할 수 있다.
cAMP 반응 요소에 추가로, IRS2 유전자의 프로모터 영역은 FOXO 패밀리 구성원, TFE3에 결합하는 E-박스, 및 SREBF-1c에 의해 인지되는 스테롤 반응 요소 (SRE)에 결합하는 요소들을 포함한다 (27). FOXO1은 PI3K-AKT 캐스케이드를 세포 성장, 생존 및 대사에 중요한 유전자들의 발현에 연결시킨다. 간에서, IRS1 및 IRS2는 FOXO1의 인산화, 핵 수송 및 분해를 촉진하고, 이는 IRS2 발현을 감소시킨다. 더욱이, SREBF-1c 농도는 영양물 과량 및 만성 인슐린 자극 동안에 증가하고, 이는 FOXO1-매개된 IRS2 발현을 억제한다 (28). 상기 상호 조절에서 불균형은 대사 증후군 및 당뇨병의 발병을 유도하는 과-영양물의 병리생리학적 효과에 기여하는 것으로 나타난다. 따라서, IRS2 신호전달을 촉진시키는 화합물은 간 인슐린 작용에 대해, 특히 영양물 과량 동안에 강한 정상화 효과를 갖는 것으로 예상된다.
인슐린 저항성 및 IRS-단백질 신호전달의 조절불능.
인슐린 저항성은 많은 건장 장애―비만, 고혈압, 만성 감염, 조절불능의 여성 생식 및 신장 및 심혈관 질환과 연관된 통상의 병리학적 상태이다 (1). 과거 15년 동안, 마우스 기반 실험은 인슐린 신호를 매개하거나, 인슐린 신호를 조절하거나 인슐린 신호에 응답하는 유전자 내 돌연변이가 인슐린 저항성 및 당뇨병에 어떻게 기여하는지를 밝혔다. 유전학적 돌연변이는 장수 인슐린 저항성의 명확한 공급원인 반면, 이들은 일반적으로 희귀 대사 장애와 연관된다. 환경적, 생리학적 및 면역학적 스트레스는 복잡한 유전학적 배경에 의해 조정되는 이종성 신호전달 캐스케이드를 통한 인슐린 저항성을 유발한다 (1).
비만은 말초 인슐린 저항성과 필수적으로 연관된다. 최근 연구는 인슐린 신호전달을 억제하는 지방 조직으로부터 분비되는 다양한 인자들―FFA, 종양 괴사 인자-알파 (TNFα), 및 레시스틴; 또는 인슐린 신호전달을 촉진시키는 인자들―30 kDa (아디포넥틴) 및 렙틴의 지방세포 보체-관련 단백질을 밝힌다. 이들 인자들의 각각의 하나는 인슐린에 대한 세포의 반응을 변화시킬 수 있는 유전자 발현 패턴에 대해 특이적 효과를 갖는다. 그러나, IRS-단백질의 발현 또는 기능에 대한 이들 인자들의 효과는 인슐린 저항성을 위한 기전에 기여할 수 있다 (29). 급성 외상 또는 만성 대사 또는 염증 스트레스 동안에 활성화되는 신호전달 캐스케이드는 포스파타제-매개된 탈인산화, 프로테아좀-매개된 분해, 및 Ser/Thr-인산화를 포함하는, 다양한 기전을 통해 IRS-단백질을 조절불능시킨다. IRS-단백질 기능의 조절불능은 또한 말초 인슐린 저항성이 출현하면서 보상적 β-세포 기능의 상실을 이해하기 위해 타당한 토대를 제공한다 (30).
TNFα를 사용한 실험은 염증성 사이토킨을 인슐린 저항성으로 연결하는 제1 기전들 중 하나를 밝힌다 (31). TNFα는 NH2-말단 JUN 키나제 (JNK)를 활성화시키고, 이는 세린 잔기 상에 IRS1을 인산화시키고 이는 인슐린에 응답하는 PI 3-키나제/Akt 경로의 활성화를 억제한다. IRS1의 JNK-매개된 인산화는 또한 소포체 스트레스를 포함하는 세포 스트레스의 효과를 매개할 수 있다. 인슐린 자체는 PI 3-키나제의 활성화를 통해 IRS1의 세린 인산화를 촉진시키고, 이는 많은 키나제―AKT, PKCC, IKKβ, JNK, mTOR 및 S6K1에 의해 매개될 수 있는 피드백 조절을 밝힌다 (29).
췌장 β-세포 및 인슐린 저항성에서 IRS2 신호전달의 중추 역할.
Irs1 또는 Irs2에 대한 유전자가 부재인 마우스는 인슐린 저항성이고 말초 글루코스 사용이 손상되어 있다. 녹아웃 마우스 2개 유형은 대사 조절불능을 나타내지만 Irs2-/- 마우스만이 췌장 β-세포의 거의 완전한 상실로 인해 8 내지 12주령 사이에서 당뇨병을 발병한다 (32). 상기 결과는 IRS2를 통한 인슐린 유사 신호전달 캐스케이드를 β-세포 기능의 중심에 위치시킨다.
호메오도메인 전사 인자 Pdx1을 포함하는, 적당한 β-세포 기능을 위해 많은 인자들이 요구된다. Pdx1은 β-세포 성장 및 기능을 위해 요구되는 다운스트림 유전자들을 조절하고, PDX1에서의 돌연변이는 사람들에서 조기-개시 당뇨병의 상염색체 형태를 유발한다 (MODY). Pdx1은 Irs2-/- 섬에서 감소하고 Pdx1 반가불충분성은 Irs2가 부재인 β-세포의 기능을 추가로 감소시킨다. 글루코스 및 글루카곤 유사 펩타이드-1은 β-세포 성장에 대해 강한 효과를 갖고, 이는 Irs2 신호전달 캐스케이드에 의존한다 (도　1b). β-세포에서, Irs2는 cAMP 및 Ca2+ 효능제에 의해 상향조절되고―이는 cAMP 반응성 요소 결합 단백질 (CREB) 및 CREB-조절된 전사 보조 활성화인자 2 (CRTC22)를 활성화시키는 글루코스 및 글루카곤 유사 펩타이드-1 (GLP1)을 포함한다 (34). 많은 cAMP 매개된 경로는 인슐린 작용에 상반되게 작용하지만, 글루코스 및 GLP1에 의한 IRS2의 상향 조절은 이들 중요한 신호의 예상치 못한 교차를 밝힌다 (도 1b). 따라서, 고칼로리 음식의 매일 섭취로부터 비롯되는 고혈당증은 적어도 부분적으로 IRS2 발현을 증가시킴에 의해 β-세포 성장을 촉진시킨다 (34). 이들 결과는 인슐린 유사 신호전달 캐스케이드의 Irs 2-브랜치가 β-세포 가소성 및 기능을 위한 "통상의 게이트키퍼 (ordinary gatekeeper)"임을 시사한다. 따라서, IRS2 신호전달을 촉진시키는 화합물은 베타 세포 성장, 생존 및 기능에 대해 유익한 효과를 가질 수 있다.
말초 인슐린 저항성은 2형 당뇨병에 기여하지만, β-세포 부전증은 모든 유형의 당뇨병의 필수 특성이다. β-세포는 흔히 적어도 부분적으로 표적 조직에서 인슐린 신호전달을 매개하는 인슐린 및 IGF 신호전달 캐스케이드의 IRS2-브랜치가 또한 β-세포 성장, 기능 및 생존을 위해 필수적이기 때문에 인슐린 저항성을 보상하는데 실패한다 (32).
인슐린 저항성은 대사 조절불능 및 당뇨병의 원인이기 때문에, 이의 분자 기반으로 이해하는 것은 중요한 목표이다. 유전학적 돌연변이는 장수 인슐린 저항성의 명확한 공급원이지만 이들은 희귀 대사 장애와 연관되며, 따라서 일반 집단에서 동정하기란 어렵다. 염증은 인슐린 저항성과 연관되고 식이, 급성 또는 만성 스트레스 및 비만이 인슐린 저항성을 어떻게 유발할 수 있는지를 이해하기 위한 토대를 제공한다.
IRS-단백질의 유비퀴틴-매개된 분해는 또한 인슐린 저항성을 촉진시킨다 (도 1a/1b). 백혈구 및 지방세포로부터 분비된 IL6은 사이토킨 신호전달을 억제하는 능력에 대해 공지된 SOCS1 및 SOCS3의 발현을 증가시킨다. SOCS1 및 SOCS3의 또 다른 기능은 엘론긴 BC-기반 유비퀴틴 리가제를 IRS-단백질 복합체에 동원하여 유비퀴티닐화를 매개하는 것이다. 따라서, IRS-단백질의 유비퀴틴-매개된 분해는 당뇨병 또는 β-세포 부전증에 기여하는 사이토킨-유도된 인슐린 저항성의 일반적인 기전일 수 있다 (35).
PTP1B, SHIP2 또는 pTEN을 포함하는 단백질 또는 지질 포스파타제의 활성은 인슐린 민감성을 조절한다 (도 1). 마우스 내 이들 유전자 각각의 붕괴는 인슐린 민감성을 증가시키고 이는 각각이 억제제 디자인을 위한 표적일 수 있음을 시사한다. PTP1B는 소포체에 내재하고 여기서 이것은 내재화 및 세포질막으로의 재순환 동안에 인슐린 수용체를 탈인산화시킨다 (36). 이러한 특화된 기전은 조절되지 않는 세포 성장을 포함하는, 포스파타제의 억제와 연관된 원치 않는 부작용을 제한하는 것으로 나타난다.
발명의 요약
인슐린 수용체 또는 인슐린 유사 성장 인자 수용체의 바로 다운스트림에서 기능하는 단백질의 인슐린 수용체 기질 (IRS) 패밀리는 반응성 세포에 대한 인슐린의 효과를 매개하는데 있어서 중추적으로 중요하다. 특히, 인간에서 IRS2의 수준 또는 기능적 활성의 상향조절은 IRS 단백질 기능이 불충분하거나 비정상적이거나 모두 부재인 다른 장애에 대해서 뿐만 아니라, 당뇨병, 특히, 성인 개시 (2형) 형태의 질환을 앓는 환자에 대해 영양적으로 유익하거나 지지 효과 뿐만 아니라 치료학적으로 효과적인 만성 치료를 유도할 수 있다. 추가로, IRS1 및 IRS2는 인슐린 유사 성장 인자 신호전달 경로를 통한 신호전달 및 또한 다른 성장 인자 및 사이토킨에 의한 신호전달을 매개하는데 있어어 중추적으로 중요하다.
본 발명의 화합물은 IRS2를 발현하는 32D 세포를 사용하여 동정될 수 있다. 상기 세포는 표준 방법을 사용하여 생성될 수 있다 (20). 출원인은 이전에 인슐린 매개된 신호 전달 캐스케이드의 IRS2 브랜치 활성화인자를 동정할 수 있는 정교한 표적 단백질 특이적 세포 기반 시스템을 생성하였고 기재하였다 (38). 상기 시스템은 32D 골수 선조체 세포주로부터 유래된 대조군 및 시험 세포 둘 다로 구성된다. 본 발명에 대해, 출원인은 단지 발현 벡터를 함유하는 적당한 his-내성 대조군 세포주 뿐만 아니라 IRS2 과생성 히스티딘올-내성 시험 세포주를 사용하는 세포-기반 검정 시스템을 디자인하였다. 적당한 배양 조건하에서, IRS2 과생성 32D 세포는 인슐린에 의한 활성화에 대해 정교하게 민감하게 된다. 본 발명의 화합물은 대조군 세포에 대한 것 보다 시험 세포에 대해 현저한 효과를 갖고 상기 효과는 정량되고 이를 사용하여 인슐린 치료 후 관찰된 최대 효과에 상대적으로 퍼센트로 표현된 바와 같이 인슐린의 효과를 모방하는 샘플의 능력을 결정한다.
대표적인 검정 결과 (표 1-2 및 도 5에 나타낸 바와 같이)는 96웰 플레이트 포맷을 사용하고 대조군 및 시험 세포를 제로 시점에서 웰 당 25,000 세포로 분주함을 포함한다. 세포는 IL-3 부재 배지에서 배양하고 50 nM 인슐린의 존재 및 부재하에 72시간 동안 처리하였다. IRS2-과생성 32D 세포주는 검정의 72시간 지속기간 동안 IL-3과 무관하게 되는 반면 (도 5 참조), 대조군 세포는 절대적으로 IL-3에 의존성인 것으로 남아있고 근본저으로 어떠한 세포 성장도 나타내지 않는다 (데이터는 나타내지 않음). 결과로서, 개발된 검정은 IRS2 과생성 32D 세포에서 IRS2 의존성 성장 조절 캐스케이드를 활성화시킬 수 있는 화합물 (인슐린과 같은)에 고도로 민감성이다. 추가로, 잠재적 성장 가양성 성장 자극 물질은 IL3을 사용한 세포의 처리 결과에 의해 평가된 바와 같이 또한 대조군 세포주에 대해 양성으로 스코어링되고 따라서 추가의 고려사항 및 후처리로부터 용이하게 제거된다.
상기 시스템은 IRS2 신호 전달 캐스케이드를 활성화시킬 수 있는 제제를 탐색하는데 있어서 100,000개 초과의 합성 및 천연 생성물 유래된 화합물로 이루어진 고속 처리 스크리닝을 수행하기 위해 사용되었다. 이들 화합물의 서브세트는 일부가 식용 종을 포함하는 다양한 식물 종으로부터 유래된 추출물을 포함하였다. 후자 화합물 및 추출물은 출원인이 식용 식물로부터 유래된 화합물이 또한 IRS2 의존성 방식으로 인슐린의 생물학적 효과를 모방할 수 있는 화합물을 함유할 수 있는 것으로 판단했기 때문에 스크리닝하였다. 상기 화합물이 보다 광범위한 식물 킹덤 내에 포함된 식용 식물의 서브세트 내 존재하는 경우, 이들은 지중해 식이물과 같은 특정 식이물이 왜 당뇨병, 심장 질환 및 고혈압과 연관되는 것으로 나타나 수명 및 생활의 질에서 상응하는 개선을 유도하는지를 분자 수준에서 이해하기 위한 기반을 제공한다 (40-45, 52).
일부 공개문헌은 상기 식이물의 이득이 고지방 음식, 정제당, 인공 감미제 등을 포함하는, 이들에 존재하는 해로운 성분들의 부재로부터 비롯된다는 가설을 제안하였다. 기타 다른 문헌은 일반 항산화제, 또는 필수 영양 성분, 예를 들어, 비타민 또는 무기물과 같은 필수 영양학적 성분들과 같은 보호 성분들이, 특정 식이물이 건강 및 웰빙에 왜 이로운지의 이유일 가능성을 시사하였다 (40-45, 52). 출원인은 반대로 양호한 건강 및 웰빙과 연관된 식이물이 실제로 인간 및 다른 포유동물에서 정상적인 세포 기능과 상승작용하거나 이에 이로운 약리학적 활성 성분을 함유할 수 있는 것으로 판단하였다. 약리학적 활성이란, 상기 활성 성분들이 단백질 또는 핵산 상의 특정 부위 또는 다른 별개의 세포 결합 부위에 결합하여 약리학적 효과를 나타냄을 의미한다. 현저하게, 상기 이론은 본원에서 지금까지의 출원인에 의한 이들 노력이 시코리움 엔디비아 변종 라티폴리움 (Cichorium endivia, var. latifolium); 락투카 사티바 변종 롱기폴리아 (Lactuca sativa, var. longifolia); 락투카 사티바 변종 크리스파 (Lactuca sativa, var. crispa) (표 1 및 2 참조)를 포함하는 선택된 종으로부터 유래된 식물이 상기되고 이전에 기재된 IRS2 표적 단백질 특이적 세포 기반 검정 시스템에 의해 결정된 바와 같이 인슐린 매개된 신호 전달 캐스케이드의 IRS2 브랜치를 실질적으로 활성화시킬 수 있는 종으로부터 유래된 추출물내 검출될 수 있는 하나 이상의 화합물을 함유한다는 발견을 이끌어 사실인 것으로 입증된다 (38,39). 상기 화합물은 하기에서 상세히 기재된 바와 같이 수성 용매 시스템을 사용하여 상기 언급된 식물로부터 추출될 수 있다. 당업자는 또 다른 추출 방법을 사용할 수 있고, 이는 유기 또는 무기 용매, 및/또는 예를 들어, 이산화탄소를 사용한 초임계 유체 추출의 사용을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
도 1a 및 1b는 각각 근육 및 간 세포 (1a) 및 췌장 베타 세포 (1b)에서 IRS 캐스케이드의 성분들을 도시한다. IRS-단백질을 통해 생성되는 신호를 발산하는 2개의 주요 림브 (limb)가 있다: PI 3-키나제 및 Grb2/Sos→ras 캐스케이드. 인슐린 및 IGF-1에 대한 수용체의 활성화는 PI 3-키나제 및 Grb2/SOS에 결합하는, IRS-단백질의 티로신 인산화를 유도한다. GRB2/SOS 복합체는 ras→ raf→ MEK→ ERK1/2 캐스케이드를 활성화시키는, p21ras 상의 GDP/GTP 교환을 촉진한다. 활성화된 ERK는 elk1의 직접적인 인산화 및 p90rsk를 통한 fos의 인산화에 의한 전사 활성을 자극한다. IRS-단백질 동원에 의한 PI 3-키나제의 활성화는 PDK1 및 AKT를 세포질 막으로 동원하는 PI 3,4P2 및 PI 3,4,5P3 (PTEN 또는 SHIP2의 작용에 의해 길항되는)을 생성하고, 여기서, AKT는 PDK- 및 mTOR-매개된 인산화에 의해 활성화된다. 상기 mTOR 키나제는 PKB-매개된 인산화에 의한 TSC1::TSC2 복합체의 GAP 활성의 억제시 축적되는 RhebGTP에 의해 활성화된다. p70s6k는 PDK1에 의한 활성화를 위해 mTOR-매개된 인산화를 통해 프라이밍된다. AKT는 많은 세포성 단백질을 인산화시켜 PGC1α, p21kip, GSK3β, BAD 및 AS160을 불활성화시키거나 PDE3β 및 eNOS를 활성화시킨다. 포크헤드 단백질의 AKT-매개된 인산화는 세포질 내 이들의 격리를 유도하여 전사 활성에 대한 이들의 영향을 억제한다. 인슐린은 중요한 리보솜 단백질 뿐만 아니라 주요 해독 개시 및 연장 인자 (각각 eIF 및 eEF)의 고유 활성 또는 결합 성질을 변화시킴에 의해 단백질 합성을 자극한다. 이것은 억제성 인자의 불활성 복합체로의 인산화 및/또는 격리를 통해 일어난다. 인슐린 조절의 표적인 해독 기구의 성분들은 eIF2B, eIF4E, eEF1, eEF2 및 S6 리보솜 단백질을 포함한다 (4-6). TNFα는 인슐린 수용체과의 이의 상호작용 및 후속적 티로신 인산화를 억제하는 IRS1을 인산화시킬 수 있는 JNK를 활성화시킨다. IRS2 발현은 단식 조건 동안에 IRS2 발현을 증가시키는 핵 FOXO에 의해 촉진된다. CREB:TORC2 복합체는 또한 특히 β-세포에서 IRS2 발현을 촉진시키고, IRS2를 글루코스 및 GLP1의 제어하에 있도록 한다.
표 1 및 2는 출원인이 발견한 다양한 특유의 속 및 종의 식용 식물이 목적하는 활성을 갖고 있다는 결과를 보여준다. 이들은 인슐린으로 정상화된 바와 같이 IRS2-발현 시험 세포의 성장을 자극하는 능력에 따라 등급화되고 50 nM 인슐린 처리에 의해 유발된 반응을 100%로서 정의된다 (표 1). 표 1에 열거된 활성은 다수의 실험으로부터 수득된 최고 중에 있다. 많은 식물 재료로부터의 활성에서 상당한 변화는 식물이 성장하고 수확된 연수, 식물의 신선도, 이것이 번식한 토양 및 기후 조건 등에 의존함이 예상될 수 있다.
도 2, 3 및 4는 정상 (비-당뇨) 개체에서 단식 혈당을 저하시키는 특정 추출물의 능력을 보여준다. 지역 시장으로부터 수득된 75 그램의 신선한 미가공 잎 또는 본원에 기재된 바와 같이 제조된 지정된 양의 동결건조된 수성 추출물은 지적된 바와 같이 소비하였다: 도 2 및 3: CG-105; 도 4: CG-132. 혈당 측정은 휴대용 글루코스 모니터 (Abbott Freestyle Freedom Lite)를 사용하여 결정하여다. 글루코스 모니터 및 1회용 시험 스트립은 지역 약국으로부터 수득하였다.
도 5는 본 발명의 선택된 추출물이, 시험 세포의 성장 100% 자극을 달성하기 위해 필요한 인슐린 양이 이것이 다르게는 선택된 추출물의 부재하에 존재할 필요가 있는 것 보다 저하되도록 32D 시험 세포 시스템을 과생성하는 IRS2 내 인슐린의 기능을 증진시킴을 보여준다. CG-105 추출물이 32D IRS2 시험 세포 시스템에 대한 저용량 인슐린 처리에 첨가되는 경우, CG-105 추출물은 최대 인슐린 자극 효과 (50 nM에서) 미만의 모든 인슐린 용량에서 인슐린의 활성을 증진시키는 것으로 밝혀졌다. 상기 활성은 본원에서 인슐린 등가 활성 (IEA) 또는 인슐린 증강 활성 (IAA) 또는 하기 문단 [51-69]에서 주어진 추가의 용어로서 다양하게 언급된다.
인간 또는 동물 질환의 치료를 위해 요구될 수 있는 효과를 갖는 식물로부터 유래된 식물 추출물 또는 화합물을 동정하기 위해 상당량의 노력을 기울였다. 수많은 추출물, 음료, 분말, 차 등은 당뇨병 및 관련 대사 장애를 포함하는 많은 질환에 대해 또는 이의 치료를 위한 영양 지원을 제공하는 것에 관한 요구와 함께 시판되었다. 이들 제제 중 어떠한 것도 IRS2-특이적 방식 (46-51, 53,54, 57-70,72, 74,75, 79-81)으로 인슐린 매개된 신호 전달 캐스케이드를 활성화시키는 것으로 입증되지 않았다. 창 등 (Zhang et al.)은 50,000 초과의 합성 화합물 및 천연 생성물의 고속 처리 스크리닝을 수행하였고 인슐린 수용체 (IR)를 활성화시키는 화합물을 동정하였다. 그러나, 상기 화합물은 식용 식물 공급원으로부터 전혀 유래될 수 없는 것으로 밝혀졌다. 차라리, 상기 화합물은 콩고 민주공화국의 킨샤사 (Kinshasa) 부근에서 수거된 미지의 식물 잎으로부터 회수된 진균류 추출물 (슈도마사리아 (Pseudomassaria))로부터 유래하였다. 그러나, 본 연구는 적어도 인슐린 수용체 (IR)에 대한 부분적 활성을 가질 수 있는 소분자를 동정할 수 있음을 보여주었다 (71). 이들의 연구 전에, 인슐린과 같은 단백질 호르몬만이 이의 동족 수용체를 활성화시킬 수 있는 것으로 사료되었다.
피넨트 등 (Pinent et al.)은 동물 모델에서 글루코스 저하를 유도할 수 있는 포도씨로부터 유래된 프로시아니딘으로서 공지된 화합물 부류가 IR에 결합할 수 있고 적어도 부분적으로 수용체를 활성화시킬 수 있음을 입증하였다 (60, 79). 그러나, 저자들은 프로시아니딘의 효과가 인슐린이 작용하는 것과는 상이한 방식으로 인슐린 신호전달 캐스케이드의 활성화를 유도하는 것으로 결론지었다. 포도 씨 프로시아노딘 추출물 (GSPE)의 정제된 분획물을 사용하더라도, 저자들은 인슐린과 비교하여 단지 40%의 IR 활성화를 수득할 수 있었다. 추가로, 저자들은 화합물의 IRS2-의존성 효과를 확립할 수 없었다(79).
따라서, 인슐린 및 이의 상응하는 유사체 및 장기 지속 작용의 제형을 제외하고는, 식용인 것으로 공지된 속 및 종으로부터 유래된 단백질, 폴리펩타이드 또는 "소분자"(예, 2,000 원자 질량 단위 이하의 분자량을 가진 분자)를 포함하는 어떠한 화합물도 포유동물 세포에서 인슐린/인슐린 수용체/IRS2 신호 전달 캐스케이드를 특이적으로 활성화시키는 것으로 나타나지 않았다. 추가로, 어떠한 소분자도 IRS-2 의존성 방식을 통해 인슐린 신호 전달 캐스케이드를 활성화시키는 것으로 입증되지 않았다. 발명의 배경에서 상기 논의된 바와 같이, 상기 화합물, 추출물 및 임의의 공급원으로부터 이들을 동정하는 방법이 요구될 수 있다. 본 발명은 상기 고도로 요구될 수 있는 활성을 함유한 식용 식물의 선택된 속 및 종으로부터 유래된 상기 화합물 및 추출물을 제공한다.
본 발명은 당뇨병, 전-당뇨병, 대사 증후군, 비만, 암, 골수이형성 증후군, 신경학적 장애, 예를 들어, 알츠하이머 질환, 치매 및 인지 손상, 주의력 결핍 장애, 미성숙한 노화, 심혈관 장애, 예를 들어, 말초 혈관 질환, 울혈성 심부전증, 관상 동맥 질환 및 심근 경색 등을 포함하는 다양한 대사 및 다른 장애에 대한 치료, 치유 예방 또는 영양 지원을 위한 방법을 제공한다. 본 발명은 또한 기준선 인지 상태, 세포 노화 과정, 심박수, 박출량, 혈압 (수축기 및 확장기), 혈류, 심박출량 (cardiac output) 및 유기체의 기저 대사율과 같은 특정 정상 휴지기 상태의 개선을 위한 화합물 및 추출물을 제공한다. 본 발명의 이들 유익한 양상은 부분적으로 본 발명의 유효량의 화합물 또는 추출물을 이를 필요로 하거나 요구하는 대상체에게 투여한 결과로서 IRS 단백질의 수준 또는 기능적 활성을 조절함에 의해 부분적으로 나타난다.
하나의 구현예에서, 본 발명은 IRS2 기능을 상향조절함에 의해 세포 내 인슐린 민감성을 복구하거나 증진시키는 것을 제공한다. 본 발명은 추가로 IRS2 기능을 상향조절함에 의해 췌장 β-세포 기능을 증진시키는 방법을 제공한다. 본 발명에 따라, IRS2를 통한 감소되거나 불충분한 신호전달을 특징으로 하는 질환 또는 장애는 IRS2 기능을 상향조절함에 의해 치료될 수 있다. 상기 질환은 대사 질환, 당뇨병, 이상지질혈증, 비만, 여성 불임, 중추 신경계 장애, 알츠하이머 질환 및 혈관 형성 장애를 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
본 발명에 따라, IRS2 기능의 상향조절은 IRS2 또는 IRS2를 포함하는 복합체의 활성화를 포함한다. 본 발명의 하나의 구현예에서, IRS2 기능의 상향조절은 또한 IRS2 활성의 활성화에 의해, 예를 들어, IRS2의 특정 세린, 트레오닌 또는 티로신 잔기의 인산화 억제에 의해 성취된다. 또 다른 구현예에서, IRS2 기능의 상향조절은 IRS2의 증진된 발현 또는 IRS2의 분해 억제에 의해 성취된다. 또 다른 구현예에서, IRS2 기능의 상향조절은 인슐린 응답 세포에 대한 인슐린 효과의 중재에 관여하는 단백질 또는 핵산 분자의 조절에 의한 것이다. 또한, PH, PTB, 또는 KRLB 도메인의 커플링 기능의 조절은 IRS2 기능을 개선시킬 수 있다.
다양한 식용 식물 속 및 종의 100개 초과의 샘플은 여러 지역 및 국제 시장으로부터 수득하였다. 식용 식물 및 다른 식물의 다양한 선택된 속의 과실, 잎, 줄기 및 뿌리의 수성 및 유기 추출물 둘 다를 제조하였다. 추출 과정은 다음과 같이 수행하였다: 500 mg의 새로운 식물 조직을 모르타르 및 막자를 사용하여 분쇄하였다. 이어서 분쇄된 조직을 2 mL의 물에 첨가하고, 현미경 (Cole Palmer, LabGen 700)을 사용하여 6의 세팅에서 1분 동안 균질화시켰다. 상기 혼합물을 이어서 10분 동안 14,000 RPM에서 회전시켰다. 수성 층을 함유하는 상등액을 제거하고 검정하였고; 반면 펠렛을 보유하고 유기 추출 과정에 적용하였다. 과정 사이에, 샘플은 4℃에서 유지시켜 내인성 효소 활성을 최소화한다.
보다 큰 규모의 추출을 위해, 상기 과정은 다음과 같이 수행하였다: 250 g의 습윤 식물 조직을 1 L의 물에 첨가하고, 초기 조직 파괴는 테이블 톱 블렌더 (Kitchen Aid)에서 수행하였다. 블렌딩된 혼합물을 이어서 Polytron 균질화기 및 표준 크기 프로브 (Polytron PT2100)를 사용하여 20의 세팅에서 5분 동안 빙상에서 균질화시켰다. 혼합물은 JA-10 로터 (Beckman Coulter; Avanti J-25I)를 사용하여 4℃에서 10분 동안 10,000 RPM에서 회전시켰다. 수성층을 함유하는 상등액을 제거하고 검정하였다. 장기간 저장은 최대 3주 동안 4℃에서 냉장으로 하거나 샘플의 일부는 동결 건조시켰다.
추출 용액의 pH는 4.3 초과로 유지하는 것이 바람직할 수 있다. 본원 발명자들은 4.3의 pH 값 및 미만의 값이 조 추출물로부터 활성 인자의 침전을 유발하여 32D IRS2 세포 기반 검정 시스템에서 부정적 결과를 유도할 수 있음을 밝혔다. 용액을 4.3 초과의 pH 값으로 하는 경우, 활성은 복구된다. 그러나, 활성 인자가 보다 낮은 (연장된 기간 동안 대략 2.0 이하의 pH) pH 값에 노출되는 경우, 후속적으로 pH를 상승시킴에 의한 활성의 복구는 더 이상 가능하지 않고 활성 인자는 필수적으로 비가역적으로 억제된다.
특정 조건하에서, CG-105로부터 수득된 활성 원칙 ("활성 인자", 또는 단순히 "인자")는 열 불활성화에 민감할 수 있는 반면, 상기 인자는 동결건조에 안정할 수 있다. 필수적으로 어떠한 활성도 에탄올, 메탄올, 페놀, 클로로포름, 아세토니트릴 및 벤젠을 포함하는, 시험된 순수 유기 용매에 의해 추출될 수 없다.
시험 세포주에 대한 인슐린의 효과를 모방하는 것에 추가로, CG-105 및 선택된 다른 추출물이 또한 대략 72시간 후 3일에 대한 검정 종료시에 세포의 전체 생존능을 증가시키는 것으로 관찰되었다 (도 5).
추출 과정을 완료한 후, 수득된 각각의 추출물은 상기된 바와 같은 신선한 식물재료 250 그램을 사용하여 1 리터 제제로부터 유래된 수성 추출물 1 마이크로리터를 직접 사용하거나, 1 ml의 증류수 중에 5 mg의 동결건조된 분말을 재용해시키고 96웰 포맷에서 검정 웰 당 1 마이크로리터 (웰 당 대략 총 100 마이크로리터의 배지)를 사용한 후 검정된다. 상기 검정은 상기 및 이전에 기재된 IRS2를 안정하게 과생성하는 32D 시험 세포주 상에서 수행하였다 (38). 시험 세포는 히스티딘올-선택가능한 발현 벡터를 갖고 32D 세포에서 기능하는 프로모터의 전사 제어하에 뮤린 IRS2를 암호화하는 전장 유전자를 함유하는 32D 세포로 이루어져 있고, 반면, 대조군 세포는 IRS2 암호화 영역이 부재인 동일한 히스티딘올-선택 가능한 발현 벡터를 함유하는 32D 세포로 이루어져 있다.
표 1 및 2는 선택된 종으로부터 수득된 가장 활성의 수성 추출물의 활성을 보여준다. 활성은 신호 전달 캐스케이드의 IRS2 브랜치를 통한 신호 전달을 위한 양상 대조군으로서 50 nM 인슐린을 사용하여 수득된 총 인슐린 활성의 %로서 보고된다. 표 2는 시험된 각각의 추출물에 대해, 대조군 세포에 상대적인 시험 샘플의 성장에서 증가를 보여준다. 지정된 값은 각각 표 1에 나타낸 바와 같이 각각의 추출물에 대해 시험 샘플로부터 대조군 세포의 평균 값을 공제함에 의해 결정하였다. (각각의 추출물 값에 대한 평균 및 표준 편차는 표 1에 나타낸 바와 같다). 분류학적으로 구성된 표 2에 나타낸 결과로부터 명확한 바와 같이, 특정 수성 추출물은 인슐린을 사용하여 수득된 반응의 40%와 균등하거나 이 만큼 많은 32D IRS2 시험 세포 시스템에서 인슐린 유사 생물학적 활성을 나타낸다. 양성으로 스코어링 활성은 인슐린으로 수득된 세포 반응 양의 10% 정도로 낮거나 40% 정도로 높은 범위이다. 표 2에 나타낸 과 (family) 중 하나인, 아스테라세아 (Asteraceae) 과는 그 정도가 다양하더라도 균일하게 양성으로 스코어링된 속 및 종을 함유한다. 라미아세아 (Lamiaceae) 또는 브라시카세아 (Brassicaceae)와 같은 다른 과는 양성으로 스코어링되고 다른 것은 음성인 일부 구성원을 포함하였다. 최종적으로 시험된 아마란타세아 (Amaranthaceae) 과의 구성원 모두는 필수적으로 음성이었다(ND = 활성이 검출되지 않음).
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005
시험 세포를 과생성하는 IRS2를 활성화시키는 인슐린 능력과의 직접적인 비교를 기준으로, 출원인은 하기의 방식으로 상기 활성의 측정을 한정한다:
인슐린 감작화 유닛 - (IS 유닛)
인슐린 감작화 활성 (ISA 유닛)
인슐린 최적화 활성 - (IOA 유닛)
인슐린 최적화 유닛 - (IO 유닛)
인슐린 부스팅 활성 - (IBA 유닛)
인슐린 부스팅 유닛 - (IB 유닛)
인슐린 증폭 유닛 - (IA 유닛)
인슐린 증폭 활성 - (IAA 유닛)
인슐린 강화 유닛 - (IIn 유닛)
인슐린 강화 활성 - (IInA 유닛)
인슐린 증강 활성 - (IAA 유닛)
인슐린 개선 활성 - (IImA 유닛)
인슐린 개선 유닛 - (IIm 유닛)
인슐린 보강 유닛 - (ISt 유닛)
인슐린 집적 유닛 - (IEn 유닛)
인슐린 등가 유닛 - (IEq 유닛)
인슐린 등가 활성 - (IEA 유닛)
인슐린 등가 활성 의 1유닛 (또한 인슐린 증강 활성으로서 공지된)은 숙련된 연구자가 충분한 양성 대조군 결과로서 분류하는 시험 세포의 성장에서 상당한 증가를 성취하는데 필요한 적당양의 인슐린을 사용한 세포의 처리에 의해 성취된 성장 수준 1%까지 TEST 세포를 과생성하는 IRS2의 성장을 증가시키는데 필요한 최소량의 물질 (화합물 또는 추출물)로서 정의된다. 이것은 상기 양성 대조군 조건 하에서 인슐린 치료로 성취된 최대 효과에 상대적인 퍼센트로서 측정된다. 이들 목적을 위해서, 그리고 표 1 및 2 및 도 5의 실험에 나타낸 바와 같이, 50 nM 인슐린은 양성 대조군으로서 사용된다. 상기 양은 구입한 인슐린의 각각의 로트를 기준으로 경험적으로 결정되었다. 예를 들어, 1 마이크로리터의 식물 추출물이 50 nM 인슐린 치료 (100%로 정상화된)를 포함하는 양성 대조군에 비해, 상기된 96웰 플레이트 포맷 검정에서 IRS2 과생성 32D 세포주의 성장을 20% 증가시키는 경우, 상기 추출물은 인슐린 등가 (또는 인슐린 증강) 활성의 20유닛을 함유하는 것으로 고려된다. 본 발명자의 경험상, 50 내지 100 nM 인슐린은 대부분의 조건하에 포화량의 인슐린이다.
크기-배제 크로마토그래피, 정상 및 역상 고압 액체 크로마토그래피 (HPLC), 친수성 상호작용 크로마토그래피 (HILIC), 친화성 크로마토그래피, 비-멸균 및 멸균 여과 방법 등을 포함하는 추출, 정제 및여과를 위한 표준방법을 사용하여, 상기 활성은 IRS2 과생성 32D 세포주 (82-84, 및 본원의 참고자료)에 대한 인슐린의 효과의 100% 정도로 많이 농축되고 증가될 수 있다. 따라서, 하나의 구현예에서, 본 발명은 밀리리터 당 적어도 1 x 103 인슐린 등가 (IE) 유닛을 함유하는 식물 추출물을 제공한다. 또 다른 구현예에서, 본 발명은 밀리리터 당 적어도 1 x 104 IE 유닛을 함유하는 식물 추출물을 제공한다. 또 다른 구현예에서, 본 발명은 밀리리터 당 적어도 2 x 104 IE 유닛을 함유하는 식물 추출물을 제공한다. 여전히 또 다른 구현예에서, 본 발명은 밀리리터 당 적어도 3.6 x 104 IE 유닛을 함유하는 식물 추출물을 제공한다. 또 다른 구현예에서, 본 발명은 밀리리터 당 1 x 103 내지 1 x 104 IE 유닛을 함유하는 식물 추출물을 제공한다. 또 다른 구현예에서, 본 발명은 밀리리터 당 1 x 104 내지 1 x 105 IE 유닛을 함유하는 식물 추출물을 제공한다. 또 다른 구현예에서, 본 발명은 밀리리터 당 1 x 105 내지 1 x 106 IE 유닛을 함유하는 식물 추출물을 제공한다. 여전히 또 다른 구현예에서, 본 발명은 밀리리터 당 1 x 106 내지 1 x 107 IE 유닛을 함유하는 식물 추출물을 제공한다.
추출 방법은 중성, 염기성 또는 약산성 pH 범위, 또는 CO2-매개된 추출에서 수성 기반 용매의 사용을 포함한다. 정제 방법은 생활성 분자의 상대적 분자 크기에 의존하는 분리를 위한 공극-함유 실리카-기반 또는 중합체 비드를 사용한 크기-배제 크로마토그래피를 포함한다. 추가의 정제 방법은 소수성 컬럼 매트릭스 (C4 또는 C18-치환된 비드), 하이드록실, 디-하이드록실, 아미드, 아미노, 시아노, 및 관련 치환된 측쇄와 같은 다양한 친수성 상호작용 크로마토그래피 (HILIC) 매질, 친화성 크로마토그래피 매질, 또는 3 또는 5 마이크론 비드에 가교 결합된 아미노 또는 카복실산 모이어티를 사용하는 이온 교환 매질을 사용할 수 있다. 멸균 또는 비-멸균 여과 방법은 여과지, 예를 들어 Whatman 3MM, 0.45 또는 0.2 마이크론 배제 컷오프를 갖는 멸균 나일론-막-기반 여과기, 불용성 여과 매체, 예를 들어 유리솜, 셀룰로스, 실리카, 규조토 (DE), 나일론 섬유, 마이크론 및 서브마이크론 크기 공극을 함유하는 스테인레스 강 플레이트, 교류 카트릿지 여과 시스템, 원심분리-기반 분리 등을 포함한다.
본원에 기재된 것은 1 밀리리터로 적어도 1 x 104 내지 1 x 105 인슐린 등가 유닛을 제공하는 식물 추출물이고, 여기서, 상기 식물 추출물은 아르테미시아 드라쿤쿨루스 (Artemisia dracunculus), 시코리아 엔드비아 (Cichoria endivia) 및 락투카 사티바 (Lactuca sativa)로부터의 추출물 및 금속 (예를 들어, 크로뮴, 철, 망간, 아연 또는 구리)을 포함한다. 특정 구현예에서, 아르테미시아 드라쿤쿨루스 (Artemisia dracunculus), 시코리아 엔디비아 (Cichoria endivia) 및 락투카 사티바 (Lactuca sativa)로부터의 추출물은 건조된 수성 추출물이고, 여기서, 수성 추출물은 아르테미시아 드라쿤쿨루스 (Artemisia dracunculus), 시코리아 엔디비아 (Cichoria endivia) 및 락투카 사티바 (Lactuca sativa)의 잎을 추출함을 포함하는 공정에 의해 생성된다.
또한 본원에 기재된 것은 임의로 금속과 조합된 상기된 추출물을 포함하는 약제학적 조성물 또는 영양 보충물이다. 약제학적 조성물 또는 영양 보충물은 통상적인 투여 형태, 예를 들어, 정제 또는 캡슐, 예를 들어, 경질 또는 연질 쉘 겔라틴 또는 하이드록시프로필메틸셀룰로스 캡슐로 존재할 수 있다. 약제학적 조성물 또는 영양 보충물은 또한 분말, 예를 들어, 말토덱스트린-함유 분말 형태로 있을 수 있고, 이는 사용 전에 물 또는 또 다른 적합한 액체 중에 용해시킴에 의해 용액으로 재구성될 수 있다.
하나의 구현예에서, 정제 또는 캡슐 형태에서 약제학적 조성물 또는 영양 보충물은 다음을 포함한다:
아르테미시아 드라쿤쿨루스 (Artemisia dracunculus)의 건조된 허브 추출물;
시코리아 엔디비아 (Cichoria endivia)의 건조된 허브 추출물;
락투카 사티바 (Lactuca sativa)의 건조된 허브 추출물; 및
임의로 크로뮴.
특정 구현예에서, 약제학적 조성물 또는 영양 보충물은 정제 형태로 있다. 특정 구현예에서, 정제 형태에서 약제학적 조성물 또는 영양 보충물은 다음을 포함한다:
0.7 mg의 아르테미시아 드라쿤쿨루스 (Artemisia dracunculus)의 건조된 허브 추출물;
962.7 mg의 시코리아 엔디비아 (Cichoria endivia)의 건조된 허브 추출물;
16.7 mg의 락투카 사티바 (Lactuca sativa)의 건조된 허브 추출물; 및
1.2 mcg의 크로뮴;
임의로 또한 인산이칼슘, 미세결정 셀룰로스, 이산화규소, 하이드록시프로필 셀룰로스, 스테아르산, 크로스카멜로스 나트륨, 및 마그네슘 스테아레이트; 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 약제학적으로 허용되는 부형제를 포함한다.
특정 구현예에서, 약제학적 조성물 또는 영양 보충물은 정제, 캡슐 또는 분말 형태로 있다. 특정 구현예에서, 정제, 캡슐, 또는 분말 형태에서 약제학적 조성물 또는 영양 보충물은 다음을 포함한다:
하기 총 50 mg 내지 1,500 mg:
아르테미시아 드라쿤쿨루스 (Artemisia dracunculus)의 건조된 허브 추출물;
시코리아 엔디비아 (Cichoria endivia)의 건조된 허브 추출물;
락투카 사티바 (Lactuca sativa)의 건조된 허브 추출물; 및
임의로 크로뮴.
임의로 또한 인산이칼슘, 미세결정 셀룰로스, 이산화규소, 하이드록시프로필 셀룰로스, 스테아르산, 크로스카멜로스 나트륨, 및 마그네슘 스테아레이트; 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 약제학적으로 허용되는 부형제를 포함한다.
특정 구현예에서, 적어도 하나의 약제학적으로 허용되는 부형제는 총중량의 15 내지 25%의 양으로 존재한다. 특정 구현예에서, 아르테미시아 드라쿤쿨루스 (Artemisia dracunculus), 시코리아 엔디비아 (Cichoria endivia) 및 락투카 사티바 (Lactuca sativa)의 추출물은 약 1:1,375:24 (w/w/w)의 비율로 존재한다.
본원에 기재된 것은 상기된 유효량의 약제학적 조성물 또는 영양 보충물을 이를 필요로 하는 대상체에게 투여함을 포함하는 IRS 매개된 질환 또는 병태를 치료하는 방법이다. 특정 구현예에서, IRS 매개된 질환 또는 병태는 당뇨병, 전-당뇨병, 대사 증후군, 인슐린 저항성 또는 치매이다. 특정 구현예에서, 상기 방법은 항당뇨병 제제, 인슐린, 메트포르민, 엑세나티드, 빌다글립틴, 시타글립틴, DPP4 억제제, 메글리티니드, 엑센딘-4, 리라글루티드, 또는 GLP1 효능제를 투여함을 추가로 포함한다. 상기된 약제학적 조성물 또는 영양 보충물은 항당뇨병 제제, 인슐린, 메트포르민, 엑세나티드, 빌다글립틴, 시타글립틴, DPP4 억제제, 메글리티니드, 엑센딘-4, 리라글루티드, 또는 GLP1 효능제로부터의 별도의 약제학적 제형으로 투여될 수 있다. 대안적으로, 상기된 약제학적 조성물 또는 영양 보충물은 항당뇨병 제제, 인슐린, 메트포르민, 엑세나티드, 빌다글립틴, 시타글립틴, DPP4 억제제, 메글리티니드, 엑센딘-4, 리라글루티드, 나트륨-글루코스 수송체 2형 (SGLT-2) 억제제, 예를 들어, 엠파글리플로진, 카나글리플로진, 또는 다파글리플로진, 또는GLP1 효능제와 동일한 약제학적 제형으로 투여될 수 있다. 특정 구현예에서, 약제학적 조성물 또는 영양 보충물은 식사 30 내지 60분 전에 하루 2회 경구로 투여된다.
본원에 기재된 것은 상기된 유효량의 약제학적 조성물 또는 영양 보충물을 이를 필요로 하는 대상체에게 투여함을 포함하는, 상기 대상체에서 IRS-2 의존성 신호 전달을 자극하는 방법이다.
본원에 기재된 것은 세포를 상기된 약제학적 조성물 또는 영양 보충물과 접촉시킴을 포함하는 IRS-2 의존성 신호 전달을 자극하는 방법이다.
본 발명은 당뇨병, 대사 장애, 중추 신경계 질환, 비만, 생식력 및 상기 논의된 바와 같은 다른 인간 장애를 갖는 환자에게 영양 지원, 이의 예방, 지속적 장기간 차도 또는 치유를 제공하는 화합물 및 방법을 제공한다. 본 발명은 특히 IRS 단백질과 관련되고 인간 질환을 치료하고/하거나 유익한 영양 지원을 제공하기 위한 기전으로서 IRS-2 매개된 세포 신호전달 경로의 활성을 조절하는 것과 관련된다.
본 발명은 또한 심지어 보다 높은 활성을 갖는 특이적 품종을 선택하거나 높은 수준의 활성을 갖는 개체를 다시 선택하기 위한 품종 또는 종의 교배로부터의 후손을 선택하기 위한 검정을 제공한다. 본 발명은 또한 변이체를 포함하는, 2개 이상의 개별적 활성 종의 조합 용도를 제공한다.
본 발명의 한가지 특성은 IRS 브랜치 활성화인자를 제공한다. 본 발명은 IRS (IRS를 포함하는 세포 또는 조직을 포함하는)를 화합물, 식물 단편, 상기 식물 단편의 추출물, 또는 상기된 IRS2 특이적 세포-기반 검정 시스템에서의 양성 결과를 제공하는 것으로 나타난 식물의 속 및 종으로부터 유래된 추출물과 접촉시킴을 포함하는 인슐린 수용체 기질 (IRS) 기능을 조절하는 방법을 제공한다. 상기 식물은 표 1 및 2에 기재된 것들을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 본 기술 분야에서 고도의 기술을 가진 자는 식물의 속이 서로 독립적으로 진화할 수 있지만 화학적으로 유사하거나 심지어 구조가 돌일한 대상물을 생성할 수 있음을 잘 알고 있다. 하나의 예로서, 화합물 부류로서 글루코시놀레이트는 100개 초과의 화합물을 포함하고, 이들은 겨자, 양배추, 브로콜리, 파파야를 포함하는 4,000 종 초과의 종을 포함하는 브라시칼레스 (Brassicales) 목의 많은 식물에 의해 생성된다. 설포라판과 같은 단일 글루코시놀레이트는 브로콜리에서 고량으로 발견되지만 또한 브루셀 (brussel) 싹, 콜리플라워, 순무, 물냉이, 청경채 (bok choy) 및 많은 다른 십자화과의 채소에 존재한다 (85). 또 다른 예는 식물에 의한 라텍스의 생성이고 이는 모든 식물 종의 대략 10%에서 존재하고, 일부 40개 과는 2개의 주요 그룹의 속씨 식물 (개화 식물, 디비젼 매그놀리오피타 (Magnoliophyta)), 쌍떡잎식물 (넓은 잎) 및 외떡잎식물 (잔디), 및 구과식물 (소나무, 디비젼 피노피타 (Pinophyta)) 및 프테리도피테스 (pteridophytes) (모스, 양치식물, 디비젼 프테리도피타(Pteridophyta))를 포함한다. 상이한 종, 과 및 속 (글루코시놀레이트에 대해) 또는 라텍스에 대해 상이한 목, 과 및 필라로의 추가 진화로 생성되는 화합물의 이들 2개의 예는 유사하거나 동일한 화합물이 진화에 걸쳐 관련 없는 식물에 의해 생성될 수 있다 (77,78). 따라서, 인슐린 증강 활성을 제공할 수 있는 식물 추출물 또는 정제된 화합물의 유형에 대해 어떠한 제한이 의도되지않고, 여기서, 상기 활성은 본원 및 기타 다른 곳에서 기재된 IRS2 과생성 시험 세포의 사용을 통해 동정될 수 있다 (20, 38). 세포 표현형 (세포 증식을 포함하는), IRS의 활성, IRS의 발현, IRS의 인산화, 또는 IRS2 신호 전달 캐스케이드에서 다른 다운스트림 표적 또는 또 다른 인슐린 수용체 또는 인슐린 유사 성장 인자 수용체 신호 전달 경로 성분으로의 IRS의 결합에서의 변화는 모니터링될 수 있다. 본 발명의 화합물을 사용한 IRS 조절은 a4 질환의 치료 또는 예방에서 또는 생물학적 검정, 생화학적 검정 등에서 존재할 수 있다.
본 발명의 화합물은 선택된 IRS 패밀리 구성원을 발현하는 32D 세포를 사용하여 동정될 수 있다. 상기 세포는 출원인들 중 한 출원인에 의해 본래에 발명되고 이전에 상세히 기재된 표준 방법을 사용하여 생성될 수 있다 (38). 간략하게, 선택된 IRS 패밀리 구성원을 발현하는 32D 세포 (시험 세포) 및 선택된 IRS 패밀리 구성원을 필수적으로 발현하지 않는 32D 세포(대조군 세포)는 시험 화합물과 접촉하게 된다. 본 발명의 화합물은 대조군 세포에 대한 것 보다 시험 세포에 대해 보다 현저한 효과를 갖는다.
본 발명은 또한 필요로 하는 환자를 동정하고 단독으로 또는 약제학적으로 허용되는 염, 에스테르, 아미드 또는 이의 프로드럭과 함께 치료학적 또는 영양학적 유효량의 화합물 또는 추출물을 투여함을 포함하는 IRS 매개된 질환 또는 병태를 예방하거나, 치료하거나 개선하는 방법을 제공한다. IRS 매개된 질환 또는 병태는 제한 없이 대상체에서 당뇨병 (1형 및 2형), 인슐린 저항성, 대사 증후군, 치매, 알츠하이머 질환, 과인슐린혈증, 이상지질혈증, 및 과콜레스테롤혈증, 비만, 고혈압, 망막 퇴화, 망막 탈착, 파킨슨 질환, 혈관 질환을 포함하는 심혈관 질환, 죽상동맥경화증, 관상 심장 질환, 뇌혈관 질환, 심부전 및 말초 혈관 질환을 포함한다.
도 2 및 3에 나타낸 바와 같이, 75g 원료 용량의 선택된 속 및 종 (시코리움 엔디비아 변종 라티폴리움 (Cichorium endivia, var. latifolium); 지정된 CG-105)은 경구로 투여되는 경우, 사람에서 단식 혈당을 저하시킨다. 지원자 시험 대상체는 출원인이다. 화살표는 경구 투여 시간을 지적한다. 또한 도 2에 나타낸 것은 CG-105로부터 제조되고 겔라틴 캡슐로 투여되는 1.9 그램 용량의 동결건조된 수성 추출물의 투여 전 및 후에 단식 혈당의 유사 사람 결과이다. 이들 결과는 식물의 상기 종이 비-당뇨 사람에서 온건한 단식 혈당 저하 효과를 유도할 수 있음을 입증한다.
IRS 기능의 조절은 하기의 비제한적인 기전 중 하나를 포함할 수 있다. 하나의 가능한 기전은 IRS2 (이에 결합하는)와 상호작용하는 업스트림 및 다운스트림 둘 다의 다양한 단백질과의 IRS2 결합 상호작용을 변형 (즉, 촉진 또는 억제)시킴을 포함한다. 이들은 예를 들어, IRS1 및 IRS2, N-말단 c-jun 키나제 (JNK), PKC 이소형, ERK1 또는 ERK2, 및 IRS2에 결합하고 또한 IRS를 인산화시키거나, 탈인산화시키거나 다르게 변형시키는 src 상동성 2 (SH2) 도메인-함유 단백질과 같은 추가의 업스트림 또는 다운스트림 신호 전달 요소에 결합하고 인산화하는 사람 인슐린 수용체 (hIR)를 포함한다.
또 다른 기전은 세린, 트레오닌 및 티로신 잔기의 인산화 상태, 유비퀴틴화 패턴, 아세틸화 또는 IRS 단백질의 기능, 세포내 국재화 또는 안정성을 변화시키는 다른 공유 변형과 같은 IRS의 공유 변형의 특이적 패턴을 변화시킴을 포함한다.
제3 기전은 베타 세포, 뇌 세포, 간 세포, 근육 세포, 생식 세포 및 생식에 관여하는 조직, 지방 세포, 유선 세포, 골 세포 및 면역계 세포, IRS2가 천연적으로 발현될 수 있는 신체의 임의의 세포를 포함하는, 특이적 세포에서 IRS 유전자의 발현을 제어함을 포함한다. IRS2는 CREB, CRTC2, Foxo1, TFE3, 및 SREBP1과 같은 전사 인자에 의해 조절된다. 따라서, 증가된 IRS2 발현은 IRS2 유전자의 전사를 자극하는 전사 인자의 증가된 활성으로부터 비롯될 수 있다. IRS2 발현은 또한 cAMP 수준에 의해 부분적으로 조절된다.
IRS는 단백질용해 분해에 민감성이다. 따라서, 예를 들어, 분해를 차단하도록 IRS와 상호작용함에 의해 또는 직접적으로 프로테아제를 억제함에 의해, IRS 분해를 방해하는 화합물은 IRS 신호 전달 활성을 상향조절하기 위해 사용될 수 있다.
시험관내 및 생체내 IRS 신호전달에 대한 본 발명의 화합물의 효과를 평가하기 위한 방법은 당업계에 공지되어 있다. 예를 들어, 세포 기반 검정을 사용하여 IRS 신호 전달에서 증가를 확인할 수 있다. 추가로, 다양한 실험적 전략은 인슐린 자극에 응답하여 글루코스 흡수를 측정하거나 공지된 다운스트림 유전자의 발현을 결정함을 포함하는, IRS 기능을 확인하기 위해 가용하다. IRS 발현의 조절을 관찰하기 위해, IRS 발현 제어 서열에 연결된 리포터 유전자가 작제될 수 있다.
IRS의 발현 또는 세포 활성을 상향조절하는 본 발명의 화합물을 사용하여 IRS 신호 전달을 촉진시킨다. 특이적 조직에서 IRS의 상향조절은 상기 특이적 조직 또는 세포가 관여하는 질환을 표적화하거나 예방할 수 있다. 예를 들어, 췌장 β-세포에서 IRS2의 상향조절은 글루코스 자극된 인슐린 분비를 개선시킨다. β-세포에서 IRS2 유전자를 상향조절하거나 IRS2 신호 전달을 촉진시키는 약물은 β-세포 기능을 촉진시키고 당뇨병을 치료하거나 예방하기 위해 유용하다. 추가로, IRS2의 수준 또는 기능적 활성은 인간 및 다른 포유동물에서 조절하여 당뇨병의 특정 형태를 유발하는 췌장 β-세포의 부전증 또는 파괴를 개선하거나 예방할 수 있고 말초 인슐린 민감성 조직에 의해 인슐린에 대한 필요성을 감소시킬 수 있다.
IRS 유전자는 또한 인슐린에 응답하는 말초 조직에서 기능한다. IRS2 유전자의 상향조절 또는 IRS2 신호전달 기능의 상향조절은 조직을 인슐린에 보다 민감하게 하고 따라서 적당한 반응을 유발하기 위해 인슐린이 덜 요구된다. 하나의 구현예에서, 본 발명의 단일 화합물은 다중 조직에서 IRS2 유전자 발현 또는 IRS2 기능을 촉진시키고, 예를 들어, β-세포에서 인슐린 분비 및 간세포 및 뉴런을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다른 세포 및 조직에서 인슐린 민감성을 촉진시킨다. 또 다른 구현예에서, 본 발명의 2개 이상의 화합물을 사용하여 상이한 세포 또는 조직에서 IRS 활성을 촉진시킨다. 일부 경우에, 2개 이상의 상기 화합물은 식물의 단일 종으로부터 유래된 추출물 내에 함유될 수 있다. IRS의 이들 효과는 함께 작용하여 글루코스를 제어하에 유지시키고 IRS 기능에 의해 조절되는 당뇨병 및 관련 장애를 예방한다.
IRS 발현의 상향조절 또는 IRS 신호 전달 기능의 증가는 또한 다른 질환 및 장애를 치료하기 위해 유용하다. IRS 기능을 촉진시키는 화합물은 급성 외상 동안에 이화작용을 역전시키기 위해 유용하다. 인슐린 저항성은 급성 외상 동안에 주요 문제이다. 급성 외상 동안에 감소된 인슐린 분비는 자가포식을 악화시키고, 이는 근육 및 조직 소비를 증가시켜 신장 질환으로 진행할 수 있다. 인슐린 저항성 및 감소된 인슐린 분비는 막대한 이화작용을 유발하여 조기 복구 기간에서 생존을 위협할 수 있다. 공정 둘 다는 염증 공정 및 자가포식의 활성화에 의한 억제로 인해 IRS 신호전달의 상실에 의해 부분적으로 설명될 수 있다. IRS2 기능을 촉진시키거나, IRS2 분해를 방지하거나 IRS2 발현을 촉진시키는 약물은 이들 효과를 역전시킨다.
비만과 함께 주요 문제는 말초 조직이 인슐린 저항성이 되게 한다는 것이고; β-세포가 인슐린 저항성을 극복하기 위해 충분한 인슐린 만드는데 실패하는 경우, 당뇨병이 발병한다. 출원인은 이전에 인슐린 저항성 및 당뇨병이 β-세포 및/또는 말초 조직에서 IRS2를 상향조절하는 화합물로 어떻게 치료될 수 있는지를 논의하였다. β-세포에서 IRS2의 상향조절은 글루코스 민감성 및 인슐린 분비를 촉진시키고, 말초 조직에서 IRS2의 상향조절은 인슐린 요건을 감소시킨다. 따라서, 비만의 생명 위협 합병증의 발생률은 감소될 수 있다.
대략적으로, 마우스 뇌의 성장의 절반은 IRS2 유전자의 발현에 의존한다. IRS2 신호 전달을 촉진하는 약물은 포유동물 및 사람들에서 신경성장 및 재생을 촉진시킨다. IRS2 신호전달은 또한 알츠하이머 질환의 마커인 Tau 단백질의 탈인산화에서 특정 역할을 수행한다. 해마에서 IRS2의 상향조절은 정상 기능을 촉진시키고 알츠하이머 질환과 연관된 신경 변성의 예방에 기여해야만 한다. 따라서, 본 발명의 화합물 및 추출물은 알츠하이머 질환을 포함하는, 치매를 위해 유익하다.
IRS2 신호전달은 또한 영양공급 행동에서 역할을 수행한다. IRS2 부재인 마우스는 식사 후 인슐린이 분비는지의 여부를 적당히 평가할 수 없는 뇌의 무능력의 결과로서 체중이 증가하는 경향이 있고, 따라서, 뇌는 식사가 사실 소비되었는지를 결정할수 없다. 시상하부, 및 특히 시상하부의 아치형 핵에서 IRS2의 상향조절은 식욕 조절을 촉진시켜 체중 증가를 감소시키거나 심지어 체중 감량을 유도한다.
IRS2 신호전달은 생식력에 역할을 수행한다. 특히, IRS2가 부재인 암컷 마우스는 불임이다. 뇌하수체 성선자극 또는 난소에서 IRS2 신호전달 또는 IRS2 유전자 발현을 상향조절함에 의해, 배란은 증진될 수 있다.
IRS2는 망막 성장을 촉진시킨다. IRS2 부재의 마우스는 망막 뉴런, 특히, 막대 및 원뿔형 뉴런의 증가된 상실을 나타내고 실명을 유발한다. 따라서, 본 발명의 화합물은 망막 변성을 감소시키거나 예방하고 망막 성장 및 재생을 촉진시키기 위해 유용하다.
본 발명은 또한 단독으로 또는 약제학적으로 허용되는 염, 에스테르, 아미드, 프로드럭, 또는 용매화물과 함께 화합물 또는 추출물을 제2 치료학적 제제 또는 다른 치료제와 조합하여 대상체에게 동시투여를 제공한다.
당뇨병 및 관련 병태의 치료를 위한 제2 치료학적 제제는, 간 글루코스 생산을 감소시키고 주변부에 의한 글루코스의 흡수를 증가시키는, 비구아니드 (메트포르민을 포함하지만 이에 제한되지 않음), 췌장 β-세포에 의한 인슐린 방출을 유발하거나 증진시키는 인슐린 분비 촉진제 (설포닐우레아 및 메글리티니드, 예를 들어, 레파글리니드를 포함하지만 이에 제한되지 않는다), 및 PPARγ, PPARα, 및 PPARα/γ 조절제 (예를 들어, 티아졸리딘디온, 예를 들어, 피오글리타존 및 로시글리타존)를 포함한다.
추가의 제2 치료학적 제제는 GLP1 수용체 효능제를 포함하고, 이는 디펩티딜 펩티다제-4 (DPP-4)에 의한 GLP1의 분해를 억제하는 제제와 같은 GLP1 유사체를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 빌다글립틴 및 시타글립틴은 DPP-4 억제제의 비제한적인 예이다.
여전히 다른 제2 치료학적제제는 나트륨 글루코스 수송체 2형 (SGLT-2) 억제제를 포함하고, 이는 이것이 사구체를 통과하여 네프론으로 진행한 후 신장의 글루코스 재흡수 능력을 감소시킨다. 엠파글리플로진, 카나글리플로진, 또는 다파글리플로진을 포함하지만 이에 제한되지 않는 SLGT-2 억제제는 네프론에 의한 글루코스의 재흡수를 억제하여 대량의 글루코스가 뇨에 잔류하도록 한다. 상기 부류의 화합물은 상당한 혈당 저하 효과를 갖지만 또한 방광 감염, 및 수득된 요당으로 인한 신우신염의 가능성을 현저히 증가시킨다.
발명의 특정 구현예에서, 화합물 또는 추출물은 인슐린 대체 치료요법과 동시 투여된다.
본 발명에 따라, 화합물 또는 추출물은 스타틴 및/또는 다른 지질 저하 약물, 예를 들어, MTP 억제제 및 LDLR 상향조절제, 항고혈압제, 예를 들어, 안지오텐신 길항제, 예를 들어, 로사르탄, 이르베사르탄, 올메사르탄, 칸데사르탄, 및 텔미사르탄, 칼슘 채널 길항제, 예를 들어. 락시디핀, ACE 억제제, 예를 들어, 에날라프릴, 및 β-안드로겐성 차단제 (β-차단제), 예를 들어, 아테놀롤, 라베탈롤, 및 네비볼롤과 동시 투여된다.
또 다른 구현예에서, 대상체는 저혈당 지수를 갖는 음식을 소비하라는 지침서와 함께 본 발명의 화합물 또는 추출물을 처방받는다.
조합 치료요법에서, 화합물 또는 추출물은 이의 임의의 조합 뿐만 아니라 또 다른 치료요법 전, 동안에 또는 후에, 즉, 제2 치료학적 제제를 투여하기 전, 동안에, 투여 전 및 투여 후에, 투여 동안에 및 투여 후에 또는 투여 전, 투여 동안에 및 투여 후에 투여된다. 예를 들어, 본 발명의 화합물 또는 추출물은 연장된 방출 메트포르민이 매일 투여되면서 매일 투여될 수 있다 (55, 56). 또 다른 예에서, 본 발명의 화합물은 매일 1회 투여되고 엑세나티드는 1주 1회 투여된다. 또한, 본 발명의 화합물 또는 추출물을 사용한 치료요법은 또 다른 제제와 함께 치료요법 개시 전, 동안에 또는 개시 후 개시될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 화합물 또는 추출물을 사용한 치료요법은 인슐린 분비 촉진제를 사용한 치료요법을 이미 받은 환자로 도입될 수 있다. 추가로, 본 발명의 화합물 또는 추출물은 다른 영양 보충물, 비타민, 영양치료제 또는 식이 보충물과 함께 하루 1회 또는 2회 투여될 수 있다. 이의 예는 GCE, 클로로겐산, 키코르산, 신나몬 및 다양한 다른 하이드록시신남산, 크로뮴, 크로뮴 피콜리네이트, 멀티비타민 등을 포함한다.
또 다른 양상에서, 본 발명은 하나 이상의 약제학적으로 허용되는 담체 (첨가제) 및/또는 희석제와 함께 제형화된, 본 발명의 치료학적 유효량의 하나 이상의 화합물 또는 추출물을 포함하는 약제학적으로 허용되는 조성물을 제공한다. 하기에서 상세히 기재된 바와 같이, 본 발명의 약제학적 조성물은 하기를 위해 적응된 것들을 포함하는, 고체 또는 액체 형태로 투여용으로 특수하게 제형화될 수 있다: (1) 경구 투여, 예를 들어, 드렌치(수성 또는 비-수성 용액 또는 현탁액), 정제, 예를 들어, 협측, 설하 및 전신 흡수를 위해 표적화된 것들, 볼루스, 분말, 과립, 혀에 적용하기 위한 페이스트; (2) 비경구 투여, 예를 들어, 피하에 의한, 근육내, 정맥내 또는 예를 들어, 멸균 용액 또는 현탁액으로서 경막외 주사, 또는 지연 방출 제형; (3) 국소 적용, 예를 들어, 피부에 도포되는 크림, 연구 또는 제어 방출 패치 또는 분무제; (4) 질내 또는 직장내, 예를 들어, 페서리, 크림 또는 폼; (5) 설하로; (6) 안내로; (7) 경피로; 또는 (8) 비강으로.
또 다른 양상에서, 본 발명은 하나 이상의 활성 또는 불활성 성분 담체 (첨가제) 및/또는 희석제와 함께 제형화된, 본 발명의 하나 이상의 화합물 또는 추출물의 영양적으로 유익하거나 지원 용량을 포함하는 영양적으로 유익하거나 지원 조성물을 제공한다. 하기에서 상세히 기재된 바와 같이, 본 발명의 영양 보충 제형은 하기를 위해 적응된 것들을 포함하는, 고체 또는 액체 형태로 투여용으로 특수하게 제형화될 수 있다: (1) 경구 투여, 예를 들어, 음료, 음식, 저작가능한 페이스트 또는 검, 드렌치 (수성 또는 비-수성 용액 또는 현탁액), 캡슐, 정제, 예를 들어, 협측, 설하 및 전신 흡수를 위해 표적화된 것들, 볼루스, 분말, 과립, 혀에 적용하기 위한 페이스트; (2) 비경구 투여, 예를 들어, 피하에 의한, 근육내, 정맥내 또는 예를 들어, 멸균 용액 또는 현탁액으로서 경막외 주사, 또는 지연 방출 제형; (3) 국소 적용, 예를 들어, 피부에 도포되는 크림, 연구 또는 제어 방출 패치 또는 분무제; (4) 질내 또는 직장내, 예를 들어, 페서리, 크림 또는 폼; (5) 설하로; (6) 안내로; (7) 경피로; 또는 (8) 비강으로.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "치료학적 유효량"은 임의의 의학적 치료에 적용될 수 있는 합리적 이익/위험 비율, 예를 들어, 임의의 의학적 치료에 적용될 수 있는 합리적 부작용으로 동물에서 세포의 적어도 서브-집단에서 일부 목적하는 치료학적 효과를 생성하기 위해 효과적인 본 발명의 화합물을 포함하는 화합물, 물질 또는 조성물의 양을 의미한다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "영양적 유효량"은 임의의 영양 보충물에 적용될 수 있는 의학적 치료에 적용될 수 있는 합리적 이익/위험 비율, 예를 들어, 임의의 의학적 치료에 적용될 수 있는 합리적 부작용으로 동물에서 세포의 적어도 서브-집단에서 일부 목적하는 치료학적 효과를 생성하기 위해 효과적인 본 발명의 화합물을 포함하는 화합물, 물질 또는 조성물의 양을 의미한다.
단수 또는 복수이든 상관 없이 용어 "조성물"은 둘 다 구분된, 화학적으로 한정된 분자, 및 식물 및 IRS2 세포-기반 검정 시스템에서 양성 결과를 보여주는 활성 성분들을 함유하는 생물학적 제제를 언급한다.
용어 "약제학적 조성물"은 필수적으로 필요에 따라 영양학적조성물, 영양/식이 보충물 등을 포함한다.
문구 "약제학적으로 허용되는" 이란, 완전한 의학적 판단의 범위 내에서, 독성, 자극, 알레르기 반응 또는 다른 문제 또는 합병증과 함께, 합리적인 유익/위험 비율에 적합한, 사람 및 동물의 조직과의 접촉에 사용하기에 적합한 화합물, 물질, 조성물 및/또는 투여형을 언급하기 위해 본원에 사용된다.
본원에 사용된 바와 같은 문구 "약제학적으로 허용되는 담체"는 약제학적으로 허용되는 물질, 조성물 또는 비히클, 예를 들어, 액체 또는 고체 충전제, 희석제, 부형제, 제조 보조제 (예를 들어, 윤활제, 탈크 마그네슘, 칼슘 또는 아연 스테아레이트, 또는 스테르산), 또는 하나의 기관, 또는 신체의 일부로부터 또 다른 기관 또는 신체의 일부로 대상 화합물을 운반하거나 수송하는데 관여하는 용매 캡슐화 물질을 의미한다. 각각의 담체는 제형의 다른 성분과 상용성이고 환자에게 해롭지 않다는 의미에서 "허용되는"이어야 한다. 약제학적으로 허용되는 담체로서 작용할 수 있는 물질의 일부 예는 다음을 포함한다: (1) 슈가, 예를 들어, 락토스, 글루코스 및 슈크로스; (2) 전분, 예를 들어, 옥수수 전분 및 감자 전분; (3) 셀룰로스, 및 이의 유도체, 예를 들어, 나트륨 카복시메틸 셀룰로스, 에틸 셀룰로스, 셀룰로스 아세테이트, 및 하이드록실 프로필 메틸 셀룰로스; (4) 분말 트라가칸트; (5) 맥아; (6) 겔라틴; (7) 탈크; (8) 부형제, 예를 들어, 코코아 완충액 및 좌제 왁스; (9) 오일, 예를 들어, 땅콩유, 면화씨유, 홍화유, 참깨유, 올리브유, 옥수수유 및 대두유; (10) 글리콜, 예를 들어, 프로필렌 글리콜; (11) 폴리올, 예를 들어, 글리세린, 소르비톨, 만니톨 및 폴리에틸렌 글리콜; (12) 에스테르, 예를 들어, 에틸 올레에이트 및 에틸 라우레이트; (13) 한천; (14) 완충제, 예를 들어, 수산화마그네슘 및 수산화알루미늄; (15) 알긴산; (16) 발열인자 부재 물; (17) 등장성 식염수; (18) 링거 용액; (19) 에틸 알콜; (20) pH 완충 용액; (21) 폴리에스테르, 폴리카보네이트 및/또는 폴리언하이드라이드; 및 (22) 약제학적 제형에 사용되는 다른 비-독성 상용성 물질.
용어 "금속"이란, 주기율표의 임의의 원소를 의미하고, 이는 또한 "전이 금속", "내부-전이 금속", 및 일반적으로 금속 화학적 성질을 갖는 것으로 고려되고 포유동물의 독성 또는 사망을 유도하는 것 없이 포유동물의 신체 내 존재할 수 있는 "후-전이 금속"으로서 공지된 원소들을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 상기 정의에 의해 포괄되는 금속의 예는 리튬, 베릴륨, 나트륨, 마그네슘, 알루미늄, 칼륨, 칼슘, 스칸듐, 티타늄, 바나듐, 크로뮴, 망간, 철, 코발트, 니켈, 구리, 아연, 갈륨 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. (86)
상기 제시된 바와 같이, 본 화합물의 특정 구현예는 아미노 또는 알킬 아미노와 같은 염기성 기능성 그룹을 함유할 수 있고 따라서, 약제학적으로 허용되는 산과 함께 약제학적으로 허용되는 염을 형성할 수 있다. 상기 관점에서 용어 "약제학적으로 허용되는 염"은 본 발명의 화합물의 상대적 비-독성 무기 및 유기산 첨가염을 언급한다. 이들 염은 투여 비히클 또는 투여 형태 제조 공정에서 동일계서, 또는 유리 염기 형태의 본 발명의 정제된 화합물을 적합한 유기 또는 무기산과 별도로 반응시키고 이와 같이 형성된 염을 후속 정제 동안에 단리함에 의해 제조될 수 있다. 대표적인 염은 하이드로브로마이드, 하이드로클로라이드, 설페이트, 바이설페이트, 포스페이트, 니트레이트, 아세테이트, 발레레이트, 올레에이트, 팔미테이트, 스테아레이트, 라우레이트, 벤조에이트, 락테이트, 포스페이트, 토실레이트, 시트레이트, 말레에이트, 푸마레이트, 숙시네이트, 타르트레이트, 나프틸레이트, 메실레이트, 글루코헵타노에이트, 락토비오네이트, 및 라우릴설포네이트 염 등을 포함한다 (37).
대상 화합물의 약제학적으로 허용되는 염은 예를 들어, 비-독성 유기 또는 무기산으로부터, 화합물의 통상의 비독성 염 또는 4급 암모늄 염을 포함한다. 예를 들어, 상기 통상의 비독성 염은 무기산, 예를 들어, 하이드로클로라이드, 하이드로브롬산, 황산, 설팜산, 인산, 질산 등으로부터 유래된 것들; 및 유기산, 예를 들어, 아세트산, 프로피온산, 숙신산, 글리콜산, 스테아르산, 락트산, 말산, 타르타르산, 시트르산, 아스코르브산, 팔미트산, 말레산, 하이드록시말레산, 페닐아세트산, 글루탐산, 벤조산, 살리사이클릭, 설파닐산, 2-아세톡시벤조산, 푸마르산, 톨루엔설폰산, 메탄설폰산, 에탄 디설폰산, 옥살산, 이소티온산 등으로부터 제조된 염을 포함한다.
다른 경우에, 본 발명의 화합물은 하나 이상의 산성 기능성 그룹을 함유할 수 있고 따라서 약제학적으로 허용되는 염기와 약제학적으로 허용되는 염을 형성할 수 있다. 이들 경우에 용어 "약제학적으로 허용되는 염"은 본 발명의 화합물의 상대적 비-독성 무기 및 유기산 첨가염을 언급한다. 이들 염은 또한 투여 비히클 또는 투여 형태 제조 공정에서 동일계에서, 또는 이의 유리된 산 형태 중 정제된 화합물을 적합한 염기, 예를 들어, 약제학적으로 허용되는 금속 양이온의 수산화물, 카보네이트 또는 바이카보네이트와 또는 약제학적으로 허용되는 유기 1급, 2급 또는 3급 아민과 별도로 반응시킴에 의해 제조될 수 있다. 대표적인 알칼리 또는 알칼리 토류 염은 리튬, 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 및 알루미늄 염 등을 포함한다. 염기 첨가 염의 형성을 위해 유용한 대표적인 유기 아민은 에틸아민, 디에틸아민, 에틸렌디아민, 에탄올아민, 디에탄올아민, 피페라진 등을 포함한다. (예를 들어, 37 참조한다).
습윤제, 유화제 및 윤활제, 예를 들어, 나트륨 라우릴 설페이트 및 마그네슘 스테아레이트, 및 착색제, 방출제, 코팅제, 감미제, 향제 및 방향제, 방부제 및 항산화제는 또한 조성물 중에 존재할 수 있다.
약제학적으로 허용되는 항산화제의 예는 다음을 포함한다: (1) 수용성 항산화제, 예를 들어, 아스코르브산, 시스테인 하이드로클로라이드, 중황산나트륨, 메타중황산나트륨, 아황산나트륨 등; (2) 지용성 항산화제, 예를 들어, 아스코르빌 팔미테이트, 부틸화된 하이드록시아니솔 (BHA), 부틸화된 하이드록시톨루엔 (BHT), 렉시틴, 프로필 갈레이트, 알파-토코페롤, 등; 및 (3) 금속 킬레이팅 제제, 예를 들어, 시트르산, 에틸렌디아민 테트라아세트산 (EDTA), 소르비톨, 타르타르산, 인산 등.
본 발명의 제형은 경구, 비강, 국소 (협측 및 설하를 포함하는), 직장, 질 및/또는 비경구 투여를 위해 적합한 것들을 포함한다. 상기 제형은 간편하게 유닛 투여 형태로 제공될 수 있고 약제 기술 분야에서 널리 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다. 단일 투여 형태를 생성하기 위해 담체 물질과 조합될 수 있는 활성 성분의 양은 치료받는 숙주, 특정 투여 방식에 따라 다양하다. 단일 투여 형태를 생성하기 위해 담체 물질과 조합될 수 있는 활성 성분의 양은 일반적으로 치료학적 효과를 생성하는 화합물의 양이다. 일반적으로, 100 퍼센트 중에서, 상기 양은 활성 성분의 약 0.1 퍼센트 내지 약 99 퍼센트, 바람직하게 약 5 퍼센트 내지 약 70 퍼센트, 가장 바람직하게 약 10 퍼센트 내지 약 30 퍼센트 범위이다.
특정 구현예에서, 본 발명의 제형은 사이클로덱스트린, 셀룰로스, 리포좀, 마이셀 형성제, 예를 들어, 담즙산, 및 중합성 담체, 예를 들어, 폴리에스테르 및 폴리언하이드라이드로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 부형제; 및 본 발명의 화합물을 포함한다. 특정 구현예에서, 상기 언급된 제형은 본 발명의 화합물이 경구적으로 생물유용하도록 한다.
이들 제형 또는 조성물의 제조 방법은 본 발명의 화합물을 담체 및 임의로 하나 이상의 보조 성분과 연합하는 단계를 포함한다. 일반적으로, 상기 제형은 본 발명의 화합물을 액체 담체, 또는 미분된 고체 담체 또는 둘 다와 균일하게 및 친밀하게 연합하는 단계 및 이어서 필요에 따라 상기 생성물을 성형함에 의해 제조된다.
경구 투여용으로 적합한 발명의 제형은 캡슐, 카쉐트, 환제, 정제, 로젠지제 (플라보레드 기반을 사용한, 일반적으로 슈크로스 및 아카시아 또는 트라가칸트), 분말, 과립 형태로 또는 수성 또는 비-수성 액체 중 용액 또는 현탁액으로서, 또는 수중유 또는 유중수 액체 에멀젼으로서 또는 엘릭시르 또는 시럽으로서, 또는 캔디로서 (불활성 염기, 예를 들어, 겔라틴 및 글리세린 또는 슈크로스 및 아카시아를 사용함) 및/또는 구강 세척제 드으로서 존재할 수 있고, 각각은 활성 성분으로서 소정양의 본 발명의 화합물을 함유한다. 본 발명의 화합물은 또한 볼러스, 연약 또는 페이스트로서 투여될 수 있다.
경구 투여용의 본 발명의 고체 투여 형태 (캡슐, 정제, 환제, 당의정, 분말, 과립, 트로키제 등)에서, 활성 성분은 하나 이상의 약제학적으로 허용되는 담체, 예를 들어, 나트륨 시트레이트 또는 인산이칼슘 및/또는 하기 중 임의의 하나와 혼합될 수 있다: (1) 충전제 또는 부형제, 예를 들어, 전분, 락토스, 슈크로스, 글루코스, 만니톨, 및/또는 실릭산; (2) 결합제, 예를 들어, 카복시메틸셀룰로스, 알기네이트, 겔라틴, 폴리비닐 피롤리돈, 슈크로스 및/또는 아카시아; (3) 습윤제, 예를 들어, 글리세롤; (4) 붕해제, 예를 들어, 한천-한천, 탄산칼슘, 감자 또는 타피오카 전분, 알긴산, 특정 실리케이트, 및 탄산나트륨; (5) 용액 완염제, 예를 들어, 파라핀; (6) 흡수 가속화제, 예를 들어, 4급 암모늄 화합물 및 계면활성제, 예를 들어, 폴록사머 및 나트륨 라우릴 설페이트; (7) 습윤화제, 예를 들어, 세틸 알콜, 글리세롤 모노스테아레이트, 및 비-이온 계면활성제; (8) 흡착제, 예를 들어, 카올린 및 벤토나이트 점토; (9) 윤활제, 예를 들어, 탈크, 칼슘 스테아레이트, 마그네슘 스테아레이트, 고체 폴리에틸렌 글리콜, 나트륨 라우릴 설페이트, 아연 스테아레이트, 나트륨 스테아레이트, 스테아르산, 및 이의 혼합물; (10) 착색제; 및 (11) 제어 방출 제제, 예를 들어, 크로스포비돈 또는 에틸 셀룰로스. 캡슐, 정제 및 환제의 경우, 약제학적 조성물은 완충제도 포함할 수 있다. 유사한 유형의 고체 조성물은, 락토스 또는 유당뿐 아니라 고분자량 폴리에틸렌 글리콜 등과 같은 부형제를 사용하여 연질 및 경질 쉘의 겔라틴 캡슐 중에서 충전제로서 사용될 수도 있다.
정제는 임의로 하나 이상의 보조 성분들과 함께 압축 또는 몰딩에 의해 제조될 수 있다. 압축된 정제는 결합제 (예를 들어, 겔라틴 또는 하이드록시프로필메틸 셀룰로스), 윤활제, 불활성 희석제, 보존제, 붕해제 (예를 들어, 나트륨-전분 글리콜레이트 또는 가교결합된 나트륨 카복시메틸 셀룰로스), 계면 활성 또는 분산제를 사용하여 제조될 수 있다. 몰딩된 정제는 적합한 기계에서 불활성 액체 희석제로 습윤화된 분말 화합물의 혼합물을 몰딩함에 의해 제조될 수 있다.
본 발명의 약제학적 및 영양학적 조성물의 정제 또는 다른 고체 투여 형태, 예를 들어, 캡슐, 환제 및 과립은 임의로 코팅 및 쉘, 예를 들어, 장용피 및 약제학적 제형화 분야에서 널리 공지된 다른 코팅제로 스코어링되거나 제조될 수 있다. 이들은 또한 예를 들어, 목적하는 방출 프로필, 다른 중합체 매트릭스, 리포좀 및/또는 미소구를 제공하기 위해 다양한 비율로 하이드록시프로필메틸 셀룰로스를 사용하여 본원의 활성 성분의 느리거나 제어된 방출을 제공하기 위해 제형화될 수 있다. 이들은 신속한 방출을 위해 제형화될 수 있고, 예를 들어, 동결 건조될 수 있다. 이들은 예를 들어, 사용 직전에 세균 보유 여과기를 통한 여과에 의해, 또는 멸균수 또는 일부 다른 멸균 주사용 매질에 용해될 수 있는 멸균 고체 조성물의 형태로 안정화제를 혼입함에 의해 멸균될 수 있다. 이들 조성물은 또한 임의로 불투명화제를 함유할 수 있으며, 임의로 지연된 방식으로 위장관의 특정 부분에서 활성 성분(들)만 또는 우선적으로 방출하도록 하는 조성물일 수 있다. 사용될 수 있는 매립 조성물의 예로는 중합체 물질 및 왁스를 포함한다. 활성 성분은 또한 필요한 경우 하나 이상의 상기된 부형제와 함께 마이크로-캡슐화된 형태로 존재할 수 있다.
본 발명의 화합물의 경구 투여를 위한 액체 투여 형태는 약제학적으로 허용되는 에멀젼, 마이크로에멀젼, 용액, 현탁액, 시럽 및 엘릭시르를 포함한다. 활성 성분 이외에, 액체 제형은 당업계에 통상적으로 사용되는 불활성 희석제, 예를 들어 물 또는 기타 용매, 가용화제 및 유화제, 예컨대 에틸 알콜, 이소프로필 알콜, 에틸 카르보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알콜, 벤질 벤조에이트, 프로필렌 글리콜, 1,3-부틸렌 글리콜, 오일 (특히, 면실유, 땅콩유, 옥수수유, 배아유, 올리브유, 피마자유 및 참기름), 글리세롤, 테트라하이드로푸릴 알콜, 폴리에틸렌 글리콜 및 소르비탄의 지방산 에스테르, 및 이들의 혼합물을 함유할 수 있다.
불활성 희석제 이외에, 경구 조성물은 또한 보조제, 예를 들어, 습윤화제, 유화제 및 현탁제, 감미제, 향제, 착색제, 방향제 및 보존제도 포함할 수 있다.
활성 화합물 이외에 현탁액은 현탁제, 예를 들어, 에톡실화된 이소스테아릴 알콜, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 및 소르비탄 에스테르, 미세결정질 셀룰로스, 알루미늄 메타하이드록시드, 벤토니트, 한천-한천, 트라가칸트 및 이의 혼합물을 함유할 수 있다.
직장 또는 질 투여를 위한 본 발명의 약제학적 조성물의 제형은 좌제로서 제공될 수 있고, 이는 본 발명의 하나 이상의 화합물을, 예를 들어, 코코아 버터, 폴리에틸렌 글리콜, 좌제 왁스 또는 살리실레이트를 포함하는 하나 이상의 비자극 부형제 또는 담체와 혼합함에 의해 제조할 수 있고, 실온에서 고체이지만 체온에서 액체이고 따라서 직장 또는 질 강에서 용융되고 활성 화합물을 방출한다.
질 투여를 위해 적합한 본 발명의 제형은 또한 페사리, 탬폰, 크림, 겔, 페이스트, 폼 또는 적당안 것으로 당업계에 공지된 바와 같은 상기 담체를 함유하는 분무 제형을 포함한다.
본 발명의 화합물의 국소 또는 경피 투여를 위한 투여 형태로는 분말, 분무, 연고, 페이스트, 크림제, 로션, 겔, 용액, 패치 및 흡입제를 포함한다. 활성 화합물은 멸균 조건하에서 약제학적으로 허용되는 담체 및 요구될 수 있는 임의의 보존제, 완충제 또는 추진제와 혼합될 수 있다.
연고, 페이스트, 크림 및 겔은 본 발명의 활성 화합물 이외에, 부형제, 예컨대 동물성 및 식물성 지방, 오일, 왁스, 파라핀, 전분, 트라가칸트, 셀룰로스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 규산, 탈크 및 산화아연 또는 이들의 혼합물을 함유할 수 있다.
분말 및 스프레이도 본 발명의 화합물 이외에, 부형제, 예컨대 락토스, 탈크, 규산, 수산화알루미늄, 규산칼슘 및 폴리아미드 분말 및 이러한 물질들의 혼합물을 함유할 수 있다. 분무제는 추가로 통상의 추진제, 예를 들어, 클로로플루오로하이드로카본 및 휘발성의 비치화된 탄화수소, 예를 들어, 부탄 및 프로판을 함유할 수 있다.
경피 패치는 본 발명의 화합물의 신체로의 제어된 전달을 제공하는 부가된 이점을 갖는다. 이러한 투여 형태는 적절한 매질 중에 화합물을 용해 또는 분산시킴으로써 제조될 수 있다. 흡수 증진제는 피부를 통한 화합물의 유출(flux)을 증가시키는데 사용될 수도 있다. 상기 유출 속도는 속도 제어 막을 제공하거나 또는 화합물을 중합체 매트릭스 또는 겔 중에 분산시킴으로써 제어될 수 있다.
안용 제형, 눈 연고, 분말, 용액 등은 또한 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 고려된다.
비경구 투여를 위해 적합한 본 발명의 약제학적 조성물은 하나 이상의 약제학적으로 허용되는 멸균 등장성 수성 또는 비수성 용액, 분산제, 현탁제 또는 유제, 또는 슈가, 알콜, 항산화제, 완충액, 세균억제제, 제형이 의도된 수용자의 혈액과 등장성이 되도록 하는 용질, 현탁제 또는 증점제를 함유할 수 있는 멸균 주사가능한 용액 또는 분산액으로 사용 직전에 재구성될 수 있는 멸균 분말과 조합된 본 발명의 하나 이상의 화합물을 포함한다.
본 발명의 약제학적 조성물에 사용될 수 있는 적합한 수성 및 비수성 담체의 예는 물, 에탄올, 폴리올 (예를 들어, 글리셀롤, 프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 등), 및 이의 적합한 혼합물, 식물성 오일, 예를 들어, 올리브유, 및 주사가능한 유기 에스테르, 예를 들어, 에틸 올레에이트를 포함한다. 적당한 유동성은, 예를 들어, 레시틴과 같은 코팅물의 사용에 의하여, 분산액의 경우 필요한 입자 크기의 유지에 의하여, 그리고 계면활성제의 사용에 의하여 유지될 수 있다.
이들 조성물은 또한 보존제, 습윤화제, 유화제 및 분산제와 같은 보조제를 함유할 수 있다. 대상 화합물에 대한 미생물의 작용 방지는 다양한 항세균제 및 항진균제, 예를 들어, 파라벤, 클로로부탄올, 페놀 소르브산 등을 포함함에 의해 보장될 수 있다. 이것은 또한 슈가, 염화나트륨 등과 같은 등장성 제제를 조성물에 포함시키는 것이 요구될 수 있다. 추가로, 주사가능한 약제학적 형태의 지속적 흡수는 알루미늄 모노스테아레이트 및 겔라틴과 같이 흡수를 지연시키는 제제를 포함시킴에 의해 유발될 수 있다.
일부 경우에, 약물의 효과를 지속하기 위해, 피하 또는 근육내 주사로부터 약물의 흡수를 서행시키는 것이 요구될 수 있다. 이는 불량한 수용해도를 갖는 결정성 또는 무정형 물질의 액체 현탁액의 사용에 의하여 달성될 수 있다. 약물의 흡수율은 결정 크기 및 결정 형태에 의존할 수 있는 이의 해리 속도에 의존한다. 다르게는, 비경구적으로 투여된 약물 형태의 지연된 흡수는 약물을 오일 비히클 중에 용해 또는 현탁시킴으로써 성취된다.
주사가능한 데포 형태는 대상 화합물의 마이크로캡슐 매트릭스를 생분해성 중합체, 예를 들어, 폴리락티드-폴리글리콜리드 중에 형성시킴으로써 제조된다. 중합체에 대한 약물의 비율, 및 사용되는 특정 중합체의 성질에 의존하여, 약물 방출의 비율은 제어될 수 있다. 기타 생분해성 중합체의 예로는 폴리(오르쏘에스테르) 및 다가(무수물)을 포함한다. 또한, 데포 주사가능한 제형은 신체 조직과 상용성인 리포좀 또는 마이크로에멀젼 중에 약물을 포집시켜 제조된다.
본 발명의 화합물이 약제, 뉴트라수티컬 또는 영양 보충물로서 인간 및 동물에게 투여되는 경우, 이들은 자체로서 투여될 수 있거나 약제학적으로 허용되는 담체와 조합된, 예를 들어, 0.1 내지 99% (보다 바람직하게, 10 내지 30%)를 함유하는 조성물로서 투여될 수 있다.
본 발명의 제제는 경구적으로, 비경구로, 국소적으로 또는 직장으로 투여될 수 있다. 이들은 물론 각각의 투여 경로를 위해 적합한 형태로 투여된다. 예를 들어, 이들은 정제 또는 캡슐 형태, 주사, 흡입, 눈 로션, 연고, 좌제 등에 의해 투여되고, 주사, 주입 또는 흡입에 의한 투여; 로션 또는 연구에 의한 국소 투여 및 좌제에 의한 직장 투여가 수행된다. 경구 투여가 바람직하다.
본원에 사용된 바와 같은 문구 "비경구 투여" 및 "비경구로 투여되는"은 일반적으로 주사에 의한 장 및 국소 투여 이외의 다른 투여 방식을 의미하고 이는 제한없이, 정맥내, 근육내, 동맥내, 척추강내, 캡슐내, 안와내, 심장내, 피내, 복막내, 기관지경, 피하, 표피하, 관절내, 피막, 지주막, 척수내 및 장내 주사 및 주입을 포함한다.
본원에 사용된 바와 같은 문구 "전신 투여", "전신적으로 투여된", "말초 투여" 및 "주변 투여"는 중추 신경계로 직접 투여와는 다른, 화합물, 약물 또는 다른 물질의 투여를 의미하고, 이는 환자의 시스템에 진입하고 따라서 대사 및 다른 유사 공정, 예를 들어, 피하 투여에 적용된다.
이들 화합물은 경구로, 예를 들어, 분무에 의한 것과 같이 비강으로, 직장으로, 질내, 비경구로, 시스트론내적으로, 및 분말, 연고 또는 협측으로 및 설하를 포함하는 연고 또는 소적을 포함하는 임의의 적합한 경로의 투여에 의한 치료요법을 위해 인간 및 다른 동물에게 투여될 수 있다.
선택된 투여 경로와는 상관 없이, 적합한 수화된 형태로 사용될 수 있는 본 발명의 화합물 및/또는 본 발명의 약제학적 조성물은 당업자에 공지된 통상의 방법에 의해 약제학적으로 허용되는 투여 형태로 제형화된다.
본 발명의 약제학적 조성물 중에 활성 성분의 실제 투여 수준은 환자에 대한 독성 없이, 특정 환자에 대해 목적하는 치료학적 반응, 조성물 및 투여 방식에 대해 목적하는 치료학적 반응을 성취하기에 효과적인 활성 성분의 양을 수득하기 위해 다양할 수 있다.
선택된 투여 수준은 사용되는 본 발명의 특정 화합물, 이의 에스테르, 염 또는 아미드의 활성, 투여 경로, 투여 시간, 사용되는 특정 화합물의 분비 또는 대사율, 흡수율 및 흡수 정도, 치료 지속 기간, 사용되는 특정 화합물과 조합하여 사용된 화합물 및/또는 물질, 연령, 성별, 체중, 병태, 치료 받는 환자의 일반 건강 및 사전 의학적 병력 및 의학 분야에서 널리 공지된 유사 인자들을 포함하는 다양한 인자에 의존한다.
당해 분야의 통상의 기술을 가진 의사 또는 수의사는 요구되는 약제학적 또는 영양학적 조성물의 유효량을 용이하게 결정하고 처방할 수 있다. 예를 들어, 의사 또는 수의사는 목적하는 치료학적 효과를 성취하고 목적하는 효과가 성취될때까지 용량을 점진적으로 증가시키기 위해 요구되는 것 보다 낮은 수준에서 약제학적 조성물에 사용되는 본 발명의 화합물의 투여를 개시할 수 있다.
일반적으로, 본 발명의 화합물의 적합한 하루 용량은 치료학적 또는 영양학적으로 지원 효과를 생성하기에 효과적인 최저 용량인 화합물의 양이다. 상기 유효량은 일반적으로 상기된 인자들에 의존한다. 일반적으로, 지적된 진통 효과를 위해 사용되는 경우, 환자에 대한 본 발명의 화합물의 경구, 정맥내, 뇌실내 및 피하 용량은 하루 체중 킬로그램 당 약 0.0001 내지 약 100 mg의 범위이다.
경우에 따라, 활성 화합물의 하루 유효량은 임의로 유닛 투여 형태로 하루 전반에 걸쳐 적당한 간격으로 별도로 투여되는 2, 3, 4, 5, 6회 이상의 서브-용량으로서 투여될 수 있다. 바람직한 투여는 하루 1회 투여이다.
본 발명의 화합물이 단독으로 투여될 수 있지만 약제학적 제형 또는 영양학적 제형 (이 둘 다는 본원에서 "조성물"로서 호칭된다)으로서 화합물을 투여하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명에 따른 화합물은 다른 약제학적, 뉴트라세티컬 또는 영양 보충물과 함께 유사하게 인간 또는 수의학에 사용하기 위한 임의의 간편한 방식으로 투여하기 위해 제형화될 수 있다.
참조문헌
Figure pct00006
Figure pct00007
Figure pct00008
Figure pct00009
Figure pct00010
Figure pct00011
Figure pct00012
Figure pct00013

Claims (17)

  1. 아르테미시아 드라쿤쿨루스 (Artemisia dracunculus), 시코리아 엔디비아 (Cichoria endivia) 및 락투카 사티바 (Lactuca sativa)로부터의 추출물을 포함하는 1 밀리미터 중 적어도 1 x 104 인슐린 등가 유닛을 제공하는 식물 추출물.
  2. 청구항 1에 있어서, 금속을 포함하는, 식물 추출물.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 금속이 크로뮴, 철, 망간, 아연 및 구리로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 식물 추출물.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 금속이 크로뮴인, 식물 추출물.
  5. 청구항 5에 있어서, 아르테미시아 드라쿤쿨루스 (Artemisia dracunculus), 시코리아 엔디비아 (Cichoria endivia) 및 락투카 사티바 (Lactuca sativa)로부터의 추출물이 건조된 수성 추출물인, 식물 추출물.
  6. 정제, 캡슐, 또는 분말 형태로 다음을 포함하는 약제학적 조성물 또는 영양 보충물:
    아르테미시아 드라쿤쿨루스 (Artemisia dracunculus)의 건조된 허브 추출물;
    시코리아 엔디비아 (Cichoria endivia)의 건조된 허브 추출물;
    락투카 사티바 (Lactuca sativa)의 건조된 허브 추출물; 및
    임의로 크로뮴.
  7. 청구항 6에 있어서, 정제 형태로 다음을 포함하는, 약제학적 조성물 또는 영양 보충물:
    0.7 mg의 아르테미시아 드라쿤쿨루스 (Artemisia dracunculus)의 건조된 허브 추출물;
    962.7 mg의 시코리아 엔디비아 (Cichoria endivia)의 건조된 허브 추출물;
    16.7 mg의 락투카 사티바 (Lactuca sativa)의 건조된 허브 추출물; 및
    1.2 mcg의 크로뮴.
  8. 청구항 6에 있어서, 하기의 총 50 mg 내지 1,500 mg을 포함하는 약제학적 조성물 또는 영양 보충물:
    아르테미시아 드라쿤쿨루스 (Artemisia dracunculus)의 건조된 허브 추출물;
    시코리아 엔디비아 (Cichoria endivia)의 건조된 허브 추출물;
    락투카 사티바 (Lactuca sativa)의 건조된 허브 추출물; 및
    임의로 크로뮴.
  9. 청구항 6에 있어서, 인산이칼슘, 미세결정 셀룰로스, 이산화규소, 하이드록시프로필 셀룰로스, 스테아르산, 크로스카멜로스 나트륨, 및 마그네슘 스테아레이트; 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 약제학적으로 허용되는 부형제를 추가로 포함하는, 정제, 캡슐 또는 분말 형태의 약제학적 조성물 또는 영양 보충물.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 적어도 하나의 약제학적으로 허용되는 부형제가 총 중량의 15 내지 25%의 양으로 존재하는, 정제, 캡슐 또는 분말 형태의 약제학적 조성물 또는 영양 보충물.
  11. 청구항 6에 있어서, 아르테미시아 드라쿤쿨루스 (Artemisia dracunculus), 시코리아 엔디비아 (Cichoria endivia) 및 락투카 사티바 (Lactuca sativa)의 추출물이 약 1:1,375:24 (w/w/w)의 비율로 존재하는, 정제 형태의 약제학적 조성물 또는 영양 보충물.
  12. 청구항 6에 따른 유효량의 약제학적 조성물 또는 영양 보충물을 이를 필요로 하는 대상체에게 투여함을 포함하는 IRS 매개된 질환 또는 병태를 치료하는 방법.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 IRS 매개된 질환 또는 병태가 당뇨병, 전-당뇨병, 대사 증후군, 인슐린 저항성 또는 치매인, 방법.
  14. 청구항 12에 있어서, 항당뇨병 제제, 인슐린, 메트포르민, 엑세나티드, 설포닐우레아, 빌다글립틴, 시타글립틴, DPP4 억제제, 메글리티니드, 엑센딘-4, 리라글루티드, 티아졸리딘디온, 엠파글리플로진, 카나글리플로진, 다파글리플로진 또는 GLP1 효능제를 투여함을 추가로 포함하는 방법.
  15. 청구항 12에 있어서, 상기 약제학적 조성물 또는 영양 보충물이 식사 30 내지 60분 전에 하루 2회 경구로 투여되는, 방법.
  16. 청구항 6의 유효량의 약제학적 조성물 또는 영양 보충물을 이를 필요로 하는 대상체에게 투여함을 포함하는, 상기 대상체에서 IRS-2 의존성 신호 전달을 자극하는 방법.
  17. 세포를 청구항 1의 식물 추출물 또는 청구항 6의 약제학적 조성물 또는 영양 보충물과 접촉시킴을 포함하는 IRS-2 의존성 신호 전달을 자극하는 방법.
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