KR20200028897A - Uv-유도 손상 관련 질병의 치료에서의 술포닐우레아 화합물 - Google Patents

Uv-유도 손상 관련 질병의 치료에서의 술포닐우레아 화합물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병의 치료 및/또는 완화에 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물에 관한 것이고, 치료될 대상체는 효소적 활성 mutY 상동체 (MUTYH)를 발현하고, 수포닐우레아 화합물은 바람직하게는 아세토헥사미드 또는 그의 유도체, 또는 글리메피리드 또는 그의 유도체이다. 본 발명은 또한 UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병의 치료 및/또는 완화에 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물을 포함하는 약제학적 조성물에 관한 것이다. 또한, 효소적 활성 MUTYH를 발현하는 대상체에서 UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병을 치료하고/거나, 완화하는 화합물을 확인하기 위한 스크리닝 방법이 제공된다. 본 발명은 또한 대상체에서 UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병의 치료 동안 치료 성공을 모니터링하는 방법 및 술포닐우레아 화합물에 의한 치료에 반응하는 대상체를 확인하는 방법에 관한 것이다.

Description

UV-유도 손상 관련 질병의 치료에서의 술포닐우레아 화합물
본 발명은 UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병의 치료 및/또는 완화에 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물에 관한 것이고, 치료될 대상체는 효소적 활성 mutY 상동체 (MUTYH)를 발현하고, 수포닐우레아 화합물은 바람직하게는 아세토헥사미드 또는 그의 유도체, 또는 글리메피리드 또는 그의 유도체이다. 본 발명은 또한 UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병의 치료 및/또는 완화에 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물을 포함하는 약제학적 조성물에 관한 것이다. 또한, 효소적 활성 MUTYH를 발현하는 대상체에서 UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병을 치료하고/거나, 완화하는 화합물을 확인하기 위한 스크리닝 방법(screening method)이 제공된다. 본 발명은 또한 대상체에서 UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병의 치료 동안 치료 성공을 모니터링하는 방법 및 술포닐우레아 화합물을 사용한 치료에 반응하는 대상체를 확인하는 방법에 관한 것이다.
유기체는 게놈 완전성을 유지하고, 세포 사멸 및 질병으로부터 보호하기 위해 다양한 유형의 DNA 손상을 처리하는 DNA 복구(repair) 경로의 개요를 발전시켰다. 뉴클레오타이드 절제 복구 (NER)는 광범위한 구조적으로 별개의 DNA 병변(lesion)을 처리할 수 있는 능력으로 인해 가장 다양하고 유연한 DNA 복구 경로 중 하나이다. 이 경로는 일반적으로 사이클로부탄-피리미딘 이량체 (CPD)뿐만 아니라, 6-4 피리미딘-피리미돈 광 화학반응 산물(photoproduct) (6-4PPs)의 형태의 자외선 (UV) 방사 유도 병변을 복구하고, 또한 다른 대형 부가물을 제거한다 (문헌[Marteijn et al (2014), Nat Rev Mol Cell Biol,15: 465-81]). CPD는 UV 노출시 빠르게 형성되고, 복구되지 않은 경우, 시토신에서 티민으로의 전이 돌연변이로 이어지며, 이는 흑색종과 관련된다 (문헌[Lo et al (2014), Science, 346: 945-9]). NER는 2개의 주요 하위 경로로 구성된다: 활성 유전자의 전사 가닥에서 기능하고, DNA 손상의 인식시 RNA 중합효소 II가 관연하는 전사 연계 복구 (transcription-coupled repair: TC-NER); 및 활성 유전자의 억제된 비-코딩 영역 및 전사되지 않은 가닥을 포함하여 게놈의 다른 영역의 병변을 복구하는 전체 게놈 복구 (GG-NER) (문헌[Fousteri et al (2008), Cell Res 18: 73-84]). 현재까지, NER는 포유류 세포에서 UV-유도 DNA 손상을 복구하는 유일하게 공지된 DNA 복구 경로이다.
술포닐우레아 화합물은 의약 및 농업에 사용되는 유기 화합물이다. 이들 중 일부는 췌장의 베타 세포로부터의 인슐린 방출을 증가시키기 때문에 항 당뇨병 약물이다. 아세토헥사미드는 술포닐우레아 화합물 그룹에 속하고, 2형 당뇨병을 치료하는데 사용된다. WO 2014/164730은 암과 같은 악성 종양에 대한 유전적 소인을 갖는 환자에서 암과 같은 악성 종양의 예방에 사용하기 위한 아세토헥사미드를 기재하고, 특히 MUTYH의 기능 상실 또는 기능 감소를 유발하는 돌연변이가 소인에 포함된다.
DNA 손상 복구 경로로서 NER의 중요성은 이 경로 내의 돌연변이가 색소성 건피증 (XP), 코카인 증후군 (CS), UV-민감성 증후군 (UVSS) 및 털유황이상증 (Trichothiodystrophy) (TTD)을 포함하여 다양한 임상 증상을 갖는 여러 질병을 야기한다는 사실에 의해 강조된다. 모든 환자는 태양광에 대해 향상된 민감성을 나타낸다. 구체적으로, XP 환자는 피부 기저 세포 암종, 편평 세포 암종 또는 흑색종의 발병 경향이 1,000배를 초과한다. 또한, 이들 환자의 20%는 신경퇴행의 통상적인 신경학적 증상을 앓고 있다. 현재, 당 업계에서 이용할 수 있는 NER-결핍 환자에 대한 치료 요법은 존재하지 않는다. UV-유도 DNA 손상을 앓고 있는 이러한 환자들에게 치료 옵션을 제공할 급박한 필요가 당 업계에 존재한다.
따라서, 본 발명의 근본을 이루는 기술적 과제는 NER-결핍 대상체에서 UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병의 치료 및/또는 완화에 사용하기 위한 화합물 및/또는 조성물의 제공이다.
기술적 문제는 청구범위에서 특성화된 실시형태에 의해 해결된다. 따라서 본 발명은 다음 항목에 관한 것이다:
1. UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병의 치료 및/또는 완화에 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물로서, 치료될 대상체는 효소적 활성 mutY 상동체 (MUTYH)를 발현하고, 술포닐우레아 화합물은 화학식 I의 구조식을 갖는 술포닐우레아 화합물:
Figure pct00001
여기서
X는-NH2로 선택적으로 치환된 페닐렌이고,
R1은-C1-6 알킬, -C(O)-C1-6 알킬, -(C1-6 알킬렌)-C(O)-NH-R3 및 -(C1-6 알킬렌)-NH-C(O)-R3으로부터 선택되고,
R3은 1 내지 3개의 질소 원자 및 선택적으로 S 및 O로부터 선택되는 1 또는 2개의 추가의 헤테로원자를 포함하는 모노사이클릭 불포화 헤테로사이클릴로부터 독립적으로 선택되고, 헤테로사이클릴은 선택적으로 옥소 (=O), -할로겐, -C1-6 알킬 및 -O-C1-6 알킬로부터 선택되는 1 또는 2개의 치환기를 갖고;
R2는 C1-6 알킬로부터 독립적으로 선택되는 1 또는 2개로 선택적으로 치환된 C5-7 사이클로알킬로부터 선택됨.
2. UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병의 치료 및/또는 완화에 사용하기 위한 약제학적 조성물로서, 치료될 대상체는 효소적 활성 MUTYH를 발현하고, 약제학적 조성물은
(i) 제1항목에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물; 및
(ii) 선택적으로 약제학적으로 허용 가능한 담체
를 포함하는 약제학적 조성물.
3. 술포닐우레아 화합물은
(i) 아세토헥사미드 또는 그의 유도체; 또는
(ii) 글리메피리드 또는 그의 유도체
인, 제1항목에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물 또는 제2항목에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
4. 효소적 활성 MUTYH는 증가된 활성을 갖는 야생형 MUTYH 또는 MUTYH인, 제1항목 또는 제3항목에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물 또는 제2항목 또는 제3항목에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
5. 효소적 활성 MUTYH는
(i) 서열번호 1 내지 6 중 어느 하나의 아미노산 서열;
(ii) (i)의 아미노산 서열에 대해 적어도 80% 동일성을 갖는 아미노산 서열로서, 상기 폴리펩타이드는 DNA 글리코실라제 활성을 갖는 아미노산 서열;
(iii) 서열번호 1의 효소적 활성 단편의 아미노산 서열; 또는
(iv) (iii)의 아미노산 서열에 대해 적어도 80% 동일성을 갖는 아미노산 서열로서, 상기 폴리펩타이드는 DNA 글리코실라제 활성을 갖는 아미노산 서열
을 포함하거나, 이로 이루어진 폴리펩타이드인, 제1, 3 및 4항목 중 어느 한 항목에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물 또는 제2항목 내지 제4항목 중 어느 한 항목에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
6. 효소적 활성 MUTYH의 활성은 서열번호 1의 아미노산 서열로 이루어진 폴리펩타이드의 활성의 적어도 80%인, 제1항목 및 제3항목 내지 제5항목 중 어느 한 항목에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물 또는 제2항목 내지 제5항목 중 어느 한 항목에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
7. 대상체로부터 채취된 샘플 중 MUTYH의 발현 양은 건강한 기준 대상체로부터 채취된 샘플 중 MUTYH의 발현 양의 적어도 80%인, 제1항목 및 제3항목 내지 제6항목 중 어느 한 항목에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물 또는 제2항목 내지 제6항목 중 어느 한 항목에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
8. 샘플은 피부 샘플인, 제1항목 및 제3항목 내지 제7항목 중 어느 한 항목에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물 또는 제2항목 내지 제7항목 중 어느 한 항목에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
9. 술포닐우레아 화합물은 효소적 활성 MUTYH의 양을 감소시키는, 제1항목 및 제3항목 내지 제8항목 중 어느 한 항목에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물 또는 제2항목 내지 제8항목 중 어느 한 항목에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
10. 술포닐우레아 화합물은 MUTYH의 효소적 활성을 억제하고/거나, MUTYH의 분해 및/또는 고갈을 야기하는, 제1항목 및 제3항목 내지 제9항목 중 어느 한 항목에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물 또는 제2항목 내지 제9항목 중 어느 한 항목에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
11. 술포닐우레아 화합물은 MUTYH의 효소적 활성의 억제를 매개하는 인자를 통해 간접적으로 또는 직접적으로 MUTYH를 표적화하는, 제1항목 및 제3항목 내지 제10항목 중 어느 한 항목에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물 또는 제2항목 내지 제10항목 중 어느 한 항목에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
12. 술포닐우레아 화합물은 프로테아솜 의존적 방식으로 효소적 활성 MUTYH의 단백질 수준을 감소시키는, 제1항목 및 제3항목 내지 제11항목 중 어느 한 항목에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물 또는 제2항목 내지 제11항목 중 어느 한 항목에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
13. 술포닐우레아 화합물은 UV-유도 DNA 손상의 복구를 향상시키는, 제1항목 및 제3항목 내지 제12항목 중 어느 한 항목에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물 또는 제2항목 내지 제12항목 중 어느 한 항목에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
14. UV-유도 DNA 손상은 사이클로부탄-피리미딘 이량체 (CPD), 6-4 피리미딘-피리미돈 광 화학반응 산물 (6-4PPs), Dewar 원자가 이성질체(valence isomer) 및/또는 Spore 광 화학반응 산물 및 다른 유형의 UV 병변인, 제13항목에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물 또는 제13항목에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
15. UV-유도 DNA 손상은 UVA, UVB 및/또는 UVC 조사(irradiation)에 의해 유발되는, 제1항목 및 제3항목 내지 제14항목 중 어느 한 항목에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물 또는 제2항목 내지 제14항목 중 어느 한 항목에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
16. 술포닐우레아 화합물은 뉴클레오타이드 절제 복구 (NER) 결핍을 경감시키고/거나, NER을 향상시키는, 제1항목 및 제3항목 내지 제15항목 중 어느 한 항목에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물 또는 제2항목 내지 제15항목 중 어느 한 항목에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
17. NER은 전사-연계 복구 (TC-NER) 및/또는 전체 게놈 복구 (GG-NER)인, 제16항목에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물 또는 제16항목에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
18. UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병은 NER 결핍과 관련된 질병인, 제1항목 및 제3항목 내지 제17항목 중 어느 한 항목에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물 또는 제2항목 내지 제17항목 중 어느 한 항목에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
19. NER 결핍과 관련된 질병은 색소성 건피증 (XP), 코카인 증후군 (CS), UV-민감성 증후군 (UVSS), 털유황이상증 (TTD) 또는 뇌-안구-안면골격 증후군 (cerebro-oculo-facioskeletal syndrome) (COFS)인 제18항목에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물 또는 제18항목에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
20. 술포닐우레아 화합물은 NER 결핍 관련 증상을 경감시키는, 제1항목 및 제3항목 내지 제19항목 중 어느 한 항목에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물 또는 제2항목 내지 제19항목 중 어느 한 항목에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
21. NER 결핍과 관련된 증상은 UV 민감성, UV-조사, UV-유도 DNA 손상, UV-유도 세포 사멸, 암의 발병, 신경학적 증상, 조기 노화, 및/또는 발달 결함인, 제20항목에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물 또는 제20항목에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
22. 효소적 활성 MUTYH를 발현하는 대상체에서 UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병을 치료하고/거나 완화하는 화합물을 확인하기 위한 스크리닝 방법으로서, 상기 방법은
(a) 시험 화합물을
(a1) MUTYH; 또는
(a2) MUTYH를 발현하는 세포
와 접촉시키는 단계;
(b) 상기 시험 화합물의 존재 및 부재 하에 MUTYH의 발현 및/또는 활성을 측정하는 단계; 및
(c) 효소적 활성 MUTYH를 발현하는 대상체에서 UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병을 치료하고/거나 완화하는 화합물로서, MUTYH의 발현 및/또는 활성을 감소시키는 화합물을 확인하는 단계
및 선택적으로 NER 결핍과 관련된 질병을 치료하고/거나 완화하는 화합물로서 상기 화합물을 확인하는 단계를 포함하고, 상기 질병은 바람직하게는 색소성 건피증 (XP), 코카인 증후군 (CS), UV-민감성 증후군 (UVSS), 털유황이상증 (TTD) 및 뇌-안구-안면골격 증후군 (COFS)으로부터 선택되는 스크리닝 방법.
23. 제22항목에 있어서, 단계 (b)에서 측정되는 활성은 DNA 글리코실라제 활성인, 스크리닝 방법.
24. 제22항목 또는 제23항목에 있어서, 단계 (b)에서 측정되는 양은 MUTYH 폴리펩타이드의 양인, 스크리닝 방법.
25. 제22항목 내지 제24항목 중 어느 한 항목에 있어서, 상기 세포는 진핵 세포인, 스크리닝 방법.
26. 제22항목 내지 제25항목 중 어느 한 항목에 있어서,
(b2) 시험 화합물을 대조군과 비교하는 단계
를 추가로 포함하는, 스크리닝 방법.
27. 제26항목에 있어서, 상기 대조군에서 불활성 시험 화합물이 사용되고, 불활성 시험 화합물은 MUTYH의 발현 및/또는 활성을 감소시키지 않는 화합물인, 스크리닝 방법.
28. 제22항목 내지 제27항목 중 어느 한 항목에 있어서, 상기 시험 화합물은
(i) 스크리닝 라이브러리의 소분자; 또는
(ii) 파지 디스플레이 라이브러리의 펩타이드, 항체 단편 라이브러리의 펩타이드, 또는 cDNA 라이브러리로부터 유래된 펩타이드
인, 스크리닝 방법.
29. 대상체에서 UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병의 치료 동안 치료 성공을 모니터링하는 방법으로서, 상기 방법은
(a) 시험 대상체로부터 채취된 샘플 중 MUTYH의 양 및/또는 활성을 측정하는 단계;
(b) 적어도 하나의 기준 대상체의 MUTYH의 양 및/또는 활성에 상응하는 기준 데이터와 상기 양 및/또는 활성을 비교하는 단계; 및
(c) 비교 단계 (b)를 기반으로 하여 치료 성공을 예측하는 단계
를 포함하는, 모니터링 방법.
30. 제29항목에 있어서, 효소적 활성 MUTYH 폴리펩타이드의 양을 측정하는, 모니터링 방법.
31. 제29항목 또는 제30항목에 있어서, 치료 개시 전에 시험 대상체는 효소적 활성 MUTYH를 발현하는, 모니터링 방법.
32. 제30항목 또는 제31항목에 있어서, 치료 개시 전에 시험 대상체로부터 채취된 샘플에서, 효소적 활성 MUTYH 폴리펩타이드의 양은 건강한 기준 대상체로부터 채취된 샘플의 효소적 활성 MUTYH 폴리펩타이드의 양의 적어도 80%인, 모니터링 방법.
33. 제29항목 내지 제32항목 중 어느 한 항목에 있어서, 시험 대상체는 NER 결핍과 관련된 질병을 위한 의약품이 제공되는 인간인, 모니터링 방법.
34. 제29항목 내지 제33항목 중 어느 한 항목에 있어서, 기준 데이터는 적어도 하나의 기준 대상체의 샘플 중 MUTYH의 양 및/또는 활성에 상응하는, 모니터링 방법.
35. 제29항목 내지 제34항목 중 어느 한 항목에 있어서, 적어도 하나의 기준 대상체는 NER 결핍과 관련된 질병이 있으나, 이 질병을 위한 의약품이 제공되지 않았고; 단계 (c)에서 기준 데이터와 비교하여, 시험 대상체의 MUTYH의 감소된 양 및/또는 활성은 NER 결핍과 관련된 질병의 치료에서의 치료 성공을 나타내는, 모니터링 방법.
36. 제35항목에 있어서, 상기의 MUTYH의 감소된 양 및/또는 활성은 시험 대상체의 샘플 중 MUTYH의 양 및/또는 활성이 적어도 하나의 기준 대상체의 샘플 중 MUTYH의 양 및/또는 활성의 0 내지 90%인 것을 의미하는, 모니터링 방법.
37. 제29항목 내지 제34항목 중 어느 한 항목에 있어서, 적어도 하나의 기준 대상체는 NER 결핍과 관련된 질병이 있고, 이 질병을 위한 의약품이 제공되었고; 단계 (c)에서 기준 데이터와 비교하여, 시험 대상체의 MUTYH의 동일하거나 유사한 양 및/또는 활성은 NER 결핍과 관련된 질병의 치료에서의 치료 성공을 나타내는, 모니터링 방법.
38. 제29항목 내지 제34항목 중 어느 한 항목에 있어서, 적어도 하나의 기준 대상체는 NER 결핍과 관련된 질병이 없고; 단계 (c)에서 기준 데이터와 비교하여, 시험 대상체의 MUTYH의 동일하거나 유사한 양 및/또는 활성은 NER 결핍과 관련된 질병의 치료에서의 치료 성공을 나타내는, 모니터링 방법.
39. 제37항목 또는 제38항목에 있어서, 상기의 MUTYH의 동일하거나 유사한 양 및/또는 활성은 시험 대상체의 샘플 중 MUTYH의 양 및/또는 활성이 적어도 하나의 기준 대상체의 샘플 중 MUTYH의 양 및/또는 활성의 90 내지 110%인 것을 의미하는, 모니터링 방법.
40. 제1항목 내지 제21항목 중 어느 한 항목에 정의된 바와 같은 술포닐우레아 화합물을 사용한 치료에 반응하는 대상체를 확인하는 방법으로서, 상기 방법은
(a) 시험 대상체에서 채취된 샘플 중 MUTYH의 발현 및/또는 활성을 측정하는 단계; 및
(c) 제1항목 내지 제21항목 중 어느 한 항목에 규정된 바와 같은 술포닐우레아 화합물을 사용한 치료에 대한 반응자로서 효소적 활성 MUTYH를 포함하는 대상체를 확인하는 단계
를 포함하는, 방법.
41. 제40항목에 있어서, 대상체는 UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병이 있는, 방법.
42. 제40항목 또는 제41항목에 있어서, 시험 대상체의 샘플 중 효소적 활성 MUTYH의 양은 건강한 기준 대상체의 샘플 중 효소적 활성 MUTYH의 양 정도로 적어도 높은, 방법.
43. UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병과 같은 질병을 완화/치료하는 방법으로서, 치료될 대상체는 효소적 활성 mutY 상동체 (MUTYH)를 발현하고, 상기 방법은 화학식 I의 구조식을 갖는 술포닐우레아 화합물을 대상체에 투여하는 단계를 포함하는 방법:
Figure pct00002
여기서
X는 -NH2로 선택적으로 치환된 페닐렌이고,
R1은 -C1-6 알킬, -C(O)-C1-6 알킬, -(C1-6 알킬렌)-C(O)-NH-R3 및 -(C1-6 알킬렌)-NH-C(O)-R3으로부터 선택되고,
R3은 1 내지 3개의 질소 원자 및 선택적으로 S 및 O로부터 선택되는 1 또는 2개의 추가의 헤테로원자를 포함하는 모노사이클릭 불포화 헤테로사이클릴로부터 독립적으로 선택되고, 헤테로사이클릴은 선택적으로 옥소 (=O), -할로겐, -C1-6 알킬 및 -O-C1-6 알킬로부터 선택되는 1 또는 2개의 치환기를 갖고;
R2는 C1-6 알킬로부터 독립적으로 선택되는 1 또는 2개로 선택적으로 치환된 C5-7 사이클로알킬로부터 선택됨.
따라서, 본 발명은 UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병의 치료 및/또는 완화에 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물에 관한 것이고, 치료될 대상체는 효소적 활성 mutY 상동체 (MUTYH)를 발현하고, 술포닐우레아 화합물은 화학식 I의 구조식을 갖는다:
Figure pct00003
여기서
X는 -NH2로 선택적으로 치환된 페닐렌이고,
R1은 -C1-6 알킬, -C(O)-C1-6 알킬, -(C1-6 알킬렌)-C(O)-NH-R3 및 -(C1-6 알킬렌)-NH-C(O)-R3으로부터 선택되고,
R3은 1 내지 3개의 질소 원자 및 선택적으로 S 및 O로부터 선택되는 1 또는 2개의 추가의 헤테로원자를 포함하는 모노사이클릭 불포화 헤테로사이클릴로부터 독립적으로 선택되고, 헤테로사이클릴은 선택적으로 옥소 (=O), -할로겐, -C1-6 알킬 및 -O-C1-6 알킬로부터 선택되는 1 또는 2개의 치환기를 갖고;
R2는 C1-6 알킬로부터 독립적으로 선택되는 1 또는 2개로 선택적으로 치환된 C5-7 사이클로알킬로부터 선택된다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 화학식 I의 X는 비치환된 페닐렌이다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시형태에서, 화학식 I의 R1은 -메틸, -C(O)-메틸, -(C1-3 알킬렌)-C(O)-NH-R3 및 -(C1-3 알킬렌)-NH-C(O)-R3으로부터 선택된다.
바람직한 실시형태에서, 본 발명은 화학식 I의 술포닐우레아 화합물에 관한 것이고, R3은 1개의 질소 원자를 포함하는 5 또는 6원 모노사이클릭 불포화 헤테로사이클릴로부터 독립적으로 선택되고, 헤테로사이클릴은 선택적으로 옥소 (=O), -할로겐, -C1-3 알킬 및 -O-메틸로부터 선택되는 1 또는 2개의 치환기를 갖는다.
본 발명은 또한 본 발명에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물에 관한 것이고, 화학식 I의 R2는 메틸로부터 선택적으로 선택되는 사이클로헥실이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "알킬"은 선형 또는 분지형일 수 있는 1가 포화 비사이클릭 (즉, 비-사이클릭) 탄화수소기를 지칭한다. 따라서, "알킬"기는 임의의 탄소 대 탄소 이중 결합 또는 임의의 탄소 대 탄소 삼중 결합을 포함하지 않는다. "C1-6　알킬"은 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬기를 나타낸다. 바람직한 예시적인 알킬기는 메틸, 에틸, 프로필 (예를 들어, n-프로필 또는 이소프로필) 또는 부틸 (예를 들어, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸 또는 tert-부틸)이다. 달리 정의되지 않는 한, 용어 "알킬"은 바람직하게는 C1-3　알킬, 더욱 바람직하게는 메틸 또는 에틸, 및 훨씬 더욱 바람직하게는 메틸을 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "알킬렌"은 알칸디일기, 즉 선형 또는 분지형일 수 있는 2가 포화 비사이클릭 탄화수소기를 지칭한다. "C1-6　알킬렌"은 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌기를 나타낸다. 바람직한 예시적인 알킬렌기는 메틸렌 (-CH2-), 에틸렌 (예를 들어, -CH2-CH2- 또는 -CH(-CH3)-), 프로필렌 (예를 들어, -CH2-CH2-CH2-, -CH(-CH2-CH3)-, -CH2-CH(-CH3)-, 또는 -CH(-CH3)-CH2-), 또는 부틸렌 (예를 들어, -CH2-CH2-CH2-CH2-)이다. 달리 정의되지 않는 한, 용어 "알킬렌"은 바람직하게는 C1-3　알킬렌 (특히 선형 C1-3　알킬렌 포함), 더욱 바람직하게는 메틸렌 또는 에틸렌, 및 훨씬 더욱 바람직하게는 에틸렌을 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "불포화 헤테로사이클릴"은 고리기를 지칭하고, 상기 고리기는 O, S 및 N로부터 독립적으로 선택된 하나 이상의 (예를 들어, 1, 2, 3 또는 4개의) 고리 헤테로원자를 포함하고, 나머지 고리 원자는 탄소 원자이고, 하나 이상의 S 고리 원자 (존재하는 경우) 및/또는 하나 이상의 N 고리 원자 (존재하는 경우)는 선택적으로 산화될 수 있으며, 하나 이상의 탄소 고리 원자는 선택적으로 산화 (즉, 옥소기를 형성하기 위함)될 수 있으며, 추가로 상기 고리기는 부분 불포화 (즉, 불포화된 것이지만 방향족이 아님) 또는 방향족일 수 있다. "모노사이클릭 불포화 헤테로사이클릴"의 예는 피롤릴 (예를 들어, 2H 피롤릴), 피롤론 (예를 들어, (5H)-피롤-2-온), 이미다졸릴, 피라졸릴, 피리딜 (즉, 피리디닐; 예를 들어, 2 피리딜, 3 피리딜, 또는 4 피리딜), 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 티아졸릴, 이소티아졸릴, 옥사졸릴, 이속사졸릴, 푸라자닐을 포함한다. 바람직한 예는 피롤론 및 피리딘을 포함한다. 1 내지 3개의 질소 원자 및 선택적으로 S 및 O로부터 선택된 1 또는 2개의 추가 헤테로원자를 포함하는 모노사이클릭 불포화 헤테로사이클릴에서, N, S 또는 O가 아닌 나머지 고리 원은 탄소 원자인 것으로 이해되어야 한다. 탄소 원자의 수는 바람직하게는 3 내지 5개이다. 마찬가지로, 1개의 질소 원자를 포함하는 5원 또는 6원 모노사이클릭 불포화 헤테로사이클릴에서, 질소 원자 이외의 고리 원은 탄소 원자이다. 이 경우, 탄소수는 4 또는 5개인 것이 바람직하다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "사이클로알킬"은 가교 고리, 스피로 고리 (spiro ring) 및/또는 융합 고리계 (예를 들어, 2 또는 3개의 고리로 구성될 수 있으며; 예를 들어, 2 또는 3개의 융합 고리로 구성된 융합된 고리계와 같음)뿐만 아니라, 모노사이클릭 고리를 포함하는 포화 탄화수소 고리기를 지칭한다. "사이클로알킬"은 예를 들어 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로헵틸 또는 아다만틸을 지칭할 수 있다. 달리 정의되지 않는 한, "사이클로알킬"은 바람직하게는 C3-11 사이클로알킬을 지칭하고, 더욱 바람직하게는 C3-7 사이클로알킬을 지칭한다. 특히 바람직한 "사이클로알킬"은 3 내지 7개의 고리 원을 갖는 모노사이클릭 포화 탄화수소 고리이다. 가장 바람직하게는, 용어 "사이클로알킬"은 사이클로헥실 기를 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "할로겐"은 플루오로 (-F), 클로로 (-Cl), 브로모 (-Br) 또는 요오도 (-I)를 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "선택적", "선택적으로" 및 "할 수 있다"는 지정된 특징이 존재할 수 있지만 부재할 수도 있음을 나타낸다. 용어 "선택적", "선택적으로" 또는 "할 수 있다"가 사용되는 경우마다, 본 발명은 구체적으로 두 가지 가능성 모두, 즉, 해당 특징이 존재하거나 대안적으로 해당 특징이 존재하지 않는 것에 관한 것이다. 예를 들어, 표현 "X는 Y로 선택적으로 치환된다" (또는 "X는 Y로 치환될 수 있다")는 X가 Y로 치환되거나 치환되지 않은 것을 의미한다. 마찬가지로, 조성물의 성분이 "선택적"인 것으로 언급된 경우, 본 발명은 구체적으로 두 가지 가능성 모두, 즉 해당 성분이 존재하거나 (조성물에 포함되어 있음) 또는 해당 성분이 조성물에 존재하지 않는 것에 관한 것이다.
따라서, 놀랍게도 본 발명자들은 본 발명의 술포닐우레아 화합물, 특히 아세토헥사미드 또는 그의 유도체 또는 글리메피리드 또는 그의 유도체가 단기간 투여량 반응 분석 (도 1d) 및 장기간 콜로니 형성 분석 (도 1e)에서 거의 야생형 세포의 수준까지 세포의 UV 민감성을 경감시킨다는 것을 발견하였다. 이와 관련하여, 본 발명자들은 UV에 의해 유도되는 가장 현저한 병변이며, UV 병변의 대략 75%를 차지하는 CPD의 수준을 측정함으로써, 본 발명의 술포닐우레아 화합물, 특히 아세토헥사미드 또는 그의 유도체 또는 글리메피리드 또는 그의 유도체와의 인큐베이션이 UV-유도 병변의 제거를 유발하는지를 결정하였다. NER 유효성 예상 야생형 세포는 UV 조사 후 24시간째에 CPD를 제거할 수 있었지만, NER-결핍 XPA△/△ 세포는 UV 조사 후 24시간째에 지속적으로 상승된 수준의 CPD를 나타내었다. 매우 놀랍고도 완전히 예상치 못한 것으로, 본 발명의 술포닐우레아 화합물, 특히 아세토헥사미드 또는 그의 유도체 또는 글리메피리드 또는 그의 유도체는 XPA△/△ 세포에서 CPD의 제거를 유발하였으며, 이는 본 발명의 화합물, 특히 아세토헥사미드 또는 그의 유도체 또는 글리메피리드 또는 그의 유도체가 CPD 병변을 제거하는 NER-결핍 세포의 능력을 향상시켰음을 나타낸다. 중요하게도, CPD의 초기 양은 영향을 받지 않았다 (도 2c 및 도 2d). HAP1 세포주에 대해서도 놀라운 동일한 결과가 관찰되었다 (도 7c 및 도 7d). 본 발명의 술포닐우레아 화합물, 특히 아세토헥사미드 또는 그의 유도체 또는 글리메피리드 또는 그의 유도체는 피리미딘 (6-4) 피리미돈 광 화학반응 산물 (6-4 PP)을 제거하는 NER-결핍 세포의 능력을 추가로 또는 대안적으로 향상시킨다. 6-4PP는 5'-말단의 C6을 3'-말단 피리미딘의 C4에 연결하여, 최초의 3'-말단 염기의 C4 엑소사이클릭 기는 5'-말단 피리미딘의 C5 위치로 이동되는 공유 결합을 특징으로 하는 병변이다.
이 놀라운 발견은 다음에 제한되는 것은 아니나, 색소성 건피증 (XP), 코카인 증후군 (CS), UV-민감성 증후군 (UVSS) 및 털유황이상증 (TTD)을 포함하는 많은 NER-관련 질병의 치료를 위한 신규한 치료 접근법의 서막을 연다.
본 발명의 화합물, 특히 아세토헥사미드 또는 그의 유도체 또는 글리메피리드 또는 그의 유도체의 작용 방식에 대한 정보를 획득하기 위해, 화합물에 노출시 세포주기 프로파일을 평가하였다. 처리시 야생형 또는 △XPA 세포 사이에는 차이가 없었으며, 이는 세포주기 단계에 대한 영향을 배제하였다 (도 9a). 본 발명의 화합물, 특히 아세토헥사미드 또는 그의 유도체 또는 글리메피리드 또는 그의 유도체가 일반적인 항-아폽토시스 효과를 나타낼 가능성을 배제하기 위해, DNA 교차결합제인 미토마이신 C (MMC), 리보뉴클레오사이드의 세포 풀을 고갈시켜 복제 스트레스를 유도하는 하이드록시우레아 (HU) 및 알킬화제 메틸 메탄술포네이트 (MMS)를 포함하여 다양한 상이한 DNA 손상제로 야생형 세포를 처리하였다. 본 발명의 화합물, 특히 아세토헥사미드 또는 그의 유도체 또는 글리메피리드 또는 그의 유도체는 MMC, HU 및 MMS에 노출 후 세포 생존을 증가시키지 않았다. 따라서, 본 발명의 화합물, 특히 아세토헥사미드 또는 그의 유도체 또는 글리메피리드 또는 그의 유도체는 DNA 손상 후 항-아폽토시스제로서 작용하지 않는다 (도 9b 내지 도 9d). 또한, 강력한 항산화제 N-아세틸시스테인 (NAC)은 아세토헥사미드와 비교하여 UV-유도 민감성을 경감시키는데 매우 미미한 효과를 보였으며 (도 9e), 이는 본 발명의 화합물, 특히 아세토헥사미드 또는 그의 유도체 또는 글리메피리드 또는 그의 유도체가 단순히 반응성 산소 종을 퀀칭 (quenching)시켜서는 그 효과를 발휘하지 못함을 시사한다.
본 발명의 술포닐우레아 화합물, 특히 아세토헥사미드 또는 그의 유도체 또는 글리메피리드 또는 그의 유도체는 NER-결핍 세포에서 CPD의 제거를 향상시켰기 때문에, 모든 DNA 복구 경로에 해당하는 20개의 DNA 복구-결핍 세포주의 패널을 CRISPR-Cas9를 사용하여 제조하였다. Pol 카파 (POLK)는 NER의 복구 합성 단계에 관여하기 때문에 트랜스병변 합성 (translesion synthesis) (TLS) 중합효소에 해당하는 것을 선택하였다. 이어서, 이들 세포주 (뿐만 아니라, 2개의 야생형 대조군)를 본 발명의 화합물, 특히 아세토헥사미드 또는 그의 유도체 또는 글리메피리드 또는 그의 유도체로 처리하고, UV 조사에 노출시켰다 (도 3a). '구제 백분율'은 UV 조사 후 처리되지 않은 것과 비교하여 아세토헥사미드로 처리된 소정의 세포주의 생존의 차이로 규정하였다 (도 3a). 놀랍게도, 본 발명의 순포닐우레아 화합물, 특히 아세토헥사미드 또는 그의 유도체 또는 글리메피리드 또는 그의 유도체는 시험된 모든 녹아웃 (knockout) 세포주 (및 또한 야생형 세포)의 UV-유도 손상에 대해 유사한 보호 효과를 나타냈지만, MUTYH가 부재하는 세포에는 효과가 없었다. 이들 결과는 놀랍고도 예기치 않게, 본 발명의 술포닐우레아 화합물, 예컨대 아세토헥사미드 또는 그의 유도체 또는 글리메피리드 또는 그의 유도체, 및 MUTYH는 관련된 기능을 가지며, 본 발명의 화합물이 UV-유도 DNA 손상으로부터 세포를 보호하는 일반적인 효과를 가짐을 입증한다.
이와 관련하여, MUTYH는 염기 절제 복구 (BER) 경로에서 8-옥소-구아닌과 잘못 쌍을 형성한 아데닌의 절제를 촉매하는 DNA 글리코실라제이다. 따라서, MUTYH는 손상된 염기를 제거하는 대신 DNA 병변 맞은편에 위치한 손상되지 않은 염기를 제거하기 때문에 특수한 글리코실라제이다 (문헌[Markkanen et al (2013), Front Genet, 4: 18]). MUTYH의 손실은 본 발명의 화합물을 사용한 처리의 효과와 유사하게 야생형 세포와 비교하여 UV 조사에 대해 내성을 부여하는 것으로 나타났다. 또한, 아세토헥사미드와의 사전 인큐베이션은 생존에 현저한 영향을 미치지 않았으며 (도 3b), 이는 추가로, 아세토헥사미드 및 MUTYH의 손실이 기능적으로 관련된 효과가 있음을 시사한다. 또한 아세토헥사미드가 MUTYH를 통해 작용하는지를 결정하였다. 따라서, MUTYH 단백질 수준에 대한 영향을 분석하였다. 놀랍게도, 본 발명의 화합물을 사용한 야생형 세포의 처리는 프로테아솜 의존적 방식으로 MUTYH 단백질 수준의 감소를 유발하는 것으로 나타났다 (도 4a 및 도 4b). 따라서, 본 발명의 술포닐우레아 화합물, 특히 아세토헥사미드 또는 그의 유도체 또는 글리메피리드 또는 그의 유도체는 MUTYH의 분해를 촉진함으로써 그 기능을 나타낸다. 이를 추가로 뒷받침하는 것으로, 이중 녹아웃 △XPA-MUTYH의 아세토헥사미드 처리는 UV 처리시 생존율을 추가로 증가시키지 않았다 (도 4c).
따라서, 본 발명자들은 놀랍고도 예기치 않게 본 발명의 술포닐우레아 화합물, 특히 아세토헥사미드 또는 그의 유도체 또는 글리메피리드 또는 그 유도체가 NER-결핍 세포의 민감성을 경감시키고, MUTYH의 분해를 통해 UV 병변의 복구를 향상시킨다는 것을 발견하였다. 따라서, 본 발명은 UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병의 치료 및/또는 완화에 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물에 관한 것이고, 치료될 대상체는 효소적 활성 mutY 상동체 (MUTYH)를 발현하고, 술포닐우레아 화합물은 화학식 I의 구조식을 갖는다.
특정 실시형태에서, 본 발명의 술포닐우레아 화합물은 아세토헥사미드 또는 그의 유도체이다. 본 발명의 다른 특정 실시형태에서, 본 발명의 술포닐우레아 화합물은 글리메피리드 또는 그의 유도체이다.
본 발명에서, 치료될 대상체는 효소적 활성 mutY 상동체 (MUTYH)를 발현한다. 본 발명의 일 실시형태에서, 효소적 활성 MUTYH는 증가된 활성을 갖는 야생형 MUTYH 또는 MUTYH이다. 당업자는 MUTYH 효소를 알고 있으며, 그의 아미노산 서열 및 그의 뉴클레오타이드 서열 및/또는 이소형 서열이 GenBank와 같은 공지된 데이터베이스에 공개되어 있을 수 있다는 것을 잘 알고 있다. 본 발명의 바람직한 실시형태에서, 그러나, MUTYH는 MUTYH 이소형 알파-1, 알파-2, 알파-3, 베타-1, 감마-2 또는 감마-3의 아미노산 서열을 포함하거나, 이로 이루어진 폴리펩타이드이다. 따라서, MUTYH는 바람직하게는 서열번호 1, 2, 3, 4, 5 또는 6 중 어느 하나의 아미노산 서열과 적어도 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 또는 99% 동일성을 갖는 서열번호 1, 2, 3, 4, 5 또는 6 중 어느 하나의 아미노산 서열 또는 폴리펩타이드를 포함하거나, 이로 이루어진 폴리펩타이드이며, 상기 폴리펩타이드는 야생형 MUTYH의 활성에 상응하는 활성을 갖는다. 생체내 상황에서, MUTYH는 DNA 글리코실라제 활성을 갖는다. 효소적 활성 MUTYH로 추정되는 정제된 폴리펩타이드를 인큐베이션하고, 예를 들어 그의 아미노산 서열을 결정하고, 구아닌, 8-옥소-7,8-디하이드로구아닌 또는 2-하이드록시-아데닌, CPD 및 6-4PP를 포함하여, DNA 병변을 포함하는 방사성표지 올리고에 의해 서열번호 1, 2, 3, 4, 5 또는 6 중 어느 하나의 아미노산 서열과 적어도 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 또는 99% 동일성을 가짐을 확인하고, 손상되지 않은 상보적 가닥에서의 절단 활성을 측정함으로써, 효소적 활성 MUTYH의 DNA 글리코실라제 활성을 시험할 수 있다. 절단 활성이 결정되면, 시험된 폴리펩타이드는 본 발명의 의미 내에서 효소적 활성 MUTYH인 것으로 결정된다. 일 실시형태에서, 효소적 활성 MUTYH는 서열번호 1, 2, 3, 4, 5 또는 6 중 어느 하나의 효소적 활성 단편의 아미노산 서열을 가지며, 바람직한 단편은 서열번호 1, 2, 3, 4, 5 또는 6 중 어느 하나의 아미노산 125 내지 283을 포함하는 엔도뉴클레아제 III 단편 ENDO3c, 서열번호 1, 2, 3, 4, 5 또는 6 중 어느 하나의 아미노산 286 내지 306을 포함하는 철-황 결합 도메인 FeS, 및/또는 서열번호 1, 2, 3, 4, 5 또는 6 중 어느 하나의 아미노산 365 내지 494를 포함하는 DNA 글리코실라제 도메인 중 하나 이상, 바람직하게는 모두를 포함한다. 일 실시형태에서, 효소적 활성 MUTYH 폴리펩타이드의 아미노산 서열은 서열번호 1, 2, 3, 4, 5 또는 6 중 어느 하나의 효소적 활성 단편의 아미노산 서열과 적어도 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98 또는 99% 동일성을 가지고, 바람직한 단편은 서열번호 1, 2, 3, 4, 5 또는 6 중 어느 하나의 아미노산 125 내지 283을 포함하는 엔도뉴클레아제 III 단편 ENDO3c, 서열번호 1, 2, 3, 4, 5 또는 6 중 어느 하나의 아미노산 286 내지 306을 포함하는 철-황 결합 도메인 FeS, 및/또는 서열번호 1, 2, 3, 4, 5 또는 6 중 어느 하나의 아미노산 365 내지 494를 포함하는 DNA 글리코실라제 도메인 중 하나 이상, 바람직하게는 모두를 포함하고, 폴리펩타이드는 DNA 글리코실라제 활성을 갖는다. 바람직한 실시형태에서, 효소적 활성 MUTYH로 추정되는 정제된 폴리펩타이드를 인큐베이션하고, 예를 들어 구아닌, 8-옥소-7,8-디하이드로구아닌 또는 2-하이드록시-아데닌, CPD 및 6-4PP를 포함하여, DNA 병변을 포함하는 방사성표지 올리고에 의해 그의 아미노산 서열을 결정하고, 손상되지 않은 상보적 가닥에서의 절단 활성을 측정함으로써, 효소적 활성 MUTYH의 DNA 글리코실라제 활성을 시험한다. 절단 활성이 결정되면, 시험된 폴리펩타이드는 본 발명의 의미 내에서 효소적 활성 MUTYH인 것으로 결정된다.
따라서, 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "효소적 활성 MUTYH"는 폴리펩타이드가 구아닌, 8-옥소-7,8-디하이드로구아닌 또는 2-하이드록시-아데닌과 잘못 쌍을 형성한 아데닌의 절제를 촉매하는 DNA 글리코실라제 활성을 가짐을 의미한다. 효소적 활성 MUTYH는 표적 염기와 그의 데옥시리보스 당 사이의 N-글리코사이드 결합을 절단하여, 어퓨린/어피리미딘 (apurinic/apyrimidinic) (AP) 부위가 생성된다. 그 후 AP 부위의 5'의 포스포디에스테르 결합은 AP 엔도뉴클레아제 1 (APE1)에 의해 절단되고, 후속하여 BER 효소는 복구 과정을 완료한다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 본 명세서에 사용된 효소 활성 MUTYH 또는 그의 단편의 활성은 서열번호 1의 아미노산 서열로 이루어진 폴리펩타이드의 활성의 적어도 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 또는 100%이다. 바람직하게는 상기 기재된 시험를 사용하여 활성을 결정한다. 그러나, 당업자는 소정의 폴리펩타이드가 MUTYH 활성을 갖는지를 결정하기 위해 대안적인 시험을 설정할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 본 발명의 술포닐우레아 화합물이 제공된 대상체로부터 채취된 샘플 중 MUTYH의 양을 결정한다. 바람직한 실시형태에서, 대상체로부터 채취된 샘플 중 MUTYH의 발현 양은 건강한 기준 대상체로부터 채취된 샘플 중 MUTYH의 발현 양의 적어도 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 또는 100%이다. MUTYH의 발현 양을 결정하기 위해, 해당 목적에 적합하고, 당업자에게 공지된 임의의 기법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 면역블롯팅, 질량 분광분석 기법, 효소 결합 면역흡착 분석 (ELISA), 유세포 분석 기반 방법 (FACS), 면역조직화학 기반 방법 또는 면역형광법 기반 방법이 사용될 수 있다. 당업자는 본 발명의 술포닐우레아 화합물이 제공된 대상체로부터 채취된 샘플 중 및/또는 건강한 기준 대상체로부터 채취된 샘플 중 MUTYH의 발현 양을 정확하게 결정하기 위해 상기 방법 중 어느 하나를 사용하여 실험 설정을 선택하는 방법을 잘 알고 있다. 본 발명의 바람직한 실시형태에서, 본 발명의 술포닐우레아 화합물이 제공된 대상체 및 건강한 대상체로부터 채취된 샘플은 피부 샘플 또는 혈액 샘플이다.
상기에서 더욱 상세하게 설명된 바와 같이, 예상외로, 본 발명의 화합물을 사용한 야생형 세포의 처리가 프로테아솜 의존적 방식으로 MUTYH 단백질 수준의 감소를 유발하는 것으로 나타났다 (도 4a 및 도 4b). 따라서, 본 발명의 화합물, 특히 아세토헥사미드 또는 그의 유도체 또는 글리메피리드 또는 그의 유도체는 MUTYH의 분해를 촉진함으로써 그 기능을 나타낸다. 따라서, 일 실시형태에서, 본 발명의 술포닐우레아 화합물은 효소적 활성 MUTYH의 양을 감소시키고/거나, MUTYH의 효소적 활성을 억제하고/거나, MUTYH의 분해 및/또는 고갈을 야기한다. 본 발명의 술포닐우레아 화합물은 본 발명의 일 실시형태에서 MUTYH의 효소 활성의 억제를 매개하는 인자를 통해 직접 또는 간접적으로 MUTYH를 표적화 한다. 이와 관련하여, 본 발명자들은 본 발명의 수포닐우레아 화합물이 NER-결핍 세포의 민감성을 경감시키고, MUTYH의 분해를 통해 UV 병변의 복구를 향상시킨다는 것을 입증하였다. MUTYH는 E3 리가제 MULE에 의해 유비퀴틴화 (ubiquitination)됨에 따라, 그의 단백질 수준이 감소하고, 이어서 염색질로의 집합이 감소하는 것으로 나타났다 (문헌[Dorn et al (2014), J Biol Chem, 289: 7049-58]). 따라서, MULE의 손실은 MUTYH 단백질의 축적으로 인해 세포를 UV 조사에 감성화시킨다. 본 발명자들은 MULE-결핍 세포 (△MULE)가 UV 조사에 대해 향상된 민감성을 나타내었다는 것을 입증할 수 있었다 (도 4f). 종합하면, 이론에 결부시키고자 하는 것은 아니나, 수포닐우레아 화합물은 데유비퀴틴 리가제를 억제함으로써 기능하며, 이는 결과적으로 MULE에 의한 MUTYH 유비퀴틴화를 증가시키고, 후속 분해를 유발한다. 따라서, 본 발명의 술포닐우레아 화합물은 본 발명의 일 실시형태에서 MUTYH의 효소 활성의 억제를 매개하는 인자를 통해 직접 또는 간접적으로 MUTYH를 표적화하며, MUTYH의 효소 활성의 억제를 매개하고/거나, MUTYH 단백질 수준을 조절할 수 있는 인자는 Mule 또는 유비퀴틴화 및 분해를 위해 MUTYH를 표적화 하는 다른 유비퀴틴 리가제의 효과에 역작용하는 데유비퀴틴 리가제이다. 따라서, 일 실시형태에서, 본 발명의 술포닐우레아 화합물은 프로테아솜 의존적 방식으로 효소적 활성 MUTYH의 단백질 수준을 감소시킨다.
일 실시형태에서, 본 발명의 술포닐우레아 화합물은 UV-유도 DNA 손상의 복구를 향상시킨다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "UV-유도 DNA 손상"은 UV 광, 예를 들어 태양에 의해 방사된 UV 광에 의해 야기된 DNA의 변이를 지칭한다. 자외선 (UV)은 가시광선보다 짧지만 X선보다 긴 10　nm (30 PHz) 내지 400　nm (750 THz)의 파장을 갖는 전자기선이다. UV 선은 태양의 총 광 출력의 약 10%를 구성하므로, 태양광에 존재한다. 이는 또한 전기 아크 및 특수 조명, 예컨대 수은 증기 램프, 태닝 램프 (tanning lamp) 및 흑색 조명으로 생성된다. 광자는 원자를 이온화하는 에너지가 없기 때문에 이온화 선으로 고려되지 않지만, 장파장 자외선은 화학 반응을 일으킬 수 있고, 많은 물질이 광 또는 형광을 발할 수 있도록 한다. 결과적으로, UV의 생물학적 효과는 단순한 가열 효과보다 크며, UV 선의 많은 실제 적용은 유기 분자와의 그의 상호작용으로부터 비롯된다. DNA에 대한 UV 광의 영향 중 하나는 UV 광 노출 전 상태와 비교하여 DNA의 손상, 즉 변이를 유발하는 것이다. 본 발명에서, UV-유도 DNA 손상은 사이클로부탄-피리미딘 이량체 (CPD), 6-4 피리미딘-피리미돈 광 화학반응 산물 (6-4PP), Dewar 원자가 이성질체 및/또는 Spore 광 화학반응 산물 및 다른 유형의 UV 병변이다. 사이클로부탄-피리미딘 이량체 (CPD)는 2개의 피리미딘 모이어티의 C5-C6 이중 결합 사이의 사이클로첨가에 의해 형성된다. 이 반응은 2개의 염기를 연결하는 4원 사이클로부탄 고리를 형성시킨다. CPD는 티민-티민 (TT), 시토신-티민 (CT), 티민-시토신 (TC) 및 시토신-시토신을 포함하는 인접한 피리미딘 사이에 형성될 수 있다. 이는 5-메틸시토신 (m5C)에 대해서도 형성될 수 있다. 사이클로부탄 모이어티와 관련하여 2개의 피리미딘 염기에 의해 수개의 정렬이 적용될 수 있다. 염기가 사이클로부탄 고리와 동일한 가닥에 존재하는 경우, 이 기하학적 구조는 시스 입체이성질체로 지칭된다. 이와 달리, 염기가 사이클로부탄 고리의 맞은편 가닥에 존재하는 경우, 이는 트랜스 입체이성질체로 규정된다. 염기 사이에 형성된 공유 결합과 관련하여 더 복잡한 것이 관찰될 수 있다. 하나의 피리미딘의 C5가 다른 피리미딘의 C5에 연결되고, C6 원자가 또한 병렬 구조로 서로 연결되어 있는 경우, 이는 합성 입체배좌로 지칭되지만, C5가 C6과 역병렬 배향으로 결합하는 경우, 역 입체배좌가 생성된다. CPD와 상이한 다른 광 화학반응 산물은 5-(α-티미닐)-5,6-디하이드로티민 (Spore 광 화학반응 산물)이다. 피리미딘 (6-4) 피리미돈 광 화학반응 산물 (6-4 PP)은 5'-말단의 C6을 3'-말단 피리미딘의 C4에 연결하여, 최초의 3'-말단 염기의 C4 엑소사이클릭 기는 5'-말단 피리미딘의 C5 위치로 이동되는 공유 결합을 특징으로 하는 병변이다. 6-4PP는 또한 피리미딘의 N3 및 C6 원자 사이의 공유 결합을 특징으로 하는 Dewar 원자가 이성질체 (DEW)로 지칭되는 다른 구조로 전환될 수 있다. 5'-말단이 시토신인 경우, 6-4PP 및 DEW 둘 모두 탈아민화될 수 있다. CPD, 6-4PP 및 DEW는 가장 빈번한 UV-유도 DNA 병변이지만, 소수의 다른 광 화학반응 산물이 또한 존재한다. 아데닌 및 티민, 또는 2개의 아데닌 고리, 또는 6-하이드록시-5,6-디하이드로시토신의 입체이성질체 (시토신 수화물로 지칭됨)를 포함하는 이량체 광 화학반응 산물이 UVC 선에 노출된 모델 시스템에서 특성화되었다. 바람직한 실시형태에서, UV 손상은 UVA, UVB 및/또는 UVC 조사에 의해 야기되는 손상이다. 이와 관련하여, UVA 선은 315 내지 400 nm 사이의 파장의 선의 조사와 관련되고, UVB 선은 280 내지 315 nm 사이의 파장의 선의 조사와 관련되며, UVC 선은 100 내지 280 nm 사이의 파장의 선의 조사와 관련된다.
본 발명자들의 발견에 따라, 본 발명의 화합물은 일 실시형태에서 뉴클레오타이드 절제 복구 (NER) 결핍을 경감시키고/거나, NER를 향상시킨다. 바람직한 실시형태에서, NER은 전사-연계 복구 (TC-NER) 및/또는 전체 게놈 복구 (GG-NER)이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 뉴클레오타이드 절제 복구 (NER)는 구조적으로 별개의 DNA 병변에 대처할 수 있는 능력을 갖기 때문에 복구를 위한 매우 다양하고 유연한 경로를 지칭한다. 이 경로는 일반적으로 사이클로부탄-피리미딘 이량체 (CPD)뿐만 아니라, 6-4 피리미딘-피리미돈 광 화학반응 산물 (6-4PP), Dewar 원자가 이성질체, Spore 광 화학반응 산물 및 다른 병변, 예컨대 가닥간 교차결합 및 수종의 다른 대형 부가물, 예컨대 사이클로퓨린의 형태의 자외선 (UV) 조사 유도 병변을 복구한다. NER 경로에 관여하는 약 30개의 단백질이 있으며, 이는 손상 인식, 손상된 DNA 가닥의 절제, DNA 합성 및 DNA 결찰의 네 가지 기본 단계를 통해 DNA 병변의 적절하고, 정확한 복구를 확립하기 위해 함께 협력한다. NER는 게놈에서의 손상의 인식 및 위치를 기반으로 하여, 2개의 주요 하위-경로로 구성된다: 전체 게놈 복구 (GG-NER) 및 활성 유전자의 전사 가닥에 작용하고, DNA 손상의 인식에 RNA 중합효소 II가 관여하는 전사 연계 복구 (TC-NER). 이와 관련하여, 전체 게놈 복구 경로 (GG-NER)는 억제된 비-코딩 영역을 포함하여 게놈 전체의 DNA 손상을 처리한다. 다른 많은 DNA 복구 경로와 마찬가지로 GG-NER는 DNA 손상 검출 및 인식에 의해 개시된다. 전자는 뉴클레오타이드의 나선 왜곡 및 입체형태 및 구조의 변화에 대해 전체 게놈을 스캐닝하는 단계로 구성된다. GG-NER의 주요 DNA 병변 검출기는 주로 XPC, UV-절제 복구 단백질 RAD23 상동체 B (RAD23B) 및 센트린 2 (CETN2)로 구성된 복합체이다. XPC가 GG-NER에서 UV 병변 검출의 주요 단백질이지만, CPD는 이중 나선의 경미한 열역학적 이중체 불안정화로 인해 XPC에 의해 거의 인식되지 않는다. 이러한 유형의 병변을 처리하기 위해, 최근에, XPC는 자외선-DNA 손상-결합 단백질 복합체 (UV-DDB-관련 E3)를 통해 염색질에 집합되는 것으로 나타났다. XPC에 의해 손상이 인식된 후, 전사 개시 인자 IIH (TFIIH)가 집합하며, 이는 XPB 및 XPD를 포함하여 10개의 단백질 하위단위로 구성된다. 결과적으로, 병변으로부터 근거리의 5' 및 3'에서 각각 XPF-ERCC1 및 XPG 엔도뉴클레아제에 의해 손상이 절제되어, 22 내지 30개의 뉴클레오타이드의 단일 가닥 갭이 생성된다. XPA는 그의 다양한 기능으로 인해 NER의 핵심 구성요소 중 하나이고, DNA 손상 확인을 유발하는 데 매우 중요하며, 예상컨대 ssDNA에서 구조적으로 손상된 뉴클레오타이드를 검출하고, 결합하는데 관여한다. 또한 XPA는 대부분의 NER 단백질과 상호작용한다. 다음으로, 단일 가닥 갭은 DNA Pol δ, ε 또는 κ를 포함한 DNA 중합효소의 활성을 통해 메워진다. 마지막으로, GG-NER는 DNA 리가제 I 또는 XRCC1-DNA 리가제 3을 통해 닉을 밀봉함으로써 완료된다. 전사 연계 복구 경로 (TC-NER)는 전사 연장장 동안 전사된 가닥에서 DNA 변이를 검출하는 능력을 갖는다. RNA 중합효소 II의 정지 또는 중지는 DNA 손상 부위로의 CSB의 위치화를 유발한다. 이 단백질은 CSB를 CSA-의존적 분해로부터 보호하는 데유비퀴틴 리가제 USP7의 기능으로 인해 이 과정 동안 고도로 조절된다. 또한, CSB는 CRL4CSA 복합체와 연계하여 결정적인 기능을 수행하고, p300 및 HMGN1을 통한 RNA 중합효소 정지 및 염색질 리모델링의 사건을 조정한다. 손상된 부위로부터 RNA 중합효소 II가 제거된 후, GG-NER 하위-경로에서 상기 기재된 바와 같이 가닥이 절단되고, 병변이 제거되어 복구될 수 있다. 아래 표 1은 NER에 관여하는 것으로 공지된 단백질 목록이다:
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녹아웃 세포주, 특히 XPA, XPC, ERCC8 (CSA), ERCC6 (CSB), 또는 XPV(POLH)가 부재하는 세포주의 사용을 기반으로 하여, 본 발명의 술포닐우레아 화합물, 특히 아세토헥사미드 또는 유도체가 NER-결핍 세포주에 대해 일반적인 보호 효과를 갖는 것으로 나타났다.
따라서, 본 발명은 UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병의 치료 및/또는 완화에 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물을 제공하고, 치료될 대상체는 효소적 활성 mutY 상동체 (MUTYH)를 발현하고, 술포닐우레아 화합물은 화학식 I의 구조식을 갖고, UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병은 표 1에 제시된 적어도 하나의 NER 경로 유전자의 적어도 하나의 돌연변이를 특징으로 하는 NER 결핍과 관련된 질병이다. 바람직한 실시형태에서, NER 결핍과 관련된 질병은 색소성 건피증 (XP), 코카인 증후군 (CS), UV-민감성 증후군 (UVSS), 털유황이상증 (TTD) 또는 뇌-안구-안면골격 증후군 (COFS)이다.
이와 관련하여, 용어 "치료", "치료하는" 등은 일반적으로, 적절한 약리학적 및/또는 생리학적 효과의 획득을 의미하는 것으로 사용된다. 이러한 효과는 질병 또는 그 증상을 완전히 또는 부분적으로 방지한다는 관점에서 예방적일 수 있고/거나, 질병의 원인이 되는 질병 및/또는 부작용을 부분적으로 또는 완전히 치료한다는 관점에서 치료적일 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "치료"는 대상체에서 질병의 임의의 치료를 포함하고, (a) 질병 소인이 있을 수 있는 대상체에서 바람직하지 않은 면역 반응과 관련된 질병 발병의 방지; (b) 질병의 억제, 즉 그 진행의 중지; (c) 질병의 호전, 즉 질병의 퇴행의 유발; 또는 (d) 질병과 관련된 증상의 경감을 포함한다.
따라서, 본 발명, 일 실시형태에서, UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병의 치료 및/또는 완화에 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물을 제공하고, 치료될 대상체는 효소적 활성 mutY 상동체 (MUTYH)를 발현하고, 술포닐우레아 화합물은 화학식 I의 구조식을 갖고, UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병은 NER 결핍과 관련된 질병이고, 술포닐우레아 화합물은 NER 결핍 관련 증상을 경감시킨다. 본 발명의 바람직한 실시형태에서, NER 결핍과 관련된 증상은 UV 민감성, UV-조사, UV-유도 DNA 손상, UV-유도 세포 사멸, 암의 발병, 신경학적 증상, 조기 노화, 및/또는 발달 결함이다. 이와 관련하여, 암의 발병은 특히 멜라닌 세포 및 각질 세포 악성 종양, 및/또는 다수의 기저 세포 암종, 침습성 편평 세포 암종 및 흑색종의 발병과 관련된다. 신경학적 증상 및 발달 결함은 특히 저반사, 진행성 정신지체, 감각 신경 장애, 경련, 발작, 골수증, 소두증, 매우 작은 키 및/또는 중증 신경 발달 이상 및 조기 노화와 관련된 많은 다른 특성을 포함한다. 조기 노화는 저 연령에 환자에 나타나는 노화의 가속의 표현형과 관련된다.
본 발명은 또한 UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병의 치료 및/또는 완화에 사용하기 위한 약제학적 조성물에 관한 것이고, 치료될 대상체는 효소적 활성 MUTYH를 발현하고, 약제학적 조성물은 본 발명에 따라 사용하기 위한 본 발명의 술포닐우레아 화합물; 및 선택적으로 약제학적으로 허용 가능한 담체를 포함한다.
본 발명의 목적을 위한 "대상체"는 인간 및 다른 동물 둘 모두, 특히 포유류 및 다른 유기체를 포함하는 것으로 사용된다. 따라서, 본 방법은 인간의 치료 및 수의학적 적용 모두에 적용 가능하다. 바람직한 실시형태에서 환자 또는 대상체는 포유류이고, 가장 바람직한 실시형태에서 환자 또는 대상체는 인간이다.
"약제학적 조성물"이라는 표현은 본 발명의 목적상 치료적 유효량의 활성 성분, 즉 본 발명의 수포닐우레아 화합물을 선택적으로 약제학적으로 허용 가능한 담체 또는 희석제와 함께 지칭하는 의미이다.
이는 인간 또는 비인간 동물에서의 질병 또는 장애의 치료적 처치, 제어, 완화, 상태의 개선 또는 예방에 적합한 조성물을 포함한다. 따라서, 이는 인간 또는 수의학 분야에서 사용하기 위한 약제학적 조성물을 포함한다.
다양한 실시형태에서 본 명세서에 기재된 바와 같은 본 발명의 화합물 및 상기 화합물을 포함하는 약제학적 조성물은 신체 표면에 국소적으로 투여될 수 있고, 따라서 국소 투여에 적합한 형태로 제형화되거나, 경구 투여될 수 있다.
다양한 실시형태에서 본 명세서에 제공된 약제학적 조성물은 또한 제어 방출 조성물, 즉 활성 성분이 투여 후 일정 기간에 걸쳐 방출되는 조성물로서 투여될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 술포닐우레아 화합물 또는 본 발명의 약제학적 조성물은 더 장기간, 예를 들어 5, 6, 7, 8, 9 또는 10시간에 걸쳐 방출될 수 있다. 제어 또는 지속 방출 조성물은 친유성 데포 (depot) (예를 들어, 지방산, 왁스, 오일) 중에 제형을 포함한다. 다른 실시형태에서, 조성물은 즉시 방출 조성물, 즉 투여 후 모든 활성 성분이 즉시 방출되는 조성물이다.
다양한 실시형태에서 본 명세서에 기재된 바와 같은 본 발명에 따른 약제학적 조성물의 적합한 투여량은 대상체의 상태, 연령 및 종에 따라 달라질 것이며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 이러한 투여량은 투여되는 특정 화합물 (들), 투여 경로, 치료되는 상태, 및 치료되는 환자를 포함하는 각각의 특정한 경우의 개별 요건에 따라 조정될 것이다. 그러나, 화합물은 또한 매주, 매월 또는 훨씬 더 장기간의 간격으로 데포 제조물 (임플란트 (implant), 지연 방출 제형 등)로서 투여될 수 있다. 특정 제조물은 경고, 패치 등이다. 이러한 경우, 투여량은 1일 투여량보다 훨씬 높을 것이며, 투여 형태, 체중 및 구체적인 적응증에 맞게 조정되어야 한다. 적절한 투여량은 통상적인 모델 시험, 바람직하게는 동물 모델을 수행함으로써 결정될 수 있다. 1일 투여량은 단일 투여량 또는 분할 투여량으로 투여될 수 있다.
유효한 투여량의 활성 성분 (들)은 적어도 치료될 상태의 성질, 독성, 화합물 (들)이 예방적으로 (더 낮은 투여량) 또는 활성 상태에 대해 사용되는지, 전달 방법 및 약제학적 제형에 따라 상이하며, 통상적인 투여량 증가 연구를 사용하여 임상의에 의해 결정될 것이다.
특정 실시형태에서, 다양한 실시형태 또는 양상에서 본 명세서에 기재된 바와 같은 본 발명의 약제학적 조성물은 연장된 기간에 걸쳐 유아에게 매일 투여된다. 정기적인 적용/투여, 특히 매일의 적용은 질병의 발병을 방지하는 유리한 장기적 효과가 있다.
약제학적으로 허용 가능한 담체는 당 업계에 널리 공지되어 있다. 즉, 당업자는 본 발명의 수단 및 방법과 함께 사용하기에 적합한 담체를 용이하게 획득할 수 있다. 약제학적으로 허용 가능한 담체는 다음에 제한되는 것은 아니나, 물, 염 용액, 알콜, 아라비아검, 식물성 오일, 벤질 알콜, 폴리에틸렌 글리콜, 젤라틴, 탄수화물, 예컨대 락토스, 아밀로스 또는 전분, 스테아르산마그네슘, 탈크, 규산, 점성 파라핀, 백색 파라핀, 글리세롤, 알기네이트, 히알루론산, 콜라겐, 향수 오일, 지방산 모노글리세리드 및 디글리세리드, 펜타에리트리톨 지방산 에스테르, 하이드록시 메틸셀룰로스 및 폴리비닐 피롤리돈을 포함한다. 담체는 또한 문헌[Remington: The Science and Practice of Pharmacy (Gennaro and Gennaro, Eds, 20th edition, Lippincott Williams & Wilkins, 2000); Theory and Practice of Industrial Pharmacy (Lachman et al, eds., 3rd edition, Lippincott Williams & Wilkins, 1986); Encyclopedia of Pharmaceutical Technology (Swarbrick and Boylan, eds., 2nd edition, Marcel Dekker, 2002)]에 기재된 임의의 물질을 포함할 수 있다. 충전제는 다음에 제한되는 것은 아니나, 분말 셀룰로스, 소르비톨, 만니톨, 다양한 유형의 락토스, 포스페이트 등으로부터 선택될 수 있다.
중합체는 다음에 제한되는 것은 아니나, 친수성 또는 소수성 중합체, 예컨대 셀룰로스 유도체 (예를 들어, 메틸셀룰로스, 하이드록시프로필 셀룰로스, 하이프로멜로스, 에틸셀룰로스); 폴리비닐피롤리돈 (예를 들어, 포비돈, 크로스포비돈, 코포비돈); 폴리메타크릴레이트 (예를 들어, Eudragit RS, RL); 친유성 구성요소 (예를 들어, 글리세릴 모노스테아레이트, 글리세릴 베헤네이트); 및 예를 들어 하이드록시프로필 전분, 폴리에틸렌 옥사이드, 카라기난 등과 같은 다양한 다른 물질로부터 선택될 수 있다. 가장 일반적으로, 하이프로멜로스와 같은 적합한 점도의 친수성 팽윤 중합체가 바람직하게는 5% 초과, 더욱 바람직하게는 8% 초과의 양으로 사용된다. 활택제는 다음에 제한되는 것은 아니나, 콜로이드성 실리카, 탈크, 스테아르산마그네슘, 스테아르산칼슘, 스테아르산알루미늄, 팔미트산, 스테아르산, 스테아롤, 세탄올, 폴리에틸렌 글리콜 등으로부터 선택될 수 있다. 윤활제는 다음에 제한되는 것은 아니나, 스테아르산, 스테아르산마그네슘, 스테아르산칼슘, 스테아르산알루미늄, 소듐 스테아릴 푸마레이트, 탈크, 수소화된 피마자유, 폴리에틸렌 글리콜 등으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 특정 실시형태에서, 약제학적 조성물은 국소 투여용, 즉 국소용 조성물이다. 본 발명에 유용한 국소 조성물은 피부에 국소 적용하기에 적합한 제형을 포함한다. 일 실시형태에서, 조성물은 본 발명의 수포닐우레아 화합물 및 약제학적으로 허용 가능한 국소 담체를 포함한다. 일 실시형태에서, 약제학적으로 허용 가능한 국소 담체는 조성물의 약 50 중량% 내지 약 99.99 중량% (예를 들어, 조성물의 약 80 중량% 내지 약 95 중량%)이다.
조성물은 다음에 제한되는 것은 아니나, 로션, 크림, 젤, 스틱, 스프레이, 면도 크림, 연고, 세정액 세척제 및 고체 바, 샴푸, 페이스트, 분말, 무스, 면도 크림, 와이프, 패치, 네일 래커, 상처 드레싱, 접착 붕대, 하이드로겔, 필름 및 메이크업, 예를 들어, 컨실러, 파운데이션, 마스카라 및 립스틱을 포함하는 광범위한 산물 유형으로 제조될 수 있다. 이들 산물 유형은 다음에 제한되는 것은 아니나, 용액, 에멀젼 (예를 들어, 마이크로에멀젼 및 나노에멀젼), 겔, 고체, 미셀 및 리포좀을 포함하는 수종의 유형의 약제학적으로 허용 가능한 국소 담체를 포함할 수 있다.
본 발명에 유용한 국소 조성물은 용액으로서 제형화될 수 있다. 용액은 통상적으로 수성 용매 (예를 들어, 약 50 중량% 내지 약 99.99 중량%, 예컨대 약 90 중량% 내지 약 99 중량%의 약제학적으로 허용 가능한 수성 용매)를 포함한다. 본 발명에 유용한 국소 조성물은 연화제를 포함하는 용액으로 제형화될 수 있다. 이러한 조성물은 바람직하게는 약 2% 내지 약 50%의 연화제 (들)를 포함한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "연화제"는 피부의 보호뿐만 아니라, 건조의 방지 또는 완화에 사용되는 물질을 지칭한다. 다양한 적합한 연화제가 공지되어 있으며 본 명세서에서 사용될 수 있다. 문헌[International Cosmetic Ingredient Dictionary and Handbook, eds. Wenninger and McEwen, pp. 1656-61, 1626, and 1654-55 (The Cosmetic, Toiletry, and Fragrance Assoc, Washington, D.C., 7th Edition, 1997) (hereinafter "ICI Handbook")]에는 적합한 물질의 다수의 예가 포함되어 있다.
이러한 용액으로부터 로션을 제조할 수 있다. 로션은 통상적으로 약 1% 내지 약 20% (예를 들어, 약 5% 내지 약 10%)의 연화제 (들) 및 약 50% 내지 약 90% (예를 들어, 약 60% 내지 약 80%)를 포함한다.
용액으로부터 제형화될 수 있는 다른 유형의 산물은 크림이다. 크림은 통상적으로 약 5% 내지 약 50% (예를 들어, 약 10% 내지 약 20%)의 연화제 (들) 및 약 45% 내지 약 85% (예를 들어, 약 50% 내지 약 75%)의 물을 포함한다.
용액으로부터 제형화될 수 있는 또 다른 유형의 산물은 연고이다. 연고는 동물성 또는 식물성 오일 또는 반 고형 탄화수소의 단일 성분 베이스를 포함할 수 있다. 연고는 약 2% 내지 약 10%의 연화제 (들) 및 약 0.1% 내지 약 2%의 증점제 (들)를 포함할 수 있다. 문헌[ICI Handbook pp. 1693-1697]에서 본 명세서에 유용한 증점제 또는 점도 증가제가 더욱 포괄적으로 개시된 것을 찾아볼 수 있다. 본 발명에 유용한 국소 조성물은 또한 에멀젼으로 제형화될 수 있다. 담체가 에멀젼인 경우, 담체는 약 1% 내지 약 10% (예를 들어, 약 2% 내지 약 5%)의 유화제 (들)를 포함한다. 유화제는 비이온성, 음이온성 또는 양이온성일 수 있다. 적합한 유화제는 문헌[ICI Handbook, pp.1673-1686]에 개시되어 있다.
로션 및 크림은 에멀젼으로 제형화될 수 있다. 통상적으로, 이러한 로션은 0.5% 내지 약 5%의 유화제 (들)를 포함한다. 이러한 크림은 통상적으로 약 1% 내지 약 20% (예를 들어, 약 5% 내지 약 10%)의 연화제 (들); 약 20% 내지 약 80% (예를 들어, 30% 내지 약 70%)의 물; 및 약 1% 내지 약 10% (예를 들어, 약 2% 내지 약 5%)의 유화제 (들)를 포함한다. 수중유형 및 유중수형의 로션 및 크림과 같은 단일 에멀젼 스킨 케어 제조물은 화장품 분야에 잘 알려져 있으며, 본 발명에 유용하다. 유중수-수중유형과 같은 다상 에멀젼 조성물이 또한 본 발명에 유용하다. 일반적으로, 이러한 단일 또는 다상 에멀젼은 필수 성분으로서 물, 연화제 및 유화제를 포함한다.
본 발명의 국소 조성물은 또한 겔 (예를 들어, 적합한 겔화제 (들)을 사용하는 수성 겔)로서 제형화될 수 있다. 수성 겔에 적합한 겔화제는 다음에 제한되는 것은 아니나, 천연 검, 아크릴산 및 아크릴레이트 중합체 및 공중합체, 및 셀룰로스 유도체 (예를 들어, 하이드록시메틸 셀룰로스 및 하이드록시프로필 셀룰로스)를 포함한다. 오일 (예를 들어, 미네랄 오일)에 적합한 겔화제는 다음에 제한되는 것은 아니나, 수소화된 부틸렌/에틸렌/스티렌 공중합체 및 수소화된 에틸렌/프로필렌/스티렌 공중합체를 포함한다. 이러한 겔은 통상적으로 이러한 겔화제를 약 0.1 중량% 내지 5 중량%로 포함한다.
본 발명의 국소 조성물은 또한 고체 제형 (예를 들어, 왁스계 스틱, 비누 바 조성물, 분말 또는 와이프 포함 분말)로 제형화될 수 있다.
리포좀 제형이 또한 본 발명의 유용한 조성물이다. 리포좀의 예는 인지질을 포함하거나 포함하지 않을 수 있는 단층상, 다층상 및 소수의 층상 리포좀이다. 리포좀은 통상적으로 약 50 nm 내지 약 10 마이크론, 예컨대 약 0.1 내지 약 1 마이크론의 크기를 갖는다. 이러한 조성물은 먼저 인지질, 예컨대 디팔미토일포스파티딜 콜린, 콜레스테롤 및 물과 카복실산을 조합함으로써 제조될 수 있다. 리포좀을 형성하기에 적합한 조성물의 표피 지질은 인지질로 대체될 수 있다. 이러한 표피 지질의 예에는 다음에 제한되는 것은 아니나, 글리세릴 모노에스테르 및 디에스테르, 폴리에틸렌 지방 에테르 및 스테롤이 포함 된다. 리포좀 제조물은 리포좀 제형을 생성하기 위해 상기 담체 중 하나에 혼입될 수 있다 (예를 들어, 용액, 겔 또는 수중유 에멀젼에 현탁됨).
미셀 제형이 또한 본 발명의 유용한 조성물이다. 이러한 조성물은 단일 사슬 계면활성제 및 지질을 사용하여 제조될 수 있다.
미셀은 통상적으로 약 1 nm 내지 약 100 nm, 예컨대 약 10 nm 내지 약 50 nm의 크기를 갖는다. 미셀 제조물은 이후 미셀 제형을 생성하기 위해 상기 담체 중 하나 (예를 들어, 겔 또는 용액)에 혼입될 수 있다.
본 발명에 유용한 국소 조성물은 상기 언급된 성분 이외에, 피부, 모발 및 손톱에 사용하기 위한 조성물에 통상적으로 사용되는 광범위한 추가의 유용성 물질 및/또는 수용성 물질을 당 업계에 확립된 수준에서 포함할 수 있다.
유효량은 소정의 상태 및 투여 요법에 대한 치료 효과를 제공하는 양을 지칭한다. 특히, "치료적 유효량"은 질병의 증상을 방지, 경감 또는 완화하기에 효과적인 양을 의미한다. 치료 유효량의 결정은 당업자의 기술 범위 내에 있다. 본 발명에 따른 화합물의 치료 유효량 또는 투여량은 넓은 범위 내에서 변경될 수 있으며, 관련 기술 분야에 공지된 방식으로 결정될 수 있다. 투여량은 넓은 범위 내에서 변경될 수 있으며, 물론 각각의 특정 경우의 개별 요건에 따라 조정되어야 할 것이다.
본 발명의 술포닐우레아 화합물은, 예를 들어, 불활성 희석제 또는 식용 담체와 함께 경구 투여용으로 제형화될 수 있거나, 경질 또는 연질 쉘 젤라틴 캡슐에 봉입되거나, 정제로 압축되거나, 식이용 식품과 직접 혼입될 수 있다. 경구 치료 투여를 위해, 활성 화합물은 부형제와 혼입되어, 섭취 가능한 정제, 협측 정제, 코팅 정제, 트로키제, 캡슐, 엘릭시르, 분산액, 현탁액, 용액, 시럽, 웨이퍼, 패치 등의 형태로 사용될 수 있다.
정제, 트로키제, 환제, 캡슐 등은 또한 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 트라가칸스검, 아카시아, 옥수수 전분 또는 젤라틴과 같은 결합제; 디칼슘 포스페이트와 같은 부형제; 옥수수 전분, 감자 전분, 알긴산 등과 같은 붕해제; 스테아르산마그네슘과 같은 윤활제; 수크로스, 락토스 또는 사카린과 같은 감미제; 또는 예컨대 페퍼민트, 윈터그린 또는 체리 향료와 같은 향미제. 단위 투여 형태가 캡슐인 경우, 이는 상기 유형의 물질 이외에 액체 담체를 포함할 수 있다. 다양한 다른 물질이 코팅으로서 존재할 수 있으며, 예를 들어 정제, 환제 또는 캡슐은 셸락, 당 또는 둘 모두로 코팅될 수 있다. 시럽 또는 엘릭시르는 활성 화합물, 감미제로서 수크로스, 보존제로서 메틸 및 프로필파라벤, 염료 및 향료, 예컨대 체리 또는 오렌지 향료를 포함할 수 있다. 투여 형태 또는 약제학적 조성물의 물질이 사용되는 양으로 약제학적으로 순수하고, 실질적으로 비독성인 것이 바람직할 수 있다.
일부 조성물 또는 투여 형태는 액체일 수 있거나, 액체에 분산된 고체상을 포함할 수 있다.
일부 실시형태에서, 경구 투여 형태는 Prosolv와 같은 규화 미정질 셀룰로스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 약 20% (wt/wt) 내지 약 70% (wt/wt), 약 10% (wt/wt) 내지 약 20% (wt/wt), 약 20% (wt/wt) 내지 약 40% (wt/wt), 약 25% (wt/wt) 내지 약 30% (wt/wt), 약 40% (wt/wt) 내지 약 50% (wt/wt), 또는 약 45% (wt/wt) 내지 약 50% (wt/wt) 규화된 미정질 셀룰로스는 경구 투여 형태 또는 경구 투여 형태의 단위로 존재할 수 있다.
일부 실시형태에서, 경구 투여 형태는 크로스포비돈과 같은 교차결합 폴리비닐피롤리돈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 약 1% (wt/wt) 내지 약 10% (wt/wt), 약 1% (wt/wt) 내지 약 5% (wt/wt), 또는 약 1% (wt/wt) 내지 약 3% (wt/wt) 교차결합된 폴리비닐피롤리돈은 경구 투여 형태 또는 경구 투여 형태의 단위로 존재할 수 있다.
일부 실시형태에서, 경구 투여 형태는 에어로실과 같은 흄드 실리카 (fumed silica)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 약 0.1% (wt/wt) 내지 약 10% (wt/wt), 약 0.1% (wt/wt) 내지 약 1% (wt/wt), 또는 약 0.4% (wt/wt) 내지 약 0.6% (wt/wt) 흄드 실리카는 경구 투여 형태 또는 경구 투여 형태의 단위로 존재할 수 있다.
일부 실시형태에서, 경구 투여 형태는 스테아르산마그네슘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 약 0.1% (wt/wt) 내지 약 10% (wt/wt), 약 0.1% (wt/wt) 내지 약 1% (wt/wt), 또는 약 0.4% (wt/wt) 내지 약 0.6% (wt/wt) 스테아르산마그네슘은 경구 투여 형태 또는 경구 투여 형태의 단위로 존재할 수 있다.
본 발명의 술포닐우레아 화합물을 포함하는 경구 투여 형태는 경구 투여 형태의 하나 이상의 단위를 포함하는 약제학적 산물에 포함될 수 있다.
매일 사용하기 위한 경구 투여 형태를 포함하는 약제학적 산물은 월간 공급을 위해 28, 29, 30 또는 31개의 단위의 경구 투여 형태를 포함할 수 있다. 대략 6주의 1일 분량은 40 내지 45개의 단위의 경구 투여 형태를 포함할 수 있다. 대략 3개월의 1일 분량은 85 내지 95개의 단위의 경구 투여 형태를 포함할 수 있다. 대략 6개월의 1일 분량은 170 내지 200개의 단위의 경구 투여 형태를 포함할 수 있다. 대략 1년의 1일 분량은 350 내지 380개의 단위의 경구 투여 형태를 포함할 수 있다.
주간 사용을 위한 경구 투여 형태를 포함하는 약제학적 산물은 월간 공급을 위해 4 또는 5개의 단위의 경구 투여 형태를 포함할 수 있다. 약 2개월의 주당 분량은 8 또는 9개의 단위의 경구 투여 형태를 포함할 수 있다. 약 6주의 주당 분량은 약 6개의 단위의 경구 투여 형태를 포함할 수 있다. 대략 3개월의 주당 분량은 12, 13 또는 14개의 단위의 경구 투여 형태를 포함할 수 있다. 대략 6개월의 주당 분량은 22 내지 30개의 단위의 경구 투여 형태를 포함할 수 있다. 대략 1년의 주당 분량은 45 내지 60개의 단위의 경구 투여 형태를 포함할 수 있다.
약제학적 산물은 다른 투여 요법을 수용할 수 있다. 예를 들어, 약제학적 산물은 5 내지 10개의 단위의 경구 투여 형태를 포함할 수 있으며, 경구 투여 형태의 각 단위는 본 발명의 술포닐우레아 화합물 약 40 mg 내지 약 150 mg을 포함한다. 일부 약제학적 산물은 경구 투여 형태의 1 내지 10개의 단위를 포함할 수 있으며, 산물은 본 발명의 술포닐우레아 화합물 약 200 mg 내지 약 2000 mg을 포함한다. 이러한 산물의 경우, 경구 투여 형태의 각 단위는 예를 들어 1개월의 개시시, 1개월 중 1 내지 10일 또는 5 내지 10일 동안 매일 복용될 수 있다.
본 발명의 술포닐우레아 화합물을 포함하는 일부 경구 투여 형태는 장용 코팅 또는 필름 코팅을 가질 수 있다.
본 발명은 또한 효소적 활성 MUTYH를 발현하는 대상체에서 UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병을 치료하고/거나, 완화하는 화합물을 확인하기 위한 스크리닝 방법에 관한 것이고, 상기 방법은 시험 화합물을 MUTYH 또는 MUTYH를 발현하는 세포와 접촉시키는 단계; 상기 시험 화합물의 존재 및 부재 하에 MUTYH의 발현 및/또는 활성을 측정하는 단계; 및 효소적 활성 MUTYH를 발현하는 대상체에서 UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병을 치료하고/거나, 완화하는 화합물로서 MUTYH의 발현 및/또는 활성을 감소시키는 화합물을 확인하는 단계를 포함한다. 일 실시형태에서, MUTYH의 활성은 DNA 글리코실라제 활성이다. 바람직한 실시형태에서, 구아닌, 8-옥소-7,8-디하이드로구아닌 또는 2-하이드록시-아데닌, CPD 및 6-4PP를 포함하여, DNA 병변을 포함하는 방사성 표지된 올리고에 의해 시험 화합물의 존재 하에 MUTYH를 배양하고, 손상되지 않은 상보적 가닥에서 절단 활성을 측정함으로써 효소적 활성 MUTYH의 DNA 글리코실라제 활성을 시험한다. 일 실시형태에서, 본 발명의 스크리닝 방법에서 측정되는 양은 MUTYH 폴리펩타이드의 양이다. 이와 관련하여, 샘플 중 폴리펩타이드의 양을 결정하기에 적합한 임의의 기술이 사용될 수 있다. 바람직한 방법은 면역블롯팅, 질량 분광분석 기반 방법, 효소-결합 면역흡착 분석 (ELISA), 유세포 분석 기반 방법 (FACS 기반 방법), 면역조직화학 기반 방법 및/또는 면역형광 기반 방법을 포함한다. 그러나, 당업자는 대안적 방법이 존재한다는 것을 잘 알고 있으며, 또한 이를 사용할 수 있다.
본 발명의 스크리닝 방법에 사용되는 세포는 일 실시형태에서 진핵 세포이다. 바람직한 세포는 다음에 제한되는 것은 아니나, HAP1, HeLa, U2OS, HEK293T 또는 다른 세포주를 포함하는 인간 반수체 세포와 같은 인간 세포주 또는 대상체로부터 유래된 섬유아세포이며, MUTYH는 기능적으로 활성이다.
일 실시형태에서, 본 발명의 스크리닝 방법은 시험 화합물을 대조군과 비교하는 단계를 추가로 포함한다. 대조군을 사용하면 시험 화합물이 요구되는 목적에 효과적인지를 쉽게 평가할 수 있다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 대조군은 불활성 시험 화합물이고, 불활성 시험 화합물은 MUTYH의 발현 및/또는 활성을 감소시키지 않는 화합물이다. 음성 대조군은 디메틸 술폭사이드 (DMSO)일 수 있다. 양성 대조군은 아세토헥사미드일 수 있다.
본 명세서에 제공되는 스크리닝 방법의 일 실시형태에서, 시험 화합물은 스크리닝 라이브러리의 소분자; 또는 파지 디스플레이 라이브러리, 항체 단편 라이브러리 또는 cDNA 라이브러리로부터 유래된 펩타이드이다.
MUTYH의 발현 및/또는 활성을 감소시키는 것으로 본 발명의 스크리닝 방법에서 확인된 시험 화합물은 효소적 활성 MUTYH를 발현하는 대상체에서 UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병을 치료하고/거나, 완화하는 화합물로서 분류되며, NER 결핍과 관련된 질병은 색소성 건피증 (XP), 코카인 증후군 (CS), UV-민감성 증후군 (UVSS), 털유황이상증 (TTD) 또는 뇌-안구-안면골격 증후군 (COFS)이다.
본 발명은 또한 대상체에서 UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병의 치료 동안 치료 성공을 모니터링하는 방법에 관한 것이고, 상기 방법은 시험 대상체로부터 채취된 샘플 중 MUTYH의 양 및/또는 활성을 측정하는 단계; 적어도 하나의 기준 대상체의 MUTYH의 양 및/또는 활성에 상응하는 기준 데이터와 상기 양 및/또는 활성을 비교하는 단계; 및 적어도 하나의 기준 대상체의 MUTYH의 양 및/또는 활성에 상응하는 기준 데이터와 상기 양 및/또는 활성을 비교한 것을 기반으로 하여 치료 성공을 예측하는 단계를 포함한다. 본 발명의 모니터링 방법의 바람직한 실시형태에서, 측정되는 MUTYH의 양은 효소적 활성 MUTYH 폴리펩타이드의 양이다. 본 발명의 모니터링 방법의 추가의 바람직한 실시형태에서, 치료 개시 전에 시험 대상체는 효소적 활성 MUTYH를 발현한다.
또한, 본 발명의 모니터링 방법에서, 치료 개시 전에 시험 대상체로부터 채취된 샘플에서, 효소적 활성 MUTYH 폴리펩타이드의 양이 건강한 기준 대상체로부터 채취된 샘플의 효소적 활성 MUTYH 폴리펩타이드의 양의 적어도 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 또는 100%인 것이 바람직하다.
본 발명의 모니터링 방법의 일 실시형태에서, 시험 대상체는 NER 결핍과 관련된 질병을 위한 의약품이 제공되는 인간이다.
본 발명의 모니터링 방법에서, 기준 데이터는 적어도 하나의 기준 대상체의 샘플에서 MUTYH의 양 및/또는 활성에 해당할 수 있다. 본 발명의 모니터링 방법의 바람직한 실시형태에서, 적어도 하나의 기준 대상체는 NER 결핍과 관련된 질병이 있으나, 이 질병을 위한 의약품이 제공되지 않았고; 적어도 하나의 기준 대상체의 MUTYH의 양 및/또는 활성에 상응하는 기준 데이터와 상기 양 및/또는 활성을 비교한 것을 기반으로 하여 치료 성공을 예측하는 경우, 기준 데이터와 비교하여, 시험 대상체의 MUTYH의 감소된 양 및/또는 활성은 NER 결핍과 관련된 질병의 치료에서의 치료 성공을 나타낸다. 일 실시형태에서, MUTYH의 감소된 양 및/또는 활성은 시험 대상체의 샘플 중 MUTYH의 양 및/또는 활성이 적어도 하나의 기준 대상체의 샘플 중 MUTYH의 양 및/또는 활성의0 내지 10, 0 내지 20, 0 내지 30, 0 내지 40, 0 내지 50, 0 내지 60, 0 내지 70, 0 내지 80 또는 0 내지 90%인 것을 의미할 수 있다. 바람직하게는, 적어도 하나의 기준 대상체는 NER 결핍과 관련된 질병이 있고, 이 질병을 위한 의약품이 제공되었고; 적어도 하나의 기준 대상체의 MUTYH의 양 및/또는 활성에 상응하는 기준 데이터와 상기 양 및/또는 활성을 비교한 것을 기반으로 하여 치료 성공을 예측하는 경우, 기준 데이터와 비교하여, 시험 대상체의 MUTYH의 동일하거나 유사한 양 및/또는 활성은 NER 결핍과 관련된 질병의 치료에서의 치료 성공을 나타낸다.
대안적 실시형태에서, 적어도 하나의 기준 대상체는 NER 결핍과 관련된 질병이 없고; 적어도 하나의 기준 대상체의 MUTYH의 양 및/또는 활성에 상응하는 기준 데이터와 상기 양 및/또는 활성을 비교한 것을 기반으로 하여 치료 성공을 예측하는 경우, 기준 데이터와 비교하여, 시험 대상체의 MUTYH의 동일하거나 유사한 양 및/또는 활성은 기준 데이터와 비교하여, 시험 대상체의 MUTYH의 동일하거나 유사한 양 및/또는 활성은 NER 결핍과 관련된 질병의 치료에서의 치료 성공을 나타낸다.
MUTYH의 동일하거나 유사한 양 및/또는 활성은, 바람직하게는, 시험 대상체의 샘플 중 MUTYH의 양 및/또는 활성이 적어도 하나의 기준 대상체의 샘플 중 MUTYH의 양 및/또는 활성의 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 또는 90 내지 100 또는 110%, 바람직하게는 90 내지 110%인 것을 의미한다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 술포닐우레아 화합물을 사용한 치료에 반응하는 대상체를 확인하는 방법에 관한 것이고, 상기 방법은 시험 대상체에서 채취된 샘플 중 MUTYH의 발현 및/또는 활성을 측정하는 단계; 및 본 발명에 따른 술포닐우레아 화합물을 사용한 치료에 대한 반응자로서 효소적 활성 MUTYH를 포함하는 대상체를 확인하는 단계를 포함한다. 바람직하게는, 대상체는 UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병, 예컨대 본 명세서에 규정된 질병이 있다. 또한, 시험 대상체의 샘플 중 효소적 활성 MUTYH의 양은 건강한 기준 대상체의 샘플 중 효소적 활성 MUTYH의 양과 적어도 동일한 것이 바람직하다.
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에 사용된 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서에 기재된 것과 유사하거나 균등한 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 시험에 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 재료가 이하에 기재된다. 모순되는 경우, 정의를 포함하여, 본 명세서가 우선할 것이다. 또한, 재료, 방법 및 실시예는 단지 예시적인 것이며 제한하려는 것이 아니다.
본 명세서에 기재된 일반적인 방법 및 기법은 달리 지시되지 않는 한, 당 업계에 널리 공지된 통상적인 방법에 따라, 그리고 본 명세서 전반에 걸쳐 인용되고 논의된 다양한 일반적이고 더욱 구체적인 참조문헌에 기재된 바와 같이 수행될 수 있다. 예를 들어, 문헌[Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2d ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y. (1989) and Ausubel et al., Current Protocols in Molecular Biology, Greene Publishing Associates (1992), and Harlow and Lane Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y. (1990)]을 참조한다.
본 발명의 양상이 도면 및 전술한 설명에 상세하게 예시되고 설명되었지만, 이러한 예시 및 설명은 예시적이거나 예증적인 것이며, 제한적이지 않은 것으로 고려되어야 한다. 다음의 청구범위의 범위 및 사상 내에서 당업자에 의해 변경 및 수정이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 특히, 본 발명은 상기 및 하기에 기재된 상이한 실시형태로부터의 특징의 임의의 조합을 갖는 추가 실시형태를 포함한다. 본 발명은 또한 도면에 도시된 모든 추가 특징을 개별적으로 포함하지만, 이는 상기 또는 하기의 설명에 기재되지 않았을 수도 있다. 또한, 도면 및 설명에 기재된 실시형태의 단일 대안들 및 그 특징의 단일 대안들은 본 발명의 다른 양상의 대상으로부터 제외될 수 있다.
또한, 청구범위에서, "~를 포함하는"이라는 단어는 다른 요소 또는 단계를 배제하지 않으며, 부정 관사 "a" 또는 "an"은 복수를 배제하지 않는다. 단일 단위가 청구범위에 열거된 여러 특징의 기능에 적용될 수 있다. 또한 속성 또는 값과 관련하여 용어 "필수적으로", "약", "대략" 등은 특히 각각 정확하게 상기 속성 또는 정확하기 상기 값을 규정한다. 청구범위의 임의의 참조 부호는 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
본 발명의 양상은 본 발명의 실시형태 및 그의 많은 이점을 더욱 잘 이해할 수 있도록 하는 하기 예시적인 비 제한적 실시예에 의해 추가로 기재된다. 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 실시형태를 입증하기 위해 포함된다. 하기 실시예에 개시된 기법은 본 발명의 실시시 적절한 수행을 위해 본 발명에 사용된 기법을 제시하고, 따라서 그의 바람직한 실시 방식을 구성하는 것으로 고려될 수 있음을 당업자는 이해해야 한다. 그러나, 당업자는 본 개시내용의 견지에서, 본 발명의 사상 및 범위를 이탈함이 없이 개시된 특정 실시형태에 많은 변경이 이루어질 수 있고, 그럼에도 불구하고, 근사하거나 유사한 결과를 획득할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 특허 출원, 제조업체 매뉴얼 및 과학 간행물을 포함한 다수의 문헌이 본 명세서에 인용된다. 이들 문헌의 개시내용은 본 발명의 특허성과 관련이 없는 것으로 고려되며, 그 전문이 본 명세서에 참조로 포함된다. 더욱 구체적으로, 모든 참조 문헌은 각각의 개별 문헌이 참조로 포함되는 것으로 구체적이고 개별적으로 기술된 것과 동일한 정도로 참조로 포함된다.
도 1. 아세토헥사미드는 NER-결핍 세포의 UV 민감성을 경감시킨다.
a. 최대 혈장 농도의 5배로 사용된 고 처리량 약물 스크리닝을 수행하는데 사용되는 실험 장치의 개략도 (CLOUD; 고유 약물의 CeMM 라이브러리). b. 세포 생존율에 대해 플롯팅된 사용 약물을 나타내는 점도. 연회색 점은 야생형 (WT) 세포를 나타내고, 진회색 점은 XPA 결핍 세포 (△XPA)를 나타낸다. 점의 크기는 유의성을 나타내며, log10 (p-값)으로 표시된다. c. 아세토헥사미드의 화학 구조. d. 6시간 동안 0.5 mM 아세토헥사미드로 처리하거나 처리하지 않고, 이어서 UV 조사한 △XPA 세포 및 WT의 투여량-반응 곡선. CellTiter-Glo를 사용하여 3일 후 생존을 평가하였다. DMSO 대조군의 미가공 데이터를 아세토헥사미드 처리된 세포에 대해 정규화함으로써 획득된 상대 생존율이 표시된다. 오차 막대는 SEM (n=3)을 나타낸다. e. (d)에 지시된 것과 동일한 조건을 사용한 콜로니 형성, 세포를 UV 조사 후 10일 동안 배양한 다음, 세포를 고정 및 염색시켰다.
도 2. 아세토헥사미드는 NER-결핍 세포에서 사이클로부탄 피리미딘 이량체의 제거를 향상시킨다.
a. 6시간 동안 0.5 mM 아세토헥사미드로 처리하거나 처리하지 않은 후, 일루딘 S 처리한 △XPA 세포 및 WT의 투여량 반응 곡선. CellTiter-Glo를 사용하여 3일 후에 생존을 평가하였다. b. 0.5mM 아세토헥사미드로 6시간 동안 처리하거나 처리하지 않은 후, UV 조사 (지시된 바와 같음)한 다음, 10일 동안 배양에서 유지시킨 XPA-환자 유래 섬유아세포 (XPA△/△) 및 WT 섬유아세포 (BJ)의 콜로니 형성. c. WT BJ 및 XPA△/△ 섬유아세포를 6시간 동안 0.5 mM 아세토헥사미드로 처리하고, 15 J/M2로 조사한 후, 지시된 시간에 고정시키고, 항-사이클로부탄 피리미딘 이량체 (CPD) 항체로 면역염색시켰다. 핵 DNA를 DAPI로 대조 염색하였다. 스케일 바, 10 μm. d. 100개 초과의 세포의 0.5 mM 아세토헥사미드의 존재 또는 부재하에 WT 및 XPA△/△ 세포의 핵당 CPD 강도의 정량을 나타내는 산점도. 각 열의 적색 선은 중간 강도를 나타낸다. A.u. = 임의 단위.
도 3. MUTYH의 손실은 아세토헥사미드 기능을 모방한다.
a. UV 조사 후 처리되지 않은 것과 비교하여, 아세토헥사미드로 처리된 소정의 세포주의 생존의 차이로 규정된 구제의 비율을 나타내는 점도. 연회색, 진회색 점은 각각 △MUTYH, △XPA 및 세포를 표시하며, 흑색 점은 녹아웃 세포주 및 WT HAP1의 나머지를 나타낸다. 점의 크기는 유의성을 log10 (p-값)으로 나타낸다. BER: 염기 절제 복구; NER: 뉴클레오타이드 절제 복구; DSBR; 이중 가닥 파손 복구; MMR: 미스매칭 복구; FA: 판코니 빈혈; DR; 직접 역위; TLS; 트랜스병변 합성. b. 0.5 mM 아세토헥사미드로 처리하거나 처리하지 않은 후, UV 조사한 WT 및 MUTYH-결핍 (△MUTYH) 세포의 생존, 이는 CellTitre-Glo를 사용하여 3일 후에 평가된 바와 같다. MUTYH 단백질의 손실을 항-MUTYH 항체를 사용한 면역블롯팅에 의해 확인하였다. ACTIN을 로딩 대조군으로 사용하였다. c. WT HAP1 또는 XPA 결핍 백그라운드에서 MUTYH의 결실을 항-MUTYH 항체를 사용하여 면역블롯팅에 의해 확인하였다. TUBULIN은 로딩 대조군으로 사용하였다. d. VU 조사되거나 비처리 방치된 WT, △XPA 또는 △XPA-MUTYH 세포의 클론원성 생존. 세포를 고정하고, 10일 후에 염색하였다.
도 4. MUTYH의 손실, 또는 아세토헥사미드의 사용은 염색체 불안정성의 누적 없이, NER-결핍 세포에서 사이클로부탄 피리미딘 이량체의 UV 민감성 및 결함 제거를 보정한다.
a. WT HAP1 세포를 6시간 동안 0.5 mM 아세토헥사미드로 처리하거나 처리하지 않은 후, 지시된 시점 동안 화합물 무함유 배지로 방출하고, 항-MUTYH 항체로 면역블롯팅하였다. ACTIN을 로딩 대조군으로 사용하였다. b. WT HAP1 세포를 0.5 mM 아세토헥사미드 단독 또는 10 μM의 프로테아솜 억제제 MG132로 6시간 동안 처리하고, 항-MUTYH 항체를 사용한 면역블롯팅으로 분석하였다. c. 좌측 패널: 0.5 mM 아세토헥사미드로 6시간 동안 처리하거나 처리하지 않은 후, 15 J/M2 UV 조사한 다음, 10일 동안 배양 유지시킨 WT, △XPA 또는 △XPA-MUTYH HAP1 세포의 콜로니 형성. 우측 패널: 거시적 콜로니를 크리스탈 바이올렛으로 염색하고, 정량화하였다. d. WT, △XPA 또는 △XPA-MUTYH HAP1 세포를 15 J/M2 UV로 처리하거나 처리하지 않은 후, 지시된 회복 시간 동안 배양에서 유지하고, 게놈 DNA 내에서 CPD의 존재에 대해 도트 블롯 (dot blot)에 의해 분석하였다. e. 상이한 투여량의 UV 조사에 노출된 △XPA 또는 △XPA-MUTYH HAP1의 중기 확산당 염색체 이상의 수. (e)의 데이터는 평균 ± SEM으로 표시된다. F. 상이한 투여량으로 UV 조사에 노출된 WT 및 △MULE HAP1 세포의 생존, 이는 CellTitre-Glo를 사용하여 3일 후에 평가되었다.
도 5. XPA-결핍 HAP1 세포의 생성 및 고 처리량 약물 스크리닝의 실험적 최적화
a. HAP1 WT 및 △XPA 세포의 전체 세포 추출물뿐만 아니라 섬유아세포 WT BJ 세포 및 XPA 환자-유래 섬유아세포 (XPA△/△)의 면역블롯. TUBULIN을 로딩 대조군으로 사용하였다. b. HAP1 WT 및 △XPA 세포뿐만 아니라, WT 및 환자 유래 섬유아세포 (XPA△/△)의 생존을 CellTitre-Glo를 사용하여 UV 노출 후 3일째에 평가하였다. c. 지시된 바와 같이 상이한 투여량으로 UV 조사하고, 10일 동안 배양에서 유지한 WT 및 △XPA 세포의 콜로니 형성. d. WT 및 △XPA 세포를 384-웰 플레이트에 시딩하고, 지시된 바와 같이 상이한 UV 투여량으로 조사하였다.
도 6. NER-결핍 세포의 UV 민감성을 경감시키는 제제에 대한 고 처리량 약물 스크리닝
a. UV 조사 후 또는 처리되지 않은 조건 하에서 WT 및 △XPA 세포에서 수행된 고 처리량 약물 스크리닝에 대한 2개의 생물학적 복제물의 실험적 재현성을 결정하기 위한 스피어만의 등위 상관 계수 (Spearman's rank correlation coefficient). b. 2,000 J/M2 UV 조사 또는 비처리 후 DMSO 대조군 처리된 샘플 사이의 분리. c. 야생형 (WT) 세포와 비교하여, 40% 초과의 △XPA 세포의 세포 사멸의 경감을 나타내는 상위 10종의 약물.
도 7. 아세토헥사미드는 CPD의 제거 향상으로 인해 △XPA 세포의 UV 및 일루딘 S 민감성을 경감시킨다.
a. 지시된 시간 동안 0.5 mM 아세토헥사미드로 처리되거나 처리되지 않은 후, UV 조사된 WT 및 △XPA 세포의 투여량-반응 곡선. CellTiter-Glo를 사용하여 3일 후 생존을 평가하였다. DMSO 대조군의 미가공 데이터를 아세토헥사미드 처리된 세포에 대해 정규화함으로써 획득된 상대 생존율이 표시된다. 오차 막대는 SEM (n=3)을 나타낸다. b. 지시된 바와 같이 0.5 mM 아세토헥사미드로 6시간 동안 처리하거나 처리하지 않은 후 10일 동안 일루딘 S에 노출시킨 WT 및 △XPA 세포의 클론 생존. c. 지시된 시간 동안 0.5 mM 아세토헥사미드로 처리되거나 처리되지 않은 후, 15 J/M2 조사하고, 게놈 DNA에서 CPD의 존재에 대해 도트 블롯으로 분석한 WT 및 △XPA 세포. 로딩 대조군으로서 메틸렌 블루 (MB)로 DNA를 대조 염색하였다. d. c의 강도의 정량.
도 8. 아세토헥사미드는 세포주기, 아폽토시스를 변경하거나, 반응성 산소 종을 퀀칭시킴으로써 기능하지 않는다.
a. WT 및 △XPA 세포를 6시간 동안 DMSO 또는 0.5 mM 아세토헥사미드로 처리하였다. 요오드화프로피디움 (PI) 염색 후 FACS 분석을 사용하여 세포주기 프로파일을 결정하였다. b-d. 6시간 동안 DMSO 또는 0.5 mM 아세토헥사미드로 처리한 후, 지시된 DNA 손상제 (MMC: 미토마이신 C; HU: 하이드록실 우레아; MMS: 메틸 메탄술포네이트)에 노출시킨 WT HAP1 세포의 생존. CellTitre-Glo를 사용하여 3일 후에 생존을 평가하였다. e. 6시간 동안 0.5 mM 아세토헥사미드 또는 30 μM N-아세틸시스테인 (NAC)으로 처리한 후 30 J/M2 UV 노출된 WT 세포의 세포 생존율.
도 9. 아세토헥사미드는 UV 후 생존율을 보정하기 위해 SUR1 억제를 통해 기능하지 않는다.
a. RNA 시퀀싱으로부터 HAP1 WT 세포에서 SUR1 및 GAPDH에 대한 Fragments Per Kilobase Million (FPKM). b. 지시된 바와 같이, 6시간 동안 0.5 mM 아세토헥사미드 처리하거나 처리하지 않은 후 15 J/M2 UV 조사한 다음, 회복시킨 WT 및 △XPA 세포에서의 정량적 역전사 PCR에 의해 평가된 SUR1 전사체의 mRNA 발현. GAPDH의 발현을 기준으로 사용하였다. 오차 막대는 SEM (n=3)을 나타낸다.
도 10. NER-결핍 세포의 UV 민감성을 보정하는 술포닐우레아 화합물의 조사
a-c. 6시간 동안 상이한 농도의 아세토헥사미드 (aceto), 글리클라지드 (GLC) 및 글리메피리드 (GLM)로 처리한 후, 10 J/M2의 UV 조사한 △XPA 세포의 세포 생존율. d. 6시간 동안 50 μM 글리벤클라미드로 처리하거나 처리하지 않은 후 UV 노출된 WT 및 △XPA 세포의 생존. CellTitre-Glo를 사용하여 3일 후에 생존을 평가하였다. e. 6시간 동안 10 μM의 상이한 아세토헥사미드 유도체로 처리한 후 5 J/M2 UV 조사한 △XPA 세포의 세포 생존율.
도 11. MUTYH의 손실은 사이클로부탄 피리미딘 이량체의 제거를 향상시키고, XPA-결핍 세포의 UV 민감성을 보정한다.
a. △XPA (mCherry+) 및 △XPA-MUTYH (GFP+)를 동일하게 혼합한 다음, 상이한 투여량으로 UV 조사한 후, 10일 후 FACS 분석을 수행하였다. b. WT, △MUTYH, △XPA △XPA-MUTYH HAP1 세포를 15 J/M2로 처리한 후, 지시된 시간 동안 회복시켰다. 도트 블롯에 의해 게놈 DNA를 CPD의 존재에 대해 분석하였다. 로딩 대조군으로서 메틸렌 블루 (MB)로 DNA를 대조염색하였다.
도 12. 6-4 PP의 제거
a. WT, △XPA 또는 △XPA-MUTYH HAP1 세포를 15 J/M2 UV로 처리하거나 처리하지 않은 상태로 방치한 다음, 지시된 회복시간 동안 배양에서 유지시킨 후, 게놈 DNA를 추출하고, 6-4 피리미딘-피리미돈 광 화학반응 산물 (6-4PP)을 도트 블롯으로 분석하였다.
로딩 대조군로서 메틸렌 블루 (MB)로 총 DNA를 대조염색하였다.
b. a의 정량.
데이터는 XPA 결핍 세포에서 MUTYH 손실이 6-4PP의 제거를 가능하게 함으로써, 6-4PP 복구와 관련하여 NER 결핍세포의 DNA 복구 결핍을 경감시킨다는 것을 보여준다
실시예 1 - 화합물의 스크리닝
미국 식품의약국 (FDA)에서 승인된 구조적으로 별개의 화합물 모두를 나타내는 약 300개의 화합물의 자체 제작 약물 라이브러리를 사용하여, 약물 가능성을 재조정하였다. 첫째, 인간 반수체 세포주 HAP1 근처에서 CRISPR-Cas9를 이용하여 TC-NER 및 GG-NER 둘 모두에 기능하는 NER의 중심 구성요소 중 하나인 XPA에 프레임시프트 돌연변이 (frameshift mutation)를 생성함으로써 NER-결핍 세포주를 생성하였다 (△XPA로 표시됨) (도 5a). 예상한 바와 같이, XPA 환자 유래 섬유아세포 세포주 (XPA△/△로 표시)와 유사하게, △XPA 세포는 UV 조사에 대한 향상된 민감성을 나타내었다 (도 5b 내지 도 5c). 다음으로, △XPA 및 야생형 세포를 24시간 동안 약물 라이브러리 (각 약물이 최대 혈장 농도의 5배로 사용됨)에 노출시킨 후, UV에 노출시켰다 (△XPA 세포를 사멸시키나, 야생형 세포를 사멸시키지 않도록 선택된 투여량) (도 1a 및 도 5d). 야생형 세포와 비교하여 △XPA 세포의 세포 생존을 향상시키는 효능을 기반으로 하여 화합물의 점수를 책정하였다 (도 1b). 2개의 생물학적 복제물 사이에 0.9보다 큰 상관 계수가 획득되었으며, △XPA와 야생형 세포 사이가 충분히 분리되었다 (도 6a 및 도 6b).
야생형 세포와 비교하여 △XPA 세포의 생존의 40% 초과의 보정을 나타내는 10개의 화합물이 확인되었다 (도 6c). UV-유도 DNA 손상을 차단하여 세포 생존을 간접적으로 증가시키는 능력으로 인해 10개의 화합물 중 8개가 추가 분석을 위해 제외되었다. 나머지 2개의 화합물 중 하나는 1세대 술포닐우레아 약물에 속하는 항 당뇨병 약물인 아세토헥사미드 (도 1c)였다 (문헌[Joseph et al (2010), J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci, 878: 2775-81]).
실시예 2-아세토헥사미드 및 추가의 술포닐우레아 화합물의 기능 분석
아세토헥사미드는 단기 투여량 반응 분석 (도 1d) 및 장기 콜로니 형성 분석 (도 1e) 둘 모두에서 △XPA 세포의 UV 민감성을 거의 야생형 세포 수준까지 경감시켰다. 아세토헥사미드가 DNA 교차결합 손상의 다른 원인에 따라 세포 생존을 보정할 수 있는지를 결정하기 위해, 본 발명자들은 야생형 및 △XPA 세포를 NER에 의해 복구된 대형 부가물을 유도하는 유전자 독소인 일루딘 S에 노출시켰다 (도 2a 및 도 7b). 실제로, 본 발명자들은 아세토헥사미드가 일루딘 S 처리 후 세포 생존을 증가시킬 수 있음을 관찰하였다. 또한, 아세토헥사미드는 XPA△/△ 환자 유래 세포의 UV-유도 세포 사멸을 경감시킬 수 있음을 확인하였으며 (도 2b), 이는 구제 방식이 세포 유형에 특이적이지 않음을 시사한다. 다음으로, 본 발명자들은 UV에 의해 유도되는 가장 현저한 병변이며, UV 병변의 대략 75%를 차지하는 CPD의 수준을 측정함으로써, 아세토헥사미드와의 인큐베이션이 UV 유도 병변의 제거를 유발하는지를 결정하였다. NER 유효성 예상 야생형 세포는 UV 조사 후 24시간째에 CPD를 제거할 수 있었지만, NER-결핍 XPA△/△ 세포는 UV 조사 후 24시간째에 지속적으로 상승된 수준의 CPD를 나타내었다. 그러나 놀랍게도 아세토헥사미드는 XPA△/△ 세포에서 CPD의 제거를 유발하였으며, 이는 아세토헥사미드가 CPD 병변을 제거하는 NER-결핍 세포의 능력을 향상시켰음을 시사한다. 중요하게도, 아세토헥사미드는 CPD의 초기 양에 영향을 주지 않았다 (도 2c 및 도 2d). 또한 HAP1 세포주에 대해서도 동일한 결과가 관찰되었다 (도 7c 및 도 7d).
다음으로, 글리클라지드 (GLC), 글리메피리드 (GLM) 및 글리벤클라미드를 포함하여, ATP-의존적 K+ 채널을 통한 인슐린 방출을 자극하는 3개의 추가 술포닐우레아를 시험하였다. 글리메피리드만이 UV에 대한 △XPA 세포의 보호 효과를 나타내었다 (도 10a 내지 도 10d). 술포닐우레아의 2개의 추가 유도체는 μM 양의 범위 내에서 강력한 효과를 나타내었고 (도 10e), 이는 본 발명이 아세토헥사미드의 특정 구조에 제한되지 않음을 증명한다.
실시예 3-아세토헥사미드의 작용 방식
아세토헥사미드의 작용 방식에 대한 정보를 획득하기 위해, 화합물에 노출시 세포주기 프로파일을 평가하였다. 아세토헥사미드 처리시 야생형 또는 △XPA 세포 사이에는 차이가 없었으며, 이는 세포주기 단계에 대한 영향을 배제하였다 (도 8a). 아세토헥사미드가 일반적인 항-아폽토시스 효과를 나타낼 가능성을 배제하기 위해, DNA 교차결합제인 미토마이신 C (MMC), 리보뉴클레오사이드의 세포 풀을 고갈시켜 복제 스트레스를 유도하는 하이드록시우레아 (HU) 및 알킬화제 메틸 메탄술포네이트 (MMS)를 포함하여 다양한 상이한 DNA 손상제로 야생형 세포를 처리하였다. 아세토헥사미드는 MMC, HU 및 MMS에 노출 후 세포 생존을 증가시키지 않았다. 따라서, 아세토헥사미드는 DNA 손상 후 항-아폽토시스제로서 작용하지 않는다 (도 8b 내지 도 8d). 또한, 강력한 항산화제 N-아세틸시스테인 (NAC)은 아세토헥사미드와 비교하여 UV-유도 민감성을 경감시키는데 매우 미미한 효과를 보였으며 (도 8e), 이는 아세토헥사미드가 단순히 반응성 산소 종을 퀀칭시켜서는 그 효과를 발휘하지 못함을 시사한다.
아세토헥사미드를 포함하는 술포닐우레아는 ATP 감성 칼륨 채널을 표적화하고, 인슐린 분비의 조절에 현저한 역할을 한다. 술포닐우레아는 SUR1 (술포닐우레아 수용체 1)에 대한 결합을 통해 Kir6.2 하위단위의 내향 정류기를 차단하여, 막 탈분극, Ca2+ 유입 및 후속 인슐린 방출을 유발한다 (문헌[Proks et al (2002), Diabetes, 51 Suppl 3: S368-76] [Burke et al (2008), Circ Res, 102: 164-76]). 그러나, RNA 시퀀싱 분석을 통한 발현 프로파일링에서 △XPA 세포에서 어떠한 SUR1 전사체도 검출되지 않았다 (도 9a). 또한, SUR1은 UV 조사 또는 아세토헥사미드 처리 후 △XPA 세포에서 발현되지 않았다 (도 9b). 이들 데이터를 기반으로 하여, 아세토헥사미드의 표적으로서의 SUR1은 이러한 관계로 무시되었다.
아세토헥사미드는 NER-결핍 세포에서 CPD의 제거를 향상시켰기 때문에, 그의 작용 방식은 공지된 DNA 절제 복구 경로 중 하나를 통해 이루어질 수 있는 것으로 추측되었다. 따라서, 모든 DNA 복구 경로에 해당하는 20개의 DNA 복구-결핍 세포주의 패널을 CRISPR-Cas9를 사용하여 제조하였다. Pol 카파 (POLK)는 NER의 복구 합성 단계에 관여하기 때문에 트랜스병변 합성 (TLS) 중합효소에 해당하는 것을 선택하였다. 이어서, 이들 세포주 (뿐만 아니라, 2개의 야생형 대조군)를 아세토헥사미드로 처리하고, UV 조사에 노출시켰다 (도 3a). '구제 백분율'은 UV 조사 후 처리되지 않은 것과 비교하여 아세토헥사미드로 처리된 소정의 세포주의 생존의 차이로 규정하였다 (도 3a). 아세토헥사미드는 시험된 모든 녹아웃 세포주 (및 또한 야생형 세포)의 UV-유도 손상에 대해 유사한 보호 효과를 나타냈지만, MUTYH가 부재하는 세포에는 효과가 없었다. 이는 아세토헥사미드 및 MUTYH가 관련된 기능을 가짐을 시사한다. 이는 또한 아세토헥사미드가 UV-유도 DNA 손상으로부터 세포를 보호하는 일반적인 효과를 나타내는 것에 대한 추가의 증거를 제공한다.
실시예 4-MUTYH의 역할
MUTYH는 염기 절제 복구 (BER) 경로에서 8-옥소-구아닌과 잘못 쌍을 형성한 아데닌의 절제를 촉매하는 DNA 글리코실라제이다. 따라서, MUTYH는 손상된 염기를 제거하는 대신 DNA 병변 맞은편에 위치한 손상되지 않은 염기를 제거하기 때문에 특수한 글리코실라제이다 (문헌[Markkanen et al (2013), Front Genet, 4: 18]). 놀랍게도, MUTYH의 손실은 아세토헥사미드 처리의 효과와 유사하게 야생형 세포와 비교하여 UV 조사에 대해 내성을 부여하는 것으로 나타났다. 또한, 아세토헥사미드와의 사전 인큐베이션은 생존에 현저한 영향을 미치지 않았으며 (도 3b), 이는 추가로, 아세토헥사미드 및 MUTYH의 손실이 기능적으로 관련된 효과가 있음을 시사한다. NER에서 MUTYH의 역할을 더욱 직접적으로 시험하기 위해, CRISPR-Cas9를 사용하여 이중 녹아웃 (△XPA-MUTYH)을 생성하여, MUTYH 결실이 △XPA 세포의 민감성을 경감시킬 수 있는지를 분석하였다 (도 3c). △XPA 세포와 비교하여 UV 노출 후 △XPA-MUTYH 세포의 향상된 세포 생존이 관찰되었다 (도 3d). 이러한 결과를 확인하기 위해, △XPA 세포를 mCherry로 표지하고, △XPA-MUTYH를 GFP로 표지하였다. 다음으로, 이들 세포주를 동일한 양으로 혼합한 후, 상이한 투여량의 UV를 조사하였다. 배양 10일 후, 세포를 유세포 분석으로 분석하였다. △XPA-mCherry 세포는 더 이상 검출되지 않았지만, △XPA-MUTYH-GFP 세포는 검출됨으로써, 이는 MUTYH의 손실이 UV에 대한 세포 내성을 부여함을 시사한다 (도 11a).
따라서, 아세토헥사미드 및 MUTYH의 손실 둘 모두는 UV-유도 세포 사멸로부터 야생형 및 NER-결핍 세포 둘 모두를 보호하는 것으로 나타났다. 아세토헥사미드가 MUTYH를 통해 작용하는지를 결정하기 위해, MUTYH 단백질 수준에 대한 그의 영향을 먼저 분석하였다. 야생형 세포의 아세토헥사미드 처리는 프로테아솜 의존적 방식으로 MUTYH 단백질 수준의 감소를 유발하는 것으로 나타났다 (도 4a 및 도 4b). 이는 아세토헥사미드가 실제로 MUTYH의 분해를 촉진함으로써 그 기능을 나타냄을 시사하였다. 이를 추가로 뒷받침하는 것으로, 이중 녹아웃 △XPA-MUTYH의 아세토헥사미드 처리는 UV 처리시 생존을 추가로 증가시키지 않았다 (도 4c). 중요하게는, △XPA-MUTYH 세포는 UV 조사 후 24시간째에 △XPA 세포와 비교하여 CPD를 더욱 효율적으로 제거하였으며 (도 4d 및 도 11b), 이는 UV 활성 후의 △XPA 세포에서 관찰된 독성이 MUTYH 의존적임을 시사한다.
다음에, △XPA-MUTYH 세포에서 UV 민감성의 경감이 염색체 불안정성에 영향을 미치는지를 결정하였다. 따라서, UV 노출 후, △XPA 세포에서의 염색체 이상을 △XPA-MUTYH 세포와 비교하였다. △XPA-MUTYH 세포는 △XPA 세포와 비교하여 UV 조사 후 염색체 이상이 유의하게 감소한 것으로 나타났다 (도 4e). 종합하면, MUTYH 손실은 UV 조사 후 △XPA 세포의 게놈 안정성에 대해 보호 효과를 나타낸다.
종합하면, 항 당뇨병 약물인 아세토헥사미드는 MUTYH의 분해를 통해 NER-결핍 세포의 민감성을 경감시키고, UV 병변의 복구를 향상시킬 수 있다. MUTYH는 E3 리가제 MULE에 의해 유비퀴틴화되어 단백질 수준을 감소시키고, 이어서 염색질로의 집합을 감소시키는 것으로 나타났다 (문헌[Dorn et al (2014), J Biol Chem, 289: 7049-58]). 따라서, MULE의 손실은 MUTYH 단백질의 축적으로 인해 세포를 UV 조사에 감성화시킨다. 실제로 또한 MULE-결핍 세포 (△MULE)는 UV 조사에 대해 향상된 민감성을 나타내었다 (도 4f). 종합하면, 데이터는 아세토헥사미드가 데유비퀴틴 리가제를 억제함으로써 기능하며, 결과적으로 MULE에 의한 MUTYH 유비퀴틴화를 증가시키고, 후속 분해를 유발함을 보여준다.
실시예 5-술포닐우레아 화합물의 용도
MUTYH 분해를 통해 아세토헥사미드와 같은 술포닐우레아 화합물은 UV-유도 DNA 손상을 제거하기 위한 NER-비의존적 메커니즘을 공개시킨다. 이 경로는 CPD의 제거로 이어지고, 따라서 UV 노출 후 NER-결핍 세포의 세포 생존을 향상시킨다. 이는 염색체 불안정성의 증가의 부재하에 이루어진다.
MUTYH는 구아닌, 8-옥소-7,8-디하이드로구아닌 또는 2-하이드록시-아데닌과 잘못 쌍을 형성한 아데닌 염기를 절제하고, 이전에 UV-유도 병변의 제거에 관여하지 않은 DNA 글리코실라제이다.
2형 당뇨병의 치료를 위해 이미 임상적으로 승인된 아세토헥사미드, 그의 유도체 중 하나, 또는 MUTYH 억제제는 NER의 결핍과 관련된 증상을 경감시키기 위해 사용될 수 있다. 이는 많은 NER-관련 질병의 치료를 위한 신규한 치료 접근법의 서막을 연다. 이 접근법은 XP, CS, UVSS 및 TTD를 포함한 UV 민감성을 특징으로 하는 다양한 증후군에 유용한다. 뇌 또는 피부에 특이적으로 기능하거나, 국소적으로 적용되는 본 명세서에 제공된 술포닐우레아 화합물은 XP CS, UVSS 및 TTD와 같은 NER 결핍 질병을 경감시키기 위한 치료 기회를 제공한다.
실시예 6-재료 및 방법
세포 배양 및 시약
HAP1 세포를 이스코브의 변형된 둘베코 배지 (Iscove's Modified Dulbecco's Medium) (Gibco)에서 배양하였다. XPA 환자-유래 섬유아세포 세포주를 Coriell Biorepository (GM04429)로부터 구입하였고, BJ 세포와 같이 MEM (Gibco)에서 배양하였다. 모든 세포를 10% 소 태아 혈청 (FBS) (Thermo Fisher Scientific) 및 1% 페니실린-스트렙토마이신 (Sigma-Aldrich)의 존재하에 37%에서 5% CO2 및 3% O2로 성장시켰다. 일루딘 S, 하이드록시우레아 (HU), 미토마이신 C (MMC), 메틸 메탄술포네이트 (MMS), 아세토헥사미드, N-아세틸시스테인, 글리클라지드, 글리메피리드, 글리벤클라미드, L100889, PH003986, CDS021537 및 PH000650을 Sigma-Aldrich로부터 구입하였다.
CRISPR-Cas9 편집 세포주의 생성
DNA 복구 녹아웃 세포주를 Horizon Genomics의 협력하에 생성하였다. 간략하게, Xfect (clontech)를 사용하여, Cas9를 발현하는 플라스미드 (Zhang 실험실의 pX165), 가이드 RNA 및 블라스티시딘 내성 유전자로 HAP1 세포를 형질감염시켰다. 이어서, 세포를 20 μg/ml 블라스티시딘으로 24시간 동안 처리하여 형질감염되지 않은 세포를 제거하였다. 항생제 선택으로부터 세포를 5 내지 7일 동안 회복시킨 후, 제한 희석으로 클론 세포주를 단리하였다. 이어서, 게놈 PCR을 Direct PCR-Cell 키트 (PeqLab)를 사용하여 단리하고, gRNA에 의해 표적화된 영역을 PCR 증폭시키고, Sanger 시퀀싱에 의해 분석하였다. 마지막으로, 추가 분석을 위해 프레임시프트 돌연변이를 갖는 클론을 선택하였다.
고 처리량 약물 스크리닝
웰당 50 nL의 화합물을 음향 전달 장치 (Labcyte Echo 520)을 사용하여 DMSO 스톡 플레이트로부터 384-웰 플레이트 (Corning 3712)로 옮겼다. 야생형 및 XPA-결핍 HAP1 세포 (1,000개의 세포의 양)를 50 μl 배지에서 화합물 포함 플레이트에 시딩하였다. 24시간 후, 세포에 2,000 J/M2로 UV 조사하였다. 3일 후, 세포 생존율을 Cell Titer-Glo (Promega)를 사용하여 결정하였다. 스크리닝을 2회 반복 실험으로 수행하였다. 데이터 분석을 위해, 대조군의 백분율을 계산하고, DMSO 조사된 샘플의 신호를 사용하여 값을 0%로 설정하고, DMSO 비 조사된 샘플을 사용하여 값을 100%로 설정하였다. 이들이 생존율을 40% 초과하여 보정했는지에 따라 히트를 규정하고, 신호는 DMSO 처리 조건에서 3 표준 편차 차이이다.
핵형 분석
중기의 제조를 표준 방법에 의해 수행하였다. 간략하게는, 30 내지 6분 동안 0.1 μg/ml Colcemid (Gibco, Thermo Fisher)를 첨가하여 분열 세포를 중기에 차단시켰다. 이후, 세포를 저장성 용액으로 20분 동안 처리하고, 메탄올/아세트산 (1부 아세트산 및 3부 메탄올)을 사용하여 고정시켰다. 이어서, 세포를 슬라이드 상에 적하하고, 약 20분 동안 42℃에서 건조시킨 다음, 60℃에서 밤새 인큐베이션하였다. 염색체를 2.5% 트립신/NaCl 용액에서 30초 동안 분해시키고, 0.9% NaCl 빙냉 용액에서 약 5초 동안 인큐베이션하였다. 마지막으로, 슬라이드를 완충된 Giemsa 염색 용액에서 3분 동안 염색하였다. "MetaSystems Ikaros" 소프트웨어 버전 5.3.18을 사용하여 핵형 분석을 수행하였다.
투여량 반응 및 UV 처리
미토마이신 C (MMC), 메틸 메탄술포네이트 (MMS), 하이드록시우레아 (HU), 네오카지노스타틴 (NCS) 및 일루딘 S를 포함하는 DNA 손상제에 대한 투여량-반응 곡선을 1,000 세포/웰로 시딩함으로써 96-웰 플레이트에서 3회 반복 실험으로 수행하였다. 다음날, 상이한 농도의 화합물을 첨가하고, 3일 후, 세포 생존율을 Cell Titer-Glo (Promega)를 사용하여 평가하였다.
UV 조사를 위해, 세포를 PBS로 세척하고, 트립신 처리하고, 계수하고, 동일한 수로 분배한 후, 지시된 바와 같이 상이한 투여량의 UV로 조사하였다. 마지막으로, 1,000개의 세포를 96웰 플레이트에 재분배시켰다. 72시간 후, Cell Titer-Glo (Promega)를 사용하여 생존을 측정하였다. UVP CX-2000 장치 (254 nm, Fisher Scientific)를 사용하여 UVC로 세포를 조사하였다.
콜로니 형성 분석
세포를 약물 전처리의 유무에 관계없이 상이한 투여량으로 UV 처리한 후, 관찰 가능한 콜로니가 형성될 때까지 2주 동안 1,000 세포/웰의 밀도로 6-웰 플레이트에 2회 반복 실험으로 시딩하였다. 이어서, 배지를 제거하고, 콜로니를 PBS로 세척하고, 3.7% 파라포름알데하이드 (PFA)를 사용하여 1시간 동안 고정시켰다. 이어서, PFA를 제거하고, 콜로니를 5% 에탄올 용액 중 0.1% 크리스탈 바이올렛으로 1시간 동안 염색하였다. 다음으로, 염색 용액을 제거하고, 웰을 세척하고, 촬영하고, CellProfiler를 사용하여 정량화하였다.
세포주기 분석
지시된 바와 같이 세포를 DMSO 또는 아세토헥사미드로 처리하였다. 요오드화프로피디움 (PI) 염색을 사용하여 세포주기 단계를 확인하였다. 간략하게는, 세포를 수확하고, PBS에 재현탁시키고, 저온의 70% 에탄올로 밤새 고정시켰다. 원심분리 후, 에탄올을 제거하고, 세포를 1 μg/mL RNase A 및 1 μg/mL PI를 포함하는 PBS에 재현탁시켰다. 마지막으로, 세포를 FACScalibur 유세포 분석기에서 분석하였다. 세포 획득 후, FlowJo 소프트웨어 (Tree Star)를 사용하여 분석을 수행하였다.
정량적 역전사 PCR
WT 및 △XPA HAP1 세포를 수확하고, 페놀-클로로포름 추출을 사용하여 RNA를 단리하였다. 1 μl DNase (Sigma)로 처리한 후, cDNA를 SuperScript III 역전사효소 (Invitrogen)를 사용하여 전사시켰다. 1 μg의 양의 cDNA 주형을 SYBR Green qPCR Mastermix (Qiagen)를 사용한 qRT-PCR에 사용하였다. GAPDH를 대조군 유전자로 사용하여 분석을 3회 반복 실험으로 수행하였다. 7900HT Fast 실시간 PCR 시스템 (Applied Biosystems)에서 PCR을 수행하였다. 다음과 같은 프라이머를 사용하였다:
SUR1: 5'-AGCTGAGAGCGAGGAGGATG-3'; 5'-CACTTGGCCAGCCAGTAGTC-3',
GAPDH: 5'-AGAACATCATCCCTGCATCC-3'; 5'-ACATTGGGGGTAGGAACAC-3'.
단백질 추출물 및 면역블롯팅
프로테아제 억제제 (Sigma) 및 포스파타제 억제제 (Sigma, NEB)가 보충된 RIPA 용해 완충액으로 구성된 용해 완충액에서 세포를 용해시켰다. 용해물의 초음파 처리 및 원심분리 후, 이를 가열하고, 샘플 완충액을 환원시켰다. 단백질 샘플을 SDS-PAGE (3 내지 8% 또는 4 내지 12% 구배 겔; Invitrogen)로 분리한 다음, 니트로-셀룰로스 막으로 옮겼다. 모든 1차 항체를 1:1,000 희석으로 사용하고, 2차 항체는 1:5,000으로 사용하였다. 사용된 항체는 XPA (14607S; Cell Signaling), MUTYH (ab55551; Abcam), TUBULIN (3873, Cell Signaling) (07-164; Millipore) 및 ß-ACTIN (A 5060A, Sigma)이었다.
사이클로부탄 피리미딘 이량체의 면역형광 및 관련 현미경
사이클로부탄 피리미딘 이량체 (CPD)의 측정을 위해, 세포를 5 cm 디쉬에서 커버슬립 (coverslips, VWR) 상에 시딩하였다. 다음날, 세포를 지시된 바와 같이 처리하였다. 이어서, 이를 PBS로 2회 세척하고, 실온 (RT)에서 10분 동안 4% 파라포름알데하이드 (PFA)로 고정시킨 후, 실온에서 5분 동안 PBS 중 0.5% Triton X-100으로 투과시켰다. PBS로 3 단계 세척한 후, 실온에서 30분 동안 2M HCL로 DNA를 변성시킨 후, 37℃에서 30분 동안 PBS 중 10% FBS로 차단하였다. 1차 항-CPD 및 2차 항체 (항-CPD: TDM-2, Cosmo Bio; 2차 항체: Alexa Fluor 488 염소 항-마우스, Invitrogen)를 PBS (1:1,000)에 희석하고, 30분 동안 37℃에서 세포 상에 인큐베이션하고, 개별 단계 사이에 5회의 세척 (PBS)을 수행하였다. 마지막으로, 세포를 암소에서 실온에서 20분 동안 DAPI (Sigma-Aldrich)로 염색하였다. 세포 이미지를 디컨볼루션 현미경 (Leica)으로 촬영하였다. CellProfiler를 사용하여 정량화를 수행하였다.
사이클로부탄 피리미딘 이량체의 도트 블롯
DNA 중의 사이클로부탄 피리미딘 이량체 (CPD)의 양을 CPD-특이적 단일클론 항체 TDM-2 (Cosmo Bio)와의 면역-도트 블롯 분석을 사용하여 정량화하였다. QIAamp DNA 미니 키트 (Qiagen)를 사용하여 게놈 DNA를 추출한 다음, 게놈 DNA를 5분 동안 비등시켜 TE 완충액 (10mM Tris-CL 및 1mM EDTA, pH 7.5)에서 변성시킨 후, 50 ng의 게놈 DNA를 니트로셀룰로스 막 상에서 3회 반복 실험으로 도트-블롯팅하였다. 이어서, 80℃에서 2시간 동안 막을 베이킹 (baking)함으로써 DNA를 고정시켰다. 5% (w/v) 우유를 포함하는 TBS, 0.2% Tween 20 (TBS-T)에서 1시간 동안 막을 차단시켰다. TBS-T 중 1:1,500의 희석을 사용하여, 단일클론 항체 TDM-2 (항 CPD 단일클론 항체, Cosmo Bio)로 실온에서 4℃에서 밤새 막을 인큐베이션하였다. 15분 동안 세척한 후, 인산염 완충 식염수 (Invitrogen) 중 1:2,500으로 희석된 항-마우스 2차 항체로 막을 1시간 동안 인큐베이션하였다. Amersham ECL (GE Healthcare Life Sciences)을 사용하여 신호를 검출하고, DNA를 로딩 대조군으로서 메틸렌 블루로 대조 염색하였다.
통계 분석
달리 언급되지 않는 한, 데이터는 평균 (SEM)의 ± 표준 오차로 표시된다.
SEQUENCE LISTING <110> CEMM - FORSCHUNGSZENTRUM FUR MOLEKULARE MEDIZIN GMBH <120> SULFONYLUREA COMPOUNDS IN THE TREATMENT OF DISEASE ASSOCIATED WITH UV-INDUCED DAMAGE <130> IPA191557-DE <150> EP 17172748.0 <151> 2017-05-24 <160> 10 <170> BiSSAP 1.3 <210> 1 <211> 546 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> 1-Isoform Alpha-1 <400> 1 Met Thr Pro Leu Val Ser Arg Leu Ser Arg Leu Trp Ala Ile Met Arg 1 5 10 15 Lys Pro Arg Ala Ala Val Gly Ser Gly His Arg Lys Gln Ala Ala Ser 20 25 30 Gln Glu Gly Arg Gln Lys His Ala Lys Asn Asn Ser Gln Ala Lys Pro 35 40 45 Ser Ala Cys Asp Gly Met Ile Ala Glu Cys Pro Gly Ala Pro Ala Gly 50 55 60 Leu Ala Arg Gln Pro Glu Glu Val Val Leu Gln Ala Ser Val Ser Ser 65 70 75 80 Tyr His Leu Phe Arg Asp Val Ala Glu Val Thr Ala Phe Arg Gly Ser 85 90 95 Leu Leu Ser Trp Tyr Asp Gln Glu Lys Arg Asp Leu Pro Trp Arg Arg 100 105 110 Arg Ala Glu Asp Glu Met Asp Leu Asp Arg Arg Ala Tyr Ala Val Trp 115 120 125 Val Ser Glu Val Met Leu Gln Gln Thr Gln Val Ala Thr Val Ile Asn 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Ser Ala Ser Leu Glu Glu Val Asn Gln Leu Trp Ala Gly Leu 145 150 155 160 Gly Tyr Tyr Ser Arg Gly Arg Arg Leu Gln Glu Gly Ala Arg Lys Val 165 170 175 Val Glu Glu Leu Gly Gly His Met Pro Arg Thr Ala Glu Thr Leu Gln 180 185 190 Gln Leu Leu Pro Gly Val Gly Arg Tyr Thr Ala Gly Ala Ile Ala Ser 195 200 205 Ile Ala Phe Gly Gln Ala Thr Gly Val Val Asp Gly Asn Val Ala Arg 210 215 220 Val Leu Cys Arg Val Arg Ala Ile Gly Ala Asp Pro Ser Ser Thr Leu 225 230 235 240 Val Ser Gln Gln Leu Trp Gly Leu Ala Gln Gln Leu Val Asp Pro Ala 245 250 255 Arg Pro Gly Asp Phe Asn Gln Ala Ala Met Glu Leu Gly Ala Thr Val 260 265 270 Cys Thr Pro Gln Arg Pro Leu Cys Ser Gln Cys Pro Val Glu Ser Leu 275 280 285 Cys Arg Ala Arg Gln Arg Val Glu Gln Glu Gln Leu Leu Ala Ser Gly 290 295 300 Ser Leu Ser Gly Ser Pro Asp Val Glu Glu Cys Ala Pro Asn Thr Gly 305 310 315 320 Gln Cys His Leu Cys Leu Pro Pro Ser Glu Pro Trp Asp Gln Thr Leu 325 330 335 Gly Val Val Asn Phe Pro Arg Lys Ala Ser Arg Lys Pro Pro Arg Glu 340 345 350 Glu Ser Ser Ala Thr Cys Val Leu Glu Gln Pro Gly Ala Leu Gly Ala 355 360 365 Gln Ile Leu Leu Val Gln Arg Pro Asn Ser Gly Leu Leu Ala Gly Leu 370 375 380 Trp Glu Phe Pro Ser Val Thr Trp Glu Pro Ser Glu Gln Leu Gln Arg 385 390 395 400 Lys Ala Leu Leu Gln Glu Leu Gln Arg Trp Ala Gly Pro Leu Pro Ala 405 410 415 Thr His Leu Arg His Leu Gly Glu Val Val His Thr Phe Ser His Ile 420 425 430 Lys Leu Thr Tyr Gln Val Tyr Gly Leu Ala Leu Glu Gly Gln Thr Pro 435 440 445 Val Thr Thr Val Pro Pro Gly Ala Arg Trp Leu Thr Gln Glu Glu Phe 450 455 460 His Thr Ala Ala Val Ser Thr Ala Met Lys Lys Val Phe Arg Val Tyr 465 470 475 480 Gln Gly Gln Gln Pro Gly Thr Cys Met Gly Ser Lys Arg Ser Gln Val 485 490 495 Ser Ser Pro Cys Ser Arg Lys Lys Pro Arg Met Gly Gln Gln Val Leu 500 505 510 Asp Asn Phe Phe Arg Ser His Ile Ser Thr Asp Ala His Ser Leu Asn 515 520 525 Ser Ala Ala Gln 530 <210> 5 <211> 522 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> 1-Isoform Gamma-2 <400> 5 Met Arg Lys Pro Arg Ala Ala Val Gly Ser Gly His Arg Lys Gln Ala 1 5 10 15 Ala Ser Gln Glu Gly Arg Gln Lys His Ala Lys Asn Asn Ser Gln Ala 20 25 30 Lys Pro Ser Ala Cys Asp Ala Gly Leu Ala Arg Gln Pro Glu Glu Val 35 40 45 Val Leu Gln Ala Ser Val Ser Ser Tyr His Leu Phe Arg Asp Val Ala 50 55 60 Glu Val Thr Ala Phe Arg Gly Ser Leu Leu Ser Trp Tyr Asp Gln Glu 65 70 75 80 Lys Arg Asp Leu Pro Trp Arg Arg Arg Ala Glu Asp Glu Met Asp Leu 85 90 95 Asp Arg Arg Ala Tyr Ala Val Trp Val Ser Glu Val Met Leu Gln Gln 100 105 110 Thr Gln Val Ala Thr Val Ile Asn Tyr Tyr Thr Gly Trp Met Gln Lys 115 120 125 Trp Pro Thr Leu Gln Asp Leu Ala Ser Ala Ser Leu Glu Glu Val Asn 130 135 140 Gln Leu Trp Ala Gly Leu Gly Tyr Tyr Ser Arg Gly Arg Arg Leu Gln 145 150 155 160 Glu Gly Ala Arg Lys Val Val Glu Glu Leu Gly Gly His Met Pro Arg 165 170 175 Thr Ala Glu Thr Leu Gln Gln Leu Leu Pro Gly Val Gly Arg Tyr Thr 180 185 190 Ala Gly Ala Ile Ala Ser Ile Ala Phe Gly Gln Ala Thr Gly Val Val 195 200 205 Asp Gly Asn Val Ala Arg Val Leu Cys Arg Val Arg Ala Ile Gly Ala 210 215 220 Asp Pro Ser Ser Thr Leu Val Ser Gln Gln Leu Trp Gly Leu Ala Gln 225 230 235 240 Gln Leu Val Asp Pro Ala Arg Pro Gly Asp Phe Asn Gln Ala Ala Met 245 250 255 Glu Leu Gly Ala Thr Val Cys Thr Pro Gln Arg Pro Leu Cys Ser Gln 260 265 270 Cys Pro Val Glu Ser Leu Cys Arg Ala Arg Gln Arg Val Glu Gln Glu 275 280 285 Gln Leu Leu Ala Ser Gly Ser Leu Ser Gly Ser Pro Asp Val Glu Glu 290 295 300 Cys Ala Pro Asn Thr Gly Gln Cys His Leu Cys Leu Pro Pro Ser Glu 305 310 315 320 Pro Trp Asp Gln Thr Leu Gly Val Val Asn Phe Pro Arg Lys Ala Ser 325 330 335 Arg Lys Pro Pro Arg Glu Glu Ser Ser Ala Thr Cys Val Leu Glu Gln 340 345 350 Pro Gly Ala Leu Gly Ala Gln Ile Leu Leu Val Gln Arg Pro Asn Ser 355 360 365 Gly Leu Leu Ala Gly Leu Trp Glu Phe Pro Ser Val Thr Trp Glu Pro 370 375 380 Ser Glu Gln Leu Gln Arg Lys Ala Leu Leu Gln Glu Leu Gln Arg Trp 385 390 395 400 Ala Gly Pro Leu Pro Ala Thr His Leu Arg His Leu Gly Glu Val Val 405 410 415 His Thr Phe Ser His Ile Lys Leu Thr Tyr Gln Val Tyr Gly Leu Ala 420 425 430 Leu Glu Gly Gln Thr Pro Val Thr Thr Val Pro Pro Gly Ala Arg Trp 435 440 445 Leu Thr Gln Glu Glu Phe His Thr Ala Ala Val Ser Thr Ala Met Lys 450 455 460 Lys Val Phe Arg Val Tyr Gln Gly Gln Gln Pro Gly Thr Cys Met Gly 465 470 475 480 Ser Lys Arg Ser Gln Val Ser Ser Pro Cys Ser Arg Lys Lys Pro Arg 485 490 495 Met Gly Gln Gln Val Leu Asp Asn Phe Phe Arg Ser His Ile Ser Thr 500 505 510 Asp Ala His Ser Leu Asn Ser Ala Ala Gln 515 520 <210> 6 <211> 521 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> 1-Isoform Gamma-3 <400> 6 Met Arg Lys Pro Arg Ala Ala Val Gly Ser Gly His Arg Lys Gln Ala 1 5 10 15 Ala Ser Gln Glu Gly Arg Gln Lys His Ala Lys Asn Asn Ser Gln Ala 20 25 30 Lys Pro Ser Ala Cys Asp Gly Leu Ala Arg Gln Pro Glu Glu Val Val 35 40 45 Leu Gln Ala Ser Val Ser Ser Tyr His Leu Phe Arg Asp Val Ala Glu 50 55 60 Val Thr Ala Phe Arg Gly Ser Leu Leu Ser Trp Tyr Asp Gln Glu Lys 65 70 75 80 Arg Asp Leu Pro Trp Arg Arg Arg Ala Glu Asp Glu Met Asp Leu Asp 85 90 95 Arg Arg Ala Tyr Ala Val Trp Val Ser Glu Val Met Leu Gln Gln Thr 100 105 110 Gln Val Ala Thr Val Ile Asn Tyr Tyr Thr Gly Trp Met Gln Lys Trp 115 120 125 Pro Thr Leu Gln Asp Leu Ala Ser Ala Ser Leu Glu Glu Val Asn Gln 130 135 140 Leu Trp Ala Gly Leu Gly Tyr Tyr Ser Arg Gly Arg Arg Leu Gln Glu 145 150 155 160 Gly Ala Arg Lys Val Val Glu Glu Leu Gly Gly His Met Pro Arg Thr 165 170 175 Ala Glu Thr Leu Gln Gln Leu Leu Pro Gly Val Gly Arg Tyr Thr Ala 180 185 190 Gly Ala Ile Ala Ser Ile Ala Phe Gly Gln Ala Thr Gly Val Val Asp 195 200 205 Gly Asn Val Ala Arg Val Leu Cys Arg Val Arg Ala Ile Gly Ala Asp 210 215 220 Pro Ser Ser Thr Leu Val Ser Gln Gln Leu Trp Gly Leu Ala Gln Gln 225 230 235 240 Leu Val Asp Pro Ala Arg Pro Gly Asp Phe Asn Gln Ala Ala Met Glu 245 250 255 Leu Gly Ala Thr Val Cys Thr Pro Gln Arg Pro Leu Cys Ser Gln Cys 260 265 270 Pro Val Glu Ser Leu Cys Arg Ala Arg Gln Arg Val Glu Gln Glu Gln 275 280 285 Leu Leu Ala Ser Gly Ser Leu Ser Gly Ser Pro Asp Val Glu Glu Cys 290 295 300 Ala Pro Asn Thr Gly Gln Cys His Leu Cys Leu Pro Pro Ser Glu Pro 305 310 315 320 Trp Asp Gln Thr Leu Gly Val Val Asn Phe Pro Arg Lys Ala Ser Arg 325 330 335 Lys Pro Pro Arg Glu Glu Ser Ser Ala Thr Cys Val Leu Glu Gln Pro 340 345 350 Gly Ala Leu Gly Ala Gln Ile Leu Leu Val Gln Arg Pro Asn Ser Gly 355 360 365 Leu Leu Ala Gly Leu Trp Glu Phe Pro Ser Val Thr Trp Glu Pro Ser 370 375 380 Glu Gln Leu Gln Arg Lys Ala Leu Leu Gln Glu Leu Gln Arg Trp Ala 385 390 395 400 Gly Pro Leu Pro Ala Thr His Leu Arg His Leu Gly Glu Val Val His 405 410 415 Thr Phe Ser His Ile Lys Leu Thr Tyr Gln Val Tyr Gly Leu Ala Leu 420 425 430 Glu Gly Gln Thr Pro Val Thr Thr Val Pro Pro Gly Ala Arg Trp Leu 435 440 445 Thr Gln Glu Glu Phe His Thr Ala Ala Val Ser Thr Ala Met Lys Lys 450 455 460 Val Phe Arg Val Tyr Gln Gly Gln Gln Pro Gly Thr Cys Met Gly Ser 465 470 475 480 Lys Arg Ser Gln Val Ser Ser Pro Cys Ser Arg Lys Lys Pro Arg Met 485 490 495 Gly Gln Gln Val Leu Asp Asn Phe Phe Arg Ser His Ile Ser Thr Asp 500 505 510 Ala His Ser Leu Asn Ser Ala Ala Gln 515 520 <210> 7 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer SUR1 <400> 7 agctgagagc gaggaggatg 20 <210> 8 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer SUR1 <400> 8 cacttggcca gccagtagtc 20 <210> 9 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer GAPDH <400> 9 agaacatcat ccctgcatcc 20 <210> 10 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer GAPDH <400> 10 acattggggg taggaacac 19

Claims (43)

  1. UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병의 치료 및/또는 완화에 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물로서, 치료될 대상체는 효소적 활성 mutY 상동체 (MUTYH)를 발현하고, 술포닐우레아 화합물은 화학식 I의 구조식을 갖는 술포닐우레아 화합물:
    Figure pct00005

    여기서
    X는 -NH2로 선택적으로 치환된 페닐렌이고,
    R1은 -C1-6 알킬, -C(O)-C1-6 알킬, -(C1-6 알킬렌)-C(O)-NH-R3 및 -(C1-6 알킬렌)-NH-C(O)-R3으로부터 선택되고,
    R3은 1 내지 3개의 질소 원자 및 선택적으로 S 및 O로부터 선택되는 1 또는 2개의 추가의 헤테로원자를 포함하는 모노사이클릭 불포화 헤테로사이클릴로부터 독립적으로 선택되고, 헤테로사이클릴은 선택적으로 옥소 (=O), -할로겐, -C1-6 알킬 및 -O-C1-6 알킬로부터 선택되는 1 또는 2개의 치환기를 갖고;
    R2는 C1-6 알킬로부터 독립적으로 선택되는 1 또는 2개로 선택적으로 치환된 C5-7 사이클로알킬로부터 선택됨.
  2. UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병의 치료 및/또는 완화에 사용하기 위한 약제학적 조성물로서, 치료될 대상체는 효소적 활성 MUTYH를 발현하고, 약제학적 조성물은
    (i) 제1항에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물; 및
    (ii) 선택적으로 약제학적으로 허용 가능한 담체
    를 포함하는 약제학적 조성물.
  3. 제1항에 있어서; 또는 제2항에 있어서,
    술포닐우레아 화합물은
    (i) 아세토헥사미드 또는 그의 유도체; 또는
    (ii) 글리메피리드 또는 그의 유도체
    인, 제1항에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물; 또는 제2항에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서; 또는 제2항 또는 제3항에 있어서,
    효소적 활성 MUTYH는 증가된 활성을 갖는 야생형 MUTYH 또는 MUTYH인, 제1항 또는 제3항에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물; 또는 제2항 또는 제3항에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
  5. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서; 또는 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    효소적 활성 MUTYH는
    (i) 서열번호 1 내지 6 중 어느 하나의 아미노산 서열;
    (ii) (i)의 아미노산 서열에 대해 적어도 80% 동일성을 갖는 아미노산 서열로서, 상기 폴리펩타이드는 DNA 글리코실라제 활성을 갖는 아미노산 서열;
    (iii) 서열번호 1의 효소적 활성 단편의 아미노산 서열; 또는
    (iv) (iii)의 아미노산 서열에 대해 적어도 80% 동일성을 갖는 아미노산 서열로서, 상기 폴리펩타이드는 DNA 글리코실라제 활성을 갖는 아미노산 서열
    을 포함하거나, 이로 이루어진 폴리펩타이드인, 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물; 또는 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
  6. 제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서; 또는 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    효소적 활성 MUTYH의 활성은 서열번호 1의 아미노산 서열로 이루어진 폴리펩타이드의 활성의 적어도 80%인, 제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물; 또는 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
  7. 제1항 및 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서; 또는 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    대상체로부터 채취된 샘플 중 MUTYH의 발현 양은 건강한 기준 대상체로부터 채취된 샘플 중 MUTYH의 발현 양의 적어도 80%인, 제1항 및 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물; 또는 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
  8. 제1항 및 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서; 또는 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    샘플은 피부 샘플인, 제1항 및 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물; 또는 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
  9. 제1항 및 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서; 또는 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    술포닐우레아 화합물은 효소적 활성 MUTYH의 양을 감소시키는, 제1항 및 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물; 또는 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
  10. 제1항 및 제3항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서; 또는 제2항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    술포닐우레아 화합물은 MUTYH의 효소적 활성을 억제하고/거나, MUTYH의 분해 및/또는 고갈을 야기하는, 제1항 및 제3항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물; 또는 제2항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
  11. 제1항 및 제3항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서; 또는 제2항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    술포닐우레아 화합물은 MUTYH의 효소적 활성의 억제를 매개하는 인자를 통해 간접적으로 또는 직접적으로 MUTYH를 표적화하는, 제1항 및 제3항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물; 또는 제2항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
  12. 제1항 및 제3항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서; 또는 제2항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    술포닐우레아 화합물은 프로테아솜 의존적 방식으로 효소적 활성 MUTYH의 단백질 수준을 감소시키는, 제1항 및 제3항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물; 또는 제2항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
  13. 제1항 및 제3항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서; 또는 제2항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    술포닐우레아 화합물은 UV-유도 DNA 손상의 복구를 향상시키는, 제1항 및 제3항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물; 또는 제2항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
  14. 제13항에 있어서,
    UV-유도 DNA 손상은 사이클로부탄-피리미딘 이량체 (CPD), 6-4 피리미틴-피리미돈 광 화학반응 산물(photoproduct) (6-4PPs), Dewar 원자가 이성질체(valence isomer) 및/또는 Spore 광 화학반응 산물 및 다른 유형의 UV 병변(lesion)인, 제13항에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물; 또는 제13항에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
  15. 제1항 및 제3항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서; 또는 제2항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    UV-유도 DNA 손상은 UVA, UVB 및/또는 UVC 조사(irradiation)에 의해 유발되는, 제1항 및 제3항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물; 또는 제2항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
  16. 제1항 및 제3항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서; 또는 제2항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    술포닐우레아 화합물은 뉴클레오타이드 절제 복구 (NER) 결핍을 경감시키고/거나, NER을 향상시키는, 제1항 및 제3항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물; 또는 제2항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
  17. 제16항에 있어서,
    NER은 전사-연계 복구 (TC-NER) 및/또는 전체 게놈 복구 (GG-NER)인, 제16항에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물; 또는 제16항에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
  18. 제1항 및 제3항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서; 또는 제2항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병은 NER 결핍과 관련된 질병인, 제1항 및 제3항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물; 또는 제2항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
  19. 제18항에 있어서,
    NER 결핍과 관련된 질병은 색소성 건피증 (XP), 코카인 증후군 (CS), UV-민감성 증후군 (UVSS), 털유황이상증 (Trichothiodystrophy) (TTD) 또는 뇌-안구-안면골격 증후군 (cerebro-oculo-facioskeletal syndrome) (COFS)인 제18항에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물; 또는 제18항에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
  20. 제1항 및 제3항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서; 또는 제2항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    술포닐우레아 화합물은 NER 결핍 관련 증상을 경감시키는, 제1항 및 제3항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물; 또는 제2항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
  21. 제20항에 있어서,
    NER 결핍과 관련된 증상은 UV 민감성, UV-조사, UV-유도 DNA 손상, UV-유도 세포 사멸, 암의 발병, 신경학적 증상, 조기 노화, 및/또는 발달 결함인, 제20항에 따라 사용하기 위한 술포닐우레아 화합물; 또는 제20항에 따라 사용하기 위한 약제학적 조성물.
  22. 효소적 활성 MUTYH를 발현하는 대상체에서 UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병을 치료하고/거나 완화하는 화합물을 확인하기 위한 스크리닝 방법(screening method)으로서, 상기 방법은
    (a) 시험 화합물을
    (a1) MUTYH; 또는
    (a2) MUTYH를 발현하는 세포
    와 접촉시키는 단계;
    (b) 상기 시험 화합물의 존재 및 부재 하에 MUTYH의 발현 및/또는 활성을 측정하는 단계; 및
    (c) 효소적 활성 MUTYH를 발현하는 대상체에서 UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병을 치료하고/거나 완화하는 화합물로서 MUTYH의 발현 및/또는 활성을 감소시키는 화합물을 확인하는 단계,
    및 선택적으로 NER 결핍과 관련된 질병을 치료하고/거나 완화하는 화합물로서 상기 화합물을 확인하는 단계를 포함하고, 상기 질병은 바람직하게는 색소성 건피증 (XP), 코카인 증후군 (CS), UV-민감성 증후군 (UVSS), 털유황이상증 (TTD) 및 뇌-안구-안면골격 증후군 (COFS)으로부터 선택되는, 스크리닝 방법.
  23. 제22항에 있어서, 단계 (b)에서 측정되는 활성은 DNA 글리코실라제 활성인, 스크리닝 방법.
  24. 제22항 또는 제23항에 있어서, 단계 (b)에서 측정되는 양은 MUTYH 폴리펩타이드의 양인, 스크리닝 방법.
  25. 제22항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세포는 진핵 세포인, 스크리닝 방법.
  26. 제22항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    (b2) 시험 화합물을 대조군과 비교하는 단계
    를 추가로 포함하는, 스크리닝 방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 대조군에서 불활성 시험 화합물이 사용되고, 불활성 시험 화합물은 MUTYH의 발현 및/또는 활성을 감소시키지 않는 화합물인, 스크리닝 방법.
  28. 제22항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시험 화합물은
    (i) 스크리닝 라이브러리의 소분자; 또는
    (ii) 파지 디스플레이 라이브러리의 펩타이드, 항체 단편 라이브러리의 펩타이드, 또는 cDNA 라이브러리로부터 유래된 펩타이드
    인, 스크리닝 방법.
  29. 대상체에서 UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병의 치료 동안 치료 성공을 모니터링하는 방법으로서, 상기 방법은
    (a) 시험 대상체로부터 채취된 샘플 중 MUTYH의 양 및/또는 활성을 측정하는 단계;
    (b) 적어도 하나의 기준 대상체의 MUTYH의 양 및/또는 활성에 상응하는 기준 데이터와 상기 양 및/또는 활성을 비교하는 단계; 및
    (c) 비교 단계 (b)를 기반으로 하여 치료 성공을 예측하는 단계
    를 포함하는, 모니터링 방법.
  30. 제29항에 있어서, 효소적 활성 MUTYH 폴리펩타이드의 양을 측정하는, 모니터링 방법.
  31. 제29항 또는 제30항에 있어서, 치료 개시 전에 시험 대상체는 효소적 활성 MUTYH를 발현하는, 모니터링 방법.
  32. 제30항 또는 제31항에 있어서, 치료 개시 전에 시험 대상체로부터 채취된 샘플에서, 효소적 활성 MUTYH 폴리펩타이드의 양은 건강한 기준 대상체로부터 채취된 샘플의 효소적 활성 MUTYH 폴리펩타이드의 양의 적어도 80%인, 모니터링 방법.
  33. 제29항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 시험 대상체는 NER 결핍과 관련된 질병을 위한 의약품이 제공되는 인간인, 모니터링 방법.
  34. 제29항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 기준 데이터는 적어도 하나의 기준 대상체의 샘플 중 MUTYH의 양 및/또는 활성에 상응하는, 모니터링 방법.
  35. 제29항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 기준 대상체는 NER 결핍과 관련된 질병이 있으나, 이 질병을 위한 의약품이 제공되지 않았고; 단계 (c)에서 기준 데이터와 비교하여, 시험 대상체의 MUTYH의 감소된 양 및/또는 활성은 NER 결핍과 관련된 질병의 치료에서의 치료 성공을 나타내는, 모니터링 방법.
  36. 제35항에 있어서, 상기의 MUTYH의 감소된 양 및/또는 활성은 시험 대상체의 샘플 중 MUTYH의 양 및/또는 활성이 적어도 하나의 기준 대상체의 샘플 중 MUTYH의 양 및/또는 활성의 0 내지 90%인 것을 의미하는, 모니터링 방법.
  37. 제29항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 기준 대상체는 NER 결핍과 관련된 질병이 있고, 이 질병을 위한 의약품이 제공되었고; 단계 (c)에서 기준 데이터와 비교하여, 시험 대상체의 MUTYH의 동일하거나 유사한 양 및/또는 활성은 NER 결핍과 관련된 질병의 치료에서의 치료 성공을 나타내는, 모니터링 방법.
  38. 제29항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 기준 대상체는 NER 결핍과 관련된 질병이 없고; 단계 (c)에서 기준 데이터와 비교하여, 시험 대상체의 MUTYH의 동일하거나 유사한 양 및/또는 활성은 NER 결핍과 관련된 질병의 치료에서의 치료 성공을 나타내는, 모니터링 방법.
  39. 제37항 또는 제38항에 있어서, 상기의 MUTYH의 동일하거나 유사한 양 및/또는 활성은 시험 대상체의 샘플 중 MUTYH의 양 및/또는 활성이 적어도 하나의 기준 대상체의 샘플 중 MUTYH의 양 및/또는 활성의 90 내지 110%인 것을 의미하는, 모니터링 방법.
  40. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 정의된 바와 같은 술포닐우레아 화합물을 사용한 치료에 반응하는 대상체를 확인하는 방법으로서, 상기 방법은
    (a) 시험 대상체에서 채취된 샘플 중 MUTYH의 발현 및/또는 활성을 측정하는 단계; 및
    (c) 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 정의된 바와 같은 술포닐우레아 화합물을 사용한 치료에 대한 반응자(responder)로서 효소적 활성 MUTYH를 포함하는 대상체
    를 확인하는 단계를 포함하는, 방법.
  41. 제40항에 있어서, 대상체는 UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병이 있는, 방법.
  42. 제40항 또는 제41항에 있어서, 시험 대상체의 샘플 중 효소적 활성 MUTYH의 양은 건강한 기준 대상체의 샘플 중 효소적 활성 MUTYH의 양 정도로 적어도 높은, 방법.
  43. UV-유도 DNA 손상과 관련된 질병과 같은 질병을 완화/치료하는 방법으로서, 치료될 대상체는 효소적 활성 mutY 상동체 (MUTYH)를 발현하고, 상기 방법은 화학식 I의 구조식을 갖는 술포닐우레아 화합물을 대상체에 투여하는 단계를 포함하는 방법:
    Figure pct00006

    여기서
    X는 -NH2로 선택적으로 치환된 페닐렌이고,
    R1은 -C1-6 알킬, -C(O)-C1-6 알킬, -(C1-6 알킬렌)-C(O)-NH-R3 및 -(C1-6 알킬렌)-NH-C(O)-R3으로부터 선택되고,
    R3은 1 내지 3개의 질소 원자 및 선택적으로 S 및 O로부터 선택되는 1 또는 2개의 추가의 헤테로원자를 포함하는 모노사이클릭 불포화 헤테로사이클릴로부터 독립적으로 선택되고, 헤테로사이클릴은 선택적으로 옥소 (=O), -할로겐, -C1-6 알킬 및 -O-C1-6 알킬로부터 선택되는 1 또는 2개의 치환기를 갖고;
    R2는 C1-6 알킬로부터 독립적으로 선택되는 1 또는 2개로 선택적으로 치환된 C5-7 사이클로알킬로부터 선택됨.
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