KR20200044380A

KR20200044380A - 심장 질환 치료용 조성물

Info

Publication number: KR20200044380A
Application number: KR1020180125047A
Authority: KR
Inventors: 정명호; 기해진; 손사미; 류유희; 최신영; 김귀란
Original assignee: 전남대학교산학협력단; 전남대학교병원
Priority date: 2018-10-19
Filing date: 2018-10-19
Publication date: 2020-04-29
Also published as: KR102178355B1

Abstract

본원은 겐티스산을 포함하는, 심장 질환 치료용 조성물에 관한 것이다.

Description

심장 질환 치료용 조성물{COMPOSITION FOR TREATING HEART DISEASE}

본원은 심장 질환 치료용 조성물에 관한 것으로, 특히, 겐티스산을 포함하는 심부전 치료용 조성물에 관한 것이다.

심부전(Heart Failure; HF)이란 심장의 구조적 또는 기능적 이상으로 인해 심장이 혈액을 받아들이는 이완 기능이나, 혈액을 내뿜는 수축 기능이 감소하여 신체 조직에 필요한 혈액을 제대로 공급하지 못해 발생하는 질환군을 말한다. 가장 흔하고 중요한 증상은 호흡곤란이다. 호흡곤란은 주로 심장에 혈액이 정체(울혈)되면서 심실의 충만 압력이 높아지고 이로 인해 심장으로 들어오는 폐 혈관에 혈액이 정체되어 생기고 이로 인해 기침이 발생할 수 있다. 호흡곤란은 정도에 따라 운동 시 호흡곤란, 누웠을 때 호흡곤란, 발작성 야간 호흡곤란 등으로 진행한다.

수명증가에 따른 인구의 고령화와 더불어 의료기술의 발달로 과거 급성 심부전 환자들의 질병이 만성화되어 심부전의 유병률은 꾸준히 증가할 것으로 예상되는데, 국내의 경우 심부전 유병률에 관한 정확한 통계는 보고되지 않았으나, 현재 약 100만 명으로 추정하고 있다. 또한 전세계적으로는 매년 약 570 만 명의 심부전 환자가 새로이 발생하고 있어 심부전 환자 수는 증가할 것으로 예상된다.

대한민국 공개특허 제 10-2011-0089671 호는 발사르탄의 제조 방법 및 이에 사용되는 신규 중간체에 관한 것이다. 상기 공개특허의 제조 방법에 따르면, 안지오텐신 II 수용체 길항제(Angiotensin II receptor antagonist)로서 고혈압, 심부전 또는 심근경색증 등에 효과적인 치료제로 유용하게 활용되는 고순도의 발사르탄을 고수율로 얻을 수 있다. 심부전의 1 차 치료제로서 안지오텐신 전환효소 억제제 또는 안지오텐신 수용체 길항제가 사용되고 있지만 심부전에 의한 사망률은 아직 높은 문제점이 있다. 그리고 심부전은 폐의 울혈이 발생되는데 이러한 증상을 개선할 수 있는 약제가 심부전 호전에 도움이 될 수 있다. 따라서, 부작용을 억제할 수 있는 새로운 치료제 개발이 시급한 실정이다.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 심장 질환 치료용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들에 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제 1 측면은, 겐티스산을 포함하는, 심장 질환 치료용 조성물을 제공한다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 심장 질환은 심부전, 심장 비대증, 심장 섬유화, 협심증, 심근경색, 동맥경화증, 심장판막증, 고혈압, 저혈압, 폐성심, 부정맥, 심실세동, 심낭염, 심내막염, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 질환을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 조성물은 심장무게(HW)/체중무게(BW) 비를 감소시키는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 조성물은 심장 섬유화를 억제하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 조성물은 제 2 형 폐렴 과형성(type Ⅱ pneumocyte hyperplasia)을 억제하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 조성물은 약학적으로 허용 가능한 담체를 추가 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 담체는 완충액, 주사용 멸균수, 일반 식염수 또는 인산염 완충 식염수, 슈크로스, 히스티딘, 염, 폴리솔베이트, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 조성물은 주사, 경구투여 또는 경피투여 경로로 투여되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 본원의 심장 질환 치료용 조성물은 심장 비대증과 심장 섬유화증을 개선시킬 수 있다. 보다 구체적으로는, 본원의 심장 질환 치료용 조성물은 심부전에서 나타나는 감소된 좌심실 박출률(ejection fraction; EF)이 정상수준으로 회복시킬 수 있다.

또한 본원의 심장 질환 치료용 조성물은 조직내의 레닌-안지오텐신 시스템 (renin-angiotensin system; RAS)의 활성을 차단하는 효과가 있다. 레닌-안지오텐신 시스템의 활성은 심부전, 고혈압 등과 밀접한 관련이 있다.

또한 폐의 울혈 및 다양한 질병에 의해 폐의 크기가 증가되었을 때에도 본원의 심장 질환 치료용 조성물에 의해 폐의 무게를 감소시킬 수 있다.

도 1 의 (a)는 각 실험군에 따른 심부전의 EF 값을 나타내는 그래프이고, 도 1 의 (b)는 각 실험군에 따른 심장무게(HW)/체중무게(BW) 비를 나타내는 그래프이다.
도 2 의 (a)는 각 실험군에 따른 심장 크기를 비교한 사진이고, 도 2 의 (b)는 각 실험군에 따른 ANP 의 mRNA 변화를 나타내는 그래프이고, 도 2 의 (c)는 각 실험군에 따른 BNP 의 mRNA 변화를 나타내는 그래프이고, 도 2 의 (d)는 각 실험군에 따른 skeletal α-actin 의 mRNA 변화를 나타내는 그래프이다.
도 3 의 (a)는 각 실험군에 따른 마손 삼색(Masson trichrome) 염색 결과 이미지이고, 도 3 의 (b)는 각 실험군에 따른 마손 삼색(Masson trichrome) 염색 정량값이다.
도 4 의 (a)는 각 실험군에 따른 TGF-β1의 mRNA 변화를 나타내는 그래프이고, 도 4 의 (b)는 각 실험군에 따른 collagen III 의 mRNA 변화를 나타내는 그래프이고, 도 4 의 (c)는 각 실험군에 따른 fibronectin 의 mRNA 변화를 나타내는 그래프이고, 도 4 의 (d)는 각 실험군에 따른 CTGF 의 mRNA 변화를 나타내는 그래프이고, 도4의 (e)는 각 실험군에 따른 SMA 의 mRNA 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5 의 (a)는 각 실험군에 따른 폐의 크기를 비교한 사진이고, 도 5 의 (b)는 각 실험군에 따른 폐무게(LW)/체중무게(BW) 비를 나타내는 그래프이다.
도 6 은 각 실험군에 따른 H&E 염색결과를 나타내는 이미지이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다.

그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 또한, 본원 명세서 전체에서, "~ 하는 단계" 또는 "~의 단계"는 "~를 위한 단계"를 의미하지 않는다.

본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.

본원 명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 의 기재는, "A 또는 B, 또는, A 및 B" 를 의미한다.

본원 명세서 전체에서, "심장 질환"은 심장에 병이 발생하는 질환을 의미한다.

이하에서는 본원의 심장 질환 치료용 조성물에 대하여 구현예 및 실시예와 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본원이 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되는 것은 아니다.

본원의 제 1 측면은, 겐티스산을 포함하는, 심장 질환 치료용 조성물을 제공한다.

상기 겐티스산은 디히드록시 벤조산의 하나이다. 상기 겐티스산은 벤조산의 파생물이며, 아스피린의 신진대사에 의한 분해 생성물로서, 간에서 분비된다. 상기 겐티스산은 하기 화학식 1 로서 표시되는 겐티스산 뿐 아니라, 이로부터 제조될 수 있는 가능한 유도체를 모두 포함한다:

[화학식 1]

.

상기 본원에 따른 겐티스산을 포함하는 심장 질환 치료용 조성물은 심부전의 예방 및 치료제로서 사용될 수 있다. 상기 겐티스산은 심장 비대증과 심장 섬유화증도 개선시킬 수 있다. 보다 구체적으로는, 상기 겐티스산은 심부전에서 나타나는 감소된 좌심실박출률(ejection fraction; EF)이 정상수준으로 회복시킬 수 있다. 또한 본원의 심장 질환 치료용 조성물은 조직내의 레닌-안지오텐신 시스템 (renin-angiotensin system; RAS)의 활성을 차단하는 효과가 있다. 레닌-안지오텐신 시스템의 활성은 심부전, 고혈압 등과 밀접한 관련이 있다. 또한 폐의 울혈 및 다양한 질병에 의해 폐의 크기가 증가되었을 때에도 겐티스산에 의해 폐의 무게를 감소시킬 수 있다.

상기 심부전은 심장의 구조적 또는 기능적 이상으로 인해 심장이 혈액을 받아들이는 충만 기능(이완 기능)이나 짜내는 펌프 기능(수축 기능)이 감소하여 신체 조직에 필요한 혈액을 제대로 공급하지 못해 발생하는 질환을 의미한다.

상기 심장 비대증은 심장, 특히 심실벽(근육)이 두꺼워짐으로써 심근의 무게가 증가한 상태를 의미한다. 비대(hypertrophy)의 기본 개념은 어떤 원인에 의하여 특정 장기가 세포 수의 변화와 상관 없이, 즉 개개 세포의 용적 증가로 인하여 커지는 경우를 말한다. 심장 비대증은 심장이 지속적으로 무리한 일을 하였을 경우에 생기며 심비대라고도 한다.

상기 심장 섬유화는 어떠한 이유로 심장의 일부가 굳는 현상을 의미한다.

상기 협심증은 심장혈관이 동맥경화증, 혈전, 경련수축(연축) 등의 원인에 의해 협착되어 심근에 허혈이 생기면서 나타나는 질환을 의미한다.

상기 심근경색은 심장혈관이 혈전, 연축 등의 원인에 의해 막혀서 심장 근육이 손상되는 질환을 의미한다.

상기 동맥경화증은 동맥벽의 탄력성이 없어지고, 벽의 비후와 내부에 지질의 침착작용에 의해서 혈관의 내강이 좁아지는 동맥의 노인성 병변을 의미한다. 동맥경화증은 뇌졸중과 심근경색 발생의 기반이 된다.

상기 심장판막증은 여러 가지 원인으로 판막이 망가져서 이러한 조절 기능에 이상이 생기는 질환을 의미하며, 일반적으로 크게 협착증과 폐쇄 부전증의 두 가지로 나뉜다.

상기 고혈압은, 예를 들어, 안정된 상태에서 최고혈압이 140 mmHg 이상, 최저혈압이 90 mmHg 이상인 경우를 말한다. 고혈압의 수치는 1 회 측정으로는 인정되지 않으며 적어도 2 회 이상 안정된 상태에서 측정하여 최고혈압이 140 mmHg 이상, 최저혈압이 90 mmHg 이상인 경우를 고혈압이라고 한다.

상기 저혈압은, 예를 들어, 확장기 혈압이 60 mmHg, 수축기 혈압이 100 mmHg 이하인 경우를 말한다. 우리 몸은 혈압이 감소하면 피부나 근육 등 생명 유지에 중요하지 않은 장기에 대한 혈액 공급을 줄이고, 뇌나, 심장, 신장(콩팥) 등 중요 장기로의 혈액 공급을 늘리는 보상 작용을 수행한다. 하지만 이런 보상작용도 한계에 도달하면 결국 중요장기로의 혈액 공급도 감소하고, 기능장애로 이어져 생명이 위태롭게 되며, 이를 '쇼크(Shock)' 라고도 한다.

상기 폐성심은 폐질환 때문에 폐동맥의 혈관저항이 증대하여 혈액의 흐름이 나빠져 우심실의 기능부전을 일으킨 상태를 의미한다. 폐성심은 급성과 만성으로 나뉘며, 급성은 폐색전, 폐경색에 의한 것이다. 만성은 폐기종, 기관지천식, 폐결핵, 규폐, 만성기관지염, 기관지확장증 등 만성 폐질환이 원인이 된다.

상기 부정맥은 심장이 불규칙하게 뛰는 것을 의미한다. 심장은 어른의 경우 1 분에 60 회 정도 규칙적으로 뛴다. 그러나 지나치게 빠르거나, 늦거나 혹은 맥박이 불규칙하게 뛰는 것을 부정맥이라고 한다.

상기 심실세동은 심장의 박동에서 심실의 각 부분이 무질서하게 불규칙적으로 수축하는 상태를 의미한다.

상기 심낭염은 심낭의 염증을 의미하며, 심낭의 내엽, 외엽 어느 곳이나 침범하고 때로는 국한적이나, 보통은 범발성으로, 대부분 전신성 질환에 속발하여 일어나나 혹은 다른 질환에 잇따라 발생하기도 한다.

상기 심내막염은 주로 감염심내막염을 일컫는 말로 심장 가장 안쪽을 싸는 막이나 심장 판막에 생긴 염증을 의미한다.

겐티스산이 심부전의 치료제로 사용할 수 있는 가능성을 조사하기 위해서 대동맥 부분 결찰법(transverse aortic constriction; 이하 'TAC' 이라 한다)을 사용하여 심부전 동물을 만들었다. TAC 수술 6 주 후에 심초음파를 통해 심장기능이 떨어지는 것을 확인하였다. 상기 겐티스산을 포함하는 조성물을 3 주 동안 매일 구강으로 100 mg/kg 투여한 후에 심초음파검사, 심장무게비율, 폐무게비율, 심비대마커 및 섬유화 관련 마커들의 발현변화를 조사하였다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 조성물은 심장무게(HW)/체중무게(BW) 비를 감소시키는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 심부전에서 감소된 좌심실 박출량이 상기 조성물에 의해 대조군 수준으로 회복되었고 심장무게비율, 폐무게비율도 대조군과 비슷한 정도로 회복되었다. 이에 대해서는 실험예에서 도 1 의 (b) 및 도 5 의 (b)를 참조하여 보다 상세히 후술하기로 한다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 조성물은 심장 섬유화를 억제하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 심비대마커 및 섬유화 관련 유전자의 발현도 상기 조성물에 의해 유의적으로 감소되었다. 이에 대해서는 실험예에서 도 2 의 (b) 내지 (d), 도 3 의 (a) 및 (b), 및 도 4 의 (a) 내지 (d)를 참조하여 보다 상세히 후술하기로 한다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 조성물은 제 2 형 폐렴 과형성(type Ⅱ pneumocyte hyperplasia)을 억제하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 심부전 동물에서 폐조직은 type II 폐렴 과형성(pneumocyte hyperplasia)이 많이 발견되고 정상적인 폐포 공간이 적다. 그러나, 상기 조성물에 의해 이러한 현상이 없고 대조군과 같이 정상적인 소견을 보인다. 따라서, 상기 조성물은 임상에서 사용되는 베타-차단제인 비소프로롤(bisoprolol; 실시예의 그룹 E)보다 심기능 및 폐의 병리적인 구조변화를 감소시키는데 훨씬 우수한 효과를 보였다. 이에 대해서는 실험예에서 도 6 을 참조하여 보다 상세히 후술하기로 한다.

이러한 결과를 바탕으로 겐티스산이 심부전의 치료제로서 활용될 가능성이 높음을 시사한다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 조성물은 주사, 경구투여 또는 경피투여 경로로 투여되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 조성물은 하루에 한번 투여하거나 여러 번 나누어 투여할 수 있다.

본 발명에 따른 조성물의 투여량은 용도, 사용목적, 환자의 상태, 나이, 성별, 체중, 질병의 종류, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 적절하게 조절되는 것이 바람직하다. 상기 조성물의 유효 투여량은 10 mg/kg 내지 200 mg/kg 일 수 있다. 예를 들어, 상기 조성물의 유효 투여량은 10 mg/kg 내지 200 mg/kg, 10 mg/kg 내지 190 mg/kg, 10 mg/kg 내지 180 mg/kg, 10 mg/kg 내지 170 mg/kg, 10 mg/kg 내지 160 mg/kg, 10 mg/kg 내지 150 mg/kg, 10 mg/kg 내지 140 mg/kg, 10 mg/kg 내지 130 mg/kg, 10 mg/kg 내지 120 mg/kg, 10 mg/kg 내지 110 mg/kg, 20 mg/kg 내지 200 mg/kg, 20 mg/kg 내지 190 mg/kg, 20 mg/kg 내지 180 mg/kg, 20 mg/kg 내지 170 mg/kg, 20 mg/kg 내지 160 mg/kg, 20 mg/kg 내지 150 mg/kg, 20 mg/kg 내지 140 mg/kg, 20 mg/kg 내지 130 mg/kg, 20 mg/kg 내지 120 mg/kg, 20 mg/kg 내지 110 mg/kg, 30 mg/kg 내지 200 mg/kg, 30 mg/kg 내지 190 mg/kg, 30 mg/kg 내지 180 mg/kg, 30 mg/kg 내지 170 mg/kg, 30 mg/kg 내지 160 mg/kg, 30 mg/kg 내지 150 mg/kg, 30 mg/kg 내지 140 mg/kg, 30 mg/kg 내지 130 mg/kg, 30 mg/kg 내지 120 mg/kg, 30 mg/kg 내지 110 mg/kg, 40 mg/kg 내지 200 mg/kg, 40 mg/kg 내지 190 mg/kg, 40 mg/kg 내지 180 mg/kg, 40 mg/kg 내지 170 mg/kg, 40 mg/kg 내지 160 mg/kg, 40 mg/kg 내지 150 mg/kg, 40 mg/kg 내지 140 mg/kg, 40 mg/kg 내지 130 mg/kg, 40 mg/kg 내지 120 mg/kg, 40 mg/kg 내지 110 mg/kg, 50 mg/kg 내지 200 mg/kg, 50 mg/kg 내지 190 mg/kg, 50 mg/kg 내지 180 mg/kg, 50 mg/kg 내지 170 mg/kg, 50 mg/kg 내지 160 mg/kg, 50 mg/kg 내지 150 mg/kg, 50 mg/kg 내지 140 mg/kg, 50 mg/kg 내지 130 mg/kg, 50 mg/kg 내지 120 mg/kg, 50 mg/kg 내지 110 mg/kg, 60 mg/kg 내지 200 mg/kg, 60 mg/kg 내지 190 mg/kg, 60 mg/kg 내지 180 mg/kg, 60 mg/kg 내지 170 mg/kg, 60 mg/kg 내지 160 mg/kg, 60 mg/kg 내지 150 mg/kg, 60 mg/kg 내지 140 mg/kg, 60 mg/kg 내지 130 mg/kg, 60 mg/kg 내지 120 mg/kg, 60 mg/kg 내지 110 mg/kg, 70 mg/kg 내지 200 mg/kg, 70 mg/kg 내지 190 mg/kg, 70 mg/kg 내지 180 mg/kg, 70 mg/kg 내지 170 mg/kg, 70 mg/kg 내지 160 mg/kg, 70 mg/kg 내지 150 mg/kg, 70 mg/kg 내지 140 mg/kg, 70 mg/kg 내지 130 mg/kg, 70 mg/kg 내지 120 mg/kg, 70 mg/kg 내지 110 mg/kg, 80 mg/kg 내지 200 mg/kg, 80 mg/kg 내지 190 mg/kg, 80 mg/kg 내지 180 mg/kg, 80 mg/kg 내지 170 mg/kg, 80 mg/kg 내지 160 mg/kg, 80 mg/kg 내지 150 mg/kg, 80 mg/kg 내지 140 mg/kg, 80 mg/kg 내지 130 mg/kg, 80 mg/kg 내지 120 mg/kg, 80 mg/kg 내지 110 mg/kg, 90 mg/kg 내지 200 mg/kg, 90 mg/kg 내지 190 mg/kg, 90 mg/kg 내지 180 mg/kg, 90 mg/kg 내지 170 mg/kg, 90 mg/kg 내지 160 mg/kg, 90 mg/kg 내지 150 mg/kg, 90 mg/kg 내지 140 mg/kg, 90 mg/kg 내지 130 mg/kg, 90 mg/kg 내지 120 mg/kg, 90 mg/kg 내지 110 mg/kg 일 수 있다. 바람직하게는, 상기 조성물의 유효 투여량은 100 mg/kg 일 수 있다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본원의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.

[실시예]

실험동물 준비

모든 동물 실험은 전남 대학교 의과 대학 동물 실험위원회(CNU IACUC-H-2018-4)의 승인을 받아 실험실 동물의 관리 및 사용 안내서(미국 국립 보건 연구소, 8 판, 2011)에 따라 수행되었다.

심부전 유발

CD-1 수컷생쥐에 케타민과 자일라진을 혼합한 액을 복강내로 주사하여 마취하여 대동맥 부분결찰 수술(TAC)을 하였다. 대조군은 혈관을 묶지 않은 것을 제외하고는 수술과정은 같게 하였다. 생쥐가 호흡할 수 있도록 인공호흡기를 사용하였고 흉선을 제거하고 횡대동맥 아치를 7-0 실크 봉합사를 이용하여 27 게이지 바늘을 사용하여 묶었다. TAC 수술의 성공여부는 심초음파 검사로 확인하였다. TAC 수술 3 주 후에 약물들은 3 주 동안 생쥐에게 입으로 투여하였다.

실험군은 5 군으로 나뉘며, 구체적으로는, 대조군(Sham), TAC 수술군(TAC), 저농도의 겐티스산(Sigma)을 투여한 TAC 군(10 mg/kg/day)(TAC+Gentisic acid (10)), 고농도의 겐티스산(Sigma)을 투여한 TAC 군(100mg/kg/day)(TAC+Gentisic acid (100)), 비소프로롤(Selleck Chemicals)을 투여한 TAC 군 (0.5 mg/kg/day)(TAC+Bisoprolol (0.5))으로 나누었다.

심기능 평가

심초음파 검사는 13-MHz 선형배열 변환기를 사용하여 Vivid S5 심초음파 검사시스템을 사용하여 수행하였다. 생쥐는 트리브로모에탄올(tribromoethanol; avertin, 114 mg/kg, 복강주사)을 사용하여 마취하였다. M 모드 이미지와 유두근육의 좌심실의 장축에서 파라미터들을 획득하였다. 후벽두께, 격벽, 좌심실 말단 수축기 및 이완기 직경을 M 모드에서 측정하였다. 분획단출률(fractional shortening, 이하 'FS' 이라 한다)과 좌심실 박출률(ejection fraction, 이하 'EF'이라 한다)값을 구하였다. FS=(이완기내경-수축기내경)/이완기내경×100%. EF=[(이완기내경의 세제곱-수축기내경의 세제곱)/이완기내경의 세제곱]×100%.

심장 무게 분석 및 마커 확인

최종적으로 TAC 수술 6 주 후에 생쥐를 죽여서 심장과 폐의 무게를 측정하고 체중을 측정하여 심장무게(HW)/체중무게(BW) 비를 구한다. 심비대 및 심부전의 마커로 사용되는 심방나트륨이뇨펩티드(atrial natriuretic peptide; 이하 'ANP' 이라 한다), 뇌나트륨이뇨펩티드(brain natriuretic peptide; 이하 'BNP' 이라 한다), skeletal α-actin 등의 mRNA 변화를 qRT-PCR 로 조사하였다. 또한 ANP 와 BNP 의 단백질의 변화를 웨스턴 블랏(western blot) 방법으로 확인하였다.

심장 섬유화 분석

심부전시에 나타나는 심장 섬유화를 분석하기 위해서 마손 삼색(Masson's trichrome) 염색법을 이용하여 염색하였다. 콜라겐이 생기는 것을 알 수 있는 방법으로서, 파란색으로 염색된 부분이 콜라겐이 침착된 부분이다. 섬유화의 마커인 collagen I, collagen III, CTGF, fibronectin, smooth muscle α-actin 등의 mRNA 와 단백질의 변화를 조사하였다.

폐의 분석

폐의 무게변화를 측정했고 사진을 찍었다. 또한 폐의 혈관학적 변화를 측정하기 위해서 헤마톡실린&에오신(Hematoxylin&eosin; 이하 'H&E'이라 한다) 염색을 수행하였다.

[실험예]

도 1 의 (a)는 각 실험군에 따른 심부전의 EF 값을 나타내는 그래프이고, 도 1 의 (b)는 각 실험군에 따른 심장무게(HW)/체중무게(BW) 비를 나타내는 그래프이다.

도 1 의 (a) 및 (b)를 참조하면, 겐티스산이 TAC 에 의해 유도된 심부전의 EF 값을 유의적으로 회복시켰고, 심장무게비의 증가를 유의적으로 감소시킨 것을 나타낸다.

도 2 의 (a)는 각 실험군에 따른 심장 크기를 비교한 사진이고, 도 2 의 (b)는 각 실험군에 따른 ANP 의 mRNA 변화를 나타내는 그래프이고, 도 2 의 (c)는 각 실험군에 따른 BNP 의 mRNA 변화를 나타내는 그래프이고, 도 2 의 (d)는 각 실험군에 따른 skeletal α-actin 의 mRNA 변화를 나타내는 그래프이다.

도 2 의 (a) 내지 (d)를 참조하면, 겐티스산이 심부전 동물모델에서 심장비대를 억제하고 심장비대마커의 발현을 감소시키는 것을 나타낸다. 특히, 겐티스산의 농도가 높을수록 심장비대를 억제하고 심장비대마커의 발현을 감소시키는 효과가 큰 것을 확인할 수 있다.

도 3 의 (a)는 각 실험군에 따른 마손 삼색(Masson trichrome) 염색 결과 이미지이고, 도 3 의 (b)는 각 실험군에 따른 마손 삼색(Masson trichrome) 염색 정량값이다.

도 3 의 (a) 및 (b)를 참조하면, 겐티스산이 심부전 동물모델에서 심장조직에서 심근세포 사이의 간질 및 혈관주위의 섬유화를 억제함을 보여주는 마손 삼색(Masson trichrome) 염색 결과이고 정량값이다.

도 4 의 (a)는 각 실험군에 따른 TGF-β1의 mRNA 변화를 나타내는 그래프이고, 도 4 의 (b)는 각 실험군에 따른 collagen III 의 mRNA 변화를 나타내는 그래프이고, 도 4 의 (c)는 각 실험군에 따른 fibronectin 의 mRNA 변화를 나타내는 그래프이고, 도 4 의 (d)는 각 실험군에 따른 CTGF 의 mRNA 변화를 나타내는 그래프이고, 도4의 (e)는 각 실험군에 따른 SMA 의 mRNA 변화를 나타내는 그래프이다.

도 4 의 (a) 내지 (e)를 참조하면, 겐티스산이 심부전 동물모델의 심장조직에서 발현되는 섬유화 마커들(TGF-β1, collagen III, fibronectin, CTGF, SMA)의 발현을 감소시킨다는 qRT-PCR 결과를 확인할 수 있다. 특히, 겐티스산의 농도가 높을수록 섬유화 마커들의 발현을 감소시키는 효과가 큰 것을 확인할 수 있다.

도 5 의 (a)는 각 실험군에 따른 폐의 크기를 비교한 사진이고, 도 5 의 (b)는 각 실험군에 따른 폐무게(LW)/체중무게(BW) 비를 나타내는 그래프이다.

도 5 의 (a) 및 (b)를 참조하면, 겐티스산이 심부전 동물모델의 폐의 크기를 대조군 수준만큼 유의적으로 줄여준다는 결과이다. 특히, 겐티스산의 농도가 높을수록 심부전 동물모델의 폐의 크기가 작아지고, 폐무게(LW)/체중무게(BW) 비 또한 낮아지는 것을 확인할 수 있다.

도 6 은 각 실험군에 따른 H&E 염색결과를 나타내는 이미지이다.

도 6 을 참조하면, 겐티스산이 심부전 동물모델의 폐의 병리적인 구조를 정상화시키고 type II 폐렴 과형성(pneumocyte hyperplasia)을 억제한다는 H&E 염색결과이다. 특히, 겐티스산의 농도가 높을수록 심부전 동물모델의 type II 폐렴 과형성(pneumocyte hyperplasia)을 대조군 수준만큼 억제시키는 것을 확인할 수 있다.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

겐티스산을 포함하는, 심장 질환 치료용 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 심장 질환은 심부전, 심장 비대증, 심장 섬유화, 협심증, 심근경색, 동맥경화증, 심장판막증, 고혈압, 저혈압, 폐성심, 부정맥, 심실세동, 심낭염, 심내막염, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 질환을 포함하는, 심장 질환 치료용 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 조성물은 심장무게(HW)/체중무게(BW)비를 감소시키는 것인, 심장 질환 치료용 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 조성물은 심장 섬유화를 억제하는 것인, 심장 질환 치료용 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 조성물은 제　2　형 폐렴 과형성(type Ⅱ pneumocyte hyperplasia)을 억제하는 것인, 심장 질환 치료용 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 조성물은 약학적으로 허용 가능한 담체를 추가 포함하는, 심장 질환 치료용 조성물.
제 6 항에 있어서,
상기 담체는 완충액, 주사용 멸균수, 일반 식염수, 인산염 완충 식염수, 슈크로스, 히스티딘, 염, 폴리솔베이트, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함하는, 심장 질환 치료용 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 조성물은 주사, 경구투여 또는 경피투여 경로로 투여되는 것인, 심장 질환 치료용 조성물.