KR20200139625A - 콰시노이드를 포함하는 거세 저항성 전립선암 치료용 조성물 - Google Patents

콰시노이드를 포함하는 거세 저항성 전립선암 치료용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 콰시노이드를 포함하는 거세 저항성 전립선암 치료용 조성물 및 이를 이용한 거세 저항성 전립선암 치료방법에 관한 것이다.

Description

콰시노이드를 포함하는 거세 저항성 전립선암 치료용 조성물 {Composition for treating castration-resistant prostate cancer, including quassinoids}
본 발명은 콰시노이드를 포함하는 거세 저항성 전립선암 치료용 조성물 및 이를 이용한 거세 저항성 전립선암 치료방법에 관한 것이다.
전립선암은 미국의 경우 남성의 암 사망률 2위를 차지할 만큼 남성에서 가장 흔하게 발생하는 암이며, 국내에서도 해마다 10.5%의 증가율을 보이고 있어 진단 및 치료의 중요성이 대두되고 있다.
안드로젠 수용체 (androgen receptor; 이하, AR)는 전립선암의 발병 및 진행에 중요한 역할을 하는 전사인자이며, 전립선암의 90% 이상이 AR 양성 전립선암으로 알려져 있다.
AR은 리간드인 안드로젠에 결합하여 활성화되는 리간드 의존적 전사인자이며, AR의 대표 표적 유전자인 PSA (Prostate specific antigen)는 전립선암의 대표적 진단마커로 활용되고 있다.
전립선암의 치료는 안드로젠의 합성을 억제하여 간접적으로 AR의 전사활성을 억제하는 안드로젠 박탈 요법 (androgen deprivation therapy; 이하, ADT)과 AR에 직접 결합하여 AR의 전사활성을 저해하는 항안드로젠 요법 (anti-androgen therapy)으로 진행된다.
치료 초기에는 두 요법 모두 치료효과를 보이나, 결국 항암제 내성을 나타내는 거세 저항성 전립선암 (castration-resistant prostate cancer; 이하, CRPC)으로 진행하게 되며, CRPC 단계에서의 치료법은 현재 사실상 전무한 실정이다.
CRPC 진행 기전은 AR 및 보조 활성화 인자 유전자 증폭 (coactivators gene amplification)과 돌연변이 (mutation) 등 다양한 원인들이 알려져 있으나, 최근에는 AR 단백질의 C 말단 리간드 결합부위가 결손된 AR 변종 (variant)인 AR-V7의 발현이 CRPC 진행의 주된 원인으로 보고되었다.
리간드 결합부위의 결손으로 AR-V7은 리간드 비의존적으로 전사활성을 가질 수 있으며, 또한, 기존 AR의 C 말단을 표적으로 개발된 기존 약제들에 대한 내성을 갖게 되어 CRPC의 진행을 촉진하는 중요 인자로 역할을 한다.
따라서, 이러한 기존 치료의 한계를 극복하기 위하여 AR과 AR-V7을 동시에 표적으로 하는 새로운 치료제 개발의 필요성이 대두되고 있다.
최근 보고들에 의해 아일란톤 (ailanthone), 아르테수네이드 (artesunate) 등의 약물들이 CRPC 치료제로서 그 가능성이 제기되었으며, 보고된 약물들은 AR과 AR-V7의 전사활성 모두를 억제하여 CRPC 세포의 in vitro 및 in vivo 성장을 저해하는 것으로 알려있다.
보고된 약물들 모두 천연물로서 항말라리아 활성을 갖는다는 점에 착안하여, 항말라리아 활성을 갖는다고 보고된 천연물 40여 종을 이용하여 라이브러리를 제작하고, 약물 재창출 (drug repositioning)을 목표로 AR/AR-V7 전사활성을 동시에 억제할 수 있는 약제를 스크리닝 하였다.
이에, 본 발명의 목적은 콰시노이드를 포함하는 거세 저항성 전립선암 치료용 약제학적 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 콰시노이드의 거세 저항성 전립선암 치료 유효량으로 이를 필요로 하는 대상에 투여하여 거세 저항성 전립선암 치료 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 콰시노이드의 거세 저항성 전립선암 치료 용도에 관한 것이다.
본 발명은 콰시노이드를 포함하는 거세 저항성 전립선암 치료용 조성물 및 이를 이용한 거세 저항성 전립선암 치료방법에 관한 것이다.
이하 본 발명을 더욱 자세히 설명하고자 한다.
본 발명의 일 예는 콰시노이드를 포함하는 거세 저항성 전립선암 치료용 약제학적 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 용어 거세저항성 전립선암 (castrate-resistant prostate cancer; CRPC)은 혈중 테스토스테론의 양이 매우 낮은 수준으로 감소된 경우에도 계속 성장하는 전립선암이다. 초기 단계의 전립선암은 성장을 위해 남성호르몬을 필요로 하지만, 남성호르몬 차단 (박탈)치료에 저항성을 갖는 거세 저항성 전립선암은 남성호르몬 없이도 성장을 계속한다. 이와 같은 환자들은 방사선이나 수술, 약물 등을 사용하여 거세 수준으로 테스토스테론의 양이 감소한 경우에도 암이 진행되므로 매우 예후가 나쁘다.
본 발명에 있어서 상기 콰시노이드는 부루세인 A (Bruceine A), 부루사톨 (Brusatol) 및 부루세안틴 (Bruceantin)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있으며, 예를 들어, 부루세안틴인 것일 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 부루세인 A는 하기 화학식 1의 구조식을 갖는 화합물인 것일 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
본 발명에 있어서 상기 부루사톨은 하기 화학식 2의 구조식을 갖는 화합물인 것일 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00002
본 발명에 있어서 상기 부루세안틴은 하기 화학식 3의 구조식을 갖는 화합물인 것일 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00003
본 발명에 따른 약제학적 조성물은 다양한 경로로 투여될 수 있다.
본 발명에 투여 방식은 통상적으로 사용되는 모든 방식, 경구, 피부, 정맥, 근육, 피하 등의 경로로 투여될 수 있으며, 예를 들어, 피하 또는 경구로 투여될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 약제학적 조성물은 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 연고제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 또는 경피제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태의 비경구 제형 등으로 제형화하여 사용될 수 있다.
본 발명의 약제학적 조성물은 약제학적으로 적합하고 생리학적으로 허용되는 담체, 부형제 및 희석제 등의 보조제를 추가로 함유하는 것일 수 있다.
본 발명의 약제학적 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다.
본 발명의 약제학적 조성물을 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용할 수 있다.
본 발명의 약제학적 조성물을 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형 제제는 상기 추출물에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트 (calcium carbonate), 수크로스 (sucrose), 락토오스 (lactose) 또는 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다.
또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제, 연고제 등이 해당되는데, 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면, 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.
본 발명의 약제학적 조성물을 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제, 경피제 등이 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌 글리콜 (propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔 (witepsol), 마크로골, 트윈 (tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 약제학적 조성물을 인간에게 적용하는 구체예에 있어서, 본 발명의 약제학적 조성물은 단독으로 투여될 수 있으나, 일반적으로 투여방식과 표준 약제학적 관행 (standard phamaceutical practice)을 고려하여 선택된 약제학적 담체와 혼합되어 투여될 수 있다.
본 발명의 약제학적 조성물은 전분 또는 락토오즈를 함유하는 정제 형태로, 또는 단독 또는 부형제를 함유하는 캡슐 형태로, 또는 맛을 내거나 색을 띄게 하는 화학 약품을 함유하는 엘릭시르 또는 현탁제 형태로 경구, 구강 내 또는 혀 밑 투여될 수 있다.
이러한 액체 제제는 현탁제 (예를 들면, 메틸셀룰로오즈, 위텝솔 (witepsol)과 같은 반합성 글리세라이드 또는 행인유 (apricot kernel oil)와 PEG-6 에스테르의 혼합물 또는 PEG-8과 카프릴릭/카프릭 글리세라이드의 혼합물과 같은 글리세라이드 혼합물)와 같은 약제학적으로 허용 가능한 첨가제와 함께 제형화 될 수 있다.
본 발명의 약제학적 조성물의 투여 용량은 환자의 나이, 몸무게, 성별, 투여형태, 건강상태 및 질환 정도에 따라 달라질 수 있으며, 의사 또는 약사의 판단에 따라 일정 시간간격으로 1일 1회 내지 수회로 분할 투여할 수도 있다. 구체적으로, 본 발명의 약제학적 조성물의 투여 용량은 1mg/kg/every 2days 이상, 2mg/kg/every 2days 이상, 예를 들어, 2mg/kg/every 2days인 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 콰시노이드를 포함하는 거세 저항성 전립선암 치료용 조성물 및 이를 이용한 거세 저항성 전립선암 치료방법에 관한 것으로, 기존 호르몬 요법들이 AR과 AR-V7를 동시에 표적으로 할 수 없다는 한계점을 가지고 있으나, 본 발명은 AR과 AR-V7를 동시 표적으로 하며, 또한, 최근 거세 저항성 전립선암 치료제를 목표로 개발중인 아일란톤보다 10 내지 20배의 강력한 약효를 가진다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따라 거세저항성 전립선암세포주인 22RV1 세포에서 리포터 유전자 어세이 (reporter gene assay)를 수행하여 항 말라리아 약제라이브러리 스크리닝을 통한 1차 AR/AR-V7 전사활성 억제제 후보물질 발굴 결과를 보여주는 그래프이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따라 항 말라리아 약제라이브러리 스크리닝을 통한 2차 AR/AR-V7 전사활성 억제제 후보물질 발굴 결과를 보여주는 그래프이다.
도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따라 항 말라리아 약제라이브러리 스크리닝을 통한 3차 AR/AR-V7 전사활성 억제제 후보물질 발굴 결과를 보여주는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크리닝을 통해 선별된 콰시노이드의 화학구조를 보여주는 그림이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따라 CRPC 세포주인 22RV1 세포에서 선별된 콰시노이드 및 레퍼런스 화합물인 아일란톤의 AR-V7과 AR 변종 (variants) 전사활성 억제 정도와 IC50 분석 결과를 보여주는 그래프이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따라 CRPC 세포주인 22RV1 세포에서 선별된 콰시노이드 및 레퍼런스 화합물인 아일란톤의 안드로젠 의존적 AR 전사활성 억제 정도와 IC50 분석 결과를 보여주는 그래프이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따라 안드로젠 의존적 전립선암세포주인 LNCaP 세포에서 엔잘루타마이드 (Enzalutamide)의 호르몬 의존적 AR 전사활성 억제 정도와 IC50 분석 결과를 보여주는 그래프이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따라 안드로젠 의존적 전립선암세포주인 LNCaP 세포에서 아일란톤의 호르몬 의존적 AR 전사활성 억제 정도와 IC50 분석 결과를 보여주는 그래프이다.
도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따라 안드로젠 의존적 전립선암세포주인 LNCaP 세포에서 부루세인 A의 호르몬 의존적 AR 전사활성 억제 정도와 IC50 분석 결과를 보여주는 그래프이다.
도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따라 안드로젠 의존적 전립선암세포주인 LNCaP 세포에서 부루사톨의 호르몬 의존적 AR 전사활성 억제 정도와 IC50 분석 결과를 보여주는 그래프이다.
도 4e는 본 발명의 일 실시예에 따라 안드로젠 의존적 전립선암세포주인 LNCaP 세포에서 부루세안틴의 호르몬 의존적 AR 전사활성 억제 정도와 IC50 분석 결과를 보여주는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 CRPC 세포주인 22RV1에서 선별된 콰시노이드 및 레퍼런스 화합물인 엔잘루타마이드와 아일란톤의 세포성장 억제 활성 정도와 IC50 분석 결과를 보여주는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 정상 전립선세포 및 다양한 전립선암세포를 이용하여 선별된 부루세안틴의 세포성장 억제 활성 분석 결과를 보여주는 그래프이다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따라 거세 저항성 전립선암 세포주 22RV1을 이종이식한 마우스 모델에서 부루세안틴의 종양성장 억제 활성 분석 결과를 보여주는 그래프이다.
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따라 거세 저항성 전립선암 세포주 22RV1을 이종이식한 마우스 모델에서 부루세안틴 투여로 인한 마우스 몸무게의 변화양상 분석 결과를 보여주는 그래프이다.
도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따라 거세 저항성 전립선암 세포주 22RV1을 이종이식한 마우스 모델에서 부루세안틴의 종양성장 억제 활성 분석 결과를 보여주는 그림이다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따라 부루세안틴을 용량 별 피하 주사한 마우스의 몸무게 변화 측정 결과를 보여주는 그래프이다.
도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따라 부루세안틴을 용량 별 피하 주사한 마우스의 혈액에서 간수치 변화 측정 결과를 보여주는 그래프이다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따라 CRPC 이종이식 마우스 모델에서 부루세안틴 구강 투여에 의한 종양성장 억제 효과를 관찰한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따라 CRPC 이종이식 마우스 모델에서 부루세안틴 구강 투여에 의한 몸무게 변화를 관찰한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 부루세안틴의 피하주사 및 구강 투여 마우스에서 혈액 생화학적 독성 검사한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 11a는 본 발명의 일 실시예에 따라 부루세안틴의 피하주사 투여 마우스에서 해부학적 독성 검사 결과를 보여주는 그래프이다.
도 11b는 본 발명의 일 실시예에 따라 부루세안틴의 피하주사 투여 마우스에서 조직학적 독성 검사 결과를 보여주는 그래프이다.
도 12a는 본 발명의 일 실시예에 따라 부루세안틴의 구강 투여 마우스에서 해부학적 독성 검사 결과 간을 보여주는 그래프이다.
도 12b는 본 발명의 일 실시예에 따라 부루세안틴의 구강 투여 마우스에서 해부학적 독성 검사 결과 신장을 보여주는 그래프이다.
도 12c는 본 발명의 일 실시예에 따라 부루세안틴의 구강 투여 마우스에서 해부학적 독성 검사 결과 비장을 보여주는 그래프이다.
도 12d는 본 발명의 일 실시예에 따라 부루세안틴의 구강 투여 마우스에서 조직학적 독성 검사 결과를 보여주는 그래프이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 CRPC 이종이식 전이 마우스 모델을 구축하는 것을 보여주는 모식도이다.
도 14a는 본 발명의 일 실시예에 따라 CRPC 이종이식 전이 마우스 모델에서 부루세안틴의 구강 투여에 의한 전이 억제 효과 분석 결과를 보여주는 그림이다.
도 14b는 본 발명의 일 실시예에 따라 CRPC 이종이식 전이 마우스 모델에서 부루세안틴의 구강 투여에 의한 몸무게 변화를 관찰한 결과를 보여주는 그래프이다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 스크리닝
AR/AR-V7 전사활성 변화를 측정할 수 있는 루시퍼레이즈 리포터 (luciferase reporter) 분석 방법을 이용하여 항말라리아 약제 라이브러리를 스크리닝하였다.
구체적으로, AR과 AR-V7을 동시에 발현하는 대표적 CRPC 세포주인 22RV1 세포에 AR과 AR-V7의 전사활성을 측정할 수 있는 MMTV-LUC 리포터 (reporter)를 형질주입하고 안드로젠인 디하이드로테스토스테론 (dihydrotestosterone; 이하, DHT) 존재 유무 (DHT+, AR 전사활성 측정조건; DHT-, AR-V7 전사활성 측정 조건)에 따라 각 약물을 처리한 후 AR과 AR-V7의 전사활성 변화를 측정하였다.
각 약제의 10 uM의 농도를 이용하여 1차 약효 스크리닝을 진행하였으며 50% 이상의 전사활성 억제 효과를 가진 약물들을 선별하여 2차 (1 uM 농도 이용), 3차 (0.1 uM 농도 이용) 약효 스크리닝을 진행하여, 그 결과를 도 1a 내지 도 1c 및 표 1 내지 표 3에 나타내었다.
MMTV-LUC acvitivity (%)
Conc. Compound DHT- DHT+
- 100.0±9.2 100.0±8.7
10uM Enzalutamide 79.4±34.6 51.8±0.1
Ailnahtone 11.6±3.2 2.5±0.4
Artesunate 107.6±0.8 117.5±9.3
Artemisinin 106.7±4.3 156.1±17.6
Dihydroartemisinin 115.3±10.1 137.5±7.0
Artemether 97.5±19.5 138.2±8.8
Chloroquine diphosphate 86.3±3.5 106.9±1.0
Niclosamide 9.4±0.6 2.3±0.5
Primaquine diphosphate 113.8±17.6 115.6±7.0
Plumbagin 26.0±7.6 7.1±0.1
Pyrimethamine 130.5±0.2 149.2±2.4
Sulfadoxine 116.5±4.4 170.3±11.2
Hydroxychloroquinesulfate 92.3±2.0 122.1±0.7
Amodiaquine dihydrochloride dihydrate 91.6±2.9 102.2±4.3
Lumefantrine 137.7±9.5 160.7±18.2
MefloquineHydrochloride 114.3±20.3 109.0±6.3
10,11-Dehydrocurvularin 16.3±2.5 5.5±0.6
Astemizole 61.2±5.0 59.5±15.5
Licochalcone A 202.7±7.1 235.6±0.2
Quinine hydrochloride 145.1±6.6 156.9±2.3
Magnolol 129.6±12.0 151.9±8.6
Andrographolide 157.3±4.3 196.2±5.0
Phlorizin 154.5±6.6 184.4±12.6
Ganoderic acid A 140.0±3.8 148.9±2.8
Bruceine A 11.0±2.5 2.8±0.2
1,8-Dihydroxyanthraquinone 83.8±2.9 116.0±43.8
1,8-Diacetoxy-3-carboxyanthraquinone 101.0±8.7 98.5±2.1
Eurycomanone 17.7±2.7 6.7±0.5
Aurantio-obtusin 119.2±27.4 124.3±2.2
Mollugin 94.7±9.5 112.4±11.1
β,β-Dimethylacrylalkannin 33.3±3.2 19.9±3.5
Acetylshikonin 38.6±3.2 17.7±1.5
Aloin A 108.3±5.0 116.3±7.2
Sennoside A 105.5±4.4 122.3±14.2
Cryptotanshinone 70.3±3.2 62.7±15.3
Rhein 83.0±9.2 103.6±3.7
Brusatol 10.3±2.7 3.2±0.2
Quassin 109.8±9.0 120.4±5.6
Curvularin 76.8±3.0 91.6±9.4
Bruceantin 16.4±2.3 3.9±0.4
Yadanzioside C 110.4±11.6 5.8±0.7
Yadanzioside F 133.6±21.7 139.5±11.0
Yadanzioside I 123.2±10.4 136.0±7.1
Bruceantinol 81.2±62.1 44.5±2.1
Bruceanic acid C 68.5±6.3 85.8±14.2
Bruceine D 7.9±1.3 1.1±0.1
Bruceantinoside A 6.5±0.9 3.8±1.1
Dehydrobruceine A 133.8±14.5 164.2±16.0
(+)-Glaucarubinone 107.6±26.5 117.7±3.5
Yadanziolide A 8.0±0.6 4.1±0.2
Yadanziolide B 8.2±1.0 4.0±0.5
Yadanziolide C 6.0±0.7 1.1±0.1
MMTV-LUC acvitivity (%)
Conc. Compound DHT- DHT+
- 100.0±10.1 100.0±11.4
1uM Enzalutamide 87.4±11.3 96.7±1.7
Ailnahtone 15.5±2.4 4.5±0.9
Niclosamide 119.0±10.8 56.7±5.3
Plumbagin 214.8±16.1 142.9±27.5
10,11-Dehydrocurvularin 383.1±24.6 206.9±15.0
Astemizole 136.4±6.4 126.4±3.6
Bruceine A 13.5±1.7 3.6±0.2
Eurycomanone 59.1±7.6 51.3±4.6
β,β-Dimethylacrylalkannin 100.2±11.4 107.9±7.0
Acetylshikonin 103.0±7.7 113.0±16.6
Brusatol 14.0±1.3 4.0±0.5
Bruceantin 15.2±1.6 4.4±0.3
Yadanzioside C 118.9±18.1 55.6±0.7
Bruceantinol 73.5±11.9 118.9±21.8
Bruceine D 7.0±1.2 2.0±0.2
Bruceantinoside A 11.5±5.6 8.0±0.2
Yadanziolide A 54.1±13.0 58.3±10.9
Yadanziolide B 7.2±0.8 4.2±0.4
Yadanziolide C 17.4±3.1 12.1±2.0
MMTV-LUC acvitivity (%)
Conc. Compound DHT- DHT+
- 100.0±8.9 100.0±3.0
0.1uM Ailnahtone 27.0±2.0 9.2±0.4
Bruceine A 19.5±20.7 5.7±1.0
Eurycomanone 127.9±12.0 107.7±4.7
Brusatol 18.9±20.2 5.7±0.6
Bruceantin 13.4±2.5 4.0±0.5
Bruceine D 46.0±6.4 32.6±6.2
Bruceantinoside A 44.9±5.5 61.0±7.3
Yadanziolide C 80.5±2.9 92.5±0.9
Yadanziolide B 23.1±5.2 32.8±9.0
도 1a 내지 1c 및 표 1 내지 3에서 확인할 수 있듯이, 콰시노이드 계통 약물인 부루세안틴, 부루사톨, 부루세인 A를 강력한 AR/AR-V7 전사활성 동시 억제제 후보물질로 발굴하였으며, 그 구조식을 도 2에 나타내었다.
실시예 2. AR-V7과 AR 전사활성 억제 정도 및 IC 50 분석
최근 가장 강력한 AR/AR-V7 전사활성 동시 억제제로 보고된 아일란톤을 레퍼런스 화합물로 비교 분석하였다.
구체적으로, 22RV1 세포에 MMTV-LUC 리포터(reporter)를 형질주입하고 안드로젠인 DHT 존재 유무 (DHT+, AR 전사활성 측정 조건; DHT-, AR-V7 전사활성 측정 조건)에 따라 각 약물을 1nM부터 100nM까지 7개 농도로 처치한 후, AR과 AR-V7의 전사활성 억제 정도를 분석하고 IC50를 측정하였다. 그 결과를 도 3a 내지 도 3b 및 표 4에 나타내었다.
IC50 (nM) 아일란톤 부루세인 A 부루사톨 부루세안틴
DHT- 35.45 14.32 14.04 3.14
DHT+ 19.78 9.45 6.23 2.08
또한, LNCaP 세포에 MMTV-LUC 리포터를 형질주입하고 안드로젠인 DHT 존재 유무에 따라 각 약물을 1nM부터 100nM까지 7개 농도로 처치한 후 호르몬 의존적 AR 전사활성 억제 정도를 분석하고 IC50를 측정하였다. 그 결과를 도 4a 내지 도 4e 및 표 5에 나타내었다.
IC50 (nM) 엔잘루타마이드 아일란톤 부루세인 A 부루사톨 부루세안틴
DHT+ 152.90 40.83 15.03 11.74 2.05
도 3a 내지 도 4e 및 표 4 내지 표 5에서 확인할 수 있듯이, 부루세안틴, 부루사톨, 부루세인 A 모두 CRPC 22RV1 세포와 안드로젠 의존적 LNCaP 세포 모두에서 아일란톤 보다 강력한 AR/AR-V7 전사활성 동시 억제제로서의 활성을 보였다.
실시예 3. 세포성장 억제 활성 및 IC 50 분석
선별된 콰시노이드인 부루세인 A, 부루사톨, 부루세안틴 및 레퍼런스 화합물인 엔잘루타마이드와 아일란톤의 22RV1 세포성장 억제활성 정도를 MTT 방법으로 분석하였다.
구체적으로, 96 웰 플레이트에 1x104 개의 22RV1 세포를 첨가하여 배양한 후, 각 약물을 5nM부터 200nM까지 6개 농도로 처치하고 72시간 동안 배양하였다. 그 후, MTT 분석방법에 따라 MTT 염색 용액과 Solubilization Solution/Stop Mix를 첨가하고 570nm에서 흡광도를 측정하여 세포 생존 및 IC50을 분석하였다. 그 결과를 도 5 및 표 6에 나타내었다.
IC50
ENZ 아일란톤 부루세인 A 부루사톨 부루세안틴
ND 33.50 16.48 15.12 2.07
도 5 및 표 6에서 확인할 수 있듯이, 아일란톤 대비 부루세안틴이 16배 이상 강력한 CRPC 세포성장 억제 활성을 가지고 있음을 확인하였다.
실시예 4. 부루세안틴의 세포성장 억제 활성 분석
정상 전립선 세포주 (RWPE-1), AR 음성 전립선암 세포주 (DU145, PC3), AR 양성 호르몬 의존적 전립선암 세포주 (LNCaP, C4-2B), AR & AR-V7 양성 거세 저항성 전립선암 세포주 (C4-2B-MDVR, 22RV1)를 이용하여 브루세안틴의 세포성장 억제활성 정도를 MTT 방법으로 분석하였다.
구체적으로, 96 웰 플레이트에 1x104 개의 각 전립선암세포주를 첨가하여 배양한 후, 각 약물을 1nM부터 5nM까지 3개 농도로 처치하고 72시간 동안 배양하였다. 그 후, MTT 분석방법에 따라 MTT dye 용액과 Solubilization Solution/Stop Mix를 첨가하고 570nm에서 흡광도를 측정하여 세포 생존을 분석하였다. 그 결과를 도 6에 나타내었다.
도 6에서 확인할 수 있듯이, 부루세안틴은 정상 전립선세포와 AR 음성 전립선암세포 보다는 AR 및 AR-V7 양성 전립선암세포 특이적으로 세포성장 억제 활성을 가지고 있음을 확인하였다.
이와 같은 결과는 부루세안틴이 AR과 AR-V7을 동시에 특이적으로 표적하며, 전립선암 초기의 AR 양성 전립선암뿐만 아니라 진행성 전립선암인 CRPC의 AR/AR-V7 양성 전립선암까지 모두 표적으로 하는 용도의 치료제로서 개발할 가치가 충분히 있음을 시사한다.
실시예 5. 부루세안틴의 종양성장 억제 활성 분석
22RV1 이종이식 마우스 모델에서 1mg/kg/every 3days의 조건으로 부루세안틴을 피하주사 하고, 종양성장 억제 효과 및 몸무게의 변화를 측정하였다. 그 결과를 도 7a 내지 8b 및 표 7 내지 표 10에 나타내었다.
Tumor DMSO 1mg/kg
Day ave stdev ave stdev
0 65.6 17.0 57.5 11.3
3 72.8 14.9 81.7 27.1
6 166.0 58.5 161.6 55.4
9 266.6 87.2 250.2 135.4
12 546.6 258.9 428.0 152.4
15 733.4 172.1 676.3 181.8
18 1167.3 224.6 895.7 273.0
21 1522.6 323.1 938.5 320.6
24 1908.3 127.7 1005.7 136.0
Weight DMSO 1mg/kg
Day ave stdev ave stdev
0 19.8 1.1 20.0 2.3
3 20.0 1.0 19.8 2.2
6 20.4 0.5 20.0 2.1
9 20.4 0.9 20.6 2.6
12 20.2 0.8 20.2 2.7
15 20.6 0.9 19.8 2.8
18 21.2 0.8 19.6 3.1
21 19.8 0.8 19.4 2.3
24 20.0 1.2 18.6 3.1
Weight DMSO 0.25mg/kg 0.5mg/kg 1mg/kg
days ave stdev ave stdev ave stdev ave stdev
0 16.8 1.3 16.0 1.8 15.8 1.5 16.5 1.0
3 16.8 1.0 16.8 1.3 16.3 1.5 16.8 1.3
6 17.0 1.4 17.3 1.3 16.5 1.7 17.3 1.0
9 17.3 1.3 18.3 1.3 18.3 1.3 18.5 0.6
12 17.8 1.5 20.0 1.4 18.0 1.4 19.8 1.5
15 19.0 2.2 21.5 0.6 18.7 2.5 19.5 2.6
18 20.0 1.8 22.0 0.8 19.7 2.5 21.0 2.2
21 19.5 1.9 22.0 1.2 19.7 3.1 21.5 1.9
24 19.8 1.7 22.5 0.6 20.7 2.5 21.8 2.2
27 20.5 1.9 22.5 0.6 21.0 3.0 22.5 1.9
AST/ALT ave stdev
DMSO 2.4 1.4
0.25mg/kg 2.3 0.6
0.5mg/kg 2.5 0.9
1mg/kg 3.3 0.6
도 7a 내지 도 7c에서 확인할 수 있듯이, 누드마우스와 22RV1 세포를 이용한 CRPC 마우스 xenograft 모델 실험을 수행하여 부루세안틴이 1mg/kg의 용량으로 CRPC 세포의 in vivo tumor 성장을 효율적으로 억제할 수 있음을 확인하였다.
또한, 도 8a 내지 도 8b에서 확인할 수 있듯이, 부루세안틴 1mg/kg의 용량의 마우스의 체중에 영향을 주지 않을 뿐만 아니라, 간독성을 유발하지 않는다는 사실을 확인하였다.
실시예 6. CRPC 이종이식 마우스 모델에서 부루세안틴 구강 투여에 의한 약효분석
거세 저항성 전립선암 (CRPC) 세포주 22RV1을 이종이식한 마우스 모델에서 부루세안틴의 종양성장 억제 효과 분석하기 위해, 22RV1 이종이식 마우스 모델에 2mg/kg/every 2days의 조건으로 부루세안틴을 구강 투여 하고 종양성장 억제 효과 및 몸무게의 변화를 측정하여, 그 결과를 도 9a 내지 도 9b 및 표 11 내지 표 12에 나타내었다.
Tumor CON BCT
Day ave stdev ave stdev
0 78.588 24.6579 73.0453 34.77342
3 86.8976 22.71908 89.5358 20.76171
5 158.5855 61.27517 75.35 7.167657
7 187.565 47.10095 88.811 17.01849
9 251.8748 75.00192 157.6571 14.79558
11 425.1111 155.4311 189.9515 62.37772
13 560.3242 139.3798 256.5573 83.592
15 716.193 133.8083 348.6721 122.5188
17 929.6541 224.8357 485.1394 233.2228
19 1191.658 383.5053 567.0807 258.086
21 1383.706 524.9933 616.549 371.1777
Weight CON BCT
Day ave stdev ave stdev
0 18 0.707107 18.4 0.894427
3 18.8 0.447214 18.4 0.547723
5 19.2 1.095445 19.4 0.894427
7 19.8 1.095445 19.4 1.140175
9 20.2 0.83666 19.8 1.30384
11 19.8 1.30384 20.2 1.095445
13 19.8 0.83666 20 1.224745
15 20.2 0.83666 20.8 0.83666
17 20.4 0.547723 19.2 0.447214
19 19.6 0.547723 19.8 1.643168
21 19.2 0.83666 20.2 1.095445
도 9a 내지 9b 및 표 11 내지 표 12에서 확인할 수 있듯이, 부루세안틴에 의해 몸무게의 변화는 없이 효과적으로 종양성장이 억제됨을 확인하였다.
실시예 7. 부루세안틴의 피하주사 투여 마우스에서 혈액 생화학적 독성 검사
부루세안틴을 피하 주사 및 구강 투여한 마우스의 혈액에서 독성지표 수치 변화 측정하였다. 구체적으로, 부루세안틴의 생체 내 독성을 분석하기 위해 22RV1 이종이식 마우스 모델에서 1mg/kg/every 3days의 조건으로 피하주사 (IP)한 마우스 및 2mg/kg/every 2days의 조건으로 구강 투여 (p.o.)한 마우스의 혈액 각종 지표를 측정하여, 그 결과를 도 10 및 표 13에 나타내었다.
ALT: Alanine transaminase
AST: Aspartate transaminase
LDH: Lactate dehydrogenase
CR: Creatinine
CPK: Creatine phosphokinase
    Ctrl BCT
    ave stdev ave stdev
I.P. ALT 56.4 28.01428 61.2 26.03267
AST 283.8 56.82605 351 139.4758
AST/ALT 5.047834 1.41858 6.408889 1.873642
LDH 1045.2 526.4534 1098.6 587.5575
Cr 0.102 0.026833 0.156 0.057706
CK 188.4 78.21317 180 136.8539
P.O. ALT 67.2 11.54123 72 25.71964
AST 277.2 75.07796 263.4 75.34122
AST/ALT 4.081746 1.167746 3.657719 0.898977
LDH 1724.4 424.4889 1456.8 546.8178
Cr 0.174 0.098133 0.138 0.105214
CK 334.5 91.7006 247.5 195.7217
도 10 및 표 13에서 확인할 수 있듯이, Control vehicle 대비 부루세안틴의 혈액 수치 지표에 대한 독성은 관찰되지 않음을 확인하였다.
실시예 8. 부루세안틴의 피하주사 투여 마우스에서 해부학적 조직학적 독성 검사
부루세안틴을 피하 주사한 마우스의 간 (liver), 신장 (kidney) 및 비장 (spleen)에서 해부학적 조직학적 독성 유무 분석. 부루세안틴의 생체 내 독성을 분석하기 위해 22RV1 이종이식 마우스 모델에서 1mg/kg/every 3days의 조건으로 피하 주사한 마우스의 간, 신장 및 비장을 분석하여, 그 결과를 도 11a 및 도 11b에 나타내었다.
도 11a 및 도 11b에서 확인할 수 있듯이, Control vehicle 대비 부루세안틴에 의해 각 기관들의 형태학적, 조직학적 변화 (독성)는 관찰되지 않음을 확인하였다.
실시예 9. 부루세안틴의 구강 투여 마우스에서 해부학적 조직학적 독성 검사
부루세안틴을 구강 투여한 마우스의 간, 신장 및 비장에서 해부학적 조직학적 독성 유무 분석하였다. 구체적으로, 부루세안틴의 생체 내 독성을 분석하기 위해 22RV1 이종이식 마우스 모델에서 2mg/kg/every 2days의 조건으로 구강 투여한 마우스의 간, 신장 및 비장을 분석하여, 그 결과를 도 12a 내지 도 12d에 나타내었다.
도 12a 내지 도 12d에서 확인할 수 있듯이, Control vehicle 대비 부루세안틴에 의해 각 기관들의 형태학적, 조직학적 변화는 관찰되지 않음을 확인하였다.
실시예 10. CRPC 이종이식 전이 마우스 모델 구축
거세 저항성 전립선암 세포주 22RV1을 이용한 전이 마우스 모델을 구축하기 위해, 22RV1 세포를 누드마우스에 피하 주사 (subcutaneous injection)하여 종양 (tumor)를 키웠다. 그 다음, 이를 수확 (harvest)하여 누드마우스의 좌심실에 주사 (injection)하여 전이 마우스 모델을 구축하였다. (도 13 참조)
실시예 11. CRPC 이종이식 전이 마우스 모델에서 부루세안틴의 구강 투여에 의한 전이 억제 효과 분석
거세 저항성 전립선암 세포주 22RV1을 이용한 전이 마우스 모델에서 부루세안틴의 종양 전이 및 성장 억제 효과를 분석하였다. 구체적으로, 전이 마우스 모델에서 2mg/kg/every 2days의 조건으로 부루세안틴을 구강 투여 하고 종양 전이 및 성장 억제 효과 및 몸무게의 변화를 측정하여, 그 결과를 도 14a 내지 도 14b 및 표 14에 나타내었다.
weight CON BCT
Day ave stdev ave stdev
1 16.875 1.290994 16 1.195229
3 17.5 1.272418 16.75 1.164965
5 18.125 1.573592 17 1.309307
7 18.75 1.9518 17.25 1.28174
9 19.25 2.13809 18.125 1.125992
11 20.25 1.908627 19.375 1.407886
13 20.375 1.995531 19.625 1.505941
15 20.5 2.070197 19.625 1.30247
17 21.125 2.03101 20.375 1.505941
19 21.125 1.95941 20.375 1.187735
21 21.125 2.03101 20.5 1.195229
23 21.375 2.263846 20.625 1.505941
25 22 1.927248 21.25 0.886405
27 21.75 1.832251 21.125 1.246423
29 22.125 1.885092 21.625 1.505941
31 22.375 1.846812 21.625 1.30247
33 22.5 1.690309 21.625 1.30247
35 22.625 1.505941 21.75 1.752549
도 14a 내지 도 14b 및 표 14에서 확인할 수 있듯이, 부루세안틴에 의해 몸무게의 변화는 없이, 전이 부위 개수 및 성장이 억제됨을 확인하였다.

Claims (5)

  1. 콰시노이드를 포함하는 거세 저항성 전립선암 치료용 약제학적 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 콰시노이드는 부루세인 A (Bruceine A), 부루사톨 (Brusatol) 및 부루세안틴 (Bruceantin)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인, 거세 저항성 전립선암 치료용 약제학적 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 콰시노이드는 부루세안틴인 것인, 거세 저항성 전립선암 치료용 약제학적 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 연고, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸, 경피제, 좌제, 또는 멸균 주사용액으로 제형화된 것인, 거세 저항성 전립선암 치료용 약제학적 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 피하 또는 경구 투여 제형인 것인, 거세 저항성 전립선암 치료용 약제학적 조성물.
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WO2023063567A1 (ko) 2021-10-15 2023-04-20 사회복지법인 삼성생명공익재단 브루세안틴 및 나노입자를 포함하는 거세 저항성 전립선암 치료용 약학적 조성물
KR20230053968A (ko) 2021-10-15 2023-04-24 사회복지법인 삼성생명공익재단 브루세안틴(Bruceantin) 및 나노입자를 포함하는 거세 저항성 전립선암 치료용 약학적 조성물

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