KR20200140326A

KR20200140326A - 락티톨 및 비알코올성 지방간 질병을 위한 경구용 약제학적 형태

Info

Publication number: KR20200140326A
Application number: KR1020207031617A
Authority: KR
Inventors: 블라디미르 빅토로비치 네스테루크; 키릴 콘스탠티노비치 시로브
Original assignee: 엘티디 "발렌타-인텔렉트"
Priority date: 2018-04-03
Filing date: 2019-03-13
Publication date: 2020-12-15
Also published as: KR102569081B1; RU2692243C1; WO2019194703A1; CN111936148A; CN111936148B; EA202092349A1

Abstract

본 발명은 약제학적 분야, 특히 치료적 유효량의 락티톨의 용도에 관한 것이다. 바람직하게는, 비알코올성 지방간 질병의 예방 및 치료를 필요로 하는 포유 동물에서 비알코올성 지방간 질병의 예방 및 치료를 위해 1-20g/일의 투여량의 락티톨의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 비알코올성 지방간 질병의 치료 및 예방에 관한 효과적인 수단의 범위에서의 확장을 제공한다.

Description

락티톨 및 비알코올성 지방간 질병을 위한 경구용 약제학적 형태

본 발명은 약제학적 분야에 관한 것으로, 특히, 비알코올성 지방간 질병의 치료 및 예방을 위한 약제에 관한 것이다.

지방성 간기능장애(Fatty hepatosis) 또는 비알코올성 지방간 질병-NAFLD(간 지방증(liver steatosis), 지방침윤(fatty infiltration), 간의 지방 변성(fatty degeneration))은 간 질량의 5% 이상이 지방, 주로 중성지방인 상태이다. 지방 함량이 장기 무게의 10%를 초과하면 간세포의 50% 이상이 지방을 포함하고, 지방 축적이 간 조직 전체에 분포한다.

　지방성 간기능장애의 원인은 대사 증후군-대사 장애와 호르몬 변화이다. 이 경우, 진성 당뇨병(diabetes mellitus)과 혈액 내 지질의 수치가 높아져 심혈관 합병증 발생 위험이 있다.

간세포의 지방 변성은 다음과 같은 원인으로 발생할 수 있다:

- 알코올 남용(alcohol abuse);

- 비만(obesity);

- 일부 바이러스 감염(B 형 및 C 형 간염 바이러스);

- 영양 장애(nutritional disorder);

- 진성 당뇨병의 대사 장애;

- 간 효소 증가(ALT, AST, GGT);

- 요소 사이클(urea cycle)의 유전적 결함 및 지방산 산화;

- 유전적 요인;

- 특정 약물, 예를 들어, 비스테로이드성 항염증제(non-steroidal anti-inflammatory drugs)

NAFLD는 인슐린 저항성(인슐린에 대한 세포 면역)과 대사 장애, 주로 지질 및 탄수화물 장애를 기반으로 한다. 간의 지방 변성은 음식과 함께 또는 증가한 지방분해(lipolysis)(지방 조직에서 지방의 분해)하에서 간에서 지방산 섭취가 증가하기 때문에 발생한다.

NAFLD는 위험 인자 조합에 노출되는 다인성 질병이다:

- 복부 비만(abdominal obesity)(남성의 허리 사이즈-94cm 이상 및 여성의 허리 사이즈-80cm 이상);

- 알코올 및 유해한 음식 남용;

- 높은 혈중 지질 수치, 1.7mmol/L 이상의 수치로 혈중 중성 지방의 증가, 콜레스테롤 수치의 증가 및 고밀도 지질단백질(lipoproteins) 수치의 감소로 인한 죽상 동맥 경화증(atherosclerosis);

- 130/85mmHg 이상의 수치로 혈압의 증가;

-내당능장애(impaired glucose tolerance), 장기적 고혈당증(hyperglycemia)(제2형 진성 당뇨병);

- 인슐린 저항성;

- 독성 물질과 작업.

- 복수의 약물 복용;

- 위장관(gastrointestinal tract) 수술 후;

- 유전성 만성 질환에 의한 고통

NAFLD에는 다음과 같은 발달 단계를 포함한다:

1) 간 지방증-헤파토사이트(hepatocyte)에 지방 함유물(fat inclusion)이 축적된다;

2) 비알코올성 지방간염(non-alcoholic steatohepatitis)-지방 함유물의 수가 많아진다;

3) 섬유증(fibrosis)-과도한 수의 지방 함유물이 간세포를 파괴하고, 간조직을 섬유 조직으로 대체하는 것을 촉진하는 지방 낭종(fatty cyst)이 형성된다.

4) 간세포암종(hepatocellular carcinoma)의 발병 위험 증가와 함께, NAFLD의 결과로서 간경화증(liver cirrhosis)으로 발달한다.

NAFLD는 다음 단계로 나타난다:

- 헤파토사이트 지방증(hepatocyte steatosis)-간세포는 파괴되지 않고, 장기 기능이 실질적으로 손상되지 않는다;

- 헤파토사이트 괴사(hepatocyte necrobiosis)-지방의 축적으로 인해 세포가 죽고, 낭종이 형성되고, 간엽 세포 반응이 발생한다;

- 간경화 전 단계(pre-cirrhotic stage)-장기의 결합 조직이 간엽 조직으로 대체된다;

- 간경화 단계(cirrhotic stage)

비알코올성 지방간 질병(NAFLD)은 세계에서 가장 널리퍼진 간 질병 중 하나이다. 따라서, 역학 연구에 따르면 전 세계 인구의 10-40%가 NAFLD로 고통받고 있다(Buyeverov A.O.: Chronic liver diseases: a brief guide for practitioners. 2nd ed. ― M.: Medical News Agency, 2014, 137 p.; Fatty liver degeneration and ischemic heart disease. Geriatric aspects: Monograph / ed. Khoroshinina L.P., M., Concept Design LLC, 2014, 346 p.; Mehtiyev S.N. et al.: Non-alcoholic fatty liver disease in questions and answers (etiology, modern concept of pathogenesis, clinical features, principles of diagnosis and treatment) / Textbook. - SPb., 2011, 53 p.; Trukhan D.I.: Non-alcoholic fatty liver disease in the practice of a "first contact" physician / Clinical prospects of gastroenterology, hepatology, 2012, N.1, pp.3-9). 때때로, NAFLD는 대사 증후군의 첫 번째 장기 손상이며, 진성 당뇨병 또는 심혈관 질병의 발달과 진행의 중요한 예측 변수이다(Fatty liver degeneration and ischemic heart disease. Geriatric aspects. Monograph / ed. Khoroshinina L.P., M .: Concept Design LLC, 2014, 346 p.; Azizov V. A. et al.: Non-alcoholic fatty liver disease and cardiovascular complications: what is the relationship? / Eurasian Journal of Cardiology, 2013, N.1, pp. 63-69; Schiff, Yu.R. et al. Alcoholic, medicinal, genetic and metabolic diseases / trans. from English; ed. by Mukhin N.A. et al., M., GEOTAR-Media, 2011, 480 p.). 지방 질병은 일반적으로 40-60세에 발병하고, 여성은 더 자주 고통받는다. 지방 질병은 어린이에게도 영향을 미친다. 지수(index)가 30인 과체중(체중(kg)을 신장(m)의 제곱으로 나눈 값)의 경우 지방성 간기능장애일 확률은 40%이다.

NAFLD는 간 지방증, 비알코올성 지방간염(NASH), 지방섬유증(steatofibrosis) 및 지방경화증(steatocirrhosis)을 포함한 다양한 간 손상을 결합한다(Fatty liver degeneration and ischemic heart disease. Geriatric aspects. Monograph / ed. Khoroshinina L.P., M., Concept Design LLC, 2014, 346 p.; Trukhan D.I. Non-alcoholic fatty liver disease in the practice of a "first contact" physician / Clinical prospects of gastroenterology, hepatology, 2012, N.1, pp.3-9; Schiff Yu.R. et al. Alcoholic, medicinal, genetic and metabolic diseases / trans. from English; ed. by Mukhin N.A. et al., M., GEOTAR-Media, 2011, 480 p.; Korneeva E.V. et al. Pathophysiology of metabolic syndrome / Monograph, M., "Higher Education and Science" Publishing House, 2012, 136 p.). NASH는 대사 증후군의 동반이환(comorbid)인 것으로 알려져 있고, 실제로는 대사 증후군의 간 증상(hepatic manifestation)이다(Fatty liver degeneration and ischemic heart disease. Geriatric aspects. Monograph / ed. Khoroshinina L.P., M., Concept Design LLC, 2014, 346 p.; Korneeva E.V. et al. Pathophysiology of metabolic syndrome / Monograph. - M., "Higher Education and Science" Publishing House, 2012, 136 p.; Stelmakh V.V. et al. Energotropic pathogenetically oriented therapy with succinate-containing drugs in non-alcoholic fatty liver disease: Methodological recommendations, SPb., Tactic Studio, 2014, 40 p.). 대사 증후군을 동반한 NASH의 발병은 37.5%의 케이스와 관련이 있다(Arapkina O.M.: Non-alcoholic fatty liver disease - metabolic syndrome / Medical Almanac, 2010, N.1, pp.162-163). 비만으로 인해, NASH는 20-47% 케이스에서 발생하고, 15%의 케이스는 제2형 진성 당뇨병과 함께 발생하고, 20-80%의 케이스는 이상지질혈증(dyslipidemia)과 함께 발생한다. NASH를 치료하지 않고 무시하는 경우 NASH는 5-25%의 경우 문맥압항진증(portal hypertension), 간세포부전(hepatic cell failure) 및 간세포암종(hepatocellular carcinoma)의 발달과 함께 간경화증으로 진행되는 것으로 알려져 있다(Fatty liver degeneration and ischemic heart disease. Geriatric aspects. Monograph / ed. Khoroshinina L.P., M., Concept Design LLC, 2014, 346 p.; Schiff Yu.R. et al. Alcoholic, medicinal, genetic and metabolic diseases / trans. from English; ed. by Mukhin N.A. et al., M., GEOTAR-Media, 2011, 480 p.; Shaposhnikov A.V. Hepatooncoprevention. Concept and principles of implementation / Manual for physicians, M., Forte print, 2013, 80 p.).

NASH는 죽상경화성 이상지혈증(atherogenic dyslipidemia)의 증상과 악화에 적극적으로 관여한다(Fatty liver degeneration and ischemic heart disease. Geriatric aspects. Monograph / ed. Khoroshinina L.P., M., Concept Design LLC, 2014, 346 p.; Schiff Yu.R. et al. Alcoholic, medicinal, genetic and metabolic diseases / trans. from English; ed. by Mukhin N.A. et al., M., GEOTAR-Media, 2011, 480 p.; Drapkina O.M. et al.: Atherogenic dyslipidemia and the liver / Medical alphabet, 2012, V.4, N.24, pp.30-35). 죽상경화성 이상지혈증은 국소빈혈성 심장질병(ischemic heart disease, IHD)의 발병 가능성과 급성 심근경색(acute myocardial infarction, AMI) 및 급성 뇌혈관 사고(acute cerebrovascular accident, ACVA)(뇌졸중(stroke))와 관련된 합병증을 증가시킨다(Fatty liver degeneration and ischemic heart disease. Geriatric aspects. Monograph / ed. Khoroshinina L.P., M., Concept Design LLC, 2014, 346 p.; Azizov V. A. et al.: Non-alcoholic fatty liver disease and cardiovascular complications: what is the relationship? / Eurasian Journal of Cardiology, 2013, N.1, pp. 63-69). NASH는 탄수화물 대사 장애의 진행에도 매우 중요하다(Fatty liver degeneration and ischemic heart disease. Geriatric aspects. Monograph / ed. Khoroshinina L.P., M., Concept Design LLC, 2014, 346 p.; Schiff Yu.R. et al. Alcoholic, medicinal, genetic and metabolic diseases / trans. from English; ed. by Mukhin N.A. et al., M., GEOTAR-Media, 2011, 480 p.). 만성 고혈당증(Chronic hyperglycemia)은 마찬가지로 심혈관 병리의 높은 위험을 유발한다.

생물학적 관점에서, NASH는 소위 "다중 병렬 적중(multiple parallel hits)" 가설에 의해 설명되며, 이에 따라 NAFLD의 발병기전(pathogenesis)은 인자들의 상호 작용의 모델이다. 인자들의 예로서 인슐린 저항성, 지질 과산화(lipid peroxidation) 과정의 활성화, TNF-α, IL-6, IL-8 등과 같은 염증촉진성(pro-inflammatory) 사이토카인의 지속적인 생산 및 지방 조직(adipose tissue)에 의한 소위 아디포사이토카인(adipocytokines): 렙틴(leptin), 레지스틴(resistin), 아디포넥틴(adiponectin)의 생산이 있다(Buyeverov A.O.: Chronic liver diseases: a brief guide for practitioners. 2nd ed., M.: Medical News Agency, 2014, 137 p.).

비알코올성 지방간 질병(NAFLD)의 주요 원인은 인슐린 저항성과 산화 스트레스이다. 인슐린 저항성과 결과적으로 포도당을 에너지원으로 사용할 수 없는 상황이 신체에서 발생하기 때문에, 이것은 지방분해의 활성화와 말초조직에서 지방산의 추출에 의해 보상된다. 다량의 유리 지방산(free fatty acids, FFA)이 간에 들어가면, 간 실질(hepatic parenchyma)의 지방 부하와 지방증(steatosis) 형성에 이르게 된다.

원칙적으로(as a rule), NAFLD는 점진적으로 진행되며 경화증(cirrhosis)으로 발전할 수 있기 때문에 위험하다. 향후 20-30 년 내에 지방간 질병은 이식(transplantation)이 필요한 간경화증의 가장 흔한 원인이 될 것으로 추정된다("Transplantation of the liver", National Clinical Recommendations, 2013, 42 pp.).

헤파토사이트(hepatocytes)는 간의 주요 기능 세포이며, 각 개별 헤파토사이트는 직경이 15-30 마이크론(microns)이다. 인간의 간에는 약 2,500억 개의 헤파토사이트가 있다. 헤파토사이트의 심각한 손상은 세포 괴사(necrosis)를 초래한다. 괴사의 경우, 헤파토사이트는 손상되지 않은 헤파토사이트를 분할하여 재생될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 괴사와 재생의 교대(alternation)는 간섬유증(liver fibrosis) 과정을 촉발시켜 간경화증, 문맥압항진증, 간성뇌병증(hepatic encephalopathy), 출혈 및 기타 합병증에 이르게 된다.

이러한 질병들은 간섬유증 단계 이후에 발생한다. 간섬유증은 콜라겐을 포함한 세포외기질 단백질의 과도한 축적으로 인해 발생하는 결합 조직의 증식이다. 간세포는 헤파토사이트, 정현파 혈관내피세포(sinusoidal endothelial cells), 쿠퍼세포(Kupffer cells) 및 간성상세포(hepatic stellate cells)로 구성되는 것으로 알려져 있다. 간성상세포는 간섬유증에서 가장 중요한 역할을 한다(Francis J.E. et al. Fibrogenesis I. New insights into hepatic stellate cell activation: the simple becomes complex / American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology, 2000, V.279, N.l, pp.G7-G11).

비타민 A의 전구체인 레티노이드(retinoid)를 저장하는 기능을 정상적으로 수행하는 간성상세포(hepatic stellate cells)는 전체 간세포의 15%를 차지한다. 헤파토사이트가 손상되거나 사멸한 경우, 쿠퍼세포는 손상된 헤파토사이트를 잠식하기 시작하고, 간성상세포의 증식을 위한 사이토카인(TGF-beta, PDGF, FGF, HGF, PAF 및 ET-1)을 분비하기 시작한다. 간성상세포는 근섬유아세포(myofibroblast)로 분화한다. 근섬유아세포는 세포간기질(intercellular matrix)에 축적되는 콜라겐을 합성하여 간섬유증을 유발한다. 따라서, 간성상세포의 활성화는 간섬유증의 진행에서 지배적인 역할을 한다.

간성상세포의 활성화는 염증 전 단계(pre-inflammatory stage), 염증 단계(inflammatory stage), 염증 후 단계(post-inflammatory stage)의 세 단계로 진행된다.

염증 전 단계에서, 헤파토사이트 손상은 간성상세포의 증식을 자극하는 호르몬의 합성을 유발하거나, 세포 증식 억제제(inhibitor)인 아르기나아제(arginase)의 활성을 감소시켜 간성상세포의 증식 강화를 유발한다. 아세트알데히드(acetaldehyde) 또는 과산화지방질(lipid peroxide)의 형성은 매트릭스 유전자(matrix genes)의 발현을 자극한다.

염증 단계에서, 흥분된 쿠퍼세포와 혈소판(platelets)에 의해 분비되는 사이토카인(TGF-beta, PDGF, FGF, HGF, PAF 및 ET-1)의 영향 하에서, 간성상세포는 증식하고, 추가적으로 섬유세포(fibrocytes)로 변할 수 있는 근섬유아세포(myofibroblasts)로 분화한다(Marie-Reine Losser et al. Mechanisms of Liver Damage / Seminars in Liver Disease, 1996, V.16, N.4, pp.357-367; Anke M.B.C. Tiggelman et al. Transforming growth factor-β-induced collagen synthesis by human liver myofibroblasts is inhibited by α 2 -macroglobulin / Journal of Hepatology, 1997, V.26, N.6, pp. 1220-1228).

염증 후 단계에서, 미분화된 간성상세포를 활성화하고 세포외기질(extracellular matrices)을 분비하기 위해 사이토카인과 성장 인자는 이미 분화된 근섬유아세포에 의해 분비된다. 간성상세포의 영향으로 활성화되고 분화되는 근섬유아세포는, 콜라겐을 형성하여 세포간기질에 축적된다. 콜라겐 모노머(monomer)는 매우 불안정하고 체온에서 쉽게 분해되며, 분해된 모노머가 중합하여 간섬유증을 일으킨다(Brenner D.A. et al. Type I collagen gene regulation and the molecular pathogenesis of cirrhosis / American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology, 1993, V.264, N.4, pp.G589-G595).

간섬유증의 결과로서의 간경화증은 축적된 콜라겐의 중합(polymerization)으로 인해 발생한다. 그 결과로 초래된 콜라겐은 불용성 섬유로 전달된다. 간경화증은, 헤파토사이트 파괴가 일어난 경우, 헤파토사이트 재생이 결합 조직으로 대체된 경우, 알코올을 섭취할 때, 간염에서, 독성 효과(toxic effects)가 있는 경우 등 간에서의 영구적인 염증에 의해 유발 및/또는 지원된다. 간경화증은 심각한 병리이고, 문맥압항진증, 식도(esophageal) 및 위(gastric) 출혈, 간암(hepatoma), 간성뇌병증, 혼수상태(coma) 등과 같은 치명적인 합병증을 유발한다(Gines Ð. et al. Management of cirrhosis and ascites / The New England Journal of Medicine, 2004, V.350, N. 16, pp. 1646-1654).

앞서 말한 것과 관련하여, 발달의 모든 단계를 포함하여, 비알코올성 지방간 질병의 예방 및 치료는 유의미한 것이고 사회적으로 중요한 요소이다.

제안된 발명의 목적은 비알코올성 지방간 질병의 예방 및 치료와 관련하여 효과적인 새로운 약제(agent)를 찾는 것이다.

본 발명은 이 약제로서 락티톨을 사용하는 것을 제안한다.

락티톨(체계명(systematic name):4-O-알파-D-갈락토피라노실-D-글루시톨)은 유당(락토오스(lactose))에서 합성된 당알코올(sugar alcohol)로, 이당류(disaccharides)와 관련이 있고 오랜 사용 경험을 보유하고 있으며 독특한 특성을 가지고 있다.

EU, 미국, 일본에서, 락티톨은 식품 산업에서 감미료(sweetener)로 사용되며, 에너지가(energy value)가 2 kcal/g으로 낮다. 따라서, 차세대 기능성 영양 제품에 이상적인 감미료로 여겨진다. 다른 프리바이오틱스(prebiotics)과 비교한 락티톨의 주요 장점은, 또한 고온 및 낮은 pH 값에 대한 락티톨의 내성이다. 이러한 특성으로 인해 고온 가공에 노출된 식품, 특히 베이커리(bakery) 및 제과 산업에 락티톨을 사용할 수 있다(Artyukhova S.I. et al.: Use of lactitol in biotechnology of functional food products / Modern high technologies, 2013, N.3, pp.87-88).

약리학적 지표에 따르면, 락티톨은 "완하제 그룹(Laxatives group)"에 속한다. ATC에 따르면, 락티톨은 "삼투성 완하제(Osmotic laxatives)" 그룹에 속하며 코드 A06AD12를 가지고 있다. 락티톨은 삼투특성이 활성 물질이 아니라 결장(colon)에서의 그것의 대사 산물에 의해 나타난다는 점에서 다른 삼투성 완하제(락툴로오스(lactulose) 기반 약물 제외)와는 차이가 있다. 인간의 장(intestines)에는, 락티톨을 분해할 수 있는 효소 시스템이 없기 때문에, 락티톨은 소장(small intestine)에서 흡수되지 않고 거의 변하지 않은 형태로 장에 들어간다. 이미 상행결장(ascending colon)에서, 락티톨은 당분해 미생물(saccharolytic microflora)에 의해 활발히 동화된다. 미생물대사(microbial metabolism) 중에 형성되는 저분자량의 단쇄 지방족 카르복시산(short-chain aliphatic carboxylic acids, SCFAs)(젖산(lactic), 아세트산(acetic), 부티르산(butyric), 프로피온산(propionic))은 다음을 초래한다: 1) 추진성 연동운동(propulsive peristalsis)의 활성화를 촉진하는 장 pH의 감소; 2) 삼투압 및 체액 보유(fluid retention)의 증가로 인한 장(intestinal) 내용물의 부피 증가 및 희석으로 장을 통한 이동 촉진.

용량 의존적(dose-dependent) 완하제 효과 외에도, 락티톨은 프리바이오틱(prebiotic) 효과(프리바이오틱스는 소화되지 않고 상부 위장관(gastrointestinal tract)에서 흡수되지 않지만, 인간 대장(large intestine)의 미생물(microflora)에 의해 발효되어 대장 미생물의 성장과 활력(vital activity)을 자극하는 식품 성분이다)가 있다. 락티톨의 프리바이오틱 효과는, 변화없이 결장(colon)에 들어갔을 때 락티톨은 프로바이오틱(probiotic) 장내 미생물에 의해 에너지원으로 사용되며, 대장균(Escherichia coli) 군의 박테리아(bacteria)에 의해 분해되지 않고, 단백질분해 박테리아(proteolytic bacteria)의 상피세포벽(epithelium cell walls)에의 부착을 억제하여 단백질분해 박테리아의 성장을 억제한다는 사실에 기인한다. 락티톨은 박테리아에 의한 단백질 합성을 향상시키고, 독소(toxin) 형성을 늦춘다. 대사(metabolism)의 유형에 따라, 락티톨은 식이섬유(dietary fibers)와 유사하며, 가수 분해되어 위와 소장에서 흡수되지 않으며, 당분해 미생물로 대장에서 발효되어 이미 알려진 바와 같이 저지방산, 이산화탄소, 수소 및 바이오 매스로 전환된다. 락티톨 대사의 산물은 SCFAs로, 주로 2:1 비율의 아세트산과 부티르산이다. 락티톨과 다른 이당류의 근본적인 차이점은 미생물에 의해 합성된 SCFAs의 상이한 프로파일이다. 따라서, 락툴로오스(lactulose)에 비해 락티톨 대사는 10배 더 많은 부티르산을 생성한다. 결과적으로, 유기산(organic acids)은 신체에 흡수되어 2 kcal/g의 에너지가를 제공한다. 락티톨의 총 에너지가는 2.4-2.6 kcal/g이다(탄수화물-4 kcal/g과는 반대). 아세트산 분자는 장벽을 통과하여 간으로 들어가서, 에너지 기질(substrate)로서 근육 조직과 내부 장기(심장, 신장, 뇌 등)로 분배된다. SCFAs는 대장세포(colonocyte) 대사의 주요 에너지 공여자(donor)이자 조절자(modulator)이다.

락티톨은 당을 분해하는 결장 박테리아(colonic bacteria)의 식품 공급원이므로(Lactobacillus spp., Lactobacillus bifidus, Lactobacillus acidophilus, Bifidobacteria), 당분해 미생물의 바이오매스를 선택적으로 증가시키고, 일반적으로 변비(constipations)에서 수가 증가하는 장내세균(Enterobacteria) 및 장내구균(Enterococi) 단백질분해 박테리아의 성장을 억제한다. 프로바이오틱 및 조건부 병원성(pathogenic) 및 병원성 박테리아에 대한 락티톨과 락툴로오스의 효과에 대한 비교 연구에서, 락티톨의 효과가 더 선택적인 것으로 밝혀졌다. 특히, 락툴로오스와 달리, 락티톨은 대장균(E. coli)에 의해 발효되지 않고 훨씬 적은 수의 포도상구균(St. aureus)과 클로스트리디아(Cl. perfringens)에 의해 분해된다. 변비 치료에서 락티톨과 락툴로오스의 효능과 안전성을 비교하는 무작위 임상 시험(Amit Maydeo. Lactitol or lactulose in the treatment of chronic constipation: Result of a systematic / Journal of the Indian Medical Association, 2010, V.108, N.11, pp.789-792)은 거의 동일한 완하제 효과로, 환자가 락티톨을 더 잘 견딘다는 것을 보여주었다. 락티톨은 락툴로오스와 비교하여 부작용이 적게 관찰되었다(락티톨의 부작용 31.20 ± 0.80%, 락툴로오스의 부작용 62.10 ± 1.10%, p= 0.0019). 또한, 소아과(pediatrics)에서 사용되는 락티톨의 유효용량은 락툴로오스의 유효용량보다 거의 2배 적었다(락티톨의 유효용량 250-400mg/kg/일, 락툴로오스의 유효용량 500-750mg/kg/일).

선행 기술(국제특허출원 WO 0239832 A1, 2002년 5월 23일 공개)은, 장내 미생물을 개선하기 위한 식품(또는 식품 보충제)으로서, 장 감염(intestinal infections), 결장암(colon cancer), 설사(diarrhea) 예방 또는 면역력 향상을 위한 락티톨의 용도를 제안한다. 바람직하게는, 1일 5-15g 용량의 락티톨의 용도를 제안한다.

락티톨은 또한 장에서 암모니아의 형성과 흡수를 줄이는 데 도움이 되는 약제로 간성뇌병증 및 고암모니아혈증(hyperammonemia)에 사용하도록 승인되었다.

따라서, 특허문헌(특허 GB 2113998 A, publ. 08/17/1983)은, 진행성 간경화증의 합병증(complication)으로 발생하는 중추 신경 장애인 포트-전신성 뇌병증(port-systemic encephalopathy)의 치료를 위한 락티톨의 용도를, 바람직하게는 1일 20-200g 용량의 락티톨의 용도를 제안한다. 이 질병을 앓고 있는 환자의 경우, 장에서 생성되는 질소 유독성 물질이, 바람직하게는 암모니아가, 간에서 중화되지 않아서 혈액 순환과 뇌로 들어가 신경 세포를 손상시킨다. 이 문헌에서, 락티톨의 나타난 치료 효과는 암모니아의 형성 및 흡수 감소와도 관련 있다.

그러나, 비알코올성 지방간 질병(NAFLD)의 치료를 위한 락티톨의 용도는 선행 기술에 개시되어 있지 않다. 현재까지, 지방성 간기능장애의 경우 락티톨 효과에 대한 직접적인 연구는 수행되지 않았다.

본 발명의 기술적 효과는 비알코올성 지방간 질병의 예방 및 치료에 사용되는 수단의 범위를 확장하는 것이다.

이러한 기술적 효과는 비알코올성 지방간 질병의 예방 및 치료를 필요로 하는 포유 동물에서 비알코올성 지방간 질병의 예방 및 치료를 위한 치료적 유효량의 4-O-알파-D-갈락토피라노실-D-글루시톨(락티톨)을 사용함으로써 달성된다.

바람직한 실시예로서, 상기 포유 동물은 인간이다.

치료적 유효량(또는 치료 용량(therapeutic dose))은 치료 또는 예방 목적으로 사용되는 활성 약제(active agent)의 양(또는 용량)이다. 예를 들어, 락티톨의 치료적 유효량은 1-20g/일 일 수 있다.

락티톨은 비알코올성 지방간 질병의 발달의 모든 단계에서 포유 동물에게, 바람직하게는 인간에게, 투여될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에서, 1-20g/일 투여량의 락티톨은 비알코올성 지방간 질병의 결과인 간경화증의 예방 및 치료를 위한 것일 수 있다.

일 실시예에서, 락티톨의 용도는 경구 투여 형태로 수행될 수 있다.

이러한 경구 투여 형태는 추가 보조제(adjuvants) 및/또는 활성 물질을 포함하지 않는 분말(활성제, 락티톨에 더하여)일 수 있다. 분말은 봉지(sachet)에 넣을 수 있다. 선택적으로, 경구 투여 형태(락티톨에 더하여)는 약제학적으로 허용되는 보조제를 추가적으로 포함할 수 있고, 분말(powder), 정제(tablets)(변형 방출 정제 포함), 캡슐(capsules), 과립(granules), 시럽(syrup), 음료(drink), 젤(gel), 플레이트(plate), 연질 젤라틴 캔디(soft gelatin candy) 등으로부터 선택될 수 있다. 약제학적으로 허용되는 보조제로서, 준비된 경구 투여 형태의 제조에 사용되고, 활성 약제 및 다른 보조제와 양립할 수 있고, 예방 또는 치료중인 환자에게 악영향을 미치지 않는, 다양한 첨가제(additives)가 첨가될 수 있다.

NAFLD의 결과인 간경화증의 예방 및 치료를 포함하여, 비알코올성 지방간 질병 치료 및 예방을 위한 약제로 락티톨을 사용할 가능성을 확인하기 위해 다음과 같은 테스트를 수행하였다.

실시예 1.

연구를 위해, 비만에서 하이퍼파지(hyperphage) 단백질인 렙틴(leptin) 유전자의 결함을 가지는 마우스가 선택되었다. 이러한 마우스에서는 간 지방증이 매우 빠르게 형성될 수 있다.

유전자 결함을 가진 약 8 주령의 비만 수컷 마우스를, 각각 7 마리씩 그룹으로 무작위로 배정했다. 7 마리의 일반 흰색 실험실 마우스가 대조군으로 작용했다. 모든 동물은 23±0.5℃의 항온, 50±5%의 습도 및 일광시간(7:00-19: 00)에 해당하는 조명을 유지했다. 동물들은 물과 음식에 자유롭게 접근할 수 있었다. 마우스에 대한 모든 절차와 실험은 동물 치료에 대한 국제 규칙에 따라 수행되었다.

마우스를 연구 그룹으로 나누고, 1일 용량의 락티톨(7.5, 15.0 또는 30.0 mg/kg)과 유사한 용량의 L-오르니틴-L-아스파르테이트(L-ornithine-L-aspartate)를 마우스에게 투여했다. L-오르니틴-L-아스파르테이트는 (다양한 기원의) 지방증(steatosis) 및 지방간염(steatohepatitis) 치료에 사용되는 것으로 알려져 있다(Zhuravleva L.V. et al.: L-ornithine-L-aspartate in the treatment of non-alcoholic fatty liver disease in obese patients with signs of metabolic syndrome / Medical Practicioner, 2015, pp.25-31).

렙틴 유전자 결함을 가진 마우스는 만성 염증성 간 지방증을 발생시키고 비알코올성 지방간염(NASH)의 동물 모델을 나타낸다. NASH의 경우, 지방성 함유물의 증가가 발생하고 염증성 손상 가능성이 증가한다. NASH에 대한 중요한 기준은, 바이러스 감염이나 알코올 중독(alcoholism)이 없는 경우, 손상된 간세포에서 방출되는 혈청 전이효소(transferase): 알라닌 아미노트랜스퍼레이즈 (alanine aminotransferase, ALT), 아스파르테이트 아미노트랜스퍼레이즈 (aspartate aminotransferase, AST) 및 소르비트 디하이드로제네이즈(sorbit dehydrogenase, SDH)의 지표의 상승 수준이다. 이러한 효소의 함량은 간 지방증 및 수반되는 2차 염증의 결과로 유전자 결함이 있는 마우스에서 증가한다.

[표 1]에서 락티톨, L-오르니틴-G-아스파르테이트(L-ornithine-G-aspartate, LoLa)를 투여한 마우스에서 얻은 혈청의 ALT, AST 및 SDH 지표와 저체중(low weight) 정상 마우스(대조군) 및 생리 식염수(physiological saline)를 투여한 당뇨병 마우스(당뇨병 그룹)에서 얻은 혈청의 이러한 효소들의 수준을 요약하였다. ALT, AST 및 SDH의 수준은 정상 마우스에 비해 유전자 결함이 있는 비만 당뇨병 마우스에서 현저하게 증가했다.

[표 1]에 요약된 바와 같이 얻어진 데이터는, L-오르니틴-L-아스파르테이트를 7.5-30.0 mg/kg/일의 용량으로 투여한 후 ALT, AST 및 SDH가 감소했음을 나타낸다. 동시에, 7.5-30.0 mg/kg/일의 용량으로 락티톨을 사용한 치료는, 혈청에서 이러한 간 효소의 용량 의존적 감소를 가져왔다.

간 효소의 얻어진 프로파일(profiles)은 간 조직학(histology)과 상관 관계가 있다. 따라서, 식염수를 투여한 당뇨병 그룹의 유전자 결함 비만 당뇨병 마우스에서, 지방 방울(droplet) 형태의 간에서의 세포내 지방 축적이 관찰되었다. L-오르니틴-L-아스파르테이트(LoLa)를 투여한 마우스 그룹과 유사하게, 4 주 동안 치료적(therapeutic) 및 준치료적(subtherapeutic) 용량으로 락티톨을 매일 투여하면 간에서의 지방 축적이 현저하게 감소했다.

실시예 2.

또한, 실시예 1의 연구에 참여한 모든 그룹의 마우스에서 체중 증가를 평가했다. 얻어진 데이터를 [표 2]에 나타냈다.

당뇨병 그룹의 마우스는 전체 4 주 연구 기간 동안 체중 증가를 보였다. 더욱이, 치료되지 않은 당뇨병 마우스(락티톨도, LoLa도 투여되지 않은 마우스)는 연구 약물(락티톨) 또는 참조 약물(LoLa)로 처리된 마우스에 비해 체중이 증가했다. 얻어진 데이터는 당뇨병 마우스에 락티톨의 투여는 용량 의존적 체중 감소를 유도함을 보여준다.

실시예 3.

약 8 주령의 비만 수컷 마우스를 각각 5-7 마리의 동물 그룹에 무작위로 배정하여, 체중(50-55g)과 혈청 포도당 수준(> 300mg/dl(deciliter) 섭식 후)이 그룹간 유사하도록 했다. 마른 수컷 마우스가 대조군으로 작용했다. 도착 후 적응하기 위해 마우스를 최소 7 일 동안 홀로 두었다. 모든 동물은 통제된 온도(23±0.5℃), 상대 습도(50±5%) 및 일광 시간(7:00-19:00)에서 유지되었다. 동물들은 먹이와 물을 자유롭게 이용할 수 있었다.

비만에 취약한 마우스 그룹(비만 그룹) 중 하나의 마우스에는 약물을 투여하지 않았다. 나머지 비만 마우스 그룹은 2주 동안 매일 락티톨 또는 LoLa를 경구 투여한 치료 그룹을 구성했다. 치료 기간이 끝났을 때, 중성지방 및 유리 지방산에 대한 혈청의 화학적 분석을 수행하기 위해, 모든 연구 그룹의 마우스로부터, 100μL의 정맥혈(venous blood)을 마우스의 눈뒤의 부비강(retrobulbar sinus)으로부터 헤파린화(heparinized) 모세혈관으로 채취했다.

[표 3]에 요약된 바와 같이, 상기 결과에 기초하여, 비만에 취약한 마우스에 락티톨을 투여하면 용량 의존적으로 중성지방 및 유리 지방산 함량의 감소를 초래함을 알 수 있다.

따라서, 수행된 테스트 및 연구는 락티톨이 간의 지방 변성 과정에 영향을 미치고 비 알코올성 기원의 지방간 질병에 긍정적인 치료 및 예방 효과가 있음을 확실하게 나타낸다.

실시예 4.

락티톨의 투여가 간경화증의 발달을 억제하는 치료 효과를 가질 것이라는 가정을 확인하기 위해 본 발명의 범위 내에서 시험을 수행하였다.

실험은 폐쇄군(outbred) 흰색 실험실 마우스에서 수행되었다. 간경화증은 올리브 오일에 50% CC1₄ 용액(간친화성 독(hepatotropic poison))을 3주 동안, 주2회, 총6회, 2mL/kg의 용량으로 위내 투여하여 시뮬레이션하였다. 간에 대한 병리학적 효과를 높이기 위해, 동물들은 실험의 전체 기간 동안 10% 에틸 알코올 용액을 받았다.

락티톨(15mg)은 간 병리를 모델링하기 4주 전에 매일 동물 그룹에 경구 투여되었다. 간경화증 유발이 시작된 후에도 락티톨 투여는 계속되었다. 동물의 대조군에 락티톨 대신 동일한 요법(regimen)과 동등한 부피로 증류수가 투여되었다.

마우스가 죽은 후 간 상태를 평가했다. 실험 41 일째 혈청 내 아스파르테이트 아미노트랜스퍼레이즈(AST), 알라닌 아미노트랜스퍼레이즈(ALT), 알칼리성 포스파타아제(ALP)에 대한 생화학적 연구를 수행했다. 또한, 실험 41 일째에 간의 형태학적 상태를 평가했다. 혈청 효소의 활성은 생화학 분석기 및 표준 키트를 사용하여 기존 방법으로 결정되었다. 연구를 위한 혈액은 카테터를 통해 대퇴 동맥(femoral artery)에서 채취되었다. 헤마톡실린(hematoxylin) 및 에오신(eosin)으로 염색된 간 조직학적 제제(preparations)에서, 침투 세포의 수는 25개의 테스트 지점을 포함하는 Avtandilov 접안 렌즈 계수선(graticule)을 사용하여 결정되었다. 계수선(graticule)의 테스트 지점에 도달하는 세포의 수는 20 시야(fields of view)에서 계산되었다. 침투(infiltration)의 상대 영역은 20 시야에서 모든 계수선 지점에 대한 침투 세포 당 계수선 지점의 비율을 통해 계산되었다. 결합 조직 영역은 그래픽 데이터에 대한 컴퓨터 처리 수단에 의해 결정되었다. 이를 위해, 간 단면(section)의 표준 영역(이미지를 컴퓨터로 전송하는 프로그램이 있는 마이크로 비디오 카메라로 촬영한 10 시야의 연속 현미경 사진)에서 피크로톡신(picrofuxin)으로 염색된 구조의 영역을 측정하고 선택된 표준 영역에 대한 백분율을 계산했다. 결과는 Student's t-test 및 비-파라미터(non-parametric) Wilcoxon-Mann-Whitney U-test를 사용하는 변동 통계(variation statistics) 방법에 의해 수행되었다.

실험은 대조군에서 48.9%의 현저한 마우스의 사망률을 보였고, 반면 간경화증 모델링의 배경(background)에 대해 락티톨을 주입한 마우스 그룹에서는 사망률이 4.2%로 매우 낮았다.

혈청의 생화학적 연구에서는 대조군에 CC1₄를 도입한 후 실험 40 일째에 ALT, AST 및 ALP의 활성이 증가하는 것으로 나타났다([표 4]). 동시에, 락티톨을 투여한 그룹에서 혈청의 효소 활성의 안정화가 나타났다.

치료하지 않은(락티톨을 받지 않음) 마우스 그룹의 간 조직학적 검사는 기관의 소엽 구조(lobular structure)는 확연한 침해를 가졌다. 간 세정맥(hepatic venules), 소동맥(arterioles) 및 담관(bile ducts)의 구조적 변화가 발생되었다. 육아 조직(granulation tissue)이 죽은 간세포를 대체했다. 혈관 및 간관(hepatic ducts)의 신생물(neoplasms)이 집중적으로 진행되었다. 섬유질 조직(fibrous cords)과 마이크로 노드(micro-nodes), 소위 가짜 소엽(pseudolobes)이 형성되었다. 후자는 섬유증 패치로 둘러싸인 간세포 그룹이었다. 나머지 간세포에서 대규모의 큰 방울(droplet) 지방 변성이 기록되었다. 락티톨의 투여는 간경화증의 형태학적 징후의 발병을 예방했다. 간 소엽 구조가 보존되었다. 관찰 기간이 끝날 때까지 작은 방울 지방 변성 및 문맥 침윤(portal infiltration)의 징후가 기록되었다는 점에 주목해야한다.

락티톨로 처리한 마우스 그룹에서 침투 세포의 함량과 결합 조직 영역의 현저한 감소가 입증되었다([표 5]).

실시예 5.

봉지에 포장된 분말 형태의 락티톨의 경구 투여 형태 생산

보조 물질(auxiliary substances) 없이 체질된(sieved) 분말의 락티톨 일수화물(monohydrate)을 10g의 양으로 봉지에 포장하고 판지 상자에 넣었다.

실시예 6.

캡슐 형태의 락티톨의 경구 투여 형태 생산

분말 락티톨 일수화물을 체질하고 2:1의 비율로 락토오스 분말과 완전히 혼합한다. 500mg의 양의 결과 혼합물을 적절한 크기의 경질 젤라틴 캡슐에 넣는다.

실시예 7.

정제(tablets) 형태의 락티톨의 경구 투여 형태 생산

1,600mg의 전분, 1,600mg의 분쇄된 락토오스, 400mg의 활석(talc) 및 1,000mg의 락티톨을 혼합하고 막대모양(bar)으로 압착한다. 막대모양(bar) 결과물은 과립으로 분쇄되고 체를 통해 체질되어, 14-16 메쉬(mesh) 크기의 과립을 수집한다. 수득된 과립은 각각 560mg 무게의 적절한 정제 형태로 정제화된다.

따라서, 본 출원의 범위에서 락티톨의 투여가 특히, NAFLD의 결과인 간경화증 변화의 예방에 기여한다는 것이 확실하게 확인되었다.

[표 1]

간 손상의 혈청 지표에 대한 락티톨과 L-오르니틴-L-아스파르테이트의 효과

[표 2]

시험 화합물(락티톨)과 대조약(L-오르니틴-L-아스파르테이트)이 당뇨병 마우스의 체중에 미치는 효과

[표 3]

락티톨과 L-오르니틴-L-아스파르테이트 투여가 혈청(blood serum)의 중성 지방(triglyceride) 및 유리지방산(free fatty acid) 함량에 미치는 효과

[표 4]

실험 41 일째에 간경화증(liver cirrhosis)이 있는 수컷 마우스의 간의 형태학적 변수(morphological parameters)에 대한 락티톨의 효과

* p<0.05에서 지표(indicator)와 그것의 백그라운드 값(background value) 간의 차이의 유의성(significance)이 표시된다.

** p <0.05에서 지표(indicator)와 그것의 대조값(control value)으로부터 차이의 유의성(significance)이 표시된다.

[표 5]

Claims

비알코올성 지방간 질병의 예방 및 치료를 필요로 하는 포유 동물에서 비알코올성 지방간 질병의 예방 및 치료를 위한 치료적 유효량의 4-O-알파-D-갈락토피라노실-D-글루시톨(락티톨)의 용도.
제1항에 있어서,
상기 포유 동물은 인간인 것을 특징으로 하는 용도.
제1항 또는 제2항에 있어서,
락티톨의 치료적 유효량은 1-20g/일인 것을 특징으로 하는 용도.
제1항 또는 제2항에 있어서,
락티톨은 비알코올성 지방간 질병의 발달의 모든 단계에서 이를 필요로 하는 포유 동물에게 1-20g/일의 투여량으로 투여되기 위한 것임을 특징으로 하는 용도.
제1항 또는 제2항에 있어서,
1-20g/일의 투여량의 락티톨은 비알코올성 지방간 질병으로 인한 간경화증(liver cirrhosis)의 예방 및 치료를 위한 것을 특징으로 하는 용도.
제1항 또는 제2항에 있어서,
락티톨은 경구 투여 형태로 1-20g/일의 투여량으로 사용되는 것을 특징으로 하는 용도.
제6항에 있어서,
상기 경구 투여 형태는 추가 활성 물질을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 용도.
제6항에 있어서,
상기 경구 투여 형태는 추가 보조제를 포함하지 않는 분말 인 것을 특징으로 하는 용도.
제6항에 있어서,
상기 경구 투여 형태는 분말(powder), 정제(tablets), 캡슐(capsules), 과립(granules), 시럽(syrup), 음료(drink), 젤(gel), 플레이트(plates), 연질 젤라틴 캔디(soft gelatin candies)로부터 선택될 수 있고, 약제학적으로 허용되는 보조제(adjuvants)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용도.
비알코올성 지방간 질병의 예방 및 치료를 필요로 하는 포유 동물에서 비알코올성 지방간 질병의 예방 및 치료를 위한 경구 투여 형태로서, 상기 경구 투여 형태는 치료적 유효량의 4-O-알파-D-갈락토피라노실-D-글루시톨(락티톨) 및 선택적으로 약제학적으로 허용되는 보조제를 포함하는 경구 투여 형태.
제10항에 있어서,
추가 보조제를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 경구 투여 형태.
제10항에 있어서,
추가 활성 물질을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 경구 투여 형태.
제10항에 있어서,
상기 경구 투여 형태는 분말(powder), 정제(tablets), 캡슐(capsules), 과립(granules), 시럽(syrup), 음료(drink), 젤(gel), 플레이트(plates), 연질 젤라틴 캔디(soft gelatin candies)로부터 선택될 수 있고, 약제학적으로 허용되는 보조제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경구 투여 형태.