KR20210056931A - 피리메타민을 유효성분으로 포함하는 면역 관련 질환의 치료 또는 예방용 약학 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다양한 면역 관련 질환을 치료 또는 예방하기 위한 약학 조성물, 및 다양한 면역 관련 질환을 치료 또는 예방하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 약학 조성물은 피리메타민 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함함으로써 면역 관련 질환의 치료 또는 예방에 현저한 효과를 발휘한다. 또한 본 발명의 치료 또는 예방 방법은 피리메타민 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 통해 면역 관련 질환의 치료 또는 예방에 현저한 효과를 발휘한다.

Description

피리메타민을 유효성분으로 포함하는 면역 관련 질환의 치료 또는 예방용 약학 조성물{Pharmaceutical composition for treatment or prevention of immune-related diseases comprising pyrimethamine as an active ingredient}

본 출원은 2019년 11월 11일에 출원된 한국출원 제 10-2019-0143649호에 기초한 우선권을 주장하며, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 본 출원에 원용된다. 본 발명은 다양한 면역 관련 질환을 치료 또는 예방하기 위한 약학 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 다양한 면역 관련 질환을 치료 또는 예방하는 방법에 관한 것이다.

생체의 방어기작 중 하나인 염증반응은 감염이나 상처에 대한 면역학적 인식에 의해 일어나는 복잡한 생체신호전달 반응으로 이루어지며, 이에 포함되어 있는 다양한 염증성 사이토카인에 의해 매개된다. 일반적으로, 이러한 염증반응의 이상으로 정상조직까지 파괴되는 질병을 염증성 질환이라고 하고, 그 자세한 기전에 대한 연구는 전세계적으로 활발히 진행되고 있다. 또한, 염증성 사이토카인의 증가는 수많은 자가면역질환과 관련되어 있다.

염증관련 신호전달계는 일련의 인산화-탈인산화 연쇄반응으로서 크게 세 단계로 나눌 수 있다. 즉, 생체막에서 염증신호가 생체막 수용체와 결합하면서 일련의 신호전달 연쇄반응을 일으키는 초기단계, 핵 내에서 전사조절인자를 통해서 염증관련 단백질의 유전자 발현을 조절하는 말기단계, 및 초기단계와 말기단계를 연결시키는 세포질내의 일련의 신호전달 연쇄반응인 중기단계로 구성된다. 초기단계의 염증신호인자로는 종양괴사인자(TNF; tumor necrosis factor, 분비형태인 TNF-α로도 언급됨) 및 인터루킨-1(IL-1; interleukin-1) 등이 알려져 있다. 말기단계의 대표적 전사조절인자로는 활성화단백질-1(AP-1; activating protein-1), 핵전사조절인자 카파비(NFkB; nuclear transcription factor kappa B) 및 활성화된 T세포의 핵전사조절인자(NFAT; nuclear factor of activated T cells) 등이 알려져 있다. 중기단계의 연쇄반응은 잘 알려져 있지 않으나, 리포코틴, 시클로옥시게나제-1, 2, 및 PLA₂　등을 포함한 조절물질들이 이 단계에 작용하는 것으로 알려져 있다.

염증발생인자에 대하여 더욱 구체적으로 살펴보면, TNF-α는 염증성 사이토카인 중 가장 강력한 것으로서 주로 활성화된 마크로파지 및 T 세포에서 생성된다. TNF-α는 NK-kB 및 c-jun/Ap-1과 같은 전사인자 및 인터루킨-1(IL-1), 인터루킨-6(IL-6) 및 인터루킨-8(IL-8)과 같은 다른 염증성 사이토카인의 생성을 자극하여, 정상적인 생리적 염증반응과 후천성 및 선천성 면역에 중요한 역할을 담당한다. 실제로 TNF-α는 류마티스 관절염(Rheumatoid arthritis), 건선(Psoriasis), 건선성 관절염(Psoriatic arthritis), 강직성 척추염(Ankylosing Spondylitis), 소아 특발성 관절염(Juvenile idiopathic arthritis), 크론병(Crohn's disease), 궤양성 결장염(Ulcerative colitis), 다발성 경화증(Multiple sclerosis), 패혈증(Sepsis), 호흡기 질환(Respiratory diseases), 혈관염(Vasculitis), 베체트병(Behcet Disease), 제1형 당뇨병(Type 1 diabetes), 전신 홍반성 낭창(Systemic lupus erythematosus), 성인발증형 스틸병(Adult-onset Still's Disease), 다발성근염(Polymyositis), 피부근염(Dermatomyositis) 또는 베게너육아종증(Wegener's Granulomatosis) 등과 같은 여러 가지 면역 관련 질환과 관련된다.

류마티스 관절염과 같은 염증성 질환에서 TNF-α가 비정상적으로 많이 생산될 경우에는 면역 체계의 다양한 세포를 활성화시켜 세포독성 효과를 유발하고 염증, 조직 파괴, 또는 장기 손상 등의 병적인 반응들이 일어난다. 종양 괴사인자의 주요 생물학적 작용은 다음의 세 가지로 요약될 수 있다. 첫째, 다양한 형태의 세포에서 성장, 분화 및 대사를 조절하고 둘째, 지방분해를 자극하고 지방세포에 존재하는 지질단백 지질분해효소(lipoprotein lipase) 활성을 억제하고 간내 지방형성(hepatic lipogenesis)을 자극하여 악액질(cachexia)를 유발하고 셋째, 세포자멸사(apoptosis)를 유도한다. TNF-α는 유리형(free form)으로 존재하기도 하고 세포막에 결합된 형태(membrane-bound form)로 존재하기도 한다. 이 두 가지 형태의 TNF-α는 매우 강하게 세포의 염증 반응을 유발하고 조직 내의 질병 상태를 촉진시킨다. 세포막에 결합된 종양 괴사인자는 세포대 세포 접촉을 통해 세포독성과 염증효과를 나타내며, 아다말리신(adamalysin)이라고 불리는 종양괴사인자전환효소(TACE)에 의해 세포막에서 유리형으로 떨어져 세포 밖에 존재하게 된다. TNF-α는 혈중에서 두 가지 수용체, 즉 TNF type I 수용체 (p55) 또는 TNF type II 수용체(p75)와 결합하여 생물학적 활성을 나타낸다. 임상적으로 볼 때 과잉 생산된 TNF-α는 류마티스 관절염 환자의 대식세포를 자극하여 염증반응을 증폭시키는 염증성 매개체(proinflammatory mediator)를 생산한다. 또한 과잉 생산된 TNF-α는 혈관내피세포에서 부착분자를 발현하게 하여 더 많은 염증세포들이 염증이 일어난 부위로 모일 수 있도록 하고, 섬유아세포로 하여금 단백분해효소를 생산하게 하여 연골, 뼈, 또는 인대 등에 손상을 입혀 질병을 악화시킨다 (송정수, 류마티스관절염 치료에서 종양괴사인자억제제 사용에 대한 고찰, 대한 류마티스 학회지, Vol.14, No.1, March, 2007). 즉, TNF-α 억제제는 류마티스 관절염의 치료 또는 예방에 유용하다고 알려져 있다.

건선은 유전적인 소인이 있는 상태에서 스트레스, 약물 또는 감염 등의 자극 이 반복되면 피부의 면역체계가 발동하면서 T 세포에 영향을 주게 되고, 이에 따라 TNF-α 또는 IL-17A와 같은 사이토카인이 작용하여 표피 세포가 정상보다 많이 증식하여 발생한다 (최병철, 건선과 건선성 관절염, 이슈&트렌드, 약학정보원). 다음 질환들의 치료 또는 예방에 TNF-α 억제제가 유용하게 사용될 수 있는 것으로 알려져 있다.

건선성 관절염(Psoriatic arthritis) 환자의 관절낭에서 TNF-α와 함께 용해성의 TNF-α 수용체가 일반 관절염 환자보다 많이 증가되어 조직 손상이 나타나므로, TNF-α 억제제가 건선성 관절염 환자의 치료에 유용하다고 알려져 있다 (Mease PJ. Tumour necrosis factor (TNF) in psoriatic arthritis: pathophysiology and treatment with TNF inhibitors. Ann Rheum Dis. 2002 Apr;61(4):298-304.; 및 Ritchlin CT1, Kavanaugh A, Gladman DD, Mease PJ, Helliwell P, Boehncke WH, de Vlam K, Fiorentino D, Fitzgerald O, Gottlieb AB, McHugh NJ, Nash P, Qureshi AA, Soriano ER, Taylor WJ, Group for Research and Assessment of Psoriasis and Psoriatic Arthritis (GRAPPA). Treatment recommendations for psoriatic arthritis. Ann Rheum Dis. 2009 Sep;68(9):1387-94.)

강직성 척추염(Ankylosing Spondylitis)은 천장관절과 척추에서 나타나는 만성 염증 질환으로 새로운 골격 형성과 골감소증으로 특징으로 한다. 이 질환에서의 염증반응에서도 TNF-α가 중요한 역할을 하여 지난 약 10년동안 TNF-α 억제제를 강직성 척추염 환자의 치료제로 사용하고 있다 (Toussirot E. Biologics in spondyloarthritis: TNFα inhibitors and other agents. Immunotherapy. 2015;7(6):669-81.; 및 Osman MS, Maksymowych WP. An update on the use of tumor necrosis factor alpha inhibitors in the treatment of ankylosing spondylitis. Expert Rev Clin Immunol. 2017 Feb;13(2):125-131.).

소아 특발성 관절염(Juvenile idiopathic arthritis)은 아동기에 나타나는 관절염으로 대식세포의 활성이 중요한 역할을 한다. 대식세포는 TNF-α를 방출하는 주요 세포이므로 TNF-α를 억제하는 약물이 소아 특발성 환자의 치료에 유용하다고 알려져 있다 (Mellins ED, Macaubas C, Grom AA. Pathogenesis of systemic juvenile idiopathic arthritis: some answers, more questions. Nat Rev Rheumatol 2011;7(7):416-26.; 및 Beukelman T, Patkar NM, Saag KG, Tolleson-Rinehart S, Cron RQ, DeWitt EM, et al. 2011 American College of Rheumatology recommendations for the treatment of juvenile idiopathic arthritis: initiation and safety monitoring of therapeutic agents for the treatment of arthritis and systemic features. Arthritis Care Res (Hoboken). 2011;63(4):465-482.).

크론병(Crohn's disease)은 소화기관에서의 만성적 염증으로 일어나는데 이 때의 염증 반응에서도 TNF-α의 역할이 커, TNF-α 억제제가 미국에서는 1998년부터 크론병 치료제로 사용되고 있다 (Adegbola SO, Sahnan K, Warusavitarne J, Hart A, Tozer P. Anti-TNF Therapy in Crohn's Disease. Int J Mol Sci. 2018 Jul 31;19(8).; 및 Bandzar S, Gupta S, Platt MO. Crohn's disease: a review of treatment options and current research. Cell Immunol. 2013 Nov-Dec;286(1-2):45-52.).

궤양성 결장염(Ulcerative colitis)은 염증부위가 직장을 포함한 대장 점막부위에서 주로 나타나는 질환으로 크론병과 비슷한 기전과 증상을 가져 TNF-α 억제제가 궤양성 결장염 환자의 치료에 유용하다고 알려져 있다 (Sands BE, Kaplan GG. The role of TNFalpha in ulcerative colitis. J Clin Pharmacol. 2007 Aug;47(8):930-41.; 및 Panes J, Alfaro I. New treatment strategies for ulcerative colitis. Expert Rev Clin Immunol. 2017 Oct;13(10):963-973.).

다발성 경화증(Multiple sclerosis)은 신경세포의 미엘린초에 손상이 나타나 발생하는 자가면역질환으로 TNF-α는 다발증 경화증을 일으키는 가장 중요한 사이토카인 중 하나로 알려져 있다. 따라서, TNF-α를 억제하는 약물이 다발성 경화증 환자의 치료에 유용하다고 알려져 있다 (Sastry PS. Inhibition of TNF-alpha synthesis with thalidomide for prevention of acute exacerbations and altering the natural history of multiple sclerosis. Med Hypotheses. 1999 Jul;53(1):76-7.).

패혈증(Sepsis)은 미생물에 감염되어 나타나는 전신에 걸친 염증 반응이며, 감염에 의해 나타나는 선천적 면역반응의 주요 세포들인 단핵구 또는 대식세포 등에서 TNF-α가 방출된다. 그 결과 발열, 호흡수 증가, 백구 증가 등이 나타나게 되고, 정도가 심해지면 패혈성 쇼크(Septic shock)에 의해서 생명이 위험할 수 있다. 따라서, TNF-α를 억제하는 약물이 패혈증 환자의 치료 또는 예방에 유용하다고 알려져 있다 (Lv S, Han M, Yi R, Kwon S, Dai C, Wang R. Anti-TNF-α therapy for patients with sepsis: a systematic meta-analysis. Int J Clin Pract. 2014 Apr;68(4):520-8.).

호흡기 질환(Respiratory diseases)에서 TNF-α는 만성 기관지염(chronic bronchitis), 만성 폐쇄성 페질환(chronic obstructive pulmonary disease, COPD), 결핵(asthma), 급성 폐손상(acute lung injury) 또는 급성 폐손상이 심하게 나타나 발생하는 급성 호흡 곤란 증후군(acute respiratory distress syndrome, ARDS) 등을 유발 또는 악화 시키므로, TNF-α를 억제하는 약물이 호흡기 질환 환자의 치료 또는 예방에 유용하다고 알려져 있다 (Mukhopadhyay S, Hoidal JR, Mukherjee TK. Role of TNFalpha in pulmonary pathophysiology. Respir Res. 2006 Oct 11;7:125.; 및 Malaviya R, Laskin JD, Laskin DL. Anti-TNFα Therapy in Inflammatory Lung Diseases bn. Pharmacol Ther. 2017 Dec; 180: 90-98.).

혈관염(Vasculitis)에서 나타나는 염증반응에서도 TNF-α를 억제하는 약물이 혈관염 환자의 치료에 유용하다고 알려져 있다 (Sokumbi O, Wetter DA, Makol A, Warrington KJ. Vasculitis associated with tumor necrosis factor-α inhibitors. Mayo Clin Proc. 2012 Aug;87(8):739-45.; 및 Jarrot PA, Kaplanski G. Anti-TNF-alpha therapy and systemic vasculitis. Mediators Inflamm. 2014;2014:493593.).

베체트병(Behcet Disease)도 혈관에 염증이 생기는 자가 면역질환으로 주로 구강 궤양, 음부 궤양 또는 눈안에서 염증이 나타나는 등의 증세가 나타나는데 TNF-α를 억제하는 약물이 베체트병 환자의 치료에 유용하다고 알려져 있다 (Vallet H, Riviere S, Sanna A, Deroux A, Moulis G, et al. Efficacy of anti-TNF alpha in severe and/or refractory Behηet's disease: Multicenter study of 124 patients. J Autoimmun. 2015 Aug;62:67-74.; 및 Park J, Cheon JH. Anti-Tumor Necrosis Factor Therapy in Intestinal Behηet's Disease. Gut Liver. 2018 Nov 15;12(6):623-632).

제1형 당뇨병(Type 1 diabetes)에서 TNF-α는 직접적으로 베타세포를 파괴하므로 TNF-α를 억제하는 약물이 제1형 당뇨 환자의 치료에 유용하다고 알려져 있다 (Christen U, Wolfe T, Mфhrle U, Hughes AC, Rodrigo E, Green EA, Flavell RA, von Herrath MG. A dual role for TNF-alpha in type 1 diabetes: islet-specific expression abrogates the ongoing autoimmune process when induced late but not early during pathogenesis. J Immunol. 2001 Jun 15;166(12):7023-32.).

전신 홍반성 낭창(Systemic lupus erythematosus) 환자에서도 혈장에서 높은 수준의 TNF-α가 검출되며, 신장염이 발생 시에도 TNF-α가 높게 검출되므로 TNF-α를 억제하는 약물이 전신 홍반성 낭창 환자의 치료 또는 예방에 유용하다고 알려져 있다 (Aringer M, Smolen JS. The role of tumor necrosis factor-alpha in systemic lupus erythematosus. Arthritis Res Ther. 2008;10(1):202.; 및 Zhu LJ, Yang X, Yu XQ. Anti-TNF-alpha therapies in systemic lupus erythematosus. J Biomed Biotechnol. 2010;2010:465898.).

성인발증형 스틸병(Adult-onset Still's Disease)은 16세 이하에서 나타나는 스틸병이 30-40대에 나타나는 질병으로 35세 이하의 젊은 층에서 많이 발생한다. 이 질병에서도 혈장과 장기에서 높은 수준의 TNF-α가 검출되므로 TNF-α를 억제하는 약물이 성인발증형 스틸병 환자의 치료 또는 예방에 유용할 수 있다고 알려져 있다 (Al-Homood IA. Biologic treatments for adult-onset Still's disease. Rheumatology (Oxford). 2014 Jan;53(1):32-8.).

다발성근염(Polymyositis)환자 근내막에서 TNF-α 수준과 TNF-α-양성인 대식세포 및 림프구의 침범이 늘어나 있다. 또한 근내막에서의 TNF-α 수준과 근섬유위축 사이에 상관관계가 존재하므로 TNF-α를 억제하는 약물이 다발성근염 환자의 치료 또는 예방에 유용할 수 있다고 알려져 있다 (Kalden JR. Emerging role of anti-tumor necrosis factor therapy in rheumatic diseases. Arthritis Res. 2002;4 Suppl 2:S34-40.; 및 Lamprecht P. TNF-alpha inhibitors in systemic vasculitides and connective tissue diseases. Autoimmun Rev. 2005 Jan;4(1):28-34.).

피부근염(Dermatomyositis) 환자에서 TNF-α를 억제하는 약물을 사용했을 때 증세가 감소하는 보고가 존재하므로, 피부근염 환자의 치료 또는 예방에 유용할 수 있다고 생각된다 (Norman R, Greenberg RG, Jackson JM. Case reports of etanercept in inflammatory dermatoses. J Am Acad Dermatol. 2006 Mar;54(3 Suppl 2):S139-42.).

베게너육아종증(Wegener's Granulomatosis) 환자는 육아종과 혈관염을 특징으로 하는 질환으로 호흡기와 신장에서 주로 병증이 나타난다. 베게너육아종증 환자에서 TNF-α를 억제하는 약물을 처리했을 때 증세가 감소하는 보고가 존재하므로, TNF-α 억제제는 베게너육아종증 환자의 치료 또는 예방에 유용할 수 있다고 생각된다 (Lamprecht P, Voswinkel J, Lilienthal T, Nolle B, Heller M, Gross WL, Gause A. Effectiveness of TNF-alpha blockade with infliximab in refractory Wegener's granulomatosis. Rheumatology (Oxford). 2002 Nov;41(11):1303-7.).

류마티스 관절염을 비롯한 다양한 TNF-α 관련 질환에 대한 1차 투여 약물은 스테로이드, 항암제 또는 면역 억제제 등이 있다. 그러나 이러한 1차 투여 약물들은 단기간의 효과가 뛰어나지만 부작용이 존재하고 장기간 사용이 힘들다. 2차 투여 약물로 TNF-α를 억제하는 항체 의약품이 사용되며, 예를 들어 에타너셉트(Etanercept; 엔브렐, Enbrel), 아달리무맙(adalimumab; 휴미라, Humira), 또는 인플릭시맙(infliximab; 레미케이드, Remicade) 등의 블록버스터 바이오 의약품들이 사용되고 있다. 이러한 항체 의약품은 고비용이고 반복적인 주사를 필요로 하기 때문에 환자들의 거부감이 크며, 약 1/3 정도의 환자들에 치료 효과가 발생하지 않아 효과에 한계가 있으며, 약에 반응하던 환자들도 면역원성 부작용으로 인해 수년 내에 내성이 발생할 수 있고, 저온 보관이 필수적이므로 보관이 어려운 등의 단점이 있다.

한편 피리메타민(Pyrimethamine)은 1950년대 초에 발견되었으며, 말라리아 치료제로 사용되는 것을 시작으로 지금은 톡소플라즈마증(toxoplasmosis), 포자충증(cystoisosporiasis), 또는 에이즈 환자의 폐렴(pneumonia) 예방약으로 사용되고 있다. 그러나 피리메타민이 면역 관련 질환에서 어떠한 약리 효과를 나타내는지에 대해서는 알려진 바가 없다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다양한 면역 관련 질환에 대한 예방 또는 치료 효과가 우수한 약학 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 다양한 관련된 면역 관련 질환에 대해 효과적인 예방 또는 치료 방법을 제공하는 것이다.

본 발명자들은 상기 종래 기술들의 문제점을 극복하고 면역 관련 질환에 대한 효과적인 치료제를 개발하기 위해 예의 연구 노력한 결과, 놀랍게도 피리메타민(Pyrimethamine)이 염증 세포에서 TNF-α를 현저하게 억제함을 발견하였다.

또한, 류마티스 관절염을 일 예로 평가한, 인비보(in vivo) 실험을 통해 TNF-α와 관련된 면역 관련 질환의 치료 또는 예방에 피리메타민이 효과적으로 사용될 수 있음을 확인하였다.

본 명세서의 개시는 피리메타민 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 면역 관련 질환의 치료 또는 예방용 약학 조성물을 제공한다. 이러한 치료 또는 예방 효과는, 후술하는 본 발명자들이 확인한 실험결과에 기초한 바와 같이, 염증으로 인해 발생하는 TNF-α를 피리메타민이 억제함으로써 TNF-α에 의해 유발되는 염증 및 조직 손상이 억제됨에 기인하는 것으로 추측된다. 그러나, 다양한 면역 관련 질환의 치료 또는 예방과 관련된 본 발명은 이러한 이론적 기전에 한정되는 것은 아니다.

일 실시예에서, 상기 면역 관련 질환은 마크로파지 또는 T 세포와 같은 면역 관련 세포에 의한 TNF-α의 과도한 생성에 기인할 수 있다. 상기 면역 관련 질환은 류마티스 관절염(Rheumatoid arthritis), 건선(Psoriasis), 건선성 관절염(Psoriatic arthritis), 강직성 척추염(Ankylosing Spondylitis), 소아 특발성 관절염(Juvenile idiopathic arthritis), 크론병(Crohn's disease), 궤양성 결장염(Ulcerative colitis), 다발성 경화증(Multiple sclerosis), 패혈증(Sepsis), 호흡기 질환(Respiratory diseases), 혈관염(Vasculitis), 베체트병(Behcet Disease), 제1형 당뇨병(Type 1 diabetes), 전신 홍반성 낭창(Systemic lupus erythematosus), 성인발증형 스틸병(Adult-onset Still's Disease), 다발성근염(Polymyositis), 피부근염(Dermatomyositis) 및 베게너육아종증(Wegener's Granulomatosis) 등으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

일 실시예에서, 상기 피리메타민의 약학적으로 허용 가능한 염은 유기산, 무기산 또는 산성 아미노산과의 염 등이 포함될 수 있다. 유기산과의 염은 초산, 아세트산, 프로피온산, 이소부틸산, 옥살릭산, 말레익산, 말로닉산, 숙신산, 글루타르산, 살리실산, 수버릭산, 푸마릭산, 만데릭산, 프탈릭, 벤젠설포닉, p-토릴설포닉, 구연산, 주석산, 메탄설포닉산 또는 그 유사체 등과의 염이 포함될 수 있다. 무기산과의 염은 염산, 브롬산, 질산, 탄산, 일수소탄산, 인산, 일수소인산, 이수소인산, 황산, 일수소황산, 요오드화수소 또는 아인산 및 그 유사체 등과의 염이 포함될 수 있다. 산성 아미노산과의 염은 아스파르트산, 글루탐산 등과의 염이 포함될 수 있다. 바람직하게 상기 피리메타민의 약학적으로 허용 가능한 염은 초산, 아세트산, 말레익산, 푸마릭산, 숙신산, 글루타르산 및 살리실산으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나와의 염일 수 있다.

다른 양태에서, 본 발명은 피리메타민 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염의 치료적으로 유효한 양, 및 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 약학 조성물을 제공한다. 본 명세서에서 사용된 "유효량"은 면역 관련 질환에서 염증 반응의 확장을 늦추거나 또는 최소화하거나, 또는 면역 관련 질환의 치료 또는 관리에서 치료상 이점을 제공하기에 충분한 피리메타민의 양을 말한다. 또한, 상기 "유효량"은 또한 생체외(in vitro) 또는 생체내(in vivo) 어떤 쪽이든 면역 관련 질환에서 TNF-α의 활성을 억제 또는 줄이기에 충분한 양을 말한다.

또 다른 양태에서, 본 발명은 피리메타민 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염의 치료적으로 유효한 양을 이를 필요로 하는 개체에 투여하는 단계를 포함하는 면역 관련 질환을 치료 또는 예방하는 방법을 제공한다. 또 다른 양태에서, 상기 개체는 인간이다.

즉, 본 발명은 피리메타민 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 이용하는 것을 특징으로 하는 의약 용도를 제공한다. 일 양태에서, 본 발명의 의약 용도는 본 명세서에서 설명된 면역 관련 질환의 치료 또는 예방 용도이다.

본 명세서의 개시에서 "예방"은 본 발명의 조성물의 투여로 면역 관련 질환을 억제하거나 진행을 지연시키는 모든 행위를 의미하며, "치료"는 본 발명의 조성물의 투여로 면역 관련 질환의 증상이 호전 또는 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.

일 실시예에서, 본 발명의 피리메타민 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은 일반적으로 치료적으로 유효한 양이 투여된다. 본 발명의 피리메타민 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은 임의의 적합한 경로에 의하여 이러한 경로에 적당한 약학 조성물의 형태, 그리고 의도된 치료를 위하여 효과적인 투여량으로 투여될 수 있다.

일 실시예에서, 피리메타민 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염의 효과적인 투여량은 단일 또는 분할 투여로 일반적으로 약 0.0001 내지 약 200 mg/(체중)kg/일, 바람직하게 약 0.0005 내지 약 100 mg/kg/일, 더욱 바람직하게 약 0.001 내지 약 30 mg/kg/일, 더욱 더 바람직하게 약 0.01 내지 약 10 mg/kg/일, 가장 바람직하게 약 약 0.05 내지 약 1.2 mg/kg/일이다.

나이, 종, 및 치료될 질병 또는 상태(condition)에 따라 이 범위의 하한 미만의 투여량 수준이 적합할 수 있다. 다른 경우에는, 여전히 더 큰 투여량이 해로운 부작용없이 사용될 수 있다. 더 큰 투여량은 하루 동안 투여를 위하여, 여러 작은 투여량으로 분할될 수 있다. 적절한 투여량을 결정하기 위한 방법 들이 본 발명이 속한 분야에 잘 알려져 있다.

면역 관련 질환의 치료를 위하여, 본 명세서에서 설명된 상기 피리메타민 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염들은 다음과 같이 다양한 방법으로 투여될 수 있다.

구강 투여(Oral administration)

본 발명의 약학 조성물은 구강으로 투여될 수 있으며, 구강은 연하(swallowing)를 포함하는 개념이다. 구강 투여에 의하여 본 발명의 약학 조성물이 위장관(gastrointestinal tract)에 들어가거나, 예를 들어, 구강(buccal) 또는 설하(sublingual) 투여와 같이, 입으로부터 혈류로 직접적으로 흡수될 수 있다.

구강 투여를 위한 적합한 조성물은 고형상, 액상, 겔(gel), 또는 파우더 형상일 수 있으며, 정제(tablet), 로젠지(lozenge), 캡슐(capsule), 과립제, 산제 등의 제형을 가질 수 있다.

구강 투여를 위한 조성물은 선택적으로 장용 코팅(enteric coating)될 수 있으며, 장용 코팅을 통하여 지연된(delayed) 또는 지속된(sustained) 방출을 나타낼 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 구강 투여를 위한 조성물은 즉시 또는 변형된(modified) 방출 패턴을 가진 제형일 수 있다.

액체 제형은 용액, 시럽 및 현탁액을 포함할 수 있으며, 이러한 액상 조성물은 연질 또는 경질 캡슐 내에 함유된 형태일 수 있다. 이러한 제형은 약학적으로 허용 가능한 담체, 예를 들어, 물, 에탄올, 폴리에틸렌글리콜, 셀룰로오스, 또는 오일(oil)을 포함할 수 있다. 상기 제형은 또한 하나 이상의 유화제 및/또는 현탁제를 포함할 수 있다.

정제(tablet) 제형에서, 활성 성분인 약물의 양은 정제 총 중량 대비 약 0.05 중량% 내지 약 95 중량%, 더욱 일반적으로 제형의 약 2 중량% 내지 약 70 중량%로 존재할 수 있다. 또한, 정제는 약 0.5 중량% 내지 약 35 중량%, 더욱 일반적으로 제형의 약 2 중량% 내지 약 25 중량%를 포함하는 붕해제를 함유할 수 있다. 붕해제의 예로는 유당, 전분, 소디움스타치글리콜레이트, 크로스포비돈, 크로스카멜로스소디움(croscarmellose sodium), 말토덱스트린 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

정제로 제조하기 위해 포함되는 적합한 활택제는 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량% 양으로 존재할 수 있고, 탈크(talc), 이산화규소, 스테아린산, 칼슘, 아연 또는 마그네슘 스테아레이트, 소듐 스테아릴 푸마레이트 등이 활택제로 사용될 수 있으나, 본 발명은 이러한 첨가제들의 종류에 한정되는 것은 아니다.

정제로 제조하기 위한 결합제(binder)로는 젤라틴, 폴리에틸렌글리콜, 당(sugar), 검(gum), 녹말(starch), 폴리비닐피롤리돈, 하이드록시프로필셀룰로오스, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스 등이 사용될 수 있으며, 정제로 제조하기 위한 적합한 희석제로는 만니톨, 자일리톨, 락토오스, 덱스트로오스, 수크로오스, 솔비톨, 녹말(starch), 미결정셀룰로오스 등이 사용될 수 있으나, 본 발명은 이러한 첨가제들의 종류에 한정되는 것은 아니다. 상기 결합제는 정제 총 중량 대비 약 0.1 중량% 내지 약 20 중량% 양이 사용될 수 있으며, 상기 희석제는 정제 총 중량 대비 약 0.1 중량% 내지 약 20 중량% 양이 사용될 수 있다.

선택적으로 정제에 포함될 수 있는 가용화제는 정제 총 중량 대비 약 0.1 중량% 내지 약 3 중량% 양이 사용될 수 있고, 예를 들어, 폴리소르베이트, 소디움 라우릴설페이트, 소디움 도데실설페이트, 프로필렌 카보네이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디메틸이소소르비드, 폴리옥시에틸렌글리콜화된 천연 또는 수소화 피마자유, HCOR^TM(Nikkol), 올레일에스테르, 젤루시어(Gelucire^TM), 카프릴릭/카프릴산 모노/디글리세리드, 소르비탄지방산에스테르, 솔루톨HS^TM 등이 본 발명에 따른 약학 조성물에 사용될 수 있으나, 본 발명은 이러한 가용화제의 구체적 종류에 한정되는 것은 아니다.

비경구 투여(Parenteral Administration)

본 발명의 약학 조성물은 혈류, 근육, 또는 내장 내로 직접 투여될 수 있다. 비경구 투여를 위한 적합한 방법은 정맥내(intravenous), 근육내(intra-muscular), 피하 동맥내(subcutaneous intraarterial), 복강내(intraperitoneal), 척추강내(intrathecal), 두개내(intracranial) 주사 등을 포함한다. 비경구 투여를 위한 적합한 장치는 (바늘 및 바늘 없는 주사기를 포함하는) 주사기(injector) 및 주입 방법(infusion method)을 포함한다.

비경구 투여를 위한 조성물은 즉시 또는 변형된 방출 패턴을 가진 제형일 수 있으며, 변형된 방출 패턴은 지연된(delayed) 또는 지속된(sustained) 방출 패턴일 수 있다.

대부분의 비경구 제형은 액상 조성물이며, 이러한 액상 조성물은 본 발명에 따른 유효성분, 염, 완충제, 등장화제 등을 포함하는 수용액이다.

비경구 제형은 또한 건조된 형태(예를 들어, 동결 건조) 또는 멸균 비-수용액으로서 제조될 수 있다. 이들 제형은 멸균수(sterile water)와 같은 적합한 비히클(vehicle)과 함께 사용될 수 있다. 용해도 증강제(solubility-enhancing agents) 또한 비경구 용액의 제조에 사용될 수 있다.

국소 투여(Topical Administration)

본 발명의 약학 조성물은 피부 또는 경피로 국소적으로 투여될 수 있다. 이 국소 투여를 위한 제형은 로션, 용액, 크림, 젤, 하이드로젤, 연고, 폼(foam), 임플란트(implant), 패치 등을 포함한다. 국소 투여 제형을 위한 약학적으로 허용 가능한 담체는 물, 알코올, 미네랄 오일, 글리세린, 폴리에틸렌글리콜 등을 포함할 수 있다. 국소 투여는 또한 전기천공법(electroporation), 이온도입법(iontophoresis), 음파영동(phonophoresis) 등에 의하여 수행될 수 있다.

국소 투여를 위한 조성물은 즉시 또는 변형된 방출 패턴을 가진 제형일 수 있으며, 변형된 방출 패턴은 지연된(delayed) 또는 지속된(sustained) 방출 패턴일 수 있다.

본 발명의 약학 조성물은 피리메타민 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함함으로써 면역 관련 질환의 치료 또는 예방에 현저한 효과를 발휘한다. 또한 본 발명의 치료 또는 예방 방법은 피리메타민 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 통해 면역 관련 질환의 치료 또는 예방에 현저한 효과를 발휘한다.

도 1은 RAW264.7 macrophage 세포주에서 실시예(피리메타민) 및 비교예(PS1145)의 TNF-α 발현 억제 효과를 비교한 인비트로(in vitro) 실험 결과이다. PS; PS1145 IKKbeta inhibitor, 20 uM. ### A significant difference at p<0.01 level compared to the CON. ***/* A significant difference at p<0.01/p<0.05 level compared to the LPS.
도 2는 Raw264.7 macrophage 세포주에서 실시예(피리메타민)의 처리 시간에 따른 농도의존적 TNF-α 발현 억제 효과를 비교한 인비트로(in vitro) 실험 결과이다.
도 3은 Raw264.7 macrophage 세포주에서 실시예(피리메타민) 및 비교예(히드록시클로로퀸, 시클로스포린, 아자티오프린, 설파살라진)들의 TNF-α 발현 억제 효과를 비교한 인비트로(in vitro) 실험 결과이다.
도 4는 Raw264.7 macrophage 세포주에서 실시예(피리메타민) 및 비교예(토파시티닙)의 TNF-α 발현 억제 효과를 비교한 인비트로(in vitro) 실험 결과이다.
도 5는 Raw264.7 macrophage 세포주에서 실시예(피리메타민) 및 비교예(히드록시클로로퀸, 프로구아닐)들의 TNF-α 발현 억제 효과를 비교한 인비트로(in vitro) 실험 결과이다.
도 6은 Raw264.7 macrophage 세포주에서 실시예(피리메타민) 및 비교예(히드록시클로로퀸)의 STAT3 활성을 비교한 인비트로(in vitro) 실험 결과이다.
도 7은 Raw264.7 macrophage 세포주에서 실시예(피리메타민) 및 비교예(니클로사마이드, 히드록시클로로퀸, 프로구아닐)들의 NF-kB 활성을 비교한 인비트로(in vitro) 실험 결과이다.
도 8은 류마티스 관절염 동물 모델에서 실시예(피리메타민) 또는 비교예(메토트렉세이트)를 경구 투여한 후 14일째의 관절염 지수와 부종 정도를 평가한 결과이다 (G1: 정상군, G2: 질환 유발군, G3: 질환 유발 및 메토트렉세이트 투여군, G4: 질환 유발 및 피리메타민 저농도 투여군, G5: 질환 유발 및 피리메타민 고농도 투여군).
도 9은 류마티스 관절염 동물 모델에서 각각의 약물을 경구 투여했을 때의 관절 염색 사진이다 (Hematoxylin & Eosin (H&E) 염색; Safranin O 염색, 분홍색: 연골).
도 10은 류마티스 관절염 동물 모델에서 각각의 약물을 경구 투여했을 때의 조직병리학적 결과를 수치화한 것이다.
도 11은 류마티스 관절염 동물 모델에서 실시예(피리메타민) 또는 비교예(메토트렉세이트, 히드록시클로로퀸, 프로구아닐, 토파시티닙)를 투여한 후 14일째의 관절염 지수를 평가한 결과이다 (시험군 구성 표 9 참조).
도 12는 류마티스 관절염 동물 모델에서 실시예(피리메타민) 또는 비교예(메토트렉세이트, 히드록시클로로퀸, 프로구아닐, 토파시티닙)를 투여한 후 14일째의 부종 지수를 평가한 결과이다 (시험군 구성 표 9 참조).
도 13은 류마티스 관절염 동물 모델에서 각각의 약물을 투여했을 때의 관절 염색 사진이다 (Hematoxylin & Eosin (H&E) 염색; Safranin O 염색, 분홍색: 연골).
도 14는 류마티스 관절염 동물 모델에서 각각의 약물을 투여했을 때의 조직병리학적 결과를 수치화한 것이다 (시험군 구성 표 9 참조).
도 15는 류마티스 관절염 동물 모델에서 각각의 약물을 투여했을 때의 혈액검사 결과를 수치화한 것이다.
도 16은 류마티스 관절염 동물 모델에서 각각의 약물을 투여했을 때의 혈장 TNF-α를 측정한 것이다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.

실험예 1: 염증 반응을 유발시킨 대식 세포주에서의 TNF-α 발현 억제 실험

실험예 1-1

RAW264.7 macrophage 세포주에 실시예로 피리메타민 및 비교예로 PS1145를 처리하였다. MTT assay를 통해서 RAW264.7 macrophage 세포주에서 독성이 나타나지 않는 피리메타민의 농도 범위를 찾은 뒤 실험을 진행하였다. PS1145는 20 uM, 피리메타민은 2, 10, 50 ng/ml로 각각 처리하였고, 무처리 대조군 및 LPS 처리 대조군을 함께 실험하였다. 염증 세포가 분비하는 TNF-α 양의 측정은 ELISA 방법을 통해 측정하였다. 도 1에 나타난 실험 결과를 볼 때, 피리메타민을 처리한 염증 세포에서는 TNF-α의 발현량이 현저하게 줄어들었으며, 특히 10 ng/ml 또는 50 ng/ml의 피리메타민을 처리한 군에서는 비교예(PS1145)에 비해 TNF-α의 발현이 보다 현저하게 줄어드는 것을 확인하였다.

실험예 1-2

Raw264.7 macrophage 세포주에 실시예로 피리메타민을 처리하였다. 피리메타민 2 또는 50 ng/ml을 LPS 100 ng/ml과 1 시간 또는 2 시간 동시 처리하였고, 무처리 대조군 및 LPS 처리 대조군을 함께 실험하였다. 표 1 및 도 2에 나타난 실험결과를 볼 때, 1 시간 또는 2 시간의 짧은 처리에도 TNF-α의 발현량이 피리메타민의 농도 의존적으로 줄어드는 것을 확인하였다.

LPS 처리시간	CTL 0.1% DMSO	LPS 100 ng/ml	PYR 2 ng/ml	PYR 50 ng/ml
1hr	57.6	1070.8	916.0	686.4
2hr	130.6	1231.7	1101.2	889.0

(단위: pg/mL)

실험예 2: 피리메타민과 DMARDs 계열 류마티스 관절염 치료제 처리에 의한 TNF-α 발현 억제 비교 실험

실험예 2-1

Raw264.7 macrophage 세포주에 실시예로 피리메타민 및 비교예로 히드록시클로로퀸, 시클로스포린, 아자티오프린, 설파살라진을 처리하였다. 각 치료제의 상용량에 따른 혈중 최고 농도로 히드록시클로로퀸을 610 nM, 시클로스포린을 391 ng/ml, 아자티오프린을 25 ng/ml, 설파살라진을 750 ng/ml 처리하였고, 피리메타민을 50 ng/ml로 처리하였다(표 2).

약물	처리농도	상용량 대비 처리 농도
Methotrexate (MTX)	344 nM	100%
Hydroxychloroquine (HCQ)	610 nM	100%
Pyrimethamine (PYR)	50 ng/mL	0.04%
Cyclosporin A (CsA)	391 ng/mL	100%
Azathioprine (AZA)	25 ng/mL	100%
Sulfasalazine (SFZ)	750 ng/mL	100%

실시예 및 비교예 약물들을 6시간 전처리 후 LPS 10 ng/ml과 2 시간 또는 18 시간 동시처리 하였고, 무처리 대조군 및 LPS 처리 대조군을 함께 실험하였다. 표 3 및 도 3에 나타난 실험결과를 볼 때, 8 시간 또는 24 시간의 약물 처리시 피리메타민이 비교예들에 비해 TNF-α의 발현량을 월등히 억제하였고, 특히 24시간의 처리 시간에도 TNF-α 발현 억제능이 지속되었음을 확인하였다.

LPS 처리 시간	DMSO 0.001%	LPS (10 ng/mL)	MTX	HCQ	PYR	CsA	AZA	SFZ
2hr	267.5	1586.3	312.8	339.5	101.3	342.1	405.0	280.7
24hr	1162.5	3400.6	3464.6	3564.6	963.4	2410.0	3539.9	3578.2

(단위: pg/mL)

실험예 2-2

Raw264.7 macrophage 세포주에 실시예로 피리메타민 및 비교예로 토파시티닙을 처리하였다. 피리메타민 50 ng/ml, 토파시티닙 100, 200 nM을 6 시간 전 처리 후 LPS 10 ng/ml과 16 시간 동시 처리하였고, 무처리 대조군 및 LPS 처리 대조군을 함께 실험하였다. 표 4 및 도 4에 나타난 실험결과를 볼 때, 피리메타민은 토파시티닙과 달리 TNF-α의 발현량을 직접적으로 억제함을 확인하였다.

	DMSO 0.001%	LPS 10 ng/mL	TFN 100 nM	TFN 200 nM	PYR 50 ng/mL	PYR 100 ng/mL
Pg/mL	34.5	534.1	535.7	538.5	185.3	53.3

실험예 2-3

Raw264.7 macrophage 세포주에 실시예로 피리메타민 및 비교예로 히드록시클로로퀸 또는 프로구아닐을 처리하였다. 피리메타민 0.2 μM (49.7 ng/ml), 히드록시클로로퀸 0.61 μM (204.9 ng/mL), 또는 프로구아닐 5 μM 을 LPS 10 ng/ml과 24 시간 동시 처리하였고, 무처리 대조군 및 LPS 처리 대조군을 함께 실험하였다. 표 5 및 도 5에 나타난 실험결과를 볼 때, 2 시간 또는 24 시간의 약물 처리에서 프로구아닐은 TNF-α의 발현량을 억제하지 못했고, 히드록시클로로퀸과 비교하였을 때 피리메타민의 TNF-α 발현량 억제능이 월등함을 확인하였다.

DMSO 0.001%	LPS 10 ng/mL	PY 0.2 uM	HCQ 0.61 uM	PG 5 uM
56.1	992.6	667.9	762.2	988.1

실험예 3: 염증 반응 유발 시간에 따른 대식세포 STAT3의 활성 측정 실험

Raw264.7 macrophage 세포주에 실시예로 피리메타민 및 비교예로 히드록시클로로퀸을 처리하였다. 피리메타민 또는 히드록시클로로퀸을 50 ng/ml로 2 시간 전처리 후 LPS 100 ng/ml과 2 시간 또는 16 시간 동시 처리하였고, 무처리 대조군 및 LPS 처리 대조군을 함께 실험하였다. 4% 파라포름알데하이드로 세포 시료를 고정한 후 STAT3를 표적하는 형광 항체로 STAT3를 염색하고 DAPI로 핵을 염색하였다. 도 6에 나타난 실험 결과를 볼 때, STAT3의 위치가 핵으로 이동하여 활성을 갖는 현상은 LPS 자극을 16 시간 이상 주었을 경우에 관찰되었고, LPS 자극 2 시간에서는 유도되지 않았다. 피리메타민과 히드록시클로로퀸 모두 LPS 16 시간 자극에 의한 STAT3의 핵이동을 억제함을 관찰하였다.

실험예 4: 염증 반응을 유발시킨 세포주에서의 NF-kB 활성 억제 확인

Raw264.7 macrophage 세포주에 실시예로 피리메타민 및 비교예로 니클로사미드, 히드록시클로로퀸, 또는 프로구아닐을 처리하였다. 피리메타민 50 ng/ml, 니클로사미드 1 μM, 히드록시클로로퀸 50 ng/ml, 프로구아닐 5 μM을 2 시간 전처리 후 LPS 100 ng/ml과 2 시간 동시 처리하였고, 무처리 대조군 및 LPS 처리 대조군을 함께 실험하였다. 4% 파라포름알데하이드로 세포 시료를 고정한 후 STAT3와 NF-ĸB(p65)를 표적하는 형광 항체로 각 단백질을 염색하고 DAPI로 핵을 염색하였다. 도 7에 나타난 실험 결과를 볼 때, LPS 2 시간 처리에 의해서 STAT3의 핵이동은 관찰되지 않았다. 반면, NF-ĸB(p65)는 발현량의 증가와 함께 핵으로의 이동이 증가함을 관찰하였고, 피리메타민에 의해 NF-ĸB(p65)의 활성이 현저히 저하되는 현상을 확인하였다.

실험예 5: 류마티스 관절염 동물 모델을 이용한 약물 경구 투여 실험

실험예 5-1: 전임상 시험 준비 및 실시

DBA-1J Mice에 2 mg/mL Bovine Type II collagen을 4 mg/mL Complete Freund's adjuvant에 1:1로 유화시켜 mouse의 꼬리 기저부에 100 uL/head로 1 차 피내 주사하여 1차로 관절염을 유발하고, 3 주 후 2 mg/mL Bovine Type II collagen을 Incomplete Freund's adjuvant에 1:1로 유화시켜 동일한 방법으로 추가 실시하여 류마티스 관절염 모델을 만들었다. 이와 같이 류마티스 관절염이 발생한 마우스에 각각 메토트렉세이트(MTX) 2 mg/kg/2day, 피리메타민(Py) 저농도 10 mg/kg/day, 및 피리메타민 고농도 30 mg/kg/day을 2주간 매일 경구 투여하였고 병증을 14일째에 측정하여 기록하였다 (N=7/군, **/* A significant difference at p<0.01/p<0.05 level compared to the G1:정상군, ##/# A significant difference at p<0.01/p<0.05 level compared to the G2:질환 유발군). 관절염 지수는 아래의 기준으로 관절염 정도를 scoring하였다. 사지 점수를 합산하여 최고 점수를 16점으로 하였다 (기준: 0, 부종이나 종창이 없음; 1, 관절에 국한된 경한 부종과 발적; 2, 관절에서 수근골 및 족근골에 걸친 경한 부종과 발적; 3, 관절에서 수근골 및 족근골에 걸친 중증도의 부종과 발적; 4, 전체적으로 부종과 발적이 있고 관절경직이 나타남). 하지 부종은 micrometer를 이용하여 부종 정도를 확인하였다.

실험예 5-2: 관절염 지수 측정

각 군의 관절염 지수와 하지 부종 정도는 표 6. 표 7, 및 도 8에 나타내었다 (G1: 정상군, G2: 질환 유발군, G3: 질환 유발 및 MTX 투여군, G4: 질환 유발 및 Py 저농도 투여군, G5: 질환 유발 및 Py 고농도 투여군). 피리메타민 투여군에서는 관절염 지수가 현저하게 감소되었음을 확인하였고, 특히 피리메타민 고농도 (30 mg/kg/day) 투여군에서는 메토트렉세이트 투여군에 비해 관절염 지수가 현저하게 낮은 것을 확인하였다.

	Arthritis score (Total score)
Day	GROUPS
	G1	G2	G3	G4	G5
0	0.0±0.0	2.3±1.4	2.3±1.6	2.3±1.6**	2.3±1.4**
2	0.0±0.0	3.3±2.1**	2.9±1.8**	4.0±1.6**	2.7±1.8**
4	0.0±0.0	5.6±1.6**	4.6±2.9**	4.6±1.8**	4.0±2.7**
7	0.0±0.0	8.9±1.8 **	5.7±2.5 **	5.4±2.4 **	4.0±2.7 **
9	0.0±0.0	10.0±2.2**	6.0±2.4**,#	6.1±2.5**,#	5.3±1.6**,##
11	0.0±0.0	10.4±2.8**	6.6±2.4**,#	6.7±2.1**,#	5.4±1.5**,##
14	0.0±0.0	11.3±3.0 **	6.9±2.5 **,#	7.3±2.1 **,#	5.6±1.4 **,##
N	4	7	7	7	7

	PAW EDEMA (UNIT: mL)
Day	GROUPS
	G1		G2		G3
	LEFT	RIGHT	LEFT	RIGHT	LEFT	RIGHT
0	0.10±0.01	0.11±0.01	0.11±0.02	0.10±0.01	0.10±0.01	0.10±0.01
14	0.11±0.01	0.11±0.01	0.18±0.04 *	0.16±0.04	0.13±0.04	0.16±0.05
N	4	4	7	7	7	7
Day	GROUPS
	G4		G5
	LEFT	RIGHT	LEFT	RIGHT
0	0.11±0.01	0.10±0.00	0.11±0.02	0.10±0.01
14	0.15±0.03	0.12±0.01	0.11±0.03 **	0.11±0.02
N	7	7	7	7

실험예 5-3: 조직병리학적 관찰

실험 14일차에 각 군의 마우스를 희생시켜 관절 염색 사진을 촬영하여 그 결과를 도 9에 나타내었다. 상기 고정된 조직은 발목 부위에 대하여 탈회, 삭정, 탈수, 파라핀 포매, 박절 등 일반적인 조직처리 과정을 거쳐 조직병리학적 검사를 위한 검체를 제작한 뒤, Hematoxylin & Eosin (H&E) 및 Safranin O 염색을 실시하고, 광학 현미경을 이용하여 조직병리학적 변화를 관찰하였다. 병리 조직학적 결과 synovium proliferation, bone destruction 및 cartilage damage를 수치화하였으며, 그 결과를 표 8 및 도 10에 나타내었다. 그 결과, TNF-α에 의해 이미 발생된 류마티스 관절염에 대하여 피리메타민은 농도 의존적으로 치료 효능을 보였으며, 시판중인 의약품인 메토트렉세이트와 비교할 때에도 보다 우수한 효과를 보였다.

	HISTOPATHOLOGICAL EXAMINATION
TESTS	GROUPS
	G1	G2	G3	G4	G5
SYNOVIUM PROLIFERATION	0.0±0.0	2.9±0.4**	1.3±1.6	1.4±1.1#	0.4±0.8##
CARTILAGE DAMAGE	0.0±0.0	2.4±1.0**	1.0±1.4**	1.3±1.0#	0.3±0.5##
BONE DESTRUCTION	0.0±0.0	2.6±0.8**	1.3±1.6	0.9±0.9##	0.4±0.8##
TOTAL	0.0±0.0	7.9±2.0**	3.6±4.5	3.6±2.7##	1.1±1.5##
N	4	7	7	7	7

실험예 6: 류마티스 관절염 동물 모델을 이용한 약물 용량용법 실험

실험예 6-1: 전임상 시험 준비 및 실시

DBA-1J Mice에 2 mg/mL Bovine Type II collagen을 4 mg/mL Complete Freund's adjuvant에 1:1로 유화시켜 mouse의 꼬리 기저부에 100 uL/head로 1 차 피내 주사하여 1차로 관절염을 유발하고, 3 주 후 2 mg/mL Bovine Type II collagen을 Incomplete Freund's adjuvant에 1:1로 유화시켜 동일한 방법으로 추가 실시하여 류마티스 관절염 모델을 만들었다. 이와 같이 류마티스 관절염이 발생한 마우스에 메토트렉세이트(MTX) 2 mg/kg/2day PO, 히드록시클로로퀸(HCQ) 80 mg/kg/day QD PO, 프로구아닐(PG) 25 mg/kg/day QD PO, 토파시티닙(TFC) 10 mg/kg/day BID PO, 피리메타민(Py) 1 mg/kg/day QD IP, 1 mg/kg/day BID PO, 1 mg/kg/day QD PO, 3 mg/kg/day BID PO, 5 mg/kg QD PO, 15 mg/kg/day QD PO로 2 주간 투여하였고 병증을 14 일째에 측정하여 기록하였다. 각 실험군의 구성은 표 9에 나타내었다 (N=6/군, ***/**/* A significant difference at p<0.001/p<0.01/p<0.05 level compared to the G1:정상군, ###/##/# A significant difference at p<0.001/p<0.01/p<0.05 level compared to the G2:질환 유발군). 표 9는 류마티스 관절염 동물 모델에서 각각의 약물을 경구 또는 복강 투여한 시험군의 구성을 나타낸 표이다. 관절염 지수는 아래의 기준으로 관절염 정도를 scoring하였다. 사지 점수를 합산하여 최고 점수를 16점으로 하였다 (기준: 0, 부종이나 종창이 없음; 1, 관절에 국한된 경한 부종과 발적; 2, 관절에서 수근골 및 족근골에 걸친 경한 부종과 발적; 3, 관절에서 수근골 및 족근골에 걸친 중증도의 부종과 발적; 4, 전체적으로 부종과 발적이 있고 관절경직이 나타남). 하지 부종은 micrometer를 이용하여 부종 정도를 확인하였다.

군	성별	동물수 (마리)	동물번호	관절염 유발여부	투여물질	투여방법	투여량 (mg/kg)	투여액량 (mL/kg)
G1	M	6	1-6	N	0.5 % MC	경구	-	10
G2	M	6	7-12	Y	0.5 % MC	경구	-	10
G3	M	6	13-18	Y	MTX	경구	2 / 2d	10
G4	M	6	19-24	Y	HCQ	경구	80	10
G5	M	6	25-30	Y	PG	경구	25	10
G6	M	6	31-36	Y	TFC	경구	10 (BID)	10
G7	M	6	37-42	Y	Py	복강	1	10
G8	M	6	43-48	Y	Py	경구	1 (BID)	10
G9	M	6	59-54	Y	Py	경구	1	10
G10	M	6	55-60	Y	Py	경구	3 (BID)	10
G11	M	6	61-66	Y	Py	경구	5	10
G12	M	6	67-72	Y	Py	경구	15	10

실험예 6-2: 관절염 지수 측정

각 군의 관절염 지수와 하지 부종 정도는 각각 표 10, 표 11, 도 11, 및 도 12에 나타내었다. 표 10 및 도 11에 나타난 결과를 볼 때, 히드록시클로로퀸, 프로구아닐, 토파시티닙 투여군은 관절염 지수가 개선되지 않았다. 피리메타민 1 mg/kg/day QD 경구투여군과 복강투여군, 1 mg/kg/day BID 경구투여군, 3 mg/kg/day BID 경구투여군, 5 mg/kg/day QD 경구투여군에서는 관절염 지수가 개선되지 않은 반면 피리메타민 15 mg/kg/day QD 경구투여군에서는 관절염 지수가 현저하게 감소하였다. 또한, 표 11 및 도 12에 나타난 결과에서, 하지 부종은 피리메타민 15 mg/kg/day QD 경구투여군에서만 개선되었다.

	ARTHRITIS SCORE (unit: total score)
DAYS	GROUPS
	G1	G2	G3	G4	G5	G6
0	0.0±0.0	2.5±1.0	2.5±1.0	2.5±1.2	2.5±1.0	2.5±1.0
2	0.0±0.0	4.8±1.5**	3.7±1.6**	4.0±0.6**	4.5±1.0**	4.5±1.4**
5	0.0±0.0	7.2±1.7**	5.0±2.4**	6.5±0.8**	6.7±1.2**	6.5±2.5**
7	0.0±0.0	9.0±3.0**	6.0±2.9**	9.3±2.0**	8.3±1.5**	8.7±2.3**
9	0.0±0.0	10.7±2.8**	6.3±2.9**,#	10.3±2.1**	9.5±2.2**	9.0±2.5**
12	0.0±0.0	11.8±2.5**	7.2±2.7**,#	11.3±2.5**	10.2±1.6**	10.3±2.6**
14	0.0±0.0	12.7±2.2**	7.8±3.4**,#	12.0±2.8**	11.2±1.2**	11.3±3.3**
N	6	6	6	6	6	6
DAYS	GROUPS
	G7	G8	G9	G10	G11	G12
0	2.5±1.0	2.5±1.0	2.5±1.0	2.5±1.0	2.5±1.2	2.5±1.0
2	4.7±1.6**	4.8±0.8**	4.7±1.4**	4.5±1.0**	4.3±2.0**	4.2±1.2**
5	7.2±1.9**	7.0±1.3**	6.8±1.7**	6.2±2.4**	5.8±2.5**	5.5±1.5**
7	9.2±1.5**	9.5±1.5**	9.3±2.0**	7.8±2.9**	6.7±2.2**	6.3±2.0**
9	9.8±1.9**	10.3±2.2**	10.5±2.7**	8.2±2.9**	7.5±3.0**	7.5±2.1**
12	11.2±2.5**	11.7±2.7**	12.0±2.6**	9.8±2.9**	8.8±2.5**	7.7±2.1**,##
14	11.7±2.7**	12.3±2.9**	12.7±2.9**	10.5±3.0**	9.5±2.6**	8.2±2.0**,##
N	6	6	6	6	6	6

Paw edema (unit: mL)
HL/HR (DAY 14)
ANIMAL ID	GROUPS
	G1	G2	G3	G4	G5	G6
1	0.10/0.10	0.18/0.18	0.19/0.17	0.17/0.19	0.13/0.16	0.13/0.19
2	0.09/0.10	0.19/0.20	0.16/0.14	0.13/0.15	0.14/0.19	0.12/0.18
3	0.10/0.09	0.15/0.19	0.15/0.19	0.19/0.13	0.16/0.19	0.18/0.19
4	0.10/0.09	0.17/0.17	0.17/0.20	0.15/0.16	0.15/0.14	0.14/0.13
5	0.09/0.10	0.15/0.16	0.18/0.13	0.16/0.18	0.17/0.13	0.13/0.14
6	0.10/0.10	0.14/0.17	0.11/0.11	0.19/0.14	0.12/0.16	0.17/0.12
MEAN	0.10/0.10	0.16/0.18	0.16/0.16	0.17/0.16	0.15/0.16	0.15/0.16
SD	0.01/0.01	0.02/0.01	0.03/0.04	0.02/0.02	0.02/0.02	0.02/0.03
N	6	6	6	6	6	6
ANIMAL ID	GROUPS
	G7	G8	G9	G10	G11	G12
1	0.18/0.17	0.14/0.18	0.13/0.19	0.16/0.17	0.16/0.19	0.19/0.11
2	0.19/0.18	0.13/0.19	0.20/0.19	0.20/0.17	0.20/0.19	0.13/0.16
3	0.17/0.17	0.17/0.17	0.13/0.16	0.13/0.14	0.19/0.20	0.11/0.16
4	0.19/0.14	0.13/0.19	0.17/0.17	0.15/0.16	0.19/0.19	0.11/0.14
5	0.12/0.14	0.19/0.14	0.20/0.19	0.13/0.15	0.17/0.16	0.14/0.13
6	0.14/0.19	0.20/0.17	0.19/0.16	0.13/0.19	0.14/0.16	0.13/0.15
MEAN	0.17/0.17	0.16/0.17	0.17/0.18	0.15/0.16	0.18/0.18	0.14/0.14
SD	0.03/0.02	0.03/0.02	0.03/0.02	0.03/0.02	0.02/0.02	0.03/0.02
N	6	6	6	6	6	6

실험예 6-3: 조직병리학적 관찰

실험 14일차에 각 군의 마우스를 희생시켜 관절 염색 사진을 촬영하여 그 결과를 도 13에 나타내었다. 상기 고정된 조직은 발목 부위에 대하여 탈회, 삭정, 탈수, 파라핀 포매, 박절 등 일반적인 조직처리 과정을 거쳐 조직병리학적 검사를 위한 검체를 제작한 뒤, Hematoxylin & Eosin (H&E) 및 Safranin O 염색을 실시하고, 광학 현미경을 이용하여 조직병리학적 변화를 관찰하였다. 병리 조직학적 결과 synovium proliferation, bone destruction 및 cartilage damage를 수치화하였으며, 그 결과를 표 12 및 도 14에 나타내었다. 그 결과, TNF-α에 의해 이미 발생된 류마티스 관절염에 대하여 피리메타민은 농도 의존적으로 치료 효능을 보였다. 특히 시판중인 의약품인 히드록시클로로퀸과 토파시티닙에 비해 보다 우수한 효과를 보였고 메토트렉세이트와 유사한 수준의 관절염 치료 효능을 보였다.

HISTOPATHOLOGICAL EXAMINATION
TESTS	GROUPS
	G1	G2	G3	G4
SYNOVIUM PROLIFERATION	0.0±0.0	3.0±0.0**	2.8±0.4**	3.0±0.0**
CARTILAGE DAMAGE	0.0±0.0	3.0±0.0**	1.0±0.6*,##	2.0±1.1**
BONE DESTRUCTION	0.0±0.0	3.0±0.0**	1.8±1.0**	2.7±0.5**
TOTAL	0.0±0.0	9.0±0.0**	5.7±1.2**,##	7.7±1.5**
N	6	6	6	6
TESTS	GROUPS
	G5	G6	G7	G8
SYNOVIUM PROLIFERATION	2.8±0.4**	3.0±0.0**	3.0±0.0**	2.7±0.8**
CARTILAGE DAMAGE	2.3±0.8**	1.8±0.4**,##	2.2±1.0**	2.3±1.2*
BONE DESTRUCTION	2.7±0.8**	2.5±0.5**	2.5±0.5**	2.8±0.4**
TOTAL	7.8±1.9**	7.3±0.8**,##	7.7±1.5**	7.8±2.4**
N	6	6	6	6
TESTS	GROUPS
	G9	G10	G11	G12
SYNOVIUM PROLIFERATION	3.0±0.0**	3.0±0.0**	3.0±0.0**	2.7±0.5**
CARTILAGE DAMAGE	2.3±0.8**	2.0±0.6**,#	1.7±0.8**,#	1.5±0.5**,##
BONE DESTRUCTION	2.5±0.8**	2.8±0.4**	2.0±0.9**	2.2±0.4**,#
TOTAL	7.8±1.6**	7.8±0.8**,#	6.7±1.5**,#	6.3±0.8**,##
N	6	6	6	6

실험예 6-4: 혈액학적 검사

실험 14일차 부검일에 모든 생존 개체에 대하여 동물을 마취 후 후대정맥에서 채혈한 혈액을 EDTA-2K 및 헤파린이 처리된 튜브에 담았다. EDTA-2K 튜브에 담은 혈액은 혈액학적 검사에 이용하였으며, 헤파린 튜브에 담은 혈액은 5,000 rpm에서 5 분간 원심분리하여 혈장을 분리하였다. 자동혈액분석기 (ADVIA 2120, SIEMENS, USA)를 이용하여 아래 열거한 항목에 대하여 검사하였고 이를 표 13 및 도 15에 나타내었다.

TESTS	UNIT	GROUPS
		G1: 정상군	G2: 질환 유발군	G3: MTX 2 mpk qd PO	G7: Py 1 mpk qd IP	G8: Py 1 mpk qd PO	G12: Py 15 mpk qd PO
WBC	103 cell/μL	5.47±0.98	3.99±0.62	4.55±0.52	5.4±2.01	2.67±0.58***	3.58±1.19*
RBC	106 cell/μL	10.25±0.66	10.56±1.17	8.54±1.47#	9.68±0.63	9.82±0.67	9.63±0.75
HGB	g/dL	14.5±0.7	13±1.4	10.9±1.7**	11.9±0.7	12.3±0.6	12.6±0.7
HCT	%	52.1±2.1	48±5.3	38.2±6.0***,#	43.6±3.2**	44.8±2.5*	46±2.5
MCV	fL	50.9±1.6	45.5±1.0**	44.8±2.9***	45.1±0.8**	45.6±0.9**	47.8±1.5
MCH	pg	14.2±0.4	12.4±0.3	12.8±0.8	12.3±0.2	12.6±0.4	13.1±0.4
MCHC	g/dL	27.6±27.8	26.9±27.2	28.4±28.5	28.1±27.4	27.8±27.5	27.7±27.4
RDW	%	18.3±1.6	21.6±1	23.4±3.7*	22±2.8	21.5±3	24.2±2.2**
HDW	g/dL	1.85±0.05	2.15±0.13	2.15±0.13	2.33±0.15***	2.31±0.25**	2.15±0.13
PLT	103 cell/μL	772±496	1257±203*	440±386###	403±182###	1380±72***	1211±176*
MPV	fL	6.2±0.3	6.1±0.3	7±0.8**,###	7.5±0.6***,###	6.3±0.1	6.3±0.1
%NEUT	%	29.7±4.7	45.6±9.8*	49.8±11.7**	40±3.5	46.3±9.0*	52±5.2***
%LYM	%	61.2±4.5	43±7.6**	40.8±9.9***	49.2±3.5	45±8.1**	40.4±4.1***
%MONO	%	6.4±3.1	5.9±0.9	4.2±1.5	6.1±2.1	4.7±1.2	4.2±0.8
%EOS	%	1.6±0.4	3.3±3.1	1.8±1.7	1.2±0.2#	1.6±0.5	1.5±0.4
%LUC	%	0.9±0.5	1.8±0.8	2.8±1.2**	2.8±1.3**	2±0.8	1.5±1
%BASO	%	0.2±0.1	0.6±0.5	0.6±0.3	0.8±0.1***	0.6±0.2	0.4±0.3
%RETIC	%	4.03±0.8	5.19±0.61	0.63±1.16	5.1±0.9	6.74±3.63	3.85±0.63
N		6	6	6	6	6	6

상기 표 13에 개시된 실험 항목은 White blood cell (WBC), Red blood cell (RBC), Hemoglobin concentration (HGB), Hematocrit (HCT), Mean corpuscular volume (MCV), Mean cell hemoglobin (MCH), Mean cell hemoglobin concentration (MCHC), Red cell distribution width (RDW), Hb conc. distribution width (HDW), Platelet count (PLT), Mean platelet volume (MPV), Neutrophil (NEU), Lymphocyte (LYM), Monocyte (MONO), Eosinophil (EOS), Large unstained cells (LUC), Basophil (BASO), 및 Reticulocytes (RET)이다.

실험 결과, 메토트렉세이트 처리군(G3)은 적혈구와 혈소판 수치가 감소하는 독성이 나타났다. 또한 피리메타민을 복강주사한 경우(G7) 혈소판 수치가 감소하는 독성이 나타났다. 반면 피리메타민 경구투여군들(G8-G12)에서는 이와 같은 혈액 독성이 나타나지 않음을 확인하였다.

실험예 6-5: 혈장 TNF-α 검사

부검일에 추출한 혈액으로부터 분리해 낸 혈장에서 TNF-α의 양을 ELISA(mouse TNF- α ELISA kit, Invitrogen, USA)를 통해 분석하여 표 14 및 도 16에 나타내었다. 그 결과 히드록시클로로퀸, 프로구아닐, 토파시티닙 처리군에서는 혈장 TNF-α가 감소하지 않은 반면, 피리메타민을 경구투여한 경우 농도 의존적으로 혈장 TNF-α 수치가 감소함을 확인하였다.

그룹	TNF-α (pg/mL)
G1	246.7
G2	885.9
G3	769.1
G4	839.5
G5	904.4
G6	885.8
G7	879.4
G8	867.2
G9	863.5
G10	818.8
G11	763.7
G12	728.0

Claims (5)

1. 피리메타민(Pyrimethamine) 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 면역 관련 질환의 치료 또는 예방용 약학 조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기 피리메타민은 TNF-α를 억제함으로써 면역 관련 질환의 치료 또는 예방 효과를 나타내는 약학 조성물.
3. 제1항에 있어서, 상기 면역 관련 질환은 TNF-α의 과도한 생성에 기인하는 약학 조성물.
4. 제1항에 있어서, 상기 면역 관련 질환은 류마티스 관절염(Rheumatoid arthritis), 건선(Psoriasis), 건선성 관절염(Psoriatic arthritis), 강직성 척추염(Ankylosing Spondylitis), 소아 특발성 관절염(Juvenile idiopathic arthritis), 크론병(Crohn's disease), 궤양성 결장염(Ulcerative colitis), 다발성 경화증(Multiple sclerosis), 패혈증(Sepsis), 호흡기 질환(Respiratory diseases), 혈관염(Vasculitis), 베체트병(Behcet Disease), 제1형 당뇨병(Type 1 diabetes), 전신 홍반성 낭창(Systemic lupus erythematosus), 성인발증형 스틸병(Adult-onset Still's Disease), 다발성근염(Polymyositis), 피부근염(Dermatomyositis) 및 베게너육아종증(Wegener's Granulomatosis)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상인 약학 조성물.
5. 피리메타민 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 TNF-α 억제용 조성물.

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