KR20210141288A - 신규 ido/tdo 억제제, 그의 항암 용도, 그의 항암 병용 요법 - Google Patents

Abstract

화학식 1의 화합물 또는 이의 염에 관한 것으로, 상기 화합물은 IDO 및/또는 TDO의 활성을 억제함으로써 우수한 항암 효과를 나타낼 수 있을 뿐만 아니라, 다른 항암제, 특히 면역 관문 억제제(Immune checkpoint inhibitor)와 병용 투여 시 항암에 대한 시너지 효과가 있어 암 치료에 유용하게 사용될 수 있는 효과가 있다.

Description

신규 IDO/TDO 억제제, 그의 항암 용도, 그의 항암 병용 요법{A NOVEL IDO/TDO INHIBITOR, ANTI-CANCER USES THEREOF, AND ANTI-CANCER COMBINATION THERAPY THEREOF}

신규 IDO/TDO 억제제, 그의 항암 용도, 그의 항암 병용 요법에 관한 것이다.

인돌아민 2,3-다이옥시게나제(Indoleamine 2,3-dioxigenase; IDO)는 활성화된 마크로파지 및 다른 면역-조절 세포에 의해 생성된 면역-조절 효소이다(또한, 많은 종양 세포에 의해 면역 반응에서 벗어나기 위한 전략으로서 이용될 수 있다). 인간에서 유전자 IDO(또한 IDO1 및 INDO로서 공지됨)에 의해 코딩되고, 중추 신경계(CNS), 부고환, 장, 흉선, 기도, 비장, 췌장, 태반, 수정체 및 신장뿐만 아니라 마이엘로이드 세포, 예컨대 마크로파지, 덴드리트 세포 및 마이크로글리알(microglial) 세

포를 비롯한 많은 조직에서 발현된다. 이는 N-폼일-카이누레닌으로의 트립토판 이화작용에서의 제1 속도-제한 단계에 촉매 작용할 수 있다. 트립토판 및 이의 유도 대사산물의 결핍은 잠재적 면역 억제를 일으켜 T 세포 성장 및 활성화, T 세포 세포자멸의 유도 및 조절 T 세포의 증가를 일으킬 수 있다(문헌[FASEB J. 1991, 5, 2516-2522]). 트립토판-카이누레닌 대사 경로는 선천성 및 적응성 면역에 중요한 것으로 증명되었다. 트립토판 2,3-다이옥시게나제(Tryptophan 2,3-dioxygenase; TDO 또는 TDO2)는 또한 트립토판-카이누레닌 대사 경로를 따라 트립토판을 분해하는 비관련성 간 효소이다. 인간에서 이는 유전자 TDO에 의해 코팅되고, 간, 태반, 및 뇌에서 높은 수준으로 발현된다. 이는 트립토판- 카이누레닌 대사 경로를 따라 트립토판 분해의 제 1 속도-제한 단계를 촉매 작용할 수 있어서, 전신 트립토판 수준을 조절할 수 있고, 동일한 반응이 IDO에 의해서 촉매 작용된다.

많은 전임상적 연구에서 이런 면역 관용(immune tolerance) 경로가 암, 자가면역, 감염, 이식 거부 및 알러지에 관여되는 것을 밝혔다. 증가된 IDO 활성은 암 증식 및 전이에 중요한 역할을 한다. 종양 특이적 세포독성 T 림포사이트의 불활성화를 초래할 수 있고, 이는 이후 암 세포를 공격하는 이의 능력을 소실케 할 수 있음이 밝혀졌다. 실제로, IDO의 과-발현은, 전립선암, 결직장(colorectal)암, 자궁경부암, 위암, 난소암, 뇌암 및 폐암을 비롯한 많은 인간 암에서 발견된다. IDO의 억제는 종양에 의해 억제되는 면역 기능을 역전(reverse)시킬 수 있어서, 효과적인 항-종양 면역성을 생성할 수 있다. IDO 억제제가 면역 기능을 증진시키는 T 세포를 활성화시킬 수 있기 때문에, IDO 억제제는, 암 약물 내성 및 거부, 만성 감염, HIV 감염 및 AIDS, 자가 면역 질환, 예컨대 류마티스 관절염, 면역 관용 및 태아 거부(fetus rejection)의 방지를 비롯한 많은 영역/질환에서 치료 효과를 가질 수 있다. IDO 억제제는 또한 신경 장애 또는 뉴로신키아트릭(neurosychiatric) 장애, 예컨대 우울증의 치료에 사용될 수도 있다(문헌[Protula, et al, 2005, Blood，106:238290]；[Munnet al, 1998, Science 281:11913]).

또한, 전임상 및 임상 연구에서 IDO의 억제가 면역성을 증진시키고, 종양 및 면역-억제에 의해 유발되는 다른 질환에 대한 다양한 화학요법제의 효능을 개선할 수 있음을 보였다(문헌[C. J. D. Austin and L. M. Rendina, Drug Discovery Today 2014, 1-9]). IDO-/- 넉-아웃(knock-out) 마우스는 생존하면서 건강한데, 이는 IDO의 억제가 심각한 기작-기반 독성을 일으키지 않을 것임을 암시한다.

또한, TDO의 발현은 암, 정신분열증, 우울증 및 양극성 장애를 비롯한 질환에 관련되고, TDO가 간암종, 흑색종 및 방광암을 비롯한 다양한 인간 암에서 검출된다. TDO는 종양 면역억제에 중요한 역할을 한다. TDO의 존재는 트립토판 수준의 소진 및 생활성 대사산물의 생성에 의해 숙주의 면역계에서 종양 관용을 유도한다. 트립토판의 소진은 T 세포 증식을 감소시키는 반면, TDO-유도 카이누레닌은 항-종양 면역 반응을 억제하고, 종양 세포 생존 및 이동성을 촉진한다. TDO 억제제에 의한 전신 차단(systemic blockade)은 TDO 발현 종양을 거부하는 마우스의 능력을 회복시킨다. 이런 연구는 면역 관용 및 종양 진행에서의 TDO에 대한 실질적 역할을 암시하고, TDO의 억제는 종양-유발 면역 내성을 극복하는 면역계를 재활성화시킬 수 있음을 암시한다(문헌[Nature, 2011, 478, 197-203]). 또한, TDO 기능에서의 변화는 정신분열증 및 정동 장애의 발병기전과 관련있고, 이 경로는 인지 질환, 예컨대 양극성 장애 및 신경퇴행성 장애, 예컨대 알츠하이머, 운동 신경 질환, 예컨대 다발 경화증, 헌팅턴병 또는 파킨슨병에서의 치료 표적으로서 고려된다(문헌[J. Neurosci. 2007, 27, 12884-12892], [Stone TW, 2013, Br J of Pharmacol, 169(6): 1211-27]).

이에, IDO/TDO 관련 질환의 치료 및 예방을 위한 IDO 및/또는 TDO 소 분자 억제제가 개발이 필요한 실정이다.

한편, 항원제시 및 T세포 감작(priming)이 잘 일어나지 않는 저면역원성 종양(non-inflamed tumor)의 경우에는 제 1형 인터페론 반응 관련 유전자의 발현이 감소되어 있으며, 면역 체크포인트 억제제 치료에 반응을 하지 않아, 저면역원성 종양의 분자생물학적 특성을 파악하고 이를 고면역원성 종양으로 전환하는 방법을 개발하는 것이 필요하다.

또한, 면역 체크포인트 억제제는 치료반응이 좋은 30%의 환자에서는 오랜 기간 유지되는 강력한 항암 반응을 보이지만, 치료반응이 없는 70%의 환자에선 치료 초기(대개 8주이내)에 암이 진행한다는 문제점이 있으며, 치료 반응을 보이는 30%의 환자에서도 면역억제 암 미세환경으로 인하여 현저한 치료 효과를 나타내지 못하고 있어, 적절한 병합 파트너 약물의 개발이 필요한 실정이었다.

일 양상은 하기 화학식 1의 화합물 또는 이의 염을 제공하는 것이다:

[화학식 1]

상기 R₁은 치환 또는 비치환된 아릴기이며;

상기 R₂는 치환 또는 비치환된 5각 헤테로 고리 방향족 화합물이다.:

다른 양상은 하기 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 IDO(Indoleamine 2,3-dioxigenase) 또는 TDO(Tryptophan 2,3-dioxygenase) 억제용 조성물을 제공하는 것이다:

[화학식 1]

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또 다른 양상은 하기 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다:

[화학식 1]

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또 다른 양상은 하기 화학식 1의 화합물 또는 이의 식품학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 암의 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공하는 것이다:

[화학식 1]

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또 다른 양상은 하기 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 그를 필요로 하는 개체에 투여하는 단계를 포함하는 암의 예방 또는 치료 방법을 제공하는 것이다:

[화학식 1]

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또 다른 양상은 암의 예방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 하기 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염의 용도를 제공하는 것이다:

[화학식 1]

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본원에 기재된 화합물은 하나 이상의 비대칭 중심을 포함할 수 있으며, 따라서 다양한 이성질체 형태, 예를 들어 거울상 이성질체 및/또는 부분입체 이성질체의 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, 본원에 기재된 화합물은 개개의 거울상 이성질체, 부분입체 이성질체 또는 기하학적 이성질체의 형태일 수 있거나, 라세미 혼합물 및 하나 이상의 입체 이성질체가 풍부한 혼합물을 포함하는 입체 이성질체의 혼합물의 형태일 수 있다. 이성질체는 키랄 고압 액체 크로마토그래피(high pressure liquid chromatography, HPLC) 및 키랄 염(chiral salt)의 형성 및 결정화를 포함하는 당업자에게 공지된 방법에 의해 혼합물로부터 단리될 수 있고; 또는 바람직한 이성질체는 비대칭 합성에 의해 제조될 수 있다. 본 발명은 실질적으로 다른 이성질체를 포함하지 않는 개개의 이성질체로서, 및 대안적으로 다양한 이성질체의 혼합물로서 본원에 기재된 화합물을 추가로 포함한다. 또한, 본 발명은 본원에 기재된 치환기의 예시적인 목록에 의해 임의의 방식으로 제한되도록 의도된 것은 아니다.

일 양상은 하기 화학식 1의 화합물 또는 이의 염을 제공한다:

[화학식 1]

상기 R₁은 치환 또는 비치환된 아릴기이며;

상기 R₂는 치환 또는 비치환된 5각 헤테로 고리 방향족 화합물이다.

용어 "아릴(aryl)"은 방향족 고리 시스템에서 제공된 6 내지 14개의 고리 탄소 원자 및 0개의 헤테로원자를 갖는 모노시클릭 또는 폴리시클릭(예를 들어, 바이시클릭 또는 트리시클릭) 4n+2 방향족 고리 시스템(예를 들어, 시클릭 배열에서 공유된 6개, 10개 또는 14개의 파이 전자를 가짐)의 라디칼("C_6-14 아릴")을 지칭한다. 일부 실시양태에서, 아릴기는 6개의 고리 탄소 원자를 갖는다("C₆ 아릴"; 예를 들어, 페닐). 일부 실시양태에서, 아릴기는 10개의 고리 탄소 원자를 갖는다("C₁₀ 아릴"; 예를 들어, 1-나프틸 및 2-나프틸과 같은 나프틸). 일부 실시양태에서, 아릴기는 14개의 고리 탄소 원자를 갖는다("C₁₄ 아릴"; 예를 들어, 안트라실). "아릴"은 또한 아릴 고리가, 상기 정의된 바와 같이, 라디칼 또는 부착점이 아릴 고리 상에 있는 하나 이상의 카보시클릴 또는 헤테로시클릴기와 융합되어 있는 고리 시스템을 포함하며, 이 같은 경우에 탄소 원자의 개수는 계속해서 아릴 고리 시스템 내의 탄소 원자의 개수를 나타낸다. 달리 명시하지 않는 한, 아릴기의 각각의 예는 독립적으로 선택적으로 치환, 즉 비치환되거나("비치환된 아릴") 하나 이상의 치환기로 치환된다("치환된 아릴"). 특정 실시양태에서, 아릴기는 비치환된 C_6-14 아릴이다. 특정 실시양태에서, 아릴기는 비치환된 C_6-14 아릴이다.

용어 “5각 헤테로 고리 방향족 화합물”은 방향족 고리 시스템에서 제공된 고리 탄소 원자 및 1 내지 2개의 고리 헤테로원자를 갖는 5원의 모노시클릭 4n+2 방향족 고리 시스템(예를 들어, 시클릭 배열에서 공유된 6개의 파이 전자를 가짐)의 라디칼을 지칭하며, 여기서 각각의 헤테로원자는 독립적으로 질소, 산소 및 황으로부터 선택된다.

1개의 헤테로원자를 함유하는 예시적인 5원의 헤테로아릴기는 피롤릴, 푸라닐 및 티오페닐을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 2개의 헤테로원자를 갖는 예시적인 5원의 헤테로아릴기는 이미다졸일, 피라졸일, 옥사졸일, 이소옥사졸일, 티아졸일 및 이소티아졸일을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.

용어 "치환된" 기는 기의 하나 이상의 치환 가능한 위치에 치환기를 갖고, 임의의 주어진 구조 내의 1 초과의 위치가 치환되는 경우, 치환기는 각각의 위치에서 동일하거나 서로 상이하다. "치환된"이란 용어는 유기 화합물의 모든 허용 가능한 치환기를 이용한 치환을 포함하는 것으로 고려되며, 이때 본원에 기재된 임의의 치환기는 안정한 화합물의 형성을 초래한다. 본 발명은 안정한 화합물에 도달하기 위해 임의의 이러한 모든 조합을 고려한다. 본 발명의 목적을 위해, 질소와 같은 헤테로원자는 헤테로원자의 원자가를 만족시키며 안정한 모이어티의 형성을 초래하는, 본원에 기재된 바와 같은 수소 치환기 및/또는 임의의 적절한 치환기를 가질 수 있다.

상기 화학식 1의 화합물 또는 이의 염은 천연으로부터 유래될 수도 있고, 공지의 유기 합성 방법을 이용하여 합성될 수도 있다.

상기 화학식 1의 화합물 또는 이의 염은 비단백질 화합물, 펩티드, 식물 유래 조직이나 세포의 추출물, 미생물(예를 들어 세균류 또는 진균류, 그리고 특히 효모)의 배양으로 얻어진 생산물일 수 있다.

용어 “염”은 일 양상에 따른 특정 화합물과 비교적 무독성인 산 또는 염기를 이용해서 조제되는 염을 의미한다.

일 양상에 있어서, 상기 R₁은 하기 화학식 2의 화합물이며,

상기 R₂는 하기 화학식 3의 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 화합물일 수 있다:

[화학식 2]

[화학식 3]

상기 R₃ 또는 R₄는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기 및 할로겐으로 이루어진 군에서 선택되는 것이며;

상기 R₅, R₆ 및 R₇은 각각 독립적으로 O, S, C-H, N, N-H, N-CH₃로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나이며;

상기 R₅ 및 R₆의 결합이 단일결합인 경우, R₆ 및 R₇의 결합은 이중결합이며, 상기 R₅ 및 R₆의 결합이 이중결합인 경우, R₆ 및 R₇의 결합은 단일결합이다.

용어 "알킬"은 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 포화 탄화수소기의 라디칼("C_1-10 알킬")을 지칭한다. 일부 실시양태에서, 알킬기는 1 내지 9개의 탄소 원자를 갖는다("C_1-9 알킬"). 일부 실시양태에서, 알킬기는 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는다("C_1-8 알킬"). 일부 실시양태에서, 알킬기는 1 내지 7개의 탄소 원자를 갖는다("C_1-7 알킬"). 일부 실시양태에서, 알킬기는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는다("C_1-6 알킬"). 일부 실시양태에서, 알킬기는 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는다("C_1-5 알킬"). 일부 실시양태에서, 알킬기는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는다("C_1-4 알킬"). 일부 실시양태에서, 알킬기는 1 내지 3개의 탄소 원자를 갖는다("C_1-3 알킬"). 일부 실시양태에서, 알킬기는 1 내지 2개의 탄소 원자를 갖는다("C_1-2 알킬"). 일부 실시양태에서, 알킬기는 1개의 탄소 원자를 갖는다("C₁ 알킬"). 일부 실시양태에서, 알킬기는 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는다("C_2-6 알킬"). C_1-6 알킬의 예는 메틸(C₁), 에틸(C₂), 프로필(C₃)(예를 들어, n-프로필, 이소프로필), 부틸(C₄)(예를 들어, n-부틸, tert-부틸, sec-부틸, 이소부틸), 펜틸(C₅)(예를 들어, n-펜틸, 3-펜타닐, 아밀, 네오펜틸, 3-메틸-2-부타닐, 3급 아밀) 및 헥실(C₆)(예를 들어, n-헥실)을 포함한다. 알킬기의 추가적인 예는 n-헵틸(C₇), n-옥틸(C₈) 등을 포함한다. 달리 명시하지 않는 한, 알킬기의 각각의 예는 독립적으로 비치환되거나("비치환된 알킬"), 하나 이상의 치환기(예를 들어, F와 같은 할로겐)로 치환된다("치환된 알킬").

또한, 일 양상에 있어서, 상기 R₃ 및 R₄는 각각 독립적으로 수소 또는 할로겐이며;

상기 R₂는 하기 화학식 4 내지 9의 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 화합물일 수 있다:

[화학식 4]

[화학식 5]

[화학식 6]

[화학식 7]

[화학식 8]

[화학식 9]

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일 구체예에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 10 내지 15로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있다;

[화학식 10]

[화학식 11]

[화학식 12]

[화학식 13]

[화학식 14]

[화학식 15]

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또한, 일 양상에 있어서, 상기 화합물 또는 이의 염은 IDO(Indoleamine 2,3-dioxigenase) 및/또는 TDO(Tryptophan 2,3-dioxygenase)의 활성을 억제하는 것일 수 있다.

다른 양상은 하기 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 IDO(Indoleamine 2,3-dioxigenase) 또는 TDO(Tryptophan 2,3-dioxygenase) 억제용 조성물을 제공한다:

[화학식 1]

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치환기에 대해서는 상기에서 정의한 바와 같다.

또 다른 양상은 하기 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다:

[화학식 1]

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치환기에 대해서는 상기에서 정의한 바와 같다.

용어 "약학적으로 허용 가능한"이란 상기 조성물에 노출되는 세포나 인간에게 독성이 없는 특성을 나타내는 것을 의미한다.

용어 "약학적으로 허용 가능한 염"이란, 일 양상에 따른 특정 화합물과 비교적 무독성인 산 또는 염기를 이용해서 조제되는 염을 의미한다. 상기 화합물이 상대적으로 산성 관능기를 포함할 때, 순수 용액 또는 적합한 불활성 용매 중에서 충분한 양의 염기를 이러한 화합물의 중성 형태와 접촉시킴으로써 염기 부가염을 얻을 수 있다. 약학적으로 허용 가능한 염기 부가염은 나트륨, 칼륨, 칼슘, 암모늄, 유기 아민, 혹은 마그네슘의 염 또는 유사한 염이 포함된다. 상기 화합물이 상대적으로 염기성 관능기를 포함할 때, 순수 용액 또는 적합한 불활성 용매 중에서 충분한 양의 산을 이러한 화합물의 중성 형태와 접촉시킴으로써 산 부가염을 얻을 수 있다. 약학적으로 허용 가능한 산 부가염은 염산, 브롬화 수소산, 질산, 탄산, 탄산 수소 이온, 인산, 인산 1수소 이온, 인산 2수소 이온, 황산, 황산 수소 이온, 요오드화 수소산 또는 아인산 등의 무기산의 염, 그리고 아세트산, 프로피온산, 이소부티르산, 말레산, 말론산, 안식향산, 숙신산, 수베르산, 푸마르산, 락트산, 만델산, 프탈산, 벤젠술폰산, p-톨릴술폰산, 구연산, 주석산, 메탄술폰산 등의 유기산의 염을 들 수 있고, 나아가 아미노산(예를 들면 아르기닌 등)의 염 및 글루쿠론산 등의 유기산의 염도 포함된다.

상기 약학적으로 허용 가능한 염은 산성 또는 염기성 부분을 포함하는 모체 화합물로부터 통상적인 화학적 방법으로 합성할 수 있다. 일반적으로 이러한 염은 수중 또는 유기 용매 중 또는 이 2종의 혼합물 중에서, 이들 화합물의 유리산 또는 염기의 형태를 화학량론적으로 적량인 염기 또는 산과 반응시켜서 조제된다. 일반적으로 에테르, 아세트산에틸, 에탄올, 이소프로판올 또는 아세토니트릴 등의 비수성 매질이 바람직하다.

용어 "예방"은 일 양상에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 개체의 암을 억제시키거나 발병을 지연시키는 모든 행위를 의미할 수 있다.

용어 "치료"는 일 양상에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 개체의 암에 대한 증세가 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미할 수 있다.

일 양상에 따르면, 상기 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염은 IDO(Indoleamine 2,3-dioxigenase) 및/또는 TDO(Tryptophan 2,3-dioxygenase)의 활성을 억제하여 암의 예방 또는 치료 효과를 나타낼 수 있다.

상기 약학적 조성물은 유효성분을 단독으로 포함하거나, 하나 이상의 약학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 포함하여 약학적 조성물로 제공될 수 있다.

구체적으로, 상기 담체는 예를 들어, 콜로이드 현탁액, 분말, 식염수, 지질, 리포좀, 미소구체(microspheres) 또는 나노 구형입자일 수 있다. 이들은 운반 수단과 복합체를 형성하거나 관련될 수 있고, 지질, 리포좀, 미세입자, 금, 나노입자, 폴리머, 축합 반응제, 다당류, 폴리아미노산, 덴드리머, 사포닌, 흡착 증진 물질 또는 지방산과 같은 당업계에 공지된 운반 시스템을 사용하여 생체 내 운반될 수 있다.

상기 약학적 조성물이 제제화될 경우에는 통상적으로 사용하는 윤활제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제, 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다. 경구투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함될 수 있고, 이러한 고형제제는 상기 조성물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calciumcarbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용될 수 있다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 있으며, 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함될 수 있다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜 (propyleneglycol), 폴리에틸렌글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔 (witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로 제라틴 등이 사용될 수 있고, 점안제 형태로 제조 시 공지의 희석제 또는 부형제 등이 사용될 수 있다.

또한, 일 실시예에 있어서, 상기 약학적 조성물은 다른 항암제를 더 포함할 수 있다.

또한, 일 양상에 있어서, 상기 약학적 조성물은 단독 투여 또는 다른 항암제와 병용 투여되는 것일 수 있다.

상기 약학적 조성물은 종래에 알려져 있는 암의 예방 또는 치료용 조성물 또는 기존의 다른 항암제와 혼합되어 제공될 수 있고, 상기 다른 항암제는 종래에 알려져 있는 암의 예방 또는 치료용 조성물, 기존의 항암제 또는 새롭게 개발되는 항암제일 수 있다.

상기 약학적 조성물이 암의 예방 또는 치료 효과를 가지는 다른 항암제를 포함하는 경우, 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양이 혼합되는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 다른 항암제는 IDO 억제제(Indoleamine 2,3-dioxigenase inhibitor), TDO 억제제(Tryptophan 2,3-dioxygenase inhibitor), 및 PD1 억제제(Programmed cell death protein 1 inhibitor) 로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 제제일 수 있고, 구체적으로 면역 관문 억제제(Immune checkpoint inhibitor) 중 하나인 PD-1 억제제(Programmed cell death 1 inhibitor)또는 PD-L1 억제제 (Programmed cell death Ligand 1 inhibitor)일 수 있다.

PD-1 억제제는 펨브롤리주맙, 니볼루맙, PDR001, REGN2810 (SAR-439684), BGB-A317, BI754091, IBI308, INCSHR-1210, JNJ-63723283, JS-001, MEDI0680 (AMP-514), MGA-012, PF-06801591, REGN-2810, TSR-042, 아테졸리주맙, 아벨루맙, CX-072, 두르발루맙, FAZ053, LY3300054, PD-L1 밀라몰레큘, 및 그의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.

PD-L1 억제제는 아테졸리주맙, 두르발루맙, 아벨루맙, LY3300054, 및 그의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.

상기 약학적 조성물이 다른 항암제를 더 포함하는 경우, 상기 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염만을 유효성분으로 포함하는 경우보다 항암 효과, 즉 종양 성장 억제, 면역활성 등의 효과가 보다 현저해지는 시너지 효과가 나타날 수 있다.

본원에서 사용되는 용어 "병용 요법" 또는 "병용 치료(combined treatment)" 또는 "병용하여(in combination)"는 적어도 2개의 별개의 치료제들을 사용한 임의 형태의 동시 또는 병행 치료를 지칭한다.

병용 요법의 성분들은 동시에, 순차적으로 또는 임의의 순서로 투여될 수 있다. 성분들은 상이한 복용량으로 또는 상이한 투여 빈도로 또는 상이한 경로를 통해 적절한 방식으로 투여될 수 있다.

본원에서 사용되는 용어 "동시에 투여되는"은 특별히 제한되지 않으며, 병용 요법의 성분들이 예를 들면 혼합물로서 또는 즉시 이어지는 순서로 실질적으로 동시에 투여되는 것을 의미한다.

본원에서 사용되는 용어 "순차적으로 투여되는"은 특별히 제한되지 않으며, 병용 요법의 성분들이 동시에 투여되지 않고, 투여 사이에 특정한 시간 간격을 두고 하나씩 차례로 또는 무리지어 투여됨을 의미한다. 시간 간격은 병용 요법의 성분들의 각각의 투여 사이에서 동일하거나 상이할 수 있으며, 예를 들면, 2분 내지 96시간, 1일 내지 7일 또는 1주, 2주 또는 3주의 범위에서 선택될 수 있다. 일반적으로, 투여 사이의 시간 간격은 수 분 내지 수 시간, 예를 들면 2분 내지 72시간, 30분 내지 24시간, 또는 1 내지 12시간 범위일 수 있다. 추가의 예는 24 내지 96시간, 12 내지 36시간, 8 내지 24시간, 및 6 내지 12시간 범위의 시간 간격을 포함한다.

용어 "투여"란 적절한 방법으로 개체에게 소정의 물질을 도입하는 것을 의미하며, "개체"란 암을 보유할 수 있는 인간을 포함한 쥐, 생쥐, 가축 등의 모든 생물을 의미한다. 구체적인 예로, 인간을 포함한 포유동물일 수 있다.

일 양상에 있어서, 약학적 조성물의 투여 경로는 이들로 한정되는 것은 아니지만 구강, 정맥내, 근육내, 동맥내, 골수내, 경막내, 심장내, 경피, 피하, 복강내, 비강내, 장관, 국소, 설하 또는 직장이 포함된다.

상기 조성물은 경구 또는 비경구 투여할 수 있으며, 비경구 투여시 피부 외용 또는 복강내주사, 직장내주사, 피하주사, 정맥주사, 근육내 주사 또는 흉부내 주사 주입방식을 선택할 수 있다.

상기 약학적 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여한다. 용어, "약학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 환자의 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다.

일 양상에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염은 1 내지 400 mg/kg/day로, 구체적으로 1 내지 400 ㎎/kg/day, 1 내지 300 ㎎/kg/day, 1 내지 250 ㎎/kg/day, 100 내지 400 ㎎/kg/day, 100 내지 300 ㎎/kg/day, 100 내지 250 ㎎/kg/day, 150 내지 400 ㎎/kg/day, 150 내지 300 ㎎/kg/day 또는 150 내지 250 ㎎/kg/day로 투여될 수 있다.

상기 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염이 1 내지 400 mg/kg/day로 투여되는 경우, 보다 종양 억제 효과를 우수하게 나타낼 수 있으며, 종양 내 CD8+ T 세포의 증가를 유도하여 면역적 활성을 높일 수 있으며, 400 mg/kg/day 초과량으로 투여되는 경우 사망에 이를 수 있다.

일 양상에 있어서, 상기 약학적 조성물의 투여는 하루에 한 번 투여되는 것일 수도 있고, 수 회 나누어 투여되는 것일 수도 있다. 구체적으로 7일 기준 6일 투여 후 1일 휴식, 5일 투여 후 2일 휴식 또는 4일 투여 후 3일 휴식 주기로 투여되는 것일 수 있고, 보다 구체적으로 5일 투여 후 2일 휴식 주기로 투여되는 것일 수 있다.

상기 약학적 조성물이 휴식 없이 투여되는 경우, 약물의 독성에 따라 비장이 증대해질 수 있으며, 7일 기준 휴식이 3일 초과인 경우에는 약효가 약해져 종양 성장 억제 효과를 효과적으로 얻지 못할 수 있다.

구체적으로, 상기 약학적 조성물의 유효량은 환자의 연령, 성별, 상태, 체중, 체내에 활성 성분의 흡수도, 불활성율, 배설 속도, 질병 종류, 병용되는 약물에 따라 달라질 수 있으며, 투여 경로, 비만의 중증도, 성별, 체중, 연령 등에 따라 증감될 수 있다.

용어 "암(cancer)"은 제어 불가능하게 증식하며 정상적인 신체 조직을 침투하고 파괴하는 능력을 갖는 비정상적인 세포의 발생을 특징으로 하는 질병의 부류를 지칭한다.

상기 암은 청각 신경종(acoustic neuroma); 선암종(adenocarcinoma); 부신암(adrenal gland cancer); 항문암(anal cancer); 혈관육종(angiosarcoma)(예를 들어, 림프관육종(lymphangiosarcoma), 림프혈관내피육종(lymphangioendotheliosarcoma), 혈관육종(hemangiosarcoma)); 충수암(appendix cancer); 양성 단세포군 감마글로불린병증(monoclonal gammopathy); 담도암(biliary cancer)(예를 들어, 담관 암종(cholangiocarcinoma)); 방광암(bladder cancer); 유방암(breast cancer)(예를 들어, 유방의 선암종, 유방의 유두상 암종(papillary carcinoma), 유선암(mammary cancer), 유방의 수질 암종(medullary carcinoma)); 뇌암(brain cancer)(예를 들어, 수막종(meningioma), 교모세포종(glioblastoma), 신경교종(glioblastoma)(예를 들어, 성상 세포종(astrocytoma), 핍지교종(oligodendroglioma)), 수모세포종(medulloblastoma)); 기관지암(bronchus cancer); 유암 종양(carcinoid tumor); 자궁경부암(cervical cancer)(예를 들어, 자궁경부선암종(cervical adenocarcinoma)); 융모암종(choriocarcinoma); 척색종(chordoma); 머리인두종(craniopharyngioma); 결장암(colorectal cancer)(예를 들어, 대장암(colon cancer), 직장암(rectal cancer), 직결장 선암종(colorectal adenocarcinoma)); 연결 조직 암(connective tissue cancer); 상피 암종(epithelial carcinoma); 상의 세포종(ependymoma); 내피세포육종(endotheliosarcoma)(예를 들어, 카포시 육종(Kaposi's sarcoma), 다발성 특발성 출혈 육종(multiple idiopathic hemorrhagic sarcoma)); 자궁 내막암(endometrial cancer)(예를 들어, 자궁암(uterine cancer), 자궁 육종(uterine sarcoma)); 식도암(esophageal cancer)(예를 들어, 식도의 선암종, 바렛 선암종(Barrett's adenocarcinoma)); 유윙 육종(Ewing's sarcoma); 안암(ocular cancer)(예를 들어, 안내 흑색종(intraocular melanoma), 망막아종(retinoblastoma)); 가족성 과호산구증가증(familiar hypereosinophilia); 담낭암(gall bladder cancer); 위암(gastric cancer)(예를 들어, 위 선암(stomach adenocarcinoma)); 위장관 기질적 종양(gastrointestinal stromal tumor; GIST); 생식세포 암(germ cell cancer); 두경부암(head and neck cancer)(예를 들어, 두경부 편평세포암종(head and neck squamous cell carcinoma), 구강암(oral cancer)(예를 들어, 구강 편평세포암종(oral squamous cell carcinoma)); 인후암(throat cancer)(예를 들어, 후두암(laryngeal cancer), 인두암(pharyngeal cancer), 비인두암(nasopharyngeal cancer), 구인두암(oropharyngeal cancer))); 중쇄병(heavy chain disease)(예를 들어, 알파쇄병(alpha chain disease), 감마쇄병(gamma chain disease), 뮤쇄병(mu chain disease)); 혈관모세포종(hemangioblastoma); 하인두암(hypopharynx cancer); 염증성 근섬유모세포 종양(inflammatory myofibroblastic tumors); 면역성 아밀로이드병증(immunocytic amyloidosis); 신장암(kidney cancer)(예를 들어, 신아세포종(nephroblastoma), 윌름 종양(Wilms' tumor)으로도 알려져 있음, 신세포 암종(renal cell carcinoma)); 간암(liver cancer)(예를 들어, 간세포암(hepatocellular cancer, HCC), 악성 간암종(malignant hepatoma)); 폐암(lung cancer)(예를 들어, 기관지원성 암종(bronchogenic carcinoma), 소세포 폐암(small cell lung cancer, SCLC), 비소세포 폐암(non-small cell lung cancer, NSCLC), 폐의 선암); 평활근육종(leiomyosarcoma; LMS); 비만세포증(mastocytosis)(예를 들어, 전신성 비만세포증(systemic mastocytosis)); 근육암(muscle cancer); 골수이형성 증후군(myelodysplastic syndrome; MDS); 중피종(mesothelioma); 골수증식성 질환(mesothelioma; myeloproliferative disorder, MPD)(예를 들어, 진성다혈구증(polycythemia Vera; PV), 본태성 혈소판 증가증(essential thrombocytosis; ET), 골수 섬유증(myelofibrosis; MF)으로도 알려진 원인불명 골수화생(agnogenic myeloid metaplasia; AMM), 만성 특발성 골수섬유증(chronic idiopathic myelofibrosis), 만성 골수성 백혈병(chronic myelocytic leukemia, CML), 만성 호중구성 백혈병(chronic neutrophilic leukemia, CNL), 과호산구 증후군(hypereosinophilic syndrome, HES)); 신경아세포종(neuroblastoma); 신경 섬유종(neurofibroma)(예를 들어, 신경 섬유종증(neurofibromatosis, NF) 타입 1 또는 타입 2, 신경초종증(schwannomatosis)); 신경내분비암(neuroendocrine cancer)(예를 들어, 위장관 췌장 신경내분비 종양(gastroenteropancreatic neuroendoctrine tumor; GEP-NET), 카르시노이드 종양(carcinoid tumor)); 골육종(osteosarcoma)(예를 들어, 골암(bone cancer)); 난소암(ovarian cancer)(예를 들어, 낭포선암(cystadenocarcinoma), 난소 배아 암종(ovarian embryonal carcinoma), 난소 선암(ovarian adenocarcinoma)); 유두상 선암(papillary adenocarcinoma); 췌장암(pancreatic cancer)(예를 들어, 췌장 선암(pancreatic andenocarcinoma), 유두상 점액성 종양 유관(intraductal papillary mucinous neoplasm; IPMN), 도세포 종양(Islet cell tumors)); 음경암(penile cancer)(예를 들어, 음경 및 음낭의 파제트병(Paget's disease)); 송과체종(pinealoma); 원시 신경외배엽성 종양(primitive neuroectodermal tumor; PNT); 혈장세포 종양형성(plasma cell neoplasia); 부신생물 증후군(paraneoplastic syndrome); 상피내 신생물(intraepithelial neoplasm); 전립선암(prostate cancer)(예를 들어, 전립선 선암(prostate adenocarcinoma)); 직장암(rectal cancer); 횡문근육종(rhabdomyosarcoma); 침샘암(salivary gland cancer); 피부암(skin cancer)(예를 들어, 편평세포암종(squamous cell carcinoma, SCC), 각질극세포종(keratoacanthoma, KA), 흑색종(melanoma), 기저세포암종(basal cell carcinoma, BCC)); 소장암(small bowel cancer)(예를 들어, 충수암(appendix cancer)); 연조직 육종(soft tissue sarcoma)(예를 들어, 악성 섬유성조직구종(malignant fibrous histiocytoma, MFH), 지방 육종(liposarcoma), 악성 말초신경초종(malignant peripheral nerve sheath tumor, MPNST), 연골육종(chondrosarcoma), 섬유육종(fibrosarcoma), 점액육종(myxosarcoma)); 피지선 암종(sebaceous gland carcinoma); 소장암(small intestine cancer); 땀샘 암종(sweat gland carcinoma), 활막종(synovioma), 고환암(testicular cancer)(예를 들어, 정상피종(seminoma), 고환 배아 암종(testicular embryonal carcinoma)); 갑상선암(thyroid cancer)(예를 들어, 갑상선의 유두상 암종(papillary carcinoma of the thyroid), 유두상 갑상선 암종(papillary thyroid carcinoma, PTC), 갑상선 수질암(medullary thyroid cancer)); 요도암(urethral cancer); 질암(vaginal cancer); 및 외음부암(vulvar cancer)(예를 들어, 외음부의 파제트병(Paget's disease))로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 암일 수 있다.

일 양상에 따르면, 상기 암은 IDO(Indoleamine 2,3-dioxigenase) 및/또는 TDO(Tryptophan 2,3-dioxygenase)와 연관된 암일 수 있고, 구체적으로 IDO(Indoleamine 2,3-dioxigenase) 및/또는 TDO(Tryptophan 2,3-dioxygenase)와 연관된 암은 폐암, 유방암, 전립선암, 난소암, 자궁 내막암, 자궁경부암, 방광암, 두경부암, 신세포 암종, 식도암, 췌장암, 뇌암, 간암, 백혈병, 림프종, 흑색종, 다발성 골수종, 유윙 육종, 골육종, 결장암, 갑상선암, 바렛 선암, 대장암, 위암, 혈액암, 담즙관암, 비소세포 폐암, 폐선암, 구강암, 직장암, 요로상피암, 흉선암, 복막암, 나팔관암, 경구캐비티 편평세포암으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 암일 수 있다.

또 다른 양상은 하기 화학식 1의 화합물 또는 이의 식품학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 암의 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공한다:

[화학식 1]

.

치환기에 대해서는 상기에서 정의한 바와 같다.

상기 건강기능식품에 있어서, 상기 “화학식 1의 화합물”, “암”, “예방” 등에 대해서는 전술한 범위 내일 수 있다.

용어 "식품학적으로 허용 가능한"이란 상기 화합물에 노출되는 세포나 인간에게 독성이 없는 특성을 나타내는 것을 의미한다.

용어 “식품학적으로 허용 가능한 염”이란, 일 양상에 따른 특정 화합물과 비교적 무독성인 산 또는 염기를 이용해서 조제되는 염을 의미하며, “염”에 관한 전술한 범위 내일 수 있다.

용어 "개선"이란 치료되는 상태와 관련된 파라미터, 예를 들어, 증상의 정도를 적어도 감소시키는 모든 행위를 의미할 수 있다. 이때, 상기 건강기능식품은 암의 예방 또는 개선을 위하여 해당 질의 발병 단계 이전 또는 발병 후, 치료를 위한 약제와 동시에 또는 별개로서 사용될 수 있다.

상기 건강기능식품에서, 유효성분은 식품에 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효 성분의 혼합량은 그의 사용 목적(예방 또는 개선용)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조 시에 상기 건강기능식품은 원료에 대하여 구체적으로 약 15 중량% 이하, 보다 구체적으로 약 10 중량% 이하의 양으로 첨가될 수 있다. 그러나, 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있다.

상기 건강기능식품은 담체, 희석제, 부형제 및 첨가제 중 하나 이상을 더 포함하여 정제, 환제, 산제, 과립제, 분말제, 캡슐제 및 액제 제형으로 이루어진 군에서 선택된 하나로 제형될 수 있다. 일 양상에 따른 화합물을 첨가할 수 있는 식품으로는, 각종 식품류, 분말, 과립, 정제, 캡슐, 시럽제, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강기능성 식품류 등이 있다.

상기 담체, 부형제, 희석제 및 첨가제의 구체적인 예로는 락토즈, 덱스트로즈, 슈크로즈, 솔비톨, 만니톨, 에리스리톨, 전분, 아카시아 고무, 인산칼슘, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 미세결정성 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 메틸셀룰로즈, 물, 설탕시럽, 메틸셀룰로즈, 메틸 하이드록시 벤조에이트, 프로필하이드록시 벤조에이트, 활석, 스테아트산 마그네슘 및 미네랄 오일로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있다.

상기 건강기능식품은 상기 유효성분을 함유하는 것 외에 특별한 제한없이 다른 성분들을 필수 성분으로서 함유할 수 있다. 예를 들어, 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당 알코올일 수 있다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제 (타우마틴, 스테비아 추출물 (예를 들어, 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등)) 및 합성 향미제 (사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 당업자의 선택에 의해 적절하게 결정될 수 있다.

상기 외에도, 일 양상에 따른 건강기능식품은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물 (전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제 (치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있으며, 이러한 첨가제의 비율 또한 당업자에 의해 적절히 선택될 수 있다.

또한, 일 양상에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물 또는 이의 식품학적으로 허용 가능한 염은 IDO(Indoleamine 2,3-dioxigenase) 및/또는 TDO(Tryptophan 2,3-dioxygenase)의 활성을 억제하는 것일 수 있다.

또한, 일 양상에 있어서, 상기 암은 IDO(Indoleamine 2,3-dioxigenase) 및/또는 TDO(Tryptophan 2,3-dioxygenase)와 연관된 암일 수 있고, 구체적으로, 폐암, 유방암, 전립선암, 난소암, 자궁 내막암, 자궁경부암, 방광암, 두경부암, 신세포 암종, 식도암, 췌장암, 뇌암, 간암, 백혈병, 림프종, 흑색종, 다발성 골수종, 유윙 육종, 골육종, 결장암, 갑상선암, 바렛 선암, 대장암, 위암, 혈액암, 담즙관암, 비소세포 폐암, 폐선암으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 암일 수 있다.

또 다른 양상은 하기 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 그를 필요로 하는 개체에 투여하는 단계를 포함하는 암의 예방 또는 치료 방법을 제공한다:

[화학식 1]

.

치환기에 대해서는 상기에서 정의한 바와 같다.

상기 "암", "약학적 조성물", "개체", “투여” 등은 전술한 범위 내일 수 있다.

본원의 합성된 신규 화합물은 IDO 및/또는 TDO의 활성을 억제함으로써 우수한 항암 효과를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 신규 화합물은 독성을 가지고 있지 않으며, 투여에 따른 개체의 체중의 변화를 최대한 억제할 수 있고, 투여에 따라 종양 내 면역세포를 유의미하게 증가시킬 수 있어, 항암제로서도 사용될 수 있다. 나아가, 다른 항암제, 특히 면역 관문 억제제(Immune checkpoint inhibitor)와 병용 투여 시 항암에 대한 시너지 효과가 나타나, 암으로부터 고통받는 환자들의 어려움을 덜어줄 수 있으며, 항암제 산업에 이바지할 수 있다.

도 1은 N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide의 합성 방법을 나타낸 도이다.
도 2는 N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide의 NMR을 나타낸 도이다.
도 3은 N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide의 IDO enzyme assay 결과를 나타낸 도이다.
도 4는 N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide의 TDO enzyme assay 결과를 나타낸 도이다.
도 5는 N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide의 IDO cell assay 결과를 나타낸 도이다.
도 6은 N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide의 TDO cell assay 결과를 나타낸 도이다.
도 7은 Acute LPS model 실험 디자인을 나타낸 도이다.
도 8은 Epacadostat 및 시험물질이 처리된 쥐에서의 Plasma Kynurenine 수준을 나타낸 도이다.
도 9는 N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide의 IDO T cell function assay 결과를 나타낸 도이다.
도 10은 N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide의 TDO T cell function assay 결과를 나타낸 도이다.
도 11은 N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide에 의한 Tryptophan - Kynurenine (Trp-Kyn) 신호 경로의 표적화 실험 디자인을 나타낸 도이다.
도 12는 STB-C017에 의한 tryptophan 및 kynurenine 양의 변화를 나타낸 도이다.
도 13은 N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide 단독 요법에 따른 효능 및 독성 실험에서 실험군 및 약물 투여 일정에 관한 도이다.
도 14는 시험물질 농도에 따른 종양 성장 지연 효과를 나타낸 도이다.
도 15는 시험물질 농도에 따른 개체의 체중 변화를 나타낸 도이다.
도 16은 시험물질 농도에 따른 비장 무게 및 크기 변화를 나타낸 도이다.
도 17은 시험물질 처리한 경우와 그렇지 않은 경우를 비교하기 위해 비장 조직을 H&E 염색한 도이다.
도 18은 시험물질 농도에 따른 종양 내 T 세포 분석을 나타낸 도이다.
도 19는 N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide 단독 요법의 최적화 실험에서 실험군 및 투여 일정을 나타낸 도이다.
도 20은 시험물질 투여일정에 따른 종양 성장 지연 효과를 나타낸 도이다.
도 21은 시험물질 투여 일정에 따른 개체의 체중 변화를 나타낸 도이다.
도 22는 시험물질 투여 일정에 따른 비장 무게 및 크기 변화를 나타낸 도이다.
도 23은 STB-C017 투여 스케줄에 따른 비장의 림프구 변화를 H&E 염색으로 확인한 도이다.
도 24는 시험물질 투여 일정에 따른 종양 내 면역세포 분석을 나타낸 도이다.
도 25는 N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide와 PD-1 면역관문 억제제의 병합 면역 치료 효능의 확인 실험 디자인을 나타낸 도이다.
도 26은 STB-C017과 αPD-1 병합 치료에 따른 종양 성장 지연 효과를 나타낸 도이다.
도 27은 STB-C017 과 αPD-1 병합 치료에 따른 마우스 무게의 변화를 나타낸 도이다.
도 28은 STB-C017과 αPD-1 병합 치료에 따른 CD8+ 및 CD4+ T세포의 변화를 나타낸 도이다.
도 29는 STB-C017과 αPD-1 병합 치료에 따른 조절 T세포의 변화를 나타낸 도이다.
도 30은 N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide와 Epacadostat을 이용한 병합 면역 치료 효능 비교 실험 디자인을 나타낸 도이다.
도 31은 STB-C017 또는 Epacadostat에서 αPD-1과의 병합 치료에 따른 종양 성장 지연을 나타낸 도이다.
도 32는 STB-C017 또는 Epacadostat에서 αPD-1과의 병합 치료에 따른 생존율을 나타낸 도이다.

이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에서 N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide는 시험물질, STB-C017 또는 STB로 지칭될 수 있다.

실시예

1. 각 신규 화합물의 합성 방법

(1) N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide의 합성 방법(도 1)

4-Bromophenyl hydrazine (11.54g, 26.7 mmol; Combi-block, SS-5489)을 DMF 60 ml에 용해시킨 후, 1,2-oxazole-4-sulfonyl chloride (6.9g, 17.8 mmol; UCHEM, EN300-70482)를 천천히 넣는다. 상온에서 overnight 교반하였다. 반응 혼합물에 EA와 DW를 넣어 교반시키고 유기층을 분리하였다. 분리한 유기층을 anhydrous MgSO₄로 건조하여 여과 후 농축하였다. 농축액을 MPLC 기기를 이용해 1차 정제하고, TMBE trituration 으로 2차 정제, DCM trituration을 이용해 3차 정제를 진행하여 대상물질인 N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide (2g, 6.28mmol)을 얻었다(수율 35.3%). N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide의 NMR data는 도 2와 같았다.

(2) N'-(4-bromophenyl)-1H-pyrazole-4-sulfonohydrazide의 합성 방법

상기 (1)과 동일하게 합성하되, 1,2-oxazole-4-sulfonyl chloride 대신에 1H-pyrazole-4-sulfonyl chloride를 사용하였다.

(3) N'-(4-bromophenyl)furan-3-sulfonohydrazide의 합성 방법

상기 (1)과 동일하게 합성하되, 1,2-oxazole-4-sulfonyl chloride 대신에 furan-3-sulfonyl chloride를 사용하였다.

(4) N'-(4-bromophenyl)-1-methyl-1H-imidazole-4-sulfonohydrazide의 합성 방법

상기 (1)과 동일하게 합성하되, 1,2-oxazole-4-sulfonyl chloride 대신에 1-methyl-1H-imidazole-4-sulfonyl chloride를 사용하였다.

(5) N'-(4-bromophenyl)-1H-imidazole-5-sulfonohydrazide의 합성 방법

상기 (1)과 동일하게 합성하되, 1,2-oxazole-4-sulfonyl chloride 대신에 1H-imidazole-5-sulfonyl chloride를 사용하였다.

(6) N'-(4-bromophenyl)thiophene-2-sulfonohydrazide의 합성 방법

상기 (1)과 동일하게 합성하되, 1,2-oxazole-4-sulfonyl chloride 대신에 thiophene-2-sulfonyl chloride를 사용하였다.

2. N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide의 IDO 및 TDO 억제 효과 확인 실험

(1) In vitro enzyme assay

1) 실험 재료

i) IDO1 Fluorogenic inhibitor screening assay kit (BPS bioscience, 72047)

ii) TDO Fluorogenic inhibitor screening assay kit (BPS bioscience, 72049)

iii) 384 well plate (Sigma-aldrich, M1811-100EA)

iv) Microplate reader (Bio-tek synergy neo)

2) 실험 방법

i) IDO enzyme assay

시험물질을 100% DMSO를 이용하여 20 mM의 농도로 조제하였다. 최고농도 2000 μM로(10% DMSO) 조제 후 6개 농도로 준비하였다. 이 후, black 384 well plate에 72 ㎕ reaction solution, 4 ㎕ 시험물질, 4 ㎕ IDO enzyme(320 ng)을 넣은 후 실온에서 1시간 반응시켰다. 이 때, enzyme을 넣지 않은 blank well, inhibitor를 넣지 않은 positive control well을 같이 준비하였다. 그 후, 각 well에 8 ㎕의 fluorescence solution을 넣고 37℃에서 4시간 반응시켰고, plate reader기를 이용하여 400 nm(excitation)/510 nm(emission) 파장에서 형광을 측정하였다.

ii) TDO enzyme assay

시험물질을 100% DMSO를 이용하여 20 mM의 농도로로 조제하였다. 최고농도 2000 μM로(10% DMSO) 조제 후 6개 농도로 준비하였다. 이 후, black 384 well plate에 72 ㎕ reaction solution, 4 ㎕ 시험물질, 4 ㎕ TDO enzyme(200 ng)을 넣은 후 실온에서 1시간 반응시켰다. 이 때, enzyme을 넣지 않은 blank well, inhibitor를 넣지 않은 positive control well을 같이 준비하였다. 그 후, 각 well에 8 ㎕의 fluorescence solution을 넣고 37℃에서 4시간 반응시켰고, plate reader기를 이용하여 400 nm(excitation)/510 nm(emission) 파장에서 형광을 측정하였다.

3) 실험 결과

본 실험은 분리 정제된 IDO 및/또는 TDO 단백질의 기능을 in vitro에서 저해하는 능력을 확인하는 실험으로서, STB-C017(시험물질)이 IDO의 활성을 억제하는 동시에 TDO의 활성을 억제하는 이중억제제(dual inhibitor)로서 기능하는 것을 확인하였다. 시험물질을 넣지 않은 positive control의 값을 100으로 하고 그에 대비 억제의 효과를 수치화하였고(% inhibition), 3배의 억제 효과 차이를 나타냈다(IC₅₀: 0.43 μM vs. 1.2 μM).

구체적으로, IDO enzyme assay에서 형광을 통해 측정한 결과, 하기 표 1과 같았다. 구체적으로, IDO의 활성이 시험물질의 농도가 높을수록 점점 떨어지는 것을 확인하였으며, IC₅₀은 1.205 μM임을 확인하였다(도 3).

IDO enzyme assay
시험물질 (μM)	0.01	0.1	0.5	1	5	100
Normalized data (%)	93	88	73	56	11	6
% inhibition	7	12	27	44	89	94

또한, TDO enzyme assay에서도 형광을 통해 측정한 결과, 하기 표 2와 같았으며, 구체적으로 TDO의 활성이 시험물질의 농도가 높을수록 점점 떨어지는 것을 확인하였으며, IC₅₀은 0.431 μM임을 확인하였다(도 4).

TDO enzyme assay
시험물질 (μM)	0.01	0.1	0.5	1	5	100
Normalized data (%)	96	85	41	31	1	3
% inhibition	4	15	59	69	99	97

(2) Cell assay

1) 실험 재료

i) Acetic acid (Sigma, A6283-500ML)

ii) Dimethyl sulfoxide (Sigma, 154938)

iii) 6.1 N trichloroacetic acid (Sigma, T0699-100ML)

iv) DMEM (Gibco, 11965-092)

v) Recombinant human IFN-gamma (R&D system, 285-IF-100)

vi) IDO kit (BPS bioscience, 72031)

vii) RPMI media(Gibco, 22400-089)

viii) TDO kit (BPS bioscience, 72033)

ix) T 75 Flask (Nunc, 156499)

x) Microplate reader (Biotek synergy neo, MR23)

xi) 96 well cell culture plate (Corning, 3595)

2) 실험 방법

i) IDO cell assay

① 1일차: cell seeding 및 약물처리

Tl75 flask에서 키운 Hela cell을 96 well cell culture plate에 3 x 10⁴ cells/100 ㎕/well로 seeding하였다. 최종농도의 4X로 DMEM을 이용해 조제한 200 ng/mL human IFN-gamma 50 ㎕를 처리하였다(최종 농도: 50 ng/mL). Negative Control로 사용할 well에는 DMEM 50 ㎕를 넣었다. 이 후, 조제한 약물을 50 ㎕씩 각 well에 넣어주었다. Negative control well과 Positive control well에는 0.4% DMEM media 50 ㎕를 넣어주었다(총 0.1% DMSO in 200 ㎕/well). 이 후, 2일 간 5% CO₂, 37℃에서 incubation하였다.

② 3일차: kyneurenine 측정

각 well에서 Media 140 ㎕를 ep-tube 또는 96 well plate에 옮긴 뒤, 6.1 N trichloroacetic acid를 각 10 ㎕씩 넣고 잘 섞어주었다. 이 후, 30분 간 50℃에서 incubation하였다. 그 후, incubation이 끝난 media는 5분 간 3500 rpm으로 원심분리 후, 상등액 100 ㎕를 새 96 well round bottom plate에 옮겼다. Component D를 20 mg당 acetic acid 1 ml의 비율로 조제 후, 100 ㎕ 상등액에 조제한 Component D 용액 100 ㎕를 넣었다. 그 후, Microplate reader기를 이용하여 480 nm에서 흡광도를 측정하였다.

ii) TDO cell assay

① 1일차: cell seeding

Tl75 flask 에서 키운 A172 cell을 96 well cell culture plate에 3 x 10⁴ cells/100 ㎕/well로 seeding하였다.

② 2일차: 시험물질 처리

TDO kit의 Component B 20 ㎕: Component C 10 ㎕ : RPMI media 1 ml 비율로 Assay media를 준비하였다. 그 후, 100% DMSO를 이용하여 10 mM 또는 50 mM로 조제된 시험물질을 6개 농도로 serial dilution (최종 0.1% DMSO in assay media)하여 준비하였다. 이 후, Seeding된 세포의 media를 제거하고, 조제한 약물을 200 ㎕씩 넣었고, 하룻동안 5% CO₂, 37℃에서 incubation하였다.

③ 3일차: kynurenine 측정

IDO에서의 3일차와 동일하게 수행하였다(상기 1.-(2)-2)-i)-② 참조).

iii) 분석 방법

① IDO/TDO가 발현되지 않은 세포의 well(Hela: IFN-gamma를 처리하지 않은 세포; A172: RPMI media)을 blank로 설정한 후, plate reader기로부터 읽은 각 well의 결과 값에서 blank 값을 제외하여 보정하였다.

② 시험물질을 처리하지 않은 well(positive control)의 정량 값을 100%로 하여 각 실험군과 대조물의 정량 값을 백분율(% control)로 나타내었다.

③ Bio-TEK synergy neo의 four parameter logistic non-linear regression model을 이용하여 IC₅₀ 값을 산출 하였다.

3) 실험 결과

본 실험은 세포주를 이용하여 STB-C017(시험물질)의 억제기능을 확인하는 실험으로, IFNgamma 처리로 IDO 특이적 활성화를 가진 Hela Cell과 TDO 특이적 활성을 가진 세포주(A172)를 이용하여, 효소의 반응물인 Keynureine을 측정함으로써 STB-C017(시험물질)의 IDO 및/또는 TDO를 특이적으로 억제함을 확인하였다.

구체적으로, 각 실험은 2회(1차: 2018년 4월 18일 / 2차: 2018년 4월 28일) 반복 수행하였다. IDO cell assay의 경우, 1차의 경우 하기 표 3과 같이, 2차의 경우 하기 표 4와 같이 나타났으며, 구체적으로 IC₅₀이 1차에서는 2.8 μM(도 5A), 2차에서는 6.5 μM(도 5B)로 나타났다.

시험물질(μM)	50	12.5	3.1	0.8	0.2	0.05
480nm 흡광도	0.303	0.342	0.434	0.72	0.722	0.721
Blank 400,510 nm	0.075	0.114	0.206	0.492	0.494	0.493
Normalized Data	15.403	23.325	42.268	100.903	101.334	101.252
(% control)

시험물질 (μM)	50	12.5	3.1	0.8	0.2	0.05
480nm 흡광도	0.338	0.415	0.552	0.711	0.713	0.727
Blank 400,510 nm	0.111	0.189	0.325	0.484	0.486	0.5
Normalized Data	22.972	38.898	67.1	99.84	100.211	103.1
(% control)

또한, TDO cell assay의 경우, 1차의 경우 하기 표 5와 같이, 2차의 경우 하기 표 6과 같이 나타났으며, IC₅₀이 1차에서는 11 μM(도 6A), 2차에서는 8.6 μM(도 6B)로 나타났다.

시험물질 (μM)	50	12.5	3.1	0.8	0.2	0.05
480nm 흡광도	0.175	0.606	1.168	1.31	1.338	1.321
Blank 400,510 nm	0.017	0.448	1.01	1.152	1.179	1.163
Normalized Data	1.661	43.628	98.376	112.209	114.897	113.319
(% control)

시험물질 (μM)	50	12.5	3.1	0.8	0.2	0.05
480nm 흡광도	0.145	0.479	1.077	1.188	1.221	1.171
Blank 400,510nm	-0.012	0.322	0.919	1.031	1.063	1.014
Normalized Data	-1.185	31.238	89.238	100.085	103.231	98.454
(% control)

본 실험을 통해, STB-C017(시험물질)이 세포막을 투과하여, IDO 및 TDO에 대한 이중억제기능이 있음을 확인하였다.

(3) Acute LPS model

1) 실험 재료

i) Tween 80 (Sigma-aldrich, P4780)

ii) DW (Welgene, ML019-02)

iii) 0.9% 생리식염주사액 (CJ Healthcare, NS36B85)

iv) Lipopolysaccharide; LPS (Sigma, L-4005)

v) Kynurenine ELISA kit (Immusmol. BAE-2200)

vi) 마우스 경구용 존데 (정도비앤피, Korea; JD-S-124)

vii) 모세관채혈튜브 (Kimble, 41B2501)

viii) Microplate reader (Biotek Inc, Synergy NEO)

2) 실험 방법

i) 하기 표 7과 같이 실험군을 설정하였고, 실험 디자인은 도 7과 같이 설정하였다.

	실험군	용량	LPS	동물(n)
T1	Normal	*Vehicle	-	6
T2	Vehicle	*Vehicle	0.8 mg/kg	8
T3	Epacadostat	60 mg/kg		8
T4	N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide	100 mg/kg		8

ii) 구체적인 실험 방법은 하기와 같았다:

① 마우스 준비

8주령의 수컷 Balb/c 마우스를 7~14일간 순화하여 마우스를 준비하였다.

③ 재료 및 시약의 조제

LPS는 0.9% 생리식염주사액에 조제하였으며, Epacadostat('INCB024360'라고도 함), N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide는 9% Tween80을 이용해 각 농도에 맞게 조제하였다.

③ 군분리

Normal군 5마리, 실험군 8마리씩 군을 분리하고, 체중을 측정했다.

④ 약물 투여

Normal군에는 0.9% 생리식염주사액을, 나머지 군에는 LPS 0.8 mL/kg의 용량의 LPS를 복강투여하였다. 동시에 Normal군 및 vehicle군은 0.5% MC, 약물 투여군은 각 투여 약물 용량에 맞게 마우스 경구용 존데를 이용하여 경구 투여 하였다.

⑤ 절식

LPS 투여 18시간 후, 사료를 제거하여 마우스를 절식시켰다.

⑥ 체중 측정 및 약물 재투약

LPS 투여 22시간 후, 마우스 무게를 측정 한 뒤, 각 군에 맞게 약물을 경구 투여하였다.

⑦ 채혈 및 보관

LPS 투여 24시간, 또는 26시간 후, 마우스 안와정맥에서 채혈한 뒤, 13000 rpm에서 10분 간 원심 분리하여 상층액인 plasma만 얻어 -80℃에 보관하였다.

⑧ kynurenine 분석

kynurenine ELISA kit를 이용하여 kit에 동봉된 protocol 방식대로 plasma에서 kynurenine분석을 수행하였고, microplate reader기를 이용하여 450 nm에서 흡광도를 측정하였다.

3) 실험 결과

각 실험군에 대해서 체중을 측정한 결과 하기 표 8과 같았다.

group	개체번호		2018.07.12	2018.07.13
4hr 채혈
T1 normal		1	25.47	25.41
		2	26.23	25.52
		3	27.79	27.31
		4	27.31	26.59
		5	28.27	27.87
		6	25.64	25.22
Average		26.79	26.32
SD		1.17	1.11
T2 LPS 0.8		1	25.01	23.72
		2	26.09	23.63
		3	25.34	22.82
		4	24.86	22.76
		5	27.01	25.22
		6	24.46	22.48
Average		25.46	23.44
SD		0.94	1.01
T3 LPS 0.8 + INCB 60 mpk		1	26.39	24.56
		2	25.54	23.30
		3	24.85	24.01
		4	27.50	25.66
		5	24.67	22.74
		6	23.03	21.15
Average		25.33	23.57
SD		1.54	1.56
T4 LPS 0.8 + 시험물질 100 mpk		1	24.12	22.85
		2	25.50	23.37
		3	26.72	24.47
		4	25.55	23.72
		5	25.52	23.67
		6	25.27	22.70
Average		25.45	23.46
SD		0.83	0.65

plasma 내 kynurenine 농도를 측정하기 위해, kynurenine ELISA 측정 값으로서 450 nm에서의 흡광도를 측정한 값은 하기 표 9와 같았으며, blanked 450 nm에서의 흡광도를 측정한 값는 하기 표 10과 같았다. plasma 내 kynurenine 농도들은 하기 표 11과 같았으며, LPS 투여 시, 24시간에 plasma 내 kynurenine 농도가 정상군(veh)에 비해, 유의적으로 증가한 것을 확인할 수 있었다. 증가된 kynurenine은 대조물질로 사용된 Epacadostat과 시험물질인 N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide 투여 시, 유의적으로 감소하였다(도 8). 데이터는 평균± 표준편차로 나타내었다(### p < 0.001 vs veh; *** p < 0.001, vs LPS; Student`s t-test, n=8).

		1	2	3	4	5	6
LPS+시험물질 100 mg/kg		1.733	1.718	1.863	1.767	1.68	1.646
LPS+ Epacadostat 60 mg/kg		1.912	1.608	1.873	1.826	1.687	1.599
LPS 0.8 mg/kg		1.426	1.394	1.33	1.279	1.251	1.342
veh		1.771	1.7	1.608	1.593	1.608	1.614
Standard	450nm	2.406	2.001	1.604	1.045	0.634	0.364
	ng/mL	blank	100	300	1000	3000	10000

		1	2	3	4	5	6
LPS+시험물질 100 mg/kg		-0.673	-0.689	-0.544	-0.64	-0.726	-0.761
LPS+ Epacadostat 60 mg/kg		-0.494	-0.798	-0.533	-0.581	-0.72	-0.808
LPS 0.8 mg/kg		-0.981	-1.012	-1.077	-1.128	-1.156	-1.065
veh		-0.635	-0.706	-0.799	-0.813	-0.798	-0.793
Standard	450nm	0	-0.405	-0.802	-1.361	-1.772	-2.043
	ng/mL	blank	100	300	1000	3000	10000

	1	2	3	4	5	6
LPS+시험물질 100 mg/kg	219.033	227.494	155.008	201.086	249.517	270.848
LPS+ Epacadostat 60 mg/kg	133.998	295.547	150.363	171.833	245.567	301.947
LPS 0.8 mg/kg	443.467	474.515	544.789	607.818	644.72	530.889
veh	198.605	237.687	295.751	306.062	295.547	291.744
Standard (ng/mL)	1.63	100.302	298.218	1009.272	2962.415	10100.255
	blank	100	300	1000	3000	10000

3. N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide와 그 유사 화합물들의 IDO 및/또는 TDO 억제 효과 관련 구조활성관계

N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide 및 그와 모체를 공유하는 유사 구조의 화합물들 간의 구조활성관계(Structural Activity Relationship; SAR)는 하기 표 12와 같았다.

Structure	enzyme inhibition at 10 μM		enzyme IC50 (nM)		Cell assay IC50 (μM)
	IDO	TDO	IDO	TDO	IDO Hela	TDO A172
	94.67	99.43	1013	873	>50	>50
	94	99	-	-	>50	>50
	100	99	-	-	2.8	10.947
	94	99	-	-	>50	34
	91	99	-	-	>50	50
	95	99	-	-	-	>50

4. N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide의 항암 효과 확인 실험(T cell function assay)

(1) 실험 재료

i) IDO cell based assay kit (BPS bioscience, 72031)

ii) TDO cell based assay kit (BPS bioscience, 72033)

iii) Anti-CD3 (R&D systems, MAD100)

iv) Anti-CD28 (ThermoFisher, 16-0289-81)

v) Dexoyribonuclease I (Sigma-aldrich, D4513)

vi) Recombinant human IL-2 (peprotech, 200-02-10)

vii) Pan T cell isolation kit (Miltenyi biotech, 130-096-535)

viii) AlamarBlue (Fisher scientific, DAL1100)

ix) human PBMC (Zen bio, SER-PBMC-F)

x) Black 96 well plate (NUNC, 137101)

xi) Microplate reader (Biotek synergy neo)

(2) 실험 방법

i) IDO T cell function assay

HEK293 cell을 MEM alpha media를 이용하여 96 well plate에 well당 3 x 10⁴ cells/100 ㎕로 seeding하였다. 다음 날, BPS bioscience kit를 이용하여 IDO를 하기와 같이 transfection하였다:

① 1 ㎕ DNA + 15 ㎕ opti MEM-alpha

② 0.35 ㎕ lipofectamine 2000 + 15 ㎕ opti-MEM alpha

③ 실온에서 5분간 incubation

④ ①과 ②를 섞은 후 실온에서 25분간 incubation

⑤ 혼합액 30 ㎕를 각 well에 분주하였다.

다음 날, 기존의 media를 완전 제거한 후, 시험물질을 각 well당 200 ㎕씩 처리하였다. 그 다음 날, 새로운 black 96 well plate에 human anti-CD3 antibody (0.5 μg/mL) 100 ㎕를 분주한 후 4℃에서 밤새 incubation하였다.

다음 날, 시험물질을 처리한 plate의 각 well에서 media 130 ㎕(conditioned media)를 취하여 전날 anti-CD3 antibody로 coating한 plate로 옮겼다.

PBMC에서 pan T cell isolation kit를 이용하여 T cell을 분리 한 후, 130 ㎕ conditioned media가 담긴 각 well당 1 x 10⁵ cells/50 ㎕로 seeding하였다. 4시간 이후에 IL-2 (1,000 U/mL), anti-CD28(1,000 ng/mL) mixture 20 ㎕를 첨가하였다(최종 200 ㎕).

4일 뒤 alamarBlue solution 20 ㎕를 첨가한 후 37℃에서 4시간 반응시키고 흡광도를 측정하였다.

ii) TDO T cell function assay

transfection시 BPS bioscience사의 TDO를 사용하였으며, 그 외의 과정은 상기 IDO function assay 방법과 동일하였다.

(3) 실험 결과

본 실험은 HEK293 세포주에서 IDO 또는 TDO 단백질을 발현시켜, 그 배양액을 이용해, T cell의 functional proliferation을 측정하는 실험으로서, 시험물질의 농도가 증가함에 따라, T cell 의 활성도가 증가함을 확인하였다. In vitro assay에서 확인된 바와 유사하게, STB-C017(시험물질)은 IDO와 TDO의 dual inhibitor로써 T cell을 활성화하는 효과를 나타냈다.

구체적으로, IDO T cell function assay 결과, 표 13과 같이 나타났으며, EC₅₀은 1284 nm로 나타났다(도 9).

IDO T cell function assay
시험물질 (nM)	33333	11111	3704	1235	412
530/590nm fluorescence	16436, 17550	20906, 17362	17376, 18754	15531, 14297	11609, 12752
Blank 530/590nm	4634, 5748	9104, 5560	5574, 6952	3729, 2495	-193, 950
Normalized Data (% control)	59.33, 73.59	116.56, 71.19	71.37, 89.01	47.74, 31.94	-2.47, 12.16

또한, TDO T cell function assay 결과, 표 14와 같이 나타났으며, EC₅₀은 33333 nm 초과로 나타났다(도 10).

TDO T cell function assay
시험물질 (nM)	33333	11111	3704	1235	412
530/590nm fluorescence	10201, 10461	6825, 6477	4489, 4910	3718, 3574	3183, 3817
Blank 530/590nm	7384, 7644	4008, 3660	1672, 2093	901, 757	366, 1000
Normalized Data(% control)	46.00, 47.62	24.97, 22.80	10.41, 13.04	5.61, 4.71	2.28, 6.23

5. N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide의 CT26 결장암에 대한 면역치료학적 효능 실험

(1) N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide에 의한 Tryptophan - Kynurenine (Trp-Kyn) 신호 경로의 표적화

1) 실험 방법

i) In vitro 실험은 CT26 대장암 세포주에 IFNγ (100 ng/ml)와 STB-C017 (0.1 - 10 μM)을 48시간 동안 처리한 후, 상층액을 획득하였다(도 11).

ii) In vivo 실험은 8주령 BALB/c 면역 보존 마우스에 LPS (10 mg/kg)와 STB-C017 (100 mg/kg)을 48시간 동안 투여한 후, plasma를 채취하였다(도 11).

iii) 상층액 및 plasma에서 효소면역측정법(Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay, ELISA)을 이용해 tryptophan과 kynurenine을 측정하였다.

2) 실험 결과

i) In vitro의 경우, STB-017 처리에 의해 dose-dependent하게 tryptophan의 양은 증가하는 반면 kynurenine 양은 감소하여, tryptophan / kynurenine ration이 증가하는 것을 확인하였다(도 12).

ii) In vivo의 경우, LPS 투여에 의해 증가된 kynurenine 양이 STB-C017에 의해 50% 이상 감소되는 것을 확인하였다(도 12).

iii) 따라서, STB-C017은 in vitro와 in vivo에서 tryptophan - kynurenine 신호 경로를 효과적으로 억제할 수 있음을 확인하였다.

(2) N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide 단독 요법에 따른 효능 및 독성

1) 실험 목적

시험물질의 농도에 따른 종양억제 효과를 확인하고 적절한 농도 선정하기 위해 본 실험을 진행하였다.

2) 실험 방법

8주령 BALB/c 면역 보존 마우스에 2 x 10⁵ CT26 (Colon cancer) 세포주를 오른쪽 측면에 피하주사 (subcutaneous injection)후 종양 크기가 약 50 mm³에 도달하였을 때, 약물 투여를 진행하였다.

실험군 및 약물 투여 일정은 도 13과 같았으며, 모든 군에서 종양 크기를 3일 간격으로 측정하며, 관찰 종료 시 CO₂ 가스를 사용하여 안락사를 시행하고 종양조직을 채취하였다.

그 후, 채취한 종양조직에 대해 유세포분석 (Flow cytometry)을 진행하였으며, 독성을 확인하기 위해 체중측정 및 장기를 확인하였다.

3) 실험 결과

i) 약물의 종양 억제 효과

Control군(하기 표 15)에 비해 시험물질 투여군(하기 표 16 내지 18)에서 농도에 따른 종양 성장 지연 효과를 보였다. 구체적으로, Control군에 비해 시험물질 50 mg/kg군은 종양 성장에 영향을 주지 않았지만, 시험물질 100 mg/kg군은 종양 성장을 50.5% 지연시켰다.

하지만, 시험물질의 농도가 200 mg/kg 투여군에서 8일째부터 폐사하였다(하기 표 15 내지 19 및 도 14).

Group	Number	Days after implantation
		5	8	11	14
Control	#1	8.4	55.2	111.6	275.2
	#2	15.4	50.8	95.8	240.3
	#3	10.2	44.5	169.0	321.7
	#4	20.2	61.2	157.1	356.4
	#5	12.6	38.8	106.2	295.9
	#6	14.0	49.7	129.0	292.5
	#7	16.3	62.2	169.9	446.2
	#8	12.6	37.9	107.9	348.5
	#9	9.8	33.6	95.8	231.2
	#10	14.0	49.7	137.3	279.0
	#11	8.8	49.7	104.4	305.1
	#12	28.1	95.3	194.1	413.1
Mean		14.2	52.4	131.5	317.1
SD		5.5	16.1	33.5	64.7

Group	Number	Days after implantation
		5	8	11	14
시험물질 50 mpk	#1	13.5	54.1	135.2	310.5
	#2	19.1	63.8	133.0	222.4
	#3	16.3	54.1	175.1	332.8
	#4	15.4	55.2	145.9	442.2
	#5	12.5	57.6	129.0	219.4
	#6	14.4	46.6	-	-
	#7	12.6	41.6	94.1	259.2
	#8	25.9	78.4	169.0	346.8
Mean		16.2	56.4	140.2	304.8
SD		4.5	11.1	27.1	79.2

* “-”는 폐사를 의미함.

Group	Number	Days after implantation
		5	8	11	14
시험물질 100 mpk	#1	15.9	38.8	83.1	121.1
	#2	16.4	37.0	83.1	166.6
	#3	16.9	56.4	99.1	210.8
	#4	12.6	28.2	61.2	152.5
	#5	13.0	36.1	54.1	95.8
	#6	20.8	65.0	80.2	157.1
	#7	11.4	28.2	34.4	73.0
	#8	15.4	58.8	119.1	278.8
Mean		15.3	43.6	76.8	157.0
SD		3.0	14.4	26.5	65.4

Group	Number	Days after implantation
		5	8	11	14
시험물질 200 mpk	#1	16.3	50.6	62.4	-
	#2	12.6	17.4	-	-
	#3	16.4	39.7	29.6	-
	#4	20.8	63.6	31.0	-
	#5	13.0	31.9	26.6	-
	#6	10.6	26.0	28.1	-
	#7	15.4	36.8	27.4	-
	#8	15.9	22.7	-	-
Mean		15.1	36.1	34.2	-
SD		3.1	15.3	13.9	-

* “-”는 폐사를 의미함.

Group	Days after implantation
	5	8	11	14
Control	14.2	52.4	131.5	317.1
시험물질50 mpk	16.2	56.4	140.2	304.8
시험물질100 mpk	15.3	43.6	76.8	157.0
시험물질200 mpk	15.1	36.1	34.2	-

* “-”는 폐사를 의미함.

ii) 약물 투여에 따른 체중 변화

시험물질 투여 후, 5일까지는 체중변화가 관찰되지 않았으나, 10일 후 50, 100, 200 mg/kg 투여 그룹에서 체중 감소가 관찰되었다(하기 표 21 내지 24). 이러한 체중감소는 약물 투여 농도에 비례하여 줄어드는 것을 확인하였다. 특히 투여 15일 후에는 200 mg/kg의 농도 투여군에서 모든 개체가 폐사하였으며, 약물 투여를 중단한 후 5일 후에 50, 100 mg/kg 그룹에서 체중이 정상 체중으로 회복되었다(하기 표 20 내지 24 및 도 15).

Group	Number	Days after implantation
		5	10	15
Control	#1	22.5	21.8	22.9
	#2	23.5	22.8	23.4
	#3	23.0	22.8	23.2
	#4	23.5	23.3	23.5
	#5	24.0	23.6	24.4
	#6	23.5	22.9	24.2
	#7	23.5	23.0	24.4
	#8	23.0	22.6	23.5
	#9	21.5	21.1	22.2
	#10	23.5	22.9	24.1
	#11	23.0	23.0	23.0
	#12	22.5	22.6	23.9
Mean		23.1	22.7	23.6
SD		0.7	0.7	0.7

Group	Number	Days after implantation
		5	10	15
시험물질 50 mpk	#1	23.0	21.1	22.1
	#2	22.5	20.3	21.4
	#3	24.0	21.8	23.6
	#4	24.5	21.8	23.5
	#5	23.5	22.1	23.0
	#6	23.5	22.0	-
	#7	22.5	21.4	22.4
	#8	22.5	22.0	22.5
Mean		23.3	21.6	22.6
SD		0.8	0.6	0.8

* “-”는 폐사를 의미함.

Group	Number	Days after implantation
		5	10	15
시험물질 100 mpk	#1	22.5	19.5	19.2
	#2	24.5	22.0	18.0
	#3	23.0	20.4	19.9
	#4	24.0	21.2	22.0
	#5	22.0	19.5	19.2
	#6	22.0	20.4	19.6
	#7	23.5	21.8	22.7
	#8	24.0	22.1	21.1
Mean		23.2	20.9	20.2
SD		1.0	1.1	1.6

Group	Number	Days after implantation
		5	10	15
시험물질 200 mpk	#1	25.0	22.6	-
	#2	22.0	18.8	-
	#3	23.5	20.2	-
	#4	23.5	18.2	-
	#5	23.5	17.9	-
	#6	23.0	19.8	-
	#7	23.0	18.4	-
	#8	23.0	-	-
Mean		23.3	19.4	-
SD		0.8	1.6	-

* “-”는 폐사를 의미함.

Group	Days after implantation
	5	10	14
Control	23.1	22.7	23.6
시험물질50 mpk	23.3	21.6	22.6
시험물질100 mpk	23.2	20.9	20.2
시험물질200 mpk	23.3	19.4	-

* “-”는 폐사를 의미함.

iii) 약물 투여에 따른 비장 변화

약물 투여 15일 후, 비장의 크기와 무게를 측정하였다. 약물 농도에 따라 비장종대 (splenomegaly)가 관찰되었으며, 약물의 투여 농도에 비례하여 control 군 대비 2배 이상 유의하게 무게가 증가하는 것을 확인하였다. 하지만, 약물 투여 후 5일의 휴지기를 가진 개체에서는 시험물질 50 mg/kg군과 100 mg/kg군에서 비장의 무게와 크기가 다시 감소함을 확인하였다(도 16).

iv) 약물 투여에 따른 면역조직화학염색 결과

또한, 비장 조직의 병리학적 변화를 확인하기 위해 H&E 염색한 결과, 100 mg/kg를 투여 받은 투여군에서, 비장굴 (splenic sinus) 확장과 미성숙 면역모세포 (immature immunoblast), 퇴화된 적혈구 (degenerated RBC)가 관찰되었다(도 17).

v) 약물 투여에 따른 종양 내 면역세포의 변화

면역세포 분석 결과, 100 mg/kg 농도로 투여 받은 투여군에서 종양 내 CD8+ T 세포가 유의하게 증가됨을 확인하였다. 종양 내 T 세포(CD3+)에서 CD8+ T 세포의 비율이 증가하였으며, 종양 g 당 CD8+ T 세포의 수 가 투여 농도에 비례하여 증가하였다. 또한, CD4+ T 세포의 경우, T세포에서의 비율에서는 변화가 없었으나, 종양 g 당 CD4+ T 세포의 수 는 투여 농도에 비례하여 증가하였다.

구체적으로, Control군에 비해 시험물질 50 mg/kg군과 100 mg/kg군에서 종양내 CD8+ T세포의 침윤이 증가하는 것을 관찰하였으며, 특히 종양 내 침윤 CD8+ T세포 수의 경우, control군과 비교하여 시험물질 50 mg/kg군은 3.1배, 시험물질 100 mg/kg군은 10.6배 유의하게 증가하는 것을 확인하였다(하기 표 25 내지 33 및 도 18).

Target	Group	Number	Statistic (%)	#Cells
T cell (CD45+/CD3+/CD4+)	Control	#1	22.7	1230
		#2	23.5	1587
		#3	17.8	2126
		#4	21.7	2008
		#5	17.7	2425
		#6	19.6	1943
	Mean		20.5	1886.5
	SD		2.5	420.9

Target	Group	Number	Statistic (%)	#Cells
T cell (CD45+/CD3+/CD4+)	시험물질 50 mpk	#1	18.9	4519
		#2	20.5	3300
		#3	25.0	4985
		#4	25.0	1499
		#5	20.2	2077
		#6	29.1	2820
	Mean		23.1	3200.0
	SD		3.9	1359.0

Target	Group	Number	Statistic (%)	#Cells
T cell (CD45+/CD3+/CD4+)	시험물질 100 mpk	#1	11.3	2746
		#2	27.0	3699
		#3	18.1	3393
		#4	22.3	4287
		#5	18.9	3197
		#6	28.1	2683
	Mean		21.0	3334.2
	SD		6.2	605.5

Target	Group	Number	Statistic (%)	#Cells
T cell (CD45+/CD3+/CD8+)	Control	#1	4.54	246
		#2	6.67	451
		#3	4.94	590
		#4	7.32	678
		#5	5.21	712
		#6	4.74	470
	Mean		5.6	524.5
	SD		1.1	172.6

Target	Group	Number	Statistic (%)	#Cells
T cell (CD45+/CD3+/CD8+)	시험물질 50 mpk	#1	8.78	2095
		#2	16.80	2716
		#3	7.90	1577
		#4	5.13	308
		#5	6.34	652
		#6	9.55	927
	Mean		9.1	1379.2
	SD		4.1	918.6

Target	Group	Number	Statistic (%)	#Cells
T cell (CD45+/CD3+/CD8+)	시험물질 100 mpk	#1	36.70	8888
		#2	7.66	1051
		#3	14.00	2622
		#4	11.50	2198
		#5	14.00	2379
		#6	10.10	966
	Mean		15.7	3017.3
	SD		10.6	2958.9

Group	Number	Number of cells / g tumor
		CD4	CD8
Control	#1	48235	9647
	#2	62976	17897
	#3	118111	32778
	#4	114091	38523
	#5	151563	44500
	#6	103904	25134
Mean		99813	28080
SD		38080.5	13060.5

Group	Number	Number of cells / g tumor
		CD4	CD8
시험물질 50 mpk	#1	200844	93111
	#2	220000	181067
	#3	323701	102403
	#4	78073	16042
	#5	197810	62095
	#6	197203	64825
Mean		202938	86590
SD		78140.6	55261.5

Group	Number	Number of cells / g tumor
		CD4	CD8
시험물질 100 mpk	#1	205847	666267
	#2	197807	56203
	#3	434443	335723
	#4	363305	186271
	#5	666042	495625
	#6	128990	46442
Mean		332739	297755
SD		199093.1	249130.1

vi) 소결

시험물질의 농도에 따라 대장암 종양의 크기 억제 효과가 관찰되었으나, 200 mg/kg 투여군에서 극심한 체중감소와 같은 독성으로 인해 폐사가 일어났다. 또한, 시험물질 100 mg/kg 농도 투여가 50 mg/kg 농도보다 효과적인 종양 내 CD8+ T 세포의 증가를 유도하였다.

구체적으로, CT26 대장암 모형에서 시험물질은 dose-dependent한 종양 성장 억제와 함께 항종양 면역치료 반응을 야기하였으며, 200 mg/kg 용량의 시험물질을 지속적으로 투여할 경우, 마우스의 무게 감소와 비장 비대증과 같은 독성(toxicity)이 나타났다. 또한, 시험물질은 종양 내 CD8⁺ T세포의 침윤을 유의하게 증가시킴을 확인하였다.

종합적으로 시험물질인 N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide가 면역적 활성을 높이고 종양 억제 효과를 나타내는 최적의 농도는 100 mg/kg로 확인되었다.

(3) N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide 단독 요법의 최적화

1) 실험 목적

시험물질인 N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide의 효과적인 치료 일정 선정하기 위해 본 실험을 진행하였다.

2) 실험 방법

8주령 BALB/c 면역 보존 마우스에 2 x 10⁵ CT26 (Colon cancer) 세포주를 오른쪽 측면에 피하주사 (subcutaneous injection)후 종양 크기가 약 50 mm³에 도달하였을 때, 약물 투여를 진행하였다.

실험군 및 약물 투여 일정은 약물의 독성을 최소화하기 위해, 100 mg/kg의 농도로 7일 연속 투여, 5일 투여 후 2일 휴식, 4일 투여 후 3일 휴식의 투여 일정으로 실험을 진행하였다(도 20).

모든 군에서 종양 크기를 3일 간격으로 측정하며, 관찰 종료 시 CO₂ 가스를 사용하여 안락사를 시행하고 종양조직을 채취하였으며, 채취한 종양조직에 대해 유세포분석 (Flow cytometry)을 진행하였다.

또한, 비장에 대해 크기와 무게를 비교 분석하고 면역조직화학염색 (Immunohistochemistry, IHC)를 진행하였다.

3) 실험 결과

i) 약물의 종양 억제 효과

억제제 투여 일정에 상관없이 모든 투여군에서 종양 성장이 억제되는 것을 확인하였다. 구체적으로, 100 mg/kg 용량의 STB-C017을 다양한 스케줄로 투여할 경우, 모든 실험군에서 종양 성장이 지연되는 것을 확인하였다.

또한, Control군에 비해 STB-C017의 7일 연속 투여군은 44%, 5일 투여/2일 휴약군은 43.7%, 그리고 4일 투여/3일 휴약군은 38.2%의 종양 성장 지연을 나타내는 것을 확인하였다(하기 표 34 내지 38 및 도 20).

Group	Number	Days after implantation
		5	8	11
Control	#1	14.9	55.2	85.7
	#2	20.2	64.8	166.1
	#3	17.4	46.6	109.8
	#4	15.4	47.6	111.6
	#5	16.3	49.6	104.3
	#6	9.8	25.3	83.2
	#7	31.2	99.2	272.3
	#8	9.1	30.1	85.7
	#9	20.2	72.8	163.4
Mean		17.2	54.6	131.3
SD		6.6	22.4	61.4

Group	Number	Days after implantation
		5	8	11
Schedule I (7/0)	#1	16.4	37.0	77.2
	#2	9.5	24.0	32.8
	#3	14.0	28.9	53.0
	#4	17.4	32.7	50.6
	#5	28.2	71.7	129.0
	#6	18.5	-	-
	#7	20.2	56.4	95.8
	#8	15.4	38.8	73.0
Mean		17.4	41.4	73.1
SD		5.4	16.9	32.1

* “-”는 폐사를 의미함.

Group	Number	Days after implantation
		5	8	11
Schedule II (5/2)	#1	19.1	37.5	45.6
	#2	16.4	32.8	84.7
	#3	10.5	21.4	45.5
	#4	20.2	45.5	107.9
	#5	22.7	49.7	71.7
	#6	14.9	27.4	47.6
	#7	18.0	37.0	60.0
	#8	24.6	59.9	128.4
Mean		18.3	38.9	73.9
SD		4.5	12.4	31.0

Group	Number	Days after implantation
		5	8	11
Schedule III (4/3)	#1	15.4	43.6	77.2
	#2	8.1	-	-
	#3	19.7	44.5	61.1
	#4	20.2	33.6	95.8
	#5	22.7	47.1	90.4
	#6	18.5	35.3	92.5
	#7	14.9	41.2	91.9
	#8	10.2	30.4	58.8
Mean		16.2	39.4	81.1
SD		5.1	6.3	15.6

* “-”는 폐사를 의미함.

Group	Days after implantation
	5	8	11
Control	17.2	54.6	131.3
Schedule I (7/0)	17.4	41.4	73.1
Schedule II (5/2)	18.3	38.9	73.9
Schedule III (4/3)	16.2	39.4	81.1

ii) 약물투여 일정에 따른 체중변화

체중 측정 결과, Control군에 비해 STB-C017을 투여한 모든 실험군에서 마우스 무게가 감소하는 경향을 보였다.

STB-C017 투여 시작 후 7일째에 마우스를 확인한 결과, 7일 연속으로 투여한 경우 개체의 체중이 투여 9일 후부터 크게 감소함을 확인하였다. 하지만 5일 투여 후 2일 휴식을 가졌던 그룹과 4일 투여 후 3일 휴식을 가졌던 그룹에서는 큰 마우스 무게가 회복되는 것을 확인하였다.

또한, STB-C017를 100 mg/kg 용량으로 투여할 경우, 스케줄에 상관없이 마우스 사망이 관찰되지 않았다(하기 표 39 내지 33 및 도 21).

Group	Number	Days after implantation
		5	9	12
Control	#1	21.5	21.5	21.0
	#2	23.0	24.0	23.5
	#3	24.0	24.5	24.5
	#4	20.5	21.5	21.5
	#5	21.5	22.5	23.0
	#6	21.0	22.0	22.0
	#7	22.0	22.0	22.0
	#8	22.0	22.5	22.5
	#9	22.5	22.5	23.0
Mean		22.0	22.6	22.6
SD		1.1	1.0	1.1

Group	Number	Days after implantation
		5	9	12
Schedule I (7/0)	#1	21.5	20.5	19.5
	#2	22.5	22.0	20.5
	#3	22.5	19.5	18.0
	#4	21.5	20.5	19.5
	#5	20.5	20.5	18.5
	#6	22.0	-	-
	#7	22.0	20.5	18.0
	#8	23.0	21.5	21.5
Mean		21.9	20.7	19.4
SD		0.8	0.8	1.3

* “-”는 폐사를 의미함.

Group	Number	Days after implantation
		5	9	12
Schedule II (5/2)	#1	22.0	21.0	21.5
	#2	22.5	22.0	23.0
	#3	21.5	21.0	22.0
	#4	22.0	22.0	22.0
	#5	21.0	19.5	20.5
	#6	23.0	21.5	21.0
	#7	23.0	22.0	23.5
	#8	23.5	23.0	23.5
Mean		22.3	21.5	22.1
SD		0.8	1.0	1.1

Group	Number	Days after implantation
		5	9	12
Schedule III (4/3)	#1	21.5	20.5	21.5
	#2	21.5	-	-
	#3	22.0	21.5	23.5
	#4	21.0	20.5	22.0
	#5	22.0	20.0	21.5
	#6	23.5	23.0	25.0
	#7	23.0	21.5	23.0
	#8	23.5	22.0	24.0
Mean		22.3	21.3	22.9
SD		1.0	1.0	1.3

* “-”는 폐사를 의미함.

Group	Days after implantation
	5	9	12
Control	22.0	22.6	22.6
Schedule I (7/0)	21.9	20.7	19.4
Schedule II (5/2)	22.3	21.5	22.1
Schedule III (4/3)	22.3	21.3	22.9

iii) 약물투여 일정에 따른 비장변화

투여 일정에 상관없이 모든 실험군에서 비장종대가 관찰되었으나, 휴식기를 가졌던 그룹에서 7일 연속 투여 그룹에서 보다는 비장종대가 약함을 확인하였다. 특히, STB-C017의 7일 연속투여군과 비교하여 5일 투여/2일 휴약군과 4일 투여/3일 휴약군에서 비장 비대증이 약화되는 경향을 보였다.

비장의 무게는 STB-C017를 투여한 모든 실험군에서 control군에 비해 2배 이상 유의하게 증가하는 것을 확인하였다(도 22).

iv) 면역조직화학염색 결과

면역조직화학염색(H&E 염색)을 통해 비장을 확인한 결과, 스케줄에 상관없이 STB-C017를 투여한 모든 실험군에서 림프구가 증가하는 것을 확인하였다(도 23).

v) 약물 투여 일정에 따른 종양 내 면역세포 변화

7일 연속 투여 또는 5일 투여 후 2일 휴식 그룹에서 종양 g 당 CD8+ T 세포가 유의하게 증가 하는 것을 확인하였다.

구체적으로, 종양 내 침윤 CD8⁺ T세포 수의 경우, 스케줄에 상관없이 STB-C017을 투여한 모든 실험군에서 증가하며, 특히 control군에 비해 7일 연속 투여군은 2.7배, 5일 투여/2일 휴약군은 2.2배 유의하게 증가하는 것을 확인하였다.

또한, 또한 종양내 침윤 CD4+ T세포 수의 경우에도 STB-C017을 투여한 모든 실험군에 control군에 비해 증가하는 경향을 보였다(하기 표 44 내지 45 및 도 24).

Target	Group	Number	Statistic (%)	#Cells
T cell (CD45+/CD3+/CD4+)	Control	#1	53.7	1854
		#2	59.2	3239
		#3	55.8	1592
		#4	53.2	1827
		#5	55.2	1630
		#6	59.0	3072
	Mean		56.0	2202.3
	SD		2.6	747.4

Target	Group	Number	Statistic (%)	#Cells
T cell (CD45+/CD3+/CD4+)	Schedule I (7/0)	#1	55.2	7209
		#2	57.2	1664
		#3	46.6	2739
		#4	59.3	4456
		#5	51.6	2773
		#6	52.9	4054
	Mean		53.8	3815.8
	SD		4.5	1942.0

Target	Group	Number	Statistic (%)	#Cells
T cell (CD45+/CD3+/CD4+)	Schedule II (5/2)	#1	54.9	2642
		#2	57.2	3632
		#3	46.3	1740
		#4	53.2	4109
		#5	55.2	7755
		#6	50.1	5278
	Mean		52.8	4192.7
	SD		4.0	2126.5

Target	Group	Number	Statistic (%)	#Cells
T cell (CD45+/CD3+/CD4+)	Schedule III (4/3)	#1	29.2	312
		#2	48.4	4409
		#3	57.3	5572
		#4	47.1	3011
		#5	54.0	7852
		#6	53.6	4439
	Mean		48.3	4265.8
	SD		10.1	2522.9

Target	Group	Number	Statistic (%)	#Cells
T cell (CD45+/CD3+/CD8+)	Control	#1	13.4	463
		#2	11.5	630
		#3	14.1	403
		#4	16.7	573
		#5	16.8	497
		#6	12.0	626
	Mean		14.1	532.0
	SD		2.3	92.5

Target	Group	Number	Statistic (%)	#Cells
T cell (CD45+/CD3+/CD8+)	Schedule I (7/0)	#1	9.5	1242
		#2	12.3	357
		#3	23.1	1356
		#4	11.9	894
		#5	21.9	1177
		#6	15.9	1219
	Mean		15.8	1040.8
	SD		5.6	368.6

Target	Group	Number	Statistic (%)	#Cells
T cell (CD45+/CD3+/CD8+)	Schedule II (5/2)	#1	14.7	706
		#2	8.0	506
		#3	18.5	694
		#4	15.7	1211
		#5	9.3	1310
		#6	17.9	1887
	Mean		14.0	1052.3
	SD		4.4	516.7

Target	Group	Number	Statistic (%)	#Cells
T cell (CD45+/CD3+/CD8+)	Schedule III (4/3)	#1	15.2	162
		#2	18.2	1654
		#3	5.3	519
		#4	23.1	1476
		#5	5.5	801
		#6	11.0	910
	Mean		13.1	920.3
	SD		7.1	565.2

Group	Number	Number of cells / g tumor
		CD4	CD8
Control	#1	94495	23598
	#2	221546	43092
	#3	97370	24648
	#4	120197	37697
	#5	72931	22237
	#6	225055	45861
Mean		138599	32856
SD		67306.3	10612.8

Group	Number	Number of cells / g tumor
		CD4	CD8
Schedule I (7/0)	#1	485455	83636
	#2	144696	31043
	#3	260857	129143
	#4	300270	60243
	#5	270273	114717
	#6	368545	110818
Mean		305016	88267
SD		114434.5	37310.5

Group	Number	Number of cells / g tumor
		CD4	CD8
Schedule II (5/2)	#1	198647	53083
	#2	294805	41071
	#3	107607	42919
	#4	249030	73394
	#5	574444	97037
	#6	351867	125800
Mean		296067	72217
SD		159893.5	33713.8

Group	Number	Number of cells / g tumor
		CD4	CD8
Schedule III (4/3)	#1	20129	10452
	#2	367417	137833
	#3	255831	23829
	#4	264123	129474
	#5	471309	48079
	#6	428062	87753
Mean		301145	72903
SD		162388.0	53965.5

vi) 소결

CT26 대장암 모형에서 STB-C017을 투여할 경우, 간헐적인 휴약 기간은 STB-C017의 전반적인 독성을 감소시키는 효과를 나타냈다.

구체적으로, 7일 연속 투여보다 5일 투여 2일 휴식, 4일 투여 3일 휴식에서 비장종대가 감소됨을 보아 휴식기가 약물의 독성을 약화 시킬 수 있음을 확인하였다.

또한, 7일 연속 투여뿐 아니라 5일 투여 2일 휴식 군에서도 종양 내 CD8+ T 세포가 유의하게 증가함을 보아 5일 투여 2일 휴식 일정으로도 종양 내 면역을 활성화시킬 수 있음을 알 수 있었다.

종합적으로 시험물질인 N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide가 면역적 활성을 높이고 종양 억제 효과를 나타내는 최적의 일정은 5일 투여 후 2일 휴식하는 것임을 알 수 있었다.

(4) N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide와 PD-1 면역관문 억제제의 병합 면역 치료 효능의 확인

1) 실험 목적

N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide와 면역 체크포인트 억제제인 PD-1 억제제의 병용 사용에 대한 효과를 검증하기 위해 본 실험을 진행하였다. 실험에 사용된 PD-1 억제제는 InVivo Mab anti-mouse PD-1 (CD279)를 사용하였고, Bio X Cell로부터 구입하였다.

2) 실험 방법

8주령 BALB/c 면역 보존 마우스에 2 x 10⁵ CT26 (Colon cancer) 세포주를 오른쪽 측면에 피하주사 (subcutaneous injection) 후 종양 크기가 약 50 mm³에 도달하였을 때, 약물 투여를 진행하였다. 구체적인 실험 군 및 약물 투여 일정은 도 25와 같았다.

시험물질의 경우 앞의 실험을 바탕으로, 5일 투여 2일 휴식의 일정으로 수행하였으며, 모든 군에서 종양 크기 및 마우스 무게를 측정하며, 관찰 종료 시 CO₂ 가스를 사용하여 안락사를 시행하고 종양 조직을 채취하였다.

또한, 채취한 종양조직에 대해 유세포분석 (Flow cytometry, FACS)을 진행하였다.

3) 실험 결과

i) 약물 처리에 따른 종양 억제 효과

Control군에 비해 αPD-1군은 25.1%, STB-C017 단독 치료군은 35.8%의 종양 성장 지연을 나타냈으며, 특히 STB-C017 및 αPD-1 병합 치료군에서 55.8%로 현저하게 종양 성장 지연이 증가하는 것을 확인하였다.

또한, 다른 실험군들과 달리 STB-C017 및 αPD-1 병합 치료군의 12.5% (1/8)에서 complete tumor regression(CR)이 관찰되었다(하기 표 56 내지 60 및 도 26).

Group	Number	Days after implantation
		7	10	14	17	21
Control	#1	27.4	62.2	124.7	247.5	502.3
	#2	23.3	51.8	130.7	296.2	635.4
	#3	64.5	154.2	393.6	766.8	1662.6
	#4	39.7	113.4	295.9	567.8	1135.1
	#5	32.0	86.0	173.8	246.4	447.2
	#6	22.1	61.2	161.8	340.2	695.0
	#7	23.3	41.6	83.1	164.2	323.8
	#8	32.8	46.6	106.0	252.0	612.4
Mean		33.1	77.1	183.7	360.1	751.7
SD		14.0	39.0	106.7	203.1	439.3

Group	Number	Days after implantation
		7	10	14	17	21
aPD-1	#1	30.4	73.0	126.5	201.6	406.6
	#2	-	-	-	-	-
	#3	34.9	77.2	148.8	346.3	831.7
	#4	18.5	40.7	80.2	137.2	285.8
	#5	31.0	59.6	119.4	242.5	539.0
	#6	41.5	102.3	281.6	535.8	1047.8
	#7	46.4	90.0	122.5	130.1	309.4
	#8	49.7	99.1	141.5	269.0	520.3
Mean		36.1	77.4	145.8	266.1	562.9
SD		10.7	22.1	63.7	140.8	281.4

* “-”는 폐사를 의미함.

Group	Number	Days after implantation
		7	10	14	17	21
시험물질	#1	28.2	73.0	141.3	292.5	530.5
	#2	59.2	118.4	254.9	449.7	591.7
	#3	35.3	47.6	57.6	106.0	255.9
	#4	21.4	46.6	97.5	213.6	393.3
	#5	23.3	63.8	159.5	490.1	892.8
	#6	22.7	40.7	43.6	84.7	174.0
	#7	36.5	66.8	127.1	322.8	685.4
	#8	55.0	111.4	164.3	221.8	336.5
Mean		35.2	71.0	130.7	272.6	482.5
SD		14.7	29.3	67.1	146.7	238.9

Group	Number	7	10	14	17	21
시험물질+PD	#1	29.6	58.8	219.0	380.7	634.8
	#2	24.0	71.7	131.0	243.1	-
	#3	57.4	118.4	156.8	289.0	508.1
	#4	18.5	40.7	13.5	6.6	0.0a
	#5	34.4	44.5	84.7	166.6	321.7
	#6	39.8	84.7	205.4	495.0	-
	#7	25.3	60.3	82.5	146.1	240.9
	#8	40.3	61.9	81.1	159.0	289.0
Mean		33.7	67.6	121.7	235.8	332.4
SD		12.3	24.8	69.7	152.3	220.5

* “-”는 폐사를 의미하며, “a”는 CR을 나타냄.

Group	Days after implantation
	7	10	14	17	21
Control	33.1	77.1	183.7	360.1	751.7
aPD-1	36.1	77.4	145.8	266.1	562.9
시험물질	35.2	71.0	130.7	272.6	482.5
시험물질+PD	33.7	67.6	121.7	235.8	332.4

ii) 약물 처리에 따른 체중 변화

약물의 처리에 따른 체중 변화를 종양 이식 후 7, 10, 14, 17, 21일에 측정하였을 때, 그룹간의 큰 변화가 관찰되지 않았다(하기 표 61 내지 65 및 도 27).

Group	Number	Days after implantation
		7	10	14	17	21
Control	#1	22.5	22.5	22.5	23.0	23.5
	#2	23.5	24.0	24.0	24.0	25.0
	#3	22.0	23.5	23.0	24.0	24.5
	#4	23.0	23.5	23.0	23.5	22.0
	#5	25.5	26.0	26.0	26.5	26.5
	#6	22.5	23.5	22.5	23.0	24.0
	#7	21.5	22.0	23.0	23.0	23.5
	#8	22.5	23.0	24.0	24.0	24.5
Mean		22.9	23.5	23.5	23.9	24.2
SD		1.2	1.2	1.2	1.2	1.3

Group	Number	Days after implantation
		7	10	14	17	21
aPD-1	#1	23.0	22.0	22.0	22.0	23.0
	#2	-	-	-	-	-
	#3	21.5	22.0	23.0	23.0	23.5
	#4	24.0	23.5	24.0	24.5	24.5
	#5	22.0	23.0	23.0	23.0	23.5
	#6	23.5	24.5	24.0	24.0	24.5
	#7	23.0	23.0	24.0	25.0	25.0
	#8	22.0	22.5	23.0	23.0	23.5
Mean		22.7	22.9	23.3	23.5	23.9
SD		0.9	0.9	0.8	1.0	0.7

* “-”는 폐사를 의미함.

Group	Number	Days after implantation
		7	10	14	17	21
시험물질	#1	22.0	21.0	21.5	20.5	22.0
	#2	22.0	21.5	22.0	21.0	22.5
	#3	23.0	22.0	22.0	21.5	23.0
	#4	22.0	21.5	21.0	21.0	23.5
	#5	23.0	22.0	24.0	23.5	24.0
	#6	22.5	22.0	22.5	22.5	24.5
	#7	22.0	21.0	22.0	22.5	23.0
	#8	22.5	22.5	24.0	22.0	24.5
Mean		22.4	21.7	22.4	21.8	23.4
SD		0.4	0.5	1.1	1.0	0.9

Group	Number	7	10	14	17	21
시험물질+PD	#1	21.0	20.5	21.5	20.5	22.5
	#2	22.5	22.0	22.5	22.0	-
	#3	24.0	23.0	24.0	23.0	24.5
	#4	22.0	21.0	21.5	21.5	23.0a
	#5	22.5	22.0	23.5	23.5	24.5
	#6	23.5	24.0	24.5	23.5	-
	#7	22.5	22.5	23.5	23.0	24.5
	#8	22.5	22.5	23.0	23.5	24.0
Mean		22.6	22.2	23.0	22.6	23.8
SD		0.9	1.1	1.1	1.1	0.9

* “-”는 폐사를 의미하며, “a”는 CR을 나타냄.

Group	Days after implantation
	7	10	14	17	21
Control	22.9	23.5	23.5	23.9	24.2
aPD-1	22.7	22.9	23.3	23.5	23.9
시험물질	22.4	21.7	22.4	21.8	23.4
시험물질+PD	22.6	22.2	23.0	22.6	23.8

iii) 약물 투여에 따른 종양 내 면역 세포의 변화

종양내 침윤 CD8⁺ T세포 수의 경우, control군에 비해 STB-C017 단독 치료군과 STB-C017 및 αPD-1 병합 치료군에서 모두 유의하게 증가하는 것을 관찰하였다.

또한, 종양내 침윤 CD4+ T세포 수의 경우에도 STB-C017의 단독 치료군 또는 병합 치료군에서 control군에 비해 증가하는 경향을 보였다(도 28).

또한, Control군에 비해 STB-C017 및 αPD-1 병합 치료군에서 조절 T세포가 유의하게 감소하는 것을 관찰하였다.

조절 T세포에 대한 CD8+ T세포의 비율을 비교한 결과, STB-C017 및 αPD-1 병합 치료군에서 가장 높은 것을 확인하였으며, 이는 T세포의 cytotoxic effector function이 전반적으로 증가했다는 것을 보여주었다(하기 표 66 내지 85 및 도 29).

Target	Group	Number	Statistic (%)	#Cells
T cell (CD45+/CD3+/CD4+)	Control	T cell_Tu_Cont_#1-1.fcs	35.6	1960
		T cell_Tu_Cont_#2-4.fcs	51.6	2142
		T cell_Tu_Cont_#3-1.fcs	54.5	1492
		T cell_Tu_Cont_#3-5.fcs	52.1	2182
		T cell_Tu_Cont_#4-5.fcs	47.8	1387
		T cell_Tu_Cont_#5-3.fcs	50.3	2216
		T cell_Tu_Cont_#6-3.fcs	45.4	1657
		T cell_Tu_Cont_#11-1.fcs	44.7	1221
	Mean		47.8	1782.1
	SD		6.0	392.8

Target	Group	Number	Statistic (%)	#Cells
T cell (CD45+/CD3+/CD4+)	aPD-1	T cell_Tu_aPD-1_#2-1.fcs	45.5	1039
		T cell_Tu_aPD-1_#6-2.fcs	52.7	1886
		T cell_Tu_aPD-1_#7-1.fcs	45.1	1631
		T cell_Tu_aPD-1_#9-3.fcs	59.0	1583
		T cell_Tu_aPD-1_#9-4.fcs	48.7	1532
		Tcell PD 6-1.fcs	46.2	2114
		Tcell PD 8-4.fcs	49.0	2648
		Tcell PD 12-1.fcs	45.1	3579
	Mean		48.9	2001.5
	SD		4.8	792.1

Target	Group	Number	Statistic (%)	#Cells
T cell (CD45+/CD3+/CD4+)	시험물질	T cell_Tu_STB_#1-4.fcs	38.9	1885
		T cell_Tu_STB_#3-2.fcs	40.6	5026
		T cell_Tu_STB_#4-3.fcs	41.5	4129
		T cell_Tu_STB_#5-1.fcs	40.1	3458
		T cell_Tu_STB_#6-4.fcs	43.6	1948
		T cell_Tu_STB_#7-2.fcs	36.7	2727
		T cell_Tu_STB_#8-5.fcs	43.1	2427
		Tcell STB 8-5.fcs	34.5	2185
	Mean		39.9	2973.1
	SD		3.1	1133.9

Target	Group	Number	Statistic (%)	#Cells
T cell (CD45+/CD4+)	시험물질+PD	T cell_Tu_STB+P_#2-3.fcs	45.5	2199
		T cell_Tu_STB+P_#9-5.fcs	37.4	3804
		T cell_Tu_STB+P_#10-2.fcs	35.9	3370
		T cell_Tu_STB+P_#11-3.fcs	31.1	1698
		T cell_Tu_STB+P_#11-4.fcs	34.7	2406
		Tcell STB+PD 14-3.fcs	52.0	2517
		Tcell STB+PD 19-1.fcs	50.8	2916
	Mean		41.1	2701.4
	SD		8.3	717.6

Target	Group	Number	Statistic (%)	#Cells
T cell (CD45+/CD3+/CD8+)	Control	T cell_Tu_Cont_#1-1.fcs	20.7	1138
		T cell_Tu_Cont_#2-4.fcs	16.1	667
		T cell_Tu_Cont_#3-1.fcs	14.7	403
		T cell_Tu_Cont_#3-5.fcs	17.7	741
		T cell_Tu_Cont_#4-5.fcs	22.1	641
		T cell_Tu_Cont_#5-3.fcs	17.1	752
		T cell_Tu_Cont_#6-3.fcs	23.5	858
		T cell_Tu_Cont_#11-1.fcs	11.1	304
	Mean		17.9	688.0
	SD		4.1	259.0

Target	Group	Number	Statistic (%)	#Cells
T cell (CD45+/CD3+/CD8+)	aPD-1	T cell_Tu_aPD-1_#2-1.fcs	20.9	477
		T cell_Tu_aPD-1_#6-2.fcs	19.8	707
		T cell_Tu_aPD-1_#7-1.fcs	20.6	745
		T cell_Tu_aPD-1_#9-3.fcs	16.0	429
		T cell_Tu_aPD-1_#9-4.fcs	22.7	715
		Tcell PD 6-1.fcs	16.9	775
		Tcell PD 8-4.fcs	16.6	894
		Tcell PD 12-1.fcs	17.8	1412
	Mean		18.9	769.3
	SD		2.4	301.7

Target	Group	Number	Statistic (%)	#Cells
T cell (CD45+/CD3+/CD8+)	시험물질	T cell_Tu_STB_#1-4.fcs	22.1	1071
		T cell_Tu_STB_#3-2.fcs	27.4	3400
		T cell_Tu_STB_#4-3.fcs	25.4	2534
		T cell_Tu_STB_#5-1.fcs	26.6	2297
		T cell_Tu_STB_#6-4.fcs	23.2	1035
		T cell_Tu_STB_#7-2.fcs	24.4	1808
		T cell_Tu_STB_#8-5.fcs	20.1	1131
		Tcell STB 8-5.fcs	24.0	1518
	Mean		24.2	1849.3
	SD		2.4	842.6

Target	Group	Number	Statistic (%)	#Cells
T cell (CD45+/CD3+/CD8+)	시험물질+PD	T cell_Tu_STB+P_#2-3.fcs	22.9	1108
		T cell_Tu_STB+P_#9-5.fcs	30.6	3115
		T cell_Tu_STB+P_#10-2.fcs	27.0	2535
		T cell_Tu_STB+P_#11-3.fcs	36.4	1986
		T cell_Tu_STB+P_#11-4.fcs	33.2	2301
		Tcell STB+PD 14-3.fcs	18.6	899
		Tcell STB+PD 19-1.fcs	16.2	929
	Mean		26.4	1839.0
	SD		7.5	875.0

Target	Group	Number	Statistic (%)	#Cells
Treg (CD4+/Foxp3+/CD25+)	Control	Treg_Tu_Cont_#1-1.fcs	41.8	3252
		Treg_Tu_Cont_#2-4.fcs	40.2	3426
		Treg_Tu_Cont_#3-1.fcs	31.0	1478
		Treg_Tu_Cont_#3-5.fcs	35.8	2235
		Treg_Tu_Cont_#4-5.fcs	36.6	2421
		Treg_Tu_Cont_#5-3.fcs	32.2	2488
		Treg_Tu_Cont_#6-3.fcs	40.1	2983
		Treg_Tu_Cont_#11-1.fcs	39.2	1866
	Mean		37.1	2518.6
	SD		3.9	673.6

Target	Group	Number	Statistic (%)	#Cells
Treg (CD4+/Foxp3+/CD25+)	aPD-1	Treg_Tu_aPD-1_#2-1.fcs	39.8	2118
		Treg_Tu_aPD-1_#6-2.fcs	32.6	1965
		Treg_Tu_aPD-1_#7-1.fcs	33.0	2310
		Treg_Tu_aPD-1_#9-3.fcs	31.6	1555
		Treg_Tu_aPD-1_#9-4.fcs	35.2	1757
		Treg PD #6-1.fcs	34.0	1855
		Treg PD #8-4.fcs	34.3	2580
		Treg PD #12-1.fcs	25.3	2541
	Mean		33.2	2085.1
	SD		4.0	370.4

Target	Group	Number	Statistic (%)	#Cells
Treg (CD4+/Foxp3+/CD25+)	시험물질	Treg_Tu_STB_#1-4.fcs	40.7	3617
		Treg_Tu_STB_#3-2.fcs	29.4	7212
		Treg_Tu_STB_#4-3.fcs	33.0	5305
		Treg_Tu_STB_#5-1.fcs	26.3	3360
		Treg_Tu_STB_#6-4.fcs	34.6	2391
		Treg_Tu_STB_#7-2.fcs	39.0	4879
		Treg_Tu_STB_#8-5.fcs	26.5	2400
		Treg STB #8-5.fcs	41.5	2378
	Mean		33.9	3942.8
	SD		6.1	1736.3

Target	Group	Number	Statistic (%)	#Cells
Treg (CD4+/Foxp3+/CD25+)	시험물질+PD	Treg_Tu_STB+P_#2-3.fcs	25.0	1638
		Treg_Tu_STB+P_#9-5.fcs	21.7	2966
		Treg_Tu_STB+P_#10-2.fcs	29.4	4730
		Treg_Tu_STB+P_#11-3.fcs	22.2	1746
		Treg_Tu_STB+P_#11-4.fcs	33.1	2823
		Treg STB+PD #14-3.fcs	33.6	2103
		Treg STB+PD #19-1.fcs	38.0	2598
	Mean		29.0	2657.7
	SD		6.3	1048.7

Group	Number	Number of cells / g tumor
		CD4	CD8	Treg
Control	#1	69875	40570	79706
	#2	59155	18420	107230
	#3	42386	11449	29992
	#4	65882	22373	57842
	#5	38368	17732	77274
	#6	55345	18781	57699
	#7	73060	37831	105220
	#8	43298	10780	52936
Mean		55921	22242	70987
SD		13358.3	11172.3	26610.5

Group	Number	Number of cells / g tumor
		CD4	CD8	Treg
aPD-1	#1	42652	19581	80258
	#2	70085	26273	67805
	#3	68129	31119	102167
	#4	47796	12953	35213
	#5	45855	21401	42729
	#6	82902	30392	41222
	#7	122593	41389	119444
	#8	135568	53485	47056
Mean		76947	29574	66987
SD		35199.3	12918.4	31225.8

Group	Number	Number of cells / g tumor
		CD4	CD8	Treg
시험물질	#1	65361	37136	125416
	#2	134277	90836	183046
	#3	192584	118190	247435
	#4	124747	82864	95238
	#5	48313	25670	59301
	#6	156724	103908	254911
	#7	53270	24824	59701
	#8	110354	76667	90076
Mean		110704	70012	139390
SD		51854.8	36257.4	79521.6

Group	Number	Number of cells / g tumor
		CD4	CD8	Treg
시험물질+PD	#1	70890	35719	44681
	#2	99063	81120	82389
	#3	116287	87474	87886
	#4	101071	118214	103929
	#5	91309	87324	75887
	#6	104875	37458	51544
	#7	77968	24840	43664
Mean		94495	67450	69997
SD		15744.1	34837.4	23574.2

Group	Number	CD8/Treg ratio in tumor
		CD8	Treg	CD8/Treg
Control	#1	40570	79706	0.51
	#2	18420	107230	0.17
	#3	11449	29992	0.38
	#4	22373	57842	0.39
	#5	17732	77274	0.23
	#6	18781	57699	0.33
	#7	37831	105220	0.36
	#8	10780	52936	0.20
Mean		22242	70987	0.32
SD		11172.3	26610.5	0.11

Group	Number	CD8/Treg ratio in tumor
		CD8	Treg	CD8/Treg
aPD-1	#1	19581	80258	0.24
	#2	26273	67805	0.39
	#3	31119	102167	0.30
	#4	12953	35213	0.37
	#5	21401	42729	0.50
	#6	30392	41222	0.74
	#7	41389	119444	0.35
	#8	53485	47056	1.14
Mean		29574	66987	0.50
SD		12918.4	31225.8	0.30

Group	Number	CD8/Treg ratio in tumor
		CD8	Treg	CD8/Treg
시험물질	#1	37136	125416	0.30
	#2	90836	183046	0.50
	#3	118190	247435	0.48
	#4	82864	95238	0.87
	#5	25670	59301	0.43
	#6	103908	254911	0.41
	#7	24824	59701	0.42
	#8	76667	90076	0.85
Mean		70012	139390	0.53
SD		36257.4	79521.6	0.21

Group	Number	CD8/Treg ratio in tumor
		CD8	Treg	CD8/Treg
시험물질+PD	#1	35719	44681	0.80
	#2	81120	82389	0.98
	#3	87474	87886	1.00
	#4	118214	103929	1.14
	#5	87324	75887	1.15
	#6	37458	51544	0.73
	#7	24840	43664	0.57
Mean		67450	69997	0.91
SD		34837.4	23574.2	0.22

4) 소결

시험물질인 N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide와 αPD-1의 병합 치료는 단독 치료에 비해 종양 내 침윤 CD8+ T세포의 effector function을 향상시켜 항종양 면역 반응 효과를 증가시킴을 확인하였다.

특히 STB-C017과 αPD-1의 병합 치료에서 complete tumor regression(CR)이 관찰되었으며, 이는 강력한 항암 면역 반응이 유도되었음을 시사한다.

(5) N'-(4-bromophenyl)isoxazole-4-sulfonohydrazide와 Epacadostat을 이용한 병합 면역 치료 효능 비교

1) 실험 방법

8주령 BALB/c 면역 보존 마우스의 오른쪽 측면에 2 x 10⁵ CT26 대장암 세포주를 피하주사(subcutaneous injection)하였고, 종양 크기가 약 50 mm³에 도달하였을 때, 약물 투여를 진행하였다.

구체적인 실험군 및 약물 투여 일정은 도 30과 같았으며, 모든 군에서 종양 크기 및 마우스 무게를 측정하며, 생존 분석(survival analysis)를 진행하였다.

2) 실험 결과

i) 약물 처리에 따른 종양 억제 효과

Control군에 비해 STB-C017 또는 Epacadostat 단독 치료군에서 종양 성장이 지연되며, 특히 αPD-1과의 병합 치료에 의해 그 효과가 증가하는 것을 확인하였다.

특히, STB-C017 및 αPD-1 병합 치료군의 12.5% (1/8), Epacadostat 및 αPD-1 병합 치료군의 25% (2/8)에서 complete tumor regression(CR)이 관찰되었다(도 31).

ii) 생존 분석(survival analysis) 결과

Control군에 비해 STB-C017 또는 Epacadostat 단독 치료군에서는 전체 생존율에 차이를 보이지 않는 것을 확인하였다.

반면, STB-C017 및 αPD-1 병합 치료군 또는 Epacadostat 및 αPD-1 병합 치료군에서 전체 생존율이 증가됨을 확인하였다(도 32).

iii) 소결

STB-C017 또는 Epacadostat은 αPD-1과의 병합 치료에 의해 survival benefit과 함께 complete tumor regression을 야기할 수 있는 잠재력을 가지고 있음을 확인하였다.

Claims (18)

1. 하기 화학식 1의 화합물 또는 이의 염:
   [화학식 1]
   

   

   
   상기 R₁은 치환 또는 비치환된 아릴기이며;
   상기 R₂는 치환 또는 비치환된 5각 헤테로 고리 방향족 화합물이다.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 R₁은 하기 화학식 2의 화합물이며,
   상기 R₂는 하기 화학식 3의 화합물인, 화합물 또는 이의 염:
   [화학식 2]
   

   

   
   [화학식 3]
   

   

   
   상기 R₃ 또는 R₄는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기 및 할로겐으로 이루어진 군에서 선택되는 것이며;
   상기 R₅, R₆ 및 R₇은 각각 독립적으로 O, S, C-H, N, N-H, N-CH₃로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나이며;
   상기 R₅ 및 R₆의 결합이 단일결합인 경우, R₆ 및 R₇의 결합은 이중결합이며, 상기 R₅ 및 R₆의 결합이 이중결합인 경우, R₆ 및 R₇의 결합은 단일결합이다.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 R₃ 및 R₄는 각각 독립적으로 수소 또는 할로겐이며;
   상기 R₂는 하기 화학식 4 내지 9의 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 화합물인, 화합물 또는 이의 염:
   [화학식 4]
   

   

   
   [화학식 5]
   

   

   
   [화학식 6]
   

   

   
   [화학식 7]
   

   

   
   [화학식 8]
   

   

   
   [화학식 9]
   

   

   .
4. 청구항 1에 있어서, 상기 화합물 또는 이의 염은 IDO(Indoleamine 2,3-dioxigenase) 또는 TDO(Tryptophan 2,3-dioxygenase)의 활성을 억제하는 것인, 화합물 또는 이의 염.
5. 하기 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물:
   [화학식 1]
   

   

   
   상기 R₁은 치환 또는 비치환된 아릴기이며;
   상기 R₂는 치환 또는 비치환된 5각 헤테로 고리 방향족 화합물이다.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 R₁은 하기 화학식 2의 화합물이며,
   상기 R₂는 하기 화학식 3의 화합물인, 약학적 조성물:
   [화학식 2]
   

   

   
   [화학식 3]
   

   

   
   상기 R₃ 또는 R₄는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기 및 할로겐으로 이루어진 군에서 선택되는 것이며;
   상기 R₅, R₆ 및 R₇은 각각 독립적으로 O, S, C-H, N, N-H, N-CH₃로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나이며;
   상기 R₅ 및 R₆의 결합이 단일결합인 경우, R₆ 및 R₇의 결합은 이중결합이며, 상기 R₅ 및 R₆의 결합이 이중결합인 경우, R₆ 및 R₇의 결합은 단일결합이다.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 R₃ 및 R₄는 각각 독립적으로 수소 또는 할로겐이며;
   상기 R₂는 하기 화학식 4 내지 9의 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 화합물인, 약학적 조성물:
   [화학식 4]
   

   

   
   [화학식 5]
   

   

   
   [화학식 6]
   

   

   
   [화학식 7]
   

   

   
   [화학식 8]
   

   

   
   [화학식 9]
   

   

   .
8. 청구항 5에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염은 IDO(Indoleamine 2,3-dioxigenase) 또는 TDO(Tryptophan 2,3-dioxygenase)의 활성을 억제하는 것인, 약학적 조성물.
9. 청구항 5에 있어서, 상기 약학적 조성물은 7일을 기준으로, 6일 투여 후 1일 휴식, 5일 투여 후 2일 휴식 또는 4일 투여 후 3일 휴식 주기로 투여되는 것인, 약학적 조성물.
10. 청구항 5에 있어서, 상기 약학적 조성물은 다른 항암제를 더 포함하는 약학적 조성물.
11. 청구항 10에 있어서, 상기 다른 항암제는 PD-1 억제제 또는 PD-L1 억제제인, 약학적 조성물.
12. 청구항 11에 있어서, 상기 PD-1 억제제는 펨브롤리주맙, 니볼루맙, PDR001, REGN2810 (SAR-439684), BGB-A317, BI754091, IBI308, INCSHR-1210, JNJ-63723283, JS-001, MEDI0680 (AMP-514), MGA-012, PF-06801591, REGN-2810, TSR-042, 아테졸리주맙, 아벨루맙, CX-072, 두르발루맙, FAZ053, LY3300054, PD-L1 밀라몰레큘, 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것이고, 상기 PD-L1 억제제는 아테졸리주맙, 두르발루맙, 아벨루맙, LY3300054, 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인, 약학적 조성물.
    
13. 청구항 5에 있어서, 상기 약학적 조성물은 다른 항암제와 병용 투여되는 것인, 약학적 조성물.
14. 청구항 13에 있어서, 상기 다른 항암제는 PD-1 억제제 또는 PD-L1 억제제인, 약학적 조성물.
15. 청구항 14에 있어서, 상기 PD-1 억제제는 펨브롤리주맙, 니볼루맙, PDR001, REGN2810 (SAR-439684), BGB-A317, BI754091, IBI308, INCSHR-1210, JNJ-63723283, JS-001, MEDI0680 (AMP-514), MGA-012, PF-06801591, REGN-2810, TSR-042, 아테졸리주맙, 아벨루맙, CX-072, 두르발루맙, FAZ053, LY3300054, PD-L1 밀라몰레큘, 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것이고, 상기 PD-L1 억제제는 아테졸리주맙, 두르발루맙, 아벨루맙, LY3300054, 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인, 약학적 조성물.
16. 청구항 5에 있어서, 상기 암은 IDO(Indoleamine 2,3-dioxigenase) 또는 TDO(Tryptophan 2,3-dioxygenase)를 발현하는 암인, 약학적 조성물.
17. 청구항 5에 있어서, 상기 암은 암은 폐암, 유방암, 전립선암, 난소암, 자궁 내막암, 자궁경부암, 방광암, 두경부암, 신세포 암종, 식도암, 췌장암, 뇌암, 간암, 백혈병, 림프종, 흑색종, 다발성 골수종, 유윙 육종, 골육종, 결장암, 갑상선암, 바렛 선암, 대장암, 위암, 혈액암, 담즙관암, 비소세포 폐암, 폐선암, 구강암, 직장암, 요로상피암, 흉선암, 복막암, 나팔관암, 경구캐비티 편평세포암으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 암인, 약학적 조성물.
18. 하기 화학식 1의 화합물 또는 이의 식품학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 암의 예방 또는 개선용 건강기능식품:
    [화학식 1]
    

    

    
    상기 R₁은 치환 또는 비치환된 아릴기이며;
    상기 R₂는 치환 또는 비치환된 5각 헤테로 고리 방향족 화합물이다.

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