KR20220002147A - 니솔디핀을 유효성분으로 함유하는 방사선 민감성 증진용 조성물 - Google Patents

니솔디핀을 유효성분으로 함유하는 방사선 민감성 증진용 조성물 Download PDF

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KR20220002147A
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nisoldipine
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김광석
허종익
남기석
심명규
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한국원자력의학원
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Abstract

본 발명은 니솔디핀을 유효성분으로 함유하는 방사선 민감성 증진용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 니솔디핀 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 하는 암에 대한 방사선 치료 민감제용 약학 조성물 및 암에 대한 방사선 치료 보조용 약학 조성물을 제공한다.
상기 약학 조성물은 방사선 민감성을 증진시켜 암세포 증식 억제, 세포 사멸, 암세포 전이 억제 등의 효과를 보다 향상시키므로, 이를 이용하여 유방암, 대장암 등 IGFBP5 표적 또는 엔도텔린(endothelin) 수용체 표적 암 질환을 보다 효과적으로 치료할 수 있다.

Description

니솔디핀을 유효성분으로 함유하는 방사선 민감성 증진용 조성물{COMPOSITION FOR ENHANCING RADIATION SENSITIVITY COMPRISING NISOLDIPINE}
본 발명은 니솔디핀을 유효성분으로 함유하는 방사선 민감성 증진용 조성물에 관한 것이다.
암의 치료법은 수술, 방사선 치료법, 항암 화학 요법으로 크게 나눌 수 있는데, 전 세계적으로 방사선 치료를 받는 암 환자의 수가 매년 증가하고 있는 추세에 있어 암 치료에 있어 방사선 치료의 중요성 또한 증가하고 있지만, 암 세포의 방사선내성 획득, 고선량 방사선 치료시 정상 조직의 손상 등이 치료의 효율을 떨어뜨리는 부작용을 수반한다. 방사선의 부작용을 줄이고 내성을 극복하기 위해 방사선과 병용하여 투여할 때 방사선의 항암 효과를 증가시키는 방사선 민감제에 관한 연구 개발이 이루어지고 있다.
니솔디핀(Nisoldipine)은 디히드로피리딘(dihydropyridine)계 칼슘채널차단제로서, 상세하게는 화학명이 (RS)-이소부틸 메틸 2,6-디메틸-4-(2-니트로페닐)-1,4-디하이드로피리딘-3,5-디카르복시레이트[(RS)-Isobutyl methyl 2,6-dimethyl-4-(2-nitrophenyl)-1,4-dihydropyridine-3,5-dicarboxylate]이다. 니솔디핀은 기존에 만성 협심증 및 고혈압 치료에 유용하게 사용되고 있으나, 방사선 민감성 증진제로서의 니솔디핀의 효과는 현재까지 밝혀진 바 없다.
대한민국 공개특허 제10-2016-0128449호 (2016.11.07. 공개)
본 발명의 목적은 종래의 고혈압 치료제인 니솔디핀의 신규한 용도로써, 우수한 방사선 민감성 증진용 조성물을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 조성물을 포함하는 암 질환 치료 조성물을 제공하는 데에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 니솔디핀 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 하는 암에 대한 방사선 치료 민감제용 약학 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 니솔디핀 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 하는 암에 대한 방사선 치료 보조용 약학 조성물을 제공한다.
본 발명은 니솔디핀의 신규한 용도로, 방사선 민감성 증진 효과를 가진 니솔디핀을 포함하는 약학 조성물을 방사선 치료와 병용함으로써, 암세포의 증식 및 전이를 억제하고 암세포 사멸을 유도하여 암에 대한 방사선 치료 효과를 증진시킬 수 있다.
특히, 상기 약학 조성물은 인슐린 형성 성장인자 결합 단백질(Insulin-like growth factor-binding protein 5, IGFBP5)의 발현을 억제할 수 있어 IGFBP5 표적 암 치료에 유용하며, 동시에 엔도텔린(endothelin) 수용체를 통한 암 성장 및 암 전이 신호전달을 억제할 수 있어 엔도텔린 수용체 표적 암 치료에도 유용하다.
도 1은 뇌종양 세포주에서의 니솔디핀 및 방사선 처리에 의한 세포 사멸 효과를 확인한 것으로, A는 U251 세포주, B는 U87 세포주의 변화를 나타낸다.
도 2는 대장암 세포주에서의 니솔디핀 및 방사선 처리에 의한 세포 사멸 효과를 확인한 것이다.
도 3은 대장암 세포주에서의 니솔디핀 및 방사선 처리에 의한 세포 전이 억제 효과를 확인한 것이다.
도 4는 대장암 세포주에서 니솔디핀에 의한 인슐린 형성 성장인자 결합 단백질(IGFBP5)의 억제 및 상기 단백질 억제를 통한 세포 전이 억제 효과를 확인한 것이다.
도 5는 유방암 세포주에서의 니솔디핀 및 방사선 처리에 의한 세포 사멸 효과를 확인한 것이다.
도 6은 유방암 세포주에서 니솔디핀에 의한 엔도텔린(endothelin) 수용체 억제 효과를 확인한 것이다.
도 7은 유방암 세포주에서 엔도텔린 수용체 하부 신호전달에 대한 니솔디핀의 효과를 확인한 것이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 니솔디핀 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 함유하는 암에 대한 방사선 치료 민감제용 약학 조성물을 제공한다.
본 명세서에서, "니솔디핀(nisoldipine)"은 하기 화학식 1로 나타나는 화합물로, (RS)-이소부틸 메틸 2,6-디메틸-4-(2-니트로페닐)-1,4-디하이드로피리딘-3,5-디카르복시레이트[(RS)-Isobutyl methyl 2,6-dimethyl-4-(2-nitrophenyl)-1,4-dihydropyridine-3,5-dicarboxylate]로 명명된다.
<화학식 1>
Figure pat00001
상기 니솔디핀은 이와 동일한 효능을 갖는 범위 내에서 약학적으로 허용가능한 염의 형태로 사용할 수 있다.
본 명세서에서, "약학적으로 허용가능한"이란, 상기 조성물에 노출되는 세포나 인간에게 독성이 없는 것을 의미한다.
상기 염은 약학적으로 허용가능한 염기성 염 또는 산성염 중 어느 하나의 형태로 사용할 수 있다. 염기성염은 유기 염기염, 무기 염기염 중 어느 하나의 형태로 사용할 수 있으며, 나트륨염, 칼륨염, 칼슘염, 리튬염, 마그네슘염, 세슘염, 아미늄(aminium)염, 암모늄염, 트리에칠아미늄염 및 피리디늄염으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
산성염은 유리산(free acid)에 의해 형성된 산부가염이 유용하다. 유리산으로는 무기산과 유기산을 사용할 수 있으며, 무기산으로는 염산, 브롬산, 황산, 아황산, 인산, 이중 인산, 질산 등을 사용할 수 있고, 유기산으로는 구연산, 초산, 말레산, 말산, 퓨마르산, 글루코산, 메탄설폰산, 벤젠설폰산, 캠퍼설폰산, 옥살산, 말론산, 글루타릭산, 아세트산, 글리콘산, 석신산, 타타르산, 4-톨루엔설폰산, 갈락투론산, 엠본산, 글루탐산, 시트르산, 아스파르탄산, 스테아르산 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않고 당업계에서 통상적으로 사용되는 다양한 무기산 및 유기산을 이용하여 형성되는 염이 모두 포함될 수 있다.
또한, 상기 니솔디핀은 약학적으로 허용되는 염뿐만 아니라, 통상의 방법에 의해 제조될 수 있는 모든 염, 수화물, 용매화물, 유도체 등을 모두 포함할 수 있다. 부가염은 통상의 방법으로 제조할 수 있고, 수혼화성 유기용매, 예를 들면 아세톤, 메탄올, 에탄올, 또는 아세토니트릴 등에 녹여 과량의 유기염기를 가하거나 무기염기의 염기 수용액을 가한 후 침전시키거나 결정화시켜서 제조할 수 있다. 또는 이 혼합물에서 용매나 과량의 염기를 증발시킨 후 건조시켜서 부가염을 얻거나 또는 석출된 염을 흡인 여과시켜 제조할 수 있다.
상기 약학 조성물은 암 치료시 방사선 조사와 병용하여 투여될 수 있고, 상기 약학 조성물은 방사선 민감성을 증가시켜 방사선 조사에 의한 항암 효과를 증진시킬 수 있다. 보다 상세하게는, 방사선 조사에 의한 암세포의 증식 및 전이 억제 효과, 암세포 사멸 유도 효과를 향상시킬 수 있다.
본 명세서에서, "방사선 조사"란, 악성 세포의 DNA를 손상시키는 국소 치료 방법으로, 정상 세포는 종양 세포에 비해 이런 손상을 수선하는 능력이 더 크기에, 이런 차이를 이용하는 치료를 의미하며, 통상적으로 의미하는 방사선을 이용하여 치료하는 방법을 포함한다.
방사선 조사는 국소 요법의 형태이므로, 일반적으로 부작용은 치료된 부위에 제한된다. 그러나 공통된 전신 증상으로서 피로감이 있다. 많은 유전적 요인들이 일부 환자에서 2차 암의 소인이 되는 것이 사실이지만, 방사선 또한 관련 위험의 증가에 기여한다. 본 발명에 따른 방사선 민감성 증가용 조성물은 방사선의 필요량을 감소시킴으로써 이러한 부작용을 줄일 수 있다. 또한, 방사선에 민감한 암세포뿐만 아니라, 방사선에 저항성이 있는 암세포에서도 방사선 민감도를 증가시킬 수 있다.
본 명세서에서, "방사선 민감성(radiation sensitivity)"이란, 방사선에 대한 생체의 민감성을 의미하며, 표적의 크기(DNA 량), 세포 동태(세포분열의 주기), 세포 수 변화 등을 통해 민감성 정도를 확인할 수 있다.
본 명세서에서, "증진"이란, 어떤 방사선 용량에서 생존하는 세포 수의 감소, 치사량에 필요한 방사선 용량의 감소, 또는 이들의 조합을 의미하나, 다른 통상적으로 의미하는 증진도 포함한다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방사선의 민감성이 증진된다는 것은 방사선을 용량별로 조사한 후 형성된 콜로니의 수를 측정하였을 때, 방사선 농도에 따라 그 콜로니의 수가 감소함을 의미할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 약학 조성물은 인슐린 형성 성장인자 결합 단백질(Insulin-like growth factor-binding protein 5, IGFBP5) 또는 엔도텔린(endothelin) 수용체의 발현 또는 이들을 통한 신호전달을 억제할 수 있어, 인슐린 형성 성장인자 결합 단백질(IGFBP5) 표적 암 또는 엔도텔린(endothelin) 수용체 표적 암에 대한 방사선 치료에 병용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 니솔디핀은 IGFBP5 유전자 및 단백질 발현을 억제하고, 이의 하부신호에 관여하는 것으로 예상되는 표면발현 유전자인 Zo-1 및 비멘틴(vimentin)과 같은 전이 관여 유전자들의 발현도 감소시켰다. 또한, 엔도텔린 수용체 및 이와 관련된 유전자 발현을 감소시켰다.
상기 인슐린 형성 성장인자 결합 단백질(IGFBP5) 표적 암 또는 엔도텔린 수용체 표적 암은 IGFBP5 또는 엔도텔린 수용체와 관련된 암으로, 바람직하게는 IGFBP5 또는 엔도텔린 수용체가 과발현된 암, 보다 바람직하게는 뇌종양, 대장암, 유방암, 및 자궁경부암으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 인슐린 형성 성장인자 결합 단백질(IGFBP5) 발현 억제제 또는 엔도텔린(endothelin) 수용체 발현 억제제를 방사선 조사와 병용함으로써, 방사선 민감성을 증진시킬 수 있다.
본 발명은 니솔디핀 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 하는 암에 대한 방사선 치료 보조용 약학 조성물을 제공한다.
이에 상응하는 특징들은 상술된 부분에서 대신할 수 있다.
본 발명에 따른 약학 조성물은 약학적 분야의 통상적인 방법에 따라 제조될 수 있다. 상기 약학 조성물은 제형에 따라 약학적으로 허용가능한 적절한 담체와 배합될 수 있고, 필요에 따라, 부형제, 희석제, 분산제, 유화제, 완충제, 안정제, 결합제, 붕해제, 용제 등을 더 포함하여 제조될 수 있다. 상기 적절한 담체 등은 본 발명에 따른 니솔디핀 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염의 활성 및 특성을 저해하지 않는 것으로, 투여 형태 및 제형에 따라 달리 선택될 수 있다.
상기 약학 조성물은 어떠한 제형으로도 적용될 수 있고, 보다 상세하게는 통상의 방법에 따라 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 비경구형 제형으로 제형화하여 사용될 수 있다.
상기 경구형 제형 중 고형 제형은 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등의 형태로, 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트, 수크로스, 락토오스, 솔비톨, 만니톨, 셀룰로오스, 젤라틴 등을 섞어 조제할 수 있고, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 포함될 수 있다. 또한, 캡술제형의 경우 상기 언급한 물질 외에도 지방유와 같은 액체 담체를 더 포함할 수 있다.
상기 경구형 제형 중 액상 제형은 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.
상기 비경구 제형은 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함될 수 있다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다. 이에 제한되지 않고, 당해 기술 분야에 알려진 적합한 제제를 모두 사용 가능하다.
또한, 상기 약학 조성물은 치료 효능의 증진을 위해 칼슘이나 비타민 등을 더 첨가할 수 있다.
본 발명에 따른 약학 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여될 수 있다.
본 명세서에서, "약학적으로 유효한 양"이란, 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분하며 부작용을 일으키지 않을 정도의 양을 의미한다.
상기 약학 조성물의 유효 용량 수준은 사용 목적, 환자의 연령, 성별, 체중 및 건강 상태, 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 방법, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료기간, 배합 또는 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 달리 결정될 수 있다. 예를 들어, 일정하지는 않지만 일반적으로 0.001 내지 100mg/kg으로, 바람직하게는 0.01 내지 10mg/kg을 일일 1회 내지 수회 투여될 수 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
상기 약학 조성물은 암에 대한 방사선 치료를 받는 임의의 동물에 투여할 수 있고, 상기 동물은 예를 들어, 인간 및 영장류뿐만 아니라 소, 돼지, 말, 개 등의 가축 등을 포함할 수 있다.
상기 약학 조성물은 제제 형태에 따른 적당한 투여 경로로 투여될 수 있고, 목적 조직에 도달할 수 있는 한 경구 또는 비경구의 다양한 경로를 통하여 투여될 수 있다. 투여 방법은 특히 한정할 필요 없이, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피부 도포, 호흡기내 흡입, 자궁내 경막 또는 뇌혈관내(intracere-broventricular) 주사 등의 통상적인 방법으로 투여될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
< 실시예 1> 뇌종양 세포주에서의 니솔디핀 및 방사선 병용 처리 효과 확인
뇌종양 세포주 U251 및 U87에서 니솔디핀의 방사선 민감성을 확인하기 위해 클로니 형성 분석 실험을 시행하였다. 콜로니 형성 분석을 위해, 사람 뇌종양 세포주인 U251 및 U87 세포를 60mm 플레이트에 100, 500, 1000개의 세포를 분주하고 약물을 처리하고 0, 2, 4Gy의 방사선을 조사한 다음 2주간 배양하였다.
그 결과, 도 1에 나타난 바와 같이, 니솔디핀을 처리한 뇌종양 세포에서 콜로니 형성이 감소하는 것을 확인하였다.
<실시예 2> 대장암 세포주에서의 니솔디핀 및 방사선 병용 처리 효과 확인
2-1. 니솔디핀 및 방사선 병용 처리에 의한 대장암 세포 증식 억제 효과
사람 대장암 세포주인 HT29 및 HCT116 세포를 60mm 플레이트에 분주 후 24시간 동안 배양하였다. 24시간 후, 각 세포에 10μg/ml 농도의 니솔디핀, 2Gy의 방사선을 각각 혹은 동시에 처리하여 24시간 배양하였다. 6 well 플레이트에 2×105개로 분주하고 2일 및 5일간 배양한 후 Cell Count로 세포 증식을 확인하였다.
그 결과, 도 2A에 나타난 바와 같이, 니솔디핀의 처리에 의해 방사선에 의한 암 세포 증식의 억제가 더 효과적으로 일어나는 것을 확인하였다.
또한, 도 2B에 나타난 바와 같이, TUNEL assay를 통해 세포 사멸을 확인한 실험을 통해서 니솔디핀에 의해 유도된 방사선 민감도의 증가가 대장암 세포의 세포 사멸을 증가시킴을 확인하였다.
콜로니 형성 분석을 위해, 사람 대장암 세포주인 HT29 및 HCT116 세포를 60mm 플레이트에 100, 500, 1000개의 세포를 분주하고 약물을 처리하고 0, 2, 4Gy의 방사선을 조사한 다음 2주간 배양하였다.
그 결과, 도 2C 및 2E에 나타난 바와 같이, 니솔디핀을 처리한 대장암 세포에서 콜로니 형성이 감소하는 것을 확인하였다.
더불어, 콜로니 형성이 확인되면 염색을 한 후 콜로니 수를 측정하였다. 60mm 플레이트에 1000개의 세포를 분주하고 약물을 처리한 후, 2주간 배양하였다. 콜로니 형성이 확인되면 염색을 한 후 콜로니 수를 측정하였다.
그 결과, 도 2D 및 도 2F에 나타난 바와 같이, 니솔디핀의 처리에 의해서 콜로니 형성이 억제되는 것을 확인하였다.
이를 통해, 니솔디핀은 대장암 세포에서 방사선 민감도를 증가시켜, 니솔디핀의 상기 효과들을 증진시킴을 확인할 수 있었다.
2-2. 니솔디핀 및 방사선 병용 처리에 의한 대장암 세포 전이 억제 효과
Trans well 플레이트의 upper well에 방사선 및 니솔디핀을 처리한 대장암 세포를 2×105개를 분주하고 24시간 동안 배양하였다. 24시간 후 현미경을 이용해 막(membrane)에 침투한 세포의 수를 측정하였다.
그 결과, 도 3A 및 도 3B에 나타난 바와 같이, 니솔디핀에 의해 침투한 대장암 세포의 수가 감소하는 것을 확인하였고, 이는 방사선과 함께 처리하였을 때 효과가 더 증가한 것을 확인하였다.
더불어, 24 well 플레이트에 방사선 및 니솔디핀을 처리한 대장암 세포를 4×105개를 분주하고 24시간 동안 배양하였다. 24시간 후 세포를 긁어낸 후, 이동 분석(migration assay)을 진행하였다.
세포를 긁어낸 후 8시간부터 세포의 이동을 확인한 결과, 도 3C 및 3D에 나타난 바와 같이, 니솔디핀을 처리한 군에서 세포 이동이 억제되는 것을 확인하였고, 역시 방사선과 함께 니솔디핀을 처리한 군에서 그 효과가 더 증가하는 것을 확인하였다.
이를 통해, 니솔디핀은 대장암 세포의 전이를 억제하는 효과를 가지며, 방사선과 니솔디핀의 병용 처리에 의해서 상기 효과가 더 향상됨을 확인할 수 있다.
2-3. 니솔디핀에 의한 인슐린 형성 성장인자 결합 단백질( IGFBP5 )의 억제 및 대장암 세포 전이 억제 효과
니솔디핀은 IGFBP5 발현 저해 물질로 스크리닝되었기 때문에, 대장암 세포주 HCT116에서 니솔디핀 처리에 의해 IGFBP5의 발현이 감소되는 것을 실시간 유전자증폭(realtime-PCR) 실험과 단백질 발현(Western blot)을 통해 확인하였다.
그 결과, 도 4A 및 도 4B에 나타난 바와 같이, 니솔디핀에 의해서 IGFBP5의 유전자 및 단백질 발현이 감소되는 것을 확인하였다. 또한, IGFBP5의 하부신호에 관여하는 것으로 예상되는 표면발현 유전자인 Zo-1 및 비멘틴(vimentin)과 같은 전이 관여 유전자들의 발현이 니솔디핀에 의해 감소되는 것을 확인하였다.
Trans well 플레이트의 upper well에 IGFBP5 발현억제를 위해 IGFBP5 miRNA (TGCTGACAATTGGGCAGGTACACAGCGTTTTGGCCACTGACTGACGCTGTGTATGCCCAATTGT, CCTGACAATTGGGCATACACAGCGTCAGTCAGTGGCCAAAACGCTGTGTACCTGCCCAATTGTC) 렌티바이러스 벡터를 도입한 대장암 세포를 2×105개를 분주하고 방사선을 조사하여 24시간 동안 배양하였다. 24시간 후 현미경을 이용해 막에 침투한 세포의 수를 측정하였다.
miRNA sequence No.

IGFBP5 miRNA
TGCTGACAATTGGGCAGGTACACAGCGTTTTGGCCACTGACTGACGCTGTGTATGCCCAATTGT 서열번호 1
CCTGACAATTGGGCATACACAGCGTCAGTCAGTGGCCAAAACGCTGTGTACCTGCCCAATTGTC 서열번호 2
그 결과, 도 4C에 나타난 바와 같이, 니솔디핀에 의해 침투한 대장암 세포의 수가 감소하는 것을 확인하였고, 이는 방사선과 함께 처리하였을 때 효과가 더 증가한 것을 확인하였다.
24 well 플레이트에 IGFBP5 miRNA를 도입한 대장암 세포를 4×105개를 분주하고 방사선을 조사하여 24시간 동안 배양하였다. 24시간 후 세포를 긁어낸 후 migration assay를 진행하였다.
세포를 긁어낸 후 8시간부터 세포의 이동을 확인한 결과, 도 4D에 나타난 바와 같이, IGFBP5 miRNA를 도입한 군에서 세포 이동이 억제되는 것을 확인하였고, 역시 방사선과 함께 IGFBP5 miRNA를 도입한 군에서 그 효과가 더 증가하는 것을 확인하였다.
이를 통해, IGFBP5 발현억제는 대장암 세포의 전이를 억제하는 효과를 가지며, IGFBP5의 발현 억제는 방사선과의 병용 처리에 의해서 상기 효과가 더 향상됨을 확인할 수 있었다.
< 실시예 3> 유방암 세포주에서의 니솔디핀 및 방사선 병용 처리 효과 확인
3-1. 니솔디핀 및 방사선 병용 처리에 의한 유방암 세포 증식 억제 효과
삼중 음성 유방암 세포주 MDA-MB-231에서 니솔디핀의 방사선 민감성을 확인하기 위해 클로니 형성 분석 실험을 시행하였다. 콜로니 형성 분석을 위해, MDA-MB-231 세포를 60mm 플레이트에 100, 500, 1000개의 세포를 분주하고 약물을 5 또는 10μg/ml 농도로 처리한 후 0, 2, 4Gy의 방사선을 조사한 다음 2주간 배양하였다.
그 결과, 도 5A에 나타난 바와 같이, 니솔디핀을 처리한 유방암 세포에서 콜로니 형성이 감소하는 것을 확인하였다.
유방암 세포주 MDA-MB-231을 60mm 플레이트에 분주 후 24시간 동안 배양한 후, 각 세포에 10μg/ml 농도의 니솔디핀, 2Gy의 방사선을 각각 혹은 동시에 처리하여 24시간 배양하였다. 6 well 플레이트에 5×104개로 분주하고 1일 및 2일간 배양한 후 Cell Count로 세포 증식을 확인하였다.
그 결과, 도 5B에 나타난 바와 같이, 니솔디핀의 처리에 의해 방사선에 의한 암 세포 증식의 억제가 더 효과적으로 일어나는 것을 확인하였다.
또한, 유방암 세포주 MDA-MB-231에서 니솔디핀에 의한 세포 사멸을 유도 여부를 평가하기 위해 TUNNEL Assay를 진행하였다. 슬라이드에 각 세포군을 각 well 당 5×103개씩 분주하였고, 6시간 뒤 니솔디핀이 함유된 세포 배양액으로 교체 해주었다. 그리고 TUNEL assay kit로 실험을 진행하였으며, TUNEL 염색을 한 뒤, 핵을 DAPI로 염색해주었다.
형광 현미경으로 관찰한 결과, 도 5C에 나타난 바와 같이 대조군에 비해 니솔디핀을 처리한 군에서 TUNEL 염색이 더 많이 된 것을 확인할 수 있었고, 이는 세포사멸이 더 많이 일어났다는 것을 의미한다. 또한, 방사선과 니솔디핀의 병용 처리에 의해서 유방암의 세포 사멸이 증가하는 것으로 나타났다.
3-2. 유방암 세포에서 니솔디핀에 의한 엔도텔린 ( Endothelin ) 수용체 저해 효과
유방암 세포주 MDA-MB-231에서 니솔디핀의 표적이 되는 유전자를 찾기 위해 니솔디핀을 24시간 처리한 그룹과 그렇지 않은 그룹으로 나누어 RNA seq 마이크로어레이 분석을 시행하였다.
그 결과, 도 6A에 나타난 바와 같이, endothelin 신호전달과 관련된 유전자의 발현이 니솔디핀에 의해 억제된 것을 확인할 수 있었다.
마이크로어레이 분석 결과에 따라 실시간 PCR 분석을 시행한 결과, 도 6B에 나타난 바와 같이, endothelin 수용체와 관련된 유전자 중 대표적으로 endothelin 수용체(EDNRA)를 비롯하여, FLG, PPL, LMBR1L, KRT86 유전자의 발현이 감소된 것을 확인하였다.
또한, 유방암 세포주 MDA-MB-231에서 니솔디핀의 농도에 따라 24시간 처리한 후 endothelin 수용체의 발현을 단백질 수준 및 mRNA 수준에서 분석한 결과, 도 6C 및 도 6D에 나타난 바와 같이, 공히 endothelin 수용체의 발현이 니솔디핀의 농도 의존적으로 감소된 것을 확인하였다.
3-3. 유방암 세포에서 니솔디핀에 의한 YAP/ TAZ 신호전달 저해 효과
유방암 세포에서 니솔디핀은 endothelin 수용체를 표적으로 저해하였기 때문에 endothelin 수용체 하부 신호전달에 있는 종양의 전이 및 악성화에 영향을 주는 YAP/TAZ 신호전달에 영향을 주는 지를 확인하기 위해, endothelin 수용체의 리간드로 작용하는 ehdothelin-1 (ET-1)을 처리하거나, 니솔디핀을 처리한 후, YAP과 TAZ의 활성화를 western blot 분석, 항체를 이용한 형광현미경 관찰, 전사 후 하부 유전자 발현 분석을 시행하였다.
그 결과, 도 7A에 나타난 바와 같이 ET-1에 의해 감소된 YAP과 TAZ의 인산화가 니솔디핀에 의해 증가된 것을 확인하였으며, 이는 니솔디핀에 의해 YAP과 TAZ의 핵 이동을 방해하고 불활성화되어 분해과정으로 진행됨을 예상할 수 있다.
도 7A의 결과와 동일하게, 도 7B의 YAP의 발현은 ET-1에 의해 증가된 반면, 니솔디핀에 의해 감소된 것을 확인하였다.
상기와 같은 도 7A 및 7B의 결과에 의해, endothelin에 의해 YAP/TAZ 단백질이 핵으로 이동하여 전사작용이 활성화되고 그 단백질에 의해 하부의 유전자의 발현이 증가되는데 반해 니솔디핀이 YAP/TAZ 단백질의 전사작용을 억제하는 지를 하부 유전자 CRY61과 INHBA의 발현을 실시간 PCR로 확인하였다.
그 결과, 도 7C에 나타난 바와 같이, YAP/TAZ 단백질의 전사 유전자인 CRY61과 INHBA의 발현이 endothelin 처리에 의해 증가하였고, 니솔디핀의 처리에는 반대로 감소된 것을 확인하였다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 즉, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다.
<110> KOREA INSTITUTE OF RADIOLOGICAL & MEDICAL SCIENCES <120> COMPOSITION FOR ENHANCING RADIATION SENSITIVITY COMPRISING NISOLDIPINE <130> ADP-2021-0350 <150> KR 10-2020-0080021 <151> 2020-06-30 <160> 2 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 64 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> IGFBP5 miRNA <400> 1 tgctgacaat tgggcaggta cacagcgttt tggccactga ctgacgctgt gtatgcccaa 60 ttgt 64 <210> 2 <211> 64 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> IGFBP5 miRNA <400> 2 cctgacaatt gggcatacac agcgtcagtc agtggccaaa acgctgtgta cctgcccaat 60 tgtc 64

Claims (7)

  1. 니솔디핀 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 하는 암에 대한 방사선 치료 민감제용 약학 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 약학 조성물은,
    방사선 조사에 의한 항암 효과를 증진시키는 것을 특징으로 하는, 약학 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 약학 조성물은,
    인슐린 형성 성장인자 결합 단백질(IGFBP5) 또는 엔도텔린(endothelin) 수용체의 발현을 억제하는 것을 특징으로 하는, 약학 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 암은,
    인슐린 형성 성장인자 결합 단백질(IGFBP5) 표적 암 또는 엔도텔린(endothelin) 수용체 표적 암인 것을 특징으로 하는, 약학 조성물.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 암은,
    뇌종양, 대장암, 유방암, 및 자궁경부암으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 약학 조성물,
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 약학 조성물은,
    암 치료시 방사선 조사와 병용하여 투여되는 것을 특징으로 하는, 약학 조성물.
  7. 니솔디핀 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 하는 암에 대한 방사선 치료 보조용 약학 조성물.
KR1020210085232A 2020-06-30 2021-06-30 니솔디핀을 유효성분으로 함유하는 방사선 민감성 증진용 조성물 KR20220002147A (ko)

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