KR20220003696A - 멜라토닌의 신규 용도 - Google Patents

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Abstract

멜라토닌의 신규한 용도에 관한 발명으로써, 상기 멜라토닌을 포함하는 조성물은 자궁 내 염증 및 산화 스트레스를 완화하고, 태반 내 혈류를 개선하는 효과가 있으므로, 미숙아의 조산에 따른 부작용을 감소, 개선, 예방 또는 치료하기 위한 조성물의 유효성분으로 활용될 수 있다.

Description

멜라토닌의 신규 용도{New use of melatonin}
멜라토닌의 신규 용도인, 미숙아의 조산에 의한 부작용 감소, 개선, 예방 또는 치료 용도에 관한 것이다.
세계보건기구에 의하면 재태 기간 37주 미만 또는 최종 월경일로부터 259일 미만에 태어난 아기를 미숙아(preterm infant) 또는 조산아라고 한다. 미숙아로 태어난 것에 의한 부작용의 주요 증상으로는, 폐의 미발달로 인한 폐손상, 뇌혈관의 미발달로 인한 뇌손상, 태반의 혈류 부전으로 인한 심혈관계 손상 등이 있다.
조산이 예상되는 임신부에게 코르티코스테로이드를 주사하면 태아의 폐포를 자극해 폐의 발달을 유도할 수 있다. 그러나 임신 후 28주 이전에 태어난 신생아의 폐 발달단계는 세관시기로 아직 폐포가 발달하지 못하여, 출산 이전 초기 발달단계인 신생아를 코르티코스테로이드의 주사로 치료하는 데에는 한계가 있다. 또한 코르티코스테로이드는 임신부 및 태아의 혈당을 높이는 등의 전신적인 부작용이 있을 수 있어 모든 경우 사용 가능한 것이 아니며, 안전성에 대해 논란이 많다. 또한 조산이 예상되면 출생후 조산아의 뇌손상 예방을 위해 임신부에게 산화마그네슘을 주사하기도 하나 효과가 미미하여 임신 28주 이전에 태어난 조산아는 출생 후 염증성 뇌손상 및 뇌출혈, 허혈성 뇌손상을 입게 되는 경우가 많다. 또한 자궁내 염증이 동반된 임신에서 태아의 심혈관계가 손상을 입는 이유 중 하나가 자궁태반혈류부전이라는 연구결과가 많이 나오고 있다.
이러한 기술적 배경 하에서, 미숙아의 조산에 의한 부작용을 예방 및 치료하는 조성물에 대한 연구(한국 등록특허 10-1405620)가 활발히 이루어지고 있으나, 아직은 미비한 실정이다.
일 양상은 미숙아의 조산에 따른 부작용을 감소, 개선, 예방 또는 치료시키기 위한 멜라토닌을 포함하는 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
다른 양상은 미숙아의 조산에 따른 부작용을 감소, 개선, 예방 또는 치료시키기 위한 멜라토닌을 포함하는 건강기능식품 조성물을 제공하는 것이다.
또 다른 양상은 상기 멜라토닌을 포함하는 약학적 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 미숙아의 조산에 따른 부작용을 감소, 개선, 예방 또는 치료하는 방법을 제공하는 것이다.
일 양상은 미숙아의 조산에 따른 부작용을 감소, 개선, 예방 또는 치료시키기 위한 멜라토닌을 포함하는 약학적 조성물을 제공한다.
용어, "개선"이란 상기 멜라토닌을 포함하는 약학적 조성물의 투여에 의한 미숙아의 조산에 따른 부작용의 감소 또는 조산에 따른 부작용으로 인한 증세가 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.
용어, "치료하다(treat)"는 질병을 앓거나 또는 질병이 발병할 위험이 있는 개체에게, 상기 개체의 상태(예를 들면, 하나 이상의 증상)의 개선, 질병 진행의 지연, 증상 발생의 지연 또는 증상 진행의 둔화 등을 포함한 효과를 제공하는 임의의 형태의 치료 또는 예방을 의미한다. 따라서, 용어 "치료(treatment)"는 또한 증상의 발생을 예방하는 개체의 예방적 치료를 포함한다.
용어, "치료(treatment)" 및 "예방(prevention)"은 증상의 치유 또는 완전한 제거를 의미하도록 의도되지 않는다. 이들은 환자의 상태(예를 들면, 하나 이상의 증상)의 개선, 질병의 진행의 지연 등을 포함한, 질병을 앓고 있는 환자에게 효과를 제공하는 임의의 형태의 치료를 의미한다.
용어, "치료적 유효량(treatment-effective amount)"은 미숙아의 조산에 따른 부작용이 나타나는 환자에서, 조산에 의한 부작용, 상태(예를 들면, 하나 이상의 증상)의 개선, 질병의 진행의 지연 등을 포함한 원하는 효과를 생성하기에 충분한 양을 의미한다.
용어, “미숙아”, “preterm infant” 또는 “조산아”는 재태 기간 37주 미만 또는 최종 월경일로부터 259일 미만에 태어난 아기를 의미할 수 있다. 미숙아가 태어나는 원인은 낮은 사회경제적 여건, 산모 나이가 16세 미만이거나 35세 이상인 경우, 오랜 기간 서 있거나 물리적 스트레스를 받는 활동을 필요로 하는 경우, 급성 또는 만성 질환이 있는 경우, 다태아인 경우, 이전에 미숙아를 분만한 경우, 자궁기형이나 전치태반, 임신성 고혈압이나 임신성 당뇨 등의 산과적 질환이 있는 경우, 태아 상태가 안 좋은 경우일 수 있다.
일 구체예에 있어서, 상기 부작용은 미숙아(preterm infant)의 폐손상, 신생아 호흡곤란 증후군(respiratory distress syndrome, RDS), 기관지폐이형성증(bronchopulmonary dysplasia, BPD) 등일 수 있다.
일 구체예에 있어서, 상기 부작용은 미숙아(preterm infant)의 뇌손상, 두개내 출혈 (Intracranial Hemorrhage, ICH) 등 일 수 있다.
일 구체예에 있어서, 상기 부작용은 미숙아(preterm infant)의 심혈관계 손상, 울혈성 심부전(congestive heart failure, CHF), 자궁태반혈류부전 등일 수 있다.
일 구체예에 있어서, 상기 미숙아는 재태 기간 28주 미만일 수 있다.
재태 기간 28주 미만인 미숙아는 신체 기관 발달이 미숙하여, 일반적인 약학적 조성물이 적절한 효과를 나타내지 못하는 경우가 많으나, 상기 약학적 조성물의 경우, 재태 기간이 매우 짧은 미숙아의 경우에도 효과를 나타내는 기술적 특징이 있다.
상기 재태 기간이 짧은 미숙아의 경우 그 조산의 원인은 자궁 내 염증, 조기 진통, 조기양막파수 또는 자궁경부무력증에 의한 것일 수 있다.
일 구체예에 있어서 상기 조성물은 개체에게 복강 주사로 투여되는 것일 수 있다.
용어, “개체”는 조산에 의한 부작용이 발생하였거나 발생할 수 있는 태아를 임신하고 있는 인간, 즉 모체를 포함한 모든 동물을 의미하고, 보다 구체적으로는, 인간 또는 비-인간인 영장류, 생쥐(mouse), 개, 고양이, 말, 및 소 등의 포유류를 의미한다.
일 구체예에 있어서, 상기 개체는 임신 중 자궁내 염증 증상을 갖는 것일 수 있다.
상기 자궁내 염증 증상은 고열, 복부통증, 냄새나는 질 분비물, 빠른 태아 심장박동 등을 수반할 수 있다.
일 구체예에 있어서, 상기 조성물은 자궁 내 염증 및 산화 스트레스를 완화하는 효과를 가지는 것일 수 있다.
상기 조성물은 투여를 위해서 상기 기재한 유효성분 이외에 추가로 약제학적으로 허용 가능한 담체를 1종 이상 포함하여 제조할 수 있다. 약제학적으로 허용 가능한 담체는 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 덱스트로즈 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올, 리포좀 및 이들 성분 중 1 성분 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있으며, 표적 기관에 특이적으로 작용할 수 있도록 표적 기관 특이적 항체 또는 기타 리간드를 상기 담체와 결합시켜 사용할 수 있다. 더 나아가 당해 기술분야의 적정한 방법으로 또는 레밍턴의 문헌(Remington's Pharmaceutical Science(최근판), Mack Publishing Company, Easton PA)에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 질환에 따라 또는 성분에 따라 바람직하게 제제화할 수 있다.
상기 조성물은, 경구, 국소, 비경구, 비강내, 정맥 내, 근육 내, 피하, 안 내, 경피 등의 투여를 목적으로 제조될 수 있다. 예를 들면, 주사 가능한 형태로 사용될 수 있다. 이에 따라서 특히 처리될 영역으로는 직접적인 주입을 위하여 주사 가능한 조성물을 위한 임의의 약학적으로 허용되는 매개체와 혼합될 수 있다. 상기 조성물은 특히 등장 멸균 용액 또는 멸균수 또는 적절한 생리 식염수의 첨가에 따라 주사 가능한 용액의 조성을 가능케 하는 동결건조 조성물을 포함할 수 있다. 상기 약학적 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여한다. 상기 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. 상기 투여는 하루에 한 번 투여되는 것일 수도 있고, 수 회 나누어 투여되는 것일 수도 있다.
구체적으로, 상기 약학적 조성물의 유효량은 환자의 연령, 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. 일일 투여량은 약 0.0001 내지 10 mg/kg이고, 바람직하게는 0.001 내지 1 mg/kg이며, 하루 일회 내지 수회 나누어 투여될 수 있다.
일 실시예에 따른 약학적 조성물은 태아의 IL1β, HIF-1β 및 CXCR2 발현량을 감소시키고, 계면활성제 단백질 B 및 비멘틴 발현량을 증가시켜 폐손상을 방지한다.
또한 태아의 IBA1 발현량을 감소시켜, 뇌손상을 방지한다.
또한 태아의 혈관에 대한 도플러 파형 변화 및 Tei 지수를 정상화하여, 심혈관계 손상을 방지한다.
다른 양상은 미숙아의 조산에 따른 부작용을 감소, 개선 또는 예방시키기 위한 멜라토닌을 포함하는 건강기능식품 조성물을 제공한다.
상기 조성물에 대한 설명에서 언급된 용어 또는 요소 중 이미 언급된 것과 동일한 것은 상술한 바와 같다. 상기 건강기능식품에 함유된 유효성분으로서의 조성물의 함량은 식품의 형태, 소망하는 용도 등에 따라 적절하게 비제한적으로 선택될 수 있으며, 예를 들어, 전체 식품 중량의 0.01 내지 15 중량%로 첨가할 수 있다. 또한 예를 들어, 건강 음료 조성물은 100 ml를 기준으로 0.02 내지 10 g, 바람직하게는 0.3 내지 1 g의 비율로 첨가할 수 있다.
일 구체예에 있어서, 상기 부작용은 미숙아(preterm infant)의 폐손상, 미숙아(preterm infant)의 뇌손상 또는 미숙아(preterm infant)의 심혈관계 손상일 수 있다.
또 다른 양상은 상기 멜라토닌을 포함하는 약학적 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 미숙아의 조산에 따른 부작용을 감소, 개선, 예방 또는 치료하는 방법을 제공한다.
상기 “약학적 조성물”, “미숙아의 조산에 따른 부작용”, “개체”, “투여”, “예방” 또는 “치료” 등의 용어들의 의미는 전술한 범위 내일 수 있다.
일 구체예에 있어서, 상기 개체는 인간을 제외한 동물일 수 있다.
일 양상에 따른 멜라토닌을 포함하는 약학적 조성물 또는 건강기능식품에 의하면, 미숙아의 폐손상, 뇌손상 또는 심혈관계 손상을 감소, 개선, 예방 또는 치료하는 데에 적용할 수 있다.
또한 상기 조성물은 자궁 내 염증 및 산화 스트레스를 완화하고, 태반 내 혈류를 개선하는 효과가 있으므로, 미숙아의 조산에 따른 부작용을 감소, 개선, 예방 또는 치료하기 위한 조성물의 유효성분으로 활용될 수 있다.
도 1은 LPS 혹은 PBS를 주사 24시간 후, 마우스 태아의 폐조직의 IL1β, IL6, Tnfα, HIF-1β 및 CXCR2 발현량 변화를 나타낸 결과이다.
도 2는 LPS 혹은 PBS를 주사 24시간 후, 마우스 태아의 폐조직의 계면활성제 단백질 B 및 비멘틴 발현량 변화를 나타낸 결과이다.
도 3은 LPS 혹은 PBS를 주사 24시간 후, 마우스 태아의 폐조직의 구조적 손상 변화를 나타낸 결과이다.
도 4는 LPS 혹은 PBS를 주사 24시간 후, 마우스 태아의 폐조직의 산화 스트레스 마커 발현량의 변화를 나타낸 결과이다.
도 5는 LPS 혹은 PBS를 주사 24시간 후, 마우스 태아의 폐조직의 Yap1/Taz 발현량의 변화를 나타낸 결과이다.
도 6은 LPS 혹은 PBS를 주사 24시간 후, 마우스 태아의 뇌조직의 IBA1 발현량 변화를 나타낸 결과이다.
도 7는 LPS 혹은 PBS 주사 6시간 후, 마우스 태아의 혈관의 도플러 파형 변화를 나타낸 결과이다.
도 8는 LPS 혹은 PBS 주사 6 시간 후, 마우스 태아의 혈관의 Tei 지수 변화량을 나타낸 결과이다.
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.
실시예. 마우스 모델의 제조
ICR mice (Koatech, Pyeongtack, Korea) 또는 CD1 mice(Charles River Laboratories, Wilmington, MA, USA) 임신 쥐를 사용하였다. 자궁내 염증 쥐 모델을 만들기 위해 임신 17일 (E17) 쥐를 isoflurane (Baxter # NDC 10019-360-60, Deerfield, IL, USA)으로 흡입 마취시켰다. 복부 부위를 소독하고 하복부의 중앙에 1.5 cm 크기의 수직 절개를 했다. Phosphate-buffered saline(PBS) 100 μl 에 LPS (Escherichia coli, 055: B5; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) 25 μg 을 녹인 용액을 자궁의 우하부의 첫 번째 와 두 번째 양막강 사이에 주사 하였다. 이 절차는 양막에 구멍을 뚫지 않도록 조심스럽게 수행되었다. 이후 복벽을 닫고 임신쥐를 회복시켰다.
실험예 1. 조성물의 폐손상 방지 및 폐성숙 촉진 효과 확인
조성물의 미숙아의 조산에 의한 폐손상을 방지하는 효과가 있는지 확인하기 위하여 하기와 같은 실험을 실시하였다.
임신한 쥐를 대조군, LPS군, 멜라토닌 단독 투여군, 멜라토닌과 LPS를 함께 투여한 군, 총 4개 군으로 나누었다. LPS는 그람 음성균의 세포벽의 구성요소 중 하나로 조산과 관련된 합병증을 연구하는 쥐 모델에서 사용되어 왔다. E17일에 대조군 쥐에게 복강내로 PBS를 주사하고, 30분 뒤 자궁내 PBS를 주사했다. LPS군에서는 임신쥐에 복강내로 LPS를 주사하고, 30분 뒤 자궁내 LPS를 주사하였다. 멜라토닌 그룹에서 쥐의 복강내 멜라토닌 (Sigma-Aldrich) 10mg/kg 을 주사하고 30분 뒤 자궁내 PBS 주사를 했다. 그리고, 멜라토닌과 LPS를 함께 투여한 군에는 쥐의 복강내 멜라토닌을 주사하고 30분 뒤 자궁내 LPS를 주사했다.
도 1에 나타난 바와 같이, 일 구체예에 따른 조성물은 마우스 태아의 폐의 IL1β, HIF-1β 및 CXCR2 발현량을 감소시키는 것으로 나타났다.
또한 도 2에 나타난 바와 같이, 마우스 태아의 폐의 계면활성제 단백질 B 및 비멘틴 발현량을 증가시키는 것으로 나타났다.
도 3에 나타난 바와 같이, 일 구체예에 따른 조성물은 마우스 태아의 폐의 구조적 손상을 방지하는 것으로 나타났다.
도 4에 나타난 바와 같이, 일 구체예에 따른 조성물은 마우스 태아의 폐의 산화 스트레스 마커의 발현량을 감소시키는 것으로 나타났다.
도 5에 나타난 바와 같이, 일 구체예에 따른 조성물은 마우스 태아의 폐에서 Yap/Taz 발현량의 감소를 방지하는 것으로 나타났다.
이러한 결과는, 일 구체예에 따른 조성물을 투여함으로써, 태아의 조산으로 인한 부작용인 폐손상을 방지하고 폐성숙을 촉진할 수 있음을 의미한다.
실험예 2. 약학적 조성물의 뇌손상 방지 효과 확인
조성물의 미숙아의 조산에 의한 뇌손상을 방지하는 효과가 있는지 확인하기 위하여 하기와 같은 실험을 실시하였다.
임신한 쥐를 대조군, LPS군, 멜라토닌 단독 투여군, 멜라토닌과 LPS를 함께 투여한 군, 총 4개 군으로 나누었다. LPS는 그람 음성균의 세포벽의 구성요소 중 하나로 조산과 관련된 합병증을 연구하는 쥐 모델에서 사용되어 왔다. E17일에 대조군 쥐에게 복강내로 PBS를 주사하고, 30분 뒤 자궁내 PBS를 주사했다. LPS군에서는 임신쥐에 복강내로 LPS를 주사하고, 30분 뒤 자궁내 LPS를 주사하였다. 멜라토닌 그룹에서 쥐의 복강내 멜라토닌 (Sigma-Aldrich) 10mg/kg 을 주사하고 30분 뒤 자궁내 PBS 주사를 했다. 그리고, 멜라토닌과 LPS를 함께 투여한 군에는 쥐의 복강내 멜라토닌을 주사하고 30분 뒤 자궁내 LPS를 주사했다.
도 6에 나타난 바와 같이, 일 구체예에 따른 조성물은 마우스 태아의 뇌조직의 IBA1 발현량을 감소시키는 것으로 나타났다.
이러한 결과는 일 구체예에 따른 조성물을 투여함으로써, 자궁내 염증의 부작용인 태아의 뇌 손상을 방지할 수 있음을 의미한다.
실험예 3. 약학적 조성물의 심혈관계 손상 방지 효과 확인
조성물의 미숙아의 조산에 의한 심혈관계 손상을 방지하는 효과가 있는지 확인하기 위하여 하기와 같은 실험을 실시하였다.
임신한 쥐를 대조군, LPS군, 멜라토닌 단독 투여군, 멜라토닌과 LPS를 함께 투여한 군, 총 4개 군으로 나누었다. LPS는 그람 음성균의 세포벽의 구성요소 중 하나로 조산과 관련된 합병증을 연구하는 쥐 모델에서 사용되어 왔다. E17일에 대조군 쥐에게 복강내로 PBS를 주사하고, 30분 뒤 자궁내 PBS를 주사했다. LPS군에서는 임신쥐에 복강내로 LPS를 주사하고, 30분 뒤 자궁내 LPS를 주사하였다. 멜라토닌 그룹에서 쥐의 복강내 멜라토닌 (Sigma-Aldrich) 10mg/kg 을 주사하고 30분 뒤 자궁내 PBS 주사를 했다. 그리고, 멜라토닌과 LPS를 함께 투여한 군에는 쥐의 복강내 멜라토닌을 주사하고 30분 뒤 자궁내 LPS를 주사했다.
도 7 및 8에 나타난 바와 같이, 일 구체예에 따른 조성물은 도플러 파형 및 태아 심장의 Tei 지수를 정상화하는 것으로 나타났다.
이러한 결과는 일 구체예에 따른 조성물을 투여함으로써, 자궁내 염증의 부작용인 태아의 심혈관계 손상을 방지할 수 있음을 의미한다.

Claims (13)

  1. 미숙아의 조산에 따른 부작용을 감소, 개선, 예방 또는 치료시키기 위한 멜라토닌을 포함하는 약학적 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 부작용은 미숙아(preterm infant)의 폐손상인 것인 약학적 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 부작용은 미숙아(preterm infant)의 뇌손상인 것인 약학적 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 부작용은 미숙아(preterm infant)의 심혈관계 손상인 것인 약학적 조성물.
  5. 청구항 2 내지 4에 있어서, 상기 부작용은 신생아 호흡곤란 증후군(respiratory distress syndrome, RDS), 기관지폐이형성증(bronchopulmonary dysplasia, BPD), 두개내 출혈 (Intracranial Hemorrhage, ICH), 울혈성 심부전(congestive heart failure, CHF) 또는 자궁태반혈류부전인 것인 약학적 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 미숙아는 재태 기간 28주 미만인 것인 약학적 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서 상기 조성물은 개체에게 복강 주사로 투여되는 것인, 약학적 조성물.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 개체는 임신 중 자궁내 염증 증상을 갖는 것인, 약학적 조성물.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 조성물은 자궁 내 염증 및 산화 스트레스를 완화하는 효과를 가지는 것인, 약학적 조성물.
  10. 미숙아의 조산에 따른 부작용을 감소, 개선 또는 예방하기 위한 멜라토닌을 포함하는 건강기능식품 조성물.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 부작용은 미숙아(preterm infant)의 폐손상, 미숙아(preterm infant)의 뇌손상 또는 미숙아(preterm infant)의 심혈관계 손상인 것인 건강기능식품 조성물.
  12. 청구항 1의 멜라토닌을 포함하는 약학적 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 미숙아의 조산에 따른 부작용을 감소, 개선, 예방 또는 치료하는 방법.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 개체는 인간을 제외한 동물인 것인, 미숙아의 조산에 따른 부작용을 감소, 개선, 예방 또는 치료하는 방법.
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