KR20220029711A

KR20220029711A - 시냅스병증 치료에 사용하기 위한 메틸티오니늄

Info

Publication number: KR20220029711A
Application number: KR1020227003215A
Authority: KR
Inventors: 찰스 로버트 해링턴; 게르노 리델; 클라우드 미셸 위스칙
Original assignee: 위스타 레보레이토리스 리미티드
Priority date: 2019-07-02
Filing date: 2020-06-29
Publication date: 2022-03-08
Also published as: JP2022538286A; IL289371A; EP3993805A1; GB201909506D0; MX2021015288A; BR112021025383A2; WO2021001326A1; CN114080224A; AU2020300792A1; US20220370470A1; CA3143787A1

Abstract

신경퇴행성 질환의 동물 모델 및 정상 동물 모두에서 치료적으로 적절한 용량으로 다양한 뇌 영역에서 시냅토피신(synaptophysin) 수준을 증가시키기 위해 본원에 개시된, 류코-메틸티오니늄 산 염(Leuco-methylthioninium acid salts)의 사용에 기초하여, 본 발명은 일반적으로 시냅스병증(synaptopathies)을 치료하기 위한 방법 및 물질에 관한 것이다.

Description

시냅스병증 치료에 사용하기 위한 메틸티오니늄

본 발명은 일반적으로 시냅스병증(synaptopathies)을 치료하기 위한 방법 및 물질에 관한 것이다.

시냅스는 뉴런의 필수 구성 요소이며 뇌에서 조직화된 정보 흐름을 허용한다. 시냅스의 출현, 다양화 및 전문화는 척추동물의 고등 뇌 기능과 인지의 진화에 중심적인 역할을 했다. 한편으로 시냅스 활동의 조절은 뇌의 항상성을 제어하는 주요 전략을 구성한다. 반면에 시냅스 생리학의 경미하지만 지속적인 교란(perturbations)은 뇌 장애로 나타날 수 있는 주요 결함을 초래할 수 있다.

시냅스 소포(Synaptic vesicle:SV)-매개 전달 물질 방출은 신경 정보 전달의 주요 메커니즘이다. SV는 이 엄격하게 조절되는 과정을 촉진하기 위해 매우 특정한 폴리펩타이드 구성이 특징이다.

시냅토피신(Synaptophysin)은 4개의 막횡단 도메인과 프롤린(proline), 글리신(glycine), 및 티로신(tyrosine)이 풍부한 독특한 세포질 꼬리(cytoplasmic tail)가 있는 SV의 풍부한 통합 막 당단백질이다.

시냅토피신은 신경 전달 물질 방출 및 시냅틱 가소성(synaptic plasticity)의 조절과 SV의 생물 발생 및 재활용에 관련되어 있다. 시냅토신 발현의 증가는 장기적인 강화와 상관관계가 있는 것으로 밝혀졌으며, 이는 시냅토신 발현의 조절이 학습과 기억의 기본 메커니즘에 기여할 수 있음을 시사한다.

비정상적인 시냅토피신 발현은 신경퇴행성 질병 및 정신 장애와 관련된다. 마우스에서 시냅토피신을 제거하면 탐색 행동 증가, 개체 새로움 인식 장애, 공간 학습 감소와 같은 행동 변화가 발생하는 것으로 보고되었다(Schmitt, U., et al. "Detection of behavioural alterations and learning deficits in mice lacking synaptophysin." Neuroscience 162.2 (2009): 234-243).

'시냅스병증(synaptopathy)'이라는 용어는 시냅스 기능 장애로 인해 발생하는 뇌 장애를 지칭하는 데 사용되었다. 여러 신경 발달 질환(예: 정신분열증(schizophrenia), 주요 우울증(major depression), 자폐 스팩트럼 장애(Autism spectrum disorders:ASD), 다운 증후군(Down syndrome), 놀람병(startle disease), 및 , 간질(epilepsy)), 신경 질환(예: 근긴장이상증(dystonia), 레보도파-유발 이상운동증(levodopa-induced dyskinesia), 및 허혈(ischemia)) 및 신경퇴행성 질환(예: 알츠하이머 및 파킨슨병(Alzheimer and Parkinson disease))의 주요 결정 요인으로서 시냅스 기능 장애의 중요성에 대한 증거가 있다(Lepeta et al., 2016).

US20020040032는 신경 질환이 있는 환자 또는 신경 질환이 발병할 위험이 있는 환자에게 효과적인 양의 퓨린 유도체(purine derivative) 또는 유사체(analogue), 테트라하이드로인돌론(tetrahydroindolone) 유도체 또는 유사체, 또는 피리미딘(pyrimidine) 유도체 또는 유사체를 투여하는 것을 포함하는, 시냅토피신의 합성 및/또는 분비를 증가시키는 방법에 관한 것이다. 언급되는 신경계 질환의 예로는 알츠하이머병(Alzheimer's disease)과 같은 퇴행성 신경 질환 또는 다운 증후군과 같은 신경 발달 장애를 포함한다.

그럼에도 불구하고, 뇌에서 시냅토피신 수준을 조절할 수 있고 특히 증가시킬 수 있는 추가 화합물의 특성화는 당해 분야에 기여를 제공할 것임을 알 수 있다.

본 발명자들은 류코-메틸티오니늄 산 염(Leuco-methylthioninium acid salts)(본원에서 "LMTX" 염으로 지칭됨)이 신경퇴행성 질환의 동물 모델 및 정상(야생형)동물 둘 다에서 치료적으로 적절한 용량으로 다양한 뇌 영역에서 시냅토피신 수준을 증가시킬 수 있음을 예기치 않게 발견하였다.

현재의 발견은 시냅스 병증의 치료에 사용하기 위해 치료적으로 적절한 용량에서 LMTX 염의 새로운 유용성을 의미한다.

비스(bis)(하이드로메탄설포네이트(hydromethanesulfonate))(LMTM, USAN 명칭 하이드로메틸티오닌 메실레이트(hydromethylthionine mesylate))는 알츠하이머병에서 타우 단백질의 병리학적 응집을 표적으로 하는 치료제로 개발되고 있다(Wischik et al., 2018). 메틸티오니늄(MT) 부분은 산화(MT+) 및 환원(LMT) 형태로 존재할 수 있다. LMTM은 산화된 MT+ 형태보다 훨씬 우수한 약학적 특성을 갖는 LMT의 안정화된 염이다(Baddeley et al., 2015;Harrington et al., 2015). 우리는 최근에 MT+보다는 LMT가 시험관 내에서 타우 응집을 차단하는 활성 종이라고 보고했다(Al-Hilaly et al., 2018). LMT는 무세포(cell-free) 및 세포-기반 분석에서(Harrington et al., 2015;Al-Hilaly et al., 2018) 시험관 내 타우 응집을 차단하고 임상적으로 관련된 용량의 생체 내 타우 형질전환 마우스 모델에서 타우 응집 병리 및 관련 행동 결함을 감소시킨다(Melis et al., 2015a). LMT는 또한 알츠하이머병 뇌 조직에서 분리된 한 쌍의 나선 필라멘트(paired helical filaments:PHF)의 타우 단백질을 분해하여 타우를 프로테아제(proteases)에 민감한 형태로 전환시킨다(Wischik et al., 1996;Harrington et al., 2015).

경구 투여된 LMTM은 시험관내(in vitro) 및 생체내(in vivo) 활동에 충분한 뇌 수준을 생성하지만(Baddeley et al., 2015), 2건의 대규모 3상 AD 임상 시험에서 증상치료(symptomatic treatments)에 추가로(add-on) 사용하는 경우 최소한의 명백한 효능을 보였다(Gauthier et al., 2016;Wilcock et al., 2018). 단독요법으로 LMTM을 투여받는 대상체에서, 그러나 치료는 인지 및 기능 저하의 현저한 둔화, MRI로 측정한 뇌 위축의 진행 속도 감소 및 FDG-PET에 의해 측정된 포도당 흡수 손실 감소를 초래했다(Gauthier et al., 2016;Wilcock et al., 2018). 이러한 결과를 시험에 참여하는 대상체로부터 입수할 수 있는 집단 약동학 데이터와 조합하여 분석했을 때, LMTM은 단독으로 또는 아세틸콜린에스테라제 억제제와 같은 중상치료와 조합하여 복용하든 농도 의존적 효과를 생성하는 것으로 밝혀졌다.

그러나 단독요법 대상체의 치료 효과는 LMTM을 증상치료와 함께 복용한 대상체보다 훨씬 더 컸다.

LMTM 및 기타 류코-메틸티오니늄 비스-양성자성 산 염(Leuco-methylthioninium bis-protic acid salts)은 WO2007/110627, WO2008/155533, WO2009/044127, WO2012/107706, WO2018019823 및 WO2018041739와 같은 여러 간행물에서 다양한 질병, 손상 및 병리의 치료를 위해 제안되었다.

현재의 연구는 위에서 논의된 증상치료에 대한 추가 기능으로서 LMTM의 감소된 효능에 책임이 있는 메커니즘을 이해하기 위해 수행되었다. 이 연구에서 잘 특성화된 타우 형질전환 마우스 모델(Line 1, "L1"; (Melis et al., 2015b))을 야생형 마우스와 비교했다. 현재 연구의 한 결론은 항상성 메커니즘이 이전의 증상치료에 의해 유도된 만성 약리학적 활성화를 보상하기 위해 다양한 수준의 뇌 기능에서 다중 신경 시스템(multiple neuronal systems)을 하향 조절한다는 것이다. 단독으로 제공된 LMTM과 비교하여 이 하향 조절의 효과는 아세틸콜린에스테라제 억제제에 만성 이전 노출의 배경에 대해 LMTM이 제공된 경우 신경 전달 물질 방출, 시냅스 단백질 수준, 미토콘드리아 기능 및 행동 이점을 감소시키는 것이다.

그러나, 예기치 않게, 연구에서 LMTX 염이 L1 및 야생형 마우스 모두에서 치료 관련 용량에서 다양한 뇌 영역의 시냅토피신 수준을 증가시키는 것으로 나타났다. 이 발견은 시냅스 기능 장애의 질병에서 LMTX에 대한 새로운 유용성을 제공한다.

따라서 한 측면에서 MT를 하루에 대상체에게 경구 투여하는 단계를 포함하는, 포유동물 대상체의 뇌에서 시냅토피신의 수준을 증가시키는 방법으로, 상기 MT 화합물은 다음 화학식의 LMTX 화합물인 것을 특징으로 한다:

여기서 각각의 H_nA 및 H_nB(존재하는 경우)는 동일 또는 상이할 수 있는 양성자성 산(protic acids)이고,

및 여기서 p=1 또는 2; q=0 또는 1; n=1 또는 2; (p+q)×n=2이다.

대상체는 증가된 수준의 시냅토피신이 필요한 사람으로 선택될 수 있다.

대상체는 인간 대상체 또는 시냅스병증이 있거나 발병할 위험이 있는 환자일 수 있다.

대상체는 신경발달, 신경 또는 신경퇴행성 질환을 갖고 있거나 발병할 위험이 있는 인간 대상 또는 환자일 수 있다.

증가 수준은 여러 뇌 영역에 있을 수 있다. 예를 들어, 기억에 중요한 측두엽(temporal lobes)은 간질(epilepsy)에서 흔히 영향을 받는다. 정신분열증(Schizophrenia)은 종종 신경 발달 장애로 간주되고; 영상화에 의해 그것은 더 작은 시상(thalamus)및 측두엽 및 확대된 꼬리핵(caudate nucleus)을 갖는 일반화된 피질(cortical) 손실 및 심실(ventricular) 확대를 특징으로 한다. 그러나 뇌 연결로 인해 시냅스 기능 장애의 효과는 여러 뇌 영역에서 나타날 수 있다.

본 발명자들의 발견은 이전에 표시되지 않은 신경발달, 신경 및 신경퇴행성 질환에서 LMTX 화합물의 신규한 용도에 대한 의미를 갖는다. 그들은 또한 LMTX가 이전에 사용에 대해 제안된 질병의 환자 서브-그룹(sub-group)에서 사용에 대한 의미를 가지고 있다.

따라서, 본 발명의 또 다른 측면은 대상체에서 장애의 치료방법을 제공한다. 적절한 장애는 다음과 같이 나열된다. 특히, LTMX가 유용할 수 있는 "시냅스병증(synaptopathies)"에는 다음이 포함된다:

● 정신분열증(Schizophrenia)

● 우울증(Depression)

● 간질(Epilepsy)

● 놀람 증후군(Startle syndrome)(투렛 증후군(Tourette's syndrome) 및 불안 장애(anxiety disorders))

● 자폐 스펙트럼 장애(Autism spectrum disorders:ASD)(자폐증(autism), 아스퍼거 증후군(Asperger syndrome), 달리 명시되지 않은 전반적 발달 장애(pervasive developmental disorder not otherwise specified:PDD-NOS), 및 소아기 붕괴성 장애(childhood disintegrative disorder))

● 국소 손 근긴장이상증(Focal hand dystonia)

● 대뇌허혈(cerebral ischemia)

● 실험적 알레르기성 뇌염(Experimental allergic encephalitis:EAE)

● 다발경화증(Multiple sclerosis:MS)

● 녹내장(Glaucoma)

AD에서 시냅토피신의 역할에 대한 많은 증거가 있다. 시냅스는 병리학의 가장 초기 부위로 간주되며, 시냅스 손실은 알츠하이머병 환자에서 인지 장애의 가장 좋은 병리학적 상관관계이다(Terry et al., 1991). 해마의 시냅스 이상은 알츠하이머병 환자의 신경병리 및 기억력 결핍의 중증도와 상관관계가 있으며, 이 결함은 알츠하이머병 초기의 인지 장애에 대한 신경심리학적 증거보다 먼저 나타날 수 있다(Sze et al., 1997).

또한 GWAS(genome-Wide Association Studies)는 지질 대사, 면역계 및 시냅스 기능 장애/세포막 과정의 세 가지 주요 생물학적 경로로 분류된 후기 발병 AD와 관련된 20개 이상의 유전자좌(loci)를 확인했다(Van Giau et al., 2019; Verheijen and Sleegers, 2018, Understanding Alzheimer Disease at the Interface between Genetics and Transcriptomics. Trends Genet. 34:434-447). 시냅스 밀도는 양전자 방출 단층 촬영 영상을 사용하여 AD에서 생체 내에서 감지될 수 있다(Chen et al.. 2018, Assessing synaptic density in Alzheimer disease with synaptic vesicle glycoprotein 2a positron emission tomographic imaging. JAMA Neurol. 75:1215-1224). 이것은 환자 선택 기준과 질병 수정 요법, 특히 시냅스의 보존 및 복원을 대상으로 하는 시험에 대한 결과 척도로 사용될 수 있다. 예를 들어, 11C-UCB-J-PET BPND(Chen, 2018 참조)로 평가했을 때 인지 정상 참가자와 비교하여 해마 SV2A 특이적 결합이 최소 30% 감소한 환자를 선택할 수 있다.

따라서, 후기 발병 AD를 갖는 서브-그룹의 대상체, 특히 시냅스 기능 장애를 갖는 것으로 특징지어지는 대상체는 본 발명의 추가 표적 환자 그룹을 형성한다.

리소좀축적병(Lysosomal storage diseases:LSDs)은 리소좀 기능의 결함으로 인해 발생하는 약 70개의 희귀 유전 대사 장애 그룹이다(예를 들어, Parenti, Andria and Ballabio, 2015, Lysosomal Storage Diseases: From Pathophysiology to Therapy. Ann. Rev. Med. 66:471-486; Lloyd-Evans and Haslett, 2016, The lysosomal storage disease continuum with ageing-related neurodegenerative disease. Ageing Research Reviews 32:104-121). 리소좀은 세포 내의 큰 분자를 소화하고 이 단편을 세포의 다른 부분으로 전달하여 재활용한다. 이 과정에서 효소에 결함이 있는 경우 큰 분자가 세포 내에 축적되어 세포 사멸을 초래한다. 리소좀축적병에 대한 치료법은 알려져 있지 않으며 치료는 대부분 증상이 있다. LSDs는 일반적으로 관련된 1차 저장 물질의 특성에 따라 분류되며 다음과 같은 장애로 크게 나눌 수 있다: 지질축적병(Lipid storage disorders); 고셔 및 니만-픽병(Gaucher's and Niemann-Pick diseases)을 포함하는 스핑고지질증(Sphingolipidoses); 강글리오시드증(Gangliosidosis)(테이-삭스병(Tay-Sachs disease) 포함); 백혈병(Leukodystrophies); 뮤코다당질축적증(Mucopolysaccharidoses)(헌터 증후군(Hunter syndrome) 및 헐러병(Hurler disease) 포함); 당단백질축적병(Glycoprotein storage disorders); 뮤코지질증(mucolipidoses); 글리코겐축적병 II형(Glycogen storage disease type II)(폼페병(Pompe disease)); 및 시스틴증(Cystinosis).

대안적으로, LSD는 단백질 표적, 예를 들어, 다양한 리소좀 효소의 결함(테이-삭스병, I-cell 질병, 및 스핑고지질증 포함, 예를 들어, 크라베병(Krabbe disease), 강글리오시드증, 고셔, 니만픽병,이염색백색질장애(metachromatic leukodystrophy); 설파타제(sulphatases)의 번역 후 변형(다중 설파타제 결핍); 효소 보호 단백질(예를 들어, 갈락토시알산증(galactosialidosis)에서 결함이 있는 카텝신 A(cathepsin A)); 막관통 단백질(예를 들어, 살라병(Salla disease)에서 스핑고지질 활성화 단백질과 시알린(Sialin))에 따라 분류될 수 있다(참조 http://www.lysosomaldiseasenetwork.org/official-list-lysosomal-diseases).

리소좀축적병(LSDs)은 종종 신경퇴행성 과정을 나타내며 LSDs의 중추 신경계를 치료할 치료법은 없다. 또한, 이러한 병리학적 조건에서 신경 변성을 유발하는 메커니즘은 크게 알려지지 않았다. LSDs의 마우스 모델에서, 손상된 리소좀 활성은 불용성(insoluble) α-시누클레인(insoluble α-synuclein)의 핵 주위 축적을 유발하고 시스테인 스트링 단백질 α(cysteine string protein α:CSPα)의 프로테아좀 분해를 증가시킨다(Sambri et al., 2017, Lysosomal dysfunction disrupts presynaptic maintenance and restoration of presynaptic function prevents neurodegeneration in lysosomal storage diseases. EMBO Molecular Medicine 9:112-132). 결과적으로, 신경 말단에서 α-시누클레인 및 CSPα의 가용성이 크게 감소하여 SNARE 복합체 조립 및 시냅스 소포 재활용을 억제한다.

LSD의 신경변성은 시냅스전 기능을 재구축함으로써 느려질 수 있다. 따라서 본원의 개시내용에 따른 개선된 시냅스 유지는 LSDs의 효과를 치료하거나 완화하기 위한 하나의 수단을 제공한다.

WO2012/107706 및 WO2018/0198823은 둘 다 타우 병리와 관련된 리소좀축적병을 치료할 때 타우 응집 억제제로서의 LMTX 화합물의 유용성을 논의한다. 니만-픽 C형 질병(Niemann-Pick Type C disease:NPC) 및 산필리포 증후군 B형(Sanfilippo syndrome type B)은 모두 Suzuki et al. 1995, Neurofibrillary tangles in Niemann-Pick type C, Acta Neuropathol., 89(3) 227-238; Ohmi et al. 2009 Sanfilippo syndrome type B, a lysosomal storage disease, is also a tauopathy. Proceedings of the National Academy of Sciences 106:8332-8337에 참조된다.

그러나 본 개시내용에 비추어 볼 때 다른 유형의 LSD, 심지어 타우 병리와 연관되지 않은 것들도 LMTX 유형 화합물의 사용에 의해 개선될 수 있음을 알 수 있다. 따라서, 선택적으로 타우병증이 아닌, 예를 들어 NPC 또는 산필리포 증후군 B형이 아닌 LSD의 치료는 본 발명의 한 측면을 형성한다. 예는 다음과 같다:

고셔병; 테이-삭스; 백혈병; 뮤코다당질축적증(헌터 증후군) 및 헐러병 포함); 당단백질축적병; 뮤코지질증; 글리코겐축적병 II형(폼페병); 및 시스틴증; I-cell 질병; 크라베병; 강글리오시드증; 이염색백색질장애; 다중 설파타제 결핍; 갈락토시알산증; 살라병.

다른 예는 다음을 포함한다:

활성제 결핍, GM2-강글리오시드증; AB 변이; 알파-만노시드증(alpha-mannosidosis); 베타-만노시드증(beta-mannosidosis); 아스파르틸글루코사민뇨증(aspartylglucosaminuria); 리소좀산 리파아제 결핍; 차나린-도르프만 증후군(Chanarin-Dorfman syndrome); 다논병(Danon disease); 파브리병(Fabry disease); 파버병(Farber disease); 파버 지방육아종증(Farber lipogranulomatosis); 후코시도증(fucosidosis); 갈락토시알산증(복합 뉴라미니다제 및 베타-갈락토시다제 결핍증(combined neuraminidase & beta-galactosidase deficiency)); GM1-강글리오시드증; 뮤코다당질축적증 장애; MPS I, 헐러 증후군; MPS I, 헐러-샤이 증후군(Hurler-Scheie syndrome); MPS I, 샤이 증후군; MPS II, 헌터 증후군; 모르퀴오 증후군(Morquio syndrome); type A / MPS IVA; 모르퀴오 증후군, type B / MPS IVB; MPS IX 히알루로니다제(hyaluronidase) 결핍; MPS VI 마로토-라미 증후군(MPS VI Maroteaux-Lamy syndrome); MPS VII 슬라이 증후군(MPS VII Sly syndrome); 뮤코지질증 I(mucolipidosis I); 시알리산증(sialidosis); 가성-후를러 다발성 이영양증(Pseudo-Hurler polydystrophy)/뮤코지질증 III형; 뮤코지질증 IIIC / ML III 감마(GAMMA); 뮤코지질증 IV형; 신경 세로이드 리포푸시노스(Neuronal Ceroid Lipofuscinoses); CLN6 질병 - 비정형 후기 영아(CLN6 disease - Atypical Late Infantile), 후기 발병 변이, 초기 청소년(Early Juvenile); 바텐-스필메이어-보그트(Batten-Spielmeyer-Vogt)/청소년 NCL/CLN3 질병; 핀란드 변종 후기 영아 CLN5(Finnish Variant Late Infantile CLN5); 얀스키-비엘쇼프스키병(Jansky-Bielschowsky disease)/후기 영아 CLN2/TPP1 질병; 쿠프스(Kufs)/성인 발병 NCL/CLN4 질병; 노던 간질(Northern Epilepsy)/변종 후기 영아 CLN8; 산타부오리-할티아(Santavuori-Haltia)/영아 CLN1/PPT 질병; 피크노디소토시스(Pycnodysostosis); 샌드호프병(sandhoff disease)/GM2 강글리오시드증; 쉰들러 병(Schindler disease); 칸자키병(Kanzaki disease); 유아 프리 시알산 저장 질병(infantile free sialic acid storage disease:ISSD); 진행성 근간대성 간질을 동반한 척수성 근위축증(spinal muscular atrophy with progressive myoclonic epilepsy:SMAPME); 크리스천슨 증후군(Christianson syndrome); 낮은 눈뇌신증후군(Lowe oculocerebrorenal syndrome); 샤르코-마리-투스 타입 4J(Charcot-Marie-Tooth type 4J),CMT4J; 유니스-바론 증후군(Yunis-Varon syndrome); 양쪽 후두측두 다왜소뇌회증(bilateral temporooccipital polymicrogyria:BTOP); X-연관 고칼슘뇨성 신결석증(X-linked hypercalciuric nephrolithiasis), Dent-1; 덴트병 2(Dent disease 2).

본 발명의 또 다른 측면은, 상기 기재된 바와 같은 방법, 예를 들어, 포유동물 대상의 뇌에서 시냅토피신의 수준을 증가시키는 방법, 또는 본원에 기술된 특정 질병을 치료하는 방법을 사용하기 위한 본 명세서에 기재된 바와 같은 LTMX 화합물을 함유하는 메틸티오니늄(MT)에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 측면은 상기 기재된 바와 같은 방법, 예를 들어, 포유동물 대상의 뇌에서 시냅토피신의 수준을 증가시키는 방법, 또는 본원에 기재된 특정 질병을 치료하는 방법에 사용하기 위한 약제의 제조에서 본원에 기재된 바와 같은 LTMX 화합물을 함유하는 메틸티오니늄(MT)의 용도에 관한 것이다.

인지 장애에 대한 특정(그러나 비제한적인) 관련성으로, 대상체는 아세틸콜린에스테라제 억제제(acetylcholinesterase inhibitors:AChEI) 또는 N-메틸-D-아스파테이트 수용체 길항제 메만틴(N-methyl-D-aspartate receptor antagonist memantine)으로 치료를 받지 않았거나 이전에 받은 적이 없는 사람일 수 있다. 아세틸콜린에스테라제 억제제의 예로는 도네페질(Donepezil)(Aricept™), 리바스티그민(Rivastigmine)(Exelon™) 또는 갈란타민(Galantamine)(Reminyl™)이 있다. NMDA 수용체 길항제의 예는 메만틴(Ebixa™, Namenda™)이다.

예를 들어, 대상체 그룹은 이러한 다른 치료를 받은 적이 없고(naive) 이전에 둘 중 하나 또는 둘 다를 받은 적이 없을 수 있다.

그러나, 대상체 그룹은 이전에 이러한 치료 중 하나 또는 둘 모두를 받았을 수 있고, 그러나, 본 발명에 따른 MT 화합물로 치료하기 전 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7일, 또는 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 12, 또는 16주, 또는 더 바람직하게는 적어도 1, 2, 3, 4, 5 또는 6개월 등 동안 치료를 중단했다.

본 발명의 임의의 측면은 이러한 기준에 따라 대상체 그룹을 선택하는 능동적 단계를 포함할 수 있다.

"치료(trement)"라는 용어는 관련 질환을 치료하기 위한 2가지 이상의 치료법이, 예를 들어, 순차적으로 또는 동시에 조합되는 "조합(combination)" 치료를 포함한다.

조합치료에서, 제제(즉, 본 명세서에 기재된 MT 화합물 및 하나 이상의 다른 제제)는 동시에 또는 순차적으로 투여될 수 있고, 개별적으로 다양한 투여 일정으로 상이한 경로를 통해 투여될 수 있다. 예를 들어, 순차적으로 투여될 때, 제제는 밀접하게 이격된 간격으로(예를 들어, 5-10분의 기간에 걸쳐) 또는 더 긴 간격으로(예를 들어, 1, 2, 3, 4시간 이상 또는 필요한 경우 더 긴 시간 간격) 투여될 수 있으며, 정확한 투여 요법은 치료제(들)의 특성에 상응한다.

본 발명의 조합치료의 예는 당업계에 이전에 공지된 동일한 질병에 대한 치료와 함께 MT 화합물의 사용일 것이다.

● 정신분열증: 정신분열증 치료를 위한 치료제는 일반적으로 도파민(dopamine) 또는 세로토닌(serotonin) 신경전달에 일반적으로 영향을 미치는 항-정신병제(anti-psychotics)이다. 1세대 항-정신병제에는 클로르프로마진(chlorpromazine), 플루페나진(fluphenazine), 할로페리돌(haloperidol), 및 페르페나진(perphenazine)이 포함된다. 2세대 항정신병제는 부작용이 적고 클로자핀(clozapine), 올란자핀(olanzapine), 퀘티아핀(quetiapine) 및 리스페리돈(risperidone)을 포함한다.

● 우울증에는 2세대 항-정신병제를 사용한 치료가 포함될 수 있다.

● 간질은 뇌의 과도한 전기 활동을 줄이는 데 목적이 있는 다양한 항-간질 약물(anti-epileptic drugs)로 치료될 수 있습니다. 여기에는 발프로산나트륨(sodium valproate)(에피람(Epilim)), 레베티라세탐(levitiracetam), 페노바르비탈(phenobarbital), 토피라메이트(topiramate) 및 조니사미드(zonisamide)가 포함된다.

● 놀람 증후군(투렛 증후군 및 불안장애). 틱 치료(treating tics)에서 가장 입증된 효능이 있는 약물의 종류는 리스페리돈(risperidone((리스페달(Risperdal)), 지프라시돈(ziprasidone)(지오돈(Geodon)), 할로페리돌(haloperidol)(할돌(Haldol)), 피모자이드(pimozide)(오랍(Orap)) 및 플루페나진(fluphenazine)(프롤릭신(Prolixin))을 포함한 전형적인 및 비정형 신경이완제이다.

● 자폐 스펙트럼 장애(ASD). ASD 진단을 받은 미국 어린이의 절반 이상이 향정신성 약물이나 항경련제(anticonvulsants)를 처방받고 있으며, 가장 흔한 약물 종류는 항우울제, 각성제, 항정신병제이다. 항정신병제만이 효과를 분명히 보여주었다. 선택적 세로토닌 재흡수 억제제(Selective serotonin reuptake inhibitors:SSRI) 및 도파민 차단제는 ASD와 관련된 일부 부적응 행동을 감소시킬 수 있다.

● 국소 손 근긴장이상증: 이 질환은 종종 보툴리눔 신경독 A(botulinum neurotoxin A)를 주사하여 치료한다. 이 주사는 장애의 증상을 감소시키지만 치료법은 아니다. 아르테인(Artane)과 같은 항콜린제(Anticholinergics)는 오프-라벨(off-label) 사용을 위해 처방될 수 있다.

● 대뇌허혈. 알테플라스(Alteplase)는 혈전 용해제(thrombolytic drug)이다. 미국 식품의약국(US Food and Drug Administration:FDA)에서 급성 허혈성 뇌졸중 치료제(treatment of acute ischemic stroke)로 승인한 조직 플라스미노겐 활성제(tissue plasminogen activator)이다.

● 실험적 알레르기성 뇌염(EAE)은 다발성 경화증을 치료하는 데 사용되는 요법으로 치료될 수 있는 자가면역 탈수초 상태(autoimmune demyelinating condition)이다.

● 다발경화증(MS)은 디메틸 푸마레이트(dimethyl fumarate), 핀골리모드(fingolimod)(스핑고신-1-포스페이트 수용체 조절제(sphingosine-1-phosphate receptor modulator)), 나틸리주맙(natilizumab)(티사브리(Tysabri)), 알렘투주맙(alemtuzumab), 오크렐리주맙(ocrelizumab), 인터페론(interferons) 및 글라티리머 아세테이트(glatirimer acetate)로 치료할 수 있는 만성 염증성 탈수초 상태(demyelinating condition)이다.

● 녹내장: 녹내장 치료에는 여러 종류의 약물이 사용될 수 있다. 라타노프로스트(latanoprost), 비마토프로스트(bimatoprost) 및 트라보프로스트(travoprost)와 같은 프로스타글란딘 유사체(Prostaglandin analogs)는 방수(aqueous humor)의 포도막 공막 유출(uveoscleral outflow)을 증가시킨다. 티몰롤(timolol), 레보부놀롤(levobunolol) 및 베탁솔롤(betaxolol)과 같은 국소 베타-아드레날린 수용체 길항제(Topical beta-adrenergic receptor antagonists)는 섬모체(ciliary body) 상피에 의한 방수(aqueous humor) 생성을 감소시킨다. 브리모니딘(brimonidine) 및 아프라클로니딘(apraclonidine)과 같은 알파2-아드레날린 작용제(Alpha2-adrenergic agonists)는 이중 기전으로 작용하여 방수 생성을 감소시키고 포도막 공막 유출(uveoscleral outflow)을 증가시킨다. 에피네프린과 같은 덜 선택적인 알파 작용제는 섬모체 혈관의 혈관 수축을 통해 방수 생산을 감소시킨다. 필로카르핀(pilocarpine)과 같은 동공 축소제(Miotic agents)(부교감신경유사제(parasympathomimetics))는 섬모체근의 수축에 의해 작용하여 잔기둥 그물(trabecular meshwork)를 개방하고 방수 유출을 증가시킨다. 아세틸콜린에스테라제 억제제인 에코티오페이트(Echothiophate)는 만성 녹내장에 사용된다. 도르졸아미드(dorzolamide), 브린졸아미드(brinzolamide), 아세타졸아미드(acetazolamide)와 같은 탄산탈수효소 억제제(Carbonic anhydrase inhibitors)는 섬모체에서 탄산탈수효소를 억제하여 방수의 분비를 낮춘다.

● LSDs: 치료에는 효소 대체 요법, 소분자 약리학적 샤페론(chaperones) 또는 유전자 돌연변이 교정을 위한 유전자 요법 전략이 포함된다(Bruni S, Loschi L, Incerti C, Gabrielli O, Coppa GV. Update on treatment of lysosomal storage diseases. Acta Myol. 2007;26(1):87-92.); Parenti, Giancarlo, et al. "New strategies for the treatment of lysosomal storage diseases." International journal of molecular medicine 31.1 (2013): 11-20.

임의의 이들 다른 치료제와 조합하여 본원에 기재된 방법 또는 용도에서의 MT 화합물의 용도는 본 발명의 측면을 형성한다.

다른 실시예에서 치료는 "단일요법(monotherapy)"이며, 즉 MT-함유 화합물이 다른 활성제와 조합하여 (상기 논의된 의미 내에서) 사용되지 않는다.

상기 언급된 바와 같이, MT-화합물의 투여는 이전에 AChEI 또는 메만틴을 받은 적이 없는(현재 받고 있지 않은) 대상체에서 시작될 수 있다는 것이 구체적으로 예상된다.

그러나 이러한 AChEI 또는 메만틴 치료는 MT 화합물로 치료를 시작한 후, 예를 들어 MT 화합물로 치료한 지 약 3개월 후에 선택적으로 시작되거나 다시 시작될 수 있다.

이는 예를 들어 후기 발병 알츠하이머병(시냅스 기능 장애)에 대해 치료를 받는 대상과 관련하여 바람직할 수 있다.

LMTX 화합물

바람직하게는 MT 화합물은 WO2007/110627 또는 WO2012/107706에 기재된 유형의 "LMTX" 화합물이다.

따라서, 화합물은 하기 화학식의 화합물, 또는 그의 수화물 또는 용매화물로부터 선택될 수 있다:

각각의 H_nA 및 H_nB(존재하는 경우)는 동일 또는 상이할 수 있는 양성자성 산이다.

"양성자성 산(protic acid)"은 수용액 중의 양성자(H⁺) 공여자를 의미한다. 따라서 양성자성 산 내에서 A- 또는 B-는 짝염기이다. 따라서 양성자산은 물에서 pH가 7 미만이다(즉, 하이드로늄 이온(hydronium ions)의 농도는 리터당 10^-7몰보다 크다).

한 실시예에서 염은 HA 및 HB가 상이한 일-양성자성 산(mono-protic acids)인 다음 화학식을 갖는 혼합 염이다:

그러나 바람직하게는 염은 혼합 염이 아니며 다음 화학식을 갖는다:

여기서 각각의 H_nX는 이-양성자성 산(di-protic acid) 또는 일-양성자성 산과 같은 양성자성 산이다.

한 실시예에서 염은 다음 화학식을 가지며, 여기서 H₂A는 이-양성자성 산이다:

바람직하게는 염은 비스 일양성자성 산(bis monoprotic acid)인 다음 화학식을 갖는다:

본원에 사용된 LMTX 화합물에 존재할 수 있는 양성자성 산의 예는 다음을 포함한다:

무기산(Inorganic acids): 할로겐화수소산(hydrohalide acids)(예를 들어, HCl, HBr), 질산(nitric acid)(HNO₃), 황산(sulphuric acid)(H₂SO₄)

유기산(Organic acids): 탄산(carbonic acid)(H₂CO₃), 아세트산(acetic acid)(CH₃COOH), 메탄술폰산(methanesulfonic acid), 1,2-에탄디술폰산(1,2-ethanedisulfonic acid), 에탄술폰산(ethansulfonic acid), 나프탈렌디술폰산(naphthalenedisulfonic acid), p-톨루엔술폰산(p-toluenesulfonic acid),

바람직한 산은 일양성자성 산이고, 염은 비스(일양성자성 산) 염이다.

바람직한 MT 화합물은 LMTM이다:

무수염(anhydrous salt)의 분자량은 약 477.6이다. LMT 코어의 분자량 285.1을 기준으로 본 발명에서 이 MT 화합물을 사용하기 위한 중량 계수(weight factor)는 1.67이다. "중량 계수(weight factor)"는 순수한 MT 함유 화합물의 상대적 중량 대 그것이 함유하는 MT의 중량을 의미한다.

다른 중량 계수는 예를 들어 본원의 MT 화합물에 대해 계산될 수 있고, 상응하는 투여량 범위는 그로부터 계산될 수 있다.

따라서, 본 발명은 LMTM의 약 2-100mg/day의 총 일일 용량을 포함한다.

보다 바람직하게는 약 6 내지 12mg/day의 LMTM 총 용량이 사용되며, 이는 약 3.5 내지 7mg MT에 해당한다.

다른 예시적인 LMTX 화합물은 다음과 같다. 분자량(무수(anhydrous)) 및 중량 계수도 표시된다:

본 명세서에 기재된 본 발명의 다양한 측면에서(MT-함유 화합물과 관련하여) 이는 임의로 상기 기재된 임의의 화합물일 수 있다:

한 실시예에서, 이는 화합물 1이다.

한 실시예에서, 이는 화합물 2이다.

한 실시예에서, 이는 화합물 3이다.

한 실시예에서, 이는 화합물 4이다.

한 실시예에서, 이는 화합물 5이다.

한 실시예에서, 이는 화합물 6이다.

한 실시예에서, 이는 화합물 7이다.

한 실시예에서, 이는 화합물 8이다.

또는 화합물은 이들 중 임의의 수화물, 용매화물 또는 혼합 염일 수 있다.

여기의 결과와 질병 치료에 LMTM을 사용한 이전 및 동시 결과를 기반으로 하면 2-80 또는 100mg/day 범위의 MT 용량이 여기에 설명된 시냅스병증 질병에 유익할 수 있다는 결론을 내릴 수 있다.

질병 치료와 관련하여 LMTM에 대한 농도-반응에 대한 보다 구체적으로 추가 분석은 바람직한 용량은 적어도 2mg/day이며, 20-40mg/day 또는 20-60mg/day 범위의 용량은 인지적 이점을 최대화하는 동시에 최소한의 부작용으로 잘 견디는 것과 관련하여 바람직한 프로파일(profile)을 유지하는 것으로 예상되는 제안을 뒷받침한다.

따라서 한 실시예에서, 총 MT 용량은 약 2, 2.5, 3, 3.5, 4mg 중 어느 것 내지 약 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59 또는 60mg 중 어느 것일 수 있다.

예시적인 투여량은 2-60mg, 예를 들어, 20, 30, 40, 50 또는 60mg이다.

예시적인 투여량은 20-40mg이다.

추가의 예시적인 투여량은 8 또는 16 또는 24mg/day 이다.

본 발명의 대상은 성인 인간일 수 있으며, 본 명세서에 기재된 투여량은 이를 기준으로 한다(전형적인 체중 50 내지 70kg). 원하는 경우, 대상 중량 계수를 사용하여 이 범위 밖의 대상에 대해 해당 투여량을 사용할 수 있으며, 여기서 대상 중량은 개별 대상에 대한 곱셈 계수(multiplicative factor)를 제공하기 위해 60kg으로 나뉜다.

당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 주어진 일일 투여량에 대해 더 빈번한 투여는 약물의 더 많은 축적을 유도할 것이다.

본 발명자들은 MT에 대한 추정 누적 계수를 다음과 같이 유도했다:

예를 들어, 3.5-7mg MT의 총 일일 투여량을 고려하면:

일일 1회 투여시 이는 플라스마 내 MT가 4.5-8 축적되는 것과 동일할 수 있다

b.i.d.가 분할될 때 이는 플라스마 내 MT가 5.1-10.3 축적되는 것과 동일할 수 있다

t.i.d.가 분할될 때 이는 플라스마 내 MT가 5.8-11.6 축적되는 것과 동일할 수 있다

따라서, 본 발명의 특정 실시예에서, MT 화합물의 총 일일 투여량은 더 빈번하게 투여하는 경우 더 낮을 수 있다(예를 들어, 1일 2회[b.i.d.] 또는 1일 3회[t.i.d.]).

한 실시예에서, LMTM은 약 9mg/once per day; 4mg b.i.d.; 2.3mg t.i.d(LMTM의 중량 기준) 투여된다.

한 실시예에서, LMTM은 약 34mg/once per day; 15mg b.i.d.; 8.7mg t.i.d(LMTM의 중량 기준) 투여된다.

본 발명의 MT 화합물, 또는 이를 포함하는 조성물은 대상체에게 경구 투여된다.

일부 실시예에서, MT 화합물은 본원에 기재된 LMTX 화합물, 및 약학적으로 허용되는 담체(carrier), 희석제(diluent) 또는 부형제(excipient)를 포함하는 조성물로서 투여된다.

본 명세서에 사용된 용어 "약학적으로 허용되는(pharmaceutically acceptable)"은 합리적인 이익/위험 비율에 상응하는, 과도한 독성, 자극, 알레르기 반응 또는 기타 문제 또는 합병증 없이 해당 대상의 조직과 접촉하여 사용하기에 적합한 화합물, 성분, 재료, 조성물, 투여 형태 등에 관한 것이다. 각각의 담체, 희석제, 부형제 등은 제형의 다른 성분과 양립할 수 있다는 의미에서 "허용(acceptable)"되어야 한다.

LMTX 염을 포함하는 조성물은 예를 들어, WO2007/110627, WO2009/044127, WO2012/107706, WO2018019823 및 WO2018041739와 같은 여러 간행물에 기술되어 있다.

일부 실시예에서, 일부 실시예에서, 조성물은 본 명세서에 기재된 바와 같은 적어도 하나의 LMTX 화합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 당업자에게 잘 알려진 하나 이상의 다른 약학적으로 허용되는 성분, 예를 들어, 약학적으로 허용되는 담체, 희석제, 부형제, 보조제(adjuvants), 충전제(fillers), 완충제, 보존제(preservatives), 항산화제, 윤활제(lubricants), 안정화제, 가용화제(solubilisers), 계면활성제(surfactants)(예: 습윤제(wetting agents)), 마스킹 제(masking agents), 착색제(colouring agents), 향미제(flavouring agents) 및 감미료(sweetening agents)를 포함하는 조성물이다.

일부 실시예에서, 조성물은 다른 활성제를 추가로 포함한다.

적합한 담체, 희석제, 부형제 등은 표준 약학 문서에서 찾을 수 있다.

참조, 예를 들어, Handbook of Pharmaceutical Additives, 2nd Edition (eds. M. Ash and I. Ash), 2001 (Synapse Information Resources, Inc., Endicott, New York, USA), Remington's Pharmaceutical Sciences, 20th edition, pub. Lippincott, Williams & Wilkins, 2000; and Handbook of Pharmaceutical Excipients, 2nd edition, 1994.

일부 실시예에서, 조성물은 타블렛(tablet)이다.

일부 실시예에서 조성물은 캡슐(capsule)이다.

일부 실시예에서, 상기 캡슐은 젤라틴(gelatin) 캡슐이다.

일부 실시예에서, 상기 캡슐은 HPMC(히드록시프로필메틸셀룰로스(hydroxypropylmethylcellulose)) 캡슐이다.

일부 실시예에서, 단위 내 MT의 양은 2 내지 60mg이다.

일부 실시예에서, 단위 내 MT의 양은 10 내지 40, 또는 10 내지 60mg이다.

일부 실시예에서, 단위 내 MT의 양은 20 내지 40, 또는 20 내지 60mg이다.

예시적인 투여 단위는 2 내지 10mg의 MT를 함유할 수 있다.

추가 예시적인 투여 단위는 2 내지 9mg의 MT를 함유할 수 있다.

추가 예시적인 투여 단위는 3 내지 8mg의 MT를 함유할 수 있다.

추가 바람직한 투여 단위는 3.5 내지 7mg의 MT를 함유할 수 있다.

추가 바람직한 투여 단위는 4 내지 6mg의 MT를 함유할 수 있다.

일부 실시예에서, 양은 약 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 또는 20mg의 MT 이다.

본 명세서에 기술되거나 설명된 중량 계수를 사용하여, 당업자는 경구 제형에 사용하기 위한 적절한 양의 MT 함유 화합물을 선택할 수 있다.

위에서 설명한 대로 LMTM의 MT 중량 계수는 1.67이다. 활성 성분의 단일 또는 단순 분획량을 사용하는 것이 편리하기 때문에, 비제한적인 예시 LMTM 투여 단위는 약 3, 3.5, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 16, 17, 34, 50, 63mg 등을 포함할 수 있다.

본원에 기재된 조성물(예를 들어, MT 함유 화합물 및 임의로 다른 성분의 정의된 용량)은 치료 또는 예방 용도에 대한 설명서와 함께 표지된 패킷(packet)으로 제공될 수 있다.

한 실시예에서, 팩은 제약 분야에 잘 알려진 것과 같은 병(bottle)이다. 한 실시예에서, 팩은 제약 분야에 잘 알려진 것과 같은 병(bottle)이다. 일반적인 병은 약전 등급(pharmacopoeial grade)의 HDPE(고밀도 폴리에틸렌(High-Density Polyethylene))로 만들 수 있으며 어린이를 보호할 수 있는 HDPE 푸시-록 마개(push-lock closure)가 있으며 향 주머니(sachets)나 용기(canisters)에 들어 있는 실리카겔 건조제(silica gel desiccant)가 들어 있다. 병 자체는 라벨을 포함할 수 있으며, 당사 설명서 및 선택적으로 라벨의 추가 사본과 함께 판지 컨테이너(cardboard container)에 포장될 수 있다.

한 실시예에서, 팩 또는 패킷은 실질적으로 수분-불투과성(moisture-impervious)인 블리스터 팩(blister pack)(바람직하게는 알루미늄 캐비티( aluminium cavity) 및 알루미늄 호일(aluminium foil)을 갖는 것)이다. 이 경우 포장은 당사에 대한 설명서와 컨테이너의 라벨이 있는 판지 컨테이너에 포장될 수 있다.

상기 라벨 또는 설명서는 본 명세서에 기재된 바와 같은 조성물의 최대 허용 일일 투여량에 관한 정보를 제공할 수 있다 - 예를 들어, 하루에 한 번, b.i.d. 또는 t.i.d.를 기준.

상기 라벨 또는 설명서는 제안된 치료 기간에 관한 정보를 제공할 수 있다.

염 및 용매화물

본 명세서에 기재된 LMTX 함유 화합물 자체가 염이지만, 이들은 또한 혼합 염(즉, 다른 염과 조합된 본 발명의 화합물)의 형태로 제공될 수 있다. 이러한 혼합 염은 용어 "및 이의 약학적으로 허용되는 염(and pharmaceutically acceptable salts thereof)"에 포함되는 것으로 의도된다. 달리 명시되지 않는 한, 특정 화합물에 대한 언급에는 이의 염도 포함된다.

본 발명의 화합물은 또한 용매화물 또는 수화물의 형태로 제공될 수 있다.

용어 "용매화물(solvate)"은 용질(예를 들어, 화합물, 화합물의 염) 및 용매의 복합체를 지칭하는 통상적인 의미로 본원에서 사용된다. 용매가 물인 경우, 용매화물은 편의상 수화물(hydrate), 예를 들어 일-수화물(mono-hydrate), 이-수화물(di-hydrate), 삼-수화물(tri hydrate), 오-수화물(penta-hydrate) 등으로 지칭될 수 있다. 달리 명시되지 않는 한, 화합물에 대한 모든 언급에는 용매화물 및 이의 수화물 형태도 포함된다. 당연히, 화합물의 염의 용매화물 또는 수화물도 본 발명에 포함된다.

본 발명과 본 발명이 속하는 기술의 상태를 보다 완전하게 설명하고 개시하기 위해 다수의 특허 및 간행물이 여기에 인용된다. 이들 참조 각각은 마치 각각의 개별 참조가 구체적이고 개별적으로 참조로 포함되는 것으로 표시된 것과 동일한 정도로 그 전체가 참조에 의해 본 개시에 포함된다.

문맥에서 달리 요구하지 않는 한, 뒤따르는 청구범위를 포함하여 본 명세서 전반에 걸쳐, "포함하다(comprise)"라는 단어 및 "포함하다(comprises)" 및 "포함한(comprising)"과 같은 변형은 언급된 정수 또는 단계 또는 정수 또는 단계의 그룹을 포함하는 것으로 이해되지만 다른 정수 또는 단계 또는 정수 또는 단계의 그룹을 배제하는 것은 아니다.

명세서 및 첨부된 청구범위에 사용된 바와 같이, 단수형 "a", "an" 및 "the"는 문맥에서 달리 명시하지 않는 한 복수 지시 대상을 포함한다. 따라서, 예를 들어 "약학적 담체(pharmaceutical carrier)"에 대한 언급은 둘 이상의 이러한 담체의 혼합물 등을 포함한다.

범위는 종종 "약(about)" 하나의 특정 값 및/또는 "약(about)" 다른 특정 값으로 표현된다. 이러한 범위가 표현될 때, 다른 실시예는 하나의 특정 값 및/또는 다른 특정 값을 포함한다. 유사하게, 값이 근사치로서 표현될 때, 선행사 "약(about)"의 사용에 의해, 특정 값이 다른 실시예를 형성함을 이해할 것이다.

여기에 있는 모든 부제목은 편의를 위해 포함된 것이며 어떤 식으로든 개시 내용을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

본 발명은 이제 다음의 비제한적인 도면 및 실시예를 참조하여 추가로 설명될 것이다. 본 발명의 다른 실시예는 이들에 비추어 본 기술분야의 숙련자에게 떠오를 것이다.

본 발명을 수행하기 위해 당업자에 의해 사용될 수 있는 한, 본원에 인용된 모든 참고 문헌의 개시는 상호 참조에 의해 본원에 구체적으로 포함된다.

도 1. 해마(hippocampus), 시각 피질(visual cortex), 대각섬유줄(diagonal band) 및 사이막(septum)의 평균으로 면역조직화학적으로 측정된 아세틸콜린의 해마 수준(A) 또는 시냅토피신 수준에 대한 LMTM 단독 또는 리바스티그민의 만성 전처리 후의 치료 효과(B).(**, p < 0.01; ***, p < 0.001).
도 2. (A) SNARE 복합 단백질(SNAP25, 신택신(syntaxin) 및 VAMP2) 및 (B) α-시누클레인 수준에 대한 LMTM 단독 또는 리바스티그민의 만성 전처리 후 해마, 시각 피질, 대각섬유줄 및 사이막의 평균으로 면역조직화학적으로 측정된 수준에 대한 치료 효과. (*, p < 0.05; ***, p < 0.001; ****, p < 0.0001).

실시예

실시예 1 - MT 함유 화합물 제공

본원에 기재된 MT-함유 화합물의 화학적 합성 방법은 당업계에 공지되어 있다. 예를 들어:

화합물 1 내지 7의 합성은 WO2012/107706에 기재된 방법 또는 이와 유사한 방법에 따라 수행될 수 있다. 화합물 8의 합성은 WO2007/110627에 기재된 방법 또는 이와 유사한 방법에 따라 수행될 수 있다.

실시예 2 - 간섭 연구에 사용된 타우 형질전환 마우스 모델의 특징

일부 현재 연구에서 사용된 L1 마우스 모델에서, NMRI 마우스 균주(WO2002/059150)에서 Thy 1 프로모터의 제어 하에 2N4R 타우 이소폼(tau isoform)의 잔기 296-390을 포함하는 3-반복 타우 단편(three-repeat tau fragment)의 과발현이 있다. 이 단편은 PHF(Wischik et al., 1988a;Wischik et al., 1988b)의 단백질 분해적으로 안정적인 코어 내에서 처음 확인된 타우 세그먼트(segment of tau)에 해당하고 최근 알츠하이머병의 PHF와 픽병(Pick’s disease)의 타우 필라멘트(tau filaments)의 저온 전자현미경으로 확인되었다(Fitzpatrick et al., 2017; Falcon et al., 2018).

L1 마우스 모델의 추가 기능에는 기저 전뇌 영역에서 콜린 아세틸트랜스퍼라제(choline acetyltransferase)에 대한 신경 면역 반응성의 현저한 손실 및 아세틸콜린 감소를 나타내는 신피질(neocortex) 및 해마에서 아세틸콜린에스테라제의 상응하는 감소가 포함된다. 또한 야생형 마우스와 비교하여 L1 마우스의 뇌 시냅토솜 제제(synaptosomal preparations)에 대한 글루타메이트(glutamate) 방출이 대략 50% 감소했다. 이러한 점에서, 따라서, L1 마우스는 또한 알츠하이머병의 특징인 콜린성(Mesulam, 2013; Pepeu and Grazia Giovannini, 2017) 및 글루타메이트성(Revett et al., 2013) 기능의 신경화학적 손상을 모델링한다.

신경 전달 물질 기능의 이러한 손상의 기초가 되는 L1 마우스 모델은 시냅스 단백질 통합의 장애를 보여준다. 기저 전뇌(수직 대각섬유줄)의 다중 시냅스 단백질에 대한 정량적 면역조직화학은 야생형 마우스에서 SNARE 복합체(예를 들어 SNAP-25, 신택신, VAMP2; Li and Kavalali, 2017에서 검토됨), 소포성 당단백질 시냅토피신 및 α-시누클레인을 포함하는 단백질 수준에서 일반적으로 높은 수준의 상관관계가 있음을 보여준다. 이러한 상관관계는 L1 마우스에서 크게 손실된다(표 1). 남아 있는 유일한 상관관계는 시냅토피신, 신택신 및 VAMP2 사이이다. 따라서 시냅스 소포 단백질 수준은 더 이상 SNARE 복합체 또는 α-시누클레인의 단백질에 정량적으로 연결되지 않는다. 이것은 L1 마우스의 타우 올리고머(oligomer) 병리가 시냅스에서 소포와 막-도킹 단백질(membrane-docking proteins) 사이의 기능적 통합을 방해한다는 것을 시사한다.

(A) 야생형 마우스 또는 (B) 타우 형질전환 L1 마우스에서 면역화학적으로 측정된 기저 전뇌(수직 대각섬유줄)의 다양한 시냅스 전 단백질 수준 간의 상관관계. 선형 회귀 분석에 의한 상관관계의 의미는 * p < 0.05; ** p < 0.01;- p = 0.05에서 의미 없음으로 표시된다.

실시예 3 - 실험 패러다임(experimental paradigms), 결과 및 논의

실험적 패러다임

증상치료 및 LMTM 간의 부정적인 상호 작용을 연구하는 데 사용된 치료 일정은 대상체가 LMTM을 받기 전에 먼저 만성적으로 콜린에스테라제 억제제 또는 메만틴으로 치료받는 임상 상황을 모델링하도록 설계되었다. 다음은 AChEI인 리바스티그민에 대해 얻은 주요 결과 중 일부를 요약한 것이다.

야생형 및 L1 마우스(각 그룹에 대해 n= 7-16)는 5주 동안 위관영양(gavage)에 의해 리바스티그민(0.1 또는 0.5mg/kg/day) 또는 메만틴(2 또는 20mg/kg/day) 또는 비히클(vehicle)로 사전 처리되었다. 다음 6주 동안, LMTM(5 및 15mg/kg) 또는 비히클을 위관 영양에 의해 이 일일 치료 요법에 추가했다. 동물은 야외 수중 미로에서 문제 해결 작업을 사용하여 10주와 11주 동안 행동 테스트를 받은 다음 면역 조직 화학 및 기타 조직 분석을 위해 희생되었다.

마우스에서 사람으로 투여량을 변환하려면 여러 요인을 고려해야 한다. 마우스에서 5mg/kg/day는 플라스마에서 부모 MT의 Cmax 수준 측면에서 인간에서 대략 8 mg/day에 해당하지만 이 용량은 병리학 및 행동에 대한 영향에 대한 임계값이다. L1 마우스 모델에서 LMTM이 완전히 효과적이려면 일반적으로 15mg/kg/day의 더 높은 용량이 필요하다(Melis et al., 2015a). 이것은 인간(노인 인간의 경우 37시간)에 비해 마우스(4시간)에서 MT의 훨씬 더 짧은 반감기와 관련될 수 있다. 면역조직화학을 위해 절단된 조직을 항체로 표지하고 Image J를 사용하여 처리하여 단백질 발현을 밀도계로 결정했다. 데이터는 단위가 없는 Z-점수 변환으로 표시된다.

해마의 아세틸콜린(ACh) 수치 측정을 위해, 동물(야생형 또는 L1)은 리바스티그민(0.5mg/kg/day)의 유무에 관계없이 2주 동안 사전 처리된 후 LMTM(2주 동안 5mg/kg/day)으로 처리되었다. 리바스티그민은 Alzet 미니펌프로 피하 투여한 반면 LMTM은 경구 위관영양으로 투여했다. ACh의 수준은 이식된 미세투석 프로브(microdialysis probe) 및 세포외액(extracellular fluid)의 HPLC 분석을 사용하여 해마에서 측정되었다.

데이터는 그룹 평균 및 평균의 표준 오차로 표시되며 매개변수 통계를 사용하여 분석되었으며 알파는 0.05로 설정되었다.

동물실험은 유럽 공동체 위원회 지침(European Communities Council Directive)(63/2010/EU)에 따라 현지 윤리적 승인, 영국 과학 절차법(UK Scientific Procedures Act)(1986)에 따른 프로젝트 라이센스, 및 독일 동물 보호법(Tierschutzgesetz) 및 폴란드 동물 보호법에 따라 수행되었다.

결과

야생형 마우스에서 LMTM 및 리바스티그민 처리 효과

LMTM 단독 또는 만성 리바스티그민 배경에 대한 치료의 효과는 표 2에 요약되어 있다.

야생형 마우스에서는, LMTM 치료 후 해마의 기저 ACh 수준이 2배 유의하게 증가했으며, 이전에 리바스티그민 치료 후 LMTM을 투여받은 마우스에서는 30% 감소했다(도 1A).

또한 LMTM 단독 치료 후 해마, 시각 피질, 대각섬유줄 및 사이막에서 측정된 평균 시냅토피신 수준이 3배 증가했으며 리바스티그민을 사용한 이전 치료의 배경에 대해 LMTM이 제공된 경우 동일한 크기의 통계적으로 유의한 감소가 있었다(도 1B).

야생형 마우스에서 단독(5 또는 15mg/kg/day)으로 또는 리바스티그민(0.1 또는 0.5mg/kg/day)으로 만성 전처리한 후 제공된 LMTM의 치료 효과 요약, 변화의 규모와 방향을 나타내기 위해 대략적인 반올림 백분율로 표시된다. 검은색 숫자는 통계적 의미에 도달한 치료 효과, 회색 숫자는 방향성, '-'는 효과가 없음을 나타낸다.

야생형 마우스에서의 효과	LMTM 단독	Rivastigmine + LMTM
ACh 방출	↑x 200%	↓x 30%
SNARE 복합체	-	-
시냅토피신	↑x 300%	↓x 300%
α- 시누클레인	-	-
미토콘드리아 복합체 IV	-	-
행동	-	-

타우 형질전환 L1 마우스에서 LMTM 및 리바스티그민 처리의 효과

LMTM 단독의 활성화 효과 및 리바스티그민과의 조합의 억제 효과는 야생형 마우스보다 타우 형질전환 L1 마우스에서 더 크고 더 일반화되었다(표 3 참조). LMTM 단독으로 해마에서 ACh 방출, 뇌 시냅토솜 제제로부터의 글루타메이트 방출, 시냅토피신 수준, 미토콘드리아 복합체 IV 활성 및 행동 변화에서 상당한 증가를 일으킨다. LMTM에 만성 리바스티그민을 투여한 경우에는 이러한 효과가 나타나지 않았다. 실제로, SNARE 복합 단백질(도 2A) 및 시누클레인(도 2B)의 경우, 조합에 의해 생성된 감소는 LMTM 처리가 없을 때 보이는 수준 미만이었다.

L1 마우스에서 단독(5 또는 15mg/kg/day)으로 또는 리바스티그민(0.1 또는 0.5mg/kg/day)을 사용한 만성 전처리 후 제공된 LMTM의 치료 효과 요약, 변화의 규모와 방향을 나타내기 위해 대략적인 반올림 백분율로 표시된다. 검은색 숫자는 통계적 의미에 도달한 치료 효과를 나타내고 회색 숫자는 방향성을 나타내며 n/a는 결과가 아직 제공되지 않음을 나타낸다.

L1 마우스에서의 효과	LMTM 단독	Rivastigmine + LMTM
ACh 방출	↑x 200%	↓x 30%
글루타메이트 방출	↑x 200%	n/a
SNARE 복합체	-	↓x 300%
시냅토피신	↑x 400%	↓x 300%
α- 시누클레인	-	↓x 200%
미토콘드리아 복합체 IV	↑x 50%	↓x 30%
행동	↑x 30%	↓x 20%

실시예 3의 논의

여기에 제시된 결과는 인간의 증상치료에 대한 추가 기능으로 제공될 때 LMTM의 효능 감소가 야생형 마우스와 타우 형질전환 마우스 모델 모두에서 재현될 수 있음을 보여준다. 우리가 지금 보고하는 결과는 야생형 및 타우 형질전환 마우스에서 LMTM 처리에 의해 생성되는 두 가지 효과 클래스가 있음을 보여준다: 콜린에스테라제 억제제에 대한 사전 노출에 의해 동적 조절의 대상이 되는 것들과 그렇지 않은 것들. 타우 형질전환 마우스에서, 조절될 수 있는 치료 효과에는 해마의 ACh 방출 증가, 시냅스 단백질의 변화, 미토콘드리아 복합체 IV 활성의 증가 및 행동 장애의 역전이 포함된다. 약리학적 조절의 대상이 되지 않는 유일한 치료 효과는 예를 들어 기저 전뇌에서 콜린 아세틸트랜스퍼라제 발현의 회복에 의해 측정된 바와 같이 타우 응집 병리에 대한 1차 효과 및 신경 기능에 대한 즉각적인 효과이다.

약리학적 조절의 대상이 되는 효과는 그 자체로 두 가지 유형이 있다: 타우 응집 병리학에 대한 효과에 의해 증가된 것들 및 야생형 마우스에서도 관찰되는 것들. 우리가 측정한 결과 중 야생형 마우스에서 단독으로 제공된 LMTM의 긍정적인 치료 효과에는 해마의 ACh 수준 증가와 여러 뇌 영역의 시냅토피신 수준 증가가 포함되었다. 따라서, LMTM 치료는 타우 응집 병리가 결여된 야생형 마우스에서 치료적으로 적절한 용량으로 신경 기능을 활성화할 수 있다.

시냅토피신의 증가는 활동전위를 통한 활성화 후 시냅스전에서 신경전달물질의 방출에 필요한 시냅스 소포의 수 또는 크기의 증가를 나타낸다. 따라서 시냅토피신 수치의 증가는 인지 및 기타 정신 기능을 지원하는 데 필요한 신경 전달 물질의 수 증가와 관련이 있는 것으로 보인다.

MT 모이어티(moiety)가 약한 콜린에스테라제 억제제인 것으로 보고되었지만(Pfaffendorf et al., 1997; Deiana et al., 2009), 이것이 ACh 수준의 증가에 책임이 있는 기전은 아닐 것이다.

특히, ACh 수준을 증가시키기 위한 스코폴라민(scopolamine)을 사용한 추가 실험(M2/M4 음성 피드백 수용체 차단)은 LMTM에 의해 생성된 증가가 리바스티그민 단독으로 관찰된 것보다 적었으며 조합이 야생형 마우스에서 다시 억제됨을 보여주었다. 이 실험에 사용된 콜린에스테라제 억제 조건(매우 소량의 콜린에스테라제 억제제, 100 나노몰(nanomolar) 리바스티그민을 관류액(perfusion fluid)에 첨가)에서 해마의 ACh 수치가 상승하고 충분히 강하게 상승하면 M2/M4 서브타입의 시냅스 전 무스카린 수용체(muscarinic receptors)(소위 음성 피드백 수용체)를 활성화하여 추가 ACh 방출을 제한한다.

이러한 상황에서, 관류액에 스코폴라민(scopolamine)(1μM)을 추가하면 이러한 시냅스전 수용체가 차단되고 결과적으로 ACh 수준이 3-5배 증가한다. 이 실험에서 LMTM이 리바스티그민과 함께 첨가되지 않는다는 사실은 LMTM이 리바스티그민과 다른 메카니즘(mechanism)을 갖는다는 결론을 뒷받침한다. 다시 말해, 비록 LMTM이 고농도에서 콜린에스테라아제의 약한 억제제로 기술되었지만, 소량의 리바스티그민에는 부가적인 효과가 없기 때문에 현재의 효과는 콜린에스테라아제 억제와 관련이 없는 것으로 보인다.

ACh 및 시냅토피신 수치의 증가는 이론적으로 시냅스 전 미토콘드리아 활성의 증가로 설명될 수 있고, MT 모이어티(moiety)는 미토콘드리아 복합체 IV 활성을 향상시키는 것으로 알려져 있으며(Atamna et al., 2012), 미토콘드리아는 시냅스 전 기능의 항상성 조절에 중요한 역할을 한다(Devine and Kittler, 2018). 특히, MT 모이어티는 복합체 I 및 복합체 IV 사이에서 전자 셔틀(shuttle)로 작용하여 산화적 인산화를 향상시키는 것으로 생각된다(Atamna et al., 2012). MT 모이어티는 복합체 I(-0.4mV) 및 복합체 IV(+0.4mV)의 산화 환원 전위 중간인 약 0mV의 산화 환원 전위를 가지고 있다.

그러나, 야생형 마우스에서 복합체 IV 활성의 직접적인 측정은 LMTM 처리 후 어떠한 증가도 나타내지 않았다. LMTM의 활성화 효과는 야생형 마우스의 공간 인식 기억력 향상과 관련이 없었다.

질적으로 유사하지만, 단독으로 제공된 LMTM의 효과는 타우 형질전환 L1 마우스에서 훨씬 더 두드러지고 더 광범위하다. 이에 대한 가장 가능성 있는 설명은 LMTM이 타우 올리고머(oligomer)에 대한 억제 효과와 타우 의존적이지 않은 고유한 활성화 효과를 결합한다는 것이다. LMTM 치료 후 타우 올리고머 수준의 감소는 시냅스 기능의 보다 현저한 활성화 및 ACh 및 글루타메이트와 같은 신경 전달 물질의 방출을 촉진한다. 마찬가지로 LMTM은 타우 형질전환 L1 마우스에서 볼 수 있는 공간 기억 결핍을 역전시킨다(Melis et al., 2015a). 대안적으로, LMTM은 예를 들어 타우 병리가 없는 야생형 마우스에서 볼 수 있듯이 타우에 의존하지 않는 다른 메커니즘을 통해 작용할 수 있다. 만성 리바스티그민 배경에 LMTM을 도입했을 때 나타나는 부정적인 효과는 단순히 LMTM 단독으로 볼 수 있는 활성화의 역전을 반영하는 것으로 보인다.

시냅스 단백질의 기능에 대한 타우 올리고머의 해로운 영향은 시냅스 소포의 도킹(docking), 막 융합 및 신경 전달 물질의 방출에 대한 직접적인 간섭의 결과로 쉽게 이해할 수 있다. 예를 들어, 타우 형질전환 L1 마우스에서, 시냅스 소포 단백질 수준은 더 이상 SNARE 복합체 또는 α-시누클레인의 단백질에 정량적으로 연결되지 않으며, 이는 시냅스에서 소포 및 막 도킹 단백질 사이의 기능적 통합의 손실을 의미한다. 이것의 결과는 타우 형질전환 생쥐의 시냅토솜 제제(synaptosomal preparations)에서 글루타메이트 방출의 손상과 LMTM 치료 후 정상적인 글루타메이트 방출의 회복으로 직접 볼 수 있다.

추가 고려 사항은 우리가 시연한 항상성 하향 조절이 LMTM 치료가 일차적이고 증상치료가 나중에 추가되는 경우 동일한 방식으로 작동할 것인지 여부이다. 지금까지 우리가 수행한 실험은 원래 이미 증상치료를 받고 있는 환자에게 LMTM이 추가된 임상 상황을 모방하도록 설계되었다. 항상성 하향 조절이 먼저 오는 치료에 의해 결정된다면, 추가 증상치료에 대한 반응이 어느 정도 감소될 수 있지만 LMTM의 치료 효과가 지배적이라는 것이 논리적이다.

실시예 4 - 시냅스병증

본원에 개시된 바와 같이 LMTX 화합물은 손상된 마우스 및 야생형 마우스 둘 다에서 치료적으로 적절한 용량으로 다양한 뇌 영역에서 시냅스 단백질의 평균 수준을 증가시킬 수 있다. 시냅스 단백질의 이러한 증가는 시냅스 장애, 즉 시냅스 기능 장애로 인해 발생하거나 이러한 시냅스 기능 장애가 장애의 원인 또는 증상에 기여하는 시냅스병증과 같은 질병에서 시냅스 단백질의 통합 손실을 보상하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 질병의 비제한적 목록에는 다음이 포함된다:

정신분열증은 유전적 및 환경적 요인 사이의 상호작용으로 발생하는 복잡한 병인을 가진 파괴적인 정신 장애이다. 정신분열증은 신경 발달 장애이고, 시냅스 장애는 질병 발달에 중요한 역할을 한다. 1982년, Feinberg는 정신분열증이 비정상적인 시냅스 가지치기(synaptic pruning)의 결과로 발생할 수 있다고 제안했다. 시냅스 방해(disturbances)는 독립적인 질병의 특징으로 연구되고 이해될 수 없으며 항상성 이벤트(event)의 복잡한 네트워크의 일부로만 이해된다. 발달, 신경교-신경(glial-neural) 상호작용, 에너지 항상성의 변화, 다양한 유전적 소인, 신경면역 과정 및 환경적 영향은 모두 시냅스 형태와 연결성의 섬세한 항상성 균형을 독특하게 개별적인 방식으로 기울일 수 있다. 따라서 이 파괴적인 장애의 다양한 증상의 출현에 기여한다. Faludi 및 Mirnics(2011)는 정신분열증을 "시냅틱(synaptic)" "희돌기교세포(oligodendroglial)", "대사성(metabolic)" 및 "염증성(inflammatory)" 서브클래스로 광범위하게 세분화했다.

SNAP-25의 수준은 정신분열 소뇌(schizophrenic cerebellum)에서 상당히 고갈된다(Mukaetova-Ladinska et al., 2002). 시냅토피신 및 신택신과 같은 타우 및 MAP2 및 SNAP25 이외의 시냅스 단백질은 영향을 받지 않는다. 이것은 소뇌 시냅스 네트워크의 변경이 정신분열증에서 발생한다는 증거를 제공한다. 이러한 변화는 소뇌-전뇌 연결, 특히 전두엽(frontal lobes) 연결에 영향을 줄 수 있으며 정신분열증의 임상 표현형의 특징인 인지 장애를 유발할 수 있다. 인간 뇌의 특정 영역(안와전두피질(orbitofrontal cortex))에서 SNARE 복합체의 조절된 형성과 SNARE 단백질 및 보조 분자의 비정상적인 발현은 정신분열증과 관련이 있다(Katrancha et al., 2015).

우울증. 스트레스로 인한 뉴런의 위축(Atrophy) 및 글루타메이트성 시냅스 연결의 상실은 우울증 증상의 주요 원인이다. HPA 축 외에도, 시냅스 수 및 기능은 우울증과 관련된 다른 요인(특히 신경 영양 요인)에 의해 변경된다(Duman et al., 2016).

자폐 스펙트럼 장애는 비정상적인 시냅스 전달 및 가소성(plasticity)과 관련된 장애의 복잡한 그룹이다(Giovedi et al., 2014). ASD의 shank3b가 결핍된 제브라피쉬 모델(zebrafish model)의 성인 뇌에서 시냅스 후 호머1 및 시냅스 전 시냅토피신의 수준이 크게 감소했다(Liu et al., 2018).

간질: 여러 시냅스 단백질이 간질과 관련이 있다(Giovedi et al., 2014). 전기 점화(Electrical kindling)는 래트(rat)의 해마 형성 및 조롱박피질(piriform cortex) 모두에서 시냅토피신 면역 반응성을 증가시킨다(Li et al., 2002).

놀람병(병적놀람증(hyperekplexia))은 예상치 못한 청각, 체성감각(somatosensory) 및 시각 자극에 대한 과장되고 지속적인 놀람 반응, 전신 근육 경직(generalised muscular rigidity) 및 야간성근경련(nocturnal myoclonus)을 특징으로 하는 드문 비간질성 장애이다. 주요 형태에는 유전적 근거가 있다: 글리신(glycine) 수용체 유전자, GLRA1 또는 관련 유전자의 α1 서브유닛의 돌연변이(Bakker et al., 2006). 관련 증후군에는 투렛 증후군 및 불안장애가 포함된다.

국소 손 근긴장이상증은 불수의운동(involuntary movements) 및 비정상적인 자세를 유발하는 근육 경련을 특징으로 하는 증후군이다. 시냅스 가소성의 중요한 변경은 근긴장성 동물 모델(dystonic animal models) 뿐만아니라 환자에서 설명되었다(Quartarone and Pisani, 2011).

대뇌허혈은 허혈성 장기 강화(ischemic long-term potentiation:LTP)와 일치하고 비정상적인 형태의 시냅스 가소성을 특성화하는 새로운 모델을 나타내는 시냅스 변경을 유발한다. (Orfila et al., 2018). 뇌허혈 후 3일에서 7일 사이에 허혈성 병변에서 시냅토피신에 대한 면역반응이 일시적으로 증가하지만, 손상된 부위의 시냅토피신 면역염색은 래트에서 일시적인 뇌허혈 후 1개월 후에 점차 감소하여 마침내 거의 사라졌다(Korematsu et al., 1993).

염증성 사이토카인 종양 괴사 인자(inflammatory cytokines tumor necrosis factor:TNF) 및 인터루킨-1β(interleukin-1β:IL-1β)는 LTP 및 시냅스 스케일링(synaptic scaling)에서 중요한 생리학적 역할을 한다. 그러나 시냅스 가소성에 대한 이러한 사이토카인의 작용은 신경염증 조건에서 변경될 수 있다. 변경된 시냅스 가소성은 생리학적 또는 염증성 조건, 특히 실험적 알레르기성 뇌염( EAE ) 및 다발성 경화증(MS)에서 발생한다(Rizzo et al. 2018). 시냅토피신, 시냅신 I 및 PSD-95 면역 반응성은 EAE의 만성 및 급성 모델의 회색 및 흰색 물질(matter) 모두에서 감소했다.

녹내장 및 AD는 몇 가지 특징을 공유한다. 둘 다 노인에게 영향을 미치고 신경 퇴행성, 만성 및 진행성이며 돌이킬 수 없는 세포 사멸을 초래한다. AD 및 녹내장은 또한 Aβ 축적/응집, 타우 응집 및 과인산화(hyperphosphorylation)와 같은 몇 가지 공통적인 특징을 공유한다. 두 질병 모두 신경 회로의 초기 변화와 미토겐 활성화 단백질 키나아제(mitogen-activated protein kinases:APK)의 인산화에 이어 염증 과정, 신경교 반응, 활성 산소 종 생산, 산화 스트레스 및 미토콘드리아 이상, 신경 퇴행 과정의 전파가 세포사멸을 초래하는 특징이 있다. 두 질병 모두 시냅스 기능 장애 및 내부 망막 수준에서의 신경 세포 사멸과 같은 공통적인 특징이 있다. 녹내장은 AD 노화와 자주 관련된 질병으로 인식되고 있다(Criscuolo et al., 2017).

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Claims

메틸티오니늄(methylthioninium:MT)-함유 화합물을 대상체에게 경구 투여하는 단계를 포함하는, 포유동물 대상체의 뇌에서 시냅토피신(synaptophysin)의 수준을 증가시키는 방법으로, 상기 MT-함유 화합물은 다음 화학식의 LMTX 화합물인 것을 특징으로 하는 방법:

여기서 각각의 H_nA 및 H_nB(존재하는 경우)는 동일 또는 상이할 수 있는 양성자성 산(protic acids)이고,
및 여기서 p=1 또는 2; q=0 또는 1; n=1 또는 2; (p+q)×n=2,
또는 이의 수화물(hydrate) 또는 용매화물(solvate)임.
메틸티오니늄(MT)-함유 화합물을 대상체에게 경구 투여하는 단계를 포함하는, 정신분열증(schizophrenia); 대뇌허혈(cerebral ischemia); 다발경화증(Multiple sclerosis:MS); 우울증(depression); 간질(epilepsy); 놀람 증후군(Startle syndrome); 투렛 증후군(Tourette's syndrome); 자폐 스팩트럼 장애(Autism spectrum disorders:ASD); 국소 손 근긴장이상증(Focal hand dystonia); 실험적 알레르기성 뇌염(Experimental allergic encephalitis:EAE); 녹내장(Glaucoma); 후기 발병 알츠하이머병 시냅틱 기능 장애 유형(late onset Alzheimer's disease synaptic dysfunction type); 타우 병리와 관련이 없는 리소좀축적병(Lysozomal storage disease not associated with tau pathology)으로 구성된 군에서 장애가 선택되는 대상체에서 시냅스병증(synaptopathy) 장애의 치료방법으로,
상기 MT-함유 화합물은 다음 화학식의 LMTX 화합물인 것을 특징으로 하는 방법:

여기서 각각의 H_nA 및 H_nB(존재하는 경우)는 동일 또는 상이할 수 있는 양성자성 산이고,
및 여기서 p=1 또는 2; q=0 또는 1; n=1 또는 2; (p+q)×n=2,
또는 이의 수화물 또는 용매화물임.
제1항에 있어서, 상기 치료는 해당 장애에 대한 추가 치료제와 조합되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 총 일일 용량은 하루에 대상체에 대한 2-100mg의 MT, 선택적으로 10-60mg의 MT이고, 선택적으로 2회 이상의 용량으로 분할되는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 총 일일 용량은 약 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20mg 중 어느 것 내지 약 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60mg 중 어느 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 총 일일 용량은 20-40mg인 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 총 일일 용량은 약 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40mg인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 LMTX 화합물의 총 일일 용량은 하루 2회 또는 하루 3회 분할 용량으로 투여되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대상체는 이전에 아세틸콜린(acetylcholine) 또는 글루타메이트 신경전달물질(glutamate neurotransmitters)의 활성 변경인자(modifier)인 신경전달 조절 화합물(neurotransmission modifying compound)로 치료를 받은 적이 없는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대상체는 이전에 아세틸콜린 또는 글루타메이트 신경전달물질의 활성 변경인자인 신경전달 조절 화합물로 치료를 받았지만, LMTX 화합물로 치료하기 적어도 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7일 또는 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8주 전에 치료를 중단한 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대상체는 아세틸콜린 또는 글루타메이트 신경전달물질의 활성 변경인자인 신경전달 조절 화합물로 치료를 받고 있는 사람으로 선택되고, 상기 치료는 LMTX 화합물로 치료하기 전에 중단되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 치료는 아세틸콜린 또는 글루타메이트 신경전달물질의 활성 변경인자인 신경전달 조절 화합물과 조합되지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 신경전달 조절 화합물은 아세틸콜린에스테라제 억제제(acetylcholinesterase inhibitor)인 것을 특징으로 하는 방법.
제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 신경전달 조절 화합물은 도네페질(donepezil); 리바스티그민(rivastigmine); 및 갈란타민(galantamine)으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 신경전달 조절 화합물은 N-메틸-D-아스파테이트 수용체(N-methyl-D-aspartate receptor:NMDA) 수용체 길항제(antagonist)인 것을 특징으로 하는 방법.
제9항 내지 제12항 또는 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 신경전달 조절 화합물은 메만틴(memantine)인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대상체는 상기 시냅스병증 장애를 갖는 것으로 진단된 인간이고, 또는 상기 방법은 상기 진단을 내리는 단계를 포함하는 방법.
메틸티오니늄(MT)-함유 화합물을 대상체에게 경구 투여하는 단계를 포함하는, 정신분열증; 대뇌허혈; 다발경화증(MS); 우울증; 간질; 놀람 증후군; 투렛 증후군; 자폐 스팩트럼 장애(ASD); 국소 손 근긴장이상증; 실험적 알레르기성 뇌염(EAE); 녹내장; 후기 발병 알츠하이머병 시냅틱 기능 장애 유형; 타우 병리와 관련이 없는 리소좀축적병으로 구성된 군에서 장애가 선택되는 대상체에서 시냅스병증 장애의 예방적 치료방법으로,
상기 MT-함유 화합물은 다음 화학식의 LMTX 화합물인 것을 특징으로 하는 방법:

여기서 각각의 H_nA 및 H_nB(존재하는 경우)는 동일 또는 상이할 수 있는 양성자성 산이고,
및 여기서 p=1 또는 2; q=0 또는 1; n=1 or 2; (p+q)x n=2,
또는 이의 수화물 또는 용매화물임.
제18항에 있어서, 상기 치료는 해당 장애에 대한 추가 예방제와 조합되는 것을 특징으로 하는 방법.
제18항에 있어서, 상기 용량은 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에서 정의된 바와 같고/거나 대상체는 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에서 정의된 바와 같은것을 특징으로 하는 방법.
제18항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대상체는 선택적으로 가족의 또는 유전적 또는 기타 데이터에 기초하여, 장애에 걸리기 쉬운 것으로 평가되거나 장애의 위험이 있는 것으로 평가된 인간인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 LTMX 화합물은 다음 화학식을 갖고, 여기서 HA 및 HB는 상이한 일-양성자성 산(mono-protic acids)인 것을 특징으로 하는 방법:

.
제22항에 있어서, 상기 LTMX 화합물은 다음 화학식을 갖는 것을 특징으로 하는 방법:

여기서 각각의 H_nX는 양성자성 산임.
제22항에 있어서, 상기 LTMX 화합물은 다음 화학식을 갖고 H₂A는 이-양성자성 산(di-protic acid)인 것을 특징으로 하는 방법:

.
제23항에 있어서, 상기 LTMX 화합물은 다음 화학식을 갖고 비스-일양성자성 산(bis-monoprotic acid)인 것을 특징으로 하는 방법:

.
제22항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각각의 양성자성 산은 무기산(inorganic acid)인 것을 특징으로 하는 방법.
제26항에 있어서, 상기 각각의 양성자성 산은 할로겐화수소산(hydrohalide acid)인 것을 특징으로 하는 방법.
제26항에 있어서, 상기 각각의 양성자성 산은 HCl; HBr; HNO₃ _; H₂SO₄로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
제22항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각각의 양성자성 산은 유기산(organic acid)인 것을 특징으로 하는 방법.
제29항에 있어서, 상기 각각의 양성자성 산은 H₂CO₃; CH₃COOH; 메탄술폰산(methanesulfonic acid), 1,2-에탄디술폰산(1,2-ethanedisulfonic acid), 에탄술폰산(ethansulfonic acid), 나프탈렌디술폰산(naphthalenedisulfonic acid), p-톨루엔술폰산(p-toluenesulfonic acid)으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 LTMX 화합물은 LMTM인 것을 특징으로 하는 방법:

.
제31항에 있어서, 상기 LMTM의 총 일일 용량은 약 34 내지 67, 34 내지 100, 34 내지 134, 또는 34 내지 167mg/day인 것을 특징으로 하는 방법.
제32항에 있어서, 상기 LMTM의 용량은 약 34, 38, 67, 또는 100mg/once per day인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 LTMX 화합물은 다음으로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법:

.
제1항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 LTMX 화합물은 LMTX 화합물 및 약학적으로 허용되는 담체(carrier) 또는 희석제(diluent)를 투여 단위 형태로 포함하는 약학적 조성물로 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
제35항에 있어서, 상기 단위 내의 MT의 양은 약 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 또는 30 내지 약 40, 50 또는 60mg인 것을 특징으로 하는 방법.
제35항에 있어서, 투여 단위는 약 34 내지 67mg, 34 내지 100, 34 내지 134, 또는 34 내지 167 LMTM을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제35항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 타블렛(tablet) 또는 캡슐(capsule)인 것을 특징으로 하는 방법.
다음을 포함하는 컨테이너(container):
(i) 제35항 내지 제38항 중 어느 한 항에 정의된 복수의 투여 단위;
(ii) 제1항 내지 제34항 중 어느 한 항에 정의된 치료 방법에 따른 라벨(label) 및/또는 설명서(instructions).
제39항에 있어서, 상기 컨테이너는 투여 단위를 포함하고, 투여 단위는 실질적으로 수분-불투과성(moisture-impervious)인 블리스터 팩(blister pack)에 존재하는 것을 특징으로 하는 컨테이너.
제39항 또는 제40항에 있어서, 상기 라벨 또는 설명서는 조성물이 의도된 장애에 관한 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 컨테이너.
제39항 내지 제41항에 있어서, 상기 라벨 또는 설명서는 투여 단위의 최대 허용 일일 투여량에 관한 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 컨테이너.
제39항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 라벨 또는 설명서는 제안된 치료 기간에 관한 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 컨테이너.
제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 정의된 바와 같은 치료방법에 사용하기 위한, 제1항 내지 제34항 중 어느 한 항에 정의된 LTMX 화합물 또는 조성물.
제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 정의된 치료 방법에 사용하기 위한 의약의 제조에 있어서, 제1항 내지 제34항 중 어느 한 항에 정의된 LTMX 화합물 또는 조성물의 용도.