KR20230034156A - Sglt-2 억제제를 포함하는 당뇨병성 안질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 SGLT-2(Sodium-glucose Cotransporter-2) 억제제를 포함하는 당뇨병성 안질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물 및 이를 이용한 당뇨병성 안질환의 예방 또는 치료방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 SGLT-2(Sodium-glucose Cotransporter-2) 억제제를 포함하는 당뇨병성 안질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물 및 이를 이용한 당뇨병성 안질환의 예방 또는 치료방법에 관한 것이다.
서구적 식습관 등으로 인하여 당뇨 및 그에 따른 당뇨병성 안질환으로 인한 실명의 비율이 점점 증가하고 이에 따른 의료비 부담이 증대되고 있다.
당뇨병성 안질환 중 하나인 당뇨병성 망막병증(Diabetic Retinopathy, DR)은 가장 흔한 미세혈관 복합증이며 당뇨 환자 및 생산가능 인구의 시력 손상을 일으키는 주된 원인이다. 당뇨병성 망막병증이 진행됨에 따라 당뇨병성 망막병증 후기에 신생혈관이 심각한 시력 손상을 일으키기는 하지만, 혈관 누수에 의한 황반부종은 당뇨병성 망막병증의 어느 단계에서나 일어날 수 있고 시력을 손상시킬 수 있다.
특히, 당뇨병성 망막병증은 당뇨병이 잘 조절되어 혈당이 정상범위에서 유지된다 하더라도 당뇨병이 발병한지 10-15년이 되면 흔히 나타나며, 당뇨병 환자에게서 실명을 일으키는 가장 큰 원인 질환으로, 세계 3대 실명 위험 질환으로도 꼽히고 있다.
이러한 당뇨병성 안질환의 경우 실명 위험이 매우 높은 바, 치료 효과가 높으면서도 안구에 투여되는 치료제의 특성상 환자의 거부감이 있는 바, 환자의 복약 편의성까지 고려된 치료제가 지속적으로 요구되고 있다.
Anastasios Tentolouris et al., Int. J. Environ. Res. Public Health 2019, 16, 2965, 「SGLT-2 Inhibitors: A Review of Their Antidiabetic and Cardioprotective Effects」
본 발명의 목적은 SGLT-2 억제제 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 포함하는 당뇨병성 안질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 약학적 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 당뇨병성 안질환의 예방 또는 치료방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은 SGLT-2 억제제 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 당뇨병성 안질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.
본 발명에서, “SGLT-2(Sodium-glucose cotransporter-2) 억제제”는 신장 근위세뇨관에서 SGLT-2를 억제함으로써 포도당 재흡수를 억제하는 약제이다.
구체적으로, 상기 SGLT-2 억제제는 얼투글리플로진(Ertugliflozin), 이프라글리플로진(Ipragliflozin), 다파글리플로진(Dapagliflozin), 엠파글리플로진(Empagliflozin), 토포글리플로진(Tofogliflozin) 및 이의 약학적으로 허용가능한 염으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한 구체적으로, 상기 얼투글리플로진은 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.
[화학식 1]
상기 이프라글리플로진은 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
상기 다파글리플로진은 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다.
[화학식 3]
상기 엠파글리플로진은 하기 화학식 4로 표시될 수 있다.
[화학식 4]
상기 토포글리플로진은 하기 화학식 5로 표시될 수 있다.
[화학식 5]
본 발명에서, “당뇨병성 안질환”은 당뇨병으로 인한 모든 형태의 안질환을 의미하며, 대체로 눈 뒤쪽에 위치한 망막에 영양을 공급하는 혈관이 약해져, 노폐물이 축적되거나 또는 출혈이 발생된다. 구체적으로 상기 당뇨병성 안질환은 당뇨병성 망막병증, 황반부종, 백내장, 녹내장 및 마비사시로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며 당뇨병 환자에서 발생되는 안질환 또는 당뇨병에 기인한 합병증 중 하나로 발생된 안질환이면 모두 포함될 수 있다.
당뇨병은 미세혈관에 병변을 일으키는 대사성 질환으로서, 당뇨병으로 인해 고혈당 상태가 지속되면 눈 속 망막의 모세혈관이 파괴돼 새로운 혈관이 만들어지게 되는데, 이렇게 생겨난 혈관은 출혈이 쉽기 때문에 망막이 분리되게 된다. 이로 인해 눈으로 가야 하는 영양 공급이 원활하지 못해 결국 시신경이 기능이 떨어지는 질환이
당뇨병성 망막병증이며, 상기 당뇨병성 망막병증은 비증식성 망막병증과 증식성 망막병증을 모두 포함한다.
상기 '황반부종'은 망막 중심부에 있는 황반에 부종이 생기는 질환이다. 당뇨병으로 황반 내 혈관이 막히면 신생혈관이 생기는데, 이 약한 혈관으로 물이나 피가 누출되면서 고여 황반부종이 발생된다.
상기 '녹내장'은 안구의 내부가 유지하고 있는 일정한 압력(안압)이 높아지는 등 여러 가지 위험요인으로 인해 시신경에 이상이 생기고, 방치하면 시야가 점점 좁아지면서 실명에 이르는 질환이다. 녹내장은 당뇨병 환자에서 정상인보다 3배정도 많이 발생하는 것으로 알려져 있으며 녹내장발생의 가장 주요한 요소인 안압이 21 mmHg이상으로 증가한 경우도 당뇨병 환자에서 정상인보다 2배 높은 것으로 보고된 바 있다.
상기 '백내장'은 정체가 혼탁해져서 투명성을 잃는 병으로, 당뇨병이 있는 경우 정상에 비해 백내장에 걸릴 확률이 5배 정도 높아서, 전체 환자 중 약 13%에서 백내장의 소견을 보인다. 백내장 발병 연령도 당뇨병 환자에서 비교적 일찍 나타나는 것으로 알려져 있다.
상기 '마비사시'는 뇌로부터 안구를 움직이는 근육으로 전기 신호를 전달하는 과정에 문제가 생겨서 발생하는 사시를 말한다. 마비사시 환자의 36~42%는 당뇨병 환자이고, 당뇨병 환자는 그렇지 않은 사람에 비해 마비사시의 빈도가 6배 높다. 당뇨병 환자의 경우 고혈당으로 인해 여러 가지 비정상적인 대사 과정이 항진되게 되고 이 과정에서 활성산소, 최종당화산물 등 해로운 물질이 축적되어 신경 및 혈관 손상을 일으킨다. 이러한 혈관손상으로 인해 안구를 움직이는 근육을 지배하는 신경에 혈액공급이 저하되어 영양 공급이 원활하지 못하게 되고 저산소 상태에 빠져 신경손상이 가속화되어 당뇨로 인한 마비사시가 발생될 수 있다.
본 발명의 조성물은 비경구 투여될 수 있으며, 구체적으로는 안구에 투여되는 것일 수 있다. 특히, 점안 투여용으로서 점안제 형태인 것일 수 있다.
또한 구체적으로, 점안 투여용으로서 1일 1회 투여되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명 일 실시예에서는 SGLT-2 억제제를 포함하는 조성물을 점안제로서 점안에 투여하였으며, 당뇨병성 안질환에 대해 우수한 치료효과를 나타내는 것을 확인하였다. 특히, 종래의 안질환 치료제가 초자체내에 주사를 통해 투여되는 것과 달리 점안제로서 안구에 간편하게 투여된 것으로서 복약 편의성이 크게 증대된 효과가 있는 바, 본 발명의 조성물은 안질환 치료에 효과적으로 적용될 수 있다.
본 발명에서, “예방”은 본 발명의 조성물이 당뇨병성 안질환의 발생을 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명에서, “치료”는 본 발명의 조성물이 당뇨병성 안질환의 증상이 호전되도록 하거나 이롭게 되도록 하는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 약학적 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 적용될 수 있으며, "약학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효용량 수준은 환자의 성별, 연령, 질병의 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.
본 발명의 또 다른 측면은 상기 약학적 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 당뇨병성 안질환의 예방 또는 치료방법에 관한 것이다.
본 발명의 "개체"는 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 증상이 호전될 수 있는 당뇨병성 안질환을 가진 동물 또는 인간을 포함한다. '당뇨병성 안질환'은 전술한 바와 같다.
본 발명에 따른 치료용 조성물을 개체에게 투여함으로써, 당뇨병성 안질환을 효과적으로 예방 및 치료할 수 있다.
본 발명의 "투여"는 어떠한 적절한 방법으로 인간 또는 동물에게 소정의 물질을 도입하는 것을 의미하며, 본 발명에 따른 치료용 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 어떠한 일반적인 경로를 통하여 경구 또는 비경구 투여될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 치료용 조성물은 유효성분이 표적 세포로 이동할 수 있는 임의의 장치에 의해 투여될 수 있다.
본 발명에 따른 약학적 조성물의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다.
본 발명의 SGLT-2 억제제 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 약학적 조성물은 당뇨병성 안질환에 대해 우수한 치료 효과를 나타낼 수 있다.
특히, 초자체 내 주사를 통해 투여되는 기존 치료제와 달리 점안제로서 1일 1회 안구에 간편하게 점안되어 복약 편의성이 크게 증대된 효과가 있으며, 주사로 인한 안구조직 및 세포의 손상을 방지할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 조성물 투여 후 21일 째의 형광 강도를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 2 는 본 발명의 조성물 투여 후 21일 째의 안저 촬영 사진을 나타낸 것이다.
도 2 는 본 발명의 조성물 투여 후 21일 째의 안저 촬영 사진을 나타낸 것이다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
제조예 1. SGLT-2 억제제를 포함하는 점안제형 제조
유리바이알에 적량의 주사용수와 가용화제, 삼투압 조절제를 칭량하여 투입하였다. 이후 60 ℃ 이상으로 가온 및 교반하여 완전히 녹인 후, 주성분 해당량을 칭량하여 유리바이알에 서서히 투입하며 완전히 녹였다. 이후, 수산화나트륨 및 인산나트륨이수화물을 사용하여 적정한 pH 범위인 7 수준으로 조절한 후, 나머지 적량의 주사용수를 투입하였다. 제조된 투명한 액을 0.22 μm 사이즈의 필터로 제균 여과하여 무균화하고 충전하였다.
주성분으로 아래와 같은 SGLT-2 억제제 중 하나를 이용하였으며, 이의 각 농도별 조성은 하기 정리된 바와 같다.
실시예 1. 얼투글리플로진(Ertugliflozin) 2.0% 함유 점안제
실시예 2. 이프라글리플로진(Ipragliflozin) 1.0% 함유 점안제
실시예 3. 다파글리플로진(Dapagliflozin) 2.0% 함유 점안제
실시예 4. 엠파글리플로진(Empagliflozin) 1.0% 함유 점안제
실시예 5. 토포글리플로진(Tofogliflozin) 2.0% 함유 점안제
비교예 1. 비히클(vehicle)
각 점안제의 유효성분을 제외한 공통 부형제 조합을 비교예 1로서 제조하여 투여하였다.
비교예 2. 라니비주맙(Ranibizumab)
양성 대조군으로서 루센티스(LUCENTIS®)를 구입하여 투여하였다.
실험예 1. 당뇨병성 망막병증에 대한 약리효과 확인
1-1. 당뇨병성 망막병증 동물모델 제작
Brown Norway rat, BN/SsN Slc 를 이용하였다. 입수 후 14일의 순화기간 동안 일반증상을 관찰하여 건강상태를 확인하고 건강한 수컷 36마리를 실험에 사용하였다.
랫(rat)은 온도 23±3 ℃, 상대습도 55±15 %, 환기횟수 10∼20 회/hr, 조명시간 12 시간 및 조도 150∼300 Lux로 설정하여 사육하였으며, 사육기간 중 동물실의 온/습도, 환기횟수 및 조도 등의 환경조건은 정기적으로 측정하였다. 순화, 투여 및 관찰 기간 동안 설치류용 폴리카보네이트 사육상자(W 170 x L 235 x H 125 mm)에서 3 마리/사육상자 이하로 사육하였으며, 사육상자, 깔개 및 물병은 주 1 회 이상 교환하였다.
순화기간 중 건강한 것으로 판정된 동물에게 스트렙토조토신(streptozotocin, STZ)을 투여하고, 투여 7 일째에 혈당을 측정하여 측정값이 300 mg/dL 이상인 동물만을 선택하여 순위화한 혈당에 따라 각 군의 평균 혈당이 최대한 균일하게 분포하도록 무작위법으로 분배하였다. 스트렙토조토신은 유발 당일에 60 mg/kg의 용량으로 단회 미정맥내 투여하였다.
1-2. 시험군의 구성 및 투여량 설정
시험군의 구성 및 시험물질의 투여량 설정은 하기 표 1에 나타난 바와 같다. G1 은 당뇨병성 망막병증이 유발되지 않은 정상대조군, G2는 당뇨병성 망막병증이 유도된 대조군으로서 비교예 1의 비히클(vehicle)을 투여한 군, G3 및 G4는 양성 대조물질인 비교예 2의 라니비주맙 투여군이며, G5 내지 G9는 각각 실시예 1 내지 5에 따른 SGLT-2 억제제 투여군이다.
초자체내 투여의 경우, 동물이 마취된 상태에서 해당 동물의 우측 안구에 31 gauge 주사바늘이 장착된 주사기를 이용하여 초자체내 주사하였으며, 시험물질 투여일에 단회 투여하였다. 투여액량은 1 μL/eye 또는 5 μL/eye로 하였다.
점안 투여의 경우, 동물을 보정한 뒤, 피펫을 이용하여 시험물질 10 μL를 해당동물의 우측 안구 각막 중앙에 점안하였으며, 시험물질 투여개시일(Day 0)부터 투여개시 후 20 일째까지 1 일 1 회 투여하였다. 투여액량은 10 μL/eye로 하였다.
1-3. 안저 촬영 및 망막 형광 강도 분석
시험물질 투여개시 후 21 일째에 랫의 우측 안구에 산동제(미드리아실 1 % 점안액)를 점안한 후, 마취를 실시한 뒤, 2 % fluorescein sodium salt solution을 미정맥을 통해 주입한 뒤, 안저카메라(TRC-50IX, TOPCON, Japan)를 이용하여 2 분 이내에 촬영하였다. 망막 확인 및 약효는 망막 형광 안저 사진을 이용하여 평가하였다. 이미지 분석은 ImageJ software(NIH, Bethesda, MD)를 이용하여 망막 혈관 주변부의 형광 강도(fluorescein intensity in non-vascular regions of retina)를 측정하였으며, 정상대조군(G1)의 평균값을 기준(100 %)으로 각 개체별 측정값의 상대수준(%)을 분석하여 군간 비교하였다.
그 결과, 표 2, 도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이 각 시험물질의 투여 개시 후 21일 째에 모든 당뇨유발군(G2 내지 G9)의 형광 강도 수준은 정상대조군(G1)에 비하여 유의하게 높았으며, 특히 비히클만을 투여한 G2에서의 형광 강도가 높게 나타났다.
SGLT-2 억제제를 투여한 군(G5 내지 G9)의 경우 G2에 비해 형광 강도가 유의하게 감소되었으며, 라니비주맙(LUCENTIS®)을 투여한 양성대조군인 G3 및 G4보다 형광 감도가 감소하였다.
***/* A significant difference at p<0.001/p<0.05 compared to the G1
### A significant difference at p<0.001 compared to the G2
본 발명은 당뇨병성 안질환 예방 및 치료에 사용될 수 있는 SGLT-2 억제제를 새롭게 발굴함으로써, SGLT-2 억제제가 기존에 당뇨병성 망막병증, 당뇨병성 황반부종 등에 사용되는 항-VEGF 항체 치료제인 라니비주맙(LUCENTIS®) 보다 우수한 효과를 나타낼 수 있음을 확인한 것이다.
본 발명의 SGLT-2 억제제 얼투글리플로진(Ertugliflozin), 이프라글리플로진(Ipragliflozin), 다파글리플로진(Dapagliflozin), 엠파글리플로진(Empagliflzon) 및 토포글리플로진(Tofogliflozn)은 종래의 당뇨병성 안질환 치료제가 초자체내에 주사를 통해 투여되는 것과 달리 점안제로서 안구에 간편하게 1일 1회 투여되는 것으로서 복약 편의성이 크게 개선되며, 주사로 인한 안구조직 및 세포의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
1-4. 통계학적 분석
본 실험의 결과에 대하여 자료의 정규성을 가정하고, 모수적 일원분산분석 (One-way ANOVA)으로 검정하며, ANOVA 결과가 유의할 경우, Dunnett's multiple comparison test를 이용하여 사후검정을 실시하였다.
통계학적 분석은 Prism 7.04 (GraphPad Software Inc., San Diego, CA, USA)을 이용하여 실시하며, p값이 0.05 미만일 경우, 통계학적으로 유의한 것으로 판정하였다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (7)
- SGLT-2(Sodium-glucose Cotransporter-2) 억제제를 포함하는 당뇨병성 안질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제 1항에 있어서,
상기 SGLT-2 억제제는 얼투글리플로진(Ertugliflozin), 이프라글리플로진(Ipragliflozin), 다파글리플로진(Dapagliflozin), 엠파글리플로진(Empagliflzon) 및 토포글리플로진(Tofogliflozn)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인, 당뇨병성 안질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 SGLT-2 억제제는 하기 화학식 1 내지 화학식 5로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인, 당뇨병성 안질환의 예방 또는 치료용 조성물.
[화학식 1]
[화학식 2]
[화학식 3]
[화학식 4]
[화학식 5]
- 제1항에 있어서,
상기 당뇨병성 안질환은 당뇨병성 망막병증, 황반부종, 백내장, 녹내장 및 마비사시로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인, 당뇨병성 안질환의 예방 또는 치료용 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 조성물은 점안 투여용인 것인, 당뇨병성 안질환의 예방 또는 치료용 조성물. - 제1항의 조성물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 당뇨병성 안질환의 예방 또는 치료방법.
- 제6항에 있어서,
상기 투여하는 단계는 점안 투여되는 것인, 당뇨병성 안질환의 예방 또는 치료방법.
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