KR20230161357A

KR20230161357A - S1pr1과　s1pr4에 대한 기능적 저해제로 작용하는 방사선 유발 폐 섬유증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물

Info

Publication number: KR20230161357A
Application number: KR1020230062257A
Authority: KR
Inventors: 이봉용; 조재호
Original assignee: 주식회사 넥스트젠바이오사이언스; 연세대학교 산학협력단
Priority date: 2022-05-18
Filing date: 2023-05-15
Publication date: 2023-11-27
Also published as: WO2023224362A1

Abstract

본 발명은 S1PR1과　S1PR4에 대한 기능적 저해제로 작용하여 방사선 유발 폐 섬유증을 효과적으로 억제할 수 있는 방사선 유발 폐 섬유증 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 화합물은 흉부 종양치료를 위한 방사선 조사를 받은 이후 상당수의 환자에서 발생하는 주요 부작용인 방사선 유발 폐섬유증을 효과적으로 억제할 수 있고, 폐섬유증에 따른 폐 기능 악화를 지연시킬 뿐만 아니라 폐섬유증 진행을 역전시킬 수 있는 치료 효과를 발휘한다.

Description

S1PR1과　S1PR4에 대한 기능적 저해제로 작용하는 방사선 유발 폐 섬유증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물 {Pharmaceutical composition for preventing and treating radiation induced pulmonary fibrosis acting as a functional inhibitor for S1PR1 and S1PR4}

본 발명은 S1PR1과　S1PR4에 대한 기능적 저해제로 작용하여 방사선 유발 폐 섬유증을 효과적으로 억제할 수 있는 방사선 유발 폐 섬유증 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.

특발성 폐 섬유증(Idiopathic pulmonary fibrosis, IPF)은 섬유화의 특성을 가지는 흉부 컴퓨터단층촬영 소견 또는 다양한 경과의 섬유화를 보이는 조직병리 소견을 특징으로 하는 질환으로, 폐포 상피세포와 섬유아세포 또는 근섬유아세포가 병인의 주요 구성요소로 평가되고 있다.

한편, 방사선 유발 폐 섬유증(Rradiation-induced pulmonary fibrosis, RIPF)은 전리방사선(이온화방사선)에 의해 발생되는 활성산소(ROS), 저산소 (Hypoxia), DNA damage에 따른 세포 손상으로 유도되는 염증에 의해 일어나는 폐 섬유증으로, 주로 항암 치료를 위해 고선량의 방사선을 일시에 조사함으로서 발생한다.

이처럼, 특발성 폐 섬유증과 방사선 폐 섬유증은 그 병인이 상이한데, 구체적으로 임상연구를 통해 특발성 폐 섬유증에서는 염증이 섬유화의 근원이 아니라는 것이 확인된 바 있다(Raghu G et al., Prednisone, azathioprine, and N-acetylcysteine for pulmonary fibrosis. N Engl J Med 2012;366:1968-1977; Azuma A, et al., New era of management concept on pulmonary fibrosis with revisiting framework of interstitial lung diseases. Tuberc Respir Dis (Seoul) 2020;83:195-200).

한편, 지금까지 항산화제의 일종인 N-아세틸시스테인(NAC)이 특발성 폐 섬유증 치료에 사용되고 있지만, 위약 대조군과 비교하여 N-아세틸시스테인은 경증에서 중등도의 생리적 이상이 있는 IPF 환자의 FVC 보존에 이점이 없고 사망률에 대해서도 유의미한 차이가 없다는 보고가 있다(Fernando J. Martinez et al., Randomized Trial of N-acetylcysteine in Idiopathic Pulmonary Fibrosis. N Engl J Med. 2014 May 29; 370(22): 2093-2101).

또한, 한국을 포함하여 세계 각국에서 특발성 폐 섬유증의 치료제로 로슈 사의 피르페니돈과 베링거잉겔하임의 닌테다닙 두 가지 약제가 허가되어 사용 중인데, 피르페니돈과 닌테다닙을 치료제로 사용하면 특발성 폐 섬유증 환자의 폐활량 감소를 억제시키지만, 폐활량을 호전시키지는 못한다고 보고되고 있다(최원일, 특발성폐섬유증 치료의 현재와 미래. J Korean Med Assoc 2021 April; 64(4):256-263).

이처럼, 폐 섬유증 치료제는 개발이 용이하지 않고, 일부 허가된 폐 섬유증 치료제는 특발성 폐 섬유증에 특화된 치료제이기 때문에 염증이 주요 병인인 방사선 유발 폐 섬유증에 유효한 효과를 발휘하는지 명확하지 않아, 방사선 유발 폐 섬유증에 특히 우수한 효과를 발휘하는 치료제 개발이 요구된다.

한편, 섬유증은 세포외 기질 성분의 과도한 축적으로 기관에서 조직 기능의 손실을 주요한 특징으로 하는데, 여러 조직에서 스핑고신-1-포스페이트(Sphingosine 1-phosphate, S1P)는 세포 증식과 이동, 근섬유아세포로의 전환 분화와 같이 주로 섬유증 발달에 관여하는 세포 유형에 영향을 미치고, 섬유화 병변 수준에서 S1P 대사는 성장 인자 β를 변형시키는 것과 같은 섬유화 촉진 매개체와의 다중 크로스-토크(multiple cross-talk)에 의해 크게 영향을 받아 섬유화의 진행을 미세하게 조절하는 것으로 알려져 있다. 따라서 S1P 대사를 표적으로 특발성 폐 섬유증의 치료제를 개발하고자 하는 시도가 있으나, 스핑고신-1-포스페이트 및 그 유사체인 FTY720은 비인간 영장류에서 방사선 유발 난소 섬유증을 억제하지 못한다고 보고되거나 (Farners Amargant et al., Sphingosine-1-phosphate and its mimetic FTY720 do not protect against radiation-induced ovarian fibrosis in the nonhuman primate. Fertoprotection and the ovarian stroma, 2021, Vol. 104, No. 5), 스핑고신 유사체인 FTY720이 유방암 세포주의 방사선 민감성을 증가시킨다는 보고와 같이 (Giulia Marvaso et al., Sphingosine analog fingolimod (FTY720) increases radiation sensitivity of human breast cancer cells in vitro. Cancer Biology & Therapy 15:6, 797-805; June 2014), 스핑고신-1-포스페이트 또는 그 유사체가 방사선 유발 섬유증에 유효한 효과를 발휘한다는 보고는 없다.

본 발명자들은 스핑고지질 화합물 중에서 본 발명에 따른 화합물의 작용을 연구하던 중, 본 발명에 따른 화합물을 흉부 방사선 치료를 위한 방사선 조사 시점의 적절한 시기에 함께 투여하는 경우, 방사선 유발 폐 섬유증이 발생하는 것을 효과적으로 억제하여 방사선 유발 폐 섬유증의 예방 또는 치료 효과를 발휘하는 것을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.

Raghu G et al., Prednisone, azathioprine, and N-acetylcysteine for pulmonary fibrosis. N Engl J Med 2012;366:1968-1977; Azuma A, et al., New era of management concept on pulmonary fibrosis with revisiting framework of interstitial lung diseases. Tuberc Respir Dis (Seoul) 2020;83:195-200 Fernando J. Martinez et al., Randomized Trial of N-acetylcysteine in Idiopathic Pulmonary Fibrosis. N Engl J Med. 2014 May 29; 370(22): 2093-2101 발성폐섬유증 치료의 현재와 미래. J Korean Med Assoc 2021 April; 64(4):256-263 Farners Amargant et al., Sphingosine-1-phosphate and its mimetic FTY720 do not protect against radiation-induced ovarian fibrosis in the nonhuman primate. Fertoprotection and the ovarian stroma, 2021, Vol. 104, No. 5 Giulia Marvaso et al., Sphingosine analog fingolimod (FTY720) increases radiation sensitivity of human breast cancer cells in vitro. Cancer Biology & Therapy 15:6, 797-805; June 2014 Marks, L.B., et al., Radiation-induced lung injury. Semin Radita Oncol 13, 333-345

본 발명의 목적은 방사선 유발 폐 섬유증 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 방사선 유발 폐 섬유증(radiation induced pulmonary fibrosis) 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다:

[화학식 1]

여기서,

R¹은 수소이고;

R²는 수소 또는 아세틸기이며;

X는 단일결합, C₂알킬렌, 또는 C₂ 알케닐렌이고;

A는 N원자 3개를 포함하는 5원환의 헤테로 아릴렌이며;

B는 C_2-11의 직쇄 또는 측쇄 알킬렌이고;

C는 단일결합 또는 페닐렌이고; 및

D는 수소, 페닐 및 C_1-6 알킬로 이루어진 군으로부터 선택된다.

본 발명에 있어서, 상기 R²는 수소인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 X는 C₂알킬렌인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 B는 C_2-11의 직쇄 알킬렌인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 하기 화합물 군으로부터 선택되는 어느 하나의 화합물인 것을 특징으로 할 수 있다:

(1) 2-아미노-2-(2-(1-데실-1H-1,2,3-트라이아졸-4-일)에틸)프로판-1,3-다이올;

(2) 2-아미노-2-(2-(1-옥틸-1H-1,2,3-트라이아졸-4-일)에틸)프로판-1,3-다이올;

(3) 2-아미노-2-(2-(1-(4-헥실펜에틸)-1H-1,2,3-트라이아졸-4-일)에틸)프로판-1,3-다이올;

(4) 2-아미노-2-(1-도데실-1H-1,2,3-트라이아졸-4-일)프로판-1,3-다이올;

(5) (E)-2-아미노-2-(1-데실-1H-1,2,3-트라이아졸-4-일)바이닐-1,3-다이올;

(6) 2-아미노-2-(2-(1-(8-페닐옥틸)-1H-1,2,3-트라이아졸부틸-4-일)에틸)프로판-1,3-다이올;

(7) N-(2-(1-도데실-1H-1,2,3-트리아졸-4-일)-1,3-디하이드로옥시프로판-2-일)아세트아미드;

(8) N-(4-(1-데실-1H-1,2,3-트리아졸-4-일)-1-히드록시-2-(히드록시메틸)부탄-2-일)아세트아미드; 및

(9) N-(4-(1-(4-헥실펜에틸)-1H-1,2,3-트리아졸-4-일)-1-히드록시-2-(히드록시메틸)부탄-2-일)아세트아미드.

본 발명에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 하기 화학식 2로 표시되는 화합물(이하 'NXC736')인 것을 특징으로 할 수 있다:

[화학식 2]

.

본 발명에 있어서, 상기 약학적 조성물은 경구 투여용 제제 또는 비경구 투여용 제제인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 약학적 조성물은 폐 섬유증 치료에 적합한 하나 이상의 다른 치료제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 약학적 조성물은 방사선 조사와 동시에 또는 방사선 조사 후 6개월 내에 1차 투여되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 약학적 조성물은 S1PR1 및 S1PR4에 대한 기능적 저해제로 작용하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 약학적 조성물은 심혈관 질환 부작용을 야기하지 않는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 화합물은 흉부 종양치료를 위한 방사선 조사를 받은 이후 상당수의 환자에서 발생하는 주요 부작용인 방사선 유발 폐섬유증을 효과적으로 억제할 수 있고, 폐섬유증에 따른 폐 기능 악화를 지연시킬 뿐만 아니라 폐섬유증 진행을 역전시킬 수 있는 치료 효과를 발휘한다.

도 1은 NXC736의 방사선유도 폐 섬유증 억제 효과를 확인하기 위한 실험 계획과(도 1A), NXC736 투여에 따른 방사선유도 폐 섬유증 억제 효과를 육안으로 관찰하거나(도 1B), 콜라겐 침착을 메이슨의 트리크롬 염색으로 관찰하고(도 1C), 이를 정량화한 결과이다(도 1D).
도 2는 NXC736 투여에 따른 방사선유도 폐 섬유증 억제 효과를 MRI 촬영으로 확인한 결과이다.
도 3은 NXC736의 투여가 방사선 유도 폐섬유화에서 폐기능 회복 효과를 발휘하는지 FlexiVent system으로 확인한 결과이다.
도 4는 NXC736의 투여가 방사선에 의해 증가하는 EMT 마커인 TGFβ-1(A), α-SMA(B), Vimentin(C)의 발현을 억제시키는지 면역조직화학염색법으로 확인한 결과이다.
도 5는 hERG 유전자(hERG gene)가 과 발현된 HEK293 세포에서의 NXC736 (1, 3, 10, 30 μM)의 영향을 평가 시험한 표이다.
도 6은 NXC736 (12.5, 25, 50mg/kg)의 경구 투여 후 비글견의 심박수 측정 결과를 나타낸 그래프이다.

본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 설명들은 단지 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예들은 본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 실시예들 이외에도 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상이 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다.

본 발명에서의 "예방"이란, 약학적 조성물을 개체에 투여하여 대상 질병의 발병을 억제 또는 지연시키는 모든 행위를 의미한다.

본 발명에서의 "치료"란, 약학적 조성물을 개체에 투여하여 대상 질병의 증세가 호전되도록 하거나 이롭게 되도록 하는 모든 행위를 의미한다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

흉부 방사선 치료는 유방암 및 폐암 등 다양한 흉부암에 사용되고 있으며, 특히 최근에는 3차원 좌표계를 이용하여 표적인 암세포를 정확히 정렬한 뒤 치료에 필요한 양의 방사선을 여러 방향에서 표적에 집중적으로 조사하는 정위 신체 방사선 치료(SBRT: stereotactic body radiation therapy)가 암 치료에 널리 사용되고 있지만, SBRT 치료가 유방암, 폐암 등에 사용되는 경우 암 주변의 정상 조직에 방사선 유발 폐 섬유증을 야기하는 등 부작용이 발생될 수 있다. 방사선 유발 폐 섬유증은 목표 종양에 전달될 방사선의 양을 제한시켜 종양 제거를 더디게 할 수 있으며, 근섬유아세포(myofibroblast) 또는 섬유아세포(fibroblast)의 수가 과다하게 침착되어 염증세포의 침윤 및 콜라겐과 같은 세포외 기질 단백질의 축적이 증가됨으로써 결국 조직에 흉터가 생기고 폐 기능이 손상되는 심각한 문제를 일으킨다.

본 발명에서는 방사선 치료시 주요 부작용으로 나타나는 방사선 유발 폐 섬유증을 예방 또는 치료하기 위하여 본 발명 화합물을 방사선 조사 후 일정 기간 경구 투여한 결과, 콜라겐의 침착이 감소되고, 폐 손상이 억제되며, 방사선에 의한 폐섬유증의 폐기능이 호전되고, 폐 섬유증 바이오마커가 유의하게 감소함을 확인하였다.

따라서, 본 발명은 일 관점에서 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 방사선 유발 폐 섬유증(radiation induced pulmonary fibrosis) 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다:

[화학식 1]

여기서,

R¹은 수소이고;

R²는 수소 또는 아세틸기이며;

X는 단일결합, C₂알킬렌, 또는 C₂ 알케닐렌이고;

A는 N원자 3개를 포함하는 5원환의 헤테로 아릴렌이며;

B는 C_2-11의 직쇄 또는 측쇄 알킬렌이고;

C는 단일결합 또는 페닐렌이고; 및

상기 R²는 수소일 수 있다.

상기 X는 C₂알킬렌일 수 있다.

상기 B는 C_2-11의 직쇄 알킬렌일 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염으로부터 선택된 물질을 개체에 투여하는 것을 포함하는 방사선 유발 폐 섬유증 예방 또는 치료 방법을 제공한다. 개체는 인간 또는 인간을 제외한 동물일 수 있다.

상기 물질은 S1PR1과 S1PR4에 대한 기능적 저해제로 작용하여 심혈관 질환 부작용을 야기하지 않는 방사선 유발 폐 섬유증 예방 또는 치료 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염에서 선택된 물질을 유효성분으로 포함하는 조성물의 방사선 유발 폐 섬유증 예방 또는 치료 용도를 제공한다.

상기 조성물은 S1PR1과 S1PR4에 대한 기능적 저해제로 작용하여 심혈관 질환 부작용을 야기하지 않는 방사선 유발 폐 섬유증 예방 또는 치료 용도를 제공할 수 있다.

또한, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 하기 화합물 군으로부터 선택되는 어느 하나의 화합물일 수 있다.

(9) N-(4-(1-(4-헥실펜에틸)-1H-1,2,3-트리아졸-4-일)-1-히드록시-2-(히드록시메틸)부탄-2-일)아세트아미드

또한, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 하기 화학식 2(이하, 'NXC736'이라 함)로 표시되는 화합물인 2-아미노-2-(2-(1-데실-1H-1,2,3-트라이아졸-4-일)에틸)프로판-1,3-다이올일 수 있다.

[화학식 2]

화학식 1로 표시되는 화합물은 약학적으로 허용 가능한 염의 형태로 사용할 수 있다. 이 때 염은 약학적으로 허용 가능한 유리산(free acid)에 의해 형성된 산 부가염이 사용될 수 있다.

보다 구체적으로, 산 부가염은 염산, 질산, 인산, 황산, 브롬화수소산, 요드화수소산, 아질산, 아인산 등과 같은 무기산류, 지방족 모노 및 디카르복실레이트, 페닐-치환된 알카노에이트, 하이드록시 알카노에이트 및 알칸디오에이트, 방향족 산류, 지방족 및 방향족 설폰산류 등과 같은 무독성 유기산, 아세트산, 안식향산, 구연산, 젖산, 말레인산, 글루콘산, 메탄설폰산, 4-톨루엔설폰산, 주석산, 푸마르산 등과 같은 유기산으로부터 수득될 수 있다.

또한, 약학적으로 무독한 염은 설페이트, 피로설페이트, 바이설페이트, 설파이트, 바이설파이트, 니트레이트, 포스페이트, 모노하이드로겐 포스페이트, 디하이드로겐 포스페이트, 메타포스페이트, 피로포스페이트 클로라이드, 브로마이드, 아이오다이드, 플루오라이드, 아세테이트, 프로피오네이트, 데카노에이트, 카프릴레이트, 아크릴레이트, 포메이트, 이소부티레이트, 카프레이트, 헵타노에이트, 프로피올레이트, 옥살레이트, 말로네이트, 석시네이트, 수베레이트, 세바케이트, 푸마레이트, 말리에이트, 부틴-1,4-디오에이트, 헥산-1,6-디오에이트, 벤조에이트, 클로로벤조에이트, 메틸벤조에이트, 디니트로 벤조에이트, 하이드록시벤조에이트, 메톡시벤조에이트, 프탈레이트, 테레프탈레이트, 벤젠설포네이트, 톨루엔설포네이트, 클로로벤젠설포네이트, 크실렌설포네이트, 페닐아세테이트, 페닐프로피오네이트, 페닐부티레이트, 시트레이트, 락테이트, β하이드록시부티레이트, 글리콜레이트, 말레이트, 타트레이트, 메탄설포네이트, 프로판설포네이트, 나프탈렌-1-설포네이트, 나프탈렌-2-설포네이트, 만델레이트 등을 포함할 수 있다.

산 부가염은 통상의 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들면, 화학식 1로 표시되는 화합물의 유도체를 메탄올, 에탄올, 아세톤, 메틸렌클로라이드, 아세토니트릴 등과 같은 유기용매에 녹이고 유기산 또는 무기산을 가하여 생성된 침전물을 여과, 건조시켜 제조하거나, 용매와 과량의 산을 감압 증류한 후 건조시켜 유기용매 하에서 결정화시켜서 제조할 수 있다.

또한, 염기를 사용하여 약학적으로 허용 가능한 금속염을 만들 수 있다. 예를 들면, 화학식 1로 표시되는 화합물을 과량의 알칼리 금속 수산화물 또는 알칼리 토금속 수산화물 용액 중에 용해하고, 비용해 화합물 염을 여과하며, 여액을 증발 및 건조시켜 수득할 수 있다. 금속염으로는 나트륨, 칼륨 또는 칼슘 염을 제조하는 것이 바람직하다. 또한, 이에 대응하는 염은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 염을 적당한 은염(예, 질산은)과 반응시켜 수득할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 약학적 조성물은 화학식 1로 표시되는 화합물 및 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유할 뿐만 아니라, 이로부터 제조될 수 있는 용매화물, 광학 이성질체, 수화물 등에서 선택된 물질을 유효성분으로 포함할 수 있다.

화학식 1로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 방사선 유발 폐 섬유증 예방 또는 치료용 약학적 조성물은 경구 투여용 제제 및 약리활성을 나타내는 범위 내에서는 다른 유형의 제제로 변경할 수 있다.

경구 투여용 제제는 트로키제(troches), 로젠지(lozenge), 정제, 수용성 현탁액, 유성 현탁액, 조제 분말, 과립, 에멀젼, 하드 캡슐, 소프트 캡슐, 시럽 또는 엘릭시르제 등의 형태가 될 수 있으며, 이에 제한되지는 않는다.

또한, 본 발명에 따른 약학적 조성물을 경구 투여용 제제로 제제화 하기 위하여, 락토오스, 사카로오스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아밀로펙틴(Amylopectin), 셀룰로오스(Cellulose) 또는 젤라틴(Gelatin) 등과 같은 결합제; 디칼슘 포스페이트(Dicalcium phosphate) 등과 같은 부형제; 옥수수 전분 또는 고구마 전분 등과 같은 붕해제; 스테아르산 마그네슘(Magnesium stearate), 스테아르산 칼슘(Calcium stearate), 스테아릴 푸마르산 나트륨(Sodium stearyl fumarate) 또는 폴리에틸렌 글리콜 왁스(Polyethylene glycol wax) 등과 같은 활택제; 감미제; 방향제; 시럽제; 등을 사용할 수 있다. 또한, 캡슐제의 경우 상기 언급한 물질 외에도 지방유와 같은 액체 담체 등을 추가로 사용할 수 있다.

화학식 1로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 IFTA 예방 또는 치료용 약학적 조성물은 비경구 투여를 위한 적합한 다양한 제형으로 제제화되어 사용될 수 있다.

비경구 투여용 제제는 주사액, 좌제, 호흡기 흡입용 분말, 스프레이용 에어로졸제, 연고, 도포용 파우더, 오일, 크림 등을 들 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.

또한, 본 발명에 따른 약학적 조성물을 비경구 투여용 제제로 제제화 하기 위하여, 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결 건조 제제, 외용제 등을 사용할 수 있다. 구체적으로, 비수성용제, 현탁제는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등을 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 약학적 조성물을 주사액으로 제제화하는 경우, 약학적 조성물을 안정제 또는 완충제와 함께 물에서 혼합하여 용액 또는 현탁액으로 제조하고 이를 앰플(ampoule) 또는 바이알(vial)의 단위 투여용으로 제제화할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 약학적 조성물을 에어로졸제로 제제화하는 경우, 수분산된 농축물 또는 습윤 분말이 분산되도록 추진제 등이 첨가제와 함께 배합할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 약학적 조성물을 연고, 크림 등으로 제제화하는 경우에는, 동물성 유, 식물성 유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크, 산화 아연 등을 담체로 사용하여 제제화할 수 있다.

본 발명에 따른 약학적 조성물은 폐 섬유증 치료에 적합한 하나 이상의 다른 치료제를 추가로 포함할 수 있다.

폐 섬유증 치료에 적합한 하나 이상의 다른 치료제는 N-아세틸시스테인(NAC), 피르페니돈 또는 닌테다닙 등이 있으나, 이에 제한되지 않는다. 폐 섬유증 치료에 적합한 하나 이상의 다른 치료제는 본 발명 화합물과 함께 또는 별도로 투여될 수 있다. 별도로 투여되는 경우, 이것은 동시에 또는 어떤 순서로든 순차적으로 투여될 수 있다. 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염 및 다른 치료제의 투여량 및 투여 시기는 원하는 조합 치료 효과를 달성하기 위해 선택될 수 있다.

본 발명에 따른 약학적 조성물은 방사선 조사 전, 방사선 조사와 동시에 또는 방사선 조사 후 6개월 내에 1차 투여되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 약학적 조성물은 방사선 조사와 동시에 또는 후에 시작하여 1주, 2주, 3주, 4주 5주, 6주, 7주, 8주, 9주, 10주, 11주, 12주, 13주, 14주, 15주, 16주, 17주, 18주, 19주, 20 주, 21주, 22주, 23주, 24주, 25주 또는 그 이상 기간 동안 투여될 수 있다. 상기 기간은 1개월, 2개월, 3개월, 4개월, 5개월, 6개월 또는 그 이상과 같은 달력 개월로 측정될 수 있다. 또는, 약학적 조성물은 5회분, 6회분, 7회분, 8회분, 9회분, 10회분, 11회분, 12회분, 13회분, 14회분, 15회분, 16회분, 17회분, 18회분, 19회분, 20회분, 21회분, 22회분, 23회분, 24회분, 25회분, 26회분, 27회분, 28회분, 29회분, 30회분, 31회분, 32회분, 33회분, 34회분, 35회분 또는 그 이상과 같은 투여 횟수로 투여될 수 있다.

본 발명에 따른 약학적 조성물은 1일, 2일, 3일, 4일, 5일, 6일, 7일, 8일, 9일, 10일 또는 그 이상의 간격으로 투여될 수 있다. 상기 조성물은 대략 매주, 격주에 한 번, 3주마다 한 번, 4주마다 한 번 또는 그 이상의 간격으로 투여될 수 있다.

본 발명에 따른 약학적 조성물은 발생 시기를 알 수 없는 특발성 폐 섬유증과 달리, 방사선 조사를 전/후로 일정 기간 내에 1차 투여함으로써, 방사선에 의해 유발되는 폐 섬유증을 효과적으로 억제할 수 있다.

일 양태로서 본 발명에 따른 약학적 조성물은 방사선 조사 전 1주일 이내, 방사선 조사하는 당일 또는 방사선 조사 후 1주일 이내에 투여가 시작될 수 있다.

다른 양태로서 본 발명에 따른 약학적 조성물은 방사선 조사 전 1일, 방사선 조사하는 당일 또는 방사선 조사 후 1일에 투여가 시작될 수 있다.

본 발명 화합물이 다른 폐 섬유증 치료제와 병용 치료될 때, 본 발명 화합물은 다른 폐 섬유증 치료제와 동시에 및/또는 다른 시간에 투여될 수 있다.

일 양태로서, 본 발명 화합물은 방사선 조사 전후로 일정 기간 내에 1차 투여되고, 그 후 1주, 2주, 3주, 4주 5주, 6주, 7주, 8주, 9주, 10주, 11주, 12주, 13주, 14주, 15주, 16주, 17주, 18주, 19주, 20 주, 21주, 22주, 23주, 24주, 25주 또는 그 이상 기간 동안 투여되고, 본 발명 화합물의 투여와 동시에 또는 본 발명 화합물의 투여가 종료된 후에 일정 기간 동안 다른 폐 섬유증 치료제를 투여할 수 있다.

본 발명 화합물이 폐 섬유증 치료에 적합한 하나 이상의 다른 치료제에 우선하여 투여되는 경우, 본 발명 화합물은 방사선 조사에 의한 폐 섬유증 발생을 효과적으로 또는 본 발명 화합물이 투여되지 않은 경우에 비해 상대적으로 억제시키고, 따라서 이후 폐 섬유증 치료에 적합한 하나 이상의 다른 치료제를 투여하는 경우 폐 섬유증 치료에 대한 예후를 긍정적으로 강화시킬 수 있다.

본 발명에 따른 약학적 조성물은, 약학적으로 허용 가능한 담체를 추가로 포함할 수 있다. "약학적으로 허용 가능" 하다는 것은, 화합물 투여 시 생물체를 자극하지 않으면서, 투여되는 화합물의 생물학적 활성 및 특성을 저해하지 않는, 약학 분야에서 통상적으로 사용되는 것을 의미한다.

담체의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 담체라면 어느 것이든 사용할 수 있다. 담체의 비제한적인 예로는, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 알부민 주사 용액, 락토오스, 덱스트로오스, 수크로오스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 말토 덱스트린, 글리세롤, 에탄올 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용되거나 2종 이상을 혼합하여 사용될 수 있다.

또한, 필요에 따라 본 발명에 따른 약학적 조성물에 부형제, 희석제, 항산화제, 완충액 또는 정균제 등 기타 약학적으로 허용 가능한 첨가제들을 첨가하여 사용할 수 있다. 또한, 필요에 따라 본 발명에 따른 약학적 조성물에 충진제, 증량제, 습윤제, 붕해제, 분산제, 계면 활성제, 결합제 또는 윤활제 등을 부가적으로 첨가하여 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 약학적 조성물의 약리적 유효량 및 인체에 대한 투여량은 상기 약학적 조성물의 제제화 방법, 투여 방식, 투여 시간 및/또는 투여 경로 등에 의해 다양해질 수 있다. 상기의 투여량은 약학적 조성물의 투여로 달성하고자 하는 반응의 종류와 정도, 투여 대상이 되는 개체의 종류, 연령, 체중, 일반적인 건강 상태, 질병의 증세나 정도, 성별, 식이, 배설, 해당 개체에 동시 또는 이시에 함께 사용되는 약물 등 기타 조성물의 성분 등을 비롯한 여러 인자 및 의약 분야에서 널리 알려진 유사 인자에 따라 다양해질 수 있으며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 목적하는 치료에 효과적인 투여량을 용이하게 결정하고 처방할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 약학적 조성물의 인체 투여량은, 1일 0.1 mg/kg 내지 1,000 mg/kg, 바람직하게는 10 mg/kg 내지 500 mg/kg일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여는 하루에 1회 투여될 수 있고, 수 회에 나누어 투여될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여 경로 및 투여 방식은 각각 독립적일 수 있으며, 그 방식에 있어 특별히 제한되지 않는다. 본 발명에 따른 약학적 조성물이 투여되어 활성성분이 목적하는 해당 부위에 도달할 수 있는 한 임의의 투여 경로 및 투여 방식에 따를 수 있다.

본 발명에 따른 약학적 조성물은 경구 투여 또는 비경구 투여 방식으로 투여할 수 있다. 예를 들어, 비경구 투여하는 방법으로는 정맥 내 투여, 복강 내 투여, 근육 내 투여, 경피 투여 또는 피하 투여 등을 이용할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 약학적 조성물을 질환 부위에 도포하거나 분무, 흡입하는 방법을 이용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 본 발명에 따른 약학적 조성물은 이를 필요로 하는 대상체에서 IFTA 치료용으로 사용될 수 있다. 이때 대상체의 종류는 특별히 제한되지 않으나 포유동물일 수 있으며, 바람직하게는 인간일 수 있다.

S1PR1 수용체는 주로 림프구(lymphocyte)에 존재하며, 림프구(lymphocyte)가 면역세포에서 유리되는 것을 조절하는 역할을 주로 담당하고 있다. S1PR4 수용체 역시 림프구(lymphocyte)에 존재하여 면역세포교환(immune cell trafficking)에 작용할 뿐 아니라, T cell 조절에도 작용을 하여, 염증 반응에 관여를 하고 있다. 따라서, 본 발명의 화합물은 S1PR1 수용체에 기능적 저해제로 작용하여, 림프구(lymphocyte)를 유리를 저해할 뿐 아니라, S1PR4에 작용하고 효과적인 항염증 효과를 나타내어 IFTA 예방 또는 치료하는 효과가 있다.

구체적으로, 본 발명의 화합물은 S1PR1 및 S1PR4에 특이적으로 결합한 후 세포 내로 이들을 유입하여 소실시키는 기전을 통해 이 수용체에 대한 기능적 억제제(functional antagonist)로 작용함으로써, IFTA 예방 또는 치료하는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따른 약학적 조성물은 S1PR1과 S1PR4에 대한 기능적 저해제로 작용하여 심혈관 질환 부작용을 야기하지 않을 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

실시예 - 화학식 1로 표시되는 화합물의 제조

본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물은 한국 공개특허공보 제10-2017-0087813호에 기재된 바와 같은 방법을 통해 제조할 수 있고 그 방법은 아래에 기재된 실시예와 같다. 다만, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물의 제조방법이 이에 국한되는 것은 아니며, 통상의 기술자가 변경 가능한 범위 내에서 변경된 방법으로 제조될 수 있다.

실시예 1 - 2-아미노-2-(2-(1-데실-1H-1,2,3-트라이아졸-4-일)에틸)프로판-1,3-다이올의 제조

단계 1: tert-부틸(2,2-다이메틸-5-((트라이아이소프로필실일)부타-1,3-다이인-1-일)-1,3-다이옥산-5-일)카바메이트의 제조

N₂ 기체 조건하에서, CuCl (10 mg, 0.10 mmol), NH2OH·HCl (1.02 g, 14.67 mmol), n-BuNH₂ (3.87 mL, 39.15 mmol)을 녹인 메탄올(50 mL)의 용액에, 메탄올(30 mL)에 녹인 tert-부틸 5-에티닐-2,2-다이메틸-1,3-다이옥산-5-일 카바메이트(1.25 g, 4.89 mmol)를 첨가한 후, 메탄올(20 mL)에 녹인 2-브로모-1-트라이아이소프로필실일아세틸렌(2.56 g, 9.78 mmol)을 한 방울씩 첨가하고 실온에서 2시간 동안 반응 혼합물을 잘 저어 준 뒤, 반응을 물로 퀀칭(quench)하고 농축시켰다. 이 농축물을 에틸 아세테이트로 희석하고 염수(Brine)로 세척한 뒤, 유기층은 MgSO₄로 건조시키고 진공상태에서 여과한 후 농축시켰다. 이것을 플레쉬 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 (hexane/EtOAc, 7:1) 흰색 고체의 목적 화합물을 제조하였다(1.85 g, 4.25 mmol, 87 %).

단계 2: tert-부틸(5-((1-데실-1H-1,2,3-트라이아졸-4-일)에티닐)-2,2-다이메틸-1,3-다이옥산-5-일)카바메이트의 제조

상기 단계 1에서 제조한 화합물(334 mg, 1.20 mmol)을 녹인 무수 DMF(12 mL) 용액에, 1-아지도데칸(339 mg, 1.86 mmol), CuI(114 mg, 0.60 mmol), DIPEA(N, N-Diisopropylethylamine)(0.63 mL, 3.6 mmol) 및 AgF(182 mg, 1.44 mmol)를 첨가하였다. 실온에서 반응 혼합물을 12시간 동안 잘 저어준 뒤, 반응을 포화 NH₄Cl으로 퀀칭한 후, 에틸 아세테이트로 두번 추출하고 유기층 추출물을 포화 NH₄Cl과 염수로 씻어주었다. 이것을 MgSO₄로 건조시킨 뒤, 감압하에 농축시켰다. 이 농축물을 플레쉬 컬럼 크로마토그래피(hexane/EtOAc, 6:1)로 정제하여 흰색 고체의 목적 화합물을 제조하였다(439 mg, 0.95 mmol, 79 %).

단계 3: tert-부틸(5-(2-(1-데실-1H-1,2,3-트라이아졸-4-일)에틸)-2,2-다이메틸-1,3-다이옥산-5-일)카바메이트

메탄올(30 mL)에 상기 단계 2에서 제조한 화합물(149 mg, 0.32 mmol)을 녹인 용액에 10%의 Pd/C (45 mg, 상기 단계 2에서 제조한 화합물의 30 % wt)을 첨가하였다. 플라스크를 진공으로 만든 뒤, H₂기체로 채워주고 실온에서 1시간 동안 저어주고 혼합물을 셀라이트(Celite)로 여과하여 주고 농축한 뒤 침전물을 플레쉬 컬럼 크로마토그래피(hexane/EtOAc, 7:1 or 2:1)로 정제하여 무색 오일의 목적 화합물을 제조하였다(110 mg, 0.24 mmol, 74%).

단계 4: 2-아미노-2-(2-(1-데실-1H-1,2,3-트라이아졸-4-일)에틸)프로판-1,3-다이올의 제조

실온에서 상기 단계 3에서 제조한 화합물(65 mg, 0.14 mmol)을 녹인 CH₂Cl₂ (1.40 mL) 용액에 TFA (1.40 mL)를 첨가하였다. 반응물을 12시간 동안 저어주고 감압 하에 용매와 시약을 제거한 뒤, 농축물을 플레쉬 컬럼 크로마토그래피(CH₂Cl₂/MeOH/NH₄OH, 100:10:1)로 정제하여 흰색 고체의 목적 화합물을 제조하였다(36 mg, 0.11 mmol, 78 %).

¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ0.86 (t, J = 6.8 Hz, 3H), 1.23-1.29 (m, 14H), 1.85 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 1.92 (t, J = 7.7 Hz, 2H), 2.47 (br s, 4H), 2.78 (t, J = 7.8 Hz, 2H), 3.57 (dd, J = 11.2, 26.9 Hz, 4H), 4.27 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 7.31 (s, 1H); ¹³C NMR (75 MHz, CDCl₃) δ14.03, 19.21, 22.57, 26.50 (2C), 28.95 (2C), 29.03 (2C), 30.19, 31.70, 50.42, 60.05, 63.09 (2C), 121.34, 146.82; IR (CHCl₃) υHRMS (FAB) calcd for C₁₇H₃₅N₄O₂ ([M+H]⁺) 327.2760, found 327.2762.

실시예 2 - 2-아미노-2-(2-(1-옥틸-1H-1,2,3-트라이아졸-4-일)에틸)프로판-1,3-다이올의 제조

1-아지도데칸을 사용하는 대신, 1-아자이도옥탄을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1의 반응 과정과 동일하게 수행하여 목적 화합물을 제조하였다.

¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ0.86 (t, J = 6.8 Hz, 3H), 1.24-1.29 (m, 10H), 1.84-1.91 (m, 4H), 2.48 (br s, 4H), 2.77 (t, J = 7.4 Hz, 2H), 3.54 (q, J = 12.2 Hz, 4H), 4.28 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 7.28 (s, 1H).

실시예 3 - 2-아미노-2-(2-(1-(4-헥실펜에틸)-1H-1,2,3-트라이아졸-4-일)에틸)프로판-1,3-다이올의 제조

1-아지도데칸을 사용하는 대신, 1-(2-아자이도에틸)-4-헥실벤젠을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1의 반응 과정과 동일하게 수행하여 목적 화합물을 제조하였다.

실시예 4 - 2-아미노-2-(1-도데실-1H-1,2,3-트라이아졸-4-일)프로판-1,3-다이올의 제조

실시예 1의 단계 1에 사용되는 2-브로모-1-트라이아이소프로필실일 아세틸렌 대신하여 브로모트라이아이소프로필실란을 사용하고, 단계 2의 1-아지도데칸을 사용하는 것을 대신하여 1-아자이도도데칸(1-azidodoedcane)을 사용하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 수행하여 목적 화합물을 제조하였다.

¹H NMR (300 MHz, MeOD) δ0.89 (t, J = 6.7 Hz, 3H), 1.28-1.32 (m, 18H), 1.90-1.92 (m, 2H), 3.89-3.98 (m, 4H), 4.41 (t, J = 7.1 Hz, 2H), 8.07 (s, 1H).

실시예 5 - (E)-2-아미노-2-(1-데실-1H-1,2,3-트라이아졸-4-일)바이닐-1,3-다이올의 제조

실시예 1의 단계 2에서 제조한 화합물이 녹아있는 THF(5 mL) 용액을 -78℃로 온도를 낮춘 뒤에 LAH(lithium aluminum hydride)가 녹아있는 THF 용액(0.3 mmol)를 천천히 적가하였다. 0℃에서 세 시간 동안 저어준 뒤에 물로 반응을 퀀칭하고 CH₂Cl₂으로 두번 추출하였다. 유기층은 염수로 씻어주고, MgSO₄로 건조한 뒤, 진공에서 농축하였다. 농축물은 플레쉬 컬럼 크로마토그래피(CH₂Cl₂/MeOH, 20:1)로 정제하여 흰색 고체의 목적 화합물을 제조하였다. 이후, 실시예 1의 단계 4의 반응 과정과 동일하게 수행하여 목적 화합물을 제조하였다. (24 mg, 0.074 mmol, 74%)

실시예 6 - 2-아미노-2-(2-(1-(8-페닐옥틸)-1H-1,2,3-트라이아졸부틸-4-일)에틸)프로판-1,3-다이올의 제조

실시예 1의 단계 2에 사용되는 1-아지도데칸을 사용하는 대신에, 8-아자이도옥틸벤젠을 사용하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 수행하여 목적 화합물을 제조하였다.

실시예 7 - N-(2-(1-도데실-1H-1,2,3-트리아졸-4-일)-1,3-디하이드로옥시프로판-2-일)아세트아미드의 제조

실시예 4에서 제조한 화합물(50mg, 1 eq, 0.15 mmol)에 아세트산무수물(0.2 mL), MeOH (1 mL), 포화된 NaHCO₃ 수용액(1 mL)을 첨가하고, 30분 동안 교반한 뒤, 농축하고 염화암모늄 수용액으로 반응을 퀀칭한 뒤, CH₂Cl₂로 두번 추출하여 MgSO₄로 건조시키고, 농축하여 별도의 정제과정 없이 목적 화합물을 98%의 수율로 제조하였다(54 mg, 98%).

¹H NMR (300 MHz, MeOD) δ0.89 (t, J = 6.7 Hz, 3H), 1.28-1.32 (m, 18H), 1.86-1.96 (m, 2H), 2.00 (s, 3H), 4.02 (q, J = 11.2 Hz, 4H), 4.35 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 7.84 (s, 1H).

실시예 8 - N-(4-(1-데실-1H-1,2,3-트리아졸-4-일)-1-히드록시-2-(히드록시메틸)부탄-2-일)아세트아미드의 제조

실시예 1에서 제조한 화합물을 시작물질로 상기 실시예 7에서 수행한 아세틸화 반응과 유사하게 수행하여 목적 화합물을 제조하였다.

¹H NMR (300 MHz, MeOD) δ0.86 (t, J = 6.8 Hz, 3H), 1.23-1.32 (m, 14H), 1.86-1.92 (m, 2H), 1.94 (s, 3H), 1.99-2.02 (m, 2H), 2.47 (m, 2H), 3.62 (dd, J = 11.2, 26.9 Hz, 4H), 4.31 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 7.31 (s, 1H).

실시예 9 - N-(4-(1-(4-헥실펜에틸)-1H-1,2,3-트리아졸-4-일)-1-히드록시-2-(히드록시메틸)부탄-2-일)아세트아미드의 제조

실시예 3에서 제조한 화합물을 출발물질로 하여 상기 실시예 7에서 수행한 아세틸화 반응과 유사하게 수행하여 목적 화합물을 제조하였다.

실험예 1: NXC736의 방사선유도 폐 섬유증 억제 확인

NXC736에 의한 방사선 폐 섬유증의 치료 효과를 확인하기 위하여, 7주령 수컷 C57/BL6 마우스 (오리엔트바이오, 한국)를 그룹 당 5마리로 30mg/kg Zoletil과 10mg/kg Rumpun을 혼합한 마취제로 마취시킨 후 X-Rad 320(Precision, NorthBranford, CT, USA)을 이용하여 75Gy의 방사선을 마우스 왼쪽 폐에 3mm 국소부위 조사 후 다음날부터 Saline (대조군) 또는 NXC736 60mg/kg (실험군)으로 하루 한번, 주 5일, 6주간 경구투여 하고 방사선을 조사한 후 6주가 되는 날에 부검을 실시하였다. 폐는 적출하여 4% 포름알테하이드로 고정하고 방사선에 의한 폐 섬유증을 관찰하였다(도 1A).

고정된 조직을 4㎛ 두께로 박절하였고 폐 섬유증 정도를 측정하기 위해 메이슨의 트리크롬 염색(Trichrome Stain #AB150686) 을 제조자의 방식에 따라 시행하여 콜라겐의 침착을 확인하였다. 콜라겐의 침착을 나타내는 파란색 면적을 ImageJ 소프트웨어를 이용하여 정량하였다. 폐섬유화증 조직의 보다 정확한 확인을 위해 MRI를 촬영하여 관찰하였다.

그 결과, 도 1B에서와 같이 대조군에서는 방사선에 의한 폐 손상이 관찰된 반면, NXC736을 투여한 군에서는 폐의 손상이 억제되거나 회복된 것을 확인할 수 있었다. 또한, 도 1C와 도 1D에 나타난 바와 같이 대조군에서는 방사선에 의한 콜라겐의 침착이 관찰된 반면, NXC736을 투여한 군에서는 콜라겐의 침착이 억제된 것을 확인할 수 있었다.

또한, 도 2에서와 같이 MRI 촬영 결과에서도 방사선에 의해 폐 섬유증이 유도된 부위는 병변 조직이 하얗게 나타난 반면, NXC736이 투여된 군은 폐 섬유증 병변이 감소된 것을 확인할 수 있었다.

실험예 2. NXC736의 방사선유도 폐섬유화 폐기능 회복 효과 확인

NXC736에 의한 폐 섬유증에서 폐기능의 호전 효과를 확인하기 위해 75 Gy의 방사선을 마우스 왼쪽 폐에 국소부위 조사 후 다음날부터 Saline (대조군) 또는 NXC736 60mg/kg (실험군)으로 하루 한번, 주5일, 6주간 경구투여 하였다. 75 Gy의 방사선을 조사한 후 6주가 되는 날에 30 mg/kg Zoletil과 10 mg/kg Rumpun을 혼합한 마취제로 마우스를 마취하여 깊은 수면 상태로 유도하고 FlexiVent®system (FlexiVent^®; SCIREQ, Montreal, QC, Canada)을 이용하여 폐기능을 측정하였다. FlexiVent system은 in vivo 상태에서의 실험동물의 호흡기관에서 R(Resistance), E(Elastance), C(Compliance), Rn(Airway “Newtonian”Resistance). G(Tissue Damping), H(Tissue Elastance)등의 값을 측정함으로써 기존의 연구방법보다 좀 더 세밀하고 정확한 방법으로 기도 및 폐기능 연구(Pulmonary research)를 할 수 있는 기기이다.

그 결과, 도 3에서와 같이, 대조군과 비교시 NXC736을 투여한 군에서 IC (inspiratory capacity), Crs (compliance of the respiratory system), Cst (quasi-static compliance)의 지표는 증가하였고, Rrs (resistance of the respiratory system), Ers (elastance of the respiratory system), Rn (newtonian Resistance), G (tissue damping), H (tissue elastance)의 지표는 감소하였다. 이로써 NXC736의 투여로 방사선에 의한 폐 섬유증의 폐기능이 호전되었음을 확인할 수 있었다.

실험예 3. NXC736의 상피간엽이행 (Epithelial to Mesenchymal Transition, EMT)의 정도 확인

NXC736의 투여로 폐섬유화의 과정인 상피간엽이행의 억제 여부를 확인하기 위하여 75Gy의 방사선을 마우스 왼쪽 폐에 3mm 국소부위 조사 후 다음날부터 Saline (대조군) 또는 NXC736 60mg/kg (실험군)으로 하루 한번, 주 5일, 6주간 경구투여 하였다. 75Gy의 방사선을 조사한 후 6주가 되는 날에 폐를 적출하여 4% 포름알테하이드로 고정하고 파라핀 포매를 이용하여 조직표본을 마련하였다. 대표적인 EMT 마커인 TGFβ-1, α-SMA, Vimentin을 면역조직화학염색법 (IHC, immunohistochemistry)을 이용하여 DAB 염색하고 갈색으로 염색된 면적을 ImageJ 소프트웨어를 이용하여 정량하였다. 이 때, 항-TGF-β1 항체는 ABCAM #ab215715, 항-α-SMA 항체는 ABCAM #ab7817, 항-Vimentin 항체는 cell signaling #5741를 사용하였다.

그 결과, 도 4에 나타낸 것과 같이, NXC736의 투여가 방사선에 의해 증가하는 EMT 마커인 TGFβ-1, α-SMA, Vimentin의 발현을 억제시키는 것을 확인할 수 있었다.

실험예 4: NXC736이 심혈관계에 미치는 영향 평가

1) hERG gene이 과발현된 HEK293 cell에서의 NXC736의 영향 평가

hERG(human Ether--go-go Related Gene)을 도입하여 hERG 칼륨 이온 채널을 안정하게 발현시킨 HEK-293 세포에 NXC736을 적용하여 hERG 채널 전류(hERG channel currents)에 미치는 영향을 평가하였다. NXC736은 1, 3, 10 및 30 μM 농도로 설정하였다. 또한, 각 실험당일에는 음성대조물질 또는 각 농도별 시험물질에 대한 hERG 채널 전류(hERG channel currents)의 기록이 종료된 임의의 1 개 세포에 처리하였다.

그 결과, 도 5에서와 같이, 1, 3, 10 및 30 μM 농도에서의 NCX736(B 내지 E group)의 hERG 채널 전류(hERG channel currents)의 억제율(Compensated suppression rate, %)은 각각 9.94±1.96, 13.98±4.48, 35.03±12.09 및 82.62±7.31% (n=3)이며, 음성대조군(A group)의 hERG 채널 전류(hERG channel currents)의 보상된 억제율(Compensated suppression rate, %)은 0±4.12 (n=3) 값을 나타내었다. 즉, 10 및 30μM 농도에서의 NCX736(D 및 E group)은 음성대조군(A group)과 비교하여 통계학적으로 유의한 값의 차이를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.

이와 동일한 조건하에서 양성대조군(F group)으로 사용한 0.1 μM 농도의 E-4031을 처리하였다. hERG 채널 전류(hERG channel currents)의 보상된 억제율(Compensated suppression rate, %)은 92.64±1.66% (n=5)의 높은 값을 나타내었다. 이러한 결과를 볼 때, 본 시험법은 NCX736의 hERG 채널 전류(hERG channel currents)에 미치는 영향을 평가하기 위해 적합한 방법인 것으로 판단된다.

상기 조건하에서 hERG 유전자가 도입된 HEK-293 세포를 이용한 hERG 채널 전류(hERG channel currents)에 미치는 영향 평가에서, 시험물질인 NXC736을 최대 30 μM 농도까지 처리한 결과 hERG 채널 전류(hERG channel currents)의 보상된 억제율(Compensated suppression rate, %)은 82.62±7.31%을 나타내었으며, K⁺이온채널 저해능(IC50)은 12.94 μM (힐 계수(Hill coefficient): 1.527)로 산출되었다. 따라서, NXC736는 hERG 칼륨 채널 활성을 저해하지 않으며, 심장 이상을 유발하지 하지 않는 물질인 것을 확인할 수 있었다.

2) 비글견을 이용하여 심혈관계에 미치는 영향 확인

원격송신기가 삽입된 무마취 및 무구속 상태의 수컷 비글견 4 마리에 NXC736을 경구투여 하였다. 이후, 비글견 4 마리에 대한 심박수를 측정하여 NXC736이 심혈관계에 미치는 영향을 평가하였으며, 육안으로 이상 증상의 발현 여부를 확인하였다.

본 실험은 비글견 4마리 각각에 대하여, 4차 단계에 걸쳐 실험물질을 투여하였다. 1차 투여 단계(NXC736 0 mg/kg)에서는 대조물질로 부형제인 0.5% MC 수용액을 투여하였으며, 2차 투여 단계에서는 NXC736 12.5 mg/kg를 투여하였고, 3차 투여 단계에서는 NXC736 25 mg/kg를 투여하였으며, 4차 투여 단계에서는 NXC736 50 mg/kg를 투여하였다. 1차 내지 4차의 투여는 1주 간격으로 시행하였다. 또한, 실험물질 투여 전 0 시간(hours), 실험물질 투여 0.5 시간(hours), 1 시간(hours), 2 시간(hours), 3 시간(hours), 4 시간(hours), 6 시간(hours), 8 시간(hours), 12 시간(hours), 및 24 시간(hours) 경과한 후 비글견들의 심박수를 측정하였다.

그 결과, 도 6에서와 같이, NXC736를 12.5, 25, 50 mg/kg 용량으로 투여하더라도 심박수(Heart rate)의 변화가 나타나지 않은 것을 확인할 수 있었다.

또한, 육안으로 비글견에 대해 일반 증상을 관찰할 결과, NXC736를 12.5, 25, 50 mg/kg 용량 투여에 의한 이상 증상은 관찰되지 않았다.

이상과 같이, 본 발명에서는 방사선에 의해 유발된 폐섬유화 동물 모델을 제작하고, 이를 이용한 방사선 유발 폐 섬유증 억제 효능 평가 결과 및 NXC736을 투여한 비글견의 심박수 및 육안으로 이상 증상의 발현 여부를 확인하였으며, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 약학적 조성물은 S1PR1과 S1PR4에 대한 기능적 저해제로 작용하여 방사선 유발 폐 섬유증의 예방 또는 치료 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 본 발명에 따른 약학적 조성물은 S1P 수용체의 서브타입(S1P1, S1P2, S1P3, S1P4 및 S1P5) 중 S1PR1과 S1PR4에 대한 기능적 저해제로 작용하여, 방사선 유발 폐 섬유증 의 예방 또는 치료 효과가 있는 동시에 심혈관 질환 부작용을 야기하지 않는 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

Claims

하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 방사선 유발 폐 섬유증(radiation induced pulmonary fibrosis) 예방 또는 치료용 약학적 조성물:
[화학식 1]

여기서,
R¹은 수소이고;
R²는 수소 또는 아세틸기이며;
X는 단일결합, C₂알킬렌, 또는 C₂ 알케닐렌이고;
A는 N원자 3개를 포함하는 5원환의 헤테로 아릴렌이며;
B는 C_2-11의 직쇄 또는 측쇄 알킬렌이고;
C는 단일결합 또는 페닐렌이고; 및
D는 수소, 페닐 및 C_1-6 알킬로 이루어진 군으로부터 선택된다.
제1항에 있어서,
상기 R²는 수소인 것을 특징으로 하는 방사선 유발 폐 섬유증 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제1항에 있어서,
상기 X는 C₂알킬렌인 것을 특징으로 하는 방사선 유발 폐 섬유증 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제1항에 있어서,
상기 B는 C_2-11의 직쇄 알킬렌인 것을 특징으로 하는 방사선 유발 폐 섬유증 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제1항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 하기 화합물 군으로부터 선택되는 어느 하나의 화합물인 것을 특징으로 하는 방사선 유발 폐 섬유증 예방 또는 치료용 약학적 조성물:
(1) 2-아미노-2-(2-(1-데실-1H-1,2,3-트라이아졸-4-일)에틸)프로판-1,3-다이올;
(2) 2-아미노-2-(2-(1-옥틸-1H-1,2,3-트라이아졸-4-일)에틸)프로판-1,3-다이올;
(3) 2-아미노-2-(2-(1-(4-헥실펜에틸)-1H-1,2,3-트라이아졸-4-일)에틸)프로판-1,3-다이올;
(4) 2-아미노-2-(1-도데실-1H-1,2,3-트라이아졸-4-일)프로판-1,3-다이올;
(5) (E)-2-아미노-2-(1-데실-1H-1,2,3-트라이아졸-4-일)바이닐-1,3-다이올;
(6) 2-아미노-2-(2-(1-(8-페닐옥틸)-1H-1,2,3-트라이아졸부틸-4-일)에틸)프로판-1,3-다이올;
(7) N-(2-(1-도데실-1H-1,2,3-트리아졸-4-일)-1,3-디하이드로옥시프로판-2-일)아세트아미드;
(8) N-(4-(1-데실-1H-1,2,3-트리아졸-4-일)-1-히드록시-2-(히드록시메틸)부탄-2-일)아세트아미드; 및
(9) N-(4-(1-(4-헥실펜에틸)-1H-1,2,3-트리아졸-4-일)-1-히드록시-2-(히드록시메틸)부탄-2-일)아세트아미드.
제1항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 하기 화학식 2로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 방사선 유발 폐 섬유증 예방 또는 치료용 약학적 조성물:
[화학식 2]
.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 약학적 조성물은 경구 투여용 제제 또는 비경구 투여용 제제인 것을 특징으로 하는 방사선 유발 폐 섬유증 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 약학적 조성물은 폐 섬유증 치료에 적합한 하나 이상의 다른 치료제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 유발 폐 섬유증 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 약학적 조성물은 방사선 조사와 동시에 또는 방사선 조사 후 6개월 내에 1차 투여되는 것을 특징으로 하는 방사선 유발 폐 섬유증 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 약학적 조성물은 S1PR1 및 S1PR4에 대한 기능적 저해제로 작용하는 것을 특징으로 하는 방사선 유발 폐 섬유증 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제10항에 있어서,
상기 약학적 조성물은 심혈관 질환 부작용을 야기하지 않는 것을 특징으로 하는 방사선 유발 폐 섬유증 예방 또는 치료용 약학적 조성물.