WO2016200183A1 - 2-([1,1'-바이페닐]-4-일)-n-(5-(1,1-다이옥사이도아이소티아졸리딘-2-일)-1h-인다졸-3-일)아세트아마이드를 유효성분으로 포함하는 자궁근종 예방 또는 치료용 조성물 - Google Patents

2-([1,1'-바이페닐]-4-일)-n-(5-(1,1-다이옥사이도아이소티아졸리딘-2-일)-1h-인다졸-3-일)아세트아마이드를 유효성분으로 포함하는 자궁근종 예방 또는 치료용 조성물 Download PDF

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dioxidoisothiazolidin
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김신
이진호
박종욱
조치흠
김기석
이향애
김재곤
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Industry Academic Cooperation Foundation of Keimyung University
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    • A61K31/427Thiazoles not condensed and containing further heterocyclic rings

Definitions

  • the present invention is 2 - ([1,1'-biphenyl] -4-yl) - N - (5- (1,1- FIG isothiazol between Jolly dioxane-2-yl) -1 H-indazol- 3- yl) acetamide (2 - ([1,1'-biphenyl ] -4-yl) - N - (5- (1,1-dioxidoisothiazolidin-2-yl) -1 H -indazol-3-yl) It relates to a technique of using acetamide (BAI) as a composition for treating myoma.
  • BAI acetamide
  • Myoma of the uterus is a solid benign tumor of fibrous tissue of the smooth muscles that make up most of the uterus, also called fibroid. Clinically, about 20% of females are of childbearing age. Uterine fibroids vary widely in size and number of tumors, and most of them are tumors that grow slowly without any symptoms.
  • the treatment of fibroids is divided into pharmacologic and surgical treatments.
  • the treatment method is selected according to the patient's age, menopause, symptoms, and preference. Most asymptomatic myomas only observe their progress. If the myoma is large or causes symptoms, treatment should be done. If you want to preserve the uterus for future pregnancy, you can use hormone injections (gonadotropin-releasing hormone agonists). In the case of hormonal injections, the action is temporary, so after completion of treatment, the size of the fibroid may increase and there may be side effects due to the decrease in female hormones.
  • Surgical methods include hysterectomy and myomectomy can be performed to preserve the uterus.
  • the recurrence rate is about 50% in the case of myoma extraction.
  • One third of these may require reoperation.
  • the pharmacological treatment of uterine leiomyoma is to lower blood levels of ovarian hormones by using gonadotropin-releasing hormone analogs such as goserelin or leuprorelin acetate.
  • an object of the present invention is to provide a composition for preventing or treating uterine myoma without side effects.
  • the present invention is 2 - ([1,1'-biphenyl] -4-yl) - N - (5- (1,1- dioctyl between FIG iso thiazolidin-2-yl) -1 H - indazol-3-yl) acetamide (2 - ([1,1'-biphenyl ] -4-yl) - N - (5- (1,1-dioxidoisothiazolidin-2-yl) -1 H -indazol-3-yl) acetamide, BAI) provides a composition for the prevention or treatment of uterine myoma, comprising as an active ingredient.
  • the present invention is 2 - ([1,1'-biphenyl] -4-yl) - N - (5- (1,1-dioxane also between iso-thiazolidin-2-yl) -1 H-indazol -3-yl) acetamide (2 - ([1,1'-biphenyl ] -4-yl) - N - (5- (1,1-dioxidoisothiazolidin-2-yl) -1 H -indazol-3- yl) acetamide, BAI) provides a health food for preventing or improving uterine fibroids as an active ingredient.
  • FIGS. 6 and 7 show the results of left ventricular heart rate, left ventricular systolic, diastolic pressure and left ventricular contractile force of rats treated with BAI.
  • the inventors of the present invention 2 represented by the following formula (1) while trying to study the effective fibroids treatment without side effects - ([1,1'-biphenyl] -4-yl) - N - (5- (1, between 1 dioxane FIG iso thiazolidin-2-yl) -1 H - indazol-3-yl) acetamide (2 - ([1,1'-biphenyl ] -4-yl) - N - (5- Treatment of (1,1-dioxidoisothiazolidin-2-yl) -1 H -indazol-3-yl) acetamide, BAI) with uterine myoma cells inhibits cell proliferation and poly (ADP-ribose) polymerase (poly ( Induces fragmentation of ADP-ribose) polymerase (PARP), but inhibits uterine myoma cell proliferation and fragmentation of PARP at the human Ether-a-go-go-Related Gene (hER
  • BAI has been developed as a Cyclin-dependent kinase (CDK) inhibitor, and it is a head and neck cancer cell (AMC-HN-4 and AMC-HN-6), lung cancer cell line (A549), kidney cancer cell line (Caki), colon cancer cell Anticancer effects have been observed in various cancer cell lines including HCT-116.
  • intercellular junction molecule-1 intercellular
  • NF- ⁇ B nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells
  • Cell adhesion was inhibited by inhibiting adhesion molecule-1, ICAM-1) and vascular cell adhesion molecule-1 (VCAM-1) expression.
  • Bcl-2 B-cell lymphoma-2
  • c-FLIP cellular FLICE-like inhibitory protein (L) when mixed with farnesyltransferase inhibitors Apoptosis was induced through down regulation of
  • the invention is 2 - ([1,1'-biphenyl] -4-yl) - N - (5- (1,1-dioxane also between iso-thiazolidin-2-yl) -1 H-indazol -3-yl) acetamide (2 - ([1,1'-biphenyl ] -4-yl) - N - (5- (1,1-dioxidoisothiazolidin-2-yl) -1 H -indazol-3- It provides a pharmaceutical composition for preventing or treating uterine myoma, comprising yl) acetamide, BAI) as an active ingredient.
  • the BAI may be included in an amount of 0.1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the pharmaceutical composition.
  • composition induces fragmentation of poly (ADP-ribose) polymerase (PARP) and inhibits proliferation of myoma cells.
  • PARP ADP-ribose polymerase
  • the effective concentration at which the composition inhibits proliferation of uterine myoma cells or induces fragmentation of PARP does not induce cardiac toxicity by not inhibiting the human Ether-a-go-go-Related Gene (hERG) ion channel.
  • hERG human Ether-a-go-go-Related Gene
  • the pharmaceutical composition may further include a suitable carrier, excipient or diluent commonly used in the manufacture of the pharmaceutical composition.
  • Carriers, excipients or diluents usable in the present invention include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol, maltitol, starch, acacia rubber, alginate, gelatin, calcium phosphate, calcium silicate, cellulose, Methyl cellulose, microcrystalline cellulose, polyvinyl pyrrolidone, water, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate, mineral oil, and the like.
  • compositions according to the present invention may be used in the form of oral dosage forms, external preparations, suppositories, and sterile injectable solutions, such as powders, granules, tablets, capsules, suspensions, emulsions, syrups, and aerosols, respectively, according to conventional methods.
  • sterile injectable solutions such as powders, granules, tablets, capsules, suspensions, emulsions, syrups, and aerosols, respectively, according to conventional methods.
  • Solid preparations for oral administration include tablets, pills, powders, granules, capsules, and the like, and the solid preparations may include at least one excipient, for example, starch, calcium carbonate, sucrose ( sucrose, lactose, gelatin and the like can be mixed and prepared.
  • Oral liquid preparations include suspensions, solvents, emulsions, and syrups, and may include various excipients, such as wetting agents, sweeteners, fragrances, and preservatives, in addition to commonly used simple diluents such as water and liquid paraffin. .
  • Formulations for parenteral administration include sterile aqueous solutions, non-aqueous solvents, suspensions, emulsions, lyophilized preparations, suppositories.
  • non-aqueous solvent and suspending agent propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oil such as olive oil, injectable ester such as ethyl oleate and the like can be used.
  • base of the suppository witepsol, macrogol, tween 61, cacao butter, laurin butter, glycerogelatin and the like can be used.
  • the amount of BAI used as an active ingredient of the pharmaceutical composition according to the present invention may vary depending on the age, sex, weight, and disease of the patient, but is 0.001 to 100 mg / kg, preferably 0.01 to 10 mg / kg once or several times daily. May be administered.
  • the dosage of the pharmaceutical composition comprising the BAI according to the present invention can be increased or decreased depending on the route of administration, degree of disease, sex, weight, age and the like. Therefore, the above dosage does not limit the scope of the present invention in any aspect.
  • the pharmaceutical composition may be administered to mammals such as mice, mice, livestock, humans, and the like by various routes. All modes of administration can be expected, for example oral, rectal or intravenous injection, intramuscular injection, subcutaneous injection, intrabronchial inhalation, intrauterine, subdural injection, intrauterine myoma injection or intracerebroventricular injection. It can be administered by.
  • the present invention is 2-([1,1'-biphenyl] -4-yl) -N (-5- (1,1-dioxidoisothiazolidin-2-yl) -1 H -indazole 3-yl) acetamide (2 - ([1,1'-biphenyl ] -4-yl) - N - (5- (1,1-dioxidoisothiazolidin-2-yl) -1 H -indazol-3-yl ) acetamide, BAI) provides a health food for preventing or improving uterine fibroids as an active ingredient.
  • the health food may be provided in the form of powder, granules, tablets, capsules, syrups or beverages, and the health food may be used with other foods or food additives in addition to the active ingredient BAI, and may be appropriately used according to conventional methods. have.
  • the mixed amount of the active ingredient can be suitably determined depending on the purpose of use thereof, for example, prophylactic, health or therapeutic treatment.
  • the effective dose of BAI contained in the health food may be used in accordance with the effective dose of the pharmaceutical composition, but may be less than the above range in the case of long-term intake for health and hygiene purposes or health control purposes, It is evident that the active ingredient can be used in an amount above the above range because there is no problem in terms of safety.
  • BAI a drug used in this study - ([1,1'-biphenyl] -4-yl) - N - (5- (1,1- dioctyl between FIG iso thiazolidin-2-yl) -1H- indazol-3-yl) acetamide (2 - ([1,1'-biphenyl ] -4-yl) - N - (5- (1,1 dioxidoisothiazolidin-2-yl) -1 H -indazol-3- yl) acetamide (BAI) was provided by Professor Jin Ho Lee, Department of Chemistry, Keimyung University. The synthesis method of the BAI is as follows.
  • PARP antibody was purchased from Santa Cruz Biotechnology (Santa Cruz Biotechnology, CA, USA) and ⁇ -actin antibody was purchased from Sigma (Sigma, St. Louis, MO, USA), respectively.
  • Uterine myoma tissues from Uterine myoma patients were washed twice with cold phosphate buffered saline (PBS) and cut into 5 mm. The cut pieces are placed in a 50 ml conical tube containing Hanks' balanced salts (Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA) and then 25 mM (4- (2-hydroxyethyl).
  • PBS cold phosphate buffered saline
  • -Piperazineethanesulfonic acid (4- (2-hydroxyethyl) -1-piperazineethanesulfonic acid (HEPES), 100 units / mL antibiotics, 1.5 mg / mL collagenase IV, Sigma- Aldrich) and 0.2 mg / mL of dienase hydrolase I (DNase I, Roche Diagnostics, Mannheim, Germany) were filled in. A tube containing tissue was placed in a 37 ° C. water bath and stirred for 3 hours.
  • the tissues were filtered and centrifuged for 5 minutes at a speed of 1000 rpm
  • the washed tissue was washed once with Hanks' stabilized salts followed by 10% fetal bovine serum (FBS), 1% penicillin / streptomycin ( inoculated in DMEM / F12 cell culture medium containing penicillin / streptomycin. It was.
  • FBS fetal bovine serum
  • penicillin / streptomycin inoculated in DMEM / F12 cell culture medium containing penicillin / streptomycin. It was.
  • Cell viability was determined by 3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyltetrazolium bromide (3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyltetrazolium bromide , MTT) using MTT analysis.
  • MTT 3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyltetrazolium bromide , MTT) using MTT analysis.
  • MTT 3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyltetrazolium bromide , MTT) using MTT analysis.
  • the intensity of purple is proportional to the number of viable cells.
  • the optical density (OD) value was measured at 540 nM using a spectrophotometer. Cell survival was determined by subtracting the background OD value containing only the culture medium, and then the control (untreated) wells as the OD value of each experimental group well. It was calculated by dividing by the OD value of. Mean and standard deviation were calculated from three independent experiments.
  • lysis buffer 137 mM NaCl, 15 mM EGTA, 0.1 mM Na 3 VO 4 , 15 mM MgCl 2 , 0.1% Triton X-100, 25 mM OPS, 100 mM phenyl methyl sulfonyl fluoride (PMSF) and 20 mM leupeptin ), pH7.2
  • PMSF phenyl methyl sulfonyl fluoride
  • leupeptin pH7.2
  • Proteins of the samples were quantified by measuring absorbance at 562 nm, and proteins were separated using 10% sodium dodecylsulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). The separated protein was transferred to an immobilon membrane (Milipore, USA). The membrane was blocked for 1 hour at TBST (20 mM Tris-HCL, 137 mM NaCl, 0.1% Tween 20, pH 7.4) at room temperature with 5% skim milk, followed by PARP (Santa Cruz, USA) antibody and actin (actin, Sigma, USA) was reacted with TBST containing 5% skim milk diluted with antibody at room temperature for 12 hours.
  • SDS-PAGE sodium dodecylsulfate-polyacrylamide gel electrophoresis
  • hERG channel analysis used a Chinese hamster ovary (CHO) cell line that permanently contains the hERG gene and expresses IKr ion channels in the cell membrane.
  • Patch clamp technology was used to quantitatively measure the flow of ions through the ion channels of the cell membrane.
  • the microelectrode having an inner diameter of 0.5 to 3 ⁇ m was adhered to the cell membrane by using a slight negative pressure, and then the cell membrane was burst, and the activity of the hERG channel was measured through the whole cell membrane.
  • An amplifier was used to amplify and digitize the current, and the data obtained using a specific storage media software program was stored and analyzed.
  • Electrocardiograms were measured using rat Sprague-dawley (SD) (Orientbio Inc., Seoul, Korea), 200-250 g of rats. At fixed temperature (23 ⁇ 3 ° C.) until the experiment was started, Breeding in relative humidity (50 ⁇ 3%) and illumination (12-hour day / night cycle) All rats were fed daily standard animal food and drinking water (ad libitum) Animals were randomly divided into groups All animals following the procedures were performed as directed by the Institutional Animal Care and Use Committee of our institute (IACUC).
  • SD rat Sprague-dawley
  • IACUC Institutional Animal Care and Use Committee of our institute
  • Isoflurane was anesthetized by breathing 2 to 3 cc / min in each mouse.
  • BIA was then administered intravenously at the following dosage concentrations: 300 nM (130 ug / kg), 500 nM (220 ug / kg), 1 ⁇ M (450 ug / kg), 30 ⁇ M (13.40 mg / kg), 50 ⁇ M (22.33 mg / kg). For convenience, it is expressed in Mole concentration.
  • the electrode is attached to the left and right upper limbs through the limb-induced platinum ECG needle electrode, grounded to the right and tongue of the lower extremity, and connected to an AC signal amplifier (AC amplifier, AM-system AC amplifier model 1700, USA). Heart rate, PR-interval, QT-interval and Tpe-interval were measured using ponemah, DSI, USA 4.83 software.
  • Isoflurane Isoflurane was anesthetized by respiratory administration to each mouse in an amount of 2-3 cc per minute, and the ventilation was maintained after maintaining positive pressure with a ventilator (Harvard, USA) through a tracheal cannulation. After depilating the right neck of the rat with a depilatory agent, the right carotid artery is peeled off and the upper and lower ligatures are ligated with a blood vessel clamp. Three traps are made using 4-0 silk. Was completely ligated and the two remained loose.
  • LVESP left ventricular diastolic pressure
  • LVEDP left ventricular diastolic pressure
  • dP / dt max and min maximum and minimum left ventricular contractile force
  • the activity of hERG channels was measured in the voltage clamp mode of the whole-cell patch clamp.
  • the maximum tail current peaked at +20 mV.
  • the leak current was checked before the test pulse, and the magnitude of the leak current was combined with the magnitude of the measured hERG current to determine the total hERG current. As a result, it was confirmed that the current usually represents about 500 to 2000 pA.
  • the ratio of the current magnitude (% inhibition) after the BAI administration to the control group was analyzed, in which the average value of the data obtained for 1 minute was used.
  • the degree of inhibition of hERG current with a 0.3, 1, 30 or 50 ⁇ M BAI concentration was shown graphically, and the IC50 value, which is the concentration causing 50% of the maximum inhibition of hERG current, was obtained.
  • Left ventricular pressure was measured 40 minutes after BAI administration, and the measurement parameters were heart rate, left ventricular systolic and diastolic pressure, and left ventricular contractile force.
  • There was a significant decrease in all dose groups except 300 nM of (274 ⁇ 14 **, n 4) (* P ⁇ 0.05, ** P ⁇ 0.01) compared to control.
  • the left ventricular end systolic pressure showed a significant change of 1 ⁇ M (105 ⁇ 1.9 *), 30 ⁇ M (99 ⁇ 3.7 **), 50 ⁇ M (97 ⁇ 4.1 **) compared to the control, and 30 ⁇ M (108 ⁇ ) at the maximum systolic pressure. 1.5 *), only 50 ⁇ M (103 ⁇ 3.4 *) showed a significant decrease (* P ⁇ 0.05, ** P ⁇ 0.01 compared to control). As shown in FIG.
  • the left ventricular diastolic pressure was not significantly changed compared to the control group, and the maximum left ventricular contraction force was significantly 1 ⁇ M (6924 ⁇ 144 *), 30 ⁇ M (6182 ⁇ 450 *), and 50 ⁇ M (5939 ⁇ 466 *).
  • the minimum left ventricular contraction force was significantly increased to 30 ⁇ M (-4515 ⁇ 400 *) and 50 ⁇ M ( ⁇ 4631 ⁇ 277 *) (P ⁇ 0.05 compared to the control).

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Abstract

본 발명의 2-([1,1'-바이페닐]-4-일)-N-(5-(1,1-다이옥사이도아이소티아졸리딘-2-일)-1H-인다졸-3-일)아세트아마이드(2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-(5-(1,1-dioxidoisothiazolidin-2-yl)-1H-indazol-3-yl)acetamide, BAI)를 유효성분으로 포함하는 자궁근종 예방 또는 치료용 조성물은 자궁근종 세포의 증식을 억제하며, PARP의 절편화를 유도한다. 하지만, 자궁근종 세포 증식억제 및 PARP 절편화를 유도할 수 있는 BAI 유효농도에서 심혈관계에 독성을 유도하지 않음으로써, 자궁근종 예방 또는 치료용 조성물로 유용하게 사용될 수 있다.

Description

2-([1,1'-바이페닐]-4-일)-N-(5-(1,1-다이옥사이도아이소티아졸리딘-2-일)-1H-인다졸-3-일)아세트아마이드를 유효성분으로 포함하는 자궁근종 예방 또는 치료용 조성물
본 발명은 2-([1,1'-바이페닐]-4-일)-N-(5-(1,1-다이옥사이도아이소티아졸리딘-2-일)-1H-인다졸-3-일)아세트아마이드(2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-(5-(1,1-dioxidoisothiazolidin-2-yl)-1H-indazol-3-yl)acetamide, BAI)를 자궁근종 치료용 조성물로 사용하는 기술에 관한 것이다.
자궁근종은 자궁을 대부분 이루고 있는 평활근에 생기는 섬유조직으로 된 고형 양성종양으로 유섬유종(Fibroid)라고도 하며, 임상적으로 약 20%에서 가임기 여성에게서 나타난다. 자궁근종은 크기나 종양 숫자에 있어서 매우 다양하고 대부분 별다른 증상없이 천천히 자라는 종양이다.
자궁근종의 치료는 약물적 치료와 수술적 치료로 나뉘는데, 환자의 연령, 폐경 여부, 증상 유무, 환자의 선호도에 따라 치료 방법을 선택하게 된다. 대부분의 증상 없는 근종은 그 경과를 관찰하기만 한다. 근종이 크거나 증상을 유발하는 경우 치료를 시행해야 하는데, 향후 임신을 위해 자궁을 보존하고자 하는 경우에는 호르몬 주사(생식샘자극호르몬분비호르몬 작용제)를 사용해 볼 수 있다. 호르몬 주사의 경우 그 작용이 일시적이므로 치료가 끝나면 다시 근종의 크기가 커질 수 있고 여성 호르몬의 감소에 따른 부작용이 있을 수 있다.
수술적 방법으로는 자궁절제술이 있고, 자궁을 보존하고자 할 때에는 근종적출술을 시행할 수 있다. 근종적출술을 시행한 경우 재발률은 약 50% 정도이고, 이 중 삼분의 일 정도에서는 재수술이 필요할 수 있다.
일반적으로 통용되는 자궁근종의 약물적 치료는 고세렐린(goserelin) 또는 류프로렐린 아세테이트(leuprorelin acetate)와 같은 생식샘자극호르몬분비호르몬 유사체를 이용하여 난소호르몬의 혈중 수치를 낮추는 데 있다.
하지만, 이러한 약제는 골손실(loss of bone mass)이나 심혈관의 변화 등으로 인해 사용 기간이 짧은 것이 단점이다. 따라서 자궁근종으로 고통받는 환자를 위해 더 안전하고 더 효과적인 비수술적 치료가 필요한 실정이다.
따라서 본 발명은 부작용이 없는 자궁근종 예방 또는 치료용 조성물을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 2-([1,1'-바이페닐]-4-일)-N-(5-(1,1-다이옥사이도아이소티아졸리딘-2-일)-1H-인다졸-3-일)아세트아마이드(2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-(5-(1,1-dioxidoisothiazolidin-2-yl)-1H-indazol-3-yl)acetamide, BAI)를 유효성분으로 포함하는 자궁근종 예방 또는 치료용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 2-([1,1'-바이페닐]-4-일)-N-(5-(1,1-다이옥사이도아이소티아졸리딘-2-일)-1H-인다졸-3-일)아세트아마이드(2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-(5-(1,1-dioxidoisothiazolidin-2-yl)-1H-indazol-3-yl)acetamide, BAI)를 유효성분으로 포함하는 자궁근종 예방 또는 개선용 건강식품을 제공한다.
본 발명의 2-([1,1'-바이페닐]-4-일)-N-(5-(1,1-다이옥사이도아이소티아졸리딘-2-일)-1H-인다졸-3-일)아세트아마이드(2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-(5-(1,1-dioxidoisothiazolidin-2-yl)-1H-indazol-3-yl)acetamide, BAI)를 유효성분으로 포함하는 자궁근종 예방 또는 치료용 조성물은 자궁근종 세포의 증식을 억제하며, 폴리(ADP-리보오스)중합효소[poly(ADP-ribose)polymerase, PARP]의 절편화를 유도하는 반면, 유사 농도에서 hERG(the human Ether-a-go-go-Related Gene) 이온 채널에는 영향을 주지 않아, 자궁근종 예방 또는 치료용 조성물로 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 자궁근종 세포에서 BAI의 효과를 조사하기 위하여, BAI를 농도별로 처리한 결과이며,
도 2는 PARP에 대한 BAI의 효과를 조사한 결과이며,
도 3은 hERG 이온 채널에 대한 BAI의 효과를 조사한 결과이며,
도 4 및 도 5는 BAI를 투여한 랫트의 심전도 측정 결과이며,
도 6 및 도 7은 BAI를 투여한 랫트의 좌심실 심박수, 좌심실 수축기, 이완기말 압력 및 좌심실 수축력을 나타낸 결과이다.
본 발명의 발명자들은 부작용이 없는 효과적인 자궁근종 치료제에 대하여 연구하던 중, 하기 화학식 1로 표시되는 2-([1,1'-바이페닐]-4-일)-N-(5-(1,1-다이옥사이도아이소티아졸리딘-2-일)-1H-인다졸-3-일)아세트아마이드(2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-(5-(1,1-dioxidoisothiazolidin-2-yl)-1H-indazol-3-yl)acetamide, BAI)를 자궁근종 세포에 처리하는 경우 세포 증식이 억제되며, 폴리(ADP-리보오스)중합효소(poly(ADP-ribose)polymerase, PARP)의 절편화를 유도하지만, 자궁근종 세포 증식억제 및 PARP의 절편화를 유도하는 농도에서는 심혈관계 이상[hERG(the human Ether-a-go-go-Related Gene) 채널을 억제, 심전도 이상 현상, 좌심실 심박수 불안정, 좌심실 수축기 또는 이완기말 압력 감소, 및 좌심실 수축력 감소]을 유도하지 않는다는 것을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2016006137-appb-I000001
BAI는 사이클린 의존성 인산화효소(Cyclin-dependent kinase, CDK) 억제제로서 개발되었으며, 두경부암세포(AMC-HN-4 및 AMC-HN-6), 폐암세포주(A549), 신장암세포주(Caki), 대장암세포주(HCT-116) 등을 포함하는 다양한 암세포주에서 항암효과가 관찰되었다. 특히, 폐암세포주에서는 활성산소(reactive oxygen species) 생성 억제 및 핵인자 카파 B(nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells, NF-κB) 활성 억제를 통해 세포간 접합분자-1(intercellular adhesion molecule-1, ICAM-1)과 맥관 세포간 접합분자-1(vascular cell adhesion molecule-1, VCAM-1) 발현을 억제하여 세포 부착을 억제하였다. 또한, 인터류킨 1베타(interleukin-1β)에 의한 시클로옥시게나아제(cyclooxygenase) 2 발현을 억제하였다. 게다가, 카스파아제(caspase) 활성과 단백질인산화효소 B (protein kinase B, Akt) 불활성을 통해 폐암세포주 사멸을 유도하였다. 신장암세포주에서는 파르네실전달효소(farnesyltransferase) 억제제와 혼용처리시 B 세포 림포마-2(B-cell lymphoma-2, Bcl-2) 또는 c-FLIP (L)(cellular FLICE-like inhibitory protein(L))의 하향 조절을 통해 세포사멸을 유도하였다.
따라서, 본 발명은 2-([1,1'-바이페닐]-4-일)-N-(5-(1,1-다이옥사이도아이소티아졸리딘-2-일)-1H-인다졸-3-일)아세트아마이드(2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-(5-(1,1-dioxidoisothiazolidin-2-yl)-1H-indazol-3-yl)acetamide, BAI)를 유효성분으로 포함하는 자궁근종 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
상기 BAI는 약학 조성물 총 100 중량부에 대하여 0.1 내지 50 중량부로 포함될 수 있다.
상기 조성물은 폴리(ADP-리보오스)중합효소[poly(ADP-ribose)polymerase, PARP]의 절편화를 유도하고 자궁근종 세포의 증식을 억제한다.
상기 조성물이 자궁근종 세포의 증식을 억제하거나 PARP의 절편화를 유도하는 유효농도는 hERG(the human Ether-a-go-go-Related Gene) 이온 채널을 억제하지 않음으로써 심장 독성을 유도하지 않는다.
상기 약학조성물은 약학조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 또는 희석제를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 사용가능한 담체, 부형제 또는 희석제로는, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 또는 광물유 등을 들 수 있다.
본 발명에 따른 약학조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다.
제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 화합물은 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제할 수 있다.
또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.
비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 약학 조성물의 유효성분인 BAI의 사용량은 환자의 나이, 성별, 체중, 질환에 따라 달라질 수 있으나, 0.001 내지 100mg/kg으로, 바람직하게는 0.01 내지 10mg/kg을 일일 1회 내지 수회 투여할 수 있다. 
또한, 본 발명에 따른 BAI를 포함하는 약학 조성물의 투여량은 투여경로, 질병의 정도, 성별, 체중, 나이 등에 따라서 증감될 수 있다. 따라서, 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
상기 약학 조성물은 쥐, 생쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥 주사, 근육 주사, 피하 주사, 기관지 내 흡입, 자궁 내, 경막하 주사, 자궁 근종 내 주사 또는 뇌혈관내(intracerebroventricular) 주사에 의해 투여될 수 있다.
더불어 본 발명은 2-([1,1'-바이페닐]-4-일)-N(-5-(1,1-다이옥사이도아이소티아졸리딘-2-일)-1H-인다졸-3-일)아세트아마이드(2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-(5-(1,1-dioxidoisothiazolidin-2-yl)-1H-indazol-3-yl)acetamide, BAI)를 유효성분으로 포함하는 자궁근종 예방 또는 개선용 건강식품을 제공한다.
상기 건강식품은 분말, 과립, 정제, 캡슐, 시럽 또는 음료의 형태로 제공될 수 있으며, 상기 건강식품은 유효성분인 BAI 이외에 다른 식품 또는 식품 첨가물과 함께 사용되고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효성분의 혼합양은 그의 사용 목적 예를 들어 예방, 건강 또는 치료적 처치에 따라 적합하게 결정될 수 있다.
상기 건강식품에 함유된 BAI의 유효용량은 상기 약학 조성물의 유효용량에 준해서 사용할 수 있으나, 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 범위 이하일 수 있으며, 유효성분은 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있음은 확실하다.
상기 건강식품의 종류에는 특별한 제한이 없고, 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등을 들 수 있다.
이하, 하기 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 다만, 이러한 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 실험 방법
1. 2-([1,1'-바이페닐]-4-일)- N -(5-(1,1-다이옥사이도아이소티아졸리딘-2-일)-1 H -인다졸-3-일)아세트아마이드(2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)- N -(5-(1,1-dioxidoisothiazolidin-2-yl)-1 H -indazol-3-yl)acetamide)의 합성
본 연구에 사용된 약제인 2-([1,1'-바이페닐]-4-일)-N-(5-(1,1-다이옥사이도아이소티아졸리딘-2-일)-1H-인다졸-3-일)아세트아마이드(2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-(5-(1,1 dioxidoisothiazolidin-2-yl)-1H-indazol-3-yl)acetamide, BAI)는 계명대학교 화학과 이진호 교수로부터 제공받았다. 상기 BAI의 합성법은 다음과 같다.
1) 2-아미노- N - 하이드록시 -5- 나이트로벤즈아미드아마이드 (2-amino- N -hydroxy-5-nitrobenzimidamide, 화합물 1) 합성
27.8g(400mmol)의 염화히드록실암모늄(hydroxylamine hydrochloride)와 33.6g(400mmol)의 탄산수소나트륨(sodiumbicarbonate)를 140ml의 물에 용해하였고, 이에 520ml의 에탄올에 용해시킨 33.6g(200mmol)의 2-아미노-5-나이트로벤조나이트릴(2-amino-5-nitrobenzonitrile) 용액을 첨가하였다. 이를 12시간 동안 열을 가면서 환류한 후, 실온으로 냉각하였다.
그 후 생성된 침전물을 여과하고, 물과 다이에틸 에테르(diethyl ether)로 세척하여, 수율 95%로 37.2g의 화합물 1을 수득하였다.
1HNMR (DMSO-d6, ppm): δ 6.02(2H, s), 7.78(1H, d),7.80(2H, s), 7.92(1H, dd),8.35(1H, d), 9.98(1H, s), FAB MS(m/e) = 197[M+l].
2) N-(나이트로-1 H - 인다졸 -3-일)-2- 페닐아세트아마이드 (N-(5-nitro- l H -indazol-3-yl)-2-phenylacetamide, 화합물 2) 합성
상기 실시예 1의 1)에서 합성한 화합물 1의 29.4g(150mmol)을 500ml의 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran)에 용해하였다. 그리고 9.0g(60%, 225mmol)의 수소화나트륨(sodium hydride)을 첨가하였다. 혼합물을 30분간 실온에서 저어 주었고, 36.9g(225mmol)의 페닐아세트산에틸(ethylphenylacetate)을 첨가해주었다. 한시간 동안 혼합물을 저은 후, 200ml의 N,N-다이메틸포름아마이드(N,N-dimethylformamide)를 첨가하였다. 그런 후 4시간 동안 미열을 가하며 저어준 후, 압력을 가하여 용액을 제거하고, 침전물에 에틸 아세테이트와 물을 첨가하였다. 생성물을 여과하고, 물과 다이에틸 에테르(diethyl ether)로 세척한 후, 수율 48%로 20.3g의 화합물 2를 수득하였다.
1HNMR (DMSO-d6, ppm): δ 3.79(2H, s), 7.28(1H, t), 7.30-7.43(4H, m),7.60(1H, d), 8.12(1H, dd), 9.00 (1H, s), FAB MS(m/e) = 283 [M+l].
3) tert -부틸 5-나이트로-3-(2- 페닐아세트아마이도 )-1 H - 인다졸 -1- 카복시레이트 ( tert -butyl 5-nitro-3-(2- phenylacetamido )-1 H - indazole -1- carboxylate , 화합물 3) 합성
상기 실시예 1의 2)에서 합성한 화합물 2의 8.0g(28mmol)을 130ml의 테트라하이드로퓨란에 용해하였고, 20ml의 물에 용해한 3.2g(80mmol)의 수산화나트륨(sodium hydroxide)과 7.Lg(33mmol)의 디-tert-뷰틸카보네이트(di-tert-butylcarbonate)를 이에 첨가하였다. 그리고 그 혼합물을 한시간 동안 저어주었다.
그런 후, 압력을 가하여 용액을 제거한 후, 침전물에 헥산(hexane)과 에틸 아세테이트(ethyl acetate)를 가하고 재결정하여 화합물 3을 얻었다.
1H NMR(CDC13, ppm): δ l.69(9H, s), 3.65(2H, s), 7.24-7.30(5H, m), 7.68(1H,dd), 7.91(1H, s), 8.00(IH, d), 8.73(1H, s).
4) tert -부틸 5-아미노-3-(2- 페닐아세트아마이도 )-1 H - 인다졸 -1- 카복실레이트 ( tert -butyl 5-amino-3-(2- phenylacetamido )-1 H - indazole -1- carboxylate , 화합물 4) 합성
상기 실시예 1의 3)에서 합성한 화합물 3의 11g(28mmol)을 메탄올에 용해한 후, 팔라디움-흡착된 활성화된 카본(palladium-adsorbed activated carbon, 10%)을 첨가하였다. 그런 후 혼합물을 2시간 동안 수소 분위기(hydrogen atmosphere)하에서 저어주었다. 생성된 현탁액을 셀라이트(celite)를 통해 여과하고, 여과액을 농축하여 화합물 4를 수득하였다.
1H NMR(CDC13, ppm): δ l.68(9H, s), 3.68 (2H, s), 7.25-7.31 (5H, m), 7.45(1H, dd), 7.71(1H, s), 7.94(1H, d), 8.64(1H, s).
5) tert -부틸 5-(3- 클로로프로필설폰아마이도 )-3-(2- 페닐아세트아마이도 )-1 H -인다졸-1-카복실레이트( tert -butyl 5-(3- chloropropylsulfonamido )-3-(2-phenylacetamido)-1 H -indazole-1-carboxylate, 화합물 5) 합성
상기 실시예 1의 4)에서 합성한 화합물 4의 6.3g(17mmol)을 120ml의 디클로로메탄에 용해한 후, 13ml(170mmol)의 피리딘(pyridine)과 27ml(22mmol)의 3-클로로프로판설포닐 클로라이드(3-chloropropanesulfonyl chloride)를 첨가하였다. 혼합물은 2시간 동안 실온에서 저어준 후, 압력을 가해 용액을 제거하였다. 그런 후 실리카 겔 컬럼 크로마토 그래피(silica gel column chromatography)를 이용하여 침전물을 정제하여(용리액: n-hexane/ethylacetate =l/1 (v/v)) 화학물 5를 수득하였다.
1H NMR(CDC13, ppm): δ 1.69(9H, s), 2.20(2H, m), 3.17(2H, t), 3.65(4H, m),7.29(5H, m), 7.30(1H, m), 7.40(1H, d), 7.60(1H, s), ESI MS(m/e) = 507 [M+l].
6) tert -부틸 5-(1,1- 다이옥사이도아이소티아졸리딘 -2-일)-3-(2- 페닐아세트 아마이도)-1 H -인다졸-1-카복실레이트( tert -butyl 5-(1,1- dioxidoisothiazolidin -2-yl)-3-(2-phenylacetamido)-1 H -indazole-1-carboxylate, 화합물 6) 합성
상기 실시예 1의 5)에서 합성한 화합물 5의 8.6g(17mmol)을 150ml의 N,N-다이메틸포름아마이드(N,N-dimethylformamide)에 용해한 후, 1.43g(34mmol)의 수소화 나트륨(sodium hydride)를 더해주었다. 그런 후 30분간 저어주고 압력을 가하여 용액을 제거하였다. 잔여물은 에틸 아세테이트로 추출하였고, 물을 이용하여 세 번 세척하였다. 세척 후 압력을 가하여 용액을 제거하고 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(용리액: n-hexane/ethylacetate = 1/2(v/v))로 정제하여 화합물 6을 수득하였다.
1H NMR(CDC13, ppm): δ 1.70(9H, s), 2.50(2H, m), 3.28(2H, t), 3.80(4H, m),7.30(5H, m), 7.68(1H, m), 7.91(1H, s), 8.00 (1H, d), 8.73(1H, s), ESI MS(m/e) = 471 [M+1].
7) N -(5-(1,1-다이옥시도아이소티아졸리딘-2-일)-1 H -인다졸-3-일)-2-페닐아세트아마이드( N -(5-(1,1-dioxidoisothiazolidin-2-yl)-1 H -indazol-3-yl)-2-phenylacetamide, 화합물 7) 합성
상기 실시예 1의 6)에서 합성한 화합물 6의 5.2g(11mmol)을 염화수소(hydrogen chloride)로 포화된 에틸 아세테이트에 첨가한 후, 6시간 동안 교반하였다. 그런 후, 압력을 가하여 용액을 제거해 화합물 7을 수득하였다.
1HNMR (DMSO-d6, ppm): δ 2.39(2H, m), 3.46(2H, t), 3.69(2H, t), 3.74(2H, s),7.26(1H, t), 7.34(3H, t), 7.39(2H, d), 7.46(1H, d), 7.58(1H, s), 10.69(1H, s), ESI MS(m/e) = 371[M+l].
8) 벤질 5-(1,1- 다이옥사이도아이소티아졸리딘 -2-일)-3-(2- 페닐아세트아마이도 )-1 H -인다졸-1-카복실레이트(benzyl 5-(1,1- dioxidoisothiazolidin -2- yl )-3-(2-phenylacetamido)-1 H -indazole-1-carboxylate, 화합물 8) 합성
상기 실시예 1의 7)에서 합성한 화합물 7의 4.1g(11mmol)을 150ml의 디클로로메탄(dichloromethane)에 용해시킨 후, 10ml(7.9mmol)의 트리에틸아민(triethylamine)과 2.25ml(17mmol)의 벤질 클로로포르메이트(benzyl chloroformate)를 첨가한 후, 2시간 동안 저어주었다. 압력을 가하여 용액을 제거한 후, 침전물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(용리액: n-hexane/ethylacetate = 2/l(v/v))를 이용하여 정제하여 94%의 수율로 5.2g의 화합물 8을 수득하였다.
1H NMR (DMSO-d6, ppm): δ 2.34(2H, m), 3.52(2H, t), 3.74(2H, t), 3.78(2H, s),5.48(2H, s), 7.25(1H, m), 7.36(4H, m), 7.44(3H, m), 7.53(2H, d), 7.58(1H, dd), 7.82(1H, s),8.12(1H, d), ESI MS(m/e) = 505 [M+1].
9) 벤질 3-[ 비스( tert -부톡시카보닐)아미노 ]-5-(1,1- 다이옥시도아이소티아졸리딘 -2-일)-1 H -인다졸-1-카복실레이트(benzyl 3-[ bis( tert -butoxycarbonyl) amino]-5-(1,1-dioxidoisothiazolidin-2-yl)-1 H -indazole-1-carboxylate, 화합물 9) 합성
상기 실시예 1의 8)에서 합성한 화합물 8의 5.2g(11mmol)을 100ml의 다이클로로메탄(dichloromethane)에 용해한 후, 1.36g(11mmol)의 N,N-디메틸아미노피리딘(N,N-dimethylaminopyridine)과 1.55ml(11mmol)의 트리에틸아민(triethylamine) 및 4.85g(22mmol)의 디-터트-부틸카보네이트(di-tert0butylcarbonate)를 첨가하였고 30분 동안 저어주었다.
압력을 가하여 용액을 제거하고 침전물은 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(eluent: n-hexane/ethylacetate = 1/2(v/v))로 정제하여 6.4g의 화합물 9를 얻었다.
1H NMR (CD3OD, ppm): δ 1.36 (9H, s), 1.44 (9H, s), 2.51 (2H, m), 3.45(2H, t),3.83(2H, t), 5.53(2H, s), 7.34(3H, m), 7.48(1H, d), 7.54(2H, d), 7.56(1H, dd),8.15(1H, dd), ESI MS(m/e)= 587 [M+l].
10) 벤질 3-아미노-5-(1,1- 다이옥시도아이소티아졸리딘 -2-일)-1 H - 인다졸 -1-카복실레이트(benzyl 3-amino-5-(1,1- dioxidoisothiazolidin -2- yl )-1 H - indazole -1-carboxylate, 화합물 10) 합성
상기 실시예 1의 9)에서 합성한 화합물 9의 6.4g(11mmol)을 염화수소로 포화된 에틸 아세테이트에 첨가하고 3시간 동안 저어주었다. 그런 후 수용성 1N 수산화 나트륨 수용액(aqueous 1N sodium hydroxide solution)으로 중화하고, 감압하에 여과하여 수율 47%로 2g의 화합물 10을 얻었다.
1H NMR (DMSO-d6, ppm): δ 2.45(2H, m), 3.53(2H, t), 3.77(2H, t), 5.38(2H, s),6.42(2H, s), 7.37(1H, m), 7.42(2H, m), 7.49(3H, m), 7.71(1H, d), 7.98(1H, d), ESI MS(m/e) = 505 [M+l].
11) 2-([1,1'-바이페닐]-4-일)- N -(5-(1,1-다이옥시도아이소티아졸리딘-2-일)-1 H -인다졸-3-일)아세트아마이드(2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)- N -(5-(1,1-dioxidoisothiazolidin-2-yl)-1 H -indazol-3-yl)acetamide, BAI ) 합성
상기 실시예 1의 10)에서 합성한 화합물 10의 50mg(0.13mmol)을 10ml의 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran)에 첨가하고 46mg(0.2mmol)의 2-([1,1'-바이페닐]-4-일)아세틸 클로라이드(2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)acetyl chloride)를 첨가하였다. 혼합물은 2시간 동안 열을 가하며 환류하였고, 이를 실온으로 식혔다. 그런 후, 2ml의 수용성 2N 수산화 나트륨 용액을 첨가하고 2시간 동안 교반하였다. 교반 후, 에틸 아세테이트(ethyl acetate)를 이용하여 추출하였고 물로 세 번 세척하였다. 압력을 가하여 용액을 제거한 후, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(eluent: n-hexane/ethylacetate = 1/4(v/v))로 정제하여 수율 40%로 23g의 BAI를 합성하였다.
이 밖에 PARP 항체는 산타크루즈 바이오테크놀로지(Santa Cruz Biotechnology, CA, USA)에서 α-actin 항체는 시그마(Sigma, St. Louis,MO, USA)에서 각각 구매하였다.
2. 자궁근종 세포 배양
자궁근종(Uterine myoma) 환자에서 적출한 자궁근종 조직을 차가운 인산완충식염수(phosphate buffered saline, PBS)로 두 번 세척한 후, 5 mm크기로 잘랐다. 자른 조각을 행크스의 안정된 염(Hanks’ balanced salts, Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA)이 포함된 50ml 코니칼 튜브(conical tube)에 넣은 후, 25 mM (4-(2-하이드록시에틸)-1-피페라진에탄설폰산(4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid, HEPES), 100 units/mL 항생제(antibiotics), 1.5 mg/mL 아교질가수분해효소 IV(collagenase IV, Sigma-Aldrich) 및 0.2 mg/mL of 디엔에이가수분해효소 I(DNase I, Roche Diagnostics, Mannheim, Germany)가 포함된 용액으로 채웠다. 조직이 담긴 튜브를 37℃ 수조에 넣어 3시간 동안 교반하였다. 분해되지 않은 조직을 여과한 후 1000rpm의 속도로 5분 동안 원심분리하였다. 가라앉은 조직을 행크스의 안정된 염으로 1회 세척한 후 10% 소태아혈청(fetal bovine serum, FBS), 1% 페니실린/스트렙토마이신(penicillin/streptomycin)이 포함된 DMEM/F12 세포 배양액에 접종하였다. 세포 배양액은 이틀마다 교환하였다.
3. 세포 생존능 검사
세포 생존능은 3-(4,5-다이메틸티아졸-2-일)-2,5-다이페닐테트라졸리움 브로마이드(3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide, MTT)를 이용한 MTT 분석을 통하여 측정하였다. 먼저, 세포를 1x105/mL의 농도로 24-웰 플레이트에 배양하여 세포가 플레이트에 잘 부착하도록 하였다. 세포가 바닥에 부착된 후, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 80, 또는 100 nM의 BAI, 또는 DMSO(대조군)을 포함한 실험용 배양액으로 교체한 후 48시간 동안 배양하였다. 그런 후 MTT 시약을 첨가하고 37℃에서 3시간 동안 더 배양하였다. 보라색 강도 정도가 생존 세포의 수와 비례한다. 분광 광도계를 이용하여 광학 밀도(Optical density, OD)값은 540 nM에서 측정하였다.세포 생존은 배양액만 있는 배경 OD값을 뺀 후, 각각의 실험 군 웰의 OD값으로 대조군(비처리군) 웰의 OD값으로 나누어 계산하였다. 평균값과 표준편차는 세 번의 독립적인 실험으로부터 계산하였다.
4. 웨스턴 블롯팅(Western blotting) 분석법
세포를 웰 당 0.4×106의 수가 되게끔 12시간 동안 배양한 후에, FBS를 첨가하지 않은 무혈청 배지로 교체하고 시약을 처리하여 배양한 후, 세포를 모아 32μL의 용해 버퍼(137 mM NaCl, 15 mM EGTA, 0.1 mM Na3VO4, 15 mM MgCl2, 0.1% Triton X-100, 25 mM OPS, 100 mM 페닐 메틸 설포닐 플로라이드(phenyl methyl sulfonyl fluoride, PMSF) 및 20 mM 류펩틴(leupeptin), pH7.2)를 첨가하고 5분 간격으로 15초동안 3번 진탕 혼합하여 세포를 파쇄한 후 원심분리(13,000 rpm, 4℃, 15분)하여시료를 준비하였다. 시료의 단백질은 562nm에서 흡광도를 측정하여 정량하였으며, 10% 소듐 도데실설파이트 폴리아크릴아미드 겔 전기 영동(Sodiumdodecylsulfate-polyacrylamide gel electrophoresis, SDS-PAGE)를 이용하여 단백질을 분리하였다. 그리고 분리한 단백질을 이모빌룬 멤브레인(immobilon membrane, Milipore, USA)으로 이동시켰다. 멤브레인은 5% 탈지유가 포함된 TBST(20 mM Tris-HCL, 137 mM NaCl, 0.1%Tween 20, pH 7.4)실온에서 1시간 동안 블럭킹한 후, PARP(Santa Cruz, USA)항체와 액틴(actin, Sigma, USA) 항체를 희석한 5% 탈지유가 포함된 TBST로 실온에서 12시간 반응시켰다. 안티-마우스 또는 래빗 Ig 겨자무과산화효소(horseradish peroxidase)/트리스-완충된 살린 및 트윈 20(Tris-Buffered Saline and Tween 20, TBST, Amersham Buckinghamshire, England)로 1시간 반응시킨 후 향상된 화학 발광 플러스 웨스턴 블롯팅 검출 시스템(enhanced chemiluminescence plus western blotting detection system, ECL, Pierce, USA) 용액을 가하여 시각화하였다.
5. hERG 이온 채널( IKr ion channel) 측정 방법
hERG 채널 분석은 영구적으로 hERG 유전자를 가지고 있어서 세포막에 IKr 이온 채널을 발현하는 중국 햄스터 난소 (Chinese hamster ovary, CHO) 세포주를 사용하였다.
1) 정상 티로드(Normal Tyrode, NT) 용액 준비(mM)
증류수 1000ml에 143 mM NaCl, 5.4 mM KCl, 5.0 mM HEPES, 0.33 mM NaH2PO4, 0.5mM MgCl2, 16.6 mM 글루코즈 및 1.8 mM CaCl2을 첨가하고 혼합한 뒤 NaOH를 이용하여 약 pH 7.4로 적정하여 제조하였다.
2) 인터널 용액(Internal Solution)준비(mM)
증류수 100ml에 130 mM KCl, 1 mM MgCl2, 5 mM EGTA, 5 mM MgATP, 10 Mm HEPES(KOH)을 첨가하고 혼합한 뒤 KOH를 이용하여 약 pH 7.2로 적정하여 제조한 뒤, 냉동 보관하였다. 실험 당일 날 하나씩 해동시켜서 사용하였다.
3) hERG 채널에 대한 전류 측정
세포막의 이온 채널을 통한 이온의 흐름을 정량적으로 측정할 수 있는 패치고정법(Patch clamp) 기술을 사용하였다.
내부 직경이 0.5 내지 3μm인 미세유리전극(microelectrode)을 약간의 음압을 이용하여 세포막에 접착시켜 세포막을 터트린 후 세포막 전체를 통한 hERG 채널의 활성을 측정하였다.
증폭기(Amplifier)를 사용하여 전류를 증폭 및 디지털화하였고 특정 저장 매체 소프트웨어 프로그램을 사용하여 얻은 자료를 저장하고 분석하였다.
6. 심전도 측정 방법
1) 시험 동물 준비
랫트인 200 내지 250g의 수컷 스프라그-다우니(Sprague-dawley(SD) (Orientbio Inc., Seoul, Korea) 사용하여 심전도를 측정하였다. 실험이 개시될 때까지 고정온도(23±3℃)하에서, 상대적 습도(50±3%) 및 조명(12-시간 주간/야간 사이클)에서 사육하였다. 모든 랫트에게 매일 표준 동물 먹이와 음용가능한 물(ad libitum)을 공급하였다. 동물을 무작위로 군으로 나누었으며, 절차를 따르는 모든 동물은 우리 협회의 협회 동물 보호 및 사용 위원회(Institutional Animal Care and Use Committee of our institute, IACUC)의 지시에 따라 수행하였다.
2) BAI 투여
아이소플루레인(Isoflurane)을 각 마우스에 분당 2 내지 3cc양으로 호흡투여하여 마취시켰다. 그런 후, 다음과 같은 투여농도로 BIA를 미정맥 투여하였다: 300nM (130ug/kg), 500nM (220ug/kg), 1μM (450ug/kg), 30μM (13.40mg/kg), 50μM (22.33mg/kg). 편의상 Mole 농도로 표시하였다.
3) 심전도(electrocardiography, ECG) 측정
히팅패드(Ani1400T, LMS 코리아, Korea)를 이용하여 BAI 투여를 한 마우스의 체온을 37℃로 유지시키며 심전도를 측정하였다.
사지유도 백금 ECG 바늘(needle) 전극을 통해 좌, 우 상지에 전극을 붙이고, 하지 우측과 혀에 접지하고 교류신호용 증폭기인 AC 증폭기(AC amplifier, AM-system AC amplifier model 1700, USA)를 연결한 후 폰마(ponemah, DSI, USA) 4.83 소프트웨어를 이용하여 심박수(Heart rate), 피알간격(PR-interval), 큐티간격(QT-interval) 및 티페간격(Tpe-interval)을 측정하였다.
7. 좌심실 수축-이완기 압력 측정
아이소플루레인(Isoflurane)을 각 마우스에 분당 2 내지 3cc양으로 호흡투여하여 마취시키고 기관삽관(thracheal cannulation)을 통해 인공호흡장치(Harvard, USA)로 양압을 유지시킨 후 인공호흡을 유지하였다. 랫트의 오른쪽 목 부위를 제모제로 제모한 후 우측 경동맥을 박리하여 혈관 클램프로 위쪽과 아래쪽을 결찰한 뒤 4-0 실크(silk)를 이용하여 3개 덫을 만들어 한 개는 경동맥 뇌 쪽에서 내려오는 혈관은 완전히 결찰하고 2개는 느슨한 상태로 유지하였다. 24g 주사기 바늘을 이용하여 혈관에 조심스럽게 구멍을 낸 후 좌심실 압력 및 볼륨 측정 센서 1.9F (Transonic, Canada)를 경동맥을 통해 집어넣은 다음 느슨하게 준비했던 매듭으로 센서와 혈관을 묶어 혈액이 밖으로 세어 나오지 않게 고정하였다. 경동맥을 통해 심장좌심실로 센서를 집어넣어 측정하며 20분간 안정화 후 40분간 측정하였다.
측정항목으로는 심박수(Heart rate), 좌심실수축기말압력, LVESP), 좌심실이완기말압력(LVEDP), 최대, 최소 좌심실수축력(dP/dt max and min) 등을 측정하였다.
8. 통계학적 분석
모든 실험 결과의 통계 분석은 SPSS ver. 18.0 (SPSS Inc., USA)를 사용하여 평균 ± 표준편차로 나타내었다. 각 실험군의 분석 항목별 통계의 유의성 검증은 스튜던트 t-테스트(student t-test)를 이용하여 p값이 0.001 미만인 경우 통계적으로 유의한 것으로 하였다.
<실시예 2> 자궁근중에 대한 BAI의 항증식 효과 확인
환자에서 분리한 자궁근종 배양세포를 계대 배양한 후, 배양된 자궁근종 세포의 성장에 대한 BAI의 효과를 분석하기 위해 세포 모양 변화 관찰과 MTT분석법을 수행하였다.
그 결과 도 1A와 같이, BAI의 농도 의존적으로 자궁근종세포의 형태가 변화한 것을 확인하였다. 더불어 도 1B와 같이, BAI의 농도 의존적으로 자궁근종 세포의 성장을 억제된 것도 확인하였다. 자궁근종세포 성장은 BAI 비처리군과 50, 60, 80, 및 100 nM농도로 BAI를 처리한 군과 비교하였을 시 81%, 74%, 33%, 및 15%로 감소하였다.
<실시예 3> BAI이 자궁근종세포의 PARP 단백질에 미치는 영향 확인
BAI의 세포자멸사와 관련된 단백질인 PARP단백질에 대한 영향을 확인하기 위해 환자에서 분리한 자궁근종 배양세포를 계대 배양한 후, BAI를 50 또는 80nM 농도로 처리하고 48시간 배양하였다. 48시간 뒤 세포 내 단백질을 수거하여 웨스턴 블롯팅 분석법을 실시하였다. 그 결과 도 2와 같이, BAI 비처리군에 비해 BAI를 처리한 실험군에서 PARP 절편화가 관찰되었다.
<실시예 4> hERG 분석
1) hERG 채널의 활성 정도 측정
hERG 분석에 대한 BAI의 영향을 확인하기 위해 전체 세포 고정패치법(whole-cell patch clamp)의 전압 고정(voltage clamp)모드에서 hERG 채널의 활성 정도를 측정하였다. 도 3A와 같이, 홀딩 포텐셜(Holding potential)인 -80 mV에서 2초 동안 +20 mV로 탈분극 시킨 후 다시 -40 mV로 3초 동안 재분극을 시켜서 후미 전류(tail currents)를 만들 수 있는 펄스(pulse)를 주었을 때, +20 mV에서 최대의 테일(peak tail) 전류가 최대치를 보였다. 테스트 펄스(Test pulse) 전에 리크전류(leak current)를 확인하고 이 리크 전류의 크기를 측정된 hERG 전류의 크기와 합쳐서 총 hERG 전류의 크기를 구하였다. 그 결과 보통 500 내지 2000 pA정도의 전류 크기를 나타낸다는 것을 확인하였다.
2) hERG 채널에 대한 BAI의 영향
대조군 대비 BAI 투여 후의 전류 크기의 비율(% inhibition)을 분석하였으며, 이때 데이터는 1분 동안 얻어진 데이터의 평균값을 사용하였다. 0.3, 1, 30 또는 50μM BAI농도에 따른 hERG 전류의 억제 정도를 그래프로 나타내었고, hERG 전류의 최대 억제량의 50%를 야기시키는 농도인 IC50값을 구하였다. 그 결과 도 3B와 같이, 1.7±0.06 mM (n=4) 로 100μM에서 약 20% 정도의 억제율을 보였다.
<실시예 5> BAI가 랫드의 심전도에 미치는 영향 확인
심전도 측정은 BAI 투여 40분 후의 변화를 도 4A와 같은 방법으로 측정하였으며, 측정지표로는 심박수, PR, QT 및 TP 간격을 측정하였고 농도에 따른 변화를 그래프로 나타냈다. 이때 대조군과 비교해 변화를 측정하였다. 그 결과 도 4B와 같이 대조군에 비해 500nM (324±24 *, n=4), 1μM(324±23*, n=4), 30μM(300±32**, n=4) 및 50μM(274±6** n=4) 300nM을 제외한 투여군에서 유의미한 감소가 나타났지만 500nM까지는 정상 참고치 범위여서 유효농도는 1μM인 것으로 판단하였다(대조군 대비 * P <0.05, ** P <0.01). 심방과 심실간의 흥분전도 시간인 PR 간격의 측정한 결과 도 4C와 같이, 대조군에 비해 30μM(60.41±4.25*)와 50μM(61.95±4.95*)에서 유의미한 증가를 나타내었다(대조군 대비 * P<0.05). 또한, 도 5A 및 도 5B와 같이 심실의 탈분극 개시에서 재분극이 종료되는 시간을 의미하는 QT 간격에서는 유의미한 변화가 나타나지 않았으나, T 피크 투 엔드 T(T peak to end T) 간격에서는 마지막 농도인 50μM(35.04±5.98*)에서 유의미한 변화가 나타났다(대조군 대비 * P<0.05).
<실시예 6> BAI가 랫트의 좌심실 압력에 미치는 영향 확인
좌심실 압력의 측정은 BAI 투여 40분 후의 변화를 측정하였으며, 측정지표로는 심박수, 좌심실 수축기 및 이완기말 압력, 좌심실수축력 등을 측정하였다. 그 결과 도 6A와 같이 대조군에 비해 심박수는 500nM(334±23 *, n=4), 1μM(288±22**, n=4), 30μM(275±9**, n=4), 50μM(274±14**, n=4)의 300nM을 제외한 모든 투여군에서 유의미한 감소를 나타내었다(대조군 대비 * P <0.05, ** P <0.01). 좌심실 수축기말 압력은 도 6B와 같이, 대조군에 비해 1μM (105±1.9*), 30μM(99±3.7**), 50μM(97±4.1**) 유의미한 변화를 보였고 최대 수축기 압력에서는 30μM(108±1.5*), 50μM(103±3.4*)에서만 유의미한 감소가 나타났다(대조군 대비 * P <0.05, ** P <0.01). 도 7A와 같이, 좌심실 이완기말 압력은 대조군에 비해 유의미한 변화가 나타나지 않았으며, 최대 좌심실 수축력에서는 1μM(6924±144*), 30μM(6182±450*), 50μM(5939±466*)으로 유의미하게 감소하는 것으로 나타났으며, 도 7B와 같이, 최소 좌심실 수축력에서는 30μM(-4515±400*), 50μM(-4631±277*)로 유의미하게 증가하는 것으로 나타났다 (대조군 대비 * P <0.05).
상기 실시예 4의 hERG 분석에서 IC50값은 1.7±0.06 mM (n =4)이었다.
그러므로 생체내(In vivo) 실험에서는 BAI 1μM(450ug/kg) 이상이 심장의 심전도와 좌심실 압력에 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시예일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (6)

  1. 2-([1,1'-바이페닐]-4-일)-N-(5-(1,1-다이옥사이도아이소티아졸리딘-2-일)-1H-인다졸-3-일)아세트아마이드(2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-(5-(1,1-dioxidoisothiazolidin-2-yl)-1H-indazol-3-yl)acetamide, BAI)를 유효성분으로 포함하는 자궁근종 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 BAI는 약학 조성물 총 100 중량부에 대하여 0.1 내지 50 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 자궁근종 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 조성물은 폴리(ADP-리보오스)중합효소[poly(ADP-ribose)polymerase, PARP]의 절편화를 이끌고 hERG(the human Ether-a-go-go-Related Gene) 이온 채널 흐름을 억제하는 것을 특징으로 하는 자궁근종 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 약학 조성물은 점안제, 주사제, 과립제, 정제, 환제, 캡슐제, 겔, 시럽, 현탁제, 유제, 점적제 및 액제로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 제형인 것을 특징으로 하는 자궁근종 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 약학 조성물은 담체, 부형제, 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제 및 계면활성제로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자궁근종 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  6. 2-([1,1'-바이페닐]-4-일)-N-(5-(1,1-다이옥사이도아이소티아졸리딘-2-일)-1H-인다졸-3-일)아세트아마이드(2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-(5-(1,1-dioxidoisothiazolidin-2-yl)-1H-indazol-3-yl)acetamide, BAI)를 유효성분으로 포함하는 자궁근종 예방 또는 개선용 건강식품.
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