WO2019235824A1 - Cox2 과발현 질환 진단용 조성물 및 이의 스크리닝 방법 - Google Patents

Cox2 과발현 질환 진단용 조성물 및 이의 스크리닝 방법 Download PDF

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WO2019235824A1
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cox2
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protein
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배재성
진희경
이주연
한승훈
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경북대학교 산학협력단
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Definitions

  • the present invention relates to a composition for diagnosing COX2 (cyclooxygenase 2) overexpression disease and a screening method thereof, and more particularly to a composition for diagnosing COX2 overexpression disease comprising a compound having a structural characteristic exhibiting a strong binding activity to COX2 protein and a screening method thereof It is about.
  • COX cyclooxygenase
  • COX2 is under the control of pro-inflammatory cytokines and growth factors.
  • COX2 acts on both inflammation and regulation of cell growth.
  • COX2 is induced in many tissues and is structurally present in the brain and spinal cord, where it acts on neurotransmission to pain and fever.
  • the two subtypes of COX are nearly similar in structure, but with important differences in substrate and inhibitor selectivity and their intracellular location.
  • Protective prostaglandins (PGs) which preserve the shape of the gastric mucosa and maintain normal kidney function in the damaged kidney, are synthesized by COX1.
  • PG synthesized by COX2 in immune cells plays a very important role in the inflammatory process.
  • COX2 in normal conditions is known to mediate various physiological phenomena such as immune responses, abnormal overexpression or overactivation of COX2 has been reported to be closely associated with the invention and development of various diseases.
  • COX2 is overexpressed in most acute or chronic inflammatory diseases and is very closely related to the development of the disease, and most human cancers, including bladder cancer, breast cancer, colon cancer, liver cancer, lung cancer, prostate cancer and gastric cancer has been reported to increase COX2 expression in cancer tissues compared to normal tissues (Koga et al., 1999; Lim HY et al., 2000; Soslow et al., 2000; Yoshimura et al., 2000; Yoshimura et al., 2001), Neuroinflammatory diseases, Alzheimer's disease, Parkinson's disease (PNAS, April 29, 2003, vol. 100, no. 9, 5473-5478), Amyotrophic lateral sclerosis (European Journal of Neuroscience, Vol 18 , pp.
  • BBB brain-blood barrier
  • the present inventors have made efforts to develop a diagnostic substance that not only shows direct binding activity to COX2 protein but also has excellent BBB permeability and can detect diseases associated with COX2 overexpression including inflammatory brain disease quickly and cleanly.
  • the present inventors have found that substances which directly interact with specific amino acids of COX2 protein exhibit very high binding ability to COX2 protein, and thus can be very useful for diagnosis of related diseases.
  • an object of the present invention is COX2 overexpression disease comprising a compound containing a functional group that interacts with one or more amino acids selected from the group consisting of N181, T564, S567 and S565 of the COX2 (cyclooxygenase 2) protein represented by SEQ ID NO: 1 It is to provide a diagnostic composition.
  • An object of the present invention provides a composition for diagnosing COX2 overexpression disease consisting essentially of a compound containing a functional group that interacts with at least one amino acid selected from the group consisting of N181, T564, S567 and S565 of the COX2 protein represented by SEQ ID NO: 1 It is.
  • Another object of the present invention is the step of (a) contacting the test substance with the COX2 protein represented by SEQ ID NO: 1; (b) determining whether the test substance interacts with at least one amino acid selected from the group consisting of N181, T564, S567 and S565 of the COX2 protein represented by SEQ ID NO: 1; And (c) selecting a substance that interacts with the COX2 protein in step (b).
  • Another object of the present invention is a functional group that interacts with at least one amino acid selected from the group consisting of N181, T564, S567 and S565 of the COX2 (cyclooxygenase 2) protein represented by SEQ ID NO: 1 for the preparation of a diagnostic agent for COX2 overexpression disease It is to provide a use of the included compounds.
  • COX2 cyclooxygenase 2
  • Another object of the present invention is to provide a third object of the present invention.
  • a compound comprising a functional group that interacts with at least one amino acid selected from the group consisting of N181, T564, S567 and S565 of a COX2 (cyclooxygenase 2) protein represented by SEQ ID NO: 1;
  • step b) measuring whether the compound administered with the COX2 protein in the sample of step b) interacts
  • the present invention is a compound containing a functional group that interacts with at least one amino acid selected from the group consisting of N181, T564, S567 and S565 of COX2 (cyclooxygenase 2) protein represented by SEQ ID NO: 1 It provides a composition for diagnosing COX2 overexpression disease comprising a.
  • the present invention is a composition for diagnosing COX2 overexpression disease consisting of a compound containing a functional group interacting with at least one amino acid selected from the group consisting of N181, T564, S567 and S565 of the COX2 (cyclooxygenase 2) protein represented by SEQ ID NO: 1 To provide.
  • the present invention is COX2 overexpression disease consisting essentially of a compound containing a functional group that interacts with at least one amino acid selected from the group consisting of N181, T564, S567 and S565 of the COX2 (cyclooxygenase 2) protein represented by SEQ ID NO: 1 It provides a diagnostic composition.
  • the present invention comprises the steps of (a) contacting a test substance with a COX2 protein represented by SEQ ID NO: 1; (b) determining whether the test substance interacts with at least one amino acid selected from the group consisting of N181, T564, S567 and S565 of the COX2 protein represented by SEQ ID NO: 1; And (c) selecting a substance that interacts with the COX2 protein in step (b).
  • the present invention is one or more selected from the group consisting of N181, T564, S567 and S565 of COX2 (cyclooxygenase 2) protein represented by SEQ ID NO: 1 for the preparation of a diagnostic agent for COX2 overexpression disease
  • COX2 cyclooxygenase 2
  • SEQ ID NO: 1 for the preparation of a diagnostic agent for COX2 overexpression disease
  • a compound comprising a functional group that interacts with an amino acid.
  • a compound comprising a functional group that interacts with at least one amino acid selected from the group consisting of N181, T564, S567 and S565 of a COX2 (cyclooxygenase 2) protein represented by SEQ ID NO: 1;
  • step b) measuring whether the compound administered with the COX2 protein in the sample of step b) interacts
  • the present invention provides a composition for diagnosing COX2 overexpression disease comprising a compound containing a functional group interacting with at least one amino acid selected from the group consisting of N181, T564, S567 and S565 of a COX2 (cyclooxygenase 2) protein represented by SEQ ID NO: 1 do.
  • composition for diagnosing COX2 overexpression disease comprising a compound containing a functional group interacting with at least one amino acid selected from the group consisting of N181, T564, S567 and S565 of COX2 (cyclooxygenase 2) protein represented by SEQ ID NO: 1, It provides a composition for diagnosing COX2 overexpression disease consisting essentially of.
  • compounds exhibiting a strong binding force to COX2 to the same extent as arachidonic acid, which is a substrate of COX2 form hydrogen bonds with N181, T564 and S567 of the COX2 protein represented by SEQ ID NO: 1, It was confirmed that they interact through nuclear acyl substitution.
  • a mutant type in which asparagine (N181), threonine (T564) or serine (S567, S565) capable of forming a hydrogen bond as a polar amino acid is replaced with alanine (A), which is a nonpolar amino acid.
  • At least one amino acid selected from the group consisting of N181, T564, S567 and S565 in the COX2 protein represented by SEQ ID NO: 1 plays a very important role in binding to a compound having a specific structure. That is, a compound that interacts with any one or more amino acids selected from the group consisting of N181, T564, S567, and S565 of the COX2 protein represented by SEQ ID NO: 1 exhibits an activity of directly binding to COX2, thereby preventing a disease associated with overexpression of the COX2 protein. It can be used for diagnostic purposes.
  • amino acid sequence of the COX2 protein represented by SEQ ID NO: 1 is as follows (SEQ ID NO: 1):
  • the "interaction” may be understood to include any physical and chemical bonding relationship, substitution reaction, and the like that may be formed between functional groups, and the kind thereof is not particularly limited.
  • Non-limiting examples thereof include ionic bond, covalent bond, van der Waals bond, hydrogen bond, nucleophilic substitution reaction, electrophilic addition reaction and the like.
  • the interaction may be a bond or interaction between a specific functional group included in the compound of the present invention and a hydroxy group or an amine group of the polar amino acid (asparagine, threonine or serine) included in the COX2 protein, more preferably Preferably it may be a van der Waals bond, a hydrogen bond or a nucleophilic acyl substitution reaction, and most preferably a hydrogen bond or a nucleophilic acyl substitution reaction.
  • the "specific structure” refers to a functional group capable of forming a hydrogen bond with any one or more amino acids selected from the group consisting of (i) N181, T564 and S567 of the COX2 protein, or (ii) nucleophilic with S565. It means having a functional group capable of acyl substitution reaction.
  • the "functional group” refers to an atomic group having common chemical properties in an organic compound, and causes a characteristic of the compound.
  • a functional group capable of forming a hydrogen bond with any one or more amino acids selected from the group consisting of N181, T564, and S567 of COX2 may be included in one or more compounds, and may undergo a nucleophilic acyl substitution with S565.
  • One or more functional groups may be included.
  • the compound of the present invention includes (i) at least one functional group capable of forming a hydrogen bond with at least one amino acid selected from the group consisting of N181, T564 and S567 of COX2 protein or (ii) a nucleophilic acyl substitution reaction with S565. May contain one or more functional groups,
  • one or more functional groups capable of forming hydrogen bonds with any one or more amino acids selected from the group consisting of N181, T564 and S567 of COX2 protein and (ii) one capable of nucleophilic acyl substitution with S565 More functional groups can be included,
  • a functional group capable of hydrogen bonding with at least one amino acid selected from the group consisting of N181, T564, and S567 of the COX2 protein represented by SEQ ID NO: 1 is not particularly limited in kind, but preferably It may be a oxy or amine group.
  • the functional group capable of performing the nucleophilic acyl substitution reaction may be an acid halide, anhydride, an ester, or an amide, preferably an ester or an amide.
  • the carbonyl carbon of the functional group contained in the compound of the present invention is directly bonded to oxygen or nitrogen having a strong electronegative, and can act as an eletrophile, the hydroxyl group or the amine group of the polar amino acid contained in the COX2 protein Acting as a nucleophile can cause nucleophilic acyl substitution.
  • a functional group capable of forming a hydrogen bond with at least one amino acid selected from the group consisting of N181, T564 and S567 of the COX2 protein or (ii) a nucleophilic acyl substitution reaction with S565 to the compound of the present invention
  • a functional group capable of forming a hydrogen bond with at least one amino acid selected from the group consisting of N181, T564 and S567 of the COX2 protein or
  • a nucleophilic acyl substitution reaction with S565 to the compound of the present invention When one or more is included, preferably all of these functional groups may be bonded to carbon, nitrogen or oxygen of 5 atoms or less, and more preferably all of them are bonded to carbon, nitrogen or oxygen of 3 atoms or less. Can be.
  • the present invention also provides a compound capable of interacting with one or more amino acids selected from the group consisting of N181, T564, S567 and S565 of the COX2 protein represented by SEQ ID NO: 1, or a pharmaceutically acceptable compound thereof
  • compositions for diagnosing COX2 overexpressing disease including possible salts:
  • R 1 is hydrogen or C 1 -C 7 alkylcarbonyl
  • R 2 and R 3 are each independently hydrogen, C 1 -C 7 alkylcarbonyl or Is,
  • n is an integer of 5-15.
  • R 1 is hydrogen or C 1 -C 3 alkylcarbonyl
  • R 2 and R 3 are each independently hydrogen, C 1 -C 3 alkylcarbonyl or Is,
  • n is an integer of 7 to 14
  • R 1 , R 2 and R 3 is C 1 -C 3 alkylcarbonyl.
  • R 1 is hydrogen or an acetyl group
  • R 2 and R 3 are each independently hydrogen, an acetyl group or Is,
  • n is an integer of 7 to 13
  • R 1 , R 2 and R 3 is an acetyl group.
  • R 1 and R 2 are each independently hydrogen or an acetyl group
  • R 3 is hydrogen, an acetyl group or Is,
  • n is an integer of 7 to 13
  • R 1 , R 2 and R 3 is an acetyl group.
  • R 1 and R 2 are each independently hydrogen or an acetyl group
  • R 3 is hydrogen, an acetyl group or Is,
  • n is an integer of 7 to 12
  • R 1 , R 2 and R 3 is an acetyl group.
  • acetyl group means alkylcarbonyl in which alkyl is methyl in the alkylcarbonyl.
  • alkyl refers to a saturated, aliphatic hydrocarbon group comprising a straight or branched carbon chain having 1 to 6 carbon atoms.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be prepared as a pharmaceutically acceptable salt or solvate according to a conventional method in the art, and the form of such salt is also included in the scope of Chemical Formula 1 of the present invention. do.
  • an acid addition salt formed by a pharmaceutically acceptable free acid is useful.
  • Acid addition salts are prepared by conventional methods, for example by dissolving a compound in an excess of aqueous acid solution and precipitating the salt using a water miscible organic solvent such as methanol, ethanol, acetone or acetonitrile. Equivalent molar amounts of the compound and acid or alcohol (eg, glycol monomethyl ether) in water can be heated and the mixture can then be evaporated to dryness or the precipitated salts can be suction filtered.
  • organic acids and inorganic acids may be used as the free acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, sulfuric acid, nitric acid, tartaric acid, etc. may be used as the inorganic acid, and methanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, Maleic acid, succinic acid, oxalic acid, benzoic acid, tartaric acid, fumaric acid, manderic acid, propionic acid, citric acid, lactic acid, glycolic acid, glu Gluconic acid, galacturonic acid, glutamic acid, glutaric acid, glucuronic acid, glucuronic acid, aspartic acid, ascorbic acid, carbonic acid, vanic acid, hydroiodic acid, and the like can be used. It is not limited to.
  • Bases can also be used to make pharmaceutically acceptable metal salts.
  • Alkali metal or alkaline earth metal salts are obtained, for example, by dissolving a compound in an excess of alkali metal hydroxide or alkaline earth metal hydroxide solution, filtering the insoluble compound salt, and then evaporating and drying the filtrate.
  • the metal salt it is particularly suitable to prepare sodium, potassium or calcium salts, but is not limited thereto.
  • Corresponding silver salts may also be obtained by reacting alkali or alkaline earth metal salts with a suitable silver salt (eg, silver nitrate).
  • a suitable silver salt eg, silver nitrate
  • Pharmaceutically acceptable salts of the compounds represented by Formula 1 of the present invention include salts of acidic or basic groups which may be present in the compounds represented by Formula 1, unless otherwise indicated.
  • pharmaceutically acceptable salts may include sodium, calcium and potassium salts of the hydroxy group
  • other pharmaceutically acceptable salts of the amino group include hydrobromide, sulfate, hydrogen sulphate, phosphate, hydrogen phosphate, Dihydrogen phosphate, acetate, succinate, citrate, tartrate, lactate, mandelate, methanesulfonate (mesylate) and p-toluenesulfonate (tosylate) salts and the like. It can be manufactured through the manufacturing process.
  • the compound represented by Formula 1 when the compound represented by Formula 1 has an asymmetric center, it may exist in different enantiomeric forms, and all optical isomers and R or S type stereoisomers of the compound represented by Formula 1 and mixtures thereof are also within the scope of the present invention. Included within.
  • one or more atoms of the compound represented by Formula 1 may be a radioisotope.
  • Radioisotope means an atom having an atomic mass or mass number different from the atomic mass or mass number typically found in nature.
  • one of hydrogen, nitrogen, or carbon included in the compound represented by Formula 1 The above atoms may be radioactive isotopes. That is, in the present invention, hydrogen, nitrogen, or carbon included in the compound represented by Chemical Formula 1 includes 2 H, 3 H, 11 C, 13 C, 14 C, 13 N, 15 N, 15 O, and 17 O, respectively. It may be selected from the group.
  • the compound represented by Formula 1 may be any one or more selected from the group consisting of R 1 , R 2, and R 3 may be C1-C7 alkylcarbonyl, which is one or more valence radioisotopes.
  • the alkyl carbon of R 1 , R 2 and / or R 3 may be 11 C, 13 C, 14 C and / or the carbonyl carbon may be 11 C, 13 C, 14 C, or hydrogen of the alkyl group It may be 2 H or 3 H, or the oxygen of the carbonyl group may be 15 O or 17 O.
  • the carbonyl carbon of R 1 , R 2 and / or R 3 may be 11 C, 13 C, 14 C, more preferably the carbonyl carbon of R 1 , R 2 and / or R 3 is 11 C or 14 C, most preferably the carbonyl carbon of R 1 may be 11 C or 14 C.
  • the compound represented by Formula 1 in the present invention is 2 H, 3 H, 11 C, 13 C, 14 C, 13 N, 15 N, 15 O, 17 O, 18 F, 35 S, 36 Cl, 82 It may be labeled with one or more radioisotopes selected from the group consisting of Br, 76 Br, 77 Br, 123 I, 124 I, 125 I and 131 I. Labeled as a radioisotope means that the atoms contained in the compound of Formula 1 are replaced or substituted by the isotope. In the present invention, the radioisotope labeled on the compound represented by Formula 1 may vary depending on the specific application of the compound.
  • Labeling the compounds of the invention with isotopes can be carried out according to methods known in the art, for example 2 H, 3 H, 11 C, 13 C, 14 C, 13 N, 15 N, 15 O , 17 O, 18 F, 35 S, 36 Cl, 82 Br, 76 Br, 77 Br, 123 I, 124 I, 125 I or 131 I can be prepared by incorporating the compounds of the present invention. This is accomplished by placing the reagents into sources of radiation such as nuclear reactors, cyclotrons, and the like, to use reagents that have made one or more of the atoms contained therein radioactive. In addition, many isotopically labeled reagents such as 2 H 2 O, 3 H 3 CI, 14 C 6 H 5 Br, ClCH 2 14 CoCl and the like are commercially available.
  • the present invention also provides a diagnostic composition, wherein the compound of Formula 1 is selected from the group consisting of compounds represented by the following Formulas 2 to 11.
  • any atom included in the compound represented by Chemical Formulas 2 to 11 of the present invention may be a radioisotope. That is, carbon, oxygen hydrogen or nitrogen contained in the compounds represented by Formulas 2 to 11 are each composed of 2 H, 3 H, 11 C, 13 C, 14 C, 13 N, 15 N, 15 O and 17 O. Can be selected from the group. Detailed description of the radioisotope is as described above.
  • any carbon included in the compounds represented by Formulas 2 to 11 may be 11 C, 13 C or 14 C, more preferably carbon included in the acetyl group of each compound (ie, alkyl carbon or carbo).
  • Nyl carbon may be 11 C, 13 C or 14 C, and most preferably the carbonyl carbon included in the acetyl group may be 11 C, 13 C or 14 C.
  • the compounds represented by Formulas 2 to 11 of the present invention are 2 H, 3 H, 11 C, 13 C, 14 C, 13 N, 15 N, 15 O, 17 O, 18 F, 35 S, 36 Cl , 82 Br, 76 Br, 77 Br, 123 I, 124 I, 125 I and 131 I can be labeled with one or more radioisotopes selected from the group. Specific description of the method of labeling the radioisotope to each compound is as described above.
  • the diagnostic composition of the present invention may further include any biocompatible carrier in addition to the compound of the present invention which binds to COX2.
  • a “biocompatible carrier” is a fluid, in particular a liquid, in which a compound according to the invention is suspended or dissolved, such that the composition is physiologically tolerated, ie can be administered into a mammalian body without toxicity or excessive discomfort.
  • the biocompatible carrier suitably includes an injectable carrier liquid, such as sterile, pyrogenic material water for injection; Aqueous solutions such as saline (preferably balanced to ensure that the final product for injection is isotonic or not hypotonic); One or more tonicity modulators (e.g., salts of plasma cations with biocompatible counterions), sugars (e.g.
  • Biocompatible carriers can also include biocompatible organic solvents such as ethanol. Such organic solvents are useful for solubilizing more lipophilic compounds or formulations.
  • the biocompatible carrier may be water for injection, pyrogen-free injection, isotonic saline or aqueous ethanol.
  • the pH of the biocompatible carrier for intravenous injection may suitably be 4.0 to 10.5.
  • the diagnostic composition may be detected by various means, and the means for detecting radioisotopes may be appropriately selected by those skilled in the art according to the type of radioisotope included or labeled in the compound of the present invention.
  • isotopes can be detected using imaging techniques, photographic films or scintillation counters, preferably imaging techniques, more preferably positron emission tomography (PET), single photon emission computed tomography (SPECT). Or magnetic resonance imaging (MRI), which can be applied to image COX2 proteins in pathologies.
  • imaging techniques more preferably positron emission tomography (PET), single photon emission computed tomography (SPECT).
  • SPECT single photon emission computed tomography
  • MRI magnetic resonance imaging
  • the diagnostic composition of the present invention is administered orally or parenterally to a mammal including a human, and then directly in contact with COX2 expressed in the body through the body, preferably through the blood-brain barrier, and through the brain. Can be combined. Thereafter, a specific time point at which a compound of the present invention bound to COX2 is detected is reached, and a signal emitted by a radioisotope contained or labeled in the compound of the present invention can be detected by PET, SPECT or MRI techniques. have.
  • the COX2 overexpression disease is a disease involving overexpression of the COX2 protein, and may be selected from the group consisting of inflammatory disease, neurodegenerative disease, traumatic brain injury, cancer and ischemia.
  • the degenerative neurological disease is Alzheimer's disease, Parkinson's disease, Neimanpick disease, atrophic atrophy, sclerosis, multiple sclerosis, neuroblastoma, stroke, Lou Gehrig's disease, Huntington's disease, Creutzfeldt-Jakob disease, post-traumatic stress disorder, depression, schizophrenia and It may be selected from the group consisting of spinal muscular atrophy, but is not limited thereto.
  • the inflammatory disease is inflammatory bowel disease, peritonitis, osteomyelitis, cellulitis, pancreatitis, trauma-induced shock, bronchial asthma, allergic rhinitis, cystic fibrosis, acute bronchitis, chronic bronchitis, acute bursitis, chronic bronchitis, osteoarthritis, gout , Spondyloarthropathy, ankylosing spondylitis, lighter syndrome, psoriatic arthrosis, enteropathic spondylitis, juvenile arthrosis, juvenile ankylosing spondylitis, reactive arthrosis, infectious arthritis, post-infectious arthritis, gonococcal arthritis, tuberculosis arthritis, viral Arthritis, Fungal Arthritis, Syphilis Arthritis, Lyme Disease, Arthritis Associated with Vasculitis Syndrome, Nodular Polyarthritis, Irritable Vasculitis, Leukemic Granulomatosis, Rheumato
  • the cancer is breast cancer, colon cancer, lung cancer, small cell lung cancer, stomach cancer, liver cancer, hematologic cancer, bone cancer, pancreatic cancer, skin cancer, head or neck cancer, skin or intraocular melanoma, ocular tumor, peritoneal cancer, uterine cancer, ovarian cancer , Rectal cancer, anal muscle cancer, colon cancer, fallopian tube carcinoma, endometrial carcinoma, cervical cancer, vaginal cancer, vulvar carcinoma, Hodgkin's disease, esophageal cancer, small intestine cancer, endocrine gland cancer, thyroid cancer, parathyroid cancer, adrenal cancer, soft tissue sarcoma, urethral cancer, Penile cancer, prostate cancer, testicular cancer, oral cancer, gallbladder cancer, cholangiocarcinoma, chronic or acute leukemia, lymphocyte lymphoma, bladder cancer, kidney cancer, ureter cancer, renal cell carcinoma (neuroblastoma), renal pelvic carcinoma, CNS tumor, primary CNS lymphom
  • the invention also comprises the steps of (a) contacting a test substance with a COX2 protein represented by SEQ ID NO: 1; (b) determining whether the test substance interacts with at least one amino acid selected from the group consisting of N181, T564, S567 and S565 of the COX2 protein represented by SEQ ID NO: 1; And (c) screening a substance that interacts with the COX2 protein in step (b).
  • test substance used while referring to the screening method of the present invention is one or more amino acids selected from the group consisting of N181, T564, S567 and S565 of the COX2 protein of the COX2 protein represented by SEQ ID NO: 1 and the test substance interact Or an unknown substance used in screening to test for binding to COX2 protein.
  • the screening method of the present invention measures the binding between the test substance and the COX2 protein represented by SEQ ID NO: 1 in the environment in which the test substance is treated.
  • the measurement of binding may be made by various methods known in the art, and when the result of the measurement indicates that the binding between the COX2 protein represented by SEQ ID NO: 1 and the test substance is significantly formed, the test substance may be used to diagnose COX2 overexpression disease. It can be determined as a substance.
  • the term “measurement” is used to encompass a series of deductive and inductive processes that derive unknown values using specific data, and is used in the same sense as calculation, prediction, identification, and determination. Accordingly, the term measurement in the present invention includes both experimental measurement, computational calculation on in silico and establishing a relationship between a plurality of variables based thereon.
  • step (a) of the present invention means treating the test substance directly with a cell or tissue expressing the COX2 protein, or performing sequence number on a computer simulation. It also includes a virtual contact between the molecular structure model of the COX2 protein represented by 1 and the structure of the test substance.
  • step (b) may be performed using computational simulation.
  • the "computation simulation” refers to a simulation that predicts and reproduces the behavior of a specific system through mathematical modeling using a plurality of computing devices forming a network. More specifically, the computational simulation may be molecular dynamic simulation.
  • Molecular dynamics simulation is a computational simulation that numerically calculates the trajectories of atoms or molecules in accordance with established physical laws and reproduces their physical motion. According to the present invention, the inventors have carried out molecular docking search and molecular dynamics simulation of the compound and COX2 protein exhibiting a strong binding force to the COX2 protein represented by SEQ ID NO: 1 to identify the structural characteristics of the COX2 protein and the compound interaction Investigate.
  • the substance interacting with at least one amino acid selected from the group consisting of N181, T564, S567 and S565 of the COX2 protein represented by SEQ ID NO: 1 may exhibit a very high binding force to the COX2 protein.
  • the present invention may further comprise the step of comparing the detection level in the animal model compared to the control after administering the test material selected after the step (c) in the COX2 overexpressing animal model.
  • control means a substance which is known to have an activity of binding to COX2 protein, and the kind thereof is not particularly limited.
  • the present invention includes a functional group that interacts with at least one amino acid selected from the group consisting of N181, T564, S567 and S565 of the COX2 (cyclooxygenase 2) protein represented by SEQ ID NO: 1 for the preparation of COX2 overexpressing disease diagnostic agent Provides the use of the compound.
  • COX2 cyclooxygenase 2
  • the present invention is a.
  • a compound comprising a functional group that interacts with at least one amino acid selected from the group consisting of N181, T564, S567 and S565 of a COX2 (cyclooxygenase 2) protein represented by SEQ ID NO: 1;
  • step b) measuring whether the compound administered with the COX2 protein in the sample of step b) interacts
  • the present invention provides a method for diagnosing and treating COX2 overexpressing disease comprising the following steps:
  • step b) measuring whether the compound administered with the COX2 protein in the sample of step b) interacts
  • Step e) is a step of performing the treatment of the disease to the subject diagnosed in step d) by means of administering a therapeutic drug or surgery.
  • treatment' of the present invention refers generically to ameliorating symptoms of COX2 overexpression disease or COX2 overexpression disease, which may include treating, substantially preventing, or ameliorating the condition of COX2 overexpression disease, It includes, but is not limited to, alleviating, healing or preventing one or most of the symptoms resulting from the disease.
  • the 'COX2 overexpression disease' may be an inflammatory disease, a neurodegenerative disease, a traumatic brain injury, cancer or ischemia as described above.
  • the 'therapeutic drug' is not particularly limited as long as it is a type of drug that is usually used for the treatment of COX2 overexpression disease, ie, inflammatory disease, neurodegenerative disease, traumatic brain injury, cancer or ischemia.
  • the therapeutic drug is administered to the subject in a therapeutically effective amount, and the therapeutically effective amount is determined by one skilled in the art as well as the age, weight, health condition, sex, disease, Various factors, such as severity, diet, and excretion rate, can be considered to determine the effective dosage for a patient.
  • the route of administration of the therapeutic drug is not particularly limited and may be administered orally or parenterally, and includes both systemic routes as well as topical administration.
  • the parenteral administration is not limited thereto, but may be, for example, intranasal drug application, subcutaneous injection, or the like, and may be another method using intramuscular injection or intravenous injection.
  • the 'biological sample' of the present invention may be selected from the group consisting of cells, tissues, blood, serum, plasma, saliva, mucosal fluid and urine, without being limited thereto.
  • the 'individual' may be an animal, preferably an animal including a mammal, especially a human, and may be a cell, tissue, organ or the like derived from the animal.
  • the subject may be a patient in need of the therapeutic effect.
  • the compound provided by the present invention is very excellent in binding ability with COX2 and very high blood-brain barrier (BBB) permeability can be very useful for the diagnosis and prediction of the prognosis of COX2 overexpressing diseases including degenerative neurological diseases.
  • BBB blood-brain barrier
  • 1 is a diagram showing the numerical confirmation of the binding energy of the compounds of the present invention directly bonds to COX2 through docking simulation.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing that N-acetyl sphingosine (N-AS) directly binds COX2 through nucleophilic interaction with N181, T564, S567 of COX2 protein, and S565.
  • N-AS N-acetyl sphingosine
  • Figure 3 is the result of evaluating the binding degree of N-acetyl sphingosine and wild type COX2 or mutant COX2 (M181A, T564A, S565A or S567A).
  • CX3CR1 + microglia derived from wild-type or APP / PS1 mice of 3 months, 5 months and 9 months of age
  • WT wild-type
  • AD Alzheimer's animal model
  • Figure 7 shows that the expression of the COX2 protein is increased in the neuroblastoma cell line (neuroblastoma SH-SY5Y) through Western blot and quantified it.
  • Figure 8 shows the results of detecting the amount of [ 14 C] bound to COX2 protein after treatment with neuroblastoma SH-SY5Y [ 14 C] N-acetyl sphingosine for 1 hour, the cells were collected The result is.
  • N-AS N-acetyl sphingosine
  • N-AS1P N-acetyl sphingosine-1-phosphate
  • N-acetyl sphingosine derivative 1 N-AS (C-13)
  • N-acetyl sphingosine derivative 2 (N-AS (C-12))
  • N-acetyl sphingosine derivative 3 N-AS (C-11)
  • N-acetyl sphingosine derivative 4 (9) N-acetyl sphingosine derivative 4 (N-AS (C-10))
  • N-AS (C-9) N-acetyl sphingosine derivative 5
  • the three-dimensional structure of COX2 protein (PDB code: 3HS5) and molecular docking of each compound according to the present invention were analyzed using Discovery Studio 2018, which was implemented based on the DS-CDOCKER protocol.
  • the docking position of the compound was simulated by designating a substrate binding site region including R106, Y341, Y371 and S516 in the amino acid sequence of COX2 protein (GeneBank accession No. AAR23927.1).
  • As a positive control arachidonic acid (AA), a substrate of COX2, was used. Specific experimental method is Nat Commun. 2018 Jan 9; 9 (1): 128.
  • the binding rate (Vbinding) of [ 14 C] N-acetyl sphingosine (ARC1024) to wild type COX2 and mutant COX2 (N181A, T564A, S565A, S567A) was expressed as the concentration of N-acetyl sphingosine.
  • Nonlinear regression analysis of the saturation plots revealed the binding activity of N-acetyl sphingosine and wild type COX2 or mutant COX2 (N181A, T564A, S565A, S567A) using K cat (catalyst constant) and K M (Michaelis-Menten constant). Indicated.
  • K cat / K M catalytic efficiency
  • mice The mouse experiment was approved by the Kyungpook National University Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC).
  • IACUC Kyungpook National University Institutional Animal Care and Use Committee
  • APP mouse refers to mice overexpressing APPswe
  • PS1 mouse refers to mice overexpressing presenilin-1M146V; GlaxoSmithKline
  • Microglia were isolated from the cerebrum of 3 months, 5 months or 9 months of wild type or APP / PS1 mice, followed by anti-COX2 (rabbit, 1:10, Abcam), anti-CX3CR1 (mouse, 1: 100, Biolegend). The antibody was treated and then cultured. The microglia were quantified and analyzed for the percentage of cells stained with anti-COX2 in total microglia using the Operetta CLS High-Content Analysis System (PerkinElmer, USA).
  • mice Five-month-old wild-type and APP / PS1 mice were orally administered [ 14 C] N-acetyl sphingosine (ARC1024) 10 ⁇ Ci, and microglia were isolated from the mouse cerebrum after 1 hour.
  • ARC1024 N-acetyl sphingosine
  • Neuroblastoma in SH-SY5Y Cells were collected after treatment with 2 ⁇ Ci of [ 14 C] N-acetyl sphingosine (American Radiolabeled Chemicals, ARC1024) for 1 hour.
  • the isolated microglia and the COX2 protein of Neuroblastoma SH-SY5Y were isolated by immunoprecipitation, followed by liquid scintillation counting for [ 14 C].
  • the compounds of the present invention was found that arachidonic acid (AA), which is a substrate of COX2, can bind to COX2 at a level equivalent to that of COX2.
  • AA arachidonic acid
  • N-AS N-acetyl sphingosine
  • N-acetyl sphingosine (N-AS) compound among the 10 compounds applied in the experiment showed the highest binding energy with COX2.
  • the present inventors analyzed the docking simulation results to select the N-AS compounds to confirm the structural characteristics that these compounds bind to COX2.
  • N-AS binds to COX2 through hydrogen bonds (FIG. 2, dotted line) with N181, T564, and S567 of COX2 protein, and through this hydrogen bond, S565 is a nucleophilic acyl substitution reaction (arrow). It was confirmed that. In addition, it was confirmed that the site of N-AS binding to COX2 includes a binding site (R106, Y341, Y371, S516) of arachidonic acid (AA), which is a known substrate of COX2 (FIG. 2).
  • AA arachidonic acid
  • the inventors have confirmed that the compounds of the present invention are very excellent in binding activity with COX2 through the above "Experiment 1". Therefore, it could be judged that these compounds could be used for diagnosis of various diseases caused by overexpression of COX2 protein, and in particular, whether the compounds of the present invention can be used in degenerative brain diseases in which overexpression of COX2 protein appears. Was to check.
  • N-AS was administered through the oral cavity (10mg / kg) or tail vein (1mg / kg), and the brain was extracted at each time interval to measure the concentration of N-AS, and after 24 hours, the brain was extracted. The concentration of remaining N-AS was measured.
  • the concentration of N-AS in the brain is high (Figs. 4a, 4b). Meanwhile, as a result of confirming pharmacokinetic parameters in the brain, the brain distribution value was found to be 3.18 for oral administration and 2.16 for tail vein administration (FIG. 4C).
  • N-AS has high brain distribution in terms of pharmacokinetics and can be very useful for the development of diagnostic materials for brain diseases such as neurodegenerative diseases.
  • the inventors identified when COX2 expression of microglia increased in the Alzheimer's environment.
  • COX2 expression of microglia was increased from the early stage of Alzheimer's disease, and the compounds of the present invention having excellent brain distribution and direct binding activity with COX2 protein were diagnosed from the early stage of Alzheimer's disease. Or it could be used to predict prognosis.
  • the inventors have confirmed that the expression of COX2 protein in brain microglia is increased from the early stage of Alzheimer's onset in "Experiment 5," and then directly increases the expression of such COX2 protein in Alzheimer's brain using the compounds of the present invention. To determine whether it can be detected.
  • [ 14 C] N-acetyl sphingosine [ 14 C] N-AS
  • carbon of N-AS was strongly substituted with COX2 and has excellent brain distribution
  • the compounds of the present invention can be used to diagnose or predict the prognosis of various diseases caused by overexpression of COX2 protein, including Alzheimer's.
  • the present inventors confirmed that the expression of COX2 protein of the cancer cell Neuroblastoma SH-SY5Y is increased in the above "Experiment 7", and then whether the compound of the present invention can directly detect the increased expression of such COX2 protein in cancer cells. It was intended to confirm.
  • the compounds of the present invention could be used to diagnose or predict the prognosis of various diseases caused by overexpression of COX2 protein, including Alzheimer's and cancer.
  • Compounds provided by the present invention is not only very good binding to COX2, but also very high blood-brain barrier (BBB) permeability can be very useful for the diagnosis and prediction of COX2 overexpressing diseases including degenerative neuropathy The availability of the phase is very good.
  • BBB blood-brain barrier

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Abstract

본 발명은 COX2(cyclooxygenase 2) 과발현 질환 진단용 조성물 및 이의 스크리닝 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 COX2 단백질에 강한 결합 활성을 나타내는 구조적 특징을 갖는 화합물을 포함하는 COX2 과발현 질환 진단용 조성물 및 이의 스크리닝 방법에 관한 것이다.

Description

COX2 과발현 질환 진단용 조성물 및 이의 스크리닝 방법
본 출원은 2018년 6월 8일에 출원된 대한민국 특허출원 제10-2018-0066312호를 우선권으로 주장하고, 상기 명세서 전체는 본 출원의 참고문헌이다.
본 발명은 COX2(cyclooxygenase 2) 과발현 질환 진단용 조성물 및 이의 스크리닝 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 COX2 단백질에 강한 결합 활성을 나타내는 구조적 특징을 갖는 화합물을 포함하는 COX2 과발현 질환 진단용 조성물 및 이의 스크리닝 방법에 관한 것이다.
염증성 질병은 대부분의 질환에 밀접하게 관련되어 있으며 분자 및 세포 면역학에서의 기초 연구 결과, 이러한 면역학에 기초한 질병을 진단, 치료 및 예방하기 위한 방법들이 극적으로 변화되어 왔다. 이것의 한 예는 사이클로옥시게나제(COX) 효소의 유도성 형태의 발견이다. COX 단백질은 1976년 처음으로 정제되었고, 1988년 클로닝된 구성 사이클로옥시게나제(COX)는 아라키돈산(AA)으로부터 프로스타글란딘(prostaglandin, PGs)의 합성에 작용하는 것으로 밝혀졌다. 이러한 정제 3년 후, COX 활성을 갖는 유도성 효소가 확인되어 COX2로 명명되었으며, 한편 구성 COX는 COX1으로 명명되었다.
COX2의 발현은 전-염증성 사이토카인 및 성장 인자의 조절하에 있다. 따라서, COX2가 염증과 세포 성장의 조절 모두에 작용한다는 것은 현재까지 널리 알려진 사실이다. COX2가 많은 조직에서 유도됨과 동시에 뇌 및 척수에서 구조적으로 나타나고, 여기서 통증 및 발열에 대한 신경 전달에 작용한다. COX의 두 가지 아형은 구조에 있어 거의 유사하지만 기질과 억제제 선택성 및 이들의 세포내 위치에 있어 중요한 차이점이 있다. 위 점막의 모양을 보존하고 손상된 신장내 정상 신장 기능을 유지하는 보호성 프로스타글란딘(PG)이 COX1에 의해 합성된다. 반면에, 면역 세포내에서 COX2에 의해 합성된 PG는 염증성 과정에서 매우 중요한 역할을 한다.
정상적인 상태에서의 COX2는 면역반응과 같은 다양한 생리학적 현상들을 매개하는 것으로 알려져 있지만, COX2의 비정상적인 과발현 또는 과활성화는 다양한 질환들의 발명 및 발달과 밀접하게 관련이 되어 있는 것으로 보고되고 있다.
구체적으로, COX2는 대부분의 급성 또는 만성 염증성 질환에서 과발현되어 질병의 발달과정과 매우 밀접하게 관련이 되어 있으며, 방광암, 유방암, 대장암, 간암, 폐암, 전립선암 및 위암을 포함하는 대부분의 인간 암에서 정상조직에 비해 암조직에서 COX2의 발현이 증가되어 있다는 것이 보고된 바 있으며(Koga et al., 1999; Lim HY et al., 2000; Soslow et al., 2000; Yoshimura et al., 2000; Yoshimura et al., 2001), 신경염증성 질환, 알츠하이머병, 파킨슨병(PNAS, April 29, 2003, vol. 100, no. 9, 5473-5478), 근위축성측삭경화증(European Journal of Neuroscience, Vol 18, pp.1527~1534, 2003), 외상성 뇌 손상(JOURNAL OF NEUROTRAUMA Volume 17, Number 8, 2000 695-711), 허혈(1294-1299, PNAS, January 30, 2001, vol. 98, no. 3) 등 다양한 질환에서 COX2의 발현이 증가되어 있는 것이 보고되고 있다.
특히, 본 발명자의 연구 결과에 따르면 알츠하이머를 비롯한 퇴행성 신경질환의 경우 질환의 자각증상이 발현되기도 전 매우 초기 단계에서부터 COX2 단백질의 뇌 발현이 급격하게 증가가 되는 것이 확인되었다.
따라서, COX2 단백질의 발현량을 매우 신속하고 정확하게 검출할 수 있는 물질을 개발한다면 COX2의 과발현과 관련된 다양한 질환들의 진단 및 예후 예측에 매우 유용하게 활용이 될 수 있을 것이며, 특히 이러한 물질이 뇌-혈관 장벽(Brain-blood barrier, BBB)을 통과하여 뇌에서 높은 분포를 나타낼 수 있다면 질병의 신속한 발견이 무엇보다 중요한 퇴행성 신경질환을 조기에 진단하는 것이 가능할 것이다.
이에, 본 발명자는 COX2 단백질에 직접적인 결합활성을 나타낼 뿐만 아니라 BBB 투과성이 우수하여 염증성 뇌 질환을 비롯한 COX2 과발현과 관련된 질환을 신속하고 정화하게 검출할 수 있는 진단물질을 개발하기 위하여 예의 노력을 기울인 결과, COX2 단백질의 특정 아미노산들과 직접적인 상호작용을 하는 물질들이 COX2 단백질에 매우 높은 결합력을 나타내어 관련 질환의 진단에 매우 유용하게 활용이 될 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 서열번호 1로 표시되는 COX2(cyclooxygenase 2) 단백질의 N181, T564, S567 및 S565로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산과 상호 작용하는 작용기가 포함된 화합물을 포함하는 COX2 과발현 질환 진단용 조성물을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 서열번호 1로 표시되는 COX2 단백질의 N181, T564, S567 및 S565로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산과 상호 작용하는 작용기가 포함된 화합물로 구성되는 COX2 과발현 질환 진단용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 서열번호 1로 표시되는 COX2 단백질의 N181, T564, S567 및 S565로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산과 상호 작용하는 작용기가 포함된 화합물로 필수적으로 구성되는 COX2 과발현 질환 진단용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 (a) 시험물질을 서열번호 1로 표시되는 COX2 단백질과 접촉시키는 단계; (b) 상기 서열번호 1로 표시되는 COX2 단백질의 N181, T564, S567 및 S565로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산과 상기 시험물질이 상호 작용하는지를 측정하는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계에 COX2 단백질과 상호작용하는 물질을 선별하는 단계를 포함하는 COX2 과발현 질환 진단물질 스크리닝 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 COX2 과발현 질환 진단용 제제를 제조하기 위한 서열번호 1로 표시되는 COX2(cyclooxygenase 2) 단백질의 N181, T564, S567 및 S565로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산과 상호 작용하는 작용기가 포함된 화합물의 용도를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은
a) COX2 과발현 질환이 의심되는 개체로부터 생물학적 시료를 수득하는 단계;
b) 상기 시료에 서열번호 1로 표시되는 COX2(cyclooxygenase 2) 단백질의 N181, T564, S567 및 S565로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산과 상호 작용하는 작용기가 포함된 화합물을 투여하는 단계;
c) 상기 b) 단계의 시료에서 COX2 단백질과 투여한 화합물이 상호 작용하는지를 측정하는 단계; 및
d) 상기 COX2 단백질과 화합물의 상호작용 정도를 정상 대조군과 비교하여, COX2 단백질과 화합물의 상호작용 정도가 증가하는 경우에 COX2 과발현 질환인 것으로 진단하는 단계를 포함하는, COX2 과발현 질환 진단 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 서열번호 1로 표시되는 COX2(cyclooxygenase 2) 단백질의 N181, T564, S567 및 S565로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산과 상호 작용하는 작용기가 포함된 화합물을 포함하는 COX2 과발현 질환 진단용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 서열번호 1로 표시되는 COX2(cyclooxygenase 2) 단백질의 N181, T564, S567 및 S565로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산과 상호 작용하는 작용기가 포함된 화합물로 구성되는 COX2 과발현 질환 진단용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 서열번호 1로 표시되는 COX2(cyclooxygenase 2) 단백질의 N181, T564, S567 및 S565로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산과 상호 작용하는 작용기가 포함된 화합물로 필수적으로 구성되는 COX2 과발현 질환 진단용 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 (a) 시험물질을 서열번호 1로 표시되는 COX2 단백질과 접촉시키는 단계; (b) 상기 서열번호 1로 표시되는 COX2 단백질의 N181, T564, S567 및 S565로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산과 상기 시험물질이 상호 작용하는지를 측정하는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계에 COX2 단백질과 상호작용하는 물질을 선별하는 단계를 포함하는 COX2 과발현 질환 진단물질 스크리닝 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 COX2 과발현 질환 진단용 제제를 제조하기 위한 서열번호 1로 표시되는 COX2(cyclooxygenase 2) 단백질의 N181, T564, S567 및 S565로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산과 상호 작용하는 작용기가 포함된 화합물의 용도를 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
a) COX2 과발현 질환이 의심되는 개체로부터 생물학적 시료를 수득하는 단계;
b) 상기 시료에 서열번호 1로 표시되는 COX2(cyclooxygenase 2) 단백질의 N181, T564, S567 및 S565로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산과 상호 작용하는 작용기가 포함된 화합물을 투여하는 단계;
c) 상기 b) 단계의 시료에서 COX2 단백질과 투여한 화합물이 상호 작용하는지를 측정하는 단계; 및
d) 상기 COX2 단백질과 화합물의 상호작용 정도를 정상 대조군과 비교하여, COX2 단백질과 화합물의 상호작용 정도가 증가하는 경우에 COX2 과발현 질환인 것으로 진단하는 단계를 포함하는, COX2 과발현 질환 진단 방법을 제공하는 것이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명은 서열번호 1로 표시되는 COX2(cyclooxygenase 2) 단백질의 N181, T564, S567 및 S565로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산과 상호 작용하는 작용기가 포함된 화합물을 포함하는 COX2 과발현 질환 진단용 조성물을 제공한다.
또한 서열번호 1로 표시되는 COX2(cyclooxygenase 2) 단백질의 N181, T564, S567 및 S565로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산과 상호 작용하는 작용기가 포함된 화합물로 구성되는 COX2 과발현 질환 진단용 조성물, 상기 화합물로 필수적으로 구성되는 COX2 과발현 질환 진단용 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, COX2의 기질인 아라키돈산과 동등한 정도로 COX2에 대한 강한 결합력을 나타내는 화합물들이 서열번호 1로 표시되는 COX2 단백질의 N181, T564 및 S567과 수소결합을 형성하며, S565과 친핵성 아실 치환반응을 통해 상호작용을 한다는 것이 확인되었다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 극성 아미노산으로서 수소결합을 형성할 수 있는 아스파라긴(N181), 트레오닌(T564) 또는 세린(S567, S565) 각각을 비극성 아미노산인 알라닌(A)으로 치환한 돌연변이형 COX2 단백질을 제조한 후, 야생형 COX2와 강하게 결합하는 본 발명의 화합물이 상기 각각의 돌연변이형 COX2와 어느 정도 수준의 결합력을 나타낼 수 있을지를 비교해 보았다. 그 결과, N181, T564, S567 및 S565로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 아미노산이 알라닌으로 치환된 돌연변이형 COX2와 본 발명의 화합물과의 결합력은 야생형 COX2와 비교해 현저히 낮은 것을 확인할 수 있었다.
이러한 결과는 서열번호 1로 표시되는 COX2 단백질에서 N181, T564, S567 및 S565로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 아미노산이 특정 구조를 나타내는 화합물과의 결합에 있어서 매우 중요한 역할을 한다는 것을 의미한다. 즉, 서열번호 1로 표시되는 COX2 단백질의 N181, T564, S567 및 S565로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 아미노산과 상호 작용하는 화합물은 COX2와 직접적으로 결합하는 활성을 나타내어 COX2 단백질의 과발현과 관련된 질환의 진단 용도로 활용이 될 수 있음을 의미한다.
본 발명에서 상기 서열번호 1로 표시되는 COX2 단백질의 아미노산 서열은 다음과 같다(서열번호 1):
mlaralllca vlalshtanp ccshpcqnrg vcmsvgfdqy kcdctrtgfy gencstpefl
triklflkpt pntvhyilth fkgfwnvvnn ipflrnaims yvltsrshli dspptynady
gyksweafsn lsyytralpp vpddcptplg vkgkkqlpds neiveklllr rkfipdpqgs
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nriaaefntl yhwhpllpdt fqihdqkyny qqfiynnsil lehgitqfve sftrqiagrv
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ygdidavely pallvekprp daifgetmve vgapfslkgl mgnvicspay wkpstfggev
gfqiintasi qslicnnvkg cpftsfsvpd peliktvtin asssrsgldd inptvllker
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본 발명에서 상기 “상호 작용”이란 작용기(functional group) 사이에 형성될 수 있는 일체의 물리·화학적인 결합관계, 치환반응 등을 포함하는 것으로 이해될 수 있으며, 그 종류가 특별히 제한되지 않는다. 이의 비제한적인 예시로는 이온결합, 공유결합, 반데르발스 결합, 수소결합, 친핵성 치환반응, 친전자성 첨가반응 등을 들 수 있다.
바람직하게는, 상기 상호 작용은 본 발명의 화합물에 포함된 특정 작용기와 COX2 단백질에 포함된 상기 극성 아미노산(아스파라긴, 트레오닌 또는 세린)의 히드록시기 또는 아민기 사이의 결합 또는 상호작용일 수 있으며, 더 바람직하게는 반데르발스 결합, 수소결합 또는 친핵성 아실 치환반응(nucleophilic acyl substitution reaction)일 수 있으며, 가장 바람직하게는 수소결합 또는 친핵성 아실 치환반응일 수 있다.
한편, 본 발명의 화합물에서 상기 “특정 구조”란 (i) COX2 단백질의 N181, T564 및 S567로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 아미노산과 수소결합을 형성할 수 있는 작용기 또는 (ii) S565와 친핵성 아실 치환반응을 할 수 있는 작용기를 갖는 것을 의미한다.
본 발명에서 상기 “작용기(functional group)”란 유기화합물에 있어서 공통된 화학적 특성을 갖는 원자단을 의미하며, 화합물의 특성을 부여하는 원인이 된다. 본 발명에서 COX2의 N181, T564 및 S567으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 아미노산과 수소결합을 형성할 수 있는 작용기는 화합물에 하나 이상이 포함이 될 수 있으며, S565와 친핵성 아실 치환반응을 할 수 있는 작용기도 하나 이상이 포함이 될 수 있다.
즉, 본 발명의 상기 화합물에는 (i) COX2 단백질의 N181, T564 및 S567로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 아미노산과 수소결합을 형성할 수 있는 하나 이상의 작용기 또는 (ii) S565와 친핵성 아실 치환반응을 할 수 있는 하나 이상의 작용기가 포함이 될 수 있으며,
바람직하게는 (i) COX2 단백질의 N181, T564 및 S567로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 아미노산과 수소결합을 형성할 수 있는 하나 이상의 작용기 및 (ii) S565와 친핵성 아실 치환반응을 할 수 있는 하나 이상의 작용기가 포함이 될 수 있으며,
가장 바람직하게는 (i) COX2 단백질의 N181, T564 및 S567와 수소결합을 형성할 수 있는 하나 이상의 작용기 및 (ii) S565와 친핵성 아실 치환반응을 할 수 있는 하나 이상의 작용기가 포함이 될 수 있다.
본 발명의 상기 화합물에서 서열번호 1로 표시되는 COX2 단백질의 N181, T564 및 S567로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산과 수소결합을 할 수 있는 작용기는 그 종류가 특별히 제한되지는 않으나, 바람직하게는 히드록시 또는 아민기일 수 있다. 극성 아미노산인 아스파라긴(N), 트레오닌(T) 또는 세린(S)은 화합물에 포함된 상기 히드록시기 또는 아민기와 수소결합을 형성하여 강한 결합력을 유지할 수 있도록 한다.
본 발명에서 상기 친핵성 아실 치환반응을 할 수 있는 작용기란 산 염화물(acid halide), 산무수물(anhydride), 에스터(ester) 또는 아마이드(amide)일 수 있으며, 바람직하게는 에스터 또는 아마이드일 수 있다. 본 발명의 화합물에 포함된 상기 작용기의 카보닐 탄소는 전기음성도가 강한 산소 또는 질소와 직접 결합하고 있어 친전자체(eletrophile)로 작용할 수 있으며, COX2 단백질에 포함된 상기 극성 아미노산의 히드록시기 또는 아민기가 친핵체(nucleophile)로 작용하여 친핵성 아실 치환반응이 일어날 수 있다.
본 발명의 상기 화합물에 (i) COX2 단백질의 N181, T564 및 S567로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산과 수소결합을 형성할 수 있는 작용기 또는 (ii) S565와 친핵성 아실 치환반응을 할 수 있는 작용기가 하나 이상이 포함되는 경우에는, 바람직하게는 이들 작용기 모두가 5원자 이내의 탄소, 질소 또는 산소에 결합되어 있을 수 있으며, 더 바람직하게는 모두 3원자 이내의 탄소, 질소 또는 산소에 결합되어 있을 수 있다.
특히, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 서열번호 1로 표시되는 COX2 단백질의 N181, T564 및 S567로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 아미노산과 수소결합을 형성하거나, S565과 친핵성 아실 치환반응을 통해 상호작용을 할 수 있는 화합물은 COX2의 기질인 아라키돈산의 결합부위에는 영향을 미치지 않으면서 COX2 단백질에 강하게 결합을 할 수 있기 때문에 COX2의 정상적인 생리반응을 차단하지 않아 부작용이 발생하지 않을 수 있다는 점에서 바람직하다.
본 발명은 또한 서열번호 1로 표시되는 COX2 단백질의 N181, T564, S567 및 S565로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산과 상호작용을 할 수 있는 화합물로서 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 포함하는 COX2 과발현 질환 진단용 조성물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2019006751-appb-img-000001
상기 식에서,
R 1은 수소 또는 C 1-C 7 알킬카보닐이며,
R 2및 R 3는 각각 독립적으로 수소, C 1-C 7 알킬카보닐 또는
Figure PCTKR2019006751-appb-img-000002
이며,
n은 5 내지 15의 정수이다.
바람직하게는, 상기 식에서
R 1은 수소 또는 C 1-C 3 알킬카보닐이며,
R 2및 R 3는 각각 독립적으로 수소, C 1-C 3 알킬카보닐 또는
Figure PCTKR2019006751-appb-img-000003
이며,
n은 7 내지 14의 정수이며,
단, R 1, R 2및 R 3중 적어도 하나는 C 1-C 3 알킬카보닐이다.
더 바람직하게는, 상기 식에서
R 1은 수소 또는 아세틸기이며,
R 2및 R 3는 각각 독립적으로 수소, 아세틸기 또는
Figure PCTKR2019006751-appb-img-000004
이며,
n은 7 내지 13의 정수이며,
단, R 1, R 2및 R 3중 적어도 하나는 아세틸기이다.
보다 더 바람직하게는, 상기 식에서
R 1및 R 2는 각각 독립적으로 수소 또는 아세틸기이며,
R 3는 수소, 아세틸기 또는
Figure PCTKR2019006751-appb-img-000005
이며,
n은 7 내지 13의 정수이며,
단, R 1, R 2및 R 3중 적어도 하나는 아세틸기이다.
가장 바람직하게는, 상기 식에서
R 1및 R 2는 각각 독립적으로 수소 또는 아세틸기이며,
R 3는 수소, 아세틸기 또는
Figure PCTKR2019006751-appb-img-000006
이며,
n은 7 내지 12의 정수이며,
단, R 1, R 2및 R 3중 적어도 하나는 아세틸기이다.
본 발명에서 상기 “알킬카보닐”이란 카보닐기(C=O)를 알킬기로 결합하는 구조체를 의미한다. 본 발명에서 상기 “아세틸기”는 상기 알킬카보닐에서 알킬이 메틸인 알킬카보닐을 의미한다.
본 발명에서 상기 “알킬”은 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 측쇄 탄소 쇄를 포함하는 포화된, 지방족 탄화수소 기를 지칭한다.
본 발명에서 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 당해 기술 분야에서 통상적인 방법에 따라 약학적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물로 제조될 수 있으며, 이러한 염의 형태 또한 본원발명의 상기 화학식 1의 범위에 포함이 된다.
한편, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 염으로는 약학적으로 허용 가능한 유리산(free acid)에 의해 형성된 산 부가염이 유용하다. 산 부가염은 통상의 방법, 예를 들어 화합물을 과량의 산 수용액에 용해시키고, 이 염을 수혼화성 유기 용매, 예를 들어 메탄올, 에탄올, 아세톤 또는 아세토니트릴을 사용하여 침전시켜서 제조한다. 동 몰량의 화합물 및 물 중의 산 또는 알콜(예, 글리콜 모노메틸에테르)을 가열하고, 이어서 상기 혼합물을 증발시켜 건조시키거나, 또는 석출된 염을 흡인 여과시킬 수 있다.
이 때, 유리산으로는 유기산과 무기산을 사용할 수 있으며, 무기산으로는 염산, 인산, 황산, 질산, 주석산 등을 사용할 수 있고 유기산으로는 메탄술폰산, p-톨루엔술폰산, 아세트산, 트리플루오로아세트산, 말레인산(maleic acid), 숙신산, 옥살산, 벤조산, 타르타르산, 푸마르산(fumaric acid), 만데르산, 프로피온산(propionic acid), 구연산(citric acid), 젖산(lactic acid), 글리콜산(glycollic acid), 글루콘산(gluconic acid), 갈락투론산, 글루탐산, 글루타르산(glutaric acid), 글루쿠론산(glucuronic acid), 아스파르트산, 아스코르브산, 카본산, 바닐릭산, 히드로아이오딕산 등을 사용할 수 있으며, 이들에 제한되지 않는다.
또한, 염기를 사용하여 약학적으로 허용가능한 금속염을 만들 수 있다. 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속염은, 예를 들어 화합물을 과량의 알칼리 금속 수산화물 또는 알칼리 토금속 수산화물 용액 중에 용해시키고, 비용해 화합물 염을 여과한 후 여액을 증발, 건조시켜 얻는다. 이 때, 금속염으로서는 특히 나트륨, 칼륨 또는 칼슘염을 제조하는 것이 제약상 적합하나 이들에 제한되는 것은 아니다.
또한, 이에 대응하는 은염은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 염을 적당한 은염(예, 질산은)과 반응시켜 얻을 수 있다.
본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물의 약학적으로 허용 가능한 염은, 달리 지시되지 않는 한, 화학식 1로 표시되는 화합물에 존재할 수 있는 산성 또는 염기성 기의 염을 포함한다. 예를 들어, 약학적으로 허용가능한 염으로는 히드록시기의 나트륨, 칼슘 및 칼륨염 등이 포함될 수 있고, 아미노기의 기타 약학적으로 허용 가능한 염으로는 히드로브로마이드, 황산염, 수소 황산염, 인산염, 수소 인산염, 이수소인산염, 아세테이트, 숙시네이트, 시트레이트, 타르트레이트, 락테이트, 만델레이트, 메탄설포네이트(메실레이트) 및 p-톨루엔설포네이트(토실레이트) 염 등이 있으며 당업계에서 알려진 염의 제조방법이나 제조과정을 통하여 제조될 수 있다.
또한, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 비대칭 중심을 갖을 경우 상이한 거울상 이성질체 형태로 존재할 수 있으며, 화학식 1로 표시되는 화합물의 모든 광학 이성질체 및 R 또는 S형 입체 이성질체 및 이들의 혼합물도 본 발명의 범위 내에 포함된다.
본 발명에서 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 1개 이상의 원자는 방사성 동위원소일 수 있다. 방사성 동위원소란 자연에서 전형적으로 발견되는 원자 질량 또는 질량수와 상이한 원자 질량 또는 질량수를 갖는 원자를 의미하는 것으로, 본 발명에서는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에 포함되는 수소, 질소 또는 탄소들 중에서 1개 이상의 원자가 방사성 동위원소일 수 있다. 즉, 본 발명에서 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에 포함되는 수소, 질소 또는 탄소는 각각 2H, 3H, 11C, 13C, 14C, 13N, 15N, 15O 및 17O로 이루어진 군에서 선택된 것일 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 R 1, R 2 및 R 3로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상은 1개 이상의 원자가 방사성 동위원소인 C1-C7 알킬카보닐일 수 있다. 이 경우, R 1, R 2 및/또는 R 3의 알킬 탄소가 11C, 13C, 14C이거나 및/또는 카보닐 탄소가 11C, 13C, 14C일 수 있으며, 또는 알킬기의 수소가 2H 또는 3H일 수 있으며, 또는 카보닐기의 산소가 15O 또는 17O일 수 있다. 바람직하게는 R 1, R 2 및/또는 R 3의 카보닐 탄소가 11C, 13C, 14C일 수 있으며, 더 바람직하게는 R 1, R 2 및/또는 R 3의 카보닐 탄소가 11C 또는 14C 일 수 있으며, 가장 바람직하게는 R 1의 카보닐 탄소가 11C 또는 14C 일 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 2H, 3H, 11C, 13C, 14C, 13N, 15N, 15O, 17O, 18F, 35S, 36Cl, 82Br, 76Br, 77Br, 123I, 124I, 125I 및 131I로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 방사성 동위원소로 표지될 수 있다. 방사성 동위원소로 표지된다는 것은 동위원소에 의해 화학식 1의 화합물에 포함된 원자가 대체되거나 치환된다는 것을 의미한다. 본 발명에서 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에 표지되는 방사성 동위원소는 화합물의 특정한 적용에 따라 달라질 수 있다.
본 발명의 화합물을 동위원소로 표지하는 것은 당업계에 공지된 방법에 따라 수행될 수 있으며, 예를 들어 2H, 3H, 11C, 13C, 14C, 13N, 15N, 15O, 17O, 18F, 35S, 36Cl, 82Br, 76Br, 77Br, 123I, 124I, 125I 또는 131I를 본 발명의 화합물에 혼입함으로써 제조될 수 있다. 이는 시약을 방사능의 공급원 예컨대 핵 반응기, 사이클로트론 등에 배치함으로써 그에 함유된 원자 중 1개 이상을 방사성으로 만든 시약을 이용함으로써 달성된다. 추가적으로, 많은 동위원소 표지된 시약, 예컨대 2H 2O, 3H 3CI, 14C 6H 5Br, ClCH 2 14CoCl등이 상업적으로 입수 가능하다.
본 발명은 또한 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 2 내지 11로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 진단용 조성물을 제공한다:
[화학식 2]
Figure PCTKR2019006751-appb-img-000007
[화학식 3]
Figure PCTKR2019006751-appb-img-000008
[화학식 4]
Figure PCTKR2019006751-appb-img-000009
[화학식 5]
Figure PCTKR2019006751-appb-img-000010
[화학식 6]
Figure PCTKR2019006751-appb-img-000011
[화학식 7]
Figure PCTKR2019006751-appb-img-000012
[화학식 8]
Figure PCTKR2019006751-appb-img-000013
[화학식 9]
Figure PCTKR2019006751-appb-img-000014
[화학식 10]
Figure PCTKR2019006751-appb-img-000015
[화학식 11]
Figure PCTKR2019006751-appb-img-000016
본 발명의 상기 화학식 2 내지 11로 표시되는 화합물에 포함된 임의의 원자는 방사성 동위원소일 수 있다. 즉, 상기 화학식 2 내지 11로 표시되는 화합물에 포함된 탄소, 산소 수소 또는 질소는 각각 2H, 3H, 11C, 13C, 14C, 13N, 15N, 15O 및 17O로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 상기 방사성 동위원소에 대한 구체적인 설명은 전술한 바와 같다.
바람직하게는 상기 화학식 2 내지 11로 표시되는 화합물에 포함된 임의의 탄소는 11C, 13C 또는 14C일 수 있으며, 더 바람직하게는 각 화합물의 아세틸기에 포함된 탄소(즉, 알킬 탄소 또는 카보닐 탄소)가 11C, 13C 또는 14C일 수 있으며, 가장 바람직하게는 아세틸기에 포함된 카보닐 탄소가 11C, 13C 또는 14C일 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 화학식 2 내지 11로 표시되는 화합물은 2H, 3H, 11C, 13C, 14C, 13N, 15N, 15O, 17O, 18F, 35S, 36Cl, 82Br, 76Br, 77Br, 123I, 124I, 125I 및 131I로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 방사성 동위원소로 표지될 수 있다. 상기 각 화합물에 방사성 동위원소를 표지하는 방법 등의 구체적인 설명은 전술한 바와 같다.
본 발명의 상기 진단용 조성물에는 COX2와 결합하는 본 발명의 상기 화합물 이외에 임의의 생체적합성 담체가 추가로 포함될 수 있다. “생체적합성 담체”는, 조성물이 생리학적으로 내약성을 갖도록, 즉 독성 또는 과도한 불쾌감 없이 포유동물 체내에 투여 가능하도록, 본 발명에 따른 화합물이 현탁 또는 용해되는 유체, 특히 액체이다. 생체적합성 담체는 적합하게는 주사가능한 담체 액체, 예컨대 멸균된, 발열성 물질 무함유 주사용수; 수용액, 예컨대 식염수 (바람직하게는 주사용 최종 제품이 등장성이거나 또는 저장성이 아니도록 균형 상태일 수 있음); 1종 이상의 긴장성 조정 물질(예를 들면, 혈장 양이온의 생체적합성 반대이온과의 염), 당 (예를 들면, 글루코스 또는 수크로스), 당 알콜(예를 들면, 소르비톨 또는 만니톨), 글리콜 (예를 들면, 글리세롤), 또는 다른 비이온성 폴리올 물질 (예를 들면, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌 글리콜 등)의 수용액일 수 있다. 생체적합성 담체는 또한 생체적합성 유기 용매, 예컨대 에탄올을 포함할 수 있다. 이러한 유기 용매는 보다 친지성인 화합물 또는 제형물을 가용화시키는 데에 유용하다. 바람직하게는 생체적합성 담체는 발열성 물질 무함유 주사용수, 등장성 식염수 또는 에탄올 수용액일 수 있다. 정맥 주사를 위한 생체적합성 담체의 pH는 적합하게는 4.0 내지 10.5일 수 있다.
한편, 본 발명에서 상기 진단용 조성물은 다양한 수단에 의해 검출이 될 수 있으며, 방사성 동위원소의 검출 수단은 본 발명의 화합물에 포함되거나 표지되는 방사성 동위원소의 종류에 따라 통상의 기술자가 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 동위원소는 영상화 기술, 사진 필름 또는 섬광 계수기를 사용하여 검출이 될 수 있으며, 바람직하게는 영상화 기술, 더 바람직하게는 양전자 방출 단층촬영(PET), 단일 광자 방출 컴퓨터 단층촬영(SPECT) 또는 자기 공명 영상화(MRI)에 적용되어 병리부위에서 COX2 단백질를 영상화 하는데 적용이 될 수 있다.
즉, 본 발명의 상기 진단용 조성물은 인간을 포함하는 포유동물에 경구 또는 비경구로 투여가 된 후 체내를 통해, 바람직하게는 혈액-뇌 장벽을 지나 뇌를 통해, 체내에 발현된 COX2와 접촉하여 직접적으로 결합될 수 있다. 이후, COX2에 결합한 본원발명의 화합물이 검출이 가능해지는 특정 시점에 도달하고, 본원발명의 화합물에 포함되거나 표지된 방사성 동위원소에 의해 방출된 신호가 PET, SPECT 또는 MRI 기법에 의해 검출이 될 수 있다.
본 발명에서 상기 COX2 과발현 질환은 COX2 단백질의 과발현이 수반되는 질환으로서, 염증성 질환, 퇴행성 신경질환, 외상성 뇌 손상(traumatic brain injury), 암 및 허혈로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 발명에서 상기 퇴행성 신경질환은 알츠하이머병, 파킨슨병, 니만픽병, 근위축성축삭경화증, 다발성 경화증, 신경모세포종, 뇌졸증, 루게릭 병, 헌팅턴 병, 크로이츠펠트야콥병, 외상 후 스트레스 장애, 우울증, 정신분열증 및 척수성 근위축증으로 이루어진 군으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 염증성 질환은 염증성 장 질환, 복막염, 골수염, 봉소염, 췌장염, 외상 유발 쇼크, 기관지 천식, 알러지성 비염, 낭포성 섬유증, 급성 기관지염, 만성 기관지염, 급성 세기과지염, 만성 세기관지염, 골관절염, 통풍, 척추관절병증, 강직성 척추염, 라이터 증후군, 건선성 관절병증, 장질환 척추염, 연소자성 관절병증, 연소자어 강직성 척추염, 반응성 관절병증, 감염성 관절염, 후-감염성 관절염, 임균성 관절염, 결핵성 관절염, 바이러스성 관절염, 진균성 관절염, 매독성 관절염, 라임 병, 혈관염 증후군과 관련된 관절염, 결절성 다발동맥염, 과민성 혈관염, 루게닉 육아종증, 류마티스성 다발성 근육통, 관절 세포 동맥염, 칼슘 결정 침착 관절병증, 가성 통풍, 비-관절 류마티즘, 점액낭염, 건초염, 상과염(테니스 엘보), 신경병증성 관절 질환(neuropathic joint disease), 출혈성 관절증(hemarthrosic), 헤노흐-쉐라인 자반병, 비후성 골관절병증, 다중심성 세망조직구종, 척추측만증(scoliosis), 혈색소증, 혈색소병증, 고지단백혈증, 저감마글로불린혈증, 가족성 지중해열, 베하트 병, 전신성 홍반성 루푸스, 재귀열, 다발성 경화증, 패혈증, 패혈성 쇼크, 급성 호흡곤란 증후군, 다발성 장기부전, 만성 폐쇄성 폐질환(chronic obstructive pulmonary disease), 류마티스성 관절염(rheumatoid arthritis), 급성 폐손상(acute lung injury), 기관지 폐 형성장애(broncho-pulmonary dysplasia) 및 염증성 피부질환으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 암은 유방암, 대장암, 폐암, 소세포 폐암, 위암, 간암, 혈액암, 골암, 췌장암, 피부암, 두부 또는 경부암, 피부 또는 안구내 흑색종, 안종양, 복막암, 자궁암, 난소암, 직장암, 항문부근암, 결장암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 자궁경부암, 질암, 음문암종, 호지킨병, 식도암, 소장암, 내분비선암, 갑상선암, 부갑상선암, 부신암, 연조직 육종, 요도암, 음경암, 전립선암, 고환암, 구강암, 담낭암, 담관암, 만성 또는 급성 백혈병, 림프구 림프종, 방광암, 신장암, 수뇨관 암, 신장세포 암종(신경아세포종), 신장골반 암종, CNS종양, 1차 CNS 림프종, 척수 종양, 뇌간신경교종 및 뇌하수체 선종으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명은 또한 (a) 시험물질을 서열번호 1로 표시되는 COX2 단백질과 접촉시키는 단계; (b) 상기 서열번호 1로 표시되는 COX2 단백질의 N181, T564, S567 및 S565로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산과 상기 시험물질이 상호 작용하는지를 측정하는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계에 COX2 단백질과 상호 작용하는 물질을 선별하는 단계를 포함하는 COX2 과발현 질환 진단물질 스크리닝 방법을 제공한다.
본 발명의 스크리닝 방법을 언급하면서 사용되는 상기 “시험물질”은 서열번호 1로 표시되는 COX2 단백질의 COX2 단백질의 N181, T564, S567 및 S565로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산과 상기 시험물질이 상호 작용하거나, 또는 COX2 단백질에 결합하는지를 검사하기 위하여 스크리닝에서 이용되는 미지의 물질을 의미한다.
본 발명의 상기 스크리닝 방법에서는 시험물질이 처리된 환경에서 서열번호 1로 표시되는 COX2 단백질과 시험물질 간의 결합을 측정한다. 결합의 측정은 당업계에 공지된 다양한 방법에 의해 이루어질 수 있으며, 측정 결과, 서열번호 1로 표시되는 COX2 단백질과 시험물질 간의 결합이 유의적으로 형성되는 경우에는 상기 시험물질은 COX2 과발현 질환의 진단물질로 판정될 수 있다.
본 발명의 스크리닝 방법에서 상기 “측정”이란 특정 데이터를 활용하여 미지의 값을 도출하는 일련의 연역적 및 귀납적 과정을 포괄하는 의미이며, 이에 계산, 예측, 규명, 결정과 동일한 의미로 사용된다. 따라서, 본 발명에서 용어측정은 실험적인 계측, 인 실리코 상의 전산적인 계산 및 이를 토대로 한 복수의 변수 간의 관계 수립을 모두 포함한다.
본 발명의 상기 (a) 단계에서 시험물질과 서열번호 1로 표시되는 COX2 단백질을 접촉시킨다는 것은 COX2 단백질을 발현하는 세포 또는 조직에 시험물질을 직접 처리하는 것을 의미하거나, 또는 전산 시뮬레이션 상으로 서열번호 1로 표시되는 COX2 단백질의 분자구조 모델과 시험물질의 구조를 가상으로 접촉시키는 것도 포함한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 (b) 단계는 전산 시뮬레이션(computational simulation)을 이용하여 이루어질 수 있다.
본 발명에서 상기 “전산 시뮬레이션”이란 하나 또는 네트워크를 이루는 복수의 전산장비를 이용하여 특정 계(system)의 행동을 수학적 모델링을 통해 예측하고 재현하는 모의실험을 의미한다. 보다 구체적으로는, 상기 전산 시뮬레이션은 분자 동력학 시뮬레이션(Molecular Dynamic Simulation)일 수 있다. 분자 동력학 시뮬레이션은 확립된 물리법칙에 따라 원자 또는 분자의 궤적을 수치적으로 계산하고 이들의 물리적 운동을 재현하는 전산 시뮬레이션이다. 본 발명에 따르면, 본 발명자들은 서열번호 1로 표시되는 COX2 단백질에 대한 강한 결합력을 나타내는 화합물과 COX2 단백질에 대한 분자도킹 탐색 및 분자 동력학 시뮬레이션을 수행함으로써 COX2 단백질과 상기 화합물이 상호작용하는 구조적 특징을 조사하였다. 그 결과, 서열번호 1로 표시되는 COX2 단백질의 N181, T564, S567 및 S565로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산과 상호 작용하는 물질이 COX2 단백질에 매우 높은 결합력을 나타낼 수 있다는 것을 확인한 바 있다.
상기 스크리닝 방법에서 “상기 서열번호 1로 표시되는 COX2 단백질의 N181, T564, S567 및 S565로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산과 상기 시험물질이 상호 작용”의 구체적인 설명은 전술한 바를 참고할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 상기 (c) 단계 이후에 선별된 시험물질을 COX2 과발현 동물모델에 투여한 후 대조구와 비교하여 상기 동물모델에서의 검출수준을 비교하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
이는 전산 시뮬레이션을 통해 서열번호 1로 표시되는 COX2 단백질의 N181, T564, S567 및 S565로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산과 상호 작용하는 것으로 확인된 물질이 실제 생체내 실험에서도 COX2 단백질에 결합할 수 있는지 여부를 확인하는 단계로서, 이와 같은 동물실험을 통해서 시험물질의 체내 동태, BBB 통과 여부, 약동학적 특성 등을 추가로 확인함으로써 실제 진단물질로서 개발이 될 가능성이 있는지를 추가로 탐색해 볼 수 있다.
본 발명에서 상기 대조구란 이미 COX2 단백질과 결합하는 활성이 있는 것으로 알려진 물질을 의미하는 것으로, 그 종류는 특별히 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 COX2 과발현 질환 진단용 제제를 제조하기 위한 서열번호 1로 표시되는 COX2(cyclooxygenase 2) 단백질의 N181, T564, S567 및 S565로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산과 상호 작용하는 작용기가 포함된 화합물의 용도를 제공한다.
본 발명은
a) COX2 과발현 질환이 의심되는 개체로부터 생물학적 시료를 수득하는 단계;
b) 상기 시료에 서열번호 1로 표시되는 COX2(cyclooxygenase 2) 단백질의 N181, T564, S567 및 S565로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산과 상호 작용하는 작용기가 포함된 화합물을 투여하는 단계;
c) 상기 b) 단계의 시료에서 COX2 단백질과 투여한 화합물이 상호 작용하는지를 측정하는 단계; 및
d) 상기 COX2 단백질과 화합물의 상호작용 정도를 정상 대조군과 비교하여, COX2 단백질과 화합물의 상호작용 정도가 증가하는 경우에 COX2 과발현 질환인 것으로 진단하는 단계를 포함하는, COX2 과발현 질환 진단 방법을 제공한다.
하나의 실시양태에서, 본 발명은 하기 단계를 포함하는 COX2 과발현 질환 진단 및 치료하는 방법을 제공한다:
a) COX2 과발현 질환이 의심되는 개체로부터 생물학적 시료를 수득하는 단계;
b) 상기 시료에 서열번호 1로 표시되는 COX2(cyclooxygenase 2) 단백질의 N181, T564, S567 및 S565로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산과 상호 작용하는 작용기가 포함된 화합물의 유효량을 투여하는 단계;
c) 상기 b) 단계의 시료에서 COX2 단백질과 투여한 화합물이 상호 작용하는지를 측정하는 단계;
d) 상기 COX2 단백질과 화합물의 상호작용 정도를 정상 대조군과 비교하여, COX2 단백질과 화합물의 상호작용 정도가 증가하는 경우에 COX2 과발현 질환인 것으로 진단하는 단계; 및
e) 상기 진단된 개체에 COX2 과발현 질환을 치료하기 위한 치료 약물을 투여하거나 수술을 통해 상기 질환을 치료하는 단계.
상기 e) 단계는 상기 d) 단계에서 질환이 진단된 개체에 치료 약물 투여 또는 수술 등의 수단을 통해 상기 질환의 치료를 수행하는 단계이다.
본 발명의 상기 ‘치료’는 COX2 과발현 질환 또는 COX2 과발현 질환의 증상을 개선시키는 것을 포괄적으로 지칭하고, 이는 COX2 과발현 질환을 치유하거나, 실질적으로 예방하거나, 또는 상태를 개선시키는 것을 포함할 수 있으며, 상기 질환으로부터 비롯된 한 가지 증상 또는 대부분의 증상을 완화시키거나, 치유하거나 예방하는 것을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 ‘COX2 과발현 질환’은 상기 기재된 바와 같이 염증성 질환, 퇴행성 신경질환, 외상성 뇌 손상(traumatic brain injury), 암 또는 허혈일 수 있다.
상기 ‘치료 약물’은 통상적으로 COX2 과발현 질환, 즉, 염증성 질환, 퇴행성 신경질환, 외상성 뇌 손상, 암 또는 허혈의 치료에 대하여 사용되는 약물 종류라면 그 종류가 특별히 제한되지 않는다. 또한 상기 치료 약물은 치료학적으로 유효한 양’으로 개체에 투여되며, 상기 치료학적으로 유효한 양은 당업자가 약물의 고유성질, 투여 경로 및 치료 횟수뿐만 아니라 환자의 연령, 체중, 건강 상태, 성별, 질환의 중증도, 식이 및 배설율 등 다양한 요인들을 고려하여 환자에 대한 유효 투여량을 결정할 수 있다. 상기 치료 약물의 투여 경로는 특별히 제한되지 않으며, 경구 또는 비경구적으로 투여되는 것일 수 있으며, 국소적 투여 뿐만 아니라 전신적 경로의 투여를 모두 포함한다. 상기 비경구적 투여는, 이에 제한되지 않으나, 일례로 비강내 약물 도포, 피하주사 등일 수 있으며, 또 다른 일례로 근육내 주사, 정맥 주사 등의 방법을 사용하는 것일 수 있다.
본 발명의 상기 ‘생물학적 시료’는 질환이 의심되는 개체로부터 분리 수득되는 것으로서, 이에 제한되지는 않으나, 세포, 조직, 혈액, 혈청, 혈장, 타액, 점막액 및 뇨로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 상기 ‘개체’란 동물, 바람직하게는 포유동물, 특히 인간을 포함하는 동물일 수 있으며, 동물에서 유래한 세포, 조직, 기관 등일 수도 있다. 상기 개체는 상기 치료 효과가 필요한 환자(patient) 일 수 있다.
본 발명의 용어 ‘~을 포함하는(comprising)’이란 ‘함유하는’ 또는 ‘특징으로 하는’과 동일하게 사용되며, 조성물 또는 방법에 있어서, 언급되지 않은 추가적인 성분 요소 또는 방법 단계 등을 배제하지 않는다. 용어 ‘~로 구성되는(consisting of)’이란 별도로 기재되지 않은 추가적인 요소, 단계 또는 성분 등을 제외하는 것을 의미한다. 용어 ‘필수적으로 구성되는(consisting essentially of)’이란 조성물 또는 방법의 범위에 있어서, 기재된 성분 요소 또는 단계와 더불어 이의 기본적인 특성에 실질적으로 영향을 미치지 않는 성분 요소 또는 단계 등을 포함하는 것을 의미한다.
본 발명에서 제공하는 화합물은 COX2와의 결합력이 매우 우수할 뿐만 아니라 혈액-뇌 장벽(BBB) 투과성이 매우 높아 퇴행성 신경질환을 포함한 COX2 과발현 질환의 진단 및 예후 예측에 매우 유용하게 활용이 될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 화합물들이 COX2에 직접적으로 결합하는 결합에너지를 도킹 시뮬레이션을 통해 확인하고 수치화한 도면이다.
도 2는 N-아세틸 스핑고신(N-AS)이 COX2 단백질의 N181, T564, S567과 수소결합 및 S565와 친핵성 상호작용을 통하여 COX2와 직접적으로 결합하는 것을 나타낸 모식도이다.
도 3은 N-아세틸 스핑고신과 야생형 COX2 또는 돌연변이형 COX2(M181A, T564A, S565A 또는 S567A)와의 결합도를 평가한 결과이다.
도 4a 내지 도 4c는 정상 마우스에 N-아세틸 스핑고신을 구강(p.o. 10 mg/kg) 또는 정맥 투여(i.v. 1 mg/kg) 후 시간대 별로 뇌에 남아있는 농도를 나타낸 결과(도 4a), 24시간 후 뇌에 남아있는 농도를 나타낸 결과(도 4b) 및 뇌 분포에 대한 약물동태시험 분석 결과(도 4c)이다(n=3/그룹).
도 5는 3개월령, 5개월령 및 9개월령 야생형 또는 APP/PS1 마우스 유래의 미세아교세포(CX3CR1 +)에서 COX2 단백질 발현량을 확인한 결과이다(WT: 야생형, AD: 알츠하이머 동물모델).
도 6은 5개월령의 야생형 또는 APP/PS1 마우스에 [ 14C]N-아세틸 스핑고신을 투여한 후, 뇌에서 분리한 미세아교세포에서 COX2 단백질과 [ 14C]의 결합정도를 확인한 결과이다(WT: 야생형, AD: 알츠하이머 동물모델).
도 7은 신경모세포종 세포주(neuroblastoma SH-SY5Y)에서 COX2 단백질의 발현이 증가되어 있다는 것을 웨스턴 블롯을 통해 확인하고 이를 정량화하여 나타낸 결과이다.
도 8은 신경모세포종 세포주(neuroblastoma SH-SY5Y)에 [ 14C]N-아세틸 스핑고신을 1시간 동안 처리한 후, 세포를 수집하여 COX2 단백질과 결합한 [ 14C]의 양을 검출한 결과를 나타낸 결과이다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실험재료 및 실험방법
1. 화합물
본 발명에서 실험에 사용된 화합물의 구조 및 이의 명칭을 이하 나타내었다:
(1) N-아세틸 스핑고신(N-AS)
Figure PCTKR2019006751-appb-img-000017
(2) 1-O-아세틸 스핑고신(1-O-AS)
Figure PCTKR2019006751-appb-img-000018
(3) 3-O-아세틸 스핑고신(3-O-AS)
Figure PCTKR2019006751-appb-img-000019
(4) N-아세틸 스핑고신-1-포스페이트(N-AS1P)
Figure PCTKR2019006751-appb-img-000020
(5) 3-O-아세틸 스핑고신-1-포스페이트(3-O-AS1P)
Figure PCTKR2019006751-appb-img-000021
(6) N-아세틸 스핑고신 유도체 1(N-AS(C-13))
Figure PCTKR2019006751-appb-img-000022
(7) N-아세틸 스핑고신 유도체 2(N-AS(C-12))
Figure PCTKR2019006751-appb-img-000023
(8) N-아세틸 스핑고신 유도체 3(N-AS(C-11))
Figure PCTKR2019006751-appb-img-000024
(9) N-아세틸 스핑고신 유도체 4(N-AS(C-10))
Figure PCTKR2019006751-appb-img-000025
(10) N-아세틸 스핑고신 유도체 5(N-AS(C-9))
Figure PCTKR2019006751-appb-img-000026
(11) [ 14C]N-아세틸 스핑고신([ 14C]N-AS)
Figure PCTKR2019006751-appb-img-000027
2. 도킹 시뮬레이션(Docking simulation)
COX2 단백질(PDB code: 3HS5)의 3차원 구조와 본 발명에 따른 상기 각 화합물의 분자 도킹은 DS-CDOCKER 프로토콜을 기반으로 구현된 Discovery Studio 2018을 사용하여 분석하였다. 화합물의 도킹 위치는 COX2 단백질(GeneBank accession No.AAR23927.1)의 아미노산 서열 중 R106, Y341, Y371 및 S516을 포함하는 기질 결합부위 영역을 지정하여 시뮬레이션을 진행하였다. 양성대조군으로 COX2의 기질인 아라키돈산(arachidonic acid, AA)을 이용하였다. 구체적인 실험방법은 Nat Commun. 2018 Jan 9;9(1):128.등을 참고하여 진행하였다.
3. COX2의 효소학적 분석
야생형 COX2 또는 돌연변이형 COX2(N181A, T564A, S565A, S567A)와 N-아세틸 스핑고신(N-AS)의 결합 활성을 필터 결합 분석으로 분석하였다.(Nat Commun. 2018 Apr 16;9(1):1479.)
야생형 COX2 및 돌연변이형 COX2(N181A, T564A, S565A, S567A)에 대한 [ 14C]N-아세틸 스핑고신(American Radiolabeled Chemicals, ARC1024)의 결합 속도(Vbinding)를 N-아세틸 스핑고신의 농도로 나타내었다. 포화 플롯의 비선형 회귀 분석은 K cat(촉매 상수) 및 K M(Michaelis-Menten상수)를 이용하여 N-아세틸 스핑고신과 야생형 COX2 또는 돌연변이형 COX2(N181A, T564A, S565A, S567A)의 결합 활성을 나타내었다. 산출된 K cat및 K M을 이용하여 효소 성능의 척도로 널리 사용되는 K cat/K M(촉매 효율)을 야생형 COX2와 돌연변이형 COX2(N181A, T564A, S565A, S567A)에서 산출하였다.
4. 마우스
IACUC(Kyungpook National University Institutional Animal Care and Use Committee)에서 마우스 실험에 대한 승인을 받았다. C57BL/6 마우스(Charles River, UK)를 바탕으로 APPswe(hAPP695swe) 또는 PS1(presenilin-1M146V)를 과발현시킨 형질전환 마우스 라인을 이용하였다[이하, “APP 마우스”: APPswe를 과발현하는 마우스를 의미함, “PS1 마우스”: presenilin-1M146V를 과발현하는 마우스를 의미함; GlaxoSmithKline]
5. 면역형광법
3개월령, 5개월령 또는 9개월령 야생형 또는 APP/PS1 마우스의 대뇌로부터 미세아교세포를 분리한 후, 항-COX2(토끼, 1:10, Abcam), 항-CX3CR1(마우스, 1:100, Biolegend) 항체를 처리한 후 배양하였다. 상기 미세아교세포를 Operetta CLS High-Content Analysis System (PerkinElmer, USA)를 이용하여 전체 미세아교세포 중 항-COX2에 염색된 세포의 퍼센트를 정량화하고 분석하였다.
6. COX2와 [ 14C ] 결합정도 측정 방법
5개월령의 야생형 및 APP/PS1 마우스에 [ 14C]N-아세틸 스핑고신(American Radiolabeled Chemicals, ARC1024) 10μCi를 경구투여 한 후, 1시간 후 마우스 대뇌로부터 미세아교세포를 분리하였다.
또한, Neuroblastoma SH-SY5Y에 [ 14C]N-아세틸 스핑고신(American Radiolabeled Chemicals, ARC1024) 2μCi를 1시간 처리한 후 세포를 수집하였다.
분리된 미세아교세포 및 Neuroblastoma SH-SY5Y의 COX2 단백질을 면역침강법을 이용하여 분리한 후, [ 14C]에 대해 liquid scintillation counting을 수행하였다.
7. 웨스턴블롯
웨스턴 블롯팅을 이용하여 상기 단백질들의 발현을 분석하였다. 우선 COX2 (abcam) 및 β-액틴(Santa Cruz)에 대한 항체를 이용하였고, 밀도 정량화(densitometric quantification)는 ImageJ 소프트웨어(US National Institutes of Health)를 이용하여 수행하였다.
8. 통계학적 분석
두 그룹의 비교를 위하여 학생의 T-test를 수행하는 반면, 다수의 그룹의 비교를 위해서는 SAS 통계학적 패키지 (release 9.1; SAS Institute Inc., Cary, NC)에 따라서 Tukey’s HSD 테스트 및 분산 테스트의 반복측정분석을 수행하였다. * p<0.05, ** p<0.01, *** p<0.001 를 유의적인 것으로 간주하였다.
실험결과
1. 본 발명의 화합물들이 COX2에 직접적으로 결합하는 것을 확인
상기 실험방법에서 나열한 본 발명의 화합물들이 COX2에 직접적으로 결합하는지 확인하기 위해 도킹 시뮬레이션을 실시하였으며, 이들 화합물의 COX2에 대한 결합에너지를 COX2의 기질인 아라키돈산(Arachidonic acid)의 COX2에 대한 결합에너지와 비교하였다.
이에 대한 결과를 도 1에 나타내었다.
도 1에 나타낸 바와 같이, COX2와 아라키돈산(AA)의 결합에너지와 본 발명에 따른 상기 화합물들의 COX2에 대한 결합에너지가 유사한 값을 나타내는 것을 확인하였다
즉, 본 발명의 상기 화합물들은 COX2의 기질인 아라키돈산(AA)이 COX2에 결합하는 것과 동등한 수준으로 COX2에 잘 결합할 수 있다는 것을 알 수 있었다.
2. N-아세틸 스핑고신(N-AS)의 COX2에 대한 새로운 결합부위 확인
상기 “실험결과 1”을 참고하면, 실험에 적용된 10종의 화합물들 중 N-아세틸 스핑고신(N-AS) 화합물이 COX2와 가장 높은 결합 에너지를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
이에, 본 발명자는 N-AS 화합물을 선택하여 이들 화합물이 COX2와 결합하는 구조적인 특징을 확인하고자 도킹 시뮬레이션 결과를 분석하였다.
이에 대한 결과를 도 2에 나타내었다.
도 2에 나타난 바와 같이, N-AS는 COX2 단백질의 N181, T564, S567과 수소결합(도 2, 점선)을 통해 COX2에 결합하고, 이러한 수소결합을 통해 S565가 친핵성 아실 치환반응(화살표)를 하는 것을 확인하였다. 또한 COX2에 N-AS이 결합하는 부위는 기존에 알려진 COX2의 기질인 아라키돈산(AA)의 결합부위(R106, Y341, Y371, S516)를 포함하는 것을 확인하였다(도 2).
3. N-아세틸 스핑고신(N-AS)의 COX2에 대한 결합도 확인
상기 “실험결과 2”에서는 도킹 시뮬레이션을 통해 COX2 단백질의 N181, T564, S567 및 S565 위치가 N-AS와의 결합에 있어서 매우 중요한 역할을 한다는 것을 확인하였다.
이에, 본 발명자는 COX2 단백질의 상기 각 아미노산 위치에서의 수소결합이 N-AS와의 결합에서 중요한 역할을 한다는 것을 효소학적 분석방법을 통해 다시 한번 확인하고자 하였다.
즉, 극성 아미노산으로서 수소결합을 형성할 수 있는 아스파라긴(N181), 트레오닌(T564) 또는 세린(S567, S565) 각각을 비극성 아미노산인 알라닌(A)으로 치환한 돌연변이형 COX2 단백질을 제조한 후, 이들 각각의 돌연변이형 COX2가 야생형 COX2와 비교해 N-AS와 어느 정도 수준으로 결합 활성을 나타낼 수 있는지를 비교해 보았다.
이에 대한 결과를 도 3에 나타내었다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 야생형 COX2에 N-AS의 결합은 N-AS의 농도가 증가함에 따라 포화되어 K M 및 K cat값은 각각 46.01㎛ 및 0.48min -1이었다. 이를 통해 COX2에 N-AS이 잘 결합한다는 것을 다시 한번 확인할 수 있었다.
한편, 상기 “실험결과 2”에서 확인한 COX2의 N-AS 결합부위의 아미노산을(N181, T564, S565, S567) 알라닌으로 치환한 돌연변이형 COX2(N181A, T564A, S565A 및 S567A)의 경우에는, 효소성능의 척도로 널리 사용되는 촉매 효율(K cat/K M)을 야생형 COX2의 촉매효율과 비교하였을 때, 돌연변이 COX2의 촉매효율이 야생형 COX2에 비해 감소한 것으로 확인되었다. 그 중 S565를 돌연변이한 경우, 촉매효율이 가장 많이 감소한 것으로 확인되었고, 이러한 결과는 N-AS가 COX2의 N181, T564, S565, S567과 수소결합 및 친핵성 아실 치환반응을 통해 COX2 단백질과 직접적으로 결합할 수 있음을 나타낸다.
따라서, COX2의 N181, T564, S565, S567과 수소결합 및 친핵성 아실 치환반응을 할 수 있는 화합물이 COX2와 강하게 결합할 수 있음을 알 수 있었다.
4. N-아세틸 스핑고신의 뇌 분포 확인
본 발명자는 상기 “실험결과 1”을 통해서 본 발명의 화합물들이 COX2와 결합하는 활성이 매우 우수하다는 것을 확인한 바 있다. 따라서, 이러한 화합물들이 COX2 단백질의 과발현으로 인해 유발되는 다양한 질환들의 진단 용도로 활용될 수 있을 것이라고 판단할 수 있었으며, 특히 COX2 단백질의 과발현이 나타나는 퇴행성 뇌 질환에 본 발명의 화합물들이 활용이 될 수 있을지를 확인하고자 하였다.
본 발명의 화합물들을 퇴행성 뇌 질환의 진단 등에 적용하기 위해서는 화합물을 투여한 후 뇌로 잘 분포하는 것이 중요하다. 이를 확인하기 위해 N-AS를 구강(10mg/kg) 또는 꼬리정맥(1mg/kg)을 통해 투여한 후 시간대별로 뇌를 적출하여 N-AS의 농도를 측정하고, 24시간 후에는 뇌를 적출하여 남아있는 N-AS의 농도를 측정하였다.
이에 대한 결과를 도 4에 나타내었다.
그 결과, N-AS가 뇌에서 농도가 높은 것을 확인할 수 있었다(도 4a, 도 4b). 한편, 뇌에서 약물 동태학적인 파라미터를 확인한 결과 Brain distribution 값이 구강투여의 경우 3.18, 꼬리정맥 투여의 경우 2.16으로 확인되었다(도 4c).
이러한 결과를 통해, 약물 동력학적인 측면에서 N-AS는 높은 뇌 분포를 나타내어 퇴행성 신경질환과 같은 뇌 질환 진단물질 개발에 매우 유용하게 활용이 될 수 있을 것임을 알 수 있었다.
5. 알츠하이머 초기부터 미세아교세포의 COX2 발현이 증가됨을 확인
종래 연구에 따르면 알츠하이머를 포함하는 퇴행성 신경염증 질환 환자의 뇌 미세아교세포에서 COX2 단백질의 발현량이 증가되어 있음이 보고된 바 있다(Curr Neuropharmacol. 2010 Mar; 8(1): 62-68.).
본 발명자들은 알츠하이머 환경에서 미세아교세포의 COX2 발현이 언제부터 증가하는지를 확인하였다.
그 결과, 도 5에 나타낸 바와 같이 대조군과 비교하여 알츠하이머 발병 초기 단계인 5개월부터 미세아교세포의 COX2 발현이 현저히 증가되는 것을 확인하였다.
상기 결과를 통해, 알츠하이머 발병 과정의 초기 단계에서부터 미세아교세포의 COX2 발현이 증가되는 것을 확인할 수 있었으며, 뇌 분포 및 COX2 단백질과의 직접적인 결합활성이 매우 우수한 본 발명의 화합물들이 알츠하이머의 초기 단계에서부터 진단 또는 예후 예측에 활용이 될 수 있을 것으로 판단해 볼 수 있었다.
6. 본 발명의 화합물을 이용하여 알츠하이머 발병 초기 단계부터 미세아교세포의 COX2 발현 증가되는 것을 확인
본 발명자들은 상기 “실험결과 5”에서 알츠하이머의 발병 과정 초기단계에서부터 뇌 미세아교세포의 COX2 단백질 발현이 증가되는 것을 확인한 후, 본 발명의 화합물들을 이용해 알츠하이머성 뇌에서 이러한 COX2 단백질의 발현 증가를 직접적으로 검출할 수 있는지 여부를 확인하고자 하였다.
즉, COX2와 강하게 결합하고 뇌 분포도가 우수한 N-AS의 탄소가 동위원소로 치환된 [ 14C]N-아세틸 스핑고신([ 14C]N-AS)을 5개월령 알츠하이머 동물모델에 구강(10μCi) 투여하였다. 1시간 후, 대조군 및 알츠하이머 동물모델에서 미세아교세포의 COX2를 면역침강법으로 분리하고, [ 14C]로 표지된 COX2의 양을 확인하였다.
이에 대한 결과를 도 6에 나타내었다.
도 6에서 확인할 수 있는 바와 같이, 대조군(WT)에 비해 알츠하이머 동물모델에서 [ 14C]표지된 COX2가 증가된 것을 확인하였다.
따라서, 본 발명의 화합물들은 알츠하이머를 비롯하여 COX2 단백질의 과발현으로 유발되는 다양한 질환의 진단 또는 예후 예측에 활용이 될 수 있을 것으로 판단해 볼 수 있다.
7. 암세포인 Neuroblastoma SH-SY5Y의 COX2 발현이 증가됨을 확인
종래 연구에 따르면 암세포에서 COX2 단백질의 발현량이 증가되어 있음이 보고된 바 있다(J Cell Physiol. 2019 May;234(5):5683-5699.).
이에, 본 발명자들은 암세포에서 COX2 발현이 증가하는지 확인하였다.
그 결과, 도 7에 나타낸 바와 같이 대조군(정상 신경세포)과 비교하여 암세포인 Neuroblastoma SH-SY5Y의 COX2 발현이 현저히 증가되는 것을 확인하였다.
상기 결과를 통해, 암세포에서 COX2 발현이 증가되는 것을 확인할 수 있었으며, COX2 단백질과의 직접적인 결합활성이 매우 우수한 본 발명의 화합물들이 암 진단 또는 예후 예측에 활용이 될 수 있을 것으로 판단해 볼 수 있었다.
8. 본 발명의 화합물을 이용하여 암세포인 Neuroblastoma SH - SY5Y의 COX2 발현이 증가되는 것을 확인
본 발명자들은 상기 “실험결과 7”에서 암세포인 Neuroblastoma SH-SY5Y의 COX2 단백질 발현이 증가되는 것을 확인한 후, 본 발명의 화합물들을 이용해 암세포에서 이러한 COX2 단백질의 발현 증가를 직접적으로 검출할 수 있는지 여부를 확인하고자 하였다.
즉, COX2와 강하게 결합하는 N-AS의 탄소가 동위원소로 치환된 [ 14C]N-아세틸 스핑고신([ 14C]N-AS)을 암세포에 처리하였다 (2μCi). 1시간 후, 대조군 및 암세포인 Neuroblastoma SH-SY5Y의 COX2를 면역침강법으로 분리하고, [ 14C]로 표지된 COX2의 양을 확인하였다.
이에 대한 결과를 도 8에 나타내었다.
도 8에서 확인할 수 있는 바와 같이, 대조군(control)에 비해 암세포인 Neuroblastoma SH-SY5Y에서 [ 14C]표지된 COX2가 증가된 것을 확인하였다.
따라서, 본 발명의 화합물들은 알츠하이머 및 암을 비롯하여 COX2 단백질의 과발현으로 유발되는 다양한 질환의 진단 또는 예후 예측에 활용이 될 수 있을 것으로 판단해 볼 수 있었다.
본 발명에서 제공하는 화합물은 COX2와의 결합력이 매우 우수할 뿐만 아니라 혈액-뇌 장벽(BBB) 투과성이 매우 높아 퇴행성 신경질환을 포함한 COX2 과발현 질환의 진단 및 예후 예측에 매우 유용하게 활용이 될 수 있어 산업상 이용가능성이 매우 우수하다.

Claims (19)

  1. 서열번호 1로 표시되는 COX2(cyclooxygenase 2) 단백질의 N181, T564, S567 및 S565로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산과 상호 작용하는 작용기가 포함된 화합물을 포함하는 COX2 과발현 질환 진단용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 상호 작용은 수소결합 또는 친핵성 아실 치환반응(nucleophilic acyl substitution reaction)인 것을 특징으로 하는 진단용 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 상호 작용은 서열번호 1로 표시되는 COX2(cyclooxygenase 2) 단백질의 N181, T564 및 S567로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산과의 수소결합, 또는 S565와의 친핵성 아실 치환반응(nucleophilic acyl substitution reaction)인 것을 특징으로 하는 진단용 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염인 것을 특징으로 하는 진단용 조성물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2019006751-appb-img-000028
    상기 식에서,
    R 1은 수소 또는 C1-C7 알킬카보닐이며,
    R 2및 R 3는 각각 독립적으로 수소, C1-C7 알킬카보닐 또는
    Figure PCTKR2019006751-appb-img-000029
    이며,
    n은 5 내지 15의 정수이다.
  5. 제4항에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 1개 이상의 원자는 방사성 동위원소인 것을 특징으로 하는 진단용 조성물.
  6. 제4항에 있어서, 상기 R 1, R 2및 R 3로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상은 1개 이상의 원자가 방사성 동위원소인 C1-C7 알킬카보닐인 것을 특징으로 하는 진단용 조성물.
  7. 제4항에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 2H, 3H, 11C, 13C, 14C, 13N, 15N, 15O, 17O, 18F, 35S, 36Cl, 82Br, 76Br, 77Br, 123I, 124I, 125I 및 131I로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 방사성 동위원소로 표지된 것을 특징으로 하는 진단용 조성물.
  8. 제4항에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2 내지 11로 표시되는 화합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 진단용 조성물:
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2019006751-appb-img-000030
    [화학식 3]
    Figure PCTKR2019006751-appb-img-000031
    [화학식 4]
    Figure PCTKR2019006751-appb-img-000032
    [화학식 5]
    Figure PCTKR2019006751-appb-img-000033
    [화학식 6]
    Figure PCTKR2019006751-appb-img-000034
    [화학식 7]
    Figure PCTKR2019006751-appb-img-000035
    [화학식 8]
    Figure PCTKR2019006751-appb-img-000036
    [화학식 9]
    Figure PCTKR2019006751-appb-img-000037
    [화학식 10]
    Figure PCTKR2019006751-appb-img-000038
    [화학식 11]
    Figure PCTKR2019006751-appb-img-000039
  9. 제8항에 있어서, 상기 화학식 2 내지 화학식 11로 표시되는 화합물은 아세틸기의 임의의 원자가 방사성 동위원소인 것을 특징으로 하는 진단용 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 양전자 방출 단층촬영(PET), 단일 광자 방출 컴퓨터 단층촬영(SPECT) 또는 자기 공명 영상화(MRI)에 적용되는 것을 특징으로 하는 진단용 조성물.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 COX2 과발현 질환은 염증성 질환, 퇴행성 신경질환, 외상성 뇌 손상(traumatic brain injury), 암 및 허혈로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 진단용 조성물.
  12. 제11항에 있어서, 상기 퇴행성 신경질환은 알츠하이머병, 파킨슨병, 니만픽병, 근위축성축삭경화증, 다발성 경화증, 신경모세포종, 뇌졸증, 루게릭 병, 헌팅턴 병, 크로이츠펠트야콥병, 외상 후 스트레스 장애, 우울증, 정신분열증 및 척수성 근위축증으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 진단용 조성물.
  13. (a) 시험물질을 서열번호 1로 표시되는 COX2 단백질과 접촉시키는 단계;
    (b) 상기 서열번호 1로 표시되는 COX2 단백질의 N181, T564, S567 및 S565로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산과 상기 시험물질이 상호 작용하는지를 측정하는 단계; 및
    (c) 상기 (b) 단계에 COX2 단백질과 상호작용하는 물질을 선별하는 단계를 포함하는 COX2 과발현 질환 진단물질 스크리닝 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 (b) 단계에서 COX2 단백질과 시험물질과의 상호작용은 전산 시뮬레이션을 이용하여 측정하는 것을 특징으로 하는 스크리닝 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 전산 시뮬레이션은 분자 동력학 시뮬레이션(Molecular dynamic simulation)인 것을 특징으로 하는 스크리닝 방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 (c) 단계 이후에, 선별된 시험물질을 COX2 과발현 동물모델에 투여한 후 대조구와 비교하여 상기 동물모델에서의 검출수준을 비교하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 스크리닝 방법.
  17. COX2 과발현 질환 진단용 제제를 제조하기 위한 서열번호 1로 표시되는 COX2(cyclooxygenase 2) 단백질의 N181, T564, S567 및 S565로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산과 상호 작용하는 작용기가 포함된 화합물의 용도.
  18. a) COX2 과발현 질환이 의심되는 개체로부터 생물학적 시료를 수득하는 단계;
    b) 상기 시료에 서열번호 1로 표시되는 COX2(cyclooxygenase 2) 단백질의 N181, T564, S567 및 S565로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 아미노산과 상호 작용하는 작용기가 포함된 화합물을 투여하는 단계;
    c) 상기 b) 단계의 시료에서 COX2 단백질과 투여한 화합물이 상호 작용하는지를 측정하는 단계; 및
    d) COX2 단백질과 화합물의 상호작용 정도를 정상 대조군과 비교하여, COX2 단백질과 화합물의 상호작용 정도가 증가하는 경우에 COX2 과발현 질환인 것으로 진단하는 단계를 포함하는, COX2 과발현 질환 진단 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 COX2 과발현 질환은 염증성 질환, 퇴행성 신경질환, 외상성 뇌 손상(traumatic brain injury), 암 및 허혈로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 진단 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4032914A4 (en) * 2019-09-20 2023-10-18 Kyungpook National University Industry-Academic Cooperation Foundation ANTIBODIES FOR DETECTION OF ACETYLATION OF THE COX2 PROTEIN, AND ITS USES

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230054098A (ko) 2021-10-15 2023-04-24 단국대학교 천안캠퍼스 산학협력단 뇌질환 동물 모델에서 방사성 동위원소를 이용하여 물질의 약동학/약력학적 분포를 평가하는 방법 및 시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990064310A (ko) * 1995-10-17 1999-07-26 윌리암스 로저 에이 시클로옥시게나제-2의 검출방법
KR20180066312A (ko) 2016-12-07 2018-06-19 주식회사 지원바이오 반응표면분석법을 이용한 녹차와 애엽 혼합물의 최적 추출 방법

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5352053A (en) * 1976-10-22 1978-05-12 Dainippon Toryo Kk Color braun tube
JPH11343249A (ja) * 1998-05-29 1999-12-14 Ltt Kenkyusho:Kk セラミド誘導体を含有する脂肪乳剤、製造方法、および用途
US20060088862A1 (en) * 2004-09-30 2006-04-27 Nancy Lee Drug screening and molecular diagnostic test for early detection of colorectal cancer: reagents, methods, and kits thereof
EP2114461A2 (en) * 2007-01-19 2009-11-11 Mallinckrodt Inc. Diagnostic and therapeutic cyclooxygenase-2 binding ligands
WO2011016376A1 (ja) 2009-08-03 2011-02-10 独立行政法人理化学研究所 アイソトープ標識２－アリールプロピオン酸類及びその製造方法、並びに陽電子放射断層画像撮像用分子プローブ及びそれを用いたシクロオキシゲナーゼ等のイメージング方法
WO2019182191A1 (ko) * 2018-03-21 2019-09-26 경북대학교 산학협력단 C0x2 아세틸화제를 유효성분으로 포함하는 퇴행성 신경질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990064310A (ko) * 1995-10-17 1999-07-26 윌리암스 로저 에이 시클로옥시게나제-2의 검출방법
KR20180066312A (ko) 2016-12-07 2018-06-19 주식회사 지원바이오 반응표면분석법을 이용한 녹차와 애엽 혼합물의 최적 추출 방법

Non-Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"GeneBank", Database accession no. AAR23927.1
AMARAVANI, M. ET AL.: "COX-2 structural analysis and docking studies with gallic acid structural analogues", SPRINGERPLUS, vol. 1, no. 58, 2012, pages 1 - 7, XP055661964 *
CURR NEUROPHARMACOL, vol. 8, no. 1, March 2010 (2010-03-01), pages 62 - 68
DATABASE NCBI 21 December 1994 (1994-12-21), Database accession no. AAA.57317.1 *
EUROPEAN JOURNAL OF NEUROSCIENCE, vol. 18, 2003, pages 1527 - 1534
J CELL PHYSIOL., vol. 234, no. 5, May 2019 (2019-05-01), pages 5683 - 5699
JOURNAL OF NEUROTRAUMA, vol. 17, no. 8, 2000, pages 695 - 711
LEE, J. Y. ET AL.: "Neuronal SphK1 acetylates COX2 and contributes to pathogenesis in a model of Alzheimer's disease", NATURE COMMUNICATIONS, vol. 9, no. 1479, 16 April 2018 (2018-04-16), pages 1 - 14, XP055636239 *
NAT COMMUN., vol. 9, no. 1, 16 April 2018 (2018-04-16), pages 1479
NAT COMMUN., vol. 9, no. 1, 9 January 2018 (2018-01-09), pages 128
NEKKAZ, K. ET AL.: "Docking Studies on Cyclooxygenases-2 Inhibitors based on Potential Ligand Binding Sites", INTERNATIONAL JOURNAL OF COMPUTER APPLICATIONS, vol. 87, no. 1, 2014, pages 27 - 34, XP055661963 *
PNAS, vol. 100, no. 9, 29 April 2003 (2003-04-29), pages 5473 - 5478
PNAS, vol. 98, no. 3, 30 January 2001 (2001-01-30), pages 1294 - 1299
See also references of EP3805761A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4032914A4 (en) * 2019-09-20 2023-10-18 Kyungpook National University Industry-Academic Cooperation Foundation ANTIBODIES FOR DETECTION OF ACETYLATION OF THE COX2 PROTEIN, AND ITS USES

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Publication number Publication date
KR20190139796A (ko) 2019-12-18
US20210270834A1 (en) 2021-09-02
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