WO2020222552A1 - 6-디아조-5-옥소-l-노르루신을 포함하는 염증성 피부질환 치료용 약제학적 조성물 - Google Patents

6-디아조-5-옥소-l-노르루신을 포함하는 염증성 피부질환 치료용 약제학적 조성물 Download PDF

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administration
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inflammatory
skin disease
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    • A61K9/0019—Injectable compositions; Intramuscular, intravenous, arterial, subcutaneous administration; Compositions to be administered through the skin in an invasive manner

Definitions

  • the present application contains 6-diazo-5-oxo-L-norleucine (6-diazo-5-oxo-L-norleucine) or a pharmaceutically acceptable salt thereof, inflammatory skin including atopic dermatitis and psoriasis It relates to a pharmaceutical composition for the treatment or prevention of diseases.
  • Inflammatory skin diseases that have recently emerged as social problems include atopic dermatitis and psoriasis, and these diseases may worsen symptoms due to increased scratching behavior due to accompanying itching (skin pruritus). do.
  • Korean Patent Registration No. 10-0647857 discloses an external preparation for treating dermatitis containing a steroid
  • International Publication No. WO 2017-207819 discloses a composition for treating skin diseases including a calcineurin inhibitor.
  • steroids cortisol, prednisolone, methylprednisolone, dexamethasone injection and ointment, etc.
  • steroids which is a general dermatitis treatment
  • Long-term application of the product may cause side effects such as thinning or discoloration of the skin.
  • steroids when stopped, they develop more severe atopic symptoms called steroid rebound.
  • Elidel (pimecrolimus) cream and Protopic (tacrolimus, FK506) ointment which are non-steroidal immunomodulators, have been developed, and are used for sensitive skin such as face and neck without the side effects seen with conventional steroid ointments when applied for a long time.
  • the risk of cancer-causing potential of calcineurin inhibitors has been recently raised, so only low concentration use is recognized for patients under 16 years of age, and low concentration use is not recognized for children under 2 years of age.
  • Antihistamines have been used as other atopic treatments, and in severe cases, short-term corticosteroid medications, topical medications, skin UV treatments or interferon treatments are also being implemented, but most of them show improvement only for a short time, but inflammatory skin diseases that recur when the medication is stopped. Is a refractory disease.
  • the present application is an inflammatory skin disease, an autoimmune skin disease, an inflammatory disease through the nasal cavity and/or including 6-diazo-5-oxo-L-norleucine or a pharmaceutically acceptable salt thereof.
  • a pharmaceutical composition for the treatment or prevention of inflammatory diseases of the lungs is provided.
  • the inflammatory skin disease may be an inflammatory skin disease caused by the secretion of chemokines from keratinocytes and fibroblasts or hyperproliferation of keratinocytes, more specifically, an inflammatory atopic skin disease.
  • the inflammatory skin disease may be accompanied by pruritus caused by mast cells.
  • the inflammatory skin disease may be atopic dermatitis, eczema, contact dermatitis, or psoriasis.
  • the autoimmune skin disease may be lupus or Behcet's disease.
  • the nasal inflammatory disease and/or pulmonary inflammatory disease is rhinitis, bronchitis, allergic asthma, lung disease, bacterial pulmonary inflammatory disease, chronic obstructive pulmonary disease (COPD), pneumonia, or It could be lung cancer.
  • the pharmaceutical composition comprising 6-diazo-5-oxo-L-norleucine (DON) or a pharmaceutically acceptable salt thereof, the 6-diazo-5-oxo-L-nor Leucine (i) inhibits the secretion of chemokines by inhibiting the acetylation of histones in (i) keratinocytes and fibroblasts, (ii) inhibits hyperproliferation of keratinocytes and epithelial cells, and (iii) invasion of mast cells.
  • DON 6-diazo-5-oxo-L-norleucine
  • the pharmaceutical composition according to the present invention has significantly fewer side effects than conventional drugs, so it can be applied to children and infants, and can be used for a long time, and can be effectively used for patients with severe symptoms and patients with atopic streak. have.
  • the pharmaceutical composition according to the present invention can be applied topically, administered by injection, and used in combination with an ointment, and at the same time, the production cost is low, so that it can be produced and used more economically.
  • FIG. 1 is a graph measuring the thickness of the ear epithelial layer of a mouse in a TPA (12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate)-induced inflammation inhibition experiment performed in an example of the present application.
  • FIG. 2 is a graph measuring the thickness of the ear epithelial layer of a mouse inducing atopic dermatitis in an oxazoline-induced atopic dermatitis inhibition experiment performed in an embodiment of the present application.
  • FIG. 3 is a graph measuring the inhibitory effect of NF ⁇ B activating ability induced by TNF- ⁇ of DON in keratinocytes in the chemokine inhibitory ability confirmation experiment performed in an example of the present application.
  • FIG. 4 is a graph measuring the inhibitory effect of NF ⁇ B activating ability induced by TNF- ⁇ of DON in fibroblasts in an experiment for confirming chemokine inhibitory ability performed in an example of the present application.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a mouse inflammation induction experiment using TPA (12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate) performed in an example of the present application.
  • FIG. 6 is a photographic image showing a skin condition of a mouse 5 days after application of a therapeutic substance in a TPA-induced inflammation suppression experiment performed in an example of the present application.
  • FIG. 7 is an image showing the results of histological analysis of a TPA-induced inflammation inhibition experiment performed in an example of the present application.
  • FIG. 8 is a graph evaluated by scoring a portion of an ear lesion visually evaluated in a TPA-induced inflammation inhibition experiment performed in an example of the present application.
  • FIG. 9 is a graph obtained by measuring the ear thickness and ear weight of a mouse in order to confirm the anti-inflammatory effect of DON in the TPA-induced inflammation inhibition experiment performed in an example of the present application, and a graph obtained by measuring the number of mast cells and comparing them. It is a graph.
  • FIG. 10 is a schematic diagram of an oxazoline-induced atopic dermatitis inhibition experiment performed in an embodiment of the present application.
  • FIG. 11 is an image of the ear skin of a mouse inducing atopic dermatitis in an oxazoline-induced atopic dermatitis inhibition experiment performed in an example of the present application.
  • FIG. 12 is a graph showing the measurement of the weight and thickness of the ear tissue of the mouse inducing atopic dermatitis in the oxazoline-induced atopic dermatitis inhibition experiment performed in an example of the present application.
  • FIG. 13 is an image showing the results of histological analysis of an oxazoline-induced atopic dermatitis inhibition experiment performed in an example of the present application.
  • FIG. 14 is a graph showing the quantification of the total number of cells infiltrated into the dermis and the number of mast cells from the results of histological analysis of the oxazoline-induced atopic dermatitis inhibition experiment performed in an example of the present application.
  • 15 is a graph showing the measurement of the thickness of ear tissue when DON is administered in combination with dexamethasone as an ointment in the oxazoline-induced atopic dermatitis inhibition experiment performed in an example of the present application.
  • 16 is a graph showing the measurement of the thickness of the ear tissue during subcutaneous injection of DON at various concentrations in the oxazoline-induced atopic dermatitis inhibition experiment performed in an example of the present application.
  • 17 is a schematic diagram of an IMQ (Imiquimod)-induced psoriasis inhibition experiment performed in an embodiment of the present application.
  • 19 is an image showing the results of histological analysis of an IMQ-induced psoriasis inhibition experiment performed in an embodiment of the present application.
  • Figure 20 is a graph showing the score of the keratin of the lesion site visually evaluated in the IMQ-induced psoriasis inhibition experiment performed in an example of the present application.
  • Figure 21 is a graph showing the measurement of the skin thickness of the lesion after the IMQ-induced psoriasis inhibition experiment performed in an embodiment of the present application.
  • the term “combination of these” included in the expression of the Makushi format refers to one or more mixtures or combinations selected from the group consisting of the components described in the expression of the Makushi format, and the component It means to include one or more selected from the group consisting of.
  • One aspect of the present application is the treatment of inflammatory skin diseases comprising 6-diazo-5-oxo-L-norleucine (DON) or a pharmaceutically acceptable salt thereof Or it relates to a pharmaceutical composition for prevention.
  • DON 6-diazo-5-oxo-L-norleucine
  • the pharmaceutical composition of the present invention may contain 6-diazo-5-oxo-L-norleucine or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient, wherein the term "active ingredient" is sufficient by the body of the organism. It is a substance that exhibits physiological effects when absorbed in amounts.
  • the inflammatory skin disease may be caused by secretion of chemokines from keratinocytes and fibroblasts, but may not be limited thereto.
  • the pharmaceutical composition of the present invention inhibits the secretion of chemokines by inhibiting the acetylation of histones in cells, and thus inhibits the TH2 reaction, thereby treating and/or preventing inflammatory skin diseases.
  • the inflammatory skin disease may be caused by hyperproliferation of keratinocytes, but may not be limited thereto.
  • the pharmaceutical composition of the present invention inhibits granulation of keratinocytes, thereby preventing the keratinocytes from overproliferating, resulting in symptoms of inflammatory skin disease.
  • the inflammatory skin disease may be caused by infiltration of mast cells, but may not be limited thereto.
  • the pharmaceutical composition of the present invention inhibits the secretion of histamine from mast cells by inhibiting the infiltration of mast cells and histone acetylation, thus treating/and preventing inflammatory skin diseases, alleviating pruritus symptoms, and 2 It is possible to prevent severe dermatitis caused by primary infection.
  • the inflammatory skin disease may be caused by infiltration of immune cells, but may not be limited thereto.
  • the pharmaceutical composition of the present invention inhibits the invasion of immune cells by inhibiting the expression and production of proteins essential for tissue penetration, such as adhesion molecules or matrix metalloproteinases (MMPs), and thus inhibits the invasion of inflammatory skin diseases. It may exhibit therapeutic and/or prophylactic effects.
  • the inflammatory skin disease may be atopic dermatitis, eczema, contact dermatitis, or psoriasis.
  • the autoimmune skin disease may be lupus or Behcet's disease.
  • the inflammatory disease and/or inflammatory disease of the lung through the nasal cavity is rhinitis, bronchitis, allergic asthma, lung disease, bacterial pulmonary inflammatory disease, chronic obstructive pulmonary disease; COPD ), it may be pneumonia or lung cancer.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may be prepared in the form of a pharmaceutical composition for the treatment or prevention of inflammatory skin diseases further comprising a pharmaceutically acceptable carrier and/or filler commonly used in the manufacture of pharmaceutical compositions.
  • Pharmaceutically acceptable carriers are well known in the art. That is, those skilled in the art can easily obtain an acceptable carrier for using the means and methods of the present invention.
  • Pharmaceutically acceptable carriers include, but are not limited to: water, salt solutions, alcohol, gum arabic, vegetable oil, benzyl alcohol, polyethylene glycol, gelatin, carbohydrates such as lactose, amylose or starch, magnesium stea.
  • Rate talc, silicic acid, viscous paraffin, white paraffin, glycerol, alginate, hyaluronic acid, collagen, perfume oil, fatty acid monoglycerides and diglycerides, pentaerythritol fatty acid ester, hydroxy methylcellulose, and polyvinyl Pyrrolidone.
  • the carrier may also include any of the materials described in the following documents [Remington: The Science and Practice of Pharmacy (Gennaro and Gennaro, Eds, 20th edition, Lippincott Williams & Wilkins, 2000); Theory and Practice of Industrial Pharmacy (Lachman et al, eds., 3rd edition, Lippincott Williams & Wilkins, 1986); Encyclopedia of Pharmaceutical Technology (Swarbrick and Boylan, eds., 2nd edition, Marcel Dekker, 2002)].
  • the filler may be selected from powdered cellulose, sorbitol, mannitol, various types of lactose and phosphate, but is not limited thereto.
  • the pharmaceutical composition may further include a polymer, a lubricant and/or a lubricant, if necessary.
  • the polymer may be selected from, but is not limited to: a hydrophilic or hydrophobic polymer, such as a cellulose derivative (e.g., methylcellulose, hydroxypropyl cellulose, hypromellose, ethylcellulose.
  • Polyvinylpyrrolidone eg povidone, crospovidone, copovidone
  • Polymethacrylates eg Eudragit RS, RL
  • Lipophilic components eg, glyceryl monostearate, glyceryl behenate
  • various other materials such as hydroxypropyl starch, polyethylene oxide and carrageenan, and the like.
  • hydrophilic swelling polymers of suitable viscosity of greater than 5% and more preferably greater than 8%, such as hypromellose, are used.
  • the glidant may be selected from colloidal silicon dioxide, talc, magnesium stearate, calcium stearate, aluminum stearate, palmitic acid, stearic acid, stearol, cetanol, polyethylene glycol, and the like, It is not limited thereto.
  • the lubricant may be selected from stearic acid, magnesium stearate, calcium stearate, aluminum stearate, sodium stearyl fumarate, talc, hydrogenated castor oil and polyethylene glycol, but is not limited thereto.
  • the active ingredient of the pharmaceutical composition of the present invention may be formulated as a neutralized pharmaceutically acceptable salt composition.
  • Pharmaceutically acceptable salts include, but are not limited to, acid addition salts formed with inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid or phosphoric acid, or organic acids such as acetic acid, oxalic acid, tartaric acid, mandelic acid and citric acid, and the like.
  • the salt is from inorganic bases such as sodium, potassium, ammonium, calcium or ferric hydroxide, and organic bases, isopropylamine, trimethylamine, 2-ethylamino ethanol, histidine and procaine, etc. Can be derived.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may be administered in a pharmaceutically effective amount, and the term "pharmaceutically effective amount” refers to an amount sufficient to treat or prevent a disease at a reasonable benefit/risk ratio applicable to medical treatment or prevention.
  • the effective dose level is the severity of the disease, the activity of the drug, the patient's age, weight, health, sex, the patient's sensitivity to the drug, the time of administration of the pharmaceutical composition of the present invention used, the route of administration and the rate of excretion. It can be determined according to the duration of treatment, factors including drugs that are used in combination or concurrent with the pharmaceutical composition of the present invention used, and other factors well known in the medical field.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may be administered alone or in combination with a known therapeutic agent for inflammatory skin diseases. Considering all of the above factors, it is important to administer an amount capable of obtaining the maximum effect in a minimum amount without side effects.
  • the “combined administration” means that two or more administrations occur simultaneously or sequentially. That is, two or more administrations are separate administrations, and each administration may be administered simultaneously, simultaneously, or sequentially (eg, separate administrations separated by periods).
  • the duration can be very short (e.g., substantially immediately after the first administration) or longer (e.g., 1-60 seconds, 1-60 minutes, 1-24 hours, etc. or any value or range of values therebetween ).
  • the dosage of the pharmaceutical composition of the present invention can be determined by a person skilled in the art in consideration of the purpose of use, the degree of poisoning of the disease, the patient's age, weight, sex, history, or the type of substance used as an active ingredient.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may be administered at about 0.1 ng to about 100 mg/kg, preferably 1 ng to about 10 mg/kg per adult, and the frequency of administration is not particularly limited thereto, It can be administered once a day or divided into several doses.
  • the dosage does not limit the scope of the present invention in any way.
  • the pharmaceutical composition may be administered for about 1 week or more, about 2 weeks or more, or 3 weeks or more, for example, about 3 weeks.
  • the pharmaceutical composition may be oral administration, intraperitoneal administration, intravenous administration, intramuscular administration, subcutaneous administration, intradermal administration, intranasal administration, intrapulmonary administration, local administration, topical ( It may be for topical) administration or rectal administration, but may not be limited thereto.
  • the pharmaceutical composition may be for oral administration, injection administration, or topical administration to a subject, but may not be limited thereto.
  • the pharmaceutical composition may be administered subcutaneously or intradermally, and in the case of topical administration, it may be applied topically by applying in the form of an ointment, but may not be limited thereto.
  • the pharmaceutical composition may be administered at 0.01 mg to 10 mg/kg, 0.05 mg to 5 mg/kg, or 0.1 mg to 5 mg/kg when administered by injection, and 0.1 mg to 5 mg/kg when administered topically. It may be administered at 10 mg/kg, 0.2 mg to 6 mg/kg, or 0.1 mg to 5 mg/kg, but may not be limited thereto.
  • the pharmaceutical composition may be for combined administration of subcutaneous injection and local administration, or combination administration of intradermal injection and local administration, but may not be limited thereto.
  • the pharmaceutical composition when it is for injection administration, in particular, it may be formulated as an injection composition using a sterile aqueous solution, a non-aqueous solvent, a suspension, an emulsion or a freeze-dried preparation, and the non-aqueous solvent and the suspension are propylene glycol, polyethylene Vegetable oils such as glycol and olive oil, injectable esters such as ethyl oleate, etc. may be used, but may not be limited thereto.
  • the pharmaceutical composition may be mixed in water with a stabilizer or buffer to prepare a solution or suspension, and it may be formulated for unit administration in ampoules or vials.
  • the pharmaceutical composition of the present invention when it is for topical administration, it may be a topical composition.
  • the topical composition includes a formulation suitable for topical application to the skin, ie application.
  • the composition comprises 6-diazo-5-oxo-L-norleucine or a salt thereof and a pharmaceutically acceptable topical carrier.
  • the pharmaceutically acceptable topical carrier may be included from about 50% to about 99.99% by weight of the composition (e.g., about 80% to about 95% by weight of the composition), but may not be limited thereto. have.
  • the topical composition can be prepared into various types of products including, but not limited to, lotions, creams, gels, sticks, sprays, ointments, cleaning liquid wash, solid bars. bar), shampoos, pastes, powders, mousses, wipes, patches, wound dressings, adhesive bands, hydrogels, films and cosmetics, such as Concealer, foundation, mascara, and lipstick.
  • products include, emulsions (eg microemulsions and nanoemulsions), gels, solids, micelles, and liposomes.
  • the topical composition can be formulated as a solution.
  • Solutions typically comprise an aqueous medium (e.g., from about 50% to about 99.99%, such as from about 90% to about 99% by weight of the pharmaceutically acceptable aqueous medium).
  • the topical composition may be formulated as a solution containing an emollient.
  • Such compositions may preferably contain from about 2% to about 50% emollient.
  • the "emollient” may include a substance used not only to prevent or relieve dryness, but also to protect the skin, and various types of suitable emollients are known and may be used herein. See the International Cosmetic Ingredient Dictionary and Handbook, eds. Wenninger and McEwen, pp. 1656-61, 1626, and 1654-55 (The Cosmetic, Toiletry, and Fragrance Assoc, Washington, D.C., 7th Edition, 1997) (hereinafter "ICI Handbook”)] contains various examples of suitable substances.
  • the type of product that can be formulated as a solution is an ointment.
  • the ointment may comprise a simple base of animal or vegetable oil or semi-solid hydrocarbons.
  • the ointment may comprise from about 0.1% to about 2% of a thickening agent, in addition to about 2% to about 10% of an emollient. Examples of thickeners or viscosity increasing agents useful herein are described in ICI Handbook pp. 1693-1697].
  • the topical composition may be formulated as an emulsion.
  • the carrier is an emulsion
  • about 1% to about 10% (e.g., about 2% to about 5%) of the carrier may contain an emulsifier, and the emulsifier may be nonionic, anionic or cationic. , Suitable emulsifiers are described in ICI Handbook, pp. 1673-1686].
  • the topical composition may also be formulated as a gel (eg, an aqueous gel) using a suitable gelling agent.
  • Gelling agents suitable for aqueous gels include natural gums, acrylic acid and acrylate polymers and copolymers, and cellulose derivatives such as hydroxymethylcellulose and hydroxypropyl cellulose. , Is not limited thereto.
  • Suitable gelling agents for oils include, but are not limited to, hydrogenated butylene/ethylene/styrene copolymers and hydrogenated ethylene/propylene/styrene copolymers.
  • Such gels typically include, but may not be limited to, about 0.1% to 5% of the total weight of such gelling agent.
  • the pharmaceutical composition of the present invention is a topical composition, in addition to the above-described components, it may contain a wide variety of oil-soluble substances and/or water-soluble substances commonly used for use on the skin, without particular limitation.
  • the pharmaceutical composition may be administered to a subject by injection at a dose of 0.1 mg to 5 mg/kg, but may not be limited thereto.
  • the injection administration may be subcutaneous injection or intradermal injection.
  • the pharmaceutical composition may be administered to the subject twice a week at a dose of 0.1 mg to 5 mg/kg, but may not be limited thereto.
  • the pharmaceutical composition may be for topical administration to a subject at a dose of 0.1 mg to 5 mg/kg, and in this case, 3 daily at a dose of 0.1 mg to 5 mg/kg to a subject. It may be for weekly administration, and the dose may be applied once a day or may be applied twice a day or three or more times a day by dividing the dose, but may not be limited thereto.
  • the subject to which the pharmaceutical composition is applied may be a mammal, including a human, preferably a human.
  • a pharmaceutical composition comprising 6-diazo-5-oxo-L-norleucine or a pharmaceutically acceptable salt thereof to a patient It relates to a method of treating and/or preventing inflammatory skin disease in a patient comprising the step of:
  • the patient may be an infant or child under 2 years of age, but may not be limited thereto, and may also be applied to adolescents and adult patients with an atopic march.
  • DON is an antagonist of glutamine and interferes with glutamine metabolism. Due to the obstruction of glutamine metabolism by DON, the following experiment was performed to confirm that the effect of treating skin inflammation can be exhibited without inhibition of immune cells.
  • DON may exhibit the effect of treating skin inflammation such as atopy and psoriasis by inhibiting abnormal proliferation of epithelial cells.
  • NF ⁇ B is a transcriptional regulator that regulates chemokine expression and is a representative inflammatory regulator activated by various inflammatory signals, it is possible to predict the expression of chemokine by confirming the NF ⁇ B signal.
  • FIGS. 3 and 4 it was confirmed that NF ⁇ B activity by TNF- ⁇ was inhibited by DON in keratinocytes and fibroblasts, respectively, and inhibition of Th2 type inflammatory chemokine expressed due to NF ⁇ B activity was expected.
  • Mast cells are a type of immune cell, and infiltrate is commonly observed at the site of atopic lesions, secreting histamine to cause pruritus, resulting in secondary infection or atopic march.
  • Many anti-histamine drugs have been developed to improve atopic symptoms, but drugs that can directly control mast cells have not yet been developed.
  • Mast cells require glycolysis, which is activated by glutamine and glucose for activation.
  • glutamine and glucose for activation.
  • DON treatment As shown in FIGS. 9 and 14, it can be observed that the penetration of mast cells into the lesion site of the skin inflammation model is weakened. Through these results, it was confirmed that DON suppresses the invasion of not only epithelial cells but also mast cells, alleviating pruritus symptoms, and preventing severe dermatitis caused by secondary infection.
  • mice 14-week-old C57BL/6 female mice were purchased from Nara Biotech Co., Ltd. and used. The purchased mice were acclimated for 7 days, and then healthy animals were selected and tested. During the experiment period, it was kept at a temperature of 21-25°C and a relative humidity of 45-65% and an illumination time of 12 hours. Feed and drinking water were freely fed.
  • TPA 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate
  • FIG. 5 A schematic diagram of a mouse inflammation induction experiment using TPA is shown in FIG. 5.
  • mice with similar characteristics such as weight and size of the purified mice were divided into 5 experimental groups each of 3 mice, and reared individually to confirm the degree of anti-inflammatory.
  • a therapeutic substance was applied and this was continued for 5 days.
  • Mice to which only acetone (Merck), a solvent of TPA, was applied were set as a negative control (Vehicle), and mice to which 1.0 ⁇ g of TPA dissolved in acetone was applied were set as a positive control and evaluated.
  • acetone a solvent of TPA
  • mice 3 mg were applied to mice as experimental groups. After applying each material for 5 days by the method described above, the weight, ear thickness, and ear weight of the mouse were measured. Also, the ear tissue was collected and histological with hematoxylin & eosin (H&E) staining and toludin blue staining. Analysis was carried out.
  • DEX dexamethasone
  • CRI chrysabolol
  • DON 6-diazo-5-oxo-L-norleucine
  • FIG. 6 is a photographic image showing a skin condition of a mouse 5 days after application of a therapeutic substance
  • FIG. 7 is an image showing the results of histological analysis of each of the control and experimental mice.
  • DEX dexamethasone
  • CRI crisaborole
  • DON were applied for 5 days after application of TPA in the experimental group of mice coated with erythema and keratin compared to the negative control group.
  • FIG. 7 even in histological analysis, it was confirmed that the skin tissue of the epidermis and the dermis became thick due to DON during TPA treatment.
  • Figure 8 was evaluated by scoring the area of the ear lesions evaluated visually by dividing into erythema, keratin (scale), and thickness (thickness), and the severity of symptoms was judged as 0 to 4 points, and none ( None) is 0 points, weak (slight) is 1 point, moderate is 2 points, severe (marked) is 3 points, and very marked is 4 points. According to FIG. 8, it was confirmed that the degree of erythema, keratin and thickness was significantly reduced in the experimental group treated with DON compared to the negative control group.
  • the ear thickness and the ear weight of the mouse are measured and quantified (Figs. 9(a) and 9(b)), and toludin blue, which can identify mast cells.
  • the number of mast cells per group was measured and compared using 200 magnification images (Fig. 9(c)).
  • the number of mast cells was significantly increased in the positive control group treated with TPA compared to the negative control group, compared to the positive control group, dexamethasone (DEX) group, Crisaborole (CRI) group, and DON. It was confirmed that the number of mast cells significantly decreased in the group. Therefore, it was confirmed that DON can alleviate pruritus symptoms by inhibiting the secretion of histamine of mast cells as well as epithelial cells, and can prevent severe dermatitis caused by secondary infection.
  • mice Five eight-week-old female BALB/c mice per group were used to test the inhibitory effect of oxazoline-induced atopic dermatitis.
  • candidates for treatment were post-treated for dermatitis induced in the ear of the mouse, and the effect according to the route of administration of the treatment was confirmed through transdermal application or subcutaneous injection.
  • 0.35 mg of oxazoline (4-Ethoxymethylene-2-phenyl-2-oxazolin-5-one, OXA) was mixed with 30 ⁇ l of acetone in each ear.
  • sensitization was preceded with a concentration of 1%.
  • the negative control was applied with the same amount of solvent without OXA (vehicle). From 7 days after the first application of OXA, OXA (0.5%) was additionally applied every two days to induce skin inflammation.
  • Treatment groups were dexamethasone (DEX), tacrolimus (TAC), cyclosporine (CYCL), crisaborole (CRI), and DON.
  • DEX dexamethasone
  • TAC tacrolimus
  • CYCL cyclosporine
  • CLI crisaborole
  • DON DON
  • each time OXA was applied both ears were treated 1 hour later, and the administration experiment through the subcutaneous injection route was injected 1 hour after OXA treatment, but intermittently administered once every two days.
  • the excipient used for subcutaneous injection was filtered sterile water, and the control group was also administered the same amount of sterile water.
  • mice treated according to the conditions listed in Table 1 below are shown in FIGS. 11 to 14.
  • FIG. 11 is a photograph of an ear of a mouse inducing atopic dermatitis.
  • the control group unlike the OXA group, the control group, the DEX group most effectively suppressed the deformation of the ear tissue, and the DON group also showed significant skin improvement.
  • FIG. 12 is a graph showing the results of measuring the ear weight (g) and thickness (mm) of a mouse inducing atopic dermatitis. Similarly, the treatment group DEX group and DON group showed significantly reduced results.
  • FIG. 13 is an image showing the results of histological analysis of a mouse ear inducing atopic dermatitis (X100, scale bar 200 ⁇ m).
  • the morphological change of the skin can be observed from the result of H&E staining, and the degree of infiltration of mast cells can be confirmed from the result of toludin blue staining. Mast cells are indicated by red arrows.
  • FIG. 14 is a graph showing the quantification of the total number of cells and the number of mast cells infiltrated into the dermis from the staining result.
  • the number of cells was compared using the total number of infiltrated cells in 200 micro square meters ( ⁇ m 2 ),
  • the mast cells infiltrated within the same area as a percentage (%) of the total number of cells. Converted.
  • DON significantly reduced the number of immune cells introduced into the skin epithelium and the dermal layer, in particular, the number of mast cells from the results of visual and histological analysis. Therefore, DON can suppress the histological changes and immunological inflammatory reactions of the epithelium in the pathogenesis of atopic dermatitis, suggesting that DON may be a therapeutic agent for atopic dermatitis.
  • IMQ Imiquimod, Tokyo chemical industry, I0747-100 mg
  • sensitization was preceded by applying 4 mg of IMQ to all groups except for the negative control group by evenly applying 100 ⁇ l to the back of completely hair-removed mice.
  • negative control only the same amount of solvent without IMQ was applied.
  • Psoriasis was induced by applying IMQ 5 times at 24 hour intervals for 5 days, and the treatment group was 0.05% dexamethasone (DEX) (5 mg/ml, 100 ⁇ l) or 0.05% DON (0.5 mg/ml, dissolved in ethanol). 100 ⁇ l) was treated (applied) on the same site 1 hour after each IMQ treatment.
  • DEX dexamethasone
  • DON 0.5 mg/ml, dissolved in ethanol
  • Fig. 18 shows a photographic image of a mouse to which IMQ or IMQ+ treatment material has been applied
  • Fig. 19 shows the results of histological analysis of a cross section of skin such as a mouse to observe changes in skin morphology and immune cell influx. 18 and 19, it was observed that skin tissue was thickened and blisters were formed in the control group treated with only IMQ in mice, and psoriasis accompanied with erythema symptoms was induced, but in the group treated with IMQ and DON together, normal skin and Similar levels of skin surface were observed.
  • the degree of keratin (scale, Fig. 20) visually evaluated at the site of the lesion was evaluated by classifying and scoring, and the severity of symptoms was judged as 0 to 4 points, and none was 0 points, weak (slight). ) Is 1 point, moderate is 2 points, marked is 3 points, and very marked is 4 points. According to FIG. 19, it was confirmed that the degree of keratin in the positive control group treated with IMQ significantly increased compared to the negative control group, whereas the degree of keratin in the experimental group treated with DON significantly decreased compared to the positive control group.
  • the skin thickness of the lesion was measured and shown in FIG. 21. As a result of the measurement, it was confirmed that the skin thickness of the DON-treated group was significantly reduced compared to the negative control group, thereby relieving psoriasis symptoms.
  • the NF ⁇ B signal was activated by treatment with 25 ng/ml of TNF- ⁇ in NIH3T3/NF ⁇ B-luc cells, a cell line that can confirm the activity of NF ⁇ B transcription factor through luciferase activity, and as a positive control, TNF- ⁇ inhibitor 5 ⁇ M of Bay11-7082 (Bay), which induces NF- ⁇ B signaling inhibition, was used.
  • NIH3T3/NF ⁇ B - luc cells were dispensed into a 96 well plate at 50 ⁇ 10 4 cells/well, and then stabilized in an incubator for 24 hours.
  • TNF- ⁇ and 100 ⁇ M DON were treated in combination for 8 hours, and then the cell enzyme solution obtained by crushing and luciferin were reacted, and it was expressed as luciferase activity through a luminometer (Fig. 3 , Figure 4). The difference in the number of cells according to each treatment group was corrected for the luciferase activity result using protein quantification.
  • luciferase activity of the TNF- ⁇ treatment group was increased in keratinocytes and fibroblasts, respectively, and only TNF- ⁇ was observed in the positive control group Bay11-7082 and TNF- ⁇ combination treatment group. It was confirmed that luciferase activity was decreased compared to the treatment group. It was confirmed that the luciferase activity was also decreased in the DON and TNF- ⁇ treatment group compared to the TNF- ⁇ treatment group (***P ⁇ 0.05). From this, it was confirmed that the activation of the NF ⁇ B signal induced by TNF- ⁇ treatment was inhibited by DON treatment.

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Abstract

본원은 6-디아조-5-옥소-L-노르루신 (6-diazo-5-oxo-L-norleucine) 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염을 함유하는, 아토피성 피부염 및 건선을 포함하는 염증성 피부질환의 치료 또는 예방용 약제학적 조성물에 관한 것이다.

Description

6-디아조-5-옥소-L-노르루신을 포함하는 염증성 피부질환 치료용 약제학적 조성물
본원은 6-디아조-5-옥소-L-노르루신 (6-diazo-5-oxo-L-norleucine) 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염을 함유하는, 아토피성 피부염 및 건선을 포함하는 염증성 피부질환의 치료 또는 예방용 약제학적 조성물에 관한 것이다.
최근 사회적인 문제로 대두되고 있는 염증성 피부질환으로 아토피성 피부염 (atopic dermatitis) 및 건선 (psoriasis) 등이 있으며, 이들 질환은 동반되는 가려움증 (피부 소양증) 등으로 인해 긁는 행동이 증가되어 증상이 더욱 악화되기도 한다.
이러한 피부질환을 치료하기 위해, 지금까지는 주로 면역세포의 활성을 억제하는 스테로이드 및 칼시뉴린 저해제 등을 이용한 치료가 수행되어 왔다. 예를 들어, 대한민국 등록특허 제 10-0647857 호는 스테로이드를 포함하는 피부염 치료용 외용제를, 그리고 국제공개특허 WO 2017-207819 호는 칼시뉴린 저해제 등을 포함하는 피부질환 치료용 조성물을 개시하고 있다.
그러나, 일반적인 피부염 치료제인 스테로이드 (코티졸, 프레드니솔론, 메틸프레드니솔론, 덱사메타손 주사 및 연고 등)의 경우 모세혈관이 확장되고 피부층이 얇아져 심한 과민반응을 보이는 부작용이 있으며, 피부가 연약한 부위에 상기 스테로이드계 항염증약을 장기 적용할 경우 피부가 얇아지거나 변색되는 부작용이 야기되기도 하였다. 더욱이 스테로이드를 중단하였을 때 스테로이드 리바운드 (steroid rebound)라는 더 심한 아토피 증상을 보이게 된다.
그 외에도 비스테로이드계 면역조절제인 엘리델 (Elidel, pimecrolimus) 크림과 프로토픽 (Protopic, tacrolimus, FK506) 연고 등이 개발되어 장기간 도포 시 기존의 스테로이드 연고에서 나타나던 부작용이 없으면서 얼굴이나 목 등 예민한 피부에까지 사용되어 왔으나, 최근 칼시뉴린 저해제의 암 유발 가능성에 대한 위험이 제기되어 16세 미만 환자에게는 저농도 사용만 인정되고 2세 이하인 소아에서는 저농도 사용조차 인정되지 않고 있다.
기타 아토피 치료제로서 항히스타민제가 사용되기도 하였으며, 심한 경우 단기간 부신피질 호르몬제 복용, 외용제 도포, 피부 자외선 치료나 인터페론 치료 등도 시행되고는 있으나, 대부분 잠시 호전을 보일 뿐 투약을 멈추면 재발할 정도로 염증성 피부질환은 난치성 질환에 해당한다.
따라서 기존 치료제보다 부작용이 적고, 소아 및 영유아에도 안전하게 적용이 가능하며 동시에 경제적인 아토피 및 건선 치료용 약제의 개발이 절실히 필요한 실정이다.
본원에서는, 종래 아토피성 피부염 및 건선의 치료를 위해 주로 사용되던 스테로이드제가 가지는 부작용의 문제가 적고, 장기간 사용이 가능하며, 영유아 환자에게도 적용할 수 있는 경제적이고 안전한 치료제를 제공하고자 하였다. 이를 위해, 종래 면역세포 활성 또는 증식을 억제하는 기전이 아닌 새로운 기전을 통해 아토피성 피부염 및 건선을 치료할 수 있는 치료제를 발굴하고 그 효과를 시험하고자 하였다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본원은, 6-디아조-5-옥소-L-노르루신 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염을 포함하는 염증성 피부질환, 자가면역성 피부질환, 비강을 통한 염증성 질환 및/또는 폐의 염증성 질환의 치료 또는 예방용 약제학적 조성물을 제공하고자 한다.
일 구체예에서, 상기 염증성 피부질환은 각질세포 및 섬유아세포에서의 케모카인 분비 또는 각질세포의 과다증식에 의한 염증성 피부질환, 보다 구체적으로는, 염증성 아토피 피부질환일 수 있다.
일 구체예에서, 상기 염증성 피부질환은 비만세포 (mast cell)에 의한 소양증이 동반되는 것일 수 있다.
일 구체예에서, 상기 염증성 피부질환은 아토피성 피부염, 습진, 접촉성 피부염 또는 건선일 수 있다.
일 구체예에서, 상기 자가면역성 피부질환은 루푸스 또는 베체트병일 수 있다.
일 구체예에서, 상기 비강을 통한 염증성 질환 및/또는 폐의 염증성 질환은 비염, 기관지염, 알러지성 천식, 폐질환, 세균성 폐 염증성 질환, 만성 폐쇄성 폐질환 (Chronic obstructive pulmonary disease; COPD), 폐렴 또는 폐암일 수 있다.
본원발명에 따른, 6-디아조-5-옥소-L-노르루신 (DON) 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염을 포함하는 약제학적 조성물은, 상기 6-디아조-5-옥소-L-노르루신이 (i) 각질세포 (keratinocyte) 및 섬유아세포에서 히스톤의 아세틸화를 억제함으로써 케모카인의 분비를 억제하고, (ii) 각질세포 및 상피세포의 과다 증식을 억제하고, (iii) 비만세포의 침윤 및 히스타민 분비를 억제하며, (iv) 세포외기질의 대사체 고갈을 유도, 면역세포의 조직 내 침투를 억제함으로써, 아토피성 피부염 및 건선을 효과적으로 치료할 수 있다. 이는, 면역세포의 활성 및/또는 증식을 억제함으로써 피부질환을 치료하고자 하였던 종래의 피부질환 치료제와는 상이한 방식으로 작동하는 것이다.
또한, 본원발명에 따른 약제학적 조성물은 종래의 약제에 비해 부작용이 현저히 적어 소아 및 영유아 환자에도 적용이 가능하고, 장기간 사용이 가능하며, 증상이 심한 환자, 아토피 행진이 생긴 환자 등에도 효과적으로 사용될 수 있다. 또한, 본원발명에 따른 약제학적 조성물은 연고제 등에 의한 국소 적용, 주사에 의한 투여 및 이들의 병용이 가능하며, 동시에 생산 단가가 낮아 더욱 경제적으로 생산 및 사용될 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에서 수행된 TPA (12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate) 유발 염증 억제 실험에서 마우스의 귀 상피층 두께를 측정한 그래프이다.
도 2는 본원의 일 실시예에서 수행된 옥사졸린-유발 아토피성 피부염 억제 실험에서 아토피성 피부염을 유발한 마우스의 귀 상피층 두께를 측정한 그래프이다.
도 3은 본원의 일 실시예에서 수행된 케모카인 억제능 확인 실험에서 각질형성세포 내에서 DON의 TNF-α로 인해 유도되는 NFκB 활성화능 저해효과를 측정한 그래프이다.
도 4는 본원의 일 실시예에서 수행된 케모카인 억제능 확인 실험에서 섬유아세포 내에서 DON의 TNF-α로 인해 유도되는 NFκB 활성화능 저해효과를 측정한 그래프이다.
도 5는 본원의 일 실시예에서 수행된 TPA (12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate)를 이용한 마우스 염증 유발 실험의 개략도이다.
도 6은 본원의 일 실시예에서 수행된 TPA-유발 염증 억제 실험에서 치료 물질 도포 5일 후 마우스의 피부 상태를 보여주는 사진 이미지이다.
도 7은 본원의 일 실시예에서 수행된 TPA-유발 염증 억제 실험의 조직학적 분석 결과를 보여주는 이미지이다.
도 8은 본원의 일 실시예에서 수행된 TPA-유발 염증 억제 실험에서 육안상으로 평가되는 귀 병변의 부위를 점수화하여 평가한 그래프이다.
도 9는 본원의 일 실시예에서 수행된 TPA-유발 염증 억제 실험에서 DON의 항염증 효과를 확인하기 위하여 마우스의 귀 두께 및 귀 무게를 측정하여 수치화한 그래프 및 비만세포의 개수를 측정하여 비교한 그래프이다.
도 10은 본원의 일 실시예에서 수행된 옥사졸린-유발 아토피성 피부염 억제 실험의 개략도이다.
도 11은 본원의 일 실시예에서 수행된 옥사졸린-유발 아토피성 피부염 억제 실험에서 아토피성 피부염을 유발한 마우스의 귀 피부 이미지이다.
도 12는 본원의 일 실시예에서 수행된 옥사졸린-유발 아토피성 피부염 억제 실험에서 아토피성 피부염을 유발한 마우스의 귀 조직의 무게 및 두께를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 13은 본원의 일 실시예에서 수행된 옥사졸린-유발 아토피성 피부염 억제 실험의 조직학적 분석 결과를 나타낸 이미지이다.
도 14는 본원의 일 실시예에서 수행된 옥사졸린-유발 아토피성 피부염 억제 실험의 조직학적 분석 결과로부터 진피 내에 침윤된 총 세포수 및 비만세포수를 정량화하여 나타낸 그래프이다.
도 15는 본원의 일 실시예에서 수행된 옥사졸린-유발 아토피성 피부염 억제 실험에서 DON을 연고제로 덱사메타손과 병용 투여한 경우 귀 조직의 두께를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 16은 본원의 일 실시예에서 수행된 옥사졸린-유발 아토피성 피부염 억제 실험에서 DON을 다양한 농도로 피하주사 시 귀 조직의 두께를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 17은 본원의 일 실시예에서 수행된 IMQ (Imiquimod)-유발 건선 억제 실험의 개략도이다.
도 18은 본원의 일 실시예에서 수행된 IMQ-유발 건선 억제 실험에서 IMQ 또는 IMQ+치료물질을 도포한 마우스 등의 사진 이미지이다.
도 19는 본원의 일 실시예에서 수행된 IMQ-유발 건선 억제 실험의 조직학적 분석 결과를 보여주는 이미지이다.
도 20은 본원의 일 실시예에서 수행된 IMQ-유발 건선 억제 실험에서 육안상으로 평가되는 병변 부위의 각질을 점수화하여 나타낸 그래프이다.
도 21은 본원의 일 실시예에서 수행된 IMQ-유발 건선 억제 실험 후 병변의 피부 두께를 측정하여 나타낸 그래프이다.
아래에서는 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, "A 및/또는 B"의 기재는, "A, B, 또는, A 및 B"를 의미한다.
이하, 본원의 6-디아조-5-옥소-L-노르루신 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염을 포함하는 염증성 피부질환의 치료 또는 예방용 약제학적 조성물에 대하여 구현예 및 실시예와 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본원이 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 측면은, 6-디아조-5-옥소-L-노르루신 (6-diazo-5-oxo-L-norleucine, DON) 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염을 포함하는 염증성 피부질환의 치료 또는 예방용 약제학적 조성물에 관한 것이다.
본원발명의 약제학적 조성물은 6-디아조-5-옥소-L-노르루신 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염을 유효성분으로 함유할 수 있으며, 여기서 용어 "유효성분"은 유기체의 신체에 의해 충분한 양으로 흡수되는 경우에 생리학적 효과를 나타내는 물질이다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 염증성 피부질환은 각질세포 및 섬유아세포에서의 케모카인 분비에 의한 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 구체적으로, 본원발명의 약제학적 조성물은 세포 내 히스톤의 아세틸화를 억제함으로써 케모카인 분비를 억제하고, 이에 따라 TH2 반응을 억제함으로써 염증성 피부질환을 치료 및/또는 예방할 수 있다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 염증성 피부질환은 각질세포의 과다증식에 의한 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 구체적으로, 본원발명의 약제학적 조성물은 각질세포의 과립화를 억제함으로써 각질세포가 과다증식하여 염증성 피부질환의 증상을 나타내는 것을 방지할 수 있다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 염증성 피부질환은 비만세포 (mast cell)의 침윤에 의한 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 구체적으로, 본원발명의 약제학적 조성물은 비만세포의 침윤 및 히스톤 아세틸화를 억제함으로써 비만세포로부터의 히스타민 분비를 억제시키고, 따라서 염증성 피부질환을 치료/및 예방하고, 소양증세를 완화시키고, 또한 2차 감염에 의한 중증 피부염을 예방하는 것이 가능하다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 염증성 피부질환은 면역세포의 침윤에 의한 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 구체적으로, 본원발명의 약제학적 조성물은 결합 분자 (adhesion molecule)나 MMP (matrix metalloproteinase)와 같이 조직 침투에 필수적인 단백질들의 발현 및 생산을 억제함으로써 면역세포의 침윤을 억제하고, 이에 따라 염증성 피부질환의 치료 및/또는 예방 효과를 나타낼 수 있다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 염증성 피부질환은 아토피성 피부염, 습진, 접촉성 피부염 또는 건선일 수 있다.
본원의 다른 구현예에 따르면, 상기 자가 면역성 피부질환은 루푸스 또는 베체트병일 수 있다.
본원의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 비강을 통한 염증성 질환 및/또는 폐의 염증성 질환은 비염, 기관지염, 알러지성 천식, 폐질환, 세균성 폐 염증성 질환, 만성 폐쇄성 폐질환 (Chronic obstructive pulmonary disease; COPD), 폐렴 또는 폐암일 수 있다.
본원발명의 약제학적 조성물은, 약제학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 약제학적으로 허용가능한 담체 및/또는 충전제를 추가로 포함하는 염증성 피부질환의 치료 또는 예방용 약제학적 조성물의 형태로 제조될 수 있다. 약제학적으로 허용가능한 담체는 당업계에 잘 공지되어 있다. 즉, 당업자는 본원발명의 수단 및 방법을 사용하기 위한 허용가능한 담체를 용이하게 수득할 수 있다. 약제학적으로 허용가능한 담체는 하기를 포함하나, 이에 제한되지 않는다: 물, 염 용액, 알코올, 아라비아 고무, 식물성 기름, 벤질 알코올, 폴리에틸렌 글리콜, 젤라틴, 탄수화물, 예컨대, 락토오스, 아밀로오스 또는 전분, 마그네슘 스테아레이트, 탈크, 규산, 점성 파라핀, 백색 파라핀, 글리세롤, 알기네이트, 히알루론산, 콜라겐, 오일 향수 (perfume oil), 지방산 모노글리세리드 및 디글리세리드, 펜타에리트리톨 지방산 에스테르, 히드록시 메틸셀룰로오스, 및 폴리비닐 피롤리돈. 담체는 또한 다음의 문헌에 기재된 물질 중 임의의 것을 포함할 수 있다 [문헌: Remington: The Science and Practice of Pharmacy (Gennaro and Gennaro, Eds, 20th edition, Lippincott Williams & Wilkins, 2000); Theory and Practice of Industrial Pharmacy (Lachman et al, eds., 3rd　edition, Lippincott Williams & Wilkins, 1986); Encyclopedia of Pharmaceutical Technology (Swarbrick and Boylan, eds., 2nd edition, Marcel Dekker, 2002)]. 충전제 (filler)는 분말화된 셀룰로오스, 소르비톨, 만니톨, 다양한 종류의 락토오스 및 포스페이트 등 중에서 선택될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
약제학적 조성물은 그 외에도, 필요에 따라 폴리머, 활택제 및/또는 윤활제를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 폴리머는 다음 중에서 선택될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다: 친수성 또는 소수성 폴리머, 예컨대, 셀룰로오스 유도체 (예를 들어, 메틸셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스, 하이프로멜로스 (Hypromellose), 에틸셀룰로오스); 폴리비닐피롤리돈 (예를 들어, 포비돈, 크로스포비돈, 코포비돈); 폴리메타크릴레이트 (예를 들어, Eudragit RS, RL); 친유성 성분 (예를 들어, 글리세릴 모노스테아레이트, 글리세릴 베헤네이트); 및 다양한 다른 물질, 예컨대, 히드록시프로필 전분, 폴리에틸렌 옥사이드 및 카라기난 등. 가장 흔하게는, 5% 초과 및 보다 바람직하게는 8% 초과의 적절한 점도의 친수성 팽윤성 폴리머 (swelling polymer), 예컨대, 하이프로멜로스가 사용된다. 활택제 (glidant)는 콜로이드성 이산화 규소, 탈크, 마그네슘 스테아레이트, 칼슘 스테아레이트, 알루미늄 스테아레이트, 팔미트산, 스테아르산, 스테아롤 (stearol), 세탄올 및 폴리에틸렌 글리콜 등 중에서 선택될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 윤활제는 스테아르산, 마그네슘 스테아레이트, 칼슘 스테아레이트, 알루미늄 스테아레이트, 나트륨 스테아릴 푸마레이트, 탈크, 수소화된 피마자유 및 폴리에틸렌 글리콜 등 중에서 선택될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본원발명의 약제학적 조성물의 유효성분인 6-디아조-5-옥소-L-노르루신은 중화된 약제학적으로 허용가능한 염 형태의 조성물로 제형화될 수도 있다. 약제학적으로 허용가능한 염은, 무기산, 예컨대, 염산, 황산 또는 인산, 또는 유기산, 예컨대, 아세트산, 옥살산, 타르타르산, 만델산 및 시트르산 등과 함께 형성되는, 산 부가 염을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 상기 염은 무기 염기, 예컨대, 나트륨, 칼륨, 암모늄, 칼슘 또는 수산화제2철 (ferric hydroxide), 및 유기 염기, 이소프로필아민, 트리메틸아민, 2-에틸아미노 에탄올, 히스티딘 및 프로카인 등으로부터 파생될 수 있다.
상기 본원발명의 약제학적 조성물은 약제학적으로 유효한 양으로 투여될 수 있는데, 용어 "약제학적으로 유효한 양"이란 의학적 치료 또는 예방에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료 또는 예방하기에 충분한 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 질환의 중증도, 약물의 활성, 환자의 연령, 체중, 건강, 성별, 환자의 약물에 대한 민감도, 사용된 본원발명의 약제학적 조성물의 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율 치료기간, 사용된 본원발명의 약제학적 조성물과 배합 또는 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본원발명의 약제학적 조성물은 단독으로 투여하거나 또는 공지된 염증성 피부질환 치료제와 병용 투여될 수 있다. 상기 요소를 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하다.
상기 "병용 투여"는 둘 이상의 투여가 동시에 또는 순차적으로 발생하는 것을 의미한다. 즉, 둘 이상의 투여는 별개의 투여로서 각각의 투여가 동시에, 일제히, 또는 순차적으로 투여 (예, 기간에 의해 분리된 별개의 투여)됨으로써 병용 투여될 수 있다. 기간은 매우 짧거나 (예, 제1 투여 후 실질적으로 즉시) 혹은 더 길 수 있다 (예, 1-60 초, 1-60 분, 1-24 시간 등 또는 이들 사이의 임의의 값 또는 값의 범위).
본원발명의 약제학적 조성물의 투여량은 사용목적, 질환의 중독도, 환자의 연령, 체중, 성별, 기왕력, 또는 유효성분으로서 사용되는 물질의 종류 등을 고려하여 통상의 기술자가 결정할 수 있다. 예를 들어, 본원발명의 약제학적 조성물은 성인 1 인당 약 0.1 ng 내지 약 100 mg/kg, 바람직하게는 1 ng 내지 약 10 mg/kg로 투여할 수 있고, 투여빈도는 특별히 이에 제한되지 않으나, 1일 1회 투여하거나 또는 용량을 분할하여 수회 투여할 수 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본원발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 상기 약제학적 조성물은 약 1 주 이상, 약 2 주 이상, 또는 3주 또는 그 이상 투여될 수 있으며, 예를 들어 약 3 주간 투여될 수 있다.
예를 들어, 상기 약제학적 조성물은 경구 투여, 복강내 투여, 정맥내 투여, 근육내 투여, 피하 (subcutaneous) 투여, 피내 (intradermal) 투여, 비내 투여, 폐내 투여, 국부 (local) 투여, 국소 (topical) 투여 또는 직장내 투여를 위한 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 약제학적 조성물은 대상에 경구 투여, 주사 투여, 또는 국소(topical) 투여되기 위한 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 주사 투여의 경우, 상기 약제학적 조성물은 피하 투여 또는 피내 투여되는 것일 수 있고, 국소 투여의 경우 연고제의 형태로 도포함으로써 국소 적용되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
예를 들어, 상기 약제학적 조성물은 주사 투여 시 0.01 mg 내지 10 mg/kg, 0.05 mg 내지 5 mg/kg 또는 0.1 mg 내지 5 mg/kg로 투여할 수 있고, 국소 (topical) 투여 시 0.1 mg 내지 10 mg/kg, 0.2 mg 내지 6 mg/kg 또는 0.1 mg 내지 5 mg/kg로 투여할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 약제학적 조성물은 피하주사 투여 및 국소 투여의 병용 투여, 또는 피내주사 투여 및 국소 투여의 병용 투여를 위한 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
상기 약제학적 조성물이 주사 투여를 위한 것일 경우, 특히 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제 또는 동결 건조 제제 등을 이용한 주사 조성물로 제제화될 수 있으며, 상기 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은　주사　가능한 에스테르 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 특히, 주사 투여를 위해서 상기 약제학적 조성물을 안정제 또는 완충제와 함께 물에서 혼합하여 용액 또는 현탁액으로 제조하고 이를 앰플 (ampoule) 또는 바이알 (vial)의 단위 투여용으로 제제화할 수도 있다.
본원발명의 약제학적 조성물이 국소 투여를 위한 경우, 국소 조성물일 수 있다. 상기 국소 조성물은　피부에의 국소 적용, 즉 도포에 적합한 제형을 포함한다. 예를 들어, 상기 조성물은 6-디아조-5-옥소-L-노르루신 또는 이의 염 및 약제학적으로 허용가능한 국소 담체를 포함한다. 예를 들어, 상기 약제학적으로 허용가능한 국소 담체는 조성물의 중량 기준 약 50% 내지 약 99.99% (예를 들어, 조성물의 중량 기준 약 80% 내지 약 95%) 포함될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
상기 국소 조성물은, 하기를 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 유형의 제품으로 제조될 수 있다: 로션, 크림, 젤, 스틱 (stick), 스프레이, 연고, 세안액 (cleansing liquid wash), 고체 바 (solid bar), 샴푸, 페이스트 (paste), 분말 (powder), 무스 (mousses), 물티슈 (wipes), 패치 (patches), 상처 드레싱재료 (wound dressing), 접착 밴드, 히드로겔, 필름 및 화장품, 예컨대, 컨실러, 파운데이션, 마스카라, 및 립스틱. 이러한 제품은, 에멀젼 (예: 마이크로에멀젼 및 나노에멀젼), 젤, 고체, 미셀 (Micelle), 및 리포솜.
예를 들어, 상기 국소 조성물은 용액으로 제형화될 수 있다. 용액은 전형적으로 수용매 (예를 들어, 약제학적으로 허용가능한 수용매의 중량으로 약 50% 내지 약 99.99%, 예컨대, 약 90% 내지 약 99%)를 포함한다. 예를 들어, 상기 국소 조성물은　피부연화제 (emollient)를 포함하는 용액으로 제형화 될 수 있다. 이러한 조성물은 바람직하게는　피부연화제를 약 2% 내지 약 50% 함유할 수 있다. 상기 "피부연화제"는 건조함 (dryness)의 예방 또는 완화뿐만 아니라,　피부의 보호를 위하여 사용되는 물질을 포함할 수 있으며, 다양한 종류의 적절한　피부연화제가 공지되어 있고 본원에 사용될 수 있다. 문헌 [참조: the International Cosmetic Ingredient Dictionary and Handbook, eds. Wenninger and McEwen, pp. 1656-61, 1626, and 1654-55 (The Cosmetic, Toiletry, and Fragrance Assoc, Washington, D.C., 7th Edition, 1997) (hereinafter "ICI Handbook")]은 적절한 물질의 다양한 예시를 담고 있다.
용액으로 제형화 될 수 있는 유형의 제품은 연고이다. 연고는 동물 또는 식물성 기름 또는 반-고체 탄화수소의 단순 베이스 (simple base)를 포함할 수 있다. 연고는 약 2% 내지 약 10%의　피부연화제에 더하여, 약 0.1% 내지 약 2%의 증점제 (thickening agent)를 포함할 수 있다. 본원에 유용한 증점제 또는 점도 증가제 (viscosity increasing agent)의 예시가 문헌 [ICI Handbook pp. 1693-1697]에 개시되어 있다. 또한, 상기 국소 조성물은 에멀젼으로 제형화 될 수도 있다. 만일 담체가 에멀젼인 경우, 약 1% 내지 약 10% (예를 들어, 약 2% 내지 약 5%)의 담체는 유화제를 포함할 수 있고, 유화제는 비이온성, 음이온성 또는 양이온성 일 수 있으며, 적절한 유화제가 문헌 [ICI Handbook, pp. 1673-1686]에 개시되어 있다.
상기 국소 조성물은 또한 적절한 겔화제를 사용하여 젤 (예: 수성 젤)로서 제형화될 수 있다. 수성 젤에 적절한 겔화제는, 천연 검 (natural gum), 아크릴산 및 아크릴레이트 폴리머 (acrylate polymer) 및 코폴리머 (copolymer), 및 셀룰로오스 유도체 (예: 히드록시메틸셀룰로오스 및 히드록시프로필 셀룰로오스)를 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 오일 (예: 미네랄 오일)에 적합한 겔화제는, 수소화된 부틸렌/에틸렌/스티렌 코폴리머 및 수소화된 에틸렌/프로필렌/스티렌 코폴리머를 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 이러한 젤은 전형적으로, 이러한 겔화제를 전체 중량의 약 0.1% 내지 5%로 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원발명의 약제학적 조성물이 국소 조성물일 경우, 전술한 성분 외에도,　피부에 사용하기 위하여 통상적으로 사용되는 매우 다양한 유용성 (oil-soluble) 물질 및/또는 수용성 물질을 특별한 제한 없이 함유할 수 있다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 약제학적 조성물은 대상에 0.1 mg 내지 5 mg/kg 의 용량으로 주사 투여되기 위한 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 주사 투여는 피하주사 투여 또는 피내주사 투여일 수 있다. 이 경우, 상기 약제학적 조성물은 대상에 1 회 0.1 mg 내지 5 mg/kg의 용량으로 주 2회 투여되기 위한 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 약제학적 조성물은 대상에 0.1 mg 내지 5 mg/kg의 용량으로 국소 투여되기 위한 것일 수 있고, 이 경우 대상에 하루 0.1 mg 내지 5 mg/kg의 용량으로 매일 3 주간 투여되기 위한 것일 수 있으며, 상기 용량은 하루 1 회 적용되거나 또는 용량을 분할하여 하루 2 회 또는 3 회 이상 적용될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 약제학적 조성물이 적용되는 대상은 인간을 포함하는 포유동물일 수 있으며, 바람직하게는 인간이다.
본원의 다른 측면은, 6-디아조-5-옥소-L-노르루신 (6-diazo-5-oxo-L-norleucine) 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염을 포함하는 약제학적 조성물을 환자에게 투여하는 단계를 포함하는 환자의 염증성 피부질환의 치료 및/또는 예방 방법에 관한 것이다.
본원의 일 구현예에서, 상기 환자는 2세 이하의 영유아 또는 소아일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있으며, 아토피 행진 (atopic march)가 생긴 영유아 이상의 청소년 및 성인 환자에도 적용이 가능하다.
이하 실시예를 통하여 본원발명을 더욱 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본원의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
[실시예]
세포의 과다 증식 및 케모카인 분비 시 단백질, 지질 및 핵산 등의 거대 분자가 생산되어야 하므로 많은 에너지가 소비된다. 포유동물 세포의 필수적인 에너지원으로는 탄소 분자인 포도당과 글루타민이 대표적이다. 이로부터, 글루타민이 염증 질환에 필수적인 것으로 보고 이를 억제로 인해 동물 내에서 아토피가 억제될 수 있음을 입증하고자 하였다
DON은 글루타민의 길항제로서 글루타민 대사를 방해한다. 이와 같은 DON에 의한 글루타민 대사 방해로 인해, 면역세포의 억제 없이도 피부염증 치료 효과를 나타낼 수 있음을 확인하기 위해 하기와 같은 실험을 수행하였다.
1. 상피세포 과다증식 억제능
도 1 및 도 2와 같이 TPA와 옥사졸린으로 염증을 유발한 마우스에서 염증 병변에 DON을 처리 후 상피의 두께를 확인했을 때 확연히 줄어들어 있는 것을 확인하였다. 이로부터 DON이 상피세포의 비정상적인 증식을 억제함으로써 아토피 및 건선과 같은 피부염증 치료 효과를 나타낼 수 있음이 예상되었다.
2. 상피세포 케모카인 억제능
상피세포의 케모카인 억제능은 NFκB 활성화능 측정에 의해 확인하였다. NFκB는 케모카인 발현을 조절하는 전사 조절 인자로서, 여러 염증 신호에 의해 활성화되는 대표적인 염증조절인자이기 때문에, NFκB 신호를 확인함으로써 케모카인의 발현을 예상 가능하다. 도 3과 도 4에서는 각각 각질형성세포와 섬유아세포에서 TNF-α에 의한 NFκB 활성이 DON에 의해 억제되는 것을 확인하였고, NFκB 활성으로 인해 발현되는 Th2 type의 염증성 케모카인의 억제가 예상되었다. 이러한 결과로부터, 염증성 케모카인의 비정상적인 발현에 상피세포의 글루타민 대사가 매우 중요한 역할을 하며, DON에 의한 글루타민 대사 억제가 염증성 케모카인의 발현을 억제함으로써 염증성 피부질환 치료 효과를 나타낼 수 있음을 확인하였다.
3. 면역세포 침투 억제능 및 비만세포의 히스타민 분비 억제능
아토피 유도 동물 모델에서 DON을 처리한 실험군에서는 침투된 면역세포의 수가 적었던 결과를 바탕으로, DON이 면역세포의 침투력 자체를 약화시킬 것으로 생각하고 이를 증명하고자 하였다. 일반적으로 병변 부위에 면역세포가 침투하려면 많은 에너지가 필요한데, 이러한 에너지는 세포외기질 (extracellular matrix, ECM)에 있는 아미노산이나 다당류 등을 흡수하여 유지 및 충당하게 된다. 병변 부위에 침투하려는 면역세포가 DON을 흡수하게 되면 글루타민의 대사가 저해되어 결합 분자 (adhesion molecule)나 MMP (matrix metalloproteinase)와 같이 조직 침투에 필수적인 단백질들의 생산에 문제가 있을 것으로 판단하였다.
비만세포 (mast cell)은 면역세포의 일종으로서, 아토피 병변 부위에서 침윤이 흔하게 관찰되며, 히스타민을 분비하여 소양증을 야기하고 그로 인한 2차 감염이나 아토피 행진 (atopic march)의 원인이 되기도 한다. 아토피 증상 호전을 위해 많은 항 히스타민 제제가 개발된 바 있으나, 비만세포를 직접 제어할 수 있는 약제는 아직 개발된 바 없다. 비만세포는 활성화를 위해 글루타민 및 포도당에 의해 활성화되는 해당작용 (glycolysis)이 요구된다. DON 처리 시 도 9 및 도 14와 같이 피부염증 모델 병변 부위에 비만세포 침투가 약화된 것을 관찰할 수 있다. 이러한 결과를 통해 DON이 상피세포뿐 아니라 비만세포의 침윤을 억제하여, 소양증세를 완화시킬 수 있으며, 2차 감염에 의한 중증 피부염도 예방할 수 있음이 확인되었다.
4. TPA-유발 염증 억제 실험
TPA (12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate, Sigma)를 이용한 염증 유발 및 억제 실험을 위해, 생후 14 주령 C57BL/6 암컷 마우스를 ㈜나라바이오텍에서 구입하여 사용하였다. 구입한 마우스는 7 일간 순화시킨 후, 건강한 동물을 선별하여 실험하였다. 실험기간 중 온도 21-25℃ 상대습도 45-65% 및 조명시간 12 시간의 환경을 유지하며 사육하였으며, 사료와 음수는 자유급여 하였다.
TPA를 이용한 마우스 염증 유발 실험의 개략도가 도 5에 나타나 있다. 먼저, 순화한 마우스의 몸무게 및 크기 등 특성이 유사한 마우스를 3 마리씩 5 개의 실험군으로 나눈 후 개별적으로 사육하여 항염증의 정도를 확인하였다. 마우스의 양쪽 귀 각각에 1차적으로 1.0 ㎍의 TPA를 도포하여 염증을 유도한 뒤, 1 시간 후 치료 물질을 도포하고 이를 5 일간 지속하였다. TPA의 용매인 아세톤 (Merck)만 적용한 마우스를 음성 대조군 (Vehicle)으로 설정하였고, 아세톤에 용해시킨 1.0 ㎍의 TPA를 적용한 마우스를 양성 대조군으로 설정하여 평가하였으며, TPA 적용 후 3 mg의 덱사메타손 (DEX, Sigma), 0.6 mg의 크리사보롤 (CRI, Chemscene) 및 0.1 mg의 6-디아조-5-옥소-L-노르루신 (DON, Sigma)을 각각 적용한 마우스를 실험군으로 설정하였다. 위에서 설명한 방법에 의해 각각의 물질을 5 일간 도포한 후 마우스의 체중, 귀 두께 및 귀 무게를 측정하였으며, 또한 귀 조직을 채취하여 헤마톡실린&에오신 (H&E) 염색 및 톨루딘 블루 염색으로 조직학적 분석을 실시하였다.
도 6은 치료 물질 도포 5 일 후 마우스의 피부 상태를 보여주는 사진 이미지이며, 도 7은 각각의 대조군 및 실험군 마우스의 조직학적 분석 결과를 보여주는 이미지이다. 도 6에 따르면, TPA 적용 후 5 일간 덱사메타손 (Dexamethasone, DEX) 크리사보롤 (Crisaborole, CRI) 및 DON를 도포한 마우스 실험군에서 귀 부위가 음성 대조군에 비해 홍반 및 각질이 나타나는 것을 육안으로 확인할 수 있다. 도 7에 따르면, 조직학적 분석에서도 TPA 처리 시에 상피 (epidermis) 및 진피 (dermis)의 피부 조직이 두꺼워진 것이 DON으로 인해 얇아 지는 것으로 확인되었다.
도 8은 육안상으로 평가되는 귀 병변의 부위를 홍반 (erythema), 각질 (scale) 및 두께 (thickness)로 구분하여 점수화하여 평가하였으며, 증상의 심한 정도를 0 점 내지 4 점으로 판단하여 없음 (none)은 0 점, 약함 (slight)은 1 점, 중간 (moderate)은 2 점, 심함 (marked)은 3 점, 그리고 매우 심함 (very marked)은 4 점으로 스코어링하여 나타낸 그래프이다. 도 8에 따르면, 음성 대조군에 비해 DON을 처리한 실험군은 홍반, 각질 및 두께의 정도가 유의적으로 감소하였음이 확인된다.
다음으로, DON의 항염증 효과를 확인하기 위하여 마우스의 귀 두께 및 귀 무게를 측정하여 수치화하고 (도 9(a) 및 9(b)), 비만세포 (mast cell)을 확인할 수 있는 톨루딘 블루 염색한 조직학적 분석 결과를 토대로 200 배율의 이미지를 이용해 군당 3 장씩 비만세포의 개수를 측정하여 비교하였다 (도 9(c)). 실험 결과, 음성 대조군에 비해 TPA를 처리한 양성 대조군에서 비만세포의 수가 유의적으로 증가하였음이 확인되었으며, 양성 대조군에 비해 덱사메타손 (Dexamethasone, DEX)군, 크리사보롤 (Crisaborole, CRI)군 및 DON 군에서 비만세포의 수가 유의적으로 감소하였음이 확인되었다. 따라서, DON이 상피세포뿐만 아니라 비만세포의 히스타민 분비를 억제하여 소양증세를 완화시킬 수 있으며, 2차 감염에 의한 중증 피부염도 예방할 수 있음이 확인되었다.
5. 옥사졸린-유발 아토피성 피부염 억제 실험
군당 5 마리의 8 주령 암컷 BALB/c 마우스를 이용하여, 옥사졸린-유발 아토피성 피부염의 억제 효과를 실험하였다. 실험은 마우스의 귀에 유도된 피부염에 치료 후보물질을 후처리 하였으며, 경피도포 혹은 피하주사 투여를 통하여 치료제의 투여 경로에 따른 효과를 각각 확인하고자 하였다. 먼저, 음성 대조군을 제외한 모든 군에 아토피성 피부염을 유발하기 위해, 양쪽 귀에 각각 0.35 mg의 옥사졸린 (4-Ethoxymethylene-2-phenyl-2-oxazolin-5-one, OXA)을 아세톤 30 ㎕에 혼합하여 1%의 농도로 감작 (sensitization)을 선행하였다. 음성 대조군에는 OXA가 포함되지 않은 동량의 용매를 도포하였다 (vehicle). OXA 최초 도포 7 일 후부터 OXA (0.5%)를 추가적으로 이틀 간격으로 도포하여 피부염증을 유도하였다. 치료군은 덱사메타손 (Dexamethasone, DEX), 타크로리무스 (Tacrolimus, TAC), 시클로스포린 (Cyclosporine, CYCL), 크리사보롤 (Crisaborole, CRI), DON이 이용되었다. 경피도포의 경우 OXA를 도포할 때마다 1 시간 뒤에 양쪽 귀에 각각 처리하였으며, 피하주사 경로를 통한 투여 실험은 OXA 처리 후 1 시간 뒤에 주사하되 이틀에 한번씩 간헐적으로 투여하였다. 피하주사 투여에 사용된 부형제는 필터 처리된 멸균수를 이용하였으며 대조군 역시 동량의 멸균수를 투여하였다. 마지막으로, 최초 OXA 도포 후 22 일째 되는 날 실험을 종료하고 마우스를 희생 및 부검하여 귀 조직을 채취하고 조직의 형태학적 구조를 확인하기 위해 H&E 염색을, 침윤된 비만세포의 계수를 위해 톨루딘 블루 염색을 수행하였다. 본 실시예에서 수행된 실험의 개략도가 도 10에 나타나 있다.
먼저, 아래 표 1에 나열된 조건에 따라 처리된 마우스에서의 실험 결과가 도 11 내지 도 14에 나타나 있다.
[표 1]
Figure PCTKR2020005734-appb-I000001
도 11은 아토피성 피부염을 유발한 마우스의 귀 사진이다. OXA 처리에 의해 조직 팽창이 일어나고 습진이 동반되는 전형적인 아토피성 피부염의 증상이 관찰되나, 그러한 증상은 치료 물질의 처리에 의해 감쇠하는 것이 확인되었다. 특히, 대조군인 OXA 군과 달리 DEX 군에서 가장 효과적으로 귀 조직의 변형을 억제하였고 DON 군에서도 유의한 피부 개선 상태가 관찰되었다.
도 12는 아토피성 피부염을 유발한 마우스의 귀 무게 (g)와 두께 (mm)를 측정한 결과를 그래프로 나타낸 것이다. 마찬가지로 치료 그룹인 DEX 군과 DON 군에서 유의하게 감소된 결과를 나타내었다.
도 13는 아토피성 피부염을 유발한 마우스 귀의 조직학적 분석 결과를 나타낸 이미지이다 (X100, 스케일 바 200 ㎛). H&E 염색 결과로부터 피부의 형태적 변화를 관찰할 수 있으며, 톨루딘 블루 염색 결과로부터 비만세포의 침윤 정도를 확인할 수 있다. 비만세포는 붉은색 화살표로 표시되어 있다.
도 14는 상기 염색 결과로부터 진피내에 침윤된 총 세포수 및 비만세포수를 정량화하여 나타낸 그래프이다. (a)세포수는 200 마이크로 평방미터 (㎛2) 내 침윤된 세포의 총 개수를 이용하여 비교하였고, (b)비만세포는 동일한 면적 내에 침윤된 비만세포를 총 세포수 대비 퍼센트(%)로 환산하였다.
다음으로, 아래 표 2의 조건에 따라 동일한 농도의 DEX와 DON을 혼합하여 병용 투여한 마우스의 귀 조직 두께 측정 결과가 도 15에 나타나 있다.
[표 2]
Figure PCTKR2020005734-appb-I000002
다음으로, 아래 표 3의 조건에 따라 DON을 농도별로 목덜미에 피하주사한 마우스의 귀 조직 두께 측정 결과가 도 16에 나타나 있다.
[표 3]
Figure PCTKR2020005734-appb-I000003
본 실시예를 통하여, 육안 및 조직학적 분석 결과에서 DON이 피부 상피의 변화 및 진피층 내에 유입된 면역세포의 수, 특히 비만세포의 수를 유의하게 감소시킨 것을 확인하였다. 따라서 DON은 아토피성 피부염의 발병기전에서 상피의 조직학적 변화와 면역학적 염증반응을 억제할 수 있으며 이는 DON이 아토피성 피부염 치료제로의 가능성이 있음을 시사하는 것이다.
6. IMQ-유발 건선 억제 실험
IMQ (Imiquimod, Tokyo chemical industry, I0747-100 mg)를 이용한 건선 억제 실험을 위해, 실험동물로서 암컷 C57/BL6 마우스 (n=5)를 이용하였다. 먼저 건선 피부염을 유발하기 위해, 음성 대조군을 제외한 모든 그룹에 4 mg의 IMQ를 완벽하게 제모된 마우스의 등에 100 ㎕씩 골고루 도포하여 감작을 선행하였다. 음성 대조군은 IMQ가 포함되지 않은 동량의 용매만을 도포하였다. 5 일 동안 24 시간 간격으로 IMQ를 총 5 회 도포하여 건선을 유도하였으며, 치료 그룹은 에탄올에 용해한 0.05% 덱사메타손 (DEX) (5 mg/ml, 100 ㎕) 또는 0.05% DON (0.5 mg/ml, 100 ㎕)을 매 IMQ 처리 1 시간 후 동일 부위에 처리 (도포)하였다. 실험의 개략도는 도 17에 나타나 있다.
IMQ 또는 IMQ+치료 물질을 도포한 마우스 등의 사진 이미지가 도 18에, 피부의 형태학적 변화와 면역세포 유입의 변화를 관찰하기 위한 마우스 등 피부 단면의 조직학적 분석 결과가 도 19에 나타나 있다. 도 18 및 도 19에 따르면, 마우스 등에 IMQ만을 처리한 대조군에서 피부 조직이 두꺼워지고 수포가 형성되었으며 홍반 증상을 동반한 건선이 유발되었음이 관찰되었으나, IMQ와 DON을 함께 처리한 그룹에서는 정상 피부와 비슷한 수준의 피부 표면이 관찰되었다.
병변의 부위에서 육안상으로 평가되는 각질 (scale, 도 20)의 정도를 구분, 점수화하여 평가하였으며, 증상의 심한 정도를 0 점 내지 4 점으로 판단하여 없음 (none)은 0 점, 약함 (slight)은 1 점, 중간 (moderate)은 2 점, 심함 (marked)은 3 점, 그리고 매우 심함 (very marked)은 4 점으로 스코어링하여 그래프로 나타내었다. 도 19에 따르면, 음성 대조군에 비해 IMQ를 처리한 양성 대조군의 각질의 정도가 유의적으로 증가한 반면, DON을 처리한 실험군은 각질의 정도가 양성 대조군에 비해 유의적으로 감소하였음이 확인되었다.
또한, 실험 후 병변의 피부 두께 (skin thickness)를 측정하여 도 21에 나타내었다. 측정 결과, DON 처리군은 음성 대조군과 비교 시 피부 두께가 현저하게 감소하여 건선 증상이 완화되었음을 확인하였다.
7. NFκB에 대한 DON의 저해효과 확인
본 실시예에서는, 피부염 병변이 있는 피부 세포에서 NFκB의 활성을 확인하고, 항진된 NFκB의 활성 억제 여부를 확인함으로써 케모카인 분비 억제 및 히스톤 아세틸화의 억제를 간접적으로 확인하고자 하였다.
루시퍼레이즈 활성을 통해 NFκB 전사인자의 활성을 확인할 수 있는 세포주인 NIH3T3/NFκB-luc 세포에 25 ng/ml의 TNF-α를 처리하여 NFκB 신호를 활성화시켰으며, 양성 대조군으로는 TNF-α 저해제로서 NF-κB 신호전달 저해작용을 유발하는 Bay11-7082 (Bay)를 5 μM 사용하였다. NIH3T3/NFκB-luc 세포를 96 웰 플레이트에 50x104 세포/웰로 분주한 후, 인큐베이터에서 24 시간 동안 안정화시켰다. NFκB에 대한 DON의 효능 확인을 위해 TNF-α와 100 μM DON을 8 시간 동안 병용처리한 후 파쇄하여 얻은 세포 효소액과 루시페린을 반응시켰으며, 루미노미터를 통해 루시퍼레이즈 활성으로 나타내었다 (도 3, 도 4). 각각의 처리군에 따른 세포수 차이는 단백질 정량을 이용하여 루시퍼레이즈 활성 결과값을 보정하였다.
도 3과 도 4에 따르면, 각질형성세포와 섬유아세포에서 각각 TNF-α 처리군의 루시퍼레이즈 활성이 증가되는 것이 관찰되었고, 양성 대조군인 Bay11-7082와 TNF-α 병용처리군에서는 TNF-α 단독 처리군 대비 루시퍼레이즈 활성이 감소되는 것을 확인하였다. DON과 TNF-α 병용처리군에서 역시 TNF-α 처리군 대비 루시퍼레이즈 활성이 감소되는 것이 확인되었다 (***P<0.05). 이로부터, TNF-α 처리에 의해 유도된 NFκB 신호의 활성화가 DON 처리에 의해 억제됨을 확인하였다.
전술한 본원발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (15)

  1. 6-디아조-5-옥소-L-노르루신 (6-diazo-5-oxo-L-norleucine) 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염을 포함하는, 염증성 피부질환, 자가면역성 피부질환, 비강을 통한 염증성 질환 및/또는 폐의 염증성 질환의 치료 또는 예방용 약제학적 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 염증성 피부질환은 각질세포 및 섬유아세포에서의 케모카인 분비에 의한 것인, 약제학적 조성물
  3. 제1항에 있어서, 상기 염증성 피부질환은 각질세포의 과다증식에 의한 것인, 약제학적 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 염증성 피부질환은 비만세포 (mast cell)에 의한 소양증이 동반되는 것인, 약제학적 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 염증성 피부질환은 면역세포의 침윤에 의한 것인, 약제학적 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 염증성 피부질환은 아토피성 피부염 또는 건선인, 약제학적 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 자가 면역성 피부질환은 루푸스 또는 베체트병인, 약제학적 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 비강을 통한 염증성 질환 및/또는 폐의 염증성 질환은 비염, 기관지염, 알러지성 천식, 폐질환, 세균성 폐 염증성 질환, 만성 폐쇄성 폐질환 (Chronic obstructive pulmonary disease; COPD), 폐렴 또는 폐암인, 약제학적 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 대상에 경구 투여, 주사 투여, 또는 국소(topical) 투여되기 위한, 약제학적 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 피하주사 투여 및 국소 투여의 병용 투여를 위한, 약제학적 조성물.
  11. 제9항에 있어서, 피내주사 투여 및 국소 투여의 병용 투여를 위한, 약제학적 조성물.
  12. 제9항에 있어서, 대상에 0.1 mg 내지 5 mg/kg의 용량으로 주사 투여되기 위한, 약제학적 조성물.
  13. 제12항에 있어서, 대상에 1 회 0.1 mg 내지 5 mg/kg의 용량으로 주 2회 투여되기 위한 약제학적 조성물.
  14. 제9항에 있어서, 대상에 0.1 mg 내지 5 mg/kg의 용량으로 국소 투여되기 위한, 약제학적 조성물.
  15. 제14항에 있어서, 대상에 하루 0.1 mg 내지 5 mg/kg의 용량으로 3 주간 매일 투여되기 위한 약제학적 조성물.
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