WO2022250363A1 - 아이유원 계열의 유비퀴틴 특이적 프로테아제 14 억제제를 유효성분으로 포함하는, 프로탁의 항암 효과 증진용 약학적 조성물 - Google Patents

아이유원 계열의 유비퀴틴 특이적 프로테아제 14 억제제를 유효성분으로 포함하는, 프로탁의 항암 효과 증진용 약학적 조성물 Download PDF

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protac
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이병훈
문성현
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재단법인대구경북과학기술원
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Definitions

  • the present invention relates to a pharmaceutical composition for enhancing anticancer effect, and more specifically, IUWON among deubiquitinase (DUB) inhibitors of ubiquitin-specific protease 14 (hereinafter referred to as USP14) (Hereinafter referred to as IU1) relates to a composition for enhancing cancer prevention and/or treatment effects of PROTAC, including a series of compounds.
  • DAB deubiquitinase
  • USP14 ubiquitin-specific protease 14
  • PROTAC is a new paradigm to overcome the limitations of traditional new drug technology development, using the ubiquitin-proteasome system (UPS), an intrinsic proteolysis mechanism used by cells to degrade proteins. By using it, it is possible to induce degradation of proteins that cannot be degraded by conventional techniques (induced proteolysis).
  • UPS ubiquitin-proteasome system
  • TDP targeted protein degradation
  • Protac The scope of application of Protac is, in principle, applied to all proteins capable of degradation and all E3 ligases capable of ubiquitination, and is not simply limited to specific diseases or specific target proteins, so it will develop into a platform technology. It has limitless potential. In fact, the development of Protac, which degrades several important disease targets such as KRas (G12C), AR (AR-V7), STAT3, Tau, CDK9, BET family, BCR-ABL, BTK, and HDAC family, is currently actively underway.
  • KRas G12C
  • AR AR-V7
  • STAT3 Tau Tau
  • CDK9 CDK9
  • BET family BCR-ABL
  • BTK BTK
  • HDAC family the scope of application of Protac is, in principle, applied to all proteins capable of degradation and all E3 ligases capable of ubiquitination, and is not simply limited to specific diseases or specific target proteins, so it will develop into a platform technology. It has limitless potential
  • Protac acts by linking the E3 ligase and the target protein to form a ternary structure (Drug Discovery Today: Technologies, 31, 15-27), but the ubiquitination pattern by Protac, No studies have been done on the form, type and control.
  • the poly-Ub chains or multi-Ub chains formed in the process of promoting ubiquitination by Protac are cleaved by deubiquitinase (DUB), Protak No degradation of the targeted protein substrate occurs. Therefore, from this point of view, research on improving the target protein degradation function of Protac is required.
  • the present inventors studied to find a substance for enhancing the target protein degradation function of Protac, and as a result, IU1-based compounds that inhibit USP14 among deubiquitination enzymes were treated in combination with Protac. In the case of doing so, the present invention was completed by confirming that the proteolytic function of Protak was remarkably enhanced.
  • an object of the present invention is to provide a pharmaceutical composition for preventing or treating cancer, including a ubiquitin-specific protease 14 (USP14) inhibitor and proteolysis-targeting chimera (PROTAC).
  • USP14 ubiquitin-specific protease 14
  • PROTAC proteolysis-targeting chimera
  • Another object of the present invention is to provide a pharmaceutical composition for enhancing the effect of preventing or treating cancer in combination with Protac, wherein the composition comprises a USP14 inhibitor as an active ingredient. .
  • Another object of the present invention is to provide a health functional food for preventing or improving cancer containing a USP14 inhibitor and Protac.
  • Another object of the present invention is to provide a method for preventing or treating cancer comprising administering a USP14 inhibitor and Protac to a subject.
  • Another object of the present invention is to provide a use of a USP14 inhibitor and Protac for the manufacture of a drug for preventing or treating cancer.
  • the present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating cancer, including a ubiquitin-specific protease 14 (USP14) inhibitor and proteolysis-targeting chimera (PROTAC).
  • USP14 ubiquitin-specific protease 14
  • PROTAC proteolysis-targeting chimera
  • the USP14 inhibitor may be an IU1-based compound.
  • the IU1 series compound is 1-[1-(4-fluorophenyl)-2,5-dimethylpyrrol-3-yl]-2-pyrrolidin-1-ylethanone; 1-[1-(4-Chlorophenyl)-2,5-dimethyl-1H-pyrrol-3-yl]-2-(1-piperidinyl)ethanone; 1-(1-(4-chlorophenyl)-2,5-dimethyl-1H-pyrrol-3-yl)-2-(pyrrolidin-1-yl)ethan-1-one; 4-(3-(2-(4-hydroxypiperidin-1-yl)acetyl)-2,5-dimethyl-1H-pyrrol-1-yl)benzonitrile; 1-(1-(4-chlorophenyl)-5-methyl-1H-pyrazol-4-yl)-2-(piperidin-1-yl)ethan-1-one; 4-(2-methyl-3-(2-(piperidin-1-)
  • the cancer is brain tumor, head and neck cancer, breast cancer, lung cancer, esophageal cancer, stomach cancer, duodenal cancer, appendix cancer, colon cancer, rectal cancer, liver cancer, pancreatic cancer, gallbladder cancer, bile duct cancer, anal cancer, renal cancer, It may be ureteral cancer, bladder cancer, prostate cancer, penile cancer, testicular cancer, uterine cancer, ovarian cancer, vulvar cancer, vaginal cancer or skin cancer.
  • the protac is CDK9 (Cyclin-dependent kinase 9) / CDK family, BRD4 (Bromodomain-containing protein 4) / BET (Bromodomain and extra-terminal) family, SHP-2 (Src homology region 2 domain-containing phosphatase-2), AR (Androgen receptor), ER (Estrogen receptor), RAR (retinoic acid receptor), ERR ⁇ (Estrogen-related receptor alpha), BTK (Bruton's tyrosine kinase), ALK (Anaplastic lymphoma) kinase), RIPK (Receptor-interacting serine/threonine-protein kinase), c-Met (MET proto-oncogene/receptor tyrosine kinase), FAK (Focal adhesion kinase), IRAK4 (Interleukin-1 receptor-associated kinase 4), p38 MAPK (p38 MAPK (p38 MAPK
  • the E3 ligase that Protac works on is CRBN (Cereblon), VHL (Von Hippel-Lindau tumor suppressor), cIAP (Cellular inhibitor of apoptosis protein), Keap1 (Kelch- like ECH-associated protein 1), HDM2 (Human double minute 2 homolog), ⁇ TRCP (Beta-transducin repeat containing E3 ubiquitin protein ligase), CHIP (Carboxyl terminus of HSC70-interacting protein) and UHRF1 (ubiquitin like with PHD and ring finger It may exhibit a proteolytic effect through an E3 ligase selected from the group consisting of domains 1).
  • the USP14 inhibitor may enhance the proteolytic effect of Protac.
  • the present invention provides a pharmaceutical composition for enhancing the effect of preventing or treating cancer in combination with Protac, wherein the composition contains a USP14 inhibitor as an active ingredient.
  • the USP14 inhibitor may be an IU1-based compound.
  • the IU1 series compound is 1-[1-(4-fluorophenyl)-2,5-dimethylpyrrol-3-yl]-2-pyrrolidin-1-ylethanone; 1-[1-(4-Chlorophenyl)-2,5-dimethyl-1H-pyrrol-3-yl]-2-(1-piperidinyl)ethanone; 1-(1-(4-chlorophenyl)-2,5-dimethyl-1H-pyrrol-3-yl)-2-(pyrrolidin-1-yl)ethan-1-one; 4-(3-(2-(4-hydroxypiperidin-1-yl)acetyl)-2,5-dimethyl-1H-pyrrol-1-yl)benzonitrile; 1-(1-(4-chlorophenyl)-5-methyl-1H-pyrazol-4-yl)-2-(piperidin-1-yl)ethan-1-one; 4-(2-methyl-3-(2-(piperidin-1-)
  • the cancer is brain tumor, head and neck cancer, breast cancer, lung cancer, esophageal cancer, stomach cancer, duodenal cancer, appendix cancer, colon cancer, rectal cancer, liver cancer, pancreatic cancer, gallbladder cancer, bile duct cancer, anal cancer, renal cancer, It may be ureteral cancer, bladder cancer, prostate cancer, penile cancer, testicular cancer, uterine cancer, ovarian cancer, vulvar cancer, vaginal cancer or skin cancer.
  • the protac is CDK9 (Cyclin-dependent kinase 9) / CDK family, BRD4 (Bromodomain-containing protein 4) / BET (Bromodomain and extra-terminal) family, SHP-2 (Src homology region 2 domain-containing phosphatase-2), AR (Androgen receptor), ER (Estrogen receptor), RAR (retinoic acid receptor), ERR ⁇ (Estrogen-related receptor alpha), BTK (Bruton's tyrosine kinase), ALK (Anaplastic lymphoma) kinase), RIPK (Receptor-interacting serine/threonine-protein kinase), c-Met (MET proto-oncogene/receptor tyrosine kinase), FAK (Focal adhesion kinase), IRAK4 (Interleukin-1 receptor-associated kinase 4), p38 MAPK (p38 MAPK (p38 MAPK
  • the E3 ligase that Protac works on is CRBN (Cereblon), VHL (Von Hippel-Lindau tumor suppressor), cIAP (Cellular inhibitor of apoptosis protein), Keap1 (Kelch- like ECH-associated protein 1), HDM2 (Human double minute 2 homolog), ⁇ TRCP (Beta-transducin repeat containing E3 ubiquitin protein ligase), CHIP (Carboxyl terminus of HSC70-interacting protein) and UHRF1 (ubiquitin like with PHD and ring finger It may exhibit a proteolytic effect through an E3 ligase selected from the group consisting of domains 1).
  • the USP14 inhibitor may enhance the proteolytic effect of Protac.
  • the combination may be administered simultaneously with Protac, separately or sequentially.
  • the present invention provides a health functional food for preventing or improving cancer containing a USP14 inhibitor and Protac.
  • the present invention provides a method for preventing or treating cancer comprising administering a USP14 inhibitor and Protac to a subject.
  • the present invention provides the use of a USP14 inhibitor and Protac for the manufacture of a medicament for the prevention or treatment of cancer.
  • an IU1-based compound an inhibitor of USP14
  • Protac an inhibitor of USP14
  • the target protein decomposition effect and cancer treatment effect of Protac are enhanced. It is expected that the IU1 series of compounds can be usefully utilized.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic diagram of a target protein decomposition process of PROTAC.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a method for enhancing target protein degrading ability of Protac based on the deubiquitination enzyme inhibitor proposed in the present invention.
  • Figure 3 confirms the target protein degradation effect of CDK9 Protak
  • Figure 3a shows the structure and action form of CDK9-targeted Protak
  • Figure 3b shows the actual treatment of the CDK9 Protak, LNCaP, MB231 and HeLa cells showing the results of confirming the CDK9 degradation effect at different treatment concentrations of Protac.
  • Figure 4 confirms the effect of IU1 compound on enhancing the protein degradation ability of CDK9 Protac
  • Figure 4a compares the target protein (CDK9) degradation level of an experimental group treated with only CDK9 Protak and an experimental group treated with a combination of Protac and IU1 compound.
  • Figure 4b is a result of confirming that CDK9 protein degradation occurs even when only the IU1 compound is treated alone
  • Figure 4c is a proteasome inhibitor ( MG132) and an autophagy inhibitor (Baf) were treated and the proteolytic effect of CDK9 Protak was confirmed.
  • 5a and 5b are diagrams showing the results of confirming the proteolysis enhancing effect of the IU1 compound in a CDK9 Protak concentration-dependent manner after setting the IU1 compound under different concentration conditions in HeLa cells.
  • 6a and 6b are diagrams showing the results of confirming the proteolysis enhancing effect of the IU1 compound in a IU1 concentration-dependent manner after setting CDK9 Protac at different concentration conditions in HeLa cells.
  • FIG. 7 is a result of confirming the target protein (CDK9) degradation level by DC 50 value by the combined treatment of IU1 compound and CDK9 protac. This is the result of confirming the degradation level of the target protein while increasing the treatment concentration of turbidity
  • FIG. 7c is a diagram showing the result of confirming the DC 50 value according to the concentration of the treatment material by quantifying the results of FIGS. 7a and 7b.
  • FIG. 8 is a diagram showing the results of confirming the cancer cell growth inhibitory effect of Protak while varying the presence or absence of treatment with the IU1 compound, as confirming whether the IU1 compound can enhance the anticancer effect of Protak.
  • Figure 9 shows the use of Protac alone or in combination with IU1 compound in LNCaP cell line, a prostate cancer cell line, in order to confirm whether IU1 of the present invention can enhance the anticancer effect of Protac in other carcinomas other than HeLa cells, which is a cervical cancer cell line. After treatment, it is a diagram showing the result of confirming the degradation level of the target protein.
  • 10a and 10b are diagrams showing the results of confirming the proteolysis enhancing effect of the IU1 compound in a CDK9 Protak concentration-dependent manner after setting the IU1 compound under different concentration conditions in LNCaP cells.
  • FIG. 11 shows a case of treatment with BRD4-targeted Protac alone and IU1 in order to confirm whether the combined administration of the IU1 compound of the present invention can enhance the target protein degradation ability of Protac for Protac other than CDK9 Protak. It is a diagram showing the results of confirming the level of protein degradation when treated in combination with the compound.
  • 12a and 12b show, in order to confirm whether the combined administration of the IU1 compound of the present invention can enhance the target protein degrading ability of Protac against CDK9 Protak and BRD4 Protak in HeLa cells, SHP-2 It is a diagram showing the results of confirming the level of protein degradation when Protak, which targets CDK9, was treated alone under conditions similar to CDK9 Protak and when treated in combination with an IU1 compound.
  • Figure 13 is a target protein (CDK9) decomposition by combined treatment of IU1-47, an IU1-based compound, and CDK9 Protak, in order to confirm whether compounds other than IU1 among IU1-based compounds have an effect of enhancing the proteolysis ability of Protak.
  • FIGS. 13a and 13b show the result of confirming the degradation level of the target protein while increasing the treatment concentration of Protac in HeLa cells with or without treatment and with different concentrations of the IU1-47 compound.
  • 13c is a diagram showing the result of confirming the DC 50 value according to the concentration of the treatment material by quantifying the results of FIGS. 13a and 13b.
  • FIG. 14 is a diagram showing the results of confirming the proteolysis enhancing effect of the IU1-47 compound in a IU1-47 concentration-dependent manner after setting CDK9 Protac under different concentration conditions in HeLa cells.
  • 15 is a diagram showing the results of confirming the effect of IU1 compound on CDK9 Protak protein degrading ability in a time-dependent manner in HeLa cells treated with CDK9 Protak alone or in combination with IU1.
  • Figure 16 shows the non-specific deubiquitination enzyme inhibitor (pan DUB inhibitor) PR-619 compound under different concentration conditions in HeLa cells, and then the CDK9 proteolysis enhancing effect of the PR-619 compound compared to IU1-47. It is a diagram showing the result of checking.
  • FIG. 17 shows the CDK9 protease enhancement effect of the P50429 compound after setting the P50429 compound, which is an ubiquitin-specific protease 7/47 dual inhibitor, under different concentration conditions in HeLa cells. It is a diagram showing the results confirmed by comparison with IU1-47.
  • the inventors have confirmed that the proteolytic function of Protac is enhanced when an IU1-based compound that inhibits USP14 among deubiquitination enzymes that inhibits the proteolytic function of Protac is treated in combination with Protak, thereby enhancing the present invention. has completed
  • the present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating cancer, including a ubiquitin-specific protease 14 (USP14) inhibitor and PROTAC.
  • a pharmaceutical composition for preventing or treating cancer including a ubiquitin-specific protease 14 (USP14) inhibitor and PROTAC.
  • USP14 used in the present invention is one of about 100 deubiquitinating enzymes (DUBs), which are the only group of enzymes that can reversibly reverse ubiquitination, and are present in about 100 human proteins. ), and is a deubiquitination enzyme that acts specifically on multiple ubiquitin chains.
  • DRBs deubiquitinating enzymes
  • the USP14 inhibitor may be an IU1-based compound, and the IU1-based compound is, but is not limited to, 1-[1-(4-fluorophenyl)-2,5-dimethylpyrrol-3-yl]-2 -pyrrolidin-1-ylethanone; 1-[1-(4-Chlorophenyl)-2,5-dimethyl-1H-pyrrol-3-yl]-2-(1-piperidinyl)ethanone; 1-(1-(4-chlorophenyl)-2,5-dimethyl-1H-pyrrol-3-yl)-2-(pyrrolidin-1-yl)ethan-1-one; 4-(3-(2-(4-hydroxypiperidin-1-yl)acetyl)-2,5-dimethyl-1H-pyrrol-1-yl)benzonitrile; 1-(1-(4-chlorophenyl)-5-methyl-1H-pyrazol-4-yl)-2-(piperidin-1-ylethanone;
  • the USP14 inhibitor may be specifically, IU1 or IU1-47.
  • USP14 inhibitor may enhance the proteolytic effect of Protac.
  • the proteasome is one of the constituents of the ubiquitin-proteasome system (UPS), which is a system that degrades intracellular proteins, and breaks down the peptide bonds of substrate proteins labeled with ubiquitin to degrade proteins. Do it.
  • UPS ubiquitin-proteasome system
  • protein may be used in the same sense as “polypeptide” or “polypeptide” and refers to a polymer of amino acid residues. Proteins apply to amino acid polymers in which one or more amino acid residues are artificial chemical mimics of the corresponding naturally occurring amino acids, as well as naturally occurring amino acid polymers, those containing modified residues, and non-naturally occurring amino acid polymers.
  • proteolysis-targeting chimera is a platform technology composed of an E3 ligase binding module-linkage-target protein binding module, and is capable of in vivo degradation through ubiquitination of disease-causing target proteins. It can be induced, and it can be inhibited by degrading most disease-causing proteins that are difficult to inhibit with active site-directed drugs derived from existing drug development methods.
  • the protac is CDK9 (Cyclin-dependent kinase 9) / CDK family, BRD4 (Bromodomain-containing protein 4) / BET (Bromodomain and extra-terminal) family, SHP-2 (Src homology region 2 domain-containing phosphatase -2), AR (Androgen receptor), ER (Estrogen receptor), RAR (retinoic acid receptor), ERR ⁇ (Estrogen-related receptor alpha), BTK (Bruton's tyrosine kinase), ALK (Anaplastic lymphoma kinase), RIPK (Receptor- Interleukin-1 receptor-associated kinase 4 (IRAK4), p38 MAPK (p38 mitogen-activated protein kinases), SGK (Serum and glucocorticoid-regulated kinase), TBK1 (TANK-binding kinase 1), KRAS (Kirsten rat
  • plex 2 EGFR (Epidermal growth factor receptor), Sirt2 (NAD-dependent deacetylase sirtuin 2), HER2/ERBB2 (Human epidermal growth factor receptor 2), FRS2 (Fibroblast growth factor receptor substrate 2), BCL-XL (B- cell lymphoma-extra large), SMARCA (SWI/SNF related matrix associated actin dependent regulator of chromatin subfamily A), HDM2 (Human double minute 2 homolog), HDAC (Histone deacetylase) family, BCR-ABL (Breakpoint cluster region protein- Tyrosine -protein kinase ABL1), MCL1 (Modulator Of VRAC Current 1), FLT-3 (Fms Related Receptor Tyrosine Kinase 3), STAT3 (Transcription factor STAT3), Myc family, and BAF complex (Brg/Brahma-associated factors) It may target a protein selected from the group, specifically, CDK9 (Cyclin-dependent kinase 9)
  • the E3 ligase that Protac works is CRBN (Cereblon), VHL (Von Hippel-Lindau tumor suppressor), cIAP (Cellular inhibitor of apoptosis protein), Keap1 (Kelch-like ECH-associated protein 1) , HDM2 (Human double minute 2 homolog), ⁇ TRCP (Beta-transducin repeat containing E3 ubiquitin protein ligase), CHIP (Carboxyl terminus of HSC70-interacting protein), and UHRF1 (ubiquitin like with PHD and ring finger domains 1) It may exhibit a proteolytic effect through an E3 ligase selected from, and specifically, a proteolytic effect through an E3 ligase selected from the group consisting of CRBN (Cereblon) and VHL (Von Hippel-Lindau tumor suppressor) may indicate
  • cancer refers to aggressive characteristics in which cells divide and grow beyond normal growth limits, invasive characteristics infiltrating surrounding tissues, and metastatic spreading to other parts of the body. ) is a generic term for diseases caused by cells with characteristics.
  • the cancer is not particularly limited in its type, and brain tumor, head and neck cancer, breast cancer, lung cancer, esophageal cancer, stomach cancer, duodenal cancer, appendix cancer, colon cancer, rectal cancer, liver cancer, pancreatic cancer, gallbladder cancer, bile duct cancer, anus It may be cancer, renal cancer, ureteral cancer, bladder cancer, prostate cancer, penile cancer, testicular cancer, uterine cancer, ovarian cancer, vulvar cancer, vaginal cancer or skin cancer.
  • the anticancer effect of the combined administration of Protac was confirmed, but is not limited thereto.
  • prevention refers to any activity that suppresses or delays the onset of cancer by administration of the pharmaceutical composition according to the present invention.
  • treatment refers to all activities in which symptoms caused by cancer are improved or advantageously changed by administration of the pharmaceutical composition according to the present invention.
  • the present inventors confirmed through specific examples that the IU1-based compound according to the present invention can enhance the anti-cancer effect of Protac.
  • Example 2 it was confirmed that the enhancement of the CDK9 proteolytic effect of Protac targeting IU1 and CDK9 confirmed in Example 2 did not stop at simply enhancing the proteolytic effect, but actually inhibited the growth of cancer cells. (See Example 3).
  • target protein degradation and anticancer effects by the combination of IU1 and Protac of the present invention are not only effective in HeLa cells, which are cervical cancer cell lines, but also in general cancer cells.
  • HeLa cells which are cervical cancer cell lines, but also in general cancer cells.
  • BRD4 protein which is an E3 ligase VHL-based Protac, BRD4 Protak. It was confirmed whether or not the decomposition effect of was enhanced. As a result, it was confirmed that when IU1 was treated in combination with BRD4 Protak, the BRD4 proteolytic effect of Protac was enhanced in a concentration-dependent manner (see Example 5).
  • the target protein degradation ability of Protac is enhanced, similar to the case of treating IU1 in combination with Protac.
  • IU1-47 was treated, it was confirmed that the target protein degradation ability of Protac significantly increased compared to when IU1 was treated in combination with Protak (see Example 6).
  • a non-IU1 deubiquitination enzyme inhibitor CDK9 of a non-specific deubiquitination enzyme inhibitor (pan DUB inhibitor) PR-619 compound in HeLa cells.
  • Protak proteolysis enhancing effect was confirmed by comparing with IU1-47.
  • IU1-47 markedly enhanced the degradation effect of Protac
  • PR-619 showed no degradation effect of Protac at all concentrations (see Example 8).
  • the present inventors have found that when the IU1-based compound, an inhibitor of USP14 of the present invention, is administered in combination with Protac, the degrading effect of Protac on the target protein and the anti-cancer effect can be significantly enhanced. It was confirmed that it can be widely used in the field.
  • the present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or enhancing the effect of treating cancer in combination with Protac, wherein the composition contains a USP14 inhibitor as an active ingredient. .
  • the term "enhancement” means that when the pharmaceutical composition for preventing or enhancing cancer treatment effects according to the present invention is administered in combination with Protac, it inhibits or develops cancer better than when Protak is administered alone. It means that the cancer is delayed or the symptoms caused by cancer are significantly improved.
  • the combination may be administered simultaneously with Protac, separately or sequentially.
  • the pharmaceutical composition for enhancing the effect of preventing or treating cancer when administered in combination with Protac, the degradation effect and anticancer effect of Protac on a target protein can be significantly enhanced compared to when Protak is administered alone.
  • the term "administration" refers to introducing the pharmaceutical composition of the present invention to a subject by any suitable method, and the route of administration may be administered through various oral or parenteral routes as long as it can reach the target tissue.
  • parenteral routes of administration include subcutaneous, intraperitoneal, intrapulmonary, intranasal, intramuscular, intravenous or intraarterial.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may further include suitable carriers, excipients or diluents commonly used in the preparation of pharmaceutical compositions.
  • a composition containing a pharmaceutically acceptable carrier may be in various oral or parenteral formulations. When formulated, it may be prepared using diluents or excipients such as commonly used fillers, extenders, binders, wetting agents, disintegrants, and surfactants.
  • Formulations for oral administration may include tablets, pills, powders, granules, capsules, suspensions, internal solutions, emulsions, syrups, sterilized aqueous solutions, non-aqueous solvents, freeze-dried formulations, etc. These formulations contain one or more compounds. It may be prepared by mixing at least one or more excipients, for example, starch, calcium carbonate, sucrose or lactose, gelatin, and the like.
  • Liquid preparations for oral administration include suspensions, solutions for oral administration, emulsions, syrups, etc.
  • various excipients such as wetting agents, sweeteners, aromatics, and preservatives may be included.
  • Formulations for parenteral administration may include sterilized aqueous solutions, non-aqueous solvents, suspensions, emulsions, freeze-dried formulations, and suppositories.
  • Vegetable oils such as propylene glycol, polyethylene glycol, and olive oil may be used as non-aqueous solvents and suspending solvents.
  • a base for the suppository witepsol, macrogol, tween 61, cacao butter, laurin paper, glycerogelatin, and the like may be used.
  • the pharmaceutical composition of the present invention is administered in a pharmaceutically effective amount.
  • pharmaceutically effective amount in the present invention means an amount sufficient to inhibit or alleviate cancer at a reasonable benefit / risk ratio applicable to medical use, and the effective dose level is the type and severity of the subject, age, weight, Diet, gender, activity of the drug, sensitivity to the drug, time of administration, route of administration and excretion rate, duration of treatment, factors including drugs used concurrently, and other factors well known in the medical field.
  • Administration of the pharmaceutical composition of the present invention may be administered once a day, may be administered several times, may be administered once every other day, or may be administered once a week. Specifically, the pharmaceutical composition may be administered at 0.001 to 1000 mg/kg/day, more specifically at 0.1 to 100 mg/kg/day.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may be administered in parallel with a known composition or other pharmaceutical composition having an effect of preventing or treating cancer, or may be administered simultaneously, separately, or sequentially, and may be administered single or multiple times. It could be Considering all of the above factors, it is important to administer an amount that can obtain the maximum effect with the minimum amount without side effects, which can be easily determined by those skilled in the art.
  • the present invention provides a health functional food for preventing or improving cancer containing a USP14 inhibitor and Protac.
  • USB14 inhibitor may be within the aforementioned range.
  • the health functional food contains a USP14 inhibitor and Protac
  • the effect of preventing or improving cancer is superior to that of Protac alone.
  • the "improvement” may refer to any activity that at least reduces a parameter related to a condition to be treated, for example, the severity of a symptom.
  • the health functional food may be used before or after the onset of the disease in order to prevent or improve cancer, simultaneously with or separately from a drug for treatment.
  • the active ingredient may be added to food as it is or used together with other food or food ingredients, and may be appropriately used according to conventional methods.
  • the mixing amount of the active ingredient can be suitably determined depending on the purpose of its use (for prevention or improvement).
  • the health functional food may be added in an amount of about 15% by weight or less, more specifically about 10% by weight or less, based on the raw material.
  • the amount may be less than the above range.
  • the health functional food may be formulated as one selected from the group consisting of tablets, pills, powders, granules, powders, capsules and liquid formulations by further including one or more of carriers, diluents, excipients and additives.
  • carriers diluents, excipients and additives.
  • Examples of foods to which a compound according to one aspect may be added include various foods, powders, granules, tablets, capsules, syrups, beverages, gum, tea, vitamin complexes, health functional foods, and the like.
  • carrier examples include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, erythritol, starch, acacia gum, calcium phosphate, alginate, gelatin, calcium phosphate, calcium silicate, and microcrystalline cellulose.
  • the health functional food may contain other ingredients as essential ingredients without particular limitation.
  • it may contain various flavoring agents or natural carbohydrates as additional ingredients like a normal beverage.
  • natural carbohydrates include monosaccharides such as glucose, fructose, and the like; disaccharides such as maltose, sucrose and the like; and polysaccharides, for example, conventional sugars such as dextrin, cyclodextrin, and the like, and sugar alcohols such as xylitol, sorbitol, and erythritol.
  • natural flavoring agents thaumatin, stevia extract (eg, rebaudioside A, glycyrrhizin, etc.)
  • synthetic flavoring agents sacharin, aspartame, etc.
  • the ratio of the natural carbohydrates may be appropriately determined by a person skilled in the art.
  • the health functional food of the present invention includes various nutrients, vitamins, minerals (electrolytes), flavors such as synthetic flavors and natural flavors, colorants and enhancers (cheese, chocolate, etc.), pectic acid and its salts, Alginic acid and salts thereof, organic acids, protective colloidal thickeners, pH adjusting agents, stabilizers, preservatives, glycerin, alcohol, carbonating agents used in carbonated beverages, and the like may be contained. These components can be used independently or in combination, and the ratio of these additives can also be appropriately selected by those skilled in the art.
  • the health functional food may be provided in combination with a conventionally known health functional food for preventing or improving cancer or a newly developed health functional food for preventing or improving cancer.
  • the health functional food further includes a health functional food for preventing or improving cancer
  • the present invention provides a method for preventing or treating cancer comprising administering a USP14 inhibitor and Protac to a subject.
  • USB14 inhibitor The "USP14 inhibitor”, "Protac”, “administration”, “cancer”, “prevention”, “treatment” and the like may be within the aforementioned range.
  • the term "individual" of the present invention refers to all animals, including humans, who have the possibility of developing the cancer or have developed the cancer. By administering the composition of the present invention to a subject, cancer can be alleviated or treated.
  • the method may be administered in parallel with a known composition or other pharmaceutical composition having an effect of preventing or treating cancer, may be administered simultaneously, separately, or sequentially, and may be single or multiple administrations. Considering all of the above factors, it is important to administer an amount that can obtain the maximum effect with the minimum amount without side effects, which can be easily determined by those skilled in the art.
  • the present invention provides the use of a USP14 inhibitor and Protac for the manufacture of a medicament for the prevention or treatment of cancer.
  • the "cancer”, "prevention”, “treatment”, “USP14 inhibitor”, “Protac” and the like may be within the aforementioned range.
  • Reagents and antibodies used in the present invention were commercially available and easily obtainable. Specifically, the compounds used in the present invention were those shown in Table 1, and the antibodies shown in Table 2 were used.
  • Antibodies sources Primary antibodies CDK9 Rabbit mAbs Cell Signaling Technologies (CST) BRD4 Rabbit mAb AR Rabbit mAbs BTK Rabbit mAbs SHP-2 Rabbit mAB PARP Caspase-3 Full Length Caspase-3 Cleaved ⁇ H2A.X CRBN MCL-1 Santa Cruz Biotechnology CRBN C-term ProSci USP14 Abcam
  • HeLa cells (cervical cancer cells) and LNCaP cells (prostate cancer cells) used for the experiments of the present invention were obtained from the American Type Culture Collection (ATCC), and each contained 10% FBS, 1% Penicillin/Streptomycin and 1% L- Using Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM, 1x) or RPMI-1640 (1x) medium containing glutamine, the cells were cultured in a 37°C, 5% CO 2 cell incubator.
  • DMEM Dulbecco's Modified Eagle's Medium
  • RPMI-1640 (1x) medium containing glutamine the cells were cultured in a 37°C, 5% CO 2 cell incubator.
  • PROTAC and deubiquitinating enzyme (DUB) inhibitors such as IU1 and IU1-47, 5x10 5 (HeLa) or 1x10 6 (LNCaP) cells were plated in 12-well plates one day before inhibitor treatment.
  • HeLa and LNCaP cells were washed once with ice-cold PBS (1x), and then RIPA buffer (with the addition of protease inhibitor cocktail (Roche), 1 mM PMSF and 1 mM DTT was added).
  • ROCKLAND, MB-030-050 or 1% SDS lysis buffer [1% (w/v) SDS, 10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA, pH 8.0] was used for lysis. All lysates were quantified by BCA protein assay (Thermo Fisher Scientific), and then 15 to 30 ⁇ g of each lysate was run by SDS-PAGE method.
  • HeLa and LNCaP cells were plated in 96-well plates (SPL, # 33396) at 500 cells/well (HeLa) or 3000 cells/well (LNCaP). It was seeded and cultured in an incubator at 37°C and 5% CO 2 . After 24 hours, the medium was replaced with a compound-containing medium, and then cultured in an incubator under the same conditions for 48 hours. Subsequently, cell viability was measured by luminescence analysis in an Envision microplate reader (Perkin Elmer) using the ATP-lite 1 step assay kit (Perkin Elmer).
  • PROTAC is a targeted protein degradation (TDP) technique using the ubiquitin-proteasome system (UPS), an intrinsic protein degradation mechanism of cells.
  • TDP targeted protein degradation
  • UPS ubiquitin-proteasome system
  • CDK9 Protak which is reported to degrade CDK9 protein by acting in the form shown in FIG. 3a
  • breast cancer (MB231), prostate cancer (LNCaP) and cervical cancer (HeLa) cell line was used to confirm protein degradability.
  • CDK9 Protak which is known to degrade CDK9 protein, showed CDK9 protein degradation ability consistent with previously reported results in all three types of cancer cell lines.
  • CDK9 protein levels were increased according to treatment concentrations (Protac: 1, 10, 25, 50 and 100 nM, IU1: 50 ⁇ M). It was confirmed that the decomposition effect was remarkably increased. As shown in FIG. 4B, it was confirmed that CDK9 protein degradation did not occur when treated with IU1 alone (maximum treatment concentration of IU1: 50 ⁇ M).
  • CDK9 Protak was treated with or without treatment of IU1, proteasome inhibitor MG132, and autophagy inhibitor bafilomycin A1 (Baf). .
  • the present inventors confirmed that when Protac and IU1 were simultaneously treated, the target protein was degraded in a proteasome-dependent manner rather than a lysosome.
  • CDK9 proteolysis DC 50 protac drug concentration at which 50% of target proteolysis occurs
  • the present inventors found that the USP14 inhibitor of the present invention, the proteolytic enhancement effect of Protac, is not limited to the CRBN-based E3 ligase Protac, like the CDK9 Protac, but the VHL-based E3 ligase Protac. It was confirmed that it can also be applied to
  • the vehicle (DMSO) group and each concentration (10, 20, and 30 ⁇ M) of IU1-47 were fixed, and the treatment concentrations of CDK9 protac (0.1, 1, 5, 10, 20, 30, 50, 75, 100 and 250 nM) were treated with CDK9 protac, and the level of CDK9 protein degradation was confirmed.
  • CDK9 Protak 100 nM alone or in combination with IU1 (50 ⁇ M)
  • the effect of IU1 compound on CDK9 Protak protein degradation was time-dependent (0, 1, 3, 6, 12 and 24 h). ) was confirmed.
  • the non-specific deubiquitination enzyme inhibitor (pan DUB inhibitor) PR-619 compound was set at different concentration conditions (0, 1, 5, 10 and 20 ⁇ M), and then the CDK9 protac protein degradation of the PR-619 compound The enhancement effect was confirmed by comparison with IU1-47 (10 ⁇ M).
  • the present inventors have found that the effect of enhancing the degradation of Protac by deubiquitination enzyme inhibitors is not through non-specific deubiquitination enzyme inhibitors or USP7/47 deubiquitination enzyme inhibitors, but by IU1-type inhibitors in a specific way. could be confirmed through
  • the present inventors have found that among the inhibitors of USP14, a deubiquitination enzyme, the IU1 series has the effect of enhancing not only IU1, but also IU1-47, the proteolytic ability of Protac, and through this, the compounds of the present invention can be compared with Protac It was confirmed that the anti-cancer effect of Protac can be significantly enhanced when treated in combination.

Abstract

본 발명은 암의 항암 효과 증진용 약학적 조성물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 탈유비퀴틴화 효소인 USP14를 억제하는 것으로 알려진 IU1 계열 화합물을 포함하는 조성물을 프로탁과 병용하여 투여하는 경우, 프로탁이 가진 암의 예방 또는 치료 효과를 현저하게 증진시키는 것을 확인하였다. 또한, 본 발명의 약학적 조성물을 활용하는 경우, 기존 보다 저용량의 프로탁을 사용하는 경우에도 암을 효과적으로 치료할 수 있어, 독성 및 부작용의 문제에서 자유로울 수 있고, 프로탁의 단독 사용의 경우 발생하는 응용적 한계와 문제점을 개선하여 항암 치료 분야에서 폭넓게 활용될 수 있다.

Description

아이유원 계열의 유비퀴틴 특이적 프로테아제 14 억제제를 유효성분으로 포함하는, 프로탁의 항암 효과 증진용 약학적 조성물
본 발명은 항암 효과 증진용 약학적 조성물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 탈유비퀴틴화 효소(deubiquitinase, DUB) 중 하나인 유비퀴틴 특이적 프로테아제 14 (ubiquitin-specific protease 14, 이하 USP14로 지칭) 억제제 중 아이유원 (이하 IU1으로 지칭) 계열 화합물을 포함하는, 프로탁(PROTAC)의 암의 예방 및/또는 치료 효과 증진용 조성물에 관한 것이다.
기존의 신약은 질병표적단백질의 활성 부위나 리간드 결합 부위를 저해하는 원리로 작용하며, 현재 대부분의 소분자 억제제(small-molecule inhibitor)와 치료 항체(therapeutic antibody)가 이러한 방식에 기반해 개발되었다. 상기 약물이 암질환을 포함하는 몇몇 인간 질병에 효과적인 치료제로 사용되고 있으나, 여전히 압도적으로 많은 수의 질병과 질병표적단백질들에 대한 적절한 치료제는 개발되어 있지 않은 상황이다. 약 2만 개의 인간 단백질 중에서 오직 3%만이 현재 FDA 승인을 받은 약물 타겟으로 알려져 있고, 약 7%의 단백질들은 원칙적으로 약물 개발이 가능(druggable)하나 이제까지 성공하지 못한 이유로 난해하거나 도전적인(challenging) 타겟으로 분류할 수 있다. 무엇보다도 대부분의 질병표적단백질에 해당하는 약 3100 여개(16%)의 타겟들은 현재의 신약개발 기술의 적용 자체가 불가능하기 때문에 "undruggable"하다고 간주되고 있다(Nature Reviews Drug Discovery, 16, 19-34). 또한 기존의 활성부위지향성(active site-directed) 신약의 경우 종종 약물 내성의 문제로 인해 결국에는 무력화되기도 한다.
프로탁(PROTAC)은 이러한 전통적인 신약기술개발의 한계를 극복하기 위한 새로운 패러다임으로서, 세포가 단백질을 분해하기 위해서 사용하는 내재적인 단백질 분해기작인 유비퀴틴-프로테아좀 시스템(ubiquitin-proteasome system, UPS)을 사용함으로써 기존 기술로 분해가 불가능한 단백질의 분해 유도(induced proteolysis)가 가능하다. 이러한 "표적단백질 분해 기법(targeted protein degradation, TDP)"은 2001년에 처음 보고되었고, 현재 큰 주목을 받으며 관련 기술의 활발한 개발이 이루어지고 있다(Cell Res, 26, 484-498). 프로탁의 가장 획기적인 특성은 기존에 난해하거나 undruggable 하다고 여겨져 온 다양한 병리단백질이라 하더라도 이러한 분해유도기술의 성질을 이용하여 "제거하는 방식으로 제어"가 가능하다는 점이다. 프로탁의 응용 범위는 원칙적으로 분해가 가능한 모든 단백질과 유비퀴틴화(ubiquitination) 능력이 있는 모든 E3 리가아제(ligase)에 적용되며, 단순히 특정 질병이나 특정 표적단백질에만 국한되지 않기 때문에 플랫폼 기술로 발전할 무궁무진한 잠재력을 지닌다. 실제로 KRas(G12C), AR(AR-V7), STAT3, Tau, CDK9, BET family, BCR-ABL, BTK, HDAC family 등의 여러 중요한 질병 타겟을 분해시키는 프로탁의 개발이 현재 활발히 진행되고 있다.
그러나, 프로탁 기법의 혁신성과 큰 잠재적 가치에도 불구하고, 이 화합물에 의한 표적단백질 분해의 정확한 분자적 기전은 여전히 불명확하다. 프로탁은 E3 리가아제와 표적단백질을 연결하여 삼원 구조(ternary structure)를 형성하는 방식으로 작용하는 것은 분명하나(Drug Discovery Today: Technologies, 31, 15-27), 프로탁에 의한 유비퀴틴화 양상, 형태, 종류 및 조절에 대한 연구는 전혀 이루어져 있지 않다. 다만, 프로탁에 의한 유비퀴틴화 촉진 과정에서 형성되는 폴리유비퀴틴사슬(poly-Ub chains)이나 다중유비퀴틴사슬(multi-Ub chains)이 탈유비퀴틴화 효소(deubiquitinase, DUB)에 의해 잘리게 된다면, 프로탁이 타겟으로 하는 단백질 기질의 분해가 발생하지 않는다. 따라서, 이러한 관점에서 프로탁의 타겟 단백질 분해 기능을 개선하는 연구가 필요한 실정이다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 본 발명자들은 프로탁의 타겟 단백질 분해 기능을 증진시키기 위한 물질을 발굴하려 연구한 결과, 탈유비퀴틴화 효소 중 USP14를 억제하는 IU1 계열 화합물을 프로탁과 병용하여 처리하는 경우, 프로탁의 단백질 분해 기능이 현저히 증진되는 것을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
이에, 본 발명은 USP14(ubiquitin-specific protease 14) 억제제 및 프로탁(proteolysis-targeting chimera, PROTAC)을 포함하는, 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 프로탁과 병용되는 암의 예방 또는 치료 효과 증진용 약학적 조성물로서, 상기 조성물은 USP14 억제제를 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 USP14 억제제 및 프로탁을 포함하는 암의 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 USP14 억제제 및 프로탁을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 암의 예방 또는 치료 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 암의 예방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 USP14 억제제 및 프로탁의 용도를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 USP14(ubiquitin-specific protease 14) 억제제 및 프로탁(proteolysis-targeting chimera, PROTAC)을 포함하는, 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 USP14 억제제는 IU1 계열 화합물일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에 있어서, 상기 IU1 계열 화합물은 1-[1-(4-fluorophenyl)-2,5-dimethylpyrrol-3-yl]-2-pyrrolidin-1-ylethanone; 1-[1-(4-Chlorophenyl)-2,5-dimethyl-1H-pyrrol-3-yl]-2-(1-piperidinyl)ethanone; 1-(1-(4-chlorophenyl)-2,5-dimethyl-1H-pyrrol-3-yl)-2-(pyrrolidin-1-yl)ethan-1-one; 4-(3-(2-(4-hydroxypiperidin-1-yl)acetyl)-2,5-dimethyl-1H-pyrrol-1-yl)benzonitrile; 1-(1-(4-chlorophenyl)-5-methyl-1H-pyrazol-4-yl)-2-(piperidin-1-yl)ethan-1-one; 4-(2-methyl-3-(2-(piperidin-1-yl)acetyl)-1H-pyrrolo[3,2-b]pyridin-1-yl)benzonitrile; 1-(4-cyanophenyl)-2-methyl-3-(2-(piperidin-1-yl)acetyl)-1H-pyrrolo[3,2-b]pyridine-5-carbonitrile; 4-(3-(2-((2R)-2-hydroxy-7-azabicyclo[2.2.1]heptan-7-yl)acetyl)-2-methyl-5-(3-(tetrahydro-2H-pyran-4-yl)propyl)-1H-pyrrol-1-yl)benzonitrile; (E)-2-(7-azabicyclo[2.2.1]heptan-7-yl)-1-(1-(4-chlorophenyl)-2-methyl-5-(4-(methylsulfonyl)but-1-en-1-yl)-1H-pyrrol-3-yl)ethan-1-one; 4-(3-(2-((1r,3r,5r,7r)-2-azaadamantan-2-yl)acetyl)-2,5-dimethyl-1H-pyrrol-1-yl)benzonitrile; 및 4-(5-((E)-3-(1,3-dioxoisoindolin-2-yl)prop-1-en-1-yl)-3-(2-((2R)-2-hydroxy-7-azabicyclo[2.2.1]heptan-7-yl)acetyl)-2-methyl-1H-pyrrol-1-yl)benzonitrile로 구성되는 군에서 선택되는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 암은 뇌종양, 두경부암, 유방암, 폐암, 식도암, 위암, 십이지장암, 충수암, 대장암, 직장암, 간암, 췌장암, 담낭암, 담관암, 항문암, 신암, 수뇨관암, 방광암, 전립선암, 음경암, 정소암, 자궁암, 난소암, 외음암, 질암 또는 피부암일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 프로탁은 CDK9(Cyclin-dependent kinase 9)/CDK family, BRD4(Bromodomain-containing protein 4)/BET(Bromodomain and extra-terminal) family, SHP-2(Src homology region 2 domain-containing phosphatase-2), AR(Androgen receptor), ER(Estrogen receptor), RAR(Retinoic acid receptor), ERRα(Estrogen-related receptor alpha), BTK(Bruton's tyrosine kinase), ALK(Anaplastic lymphoma kinase), RIPK(Receptor-interacting serine/threonine-protein kinase), c-Met(MET proto-oncogene/receptor tyrosine kinase), FAK(Focal adhesion kinase), IRAK4(Interleukin-1 receptor-associated kinase 4), p38 MAPK(p38 mitogen-activated protein kinases), SGK(Serum and glucocorticoid-regulated kinase), TBK1(TANK-binding kinase 1), KRAS(Kirsten rat sarcoma virus protein), B-Raf(B-Raf proto-oncogene serine/threonine kinase), β-catenin, FKBP(FK506 binding protein), IDO(Indoleamine 2,3-dioxygenase), PD-1/PD-L1(Programmed death protein 1/programmed death-ligand 1), PARP1(Poly [ADP-ribose] polymerase 1), PRC2(Polycomb repressive complex 2), EGFR(Epidermal growth factor receptor), Sirt2(NAD-dependent deacetylase sirtuin 2), HER2/ERBB2(Human epidermal growth factor receptor 2), FRS2(Fibroblast growth factor receptor substrate 2), BCL-XL(B-cell lymphoma-extra large), SMARCA(SWI/SNF related matrix associated actin dependent regulator of chromatin subfamily A), HDM2(Human double minute 2 homolog), HDAC(Histone deacetylase) family, BCR-ABL(Breakpoint cluster region protein- Tyrosine-protein kinase ABL1), MCL1(Modulator Of VRAC Current 1), FLT-3(Fms Related Receptor Tyrosine Kinase 3), STAT3(Transcription factor STAT3), Myc family 및 BAF complex(Brg/Brahma-associated factors)로 구성되는 군에서 선택되는 단백질을 타겟으로 하는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 프로탁이 작동하는 E3 리가아제(ligase)는 CRBN(Cereblon), VHL(Von Hippel-Lindau tumor suppressor), cIAP(Cellular inhibitor of apoptosis protein), Keap1(Kelch-like ECH-associated protein 1), HDM2(Human double minute 2 homolog), βTRCP(Beta-transducin repeat containing E3 ubiquitin protein ligase), CHIP(Carboxyl terminus of HSC70-interacting protein) 및 UHRF1(ubiquitin like with PHD and ring finger domains 1)로 구성되는 군에서 선택되는 E3 리가아제를 통해 단백질 분해 효과를 나타내는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 USP14 억제제는 프로탁의 단백질 분해 효과를 증진시키는 것일 수 있다.
또한, 본 발명은 프로탁과 병용되는 암의 예방 또는 치료 효과 증진용 약학적 조성물로서, 상기 조성물은 USP14 억제제를 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 USP14 억제제는 IU1 계열 화합물일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에 있어서, 상기 IU1 계열 화합물은 1-[1-(4-fluorophenyl)-2,5-dimethylpyrrol-3-yl]-2-pyrrolidin-1-ylethanone; 1-[1-(4-Chlorophenyl)-2,5-dimethyl-1H-pyrrol-3-yl]-2-(1-piperidinyl)ethanone; 1-(1-(4-chlorophenyl)-2,5-dimethyl-1H-pyrrol-3-yl)-2-(pyrrolidin-1-yl)ethan-1-one; 4-(3-(2-(4-hydroxypiperidin-1-yl)acetyl)-2,5-dimethyl-1H-pyrrol-1-yl)benzonitrile; 1-(1-(4-chlorophenyl)-5-methyl-1H-pyrazol-4-yl)-2-(piperidin-1-yl)ethan-1-one; 4-(2-methyl-3-(2-(piperidin-1-yl)acetyl)-1H-pyrrolo[3,2-b]pyridin-1-yl)benzonitrile; 1-(4-cyanophenyl)-2-methyl-3-(2-(piperidin-1-yl)acetyl)-1H-pyrrolo[3,2-b]pyridine-5-carbonitrile; 4-(3-(2-((2R)-2-hydroxy-7-azabicyclo[2.2.1]heptan-7-yl)acetyl)-2-methyl-5-(3-(tetrahydro-2H-pyran-4-yl)propyl)-1H-pyrrol-1-yl)benzonitrile; (E)-2-(7-azabicyclo[2.2.1]heptan-7-yl)-1-(1-(4-chlorophenyl)-2-methyl-5-(4-(methylsulfonyl)but-1-en-1-yl)-1H-pyrrol-3-yl)ethan-1-one; 4-(3-(2-((1r,3r,5r,7r)-2-azaadamantan-2-yl)acetyl)-2,5-dimethyl-1H-pyrrol-1-yl)benzonitrile; 및 4-(5-((E)-3-(1,3-dioxoisoindolin-2-yl)prop-1-en-1-yl)-3-(2-((2R)-2-hydroxy-7-azabicyclo[2.2.1]heptan-7-yl)acetyl)-2-methyl-1H-pyrrol-1-yl)benzonitrile로 구성되는 군에서 선택되는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 암은 뇌종양, 두경부암, 유방암, 폐암, 식도암, 위암, 십이지장암, 충수암, 대장암, 직장암, 간암, 췌장암, 담낭암, 담관암, 항문암, 신암, 수뇨관암, 방광암, 전립선암, 음경암, 정소암, 자궁암, 난소암, 외음암, 질암 또는 피부암일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 프로탁은 CDK9(Cyclin-dependent kinase 9)/CDK family, BRD4(Bromodomain-containing protein 4)/BET(Bromodomain and extra-terminal) family, SHP-2(Src homology region 2 domain-containing phosphatase-2), AR(Androgen receptor), ER(Estrogen receptor), RAR(Retinoic acid receptor), ERRα(Estrogen-related receptor alpha), BTK(Bruton's tyrosine kinase), ALK(Anaplastic lymphoma kinase), RIPK(Receptor-interacting serine/threonine-protein kinase), c-Met(MET proto-oncogene/receptor tyrosine kinase), FAK(Focal adhesion kinase), IRAK4(Interleukin-1 receptor-associated kinase 4), p38 MAPK(p38 mitogen-activated protein kinases), SGK(Serum and glucocorticoid-regulated kinase), TBK1(TANK-binding kinase 1), KRAS(Kirsten rat sarcoma virus protein), B-Raf(B-Raf proto-oncogene serine/threonine kinase), β-catenin, FKBP(FK506 binding protein), IDO(Indoleamine 2,3-dioxygenase), PD-1/PD-L1(Programmed death protein 1/programmed death-ligand 1), PARP1(Poly [ADP-ribose] polymerase 1), PRC2(Polycomb repressive complex 2), EGFR(Epidermal growth factor receptor), Sirt2(NAD-dependent deacetylase sirtuin 2), HER2/ERBB2(Human epidermal growth factor receptor 2), FRS2(Fibroblast growth factor receptor substrate 2), BCL-XL(B-cell lymphoma-extra large), SMARCA(SWI/SNF related matrix associated actin dependent regulator of chromatin subfamily A), HDM2(Human double minute 2 homolog), HDAC(Histone deacetylase) family, BCR-ABL(Breakpoint cluster region protein- Tyrosine-protein kinase ABL1), MCL1(Modulator Of VRAC Current 1), FLT-3(Fms Related Receptor Tyrosine Kinase 3), STAT3(Transcription factor STAT3), Myc family 및 BAF complex(Brg/Brahma-associated factors)로 구성되는 군에서 선택되는 단백질을 타겟으로 하는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 프로탁이 작동하는 E3 리가아제(ligase)는 CRBN(Cereblon), VHL(Von Hippel-Lindau tumor suppressor), cIAP(Cellular inhibitor of apoptosis protein), Keap1(Kelch-like ECH-associated protein 1), HDM2(Human double minute 2 homolog), βTRCP(Beta-transducin repeat containing E3 ubiquitin protein ligase), CHIP(Carboxyl terminus of HSC70-interacting protein) 및 UHRF1(ubiquitin like with PHD and ring finger domains 1)로 구성되는 군에서 선택되는 E3 리가아제를 통해 단백질 분해 효과를 나타내는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 USP14 억제제는 프로탁의 단백질 분해 효과를 증진시키는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 병용은 프로탁과 동시에(simultaneous), 별도로(separate) 또는 순차적(sequential)으로 투여되는 것일 수 있다.
또한, 본 발명은 USP14 억제제 및 프로탁을 포함하는 암의 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공한다.
또한, 본 발명은 USP14 억제제 및 프로탁을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 암의 예방 또는 치료 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 암의 예방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 USP14 억제제 및 프로탁의 용도를 제공한다.
본 발명에 따라 USP14의 억제제인 IU1 계열 화합물을 프로탁과 병용하여 투여하는 경우, 프로탁의 타겟 단백질 분해 효과 및 암 치료 효과가 증진됨을 확인함으로써, 향후 암의 예방 및 치료 효과 증진용으로 본 발명의 IU1 계열 화합물이 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
단, 본 발명의 효과는 상기 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 프로탁(PROTAC)의 타겟 단백질 분해 과정을 모식도로 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명에서 제안하는 탈유비퀴틴화 효소 저해제에 기반한 프로탁의 타겟 단백질 분해능 증진 방법을 모식도로 나타낸 도이다.
도 3은 CDK9 프로탁의 타겟 단백질 분해효과를 확인한 것으로서, 도 3a는 CDK9를 타겟으로 하는 프로탁의 구조 및 작용형태를 나타낸 것이고, 도 3b는 실제로 상기 CDK9 프로탁을 처리했을 때, LNCaP, MB231 및 HeLa 세포에서의 CDK9 분해효과를 프로탁의 처리농도를 달리하며 확인한 결과를 나타내는 도이다.
도 4는 IU1 화합물의 CDK9 프로탁의 단백질 분해능 증진 효과를 확인한 것으로서, 도 4a는 CDK9 프로탁만을 처리한 실험군과 프로탁과 IU1 화합물을 병용하여 처리한 실험군의 타겟 단백질(CDK9) 분해 수준을 비교한 결과이고, 도 4b는 IU1 화합물만 단독으로 처리하는 경우에도 CDK9 단백질의 분해가 일어나는지 확인한 결과이며, 도 4c는 IU1 화합물의 프로탁 단백질 분해능 증진 효과의 매커니즘을 확인하기 위해, 프로테아좀 저해제(MG132)와 오토파지 저해제(Baf)를 처리하면서 CDK9 프로탁의 단백질 분해 효과를 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 5a 및 도 5b는 HeLa 세포에서 IU1 화합물을 서로 다른 농도 조건으로 설정한 다음, IU1 화합물의 프로탁의 단백질 분해능 증진 효과를 CDK9 프로탁 농도 의존적으로 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 6a 및 도 6b는 HeLa 세포에서 CDK9 프로탁을 서로 다른 농도 조건으로 설정한 다음, IU1 화합물의 프로탁의 단백질 분해능 증진 효과를 IU1 농도 의존적으로 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 7은 IU1 화합물과 CDK9 프로탁의 병용처리에 의한 타겟 단백질(CDK9) 분해 수준을 DC50 값으로 확인한 결과로서, 도 7a 및 도 7b는 IU1 화합물의 처리 유무 및 농도를 달리한 HeLa 세포에 프로탁의 처리 농도를 높이면서 타겟 단백질의 분해 수준을 확인한 결과이고, 도 7c는 도 7a 및 도 7b의 결과를 정량화 하여, 처리 물질 농도에 따른 DC50 값을 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 8은 IU1 화합물이 프로탁의 항암효과를 증진시킬 수 있는지 여부를 확인한 것으로서, IU1 화합물의 처리 유무를 달리하면서 프로탁의 암세포 생장 억제 효과를 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 9는 자궁경부암 세포주인 HeLa 세포가 아닌 다른 암종에서도 본 발명의 IU1가 프로탁의 항암효과를 증진시킬 수 있는지 여부를 확인하기 위해, 전립선암 세포주인 LNCaP 세포주에 프로탁 단독 또는 IU1 화합물과 병용하여 처리한 다음, 타겟 단백질의 분해 수준을 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 10a 및 도 10b는 LNCaP 세포에서 IU1 화합물을 서로 다른 농도 조건으로 설정한 다음, IU1 화합물의 프로탁의 단백질 분해능 증진 효과를 CDK9 프로탁 농도 의존적으로 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 11은 CDK9 프로탁 외의 프로탁에 대해서도 본 발명의 IU1 화합물의 병용투여가 프로탁의 타겟 단백질 분해능을 증진시킬 수 있는지 여부를 확인하기 위해, BRD4를 타겟으로 하는 프로탁 단독 처리하는 경우와 IU1 화합물과 병용하여 처리한 경우에 단백질의 분해 수준을 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 12a 및 도 12b는 HeLa 세포에서 CDK9 프로탁, BRD4 프로탁 외의 프로탁에 대해서도 본 발명의 IU1 화합물의 병용투여가 프로탁의 타겟 단백질 분해능을 증진시킬 수 있는지 여부를 확인하기 위해, SHP-2를 타겟으로 하는 프로탁을 CDK9 프로탁과 유사한 농도 조건에서 단독 처리하는 경우와 IU1 화합물과 병용하여 처리한 경우에 단백질의 분해 수준을 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 13은 IU1 계열 화합물 중, IU1 외의 화합물도 프로탁의 단백질 분해능 증진효과를 가지고 있는지 여부를 확인하기 위해, IU1 계열 화합물인 IU1-47과 CDK9 프로탁의 병용처리에 의한 타겟 단백질(CDK9) 분해 수준을 DC50 값으로 확인한 결과로서, 도 13a 및 도 13b는 IU1-47 화합물의 처리 유무 및 농도를 달리한 HeLa 세포에 프로탁의 처리 농도를 높이면서 타겟 단백질의 분해 수준을 확인한 결과이고, 도 13c는 도 13a 및 도 13b의 결과를 정량화 하여, 처리 물질 농도에 따른 DC50 값을 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 14는 HeLa 세포에서 CDK9 프로탁을 서로 다른 농도 조건으로 설정한 다음, IU1-47 화합물의 프로탁의 단백질 분해능 증진 효과를 IU1-47 농도 의존적으로 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 15는 HeLa 세포에서 CDK9 프로탁 단독 혹은 IU1과 병용처리 조건에서, IU1 화합물의 CDK9 프로탁 단백질 분해능 증진 효과를 시간경과 의존적으로 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 16은 HeLa 세포에서 비특이적 탈유비퀴틴화 효소 저해제(pan DUB inhibitor) PR-619 화합물을 서로 다른 농도 조건으로 설정한 다음, PR-619 화합물의 CDK9 프로탁 단백질 분해능 증진 효과를 IU1-47과 비교하여 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 17은 HeLa 세포에서 유비퀴틴 특이적 프로테아제 7/47 이중 억제제(ubiquitin-specific protease 7/47 dual inhibitor)인 P50429 화합물을 서로 다른 농도 조건으로 설정한 다음, P50429 화합물의 CDK9 프로탁 단백질 분해능 증진 효과를 IU1-47과 비교하여 확인한 결과를 나타낸 도이다.
발명자들은 프로탁의 단백질 분해 기능을 저해하는 탈유비퀴틴화 효소 중 USP14를 억제하는 IU1 계열 화합물을 프로탁과 병용하여 처리하는 경우, 프로탁의 단백질 분해 기능이 증진되는 것을 확인하였는바, 이로써 본 발명을 완성하게 되었다.
이에, 본 발명은 USP14(ubiquitin-specific protease 14) 억제제 및 프로탁(PROTAC)을 포함하는, 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "USP14"는 인간 단백체에 약 100여개 존재하며, 유비퀴틴화를 가역적으로 되돌릴 수 있는 유일한 효소 그룹인 탈유비퀴틴화 효소(deubiquitinating enzyme, DUB) 중 하나로서, 프로테아좀(proteasome) 상에 존재하며, 다중유비퀴틴 사슬에 대해서 특이적으로 작용하는 탈유비퀴틴화 효소이다.
본 발명에 있어서, 상기 USP14 억제제는 IU1 계열 화합물일 수 있고, 상기 IU1 계열 화합물은 이에 제한되는 것은 아니지만, 1-[1-(4-fluorophenyl)-2,5-dimethylpyrrol-3-yl]-2-pyrrolidin-1-ylethanone; 1-[1-(4-Chlorophenyl)-2,5-dimethyl-1H-pyrrol-3-yl]-2-(1-piperidinyl)ethanone; 1-(1-(4-chlorophenyl)-2,5-dimethyl-1H-pyrrol-3-yl)-2-(pyrrolidin-1-yl)ethan-1-one; 4-(3-(2-(4-hydroxypiperidin-1-yl)acetyl)-2,5-dimethyl-1H-pyrrol-1-yl)benzonitrile; 1-(1-(4-chlorophenyl)-5-methyl-1H-pyrazol-4-yl)-2-(piperidin-1-yl)ethan-1-one; 4-(2-methyl-3-(2-(piperidin-1-yl)acetyl)-1H-pyrrolo[3,2-b]pyridin-1-yl)benzonitrile; 1-(4-cyanophenyl)-2-methyl-3-(2-(piperidin-1-yl)acetyl)-1H-pyrrolo[3,2-b]pyridine-5-carbonitrile; 4-(3-(2-((2R)-2-hydroxy-7-azabicyclo[2.2.1]heptan-7-yl)acetyl)-2-methyl-5-(3-(tetrahydro-2H-pyran-4-yl)propyl)-1H-pyrrol-1-yl)benzonitrile; (E)-2-(7-azabicyclo[2.2.1]heptan-7-yl)-1-(1-(4-chlorophenyl)-2-methyl-5-(4-(methylsulfonyl)but-1-en-1-yl)-1H-pyrrol-3-yl)ethan-1-one; 4-(3-(2-((1r,3r,5r,7r)-2-azaadamantan-2-yl)acetyl)-2,5-dimethyl-1H-pyrrol-1-yl)benzonitrile; 및 4-(5-((E)-3-(1,3-dioxoisoindolin-2-yl)prop-1-en-1-yl)-3-(2-((2R)-2-hydroxy-7-azabicyclo[2.2.1]heptan-7-yl)acetyl)-2-methyl-1H-pyrrol-1-yl)benzonitrile로 구성되는 군 또는 이로부터 유래한 유사체(derivatives)에서 선택되는 것일 수 있고,
Figure PCTKR2022007066-appb-img-000001
,
Figure PCTKR2022007066-appb-img-000002
,
Figure PCTKR2022007066-appb-img-000003
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Figure PCTKR2022007066-appb-img-000004
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Figure PCTKR2022007066-appb-img-000005
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Figure PCTKR2022007066-appb-img-000006
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Figure PCTKR2022007066-appb-img-000007
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Figure PCTKR2022007066-appb-img-000008
,
Figure PCTKR2022007066-appb-img-000009
,
Figure PCTKR2022007066-appb-img-000010
또는
Figure PCTKR2022007066-appb-img-000011
의 구조를 가지는 것일 수 있다. 또한, 구체적으로는 상기 USP14 억제제는 1-[1-(4-fluorophenyl)-2,5-dimethylpyrrol-3-yl]-2-pyrrolidin-1-ylethanone, 1-[1-(4-Chlorophenyl)-2,5-dimethyl-1H-pyrrol-3-yl]-2-(1-piperidinyl)ethanone 또는 이로부터 유래한 유사체에서 선택되는 것일 수 있고,
Figure PCTKR2022007066-appb-img-000012
또는
Figure PCTKR2022007066-appb-img-000013
구조를 가지는 것일 수 있다.
또한, 상기 USP14 억제제는 구체적으로, IU1 또는 IU1-47일 수 있다.
또한, 상기 USP14 억제제는 프로탁의 단백질 분해 효과를 증진시키는 것일 수 있다.
상기 프로테아좀은 세포내 단백질을 분해하는 시스템인 유비퀴틴-프로테아좀 시스템(ubiquitin-proteasome system, UPS)의 구성중 하나로서, 유비퀴틴이 표지된 기질 단백질의 펩타이드 결합을 파괴함으로써 단백질을 분해하는 역할을 수행한다.
본 발명에 있어서, 용어 "단백질"은 "폴리펩타이드" 또는 "폴리펩티드"와 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 아미노산 잔기의 폴리머를 지칭한다. 단백질은 하나 이상의 아미노산 잔기가 상응하는 자연 발생한 아미노산의 인공적인 화학적 모방체인 아미노산 폴리머, 뿐만 아니라 자연 발생한 아미노산 폴리머, 변형된 잔기를 함유하는 것들, 및 비-자연 발생한 아미노산 폴리머에 적용된다.
본 발명에서 사용되는 용어 "프로탁(proteolysis-targeting chimera, PROTAC)"은 E3 ligase 결합 모듈-연결체-표적 단백질 결합 모듈로 구성된 플랫폼 기술로서, 질병 유발 표적단백질의 유비퀴틴화를 통해 생체 내 분해를 유도할 수 있으며, 기존의 약물 개발 방식으로부터 유래된 활성지향성(active site-directed) 약물로는 저해하기 어려운 대부분의 질병 유발 단백질을 분해함으로써 저해할 수 있다.
본 발명에서 상기 프로탁은 CDK9(Cyclin-dependent kinase 9)/CDK family, BRD4(Bromodomain-containing protein 4)/BET(Bromodomain and extra-terminal) family, SHP-2(Src homology region 2 domain-containing phosphatase-2), AR(Androgen receptor), ER(Estrogen receptor), RAR(Retinoic acid receptor), ERRα(Estrogen-related receptor alpha), BTK(Bruton's tyrosine kinase), ALK(Anaplastic lymphoma kinase), RIPK(Receptor-interacting serine/threonine-protein kinase), c-Met(MET proto-oncogene/receptor tyrosine kinase), FAK(Focal adhesion kinase), IRAK4(Interleukin-1 receptor-associated kinase 4), p38 MAPK(p38 mitogen-activated protein kinases), SGK(Serum and glucocorticoid-regulated kinase), TBK1(TANK-binding kinase 1), KRAS(Kirsten rat sarcoma virus protein), B-Raf(B-Raf proto-oncogene serine/threonine kinase), β-catenin, FKBP(FK506 binding protein), IDO(Indoleamine 2,3-dioxygenase), PD-1/PD-L1(Programmed death protein 1/programmed death-ligand 1), PARP1(Poly [ADP-ribose] polymerase 1), PRC2(Polycomb repressive complex 2), EGFR(Epidermal growth factor receptor), Sirt2(NAD-dependent deacetylase sirtuin 2), HER2/ERBB2(Human epidermal growth factor receptor 2), FRS2(Fibroblast growth factor receptor substrate 2), BCL-XL(B-cell lymphoma-extra large), SMARCA(SWI/SNF related matrix associated actin dependent regulator of chromatin subfamily A), HDM2(Human double minute 2 homolog), HDAC(Histone deacetylase) family, BCR-ABL(Breakpoint cluster region protein- Tyrosine-protein kinase ABL1), MCL1(Modulator Of VRAC Current 1), FLT-3(Fms Related Receptor Tyrosine Kinase 3), STAT3(Transcription factor STAT3), Myc family 및 BAF complex(Brg/Brahma-associated factors)로 구성되는 군에서 선택되는 단백질을 타겟으로 하는 것일 수 있고, 구체적으로, CDK9(Cyclin-dependent kinase 9)/CDK family, BRD4(Bromodomain-containing protein 4)/BET(Bromodomain and extra-terminal) family 및 SHP-2(Src homology region 2 domain-containing phosphatase-2)로 구성되는 군에서 선택되는 단백질을 타겟으로 하는 것일 수 있다.
본 발명에서 상기 프로탁이 작동하는 E3 리가아제(ligase)는 CRBN(Cereblon), VHL(Von Hippel-Lindau tumor suppressor), cIAP(Cellular inhibitor of apoptosis protein), Keap1(Kelch-like ECH-associated protein 1), HDM2(Human double minute 2 homolog), βTRCP(Beta-transducin repeat containing E3 ubiquitin protein ligase), CHIP(Carboxyl terminus of HSC70-interacting protein) 및 UHRF1(ubiquitin like with PHD and ring finger domains 1)로 구성되는 군에서 선택되는 E3 리가아제를 통해 단백질 분해 효과를 나타내는 것일 수 있고, 구체적으로, CRBN(Cereblon) 및 VHL(Von Hippel-Lindau tumor suppressor)로 구성되는 군에서 선택되는 E3 리가아제를 통해 단백질 분해 효과를 나타내는 것일 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어 "암"이란 세포가 정상적인 성장 한계를 무시하고 분열 및 성장하는 공격적(aggressive) 특성, 주위 조직에 침투하는 침투적(invasive) 특성 및 체내의 다른 부위로 퍼지는 전이적(metastatic) 특성을 갖는 세포에 의한 질병을 총칭한다.
본 발명에 있어서, 상기 암은 그 종류에 있어서 특별히 한정된 것은 아니며, 뇌종양, 두경부암, 유방암, 폐암, 식도암, 위암, 십이지장암, 충수암, 대장암, 직장암, 간암, 췌장암, 담낭암, 담관암, 항문암, 신암, 수뇨관암, 방광암, 전립선암, 음경암, 정소암, 자궁암, 난소암, 외음암, 질암 또는 피부암일 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에서는 자궁암, 전립선암 세포주에서 IU1 계열 화합물 및 프로탁의 병용투여에 의한 항암 효과를 확인하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명에서 사용되는 용어, "예방"이란 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 암을 억제시키거나 발병을 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "치료"란 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 암에 의한 증세가 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.
본 발명자들은 구체적인 실시예를 통해 본 발명에 따른 IU1 계열 화합물이 프로탁의 항암 효과를 증진시킬 수 있음을 확인하였다.
본 발명의 일 실시예에서는, IU1 계열 화합물인 IU1과 CDK9를 타겟으로 하는 프로탁을 병용하여 처리하는 경우, IU1만 단독으로 처리하는 경우 CDK9 단백질을 분해하는 효과가 전혀 확인되지 않았음에도 불구하고, 프로탁의 CDK9 단백질 분해 효과를 현저하게 증진시키는 것을 확인할 수 있었으며, 이러한 효과는 IU1 및 프로탁의 농도와 처리 시간에 의존적임을 확인하였다(실시예 2 및 7 참조).
본 발명의 다른 실시예에서는, 실시예 2에서 확인한 IU1 및 CDK9를 타겟으로 하는 프로탁의 CDK9 단백질 분해 효과의 증진이 단순히 단백질 분해 효과 증진에 그치는 것이 아닌, 실제로 암세포의 생장을 억제하는 것을 확인하였다(실시예 3 참조).
본 발명의 또 다른 실시예에서는, 본 발명의 IU1 및 프로탁 병용에 의한 타겟 단백질 분해 및 항암 효과가 자궁암 세포주인 HeLa 세포에만 효과가 있는 것이 아닌, 일반적인 암세포에도 적용될 수 있다는 사실을 확인하기 위해, 전립선암 세포주인 LNCaP 세포에 IU1과 프로탁을 병용으로 처리했을 때에도, HeLa 세포에 처리했을 때와 같이 프로탁의 타겟 단백질(CDK9)의 분해능이 현저하게 증진됨을 확인하였다(실시예 4 참조).
본 발명의 또 다른 실시예에서는, CDK9를 타겟 단백질로 하는 프로탁 외의 프로탁에 대해서도 단백질 분해능을 증진시킬 수 있는지 여부를 확인하기 위해, E3 리가아제 VHL 기반 프로탁인 BRD4 프로탁에 대하여 BRD4 단백질의 분해 효과 증진 여부를 확인하였다. 그 결과, IU1을 BRD4 프로탁과 병용하여 처리하는 경우, BRD4 프로탁의 농도 의존적으로 프로탁의 BRD4 단백질 분해 효과가 증진됨을 확인하였다(실시예 5 참조).
또한, BRD4 프로탁 이외의 VHL 기반 프로탁인 SHP-2 프로탁에 대해서 SHP-2 단백질의 분해 효과 증진 여부를 확인한 결과, IU1을 SHP-2 프로탁과 병용처리 하였을 때, SHP-2 프로탁의 농도 의존적으로 SHP-2 단백질 분해 효과가 증진되었음을 확인하였다(실시예 5 참조).
본 발명의 또 다른 실시예에서는, 본 발명의 IU1 계열 화합물 중 하나인 IU1-47을 활용하는 경우에도 IU1을 프로탁과 병용하여 처리하는 경우와 유사하게 프로탁의 타겟 단백질 분해능이 증진되고, 오히려 IU1-47을 처리했을 때, IU1을 프로탁과 병용하여 처리했을 때보다 프로탁의 타겟 단백질 분해능이 현저하게 증가했음을 확인하였다(실시예 6 참조).
본 발명의 또 다른 실시예에서는, IU1 계열 외 탈유비퀴틴화 효소 억제제의 프로탁의 단백질 분해능 증진 효과 여부 확인하기 위해, HeLa 세포에서 비특이적 탈유비퀴틴화 효소 저해제(pan DUB inhibitor) PR-619 화합물의 CDK9 프로탁 단백질 분해능 증진 효과를 IU1-47과 비교하여 확인하였다. 그 결과, IU1-47은 프로탁의 분해 효과를 현저하게 증진시키는 반면, PR-619는 처리한 모든 농도에서 프로탁의 분해 효과를 나타내지 않았다(실시예 8 참조).
또한, HeLa 세포에서 특정 탈유비퀴틴화 효소 저해제인 USP7/47 dual inhibitor(이하 P50429라 지칭)를 CDK9 프로탁과 병용처리하여 프로탁의 단백질 분해능 증진 효과를 IU1-47과 비교한 결과, IU1-47 (20 μM)은 프로탁의 분해 효과를 현저하게 증진시키는 반면, P50429는 프로탁의 분해 효과를 증진시키지 않음을 확인하였다(실시예 8 참조).
본 발명자들은 상기와 같은 결과를 통해 본 발명의 USP14 억제제인 IU1 계열 화합물을 프로탁과 병용하여 투여하는 경우, 프로탁의 타겟 단백질에 대한 분해 효과 및 항암 효과를 현저하게 증진시킬 수 있기에, 암 치료 분야에서 폭넓게 활용될 수 있다는 사실을 확인하였다.
본 발명의 다른 양태로서, 본 발명은 프로탁과 병용되는 암의 예방 또는 치료 효과 증진용 약학적 조성물로서, 상기 조성물은 USP14 억제제를 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물을 제공한다.
상기 "프로탁", "암", "예방", "치료", "USP14 억제제" 등은 전술한 범위 내일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 "증진"이란, 본 발명에 따른 암의 예방 또는 치료 효과 증진용 약학적 조성물이 프로탁과 병용 투여될 경우, 프로탁이 단독 투여되는 경우 보다 우수하게 암을 억제시키거나 발병을 지연시키거나 암에 의한 증세가 현저하게 호전되는 것을 의미한다.
상기 병용은 프로탁과 동시에(simultaneous), 별도로(separate) 또는 순차적(sequential)으로 투여되는 것일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 암의 예방 또는 치료 효과 증진용 약학적 조성물이 프로탁과 병용투여되는 경우, 프로탁이 단독 투여되는 경우 보다 프로탁의 타겟 단백질에 대한 분해 효과 및 항암 효과를 현저하게 증진시킬 수 있다.
본 발명에서 용어, "투여"는 어떠한 적절한 방법으로 대상에게 본 발명의 약학적 조성물을 도입하는 것을 말하며, 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 경구 또는 비경구의 다양한 경로를 통하여 투여될 수 있다. 비경구투여 경로의 예로는 피하, 복강 내, 폐 내, 비강 내, 근육 내, 정맥 내 또는 동맥 내가 포함된다.
본 발명의 약학적 조성물은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함할 수 있다. 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 조성물은 경구 또는 비경구의 여러 가지 제형일 수 있다. 제제화 할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다. 경구투여를 위한 제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제, 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제, 멸균된 수용액, 비수성용제, 동결건조제제 등이 포함될 수 있으며, 이러한 제제는 하나 이상의 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로오스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 혼합하여 조제될 수 있다.
또한, 단순한 부형제 이외에 스테아린산 마그네슘, 탈크 등과 같은 윤활제들도 사용될 수 있다. 경구투여를 위한 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함될 수 있다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로젤라틴 등이 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 약학적 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명에서의 용어 "약학적으로 유효한 양"은 의학적 용도에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 암을 억제 또는 완화하기에 충분한 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 개체 종류 및 중증도, 연령, 체중, 식이, 성별, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물의 투여는 하루에 한 번 투여되는 것일 수도 있고, 수 회 나누어 투여되는 것일 수 있고, 격일에 한 번 투여되는 것일 수도 있으며, 일주일에 한 번 투여되는 것일 수도 있다. 구체적으로, 상기 약학적 조성물은 0.001 내지 1000 mg/kg/day로, 보다 구체적으로 0.1 내지 100 ㎎/kg/day로 투여될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 암의 예방 또는 치료 효과를 가지는 공지의 조성물 또는 다른 약학적 조성물과 병행하여 투여하는 것일 수 있고, 동시에, 별도로, 또는 순차적으로 투여하는 것일 수 있으며, 단일 또는 다중 투여하는 것일 수 있다. 상기 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태로서, 본 발명은 USP14 억제제 및 프로탁을 포함하는 암의 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공한다.
상기 "USP14 억제제", "프로탁", "암", "예방" 등은 전술한 범위 내일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 건강기능식품은 USP14 억제제 및 프로탁을 포함하는 경우, 프로탁을 단독으로 포함하는 경우 보다 암의 예방 또는 개선 효과가 우수하다.
상기 "개선"이란 치료되는 상태와 관련된 파라미터, 예를 들어, 증상의 정도를 적어도 감소시키는 모든 행위를 의미할 수 있다. 이때, 상기 건강기능식품은 암의 예방 또는 개선을 위하여 해당 질병의 발병 단계 이전 또는 발병 후, 치료를 위한 약제와 동시에 또는 별개로서 사용될 수 있다.
상기 건강기능식품에서, 유효성분은 식품에 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효 성분의 혼합량은 그의 사용 목적(예방 또는 개선용)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조 시에 상기 건강기능식품은 원료에 대하여 구체적으로 약 15 중량% 이하, 보다 구체적으로 약 10 중량% 이하의 양으로 첨가될 수 있다. 그러나, 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있다.
상기 건강기능식품은 담체, 희석제, 부형제 및 첨가제 중 하나 이상을 더 포함하여 정제, 환제, 산제, 과립제, 분말제, 캡슐제 및 액제 제형으로 이루어진 군에서 선택된 하나로 제형될 수 있다. 일 양상에 따른 화합물을 첨가할 수 있는 식품으로는, 각종 식품류, 분말, 과립, 정제, 캡슐, 시럽제, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강기능성 식품류 등이 있다.
상기 담체, 부형제, 희석제 및 첨가제의 구체적인 예로는 락토즈, 덱스트로즈, 슈크로즈, 솔비톨, 만니톨, 에리스리톨, 전분, 아카시아 고무, 인산칼슘, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 미세결정성 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 메틸셀룰로즈, 물, 설탕시럽, 메틸셀룰로즈, 메틸 하이드록시 벤조에이트, 프로필하이드록시 벤조에이트, 활석, 스테아트산 마그네슘 및 미네랄 오일로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.
상기 건강기능식품은 상기 유효성분을 함유하는 것 외에 특별한 제한없이 다른 성분들을 필수 성분으로서 함유할 수 있다. 예를 들어, 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당 알코올일 수 있다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제 (타우마틴, 스테비아 추출물 (예를 들어, 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등)) 및 합성 향미제 (사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 당업자의 선택에 의해 적절하게 결정될 수 있다.
상기 외에도, 본 발명의 건강기능식품은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물 (전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제 (치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있으며, 이러한 첨가제의 비율 또한 당업자에 의해 적절히 선택될 수 있다.
상기 건강기능식품은 종래에 알려져 있는 암의 예방 또는 개선용 건강기능식품 또는 새롭게 개발되는 암의 예방 또는 개선용 건강기능식품과 혼합되어 제공될 수 있다.
상기 건강기능식품이 암의 예방 또는 개선용 건강기능식품을 더 포함하는 경우, 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양이 혼합되는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태로서, 본 발명은 USP14 억제제 및 프로탁을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 암의 예방 또는 치료 방법을 제공한다.
상기 "USP14 억제제", "프로탁", "투여", "암", "예방", "치료" 등은 전술한 범위 내일 수 있다.
본 발명의 방법에 있어서, USP14 억제제 및 프로탁을 병용 투여하는 경우, 프로탁을 단독 투여하는 경우 보다 암의 예방 또는 치료 효과가 우수하다.
본 발명의 용어 "개체"란, 상기 암이 발병될 가능성이 있거나, 또는 발병된 인간을 포함한 모든 동물을 의미한다. 본 발명의 조성물을 개체에 투여함으로써, 암을 완화 또는 치료할 수 있다.
상기 방법은 암의 예방 또는 치료 효과를 가지는 공지의 조성물 또는 다른 약학적 조성물과 병행하여 투여하는 것일 수 있고, 동시에, 별도로, 또는 순차적으로 투여하는 것일 수 있으며, 단일 또는 다중 투여하는 것일 수 있다. 상기 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태로서, 본 발명은 암의 예방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 USP14 억제제 및 프로탁의 용도를 제공한다.
상기 "암", "예방", "치료", "USP14 억제제", "프로탁" 등은 전술한 범위 내일 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
실시예
실시예 1. 실험준비
1-1. 시약 및 항체
본 발명에서 활용된 시약 및 항체는 시판되어 용이하게 구할 수 있는 것을 활용하였으며, 구체적으로 본 발명에 활용된 화합물은 하기 표 1에 나타낸 것을 활용하였고, 항체는 하기 표 2에 나타낸 것을 활용하였다.
화합물(compound) 출처(sources)
USP14 inhibitor
IU1, IU1-47 Enamine(custom synthesized)
PROTAC
CDK9 PROTAC Tocris
BRD4 PROTAC & inactive form Tocris
AR PROTAC MedChemExpress
BTK PROTAC MedChemExpress
SHP-2 PROTAC Glixx Laboratory Inc
USP17 inhibitor
USP7/USP47 dual inhibitor MedChemExpress
USP7 specific inhibitor MedChemExpress
Pan DUB inhibitor
PR-619 Enamine
Proteasome inhibitor
MG132 Selleckchem
Autophagy inhibitor
Bafilomycin A1 SantaCruz Chem
항체(antibodies) 출처(sources)
Primary antibodies
CDK9 Rabbit mAb




Cell Signaling Technologies (CST)
BRD4 Rabbit mAb
AR Rabbit mAb
BTK Rabbit mAb
SHP-2 Rabbit mAB
PARP
Caspase-3 Full Length
Caspase-3 Cleaved
γH2A.X
CRBN
MCL-1 Santa Cruz Biotechnology
CRBN C-term ProSci
USP14 Abcam
1-2. 화합물 용해, 보관 및 분주
본 발명의 실험을 위해 활용된 화합물은 파우더 형태로 합성된 것을 무수성(anhydrous) DMSO(Sigma)를 용매로 하여 50 내지 100 mM의 농도로 용해하였다. 용해된 화합물은 연속희석(serial dilution)을 통해 바로 실험에 이용하거나, 실험에 이용하기 전에는 -80℃에 소량의 단위로 나누어 보관함으로써 동결해동과정을 최소화하였다. 극소량의 화합물의 다중 분주(multi-dispensing)가 필요한 경우에는, 맞춤형으로 제작된 고밀도 반복 스크리닝 자동화 워크스테이션(customized Biomek i5 HDR system, Beckman Coulter) 기기와 핀툴(pin tool)을 이용하여 정밀 분주하였다.
1-3. 세포 배양
본 발명의 실험을 위해 활용된 HeLa 세포(자궁경부암 세포) 및 LNCaP 세포(전립선암 세포)는 ATCC(American Type Culture Collection)에서 얻었으며, 각각 10% FBS, 1% Penicillin/Streptomycin 및 1% L- glutamine을 함유하는 Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM, 1x) 또는 RPMI-1640 (1x) 배지를 이용하여, 37℃, 5% CO2 세포 인큐베이터에서 배양하였다. 프로탁(PROTAC)과 IU1 및 IU1-47 등의 탈유비퀴틴화 효소(Deubiquitinating enzyme, DUB) 억제제 실험을 위해, 억제제 처리 하루 전에 5x105(HeLa) 또는 1x106(LNCaP)개의 세포를 12-웰 플레이트(Corning, #3513)의 각 웰에 시딩(seeding)한 다음, 인큐베이터에서 배양하였다. 배양 24 시간 후, 각 웰을 연속희석(serial dilution)한 화합물이 포함된 배지로 교체하고, 동일한 조건에서 24 시간 이내로 배양하였다. 모든 대조군의 경우 실험군으로 처리한 화합물 대비 용매(vehicle)인 DMSO를 동량으로 처리하여 비교하였다.
1-4. 웨스턴 블로팅(Western blotting)
웨스턴 블로팅을 위한 샘플을 준비하기 위해, HeLa 및 LNCaP 세포를 ice-cold PBS(1x)로 1회 세척한 후, protease inhibitor cocktail(Roche), 1 mM PMSF 및 1 mM DTT를 추가한 RIPA buffer(ROCKLAND, MB-030-050) 또는 1% SDS lysis buffer [1%(w/v) SDS, 10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA, pH 8.0]를 사용하여 용해(lysis)하였다. 모든 용해물(lysates)은 BCA protein assay(Thermo Fisher Scientific)로 정량한 다음, 각각의 용해물 15 내지 30 ㎍을 SDS-PAGE 방법으로 running하였다. 이후 PVDF 막(membrane)에 transfer, blocking solution(5% BSA 또는 5% non-fat dry milk in 1x TBST) 처리, 지정된 일차 항체 처리, HRP-linked 이차 항체 처리 순서대로 실험을 수행하였다. 각 처리 과정 사이에는 과량의 1x TBST로 여러 번 세척하였다. 막 각각은 케미닥(iBright750, Invitrogen)을 이용하여 이미지 분석 및 정량하였다.
1-5. 세포 생존율 측정
본 발명의 화합물 처리에 의한 세포 생존율(Cell viability)을 측정하기 위해, HeLa 및 LNCaP 세포를 96-웰 플레이트(SPL, #33396)에 500 cells/well(HeLa) 또는 3000 cells/well(LNCaP)로 시딩 하였고, 37℃, 5% CO2의 인큐베이터에서 배양하였다. 24 시간 후 화합물 함유 배지로 교체한 다음, 48 시간 동안 배양기에서 같은 조건으로 배양하였다. 이후 ATP-lite 1 step assay kit(Perkin Elmer)을 사용하여 Envision microplate reader (Perkin Elmer)에서 발광도 분석을 통해 세포 생존율을 측정하였다.
1-6. 데이터 정량화 및 분석
웨스턴 블로팅을 통해 얻어낸 데이터는 iBright에서 제공하는 분석 소프트웨어를 활용하여 정량화를 수행하였으며, 모든 표적단백질의 수준은 GAPDH로 정규화 하였다. 정량화 및 정규화를 수행한 다음, GraphPad Prism software를 사용한 비선형 회귀분석(nonlinear regression)을 통해 본 발명의 실험에서 활용한 화합물들의 DC50 값을 도출하였다.
세포 생존율 확인을 위한 실험에서 측정된 결과는 엑셀로 초기 data processing한 다음, Prism software를 사용한 비선형 회귀분석을 통해 IC50 값을 도출하였다.
실시예 2. IU1의 프로탁의 단백질 분해능 증진 효과 확인
2-1. 프로탁의 단백질 분해능 확인
프로탁(PROTAC)은 세포의 내재적인 단백질 분해기작인 유비퀴틴-프로테아좀 시스템(ubiquitin-proteasome system, UPS)을 이용하는 표적단백질 분해 기법(targeted protein degradation, TDP)으로서, 구체적인 매커니즘은 도 1에 나타낸 바와 같다.
본 발명자들은 프로탁을 활용한 기질의 유비퀴틴화는 다양한 종류와 형태의 폴리유비퀴틴사슬(poly-Ub chains) 혹은 다중유비퀴틴사슬(multi-Ub chains)을 형성할 것이며, 이 중 상당 부분이 USP14을 비롯한 탈유비퀴틴화 효소 반응에 의해 분해가 저해될 것이고, 그렇기에 탈유비퀴틴화 효소를 억제하였을 때, 프로탁에 의한 단백질 분해효과가 증진될 것으로 도 2와 같이 예상하고 구체적인 실험을 수행하였다.
우선, 도 3a와 같은 형태로 작용하여 CDK9 단백질을 분해하는 것으로 보고되어 있는 프로탁(이하 CDK9 프로탁)의 실제 단백질 분해효과를 확인하기 위해, 유방암(MB231), 전립선암(LNCaP) 및 자궁경부암(HeLa) 세포주를 활용한 단백질 분해능 확인 실험을 수행하였다.
그 결과, 도 3b에 나타낸 바와 같이, CDK9 단백질을 분해하는 것으로 알려진 CDK9 프로탁이 3종류의 암세포주 모두에서 기존의 보고된 결과와 일치하는 CDK9 단백질 분해능을 보여주는 것을 확인하였다.
2-2. IU1의 프로탁의 단백질 분해능 증진 효과 확인
상기 실시예 2-1과 동일한 조건으로 탈유비퀴틴화 효소 USP14의 억제제인 IU1에 의한 CDK9 프로탁의 단백질 분해능 증진 효과를 확인하였다.
구체적으로 IU1과 CDK9 프로탁을 HeLa 세포에 같이 처리한 결과, 도 4a에 나타낸 바와 같이, 처리 농도(프로탁: 1, 10, 25, 50 및 100 nM, IU1: 50 μM)에 따라 CDK9 단백질의 분해효과가 현저하게 증가됨을 확인할 수 있었다. 이러한 효과는 도 4b에 나타낸 바와 같이, IU1 단독으로 처리(IU1 최대 처리 농도: 50 μM)했을 때, CDK9 단백질의 분해가 발생하지 않음을 확인할 수 있었다.
또한, 도 4c에 나타낸 바와 같이, IU1, 프로테아좀(proteasome) 억제제인 MG132 및 오토파지(autophagy) 억제제인 바필로마이신(bafilomycin) A1(Baf)의 처리 유무를 달리하면서 CDK9 프로탁을 처리하였다.
그 결과, 프로테아좀 억제제인 MG132를 프로탁 및 IU1과 같이 처리한 경우, CDK9 단백질의 수준이 대조군과 유사하게 복구되었음을 확인한 반면, 바필로마이신(bafilomycin) A1을 처리한 경우, 프로탁 및 IU1의 처리에 의한 CDK9 단백질의 분해가 여전히 유지되고 있음을 확인할 수 있었다.
이에, 본 발명자들은 프로탁 및 IU1을 동시에 처리하는 경우, 리소좀(lysosome)이 아닌, 프로테아좀 의존적으로 표적 단백질의 분해가 일어남을 확인할 수 있었다.
2-3. IU1 및 프로탁의 농도 의존적 단백질 분해효과 확인
탈유비퀴틴화 효소 억제제인 IU1의 CDK9 프로탁의 단백질 분해효과 증진 수준을 농도에 따라 구체적으로 확인하였다.
우선, IU1의 농도(10, 25, 75 및 100 μM)를 고정한 다음, CDK9 프로탁의 농도 의존적인 조건(1, 10 25, 50 및 100 nM)에서 프로탁의 단백질 분해효과를 관찰한 결과, 도 5a 및 도 5b에 나타낸 바와 같이, 10 μM의 IU1 농도를 제외한 모든 농도에서 프로탁 농도 의존적으로 IU1이 CDK9 프로탁에 의한 CDK9 분해효과를 증진시킴을 확인하였다.
또한, CDK9 프로탁의 농도(5, 10, 20 및 25 nM)를 고정한 다음, IU1의 농도 의존적인 조건(10, 25, 50, 75 및 100 μM)에서 프로탁의 단백질 분해효과를 관찰한 결과, 도 6a 및 도 6b에 나타낸 바와 같이, 모든 농도에서 IU1 농도 의존적으로 단백질 분해효과가 증진됨을 확인하였다.
2-4. IU1 및 프로탁의 병용처리에 의한 단백질의 DC 50 값 측정
HeLa 세포에서 CDK9 프로탁을 Vehicle(DMSO)로 처리한 대조군과 IU1을 병용처리한 그룹에서 프로탁의 농도를 높여가며(0.1, 1, 5, 10, 20, 30, 50, 75, 100 및 250 nM) 웨스턴 블롯을 수행하여 CDK9 단백질의 수준을 확인하였다.
그 결과, 도 7a 및 도 7b에 나타낸 바와 같이, 대조군에 비해 IU1을 처리한 그룹, 그 중에서도 높은 농도의 IU1을 처리한 그룹에서 높은 CDK9 단백질 분해능을 보여줌을 확인하였다.
또한, 이러한 결과를 정량화하여, CDK9 단백질분해 DC50(50%의 표적단백질분해가 일어나는 프로탁 약물 농도)를 측정하였다.
그 결과, 도 7c에 나타낸 바와 같이, IU1 농도가 증가함에 따라 CDK9 프로탁의 DC50값이 현저하게 감소하는 것을 확인하여, IU1을 CDK9 프로탁과 병용하여 처리하는 경우 CDK9 프로탁의 CDK9 단백질 분해능이 현저하게 상승됨을 확인할 수 있었다.
예를 들어, IU1을 75 μM 만큼 병용하여 처리하는 경우 CDK9 프로탁의 단백질 분해능이 Vehicle을 처리한 대조군에 비해 약 5배가량 증진됨을 DC50 값을 통해 확인할 수 있었다.
실시예 3. IU1 및 프로탁의 병용처리에 의한 암세포의 생존율 확인
상기 실시예 2에서 확인한 IU1 및 CDK9 프로탁의 병용에 의해 증진된 CDK9 단백질의 분해 효과에 의해 실질적으로 프로탁의 암세포에 대한 항암 효과가 향상되는지 여부를 확인하기 위해, HeLa 세포에 IU1 및 CKD9 프로탁을 처리한 다음, 암세포의 생장율을 확인하였다.
그 결과, 도 8에 나타낸 바와 같이, IC50(50%의 세포 생장 저해가 일어나는 프로탁 약물 농도)를 측정하였을 때, IU1을 50 μM 만큼 병용하여 처리하는 경우, CDK9 프로탁의 항암 효과가 현저하게 증진되는 것을 확인할 수 있었다.
실시예 4. IU1의 LNCaP 세포에서 프로탁의 단백질 분해능 증진 확인
본 발명의 IU1의 프로탁 단백질 분해효과 증진이 자궁경부암 세포인 HeLa 세포주 뿐만 아니라, 다른 암종에도 효과가 있다는 사실을 확인하기 위해, 전립선암 세포주인 LNCaP 세포주에 IU1과 CDK9 프로탁을 함께 처리한 다음, 단백질 분해효과를 확인하였다.
그 결과, 도 9에 나타낸 바와 같이, CDK9 프로탁만을 단독으로 처리한 경우에 비해, IU1과 CDK9 프로탁을 함께 처리한 경우, CDK9 단백질의 분해효과가 현저하게 증가됨을 확인하였다.
또한, 상기와 같은 효과는 상기 실시예 2-3에서 수행한 바와 같이, IU1의 농도(10, 25, 75 및 100 μM)를 고정한 다음, CDK9 프로탁의 농도 의존적인 조건(1, 5, 10, 25 및 50 nM)에서 프로탁의 단백질 분해효과를 관찰한 결과, 도 10a 및 도 10b에 나타낸 바와 같이, 모든 농도에서 프로탁의 농도 의존적으로 IU1가 CDK9 프로탁에 의한 CDK9 분해효과를 증진시킴을 확인하였다.
상기와 같은 결과를 통해 본 발명자들은 본 발명의 USP14 억제제의 프로탁의 단백질 분해능 증진 효과가 특정 암종에 국한되는 것이 아닌, 일반적인 암종 모두에 적용될 수 있음을 확인하였다.
실시예 5. IU1의 CDK9 프로탁 외의 프로탁의 단백질 분해능 증진 효과 확인
본 발명의 USP14 억제제가 상기 실시예 2 및 실시예 4에서 실험을 통해 확인한 CDK9 프로탁 외의 프로탁에 대해서도 단백질 분해능을 증진시킬 수 있는지 여부를 확인하기 위해, E3 리가아제 VHL 기반 프로탁인 BRD4 프로탁에 대하여 BRD4 단백질의 분해효과 증진 여부를 확인하였다. 이를 위해 1% SDS lysis buffer 및 RIPA buffer에서 BRD4 프로탁만 처리한 대조군과 IU1과 BRD4 프로탁을 병용하여 처리한 실험군을 비교한 결과, 도 11에 나타낸 바와 같이, 두 가지의 버퍼 모두에서 50 μM의 IU1을 BRD4 프로탁과 병용하여 처리하는 경우, BRD4 프로탁의 농도 의존적으로 프로탁의 BRD4 단백질 분해효과가 증진됨을 확인할 수 있었다.
또한, BRD4 프로탁 이외의 VHL 기반 프로탁인 SHP-2 프로탁에 대해서 도 7에서의 실험과 유사한 실험 조건 하에서 SHP-2 단백질의 분해효과 증진 여부를 확인하였다. 그 결과, 도 12a 및 도 12b에서 나타낸 바와 같이, SHP-2 프로탁에 대해서도 IU1을 병용처리 하였을 때, SHP-2 프로탁의 농도 의존적으로 SHP-2 단백질 분해효과가 증진되었음을 확인할 수 있었다.
또한, 상기와 같은 결과를 통해 본 발명자들은 본 발명의 USP14 억제제의 프로탁의 단백질 분해능 증진 효과가 CDK9 프로탁과 같이 CRBN 기반 E3 리가아제 프로탁에만 국한되는 것이 아닌, VHL 기반 E3 리가아제 프로탁에도 적용될 수 있음을 확인하였다.
실시예 6. IU1 외 USP14 억제제의 프로탁의 단백질 분해능 증진 효과 확인
본 발명의 상기 실시예 2 내지 4에서 프로탁의 단백질 분해 증진 효과를 확인한 USP14 탈유비퀴틴화 효소 억제제인 IU1 외에도 IU1-47을 비롯한 IU1 계열 억제제가 USP14를 억제하는 것으로 연구를 통해 확인되었기에, IU1 외의 IU1 계열 USP14 억제제로 알려진 IU1-47도 IU1과 마찬가지로 프로탁의 단백질 분해능을 증진시킬 수 있는지 여부를 확인하였다. 이를 위해 Vehicle(DMSO) 군과 IU1-47의 각 농도(10, 20 및 30 μM)를 고정하고 CDK9 프로탁의 처리 농도(0.1, 1, 5, 10, 20, 30, 50, 75, 100 및 250 nM)를 달리하면서 CDK9 프로탁을 처리하고 CDK9 단백질 분해수준을 확인하였다.
그 결과, 도 13a 및 도 13b에 나타낸 바와 같이, Vehicle만을 처리한 대조군에 비해, 모든 농도에서 현저한 수준으로 프로탁의 단백질을 분해능을 증진시키는 효과가 있다는 사실을 확인하였다.
또한, 도 13c에서 상기 도 13a 및 도 13b에서 얻어낸 데이터를 정량화한 다음, DC50 값을 구체적으로 확인했을 때, IU1 계열 탈유비퀴틴화 효소 억제제인 IU1-47을 CDK9 프로탁과 병용하여 처리하는 경우, IU1-47을 20 μM으로 처리한 조건에서 CDK9 프로탁만 단독으로 처리하는 것에 비해 약 6배 수준으로 프로탁의 단백질 분해능을 증진시킴을 확인할 수 있었다.
또한, 상기와 같은 IU1-47의 프로탁에 대한 단백질 분해능 증진 효과가 IU1과 유사하게 농도 의존적인지 여부를 확인하기 위해, 프로탁의 농도를 각각 고정한 다음(5, 10 및 20 nM), IU1-47의 농도를 바꾸어 가면서 IU1-47과 프로탁의 병용처리시의 단백질 분해 수준을 확인하였다.
그 결과, 도 14에 나타낸 바와 같이, 단순히 IU1-47만을 처리했을 때에는 CDK9을 전혀 분해하지 못하는 것을 확인하였으나, CDK9 프로탁과 처리했을 때, 농도 의존적으로 프로탁의 분해효과를 현저하게 증진시키는 것을 확인할 수 있었다.
실시예 7. IU1의 시간경과에 따른 프로탁의 단백질 분해능 증진 확인
HeLa 세포에서 CDK9 프로탁(100 nM) 단독 혹은 IU1(50 μM)과 병용처리 조건에서, IU1 화합물의 CDK9 프로탁 단백질 분해능 증진 효과를 시간경과 의존적(0, 1, 3, 6, 12 및 24 h)으로 확인하였다.
그 결과, 도 15에 나타낸 바와 같이 IU1을 병용처리한 경우, 프로탁의 분해효과를 더 빠르게 증진시키는 것을 확인할 수 있었다.
실시예 8. IU1 계열 외 탈유비퀴틴화 효소 억제제의 프로탁의 단백질 분해능 증진 효과 여부 확인
HeLa 세포에서 비특이적 탈유비퀴틴화 효소 저해제(pan DUB inhibitor) PR-619 화합물을 서로 다른 농도 조건(0, 1, 5, 10 및 20 μM)으로 설정한 다음, PR-619 화합물의 CDK9 프로탁 단백질 분해능 증진 효과를 IU1-47(10 μM)과 비교하여 확인하였다.
그 결과, 도 16에 나타낸 바와 같이 IU1-47은 프로탁의 분해효과를 현저하게 증진시키는 반면, PR-619는 처리한 모든 농도에서 프로탁의 분해효과를 나타내지 않았다.
또한, HeLa 세포에서 특정 탈유비퀴틴화 효소 저해제인 USP7/47 dual inhibitor(이하 P50429라 지칭)를 1 및 10 μM 로 설정하고 CDK9 프로탁과 병용처리하여 프로탁의 단백질 분해능 증진 효과를 IU1-47과 비교하였다.
그 결과, 도 17에 나타낸 바와 같이 IU1-47 (20 μM)은 프로탁의 분해효과를 현저하게 증진시키는 반면, P50429는 프로탁의 분해효과를 증진시키지 않았다.
이에, 본 발명자들은 탈유비퀴틴화 효소 저해제에 의한 프로탁의 분해 증진 효과는 비특이적인 탈유비퀴틴화 효소 억제제나 USP7/47 탈유비퀴틴화 효소 억제제를 통해서가 아닌, IU1 계열의 저해제에 의한 특이적인 방식을 통해 일어남을 확인할 수 있었다.
본 발명자들은 상기와 같은 결과를 통해 탈유비퀴틴화 효소인 USP14 억제제 중 IU1 계열은 IU1 뿐만 아니라, IU1-47 또한 프로탁의 단백질 분해능을 증진시키는 효과가 있으며, 이를 통해 본 발명의 화합물들을 프로탁과 병용하여 처리하는 경우 프로탁의 항암효과를 현저하게 증진시킬 수 있다는 사실을 확인하였다.
상기 진술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (16)

  1. USP14(ubiquitin-specific protease 14) 억제제 및 프로탁(proteolysis-targeting chimera, PROTAC)을 포함하는, 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 USP14 억제제는 IU1 계열 화합물인 것을 특징으로 하는, 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 IU1 계열 화합물은 1-[1-(4-fluorophenyl)-2,5-dimethylpyrrol-3-yl]-2-pyrrolidin-1-ylethanone; 1-[1-(4-Chlorophenyl)-2,5-dimethyl-1H-pyrrol-3-yl]-2-(1-piperidinyl)ethanone; 1-(1-(4-chlorophenyl)-2,5-dimethyl-1H-pyrrol-3-yl)-2-(pyrrolidin-1-yl)ethan-1-one; 4-(3-(2-(4-hydroxypiperidin-1-yl)acetyl)-2,5-dimethyl-1H-pyrrol-1-yl)benzonitrile; 1-(1-(4-chlorophenyl)-5-methyl-1H-pyrazol-4-yl)-2-(piperidin-1-yl)ethan-1-one; 4-(2-methyl-3-(2-(piperidin-1-yl)acetyl)-1H-pyrrolo[3,2-b]pyridin-1-yl)benzonitrile; 1-(4-cyanophenyl)-2-methyl-3-(2-(piperidin-1-yl)acetyl)-1H-pyrrolo[3,2-b]pyridine-5-carbonitrile; 4-(3-(2-((2R)-2-hydroxy-7-azabicyclo[2.2.1]heptan-7-yl)acetyl)-2-methyl-5-(3-(tetrahydro-2H-pyran-4-yl)propyl)-1H-pyrrol-1-yl)benzonitrile; (E)-2-(7-azabicyclo[2.2.1]heptan-7-yl)-1-(1-(4-chlorophenyl)-2-methyl-5-(4-(methylsulfonyl)but-1-en-1-yl)-1H-pyrrol-3-yl)ethan-1-one; 4-(3-(2-((1r,3r,5r,7r)-2-azaadamantan-2-yl)acetyl)-2,5-dimethyl-1H-pyrrol-1-yl)benzonitrile; 및 4-(5-((E)-3-(1,3-dioxoisoindolin-2-yl)prop-1-en-1-yl)-3-(2-((2R)-2-hydroxy-7-azabicyclo[2.2.1]heptan-7-yl)acetyl)-2-methyl-1H-pyrrol-1-yl)benzonitrile로 구성되는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 암은 뇌종양, 두경부암, 유방암, 폐암, 식도암, 위암, 십이지장암, 충수암, 대장암, 직장암, 간암, 췌장암, 담낭암, 담관암, 항문암, 신암, 수뇨관암, 방광암, 전립선암, 음경암, 정소암, 자궁암, 난소암, 외음암, 질암 또는 피부암인 것을 특징으로 하는, 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프로탁은 CDK9(Cyclin-dependent kinase 9)/CDK family, BRD4(Bromodomain-containing protein 4)/BET(Bromodomain and extra-terminal) family, SHP-2(Src homology region 2 domain-containing phosphatase-2), AR(Androgen receptor), ER(Estrogen receptor), RAR(Retinoic acid receptor), ERRα(Estrogen-related receptor alpha), BTK(Bruton's tyrosine kinase), ALK(Anaplastic lymphoma kinase), RIPK(Receptor-interacting serine/threonine-protein kinase), c-Met(MET proto-oncogene/receptor tyrosine kinase), FAK(Focal adhesion kinase), IRAK4(Interleukin-1 receptor-associated kinase 4), p38 MAPK(p38 mitogen-activated protein kinases), SGK(Serum and glucocorticoid-regulated kinase), TBK1(TANK-binding kinase 1), KRAS(Kirsten rat sarcoma virus protein), B-Raf(B-Raf proto-oncogene serine/threonine kinase), β-catenin, FKBP(FK506 binding protein), IDO(Indoleamine 2,3-dioxygenase), PD-1/PD-L1(Programmed death protein 1/programmed death-ligand 1), PARP1(Poly [ADP-ribose] polymerase 1), PRC2(Polycomb repressive complex 2), EGFR(Epidermal growth factor receptor), Sirt2(NAD-dependent deacetylase sirtuin 2), HER2/ERBB2(Human epidermal growth factor receptor 2), FRS2(Fibroblast growth factor receptor substrate 2), BCL-XL(B-cell lymphoma-extra large), SMARCA(SWI/SNF related matrix associated actin dependent regulator of chromatin subfamily A), HDM2(Human double minute 2 homolog), HDAC(Histone deacetylase) family, BCR-ABL(Breakpoint cluster region protein- Tyrosine-protein kinase ABL1), MCL1(Modulator Of VRAC Current 1), FLT-3(Fms Related Receptor Tyrosine Kinase 3), STAT3(Transcription factor STAT3), Myc family 및 BAF complex(Brg/Brahma-associated factors)로 구성되는 군에서 선택되는 단백질을 타겟으로 하는 것을 특징으로 하는, 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 USP14 억제제는 프로탁의 단백질 분해 효과를 증진시키는 것을 특징으로 하는, 조성물.
  7. 프로탁과 병용되는 암의 예방 또는 치료 효과 증진용 약학적 조성물로서, 상기 조성물은 USP14 억제제를 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 USP14 억제제는 IU1 계열 화합물인 것을 특징으로 하는, 조성물.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 IU1 계열 화합물은 1-[1-(4-fluorophenyl)-2,5-dimethylpyrrol-3-yl]-2-pyrrolidin-1-ylethanone; 1-[1-(4-Chlorophenyl)-2,5-dimethyl-1H-pyrrol-3-yl]-2-(1-piperidinyl)ethanone; 1-(1-(4-chlorophenyl)-2,5-dimethyl-1H-pyrrol-3-yl)-2-(pyrrolidin-1-yl)ethan-1-one; 4-(3-(2-(4-hydroxypiperidin-1-yl)acetyl)-2,5-dimethyl-1H-pyrrol-1-yl)benzonitrile; 1-(1-(4-chlorophenyl)-5-methyl-1H-pyrazol-4-yl)-2-(piperidin-1-yl)ethan-1-one; 4-(2-methyl-3-(2-(piperidin-1-yl)acetyl)-1H-pyrrolo[3,2-b]pyridin-1-yl)benzonitrile; 1-(4-cyanophenyl)-2-methyl-3-(2-(piperidin-1-yl)acetyl)-1H-pyrrolo[3,2-b]pyridine-5-carbonitrile; 4-(3-(2-((2R)-2-hydroxy-7-azabicyclo[2.2.1]heptan-7-yl)acetyl)-2-methyl-5-(3-(tetrahydro-2H-pyran-4-yl)propyl)-1H-pyrrol-1-yl)benzonitrile; (E)-2-(7-azabicyclo[2.2.1]heptan-7-yl)-1-(1-(4-chlorophenyl)-2-methyl-5-(4-(methylsulfonyl)but-1-en-1-yl)-1H-pyrrol-3-yl)ethan-1-one; 4-(3-(2-((1r,3r,5r,7r)-2-azaadamantan-2-yl)acetyl)-2,5-dimethyl-1H-pyrrol-1-yl)benzonitrile; 및 4-(5-((E)-3-(1,3-dioxoisoindolin-2-yl)prop-1-en-1-yl)-3-(2-((2R)-2-hydroxy-7-azabicyclo[2.2.1]heptan-7-yl)acetyl)-2-methyl-1H-pyrrol-1-yl)benzonitrile로 구성되는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 조성물.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 암은 뇌종양, 두경부암, 유방암, 폐암, 식도암, 위암, 십이지장암, 충수암, 대장암, 직장암, 간암, 췌장암, 담낭암, 담관암, 항문암, 신암, 수뇨관암, 방광암, 전립선암, 음경암, 정소암, 자궁암, 난소암, 외음암, 질암 또는 피부암인 것을 특징으로 하는, 조성물.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 프로탁은 CDK9(Cyclin-dependent kinase 9)/CDK family, BRD4(Bromodomain-containing protein 4)/BET(Bromodomain and extra-terminal) family, SHP-2(Src homology region 2 domain-containing phosphatase-2), AR(Androgen receptor), ER(Estrogen receptor), RAR(Retinoic acid receptor), ERRα(Estrogen-related receptor alpha), BTK(Bruton's tyrosine kinase), ALK(Anaplastic lymphoma kinase), RIPK(Receptor-interacting serine/threonine-protein kinase), c-Met(MET proto-oncogene/receptor tyrosine kinase), FAK(Focal adhesion kinase), IRAK4(Interleukin-1 receptor-associated kinase 4), p38 MAPK(p38 mitogen-activated protein kinases), SGK(Serum and glucocorticoid-regulated kinase), TBK1(TANK-binding kinase 1), KRAS(Kirsten rat sarcoma virus protein), B-Raf(B-Raf proto-oncogene serine/threonine kinase), β-catenin, FKBP(FK506 binding protein), IDO(Indoleamine 2,3-dioxygenase), PD-1/PD-L1(Programmed death protein 1/programmed death-ligand 1), PARP1(Poly [ADP-ribose] polymerase 1), PRC2(Polycomb repressive complex 2), EGFR(Epidermal growth factor receptor), Sirt2(NAD-dependent deacetylase sirtuin 2), HER2/ERBB2(Human epidermal growth factor receptor 2), FRS2(Fibroblast growth factor receptor substrate 2), BCL-XL(B-cell lymphoma-extra large), SMARCA(SWI/SNF related matrix associated actin dependent regulator of chromatin subfamily A), HDM2(Human double minute 2 homolog), HDAC(Histone deacetylase) family, BCR-ABL(Breakpoint cluster region protein- Tyrosine-protein kinase ABL1), MCL1(Modulator Of VRAC Current 1), FLT-3(Fms Related Receptor Tyrosine Kinase 3), STAT3(Transcription factor STAT3), Myc family 및 BAF complex(Brg/Brahma-associated factors)로 구성되는 군에서 선택되는 단백질을 타겟으로 하는 것을 특징으로 하는, 조성물.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 USP14 억제제는 프로탁의 단백질 분해 효과를 증진시키는 것을 특징으로 하는, 조성물.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 병용은 프로탁과 동시에(simultaneous), 별도로(separate) 또는 순차적(sequential)으로 투여되는 것을 특징으로 하는, 조성물.
  14. USP14 억제제 및 프로탁을 포함하는 암의 예방 또는 개선용 건강기능식품.
  15. USP14 억제제 및 프로탁을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 암의 예방 또는 치료 방법.
  16. 암의 예방 또는 치료용 약제의 제조를 위한 USP14 억제제 및 프로탁의 용도.
PCT/KR2022/007066 2021-05-24 2022-05-17 아이유원 계열의 유비퀴틴 특이적 프로테아제 14 억제제를 유효성분으로 포함하는, 프로탁의 항암 효과 증진용 약학적 조성물 WO2022250363A1 (ko)

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