WO2023128551A1 - 시알릴락토스를 이용한 혈뇌장벽 투과용 약물 전달체 - Google Patents

시알릴락토스를 이용한 혈뇌장벽 투과용 약물 전달체 Download PDF

Info

Publication number
WO2023128551A1
WO2023128551A1 PCT/KR2022/021380 KR2022021380W WO2023128551A1 WO 2023128551 A1 WO2023128551 A1 WO 2023128551A1 KR 2022021380 W KR2022021380 W KR 2022021380W WO 2023128551 A1 WO2023128551 A1 WO 2023128551A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sialyllactose
brain
blood
brain barrier
delivery system
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/021380
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
박은정
이상미
박단비
김리라
김대희
Original Assignee
주식회사 진켐
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 진켐 filed Critical 주식회사 진켐
Publication of WO2023128551A1 publication Critical patent/WO2023128551A1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/51—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
    • A61K47/54—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic compound
    • A61K47/549—Sugars, nucleosides, nucleotides or nucleic acids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/51—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
    • A61K47/54—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic compound
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system

Definitions

  • the present invention relates to a drug delivery system that penetrates the blood-brain barrier using sialyllactose.
  • the Blood-Brain Barrier is a cell composed of tight junctions with a highly electrical resistance of 0.1 ⁇ m or more between related pericytes and astrocytes and vascular endothelial cells in contact. It is a highly permeable barrier that separates circulating blood from brain extracellular fluid in the central nervous system (CNS) and serves as a gateway to control the entry and exit of substances.
  • the blood-brain barrier blocks the transmission of bacteria, pathogens, and potentially dangerous substances in the blood that can be transported through the blood to the brain, but also blocks the delivery of most central nervous system drugs to the brain, resulting in low drug efficacy. Since these drugs are administered in high doses, they may cause serious side effects in the surrounding organs. Therefore, it is required to discover an efficient drug delivery system capable of penetrating the blood-brain barrier in order to prevent negative systemic effects and at the same time ensure the therapeutic effect of drugs.
  • the Swiss pharmaceutical company Roche has developed an antibody-based 'brain shuttle'.
  • the brain shuttle binds to transferrin receptors expressed in the epithelial tissue of cerebral blood vessels, is transported into cerebrovascular cells, and then moves into the brain parenchyma.
  • Roche is conducting a phase 3 clinical trial with Gantenerumab, a monoclonal antibody that targets amyloid beta plaque, a toxic protein in brain neurons that is being pointed out as the cause of dementia.
  • the antibody has been redesigned and a phase 1 clinical trial is underway.
  • Antibodies are high-molecular substances that are much larger in size than low-molecular substances such as small-molecular compounds and peptides, so attaching one drug to one antibody reduces drug delivery efficiency. Therefore, the drug attached to the antibody has excellent drug efficacy, but uses a substance that is difficult to use due to toxicity.
  • research on various drug delivery systems using small molecule compounds, peptides, and aptamers having molecular weights smaller than antibodies has been conducted.
  • the present inventors confirmed through experiments that a fluorescent substance attached with sialyllactose having a small molecular weight can pass through the blood-brain barrier, and additionally, when sialyllactose is bound to different substances, it can pass through the blood-brain barrier. confirmed to complete the present invention.
  • An object to be solved by the present invention is to provide a drug delivery system capable of passing the blood-brain barrier using sialyllactose having a low molecular weight.
  • a blood-brain barrier penetrating drug delivery system characterized by being represented by Structural Formula 1 is provided.
  • SL is sialiclactose or a salt thereof
  • X is a bioactive substance to be delivered
  • L may be a bond or a chemical linker connecting the SL and X.
  • the sialyllactose may be 2,3-sialyllactose or 2,6-sialyllactose.
  • the physiologically active substance to be delivered is composed of physiologically active substances having a therapeutic effect on brain diseases, small molecule drugs for diagnosis, peptides, antibodies, proteins, natural or modified ssDNA, dsDNA, RNA, siRNA, and ASO. can be selected from the group.
  • the chemical linker can be used without limitation as long as it has a structure structurally linked to both SL and X.
  • a may be an integer of 0 to 10
  • b may be an integer of 0 to 1
  • c may be an integer of 0 to 10.
  • the chemical linker may be a cleavable linker that promotes release after delivery of the target physiologically active substance to the brain.
  • the chemical linker may bind to a hydroxyl group (—OH) of the lactose portion of sialyllactose.
  • a pharmaceutical composition for treating or diagnosing brain diseases comprising the above-described blood-brain barrier penetrating drug delivery system is provided.
  • the drug delivery system according to one embodiment of the present invention can be applied to drugs having low brain passage efficiency and can effectively deliver drugs to the brain, it can be used for treating and diagnosing various brain diseases without toxicity problems due to high dose drug administration.
  • FIG. 2 is a result of quantifying the fluorescence signal intensity of the brain portion of FIG. 1 and a result of measuring the fluorescence signal intensity by extracting the brain in the experiment of FIG. 1 .
  • FIG. 6 is a result of measuring the fluorescence signal of the brain part and the fluorescence signal of the excised brain in the experiment of FIG. 5 .
  • FIG. 9 shows the result of measuring the fluorescence signal of the brain part in the experiment of FIG. 8 and the result of confirming the fluorescence signal of the excised brain.
  • FIG. 12 is a result of measuring the fluorescence signal of the brain part and the fluorescence signal of the excised brain in FIG. 11 .
  • 16 is an experimental result confirming the anticancer activity of sialyllactose-conjugated gemcitabine in a cell line according to an embodiment of the present invention.
  • 17 is an experimental result confirming brain penetration of an antibody conjugated with sialiclactose according to an embodiment of the present invention in animals.
  • FIG. 18 is a result of measuring the fluorescence signal of the brain part in FIG. 17 .
  • a blood-brain barrier penetrating drug delivery system represented by Structural Formula 1 below can be provided.
  • SL is sialyllactose or a salt thereof
  • X is a drug to be delivered
  • L may be a bond or a chemical linker connecting the SL and X.
  • the sialyllactose is a type of human milk oligosaccharide (HMO) most abundant in colostrum of breast milk, and is a form in which sialic acid is attached to lactose (milk sugar).
  • HMO human milk oligosaccharide
  • lactose milk sugar
  • Two types of 2,3-sialyllactose represented by Structural Formula 2 and 2,6-sialyllactose represented by Structural Formula 3 below may exist depending on the position where sialic acid binds to lactose.
  • the sialyllactose may be extracted from breast milk, chemically synthesized, or synthesized using an enzymatic reaction.
  • mass production is possible and it can be synthesized using an environmentally friendly and safe enzymatic reaction without using a toxic catalyst or organic solvent.
  • the salt of sialyllactose may be Na, but is not limited thereto.
  • the drug to be delivered may be a physiologically active substance having a therapeutic effect on brain diseases or a substance for diagnosis, which is a group consisting of small molecule drugs, peptides, antibodies, proteins, natural or modified ssDNA, dsDNA, RNA, siRNA, and ASO can be selected from
  • the small molecule drug is an anticancer drug such as Cisplatin, Carboplatin, Melphalan, Chlorambucil, dacarbazine, Capecitabine, Cytarabine ), Vinblastine, Vincristine, Paclitaxel, Docetaxel, Etoposide, Topotecan, Irinotecan, Dactinomycin, Doxorubicin, Daunorubicin, Mitomycin, Bleomycin, Temsirolimus, Everolimus, lenalidomide, or a pharmaceutically acceptable thereof Alzheimer's disease treatment memantine (Memantine), donepezil (Donepezil), Galantamine (Galantamine), or a pharmaceutically acceptable salt thereof, Parkinson's disease treatment drug pramipexole (Pramipexole), Ro It may be Ropinirole, Amantadine, or a pharmaceutically acceptable salt thereof, and it may be a neurotransmitter and brain function improving agent Dopamine, Acetyl, Tri
  • the antibody is, for example, anticancer drugs Trastuzumab, Cetuximab, Bevacizumab, Pertuzumab, Pembrolizumab, Nivolumab, Ipilimumab ), atezolizumab, and durvalumab, or Aducanumab, a treatment for Alzheimer's disease.
  • the protein or peptide for example, leuprolide or octreotide, nerve growth factor (NGF; brain-derived neurotrophic factor, BDNF; neurotrophin-3, NT-3), and transitional growth It may be a transforming growth factor- ⁇ (TGF- ⁇ ).
  • NGF nerve growth factor
  • BDNF brain-derived neurotrophic factor
  • NT-3 neurotrophin-3
  • TGF- ⁇ transforming growth factor- ⁇
  • the brain disease may be a disease or disease that occurs or has an etiology in the central nervous system.
  • it may be brain tumor, cerebellar atrophy, Lou Gehrig's disease, stroke, Alzheimer's disease, dementia and Parkinson's disease, but is not limited thereto.
  • the SL and X may be directly bonded to each other.
  • the functional group of SL and the functional group of X can be directly bonded, and the direct bonding does not inhibit the blood-brain barrier penetration ability of SL and the physiological activity of X, or the bond is broken after penetrating the blood-brain barrier, and SL and X are separated If it is, it can be directly coupled without a linker.
  • the lactose partial hydroxyl group (-OH) of SL and a functional group that does not affect the physiological activity of X may be bonded.
  • the SL and X may be connected by a chemical linker.
  • the chemical linker can bind to the functional group of SL and the functional group of X, respectively, without inhibiting the blood-brain barrier penetration ability of SL and the physiological activity of X.
  • the chemical linker binds to the lactose partial hydroxyl group (—OH) of SL and can bind to functional groups that do not affect the physiological activity of X, respectively.
  • the chemical linker one having a structure structurally linked to both SL and X may be used.
  • a may be an integer of 0 to 10
  • b may be an integer of 0 to 1
  • c may be an integer of 0 to 10.
  • the chemical linker may be a cleavable linker that promotes release after delivery of a target drug to the brain.
  • pH sensitive linkers peptidase-sensitive linkers and photoslabile linkers can be used.
  • a peptidase-sensitive linker that is easily cleavable by intracellular peptidase may be used.
  • it can be selected from those that are susceptible to cleavage by peptidases such as cathepsins B, C and D, which are peptidases that are preferentially expressed in tumor tissue.
  • the blood-brain barrier penetrating drug delivery system may be included in a pharmaceutical composition for treating or diagnosing brain diseases, and the pharmaceutical composition may include the blood-brain barrier penetrating drug carrier alone or include one or more pharmaceutically acceptable carriers, excipients, or diluents. Including can be provided as a pharmaceutical composition.
  • composition is non-toxic to cells or humans exposed to the composition.
  • the pharmaceutical composition may be provided by mixing with a conventionally known agent for treating or diagnosing brain diseases. That is, the pharmaceutical composition may be administered in parallel with a known compound having therapeutic or diagnostic effects on brain diseases.
  • administration means introducing a predetermined substance into a subject by an appropriate method
  • subject refers to all target animals, such as rats, mice, and livestock, including humans, for the purpose of treating or diagnosing brain diseases. As a specific example, it may be mammals including humans.
  • the route of administration of the pharmaceutical composition is, but is not limited to, oral, intravenous, intramuscular, intraarterial, intramedullary, intrathecal, intracardiac, transdermal, subcutaneous, intraperitoneal, intranasal, intestinal, topical, sublingual or work is included
  • the pharmaceutical composition can be administered orally or parenterally, and in the case of parenteral administration, it is preferable to select an injection method for external skin application or intraperitoneal injection, intrarectal injection, subcutaneous injection, intravenous injection, intramuscular injection or intrathoracic injection. , but is not limited thereto, and oral administration may be preferably selected from the viewpoint of selecting a more effective absorption route.
  • the pharmaceutical composition When formulating the pharmaceutical composition, it is prepared using diluents or excipients such as commonly used fillers, extenders, binders, wetting agents, disintegrants, and surfactants.
  • Solid preparations for oral administration include tablets, pills, powders, granules, capsules, etc., and these solid preparations contain at least one excipient, for example, starch, calcium carbonate, sucrose, etc. Alternatively, it is prepared by mixing lactose and gelatin. In addition to simple excipients, lubricants such as magnesium stearate and talc are also used.
  • Liquid preparations for oral use include suspensions, solutions for oral use, emulsions, syrups, etc.
  • Formulations for parenteral administration include sterilized aqueous solutions, non-aqueous solvents, suspensions, emulsions, freeze-dried formulations, and suppositories.
  • Propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oils such as olive oil, and injectable esters such as ethyl oleate may be used as non-aqueous solvents and suspending agents.
  • witepsol, macrogol, tween 61, cacao butter, laurin paper, glycerogelatin, and the like may be used as a base for the suppository.
  • sialyllactose as a blood-brain barrier penetrating drug delivery system, sialic acid, lactose, and sialiclactose were tested for brain penetration.
  • Cy5.5 (Genechem, Cat no. GCCD0064), a fluorescent substance, was attached to lactose, 2,3-sialyllactose (GCB100) and 2,6-sialyllactose (GCB200), and each substance was mixed with 10% DMSO. After dissolving in , a sample was prepared by dilution (the final concentration of DMSO was around 2% of the total volume). Each sample was injected into the vein of a BALB/c nude mouse at 1 ⁇ mol/kg, and then the brains of the nude mice were examined at different times (1, 2, 4, 6, 8, 24 hours) using Perkin Elmer's IVIS spectrum CT.
  • Cy5.5 (Genechem, Cat no. GCCD0064), a fluorescent material, was attached to sialic acid, 2,3-sialyllactose (GCB100) and 2,6-sialyllactose (GCB200), and each material was 10 Samples were prepared by dissolving in % DMSO and then diluting (the final concentration of DMSO was around 2% of the total volume).
  • Cy5.5 (control) was found to hardly penetrate the blood-brain barrier, and even when sialic acid was attached, the brain penetration was at a similar level, whereas Cy5.5 with sialylactose attached to the brain It was well delivered, and in particular, the effect of 2,6-sialyllactose was found to be higher than that of 2,3-sialyllactose.
  • Parkinson's disease is a disease caused by the disappearance of dopamine neurons.
  • L-dopa a precursor of dopamine capable of penetrating the brain, is used instead of dopamine, which has low brain penetrability, as a treatment for Parkinson's disease, but dyskinesia (levodopa- induced dyskinesia). Accordingly, an experiment was performed to determine whether sialyllactose could be substituted for L-dopa by increasing brain permeability by binding sialyllactose to dopamine.
  • GCB007 (2,3-sialyllactose-dopamine conjugate) and GCB008 (2,6-sialyllactose-dopamine conjugate)
  • 50 ml of dimethylformamide and 11.6 ml of triethylamine were added to 5 g of dopamine and dissolved. While stirring at 0°C, 8.95 g of MMTr-Cl was slowly added and stirred for 2 hours. It was then concentrated and purified with silica gel to obtain 4.5 g of material.
  • Aminohexyl-2,3-sialyllactose and 2,6-sialyllactose were added in 0.54 g each, stirred for 24 hours, concentrated, and then purified with silica gel to obtain 0.3 g of a material. 3 ml of methanol was added to the material and stirred. Then, 6 ml of acetic acid was added and stirred for about 8 hours. After the reaction was finished, it was concentrated and purified with silica gel to form GCB007 (2,3-sialyllactose-dopamine conjugate) and GCB008 (2,6-sialyllactose-dopamine conjugate). ) was obtained.
  • carboxyl-2,3 sialyllactose and carboxyl-2,6 sialyllactose were respectively 1.2 24 ml of dimethylformamide and 1 ml of pyridine were added to g, and after stirring, 0.61 g of N-hydroxysuccinimide was added and stirred at 60° C. for 90 minutes to obtain 1 g of material after concentration.
  • the fluorescence distribution in the body and the fluorescence signal in the brain were confirmed over time for dopamine and GCB008 to which Cy5.5 was attached (Fig. 5), and after the brain was extracted over time, the fluorescence distribution and fluorescence signal in the brain were measured (Fig. 6). ). As a result, it was confirmed that dopamine to which sialyllactose was attached had higher permeability into the brain than dopamine to which sialyllactose was not attached.
  • GCB008 attached with Cy5.5 was administered with PerCP/Cy5.5 (Abcam, Cat no. ab102911) as the control material, and 24 hours As a result of checking the fluorescence distribution after the brain was removed and the cross section was cut, as shown in FIG. 7, it was confirmed that dopamine bound to sialyllactose was also detected in the brain cross section.
  • GCB016 (2,3-sialyllactose-methotrexate conjugate) and GCB017 (2,6-sialyllactose-methotrexate conjugate).
  • the structures of GCB016 (2,3-sialyllactose-methotrexate conjugate) and GCB017 (2,6-sialyllactose-methotrexate conjugate) are shown in FIG. 10 .
  • Cy5.5 was attached to methotrexate and used as a control material, and Cy5.5 was attached to GCB017 to conduct blood-brain barrier permeation experiments.
  • GCB017 was administered to examine the tissue distribution and dissociation of sialyllactose-bound methotrexate, and the levels of GCB017 and its dissociates (linker-6'SL (L-6'SL) and linker) were administered in the brain and pancreas over time. I checked the existence.
  • GCB017 was dissolved in 10% DMSO and then diluted to prepare a sample (the final concentration of DMSO was around 2% of the total volume), and the sample was administered intravenously (IV) at a concentration of 80 mg/kg or orally administered at a concentration of 80 mg/kg ( PO), after anesthesia and heart blood collection at hourly intervals (0, 0.5, 2, 4 hours), physiological saline was perfused, and the brain and pancreas were removed.
  • the substance and its dissociated products were detected in brain tissue not only when GCB017 was administered intravenously but also when administered orally, which indicates that methotrexate, which is hardly delivered to the brain, is a conjugate with sialyllactose, which prevents the blood-brain barrier. It means that it can be passed over, and then dissociated from the brain.
  • a brain cancer model was constructed in the mouse brain and the anticancer efficacy was evaluated.
  • a brain cancer model was constructed by transplanting U-87MG, a brain cancer cell line expressing luciferase.
  • each subject was injected with isoflurane to induce anesthesia, fixed on a stereotaxic arm, cut the skin of the head vertically about 1 cm, exposed the injection site with a micro drill, and used a 25 ⁇ l Hamilton needle connected with a 31 gauge needle.
  • the cell line was transplanted into an area 1 mm anterior, 2 mm lateral, and 3 mm deep based on bregma at a rate of 1 ⁇ l/min. After transplantation of the cell line, to prevent regurgitation and ensure good absorption, the syringe was kept for about 10 minutes, the syringe was separated, the incision was sutured, disinfected, and after confirming that the anesthesia was broken, it was raised normally. From 1 week after model production, methotrexate and GCB017 were intravenously administered twice a week for 4 weeks, a total of 8 times, and the size of the brain tumor was confirmed through optical imaging (FIG. 13).
  • the growth of the tumor was noticeable on the 20th day, and the increase was confirmed over time on the 24th and 27th days. could confirm that On the other hand, it was confirmed that tumor formation was delayed and tumor size was controlled in the case of the experimental group in which GCB017 was administered at 22 ⁇ mol/kg compared to the negative and positive control groups.
  • the methotrexate conjugate linked to sialyllactose according to the present invention has an improved BBB penetration ability than methotrexate and inhibits the formation and growth of tumors. do.
  • the methylene chloride layer was treated with sodium sulfate, filtered through a glass filter, concentrated, and 29 ml of dimethylformamide and 3 ml of triethylamine were added to 2.9 g of the obtained material and stirred.
  • 2.4 g of Aminohexyl-6'SL was added thereto, stirred, and then concentrated and purified with silica gel.
  • 24 ml of distilled water and 0.12 ml of acetic acid were added to 1.2 g of the material, stirred at 60 degrees for 24 hours, concentrated and purified with silica gel.
  • Gemcitabine-succinate-aminohexyl-6'SL (GCB034) was obtained.
  • GCB033 (2,3-sialyllactose-gemcitabine conjugate) and GCB034 (2,6-sialyllactose-gemcitabine conjugate) prepared as above are shown in FIG. 14 .
  • the fluorescence signal of the brain of the nude mouse was measured hourly (10 minutes, 30 minutes, 1, 2, 4, 6, 8, 24 hours), and 24 hours later, the nude mice were physiologically Saline was perfused, and brains were removed, and fluorescence present in the brain was measured.
  • GCB034 was administered and the presence of GCB034 and its dissociated product linker-6'SL (L-6'SL) and linker were examined in the brain and pancreas over time. I checked.
  • GCB034 was dissolved in 10% DMSO and then diluted to prepare a sample (the final DMSO concentration was around 2% of the total volume), and the sample was administered intravenously (IV) at a concentration of 82 mg/kg or at a concentration of 246 mg/kg
  • IV intravenously
  • PO oral administration
  • GCB027 (Sial Rillactose + Anti-NCAM) was prepared. By attaching Cy5.5 to the anti-NCAM antibody, a blood-brain barrier permeation test was performed with GCB027 attached with Cy5.5 as a control material. As a result of measuring the fluorescence distribution in the body and the fluorescence signal in the brain over time of Anti-NCAM and GCB027 to which Cy5.5 was attached (Figs. 17 and 18), antibodies with high molecular weight could be better delivered to the brain when sialyllactose was attached. I was able to confirm that it does.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

혈뇌장벽 투과가 가능한 시알릴락토스를 약물에 결합시킨 혈뇌장벽 투과 약물 전달체를 제공한다. 상기 약물 전달체는 분자량이 작은 소분자 약물뿐만 아니라 분자량이 큰 항체도 뇌로 전달시킬 수 있기 때문에 다양한 종류의 뇌 질환 치료제나 진단물질에 적용가능하다.

Description

시알릴락토스를 이용한 혈뇌장벽 투과용 약물 전달체
본 발명은 시알릴락토스를 이용한 혈뇌장벽을 투과하는 약물 전달체에 관한 것이다.
혈뇌장벽(Blood-Brain Barrier; BBB)은 관련된 혈관주위세포(pericytes) 및 성상세포(astrocytes)와 접하는 혈관내피세포 간의 0.1 Ω·m 이상의 고도로 높은 전기적 저항성을 갖는 밀착연접(tight junction)으로 구성된 세포 장벽이며, 중추신경계 (central nervous system; CNS)에서 뇌 세포 외액(brain extracellular fluid)으로부터 순환하는 혈액을 분리하는 고도로 선택적인 투과성을 갖는 장벽으로서, 물질의 출입을 조절하는 관문 역할을 한다.
혈뇌장벽은 혈액을 통해 운반될 수 있는 박테리아, 병원체 및 혈액 내 잠재적 위험물질이 뇌로 전달되는 것을 차단하지만, 대부분의 중추신경계 약물도 뇌로 전달되는 것을 차단하여 약물이 낮은 효율을 나타내며, 이를 보상하기 위하여 이들 약물을 고용량으로 투여하게 되므로 주변 장기에 심각한 부작용을 유발하기도 한다. 따라서, 부정적인 전신 효과를 방지하는 동시에, 약물의 치료 효과를 보장하기 위하여 혈뇌장벽을 투과할 수 있는 효율적인 약물 전달 시스템의 발굴이 요구된다.
이러한 관점에서 스위스의 제약회사인 로슈사는 항체 기반의 '뇌 셔틀(brain shuttle)'을 개발하였다. 뇌 셔틀은 뇌혈관의 상피조직에서 발현되는 트렌스페린 수용체에 결합하여 뇌혈관세포내로 운반된 후에 뇌 실질 내로 이동하게 된다. 로슈사는 치매의 원인으로 지목되고 있는 뇌 신경세포의 독성 단백질인 아밀로이드 베타 플라크를 표적으로 하는 단클론 항체인 간테네루맙으로 3상 임상시험을 진행하고 있는 상태에서 간테네루맙에 뇌 셔틀을 부착시킨 이중항체를 재설계하여 1상 임상시험을 진행하고 있다.
하지만, 항체 기반의 약물 전달 시스템은 다양한 종류의 약물에 적용하기에는 적합하지 않다. 항체는 고분자 물질로 저분자 물질인 소분자 화합물, 펩타이드 등에 비해 크기가 월등히 크기 때문에 항체 한 개에 약물 한 개를 붙인다면 오히려 약물 전달 효율이 떨어진다. 그래서 항체에 부착시키는 약물은 약효가 뛰어나지만 독성문제로 사용하기 어려운 물질을 사용한다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 분자량이 항체보다 작은 소분자 화합물, 펩타이드 및 압타머 등을 이용한 다양한 약물 전달 시스템 연구가 진행되고 있다.
이에, 본 발명자들은 분자량이 작은 시알릴락토스를 부착한 형광물질이 혈뇌장벽을 통과할 수 있음을 실험을 통해 확인하였고, 추가로 서로 다른 물질에 시알릴락토스를 결합시키면 혈뇌장벽을 통과할 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 분자량이 낮은 시알릴락토스를 이용한 혈뇌장벽을 통과할 수 있는 약물 전달체를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에서는, 본 발명의 일측면에 따라, 하기 구조식 1로 표현되는 것을 특징으로 하는 혈뇌장벽 투과 약물 전달체를 제공한다.
[구조식 1]
SL-L-X
여기에서,
SL은 시알릭락토스 또는 그 염이고,
X는 전달 대상 생리 활성 물질이며,
L은 상기 SL과 X를 연결하는 결합 또는 화학적 링커일 수 있다.
일 구현예에서, 상기 시알릴락토스는 2,3-시알릴락토스 또는 2,6-시알릴락토스일 수 있다.
일 구현예에서, 상기 전달 대상 생리 활성 물질은 뇌 질환에 치료 효과를 가지는 생리 활성 물질이나 진단을 위한 소분자 약물, 펩타이드, 항체, 단백질, 천연 또는 변형 ssDNA, dsDNA, RNA, siRNA, 및 ASO로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
일 구현예에서, 상기 화학적 링커는 구조적으로 SL과 X에 모두 연결되어 있는 구조를 갖는 것이면 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 화학적 링커는 SL과 -CONH-, -C(=O)-, -NH-, -0-, =N-, -SS- 및 -N(CH3)-로 이루어지는 군에서 선택되어 연결될 수 있고, X와 -CONH-, -C(=O)-, -NH-, -0-, =N-, -SS- 및 -N(CH3)-로 이루어지는 군에서 선택되어 연결될 수 있다. 양쪽 연결 사이는 -(CH2)a-(NHCO)b-(CH2)c-, -(CH2)a-(CONH)b-(CH2)c-, -(CH2)a-(CO)b-(CH2)c-, -(CH2)a-(NH)b-(CH2)c- 및 -(CH2)a-(O)b-(CH2)c-의 구조를 가지는 군에서 선택될 수 있다. 이때, a는 0 내지 10인 정수, b는 0 내지 1인 정수, c는 0 내지 10인 정수일 수 있다.
일 구현예에서, 상기 화학적 링커는 뇌로 전달 대상 생리 활성 물질을 전달한 후에 방출을 촉진하는 분리가능한 링커(cleavable linker)일 수 있다.
일 구현예에서, 상기 화학적 링커는 시알릴락토스의 락토스 부분의 하이드록시기(-OH)와 결합할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서는, 본 발명의 다른 일측면에 따라, 전술한 혈뇌장벽 투과 약물 전달체를 포함하는 뇌 질환 치료 또는 진단용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 약물 전달체는, 뇌 통과 효율이 낮은 약물에 적용하여 약물을 뇌로 효과적으로 전달할 수 있으므로 고용량의 약물 투여로 인한 독성 문제없이 다양한 뇌 질환 치료 및 진단에 사용할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 락토스 및 시알릴락토스가 결합된 Cy5.5의 뇌 투과를 비교한 실험 결과이다.
도 2는 도 1의 뇌 부분의 형광신호강도를 수치화한 결과 및 도 1의 실험에서 뇌를 적출하여 형광신호강도를 측정한 결과이다.
도 3은 시알산 및 시알릴락토스가 결합된 Cy5.5의 뇌 투과를 비교한 실험 결과이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 시알릭락토스가 결합된 도파민의 구조식이다.
도 5는 2,6-시알릴락토스가 결합된 도파민의 뇌 투과를 동물에서 확인한 실험 결과이다.
도 6은 도 5의 실험에서 뇌 부분의 형광신호를 측정한 결과 및 적출된 뇌의 형광신호를 측정한 결과이다.
도 7은 2,6-시알릴락토스가 결합된 도파민을 투여한 동물에서 적출한 뇌의 단면에서 형광신호를 측정한 결과이다.
도 8은 2,3-시알릴락토스가 결합된 도파민의 뇌 투과를 동물에서 확인한 실험 결과이다.
도 9는 도 8의 실험에서 뇌 부분의 형광신호를 측정한 결과 및 적출된 뇌의 형광신호를 확인한 결과이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 시알릴락토스가 결합된 메토트렉세이트의 구조식이다.
도 11은 시알릴락토스가 결합된 메토트렉세이트의 뇌 투과를 동물에서 확인한 실험 결과이다.
도 12는 도 11에서 뇌 부분의 형광신호를 측정한 결과 및 적출된 뇌의 형광신호를 측정한 결과이다.
도 13은 시알릴락토스가 결합된 메토트렉세이트의 항암 효과를 뇌암 동물 모델에서 확인한 결과이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 시알릴락토스가 결합된 젬시타빈의 구조식이다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 시알릴락토스가 결합된 젬시타빈의 뇌 투과를 동물에서 확인한 실험 결과이다.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 시알릴락토스가 결합된 젬시타빈의 항암활성을 세포주에서 확인한 실험 결과이다.
도 17은 발명의 일실시예에 따른 시알릭락토스가 결합된 항체의 뇌 투과를 동물에서 확인한 실험 결과이다.
도 18은 도 17에서 뇌 부분의 형광신호를 측정한 결과이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
이하의 설명은 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시로서 이해되어야 하며, 본 발명의 사상 또는 범주가 하기의 설명으로부터 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 하기 구조식 1로 표현되는 것을 특징으로 하는 혈뇌장벽 투과 약물전달체를 제공할 수 있다.
[구조식 1]
SL-L-X
여기에서,
SL은 시알릴락토스 또는 그 염이고, X는 전달 대상 약물이며, L은 상기 SL과 X를 연결하는 결합 또는 화학적 링커일 수 있다.
상기 시알릴락토스는 모유의 초유에 가장 많이 함유된 모유올리고당(HMO)의 한 종류로 락토스(유당)에 시알산이 붙어 있는 형태이다. 시알산이 락토스와 결합하는 위치에 따라, 하기 구조식 2로 표현되는 2,3-시알릴락토스와 하기 구조식 3으로 표현되는 2,6-시알릴락토스 두 종류가 존재할 수 있다.
[구조식 2]
Figure PCTKR2022021380-appb-img-000001
[구조식 3]
Figure PCTKR2022021380-appb-img-000002
상기 시알릴락토스는 모유에서 추출하거나, 화학적으로 합성하거나, 또는 효소반응을 이용하여 합성할 수 있다. 바람직하게는 대량생산이 가능하고 독성이 있는 촉매나 유기 용매를 사용하지 않아 환경 친화적이고 안전한 효소반응을 이용하여 합성할 수 있다.
상기 시알릴락토스의 염은 Na일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 전달 대상 약물은 뇌 질환에 치료 효과를 가지는 생리 활성 물질이나 진단을 위한 물질일 수 있으며, 이는 소분자 약물, 펩타이드, 항체, 단백질, 천연 또는 변형 ssDNA, dsDNA, RNA, siRNA, 및 ASO로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
예컨대, 상기 소분자 약물은 항암제인 시스플라틴(Cisplatin), 카보플라틴(Carboplatin), 멜파란(Melphalan), 클로람부실(Chlorambucil), 다카바진(Dacarbazine), 카페시타빈(Capecitabine), 시타라빈(Cytarabine), 빈플라스틴(Vinblastine), 빈크리스틴(Vincristine), 파클리탁셀(Paclitaxel), 도세탁셀(Docetaxel), 에토포시드(Etoposide), 토포테칸(Topotecan), 이리노테칸(Irinotecan), 닥티노마이신(Dactinomycin), 독소루비신(Doxorubicin), 다우노루비신(Daunorubicin), 미토마이신(Mitomycin), 블레오마이신(Bleomycin), 템시로리무스(Temsirolimus), 에베로리무스(Everolimus), 레탈리도마이드(lenalidomide), 또는 이의 약학적으로 허용되는 염일 수 있고, 알츠하이머병 치료제인 메만틴(Memantine), 도네페질(Donepezil), 갈란타민(Galantamine), 또는 이의 약학적으로 허용되는 염일 수 있고, 파킨슨병 치료제인 프라미펙솔(Pramipexole), 로피니롤(Ropinirole), 아만타딘(Amantadine), 또는 이의 약학적으로 허용되는 염일 수 있으며, 신경전달물질과 뇌기능 개선제인 도파민(Dopamine), 아세틸콜린(Acetylcholine), 시티콜린(Citicoline), 콜린 알포세레이트(Alpha-GPC), 또는 이의 약학적으로 허용되는 염일 수 있다.
상기 항체는 예컨대 항암제인 트라스트주맙(Trastuzumab), 세툭시맙(Cetuximab), 베바시주맙(Bevacizumab), 퍼투주맙(pertuzumab), 펨브로리주맙(Pembrolizumab), 니볼루맙(Nivolumab), 이필리무맙(Ipilimumab), 아테졸리주맙(Atezolizumab) 및 더말루맙(Durvalumab) 일 수 있고, 알츠하이머병 치료제인 아두카누맙(Aducanumab) 일 수 있다.
상기 단백질 또는 펩타이드는 예컨대 류프로라이드(Leuprolide) 또는 옥트레오타이드(Octreotide), 신경 성장인자(nerve growth factor, NGF; brain-derived neurotrophic factor, BDNF; neurotrophin-3, NT-3), 및 전환성장인자(transforming growth factor-β, TGF-β)일 수 있다.
상기 뇌 질환은 중추신경계에 발병하거나 병인을 갖는 질환 또는 질병일 수 있다. 예를 들면, 뇌종양, 소뇌위축증, 루게릭병, 뇌졸중, 알츠하이머병, 치매 및 파킨슨병일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 SL과 X는 서로 직접 결합될 수 있다. 예컨대, SL의 작용기와 X의 작용기가 직접 결합 가능하고, 직접 결합으로 인해 SL의 혈뇌장벽 투과능과 X의 생리활성을 저해하지 않거나, 혈뇌장벽을 투과한 뒤에 결합이 분해되어 SL과 X가 분리되는 경우에는 링커 없이 직접 결합할 수 있다. 바람직하게는 SL의 락토스 부분 하이드록시기(-OH)와 X의 생리활성에 영향을 미치지 않는 작용기가 결합할 수 있다.
또한, 상기 SL과 X는 화학적 링커로 연결될 수 있다. 예컨대, 상기 화학적 링커는 SL의 혈뇌장벽 투과능과 X의 생리활성을 저해하지 않으면서, SL의 작용기와 X의 작용기에 각각 결합할 수 있다. 바람직하게는 상기 화학적 링커가 SL의 락토스 부분 하이드록시기(-OH)와 결합하고, X의 생리활성에 영향을 미치지 않는 작용기와 각각 결합할 수 있다.
상기 화학적 링커는 구조적으로 SL과 X에 모두 연결되어 있는 구조를 갖는 것을 사용할 수 있다. 상기 화학적 링커는 SL과 -CONH-, -C(=O)-, -NH-, -0-, =N-, -SS- 및 -N(CH3)-로 이루어지는 군에서 선택되어 연결될 수 있고, X와 -CONH-, -C(=O)-, -NH-, -0-, =N-, -SS- 및 -N(CH3)-로 이루어지는 군에서 선택되어 연결될 수 있다. 양쪽 연결 사이는 -(CH2)a-(NHCO)b-(CH2)c-, -(CH2)a-(CONH)b-(CH2)c-, -(CH2)a-(CO)b-(CH2)c-, -(CH2)a-(NH)b-(CH2)c- 및 -(CH2)a-(O)b-(CH2)c-의 구조를 가지는 군에서 선택될 수 있다. 이때, a는 0 내지 10인 정수, b는 0 내지 1인 정수, c는 0 내지 10인 정수일 수 있다.
상기 화학적 링커는 뇌로 전달 대상 약물 전달한 후에 방출을 촉진하는 분리가능한 링커(cleavable linker)일 수 있다. 예를 들면, pH 민감성 링커, 펩티다아제-민감성 링커 및 광불안정 링커를 사용할 수 있다. 바람직하게는 세포내에 존재하는 펩티다아제에 의해 쉽게 분리가능한 펩티다아제-민감성 링커를 사용할 수 있다. 예를 들어, 종양 조직에서 우선적으로 발현되는 펩티다아제인 카뎁신 B, C 및 D와 같은 펩티다아제에 의해 절단되기 쉬운 것들 중에서 선택할 수 있다.
상기 혈뇌장벽 투과 약물 전달체는 뇌 질환 치료 또는 진단용 약학적 조성물에 포함될 수 있으며, 상기 약학적 조성물은 상기 혈뇌장벽 투과 약물 전달체를 단독으로 포함하거나, 하나 이상의 약학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제를 포함하여 약학적 조성물로 제공될 수 있다.
상기 “약학적으로 허용되는”이란 상기 조성물에 노출되는 세포나 인간에게 독성이 없는 특성을 나타내는 것을 의미한다.
나아가 상기 약학적 조성물은 종래에 알려져 있는 뇌 질환 치료 또는 진단용 제제와 혼합하여 제공될 수 있다. 즉, 상기 약학적 조성물은 뇌 질환에 대해 치료 또는 진단 효과를 가지는 공지의 화합물과 병행하여 투여할 수 있다.
상기 “투여”란 적절한 방법으로 개체에게 소정의 물질을 도입하는 것을 의미하며, “개체”란 뇌 질환의 치료 또는 진단을 목적하는 인간을 포함한 쥐, 생쥐, 가축 등의 모든 대상 동물을 의미한다. 구체적인 예로, 인간을 포함한 포유동물일 수 있다.
상기 약학적 조성물의 투여 경로는 이들로 한정되는 것은 아니지만 구강, 정맥내, 근육내, 동맥내, 골수내, 경막내, 심장내, 경피, 피하, 복강내, 비강내, 장관, 국소, 설하 또는 직장이 포함된다.
상기 약학적 조성물은 경구 또는 비경구 투여할 수 있으며, 비경구 투여시 피부 외용 또는 복강내주사, 직장내주사, 피하주사, 정맥주사, 근육내 주사 또는 흉부내 주사 주입방식을 선택하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 보다 효과적인 흡수경로를 선택한다는 관점에서 바람직하게는 구강투여를 택할 수 있다.
상기 약학적 조성물을 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 추출물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calciumcarbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜 (propyleneglycol), 폴리에틸렌글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔 (witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로 제라틴 등이 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 시험예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나, 하기 실시예 및 시험예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
<실시예>
1. 시알릴락토스의 혈뇌장벽 투과 실험
시알릴락토스의 혈뇌장벽 투과 약물 전달체에의 활용 가능성을 확인하기 위하여 시알산, 락토스 및 시알릭락토스의 뇌 투과 실험을 진행하였다.
우선, 락토스, 2,3-시알릴락토스(GCB100) 및 2,6-시알릴락토스(GCB200)에 형광물질인 Cy5.5(Genechem, Cat no. GCCD0064)를 부착시키고, 각 물질을 10% DMSO에 용해한 후 희석하여 시료를 준비하였다(최종 DMSO의 농도는 전체 볼륨의 2% 내외). 각각의 시료를 1 μmol/kg 로 BALB/c 누드마우스의 정맥에 투여한 뒤에 Perkin Elmer사 IVIS spectrum CT를 이용하여 시간별(1, 2, 4, 6, 8, 24시간)로 누드마우스의 뇌의 형광신호를 확인하고, 투여 24시간 후에 누드마우스를 생리식염수 관류하고 뇌를 적출하여 뇌에 존재하는 형광을 측정하였다(도 1 및 2). 그 결과, Cy5.5(control)는 혈뇌장벽을 거의 투과하지 않는 것으로 나타났으며, 락토스에 비해 서로 다른 시알릴락토스가 부착된 Cy5.5 모두 뇌에 잘 전달되는 것으로 나타났다.
다음으로, 시알산, 2,3-시알릴락토스(GCB100) 및 2,6-시알릴락토스(GCB200)에 형광물질인 Cy5.5(Genechem, Cat no. GCCD0064)를 부착시키고, 각 물질을 10% DMSO에 용해한 후 희석하여 시료를 준비하였다(최종 DMSO의 농도는 전체 볼륨의 2% 내외). 각각의 시료를 1 μmol/kg 로 BALB/c 누드마우스의 정맥에 투여한 뒤에 Perkin Elmer사 IVIS spectrum CT를 이용하여 시간별(10분, 30분, 1, 2, 4, 6, 8, 24시간)로 누드마우스의 뇌의 형광신호를 측정하고, 투여 24시간 후에 누드마우스를 생리식염수 관류하고 뇌를 적출하여 뇌에 존재하는 형광을 측정하였다. 그 결과 도 3과 같이 Cy5.5(control)는 혈뇌장벽을 거의 투과하지 않는 것으로 나타났으며, 시알산을 부착해도 뇌 투과가 유사한 수준이었는데 비해, 시알릴락토스가 부착된 Cy5.5는 뇌에 잘 전달되었고, 특히 2,6-시알릴락토스의 효과가 2,3-시알릴락토스에 비해 높은 것으로 나타났다.
종합해보면, 시알릴랄토스를 부착시키면 뇌 투과율이 낮은 Cy5.5의 혈뇌장벽 통과가 더 잘 되며, 특히 시알릴락토스의 일부인 시알산이나 락토스에 비해서 시알릴랄토스를 부착한 Cy5.5가 뇌의 투과율이 월등히 높음을 확인할 수 있었다.
2. 시알릴락토스를 결합한 도파민의 in vivo 실험
파킨슨병은 도파민 신경세포의 소멸로 인해 발병하는 질병으로, 현재 파킨슨병 치료를 위해 뇌 투과율이 떨어지는 도파민 대신에 뇌 투과가 가능한 도파민 전구체인 L-도파를 치료제로 사용하고 있지만 이상운동증(levodopa-induced dyskinesia) 등의 부작용이 발생한다. 이에 도파민에 시알릴락토스를 결합하여 뇌 투과율을 높여 L-도파를 대체할 수 있는지 확인하는 실험을 수행하였다.
2-1) 시알릴락토스를 결합한 도파민의 제조
GCB007(2,3-시알릴락토스-도파민 결합체) 및 GCB008(2,6-시알릴락토스-도파민 결합체)을 제조하기 위하여 도파민 5 g에 디메틸포름아마이드 50 ml와 트리에틸아민 11.6 ml을 넣고 녹인 다음 0℃에서 교반하면서 MMTr-Cl 8.95 g을 천천히 첨가하여 2시간 동안 교반시켰다. 그 후 농축하여 실리카 겔로 정제하여 4.5 g의 물질을 얻었다. 상기 정제된 물질 1.3 g에 4-디메틸아미노피리딘 0.06 g을 메틸렌 클로라이드 100 ml에 녹이고, 4-니트로페닐 클로로포름산염 0.6 g을 넣고 4시간 동안 교반하였다. 반응이 끝난 후 0.5 M 시트르산 수용액 100ml로 분획하여 메틸렌 클로라이드 층을 받아 황산나트륨 처리 후 글라스 필터로 여과하여 농축 후 2 g의 물질을 얻었다. 상기 물질 2 g에 디메틸포름아마이드 16 ml와 트리에틸아민 2ml를 넣고 교반하였다. Aminohexyl-2,3-시알릴락토스와 2,6-시알릴락토스를 각각 0.54 g씩 넣고 24시간 교반하여 농축 후 실리카 겔로 정제하여 0.3g의 물질을 얻었고, 상기 물질에 메탄올 3 ml를 넣고 교반 한 뒤 초산 6 ml를 첨가한 후 8시간 정도 교반시켰고, 반응이 끝난 후 농축하여 실리카 겔로 정제하여 GCB007(2,3-시알릴락토스-도파민 결합체) 및 GCB008(2,6-시알릴락토스-도파민 결합체)를 얻었다.
GCB009(2,3-시알릴락토스-도파민 결합체) 및 GCB010(2,6-시알릴락토스-도파민 결합체)를 제조하기 위하여 카복실-2,3 시알릴락토스와 카복실-2,6 시알릴락토스 각각 1.2 g에 디메틸포름아마이즈 24 ml 와 피리딘 1 ml를 넣고 교반 한 후에 N-하이드록시 숙신이미드 0.61 g을 넣고 60℃에서 90분동안 교반 시켜 농축 후 1 g의 물질을 얻었다. 그리도 상기 과정을 통해 얻은 물질 0.67 g에 디메틸포름아마이드 3.2 ml와 트리에틸아민 1.1 ml를 넣고 교반 후 도파민 0.15 g을 첨가하여 24시간 교반 후 농축하여 실리카 겔로 정제하여 각각 0.06 g의 GCB009(2,3-시알릴락토스-도파민 결합체) 및 GCB010(2,6-시알릴락토스-도파민 결합체)를 제조하였다.
GCB007(2,3-시알릴락토스-도파민 결합체), GCB008(2,6-시알릴락토스-도파민 결합체), GCB009(2,3-시알릴락토스-도파민 결합체) 및 GCB010(2,6-시알릴락토스-도파민 결합체)의 구조는 도 4에 나타내었다.
2-2) 시알릴락토스를 결합한 도파민의 혈뇌장벽 투과 실험
도파민, GCB007, 및 GCB008에 형광물질인 Cy5.5를 부착시키고 혈뇌장벽 투과 실험을 진행하였다. 실험은 상기 시알릴락토스 혈뇌장벽 투과 실험과 동일한 방법으로 진행하였다.
우선, Cy5.5가 부착된 도파민과 GCB008의 시간별 체내 형광분포 및 뇌에서의 형광신호를 확인하고(도 5), 뇌를 시간별로 적출한 뒤에 뇌의 형광분포 및 형광신호를 측정하였다(도 6). 그 결과 시알릴락토스를 부착시킨 도파민은 시알릴락토스를 부착시키지 않은 도파민에 비해 뇌로의 투과율이 높음을 확인하였다.
추가로, 전체 범위뿐만 아니라 뇌 단면에서도 형광물질이 분포하는지 확인하기 위해, 대조물질을 PerCP/Cy5.5(Abcam, Cat no. ab102911)로 하여 Cy5.5를 부착한 GCB008를 투여하였고, 24시간 뒤에 뇌를 적출하여 단면을 자른 뒤에 형광분포를 확인한 결과, 도 7과 같이 시알릴락토스와 결합한 도파민은 뇌 단면에서도 검출됨을 확인할 수 있었다.
다음으로, 뇌 투과 현상이 형광물질인 Cy5.5에 의한 전달 효과가 아닌 것을 확인하기 위하여 Cy5.5를 대조군으로 하여 Cy5.5를 부착한 GCB007의 혈뇌장벽 투과 실험을 진행하였다.
Cy5.5와 Cy5.5를 부착한 GCB007의 시간별 체내 형광분포 및 형광신호를 확인하고(도 8), 24시간 뒤에 뇌를 적출한 뒤에 뇌의 형광분포 및 형광신호를 확인하였다(도9). 그 결과 Cy5.5는 뇌에서 거의 검출되지 않은 반면 GCB007-Cy5.5는 뚜렷하게 검출되어, 시알릴락토스가 결합된 도파민의 뇌 투과는 Cy5.5에 의해서가 아닌 시알릴락토스에 의해 유도된 것임을 확인할 수 있었다.
3. 시알릴락토스를 결합한 메토트렉세이트의 in vivo 실험
3-1) 시알릴락토스를 결합한 메토트렉세이트의 제조
메토트렉사이트 1 g에 피리딘 10 ml와 트리에틸아민 0.337 ml를 넣고 교반 한 뒤 4-디메틸아미노피리딘 0.027 g과 4-니트로페닐 클로로포름산염 0.887 g을 천천히 첨가하여 4시간동안 교반하였다. 반응 후 농축하여 1g의 물질을 얻었다. 상기 물질 1g에 디메틸포름아마이드 15 ml와 트리에틸아민 2.42 ml를 넣고 교반 한 뒤에 Aminohexyl-2,3-시알릴락토스와 Aminohexyl-2,6-시알릴락토스 각각 0.63 g씩 넣고 12시간 교반 시켜 반응시켰다. 반응 후에 농축하여 실리카 겔로 정제하여 GCB016(2,3-시알릴락토스-메토트렉세이트 결합체)와 GCB017(2,6-시알릴락토스-메토트렉세이트 결합체)를 얻었다. GCB016(2,3-시알릴락토스-메토트렉세이트 결합체)와 GCB017(2,6-시알릴락토스-메토트렉세이트 결합체)의 구조는 도 10에 나타내었다.
3-2) 시알릴락토스를 결합한 메토트렉세이트의 혈뇌장벽 투과 실험
Cy5.5를 메토트렉세이트와 부착시켜 대조물질로 사용하였고, Cy5.5를 GCB017에 부착하여 혈뇌장벽 투과 실험을 하였다.
Cy5.5를 부착한 메토트렉세이트와 GCB017의 시간별 체내 형광분포 및 뇌에서의 형광신호를 확인하고(도 11 및 12A), 투여 24시간 후에 적출한한 뇌의 형광분포 이미지와 형광신호를 확인하였다(도 12B). 그 결과. 메토트렉세이트를 투여한 경우 뇌에서 형광신호가 거의 나타나지 않은 반면, 시알릴락토스를 결합시킨 메토트렉세이트를 투여한 경우 형광신호가 강하게 나타나나, 시알릴락토스가 메토트렉세이트와 결합시 뇌로의 전달을 유도할 수 있음을 확인할 수 있었다.
3-3) 시알릴락토스를 결합한 메토트렉세이트의 뇌조직 투과 및 물질 해리 확인 실험
시알릴락토스를 결합시킨 메토트렉세이트의 조직 내 분포 및 해리 여부를 확인하기 위해 GCB017을 투여하고 시간 별로 뇌 및 췌장에서 GCB017 및 그 해리물(linker-6'SL (L-6'SL) 및 linker)의 존재를 확인해보았다. 상세하게, GCB017을 10% DMSO에 용해한 후 희석하여 시료를 준비하고(최종 DMSO의 농도는 전체 볼륨의 2% 내외), 시료를 80 mg/kg 농도로 정맥투여(IV) 또는 농도로 경구투여(PO)한 후, 시간별(0, 0.5, 2, 4시간)에 마취, 심장 채혈 후 생리식염수 관류하고 뇌 및 췌장을 적출하였다. 적출된 각 조직을 50 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5)에 1:5 비율로 균질화(homogenize)하고 20분간 3,000 rpm, 4 ℃에서 원심분리하여 상층액을 얻고, 이를 질량분석(SCIEX사 Triple Quad 3500 LC-MS/MS system)하였다.
(ng/ml) 뇌
GCB017 L-6'SL linker
Vehicle G1 101 N/D N/D N/D
102 N/D N/D N/D
GCB017
(80 mg/kg, IV)		 0.5h G2 201 557.75 N/D N/D
202 246.04 N/D N/D
203 82.46 N/D N/D
2h G3 301 52.73 N/D N/D
302 66.80 N/D N/D
303 41.10 N/D N/D
4h G4 401 39.94 N/D N/D
402 57.44 N/D N/D
403 161.80 N/D N/D
GCB017
(80 mg/kg, PO)		 0.5h G5 501 34.78 N/D N/D
502 169.99 N/D N/D
2h G6 601 N/D N/D N/D
602 N/D N/D N/D
4h G7 701 30.34 N/D N/D
702 N/D N/D N/D
그 결과는 표 1과 같이 GCB017을 정맥 투여하는 경우뿐만 아니라 경구 투여시에도 뇌 조직 내에서 해당 물질 및 그 해리물이 검출되었으며, 이는 뇌로 거의 전달되지 않는 메토트렉세이트가 시알릴락토스와의 결합체로서 혈뇌장벽 너머로 전달될 수 있으며, 이후 뇌에서 해리됨을 의미한다.
3-4) 시알릴락토스를 결합한 메토트렉세이트의 뇌암 동물모델 효력평가
GCB017이 뇌로 전달되어 메토트렉세이트의 항암효과를 나타내는지 확인하기 위하여 마우스 뇌에 뇌암 모델을 제작하여 항암효능평가를 수행하였다. 뇌암 모델은 luciferase를 발현하는 뇌암 세포주인 U-87MG를 이식하여 제작하였다. 뇌 이식을 위해 각 개체는 isoflurane으로 주사 마취를 유도하고 stereotaxic arm에 고정하고, 머리 피부를 세로로 1 cm 정도 절개 후 마이크로 드릴로 주입 부위를 노출시켜 31 게이지의 주사침을 연결한 25 μl 해밀턴(Hamilton) 주사기에 세포주를 옮겨 담은 후 브레그마(bregma) 기준으로 전방 1mm, 측방 2mm, 깊이 3 mm 부위에 세포주를 1 μl/min 속도로 이식하였다. 세포주 이식 후 역류를 방지하고 흡수가 잘 되게 하고자 10분 정도 그대로 유지하고 주사기를 분리하였고, 절개 부위를 봉합한 뒤 소독한 뒤 마취가 깨는 것을 확인하고 정상 사육하였다. 모델 제작 1주 후부터 메토트렉세이트와 GCB017을 주 2회 4주간 총 8회 정맥으로 투여하였으며, 광학영상촬영을 통해 뇌 종양의 사이즈를 확인하였다(도 13). 음성대조군(Vehicle)의 경우 20일에 종양이 커지는 것이 두드러지게 나타나며 24, 27일로 시간이 경과함에 따라 증대 양상이 확인되었고, 메토트렉세이트를 투여한 양성대조군 역시 20일부터 점차적으로 종양의 크기가 커진다는 것을 확인할 수 있었다. 반면 음성대조군 및 양성대조군 투여 시와 비교하였을 때 GCB017을 22 μmol/kg 투여한 실험군의 경우, 종양의 형성이 지연되고 종양의 크기도 제어된다는 것을 확인할 수 있었다. 이는 앞선 실시예 3-2 및 3-3의 결과와 종합해 보아, 본 발명에 따른 시알릴락토스와 연결된 메토트렉세이트 결합체가 메토트렉세이트보다 개선된 BBB 투과능을 가져 종양의 형성 및 성장을 저해하기 때문인 것으로 판단된다.
4. 시알릴락토스를 결합한 젬시타빈의 혈뇌장벽 투과 실험
4-1) 시알릴락토스를 결합한 젬시타빈의 제조
- 2,3-시알릴락토스-젬시타빈 결합체의 제조: 젬시타빈 1.4 g에 디메틸포름아마이드 25 ml와 트리에틸아민 0.89 ml를 넣고 교반 후 이미다졸 0.94 g과 TBDMS-Cl 1.44 g을 첨가하고, 4시간 동안 교반하였다. 이를 농축 후 실리카겔로 정제하여 1.9 g의 물질을 얻어 여기에 피리딘 12.5 ml와 4-디메틸아미노피리딘 0.6 g을 넣고 교반한 다음, 디 터트 부틸 디카보네이트 1.39 ml를 천천히 첨가하였다. 이를 교반 후 농축하여 0.5 M 시트르산 수용액과 메틸렌 클로라이드로 분획하고, 황산나트륨 처리 후 글라스 필터로 여과하여 농축 후 정제하여 얻은 1.2 g의 물질을 피리딘 8 ml에 녹였다. 여기에 4-디메틸아미노피리딘 0.03 g와 숙신산 무수물 0.327 g을 넣어주고 교반한 다음 농축하여 0.5 M 시트르산 수용액과 메틸렌 클로라이드로 분획하였다. 이를 황산나트륨 처리 후 글라스 필터로 여과하여 농축 후 정제하여 얻은 0.6 g의 물질과 4-디메틸아미노피리딘 0.013 g을 피리딘 6 ml와 트리에틸아민 0.42 ml에 녹였다. 여기에 4-니트로페닐 클로로포름산염 0.248 g을 넣고 4시간 동안 교반하고, 반응이 끝난 후 0.5 M 시트르산 수용액과 메틸렌 클로라이드 100 ml로 분획하였다. 이로부터 메틸렌 클로라이드 층을 받아 황산나트륨 처리 후 글라스 필터로 여과, 농축하여 얻은 0.6 g의 물질에 디메틸포름아마이드 6 ml와 트리에틸아민 0.62 ml를 넣고 교반한 다음, Aminohexyl-3'SL 0.5 g을 넣고 교반하였다. 이를 농축 후 실리카 겔로 정제하여 얻은 0.25 g의 물질에 증류수 5 ml와 아세트산 0.025 ml를 넣고 60도에서 24시간 교반한 다음 농축하고 실리카 겔로 정제하여 Gemcitabine-succinate-aminohexyl-3'SL(GCB033)을 얻었다.
- 2,6-시알릴락토스-젬시타빈 결합체의 제조: 젬시타빈 2.28 g에 디메틸포름아마이드 41 ml와 트리에틸아민 1.45 ml를 넣고 교반 후 이미다졸 1.53 g과 TBDMS-Cl 2.35 g을 첨가하였다. 4시간 동안 교반하고 농축 후 실리카겔로 정제하여 1.9 g의 물질을 얻을 수 있었다. 이러한 방법으로 얻은 물질 3.75 g에 피리딘 50 ml와 4-디메틸아미노피리딘 1.2 g을 넣고 교반 후 디 터트 부틸 디카보네이트 2.7 ml를 천천히 첨가하고, 교반 후 농축하여 0.5 M 시트르산 수용액과 메틸렌 클로라이드로 분획하였다. 여기에 황산나트륨 처리 후 글라스 필터로 여과하여 농축한 다음 정제하여 얻은 3.2g의 물질을 피리딘 21 ml에 녹이고, 4-디메틸아미노피리딘 0.082 g과 숙신산 무수물 0.87 g을 넣어주고, 교반 후 농축하여 0.5 M 시트르산 수용액과 메틸렌 클로라이드로 분획하였다. 여기에 황산나트륨 처리 후 글라스 필터로 여과하여 농축, 정제하여 2.9 g의 물질을 얻고, 이와 4-디메틸아미노피리딘 0.061 g을 피리딘 29 ml와 트리에틸아민 2.5 ml에 녹인 다음, 4-니트로페닐 클로로포름산염 1.21 g을 넣고 4시간 동안 교반하였다. 반응이 끝나고 이를 0.5 M 시트르산 수용액과 메틸렌 클로라이드 100 ml로 분획하였다. 메틸렌 클로라이드 층을 받아 황산나트륨 처리 후 글라스 필터로 여과하여 농축 후 얻은 2.9 g의 물질에 디메틸포름아마이드 29 ml와 트리에틸아민 3 ml를 넣고 교반하였다. 여기에 Aminohexyl-6'SL 2.4 g을 넣고 교반한 다음, 농축 후 실리카 겔로 정제하여 얻은 1.2 g의 물질에 증류수 24 ml와 아세트산 0.12 ml를 넣고 60도에서 24시간 교반하고, 이를 농축 후 실리카 겔로 정제하여 Gemcitabine-succinate-aminohexyl-6'SL(GCB034)을 얻었다.
위와 같이 제조된 GCB033(2,3-시알릴락토스-젬시타빈의 결합체) 및 GCB034(2,6-시알릴락토스-젬시타빈의 결합체)의 구조는 도 14와 같다.
4-2) 시알릴락토스를 결합한 젬시타빈의 혈뇌장벽 투과 실험
젬시타빈 결합체의 혈뇌장벽 투과를 확인하기 위해, GCB033 및 GCB034에 각각 Cy5.5를 부착시켜 혈뇌장벽 투과 실험을 수행하였다. 이때, 대조군으로는 Cy5.5 단독물질 및 Cy5.5만 부착한 젬시타빈을 사용하였다. 먼저, 각 물질을 10% DMSO에 용해한 후 희석하여 시료를 준비하고(최종 DMSO의 농도는 전체 볼륨의 2% 내외), 각각의 시료를 1 μmol/kg 로 BALB/c 누드마우스의 정맥에 투여한 뒤에 Perkin Elmer사 IVIS spectrum CT를 이용하여 시간별(10분, 30분, 1, 2, 4, 6, 8, 24시간)로 누드마우스의 뇌의 형광신호를 측정하고, 24시간 뒤에 누드마우스를 생리식염수 관류하고 뇌를 적출하여 뇌에 존재하는 형광을 측정하였다.
그 결과는 도 15와 같이, 젬시타빈에 비해 시알릴랄토스와 결합된 젬시타빈에 부착한 Cy5.5를 투여시 형광신호가 강하게 나타나, 시알릴락토스에 의해 젬시타빈의 뇌 투과율이 향상됨을 확인할 수 있었다.
4-3) 시알릴락토스를 결합한 젬시타빈의 뇌조직 투과 및 물질 해리 확인 실험
시알릴락토스를 결합한 젬시타빈의 조직 내 분포 및 해리 여부를 확인하기 위해 GCB034를 투여하고 시간 별로 뇌 및 췌장에서 GCB034와 그 해리물인 linker-6'SL (L-6'SL) 및 linker의 존재를 확인해보았다. 상세하게, GCB034를 10% DMSO에 용해한 후 희석하여 시료를 준비하고(최종 DMSO의 농도는 전체 볼륨의 2% 내외), 시료를 82 mg/kg 농도로 정맥투여(IV) 또는 246 mg/kg 농도로 경구투여(PO)한 후, 시간별(0, 0.5, 2, 4시간)에 마취, 심장 채혈 후 생리식염수 관류하고 뇌 및 췌장을 적출하였다. 적출된 각 조직을 50 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5)에 1:5 비율로 균질화(homogenize)하고 20분간 3,000 rpm, 4 ℃에서 원심분리하여 상층액을 얻고, 이를 질량분석(SCIEX사 Triple Quad 3500 LC-MS/MS system)하였다.
(ng/ml) 뇌
GCB034 L-6'SL linker
Vehicle G1 101 N/D N/D N/D
102 N/D N/D N/D
103 N/D N/D N/D
GCB034
(82 mg/kg, IV)		 0.5h G2 201 N/D N/D N/D
202 137.90 5.42 N/D
203 N/D N/D N/D
2h G3 301 N/D N/D N/D
302 62.21 N/D N/D
303 66.96 5.49 N/D
4h G4 401 N/D N/D N/D
402 N/D N/D N/D
403 N/D N/D N/D
그 결과는 표 2와 같이, GCB034를 정맥 투여시 BBB를 통과하여 뇌 및 췌장 조직 내에서 해당 물질의 존재 및 일부 해리물이 검출되어, 시알릴락토스를 결합한 젬시타빈은 뇌에 전달되고 이후 뇌에서 해리될 수 있음을 확인할 수 있었다.
4-4) 시알릴락토스를 결합한 젬시타빈의 항암활성 확인 실험
항암제로 사용되는 젬시타빈의 항암활성에 시알릴락토스와의 결합이 미치는 영향을 알아보기 위해 암세포주(BxPC-3)에 GCB034 및 젬시타빈을 농도별로 처리(5, 10, 20, 40 nM)한 다음, 72시간 후 세포 생존율을 확인하고, 세포사멸 마커인 PARP 및 Caspase-3를 확인하였다. 그 결과, 처리한 모든 농도에서 GCB034가 암세포 사멸을 유도할 수 있을 뿐만 아니라, 시알릴락토스가 결합되지 않은 젬시타빈에 비해 높은 항암 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다(도 16A). 이러한 결과와 상응하여, 세포사멸이 진행되면 나타나는 pro form의 PARP 감소 및 Caspase-3 절단 증가가 젬시타빈 결합체에 농도 의존적으로 크게 나타나는 것을 확인할 수 있었다(도 16B).
5. 시알릴락토스를 결합한 항체의 혈뇌장벽 투과 실험
시알릭락토스에 Anti-NCAM 항체(14-0567-82, eBioscience)를 SH-링커(3-(2-Pyridyldithio)propionic acid N-hydroxysuccinimide ester, sigma-aldrich, P3415)를 이용하여 연결시켜 GCB027(시알릴락토스+Anti-NCAM)을 제작하였다. Anti-NCAM 항체에 Cy5.5를 부착시켜 대조물질로 하여 Cy5.5 부착한 GCB027과 혈뇌장벽 투과 실험을 수행하였다. Cy5.5를 부착한 Anti-NCAM과 GCB027의 시간별 체내 형광분포 및 뇌에서의 형광신호를 측정한 결과(도 17 및 18), 시알릴락토스를 부착하면 분자량이 큰 항체도 뇌로 더 잘 전달될 수 있도록 함을 확인할 수 있었다.
전술한 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. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (7)

  1. 하기 구조식 1로 표현되는 것을 특징으로 하는 혈뇌장벽 투과 약물 전달체.
    [구조식 1]
    SL-L-X
    여기에서,
    SL은 시알릴락토스 또는 그 염이고,
    X는 전달 대상 약물이며,
    L은 상기 SL과 X를 연결하는 결합 또는 화학적 링커임.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시알릴락토스는 2,3-시알릴락토스 또는 2,6-시알릴락토스인 것을 특징으로 하는 혈뇌장벽 투과 약물 전달체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전달 대상 약물은 뇌질환에 치료 효과를 가지는 생리 활성 물질이나 진단을 위한 소분자 약물, 펩타이드, 항체, 단백질, 천연 또는 변형 ssDNA, dsDNA, RNA, siRNA, 및 ASO로 이루어진 군에서 선택된 약물인 것을 특징으로 하는 혈뇌장벽 투과 약물 전달체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 화학적 링커는
    SL과 -CONH-, -C(=O)-, -NH-, -0-, =N-, -SS- 및 -N(CH3)-로 이루어지는 군에서 선택되어 연결되고,
    X와 -CONH-, -C(=O)-, -NH-, -0-, =N-, -SS- 및 -N(CH3)-로 이루어지는 군에서 선택되어 연결되고,
    양쪽 연결 사이는 -(CH2)a-(NHCO)b-(CH2)c-, -(CH2)a-(CONH)b-(CH2)c-, -(CH2)a-(CO)b-(CH2)c-, -(CH2)a-(NH)b-(CH2)c- 및 -(CH2)a-(O)b-(CH2)c-의 구조를 가지는 군에서 선택되고,
    이때, a는 0 내지 10인 정수;
    b는 0 내지 1인 정수;
    c는 0 내지 10인 정수;
    인 것을 특징으로 하는 혈뇌장벽 투과 약물 전달체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 화학적 링커는 뇌로 전달 대상 생리 활성 물질을 전달한 후에 방출을 촉진하는 분리가능한 링커(cleavable linker)인 것을 특징으로 하는 혈뇌장벽 투과 약물 전달체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 화학적 링커는 시알릴락토스의 락토스 부분의 하이드록시기(-OH)와 결합하는 것을 특징으로 하는 혈뇌장벽 투과 약물 전달체.
  7. 제1항의 혈뇌장벽 투과 약물 전달체를 포함하는 뇌 질환 치료 또는 진단용 약학적 조성물.
PCT/KR2022/021380 2021-12-27 2022-12-27 시알릴락토스를 이용한 혈뇌장벽 투과용 약물 전달체 WO2023128551A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2021-0188473 2021-12-27
KR20210188473 2021-12-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023128551A1 true WO2023128551A1 (ko) 2023-07-06

Family

ID=86999880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2022/021380 WO2023128551A1 (ko) 2021-12-27 2022-12-27 시알릴락토스를 이용한 혈뇌장벽 투과용 약물 전달체

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20230099676A (ko)
WO (1) WO2023128551A1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070286896A1 (en) * 2003-08-01 2007-12-13 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Therapeutic or Diagnostic Drug for Inflammatory Disease Comprising Targeting Liposome
KR20140130664A (ko) * 2011-12-22 2014-11-11 라보라토리오스 델 드라. 에스테브.에스.에이. 외피 바이러스에 의해 야기되는 질병의 치료를 위한 시알로어드히신의 억제제들
KR20150083600A (ko) * 2014-01-10 2015-07-20 주식회사 젬백스앤카엘 혈뇌장벽 투과성 펩티드 및 이를 포함하는 컨쥬게이트
KR102065575B1 (ko) * 2016-08-18 2020-01-13 주식회사 고암바이오알앤디수 코어와 그의 표면에 결합된 시알산, 시알릴락토스 또는 이들의 유도체를 포함하는 결합체 및 그의 용도

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070286896A1 (en) * 2003-08-01 2007-12-13 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Therapeutic or Diagnostic Drug for Inflammatory Disease Comprising Targeting Liposome
KR20140130664A (ko) * 2011-12-22 2014-11-11 라보라토리오스 델 드라. 에스테브.에스.에이. 외피 바이러스에 의해 야기되는 질병의 치료를 위한 시알로어드히신의 억제제들
KR20150083600A (ko) * 2014-01-10 2015-07-20 주식회사 젬백스앤카엘 혈뇌장벽 투과성 펩티드 및 이를 포함하는 컨쥬게이트
KR102065575B1 (ko) * 2016-08-18 2020-01-13 주식회사 고암바이오알앤디수 코어와 그의 표면에 결합된 시알산, 시알릴락토스 또는 이들의 유도체를 포함하는 결합체 및 그의 용도

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
TARR ANDREW J.; GALLEY JEFFREY D.; FISHER SYDNEY E.; CHICHLOWSKI MACIEJ; BERG BRIAN M.; BAILEY MICHAEL T.: "The prebiotics 3'Sialyllactose and 6'Sialyllactose diminish stressor-induced anxiety-like behavior and colonic microbiota alterations: Evidence for effects on the gut-brain axis", BRAIN, BEHAVIOR AND IMMUNITY., ACADEMIC PRESS, SAN DIEGO, CA, US, vol. 50, 2 July 2015 (2015-07-02), US , pages 166 - 177, XP029300005, ISSN: 0889-1591, DOI: 10.1016/j.bbi.2015.06.025 *

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230099676A (ko) 2023-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2022078023A (ja) 近赤外蛍光造影バイオイメージング剤及びその使用方法
TWI576341B (zh) 作為癌症標靶藥物載體之磷脂乙醚同類物
DE69432627T2 (de) Polymergebundene camptothecin-derivate
CN101420963B (zh) 用于治疗乳腺癌、结肠直肠癌、胰腺癌、卵巢癌和肺癌的7-乙基-10-羟基喜树碱的多臂聚合轭合物
CA1327003C (en) Pharmacological use of uridine in the treatment of nervous disorders
EP2341774B1 (en) Treatment of neuroblastoma with multi-arm polymeric conjugates of 7-ethyl-10-hydroxycamptothecin
WO2012087040A2 (ko) 광역학 진단 또는 치료를 위한 결합체 및 이의 제조방법
JPH11502860A (ja) 糖で修飾された細胞増殖抑制剤
WO2018074641A1 (ko) 세리아 나노입자를 포함하는 지주막하출혈 치료용 세리아 나노복합체와 그의 제조방법, 및 약학적 조성물
DE10310082A1 (de) Protein-bindende Doxorubicin-Peptid-Derivate
JP2023515034A (ja) 標的送達及び活性化した免疫刺激性複合体の調製と使用
WO2023128551A1 (ko) 시알릴락토스를 이용한 혈뇌장벽 투과용 약물 전달체
CN115335389A (zh) 亲环蛋白抑制剂及其用途
WO2020130489A1 (ko) 양쪽이온성 알긴산 유도체 및 이를 포함하는 조영제 조성물
CN114573459B (zh) β-榄香烯双胺基取代衍生物及其制备方法和应用
WO2016052971A1 (ko) 유방암 진단용 허셉틴-광감각제 접합체 및 이의 제조 방법
KR20230044603A (ko) 약물 이합체를 포함하는 나노입자 및 이의 용도
US20110237499A1 (en) Hybrid tripyrrole-octaarginine compounds and their use as medicament in the treatment of cancer and microbial illnesses
WO2023068850A1 (ko) 세포사멸 억제 단백질을 포함하는 허혈성 뇌졸중 예방 또는 치료용 조성물
WO2023128122A1 (ko) 혈액뇌장벽 투과능을 가지는 펩타이드 및 이의 용도
WO2024143585A1 (ko) 신규한 젬시타빈 결합체 및 이의 용도
WO2023055081A1 (ko) 암 치료용 글리시리진-분지형 폴리에틸렌글리콜 컨쥬게이트
WO2023128556A1 (ko) 신규한 메토트렉세이트 결합체와 이의 용도
WO2024096424A1 (ko) Ｑｋ 펩타이드가 리포좀 표면에 탑재된 리포좀을 포함하는 허혈성 질환의 예방 또는 치료용 약학조성물
WO2023200122A1 (ko) Rage 길항제 및 age 소거제를 포함하는 당뇨성 뇌졸중 예방 또는 치료용 약학적 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22916692

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1