WO2024035015A1 - 펙소페나딘을 포함하는 퇴행성 신경질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물 - Google Patents

펙소페나딘을 포함하는 퇴행성 신경질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물 Download PDF

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소민영
구희정
한대희
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    • A23V2250/00—Food ingredients
    • A23V2250/30—Other Organic compounds

Definitions

  • the present invention relates to a composition for preventing, improving or treating neurodegenerative diseases containing fexofenadine.
  • Neurodegenerative diseases are diseases associated with the gradual loss of structure or function of nerve cells, including death of nerve cells.
  • the onset of neurodegenerative diseases such as Alzheimer's disease and Parkinson's disease is known to be closely related to the death of nerve cells.
  • Parkinson's disease is a degenerative disease of the central nervous system mainly caused by degeneration or arteriosclerotic changes in the diencephalon. Movement disorders are the main symptom. In the brain of normal people, nerve cells in a region called the substantia nigra are degenerated, and nerve cells are created there. Loss is caused by a deficiency of the neurotransmitter dopamine. Parkinson's disease is a chronic, progressive motor nervous system disease that occurs when nerve cells that produce dopamine are damaged, resulting in a lack of dopamine and the dominance of acetylcholine, which maintains balance. The main symptoms of this disease are damage to the hands, arms, legs, face, etc. This manifests as trembling tremors, stiffness of the limbs or body, bradykinesia of slow movements, and postural instability that prevents balance.
  • Alzheimer's disease is the most common cause of dementia in the elderly, and is characterized by pathologies such as overall brain atrophy, enlargement of the ventricles, neurofibrillary tangles, and neuropathic plaques. It exhibits histological characteristics, resulting in a gradual decline in intellectual functions such as memory, judgment, and language skills, as well as disorders in daily life skills, personality, and behavioral patterns.
  • fexofenadine is an antihistamine medicine used to treat allergic symptoms such as seasonal allergies and chronic urticaria (Compalati, E et al., (2011). International Archives of Allergy and Immunology. 156 (1): 1-15. ), currently sold under the brand name Allegra.
  • fexofenadine acts as a selective peripheral H1 blocker, and is classified as a second-generation antihistamine because it does not pass through the blood-brain barrier and has less sedative effect compared to first-generation antihistamines.
  • Parkinson's animal model which is an animal model of degenerative neurological disease
  • fexofenadine which has already been approved by the FDA as an antihistamine and has proven safety, can inhibit damage or death of nerve cells, and that fexofenadine was administered
  • behavioral ability can actually be improved in an animal model of neurodegenerative disease
  • the effectiveness of fexofenadine in treating neurodegenerative disease was demonstrated for the first time.
  • the purpose of the present invention is to provide a novel use for fexofenadine.
  • the present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating neurodegenerative diseases containing fexofenadine or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient.
  • the degenerative neurological diseases include Parkinson's disease, Alzheimer's disease, Huntington's disease, amyotrophic lateral sclerosis, multiple sclerosis, Creutzfeldt-Jakob disease, Lou Gehrig's disease, spinal amyotrophy, Niemann-Pick disease, synucleinopathy and dementia. It may be characterized as being selected from the group consisting of.
  • the pharmaceutical composition may further include a pharmaceutically acceptable excipient.
  • the pharmaceutical composition may be characterized as protecting nerve cells from nerve cell toxicity.
  • the pharmaceutical composition is
  • the pharmaceutical composition is administered to the individual to whom the pharmaceutical composition is administered.
  • the present invention also provides a food composition comprising fexofenadine.
  • the food may be characterized as a health functional food for preventing or improving neurodegenerative diseases.
  • the degenerative neurological diseases include Parkinson's disease, Alzheimer's disease, Huntington's disease, amyotrophic lateral sclerosis, multiple sclerosis, Creutzfeldt-Jakob disease, Lou Gehrig's disease, spinal amyotrophy, Niemann-Pick disease, synucleinopathy and dementia. It may be characterized as being selected from a group consisting of:
  • the present invention also provides a composition for protecting nerve cells containing fexofenadine as an active ingredient.
  • Fexofenadine according to the present invention is a compound already commercialized for pharmaceutical use and its safety has been proven, and when fexofenadine is administered to a neurodegenerative disease model, a marked improvement in behavioral ability is confirmed, inhibition of death of dopaminergic neurons, inflammation -Exercise the effect of protecting neurons, such as suppressing damage to intermediary neurons or degeneration of neurons, suppressing the formation of alpha-synuclein aggregates, and/or suppressing the abnormal increase in the number and/or activation of astrocytes, and preventing neurodegenerative diseases. Since it has the effect of extending the lifespan of the model, the composition according to the present invention may be useful in preventing, improving, or treating neurodegenerative diseases.
  • Figure 1 shows the 6-OHDA injection site and fexofenadine administration and analysis schedule for the production of Parkinson's disease model (6-OHDA model) mice.
  • Figure 2a shows the results of a bridge test to confirm the therapeutic effect of fexofenadine administration in Parkinson's disease model (6-OHDA model) mice (*p ⁇ 0.05, **p ⁇ 0.01).
  • Figure 2b shows the results of the Pole test to confirm the therapeutic effect of fexofenadine administration in Parkinson's disease model (6-OHDA model) mice (*p ⁇ 0.05, **p ⁇ 0.01, ***p ⁇ 0.001).
  • Figure 2c shows the results of a cylinder test to confirm the therapeutic effect of fexofenadine administration in Parkinson's disease model (6-OHDA model) mice (*p ⁇ 0.05, **p ⁇ 0.01, ***p ⁇ 0.001).
  • Figure 3 shows the results of analyzing the ratio of TH-positive neurons and the number of TH-positive neurons in the substantia nigra to confirm the therapeutic effect of fexofenadine administration in Parkinson's disease model (6-OHDA model) mice (*p ⁇ 0.05, **p ⁇ 0.01, ***p ⁇ 0.001; and Scale bar: 50 ⁇ m).
  • Figure 4 shows the results of analyzing the density of TH-positive neurons in the striatum to confirm the therapeutic effect of fexofenadine administration in Parkinson's disease model (6-OHDA model) mice (*p ⁇ 0.05, **p ⁇ 0.01, * **p ⁇ 0.001; and Scale bar: 50 ⁇ m).
  • Figure 5 shows the results of analyzing the number of activated microglia through Iba-1 staining to confirm the therapeutic effect of fexofenadine administration in Parkinson's disease model (6-OHDA model) mice (*p ⁇ 0.05, ** p ⁇ 0.01, ***p ⁇ 0.001; and Scale bar: 50 ⁇ m).
  • Figure 6 shows the injection site of alpha-synuclein and fexofenadine administration and analysis schedule for the production of Parkinson's disease model (alpha-synuclein injection model) mice.
  • FIG. 7a To confirm the therapeutic effect of fexofenadine administration in Parkinson's disease model (alpha-synuclein injection model) mice, cingulate cortex (Cg), primary motor, ipsilateral and contralateral side injected with alpha-synuclein were examined.
  • Alpha-synuclein Ser-129 phosphorylated aggregates were stained in the cortex (M1), secondary motor cortex (M2), caudate putamen (CPu), perirhinal cortex (PRh), midbrain reticular nucleus (MRN), and substantia nigra pars compacta (SNc). This is the result (Scale bar: 50 ⁇ m).
  • Figure 7b shows brain tissue in various areas of the ipsilateral and contralateral sides where alpha-synuclein was injected to confirm the therapeutic effect of fexofenadine administration in Parkinson's disease model (alpha-synuclein injection model) mice. This is the result of quantitative analysis of the number of pSer129 a-syn pathology (*p ⁇ 0.05, **p ⁇ 0.01, ***p ⁇ 0.001, ****p ⁇ 0.0001).
  • Figure 8 shows the cortex, striatum, and substantia nigra of the ipsilateral and contralateral sides injected with alpha-synuclein to confirm the therapeutic effect of fexofenadine administration in Parkinson's disease model (alpha-synuclein injection model) mice. This is the result of GFAP staining (*p ⁇ 0.05, **p ⁇ 0.01, ***p ⁇ 0.001; and Scale bar: 50 ⁇ m).
  • Figure 9 shows the cortex, striatum, and substantia nigra of the ipsilateral and contralateral sides injected with alpha-synuclein to confirm the therapeutic effect of fexofenadine administration in Parkinson's disease model (alpha-synuclein injection model) mice. This is the result of analyzing the number of activated microglia through Iba-1 staining (*p ⁇ 0.05, **p ⁇ 0.01, ***p ⁇ 0.001; and Scale bar: 50 ⁇ m).
  • Figure 10a shows the results of confirming with Venus fluorescence per unit area whether fexofenadine inhibits the formation of alpha-synuclein aggregates in the BIFC-a-syn C. elegans Parkinson's disease model (*p ⁇ 0.05).
  • Figure 10b shows the results of confirming with Venus fluorescence intensity whether fexofenadine inhibits the formation of alpha-synuclein aggregates in the BIFC-a-syn C. elegans Parkinson's disease model (*p ⁇ 0.05).
  • Figure 10c shows the results of pharyngeal pumping analysis to confirm whether fexofenadine restores exercise ability in the BIFC-a-syn C. elegans Parkinson's disease model (*p ⁇ 0.05).
  • Figure 10d is the result of life-span analysis to confirm the effect of fexofenadine treatment on the lifespan of the BIFC-a-syn C. elegans Parkinson 's disease model (*p ⁇ 0.05).
  • the term “About” or “Approximately” means within an acceptable error range for a specific value as determined by a person skilled in the art, and how the value is measured or determined, i.e. It depends in part on the limitations of the measurement system. For example, “about” can mean within 1 or more than 1 standard deviation, depending on the practice in the art. Alternatively, “about” can mean a range of less than 20%, less than 10%, less than 5%, or less than 1% of a given value or range. Alternatively, particularly in relation to biological systems or processes, the term can mean within an order of magnitude within 5 or within 2 orders of magnitude of a particular value. When specific values are stated herein and in the claims, it should be assumed that the term “about” means within an acceptable margin of error for the specific value, unless otherwise stated.
  • “administration” of a compound means providing the compound or a prodrug of the compound to a subject in need of treatment.
  • fexofenadine when administered to an animal model of neurodegenerative disease, the behavioral abilities of the animal model of neurodegenerative disease are restored to the normal level, and in histological analysis, dopaminergic neurons are protected and inflammation-mediated neuron damage and damage are prevented. It was confirmed that it has the effect of suppressing the degeneration of nerve cells.
  • the present invention relates to a pharmaceutical composition for preventing or treating neurodegenerative diseases comprising fexofenadine or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient.
  • “fexofenadine” may be a compound represented by the following formula (1):
  • “pharmaceutically acceptable salt” refers to a salt that retains the biological effects and properties of the free base or free acid, but not where it is biologically undesirable or otherwise undesirable.
  • the salts include inorganic acids such as hydrochloric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid, nitric acid and phosphoric acid, etc., especially hydrochloric acid, and organic acids such as acetic acid, propionic acid, glycolic acid, pyruvic acid, oxalic acid, maleic acid, malonic acid, succinic acid, fumaric acid, tartaric acid, It is formed from citric acid, benzoic acid, cinnamic acid, mandelic acid, methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, salicylic acid, and N-acetylcysteine.
  • the salt can be prepared by adding an inorganic base or an organic base to the free acid.
  • Salts derived from inorganic bases include, but are not limited to, sodium, potassium, lithium, ammonium, calcium, and magnesium salts.
  • Salts derived from organic bases include naturally occurring substituted amines, cyclic amines and basic ion exchange resins such as isopropylamine, trimethylamine, diethylamine, triethylamine, tripropylamine, ethanolamine, lysine, arginine, N -Salts of primary, secondary, and tertiary amines, substituted amines, including ethylpiperidine, piperidine, and polyimine resins, but are not limited thereto.
  • the compounds of the present invention may contain several asymmetric centers and may form optically pure enantiomers, mixtures of enantiomers, such as racemates, optically pure diastereomers, mixtures of diastereomers, diastereomers, etc. It may exist in the form of semimers or mixtures of diastereomeric racemates. According to the Cahn-Ingold-Prelog convention, asymmetric carbon atoms can be in the “R” or “S” configuration.
  • “degenerative neurological disease” refers to a disease associated with symptoms caused by damage to nerve cells, degeneration of nerve cells, loss of nerve cell function, and/or death of nerve cells, including Parkinson's disease and Alzheimer's disease. , Huntington's disease, amyotrophic lateral sclerosis, multiple sclerosis, Creutzfeldt-Jakob disease, Lou Gehrig's disease, spinal amyotrophy, Niemann-Pick disease, synucleinopathy, and dementia, but is not limited to this. No.
  • the dementia may be senile dementia, diabetic dementia, alcoholic dementia, or vascular dementia, but is not limited thereto.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may further include various excipients, including pharmaceutically acceptable diluents or carriers.
  • the pharmaceutical pharmaceutical composition of the present invention can be provided by administering it to a subject according to the need.
  • the pharmaceutical composition of the present invention can be administered to humans.
  • composition of the present invention can be administered singly or co-administered to a patient.
  • Coadministration means involving the simultaneous or sequential administration of compounds, individually or in combination (more than one compound or agent). Accordingly, the preparation may also be combined with other active substances if desired.
  • the pharmaceutical composition of the present invention can be formulated and used in the form of oral dosage forms such as powders, granules, tablets, capsules, suspensions, emulsions, syrups, aerosols, external preparations, suppositories, or sterile injectable solutions according to conventional methods. there is.
  • composition of the present invention can be administered orally or parenterally (eg, intravenously, subcutaneously, intraperitoneally, or topically) depending on the desired method.
  • Solid preparations for oral administration include tablets, pills, powders, granules, capsules, etc. These solid preparations contain at least one excipient, such as starch, calcium carbonate, sucrose, or lactose. It can be prepared by mixing (Lactose), gelatin, etc. In addition to simple excipients, lubricants such as magnesium styrate and talc can also be used.
  • excipient such as starch, calcium carbonate, sucrose, or lactose. It can be prepared by mixing (Lactose), gelatin, etc.
  • lubricants such as magnesium styrate and talc can also be used.
  • Liquid preparations for oral administration include suspensions, oral solutions, emulsions, and syrups.
  • simple diluents such as water and liquid paraffin, they contain various excipients such as wetting agents, sweeteners, fragrances, and preservatives. You can.
  • Preparations for parenteral administration include sterile aqueous solutions, non-aqueous solutions, suspensions, emulsions, lyophilized preparations, and suppositories.
  • Non-aqueous solvents and suspensions include propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oil such as olive oil, and injectable ester such as ethyl oleate.
  • the pharmaceutical composition may be a sterile injectable preparation as a sterile injectable aqueous or oily suspension.
  • This suspension may be formulated according to techniques known in the art using suitable dispersing or wetting agents (e.g. Tween 80) and suspending agents.
  • Sterile injectable preparations may also be sterile injectable solutions or suspensions (e.g., solutions in 1,3-butanediol) in non-toxic, parenterally acceptable diluents or solvents.
  • Vehicles and solvents that can be tolerated include mannitol, water, Ringer's solution, and isotonic sodium chloride solution. Additionally, sterile fixed oils can typically be used as solvents or suspending media.
  • any non-irritating fixed oil may be used, including synthetic mono- or diglycerides.
  • Fatty acids such as oleic acid and its glyceride derivatives, are useful in injectable formulations, as are pharmaceutically acceptable natural oils (e.g., olive oil or castor oil), especially their polyoxyethylated versions.
  • compositions of the present invention can also be administered in the form of a suppository for rectal administration.
  • These compositions can be prepared by mixing the compounds of the invention with suitable non-irritating excipients that are solid at room temperature but liquid at rectal temperature. These substances include, but are not limited to, cocoa butter, beeswax, and polyethylene glycol.
  • parenteral administration of the pharmaceutical composition according to the present invention is particularly useful when the desired treatment involves areas or organs that are easily accessible by topical application.
  • the pharmaceutical composition When applied topically to the skin, the pharmaceutical composition should be formulated as a suitable ointment containing the active ingredient suspended or dissolved in a carrier.
  • Carriers for topical administration of the compounds of the present invention include, but are not limited to, mineral oil, liquid paraffin, white petroleum jelly, propylene glycol, polyoxyethylene, polyoxypropylene compounds, emulsifying wax, and water.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may be formulated as a suitable lotion or cream containing the active compound suspended or dissolved in a carrier.
  • Suitable carriers include, but are not limited to, mineral oil, sorbitan monostearate, polysorbate 60, cetyl ester wax, cetearyl alcohol, 2-octyldodecanol, benzyl alcohol and water.
  • the pharmaceutical compositions of the invention can also be applied topically to the lower intestinal tract by rectal suppositories or with suitable enemas. Topically applied transdermal patches are also included in the invention.
  • compositions of the present invention can be administered by intranasal aerosol or inhalation.
  • These compositions are prepared according to techniques well known in the art and dissolved in saline using benzyl alcohol or other suitable preservatives, absorption enhancers to enhance bioavailability, fluorocarbons and/or other solubilizers or dispersants known in the art. It can be prepared as a solution.
  • the relative amounts of the active ingredient, pharmaceutically acceptable excipients, and/or any additional ingredients in the pharmaceutical compositions of the invention will vary depending on the identity, size, and/or disorder of the subject being treated and the route by which the composition is administered. .
  • the content of the active ingredient included in the pharmaceutical composition of the present invention is not particularly limited, but is 0.0001 to 100% by weight, for example, 0.001 to 50% by weight, more preferably 0.01 to 0.01% by weight, based on the total weight of the final composition. It may be included in an amount of 10% by weight.
  • pharmaceutically acceptable excipients include any solvent, dispersion medium, diluent, or other liquid vehicle, dispersion or suspension aid, surface active agent, isotonic agent, thickener or emulsifier, preservative, or solid that is suitable for the purpose of the particular dosage form. Includes binders, lubricants, etc. Remington's (The Science and Practice of Pharmacy, 21st Edition, A. R. Gennaro, (Lippincott, Williams & Wilkins, Baltimore, MD, 2006) describes various excipients used in the preparation of pharmaceutical compositions and known methods for their preparation.
  • the technology discloses any conventional carrier medium, except those that are incompatible with the substance or its derivatives by providing any undesirable biological effect or otherwise interacting in a deleterious manner with any of the other components of the pharmaceutical composition. are considered to be within the scope of the present invention.
  • Pharmaceutically acceptable excipients are at least 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, or 100% pure.
  • the excipients are approved for human and veterinary use. In some embodiments, the excipient is approved by the Food and Drug Administration. In some embodiments, the excipient is pharmaceutical grade. In some embodiments, the excipient meets the standards of the United States Pharmacopeia (USP), European Pharmacopoeia (EP), British Pharmacopoeia, and/or International Pharmacopoeia (EP).
  • USP United States Pharmacopeia
  • EP European Pharmacopoeia
  • EP British Pharmacopoeia
  • EP International Pharmacopoeia
  • compositions include, but are not limited to, inert diluents, dispersants and/or granulating agents, surface active agents and/or emulsifiers, disintegrants, binders, preservatives, buffers, lubricants, and/or oils. It is not limited.
  • Exemplary diluents include calcium carbonate, sodium carbonate, calcium phosphate, dicalcium phosphate, calcium sulfate, calcium hydrogen phosphate, sodium lactose, sucrose, cellulose, microcrystalline cellulose, kaolin, mannitol, sorbitol, inositol, sodium chloride, dried starch, Including, but not limited to, corn starch, powdered sugar, and combinations thereof.
  • Exemplary granulating and/or dispersing agents include potato starch, corn starch, tapioca starch, sodium starch glycolate, clay, alginic acid, guar gum, citrus pulp, agar, bentonite, cellulose and wood products, natural sponges, cation-exchange resins.
  • Exemplary surface active agents and/or emulsifiers include natural emulsifiers (e.g. acacia, agar, alginic acid, sodium alginate, tragacanth, Chondrux, cholesterol, xanthan, pectin, gelatin, egg yolk, casein, wool fat, cholesterol, wax, and lecithin), colloidal clays (e.g. bentonite [aluminum silicate] and veegum [magnesium aluminum silicate]), long-chain amino acid derivatives, high molecular weight alcohols (e.g.
  • natural emulsifiers e.g. acacia, agar, alginic acid, sodium alginate, tragacanth, Chondrux, cholesterol, xanthan, pectin, gelatin, egg yolk, casein, wool fat, cholesterol, wax, and lecithin
  • colloidal clays e.g. bentonite [aluminum silicate] and veeg
  • stearyl alcohol cetyl alcohol, oleyl alcohol
  • triacetin monostearate ethylene glycol distearate, glyceryl monostearate, and propylene glycol monostearate
  • polyvinyl alcohol polyvinyl alcohol
  • carbomers e.g. carboxy polymethylene, polyacrylic acid, acrylic acid polymer, and carboxyvinyl polymers
  • carrageenans e.g. carboxymethylcellulose sodium, powdered cellulose, hydroxymethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, hydroxypropyl methylcellulose, methylcellulose
  • sorbitan fatty acid esters e.g.
  • polyoxyethylene monostearate [mirz 45]) , polyoxyethylene hydrogenated castor oil, polyethoxylated castor oil, polyoxymethylene stearate, and solutol), sucrose fatty acid esters, polyethylene glycol fatty acid esters (e.g. cremophor), polyoxyethylene ethers, ( For example, polyoxyethylene lauryl ether [Brise 30]), poly(vinyl-pyrrolidone), diethylene glycol monolaurate, triethanolamine oleate, sodium oleate, potassium oleate, ethyl oleate, oleic acid, ethyl.
  • lauray Including, but not limited to, lauray, sodium lauryl sulfate, pluronic F68, poloxamer 188, cetrimonium bromide, cetylpyridinium chloride, benzalkonium chloride, docusate sodium, and/or combinations thereof.
  • Exemplary binders include starches (e.g. corn starch and starch paste); gelatin; sugars (e.g. sucrose, glucose, dextrose, dextrin, molasses, lactose, lactitol, mannitol); Natural and synthetic gums (e.g.
  • acacia sodium alginate, extract of Irish moss, Farnwer gum, Shatty gum, Isapol Husk's slime, carboxymethyl cellulose, methylcellulose, ethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropyl) cellulose, hydroxypropyl methylcellulose, microcrystalline cellulose, cellulose acetate, poly(vinyl-pyrrolidone), magnesium aluminum silicate (bigum), and lachi arabogalactan); alginate; polyethylene oxide; polyethylene glycol; inorganic calcium salt; silicic acid; polymethacrylate; wax; water; Alcohol; and combinations thereof.
  • Exemplary preservatives may include antioxidants, chelating agents, antimicrobial preservatives, antifungal preservatives, alcohol preservatives, acidic preservatives, and other preservatives.
  • Exemplary antioxidants include alpha tocopherol, ascorbic acid, ascorbyl palmitate, butylated hydroxyanisole, butylated hydroxytoluene, monothioglycerol, potassium metabisulfite, propionic acid, propyl gallate, sodium ascorbate, bisulfite. Including, but not limited to, sodium sulfate, sodium metabisulfite, and sodium sulfite.
  • Exemplary chelating agents include ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), citric acid monohydrate, disodium edetate, disodium edetate, edetic acid, fumaric acid, malic acid, phosphoric acid, sodium edetate, tartaric acid, and trisodium edetate. .
  • EDTA ethylenediaminetetraacetic acid
  • citric acid monohydrate disodium edetate
  • disodium edetate disodium edetate
  • edetic acid fumaric acid, malic acid
  • phosphoric acid sodium edetate
  • tartaric acid tartaric acid
  • trisodium edetate trisodium edetate.
  • Exemplary antimicrobial preservatives include benzalkonium chloride, benzethonium chloride, benzyl alcohol, bronopol, cetrimide, cetylpyridinium chloride, chlorhexidine, chlorobutanol, chlorocresol, chloroxylenol, cresol, ethyl alcohol, glycerin, Includes, but is not limited to, hexetidine, imidurea, phenol, phenoxyethanol, phenylethyl alcohol, phenylmercuric nitrate, propylene glycol, and thimerosal.
  • Exemplary antifungal preservatives include, but are not limited to, butyl paraben, methyl paraben, ethyl paraben, propyl paraben, benzoic acid, hydroxybenzoic acid, potassium benzoate sorbate, sodium benzoate, sodium propionate, and sorbic acid.
  • Exemplary alcohol preservatives include, but are not limited to, ethanol, polyethylene glycol, phenol, phenolic compounds, bisphenol, chlorobutanol, hydroxybenzoate, and phenylethyl alcohol.
  • Exemplary acidic preservatives include, but are not limited to, vitamin A, vitamin C, vitamin E, beta-carotene, citric acid, acetic acid, dehydroacetic acid, ascorbic acid, sorbic acid, and phytic acid.
  • preservatives include tocopherol, tocopherol acetate, deteroxyme mesylate, cetrimide, butylated hydroxyanisole (BHA), butylated hydroxytoluende (BHT), ethylenediamine, sodium lauryl sulfate (SLS), Sodium Lauryl Ether Sulfate (SLES), Sodium Bisulfite, Sodium Metabisulfite, Potassium Sulfite, Potassium Metabisulfite, Glydant Plus, Fenonib, Methylparaben, Low Mol 115, Germaben II, Neolon, Katon, and E Including, but not limited to, Uxil.
  • the preservative is an antioxidant.
  • the preservative is a chelating agent.
  • Exemplary buffering agents include citrate buffer solution, acetate buffer solution, phosphate buffer solution, ammonium chloride, calcium carbonate, calcium chloride, calcium citrate, calcium gluvionate, calcium gluceptate, calcium gluconate, D-gluconic acid, glyceroside.
  • Exemplary lubricants include magnesium stearate, calcium stearate, stearic acid, silica, talc, malt, glyceryl behanate, hydrogenated vegetable oil, polyethylene glycol, sodium benzoate, sodium acetate, sodium chloride, leucine, magnesium lauryl sulfate, sodium. Including, but not limited to, lauryl sulfate, and combinations thereof.
  • oils include almond, apricot kernel, avocado, babassu palm, bergamot, black currant seed, borage, cayenne, chamomile, canola, caraway, carnauba, castor, cinnamon, cocoa butter, coconut, cod liver, coffee. , corn, cotton seed, emu, eucalyptus, evening primrose, fish, flax seed, geraniol, pumpkin, grape seed, hazelnut, hyssop, isopropyl myristate, jojoba, kukui nut, lavandin, lavender, lemon, litthea cucumber.
  • oils include butyl stearate, caprylic triglyceride, capric triglyceride, cyclomethicone, diethyl sebacate, dimethicone 360, isopropyl myristate, mineral oil, octyldodecanol, oleyl alcohol, silicone oil. , and combinations thereof.
  • excipients may optionally be included in the formulations of the present invention.
  • Excipients such as cocoa butter and suppository waxes, colorants, coating agents, sweeteners, flavors, and perfumers may be present in the composition at the discretion of the formulator.
  • prevention refers to the use of the term “prophylaxis” in mammals, particularly in individuals who may be suffering from or susceptible to a condition, disorder or condition, but who have not yet experienced or exhibited clinical or subclinical symptoms of the condition, disorder or condition, in the future. Includes preventing or delaying the appearance of clinical or subclinical symptoms of a condition, disorder or condition.
  • treatment of the present invention means,
  • Inhibiting a condition, disorder, or condition e.g., inhibiting, reducing, or delaying the onset of a disease or, in the case of maintenance treatment, recurrence of at least one of the clinical or subclinical symptoms; and/or
  • the benefit to the patient receiving treatment may be statistically significant, or at least perceptible to the patient or physician.
  • those skilled in the art will understand that when drugs are administered to a patient to treat a disease, the result may not always be an effective treatment.
  • compositions provided by the present invention relate in principle to pharmaceutical compositions for administration to humans, those skilled in the art will understand that such compositions are generally suitable for administration to all types of animals. That is, the pharmaceutical composition according to the present invention is suitable for use in animals requiring veterinary treatment, such as livestock (e.g., dogs, cats, etc.), farm animals (e.g., cows, sheep, pigs, horses, etc.) and laboratory animals. It can also be administered to other mammals such as rats, mice, guinea pigs, etc. A skilled veterinary pharmacologist with a good understanding of the modifications of pharmaceutical compositions for administration to various animals can design and/or perform such modifications, if necessary, simply by routine experimentation.
  • livestock e.g., dogs, cats, etc.
  • farm animals e.g., cows, sheep, pigs, horses, etc.
  • laboratory animals e.g., cows, sheep, pigs, horses, etc.
  • laboratory animals e.g., cows, sheep, pigs,
  • compositions described in the present invention may be prepared by any method known in the field of pharmacology or as discussed later in the text. Generally, these methods for tableting involve the steps of associating the active ingredient with excipients and/or one or more other auxiliary ingredients, followed by shaping and/or packaging the product into the desired single- or multi-dose units, if necessary or desired. Includes steps.
  • compositions of the present invention may be manufactured, packaged, and/or sold unpackaged as a single unit dose and/or multiple single unit doses.
  • a “unit dose” is a discrete amount of a pharmaceutical composition containing a predetermined amount of an active ingredient.
  • the amount of active ingredient is generally equal to the dose of active ingredient administered to the subject and/or a convenient fraction of such dose such as for example 1/2 or 1/3 of the dose.
  • administration means introducing a predetermined substance into a patient by any appropriate method, and the administration route of the pharmaceutical composition can be administered through any general route as long as the drug can reach the target tissue.
  • the route of administration may include, but is not limited to, intraperitoneal administration, intravenous administration, intramuscular administration, subcutaneous administration, intradermal administration, oral administration, topical administration, intranasal administration, intrapulmonary administration, and intrarectal administration.
  • the pharmaceutical composition of the present invention can be administered in a pharmaceutically effective amount.
  • the term “pharmaceutically effective amount” may mean a “therapeutically-effective amount,” which refers to a compound or composition (e.g., a compound or composition of the present invention sufficient to achieve a beneficial or desired result). refers to the amount of a compound or composition).
  • a pharmaceutically effective amount can be administered in one or more administrations, applications or dosages and is not intended to be limited to a particular formulation or route of administration.
  • the effective dose level is determined by the severity of the disease, the activity of the drug, the patient's age, weight, health, gender, the patient's sensitivity to the drug, the administration time of the composition of the present invention used, the route of administration and excretion rate, the treatment period, and the drug used. It can be determined according to factors including drugs combined or used simultaneously with the composition of the invention and other factors well known in the medical field.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may be administered as an individual therapeutic agent or in combination with other therapeutic agents, and may be administered sequentially or simultaneously with conventional therapeutic agents. And it can be administered single or multiple times. It is important to consider all of the above factors and administer the amount that will achieve the maximum effect with the minimum amount without side effects.
  • the dosage of the pharmaceutical composition of the present invention can be determined by a person skilled in the art considering the purpose of use, the degree of addiction of the disease, the patient's age, weight, gender, antecedent history, or the type of substance used as an active ingredient.
  • Allegra is administered orally in tablet form, 120 mg once a day with water.
  • the pharmaceutical composition according to the present invention containing fexofenadine as an active ingredient may be characterized as protecting nerve cells from nerve cell toxicity.
  • fexofenadine may be characterized as having an effect of suppressing inflammation-mediated damage to nerve cells and degeneration of nerve cells and protecting nerve cells by inhibiting the activation of microglial cells.
  • the pharmaceutical composition containing fexofenadine as an active ingredient improves (i) exercise ability of the subject to which the pharmaceutical composition is administered; and/or (ii) extending lifespan.
  • the present invention relates to a method for preventing or treating neurodegenerative diseases comprising administering fexofenadine to an individual in need thereof.
  • the present invention relates to the use of fexofenadine for the prevention or treatment of neurodegenerative diseases.
  • the present invention relates to the use of fexofenadine for the manufacture of a drug for preventing or treating neurodegenerative diseases.
  • the term "individual" of the present invention refers to all animals, including humans, that have already developed or are likely to develop a neurodegenerative disease, and that the disease can be effectively prevented and/or treated by administering the composition of the present invention to the individual. .
  • the present invention relates to a food composition comprising fexofenadine.
  • the food may be a health functional food for preventing or improving neurodegenerative diseases.
  • the term “improvement” refers to any action that reduces at least the severity of a parameter related to the condition being treated, such as a symptom.
  • degenerative neurological disease means a disease associated with symptoms caused by nerve cell damage, nerve cell degeneration, nerve cell function loss, and/or nerve cell death, Parkinson's disease It may be characterized as being selected from the group consisting of Alzheimer's disease, Huntington's disease, amyotrophic lateral sclerosis, multiple sclerosis, Creutzfeldt-Jakob disease, Lou Gehrig's disease, spinal amyotrophy, Niemann-Pick disease, synucleinopathy, and dementia, It is not limited to this.
  • the dementia may be senile dementia, diabetic dementia, alcoholic dementia, or vascular dementia, but is not limited thereto.
  • the composition can be added as is or used together with other foods or food ingredients, and can be used appropriately according to conventional methods.
  • the composition of the present invention may be added in an amount of 15% by weight or less, preferably 10% by weight or less, based on the raw materials.
  • it can be added in an amount of 5% by weight or less, and since there is no problem in terms of safety, the active ingredient can be added in amounts exceeding the above range. You can.
  • the food composition of the present invention can be manufactured in all forms such as food additives, nutritional supplements, and health functional foods.
  • the composition of the present invention can be prepared and consumed in the form of tea, juice, and drink, or can be consumed by granulating, encapsulating, and powdering.
  • health drinks including alcoholic drinks
  • fruits and processed foods e.g. canned fruit, bottled foods, jam, marmalade, etc.
  • fish, meat and their processed foods e.g. ham, sausage, corned beef, etc.
  • bread e.g. udon, buckwheat noodles, ramen, spaghetti, macaroni, etc.
  • Noodles e.g. udon, buckwheat noodles, ramen, spaghetti, macaroni, etc.
  • fruit juice various drinks, cookies, taffy, dairy products (e.g. butter, cheese, etc.), edible vegetable oil, margarine, vegetable protein, retort food, frozen food
  • seasonings e.g., soybean paste, soy sauce, sauce, etc.
  • natural carbohydrates When fexofenadine is manufactured by containing it in a health drink, it may contain various flavoring agents or natural carbohydrates as additional ingredients, like regular drinks.
  • the above-mentioned natural carbohydrates may include monosaccharides such as glucose and fructose, disaccharides such as maltose and sucrose, natural sweeteners such as dextrin and cyclodextrin, and synthetic sweeteners such as saccharin and aspartame. .
  • the ratio of the natural carbohydrates can be appropriately determined by the selection of a person skilled in the art.
  • the food composition of the present invention contains various nutrients, vitamins, electrolytes, flavors, colorants, pectic acid and its salts, alginic acid and its salts, organic acids, protective colloidal thickeners, pH adjusters, stabilizers, preservatives, glycerin, and alcohol. , may contain carbonating agents used in carbonated drinks, etc.
  • the food composition of the present invention may contain pulp for the production of natural fruit juice, fruit juice drinks, and vegetable drinks. These ingredients can be used independently or in combination. The proportions of these additives can also be appropriately selected by those skilled in the art.
  • the present invention relates to a composition for protecting nerve cells containing fexofenadine as an active ingredient.
  • compositions of various embodiments according to the present invention can be equally applied to neurodegenerative diseases caused by various causes.
  • “Individual,” “patient,” and “Subject” are used interchangeably and refer to mammals, such as mice, rats, other rodents, rabbits, dogs, cats, and pigs. includes any animal, including cattle, sheep, horses, or primates, including humans
  • Oxydopamine also known as 6-hydroxydopamine (6-OHDA) or 2,4,5-trihydroxyphenethylamine
  • 6-OHDA 6-hydroxydopamine
  • 2,4,5-trihydroxyphenethylamine is a synthetic neurotoxic drug that researchers use to selectively destroy dopaminergic and noradrenergic neurons in the brain. It is an organic compound used to develop and test new drugs and treatments for Parkinson's disease, and is known to induce Parkinson's disease in experimental animals by damaging dopaminergic neurons in the substantia nigra (Simola, Nicola et al. (2007 ). "The 6-Hydroxydopamine model of parkinson's disease". Neurotoxicity Research. 11 (3): 151-167. Reference). Accordingly, a Parkinson's disease animal model was created by injecting 6-OHDA.
  • mice 8-week-old C57BL/6 mice (Daehan Biolink, Eumseong, North Chungcheong province, Korea) were anesthetized by intraperitoneal (i.p.) injection of 200 mg/kg of 2,2,2-tribromoethanol (Sigma-Aldrich); They were placed in a stereotaxic apparatus (David Kopf Instruments, Tujunga, CA, USA) equipped with a mouse adapter.
  • a stereotaxic apparatus Daltial Instruments, Tujunga, CA, USA
  • 6-OHDA-HCl solution (2 mg/ml) (Sigma Aldrich) in 0.02% ascorbic acid was injected into the right striatum at the following stereotactic coordinates (from the vestibular point): mm) were injected at: AP +1.0; ML-1.8; DV -3.2.
  • the skin was sutured and the animal was removed from the stereotaxic apparatus and placed on a heating pad for 30 minutes. Normal control mice for the disease mouse model were injected with Vehicle (0.02% ascorbic acid) instead of 6-OHDA-HCl solution.
  • the crossing time in the disease mouse control group (6OHDA) increased by about 2 times compared to the normal mouse control group (PBS-Control), but the disease in which fexofenadine was administered to the Parkinson's disease animal model In the mouse drug administration group (6OHDA + fexofenadine), the crossing time recovered to a level similar to that of the normal mouse control group (PBS-Control).
  • the mouse was placed on a bar with a diameter of 8 mm and a length of 55 cm, and a pole test was performed to measure the time it took for the mouse's four feet to come down to the floor (landing time).
  • the landing time of the mouse in the diseased mouse control group (6OHDA) was about 8 to 9 seconds, and the landing ability was significantly reduced compared to the landing time of about 6 seconds in the normal mouse control group (PBS-Control). It was found to decrease, and in the disease mouse drug administration group (6OHDA + fexofenadine), the landing time was about 6 seconds, confirming that administration of fexofenadine drug restored the landing ability of Parkinson's disease model mice to the normal level.
  • the landing time of the normal mouse drug administration group was approximately 4.5 seconds, and it was confirmed that the landing ability was improved compared to the normal mouse control group (PBS-Control), so fexofenadine improved behavioral ability even in normal subjects. It was confirmed once again that it was effective.
  • a cylinder test was performed in which a mouse was placed in a beaker with a diameter of 20 cm and a height of 40 cm, and the number of times the mouse raised its body and touched the beaker wall with its front paws was recorded. The results were expressed as a percentage of the number of steps on the forepaw opposite the damaged striatum compared to the forepaw opposite the undamaged striatum.
  • Tyrosine hydroxylase also called tyrosine 3-monooxygenase
  • L-DOPA L-3,4-dihydroxyphenylalanine
  • Catecholamines are known as markers for nerve cells and endocrine cells.
  • Example 1 the mouse in Example 1 was anesthetized with urethane, the chest was cut, perfusion was performed by flowing perfusate through the left ventricle of the heart for 2 minutes, and the mouse brain was separated.
  • the mouse brain was fixed by soaking in 4% paraformaldehyde, transferred to 30% sucrose, dehydrated, cut into 35 ⁇ m thick coronal sections on a freezing microtome, and incubated with cryoprotectants (25% ethylene glycol, 25% glycerol, and 0.05M phosphate). buffer) and stored.
  • cryoprotectants (25% ethylene glycol, 25% glycerol, and 0.05M phosphate). buffer
  • Tissue staining was performed using 6 sheets per mouse in the area containing the striatum (from 0.98 mm to -0.10 mm from the vertex) and the area containing the substantia nigra (from -2.80 mm to -3.88 mm from the vertex).
  • brain tissue sections were washed three times with PBS in 24-wells and then treated with 3% hydrogen peroxide for 5 minutes to remove endogenous peroxidase activity. Then, for dopaminergic neuron staining, primary rabbit anti-TH antibody (Abcam, ab137721, 1:1000 dilution) was added to PBS containing 0.2% Triton X-100 and 1% BSA and incubated overnight at 4°C. did. Afterwards, the cells were incubated with secondary antibody (biotinylated anti-rabbit IgG, diluted 1:1000) at 4°C for 1 hour, and then ABC solution was added at room temperature and incubated for an additional hour. Tissue sections were colored with DAB for 2 minutes, attached to gelatin-coated slides, dehydrated by increasing the ethanol concentration starting from 70% ethanol to 80, 90, and 100%, and reacted with xylene for one day. Mounted.
  • Optical density measurements or cell number measurements were used as the average of the values of six sections of tissue per mouse, and TH-positive neurons in the contralateral side undamaged by 6-OHDA were compared to TH-positive neurons in the right ipsilateral side (undamaged). Ipsilateral) was expressed as a ratio of the density or number of TH-positive neurons.
  • the disease mouse control group (6OHDA) had a significantly reduced number of TH-positive neurons in the ipsilateral side of the substantia nigra compared to the normal mouse control group (PBS-Control), whereas the disease mouse drug-administered group (6OHDA+fexofenadine) had a significantly reduced number of TH-positive neurons. It was confirmed that the number of cells was restored to a level similar to that of the normal mouse control group (PBS-Control).
  • fexofenadine has the effect of suppressing the death of dopaminergic neurons or protecting dopaminergic neurons against neuronal cell toxicity.
  • Microglia display a surveillance mode in a normal state, but as they become activated, they sequentially go through inflammatory and anti-inflammatory phases, and are known to induce inflammation-mediated damage to nerve cells and degeneration of nerve cells. Therefore, the effect of fexofenadine on microglial activation was analyzed.
  • Activated microglia were analyzed through staining with anti-Iba-1 antibody (Wako, 019-19741, 1:1000 dilution).
  • the brain tissue preparation and tissue staining method for this purpose was performed in the same manner as the TH staining method in Example 3-1, and the images were analyzed using an Axio scan.Z1 slide scanner (Carl Zeiss, Germany). The cell number was measured and analyzed as the average value of three sheets of each tissue.
  • the number of Iba-1 positive microglia was increased in the ipsilateral side of the striatum and substantia nigra in the disease mouse control group (6OHDA) compared to the normal mouse control group (PBS-Control), whereas the disease mouse drug administration group In (6OHDA + fexofenadine), the number of Iba-1 positive microglial cells was confirmed to be reduced to a level similar to that of the normal mouse control group (PBS-Control).
  • fexofenadine has the effect of suppressing inflammation-mediated damage and degeneration of nerve cells and protecting nerve cells by suppressing the activation of microglial cells against nerve cell toxicity.
  • mice 8-week-old C57BL/6 mice (Daehan Biolink, Eumseong, North Chungcheong province, Korea) were anesthetized by intraperitoneal (i.p.) injection of 200 mg/kg of 2,2,2-tribromoethanol (Sigma-Aldrich); They were placed in a stereotaxic apparatus (David Kopf Instruments, Tujunga, CA, USA) equipped with a mouse adapter.
  • a stereotaxic apparatus Daltial Instruments, Tujunga, CA, USA
  • alpha-synuclein prepared from recombinant protein purified from BL21 Escherichia coli strain transformed with 5 mg/ml pRK172 a-synuclein plasmid was injected into the right striatum. Injections were made at the same stereotaxic coordinates (mm from the vestibular point): AP +1.0; ML-1.8; DV -3.2. The skin was sutured and the animal was removed from the stereotaxic apparatus and placed on a heating pad for 30 minutes.
  • mice were orally administered 20 mg/kg of fexofenadine (Sigma Aldrich) dissolved in PBS (drug control) or PBS once a day, and the experiment was performed. Mice were sacrificed on day 30 and histological analysis was performed. Control mice were injected with Vehicle (PBS) instead of alpha-synuclein.
  • PBS Vehicle
  • PBS Normal mouse control group
  • alpha-synuclein When alpha-synuclein is injected into the striatum of a mouse, it recruits endogenous alpha-synuclein of the mouse and forms alpha-synuclein Ser-129 phosphorylated aggregates inside neurons in the cortex, amygdala, and substantia nigra, causing neuronal death and nerve damage. It is known to impair function.
  • Cg cingulate cortex
  • M1 primary motor cortex
  • M2 secondary motor cortex
  • CPu caudate putamen
  • perirhinal cortex on the ipsilateral and contralateral sides where alpha-synuclein was injected.
  • brain tissue was separated from various locations on the ipsilateral and contralateral sides where alpha-synuclein was injected, and the number of pSer129 a-syn pathology was quantitatively analyzed using Zenblue 3.1 software.
  • alpha-synuclein Ser-129 phosphorylated aggregates were overall present in various brain tissues on the ipsilateral and contralateral sides injected with alpha-synuclein. Although the level was confirmed to be very high, the formation of alpha-synuclein Ser-129 phosphorylated aggregates was confirmed to be suppressed in the diseased mouse drug-administered group (PFF-fexofenadine), and this pattern was more noticeable on the ipsilateral side where alpha-synuclein was injected. was observed.
  • fexofenadine can inhibit the death of nerve cells and damage to nerve function by inhibiting the formation of alpha-synuclein Ser-129 phosphorylated aggregates.
  • Glial fibrillary acidic protein is an intermediate microfilament protein of astrocytes.
  • the expression of GFAP is regulated by various stages of post-traumatic signals and nerve activity.
  • GFAP is responsible for nerve damage caused by central nervous system (CNS) damage or stress. It is used as a marker showing abnormal increase or activation (Astrogliosis) in the number of astrocytes due to cell destruction.
  • the area containing the cortex (at -0.10 mm from 0.98 mm from the vertex), the area containing the striatum (at -0.10 mm from 0.98 mm from the vertex) and the area containing the substantia nigra (at -2.8 mm from the vertex) were -3.88 mm), six sheets per mouse were used, and tissue staining was performed in the same manner as in Example 3-2 using a GFAP antibody (Neuromics, Edina, MN, USA). Intensity was measured using ImageJ software to measure the difference in the drug-administered group of diseased mice compared to the normal mouse control group or the diseased mouse control group compared to the diseased mouse control group.
  • fexofenadine exerts a protective effect on nerve cells by suppressing the abnormal increase in the number and activation of astrocytes caused by the destruction of nerve cells.
  • Example 4 Using the Parkinson's disease animal model produced in Example 4, we attempted to analyze the effect of fexofenadine on microglial activation.
  • the area containing the cortex (at -0.10 mm from 0.98 mm from the vertex), the area containing the striatum (at -0.10 mm from 0.98 mm from the vertex) and the area containing the substantia nigra (at -2.8 mm from the vertex) - 3.88 mm), 6 sheets per mouse were used and stained with IBA-1 in the same manner as in Example 3-2.
  • the density of IBA-1 positive cells was significantly increased in the cortex and striatum on the contralateral side injected with alpha-synuclein compared to the normal mouse control group (PBS), but the disease mouse drug-administered group In (PFF-fexofenadine), it was confirmed that the density of IBA-1 positive cells was decreased compared to the disease mouse control group (PFF-PBS).
  • fexofenadine has the effect of suppressing inflammation-mediated neuronal damage and neuronal degeneration and protecting neurons by inhibiting the activation of microglial cells against neuronal cytotoxicity.
  • Lewy bodies Protein aggregates called Lewy bodies are formed in the neurons of the midbrain substantia nigra of Parkinson's disease patients, and it is known that alpha-synuclein aggregates in Lewy bodies, causing neurotoxicity.
  • BiFC Bimolecular Fluorescence Complementation
  • the non-fluorescent protein fragments are the N-terminal Venus (VN) fragment and the C-terminal Venus (VC) fragment. It is divided into pieces, and as A and B, respectively connected to VN and VC, combine, they are reconstituted into a single fluorescent protein, Venus, and fluorescence is expressed.
  • VN N-terminal Venus
  • VC C-terminal Venus
  • the present invention sought to verify whether fexofenadine inhibits the formation of alpha-synuclein aggregates using the BiFC-a-syn C. elegans Parkinson's disease model.
  • plasmids in which VN-linked alpha-synuclein is overexpressed in muscle cells of the pharynx (Pharynx) and VC-linked alpha-synuclein is overexpressed in nerve cells that synapse with muscle cells were used at the Caenorhabditis Genetics Center (CGC, A C. elegans Parkinson's disease model (Venus- ⁇ S) expressing BiFC- ⁇ -syn was created by introducing it into wild-type Bristol N2 C. elegans purchased from the University of Minnesota, St. Paul, MN (Kim DK et al. , (2016). Autophagy. 12(10):1849-1863).
  • CGC Caenorhabditis Genetics Center
  • L4 stage C. elegans (Venus- ⁇ S) models expressing BiFC- ⁇ -syn were transferred to plates containing DMSO (Dimethyl sulfoxide) or 50 ⁇ M fexofenadine drug and cultured in an incubator at 20°C for 2 days.
  • the control group and the fexofenadine drug-treated C. elegans group were placed in M9 buffer (22mM KH 2 PO 4 , 22mM Na 2 HPO 4 , 85mM NaCl, 1mM MgSO 4 ) containing 10mM sodium azide. After being fixed and dispensed into a 96-well plate, the intensity of VENUS fluorescence was measured using an incell fluorescence scanning device (Cytiva).
  • Pharyngeal pumping was counted for 1 min at room temperature using a light microscope 8 days after fexofenadine treatment, and data were expressed in PPM (pumps per minute).
  • life-span analysis was performed to determine the effect of fexofenadine treatment on the lifespan of the C. elegans Parkinson's disease model.
  • eggs laid by adults were grown to the L4 larval stage on NGM plates inoculated with E. coli OP50 (CGC) at 20°C.
  • CGC E. coli OP50
  • the L4 stage was reached, they were transferred to NGM plates containing 100mM 5-fluoro-2'-deoxyuridine (Sigma-Aldrich, F0503) to prevent progeny production.
  • the number of living and dead C. elegans was recorded every 1 or 2 days. Worms that burst, were buried, or crawled out of the plate were also counted. Survival data were analyzed using OASIS2 (Survival Analysis Online Application for Lifespan Analysis http://sbi.postech.ac.kr/oasis/surv/).
  • the lifespan of C. elegans wild type N2 was about 15 days, while the lifespan of the C. elegans Parkinson's disease model was shortened to about 12 days, but the lifespan of the fexofenadine-treated C. elegans Parkinson's disease model was about 15 days. Approximately 14 days, it was confirmed that fexofenadine extends the lifespan of the C. elegans Parkinson's disease model. Interestingly, it was confirmed that the lifespan of C. elegans was further extended when C. elegans wild type N2 was treated with fexofenadine.

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Abstract

본 발명은 펙소페나딘을 포함하는 퇴행성 신경질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것이다. 펙소페나딘은 이미 약학적 용도로 상용화된 화합물로 그 안전성이 입증되어 있으며, 퇴행성 신경질환 모델에 펙소페나딘을 투여하는 경우 뚜렷한 행동 능력의 개선이 확인되고, 도파민성 신경세포의 사멸 억제, 염증-매개 신경세포의 손상 또는 신경세포의 퇴화 억제, 알파-시누클레인　응집물 형성 억제, 별아교세포 수의 비정상적인 증가 및 활성화 억제와 같이 신경세포를 보호하는 효과를 발휘하며, 퇴행성 신경질환 모델의 수명을 연장시키는 효과를 발휘하는바, 본 발명에 따른 조성물은 퇴행성 신경질환의 예방, 개선 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

Description

펙소페나딘을 포함하는 퇴행성 신경질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물
본 발명은 펙소페나딘을 포함하는 퇴행성 신경질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.
연령이 고령화될수록 치매, 뇌혈관 질환, 파킨슨병, 우울증, 알츠하이머병과 같은 다양한 신경계 및 뇌 관련 질환이나 퇴행성 신경질환이 높은 빈도로 관찰되고 고령화 사회에 접어들어 그 유병율은 더욱 증가할 것으로 예상된다. 퇴행성 신경질환 (Neurodegenerative diseases)은 신경세포의 사멸을 포함하여 신경세포의 구조 또는 기능의 점진적인 손실과 관련된 질환이다. 특히, 알츠하이머병 (Alzheimer's disease), 파킨슨병 (Parkinson's disease)과 같은 퇴행성 신경질환의 발병은 신경세포의 사멸과 밀접한 관련이 있는 것으로 알려져 있다.
특히, 파킨슨병(Parkinson's disease)은 간뇌의 변성 또는 동맥경화적인 변화를 주로 한 중추신경계의 퇴행성 질환으로, 운동장애가 주증상이며, 정상인의 뇌에서 흑색질이라는 부위의 신경세포들이 변성되고 이 곳에서 만들어지는 신경전달 물질인 도파민이 결핍되어 초래된다. 파킨슨병은 도파민(Dopamine)을 만드는 신경세포가 손상되어 도파민이 부족해지면서 균형을 유지하던 아세틸콜린이 우세하여 나타나는 만성, 진행성 운동신경계 질환이며, 이러한 질환의 주요증상은 손이나 팔, 다리, 얼굴 등이 떨리는 진전이나 팔다리나 몸이 뻣뻣해지는 경직, 움직임이 느려지는 운동완서, 균형을 잡지 못하는 자세 불안정 등으로 나타난다.
또한, 알츠하이머병(Alzheimer's disease)은 노인에서의 치매의 원인 중 가장 흔한 형태로, 뇌의 전반적인 위축, 뇌실의 확장, 신경섬유의 다발성 병변(Neurofibrillary tangle)과 초로성 반점(Neuritic plaque) 등의 병리조직학적 특징을 나타내며, 점진적인 기억, 판단, 언어능력 등 지적인 기능의 감퇴와 일상생활능력, 인격, 행동양상의 장애를 초래한다
현재, 퇴행성 신경질환을 치료하기 위해 세포 이식, 외과적 수술 등 다양한 치료법이 제시되고 있으나, 대부분은 위험요소와 부작용을 가지며, 세포 손상 기전의 복잡성 등으로 인해 실질적으로 신경세포의 손상이나 사멸을 억제하는 치료제는 아직까지 개발되지 못하고 있다.
한편, 펙소페나딘은 계절성 알레르기 및 만성 두드러기와 같은 알레르기 증상의 치료에 사용되는 항히스타민제 의약품으로(Compalati, E et al., (2011). International Archives of Allergy and Immunology. 156 (1): 1-15.), 알레그라(Allegra)라는 상표명으로 현재 판매되고 있다. 치료학적으로 펙소페나딘은 선택적 말초 H1 차단제로 작용하며, 이는 1세대 항히스타민제에 비해 혈뇌장벽을 통과하지 못하고 진정작용이 적어 2세대 항히스타민제로 분류된다.
본 발명에서는 이미 항히스타민제로 FDA 승인되어 안전성이 입증된 펙소페나딘이 신경세포의 손상이나 사멸을 억제할 수 있음을 퇴행성 신경질환의 동물모델인 파킨슨 동물모델의 조직학적 분석을 통해 확인하였으며, 펙소페나딘을 투여한 퇴행성 신경질환의 동물모델에서 실제로 행동 능력이 개선될 수 있음을 확인함으로써, 펙소페나딘의 퇴행성 신경질환의 치료 효과를 최초로 입증하였다.
본 발명은 펙소페나딘의 신규한 용도를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 펙소페나딘 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 신경질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 약학적 조성물에 있어서, 상기 퇴행성 신경질환은 파킨슨병, 알츠하이머병, 헌팅톤병, 근위축성측색경화증, 다발성 경화증, 크로이츠펠트-야콥병, 루게릭병, 척수근위측증, 니만-픽병, 시누클레인병증 및 치매로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 약학적 조성물은 약학적으로 허용 가능한 부형제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 약학적 조성물은 신경세포 독성으로부터 신경세포를 보호하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 약학적 조성물은
(i) 도파민성 신경세포의 사멸 억제;
(ii) 염증-매개 신경세포의 손상 또는 신경세포의 퇴화 억제;
(iii) 알파-시누클레인　Ser-129 인산화 응집물 형성 억제; 및/또는
(iv) 별아교세포 수의 비정상적인 증가 및/또는 활성화 억제;를 통하여 신경세포를 보호하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 약학적 조성물은, 상기 약학적 조성물이 투여된 개체의
(i) 운동능력을 개선; 및/또는
(ii) 수명을 연장;시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명은 또한, 펙소페나딘을 포함하는 식품 조성물을 제공한다.
본 식품 조성물에 있어서, 상기 식품은 퇴행성 신경질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 식품 조성물에 있어서, 상기 퇴행성 신경질환은 파킨슨병, 알츠하이머병, 헌팅톤병, 근위축성측색경화증, 다발성 경화증, 크로이츠펠트-야콥병, 루게릭병, 척수근위측증, 니만-픽병, 시누클레인병증 및 치매로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명은 또한, 펙소페나딘을 유효성분으로 포함하는 신경세포 보호용 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 펙소페나딘은 이미 약학적 용도로 상용화된 화합물로 그 안전성이 입증되어 있으며, 퇴행성 신경질환 모델에 펙소페나딘을 투여하는 경우 뚜렷한 행동 능력의 개선이 확인되고, 도파민성 신경세포의 사멸 억제, 염증-매개 신경세포의 손상 또는 신경세포의 퇴화 억제, 알파-시누클레인　응집물 형성 억제, 및/또는 별아교세포 수의 비정상적인 증가 및/또는 활성화 억제와 같이 신경세포를 보호하는 효과를 발휘하며, 퇴행성 신경질환 모델의 수명을 연장시키는 효과를 발휘하는바, 본 발명에 따른 조성물은 퇴행성 신경질환의 예방, 개선 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.
도 1은 파킨슨병 모델 (6-OHDA 모델) 마우스 제작을 위한 6-OHDA을 주입한 부위 및 펙소페나딘 투여 및 분석 스케줄을 나타낸 것이다.
도 2a는 파킨슨병 모델 (6-OHDA 모델) 마우스에서 펙소페나딘 투여에 따른 치료 효과를 확인하기 위한 브릿지 테스트의 결과이다 (*p < 0.05, **p < 0.01).
도 2b는 파킨슨병 모델 (6-OHDA 모델) 마우스에서 펙소페나딘 투여에 따른 치료 효과를 확인하기 위한 폴 테스트의 결과이다 (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001).
도 2c는 파킨슨병 모델 (6-OHDA 모델) 마우스에서 펙소페나딘 투여에 따른 치료 효과를 확인하기 위한 실린더 테스트의 결과이다 (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001).
도 3은 파킨슨병 모델 (6-OHDA 모델) 마우스에서 펙소페나딘 투여에 따른 치료 효과를 확인하기 위하여 흑색질에서 TH-양성 뉴런의 비율과 TH-양성 뉴런의 개수를 분석한 결과이다 (*p < 0.05, **p <0.01, ***p < 0.001; 및 Scale bar: 50 μm).
도 4는 파킨슨병 모델 (6-OHDA 모델) 마우스에서 펙소페나딘 투여에 따른 치료 효과를 확인하기 위하여 선조체에서 TH-양성 뉴런의 밀도를 분석한 결과이다 (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001; 및 Scale bar: 50 μm).
도 5는 파킨슨병 모델 (6-OHDA 모델) 마우스에서 펙소페나딘 투여에 따른 치료 효과를 확인하기 위하여 Iba-1 염색을 통해 활성화된 미세아교세포의 수를 분석한 결과이다 (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001; 및 Scale bar: 50 μm).
도 6은 파킨슨병 모델 (알파-시누클레인 주입 모델) 마우스 제작을 위한 알파-시누클레인을 주입한 부위 및 펙소페나딘 투여 및 분석 스케줄을 나타낸 것이다.
도 7a는 파킨슨병 모델 (알파-시누클레인 주입 모델) 마우스에서 펙소페나딘 투여에 따른 치료 효과를 확인하기 위하여 알파-시누클레인을 주입한 동측면 (Ipsilateral) 및 대측면 (Contralateral)의 cingulate cortex (Cg), primary motor cortex (M1), secondary motor cortex (M2), caudate putamen (CPu), perirhinal cortex (PRh), midbrain reticular nucleus (MRN), substantia nigra pars compacta (SNc)에서 알파 시누클레인 Ser-129 인산화 응집물을 염색한 결과이다 (Scale bar: 50 μm).
도 7b는 파킨슨병 모델 (알파-시누클레인 주입 모델) 마우스에서 펙소페나딘 투여에 따른 치료 효과를 확인하기 위하여 알파-시누클레인을 주입한 동측면 (Ipsilateral) 및 대측면 (Contralateral)의 다양한 부위의 뇌 조직에서 pSer129 a-syn pathology의 수를 정량 분석한 결과이다 (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p< 0.0001).
도 8은 파킨슨병 모델 (알파-시누클레인 주입 모델) 마우스에서 펙소페나딘 투여에 따른 치료 효과를 확인하기 위하여 알파-시누클레인을 주입한 동측면 (Ipsilateral) 및 대측면 (Contralateral)의 피질, 선조체, 흑색질에서 GFAP 염색한 결과이다 (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001; 및 Scale bar: 50 μm).
도 9는 파킨슨병 모델 (알파-시누클레인 주입 모델) 마우스에서 펙소페나딘 투여에 따른 치료 효과를 확인하기 위하여 알파-시누클레인을 주입한 동측면 (Ipsilateral) 및 대측면 (Contralateral)의 피질, 선조체, 흑색질에서 Iba-1 염색을 통해 활성화된 미세아교세포의 수를 분석한 결과이다 (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001; 및 Scale bar: 50 μm).
도 10a는 BIFC-a-syn C. elegans 파킨슨병 모델에서 펙소페나딘이 알파-시누클레인의 응집체 형성을 억제하는지 여부를 단위면적 당 Venus 형광으로 확인한 결과이다 (*p < 0.05).
도 10b는 BIFC-a-syn C. elegans 파킨슨병 모델에서 펙소페나딘이 알파-시누클레인의 응집체 형성을 억제하는지 여부를 Venus 형광 강도로 확인한 결과이다 (*p < 0.05).
도 10c는 BIFC-a-syn C. elegans 파킨슨병 모델에서 펙소페나딘이 운동능력을 회복시키는지 확인하고자 인두 펌핑 분석 (Pharyngeal pumping analysis)한 결과이다 (*p < 0.05).
도 10d는 BIFC-a-syn C. elegans 파킨슨병 모델에서 펙소페나딘 처리가 C. elegans 파킨슨병 모델의 수명에 미치는 영향을 확인하고자 수명 분석 (Life-span analysis)한 결과이다 (*p < 0.05).
다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.
본 발명에서, 용어 "약(About)" 또는 "대략(Approximately)"은 당업자에 의해 결정된 바와 같은 특정 값(Value)에 대한 허용 가능한 오차 범위 이내를 의미하며, 값이 어떻게 측정되거나 결정되는지, 즉 측정 시스템의 한계에 부분적으로 의존한다. 예를 들어, "약"은 당업계의 실시에 따라 1 또는 1 초과의 표준 편차 이내를 의미할 수 있다. 대안적으로, "약"은 주어진 값 또는 범위의 20% 이하, 10% 이하, 5% 이하, 또는 1% 이하의 범위를 의미할 수 있다. 대안적으로, 특히 생물학적 시스템 또는 공정과 관련하여, 상기 용어는 특정 값의 5배 이내 또는 2배 이내의 크기 정도 이내를 의미할 수 있다. 특정 값이 본원 및 청구범위에서 기재되는 경우, 달리 언급되지 않는 한, 특정 값에 대한 허용가능한 오차 범위 내의 용어 "약"을 의미하는 것으로 가정해야 한다.
본 발명에서, 화합물의 "투여(Administration)"는 화합물 또는 화합물의 전구약물을 치료를 필요로 하는 대상체에게 제공하는 것을 의미한다.
본 발명에서는 퇴행성 신경질환 동물모델에 펙소페나딘을 투여하는 경우, 퇴행성 신경질환 동물모델의 행동학적 능력이 정상 수준으로 회복되고, 조직학적 분석에서도 도파민성 신경세포를 보호하고 염증-매개 신경세포의 손상과 신경세포의 퇴화를 억제하는 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
따라서, 본 발명은 일 관점에서, 펙소페나딘 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 신경질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, "펙소페나딘”은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2023011489-appb-img-000001
.
본 발명에 있어서, "약학적으로 허용가능한 염"은 생물학적으로 바람직하지 않거나 또는 달리 바람직하지 않은 경우가 아닌, 유리 염기 또는 유리 산의 생물학적 효과 및 특성을 보유하는 염을 지칭한다. 상기 염은 무기 산, 예컨대 염산, 브롬화 수소산, 황산, 질산 및 인산 등, 특히 염산, 및 유기 산, 예컨대 아세트산, 프로피온산, 글리콜산, 피루브산, 옥살산, 말레산, 말론산, 숙신산, 푸마르산, 타르타르산, 시트르산, 벤조산, 신남산, 만델산, 메탄설폰산, 에탄설폰산, p-톨루엔설폰산, 살리실산, 및 N-아세틸시스테인 등으로 형성된다. 또한, 상기 염은 무기 염기 또는 유기 염기를 유리 산에 첨가함으로써 제조할 수 있다. 무기 염기로부터 유래된 염은 나트륨, 칼륨, 리튬, 암모늄, 칼슘, 및 마그네슘 염 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다. 유기 염기로부터 유래된 염은 자연 발생적 치환된 아민, 시클릭 아민 및 염기성 이온 교환 수지, 예컨대 이소프로필아민, 트리메틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 트리프로필아민, 에탄올아민, 리신, 아르기닌, N-에틸피페리딘, 피페리딘, 및 폴리이민 수지 등을 포함하는 1차, 2차, 및 3차 아민, 치환된 아민의 염을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 화합물은 여러 비대칭 중심을 함유할 수 있고 광학적으로 순수한 거울상 이성질체, 거울상 이성질체의 혼합물, 예컨대, 예를 들어 라세미체, 광학적으로 순수한 부분입체 이성질체, 부분입체 이성질체의 혼합물, 부분입체 이성질체 라세미체 또는 부분 입체이성질체 라세미체의 혼합물의 형태로 존재할 수 있다. 칸-인골드-프렐로그(Cahn-Ingold-Prelog) 협약에 따르면, 비대칭 탄소 원자는 "R" 또는 "S" 배열일 수 있다.
본 발명에서, "퇴행성 신경질환"은 신경세포의 손상, 신경세포의 퇴화, 신경세포의 기능 상실, 및/또는 신경세포의 사멸에 의해 나타나는 증상들과 관련된 질환을 의미하며, 파킨슨병, 알츠하이머병, 헌팅톤병, 근위축성측색경화증, 다발성 경화증, 크로이츠펠트-야콥병, 루게릭병, 척수근위측증, 니만-픽병, 시누클레인병증 및 치매로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에 있어서, 상기 치매는 노인성 치매, 당뇨성 치매, 알코올성 치매 또는 혈관성 치매일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 약학적 조성물은 약학적으로 허용되는 희석제 또는 담체를 포함하여 다양한 부형제를 추가로 포함할 수 있다. 일부 양태로서, 본 발명의 약학적 약학적 조성물은 그 필요에 따라 대상체에게 투여하는 방법으로 제공될 수 있다. 일부 양태에서, 본 발명의 약학적 조성물은 인간에게 투여할 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 환자에게 단독 투여 또는 공동 투여될 수 있다. 공동 투여 (Coadministration)는 개별적으로 또는 (하나 이상의 화합물 또는 작용제) 조합으로 화합물의 동시 또는 순차적 투여를 포함하는 것을 의미한다. 따라서, 제제 (Preparation)는 또한 원하는 경우 다른 활성 물질과 결합될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 또는 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용할 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 투여하거나 비경구 투여 (예를 들어, 정맥 내, 피하, 복강내 또는 국소에 적용)할 수 있다.
경구투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(Calcium carbonate), 수크로스(Sucrose) 또는 락토오스(Lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용될 수 있다.
경구투여를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데, 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.
비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(Propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다.
상기 약학적 조성물은 멸균 주사용 수성 또는 유성 현탁액으로서의 멸균 주사용 제제일 수 있다. 이 현탁액은 적합한 분산제 또는 습윤제(예, 트윈 80) 및 현탁화제를 사용하여 본 분야에 공지된 기술에 따라 제형화 될 수 있다. 멸균 주사용 제제는 또한 무독성의 비경구적으로 허용되는 희석제 또는 용매중의 멸균 주사용액 또는 현탁액(예, 1,3-부탄디올중의 용액)일 수 있다. 허용적으로 사용될 수 있는 비히클 및 용매로는 만니톨, 물, 링겔 용액 및 등장성 염화나트륨 용액이 있다. 또한, 멸균 불휘발성 오일이 통상적으로 용매 또는 현탁화 매질로서 사용될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 합성 모노 또는 디글리세라이드를 포함하여 자극성이 적은 어떠한 불휘발성 오일도 사용될 수 있다. 올레산 및 이의 글리세라이드 유도체와 같은 지방산이 약학적으로 허용되는 천연오일(예, 올리브유 또는 피마자유), 특히 이들의 폴리옥시에틸화된 것과 마찬가지로 주사 제제에 유용하다.
본 발명의 약학적 조성물은 또한 직장 투여를 위한 좌제의 형태로 투여될 수 있다. 이들 조성물은 본 발명의 화합물을 실온에서 고형이지만 직장 온도에서는 액상인 적합한 비자극성 부형제와 혼합하여 제조할 수 있다. 이러한 물질로는 이들로 한정되는 것은 아니지만 코코아 버터, 밀랍 및 폴리에틸렌 글리콜이 포함된다.
본 발명에 따른 약학적 조성물의 비경구 투여는 목적하는 치료가 국소 적용으로 접근이 용이한 부위 또는 기관과 관련이 있을 때 특히 유용하다. 피부에 국소적으로 적용하는 경우, 약학적 조성물은 담체에 현탁 또는 용해된 활성성분을 함유한 적합한 연고로 제형되어야 한다. 본 발명의 화합물을 국소 투여하기 위한 담체로는 이들로 한정되는 것은 아니지만 광유, 유동 파라핀, 백색 와셀린, 프로필렌 글리콜, 폴리옥시에틸렌, 폴리옥시프로필렌 화합물, 유화 왁스 및 물이 포함된다. 다른 양태로서, 본 발명의 약학적 조성물은 담체에 현탁 또는 용해된 활성 화합물을 함유한 적합한 로션 또는 크림으로 제형될 수 있다. 적합한 담체로는 이들로 한정되는 것은 아니지만 광유, 솔비탄 모노스테아레이트, 폴리솔베이트 60, 세틸 에스테르 왁스, 세테아릴 알코올, 2-옥틸도데카놀, 벤질 알코올 및 물이 포함된다. 본 발명의 약학적 조성물은 또한 직장 좌제에 의해 또한 적합한 관장제로 하부 장관으로 국소 적용할 수 있다. 국소 적용된 경피 패치가 또한 본 발명에 포함된다.
본 발명의 약학적 조성물은 비내 에어로졸 또는 흡입에 의해 투여할 수 있다. 이러한 조성물은 본 기술분야에 잘 알려진 기술에 따라 제조하며 벤질 알코올 또는 다른 적합한 보존제, 생체이용율을 증강시키기 위한 흡수 촉진제, 플루오로카본 및/또는 기타 본 분야에 알려진 가용화제 또는 분산제를 사용하여 염수 중의 용액으로서 제조할 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물 내 활성 성분, 약학적 허용 가능한 부형제, 및/또는 임의의 추가 성분의 상대량은 치료 대상체의 동일성, 크기, 및/또는 장애에 따라 그리고 조성물이 투여되는 경로에 따라 변할 것이다. 예로서, 본 발명의 약학적 조성물에 포함된 상기 활성 성분의 함량은 특별히 이에 제한되지 않으나, 최종 조성물 총중량을 기준으로 0.0001 내지 100 중량%, 예컨대, 0.001 내지 50 중량%, 보다 바람직하게는 0.01 내지 10 중량%의 함량으로 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 약학적 허용 가능한 부형제는 특정한 투여 형태 목적에 적합한 임의의 모든 용매, 분산 매질, 희석제, 또는 다른 액체 비히클, 분산액 또는 현탁 보조제, 표면 활성제, 등장화제, 증점제 또는 유화제, 보존제, 고체 결합제, 윤활제 등을 포함한다. 레밍턴(Remington)의 문헌[The Science and Practice of Pharmacy, 21st Edition, A. R. Gennaro, (Lippincott, Williams ＆ Wilkins, Baltimore, MD, 2006]은 약학적 조성물 조제에 사용된 다양한 부형제 및 이의 제조를 위한 공지된 기술을 개시한다. 임의의 원하지 않는 생물학적 효과를 제공하거나 다르게는 약학적 조성물의 임의의 다른 성분과 유해한 방식으로 상호작용함으로써 물질 또는 그 유도체와 공존할 수 없는 것을 제외하고, 임의의 통상적인 담체 배지가 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 고려한다. 제약상 허용되는 부형제는 적어도 95％, 96％, 97％, 98％, 99％, 또는 100％ 순수하다.
상기 부형제는 인간 및 수의학적 용도에서 승인되어 있다. 일부 실시예에서, 부형제는 미국식품의 약품국에 의해 승인되어 있다. 일부 실시예에서, 부형제는 제약 등급이다. 일부 실시예에서, 부형제는 미국 약전(USP), 유럽 약전(EP), 영국 약전, 및/또는 국제 약전(EP)의 표준을 충족한다.
약학적 조성물의 제조에 사용된 제약상 허용되는 부형제는 불활성 희석제, 분산제 및/또는 과립화제, 표면 활성제 및/또는 유화제, 붕해제, 결합제, 보존제, 완충제, 윤활제, 및/또는 오일을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
예시적인 희석제는 탄산칼슘, 탄산나트륨, 인산칼슘, 인산이칼슘, 황산칼슘, 칼슘 히드로겐 포스페이트, 인산나트륨 락토스, 수크로스, 셀룰로스, 미세결정질 셀룰로스, 카올린, 만니톨, 소르비톨, 이노시톨, 염화나트륨, 건조 전분, 옥수수 전분, 분말형 당, 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
예시적인 과립화제 및/또는 분산제는 감자 전분, 옥수수 전분, 타피오카 전분, 소듐 스타치 글리콜레이트, 점토, 알긴산, 구아 검, 시트러스 펄프, 한천, 벤토나이트, 셀룰로스 및 목재 생성물, 천연 스폰지, 양이온-교환 수지, 탄산칼슘, 규산염, 탄산나트륨, 가교-결합형 폴리(비닐-피롤리돈) (크로스포비돈), 소듐 카르복시메틸전분 (소듐 스타치 글리콜레이트), 카르복시메틸 셀룰로스, 가교결합형 소듐 카르복시메틸 셀룰로스 (크로스카르멜로스), 메틸셀룰로스, 예비젤라틴화 전분 (전분 1500), 미세결정질 전분, 수불용성 전분, 칼슘 카르복시메틸 셀룰로스, 규산알루미늄마그네슘 (비검), 소듐 라우릴 술페이트, 4급 암모늄 화합물, 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
예시적인 표면 활성제 및/또는 유화제는 천연 유화제 (예를 들어 아카시아, 한천, 알긴산, 알긴산나트륨, 트라가칸트, 촌드럭스(Chondrux), 콜레스테롤, 크산탄, 펙틴, 젤라틴, 난황, 카세인, 양모 지방, 콜레스테롤, 왁스, 및 레시틴), 콜로이드성 점토 (예를 들어 벤토나이트 [규산알루미늄] 및 비검 [규산알루미늄마그네슘]), 장쇄 아미노산 유도체, 고분자량 알콜 (예를 들어 스테아릴 알콜, 세틸 알콜, 올레일 알콜, 트리아세틴 모노스테아레이트, 에틸렌 글리콜 디스테아레이트, 글리세릴 모노스테아레이트, 및 프로필렌 글리콜 모노스테아레이트, 폴리비닐 알콜), 카르보머 (예를 들어 카르복시 폴리메틸렌, 폴리아크릴산, 아크릴산 중합체, 및 카르복시비닐 중합체), 카라기난, 셀룰로스 유도체 (예를 들어 카르복시 메틸셀룰로스 소듐, 분말화 셀룰로스, 히드록시메틸 셀룰로스, 히드록시프로필 셀룰로스, 히드록시프로필 메틸셀룰로스, 메틸셀룰로스), 소르비탄 지방산 에스테르(예를 들어 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노라우레이트 [트윈 20], 폴리옥시에틸렌 소르비탄 [트윈 60], 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레에이트 [트윈 80], 소르비탄 모노팔미테이트 [스팬 40], 소르비탄 모노스테아레이트 [스팬 60], 소르비탄 트리스테아레이트 [스팬 65], 글리세릴 모노올레에이트, 소르비탄 모노올레에이트 [스팬80]), 폴리옥시에틸렌 에스테르 (예를 들어 폴리옥시에틸렌 모노스테아레이트 [미르즈 45], 폴리옥시에틸렌 수소화 피마자 오일, 폴리에톡실화 피마자 오일, 폴리옥시메틸렌 스테아레이트, 및 솔루톨), 수크로스 지방산 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 지방산 에스테르 (예를 들어 크레모포르), 폴리옥시에틸렌 에테르, (예를 들어 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르 [브리즈 30]), 폴리(비닐-피롤리돈), 디에틸렌글리콜 모노라우레이트, 트리에탄올아민 올레에이트, 올레산나트륨, 칼륨 올레에이트, 에틸 올레에이트, 올레산, 에틸 라우레이, 소듐 라우릴 술페이트, 플루로닉 F68, 폴록사머 188, 세트리모늄 브로마이드, 세틸피리디늄 클로라이드, 벤즈알코늄 클로라이드, 도큐세이트 소듐, 및/또는 이들의 조합을 포함하지만 이에 한정되지않는다.
예시적인 결합제는 전분 (예를 들어 옥수수 전분 및 전분 페이스트); 젤라틴; 당 (예를 들어 수크로스, 글루코스, 덱스트로스, 덱스트린, 당밀, 락토스, 락티톨, 만니톨); 천연 및 합성 검 (예를 들어 아카시아, 알긴산나트륨, 아이리쉬 모스의 추출물, 판워 검, 섀티 검, 이사폴 후스크스의 점액, 카르복시메틸 셀룰로스, 메틸셀룰로스, 에틸셀룰로스, 히드록시에틸셀룰로스, 히드록시프로필 셀룰로스, 히드록시프로필 메틸셀룰로스, 미세결정질 셀룰로스, 셀룰로스 아세테이트, 폴리(비닐-피롤리돈), 규산알루미늄마그네슘 (비검), 및 라치 아라보갈락탄); 알기네이트; 폴리에틸렌 옥시드; 폴리에틸렌 글리콜; 무기 칼슘 염; 규산; 폴리메타크릴레이트; 왁스; 물; 알콜; 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
예시적인 보존제는 항산화제, 킬레이트화제, 항미생물 보존제, 항진균 보존제, 알콜 보존제, 산성 보존제, 및 다른 보존제를 포함할 수도 있다. 예시적인 항산화제는 알파 토코페롤, 아스코르브산, 아스코르빌 팔미테이트, 부틸화 히드록시아니솔, 부틸화 히드록시톨루엔, 모노티오글리세롤, 메타중아황산칼륨, 프로피온산, 프로필 갈레이트, 아스코르브산나트륨, 중아황산나트륨, 메타중아황산나트륨, 및 아황산나트륨을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 예시적인 킬레이트화제는 에틸렌디아민테트라아세트산 (EDTA), 시트르산 1수화물, 이나트륨 에데테이트, 이칼륨 에데테이트, 에데트산, 푸마르산, 말산, 인산, 소듐 에데테이트, 타르타르산, 및 트리소듐 에데테이트를 포함한다. 예시적인 항미생물 보존제는 벤즈알코늄 클로라이드, 벤제토늄 클로라이드, 벤질 알콜, 브로노폴, 세트리미드, 세틸피리디늄 클로라이드, 클로르헥시딘, 클로로부탄올, 클로로크레졸, 클로로크실레놀, 크레졸, 에틸 알콜, 글리세린, 헥세티딘, 이미드우레아, 페놀, 페녹시에탄올, 페닐에틸알콜, 페닐질산수은 (Phenylmercuric nitrate), 프로필렌 글리콜, 및 티메로살을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 예시적인 항진균 보존제는 부틸 파라벤, 메틸 파라벤, 에틸 파라벤, 프로필 파라벤, 벤조산, 히드록시벤조산, 칼륨 벤조에이트소르브산칼륨, 벤조산나트륨, 프로피온산나트륨, 및 소르브산을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 예시적인 알콜 보존제는 에탄올, 폴리에틸렌 글리콜, 페놀, 페놀 계 화합물, 비스페놀, 클로로부탄올, 히드록시벤조에이트, 및 페닐에틸 알콜을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 예시적인 산성 보존제는 비타민 A, 비타민 C, 비타민 E, 베타-카로틴, 시트르산, 아세트산, 데히드로아세트산, 아스코르브산, 소르브산, 및 피트산을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 다른 보존제는 토코페롤, 토코페롤 아세테이트, 데테록시메 메실레이트, 세트리미드, 부틸화 히드록시아니솔 (BHA), 부틸화 히드록시톨루엔드 (BHT), 에틸렌디아민, 소듐 라우릴 술페이트 (SLS), 소듐 라우릴 에테르 술페이트 (SLES), 중아황산나트륨, 메타중아황산나트륨, 칼륨 술파이트, 메타중아황산칼륨, 글리단트 플러스, 페노닙, 메틸파라벤, 저몰 115, 게르마벤 II, 네올론, 카톤, 및 에욱실을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 특정 실시예에서, 보존제는 항-산화제이다. 다른 실시예에서, 보존제는 킬레이트화제이다.
예시적인 완충제는 시트레이트 완충 용액, 아세테이트 완충 용액, 포스페이트 완충제 용액, 염화암모늄, 탄산칼슘, 염화칼슘, 칼슘 시트레이트, 칼슘 글루비오네이트, 칼슘 글루셉테이트, 칼슘 글루코네이트, D-글루콘산, 글리세로인산칼슘, 락트산칼슘, 프로판산, 칼슘 레불리네이트, 펜탄산, 이염기성 인산칼슘, 인산, 삼염기성 인산칼슘, 수산화칼슘 포스페이트, 아세트산칼륨, 염화칼륨, 글루콘산칼륨, 칼륨 혼합물, 이염기성 인산칼륨, 일염기성 인산칼륨, 인산칼륨 혼합물, 아세트산나트륨, 중탄산나트륨, 염화나트륨, 시트르산나트륨, 락트산나트륨, 이염기성 인산나트륨, 일염기성 인산나트륨, 인산나트륨 혼합물, 트로메타민, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 알긴산, 피로겐-자유수, 등장성 염수, 링거(Ringer's) 용액, 에틸 알콜, 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
예시적인 윤활제는 스테아르산마그네슘, 스테아르산칼슘, 스테아르산, 실리카, 활석, 맥아, 글리세릴 베하네이트, 수소화 식물성 오일, 폴리에틸렌 글리콜, 벤조산나트륨, 아세트산나트륨, 염화나트륨, 류신, 마그네슘 라우릴 술페이트, 소듐 라우릴 술페이트, 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
예시적인 오일은 아몬드, 살구 커넬, 아보카도, 바바수야자, 베르가모트, 흑색 커런트 종자, 보리지, 케이드, 카모마일, 카놀라, 카라웨이, 카르나우바, 카스토르, 시나몬, 코코아 버터, 코코넛, 대구 간, 커피, 옥수수, 목화 종자, 에뮤, 유칼립투스, 달맞이꽃, 생선, 아마 씨, 게라니올, 호박, 포도 종자, 개암, 히솝, 이소프로필 미리스테이트, 호호바, 쿠쿠이 넛, 라반딘, 라벤더, 레몬, 리트세아 쿠베바, 마카데미아 넛, 아욱, 망고 종자, 메도우폼 종자, 밍크, 넛멕, 올리브, 오렌지색의 오렌지색 라피, 팜, 팜핵, 복숭아 커넬, 땅콩, 양귀비 종자, 호박 종자, 평지씨, 쌀겨, 로즈마리, 홍화, 샌달우드, 사스쿠아나, 세이보리, 산자나무, 참깨, 시어 버터, 실리콘, 대두, 해바라기, 티트리, 엉겅퀴, 쓰바키, 베티버, 호두, 및 밀 배아 오일을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 예시적인 오일은 부틸 스테아레이트, 카프릴산 트리글리세리드, 카프르산 트리글리세리드, 시클로메티콘, 디에틸 세바케이트, 디메티콘 360, 이소프로필 미리스테이트, 미네랄 오일, 옥틸도데칸올, 올레일 알콜, 실리콘 오일, 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
이러한 부형제는 임의로 본 발명의 제제에 포함될 수도 있다. 부형제 예컨대 코코아 버터 및 좌제 왁스, 착색제, 코팅제, 감미제, 향미제, 및 퍼퓸제는 조제사의 판단에 따라 조성물에 존재할 수 있다.
본 발명의 용어 "예방"은, 포유류, 특히 상태, 장애 또는 병태에 걸리거나 이에 걸리기 쉬운 상태일 수 있지만 상태, 장애 또는 병태의 임상적 또는 준임상적 증상을 아직 경험하거나 나타내지 않은 개체에게서, 향후 상태, 장애 또는 병태의 임상적 또는 준임상적 증상의 출현을 예방하거나 지연시키는 것을 포함한다.
본 발명의 용어 "치료"는,
(1) 상태, 장애 또는 병태를 억제하는 것(예컨대, 질병의 발병, 또는 유지 치료의 경우 임상적 또는 준임상적인 증상 중 적어도 하나의 재발을 억제, 감소 또는 지연시키는 것); 및/또는
(2) 상태, 장애 또는 병태를 완화시키는 것(즉, 상태, 장애 또는 병태, 또는 이의 임상적 또는 준임상적인 증상 중 적어도 하나의 퇴행을 유발시키는 것)를 포함한다.
치료받을 환자에게 주는 이득은 통계적으로 유의적이거나, 또는 적어도 상기 환자나 의사가 인지할 수 있을 것이다. 하지만, 질병을 치료하기 위해 약물이 환자에게 투여될 때, 결과가 항상 효과적인 치료가 아닐 수 있음을 본 기술분야의 통상의 기술자는 이해할 것이다.
본 발명에서 제공되는 약학적 조성물은 원칙적으로 인간에게 투여하기 위한 약학적 조성물에 관한 것이지만, 통상의 기술자는 이러한 조성물이 일반적으로 모든 종류의 동물에게 투여하기 적합함을 이해할 것이다. 즉, 본 발명에 따른 약학적 조성물은 수의학적 치료를 필요로 하는 동물, 예를 들어, 가축 (예: 개, 고양이 등), 농장 동물 (예 : 소, 양, 돼지, 말 등) 및 실험실 동물 (예 : 쥐, 생쥐, 기니피그 등)과 같은 다른 포유 동물에게도 투여될 수 있다. 다양한 동물에게 투여하기 위한 약학적 조성물의 변형을 잘 이해하고, 숙련된 수의학 약리학자는 필요하다면 단순히 통상적인 실험으로 이러한 변형을 설계 및/또는 수행할 수 있다.
본 발명에서 기술한 약학적 조성물은 약리학 분야에 알려져 있거나 이후 내용에서 전개되는 임의의 방법에 의해 제조될 수도 있다. 일반적으로, 이러한 정제용 방법은 활성 성분을 부형제 및/또는 하나 이상의 다른 보조 성분과 연관시키는 단계를 포함하고, 이어서 필요하거나 원하는 경우 생성물을 원하는 단일- 또는 다중-용량 단위로 성형 및/또는 포장하는 단계를 포함한다.
본 발명의 약학적 조성물은 단일 단위 용량 및/또는 복수의 단일 단위 용량으로서 제조, 포장, 및/또는 포장하지 않은 채로 판매될 수도 있다. 본 발명에서 사용하는 바와 같이, "단위 용량"은 사전 설정된 양의 활성 성분을 포함하는 약학적 조성물의 개별적인 양이다. 활성 성분의 양은 대상체에게 투여되는 활성 성분의 투여량 및/또는 그러한 투여량의 편리한 분획 예컨대 예를 들어 투여량의 1/2 또는 1/3과 일반적으로 동일하다
본 발명에서 "투여"는 어떠한 적절한 방법으로 환자에게 소정의 물질을 도입하는 것을 의미하며, 상기 약학적 조성물의 투여 경로는 약물이 목적 조직에 도달할 수 있는 한 어떠한 일반적인 경로를 통하여도 투여될 수 있다. 투여 경로는 복강내 투여, 정맥내 투여, 근육내 투여, 피하 투여, 피내 투여, 경구 투여, 국소 투여, 비강내 투여, 폐내 투여, 직장 내 투여 등이 될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다
상기 본 발명의 약학적 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여될 수 있다.
본 발명의 용어 "약학적으로 유효한 양"이란 "치료적 유효량 (Therapeutically-effective amount)"을 의미할 수 있으며, 이는 유익하거나 원하는 결과를 달성하기에 충분한 화합물 또는 조성물 (예를 들어, 본 발명의 화합물 또는 조성물)의 양을 지칭한다. 약학적으로 유효한 양은 하나 이상의 투여, 적용 또는 투여량으로 투여될 수 있으며 특정 제제 또는 투여 경로로 제한되는 것으로 의도되지 않는다.
유효 용량 수준은 질환의 중증도, 약물의 활성, 환자의 연령, 체중, 건강, 성별, 환자의 약물에 대한 민감도, 사용된 본 발명의 조성물의 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율 치료기간, 사용된 본 발명의 조성물과 배합 또는 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있다. 그리고 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기 요소를 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하다.
본 발명의 약학적 조성물의 투여량은 사용목적, 질환의 중독도, 환자의 연령, 체중, 성별, 기왕력, 또는 유효성분으로서 사용되는 물질의 종류 등을 고려하여 당업자가 결정할 수 있다. 참고로, 알레그라는 타블렛 형태로 1일 1회 120mg 물과 함께 경구 투여한다.
본 발명에 있어서, 펙소페나딘을 유효성분으로 하는 본 발명에 따른 약학적 조성물은 신경세포 독성으로부터 신경세포를 보호하는 것을 특징으로 할 수 있다.
예컨대, 상기 약학적 조성물은
(i) 도파민성 신경세포의 사멸 억제;
(ii) 염증-매개 신경세포의 손상 또는 신경세포의 퇴화 억제;
(iii) 알파-시누클레인　Ser-129 인산화 응집물 형성 억제; 및/또는
(iv) 별아교세포 수의 비정상적인 증가 및/또는 활성화 억제;를 통하여 신경세포를 보호하는 것을 특징으로 할 수 있다.
예를 들어, 본 발명에서 펙소페나딘은 미세아교세포의 활성화를 억제함으로써 염증-매개 신경세포의 손상과 신경세포의 퇴화를 억제하고 신경세포를 보호하는 효과를 발휘하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에서 펙소페나딘을 유효성분으로 포함하는 상기 약학적 조성물은, 이에 한정되지는 않으나, 상기 약학적 조성물이 투여된 개체의 (i) 운동능력을 개선; 및/또는 (ii) 수명을 연장;시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명은 다른 관점에서, 펙소페나딘을 이를 필요로 하는 개체에 투여하는 단계를 포함하는 퇴행성 신경질환의 예방 또는 치료 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또 다른 관점에서, 퇴행성 신경질환의 예방 또는 치료를 위한 펙소페나딘의 용도에 관한 것이다.
본 발명은 또 다른 관점에서, 퇴행성 신경질환의 예방 또는 치료용 약물의 제조를 위한 펙소페나딘의 용도에 관한 것이다.
본 발명의 용어 "개체"란 퇴행성 신경질환이 이미 발병하였거나 발병할 가능성이 있는 인간을 포함한 모든 동물을 의미하고, 본 발명의 조성물을 개체에게 투여함으로써, 상기 질환을 효과적으로 예방 및/또는 치료할 수 있다.
본 발명은 또 다른 관점에서, 펙소페나딘을 포함하는 식품 조성물에 관한 것이다.
바람직한 일 양태로서, 상기 식품은 퇴행성 신경질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품일 수 있다.
본 발명의 용어 “개선”이란 치료되는 상태와 관련된 파라미터, 예를 들면 증상의 정도를 적어도 감소시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명에 따른 식품 조성물에서, "퇴행성 신경질환"은 신경세포의 손상, 신경세포의 퇴화, 신경세포의 기능 상실, 및/또는 신경세포의 사멸에 의해 나타나는 증상들과 관련된 질환을 의미하며, 파킨슨병, 알츠하이머병, 헌팅톤병, 근위축성측색경화증, 다발성 경화증, 크로이츠펠트-야콥병, 루게릭병, 척수근위측증, 니만-픽병, 시누클레인병증 및 치매로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에 따른 식품 조성물에 있어서, 상기 치매는 노인성 치매, 당뇨성 치매, 알코올성 치매 또는 혈관성 치매일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 식품 조성물을 식품 첨가물로 사용할 경우, 상기 조성물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조 시에 본 발명의 조성물은 원료에 대하여 15중량% 이하, 바람직하게는 10중량% 이하의 양으로 첨가될 수 있다. 그러나 건강을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 5중량% 이하의 양으로 첨가될 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 첨가될 수 있다.
본 발명의 식품 조성물은, 식품 첨가제 (Food additives), 영양 보조제(Nutritional supplement), 건강기능식품 (Health functional food) 등의 모든 형태로 제조할 수 있다.
예를 들면, 건강기능식품으로는 본 발명의 조성물을 차, 쥬스 및 드링크의 형태로 제조하여 음용하도록 하거나, 과립화, 캡슐화 및 분말화하여 섭취할 수 있다. 또한, 건강 음료(알콜성 음료 포함), 과실 및 그의 가공식품(예: 과일통조림, 병조림, 잼, 마말레이드 등), 어류, 육류 및 그 가공식품(예: 햄, 소시지, 콘비프 등), 빵류 및 면류(예: 우동, 메밀국수, 라면, 스파게티, 마카로니 등), 과즙, 각종 드링크, 쿠키, 엿, 유제품(예: 버터, 치츠 등), 식용식물유지, 마가린, 식물성 단백질, 레토르트 식품, 냉동식품, 각종 조미료(예: 된장, 간장, 소스 등) 등에 본 발명의 조성물을 첨가하여 제조할 수 있다.
펙소페나딘이 건강음료에 함유되어 제조되는 경우, 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드, 말토스, 슈크로스와 같은 디사카라이드, 및 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 천연 감미제나, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 당업자의 선택에 의해 적절하게 결정될 수 있다.
상기 외에 본 발명의 식품 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 식품 조성물은 천연 과일쥬스, 과일쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율 또한 당업자에 의해 적절히 선택될 수 있다.
본 발명은 또 다른 관점에서, 펙소페나딘을 유효성분으로 포함하는 신경세포 보호용 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 다양한 구현예의 조성물에서 펙소페나딘의 예방, 치료, 개선 효과는 다양한 원인에 의하여 발병되는 퇴행성 신경질환에 동등하게 적용될 수 있다.
본 발명에서, "개체 (Individual)", "환자 (patient)" 및 "대상체 (Subject)"는 상호 교환적으로 사용되며 포유류, 예를 들어 마우스, 쥐, 기타 설치류, 토끼, 개, 고양이, 돼지, 소, 양, 말, 또는 인간을 포함한 영장류를 포함하여 임의의 동물을 포함한다
실시예
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예 1. 파킨슨병 동물모델(6-OHDA 모델) 제작 및 약물 투여
6-하이드록시도파민(6-OHDA) 또는 2,4,5-트리하이드록시페네틸아민으로도 알려진 옥시도파민은 연구자들이 뇌의 도파민성 및 노르아드레날린성 뉴런을 선택적으로 파괴하는데 사용하는 신경독성 합성 유기 화합물로, 파킨슨병에 대한 신약 및 치료법을 개발 및 테스트하기 위해 사용되며, 흑색질의 도파민 작용성 신경세포를 손상시켜 실험 동물에서 파킨슨병을 유도하는 것으로 알려져 있다(Simola, Nicola et al. (2007). "The 6-Hydroxydopamine model of parkinson's disease". Neurotoxicity Research. 11 (3): 151-167. 참조). 이에, 6-OHDA를 주입하여 파킨슨병 동물 모델을 제작하였다.
구체적으로, 8주령된 C57BL/6 마우스 (대한바이오링크, 충북 음성, 한국)는 2,2,2-트리브로모에탄올(Sigma-Aldrich) 200mg/kg을 복강내(i.p.) 주사하여 마취시키고, 마우스 어댑터가 있는 정위(Stereotaxic) 기구(David Kopf Instruments, Tujunga, CA, USA)에 넣어두었다. 해밀턴 주사기(Hamilton, Bonaduz, Switzerland)를 사용하여 0.02% 아스코르브산 중의 6-OHDA-HCl 용액(2mg/㎖)(Sigma Aldrich) 2㎕를 오른쪽 선조체(Striatum)의 다음과 같은 정위 좌표(전정점으로부터 mm)에 주입하였다: AP +1.0; ML -1.8; DV -3.2. 피부를 봉합하고, 동물을 정위 기구에서 빼내어, 가열 패드 위에 30분 동안 방치하였다. 질병 마우스 모델에 대한 정상 대조군 마우스는 6-OHDA-HCl 용액 대신 Vehicle(0.02% 아스코르브산)을 주입하였다.
이후, 상기 질병 모델 또는 정상 대조군 마우스 수술 후 3일의 회복기를 거친 후, 1일 1회 PBS (약물 대조군) 또는 PBS에 용해된 펙소페나딘 20mg/kg (Sigma Aldrich)을 경구 투여하고 실험을 진행하였다. 6-OHDA를 주입한 후 18일에 행동학적 실험을 수행하였고, 6-OHDA를 주입한 후 21일에 마우스를 희생시킨 후 조직학적 분석을 진행하였다.
실험은 다음의 4 그룹으로 나누어 진행하였다:
정상 마우스 대조군(PBS-Control): Vehicle 주입 후 PBS 투여 (n=13),
정상 마우스 약물 투여군(PBS-펙소페나딘): Vehicle 주입 후 펙소페나딘 투여 (n=5),
질병 마우스 대조군(6OHDA): 6-OHDA 주입 후 PBS 투여 (n=12), 및
질병 마우스 약물 투여군(6OHDA+펙소페나딘): 6-OHDA 주입 후 펙소페나딘 투여 (n=13)
실시예 2. 파킨슨병 동물모델(6-OHDA 모델)에서 행동학적 실험(Behavior test)
2-1. 브릿지 테스트
동물모델의 균형 감각을 테스트하기 위해, 1m 되는 막대 위를 한쪽 면에서 다른 면까지 지나가는데 걸리는 시간 (횡단 시간, Acrossing time)을 측정하는 브릿지 테스트를 수행하였다.
그 결과, 도 2a에서와 같이 질병 마우스 대조군(6OHDA)에서는 정상 마우스 대조군(PBS-Control)과 비교하여 횡단 시간(Acrossing time)이 2배 정도 증가하였으나, 파킨슨병 동물모델에 펙소페나딘 약물을 투여한 질병 마우스 약물 투여군(6OHDA+펙소페나딘)에서는 횡단 시간이 정상 마우스 대조군(PBS-Control)과 유사한 수준으로 회복되었다.
한편, 정상 마우스에 펙소페나딘을 투여한 정상 마우스 약물 투여군(PBS-펙소페나딘)의 횡단시간은 정상 마우스 대조군(PBS-Control)과 비교하여서도 횡단시간(Acrossing time)이 개선되는 효과가 확인된 바, 펙소페나딘은 정상 개체에 대해서도 균형 감각을 향상시키는 효과가 있음을 알 수 있었다.
2-2. 폴 테스트
직경 8mm, 길이 55cm의 막대 위에 마우스를 올려 놓고, 마우스의 네 발이 바닥으로 내려오는 데 걸리는 시간 (착지 시간)을 측정하는 폴 테스트를 수행하였다.
그 결과, 도 2b에서와 같이 질병 마우스 대조군(6OHDA)에서는 마우스의 착지 시간이 약 8 내지 9초 소요되어, 정상 마우스 대조군(PBS-Control)에서의 착지 시간 약 6초와 비교하여 착지 능력이 현저히 감소하는 것으로 나타났으며, 질병 마우스 약물 투여군(6OHDA+펙소페나딘)에서는 착지 시간이 약 6초로 나타나, 펙소페나딘 약물의 투여가 파킨슨병 모델 마우스의 착지 능력을 정상 수준으로 회복시키는 것을 확인할 수 있었다.
한편, 정상 마우스 약물 투여군(PBS-펙소페나딘)의 착지 시간은 약 4.5초로 나타나 정상 마우스 대조군(PBS-Control)과 비교하여서도 착지 능력이 개선되는 것으로 확인되어, 펙소페나딘은 정상 개체에 대해서도 행동 능력을 향상시키는 효과가 있음을 다시 한 번 확인하였다.
2-3. 실린더 테스트
직경 20 cm, 높이 40 cm의 비이커 내에 마우스를 넣고 몸을 일으켜 비이커 벽을 딛는 앞발의 횟수를 기록하는 실린더 테스트를 수행하였다. 결과는 손상되지 않은 선조체의 반대편 앞발에 비해 손상된 선조체의 반대편 앞발이 딛는 횟수를 %로 나타내었다.
그 결과, 도 2c에서와 같이 정상 마우스 대조군(PBS-Control)과 비교하여 질병 마우스 대조군(6OHDA)에서는 손상되지 않은 선조체의 반대편 앞발에 비해 손상된 선조체의 반대편 앞발이 딛는 횟수가 10% 가까이 감소하였으나, 질병 마우스 약물 투여군(6OHDA+펙소페나딘)에서는 정상 마우스 대조군(PBS-Control) 수준으로 운동 능력이 회복되는 것을 확인할 수 있었다.
실시예 3. 파킨슨병 동물모델(6-OHDA 모델)에서 조직학적 분석
3-1. 흑색질(Substantia Nigra) 및 선조체(Striatum)에서의 TH(tyrosine hydroxylase) 염색 결과
Tyrosine hydroxylase　(또는 tyrosine 3-monooxygenase라 칭함)는 아미노산 L-티로신을 L-3,4-디히드록시페닐알라닌(L-DOPA)으로 전환하는 촉매 작용을 하는 효소로, 도파민, 노르에피네프린 및 에피네프린 함유(카테콜아민) 신경세포 및 내분비 세포에 대한 마커로 알려져 있다. 파킨슨병 동물모델에서 펙소페나딘 투여에 의해 도파민성 신경세포가 보호되는지 확인하고자 TH 양성 세포를 염색하는 실험을 진행하였다.
구체적으로, 실시예 1의 마우스를 우레탄(Urethane)으로 마취시킨 후 흉부를 절개하여 심장의 좌심실을 통해 관류액을 2분 동안 흐르게 하여 관류 (perfusion)하고 마우스 뇌를 분리하였다. 마우스 뇌는 4% 파라포름알데하이드에 담궈 고정시키고, 30% sucrose에 옮겨 탈수과정을 거친 후, 동결 마이크로톰에서 35 μm 두께로 관상 절편으로 잘라 동결방지제(25% ethylene glycol, 25% glycerol 및 0.05M phosphate buffer)에 담궈 보관하였다. 조직은 선조체를 포함하는 부위 (정수리점부터 0.98 mm에서 -0.10 mm)와 흑색질을 포함하는 부위(정수리점부터 -2.80 mm에서 -3.88 mm)에서 마우스 당 6장씩 사용하여 염색을 진행하였다.
뇌 조직절편은 면역 염색 전에 24-well에서 PBS로 3번 세척한 다음, 내인성 과산화효소 활성을 제거하기 위해 5분 동안 3% 과산화수소로 처리하였다. 이후, 도파민성 신경세포 염색을 위해, 0.2% Triton X-100 및 1% BSA가 포함된 PBS에 1차 토끼 항-TH 항체(Abcam, ab137721, 1:1000 희석)를 넣은 후 4℃에서 밤새 인큐베이션하였다. 이후, 2차 항체(비오틴화된 항-토끼 IgG, 1:1000 희석)로 4℃에서 1시간 동안 인큐베이션한 후, 실온에서 ABC 용액을 넣고 추가 1시간 동안 인큐베이션하였다. 조직절편은 DAB으로 2분간 발색시킨 후 젤라틴으로 코팅된 슬라이드에 부착하고, 70% 에탄올을 시작으로 80, 90, 100%로 에탄올 농도를 증가시키며 탈수시키고, 자일렌(Xylene)에 하루 반응시킨 후 마운팅(mounting)하였다.
이미지는 광학 현미경(Olympus Microscope System BX51; Tokyo, Japan)을 사용하여 촬영하였고, Image J 소프트웨어(Bethesda, MD, 미국)로 정량화하였다. 광학 밀도 측정 또는 세포 개수 측정은 마우스당 조직의 여섯 부분의 값의 평균값으로 사용하였고, 6-OHDA로 손상을 주지 않은 대측면(Contralateral)의 TH-양성 신경세포에 비해 손상을 준 오른쪽 동측면(Ipsilateral)의 TH-양성 신경세포의 밀도 또는 개수의 비율로 나타내었다
그 결과, 도 3에서와 같이 질병 마우스 대조군(6OHDA)에서는 흑색질의 대측면 대비 동측면의 TH-양성 신경세포의 비율이 50% 가량 감소하였으나, 질병 마우스 약물 투여군(6OHDA+펙소페나딘)에서는 흑색질의 대측면 대비 동측면의 TH-양성 신경세포의 비율이 80% 가까이 회복되는 것을 확인하였다.
또한, 질병 마우스 대조군(6OHDA)은 정상 마우스 대조군(PBS-Control)에 비해 흑색질의 동측면에서 TH-양성 신경세포의 개수가 현저히 감소된 반면, 질병 마우스 약물 투여군(6OHDA+펙소페나딘)에서는 TH-양성 신경세포의 개수가 정상 마우스 대조군(PBS-Control)과 유사한 수준으로 회복되는 것을 확인하였다.
한편, 도 4에서와 같이, 선조체에서도 유사한 양상이 확인되었는데, 질병 마우스 대조군(6OHDA)에서는 대측면 대비 동측면의 TH-양성 신경세포의 밀도가 정상 마우스 대조군(PBS-Control)에 비해 50% 정도로 감소한 반면, 질병 마우스 약물 투여군(6OHDA+펙소페나딘)에서는 대측면 대비 동측면의 TH-양성 신경세포의 밀도가정상 마우스 대조군(PBS-Control)과 비교하여 80% 가까이 회복된 것을 확인하였다.
상기와 같은 결과로부터, 펙소페나딘은 신경세포 독성에 대해 도파민성 신경세포의 사멸을 억제하거나 도파민성 신경세포를 보호하는 효과가 있음을 알 수 있었다.
3-2. 흑색질(Substantia Nigra) 및 선조체(Striatum)에서의 미세아교세포 염색 결과
미세아교세포는 정상상태에서 surveillance 모드를 나타내나, 활성화됨에 따라 염증기와 항염증기를 순차적으로 거치며, 염증-매개 신경세포의 손상과 신경세포의 퇴화를 유도하는 것으로 알려져 있다. 이에, 펙소페나딘이 미세아교세포 활성화에 미치는 영향을 분석하였다.
활성화된 미세아교세포(Microglia)는 항-Iba-1 항체 (Wako, 019-19741, 1:1000 희석) 염색을 통해 분석하였다. 이를 위한 뇌 조직 준비 및 조직염색 방법은 실시예 3-1의 TH 염색법과 동일한 절차로 수행하였고, Axio scan.Z1 슬라이드 스캐너(Carl Zeiss, Germany)를 사용하여 이미지를 분석하였다. 각 조직의 3장씩의 평균값으로 세포수를 측정하여 분석하였다
그 결과, 도 5에서와 같이, 질병 마우스 대조군(6OHDA)에서는 정상 마우스 대조군(PBS-Control)에 비해 선조체 및 흑색질의 동측면에서 Iba-1 양성 미세아교세포의 수가 증가된 반면, 질병 마우스 약물 투여군(6OHDA+펙소페나딘)에서는 Iba-1 양성 미세아교세포의 수가 정상 마우스 대조군(PBS-Control)과 유사한 수준으로 감소되었음을 확인하였다.
상기와 같은 결과로부터, 펙소페나딘은 신경세포 독성에 대해 미세아교세포의 활성화를 억제함으로써 염증-매개 신경세포의 손상과 신경세포의 퇴화를 억제하고 신경세포를 보호하는 효과가 있음을 확인하였다.
실시예 4. 파킨슨병 동물모델 (알파-시누클레인 주입 모델) 제작 및 약물 투여
마우스의 선조체　내로 재조합 단백질로 제조된 알파-시누클레인을 주입하면 마우스의 내인성　알파-시누클레인을 모집하여 파킨슨병을 유도하는 것으로 알려져 있다 (Luk et al. 2012, Science. 2012 Nov 16;338(6109):949-53).　따라서, 상기 문헌에 기재된 방법을 참조하여 알파-시누클레인을 주입하여 파킨슨병 동물 모델을 제작하였다.
구체적으로, 8주령된 C57BL/6 마우스 (대한바이오링크, 충북 음성, 한국)는 2,2,2-트리브로모에탄올(Sigma-Aldrich) 200mg/kg을 복강내(i.p.) 주사하여 마취시키고, 마우스 어댑터가 있는 정위(Stereotaxic) 기구(David Kopf Instruments, Tujunga, CA, USA)에 넣어두었다. 해밀턴 주사기(Hamilton, Bonaduz, Switzerland)를 사용하여 5mg/ml의 pRK172 a-synuclein 플라스미드에 의해 형질전환 된 BL21 대장균주로부터 정제한 재조합 단백질로 제조된 알파 시누클레인 2㎕를 오른쪽 선조체(Striatum)의 다음과 같은 정위 좌표(전정점으로부터 mm)에 주입하였다: AP +1.0; ML -1.8; DV -3.2. 피부를 봉합하고, 동물을 정위 기구에서 빼내어, 가열 패드 위에 30분 동안 방치하였다.
이후, 상기 질병 모델 마우스에, 수술 후 3일의 회복기를 거친 후, 1일 1회 PBS (약물 대조군) 또는 PBS에 용해된 펙소페나딘 20mg/kg (Sigma Aldrich)을 경구 투여하고 실험을 진행하였다. 30일에 마우스를 희생시킨 후 조직학적 분석을 진행하였다. 대조군 마우스는 알파-시누클레인 대신 Vehicle(PBS)를 주입하였다.
실험은 다음의 3 그룹으로 나누어 진행하였다:
정상 마우스 대조군(PBS): Vehicle 주입 후 PBS 투여 (n=3),
질병 마우스 대조군(PFF-PBS): 알파-시누클레인 주입 후 PBS 투여 (n=6) , 및
질병 마우스 약물 투여군(PFF-펙소페나딘): 알파-시누클레인 주입 후 펙소페나딘 투여 (n=7)
실시예 5. 파킨슨병 동물모델 (알파-시누클레인 주입 모델)에서 조직학적 분석
5-1. 알파-시누클레인 Ser-129 인산화 응집물 염색 결과
마우스의 선조체 내로 알파-시누클레인을 주입하면 마우스의 내인성　알파-시누클레인을 모집하여, 피질, 편도 및 흑색질에서 신경세포 내부에 알파-시누클레인　Ser-129 인산화 응집물을 형성시킴으로써 신경세포를 사멸하고 신경기능을 손상시키는 것으로 알려져 있다.
이에, 실시예 4에서 제작된 파킨슨병 동물모델을 이용하여 펙소페나딘이 알파-시누클레인　Ser-129 인산화 응집물 형성을 저해시킬 수 있는지 확인하고자 하였다.
이를 위하여, 알파-시누클레인을 주입한 동측면 (Ipsilateral) 및 대측면 (Contralateral)의 cingulate cortex (Cg), primary motor cortex (M1), secondary motor cortex (M2), caudate putamen (CPu), perirhinal cortex (PRh), midbrain reticular nucleus (MRN), substantia nigra pars compacta (SNc) 부위에서 pSer129 a-syn 항체(Wako, 1:5,000 희석)를 이용하여 실시예 3-2에 기재된 방법과 동일한 방법으로 조직염색 하였다.
또한, 알파-시누클레인을 주입한 동측면 (Ipsilateral) 및 대측면 (Contralateral)에 대해 다양한 위치의 뇌 조직을 분리하여 pSer129 a-syn pathology의 수를 Zenblue 3.1 소프트웨어를 사용하여 정량적으로 분석하였다.
그 결과, 도 7a 및 도 7b에서와 같이, 질병 마우스 대조군(PFF-PBS)에서는 알파-시누클레인을 주입한 동측면 및 대측면의 다양한 뇌 조직에서 전반적으로 알파-시누클레인　Ser-129 인산화 응집물이 매우 높은 수준으로 확인되었으나, 질병 마우스 약물 투여군(PFF-펙소페나딘)에서는 알파-시누클레인　Ser-129 인산화 응집물 형성이 억제되는 것으로 확인되었으며, 이러한 양상은 알파-시누클레인을 주입한 동측면에서 더 두드러지게 관찰되었다.
상기와 같은 결과로부터, 펙소페나딘은 알파-시누클레인　Ser-129 인산화 응집물 형성을 억제함으로써, 신경세포의 사멸과 신경기능의 손상을 억제할 수 있음을 알 수 있었다.
5-2. 피질(Cortex), 선조체(Striatum), 흑색질(Substantia Nigra)에서의 GFAP 염색 결과
Glial fibrillary acidic protein(GFAP)은　별아교세포의 중간미세섬유단백질로, GFAP의 발현은 여러 단계의 외상 후 신호와 신경활성도에 의해 조절되며, 특히 GFAP는 중추신경계(CNS)의 손상이나 스트레스 등에 의한 신경세포의 파괴에 기인한 별아교세포 수의 비정상적인 증가 또는 활성화(Astrogliosis)를 보여주는 마커로 이용되고 있다.
이에, 실시예 4에서 제작된 파킨슨병 동물모델을 이용하여 펙소페나딘이 별아교세포 수의 비정상적인 증가 또는 활성화를 억제할 수 있는지 확인하고자 하였다.
이를 위하여, 피질을 포함하는 부위 (정수리점으로부터 0.98 mm에서 -0.10 mm), 선조체를 포함하는 부위 (정수리점부터 0.98 mm에서 -0.10 mm)와 흑색질을 포함하는 부위(정수리점부터 -2.8 mm에서 -3.88 mm)에서 마우스 당 6장씩 사용하여 GFAP 항체 (Neuromics, Edina, MN ,USA)를 이용하여 실시예 3-2와 동일한 방법으로 조직염색 하였다. Intensity는 ImageJ 소프트웨어를 사용해서 정상 마우스 대조군 대비 질병 마우스 대조군 또는 질병 마우스 대조군 대비 질병 마우스 약물 투여군에서의 차이를 측정하였다.
그 결과, 도 8에서와 같이 질병 마우스 대조군(PFF-PBS)에서는 알파-시누클레인을 주입한 동측면 및 대측면의 피질, 선조체, 흑색질에서 정상 마우스 대조군(PBS)와 비교하여 GFAP 발현이 현저히 증가하였으나, 질병 마우스 약물 투여군(PFF-펙소페나딘)에서는 알파-시누클레인을 주입한 동측면 및 대측면의 피질, 선조체, 흑색질에서 질병 마우스 대조군(PFF-PBS)에 비해 GFAP 발현이 유의하게 감소되는 것을 확인할 수 있었다.
상기와 같은 결과로부터, 펙소페나딘은 신경세포의 파괴에 기인한 별아교세포 수의 비정상적인 증가와 활성화를 억제하여 신경세포를 보호하는 효과를 발휘함을 확인할 수 있었다.
5-3. 피질(Cortex), 선조체(Striatum), 흑색질(Substantia Nigra)에서의 미세아교세포 염색 결과
실시예 4에서 제작된 파킨슨병 동물모델을 이용하여, 펙소페나딘이 미세아교세포 활성화에 미치는 영향을 분석하고자 하였다.
이를 위하여, 피질을 포함하는 부위 (정수리점으로부터 0.98 mm에서 -0.10 mm), 선조체를 포함하는 부위 (정수리점부터 0.98 mm에서 - 0.10 mm)와 흑색질을 포함하는 부위(정수리점부터 -2.8 mm에서 - 3.88 mm)에서 마우스 당 6장씩 사용하여 실시예 3-2와 동일한 방법으로 IBA-1 염색하였다.
그 결과, 도 9에서와 같이 질병 마우스 대조군(PFF-PBS)에서는 알파-시누클레인을 주입한 동측면의 피질, 선조체, 흑색질에서 정상 마우스 대조군(PBS)와 비교하여 IBA-1 양성 세포의 밀도가 현저히 증가하였으나, 질병 마우스 약물 투여군(PFF-펙소페나딘)에서는 알파-시누클레인을 주입한 동측면의 피질, 선조체, 흑색질에서 질병 마우스 대조군(PFF-PBS)에 비해 IBA-1 양성 세포의 밀도가 유의하게 감소되는 것을 확인할 수 있었다.
한편, 질병 마우스 대조군(PFF-PBS)에서는 알파-시누클레인을 주입한 대측면의 피질, 선조체에서도 정상 마우스 대조군(PBS)와 비교하여 IBA-1 양성 세포의 밀도가 현저히 증가하였으나, 질병 마우스 약물 투여군(PFF-펙소페나딘)에서는 질병 마우스 대조군(PFF-PBS)에 비해 IBA-1 양성 세포의 밀도가 감소되는 양상을 확인할 수 있었다.
상기와 같은 결과로부터, 펙소페나딘은 신경세포 독성에 대해 미세아교세포의 활성화를 억제함으로써 염증-매개 신경세포의 손상과 신경세포의 퇴화를 억제하고 신경세포를 보호하는 효과가 있음을 추가로 입증할 수 있었다.
실시예 6. BIFC-a-syn C. elegans 파킨슨병 모델을 이용한 검증
파킨슨병 환자의 중뇌 흑색질의 신경세포에는 루이소체라는 단백질 응집체가 형성되어 있으며, 루이소체에는 알파-시누클레인이 응집되어 신경독성이 유발되는 것으로 알려져 있다.
한편, BiFC (Bimolecular Fluorescence Complementation) 분석은 형광단백질로부터 유래된 2개의 비형광 조각들이 재구성됨을 기초로 하는 방법으로, 비형광 단백질 조각들은 N-terminal Venus(VN) 조각과 C-terminal Venus(VC) 조각으로 나뉘어져, VN과 VC에 각각 연결된 A와 B가 결합함에 따라 하나의 형광단백질인 Venus로 재구성됨으로 인해 형광이 발현된다. 이 경우, VN과 VC에 각각 알파-시누클레인이 연결되도록 발현시키면 알파-시누클레인이 응집체를 형성함에 따라 형광이 발현된다.
이에, 본 발명에서는 펙소페나딘이 알파-시누클레인의 응집체 형성을 억제하는지 BiFC-a-syn C. elegans 파킨슨병 모델을 이용하여 검증하고자 하였다.
이를 위하여, VN과 연결된 알파-시누클레인이 인두 (Pharynx)의 근육세포에서, 그리고 VC와 결합된 알파-시누클레인은 근육세포와 시냅스를 이루는 신경세포에서 각각 과발현되는 플라스미드들을 Caenorhabditis Genetics Center (CGC, University of Minnesota, St. Paul, MN)로부터 구입한 야생형 Bristol N2 C. elegans에 도입하여 BiFC-α-syn을 발현하는 C. elegans 파킨슨병 모델 (Venus-αS)을 제작하였다 (Kim D-K et al., (2016). Autophagy. 12(10):1849-1863).
BiFC-α-syn을 발현하는 L4 단계의 C. elegans (Venus-αS) 모델들을 DMSO (Dimethyl sulfoxide) 또는 50μM 펙소페나딘 약물이 포함된 플레이트에 옮겨 20℃인큐베이터에서 2일 동안 배양하였다. 대조군 그룹과 펙소페나딘 약물 처리된 C. elegans 그룹을 10mM 소듐 아자이드 (Sodium azide)가 함유된 M9 버퍼 (22 mM KH2PO4, 22 mM Na2HPO4, 85 mM NaCl, 1 mM MgSO4)에 넣어 고정시키고 96-well 플레이트에 분주한 이후, VENUS 형광의 세기 강도를 인셀 형광 스캐닝 장비(Cytiva)를 사용하여 측정하였다.
그 결과, 도 10a와 도 10b에서와 같이 펙소페나딘을 처리하지 않은 대조군의 Venus 형광 강도와 비교했을 때 펙소페나딘을 처리한 C. elegans 그룹에서 Venus 형광 강도가 유의미하게 감소되어, 펙소페나딘이 알파-시누클레인의 전이응집체 형성을 억제하는 것을 확인할 수 있었다.
한편, 펙소페나딘 처리가 C. elegans 파킨슨병 모델에서 손상된 운동능력을 회복시키는지 확인하고자 인두 펌핑 분석 (Pharyngeal pumping analysis)을 진행하였다. 인두 펌핑은 펙소페나딘 처리 8일 후 광학 현미경을 사용하여 실온에서 1분 동안 계수하고, 데이터는 PPM(분당 펌프)으로 표시하였다.
그 결과, 도 10c에서와 같이 C. elegans 파킨슨병 모델에서는 야생형 N2와 비교하여 C. elegans의 인두 펌핑 능력이 급격히 떨어졌으나, C. elegans 파킨슨병 모델에 펙소페나딘을 처리한 경우 C. elegans의 인두 펌핑 능력이 야생형 N2와 유사한 수준으로 회복되는 것을 확인하였다. 흥미롭게도, C. elegans 야생형 N2에 펙소페나딘을 처리하는 경우에도 C. elegans의 인두 펌핑 능력이 개선됨을 확인하였다.
마지막으로, 펙소페나딘 처리가 C. elegans 파킨슨병 모델의 수명에 미치는 영향을 확인하고자, 수명 분석 (Life-span analysis)을 진행하였다. 이를 위하여 성충이 낳은 알을 20℃에서 E. coli OP50(CGC)이 접종된 NGM 플레이트에서 L4 유충 단계까지 성장시켰다. L4 단계에 도달하면 100mM 5-플루오로-2'-데옥시우리딘(Sigma-Aldrich, F0503)이 포함된 NGM 플레이트로 옮겨 자손을 생성하는 것을 방지하였다. 살아 있거나 죽은 C. elegans의 수를 1일 또는 2일마다 기록하였다. 파열되거나, 파묻히거나, 플레이트 밖으로 기어 나온 벌레도 계수하였다. 생존자료는 OASIS2 (수명분석의 생존분석 온라인 신청 http://sbi.postech.ac.kr/oasis/surv/)를 이용하여 분석하였다.
그 결과, 도 10d에서와 같이 C. elegans 야생형 N2의 수명은 약 15일인 반면, C. elegans 파킨슨병 모델의 수명은 약 12일 정도로 단축되었으나, 펙소페나딘 처리한 C. elegans 파킨슨병 모델의 수명은 약 14일 정도로 나타나, 펙소페나딘이 C. elegans 파킨슨병 모델의 수명을 연장시키는 것을 확인하였다. 흥미롭게도, C. elegans 야생형 N2에 펙소페나딘을 처리하는 경우에도 C. elegans의 수명이 추가로 연장되는 것을 확인하였다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
[이 발명을 지원한 국가연구개발사업]
[과제고유번호] 1711161142
[과제번호] 2019R1A5A2026045
[부처명] 과학기술정보통신부
[과제관리(전문)기관명] 한국연구재단
[연구사업명] 선도연구센터지원사업 기초의과학분야(MRC)
[연구과제명] 뇌질환 융합연구센터
[기여율] 1/1
[과제수행기관명] 아주대학교
[연구기간] 2019.06.01 ~ 2026.02.28

Claims (10)

  1. 펙소페나딘 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 신경질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 퇴행성 신경질환은 파킨슨병, 알츠하이머병, 헌팅톤병, 근위축성측색경화증, 다발성 경화증, 크로이츠펠트-야콥병, 루게릭병, 척수근위측증, 니만-픽병, 시누클레인병증 및 치매로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 약학적으로 허용 가능한 부형제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 약학적 조성물은 신경세포 독성으로부터 신경세포를 보호하는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 약학적 조성물은
    (i) 도파민성 신경세포의 사멸 억제;
    (ii) 염증-매개 신경세포의 손상 또는 신경세포의 퇴화 억제;
    (iii) 알파-시누클레인　Ser-129 인산화 응집물 형성 억제; 및/또는
    (iv) 별아교세포 수의 비정상적인 증가 및/또는 활성화 억제;를 통하여 신경세포를 보호하는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 약학적 조성물은, 상기 약학적 조성물이 투여된 개체의
    (i) 운동능력을 개선; 및/또는
    (ii) 수명을 연장;시키는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  7. 펙소페나딘을 포함하는 식품 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 상기 식품은 퇴행성 신경질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품인 것을 특징으로 하는, 식품 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 상기 퇴행성 신경질환은 파킨슨병, 알츠하이머병, 헌팅톤병, 근위축성측색경화증, 다발성 경화증, 크로이츠펠트-야콥병, 루게릭병, 척수근위측증, 니만-픽병, 시누클레인병증 및 치매로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 식품 조성물.
  10. 펙소페나딘을 유효성분으로 포함하는 신경세포 보호용 조성물.
PCT/KR2023/011489 2022-08-12 2023-08-04 펙소페나딘을 포함하는 퇴행성 신경질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물 Ceased WO2024035015A1 (ko)

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