KR101936836B1 - Pharmaceutical composition for prevention and treatment of ischemic brain disease - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 HCN 채널 억제제로서 자테브라딘(Zatebradine)의 허혈성 뇌질환 치료 용도에 관한 것이다.The present invention relates to the use of Zatebradine as an HCN channel inhibitor for treating ischemic brain diseases.
뇌졸중(stroke)은 암이나 심혈관질환과 함께 전체 사망 원인 중에서 세번째를 차지하는 질병으로 신경계를 침범하는 질환 중에서는 빈도가 가장 높으며 점차 그 발생 수가 증가하는 추세이다.Stroke is the third most common cause of death with cancer and cardiovascular disease. It is the most frequent among the diseases that invade the nervous system, and its incidence is gradually increasing.
뇌졸중은 일반적으로 뇌혈관에 혈액이 통하지 못하여 생기는 허혈성 뇌졸중과 뇌출혈로 인한 출혈성 뇌졸중의 두 가지 경우로 나뉜다. 그 중 허혈성 뇌졸중의 발생 빈도가 더 높은 편이며 특히, 급성 허혈성 뇌졸중의 경우는 수 시간 내에 사망할 수 있는 위험한 질환이다.Stroke is usually divided into two types: ischemic stroke caused by inability of blood to pass through the cerebral blood vessels and hemorrhagic stroke due to cerebral hemorrhage. Among them, the incidence of ischemic stroke is higher. Especially, acute ischemic stroke is a dangerous disease that can die within a few hours.
혈전이나 색전에 의해 뇌혈류가 차단돼 발생하는 허혈성 뇌졸중은 전체 뇌졸중 환자의 80%에 달할 정도로 발생빈도가 높다. 허혈성 뇌졸중 등에 의해 혈액순환이 중단되었다가 혈액순환이 재개될 때 세포와 조직의 손상이 일어나는데, 이를 ‘허혈성 재관류 손상(Reperfusion injury)’이라 한다.Ischemic stroke, which is caused by blockage of blood flow by thrombus or embolization, is more common in about 80% of stroke patients. When ischemic stroke causes blood circulation to cease and blood circulation resumes, cell and tissue damage occurs, which is called 'ischemic reperfusion injury'.
허혈성 재관류 손상의 원인으로는 산소 결핍 상태에서 갑자기 혈류량이 증가해 세포내 칼슘 농도가 갑자기 증가하는 것이 원인이다. 세포내 칼슘의 증가로 미토콘드리아가 손상되어 활성산소가 발생하고, 이에 따라 염증반응이 나타나 세포 손상으로 이어지는 것이다. 세포내의 칼슘을 증가시키는 원인 중 하나가 신경세포가 과도하게 흥분하는데 있으며, 신경세포의 과흥분으로 인해 신경세포의 칼슘 유입이 증가하여 신경세포 독성이 생기는 것을 흥분독성(Excitotoxicity)이라 한다.The cause of ischemic reperfusion injury is sudden increase of blood flow in the oxygen deficiency state and sudden increase of intracellular calcium concentration. Increased intracellular calcium causes damage to the mitochondria, resulting in active oxygen, resulting in inflammatory reactions leading to cell damage. Excitotoxicity is one of the causes of increased calcium in the cells. The excitotoxicity is that nerve cells are excessively excited, and the nerve cell toxicity is increased by the increase of calcium influx of nerve cells due to hyperactivity of nerve cells.
이러한 재관류 손상을 억제하는 방법으로는, 재관류 속도를 조절하는 방법, 저체온 치료법 및 약물 치료법이 사용되고 있다. 허혈성 재관류 손상은 혈액이 다시 유입되는 속도가 빠를수록 크게 나타난다. 따라서 갑작스러운 혈액의 재공급을 방지하기 위해 천천히 혈액이 유입되도록 서서히 재혈류를 유도하는 방법을 취하고 있다. 또한 심장에서는 재관류 전 잠시 동안 반복적으로 전관류(preperfusion)와 재관류(reperfusion)를 시행해 재관류 손상으로부터 보호하는 허혈성 후처치(ischemic postconditioning)를 진행하기도 하나 환자의 예후에 미치는 영향은 여전히 충분치 못하다. 또한, 아주대병원과 충남대병원 연구팀에 의해 최초로 급성 허혈성 뇌졸중으로 재개통 치료를 받은 환자를 대상으로 저체온 치료법의 임상적 효과를 확인했다. 저체온 치료법은 심장마비 환자의 저체온 치료기전에서 착안한 것으로, 중증의 뇌졸중 환자에서도 혈관 내 재개통 후 저체온 치료법을 시행하여 재관류 손상을 줄임으로써 혈관 내 치료와 신경보호 효과를 확인했다. 또한, 허혈성 재관류 손상이 예측되는 경우 항산화제나 면역억제제를 미리 투여해 이를 예방할 수 있다는 연구결과가 보고되어 있다. 하지만 항산화제의 경우 독성 때문에 제한적으로 사용되고 있으며, 면역억제제의 일종인 사이클로스포린과 같은 일부 약물은 임상 연구가 진행되고 있다.Methods for controlling such reperfusion injury include regulating the rate of reperfusion, hypothermia, and drug therapy. Ischemic reperfusion injury appears to be greater with faster blood flow. Therefore, in order to prevent sudden re-supply of blood, blood is slowly taken in. The heart also undergoes ischemic postconditioning, which protects against reperfusion injury by repeated preperfusion and reperfusion for a short time before reperfusion, but the effect on the prognosis of the patient is still insufficient. The clinical efficacy of hypothermic treatment was also confirmed in patients who were initially treated with acute ischemic stroke by Ajou University Hospital and Chungnam University Hospital. Hypothermia was addressed in the hypothermic treatment of patients with cardiac arrest. In patients with severe stroke, hypothermia was performed after intravascular reoprosthesion to reduce reperfusion injury, thus confirming intravascular therapy and neuroprotective effects. In addition, studies have shown that when anticipated ischemic reperfusion injury, antioxidants or immunosuppressants can be administered in advance to prevent them. However, antioxidants are limited due to their toxicity, and some drugs such as cyclosporine, a type of immunosuppressant, are undergoing clinical studies.
한편, 뇌졸중이 발생한 후 6시간 내에 신경보호제를 투여하게 되면 뇌졸중에 의해 유도되는 저산소증에 의한 신경세포의 사멸을 감소시킬 수 있는 것으로 알려져 있으나, 현재까지 뇌졸중 발생 직후 3시간 내에 t-PA(tissuetype plasminogen activator)를 사용하여 혈류를 회복시키는 방법 이외에, 뇌허혈을 치료하는데 임상적으로 효율적인 신경보호제가 제공되어 있지 않는 상황이다.In addition, it is known that neuroprotective agents administered within 6 hours after the stroke can reduce neuronal cell death due to hypoxia induced by stroke. However, within 3 hours immediately after the stroke, t-PA (tissuetype plasminogen activator has been used to restore blood flow, there has been no clinically effective neuroprotective agent for treating cerebral ischemia.
이에, 신규한 허혈성 뇌질환의 치료제를 개발하기 위해 연구를 거듭한 결과, HCN 채널(Hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channel) 억제제로서 사용되는 자테브라딘(Zatebradine)이 재관류 시 생기는 신경세포의 과흥분을 막음으로써 재관류로 인한 신경세포 손상을 억제할 수 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.As a result of repeated studies to develop a therapeutic agent for a new ischemic brain disease, it has been found that Zatebradine, which is used as an inhibitor of hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channel (HCN) It is possible to inhibit neuronal cell damage due to reperfusion, thereby completing the present invention.
따라서 본 발명의 목적은 재관류 시 생기는 신경세포의 과흥분을 막음으로써 재관류로 인한 신경세포 손상을 최소화할 있는 허혈성 뇌질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a pharmaceutical composition for preventing or treating ischemic brain diseases that prevents neuronal damage due to reperfusion by preventing overexcitation of neurons in reperfusion.
상기 목적을 달성하기 위하여, In order to achieve the above object,
본 발명은 HCN(Hyperpolarization-activated cyclic nucleotide gated) 채널 억제제를 유효성분으로 함유하는 허혈성 뇌질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.The present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating ischemic brain diseases containing an HCN (hyperpolarization-activated cyclic nucleotide gated) channel inhibitor as an active ingredient.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 HCN 채널 억제제는 자테브라딘(Zatebradine)일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the HCN channel inhibitor may be Zatebradine.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 자테브라딘(Zatebradine)은 0.1 내지 1000μM의 농도로 조성물에 포함될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the Zatebradine may be contained in the composition at a concentration of 0.1 to 1000 μM.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 자테브라딘(Zatebradine)은 허혈성 뇌졸중 후 재관류로 인한 신경세포 손상을 억제하는 기작을 통해, 허혈성 뇌질환 예방 또는 치료 효과를 가질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the Zatebradine may have an effect of preventing or treating ischemic brain disease through a mechanism of inhibiting neuronal cell damage due to reperfusion after ischemic stroke.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 허헐성 뇌질환은 뇌졸중, 뇌경색, 뇌허혈, 혈전증(thrombosis), 색전증(em-bolism), 일과성 허혈 발작(transient ischemic attack), 뇌경색(lacune), 두부손상(head trauma), 뇌순환대사장애, 뇌 기능혼수, 외상성 뇌손상 및 저산소성 뇌손상으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 질환일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the disorder is selected from the group consisting of stroke, cerebral infarction, cerebral ischemia, thrombosis, em-bolism, transient ischemic attack, lacune, head trauma, cerebral circulatory metabolic disorder, brain functional coma, traumatic brain injury, and hypoxic brain injury.
본 발명에 따른 HCN 채널 억제제로서 자테브라딘(Zatebradine)은 허혈성 뇌졸중 후 재관류 시 생기는 신경세포의 과흥분을 막음으로써 허혈성 재관류로 인한 신경세포 손상을 효과적으로 억제할 수 있는바, 허혈성 뇌졸중을 비롯한 허혈성 뇌질환의 예방, 개선 및 치료에 유용하게 이용될 수 있다.As an HCN channel inhibitor according to the present invention, Zatebradine can effectively inhibit neuronal cell damage due to ischemic reperfusion by preventing hyperactivity of nerve cells generated during reperfusion after ischemic stroke. As a result, ischemic stroke And can be usefully used for prevention, improvement and treatment of diseases.
도 1은 HCN 채널 억제제인 자테브라딘(Zatebradine)의 재관류에 의한 신경세포 과흥분 억제 효과를 확인한 것으로, 허혈성 뇌졸중 후 재관류를 실험적으로 유도하기 위해 저산소화 및 재산소화를 유도한 후 활동전압의 빈도를 측정하여 그래프로 나타낸 것이다. ‘(-)Zatebradine’은 저산소화 유도 전 자테브라딘을 처리 하지 않은 군이며, ‘(+)Zatebradine’은 저산소화 유도 전 자테브라딘을 처리한 군이다.
도 2는 HCN 채널 억제제인 ZD7288의 재관류에 의한 신경세포 과흥분 억제 효과를 확인한 것으로, 허혈성 뇌졸중 후 재관류를 실험적으로 유도하기 위해 저산소화 및 재산소화를 유도한 후 활동전압의 빈도를 측정하여 그래프로 나타낸 것이다. ‘(-)ZD7288’은 저산소화 유도 전 ZD7288을 처리 하지 않은 군이며, ‘(+)ZD7288’은 저산소화 유도 전 ZD7288을 처리한 군이다.
도 3은 재관류에 의한 HCN 채널의 활성 여부를 negative current(-200 ~ -50 pA)를 주입했을 때 생기는 voltage sag의 크기를 이용해 측정한 것이다.
도 4는 허혈성 뇌졸중 후 재관류시 신경세포 손상 과정에 있어서 HCN 채널 억제제인 자테브라딘(Zatebradine)이 어떤 지점에서 작용하는지를 보여주는 모식도이다. 허혈성 뇌졸중이 발생하여 산소 결핍이 나타난 후, 재관류를 하면 세포내 칼슘 농도 증가에 따라 미토콘드리아 손상, 활성산소 증가, 염증 반응이 순차적으로 나타나 세포, 조직의 손상을 야기한다. 이때, 자테브라딘(Zatebradine)을 재관류 전에 처리하게 되면 신경세포의 흥분성 증가를 억제함으로써 세포내 칼슘 농도 증가를 억제하여 재관류 손상을 제한할 수 있다.FIG. 1 is a graph showing the inhibitory effect of necrotic cells and excitations induced by reperfusion of the HCN channel inhibitor, Zatebradine. To induce reperfusion after ischemic stroke, hypoxic and reoxygenation were induced, As shown in FIG. '(-) Zatebradine' is the group not treated with zatebradine before induction of hypoxia, and '(+) Zatebradine' is treated with zatebradine before hypoxic induction.
FIG. 2 is a graph showing the inhibitory effects of the HCN channel inhibitor, ZD7288, on neuronal cells and excitability. To induce reperfusion after ischemic stroke, hypoxic and reoxygenation were induced, . '(-) ZD7288' is a group not treated with ZD7288 before induction of hypoxia, and '(+) ZD7288' is a group treated with ZD7288 before induction of hypoxic induction.
FIG. 3 shows the measurement of the activation of the HCN channel by reperfusion using the magnitude of the voltage sag when a negative current (-200 to -50 pA) is injected.
FIG. 4 is a schematic diagram showing the position of Zatebradine, which is an HCN channel inhibitor, in the process of neuronal damage during reperfusion after ischemic stroke. When ischemic stroke occurs and oxygen deficiency appears, reperfusion results in the damage of cells and tissues due to the increase of intracellular calcium concentration, mitochondria damage, increase of active oxygen and inflammation reaction sequentially. At this time, treatment of Zatebradine before reperfusion inhibits increase of intracellular calcium concentration by inhibiting the increase of excitability of neuron, thereby restricting reperfusion injury.
본 발명은 HCN(Hyperpolarization-activated cyclic nucleotide gated) 채널 억제제를 유효성분으로 함유하는 허혈성 뇌질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공함에 그 특징이 있다. The present invention provides a pharmaceutical composition for the prevention or treatment of ischemic brain diseases containing an HCN (hyperpolarization-activated cyclic nucleotide gated) channel inhibitor as an active ingredient.
본 발명에서 ‘HCN 채널’은 과분극 활성화 고리형 뉴클레오티드 개폐 통로(Hyperpolarization-activated cyclic nucleotide gated (HCN) channel)로서, 심장과 뇌 신경세포에 분포하는 이온 통로이다. 이 이온 통로는 일반적으로 신경세포의 막이 과분극되면 활성화되어 열리게 되고 양이온이 세포안으로 유입되어, 막이 탈분극된다. In the present invention, the 'HCN channel' is a hyperpolarization-activated cyclic nucleotide gated (HCN) channel, and is an ion channel distributed in the heart and brain nerve cells. This ion channel is generally activated when the membrane of the neuron is hyperpolarized, and the cation is opened into the cell, and the membrane is depolarized.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 HCN 채널 억제제는 자테브라딘(Zatebradine)일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the HCN channel inhibitor may be Zatebradine.
따라서 본 발명은 하기 <화학식 1>의 자테브라딘(Zatebradine) 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 허혈성 뇌질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물일 수 있다.Accordingly, the present invention may be a pharmaceutical composition for preventing or treating ischemic brain disease containing, as an active ingredient, a Zatebradine compound represented by the following formula (1) or a pharmaceutically acceptable salt thereof:
<화학식 1>≪ Formula 1 >
본 발명의 자테브라딘(Zatebradine)은 종래 HCN 채널 억제제로서의 알려진 화합물로서 분자식 C26H36N2O5 및 분자량 456.579를 갖는다.Zatebradine of the present invention has the molecular formula C 26 H 36 N 2 O 5 and molecular weight of 456.579 as a known compound as a conventional HCN channel inhibitor.
본 발명자들은 자테브라딘(Zatebradine) 화합물의 허혈증 뇌질환 치료제로서의 가능성을 알아보기 위하여, 쥐의 뇌절편에서 해마의 CA1 신경세포를 이용하여 자테브라딘(Zatebradine) 전처리에 따른 재산소화에 의한 신경세포의 활동전압 빈도를 측정하였으며, 그 결과 허혈성 뇌졸중 후 재관류에 의한 신경세포 과흥분을 억제시키는 효과를 가짐에 따라 허혈증 뇌질환의 예방, 개선 또는 치료에 유용한 물질로서 약리학적 조성물과 같은 의약품으로 활용할 수 있다는 사실을 최초로 규명하였다.In order to examine the possibility of zatebradine compound as a therapeutic agent for ischemic brain diseases, the present inventors have investigated the possibility of treating zygomycin-induced neurodegenerative diseases by using CA1 neurons in hippocampus in rat brain slices, As a result, it has the effect of inhibiting neurons and excitement by reperfusion after ischemic stroke, and thus it is useful as a drug, such as a pharmacological composition, as a substance useful for prevention, improvement or treatment of ischemic brain diseases For the first time.
본 발명의 조성물로 예방 또는 치료할 수 있는 허혈성 뇌질환으로는, 뇌졸중, 뇌경색, 뇌허혈, 혈전증(thrombosis), 색전증(em-bolism), 일과성 허혈 발작(transient ischemic attack), 뇌경색(lacune), 두부손상(head trauma), 뇌순환대사장애, 뇌 기능혼수, 외상성 뇌손상 및 저산소성 뇌손상 등을 들 수 있되, 이에 한정되는 것은 아니다.Ischemic brain diseases that can be prevented or treated with the composition of the present invention include stroke, cerebral infarction, cerebral ischemia, thrombosis, em-bolism, transient ischemic attack, lacune, head trauma, brain circulatory metabolic disorders, brain function coma, traumatic brain injury, and hypoxic brain injury.
본 발명에 따른 상기 화합물은 염, 바람직하게는 약학적으로 허용 가능한 염의 형태로 사용될 수 있다. 상기 염으로는 약학적으로 허용 가능한 유리산(free acid)에 의하여 형성된 산 부가염이 바람직하며, 상기 유리산으로는 유기산과 무기산을 사용할 수 있다. 상기 유기산은 이에 제한되는 것은 아니나, 구연산, 초산, 젖산, 주석산, 말레인산, 푸마르산, 포름산, 프로피온산, 옥살산, 트리플로오로아세트산, 벤조산, 글루콘산, 메타술폰산, 글리콜산, 숙신산, 4-톨루엔술폰산, 글루탐산 및 아스파르트산을 포함한다. 또한 상기 무기산은 이에 제한되는 것은 아니나, 염산, 브롬산, 황산 및 인산을 포함한다.The compounds according to the invention can be used in the form of salts, preferably pharmaceutically acceptable salts. The salt is preferably an acid addition salt formed by a pharmaceutically acceptable free acid, and the free acid may be an organic acid or an inorganic acid. The organic acids include, but are not limited to, citric, acetic, lactic, tartaric, maleic, fumaric, formic, propionic, oxalic, trifluroacetic, benzoic, gluconic, methosulfonic, glycolic, succinic, Glutamic acid and aspartic acid. The inorganic acid includes, but is not limited to, hydrochloric acid, bromic acid, sulfuric acid, and phosphoric acid.
본 발명에 따른 상기 자테브라딘(Zatebradine)은 시중에서 판매되는 것을 사용할 수도 있으며, 또는 당업계에 공지된 화학적 합성법으로 제조된 것을 사용할 수 있다.The Zatebradine according to the present invention may be a commercially available product or may be prepared by a chemical synthesis method known in the art.
본 발명의 조성물은 상기 자테브라딘(Zatebradine)을 유효성분으로 포함하는 약제학적 조성물로서 이러한 유효성분 이외에 약제학적으로 적합하고 생리학적으로 허용되는 보조제를 사용하여 제조될 수 있으며, 상기 보조제로는 부형제, 붕해제, 감미제, 결합제, 피복제, 팽창제, 윤활제, 활택제 또는 향미제 등을 사용할 수 있다.The composition of the present invention is a pharmaceutical composition comprising the above-mentioned Zatebradine as an active ingredient. The composition of the present invention may be prepared by using pharmaceutically acceptable and physiologically acceptable adjuvants in addition to the active ingredients. , A disintegrating agent, a sweetening agent, a binder, a coating agent, a swelling agent, a lubricant, a lubricant or a flavoring agent.
상기 약제학적 조성물은 투여를 위해서 상기 기재한 유효성분 이외에 추가로 약제학적으로 허용 가능한 담체를 1종 이상 포함하여 약제학적 조성물로 바람직하게 제제화할 수 있다.The pharmaceutical composition may be formulated into a pharmaceutical composition containing at least one pharmaceutically acceptable carrier in addition to the above-described active ingredients for administration.
상기 약제학적 조성물의 제제 형태는 과립제, 산제, 정제, 피복정, 캡슐제, 좌제, 액제, 시럽, 즙, 현탁제, 유제, 점적제 또는 주사 가능한 액제 등이 될 수 있다. 예를 들어, 정제 또는 캡슐제의 형태로의 제제화를 위해, 유효 성분은 에탄올, 글리세롤, 물 등과 같은 경구, 무독성의 약제학적으로 허용 가능한 불활성 담체와 결합될 수 있다. 또한, 원하거나 필요한 경우, 적합한 결합제, 윤활제, 붕해제 및 발색제 또한 혼합물로 포함될 수 있다. 적합한 결합제는 이에 제한되는 것은 아니나, 녹말, 젤라틴, 글루코스 또는 베타-락토오스와 같은 천연 당, 옥수수 감미제, 아카시아, 트래커캔스 또는 소듐올레이트와 같은 천연 및 합성 검, 소듐 스테아레이트, 마그네슘 스테아레이트, 소듐 벤조에이트, 소듐 아세테이트, 소듐 클로라이드 등을 포함한다. 붕해제는 이에 제한되는 것은 아니나, 녹말, 메틸 셀룰로스, 아가, 벤토니트, 잔탄 검 등을 포함한다. 액상 용액으로 제제화되는 조성물에 있어서 허용 가능한 약제학적 담체로는, 멸균 및 생체에 적합한 것으로서, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 알부민 주사용액, 덱스트로즈 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 1 성분 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있다. 더 나아가 해당분야의 적절한 방법으로 Remington's Pharmaceutical Science, Mack Publishing Company, Easton PA에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 질환에 따라 또는 성분에 따라 바람직하게 제제화 할 수 있다.The pharmaceutical composition may be in the form of granules, powders, tablets, coated tablets, capsules, suppositories, liquids, syrups, juices, suspensions, emulsions, drops or injectable solutions. For example, for formulation into tablets or capsules, the active ingredient may be combined with an oral, non-toxic pharmaceutically acceptable inert carrier such as ethanol, glycerol, water, and the like. Also, if desired or necessary, suitable binders, lubricants, disintegrants and coloring agents may also be included as a mixture. Suitable binders include, but are not limited to, natural sugars such as starch, gelatin, glucose or beta-lactose, natural and synthetic gums such as corn sweeteners, acacia, tracker candles or sodium oleate, sodium stearate, magnesium stearate, sodium Benzoate, sodium acetate, sodium chloride, and the like. Disintegrants include, but are not limited to, starch, methyl cellulose, agar, bentonite, xanthan gum and the like. Acceptable pharmaceutical carriers for compositions that are formulated into a liquid solution include sterile solutions suitable for the living body such as saline, sterile water, Ringer's solution, buffered saline, albumin injection solution, dextrose solution, maltodextrin solution, glycerol, One or more of these components may be mixed and used. If necessary, other conventional additives such as an antioxidant, a buffer, and a bacteriostatic agent may be added. In addition, diluents, dispersants, surfactants, binders, and lubricants may be additionally added to formulate into injectable solutions, pills, capsules, granules or tablets such as aqueous solutions, suspensions, emulsions and the like. Further, it can be suitably formulated according to each disease or ingredient, using the method disclosed in Remington's Pharmaceutical Science, Mack Publishing Company, Easton PA as an appropriate method in the field.
본 발명의 일실시예에 있어서, 본 발명의 자테브라딘(Zatebradine)은 조성물에 0.1 내지 1000μM의 농도로 포함될 수 있으며, 또한 본 발명의 자테브라딘(Zatebradine)은 조성물 총 중량에 대하여 0.1 ~ 95중량%로 포함될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the Zatebradine of the present invention may be contained in the composition at a concentration of 0.1 to 1000 μM, and the Zatebradine of the present invention may be contained at a concentration of 0.1 to 95 % ≪ / RTI > by weight.
또한, 본 발명은 허혈성 뇌졸중의 예방 및 치료용 의약의 제조를 위한 자테브라딘(Zatebradine)을 유효성분으로 포함하는 조성물의 용도를 제공한다. 상기한 자테브라딘(Zatebradine)을 유효성분으로 포함하는 본 발명의 조성물은 허혈성 뇌졸중의 예방 및 치료용 의약의 제조를 위한 용도로 이용될 수 있다.The present invention also provides the use of a composition comprising zatebradine as an active ingredient for the manufacture of a medicament for the prevention and treatment of ischemic stroke. The composition of the present invention comprising Zatebradine as an active ingredient can be used for the preparation of a medicament for the prevention and treatment of ischemic stroke.
또한, 본 발명은 포유동물에게 자테브라딘(Zatebradine)을 투여하는 것을 포함하는 허혈성 뇌졸중의 예방 및 치료방법을 제공한다. 상기 투여는 허혈성 뇌졸중 후 재관류 전에 이루어질 수 있다. 예를 들어, 뇌졸중이 발생한 후 6시간 내에 자테브라딘(Zatebradine)를 투여하게 되면 뇌졸중에 의해 유도되는 저산소증에 의한 신경세포의 사멸을 감소시킬 수 있다.The present invention also provides a method of preventing and treating ischemic stroke comprising administering to a mammal Zatebradine. The administration can be done prior to reperfusion after ischemic stroke. For example, administration of Zatebradine within 6 hours after stroke can reduce the death of neurons by hypoxia induced by stroke.
여기에서 사용된 용어 "포유동물"은 치료, 관찰 또는 실험의 대상인 포유동물을 말하며, 바람직하게는 인간을 말한다.The term "mammal " as used herein refers to a mammal that is the subject of treatment, observation or experimentation, preferably a human.
여기에서 사용된 용어 "치료상 유효량"은 연구자, 수의사, 의사 또는 기타 임상에 의해 생각되는 조직계, 동물 또는 인간에서 생물학적 또는 의학적 반응을 유도하는 유효 성분 또는 약제학적 조성물의 양을 의미하는 것으로, 이는 치료되는 질환 또는 장애의 증상의 완화를 유도하는 양을 포함한다. 본 발명의 유효 성분에 대한 치료상 유효 투여량 및 투여횟수는 원하는 효과에 따라 변화될 것임은 당업자에게 자명하다. 그러므로 투여될 최적의 투여량은 당업자에 의해 쉽게 결정될 수 있으며, 질환의 종류, 질환의 중증도, 조성물에 함유된 유효성분 및 다른 성분의 함량, 제형의 종류, 및 환자의 연령, 체중, 일반 건강 상태, 성별 및 식이, 투여 시간, 투여 경로 및 조성물의 분비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 비롯한 다양한 인자에 따라 조절될 수 있다. The term "therapeutically effective amount " as used herein refers to the amount of active ingredient or pharmaceutical composition that elicits a biological or medical response in a tissue system, animal or human, as contemplated by a researcher, veterinarian, The amount that induces the relief of the symptoms of the disease or disorder being treated. It will be apparent to those skilled in the art that the therapeutically effective dose and the number of administrations of the active ingredient of the present invention will vary depending on the desired effect. The optimal dosage to be administered can therefore be readily determined by those skilled in the art and will depend upon the nature of the disease, the severity of the disease, the amount of active and other ingredients contained in the composition, the type of formulation, and the age, , Sex and diet, time of administration, route of administration and rate of administration of the composition, duration of treatment, concurrent administration of the drug, and the like.
본 발명의 치료방법에서 본 발명의 자테브라딘(Zatebradine)을 유효성분으로 포함하는 조성물은 경구, 직장, 정맥내, 동맥내, 복강내, 근육내, 흉골내, 경피, 국소, 안구내 또는 피내 경로를 통해 통상적인 방식으로 투여할 수 있다.In the therapeutic method of the present invention, the composition comprising the zatebradine of the present invention as an active ingredient can be administered orally, rectally, intravenously, intraarterally, intraperitoneally, intramuscularly, intrastrally, transdermally, topically, Lt; RTI ID = 0.0 > route. ≪ / RTI >
또한, 본 발명은 자테브라딘(Zatebradine)을 유효성분으로 포함하는 신경보호제를 제공한다.The present invention also provides a neuroprotective agent comprising zatebradine as an active ingredient.
이하 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It will be apparent to those skilled in the art that these embodiments are merely illustrative of the present invention and that the scope of the present invention is not limited to these embodiments.
<실시예 1>≪ Example 1 >
자테브라딘(Zatebradine)의 허혈성 재관류에 따른 신경세포 손상 억제 효과Inhibition of nerve cell damage by ischemic reperfusion of Zatebradine
본 발명에서는 HCN(Hyperpolarization-activated cyclic nucleotide gated) 채널 억제제로 알려진 자테브라딘(Zatebradine)과 ZD7288의 허혈성 재관류에 따른 신경세포 손상 억제 효과를 살펴보기 위하여, 쥐의 뇌절편에 저산소화 유도 전 '자테브라딘(Zatebradine)'과 'ZD7288'를 각각 전처리하고 이후 재산소화 유도에 따른 신경세포 손상 정도를 측정하였다. 참고로, 허혈성 뇌졸중 후 재관류를 실험적으로 유도하기 위해 저산소화 및 재산소화를 유도하였다. In the present invention, in order to examine the inhibitory effects of Zetabradine and ZD7288, which are known as hyperpolarization-activated cyclic nucleotide gated (HCN) channel inhibitors, on ischemic reperfusion injury, Zdebradine 'and' ZD7288 'were pretreated, respectively, and the degree of nerve cell damage following induction of reoxygenation was measured. For reference, hypoxic and reoxygenation were induced to experimentally induce reperfusion after ischemic stroke.
자세하게는, 쥐의 뇌절편에서 해마의 CA1 신경세포를 이용한 전기생리학적 실험을 진행하였다. 생후 12~21일의 흰쥐(SD rat)를 이산화탄소를 이용하여 마취한 후, 300 μm 두께로 뇌절편을 만들어 32℃에서 30분 동안 배양했다. 뇌절편은 95% O2, 5% CO2 로 bubbling된 인공뇌척수액에 넣어 생리학적 반응을 유지한 상태로 실험에 사용했으며, 신경세포의 흥분성을 확인하기 위해 whole-cell patch clamp를 하여 200 pA에서 200 pA까지 50 pA씩 증가시키면서 600 ms 동안 current injection을 하여 전기적 반응을 5분마다 측정했다. 측정은 Axopatch 700B 증폭기를 사용했으며, 측정하는 patch electrode는 3-5 MΩ의 저항값을 갖으며 세포 내 용액과 유사한 조성으로 만든 용액을 채웠다. 허혈성 재관류 손상을 실험적으로 유발하기 위해, 뇌절편에 저산소화(8% O2, 5% CO2, 87% N2 이용) 및 재산소화(95% O2, 5% CO2)를 순차적으로 유도하였으며, 병리학적인 반응과 유사한 효과를 내기 위하여 신경염증을 함께 유도하였다. 이때, 저산소화 유도 전 자테브라딘(Zatebradine hydrochloride, Sigma, 카탈로그#: Z0127)과 ZD7288(Tocris, 카탈로그#: 1000)를 각각 10 μM, 20 μM 농도로 저산소화 유도 전 20분간 또는 10분간 처리했으며, 저산소화 유도 시부터는 처리하지 않았다. 실험 결과는 IGOR Pro와 excel software를 이용해서 분석했으며, 유의성은 Student’s t-test를 통해 확인했다. In detail, electrophysiological experiments using hippocampal CA1 neurons were performed in rat brain slices. SD rats (12-21 days old) were anesthetized with carbon dioxide, and then brain slices were prepared at a thickness of 300 μm and cultured at 32 ° C for 30 minutes. The brain slices were placed in artificial cerebrospinal fluid bubbled in 95% O2, 5% CO 2 and maintained in physiological response. To confirm excitability of neurons, whole-cell patch clamps were performed at 200 pA and 200 pA The electrical response was measured every 5 minutes by current injection for 600 ms while increasing the pA by 50 pA. The Axopatch 700B amplifier was used for the measurement. The patch electrode to be measured had a resistance value of 3-5 MΩ and filled with a solution having a composition similar to that of the intracellular solution. In order to experimentally induce ischemic reperfusion injury, brain sections were sequentially hypoxicized (using 8% O 2 , 5% CO 2 , 87% N 2 ) and reoxygenation (95% O 2 , 5% CO 2 ) Nerve inflammation was induced together to produce a similar effect to the pathological response. At this time, before hypoxia induction, zeta bradine hydrochloride (Sigma, catalog #: Z0127) and ZD7288 (Tocris, catalog #: 1000) were treated with 10 μM and 20 μM concentration for 20 minutes or 10 minutes before induction of hypoxia , But not at the time of induction of hypoxia. The results were analyzed using IGOR Pro and excel software. The significance was confirmed by Student's t-test.
먼저, 신경세포의 흥분성 변화를 확인하기 위해, 상기 허혈성 재관류 유도 후, 100 pA의 전류를 주입했을 때 발생하는 활동전위의 빈도를 확인하였다. First, in order to confirm the excitability change of the neuron, the frequency of the action potential generated when the current of 100 pA was injected after the ischemic reperfusion induction was confirmed.
그 결과, 저산소화 시에는 신경세포의 흥분성이 감소하고 재산소화에 의해 흥분성이 다시 증가하는데, 이때 흥분성은 저산소화 전보다도 유의미하게 크다는 것을 확인하였으며, 자테브라딘(Zatebradine)을 전처리한 경우, 신경세포의 흥분성이 증가하지 않는 것을 확인할 수 있었다(도 1 참조). As a result, hypoxia decreased the excitability of nerve cells and increased excitability by re-digestion. It was confirmed that excitability was significantly higher than before hypoxia, and when Zatebradine was pretreated, It was confirmed that the excitability of the cells did not increase (see Fig. 1).
반면에, HCN 채널 억제제로 많이 쓰이는 ZD7288을 전처리했을 때에는 자테브라딘(Zatebradine)과 달리 재관류에 의해 증가된 신경세포의 흥분성을 억제하지 못하는 것을 알 수 있었다(도 2 참조). 즉, ZD7288은 자테브라딘과는 달리 신경세포의 활동전압 빈도 증가에 영향을 주지 않는 것을 확인할 수 있었다.On the other hand, when ZD7288, a commonly used HCN channel inhibitor, was pretreated, it was found that unlike zatebradine, it did not inhibit excitability of neurons that were increased by reperfusion (see FIG. 2). In other words, it was confirmed that ZD7288 does not affect the increase of the activity voltage frequency of nerve cell unlike zetabradine.
이러한 결과를 통해, HCN 채널 억제제 중에서도 자테브라딘(Zatebradine)이 신경세포가 과도하게 흥분되는 것을 막아 세포 손상을 억제할 수 있는바, 허혈성 재관류 손상을 예방할 수 있는 약물로서의 유용성을 입증하였다.These results demonstrate the usefulness of zatebradine as an inhibitor of ischemic reperfusion injury because it inhibits excessive excitement of nerve cells and inhibits cellular damage among HCN channel inhibitors.
한편, 재관류에 의한 HCN 채널의 증가를 확인한 결과, 도 3에서 나타낸 바와 같이, 재산소화 시 신경세포의 흥분성 증가가 HCN 채널을 통한 흥분성 전류 증가와 함께 나타나는 것을 확인하였다. 즉, HCN 채널에 의해 나타나는 voltage sag이 저산소화에 의해 감소하는 반면, 재산소화에 의해 유의적으로 증가하는 것을 확인하였다. HCN 채널의 활성은 negative current(-200 ~ -50 pA)를 주입했을 때 생기는 voltage sag의 크기를 이용해 측정하였다.On the other hand, as shown in FIG. 3, it was confirmed that the increase in excitability of nerve cells during reoxygenation was accompanied by an increase in excitatory current through the HCN channel. That is, it was confirmed that the voltage sag indicated by the HCN channel was decreased by hypoxia, while it was significantly increased by the reoxygenation. The activity of the HCN channel was measured using the magnitude of the voltage sag when a negative current (-200 to -50 pA) was injected.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the preferred embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.
Claims (5)
상기 자테브라딘(Zatebradine)은 0.1 내지 1000μM의 농도로 조성물에 포함되는 것을 특징으로 약학적 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the Zatebradine is contained in the composition at a concentration of 0.1 to 1000 μM.
상기 자테브라딘(Zatebradine)은 허혈성 뇌졸중 후 재관류로 인한 신경세포 손상을 억제하는 기작을 통해, 허혈성 뇌질환 예방 또는 치료 효과를 갖는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the Zatebradine has an effect of preventing or treating ischemic brain disease through a mechanism of inhibiting neuronal damage caused by reperfusion after ischemic stroke.
상기 허헐성 뇌질환은 뇌졸중, 뇌경색, 뇌허혈, 혈전증(thrombosis), 색전증(em-bolism), 일과성 허혈 발작(transient ischemic attack), 뇌경색(lacune), 두부손상(head trauma), 뇌순환대사장애, 뇌 기능혼수, 외상성 뇌손상 및 저산소성 뇌손상으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 질환인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.The method according to any one of claims 1 and 3 to 4,
The disorder is characterized by at least one of cerebral ischemia, stroke, cerebral ischemia, thrombosis, em-bolism, transient ischemic attack, lacune, head trauma, A cerebral function coma, a traumatic brain injury, and a hypoxic brain injury.
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| JP2005516888A (en) | 2001-06-08 | 2005-06-09 | オーソ−マクニール・フアーマシユーチカル・インコーポレーテツド | Treatment of pain by targeting hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channels |
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