KR20040030686A - 시클로리그난의 신규의 용도 및 신규의 시클로리그난 - Google Patents

시클로리그난의 신규의 용도 및 신규의 시클로리그난 Download PDF

Info

Publication number
KR20040030686A
KR20040030686A KR10-2003-7016623A KR20037016623A KR20040030686A KR 20040030686 A KR20040030686 A KR 20040030686A KR 20037016623 A KR20037016623 A KR 20037016623A KR 20040030686 A KR20040030686 A KR 20040030686A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
formula
compound
och
igf
iii
Prior art date
Application number
KR10-2003-7016623A
Other languages
English (en)
Inventor
라손올리
악셀손매그너스
Original Assignee
악셀라르 아베
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from SE0102168A external-priority patent/SE0102168D0/xx
Application filed by 악셀라르 아베 filed Critical 악셀라르 아베
Publication of KR20040030686A publication Critical patent/KR20040030686A/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D493/00—Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system
    • C07D493/02—Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D493/04—Ortho-condensed systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/335—Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin
    • A61K31/34—Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin having five-membered rings with one oxygen as the only ring hetero atom, e.g. isosorbide
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/335—Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin
    • A61K31/357—Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin having two or more oxygen atoms in the same ring, e.g. crown ethers, guanadrel
    • A61K31/36—Compounds containing methylenedioxyphenyl groups, e.g. sesamin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/335—Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin
    • A61K31/365—Lactones
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P17/00—Drugs for dermatological disorders
    • A61P17/06—Antipsoriatics
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents
    • A61P35/02—Antineoplastic agents specific for leukemia
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00—Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P5/00—Drugs for disorders of the endocrine system
    • A61P5/06—Drugs for disorders of the endocrine system of the anterior pituitary hormones, e.g. TSH, ACTH, FSH, LH, PRL, GH
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P9/00—Drugs for disorders of the cardiovascular system
    • A61P9/10—Drugs for disorders of the cardiovascular system for treating ischaemic or atherosclerotic diseases, e.g. antianginal drugs, coronary vasodilators, drugs for myocardial infarction, retinopathy, cerebrovascula insufficiency, renal arteriosclerosis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D317/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D317/08—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3
    • C07D317/44—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3 ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D317/46—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3 ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems condensed with one six-membered ring
    • C07D317/48—Methylenedioxybenzenes or hydrogenated methylenedioxybenzenes, unsubstituted on the hetero ring
    • C07D317/50—Methylenedioxybenzenes or hydrogenated methylenedioxybenzenes, unsubstituted on the hetero ring with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to atoms of the carbocyclic ring
    • C07D317/54—Radicals substituted by oxygen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D317/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D317/08—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3
    • C07D317/44—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3 ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D317/70—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3 ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems condensed with ring systems containing two or more relevant rings

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Endocrinology (AREA)
  • Diabetes (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)

Abstract

본 발명은 인슐린 유사 성장인자-1 수용체의 억제제로서 락톤 고리가 트랜스 구조를 취하고 있는 공지의 시클로리그난의 용도와, 신규한 화합물 및 이 신규한 화합물의 용도에 관한 것이다. 상기 화합물은 IGF-1R 의존성 질병, 특히 암 치료에 사용될 수 있다. 특히 데옥시포도필로톡신은 인간의 백혈병을 치료하는데 사용될 수 있다.

Description

시클로리그난의 신규의 용도 및 신규의 시클로리그난{NEW USE OR CYCLOLIGNANS AND NEW CYCLOLIGNANS}
인슐린 유사 성장인자-1 수용체(IGF-1R)는 악성 세포의 증식, 세포고사 및 변형에 에 대한 보호에 있어서 중요한 역할을 한다. IGF-1R은 또한 종양 세포의 악성 표현형을 유지시키는데에도 중요하며, 이는 항암 약물의 작용에 대한 종양 세포의 내성 형성 과정에도 관여한다. 그러나, 상기 IGF-1R은 정상적인 세포 성장에 반드시 필요한 것은 아닌 것으로 추정된다.
IGF-1R은 리간드 결합에 관여하는 2개의 동일한 세포외 알파-서브유닛과, 경막 도메인을 보유하는 2개의 동일한 베타-서브유닛 그리고 세포내 티로신 키나제 도메인으로 이루어져 있다. 리간드 수용체 상호작용 결과, 티로신 키나제 도메인중 티로신 잔기가 인산화되는데, 여기서 상기 도메인은 β- 서브유닛의 973∼1229번 아미노산에 걸쳐 있다. 인산화의 주요 부위는 1131, 1135 및 1136번 위치에 존재하는 티로신 클러스터이다[LeRoith, D 등, Endocr Rev 1995 April ; 16(2), 143-63].자가인산화 이후, 수용체 키나제는 세포내 단백질 예컨대, 인슐린 수용체 기질-1 및 Shc를 인산화하는데, 이로써 포스파티딜 이노시톨-3 키나제 및 유사분열 촉진인자 활성화 단백질 키나제 신호 전달 경로를 각각 활성화한다.
악성 세포에서 IGF-1R의 중추적인 역할을 기초로 하였을때, 상기 IGF-1R은 암 치료법의 표적이라는 사실은 더더욱 명백하다[Baserga, R., 등, Endocrine vol.7, no. 1, 99-102, August 1997]. IGF-1R 활성을 차단하는 한가지 방법은 상기 IGF-1R 티로신 키나제의 선택적 억제를 유도하는 것이다. 그러나, 오늘날 IGF-1R을 선택적으로 억제시키기가 그리 만만한 일은 아니다.
시클로리그난 포도필로톡신을 함유하는 약물은 수세기 동안 사용되어 왔으며, 이의 항암적 특성에 관하여는 특히 관심이 집중되어 오고 있다. 그러나, 포도필로톡신의 바람직하지 않은 부작용으로 인하여 이것이 항암 약물로서 사용되는데 제동을 걸고 있다. 포도필로톡신의 세포 독성 기작은 이것이 베타 튜블린에 결합하여 미세소관 조립과 유사분열을 억제시키는 것에 기인하였다. 세포 유리 시스템에서 포도필로톡신이 미세소관에 영향을 미치기 위해서는 그 농도가 몇 μM 정도만 되어도 가능하였다. 포도필로톡신의 락톤 고리의 트랜스 구조는 베타 튜블린에의 결합에 필요한 것으로 보인다. 이와 마찬가지로, 이의 입체이성체인 피크로포도필로톡신은 락톤 고리가 시스 구조를 취하고 있는 것으로서, 래트에서 이의 미세소관에 대한 친화도는 50배 낮으며, LD50은 35배 더 높았다. 피크로포도필로톡신의 미세소관에 대한 낮은 친화도로 인하여, 이 화합물은 그다지 관심을 받지 못하였다. 지난 수년 동안, 포도필로톡신 유도체에 대하여 관심이 모아진 관계로 에토포시드즉, 4'-데메틸-에피도포도필로톡신의 에틸리덴 글루코시드 유도체를 사용하는 것이 고려되었다. 미세소관에 영향을 미치지 않는 에토포시드는 DNA 토포이소머라제 Ⅱ 억제제로서, 현재는 암 치료법에 사용되고 있다. 상기 물질들이 토포이소머라제 Ⅱ를 억제시키는데 이와 같은 시클로리그난의 4'-메톡시기 대신에 4'-히드록시가 절대적으로 필요하다.
선행 기술
다수의 합성 티로신 키나제 억제제(티르포스틴이라 칭함)는 Parrizas, M. 등[Endocrinology 1997, Vol.138, No.4, 1427-1433]에 의하여 연구되었다. 상기 IGF-1R은 티로신 키나제 수용체군의 일원이며, 또한 인슐린의 수용체, 표피 성장 인자(EGF), 신경 성장 인자(NGF) 및 혈소판 유래 성장 인자(PDGF)의 수용체를 포함한다. 티르포스틴은 매우 상동성이므로, 티르포스틴중 2개가 IGF-1R에 대한 친화도가 약함에도 불구하고, IGF-1R에 활성인 티르포스틴은 모두 인슐린 수용체와 가교 반응을 한다. 그러므로, 상기 2개의 수용체를 구별할 수 있는 소분자를 디자인 및 합성할 수 있다는 사실이 제시되었다.
IGF-1 수용체 키나제의 기질 경쟁적 억제제에 관하여는 Blum, G. 등[Biochemistry 2000, 39, 15705-15712]에 의하여 기술되었다. 분리된 IGF-1R 키나제의 억제제로서 다수의 주요 화합물이 보고되었다. 이러한 화합물을 찾는데는 인슐린 수용체 키나제 도메인(즉, IGF-1R 키나제 도메인과 84% 상동성인 도메인)의 3차원 구조에 관한 지식의 도움을 받았다. 발견된 억제제중 가장 유력한 것은 IC50이 400 nM인 티르포스틴 AG538이다. 그러나, 상기 억제제는 또한 인슐린 수용체 키나제도 차단하였다.
Kanter-Lewensohn, L 등[Molecular and Cellular Endocrinology 165(2000), 131-137]은 흑색종 세포에 대하여 타목시펜(TAM)이 세포 독성 효과를 나타내는지 여부는 인슐린 유사 성장 인자-1 수용체의 발현 또는 기능의 방해에 의존적일 수 있다는 사실을 밝혔다. 비록 TAM이 세포 표면에서의 IGF-1 결합과 IGF-1R의 발현에 강한 영향을 주지는 않았지만, 15μM의 TAM은 IGF-1R 베타-서브유닛의 티로신 인산화를 효과적으로 억제하였다.
상기 IGF-1R과 포도필로톡신 유도체 사이의 관련성은 이전에는 전혀 밝혀지지 않았다. 문헌[The Chemistry of Podophyllum, J.L.Hartwell 등, Fortschritte der Chemie organischer Naturstoffe 15, 1958, 83-166]에는 포도필로톡신 및 이의 상이한 유도체로서, 2개의 식물종 즉, 포도필륨 펠타튬(Podophyllum peltatum) 및 포도필륨 에모디(Podophyllum emodi)로부터 유도된 유도체에 관하여 기술되어 있다. 전술한 바와 같이, 관찰된 포도필로톡신의 세포독성 효과는 미세소관에 결합하여 유사분열을 억제시킴으로 인한 것이다. 데옥시포도필로톡신의 세포에 대한 동일한 효과가 기술되어 있으며, 이는 상기 2개의 화합물과 이들의 해당 유사체인 4'-데메틸 유사체가 건선의 치료에 사용될 수 있는 이유를 제시하였다(WO 86/04062). 그러나, 래트에서의 포도필로톡신의 LD50은 비교적 낮은(14㎎/㎏) 반면에, 상기 데옥시 유도체의 LD50은 이상하게도 15배 보다 높았다. 래트에서의 LD50이 높았던 다른 포도필로톡신 유도체 예컨대, 아세틸포도필로톡신(185 ㎎/㎏) 및 에피포도필로톡신(> 200 ㎎/㎏)은 근본적으로 생물학적 활성이 결손되어 있는 것으로생각된다[Seidlova-Masinova V. 등, J Nat Cancer Inst, 18, 359-371, 1957].
포도필로톡신에 대한 구조적 유사성을 보유하는 벤질-벤조디옥솔의 다수의 모폴리노 유도체의 구조적 활성 평가는 Batra J. 등[Biochemical Pharmacology, Vol.35, No.22, 4013-4018, 1986]에 의하여 수행되었다. 상기 화합물이 튜블린 중합화를 억제하는 능력이 시험되었으나, 포도필로톡신과 가장 유사한 모폴리노 화합물은 일련의 화합물에 있어서 활성이 가장 작았다.
문헌[Jurd, L. 등, J.Agric. Food Chem. Vol.27, No. 5, 1007-1016, 1979]에 따르면, 2,4-디-tert-부틸페놀 및 1,3-벤조디옥솔의 벤질 및 신나밀 유도체는 곤충의 불임제인 것으로 공지되어 있다.
본 발명의 목적
본 발명의 목적은 인슐린 유사 성장 인자-1 수용체를 억제시킴으로써 IGF-1R 의존성 질병 특히, 암을 치료하는 신규한 방법 및 신규한 화합물을 찾는 것이다.
본 발명은 IGF-1R 의존성 질병 특히, 암 치료를 위한 인슐린 유사 성장인자-1 수용체인 IGF-1R을 억제하는 것으로 알려진 신규의 화합물 및 이의 신규한 용도 에 관한 것이다.
도 1은 IGF-1 수용체의 1131번, 1135번 및 1136번 위치의 티로신을 포함하는 12개의 아미노산 펩티드의 컴퓨터 모델을 나타내는 것이다.
도 2a는 포도필로톡신, 데옥시포도필로톡신 화합물의 구조식을 나타내는 것이며, 도 2b는 에피포도필로톡신 및 아세틸포도필로톡신의 구조식을 나타내는 것이다.
본 발명의 상세한 설명
티로신 잔기를 모의하고 이의 인산화를 방해하는 능력을 보유하는 화합물을 찾기 위하여 1131번, 1135번 및 1136번 위치의 티로신 잔기를 포함하는 IGF-1R 티로신 도메인의 아미노산 서열을 보유하는 짧은 펩티드의 3차원 구조가 컴퓨터 프로그램에 의하여 분석되었다. 이후, 12개 아미노산 펩티드를 사용하였을때 3개의 주요 티로신중 2개 즉, 활성화를 위하여 IGF-1R이 자가인산화되어야 하는 1135번 및 1136번 위치의 티로신이 서로 각각의 기 사이에 0.95㎚(9.5Å)의 간격을 두고 약 60°의 적당한 각도로 위치한다는 사실을 발견하였다. 상기 서열의 구조는 도 1에 나타내었다. 인슐린 수용체중 해당 티로신에서 이러한 짧은 거리는 이제껏 관찰할 수 없었다. 도 1에서는 또한 포도필로톡신 및 데옥시포도필로톡신의 3차원 구조를 나타내었다.
분자 모델링을 통하여 억제 분자는 1개의 탄소 원자만으로 분리된 2개의 벤젠 고리로 이루어질 수 있다는 사실을 규명하였다. 2개의 탄소 결합이 시도되었을 때, 벤젠 고리의 치환기 사이의 거리는 너무 길었다(약 1.3 ㎚ ; 13Å).
티로신중 히드록시기에 해당하는 억제제의 치환기는 메톡시 또는 메틸렌디옥시 기로 선택되는데, 그 이유는 이들이 화학적으로 비교적 안정하기 때문 즉, 산화되거나 인산화되지 않기 때문이다. 상기 치환기들 사이의 거리는 약 0.95 ±0.10 ㎚(9.5 ±1.0 Å)이어야 한다.
놀랍게도 포도필로톡신를 포함하는 일부 시클로리그난중 각을 형성한 2개의 벤젠 고리는 거의 동일하게 2개의 티로신 즉 1135번 및 1136번 위치의 티로신을 모의할 수 있었는데, 이는 포도필로톡신 및 이의 유도체가 상기 티로신 잔기들의 자가인산화를 억제할 수 있다는 것을 시사한다.
상기 수용체를 투과하기 위하여, 억제 분자는 작아야 한다. 예를 들어, 포도필로톡신이 글루코시드 유도체인, 포도필로톡신-4,6-O-벤질리덴- β-D-글루코피라노시드와 접합될때, 필로톡신이 IGF-1R에 미치는 효과는 완전히 사라진다. 뿐만 아니라, 락톤 고리가 디올 구조로 환원된 후, 분자로부터 뻗어나온 환원된 치환기로 인하여 분자의 크기는 증가하며, 그 결과 화합물의 활성은 급격히 감소하게 된다. 포도필로톡신디올의 메틸렌디옥시 유도체 또는 아세토니드를 형성함으로써 크기가 증가하면, 화합물의 활성도 거의 없어지거나 또는 완전히 없어지게 된다.
억제제 분자는 또한 비교적 비극성이므로, 이는 세포막과 IGF-1R 수용체를 자유로이 투과할 수 있으나, 물에 적당히 용해될 수 있도록 충분히 극성일 수도 있다. 분자의 극성은 산소 작용기의 수와 특성에 의하여 결정된다. 극성은 물에 대한 용해도가 데옥시포도필로톡신의 용해도(즉, 약 0.01 mM)와 포도필로톡신의 용해도(약 0.1∼0.2 mM) 사이일때 최적인 것으로 추측된다. 비하전되었거나 또는 매우 극성인 기들이 이 분자상에 존재하여야 한다.
본 발명은 하기 화학식 Ⅰ의 화합물의 인슐린 유사 성장 인자-1 수용체의 티로신 인산화 억제제로서의 용도에 관한 것이다.
상기 식중 메틸렌기의 탄소 원자와 메톡시기의 탄소 원자 사이의 거리는 0.85∼1.05 ㎚이고 ;
R은 OH, OCH3, OC2H5또는 C1∼5선형 또는 분지형 탄화수소 사슬로서, 임의적으로는 1∼3개의 산소 작용기를 보유하며, 임의적으로는 상부 벤젠 고리중 탄소(5번)와 결합을 형성하기도 하며 ;
R1은 동일하거나 또는 상이할 수 있으며, 이는 OH 또는 OCH3이고,
n은 0∼2이다.
본원 명세서중 산소 작용기란, 히드록시, 옥소, 카르복시, 메톡시, 메틸렌디옥시, 락톤, 에테르 및/또는 에스테르 기를 의미한다.
본 발명에 사용될 수 있는 화합물의 하나의 군은 다음의 화학식 Ⅰb를 갖는다.
상기 식중, R은 OH, OCH3, OC2H5, CH3, C2H5또는 C2H4OH이고 ;
R1및 n은 상기 정의한 바와 같다.
이 군에 속하는 화합물의 치환기 R은 하부 벤젠 고리에 대하여 R 또는 S 위치에 있을 수 있다.
화학식 Ⅰ의 화합물은 다음의 대표적인 합성법에 의하여 제조될 수 있다 :
이러한 방법으로 제조될 수 있는 화합물의 예로서는 다음과 같은 것들이 있다 :
6-(3,4,5-트리메톡시-알파-히드록시-벤질)-1,3-벤조디옥솔(Ⅰa),
6-(3,4,5-트리메톡시-알파-메톡시-벤질)-1,3-벤조디옥솔(Ⅰb),
6-(3,4,5-트리메톡시-알파-메틸-벤질)-1,3-벤조디옥솔(Ⅰc).
본 발명에 의하여 사용될 수 있는 다른 화합물 군은 이하의 화학식 Ⅱ를 갖는다.
상기 식중, R2, R3및 R4는 동일하거나 또는 상이할 수 있으며, 이는 H, OH, OCH3, OC2H5이거나, 또는 R2및 R3는 모두 메틸렌디옥시기이거나, 또는 R3및 R4는 모두 아세토니드, 카보네이트 또는 메틸렌디옥시 기이며 ;
R1및 n은 상기 정의한 바와 같다.
상기 치환기 R2, R3및 R4가 옥소 기로서 나타내어지지 않을때, 이 치환기들은 알파- 또는 베타-위치에 있을 수 있다. 하부 벤젠 고리는 알파-위치인 것이 바람직하다.
화학식 Ⅱ의 화합물은 다음과 같은 대표적인 합성법에 의하여 제조될 수 있다 :
상기 반응식에서 NBS는 N-브로모숙신이미드이고, PPA는 폴리인산이며, TTN은 탈륨니트레이트 삼수화물이고, p-TSA는 p-톨루엔설폰산이며, DMF는 N,N-디메틸포름아미드이고, LDA는 리튬 디알킬아미드이다.
이러한 방법으로 제조될 수 있는 화합물의 예로서는 다음과 같은 것들이 있다 :
1-(4-메톡시-페닐)-6,7-메틸렌디옥시-1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌(Ⅱa),
3-히드록시-1-(4-메톡시-페닐)-6,7-메틸렌디옥시-1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌(Ⅱb),
1-(3,4,5-트리메톡시-페닐)-6,7-메틸렌디옥시-1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌(Ⅱg),
3-히드록시-1-(3,4,5-트리메톡시-페닐)-6,7-메틸렌디옥시-1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌(Ⅱh).
화학식 Ⅱ의 화합물은 또한 다음과 같은 합성법에 의하여 제조될 수도 있다 :
이러한 방법에 의하여 제조될 수 있는 화합물의 예로서는 다음과 같은 것이 있다 :
2-히드록시-1-(4-메톡시-페닐)-6,7-메틸렌디옥시-1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌(Ⅱc),
1-(4-메톡시-페닐)-2-옥소-6,7-메틸렌디옥시-1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌(Ⅱd),
2-히드록시-1-(3,4,5-트리메톡시-페닐)-6,7-메틸렌디옥시-1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌(Ⅱi),
1-(3,4,5-트리메톡시-페닐)-2-옥소-6,7-메틸렌디옥시-1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌(Ⅱj).
화학식 Ⅱ의 화합물은 또한 다음과 같이 제조될 수 있다 :
이러한 방법으로 제조될 수 있는 화합물의 예로서는 다음과 같은 것들이 있다 :
2,3-디히드록시-1-(4-메톡시-페닐)-6,7-메틸렌디옥시-1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌(Ⅱe),
1-(4-메톡시-페닐)-2,3-메틸렌디옥시-6,7-메틸렌디옥시-1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌(Ⅱf),
2,3-디히드록시-1-(3,4,5-트리메톡시-페닐)-6,7-메틸렌디옥시-1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌(Ⅱk),
1-(3,4,5-트리메톡시-페닐)-2,3-메틸렌디옥시-6,7-메틸렌디옥시-1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌(Ⅱl).
상기 합성법에서의 반응 조건에 관한 상세한 설명은 문헌[Advanced Organic Chemistry, Jerry March(편저), 제4판, Wiley-Interscience Publication, New York, 1992]에 기술되어 있다.
본 발명에 의하여 사용될 수 있는 또 다른 화합물 군으로는 하기 화학식 Ⅲ의 화합물이 있다.
상기 식중 R2, R5, R6은 동일하거나 또는 상이할 수 있으며, 이는 H, OH,OOCH3, OOCH2CH3, OCH3또는 OC2H5이거나, 또는 R5및 R6은 모두 에테르 또는 락톤이고 ;
R1및 n은 상기 정의한 바와 같다.
치환기 R2가 유리 히드록시기일 경우, 이 치환기 R2는 포도필로톡신과 같이 알파 위치에 있을 수 없다. 옥소기를 제외한 다른 R2치환기는 알파- 또는 베타-위치일 수 있다. 주목할 것은, 하부 벤젠 고리는 알파 위치에 있으며, 8번 및 9번 탄소 사이에는 베타 결합이 존재하고, 8'번 및 9'번 탄소 사이에는 알파 결합이 존재하므로, 데옥시포도필로톡신 및 포도필로톡신에서와 같이, 이들은 트랜스 배위를 형성한다는 것이다.
본 발명은 특히 비교적 비독성인 시클로리그난 예컨대, 에피포도필로톡신, 데옥시포도필로톡신 및 아세틸포도필로톡신중 임의의 것의 인슐린 성장 인자-1 수용체의 티로신 자가인산화의 억제제로서의 용도에 관한 것인 반면에, 예를 들어, 포도필로톡신 및 4'-데메틸-포도필로톡신의 보다 세포 독성이고 조직 자극성인 화합물의 사용은 제외한다.
화학식 Ⅲ의 일부 화합물은 식물에서 자연적으로 생성되는 것으로서 예를 들어, 데옥시포도필로톡신 및 포도필로톡신이 있다. 상기 물질을 순수한 형태로 제조하는 데 있어서, 예컨대, 포도필륨 에모디(Podophyllum emodi) 또는 포도필륨 펠타튬(Podophillum peltatum)의 건조 및 미분된 리좀이 유기 용매로 추출된다. 이 추출물은 이후 실리카 겔 상에서 여과 및 농축된다. 이 물질을 함유하는 분획을 수집하고 산성 알루미나 및 실리카 겔 등을 사용하는 크로마토그래피에 의하여 포도필륨펠타튬의 리좀을 더 정제하여, 최종적으로 재결정화한다. 포도필로톡신은 이의 독성이 약한 유도체 합성에 있어서 출발 물질로서 사용될 수 있다.
에피포도필로톡신은 포도필로톡신으로부터 용이하게 제조된다. 포도필로톡신 5㎎을 2.5㎖의 아세톤에 용해시킨다. 이 용액에 진한 HCl을 0.5㎖ 첨가하고, 이 혼합물을 2 시간 동안 끓인다. 이후 이 용액을 수성 NaHCO3(5㎖중 약 0.5g)로 중화시킨 다음, 아세톤을 증발시키고, 생성물인 에피포도필로톡신을 에틸 아세테이트로 추출한다.
아세틸포도필로톡신(포도필로톡신의 아세테이트 유도체)은 0.1㎎의 포도필로톡신과 1㎖의 아세트산 무수물, 그리고 피리딘 1㎖를 함께 50℃에서 16 시간 동안 항온 처리하여 포도필로톡신으로부터 제조될 수 있다. 이후 상기 시약들을 일부 증발시키고, 물 10 ㎖와 에틸 아세테이트 10㎖를 첨가한 다음, 생성물을 수성 상으로부터 추출하였다.
아세토니드 및 메틸렌디옥시 유도체는 천연 생성 리그난의 락톤 고리를 표준적인 방법에 따라서 환원시킴으로써 얻어진 디올을 출발 물질로 하여 제조될 수 있다.
화학식 Ⅲ의 화합물의 추가의 예로서는 다음과 같은 것들이 있다 :
포도필로톡신 및 4'-데메틸-데옥시포도필로톡신.
본 발명은 또한 하기 화학식 Ⅰ의 신규한 화합물에 관한 것이다.
화학식 Ⅰ
상기 식중,
R은 OH, OCH3, OC2H5, CH3, C2H5또는 C2H4OH이고 ;
R1및 n은 상기 정의한 바와 같으나,
단, R1이 OCH3이고 n이 2이면, R은 OH가 아니며,
R이 CH3또는 C2H5이면, R1은 OH이고 n은 1 또는 2이며,
R이 C2H5이면, R1은 OH가 아니다.
2개의 치환기 사이의 거리를 소정의 범위내(0.95 ±0.10㎚ ; 9.5 ±1.0Å)로 유지시키기 위해서 본 발명의 분자는 비교적 단단해야 한다. 탄화수소 사슬의 고리 구조는 벤젠 고리의 회전 또는 이동을 억제할 것이므로, 락톤 형성도 억제할 것이다.
본 발명은 또한 화학식 Ⅱ의 신규한 화합물에 관한 것이다.
화학식 Ⅱ
상기 식중, R2, R3및 R4는 동일하거나 또는 상이할 수 있는 것으로서, 이는 H, OH, O, OCH3이거나, 또는 R2및 R3은 모두 메틸렌디옥시기이거나, 또는 R3및 R4는 모두 아세토니드, 카보네이트 또는 메틸렌디옥시기이며 ;
R1및 n은 상기 정의한 바와 같다.
IGF-1R 티로신 카나제의 억제제를 치료 목적으로 디자인 하기 위하여, 상기 억제제를 상기 IGF-1R과 매우 상동성인 인슐린 수용체 키나제와 가교 반응시키지 않는 것이 매우 중요하다. 인슐린 수용체의 공동 억제 작용을 통하여 생체내 당뇨병성 반응을 유발시킬 것이다. 이러한 반응은 매우 심각한 부작용을 유발시키는데, 이때 수용체 키나제가 차단되기 때문에 이 부작용은 인슐린 치료로는 극복될 수 없다. 본 발명자들은 포도필로톡신 및 이의 유도체가 티로포스틴계 화합물보다 더욱 강력한 IGF-1R 억제제로서, 인슐린 수용체 티로신 키나제를 전혀 방해하지 않는다는 것을 알아냈다. 이 포도필로톡신 및 이의 유도체는 모두 표피 성장인자, 혈소판유래 성장 인자 또는 섬유아세포 성장 인자의 수용체의 티로신 인산화를 방해하지는 않는다.
포도필로톡신은 오랜 기간 동안 암 치료에 사용되어 왔으나, 이 치료에서 이것이 환자에게 투여되면 허용할 수 없는 부작용을 유발하였다. 항암 효과 및 부작용은 미세소관의 조립 억제와 유사분열을 차단하는 것에 기인하였다. 최근들어 포도필로톡신 및 독성이 약한 이의 몇몇 유사체는 매우 효능이 있고, 인슐린 유사 성장 인자-1 수용체의 티로신 인산화의 특이적 억제제로서, 암 세포의 생존 인자로서 중요한 역할을 한다는 사실이 밝혀진 바 있다. IGF-1R를 불활성화시키는데에는 포도필로톡신의 항미세소관 효과를 나타내는데 필요한 농도보다 100배 낮은 농도로써도 충분하였다. 가장 중요한 것은 포도필로톡신 및 이의 유사체는 인슐린 수용체(IGF-1R과 매우 상동성인 수용체)를 억제하지 않는다는 사실이다. 뿐만 아니라, 상기 포도필로톡신 및 이의 유사체는 다른 주요 성장 인자 수용체 키나제중 어느 것도 억제하지 않는다.
비교적 비독성인 화학식 Ⅰ의 화합물은 혈관 수술 이후 관상 동맥의 재발협착증, 건선 및 선단비대증을 예방하는 것을 포함하여, IGF-1R 의존성 질병 예컨대, 암, 동맥경화증의 치료에 사용될 수 있다.
화학식 Ⅰ의 화합물과 생리적 허용 담체, 그리고 필요에 따라서는 부가제를 포함하는 약학 조성물은 임의의 투여 경로 예컨대, 비경구 투여, 바람직하게는 정맥내 주입 또는 국소 투여 예컨대, 패취제에 의한 투여로 환자에게 투여될 수 있다.
본 발명은 화학식 Ⅰ 또는 화학식 Ⅱ의 신규한 화합물의 의약으로서의 용도, 구체적으로 암 치료용 의약을 제조하는 데 있어서의 용도에 관한 것이다.
상기 생물학적 실험은 마이크로몰 이하의 농도의 포도필로톡신 또는 독성이 약한 이의 유사체 예컨대, 데옥시포도필로톡신 또는 에피포도필로톡신이 종양 세포 사멸을 유발시키기에 충분할 수 있다는 것을 제안하였다. 그러나, 장기간 동안 억제제의 혈장내 농도를 일정하게 유지시켜 이 억제제가 모든 IGF-1R을 연속적으로 포화시킬 수 있으며, 이러한 방식으로 가능한한 많은 악성 세포를 영구적으로 사멸시킨다는 것이 중요한 것으로 생각된다. 따라서, 혈장내 농도를 모니터하면서 포도필로톡신 유도체를 연속적으로 주입하면, 이것은 반복적(예컨대, 매일) 주입법을 대신하는 치료 기법이 될 수 있으며, 이로써 치료 사이 사이에 IGF-1R을 반복적으로 반응시킬 수 있다.
결과적으로 본 발명은 또한 종양의 진행을 지연시키거나 또는 종양을 없애는데 충분한 시간 동안, 화학식 Ⅰ의 화합물과 생리적 허용 담체를 함유하는 약학 조성물을 일정한 주입법에 의하여 종양 환자에게 투여하는 단계, 이 화합물의 혈장내 수준을 조절하는 단계 및 혈장내 수준을 (화합물의 일반적 독성에 따라서) 0.05∼5.0 μM 사이로 맞추기 위하여 주입 속도를 맞추는 단계를 포함하는, 포유 동물에 있어서의 암 치료 방법에 관한 것이다.
IGF-1R에 완전히 의존적이지 않은 종양의 경우에, 본 발명의 화합물은 종양 세포를 다른 항암 약물의 효과에 감작시키는데 유용할 수 있다.
재료
화학물질
세포 배양 시약 즉, 배지인, 소 태아 혈청 및 항생제를 스웨덴의 Gibco로부터 구입하였다. 다른 모든 화학 물질들은 별도의 언급이 없는한 Sigma(미국, 미주리주 세인트 루이스 소재)로부터 구입한 것을 사용하였다. 포스포티로신에 대한 마우스 모노클로날 항체(PY99) 및 IGF-1R의 α- 서브유닛에 대한 폴리클로날 항체(N20)은 Santa Cruz Biotechnology Inc.(미국 캘리포니아 산타 크루즈 소재)로부터 구입하였다. IGF-1R의 α-서브유닛에 대한 모노클로날 항체(IR-3)는 Oncogene Science(미국 뉴욕 소재)로부터 구입하였다. 데옥시포도필로톡신 및 포도필로톡신(순도 99.97%)과, 아세틸포도필로톡신, 포도필로톡손 및 4'-데메틸포도필로톡신(순도 >95%)은 스위스 소재 Analytecon SA로부터 기증받았다.
세포 배양액
인간의 악성 흑색종 세포주 SK-MEL-2, SK-MEL-5 및 S-MEL-28, 전립선 발암 세포주 PC-3 및 유방암 세포주 MCF-7을 미국의 American Tissue Culture Collection으로브터 얻었다. 악성 흑색종 세포주 BE 및 FM55는 R.Kiessling 교수(CCK, Karolinska Hospital, 스웨덴 스톡홀름 소재)로부터 얻었다. R- 및 P6 세포주는 R.Baserga 교수(Thomas Jefferson University, 미국 펜실베니아주, 필라델피아 소재)로부터 기증받았다. 모든 세포주를 10% 소 태아 혈청, 글루타민, 1% 벤질페니실린 및 스트렙토마이신을 함유하는 최소 필수 배지에서 배양하였다. 상기 세포들을 95% 공기/5% CO2대기에서 37℃로 유지시킨 가습 항온처리기중 조직 배양플라스크의 단일층에서 성장시켰다. 이 실험을 위하여, 세포를 35 ㎜ 또는 60 ㎜ 플라스틱 접시 또는 96 웰 플라스틱 평판에서 배양하였다. 본 실험은 아 합류(subconfluent) 성장 조건하에서 개시하였다.
인간 만성 골수종 백혈병 K562/S 아 K562/Vcr30 세포주 및 급성 골수종 백혈구 세포주 HL60/O 및 HL60/Nov는 ATCC로부터 입수하였다. 상기 K562/S 및 HL60/O은 야생형(비내성) 세포인 반면에, 상기 K562/Vcr30 및 HL60/Nov는 세포증식억제 내성 아세포주였다. 모든 백혈병 세포주를 10% 소 태아 혈청 및 2 mM 글루타민, 1% 벤질-페니실린 및 스트렙토마이신을 보충한 RPMI 1640 배지에서 배양하였다. 이 세포들을 95% 공기/5% CO2대기하에서 37℃로 유지시킨 가습 항온처리기중 조직 배양 플라스크에서 성장시켰다. 본 실험을 위하여, 25,000개의 세포를 60㎜ 플라스틱 디쉬또는 96-웰 플라스틱 평판에서 배양하였다. 백혈병 세포에 대한 실험은 동료 교수인 Sigurd Vitols(스웨덴 스톡홀름 소재, Karolinska Hospital의 약리학 교실)와 공동으로 수행하였다.
방법
세포 성장 및 생존 분석법
세포 증식 키트 Ⅱ(Roche Inc.)는 생존 세포의 호흡 과정에 의한 오랜지색 포르마잔 염료중 황색 테트라졸륨 염 XXT의 비색 변화를 기초로 한다[Roehm, NW 등, J.Immunol. Methods 142:257-265, 1991]. 96-웰 평판에서 100 ㎕ 배지중 5000/웰의 농도로 종균된 세포들을 소정 농도의 상이한 약물로 처리하였다. 세포들을 항온처리한 후 24 시간 또는 48 시간 경과시, 제조자의 프로토콜에 따라서, XXT 표지화 혼합물로 처리하였다. 4시간 경과후, 495 ㎚ 필터가 장착된 주사 멀티웰 분광계를 사용하여 상기 포르마잔 염료를 정량하였다. 생존 세포수와 흡광도를 직접 상관시켰다. 농도 1000∼10,000 세포/웰로 종균된 미처리 세포를 사용하여, 1000 세포/웰의 비율로 점점 증가하는 표준 흡광도 곡선을 그렸다. 모든 표준 및 실험은 3중으로 수행하였다.
면역침전법 및 단백질 함량의 측정
분리된 세포들을 프로테아제 억제제를 함유하는 10 ㎖의 얼음 냉각된 PBSTDS중에서 용해하였다[Carlsberg, M., 등, J.Biol.Chem.271:17453-17462, 1996]. 50㎕ 단백질 A 또는 G 아가로즈를 1㎖ 샘플에 첨가하고, 이를 궤도 진탕기중 4℃에서 15분 동안 항온처리하였다. 4℃에서 10분 동안 10,000 r/분으로 원심분리를 한후에, 상청액을 취하였다. Bio-Rad로부터 구입한 시약을 이용하는 염료 결합 분석법으로 단백질 함량을 측정하였다. 소 혈청 알부민을 표준으로서 사용하였다. 15㎕의 단백질 G 플러스 아가로즈 및 5㎕의 항IGF-1R을 첨가하였다. 4℃에서 3 시간 동안 궤도 진탕기에서 항온처리한 후에, 10초 동안 마이크로 원심분리기(14,000 ×g)에서 펄스 원심분리하여 침전물을 수집하였다. 상청액을 폐기하고, 펠렛을 PBSTDS로 3회 세척하였다.
나트륨 도데실 설페이트 폴리아크릴아미드 겔 전기영동(SDS-PAGE)
단백질 샘플을 Laemli 완충액 및 0.5% 메탄올을 함유하는 2 ×샘플 완충액중에 용해시키고, 이를 96℃에서 5분 동안 가열시켰다. 4% 스택킹 겔과 7.5% 분리 겔을 사용하는 SDS-PAGE로 샘플을 분리하였다. 모든 실험에서 분자량 마커(Bio Rad,스웨덴)를 동시에 전개시켰다.
웨스턴 블롯법
SDS-PAGE 이후에, 단백질을 밤새도록 니트로셀룰로즈 막(Hybond, Amersham, UK)으로 옮긴 다음, 이를 1 시간 동안 실온에서 PBS중 4% 탈지 분유와 0.02% Tween 20 용액(pH7.5)중에서 차단시켰다. 1차 항체를 사용하여 1 시간 동안 실온에서 항온처리한 다음, Tween을 함유하는 PBS로 3회 세척하고, 그후 실온에서 1 시간 동안 2차 항체를 사용하여 항온 처리하였다. 3회 더 세척한 후에, 상기 막을 스트렙타비딘-표지화 호오스래디쉬 퍼옥시다제와 함께 30분 동안 항온처리하고, 이를 Amersham ECL 시스템(Amersham, UK)을 사용하여 검출하였다. 이 필름을 Fluor-S(BioRad)로 스캔하였다.
IGF-1R 자가인산화의 시험관내 분석법
샌드위치 ELISA 분석법으로 IGF-1R 티로신 자가인산화를 분석하였다. 요약하면, 96-웰 평판(Immunolon, Nunc.)을 4℃에서 밤새도록 1㎍/웰의 모노클로날 항체 Ab-5(LabVision)(IGF-1R 베타 서브 유닛에 대한 항체)로 코팅하였다. 이 평판을 PBS Tween중 1% BSA로 1 시간 동안 블로킹시킨후, P6 세포주로부터 얻은 전체 단백질 용해물을 80g/웰의 농도로 첨가하였다. R-세포주로부터 얻은 전체 단백질 용해물을 음성 대조군으로서 사용하였다. 관찰된 화합물을 실온에서 30분 동안 ATP를 함유하지 않는 티로신 키나제 완충액중에 첨가한후, ATP로 키나제를 활성화시켰다. Sigma 키트를 사용하여 키나제 분석법을 수행하였다. 분광계 측정후 Statistica 프로그램의 회귀 함수(Regression function)를 사용하여 억제제의 IC50값을 측정하였다.
실험 1. 포도필로톡신 및 다른 생물학적 활성 페놀 화합물이 배양된 흑색종 세포에서의 IGF-1R의 인산화에 미치는 효과
흑색종 세포(세포주 FM55)를 6㎝ 디쉬 즉, 10,000 세포/㎠의 농도로 최소 필수 배지(10% 송아지 태아 혈청(FCS)으로 보충함)중에 종균시켰다. 상기 세포 농도가 65,000 세포/㎠가 되었을때, 이들을 게니스테인, 타목시펜, 쿠에르세틴 및 포도필로톡신으로 최종 농도 배양 배지중 0, 1, 15 또는 60μM로 1 시간 동안 처리하였다. 0μM로 처리하였다는 것은 처리하지 않은 대조군을 나타낸다. 이후 세포들을 분리하고, 이를 IGF-1R로 면역 침전시켰다. 정제된 IGF-1R을 함유하는 상기 면역침전물을 겔 전기영동에 의하여 분획화하였다. IGF-1R의 인산화는 웨스턴 블롯법을 사용하여 항-포스포티로신 항체로 확인하였다. 얻어진 시그널은 인산화된 IGF-1R을 나타내며 시그널의 강도는 인산화된 IGF-1R의 양을 나타낸다. 사용된 방법에 관한 상세한 설명은 전술하였다. 강도는 시그널의 광학 밀도(OD)를 측정하는 스캐너에 의하여 정량화되었다. 대조군 세포에 있어서, 상기 OD는 100%로 설정하였다. 블랭크(OD 0%)는 백그라운드를 나타낸다. 이하의 표 1에 나타낸 결과들은 3회 실험에 대한 평균값을 나타낸다.
원래 상태 세포에서의 IGF-1R 인산화 수준
화합물 1μM 15μM 60μM
게니스테인 100 96 35
타목시펜 95 20 10
쿠에르세틴 100 105 96
포도필로톡신 8 4 2
상기 결과들을 통하여 포도필로톡신은 3 가지의 농도에서 거의 완벽하게 IGF-1R 인산화를 억제하였던 반면에, 게니스테인만은 60 μM에서 부분적인 억제 효과를 나타내었고 쿠에르세틴은 전혀 효과를 나타내지 않았다는 것을 알 수 있다.
실험 2. 배양된 흑색종 세포에서 포도필로톡신 유도체가 IGF-1R의 자가인산화에 미치는 효과
FM55 흑색종 세포를 실험 1에 기술된 바와 동일한 방법으로 배양하였다. 디쉬의 밀도가 65,000 세포/㎠에 이르렀을때, 이 디쉬를 1 시간 동안 0.05μM의 포도필로톡신, 데옥시포도필로톡신, 아세틸포도필로톡신, 에피포도필로톡신, 4'-데메틸-포도필로톡신 및 포도필로톡손으로 처리하였다. 이후 전술한 바와 같이 상기 세포들을 분석을 위하여 수집하고, IGF-1R 자가인산화를 정량하였다. 이하 표 2에 나타낸 값은 3회 실험의 평균값을 나타내는 것이다.
포도필로톡신과 관련한 원래 상태의 세포에 있어서 IGF-1R 자가인산화에 대한 억제 효과
화합물 상대적 효능
포도필로톡신 1
데옥시포도필로톡신 0.8
아세틸포도필로톡신 1.3
에피포도필로톡신 0.5
4'-데메틸포도필로톡신 0.5
포도필로톡신 0.3
상기 결과들을 통하여 아세틸포도필로톡신, 포도필로톡신 및 데옥시포도필로톡신은 IGF-1R 인산화의 유력한 억제제임을 알 수 있었다.
실험 3. 고형 종양 세포의 생존율에 대한 포도필로톡신 및 데옥시포도필로톡신의 투여 반응 효과
5개의 상이한 유형의 세포주를 96-웰 평판(웰중 배지 용적은 100㎕)에 최소 필수 배지(송아지 태아 혈청으로 보충)중 10,000 세포/㎠의 농도로 종균시켰다. 세포 농도가 65,000 세포/㎤의 농도에 이르렀을때, 이들을 상이한 투여량의 포도필로톡신 및 데옥시포도필로톡신으로 48 시간 동안 처리하였다. 이후 세포의 생존율을 분석하였다(상기 참조). 이로부터, 각각의 억제제 및 세포주에 대한 IC50값(농도로 계산함)을 통하여 세포 생존율을 50% 감소시켰음을 알았다. 결과는 4회의 상이한 실험 결과를 기초로 한다.
세포 생존율에 대한 IC50(μM)
세포주 기원 포도필로톡신 데옥시포도필로톡신
SK-MEL-28 흑색종 0.05 0.04
BE 흑색종 0.05 n.d.
FM55 흑색종 0.04 0.04
MCF-7 유방암 0.07 0.03
PC-3 전립선암 0.06 n.d.
n.d. : 측정되지 않음
이 결과를 통하여 포도필로톡신 및 데옥시포도필로톡신은 모두 종양 세포 생존에 대한 유용한 억제제임을 알 수 있었다.
실험 4. 상이한 포도필로톡신 유사체에 대한 투여량 반응 효과
FM55 흑색종 세포를 실험 3에 기술한 바와 동일한 방법으로 배양하고, 이 세포를 상기 실험 3에 기술한 바와 같이 상이한 투여량의 포도필로톡신 유사체로 처리하였다. 그 결과(IC50 값)를 이하 표 4에 나타내었다.
FM55 세포의 생존율에 대한 IC50(μM)
화합물 IC50
포도필로톡신 0.05
데옥시포도필로톡신 0.04
아세틸포도필로톡신 0.03
4'-데메틸포도필로톡신 0.04
상기 결과를 통하여, 시험된 유사체는 모두 유용함을 알 수 있었다.
실험 5. 포도필로톡신 유사체의 백혈병 세포에 대한 투여량 반응 효과
백혈병 세포주 K562/S, K562/Vcr 30, HL60/0 및 HL60/Nov는 IGF-1R을 발현시키는 것으로 판명되었다. 이는 전술한 방법 및 실험 1 및 2에 기술된 바와 같이 웨스턴 블롯 분석법으로 분석되었다. 상기 4개의 백혈병 세포주를 송아지 태아 혈청으로 보충된 RPMI40 배지중 96-웰 평판(웰중 배지 용적 = 100㎕)에 종균시켰다. 24 시간 경과후 포도필로톡신, 데옥시포도필로톡신 및 기타 유도체를 상이한 농도로 72 시간 동안 첨가하였다. 이후 세포 생존률을 분석하였다(상기 참조). 각각의 억제제 및 세포주에 대한 IC50 값을 이하에 나타내었다(표 5). 결과는 3회의 상이한 실험을 기초로 한 것이다.
백혈병 세포주의 생존율에 대한 IC50(nM)
K562/S K562/Vcr30 HL60 HL60/Nov
포도필로톡신 4 7 3 2
데옥시포도필로톡신 3 4 3 2
아세틸포도필로톡신 80 140 48 46
에피포도필로톡신 195 450 127 90
포도필로톡손 > 500 > 500 > 500 > 500
4'-데메틸-포도필로톡신 22 50 20 18
상기 결과를 통하여 데옥시포도필로톡신은 예상외로 인간 백혈병 세포에 대하여 매우 강력한 세포 독성 효과를 나타낸다는 것을 알 수 있었다. 이러한 효과는 이의 IGF-1R에 대한 작용만으로는 설명될 수 없다. 아세틸포도필로톡신 및 에피포도필로톡신의 효과는 IGF-1R 억제제에 대하여 예측한 바 대로였다.
결론
특정 시클로리그난 예컨대, 포도필로톡신 및 몇몇 유사체인 데옥시포도필로톡신은 원래 상태의 세포에서 분석한 바에 의하면, IGF-1R 티로신 키나제의 매우 특이적이며 유용한 억제제라는 것을 알 수 있었다. 원래 상태의 세포에 투여하였을 경우 EC50은 0.02∼0.06 μM이었다.
인슐린 유사 성장 인자-1 수용체의 포도필로톡신 유도성 불활성화는 악성 세포에서 광범위한 세포 사멸을 유발시킨 반면에, 인슐린 유사 성장 인자-1 수용체가 존재하지 않는 세포들은 내성이었다. 상기 비독성 유도체인 피크로포도필린은 포도필로톡신과 인슐린 유사 성장 인자-1 수용체 활성을 억제하고 세포 사멸을 유도하는 면에서 효능이 동등하였다. 포도필로톡신 및 이의 유도체의 이와 같은 신규한 기작은 암과 기타 IGF-1R 의존성 질병의 치료에 유용할 수 있다.

Claims (14)

  1. 인슐린 유사 성장 인자-1 수용체의 티로신 인산화 억제제로서의 화학식 Ⅰ의 화합물의 용도 :
    화학식 Ⅰ
    상기 식중,
    메틸렌기의 탄소 원자와 메톡시기의 탄소 원자 사이의 거리는 0.85∼1.05 ㎚이고 ;
    R은 OH, OCH3, OC2H5또는 C1∼5선형 또는 분지형 탄화수소 사슬로서, 임의적으로는 이중 결합을 보유하고, 임의적으로는 1∼3개의 산소 작용기를 보유하며, 임의적으로는 벤젠 고리 A중 탄소 원자와 결합을 형성하기도 하며 ;
    R1은 동일하거나 또는 상이할 수 있으며, 이는 OH 또는 OCH3이고, n은 0∼2이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 화학식 Ⅰ의 화합물은 다음과 같은 것인 용도 :
    화학식 Ⅰ
    상기 식중,
    R은 OH, OCH3, OC2H5, CH3, C2H5또는 C2H4OH 이고 ;
    R1및 n은 제1항에 정의한 바와 같다.
  3. 제1항에 있어서, 상기 화합물은 하기 화학식 Ⅱ를 갖는 것인 용도 :
    화학식 Ⅱ
    식중,
    R2, R3및 R4는 동일하거나 또는 상이할 수 있으며, 이는 H, OH, OCH3이거나, 또는 R2및 R3는 모두 메틸렌디옥시기이거나, 또는 R3및 R4는 모두 아세토니드, 카보네이트 또는 메틸렌디옥시 기이고 ;
    R1및 n은 제1항에 정의한 바와 같다.
  4. 제1항에 있어서, 상기 화합물은 하기 화학식 Ⅲ을 갖는 것인 용도 :
    화학식 Ⅲ
    식중,
    R2, R5및 R6는 동일하거나 또는 상이할 수 있으며, 이는 H, OH, OOCH3, OOCH2CH3, OCH3또는 OC2H5이거나, 또는 R5및 R6은 모두 에테르 또는 락톤이며 ;
    R1및 n은 제1항에 정의한 바와 같으나,
    단, R2가 OH인 경우, 이 치환기는 알파 위치일 수 없다.
  5. 제4항에 있어서, 상기 화합물은 에피포도필로톡신, 데옥시포도필로톡신 및 아세틸포도필로톡신으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 용도.
  6. 하기 화학식 Ⅰ의 화합물 :
    화학식 Ⅰ
    식중, R은 OH, OCH3, OC2H5, CH3, C2H5또는 C2H4OH이며 ;
    R1및 n은 제1항에 정의한 바와 같으나,
    단, R1이 OCH3이고 n이 2일때, R은 OH가 아니다.
  7. 하기 화학식 Ⅱ의 화합물 :
    화학식 Ⅱ
    식중,
    R1, R3및 R4는 동일하거나 또는 상이할 수 있으며, 이는 H, OH, O, OCH3이거나 ; 또는 R2및 R3는 모두 메틸렌디옥시기이거나, 또는 R3및 R4는 모두 아세토니드, 카보네이트 또는 메틸렌디옥시기이고 ;
    R1및 n은 상기 정의한 바와 같다.
  8. 의약으로서 사용되는 화학식 Ⅰ, 화학식 Ⅱ 또는 화학식 Ⅲ의 화합물.
  9. 암, 동맥경화증, 건선 및 선단비대증과 같은 IGF-1R 의존성 질병을 치료하는데 있어서의 화학식 Ⅰ, 화학식 Ⅱ 또는 화학식 Ⅲ의 화합물의 용도.
  10. 제6항 또는 제7항에 있어서, 암 치료용 의약을 제조하는 데 있어서의 화합물의 용도.
  11. 암의 예방 또는 치료용 의약의 제조에 있어서의 하기 화학식 Ⅲ의 화합물의 용도 :
    화학식 Ⅲ
    식중,
    R2, R5및 R6은 동일하거나 또는 상이할 수 있으며, 이는 H, OH, OOCH3, OOCH2CH3, OCH3또는 OC2H5이거나, 또는 R5및 R6은 모두 에테르 또는 락톤이며 ;
    R1및 n은 제1항에 정의한 바와 같으나,
    단, R2가 OH이면, 이 치환기는 알파 위치일 수 없다.
  12. 제11항에 있어서, 상기 화합물은 에피포도필로톡신, 데옥시포도필로톡신 및 아세틸포도필로톡신으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 백혈병 예방 또는 치료에 있어서의 화합물의 용도.
  13. 화학식 Ⅰ, 화학식 Ⅱ 또는 화학식 Ⅲ의 화합물과 생리적 허용 담체를 포함하는 약학 조성물.
  14. 종양의 진행을 지연시키거나 또는 종양을 없애는데 충분한 시간 동안, 화학식 Ⅰ의 화합물, 화학식 Ⅱ의 화합물 또는 화학식 Ⅲ의 화합물과 생리적 허용 담체를 함유하는 약학 조성물을 일정한 주입법에 의하여 종양 환자에게 투여하는 단계, 이 화합물의 혈장내 수준을 모니터하는 단계 및 혈장내 수준을 0.05∼5.0 μM 사이로 유지시키기 위하여 주입 속도를 조정하는 단계를 포함하는, 포유 동물에서의 암 치료 방법.
KR10-2003-7016623A 2001-06-19 2002-06-19 시클로리그난의 신규의 용도 및 신규의 시클로리그난 KR20040030686A (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0102168A SE0102168D0 (sv) 2001-06-19 2001-06-19 New use and new compounds
SE0102168-2 2001-06-19
US30043101P 2001-06-26 2001-06-26
US60/300,431 2001-06-26
PCT/SE2002/001223 WO2002102805A1 (en) 2001-06-19 2002-06-19 NEW USE Of CYCLOLIGNANS AND NEW CYCLOLIGNANS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20040030686A true KR20040030686A (ko) 2004-04-09

Family

ID=26655492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2003-7016623A KR20040030686A (ko) 2001-06-19 2002-06-19 시클로리그난의 신규의 용도 및 신규의 시클로리그난

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP2009242406A (ko)
KR (1) KR20040030686A (ko)
AU (2) AU2009201542B2 (ko)
DE (1) DE60233601D1 (ko)
NO (1) NO20035647L (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100971364B1 (ko) * 2009-12-28 2010-07-20 명 하 윤 굴삭기 그라브 실린더의 유압 분배용 어댑터

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU585936B2 (en) * 1984-12-28 1989-06-29 Conpharm A.B. Pharmaceutically active podophyllotoxins
JPH09194368A (ja) * 1996-01-11 1997-07-29 Pola Chem Ind Inc ポドフィロトキシン誘導体及びそれからなる新規細胞分化誘導剤

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100971364B1 (ko) * 2009-12-28 2010-07-20 명 하 윤 굴삭기 그라브 실린더의 유압 분배용 어댑터

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009242406A (ja) 2009-10-22
DE60233601D1 (de) 2009-10-15
NO20035647L (no) 2004-02-18
AU2009201542A1 (en) 2009-05-14
AU2010200488A1 (en) 2010-03-04
AU2009201542B2 (en) 2011-06-23
NO20035647D0 (no) 2003-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7709526B2 (en) Use of cyclolignans and new cyclolignans
AU2002314671A1 (en) New use of cyclolignans and new cyclolignans
AU2002311731A1 (en) New use of specific cyclolignans
Mereyala et al. Cytotoxic activity of styryl lactones and their derivatives
US20070123491A1 (en) Podophyllotoxin derivatives as igf-1r inhibitors
KR20040030686A (ko) 시클로리그난의 신규의 용도 및 신규의 시클로리그난
EP1397368A1 (en) New use of specific cyclolignans

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
N231 Notification of change of applicant
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid