KR20170084712A - HNF4-α 길항제 및 이의 용도 - Google Patents

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남승윤
박희서
장혜령
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Abstract

본 발명은 HNF4-α(Hepatocyte nuclear factor 4 alpha) 길항제 및 이의 용도에 관한 것으로, 본 발명의 HNF4-α(Hepatocyte nuclear factor 4 alpha) 길항제 및 이의 용도에 관한 것으로, 본 발명에서 선별한 HNF4-α 길항제는 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 특이적으로 결합하여 HNF4-α의 활성을 억제시키는 것을 확인하였으며, 본 발명의 HNF4-α 길항제는 기존에 알려진 HNF4-α 길항제에 비해 현저하게 Wnt5a의 발현을 특이적으로 감소시키고, 위암세포의 성장을 억제할 수 있으므로, 암 예방 및 치료용 약학적 조성물 또는 건강기능식품으로 활용될 수 있을 뿐만 아니라, HNF4-α 과발현으로 인해 발생하는 질환의 치료 또는 예방용 조성물로 응용할 수 있다.

Description

HNF4-α 길항제 및 이의 용도{HNF4-α antagonist and Use Thereof}
본 발명은 HNF4-α(Hepatocyte nuclear factor 4 alpha) 길항제 및 이의 용도에 관한 것으로, 보다 상세하게는 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 특이적으로 결합하여 HNF4-α의 활성을 억제시키는 길항제 및 상기 HNF4-α 길항제를 유효성분으로 포함하는 위암 예방 및 치료용 조성물에 관한 것이다.
HNF4-α(Hepatocyte nuclear factor 4 alpha)는 간세포핵인자로, 핵 내에 존재하는 DNA 결합 단백질이며, 간 내에 많이 존재하여 간 특이적 유전자의 발현을 조절하는 전사인자로 알려져 있다. 또한, HNF4-α는 스테로이드수용체 패밀리에 속하는 전사인자로, HNF1-α 유전자를 활성화시킨다 (Sladek, F. M., et al., Genes Dev., 4:2353, 1990). 기존의 연구에서는 HNF4-α가 외인성 리간드의 비존재하에 표적 유전자의 전사를 활성화하는 것이 보고되었지만, 그 후에 특정의 지방산 아실-CoA 가 HNF4-α를 활성화하는 것으로 연구되어, HNF4-α가 특정 리간드에 의해 활성이 조절되는 것이 밝혀졌다 (Hertz, R., et al., Nature, 392:512, 1998).
또한, HNF4-α는 MTP(microsomal triglyceride transfer protein), apoB(apolipoprotein B) 및 apoCIII(apolipoprotein CIII) 등의 지질 수송에 관련되는 유전자나 PEPCK(phosphenolpyruvate carboxykinase) 및 G6Pase(glucose-6-phosphatase) 등의 당대사에 관련되는 유전자의 발현을 정말로 제어하는 것이 알려져 있으며, 간장 외에, 신장 및 소장에서도 발현이 되며, 지방산의 합성·수송·분비, 세포 주기의 조절 등 폭넓게 생체의 에너지 대사나 항상성의 유지에 관련되어있다.
상기 HNF4-α는 콜레스테롤, 지방산과 포도당 대사 및 간 분화 과정에서 필요한 유전자의 전사를 조절할 뿐만 아니라(Jian G et al., Molecular and cell biology, 15:5131, 1995), 대표적인 약물대사효소인 CYP2D6(cytochrome P450 2D6), CYP2B6(cytochrome P450 2B6), CYP3A4(cytochrome P450 3A4) 및 CYP2C9(cytochrome P450 2C9)의 전사를 조절하는 것으로 알려져 있다 (William C et al., The Journal of Biological Chemistry, 271(41):25269, 1996).
실제로, 간장 특이적으로 HNF4-α(을)를 결실시킨 마우스에서는, 간장에 있어서의 MTP 및 apo 단백질의 발현 감소, 혈청 콜레스테롤 및 혈청 트리글리세라이드의 감소 및 체중 감소가 인정되고 있다 (Hayhurst, G. P., et al., Mol . Cel . Biol., 21:1393, 2001). 따라서, HNF4-α의 활성을 억제시키면, 지질대사 조절능 및 당대사조절능을 가지며, 고트리글리세라이드혈증, 지방간, 당뇨병의 예방 혹은 개선제로서 유용하게 사용할 수 있다는 추측이 이루어지고 있다.
종래의 기술에서, HNF4-α의 전사 활성은, FXR(farnesoid X receptor)의 표적 유전자의 하나인 SHP(small heterodimer partner)에 의해 억제되는 것으로 보고되었으며(Lee, Y., et al., Mol . Cell Biol ., 20:187, 2000), HNF4α단백질에 작용하는 리간드로서 장쇄 지방산 아실 CoA(팔미토일 CoA, 밀리 파업 일-CoA, 도데카노일-CoA, 스테아로 일-CoA, 나 오일-CoA, 리노 레오 일-CoA, 리오레노이르 CoA, 에이코사펜타에노일-CoA, 도코사헥사에노일-CoA)가 보고된바 있다 (Nature, 392:512, 1998).
일본공개특허 제2008-133247호에서는 지방간 또는 당뇨병의 예방 또는 개선을 위해 HNF4-α활성 억제제인 니트로제니스테인이 보고되었으며, 일본국제공개특허 WO2002-024227에는 HNF4α 단백질은 대장암 조직에서 과발현되고 있으며, HNF4α 단백질의 발현을 억제하면 종양 세포 증식을 억제할 수 있다고 보고하였고, 미국공개특허 제2010-0286220호에는 HNF4-α 길항제인 BIM5078 화합물이 기재된바 있다.
한편, 위암(gastric cancer)은 위에 생기는 악성 종양에는 위 점막상피에서 생기는 위선암과 점막하층에서 생기는 악성림프종, 근육육종, 간질성 종양 등이 있으나, 대개 위암이라 하면 위선암(gastric adenocarcinoma)에 해당한다.
위선암(Gastric adeno-carcinoma)은 2000년 700,349명의 사망에서 두 번째 원인으로, 세계에서 가장 일반적으로 진단된 네 번째 암이다. 몇 가지 역학적 및 조직병리학적 특징들을 갖는 단일 이질적 질환으로 간주하고 있다. 위암 치료는 주로 환자를 수술 만으로 또는 수술과 화학요법으로 치료하여야 하는지를 결정하는 TNM(tumor, node, metastasis) 병기결정 같은 임상적 파라미터에 근거한다. 위암은 유방암과 대장암 등과 달리 TNM 병기 시스템에 따라서 1기에서 4기까지 명확하게 차이가 난다. 즉, 1기의 경우에는 5년 생존율이 90% 이상이며, 4기의 경우에는 20% 이하로 큰 차이를 보인다. 상기 병기 시스템에 기반을 두어 위암은 흔히 조기 위암(Early Gastric Cancer), 국소진행형(Locally Advanced Gastric Cancer), 국소 침윤형(Locally Advanced Invasive Gastric Cancer) 및 전이 위암(Metastatic Gastric Cancer) 등으로 나눌 수 있다.
본 발명의 발명자들은 선행 연구를 통해(Hae Ryung Chang et al., Gut., 0:1, 2014), 초기위암에서 HNF4-α은 과발현되어 Wnt5a의 발현을 증가시키는 것을 확인하였으며, shRNA를 이용하여 HNF4-α 유전자의 발현을 억제하거나, HNF4-α 길항제를 처리하면, Wnt 시그널을 조절하여 종양형성을 억제할 수 있는 것을 확인하였다.
이에, 본 발명의 발명자들은 위암의 예방 및 치료를 위한 HNF4-α길항제를 선별하기 위해 예의 노력한 결과, HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 특이적으로 결합하여 HNF4-α의 활성을 억제시키는 화합물을 선별하였으며, 상기 선별된 화합물이 Wnt5a의 발현을 특이적으로 감소시키고, 위암세포의 성장을 현저하게 억제시키는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 특이적으로 결합하는 HNF4-α 길항제 및 상기 HNF4-α 길항제를 유효성분으로 포함하는 위암 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공하는데 있다.
상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 하기 화학식 1 및 화학식 2로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물; 및 이들의 염; 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 HNF4-α(Hepatocyte nuclear factor 4 alpha) 길항제를 포함하며,
[화학식 1]
Figure pat00001
[화학식 2]
Figure pat00002
상기 R1 내지 R5는 각각 독립적으로 수소원자(H), 산소원자(O), 나이트로기(NO2), 할로겐 원자, 동일하거나 상이한 1 내지 6개의 할로겐 원자로 치환된 탄소수가 1 내지 6인 알킬기 또는 탄소수가 1 내지 6인 알킬기이다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 3으로 표시될수 있으며,
[화학식 3]
Figure pat00003
상기 화학식 2는 하기 화학식 4로 표시될 수 있다.
[화학식 4]
Figure pat00004
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 상기 화학식 1 및 화학식 2는 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 특이적으로 결합할 수 있다.
본 발명은 또한, 하기 화학식 5 및 그의 유도체인 화학식 5-1 내지 5-7로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물; 및 이들의 염; 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 HNF4-α(Hepatocyte nuclear factor 4 alpha) 길항제를 포함한다.
[화학식 5]
Figure pat00005
[화학식 5-1] [화학식 5-2]
Figure pat00006
Figure pat00007
[화학식 5-3] [화학식 5-4]
Figure pat00008
Figure pat00009
[화학식 5-5] [화학식 5-6]
Figure pat00010
Figure pat00011
[화학식 5-7]
Figure pat00012
본 발명은 또한, 하기 화학식 6 및 그의 유도체인 화학식 6-1 내지 6-10으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물; 및 이들의 염; 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 HNF4-α(Hepatocyte nuclear factor 4 alpha) 길항제를 포함한다.
[화학식 6]
Figure pat00013
[화학식 6-1] [화학식 6-2]
Figure pat00014
Figure pat00015
[화학식 6-3] [화학식 6-4]
Figure pat00016
Figure pat00017
[화학식 6-5] [화학식 6-6]
Figure pat00018
Figure pat00019
[화학식 6-7] [화학식 6-8]
Figure pat00020
Figure pat00021
[화학식 6-9] [화학식 6-10]
Figure pat00022
Figure pat00023
본 발명은 또한, 하기 화학식 7 및 이의 유도체인 화학식 7-1 내지 7-5로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물; 및 이들의 염; 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 HNF4-α(Hepatocyte nuclear factor 4 alpha) 길항제를 포함한다.
[화학식 7]
Figure pat00024
[화학식 7-1]
Figure pat00025
[화학식 7-2]
Figure pat00026
[화학식 7-3]
Figure pat00027
[화학식 7-4]
Figure pat00028
[화학식 7-5]
Figure pat00029
본 발명은 또한, 하기 화학식 8 및 이의 유도체인 화학식 8-1로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물; 및 이들의 염; 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 HNF4-α(Hepatocyte nuclear factor 4 alpha) 길항제를 포함한다.
[화학식 8]
Figure pat00030
[화학식 8-1]
Figure pat00031
본 발명은 또한, 상기 HNF4-α 길항제를 유효성분으로 포함하는 암 예방 및 치료용 약학적 조성물을 포함하며, 상기 HNF4-α 길항제를 유효성분으로 포함하는 암 예방 및 개선용 건강기능식품을 포함한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 HNF4-α 길항제는 HNF4-α 활성을 억제하여 wnt5a(Wingless-type MMTV integration site family, member 5A) 발현을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 암은 위암, 대장암, 유방암, 자궁경부암 및 간암으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 HNF4-α(Hepatocyte nuclear factor 4 alpha) 길항제 및 이의 용도에 관한 것으로, 본 발명에서 선별한 HNF4-α 길항제는 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 특이적으로 결합하여 HNF4-α의 활성을 억제시키는 것을 확인하였으며, 본 발명의 HNF4-α 길항제는 기존에 알려진 HNF4-α 길항제에 비해 현저하게 Wnt5a의 발현을 특이적으로 감소시키고, 위암세포의 성장을 억제할 수 있으므로, 암 예방 및 치료용 약학적 조성물 또는 건강기능식품으로 활용될 수 있을 뿐만 아니라, HNF4-α 과발현으로 인해 발생하는 질환의 치료 또는 예방용 조성물로 응용할 수 있다.
도 1은 HNF4-α의 구조 모식도(A) 및 HNF4-α 과발현으로 인해 발생할 수 있는 질병을 나타낸 모식도(B)이다.
도 2는 나프토퓨란(Naphthofuran) 및 미리스트산(Myristic Acid)의 기본 구조와 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 결합하는 모습을 나타낸 모식도이다.
도 3은 HNF4-α 길항제인 화학식 3 및 화학식 4로 표시되는 화합물 및 양성대조군인 BIM5078이 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 결합한 모습을 시뮬레이션으로 나타낸 데이터이다.
도 4는 HNF4-α 길항제인 화학식 3 및 화학식 4로 표시되는 화합물 및 양성대조군인 BIM5078이 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 결합하였을 때의 에너지 변화를 나타낸 데이터이다.
도 5는 화학식 5 및 이의 유도체인 화학식 5-1 내지 5-7로 표시되는 HNF4-α 길항제가 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 결합하였을 때의 에너지 변화를 나타낸 데이터이다.
도 6은 화학식 5 및 이의 유도체인 화학식 5-1 내지 5-7로 표시되는 HNF4-α 길항제가 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 결합한 모습을 시뮬레이션으로 나타낸 데이터이다.
도 7은 화학식 6 및 이의 유도체인 화학식 6-1 내지 6-10으로 표시되는 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 결합하였을 때의 에너지 변화를 나타낸 데이터이다.
도 8은 화학식 6 및 이의 유도체인 화학식 6-1 내지 6-10으로 표시되는 HNF4-α 길항제가 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 결합한 모습을 시뮬레이션으로 나타낸 데이터이다.
도 9는 화학식 7 및 이의 유도체인 화학식 7-1 내지 7-5로 표시되는 HNF4-α 길항제가 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 결합하였을 때의 에너지 변화를 나타낸 데이터이다.
도 10은 화학식 7 및 이의 유도체인 화학식 7-1 내지 7-5로 표시되는 HNF4-α 길항제가 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 결합한 모습을 시뮬레이션으로 나타낸 데이터이다.
도 11은 화학식 8 및 이의 유도체인 화학식 8-1로 표시되는 HNF4-α 길항제가 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 결합하였을 때의 에너지 변화 및 결합한 모습을 시뮬레이션으로 나타낸 데이터이다.
도 12는 HNF4-α와 WNT 경로를 나타낸 모식도이다.
도 13은 화학식 3으로 표시되는 화합물을 위암 세포주에 처리하였을 때, 암세포 사멸 효과를 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
상술한 바와 같이, 종래의 기술에서 HNF4-α 과발현으로 인해 발생하는 다양한 질병의 치료를 위해, HNF4-α의 활성을 억제하는 HNF4-α 길항제에 대해 연구된 바 있으며, 본 발명의 발명자들은 선행 연구를 통해(Hae Ryung Chang et al., Gut., 0:1, 2014), 초기위암에서 과발현된 HNF4-α의 활성을 억제하면, Wnt 시그널을 조절하여 종양 형성을 억제할 수 있는 것을 확인하고, 위암의 예방 및 치료를 위한 HNF4-α길항제를 선별하고자 하였다.
이에, 본 발명자들은 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 특이적으로 결합하여 HNF4-α의 활성을 억제시키는 HNF4-α 길항제를 제공함으로써 상술한 문제의 해결을 모색하였으며, 이를 통해 HNF4-α 길항제는 기존에 알려진 HNF4-α 길항제에 비해 현저하게 Wnt5a의 발현을 특이적으로 감소시키고, 위암세포의 성장을 억제할 수 있으므로, 상기 HNF4-α 길항제를 포함하는 암 예방 및 치료용 약학적 조성물 또는 건강기능식품을 제공할 수 있다.
따라서, 본 발명은 하기 화학식 1 및 화학식 2로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물; 및 이들의 염; 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 HNF4-α(Hepatocyte nuclear factor 4 alpha) 길항제를 포함하며,
[화학식 1]
Figure pat00032
[화학식 2]
Figure pat00033
상기 R1 내지 R5는 각각 독립적으로 수소원자(H), 산소원자(O), 나이트로기(NO2), 할로겐 원자, 동일하거나 상이한 1 내지 6개의 할로겐 원자로 치환된 탄소수가 1 내지 6인 알킬기 또는 탄소수가 1 내지 6인 알킬기이다.
상기 할로겐 원자는 예를 들면 브롬(Br), 염소(Cl), 불소(F) 및 요오드(I)로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 원자일 수 있으며, 탄소수가 1 내 6인 알킬기는 1 내지 6개의 탄소 원자를 포함하는 포화된 직쇄 또는 분지 탄화수소로서, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소-부틸, sec-부틸, tert-부틸, n-펜틸 및 n-헥실기로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 "동일하거나 상이한 1 내지 6개의 할로겐 원자로 치환될 수 있는 탄소수 1 내지 6개인 알킬기"는 상기 "탄소수 1 내지 6개인 알킬기" 이외에, 예를 들면트리플루오로메틸기, 트리클로로메틸기, 디플루오로메틸기, 디클로로메틸기, 디브로모메틸기, 플루오로메틸기, 클로로메틸기, 브로모메틸기, 요오도메틸기, 2,2,2-트리클로로에틸기, 2,2,2-트리플루오로에틸기, 2-브로모에틸기, 2- 클로로에틸기, 2-플루오로에틸기, 3-클로로프로필기, 3,3,3-트리플루오로프로필기, 4-플루오로부틸기, 3-플루오로-2-메틸프로필기, 3,3,3-트리플루오로-2-메틸프로필기, 6,6,6-트리클로로헥실기와 같은 동일하거나 상이한 1 내지 3개의 상기 "할로겐 원자"에 의해 치환된 상기 "탄소수 1 내지 6개인 알킬기"이고, 바람직하게는 동일하거나 상이한 1 내지 3개의 상기 "할로겐 원자"에 의해 치환될 수 있는 상기 "탄소수 1 내지 4개인 알킬기"이고, 보다 바람직하게는 동일하거나 상이한 1 내지 3개의 "불소 원자 또는 염소 원자"에 의해 치환될 수 있는 상기 "탄소수 1 내지 3개인 알킬기"이고, 더욱 바람직하게는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 클로로메틸기 또는 트리플루오로메틸기이고, 특히 바람직하게는 메틸기, 에틸기 또는 트리플루오로메틸기이다.
상기 화학식 1은 바람직하게, R2 또는 R4에 NO2가 위치하거나, R3에 할로겐 원자가 위치할 수 있으며, 더 바람직하게는 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00034
상기 화학식 2는 바람직하게, R3에 NO2가 위치하거나, R2 또는 R4에 동일하거나 상이한 1 내지 6개의 할로겐 원자로 치환될 수 있는 탄소수 1 내지 6개인 알킬기가 위치할 수 있으며, 더 바람직하게는 하기 화학식 4로 표시될 수 있다.
[화학식 4]
Figure pat00035
본 발명에 있어서, 상기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 HNF4-α 길항제 또는 화학식 3 및 화학식 4로 표시되는 HNF4-α 길항제는 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 특이적으로 결합할 수 있으며, 상기 결합에 의해 HNF4-α의 활성이 억제될 수 있다.
본 발명에서 "HNF4-α(Hepatocyte nuclear factor 4 alpha)"는 핵 내에 존재하는 DNA 결합 단백질로 알려져 있다. 도 1A는 HNF4-α 단백질의 구조를 나타낸 모식도로, HNF4-α 단백질은 DNA 바인딩 도메인(DNA binding domain), 리간드 바인딩 도메인(Ligand binding domain) 및 전사촉진 도메인(transactivation domain)으로 구성되어 있으며, HNF4-α길항제는 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 특이적으로 결합하여 HNF4-α 활성을 억제하게 된다.
도 1B는 HNF4-α 과발현으로 인해 발생할 수 있는 질병을 나타낸 모식도로, HNF4-α에 의해 당뇨병(diabetes), 아테롬성 동맥 경화증(atherosclerosis), 혈우병(hemophilia), 혈전증(thrombosis), 저산소증(hypoxia), MCAD 결핍증(medium chain acyl-CoA dehydrogenase deficiency), OTP 결핍증(Ornithine transcarbamylase deficiency) 및 B형간염 바이러스(HBV)에 의한 암 발생 등의 질병을 야기하는 것으로 알려져 있다.
본 발명의 발명자들은 기존 연구(Hae Ryung Chang et al., Gut., 0:1, 2014)에서, 1) shRNA를 이용하여 HNF4-α의 발현 억제, 2) AMPK 활성화 물질(metformin)을 첨가하여 HNF4-α 활성 저해 및 3) HNF4-α 길항제로 알려진 BIM5078(미국공개특허 제2010-0286220호)를 이용하여 HNF4-α 활성 저해를 유도한 결과, 위암세포주의 사멸유도 및 종양 형성을 감소시키는 것을 확인하였으며, 본 발명에서는 보다 효과적인 HNF4-α 길항제를 선별하고자 하였다.
본 발명의 일양태에서, HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 특이적으로 결합하여 HNF4-α를 조절하는 것으로 알려진 나프토퓨란(Naphthofuran) 및 미리스트산(Myristic Acid)을 기본으로 하여 각각 2648개 및 9269개의 화합물을 제조하였다.
도 2는 나프토퓨란(Naphthofuran) 및 미리스트산(Myristic Acid)의 기본 구조와 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 결합하는 모습을 나타낸 모식도로, 나프토퓨란 및 미리스트산의 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인 결합 에너지는 각각 -6.8 및 -5.9이다. 상기 결합에너지는 "-" 값이 클수록 더 강하게 결합하는 것을 의미한다.
본 발명에서는, 상기에서 나프토퓨란(Naphthofuran) 및 미리스트산(Myristic Acid)을 기본구조로 하여 합성한 화합물에서 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 특이적으로 결합할 수 있는 물질을 도출하기 위해, CADD(Computer-Aided Drug Design)를 이용하여 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 특이적으로 결합 가능성이 있는 HNF4-α 길항제 후보물질인 1 내지 40 개의 화합물을 1차 선별하였다.
표 2 내지 표 5에 나타난 바와 같이, 1차 선별된 화합물 모두 기본 구조인 나프토퓨란 및 미리스트산에 비해 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 특이적으로 결합하는 것을 확인하였으며, 후보물질 3, 4, 5, 6, 7, 10, 12 및 14를 바탕으로 상기 화학식 1로 표시되는 HNF4-α 길항제를 도출하였으며, 후보물질 11, 17 및 18을 바탕으로 상기 화학식 2로 표시되는 HNF4-α 길항제를 도출하였다.
본 발명의 일양태에서는 상기에서 1차 선별된 후보물질 중에서 후보물질 3인 화학식 3으로 표시되는 화합물 및 후보물질 11인 화학식 4로 표시되는 화합물을 우선적으로 선별하여, HNF4-α 길항제로 알려진 BIM5078(미국공개특허 제2010-0286220호)와 함께 단백질정보은행(Protein Data Bank; PDB, http://www.wwpdb.org/)에 등록된 HNF4-α인 4IQR과 결합 시뮬레이션(simulation)을 수행하였다.
도 3은 HNF4-α 길항제인 화학식 3 및 화학식 4로 표시되는 화합물 및 양성대조군인 BIM5078이 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 결합한 시뮬레이션을 나타낸 것으로, 본 발명의 화학식 3 및 화학식 4로 표시되는 화합물이 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 결합 가능한 것을 확인하였으며, 이는 상기 화합물들이 HNF4-α 길항제로 사용가능함을 의미한다.
또한, 상기 화합물들이 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 결합하였을 때의 에너지 변화를 측정한 결과, 도 4에 나타난 바와 같이 양성대조군인 BIM5078 보다 우수한 결합능을 보이는 것을 확인하였다.
본 발명은 또한, 하기 화학식 5 및 그의 유도체인 화학식 5-1 내지 5-7로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물; 및 이들의 염; 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 HNF4-α(Hepatocyte nuclear factor 4 alpha) 길항제를 포함한다.
[화학식 5]
Figure pat00036
[화학식 5-1] [화학식 5-2]
Figure pat00037
Figure pat00038
[화학식 5-3] [화학식 5-4]
Figure pat00039
Figure pat00040
[화학식 5-5] [화학식 5-6]
Figure pat00041
Figure pat00042
[화학식 5-7]
Figure pat00043
본 발명의 일양태에서는 화학식 5 및 그의 유도체인 화학식 5-1 내지 5-7을 추가로 선별하여 합성하였으며, 도 5 및 도 6은 화학식 5 및 그의 유도체인 화학식 5-1 내지 5-7로 표시되는 HNF4-α 길항제가 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 결합하였을 때의 에너지 변화 및 결합한 모습을 시뮬레이션으로 나타낸 것으로, 화학식 5 및 그의 유도체인 화학식 5-1 내지 5-7로 표시되는 HNF4-α 길항제가 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 특이적으로 결합하는 것을 확인하였다.
본 발명은 또한, 하기 화학식 6 및 그의 유도체인 화학식 6-1 내지 6-10으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물; 및 이들의 염; 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 HNF4-α(Hepatocyte nuclear factor 4 alpha) 길항제를 포함한다.
[화학식 6]
Figure pat00044
[화학식 6-1] [화학식 6-2]
Figure pat00045
Figure pat00046
[화학식 6-3] [화학식 6-4]
Figure pat00047
Figure pat00048
[화학식 6-5] [화학식 6-6]
Figure pat00049
Figure pat00050
[화학식 6-7] [화학식 6-8]
Figure pat00051
Figure pat00052
[화학식 6-9] [화학식 6-10]
Figure pat00053
Figure pat00054
본 발명의 일양태에서는 화학식 6 및 그의 유도체인 화학식 6-1 내지 6-10을 추가로 선별하여 합성하였으며, 도 7 및 도 8은 화학식 6 및 그의 유도체인 화학식 6-1 내지 6-10으로 표시되는 HNF4-α 길항제가 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 결합하였을 때의 에너지 변화 및 결합한 모습을 시뮬레이션으로 나타낸 것으로, 화학식 6 및 그의 유도체인 화학식 6-1 내지 6-10으로 표시되는 HNF4-α 길항제가 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 특이적으로 결합하는 것을 확인하였다.
본 발명은 또한, 하기 화학식 7 및 이의 유도체인 화학식 7-1 내지 7-5로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물; 및 이들의 염; 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 HNF4-α(Hepatocyte nuclear factor 4 alpha) 길항제를 포함한다.
[화학식 7]
Figure pat00055
[화학식 7-1]
Figure pat00056
[화학식 7-2]
Figure pat00057
[화학식 7-3]
Figure pat00058
[화학식 7-4]
Figure pat00059
[화학식 7-5]
Figure pat00060
본 발명의 일양태에서는 화학식 7 및 이의 유도체인 화학식 7-1 내지 7-5를 추가로 선별하여 합성하였으며, 도 9 및 도 10은 화학식 7 및 이의 유도체인 화학식 7-1 내지 7-5로 표시되는 HNF4-α 길항제가 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 결합하였을 때의 에너지 변화 및 결합한 모습을 시뮬레이션으로 나타낸 것으로, 화학식 7 및 이의 유도체인 화학식 7-1 내지 7-5로 표시되는 HNF4-α 길항제가 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 특이적으로 결합하는 것을 확인하였다.
본 발명은 또한, 하기 화학식 8 및 이의 유도체인 화학식 8-1로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물; 및 이들의 염; 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 HNF4-α(Hepatocyte nuclear factor 4 alpha) 길항제를 포함한다.
[화학식 8]
Figure pat00061
[화학식 8-1]
Figure pat00062
본 발명의 일양태에서는 화학식 8 및 이의 유도체인 화학식 8-1을 추가로 선별하여 합성하였으며, 도 11은 화학식 8 및 이의 유도체인 화학식 8-1로 표시되는 HNF4-α 길항제가 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 결합하였을 때의 에너지 변화 및 결합한 모습을 시뮬레이션으로 나타낸 것으로, 화학식 8 및 이의 유도체인 화학식 8-1로 표시되는 HNF4-α 길항제가 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 특이적으로 결합하는 것을 확인하였다.
본 발명은 또한, 상기 HNF4-α 길항제를 유효성분으로 포함하는 암 예방 및 치료용 약학적 조성물을 포함하며, 상기 HNF4-α 길항제를 유효성분으로 포함하는 암 예방 및 개선용 건강기능식품을 포함한다.
상기 HNF4-α 길항제는 HNF4-α 활성을 억제하여 wnt5a(Wingless-type MMTV integration site family, member 5A) 발현을 감소시킬 수 있다.
도 12에 나타난 바와 같이, HNF4-α는 wnt5a(Wingless-type MMTV integration site family, member 5A) 유전자의 프로모터 부분에 결합하여 wnt5a의 발현을 촉진시키게 되므로, HNF4-α 길항제는 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 특이적으로 결합하여 HNF4-α가 wnt5a 유전자의 프로모터 부분에 결합하는 것을 저해할 수 있으므로, 결과적으로 wnt5a 발현이 감소되어 wnt 시그널을 조절하게 된다.
본 발명에 있어서, 상기 암을 위암, 대장암, 유방암, 자궁경부암 및 간암으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 바람직하게는 위암이다.
도 13에 나타난 바와 같이, 화학식 3으로 표시되는 HNF4-α 길항제를 위암세포주에 처리하였을 때, 효과적으로 위암세포의 생장을 억제하였다. 농도 의존적으로 위암세포의 사멸을 유도하였으며, 대조군과 대비하였을 ‹š 50 μM에서 위암세포주의 절반가량을 사멸시켰다.
본 발명의 일양태에서, 본 발명에서 선별한 HNF4-α 길항제가 위암 예방 또는 치료제로 사용가능한지 확인하기 위해 다양한 위암 세포주에 HNF4-α 길항제를 처리한 결과, 위암세포주의 성장이 억제되거나 세포사멸이 일어나는 것을 확인하였으며, HNF4-α 길항제를 처리한 각각의 세포에서의 wnt5a 발현이 현저하게 감소하는 것을 확인하였다.
또한, 생체내(in vivo) 항암연구를 위해 면역능력이 결핍된 마우스의 옆구리에 위암세포를 이식하여 종양형성을 유도한 다음, HNF4-α 길항제를 경구투여 또는 종양조직에 직접적으로 주입한 결과, HNF4-α 길항제를 처리하지 않은 음성 대조군에 비해 현저하게 종양세포의 크기가 줄어드는 것을 확인하였다.
따라서, 본 발명에서 선별한 HNF4-α 길항제는 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 특이적으로 결합하여 HNF4-α의 활성을 억제시키는 것을 확인하였으며, 본 발명의 HNF4-α 길항제는 기존에 알려진 HNF4-α 길항제에 비해 현저하게 Wnt5a의 발현을 특이적으로 감소시키고, 위암세포의 성장을 억제할 수 있으므로, 암 예방 및 치료용 약학적 조성물 또는 건강기능식품으로 활용가능한 것을 확인하였다.
또한, 본 발명에서 선별한 HNF4-α 길항제 HNF4-α 과발현으로 인해 발생하는 질환의 치료 또는 예방용 조성물로 응용할 수 있다.
본 발명에 따른 HNF4-α 길항제를 유효성분으로 포함하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물 및 암 예방 또는 개선용 건강기능식품은 항암효과가 있는 다른 천연물질 또는 화합물을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 쥐, 생쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 경구, 경피, 피하, 정맥 또는 근육을 포함한 여러 경로를 통해 투여될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 HNF4-α 길항제를 유효성분으로 포함하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물은 여러 가지 제형으로 제제화할 수 있다. 제제화할 경우에는 통상적으로 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제 및 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 제제화할 수 있다. 경구투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 및 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형 제제는 HNF4-α 길항제에 적어도 하나 이상의 부형제(예를 들면, 전분, 수크로스, 락토오스 및 젤라틴) 등이 섞여 조제될 수 있다. 또한 단순한 부형제 이외에 윤활제들도 사용될 수 있다. 경구 투여를 위한 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제 및 시럽제 등을 들 수 있는데, 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 액체 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제 및 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수용성 용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제 및 좌제가 포함될 수 있다. 비수용성용제와 현탁용제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 글리세롤 및 젤라틴 등이 사용될 수 있다.
상기 약학적 조성물의 투여량은 대상의 연령, 성별, 상태, 체내에서 활성 성분의 흡수도, 불활성율 및 배설속도, 병용되는 약물에 따라 달리 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 HNF4-α 길항제를 유효성분으로 포함하는 암 예방 및 개선용 건강기능식품의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등일 수 있다.
상기 건강식품은 상기 HNF4-α 길항제 이외에 다른 식품 또는 식품 첨가물과 함께 사용되고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 HNF4-α 길항제를 유효 성분으로 함유하는 암 예방 및 개선용 음료는 HNF4-α가 유효성분으로 포함되는 것 이외에 칼슘, 가시오가피 농축액, 액상과당, 정제수 등을 첨가 혼합하여 드링크용 병에 충진하여 살균한 후 실온으로 냉각하여 음료를 제조할 수 있다. 또한, 상기 HNF4-α 길항제를 유효 성분으로 함유하는 암 예방 및 개선용 건강보조제는 HNF4-α 길항제에 영양보조성분(비타민 B1, B2, B5, B6, E 및 초산에스테르, 니코틴산 아미드), 올리고당, 50% 에탄올, 정제수를 첨가 혼합하여 과립상으로 성형하여 진공건조기에서 건조시킨 후, 12~14 메쉬(mesh)를 통과시켜 균일하게 과립을 제조하여 적당량씩 압출 성형하여 정제 또는 분말로 하거나 경질캡슐에 충전하여 경질캡슐제품으로 제조할 수 있다.
상기 건강식품에 함유된 상기 HNF4-α 길항제의 유효용량은 상기 약학조성물의 유효용량에 준해서 사용할 수 있으며, 유효성분의 혼합양은 예방 또는 치료적 처치 등의 사용 목적에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 범위 이하일 수 있다.
이하 본 발명을 바람직한 실시예를 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
HNF4 -α의 리간드 바인딩 도메인 결합 가능 물질 합성 및 HNF4 -α 길항제 후보물질 선별
본 발명에서는 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 특이적으로 결합하여 HNF4-α를 조절하는 것으로 알려진 나프토퓨란(Naphthofuran) 및 미리스트산(Myristic Acid)과 유사한 화학식 구조를 가지고 있는 화합물을 pubchem (46 million compounds 가 저장된 데이터베이스)로부터 선택하였으며, 화학식 구조의 유사성을 선택하는 타니모토 점수(Tanimoto score)가 0.4 보다 큰 화합물을 선별하였다. 선별결과 나프토퓨란(Naphthofuran) 및 미리스트산(Myristic Acid)과 유사한 화학식 구조를 가지고 있는 화합물을 각각 2648개 및 9269개 선별하였다.
나프토퓨란(Naphthofuran) 및 미리스트산(Myristic Acid)을 기본구조로 하여 합성한 화합물에서 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 특이적으로 결합할 수 있는 물질을 도출하기 위해, CADD(Computer-Aided Drug Design)을 사용하였으며, 매뉴얼에 따라 단백질정보은행(Protein Data Bank; PDB, http://www.wwpdb.org/)에 등록된 HNF4-α인 3FS1과의 결합 시뮬레이션을 수행하여 각각의 화합물들에 대한 결합 에너지(docking energy)를 측정하였다.
도 2에 나타난 바와 같이, 나프토퓨란(Naphthofuran) 및 미리스트산(Myristic Acid)의 기본 구조와 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 결합이 가능하며, 나프토퓨란 및 미리스트산의 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인 결합 에너지는 각각 -6.8 및 -5.9로 확인되었다. 상기 에너지 값이 더 낮을수록 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 안정적으로 결합하는 것을 의미한다.
메인 필터링(main filtering)에서는 나프토퓨란 및 미리스트산 보다 에너지가 낮고, HNF4-α 길항제로 알려진 BIM5078(미국공개특허 제2010-0286220호)와 비슷한 에너지값을 보이며, 미리스트산보다 크기가 작고 BIM5078와 비슷한 크기를 가지는 화합물을 선별하였다.
또한 두번째 필터링(second filtering)에서는 하기 표 1의 조건에 부합하는 화합물을 선별하였다.
HNF4-α 길항제 후보물질 선별조건
조건 범위
Partition coefficient (logP) -0.4~+5.6
Molar refractivity 40~130
Molecular weight 180~500
Number of atoms 20~70 (including explicit H)
Polar surface area <= 140 Å2
rotatable bond (dihedral angle) 10 or fewer
선별된 후보물질 1 내지 20은 나프토퓨란(Naphthofuran)을 기본구조로 포함하고 있으며, 후보물질 21 내지 40은 미리스트산(Myristic Acid)을 기본구조로 포함하고 있다.
HNF4-α 길항제 후보물질 1 내지 10
Structure (CID) Lowest E Structure (CID) Lowest E


Figure pat00063

 Naphthofuran -6.8
1
Figure pat00064

 23055118 -11.00 6
Figure pat00065
 2404390 -10.00
2
Figure pat00066
 23345854 -11.00 7
Figure pat00067
 35728809 -10.00
3
Figure pat00068
 3649084 -10.40 8
Figure pat00069
 66661464 -10.00
4
Figure pat00070
 2943931 -10.30 9
Figure pat00071
 7935304 -10.00
5
Figure pat00072
 3904673 -10.30 10
Figure pat00073
 3282588 -9.90
HNF4-α 길항제 후보물질 11 내지 20
Structure (CID) Lowest E Structure (CID) Lowest E
11
Figure pat00074
 2089313 -9.80 16
Figure pat00075
 9839993 -9.70
12
Figure pat00076
 2397577 -9.80 17
Figure pat00077
 1323001 -9.60
13
Figure pat00078
 29617456 -9.80 18
Figure pat00079
 2087412 -9.60
14
Figure pat00080
 26796617 -9.70 19
Figure pat00081
 2438477 -9.60
15
Figure pat00082
 7900920 -9.70 20
Figure pat00083
 52368191 -9.60
HNF4-α 길항제 후보물질 21 내지 30
Structure (CID) Lowest E Structure (CID) Lowest E
Figure pat00084
 MYR(11005) -5.9
21
Figure pat00085
 59048949 -9.60 26
Figure pat00086
 58493861 -9.40
22
Figure pat00087
 22660511 -9.50 27
Figure pat00088
 22660515 -9.30
23
Figure pat00089
 22660512 -9.50 28
Figure pat00090
 14511605 -9.10
24
Figure pat00091
 44625575 -9.50 29
Figure pat00092
 13280700 -9.00
25
Figure pat00093
 57764746 -9.40 30
Figure pat00094
 22445971 -9.00
HNF4-α 길항제 후보물질 31 내지 40
Structure (CID) Lowest E Structure (CID) Lowest E
31
Figure pat00095
 19593543 -8.90 36
Figure pat00096
 53783087 -8.70
32
Figure pat00097
 21773206 -8.90 37
Figure pat00098
 17764038 -8.60
33
Figure pat00099
 69919679 -8.90 38
Figure pat00100
 20320744 -8.60
34
Figure pat00101
 22383158 -8.80 39
Figure pat00102
 44625744 -8.60
35
Figure pat00103
 22157196 -8.70 40
Figure pat00104
 59582177 -8.60
표 2 내지 표 5에 나타난 바와 같이, 1차 선별된 화합물의 결합 에너지(docking energy)는 -11.0 ~ -9.6 kcal/mol으로, 기본 구조인 나프토퓨란 및 미리스트산에 비해 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 안정적으로 결합하는 것을 확인하였으며, 후보물질 3, 4, 5, 6, 7, 10, 12 및 14를 바탕으로 하기 화학식 1로 표시되는 HNF4-α 길항제를 도출하였으며, 후보물질 11, 17 및 18을 바탕으로 하기 화학식 2로 표시되는 HNF4-α 길항제를 도출하였다.
[화학식 1]
Figure pat00105
[화학식 2]
Figure pat00106
상기 R1 내지 R5는 각각 H, NO2, 할로겐 원자 또는 할로겐 원자로 치환된 C1~4 알킬기이다.
HNF4 -α 길항제 선별
본 발명에서는 상기에서 1차 선별된 후보물질에서 나프토퓨란을 기본 구조로 가지고 있는 물질 중 결합에너지가 가장 낮은 후보물질 3인 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물 및 후보물질 11인 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 우선적으로 선별하여 메디진(MediGen Co. Ltd)에 의뢰하여 합성하였으며, HNF4-α 길항제로 알려진 BIM5078(미국공개특허 제2010-0286220호)와 함께 단백질정보은행(Protein Data Bank; PDB, http://www.wwpdb.org/)에 등록된 HNF4-α인 4IQR과 결합 시뮬레이션(simulation)을 수행하였다.
[화학식 3]
Figure pat00107
[화학식 4]
Figure pat00108
[BIM5078]
Figure pat00109
그 결과, 도 3에 나타난 바와 같이 본 발명의 화학식 3 및 화학식 4로 표시되는 화합물이 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 결합 가능한 것을 확인하였으며, 상기 화합물들이 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 결합하였을 때의 에너지 변화를 측정한 결과, 도 4에 나타난 바와 같이 양성대조군인 BIM5078 보다 우수한 결합능을 보이는 것을 확인하였다. 이는 상기 화합물들이 HNF4-α 길항제로 사용가능함을 의미한다.
*215
HNF4 -α 길항제 선별 및 HNF4 -α와의 결합 에너지(docking energy) 측정
본 발명에서는 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 특이적으로 결합가능한 HNF4-α를 추가적으로 선별하여, 하기 화학식 5 내지 8로 표시되는 화합물을 제조하였다. 또한 화학식 5에 대한 유도체인 화학식 5-1 내지 5-7로 표시되는 화합물, 화학식 6에 대한 유도체인 화학식 6-1 내지 6-10로 표시되는 화합물, 화학식 7에 대한 유도체인 화학식 7-1 내지 7-5로 표시되는 화합물 및 화학식 8의 유도체인 화학식 8-1으로 표시되는 화합물을 추가로 제조하여, 각각의 화합물에 대한 HNF4-α와의 결합 에너지(docking energy)를 측정하였다.
[화학식 5]
Figure pat00110
*221[화학식 5-1] [화학식 5-2]
Figure pat00111
Figure pat00112
[화학식 5-3] [화학식 5-4]
Figure pat00113
Figure pat00114
[화학식 5-5] [화학식 5-6]
Figure pat00115
Figure pat00116
[화학식 5-7]
Figure pat00117
[화학식 6]
Figure pat00118
[화학식 6-1] [화학식 6-2]
Figure pat00119
Figure pat00120
[화학식 6-3] [화학식 6-4]
Figure pat00121
Figure pat00122
[화학식 6-5] [화학식 6-6]
Figure pat00123
Figure pat00124
[화학식 6-7] [화학식 6-8]
Figure pat00125
Figure pat00126
[화학식 6-9] [화학식 6-10]
Figure pat00127
Figure pat00128
[화학식 7]
Figure pat00129
[화학식 7-1]
Figure pat00130
[화학식 7-2]
Figure pat00131
[화학식 7-3]
Figure pat00132
[화학식 7-4]
Figure pat00133
[화학식 7-5]
Figure pat00134
화학식 8]
Figure pat00135
[화학식 8-1]
Figure pat00136
그 결과, 도 5 내지 도 11에 나타난 바와 같이, 상기 HNF4-α 길항제가 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 결합하였을 때의 에너지 변화 및 결합한 모습을 시뮬레이션으로 나타낸 것으로, 상기 화학식들로 표시되는 HNF4-α 길항제가 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 특이적으로 결합하는 것을 확인하였다.
HNF4 -α 길항제의 합성
본 발명의 화학식 3으로 표시되는 화합물(Dibenzo[b,d]furan-2-yl 4-chloro-3-nitrobenzoate)의 위암세포 사멸효과를 확인하기 위하여 화합물을 합성하였다. 알드리치 CRP에서 화합물 Dibenzo[b,d]furan-2-ol를 구입하고, 메디젠(medigen)에서 화합물 4-Chloro-3-nitrobenzoyl chloride를 구입하였다. 구입한 두 화합물을 혼합한 후 TEA와 DMAP를 처리하여 하루동안 반응시켰다. 화학식 3으로 표시되는 화합물의 반응식은 하기 반응식1과 같다.
[반응식 1]
Figure pat00137
따라서, 본 발명에서 선별한 HNF4-α 길항제는 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인에 특이적으로 결합하여 HNF4-α의 활성을 억제시키는 것을 확인하였으며, 본 발명의 HNF4-α 길항제는 기존에 알려진 HNF4-α 길항제에 비해 현저하게 Wnt5a의 발현을 특이적으로 감소시키고, 위암세포의 성장을 억제할 수 있으므로, 암 예방 및 치료용 약학적 조성물 또는 건강기능식품으로 활용가능한 것을 확인하였다.
위암 세포 사멸 효과
화학식 3으로 표시되는 화합물 Dibenzo[b,d]furan-2-yl 4-chloro-3-nitrobenzoate의 위암 세포 사멸효과를 확인하였다. 실험에는 세가지 위암 세포주를 사용하였다: AGS, MKN45, NCI-N87. 각 위암세포주는 RPMI 배지에 10% PBS가 혼합된 배양액(HyClone, GE Healthcare)에서 성장시켰다.
각 위암세포주에 화학식 3으로 표시되는 화합물을 0, 20, 40 및 50 μM 농도로 48시간동안 처리하였다. 그 후, MTS 분석 용액과 함께 2시간동안 배양한 후 측정하였다. MTS 분석 용액은 세포 생존율을 분석하기 위하여 사용되었으며, CellTiter 96® 수용액 용액(프로메가)를 사용하였다. 본 실시예의 실험은 96웰 플레이트에서 3회 실시되었다.
각 실험에서 얻어진 세포 생장률은 3회의 실험의 평균값에서 아무런 처리도 하지 않은 음성 대조군의 세포 생존률을 100%로 두고 계산되었다. 그 결과, 도13과 같은 결과를 도 13에 나타내었다. 결과에 따르면, 화학식3으로 표시되는 화합물을 농도 의존적으로 위암세포주를 사멸시켰다. 50 μM에서는 위암세포주를 절반 수준까지 사멸시키는 것으로 확인되었다.
이상으로, 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 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.

Claims (12)

  1. 하기 화학식 2로 표시되는 화합물; 또는 이들의 염을 유효성분으로 하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물:
    [화학식 2]
    Figure pat00138

    상기 R1 내지 R5는 각각 독립적으로 수소원자(H), 산소원자(O), 나이트로기(NO2), 할로겐 원자, 동일하거나 상이한 1 내지 6개의 할로겐 원자로 치환된 탄소수가 1 내지 6인 알킬기 또는 탄소수가 1 내지 6인 알킬기이다.

  2. 제1항에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 화학식 4로 표시되는 것을 특징으로 하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물:
    [화학식 4]
    Figure pat00139
    .

  3. 제1항에 있어서, 화학식 2는 HNF4-α의 리간드 바인딩 도메인(ligand binding domain)에 특이적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물.

  4. 하기 화학식 5 및 이의 유도체인 화학식 5-1 내지 5-7로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물; 및 이들의 염; 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물:

    [화학식 5]
    Figure pat00140
    ;


    [화학식 5-1] [화학식 5-2]
    Figure pat00141
    ;
    Figure pat00142
    ;


    [화학식 5-3] [화학식 5-4]
    Figure pat00143
    ;
    Figure pat00144
    ;


    [화학식 5-5] [화학식 5-6]
    Figure pat00145
    ;
    Figure pat00146
    ;


    [화학식 5-7]
    Figure pat00147
    .

  5. 하기 화학식 6 및 이의 유도체인 화학식 6-1 내지 6-10으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물; 및 이들의 염; 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물:
    [화학식 6]
    Figure pat00148
    ;


    [화학식 6-1] [화학식 6-2]
    Figure pat00149
    ;
    Figure pat00150
    ;


    [화학식 6-3] [화학식 6-4]
    Figure pat00151
    ;
    Figure pat00152
    ;


    [화학식 6-5] [화학식 6-6]
    Figure pat00153
    ;
    Figure pat00154
    ;


    [화학식 6-7] [화학식 6-8]
    Figure pat00155
    ;
    Figure pat00156
    ;


    [화학식 6-9] [화학식 6-10]
    Figure pat00157
    ;
    Figure pat00158
    .
  6. 하기 화학식 7 및 이의 유도체인 화학식 7-1 내지 7-5로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물; 및 이들의 염; 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물:
    [화학식 7]
    ;

    [화학식 7-1]
    Figure pat00160
    ;

    [화학식 7-2]
    Figure pat00161
    ;

    [화학식 7-3]
    Figure pat00162
    ;

    [화학식 7-4]
    Figure pat00163
    ;

    [화학식 7-5]
    Figure pat00164
    .
  7. 하기 화학식 8 및 이의 유도체인 화학식 8-1로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물; 및 이들의 염; 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물:
    [화학식 8]
    Figure pat00165
    ;

    [화학식 8-1]
    Figure pat00166
    .
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화학식 2, 화학식 4, 화학식 5, 화학식 6, 화학식 7, 화학식 8, 화학식 5-1 내지 5-7, 화학식 6-1 내지 6-10, 화학식 7-1 내지 7-5 또는 화학식 8-1의 화합물은 HNF4-α 활성을 억제하여 wnt5a(Wingless-type MMTV integration site family, member 5A) 발현시키는 것을 특징으로 하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  9. 제1항에 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 암은 위암, 대장암, 유방암, 자궁경부암 및 간암으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 상기 화학식 2, 화학식 4, 화학식 5, 화학식 6, 화학식 7, 화학식 8, 화학식 5-1 내지 5-7, 화학식 6-1 내지 6-10, 화학식 7-1 내지 7-5 및 화학식 8-1로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 화합물을 유효성분으로 포함하는 암 예방 또는 개선용 건강기능식품.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 화학식 2, 화학식 4, 화학식 5, 화학식 6, 화학식 7, 화학식 8, 화학식 5-1 내지 5-7, 화학식 6-1 내지 6-10, 화학식 7-1 내지 7-5 또는 화학식 8-1의 화합물은 HNF4-α 활성을 억제하여 wnt5a(Wingless-type MMTV integration site family, member 5A) 발현시키는 것을 특징으로 하는 암 예방 또는 개선용 건강기능식품.
  12. 제10항에 있어서, 상기 암은 위암, 대장암, 유방암, 자궁경부암 및 간암으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 암 예방 및 또는 개선용 건강기능식품.
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