바이오인

천연 천식치료제 개발

난치성 천식질환에 새로운 천연치료제 가능성 보여

 

◈ 식물 신이(辛夷)의 추출물(NDC-052)을 이용하여 천식질환의 호흡곤란 및 염증진행을 현저히 개 선한 천식치료제 개발 - 스테로이드, 평활근이완제 등 기존 약물이 갖고 있는 부작용 해소 - 현재 임상시험(3상) 수행중, 금년말 최종결과 예정 ◈ 2002.8월 종료된 과기부 선도기술개발사업(G7) 성과

 

1. 개발배경

 

□ 개발배경

 

▶ 천식질환의 발생 과정은 매우 많은 인자(factor)가 관여하고 서로 영향을 주고있기 때문에 치료에 많은 어려움이 있음.

▶ 천식질환의 특성상 장기간의 약물을 사용해야 하는데, 기존의 스테로이드나 평활근이완제 같은 천식치료제들은 많은 부작용을 나타내고 있음.

▶ 따라서 약물의 부작용이 거의 없거나 근원적 병상 개선 또는 치료효과를 갖는 새로운 약물을 원하는 환자들의 요구가 증가하고 있음.

 

□ 사업개요

 

▶ 과학기술부 선도기술개발사업(G7, 1998-2002.8, 정부 1,259백만원, 민간 200백만원 투입)으로 추진된 본 연구에서는 먼저 천식을 비롯한 알레르기성 염증 발생과 깊은 관련이 있는 9가지의 관련인자(PAF, lyso-PAF acetyltransferase, cytosolic PLA2, histamine, lipoxygenase, cyclooxygenase, complement, leukotriene)를 선정한 다음, NDC-052의 시험관내 활성을 검색하였고,

▶ 동물실험에서는 알레르기성 천식모델을 선정하여 NDC-052가 기도의 발작성 수축현상에 대해서 예방효과가 있는지를 검정하였으며,

▶ 장기간의 만성천식을 동물에서 유도하여 이에 대한 NDC-052의 항천식 효능을 조사하였음.

▶ 그밖에 다른 염증질환 동물모델로 관절염과 폐염증에 대해서도 효능을 조사하였음.

 

2. 개발현황

 

□ 개발내용

 

▶ 시험관내 실험을 통해서 NDC-052가 혈소판활성화인자의 수용체 결합을 억제하고 류코트리엔 생성을억제하는 효과가 우수함을 발견하였음.

▶ 알레르기 항원에 감작된 (sensitized) 동물의 기관지에 알레르기 항원을 재차 노출시켰을 때 일어나는 발작성 기도 수축을 예방하는 효과가 현저함을 확인하였음.

▶ 동물실험에서는 기니픽을 이용하여 급ㅗ만성 천식모델을 유도하여 NDC-052를 경구투여하였을 때 호흡률의 개선과 폐기관지 염증억제효과가 현저함을 확인하였음.

 

□ 개발기술의 수준정도 및 개발의미

 

▶ 최근 개발된 류코트리엔 수용체결합 억제제들이 있으나 아직 천식 환자들에게 만족할 만한 결과를 얻지 못하고 있는 것으로 파악되고 있음.

▶ 천연물을 이용한 치료제 개발은 여러 곳에서 시도되고 있는 중임.

▶ 본 연구개발 성과인 NDC-052는 만성 천식환자들이 늘 겪는 발작성 호흡곤란을 예방하는 효과가 현저하리라고 보며, 장기간의 복용에도 부작용이 기존의 약물보다 적을 것으로 보임. 

 

3. 개발성과 및 향후계획

 

□ 개발성과

 

▶ 본 연구를 통하여 천연물을 이용한 천식치료제 개발이 가능함을 보임으로서 오랜 전통 문화를 지닌우리나라가 경쟁력있는 분야의 하나임을 제시하였음.

▶ 많은 시간이 소요되는 새로운 치료제 개발기간을 전통약물을 이용함으로써 단축하게 되었음.

 

□ 향후 활용계획

▶ NDC-052의 이러한 치료효과에 대한 작용기전을 이해하여 차기의 신약개발에 활용할 것임.

▶ 현재 참여기업인 (주)한국신약에서 기술이전 요청을 하였음.

▶ 현재 아산중앙병원을 비롯한 4개의 병원에서 임상시험(3상)을 수행하고 있으며, 금년도에 최종 결과를 알 수 있을 것임. 
 

참고 1

식물 신이(辛夷)의 설명

▶ 起源 : 木蘭科(목련과:Magnoliaceae)식물인 辛夷(자목련)의 花草.

▶ 形態 : 낙엽성 관목으로 줄기는 직립하고 분지하며 피목은 灰白色이고 葉痕은 三角狀 半月形이며 눈에는 가는 털이 있다. 單葉으로 어긋나며 짧은 잎자루가 있다.잎은 뎤圓狀 卵形으로 잎끝은 뾰쪽하며 全緣으로 앞면은 柔毛가 밀생하고, 뒷면은 잎맥에 細毛가 있다. 꽃잎의 겉은 긴 黃綠色 털이 덮여 있으며, 꽃은 잎보다 먼저 피거나 잎과 동시에 피며 가지끝에서 單生하며 꽃잎의 겉은 紫色이고 안은 白色이다. 열매는 聚合果로 長圓形이다.

▶ 分布 : 중국의 남방 각지의 정원에서 재배하며 야생은 적다. 중국의 하남성(河南省), 섬서성(陝西省) 남부, 산동성(山東省), 운남성(雲南省), 사천성(四川省) 등지에서 재배한다.

▶ 採取 및 製法 : 봄철 꽃봉우리가 벌어지기 전에 따서 햇볕에 말린다.

▶ 主治 : 頭痛, 鼻淵, 코가 막혀서 통하지 않는 증세(鼻塞不通), 알레르기성 비염(過敏性鼻炎), 치통(牙痛).

참고 2

Guinea pig의 4주간의 만성천식에 대한 NDC-052의
  투여 효과 (50 및 150 mg/kg/day)

	number of experiments	% increase of airway resistance(after/before ovalbumin inhalation)	Effect: % reduction of airway resistance
Control, saline (asthmatic state for 4 weeks)	1	267	-
	2	352	-
	3	283	-
	mean±SD	300.7±45.2	-
NDC-052, 50mg/kg/day, po	1	143	52.3
	2	163	45.7
	3	152	49.3
	4	160	46.7
	5	145	51.5
	6	156	48.0
	7	133	49.0
	8	153	55.7
	mean±SD	150.6*±9.8	49.8*±3.3
NDC-052, 150mg/kg/day, po	1	156	48.0
	2	159	47.0
	3	171	43.0
	4	142	52.7
	5	147	51.0
	mean±SD	155.0*±11.2	48.3*±3.8
Corticosterone, 30mg/kg/day, ip	1	143	52.3
	2	179	40.3
	3	193	35.7
	mean±SD	171.7*±25.8	42.8*±8.6

	number of experiments	% increase of airway resistance(after/before ovalbumin inhalation)	Effect: % reduction of airway resistance
Control, saline (chronic asthmatic state)	1	267	-
	2	352	-
	3	283	-
	mean±SD	300.7±45.2	-
NDC-052, 50mg/kg/day, po	1	123	59.1
	2	58	80.8
	3	106	64.7
	4	74	75.4
	mean±SD	90.3*±29.6	70.0*±9.9
Corticosterone, 30mg/kg/day, ip	1	143	52.3
	2	179	40.3
	3	193	35.7
	mean±SD	171.7*±25.8	42.8*±8.6

참고 3

□ 기니픽을 이용한 만성천식에서 기도변화(airway remodeling)에 대한 효과를 확인하였다. 8 주간 천식을 지속적으로 유지하였을 경우 그림에서 보는 바와 같이 기도 및 기관지의 점막과 주변 평활근이 증식하여 기도 내강의 협착이 일어났다(검은 화살표). 또한, 폐포(alveoli) 및 주변 간질조직(interstitial tissue)에 염증세포의 침윤이 일어나며(흰 화살표), 경우에 따라 뚜렷한구조변형(structural remodeling)도 일어났다. 그러나, 이러한 병태적 증상들이 NDC-052의 투여에 의하여 많이 개선되는 모습이 관찰되었다. 즉, 기도점막의 증식이 억제되고, 기도 내강의 협착이 상당한 수준으로 방지되는 것을 볼 수 있었다. 또한, 조직 중의 세포 침윤도 전반적으로 감소하였다.

Normal Lung Tissue

Untreated Asthma Asthma treated with NDC-052

□ 문의 : 한국생명공학연구원 면역제어연구실 이형규(042-860-4413)

(http://www.most.go.kr)