티로신 키나아제 저해 화합물, 이의 이성질체 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염 및 이를 포함하는 약학적 조성물 document_id A220623061204

외부의 자극을 세포가 인지하는 방법 중의 하나는 세포막에 있는 수용체인 티로신 키나아제(tyrosine kinase)류를 통한 인지이다. 수용체 티로신 키나아제는 세포 밖에 노출된 세포 외 부분, 세포 내 사이토졸에 노출된 세포 내 부분 및 그 중간에 위치하는 원형질막을 통과하는 막 통과 부분으로 구성되어 있다. 수용체의 세포 외 부분은 특정 리간드가 결합하는 부분이며, 세포 내 부분은 리간드에 의해 활성화된 수용체의 활성 신호를 세포 내로 전달하는 기능을 수행한다. 티로신 키나아제 수용체는 세포 내 사이토졸에 노출된 C-말단 부위에 티로신 키나아제 활성을 가지는 도메인이 존재하여, 세포 외 부분에 특정 리간드가 부착되면 이 C-말단 도메인의 키나아제 효소가 활성화되어 자가 인산화 작용에 의해 C-말단의 티로신기를 인산화 시키는데, 이러한 티로신의 인산화 과정은 세포 외의 자극에 대한 신호를 세포 내로 전달하는 가장 중요한 과정이 된다. 이러한 기작을 가지고 세포 외 자극을 세포 내로 전달하는 티로신 키나아제 활성을 가지는 수용체는 많이 알려져 있다. 대표적인 것으로는 EGFR, PDGFR, IR, IGFR, c-fms, KDR, VEGFR등이 여기에 속한다. DDR(Discoidin Domain Receptor) 티로신 키나아제 수용체류 단백질도 이러한 티로신 키나아제 활성을 갖는 수용체들 중 하나이다. DDR은 세포 외 부위가 미생물에서 발견되는 렉틴에 부착하는 단백질인 디스코이딘과 유사성이 있는 관계로 이와 같이 명명되었다. 인간 등의 동물의 경우, DDR1 형과 DDR2 형의 아미노산 서열상 서로 유사성을 가진 단백질이 각각 서로 다른 유전자에 의해 코딩되면서 존재하는 것으로 알려져 있다. 인간의 경우 현재 5종의 DDR1 형이 알려져 있는데 이들은 같은 유전자에서 발현될 때 디퍼렌샬 스프라이싱(Differential splicing)에 의해 형성되지만 이들의 C-말단의 티로신 키나아제 도메인은 거의 동일하다. DDR2는 현재까지 한 가지 형태만 알려져 있다. 인간 DDR1과 DDR2의 C-말단 티로신 키나아제 도메인은 아미노산 서열에서 89% 이상 동일하다 (Vogel W, et al, Cellular Signalling 2006;18:11081). 인간에 있어서, DDR 티로신 키나아제 유전자의 존재는 1990년대 초에 알려져 있었지만, 상기 키나아제의 기능에 대한 연구는 1997년에 여기에 부착하는 리간드가 파이버 콜라젠이라는 사실이 처음 밝혀지며 본격적으로 시작되었다. 일반적으로, 유전적 변형이나 환경적 영향으로 특정 티로신 키나아제 수용체가 과다하게 발현되거나, 구조적 변화로 해당 리간드 존재 여부와 관계없이 지속적인 활성을 유지하거나, 해당 리간드의 과다 생성 등으로 그 활성 조절 기작이 손상되어 그 활성이 크게 증가되거나 또는 그 반대 경우로 활성이 감소하는 경우, 질병의 원인이 되는 경우가 많다. 가장 대표적으로는, EGFR 또는 VEGFR등과 같은 과잉 활성이 암의 중요한 요인 중 하나라는 것이 밝혀져 있으며, VEGFR의 활성 증가는 암 전이 및 악성화에 깊이 관련되어 있다. 최근에 여러 제약 회사에서 EGFR 특이적 저해 화합물이나 VEGFR 특이적 저해 화합물을 개발하여 항암제로 개발한 예가 있다. 이들 EGFR 및 VEGFR 특이적 저해제는 모두 이들 수용체 단백질의 C-말단에 있는 키나아제 활성을 저해하는 화합물들이며, 특히 이들의 키나아제 효소의 ATP 부착 부위에 대해서 ATP와 경쟁적으로 부착함으로써, 효소와 ATP의 결합을 방해하여 효소 활성을 저해한다. DDR1, 혹은 DDR2 수용체의 이상성이 난치성 인간 질병인 동맥경화, 폐경화, 간 경화증 및 류마티즘, 골관절염, 암 등과 연관이 있음이 증명되었다. 먼저 이전의 연구에서 DDR1과 DDR2 단백질의 과잉발현이 여러 암 세포주나 조직에서 관찰되었다 (Alves F, et al, Oncogene 1995;10:6091). DDR1과 DDR2의 세포내 작용중 하나로 밝혀진 것이 세포의 이동을 촉진하고 MMP 단백질의 발현을 촉진하는 것으로 미루어 암에서 과잉발현된 DDR1과 DDR2는 암세포 성장과 이동 전이를 촉진하는 것으로 제안되었다 (Olaso E et al, J Biol Chem 2002;277:3606-1; Vogel W et al, Cellular Signalling 2006, 18:11081). DDR1 유전자를 결손시킨 생쥐는 동맥경화나 레스테노시스(restenosis : 혈관재협착)의 진행이 현저히 저해됨이 확인되어 DDR1의 저해를 통해서 이들 질환을 치료 할 수 있음이 검증되었다 (Franco C et al, Circ Res. 2008 102(10):1202-11; Hou G et al, J Clin Invest. 2001, 107(6):727-3 ). 또한 DDR1과 DDR2의 비 이상적 과잉발현이 동맥경화증에서 크롯 (clot)의 평활근 세포에서 나타남이 확인 되어 이것이 동맥경화의 주 원인 중 하나임이 제안되었다 (Ferri N et al Am J Pathol. 2004. 164:1575-85). 또한 DDR1 유전자 결손 생쥐는 고혈압의 부작용으로 나타나는 신장손상에 안전함이 확인되어 DDR1 저해를 통해 고협압으로 인해 나타나는 신장병을 치료 할 수 있음을 보여 주었다 (Flamant M et al, J Am Soc Nephrol. 2006, 17(12):3374-81). DDR1 결손 생쥐는 폐 섬유화 생쥐 모델에서 섬유화 진행이나 염증 반응이 현저히 감소함이 보고되어 DDR1 저해 물질이 폐 섬유화 치료제로 쓰일 수 있음이 검증되었다 (Avivi-Green C et al, Am J Respir Crit Care Med. 2006, 174(4):420-7). 간 섬유화증은 간 조직에서 파이버 콜라겐이 과잉 생산되어 간에 축적되면서 질병이 야기되는 병변이다. 최근 들어, 현재 간 섬유화증 증상 유발의 주원인으로 지목되는 간 조직내의 간 성상 세포가 활성화되는 과정에서 DDR2의 발현과 그 키나아제 활성이 증가한다는 실험결과가 발표되었다 (Olaso E et al. J Clin Invest 2001,108:1369-78). 이는 DDR2의 발현증가가 간 성상 세포의 활성화에 중요한 역할을 하며, 간 섬유화증의 주요 발병 인자임을 의미하는 것이다. 류마티즘은 지속적으로 연골 부위에 면역 세포가 활성화되어 TNF-α와 같은 사이토카인(cytokine)의 분비량이 증가하면서, 콜라겐 분해 효소인 매트릭스 메탈로 프로티아제 (Matrix metallo proteiase -1, MMP-1)의 활성이 매우 증가하여, 연골 조직이 크게 파괴되는 질병으로 알려져 있다. MMP-1 단백질을 주로 발현하는 연골 조직 내의 세포는 연골을 감싸고 있는 활막에 존재하는 활막 섬유아세포 (synovial fibroblast)이다. 일반적으로, 이러한 활막 섬유아세포는 정상적인 상황에서 증식과 활성이 잘 통제되어 있다. 최근 류마티스 환자의 연골 조직의 활막 섬유아세포에서 DDR2의 증가된 발현이 관찰되었고 이는 DDR2의 활성 증가에 의하여 MMP-1 유전자 발현이 증가함이 발표되어 졌다 (Wang J et al. J Autoimmun 2002;19:161-8). 이러한 사실은 DDR2의 활성 증가가 류마티즘 병변을 일으키는 주 원인임을 반증한다고 볼 수 있다. 골관절염을 유전적으로 일으키는 생쥐모델의 연골조직을 관찰한 결과 DDR2 발현이 현저히 증가되어 있고 이것이 직접적으로 MMP-13의 발현을 촉진하여 연골 파쇄를 촉진함이 보고되었다 (Xu L et al. J Biol Chem 2005;280:548-55). 조직의 섬유화증의 진행은 대부분 과도한 염증 반응과 함께 진행되어 병변현상을 더욱 심화 시킨다. DDR1의 활성이 대식세포의 부착과 활성화에 중요한 역할을 한다는 보고 (Matsuyama W et al, J Immunol. 2004, 172(4):2332-40)와 실제로 DDR1 활성을 유전자 결손이나 siRNA 기술을 이용하여 저해한 경우 동맥경화나 폐 섬유화증에서 대식세포의 활성이 크게 감소하였음이 관찰된 것에 미루어 DDR1의 저해는 병변의 주요 원인이 되는 과도한 염증반응을 억제 할 수 있음이 유추된다 (Matsuyama W et al, J Immunol. 2006, 176(3):1928-36). DDR2의 활성이 면역반응에 관여하는 세포인 덴드로사이트(Dendrocyte)의 활성화에 관여함이 보고된 적이 있다 (Lee JE et al, Biochem Biophys Res Commun. 2007, 352(1):244-5). 결론적으로 동맥경화, 페 섬유화증, 간섬유화증, 류마티즘 병변 발전의 주요한 원인이 병변 부위의 섬유아세포 형태의 파이브로틱 세포 (Fibrotic cell)의 비이상적 성장이며, 여기에는 또한 염증 반응이 수반되는 바 이러한 섬유아세포 계열 세포의 성장과 염증 반응 증가에 DDR 패밀리 단백질의 발현 및 활성화가 관여한다는 사실과 이 경우 DDR 패밀리 단백질의 키나아제 활성이 중심적으로 작용한다는 사실로부터 DDR1, DDR2 단백질의 티로신 키나아제 활성을 저해하는 물질이 동맥경화, 폐섬유화증, 간경화증이나 류마티즘, 골관절염, 암등의 DDR1 혹은 DDR2 활성이 증가함으로써 생기는 질환에 대한 치료제 표적이 됨이 확인되었다.