초록 ▼

항암제 파클리탁셀은 유방암, 난소암, 폐암 등을 포함한 여러암종에 우수한 효능을 가지나 경구로 투여시 위장관에 존재하는 p-당단백의 배출펌프로 인하여 경구흡수가 이루어지지 않아 주사제로 사용되어지며 이로 인한 심각한 부작용이 초래되고 있다. 본 연구는 우수한 p-당단백저해제를 개발하여 이를 파클리탁셀과 동시 투여함으로서 경구로 흡수 가능한 항암제 파클리탁셀의 경구제형인 오락솔을 개발하는 것이다.
본 연구에서는 항암제 파클리탁셀의 경구흡수를 향상시키기 위하여 p-당단백저해제 250여종을 함성하고 활성검색을 통하여 가장 우수한 p

항암제 파클리탁셀은 유방암, 난소암, 폐암 등을 포함한 여러암종에 우수한 효능을 가지나 경구로 투여시 위장관에 존재하는 p-당단백의 배출펌프로 인하여 경구흡수가 이루어지지 않아 주사제로 사용되어지며 이로 인한 심각한 부작용이 초래되고 있다. 본 연구는 우수한 p-당단백저해제를 개발하여 이를 파클리탁셀과 동시 투여함으로서 경구로 흡수 가능한 항암제 파클리탁셀의 경구제형인 오락솔을 개발하는 것이다.
본 연구에서는 항암제 파클리탁셀의 경구흡수를 향상시키기 위하여 p-당단백저해제 250여종을 함성하고 활성검색을 통하여 가장 우수한 p-당단백 저해효과를 갖는 HM30181A 을 최종 후보물질로 도출하였다. HM30181A에 대한 구조결정, 물리화학적 성질을 조사하였으며, 제조방법 확립과 대량생산 연구를 수행하였다. 제제연구는 용출시험, 성상안정성 등을 통하여 가장 우수한 제제를 선정하여 제조방법을 확립하고, 물리화학적 성질 및 제형안정성 연구를 수행하였다. HM30181A 원료 및 제제는 시험기간 동안 모두 안정하였다.
오락솔의 in vitro 에서의 활성은 Membrane permeability, Rhodamine accumulation 및 Cytotoxicity 시험으로 검토되었다. Caco-2 cell에서 오락솔은 파클리탁셀을 단독으로 투여하였을 때와 비교하여 약물의 세포막투과는 현저히 증가시켰으며, 약물배출은 감소시키는 효과를 보여주었다. PGP가 과발현된 세포인 MCF-7/Dx cell에서 HM30181A은 Rhodamine을 단독부여하였을 때보다 세포내 약물의 농도를 크게 증가시켰다. 또한, PGP가 과발현된 MCF-7/Dx 및 MES-SA/DX5 cell에서 파클리탁셀은 항암활성이 매우 낮은 반면, 오락솔은 PGP가 발현되지 않은 MCF-7 및 MES-SA cell 에서와 유사한 항암활성을 나타내었다.
오락솔의 in vivo 효능시험은 유방암, 난소암, 페암을 이종이식한 누드마우스를 이용하여 수행되었으며 주사용 파클리탁셀과 비교 검토되었다. 오락솔은 유방암, 난소암, 폐암 등 다양한 암에 대하여 매우 우수한 항암효능을 보여주었으며, 오락솔 30mg/kg 을 Q2Dx4 Schedule 로 경구투여하였을 때 탁솔 18mg/kg을 동등한 방법으로 정맥투여한 결과와 동등이상의 항암효능을 보여주었다.
오락솔의 일반약리 연구는 중추신경계, 호홉기계 및 심장순환기계에 미치는 영향을 평가하였다. 오락솔은 저용량 및 중용량군에서 rat의 일반행동에 미치는 영향은 없었으며, rat의 호흡수와 호흡량에 미치는 영향은 없었다. Dog에서의 심장순환기계에 대한 영향을 조사한 결과 오락솔은 혈압 및 심박수 등에 미치는 영향은 없었다. 다만, 오락솔의 투여용량이 증가함에 따라 약한 체온의 감소가 관찰되었다.
오락솔에서 p-당단백저해제과 파클리탁셀의 최적비율 산출하기 위하여 파클리탁셀의 농도를 고정하고 p-당단백저해제의 농도를 변화시키면서 경구흡수율을 측정하여 가장 우수한 경구흡수를 보여주는 HM30181A/파클리탁셀=0.5/1.0(W/W)를 오락솔의 최적 비율로 결정하였다.
오락솔은 경구투여시 잘 흡수되었으며, 경구흡수율은 랫트에서 38%, 비글견에서 47%으로 파클리탁셀 단독으로 투여하였을 때의 경구흡수율 2%보다 크게 향상되었다. 오락솔의 경구흡수에 따라 각종 parameter (AUC, Cmax, 반감기)가 산출되었다. 오락솔의 경구투여시 조직으로의 약물분포는 잘 이루어졌으며, 모든 장기에 장 분포되고 시간이 지남에 따라 잘 배출되는 것으로 나타났다. 오락솔의 조직에서의 약물농도는 혈증에서의 약물농도보다 다소 높았으며, 위장관 및 간에서의 약물분포가 다소 높은 것으로 관찰되었다. 또한, Cytochrome P450의 enzyme 을 이용한 시험 결과 HM30181A는 약물상호작용을 유발하지 않는 것으로 나타났다.
오락솔은 랫트 및 비글견에서의 경구단회투여독성, 경구반복투여독성 및 유전독성시험을 실시하여 안전성을 검토하였다. 오락솔의 랫트 및 비글견에서 단회투여독성 결과 최대내성용량은 각각 125mg/kg 및 7mg/kg으로, 대조군 탁솔의 최대내성용량 약 10mg/kg 및 3mg/kg 에 비해 매우 높은 값을 보여주었다. 오락솔의 6주 반복투여독성 시험에서도 랫트 및 비글견에서 최대내성용량은 각각 30mg/kg 및 7mg/kg 으로 대조군 탁솔의 최대내성용량에 비해 매우 높은 값을 보여주었다. 유전독성 시험은 복귀돌연변화, 염색체이상시험, 소핵시험을 통하여 평가되었으며, HM30181A은 유전독성을 유발하지 않는 것으로 확인되었다.
항암제 파클리탁셀의 경구체형인 오락솔 개발을 위하여 합성분야에서는 제조방법 및 대량생산 공정을 구축하였으며, 제제분야에서는 우수한 경구흡수를 보여주는 제형연구를, 약리 및 효능시험에서는 약물동태 연구와 다양한 암세포주에 대한 효능시험을, 독성시험으로는 급성독성, 유전독성, 반복투여독성 및 일반약리 시험을 수행하였다. 오락솔은 우수한 경구흡수율과 다양한 암세포에 대한 효능을 보여주었으며 급성독성, 반복투여독성, 유전독성 및 일반약리 시험결과 약물의 안전성이 확인되었고 주사제에 비해 높은 최대내성용량을 나타내었다. 이상의 결과로부터 항암제 파클리탁셀의 경구제형 오락솔은 주사용 파클리탁셀에 비해 동일한 효능을 가지며 부작용이 적은 경구제형으로 판단된다. 따라서 오락솔의 전임상 시험을 완료하고 2005년 하반기에 임상시험승인을 신청하여 임상시험에 진입할 예정이다.

Abstract ▼

Paclitaxel is a potent antitumor agent widely used in the treatment of breast, ovarian and lung cancer. Because of poor oral bioavailability, paclitaxel IS administrated by i.v. infusion, which IS inconvenient for patients and associated with significant side effects including hypersensitivity. The

Paclitaxel is a potent antitumor agent widely used in the treatment of breast, ovarian and lung cancer. Because of poor oral bioavailability, paclitaxel IS administrated by i.v. infusion, which IS inconvenient for patients and associated with significant side effects including hypersensitivity. The low oral bioavailability of paclitaxel is due to its high affinity for the drug efflux pump, P-glycoprotein (PGP) which is abundantly present in the gastrointestinal tract. It is well known that PGP inhibitors enhance oral bioavailability of paclitaxe!. Oraxol, a mixture of paclitaxel and PGP inhibitor, should provide a useful oral formulation of paclitaxel, which is more safe and effective than i.v. Taxol.
HM30181A, pharmaceutically more potent than first candidate was derived a last candidate compound through chemical synthesis of 250 derivatives. Studies on optimization and scale-up of its synthetic process was carried out. The structure elucidation and purity assignment was carried out using various analytical methods. The manufacturing process of HM30181A tablet was established and the products were successfully prepared. HM30181A tablet was stable for test periods.
In vitro inhibition assay of PGP activity was performed usmg Caco-2 cells, Rhodamine-123 accumulation and cell cytotoxicity. Paclitaxel shows that transport in the basal-to-apicaICB-A) direction is 8.8-fold larger than in the apical-to-basa1(A-B) direction in Caco-2 cells. Addition of HM30181A improves the transport of paclitaxel in the A-B direction and reduces efflux of paclitaxel in the B-A direction. Rhodamine-123 was well accumulated in parental cell, MCF-7, but not in pgp-overexpressed cancer cell, MCF-7/DX. Addition of 100nM HM30181A did not alter rhodamine-123 accumulation in the parental MCF-7 cell, but led to an increase in the intracellular accumulation of rhodan1ine-123 in resistant cell MCF-7/DX by modulating PGP.
The IC50 of paclitaxel against the MDR cell (MES-SA/DX5 and MCF-7/Dx) was higher than that against the corresponding parent cell line (MES-SA and MCF-7),
Addition of HM30181A had no effect on IC50 of paclitaxel against non-PGP-expressing cell, MES-SA and MCF-7. However, co-treatment with HM30l81A led to significant decrease in IC50 values of paclitaxel against the MDR cells, MES-SA/DX5 and MCF-7/Dx, in an HM30181A dose dependant manner.
The Oraxol treatment on a Q2Dx4 schedule at dosages of 20, 30 and 40mg/kg/dose was tolerated and effective against human breast cancer MDA - MB-231, ovarian cancer SK -OV - 3 and lung cancer NCI-H460. Treatment with 30mg/kg of Oraxol (po) showed similar efficacy with 18mg/kg of Taxol.
Safety Pharmacology study of Oraxol was performed under GLP conditions in rats and dogs. Oraxol produced no effects on general behavioral at low and midium dosage, but produced abnormal gait at high dosage. Oraxol induced no adverse effects on cardiovascular safety in this study, with no evidence of QT prolongation. Oral administration of Oraxol did not produce any significant effects on respiration rate and volume when compared to the control group.
Following oral administration of Oraxol, the oral bioavailability of Oraxol was 38% in rats and 47% in beagle dogs. Distribution of Oraxol has been performed in SD rats. Following a single oral administration of 20mg/kg Oraxol In rats, Oraxol was rapidly and widely distributed to organs, particularly the intestine and liver. HM30181A has no inhibitory or inductive effect on several cytochrome P-450 enzymes at concentration of 5, lO and 50uM, suggesting little potential for dmg interactions.
Acute oral toxicity and repeat dose oral toxicity of Oraxol were performed, under GLP conditions, in rats and dogs. In single oral dose toxicity, the maximum tolerated dose of Oraxol was considered to be 125mg/kg bodyweight and 7mg/kg in rats and dogs, respectively.
In repeat dose oral toxicity, the maximum tollerated dose of Oraxol was considered to be 30mg/kg bodyweight and 7mg/kg in rats and dogs, respectively. HM30l81A showed no evidence of mutagenic activity in the bacterial system under the test conditions employed. HM30l81A has shown no evidence of clastogenic activity in vitro cytogenetic test system, under the test conditions employed. HM30l81A did not show any evidence of causing an increase in the induction of micronucleated immature erythrocytes or bone marrow cell cytotoxicity in rats.
Preclinical studies have been performed on Oraxol including various toxicity studies as well as pharmacological studies and it has been found that Oraxol shows excellent anticancer activity and low toxicity compared to i. v. Taxol. The preclinical studies on Oraxol are completed successfully, a clinicall study of phase I will be carried out at end of 2005.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 목차 ... 4
• 요약문 ... 5
• SUMMARY ... 7
• 총괄연구개발과제 연구결과 ... 9
• 1. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 9
• 2. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 결과 ... 13
• 3. 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 34
• 4. 사업화 목표 달성도 및 계획 ... 35
• 5. 총괄연구개발과제의 연구성과 ... 36
• 6. 연구개발결과의 파급효과 ... 47
• 7. 참여연구원 편성표(총괄) ... 48
• 8. 첨부서류 ... 49
• 제1세부연구개발과제 연구결과 ... 73
• 1. 제1세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 74
• 2. 제1세부연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 78
• 3. 제1세부연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 79
• 4. 제1세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 113
• 5. 제1세부연구개발과제의 연구성과 ... 114
• 6. 참고문헌 ... 126