신성장동력 핵심기술발표회 일시 : 한국화학연구원, 신약연구단

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1 신성장동력 핵심기술발표회 일시 : 한국화학연구원, 신약연구단

2 2009 년도신성장동력핵심기술 GPCRs 관련새로운뇌질환치료제의개발 : 새로운 5-HT 6 수용체 선택적길항제개발 성철민 의약화학센터 신약연구단 한국화학연구원

3 목차 Ⅰ. 과제분야 Ⅱ. 시장분야 1. 과제개요 2. 연구추진체계 3. 기술의적용범위, 응용제품및분야 4. 기술개발의특징 5. 연구성과및기대효과 6. 관련기술의시장현황및규모 7. 시장의특성 Ⅲ. 사업화분야 8. 기술이전조건및필요조건 9. 사업화에따른제약조건 10. 지적재산권현황

과제개요 I < 기술개발의배경 첨단정보사회화및인구노령화에기인한치매, 정신분열증및우울증과같은뇌신경질환발병률의급격한증가. 특히또한의료기술의발달과주거및보건환경의개선에힘입어인간의평균수명도갈수록현저히연장되고있으며, 그에따른뇌신경질환치료제개발이매우시급한과제임. 한국일본미국세계비고 65 세이상 ( 총인구대비 %) 4,365 (9.3%) 27,440 (21.

4 과제개요 I < 기술개발의배경 첨단정보사회화및인구노령화에기인한치매, 정신분열증및우울증과같은뇌신경질환발병률의급격한증가. 특히또한의료기술의발달과주거및보건환경의개선에힘입어인간의평균수명도갈수록현저히연장되고있으며, 그에따른뇌신경질환치료제개발이매우시급한과제임. 한국일본미국세계비고 65 세이상 ( 총인구대비 %) 4,365 (9.3%) 27,440 (21.5%) 38,597 (12.7%) 486,910 (7.3%) 2025 년 ( 세계 5 억 8 천만 ) ( 한국 5 백만 ) 유병율 (%) 8.3% 3.8% 11.6% 3.7% 환자수 ( 천명 ) 364 1,032 4,500 18, 세이상인구대비유병율임 2025 년세계환자수 2 천 2 백만예상 Market (caregiving cost) 200M$ 366M$ 2.078M$ (100B$) 4,483M$ (300B$) CAGR 매년 20% 이상 표 1. 알츠하이머병유병율및시장전망. [ 자료원 : 한 (2005 년 ), 일 (2007 년 ) 미 (2007 년 ), 세계 (2005 년추정 ), 미통계청 ] 국내제약시장은선진국제약사들에전적으로의존적임. 특히뇌질환치료제개발연구는선진국과상당한격차를보이고있음. 따라서, 조속한국내연구기반구축및신약발굴을통한국가경쟁력강화가필요하며글로벌제약회사의국내독점저지를위한독창신약발굴이필요함.

5 과제개요 II 연구팀구성현황 --- 총 20 명 ( 내부 9 명, 외부 11 명 ) 연구비현황 --- 총액 1,330,000 천원 ( 정부 870,000 천원, 민간 460,000 천원 ) 연구목표 --- 뇌신경계기능저하의방지및개선을위한뇌신경계활성분자를개발 HT 6 수용체에작용하는높은선택성을갖는길항제개발. --- 국제경쟁력있는정신질환치료후보물질의도출 ( 정신분열증, 알쯔하이머병, 등 ). 향후연구계획 --- 다각적인전임상실험및분자최적화를통한신약후보물질의도출. --- 국제라이센싱계획.

6 연구추진체계 약물전달 / 독성평가 분자설계 / 합성 C Team 조선대 / 안전성 Ctn. 약리활성 / 효능평가 후보물질도출 의약활성팀

7 기술의적용범위, 응용제품및분야 알쯔하이머씨병 ( 기억및인지능력 ) - 기존의검증된치료제의부재 - 제한적증상에효능을보이는약물 Tacrine (Cognex) by Pfizer Co. ACE Inhibitor (1996) Donepezil (Aricept) by Pfizer Co. ACE Inhibitor (1997) mantine (Axura) by rz/lundbeck MDA antagonist (2002) - 심각한신경독성을포함하는부작용야기 - 부작용감소및전반적증상에유효한차세대치료제의개발필요성. - 5HT 6 수용체길항제사용 ; 뇌조직내신경전달물질 acetylcholine 및 glutamate 의농도증가야기개발약물 ; B (2004 년 ), B (2005 년 ); Phase I by GK Co. - UD 4,500 억불의료비용 ( 미국통계청, 2005)

8 기술개발의특징 < 5HT 6 수용체길항제 : Emerging ew Targets for euroacting Drug Discovery Very short research period - First antagonist was reported in 1998, B PLC - Few of drug candidates in clinical phase - Less competition worldwide Modulatory action might be more physiological than receptor blockade, compare with channel blockers tructural advantages of its ligands for BBB penetration Less propensity for side effects due to selective antagonism

9 개발중인국외 5HT 6 수용체길항제들 Hoffman-La Roche Aproach H 4' 5 H 4 X O O H 2 Br O O H 2 H X=, Ro ; Ki = 55 nm X= CH, Ro ; Ki = 12 nm Ro , Ki = 1 nm H mithkline Beecham Aproach O H O O Cl H O O O H Br Br F H O O B , Ki = 1 nm B , Ki = 3 nm B , Ki <10 nm rck harp & Dohme's Aproach Eli Lilly O O Ar O O R RO H 3 C H 2 O O F O O O F M-254 Ar = Ph, Ki = 2.3 nm R = O 2 Ph, Ki = 1.3 nm R = CH 2 Ph, Ki = 136 nm R = H, Ki = 168 nm R = H; Ki = 7.2 nm R = ; Ki = 130 nm G-518(or LY ) Ki = 1.3 nm

10 개발중인 KRICT 화합물들 Compound ID. KR KR KR KR B Compound tructure HCl Cl O O O HCl Cl O O O HCl Cl O Cl O O O H HCl O O H Cl Binding Affinity [IC 50 (nm) for 5HT 6 -R] Receptor electivity (vs D 1~3 & 5HT 1~7 R) Funtional Assay (EC 50 for camp assay) > 600 D >1000 > 500 > D D(15)* eurotoxicity [Rotaroad test, TD 50 (mg/kg)] >300 D > PK Experiment (IV administration) - B/P ratio (%) - t 1/2 (h, in plasma) - AUC (ug*hr/ml) 25 (>100)** 107 (164)** (10.2)** 0.5 (24.0)** (6.0)** 1.2 (11.1)** Animal test for chizophrenia (PPI test) Active (5 mg/kg) D D Active (10 mg/kg) ot active Animal test for Alzheimer's D (Water maze test) Active (5 mg/kg) D D D ot active * literature values; ** Data was obtained by monitoring the metabolites (demethylated subtrate).

11 인지기능효능평가 : Passive Avoidance Test (dose: ip) tep-through Latency (sec) 200 KR # aline copolamine (1 mg/kg, ip) For memory disruption, animals were injected with the amnesic agent, scopolamine (1 mg, ip) 30 min before the acquisition trial. The test compound was administered (ip) twice, 5 min after the scopolamine injection and 5 hr before the test trial. * tep-through Latency (sec) tep-through Latency (sec) 350 B # 50 0 aline copolamine LY (1 mg/kg, ip) # aline copolamine (1 mg/kg, ip)

12 인지기능효능평가 : Passive Avoidance Test (dose: po) 250 KR tep-through Latency (sec) # * 0 aline copolamine (1 mg/kg, ip) Influence of KR on scopolamine-induced amnesia of a passive avoidance response. For memory disruption, animals were injected with the amnesic agent scopolamine (1 mg, ip) 30 min before the acquisition trial. KR or vehicle was pretreated (po) once daily for 6 days, and on the day of acquisition trial, KR or vehicle was challenged (po) again 60 min before scopolamine injection. Data represent the mean ± EM avoidance latency at the 24 hr recall time. # P <0.05, * P <0.05, when compared to the saline or scopolamine control group, respectively.

13 대표적연구성과 KR : 5HT 6 수용체길항제개발현황및진행단계 1. 목표질환 : 5-HT 6 수용체조절에의한 C 질환 (Alzheimer 씨병, 정신분열증 ) 치료후보물질의도출. 2. 연구내용 : - 생체내다른효소및수용체 (67 targets) 선택성평가 - 약리학적기능측정 / 평가 (camp assay) - 동물모델에의한효능평가 (PPI & Passive avoidance) - 신경독성및급성심장독성측정 - 대사및약동력학연구 3. 연구결과 : - 독창적구조적특성의길항제개발 ( 벤조티아다지논계 ) - 우수한수용체결합력, 선택성, 저독성, 안전성을갖는길항제입증 - 우수한항정신병효과및학습및인지능력에대한효과입증 - 독성실험을통한생체안전성입증 - 우수한약동력학확인 진행단계 Target Hit Lead Candidate Licensing 화합물 KR (Preclinical Candidate) o marketed drugs in this field; Emerging therapeutic target ovel molecular structures. Comparative to currently developing drugs candidates by other Pharm. Co. Patent tatus : PCT/KR2006/001127

14 기대효과 신약개발을통한노하우축적및국제경쟁력강화. 뇌질환의치료제연구에있어서선도적역할가능 치료제개발에따른막대한부가가치를제공하는신산업군의창출 다국적제약회사의공동연구참여유발및기술라이센싱

알쯔하이머씨병치료제의시장현황및규모 알츠하이머씨병환자수의급속한증가 : 전세계적으로 35.6 만명 (2009 년 ) 65.7 만명 (2030 년 ), 115.4 만명 (2050 년 ).

15 알쯔하이머씨병치료제의시장현황및규모 알츠하이머씨병환자수의급속한증가 : 전세계적으로 35.6 만명 (2009 년 ) 65.7 만명 (2030 년 ), 만명 (2050 년 ). (ource: 2009 World Alzheimer Report) 환자당연간평균치료비용은 77,500 달러이며, 미국에서만매해 1000억달러가알츠하이머병환자의치료에쓰이는데이는미국내에서심장병과암치료비용다음으로높은액수임. (ource: urvey by tlife Mature Market Institute) 그럼에도불구하고세계제약시장에서판매되고있는신약들은질병의진도를일시적으로개선시킬뿐근본적으로증상을완화시키고질병을치유할수있는제품은없는실정임. 전체인구의 0.74% 가알츠하이머병환자로가정함. 현재의세계인구가 67억명이고 2050년에는 90억명으로예측함. 신약이 Market 에나오는 2015년으로추정하면세계인구는 70억명이고따라서전체환자수는 4천 2백만명이되고그중의 25% 를약구매인구로추정하면 1천만명의인구가약을복용하게됨. [ 추정 World market (2015년) = 10 M x drug price / day x 365] (ource: Datamonitor(2006) 알츠하이머치료제는연평균 32% 이상의성장률을보이며, 국내시장의경우 2000 억원, 그 리고 2008 년도미국시장만으로도 25 억달러에달할것으로전망됨.

16 알쯔하이머씨병의치료제시장의특성 미국, 일본및유럽을비롯한선진국에서는뇌연구에국가적차원의지원을아끼지않고있다. 국가명정책 프로그램명주요내용 미국 일본 유럽 Decade of the Brain Century of the Brain Decade of Brain 미의회는 1990 년대를 " 뇌의 10 년 (Decade of Brain)" 으로선언연방조정의원회에서 " 인간잠재력의극대화 : 뇌의 10 년 " 보고서작성국립보건원 (ational Institute of Health) 에서 1993 년부터 " 인간두뇌과제 (Human Brain Project)" 지원과학재단 (F) 에서 " 학습및지능시스템 (Learning & Intelligent ystems)" 과제를 1997 년부터시작 국가적으로 " 뇌의세기 (Century of Brain)" 구현추진과기청 (TA) 이주도하여여러부처협력사업인 Brain cience Project 추진중 - 20 년계획 ( ) 으로뇌의이해, 보호및창조등에중점 년부터는뇌과학분야에집중적투자 : 1000 억엔투자예정 - 이화학연구소 (RIKE) 내에뇌과학종합연구소 (Brain cience Institute) 설립 - 10 여개기업참가, 년간 억엔의연구비투자 이탈리아, 네덜란드등은국가별로 "Decade of Brain" 을선언유럽공동체는 AIE(Application of eural etworks for Industries in Europe) 등다수연구과제수행중 G7 국가등의 HFP(Human Frontier cience Program) 에서도뇌연구는중요한부분을차지이스라엘은뇌연구를주요국가사업으로정하고 Weizmann Institute of cience 등에서활발하게연구중 기존아세틸콜린에스테라제 (AChE) 저해제기전의약물의특허가 2014 년만료되면새로운기전의약물이전체시장의 90% 를차지할것으로전망함. 뇌질환의타분야는이미여러종류의약이개발되어시장을나누고있는상태여서진입장벽이높으나, 반면에알쯔하이머씨병의치료제시장은성공적인치료제가개발되면진입장벽이없다고볼수있음.

17 기술이전조건및필요조건 기술라이센싱 ( 관련 4 편의특허보유 ) 백업화합물도출을위한후속연구공동수행필요

18 사업화에따른제약조건 불확정성 : 후속연구 ( 백업화합물, 전임상및 임상연구 ) 의진행이필요 뇌질환치료제개발의노하우확보

19 지적재산권현황 특허명칭국가출원번호등록번호 신규한치환된 1,1- 다이옥소 - 벤조 [1,2,4] 티아디아진 -3- 온, 이의제조방법및이를포함하는약학적조성물 신규치환된 -1H- 퀴나졸린 -2,4- 디온유도체, 이의제조방법및이를함유하는약학적조성물 3- 아릴 -3- 메틸 - 퀴놀린 -2,4- 디온화합물, 이의제조방법및이를함유하는약학적조성물 한국완료 PCT PCT/KR2006/ 한국완료 PCT PCT/KR2006/ 한국완료 미국 11/ 일본 / 한국완료 치환된 -1H- 퀴놀린 -2,4- 디온화합물, 이의제조방법및이를포함하는약학적조성물 PCT PCT/KR2005/ 미국 12/ 일본 / EPO

20 !! KRICT upporters!!

21 질의응답 경청해주셔서감사합니다 기관명 : 한국화학연구원 세부부서명 : 의약화학연구센터, 신약연구단 연락처 : (Office) (Fax) 홈페이지 :

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00약제부봄호c03逞풚 경희대학교 동서신의학병원 약품 정보지 2 0 0 7. S P R I N G. V O L. 0 1 신약 소개 02 Journal Review 03 Special Subject 04 복약 지도 06 의약품 안전성 정보 07 약제부 알림 07 약제부 업무 소개 08 E A S T - W E S T N E O M E D I C A L C E N T E R 본 약품