KR100682666B1 - Anti-angiogenic proteins and methods of use thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 항혈관형성 특성을 가진 단백질 및 이들을 사용하여 혈관형성을 억제시키는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to proteins having antiangiogenic properties and methods of inhibiting angiogenesis using them.

Description

항혈관형성 단백질 및 이들을 사용하는 방법{ANTI-ANGIOGENIC PROTEINS AND METHODS OF USE THEREOF}ANTI-ANGIOGENIC PROTEINS AND METHODS OF USE THEREOF}

혈관 기저막은 콜라겐, 라미닌, 헤파란 설페이트 프로테오글리칸, 피브로넥틴 및 엔탁틴과 같은 고분자들로 구성되어 있다(참조 : Timpl, R., 1996, Curr Opin Cell Biol 8:618-24). 기능적으로, 콜라겐은 세포 부착, 이동, 분화 및 성장을 촉진시키고(참조 : Paulsson, M., 1992, Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. 27:93-127), 이러한 기능들에 의해 혈관형성 동안 내피 세포 증식 및 거동에서 중대한 역할을 한다고 생각되며, 혈관형성이란 기존의 혈관으로부터 새로운 혈관이 형성되는 과정을 말한다(참조 : Madri, J. A. et al., 1986, J. Histochem. Cytochem. 34:85-91; Folkman, J., 1972, Ann. Surg. 175:409-16). 혈관형성은 복잡한 과정이며, 내피 세포의 발아 및 이동, 이들 세포의 증식 및 이들의 튜브 모양의 구조로의 분화 및 발생중인 혈관 주위에 기저막 매트릭스의 생성을 필요로 한다. 또한 혈관형성은 상처의 치료 및 자궁내막의 재모델링과 같은 정상적인 생리학적인 이벤트에 중요한 과정이다(참조 : Folkman, J. et al., 1995, J. Biol. Chem. 267:10931-34). 현재 혈관형성은 크기가 수 mm3를 넘는 고형 종양의 전이와 성장을 위해 필요하다고 널리 공지되어 있다(참조 : Folkman, J., 1972, Ann. Surg. 175:409-16; Folkman, J., 1995, Nat. Med. 1:27-31). 몇 가지 연구들을 통해 콜라겐 대사작용의 억제제가 항혈관형성 특성을 가짐이 밝혀졌으며, 이는 기저막 콜라겐 합성 및 침전이 혈관 형성과 생존을 위해 중요하다는 견해를 지지한다(참조 : Maragoudakis, M. E. et al., 1994, Kidney Int. 43:147-50; Haralabopoulos, G. C. et al., 1994, Lab. Invest. 71:575-82). 그러나, 기저막 조직구성 및 혈관형성에서 콜라겐의 정확한 역할은 아직 잘 파악되지 않았다.The vascular basement membrane consists of polymers such as collagen, laminin, heparan sulfate proteoglycans, fibronectin and entaxin (Timpl, R., 1996, Curr Opin Cell Biol 8: 618-24). Functionally, collagen promotes cell adhesion, migration, differentiation and growth (Paulsson, M., 1992, Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. 27: 93-127), and by these functions angiogenesis It is thought to play an important role in endothelial cell proliferation and behavior. Angiogenesis refers to the process of new blood vessel formation from existing blood vessels (Madri, JA et al ., 1986, J. Histochem. Cytochem. 34:85 -91; Folkman, J., 1972, Ann.Surg. 175: 409-16). Angiogenesis is a complex process and requires the germination and migration of endothelial cells, the proliferation of these cells and their differentiation into tubular structures and the generation of a basement membrane matrix around the developing blood vessels. Angiogenesis is also an important process for normal physiological events such as wound healing and endometrial remodeling (Follkman, J. et al ., 1995, J. Biol. Chem. 267: 10931-34). It is now well known that angiogenesis is required for metastasis and growth of solid tumors larger than several mm 3 in size (Follkman, J., 1972, Ann. Surg. 175: 409-16; Folkman, J., 1995, Nat. Med. 1: 27-31). Several studies have shown that inhibitors of collagen metabolism have antiangiogenic properties, which support the view that basal membrane collagen synthesis and precipitation are important for angiogenesis and survival (see Maragoudakis, ME et al ., 1994, Kidney Int. 43: 147-50; Haralabopoulos, GC et al ., 1994, Lab. Invest. 71: 575-82). However, the exact role of collagen in basal membrane tissue composition and angiogenesis is not well understood.

발명의 요약Summary of the Invention

본 발명은 항혈관형성 특성을 가진 타입 IV 콜라겐의 알파 사슬의 NC1 도메인을 포함하는 단백질에 관한 것이다. 상세하게는, 본 발명은 신규한 단백질인 아레스텐(Arresten), 칸스타틴(Canstatin) 및 툼스타틴(Tumstatin), 및 이들의 생물학적 활성(예컨대, 항혈관형성) 단편, 돌연변이체, 유사체, 동족체 및 유도체 뿐만 아니라 이들의 다량체(예컨대, 이량체) 및 융합 단백질(또한 본 명세서에서 키메라 단백질으로도 부름)에 관한 것이다. 이 단백질 모두는 타입 IV 콜라겐의 NC1(비-콜라겐 1) 도메인의 C-말단 단편을 포함하고 있다. 더욱 상세하게는, 아레스텐, 칸스타틴 및 툼스타틴은 각각 타입 IV 콜라겐의 α1 사슬, α2 사슬 및 α3 사슬의 NC1 도메인의 각 C-말단 단편이다. 특히, 아레스텐, 칸스타틴 및 툼스타틴은 단량체 단백질들이다. 상기 세 단백질 모두는 생체내에서 종양의 성장을 정지시키며, 또한 내피 튜브 검정을 포함하는 몇몇 시험관내 모델에서 모세관의 형성을 억제시킨다.The present invention relates to a protein comprising the NC1 domain of the alpha chain of type IV collagen with antiangiogenic properties. Specifically, the present invention relates to novel proteins Arresten, Canstatin and Tumstatin, and their biologically active (eg antiangiogenic) fragments, mutants, analogs, homologs and Derivatives as well as their multimers (eg, dimers) and fusion proteins (also referred to herein as chimeric proteins). All of these proteins contain C-terminal fragments of the NC1 (non-collagen 1) domain of type IV collagen. More specifically, Aresten, Canstatin and Tumstatin are each C-terminal fragment of the NC1 domain of the α1 chain, α2 chain and α3 chain of type IV collagen, respectively. In particular, aresten, canstatin and tombstatin are monomeric proteins. All three proteins stop tumor growth in vivo and also inhibit the formation of capillaries in some in vitro models, including endothelial tube assays.

본 발명은 항혈관형성 활성을 가지고 있는 타입 IV 콜라겐의 α1 사슬의 NC1 도메인을 포함하는 단리되어 재조합적으로 생성된 아레스텐(또한 본 명세서에서 "아레스틴(Arrestin)으로도 부름), 단리된 아레스텐의 항혈관형성 단편, 단리된 아레스텐과 항혈관형성 단편들의 다량체 및 이러한 항혈관형성 단백질을 엔코딩하는 폴리누클레오티드를 포함한다. 또한 본 발명은 생물학적 활성 성분으로서 단리된 아레스텐, 이의 항혈관형성 단편, 또는 둘 모두를 함유하는 조성물을 포함한다. 또 다른 양태에서, 본 발명은 포유류에게 항혈관형성 아레스텐 또는 이의 단편을 함유하는 조성물을 투여하는 것을 포함하여 포유류에서 혈관형성 활성을 특징으로 하는 암과 같은 증식성 질환을 치료하는 방법을 포함한다. 또한 항혈관형성 아레스텐 및 이의 단편들은 세포 이동 또는 내피 세포 증식을 방지하기 위해 사용될 수 있다. 또한 본 발명은 단리된 항혈관형성 아레스텐 및 이의 단편들에 대한 항체를 포함한다.The present invention provides an isolated and recombinantly produced aresten (also referred to herein as "Arrestin), isolated ares, comprising an NC1 domain of the α1 chain of type IV collagen having antiangiogenic activity. Antiangiogenic fragments of ten, multimers of isolated aresten and antiangiogenic fragments, and polynucleotides encoding such antiangiogenic proteins. In another embodiment, the invention features angiogenic activity in a mammal comprising administering to the mammal a composition containing an angiogenic arsten or a fragment thereof. Methods for treating proliferative diseases, such as cancer, and antiangiogenic arestens and fragments thereof It may be used to prevent migration or endothelial cell proliferation The invention also includes antibodies against isolated antiangiogenic aresten and fragments thereof.

또한 본 발명은 항혈관형성 활성을 가지고 있는 타입 IV 콜라겐의 α2 사슬의 NC1 도메인을 포함하는 단리되어 재조합적으로 생성된 칸스타틴, 단리된 칸스타틴의 항혈관형성 단편, 단리된 칸스타틴과 항혈관형성 단편들의 다량체 및 이러한 항혈관형성 단백질을 엔코딩하는 폴리누클레오티드를 포함한다. 또한 본 발명은 생물학적 활성 성분으로서 단리된 칸스타틴, 이의 항혈관형성 단편 또는 둘 모두를 함유하는 조성물을 포함한다. 또 다른 양태에서, 본 발명은 포유류에게 칸스타틴 또는 이의 단편을 함유하는 조성물을 투여하는 것을 포함하여 포유류에서 혈관형성 활성을 특징으로 하는 암과 같은 증식성 질환을 치료하는 방법을 포함한다. 또한 항혈관형성 칸스타틴 및 이의 단편들은 세포 이동 또는 내피 세포 증식을 방지하기 위해 사용될 수 있다. 또한 본 발명은 단리된 항혈관형성 칸스타틴 및 이의 단편에 대한 항체를 포함한다.The invention also provides an isolated and recombinantly produced canstatin comprising an NC1 domain of the α2 chain of type IV collagen having antiangiogenic activity, an angiogenic fragment of isolated canstatin, an isolated canstatin and antivascularity Multimers of forming fragments and polynucleotides encoding such antiangiogenic proteins. The present invention also includes compositions containing canstatin, antiangiogenic fragments thereof, or both, isolated as biologically active ingredients. In another aspect, the invention includes a method of treating a proliferative disease, such as cancer, characterized by angiogenic activity in a mammal, comprising administering to the mammal a composition containing canstatin or a fragment thereof. Antiangiogenic canstatin and fragments thereof can also be used to prevent cell migration or endothelial cell proliferation. The invention also includes antibodies to isolated antiangiogenic canstatin and fragments thereof.

또한 본 발명은 항혈관형성 활성을 가지고 있는 타입 IV 콜라겐의 α3 사슬의 NC1 도메인을 포함하는 단리되어 재조합적으로 생성된 툼스타틴, 단리된 툼스타틴의 항혈관형성 단편, 단리된 툼스타틴과 항혈관형성 단편들의 다량체 및 이러한 항혈관형성 단백질을 엔코딩하는 폴리누클레오티드를 포함한다. 또한 본 발명은 생물학적 활성 성분으로서 단리된 툼스타틴, 이의 항혈관형성 단편 또는 둘 모두를 함유하는 조성물을 포함한다. 또 다른 양태에서, 본 발명은 포유류에게 항혈관형성 툼스타틴 또는 이의 단편을 함유하는 조성물을 투여하는 것을 포함하여 포유류에서 혈관형성 활성을 특징으로 하는 암과 같은 증식성 질환을 치료하는 방법을 포함한다. 또한 항혈관형성 툼스타틴 및 이의 단편들은 세포 이동 또는 내피 세포 증식을 방지하기 위해 사용될 수 있다. 또한 본 발명은 단리된 항혈관형성 툼스타틴 및 이의 단편들에 대한 항체를 포함한다.The present invention also provides an isolated and recombinantly produced tomstatin comprising an NC1 domain of the α3 chain of type IV collagen having antiangiogenic activity, an angiogenic fragment of isolated tomstatin, an isolated tomstatin and antiangiogenic Multimers of forming fragments and polynucleotides encoding such antiangiogenic proteins. The present invention also encompasses compositions containing tumstatin, antiangiogenic fragments thereof, or both, isolated as biologically active ingredients. In another aspect, the present invention includes a method of treating a proliferative disease, such as cancer, characterized by angiogenic activity in a mammal, comprising administering to the mammal a composition containing antiangiogenic tumstatin or a fragment thereof. . Antiangiogenic tumstatin and fragments thereof can also be used to prevent cell migration or endothelial cell proliferation. The present invention also encompasses antibodies against isolated antiangiogenic tumstatin and fragments thereof.

도면의 간단한 설명Brief description of the drawings

도 1A 및 1B는 인간 타입 IV 콜라겐의 α1 사슬의 누클레오티드(도 1A, SEQ ID NO:1) 및 아미노산(도 1B, SEQ ID NO:2) 서열을 묘사하는 개략도이다. pET22b(+) 정방향(SEQ ID NO:3) 및 역방향(SEQ ID NO:4) 프라이머의 위치가 이중 밑줄로 표시되어 있고, pPICZαA 정방향(SEQ ID NO:15) 및 역방향(SEQ ID NO:16) 프라이머의 위치는 단일 밑줄로 표시되어 있다.1A and 1B are schematic diagrams depicting the nucleotide (FIG. 1A, SEQ ID NO: 1) and amino acid (FIG. 1B, SEQ ID NO: 2) sequences of the α1 chain of human type IV collagen. The positions of the pET22b (+) forward (SEQ ID NO: 3) and reverse (SEQ ID NO: 4) primers are underlined, and the pPICZαA forward (SEQ ID NO: 15) and reverse (SEQ ID NO: 16) The position of the primer is indicated by a single underline.

도 2는 아레스텐 클로닝 벡터 pET22b(+)를 나타내는 개략도이다. 정방향(SEQ ID NO:3)과 역방향(SEQ ID NO:4) 프라이머 및 아레스텐이 클로닝되는 부위가 표시되어 있다.2 is a schematic showing the aresten cloning vector pET22b (+). The sites where the forward (SEQ ID NO: 3) and reverse (SEQ ID NO: 4) primers and aresten are cloned are indicated.

도 3A 및 3B는 내피 세포(C-PAE) 증식의 표시로서 아레스텐(도 3A, 0 ㎍/ml 내지 10 ㎍/ml, x-축) 및 엔도스타틴(도 3B, 0 ㎍/ml 내지 10 ㎍/ml, x-축)이 3H-티미딘 혼입(y-축)에 미치는 효과를 보여주는 한 쌍의 선형 그래프이다.3A and 3B show Aresten (FIG. 3A, 0 μg / ml to 10 μg / ml, x-axis) and endostatin (FIG. 3B, 0 μg / ml to 10 μg /) as an indication of endothelial cell (C-PAE) proliferation. ml, x-axis) is a pair of linear graphs showing the effect of 3 H-thymidine incorporation (y-axis).

도 4A, 4B, 4C 및 4D는 내피 세포 증식의 표시로서 아레스텐 및 엔도스타틴이 3H-티미딘 혼입(y-축)에 미치는 효과를 보여주는 4개가 한 세트인 막대 챠트이다. 도 4A, 4B 및 4C는 각각 786-0, PC-3, HPEC 세포에 대한 아레스텐(0 ㎍/ml-50 ㎍/ml(도 4A 및 4B) 및 0 ㎍/ml-10 ㎍/ml(도 4C))의 효과를 보여준다. 도4D는 A-498 세포에 대한 0.1-10 ㎍/ml 엔도스타틴의 효과를 보여준다.4A, 4B, 4C and 4D are four sets of bar charts showing the effect of Aresten and endostatin on 3 H-thymidine incorporation (y-axis) as an indication of endothelial cell proliferation. 4A, 4B and 4C show Aresten (0 μg / ml-50 μg / ml (FIGS. 4A and 4B) and 0 μg / ml-10 μg / ml (FIG. 4) for 786-0, PC-3 and HPEC cells, respectively. 4C)) shows the effect. 4D shows the effect of 0.1-10 μg / ml endostatin on A-498 cells.

도 5A, 5B 및 5C는 아레스텐(2 ㎍/ml, 도 5B) 및 엔도스타틴(20 ㎍/ml, 도 5C)이 인간 배꼽 내피(ECV-304) 세포에서 FBS-유도된 화학주성에 의한 내피 세포 이동에 미치는 효과를 보여주는 4개가 한 세트인 현미경사진이다. 도 5A는 처리되지 않은 대조군 세포를 보여준다.Figures 5A, 5B and 5C show endothelial cells induced by FBS-induced chemotaxis in Areman (2 μg / ml, Fig. 5B) and Endostatin (20 μg / ml, Fig. 5C) in human navel endothelial (ECV-304) cells. One set of four micrographs showing the effect on migration. 5A shows untreated control cells.

도 6은 도 5의 결과를 그래프 형태로 보여주는 막대 챠트이다. 도 6은 아레스텐(2 ㎍/ml 또는 20 ㎍/ml) 및 엔도스타틴(2.5 ㎍/ml 및 20 ㎍/ml)이 ECV-304 내피 세포의 이동에 미치는 효과를 보여준다.6 is a bar chart showing the results of FIG. 5 in a graphical form. 6 shows the effect of Aresten (2 μg / ml or 20 μg / ml) and endostatin (2.5 μg / ml and 20 μg / ml) on the migration of ECV-304 endothelial cells.

도 7은 아레스텐이 내피 튜브 형성에 미치는 효과를 보여주는 선형 그래프이다. 튜브 형성 퍼센트는 y-축에, 억제제의 농도는 x-축에 표시하였다. 처리는 다음과 같다: 없음(대조군, ◆), BSA(대조군, △), 7S 도메인(대조군, X) 및 아레스텐(■).7 is a linear graph showing the effect of aresten on endothelial tube formation. The percentage of tube formation is plotted on the y-axis and the concentration of inhibitor is plotted on the x-axis. Treatments were as follows: none (control, ◆), BSA (control, Δ), 7S domain (control, X) and aresten (■).

도 8A 및 8B는 대조군(도 8A)과 비교하여 아레스텐(0.8 ㎍/ml, 도 8B)이 내 피 튜브 형성에 미치는 효과를 보여주는 한 쌍의 현미경사진이다.8A and 8B are a pair of micrographs showing the effect of Aresten (0.8 μg / ml, FIG. 8B) on endothelial tube formation compared to the control (FIG. 8A).

도 9A, 9B, 9C 및 9D는 아레스텐 및 엔토스타틴이 생체내에서 종양 성장에 미치는 효과를 보여주는 4개가 한 세트인 선형 그래프이다. 도 9A는 10 mg/kg 아레스텐 처리된(□) 마우스, BSA 처리된(+) 마우스 및 대조군(●) 마우스에 대해 종양 부피가 700 mm3에서부터 증가하는 것을 보여준다. 도 9B는 10 mg/kg 아레스텐 처리된(□) 종양 및 BSA 처리된(+) 종양에 대해 종양 부피가 100 mm3에서부터 증가하는 것을 보여준다. 도 9C는 10 mg/kg 아레스텐 처리된(□) 마우스, 엔도스타틴 처리된(▲) 마우스 및 대조군 마우스(●)에 대해 종양 부피가 약 100 mm3에서부터 증가하는 것을 보여준다. 도 9D는 아레스텐(□) 대 대조군(●)을 사용하여 치료했을 때 200 mm3 종양에 대한 증가를 보여준다.9A, 9B, 9C and 9D are four sets of linear graphs showing the effect of Aresten and Entostatin on tumor growth in vivo. 9A shows that tumor volume increases from 700 mm 3 for 10 mg / kg aresten treated (□) mice, BSA treated (+) mice and control (●) mice. 9B shows an increase in tumor volume from 100 mm 3 for 10 mg / kg aresten treated (□) and BSA treated (+) tumors. 9C shows an increase in tumor volume from about 100 mm 3 for 10 mg / kg arestened (□) mice, endostatin treated (▲) mice and control mice (●). 9D shows an increase for 200 mm 3 tumors when treated with Aresten (□) vs. Control (●).

도 10A 및 10B는 인간 타입 IV 콜라겐의 α2 사슬의 누클레오티드(도 10A, SEQ ID NO:5) 및 아미노산(도 10B, SEQ ID NO:6) 서열을 묘사하는 개략도이다. pET22b(+) 정방향(SEQ ID NO:7) 및 역방향(SEQ ID NO:8) 프라이머의 위치를 이중 밑줄로 표시하였고, pPICZαA 정방향(SEQ ID NO:17) 및 역방향(SEQ ID NO:18) 프라이머의 위치를 단일 밑줄로 표시하였다.10A and 10B are schematic diagrams depicting the nucleotide (FIG. 10A, SEQ ID NO: 5) and amino acid (FIG. 10B, SEQ ID NO: 6) sequences of the α2 chain of human type IV collagen. The positions of the pET22b (+) forward (SEQ ID NO: 7) and reverse (SEQ ID NO: 8) primers are indicated with double underlining, and the pPICZαA forward (SEQ ID NO: 17) and reverse (SEQ ID NO: 18) primers. The position of is indicated by a single underline.

도 11은 칸스타틴 클로닝 벡터 pET22b(+)를 나타내는 개략도이다. 정방향(SEQ ID NO:7)과 역방향(SEQ ID NO:8) 프라이머 및 칸스타틴이 클로닝되는 부위를 표시하였다.11 is a schematic showing the canstatin cloning vector pET22b (+). Sites where the forward (SEQ ID NO: 7) and reverse (SEQ ID NO: 8) primers and canstatin are cloned are indicated.

도 12A, 12B, 12C 및 12D는 다양한 농도의 칸스타틴이 내피(C-PAE) 세포(도 12A 및 12C) 및 비내피(786-0, PC-3 및 HEK 293) 세포(도 12B 및 12D)의 증식에 미 치는 효과(x-축)를 보여주는 막대그래프이다. 증식을 3H-티미딘 혼입(도 12A 및 12B) 및 메틸렌 블루 염색(도 12B 및 12D)의 함수로서 측정하였다.12A, 12B, 12C and 12D show various concentrations of canstatin endothelial (C-PAE) cells (FIGS. 12A and 12C) and non-endothelial (786-0, PC-3 and HEK 293) cells (FIGS. 12B and 12D). It is a bar graph showing the effect (x-axis) on the growth of. Proliferation was measured as a function of 3 H-thymidine incorporation (FIGS. 12A and 12B) and methylene blue staining (FIGS. 12B and 12D).

도 13은 VFGF가 없는(VEGF 없이 또는 혈청) 세포 및 VEGF(1% FCS 및 10 ng/ml VEGE) 세포의 치료 및 0.01 ㎍/ml 칸스타틴(1% FCS, 10 ng/ml VEGF 및 0.01 ㎍/ml 칸스타틴) 및 1.0 ㎍/ml 칸스타틴(1% FCS, 10 ng/ml VEGF 및 1 ㎍/ml 칸스타틴)의 처리에 대한 필드(y-축) 당 이동된 내피 세포의 수를 보여주는 막대 챠트이다.13 shows treatment of cells without VFGF (with or without VEGF) and VEGF (1% FCS and 10 ng / ml VEGE) cells and 0.01 μg / ml canstatin (1% FCS, 10 ng / ml VEGF and 0.01 μg / bar chart showing the number of migrated endothelial cells per field (y-axis) for treatment of ml canstatin) and 1.0 μg / ml canstatin (1% FCS, 10 ng / ml VEGF and 1 μg / ml canstatin) to be.

도 14는 BSA(□), 칸스타틴(■) 및 α5NC1(○)의 다양한 처리하에서 대조군(PBS 처리된 웰) 튜브 형성(y-축)의 퍼센트로서 내피 튜브 형성의 양을 보여주는 선형 그래프이다. 수직 막대는 평균의 표준 오차를 나타낸다.FIG. 14 is a linear graph showing the amount of endothelial tube formation as a percentage of control (PBS treated well) tube formation (y-axis) under various treatments of BSA (□), Canstatin (■) and α5NC1 (○). Vertical bars represent standard error of the mean.

도 15A, 15B, 15C 및 15D는 부분 종양 부피(y-축, 도 15A 및 15B) 또는 mm3으로 표현한 종양 부피(y-축, 도 15C 및 15D)에 대해 칸스타틴(■), 엔토스타틴(○) 및 대조군이 PC-3 세포(도 15A 및 15B) 및 786-0 세포(도 15C 및 15D)에 미치는 효과를 묘사하는 선형 그래프로서, 치료일(x-축) 경과에 따라 플로팅되어 있다.Figures 15A, 15B, 15C and 15D show canstatin (■), entostatin (for tumor volume (y-axis, Figures 15C and 15D) expressed in partial tumor volume (y-axis, Figures 15A and 15B) or mm 3 . ○) and control plots plotting the effects of PC-3 cells (FIGS. 15A and 15B) and 786-0 cells (FIGS. 15C and 15D) over treatment day (x-axis).

도 16A 및 16B는 인간 타입 IV 콜라겐의 α3 사슬의 누클레오티드(도 16A, SEQ ID NO:9) 및 아미노산(도 16B, SEQ ID NO:10) 서열을 묘사하는 개략도이다. pPET22b(+) 정방향(SEQ ID NO:11) 및 역방향(SEQ ID NO:12) 프라이머의 위치를 이중 밑줄로 표시하였다. 또한 "툼스타틴 333" 및 "툼스타틴 334" 단편의 시작과 끝을 표시하였다("*" = 툼스타틴 333; "+" = 툼스타틴 334).16A and 16B are schematic diagrams depicting the nucleotide (FIG. 16A, SEQ ID NO: 9) and amino acid (FIG. 16B, SEQ ID NO: 10) sequences of the α3 chain of human type IV collagen. The positions of the pPET22b (+) forward (SEQ ID NO: 11) and reverse (SEQ ID NO: 12) primers are indicated with double underlines. Also shown are the beginning and end of the fragments "Tumstatin 333" and "Tumstatin 334" ("*" = Tumstatin 333; "+" = Tumstatin 334).

도 17은 툼스타틴 클로닝 벡터 pET22b(+)를 나타내는 개략도이다. 정방향(SEQ ID NO:11)과 역방향(SEQ ID NO:12) 프라이머 및 툼스타틴이 클로닝되는 부위를 표시하였다.FIG. 17 is a schematic showing the tumstatin cloning vector pET22b (+). FIG. Sites where the forward (SEQ ID NO: 11) and reverse (SEQ ID NO: 12) primers and toomstatin are cloned are indicated.

도 18은 툼스타틴 돌연변이체 툼스타틴 N-53의 α3(IV)NC1 단량체내에 절단되는 아미노산의 위치를 보여주는 개략도이다. 채워진 원은 이 돌연변이체를 생성시키기 위해 툼스타틴으로부터 결실된 N-말단 53 아미노산 잔기에 상응한다. 짧은 막대로 표시된 이황화 결합은 이들이 α1(IV)NC1 및 α2(IV)NC1에 생기는 것과 같이 배열되어 있다.FIG. 18 is a schematic diagram showing the position of amino acids cleaved within the α3 (IV) NC1 monomer of the tomstatin mutant tomstatin N-53. FIG. The filled circle corresponds to the N-terminal 53 amino acid residue deleted from tumstatin to generate this mutant. Disulfide bonds represented by short bars are arranged as they occur in α1 (IV) NC1 and α2 (IV) NC1.

도 19A, 19B 및 19C는 다양한 농도의 툼스타틴(x-축)을 사용하여 치료했을 때 C-PAE 세포(도 19A), PC-3 세포(도 19B) 및 786-0 세포(도 19C)에 대한 3H-티미딘 혼입(y-축)을 보여주는 3개가 한 세트인 막대그래프이다. 모든 그룹은 삼중 샘플들을 나타낸다.19A, 19B and 19C show C-PAE cells (FIG. 19A), PC-3 cells (FIG. 19B) and 786-0 cells (FIG. 19C) when treated with various concentrations of tumstatin (x-axis). Three sets of histograms showing 3 H-thymidine incorporation (y-axis). All groups represent triple samples.

도 20은 다양한 양(x-축)의 툼스타틴(●), BSA(대조군, □) 및 7S 도메인(대조군, ○)이 내피 튜브 형성(y-축)에 미치는 영향을 보여주는 선형 그래프이다.20 is a linear graph showing the effect of varying amounts (x-axis) of tumstatin (●), BSA (control, □) and 7S domains (control, ○) on endothelial tube formation (y-axis).

도 21A 및 21B는 치료일(x-축)에 걸쳐 툼스타틴(●) 및 엔도스타틴(○) 대 대조군(□)이 종양 부피(mm3, y-축)에 미치는 효과를 보여주는 한 쌍의 선형 그래프이다. 별표로 표시된 자료 점이 중요하며, 단측 스투던트 검정결과 P<0.05이었다.21A and 21B are a pair of linear graphs showing the effect of tumstatin (•) and endostatin (○) versus control (□) on tumor volume (mm 3 , y-axis) over treatment day (x-axis). to be. Data points marked with an asterisk are important, with a one-sided student test of P <0.05.

도 22는 대조군 마우스(□) 및 툼스타틴 돌연변이체 N-53을 사용하여 치료된 마우스(●)에 대해 치료일(x-축)에 걸쳐 종양 부피(y-축)의 증가를 보여주는 그래프이다. 별표로 표시된 자료 점이 중요하며, 단측 스투던트 검정결과 P<0.05이었 다.FIG. 22 is a graph showing the increase in tumor volume (y-axis) over treatment day (x-axis) for control mice (□) and mice treated with tumstatin mutant N-53 (●). Data points marked with an asterisk are important, with a one-sided student test result of P <0.05.

도 23은 아레스텐(●), 칸스타틴(○), 12 kDa 아레스텐 단편(■), 8 kDa 아레스텐 단편(□) 및 10 kDa 칸스타틴 단편(▲)의 다양한 농도에 의한 내피 튜브 형성의 억제(y-축)를 보여주는 선형 그래프이다.FIG. 23 shows endothelial tube formation by varying concentrations of Aresten (●), Canstatin (○), 12 kDa Aresten Fragment (■), 8 kDa Aresten Fragment (□) and 10 kDa Canstatin Fragment (▲) Linear graph showing suppression (y-axis).

도 24는 툼스타틴 단편 333(●), 툼스타틴 단편 334(○), BSA(대조군, ■), α6(대조군, □) 및 툼스타틴(▲)의 다양한 농도(x-축)에 의한 내피 튜브 형성의 억제(y-축)를 보여주는 선형 그래프이다.FIG. 24 shows endothelial tubes with varying concentrations (x-axis) of tomstatin fragment 333 (●), tomstatin fragment 334 (○), BSA (control, ■), α6 (control, □) and toomstatin (▲). Linear graph showing inhibition of formation (y-axis).

바람직하지 않은 혈관형성으로 인해 매우 다양한 질병들이 발생한다. 바꾸어 말하면, 어떠한 조건하에서, 특정 시간에 또는 특정 조직에서 모세혈관의 성장 및 확장을 중단시킬 수 있다면 많은 질병과 바람직하지 않은 질환들을 예방 또는 완화시킬 수 있다. 기저막 조직구성은 타입 IV 콜라겐 네트워크의 조립에 의존하며 이것은 타입 IV 콜라겐의 C-말단의 구형 비교원질(NC1) 도메인을 통해 일어난다고 생각된다(참조 : Timpl, R., 1996, Curr Opin Cell Biol 8:618-24; Timpl, R. et al., 1981, Eur. J. Biochem. 120:203-211). 타입 IV 콜라겐은 6개의 서로 다른 유전자 산물(즉, α1 내지 α6)로 구성되어 있다(참조 : Prockop, D. J. et al., 1995, Annu. Rev. Biochem. 64:403-34). α1 및 α2 아이소폼들은 인간 기저막에 편재(遍在)되어 있지만(참조 : Paulsson, M., 1992, Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. 27:93-127), 나머지 4개의 아이소폼들은 제한적으로 분포되어 있다(참조 : Kalluri, R. et al., 1997, J. Clin. Invest. 99:2470-8).Unexpected angiogenesis causes a wide variety of diseases. In other words, under certain conditions, many diseases and undesirable diseases can be prevented or alleviated if one can stop the growth and expansion of capillaries at certain times or in certain tissues. The basal membrane histology depends on the assembly of the type IV collagen network, which is thought to occur through the C-terminal spherical comparative protein (NC1) domain of type IV collagen (Timpl, R., 1996, Curr Opin Cell Biol 8). : 618-24; Timpl, R. et al ., 1981, Eur. J. Biochem. 120: 203-211). Type IV collagen consists of six different gene products (ie α1 to α6) (Prockop, DJ et al ., 1995, Annu. Rev. Biochem. 64: 403-34). α1 and α2 isoforms are localized in the human basement membrane (Paulsson, M., 1992, Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. 27: 93-127), but the remaining four isoforms are limited. (Kalluri, R. et al ., 1997, J. Clin. Invest. 99: 2470-8).

기존 혈관으로부터 새로운 모세관의 형성, 즉, 혈관형성은 종양 성장 및 전이의 과정을 위해 필수적이다(참조 : Folkman, J. et al., 1992, J. Biol. Chem. 267:10931-4; Folkman, J. 1995, Nat. Med. 1:27-31; Hanahan, D. et al., 1996, Cell 86:353-64). 인간 및 동물 종양들은 초기에는 혈관을 신생시키지 않지만, 수 mm3이상으로 성장한 종양은 혈관을 신생시킬 수 있다(참조 : Folkman, J. 1995, Nat. Med. 1:27-31; Hanahan, D, et al., 1996, Cell 86:353-64). 혈관형성 표현형으로의 전환은 혈관형성 자극제의 상향조절 및 혈관형성 억제제의 하향조절 모두를 필요로 한다(참조 : Folkman, J. 1995, Nat. Med. 1:27-31). 혈관 내피 성장 인자(VEGF) 및 섬유아세포 성장 인자(bFGF)는 종양에서 가장 보편적으로 발현되는 혈관형성 인자들이다. 혈관을 신생시키는 종양은 상기 혈관형성 인자들을 하나 이상 과발현시켜 종양 성장을 상승적으로 촉진시킬 수 있다. 수용체 길항제를 사용하여 VEGF와 같은 단일 혈관형성 인자를 억제시키는 것은 종양 성장을 정지시키기에 충분하지 않다. 수많은 혈관형성 억제제들이 최근에 동정되고 있으며, IFN-a, 혈소판-인자-4(참조 : Maione, T.E. et al., 1990, Science 247:77-9) 및 PEX(참조 : Brooks, P.C. et al., 1998, Cell 92:391-400)와 같은 특정 인자들은 종양 세포와 내생적으로 관련되어 있지 않지만, 앤지오스타틴(참조 : O'Reilly, M.S. et al., 1994, Cell 79:315-28) 및 엔도스타틴(참조 : O'Reilly, M.S. et al., 1997, Cell 88:277-85)은 종양 조직 자체에 의해 생성된 종양 관련 혈관형성 억제제이다. 이러한 내생적인 혈관형성 억제제를 사용한 종양 성장 및 전이의 치료는 매우 효과적이고 매혹적인 생각이지만, 항혈관형성 치료와 관련된 몇가지 잠재적인 문제점들이 고려되어야만 한다. 만성 항혈관형성 치료에 의해 유도된 지연된 독성 뿐만 아니라 치료 동안 일어나는 손상된 상처 치료 및 재생적인 혈관형성의 가능성을 심각하게 고려해야 한다.Formation of new capillaries, ie angiogenesis, from existing vessels is essential for the process of tumor growth and metastasis (Follkman, J. et al ., 1992, J. Biol. Chem. 267: 10931-4; Folkman, J. 1995, Nat. Med. 1: 27-31; Hanahan, D. et al ., 1996, Cell 86: 353-64). Human and animal tumors initially do not produce blood vessels, but tumors that grow to a few mm 3 or more can produce blood vessels (see Folkman, J. 1995, Nat. Med. 1: 27-31; Hanahan, D. et al ., 1996, Cell 86: 353-64). Conversion to the angiogenic phenotype requires both upregulation of angiogenic stimulants and downregulation of angiogenesis inhibitors (Follkman, J. 1995, Nat. Med. 1: 27-31). Vascular endothelial growth factor (VEGF) and fibroblast growth factor (bFGF) are the most commonly expressed angiogenic factors in tumors. Angiogenic tumors may synergistically promote tumor growth by overexpressing one or more of the angiogenic factors. Inhibiting single angiogenic factors such as VEGF with receptor antagonists is not sufficient to stop tumor growth. Numerous angiogenesis inhibitors have recently been identified, including IFN-a, platelet-factor-4 (Maione, TE et al ., 1990, Science 247: 77-9) and PEX (Brooks, PC et al . Certain factors such as 1998, Cell 92: 391-400) are not endogenously related to tumor cells, but angiostatin (O'Reilly, MS et al ., 1994, Cell 79: 315-28) And endostatin (O'Reilly, MS et al ., 1997, Cell 88: 277-85) are tumor-associated angiogenesis inhibitors produced by the tumor tissue itself. Treatment of tumor growth and metastasis with such endogenous angiogenesis inhibitors is a very effective and fascinating idea, but several potential problems associated with antiangiogenic treatments must be considered. Serious consideration should be given to the possibility of delayed toxicity induced by chronic antiangiogenic therapy as well as the treatment of damaged wounds and regenerative angiogenesis that occurs during treatment.

본 발명에서는, 항혈관형성 특성을 가진 단백질 및 이들의 단편, 유사체, 유도체, 동족체 및 돌연변이체와 함께 상기 단백질, 유사체, 유도체, 동족체 및 돌연변이체를 사용하여 혈관형성-매개된 증식성 질환을 억제시키는 방법을 기술한다. 상기 단백질은 타입 IV 콜라겐의 α사슬의 NC1 도메인 또는 상기 도메인의 일부분, 상세하게는, 타입 IV 콜라겐의 α1, α2 및 α3 사슬의 NC1 도메인의 단량체들을 포함한다. 이러한 단백질들(특히 단량체 형태로 존재할 때)은 암의 생체내 모델에서 종양 성장을 억제하며, 또한 내피 튜브 검정을 포함하여, 몇 가지 시험관내 모델에서 모세관의 형성을 억제시킨다.In the present invention, a protein having antiangiogenic properties and fragments, analogs, derivatives, homologs and mutants thereof are used together with the protein, analogs, derivatives, homologs and mutants to inhibit angiogenesis-mediated proliferative disease. Describe how to do this. The protein comprises monomers of the NC1 domain of the α chain of type IV collagen or a portion of the domain, in particular of the NC1 domain of the α1, α2 and α3 chains of type IV collagen. These proteins (particularly when present in monomeric form) inhibit tumor growth in in vivo models of cancer, and also inhibit the formation of capillaries in some in vitro models, including endothelial tube assays.

또한 상기 단백질들은 NC1 도메인의 연결 부위를 포함한다. α4, α5 및 α6 사슬들이 감소되거나 탐지 불가능한 항혈관형성 활성을 가짐을 시사하는 증거에 따라, α1, α2 및 α3 사슬이 바람직하다. 일반적으로, 육량체 형태는 활성이 거의 없거나 감소함을 시사하는 증거에 따라, 상기 단백질의 단량체 형태가 바람직하다.The proteins also include a linking site of the NC1 domain. A1, α2 and α3 chains are preferred, according to evidence suggesting that α4, α5 and α6 chains have reduced or undetectable antiangiogenic activity. In general, the monomeric form of the protein is preferred, as evidence suggests that the hexameric form has little or no activity.

더욱 상세하게는, 본 발명은 "아레스텐"으로 표기되는 단백질을 기술하며, 아레스텐은 약 230개 아미노산 길이의 단백질이고, 인간 타입 IV 콜라겐의 NC1 도메인의 α1 사슬의 N-말단에서의 아미노산들에 상응한다(참조 : Hostikka, S.L. et al., 1988, J. Biol. Chem. 263:19488-93).More specifically, the present invention describes a protein designated "aresten", which is a protein of about 230 amino acids in length and amino acids at the N-terminus of the α1 chain of the NC1 domain of human type IV collagen. Corresponding to Hostikka, SL et al ., 1988, J. Biol. Chem. 263: 19488-93.

본 명세서에 기술되어 있는 바와 같이, 인간 아레스텐은 pET22b와 같은 세균성 발현 플라스미드를 사용하여 대장균에서 생산될수 있으며, pET22b는 페리플라즘 이동능력이 있어서, 가용성 단백질로 수득될 수 있다. 상기 단백질은 C-말단 6-히스티틴 태그를 가진 29 kDa 융합 단백질로서 발현된다. 추가적인 3 kDa(26 kDa를 지나서)은 폴리링커 및 히스티틴 태그 서열로부터 생긴다. 또한 아레스텐은 pcDNA 3.1 진핵세포 벡터를 사용하여 293 신장 세포에서 분비된 가용성 단백질로서 생성될 수 있다. 이 293-생성된 단백질은 정제 또는 검출 태그가 없다.As described herein, human arestenine can be produced in Escherichia coli using bacterial expression plasmids such as pET22b, and pET22b can be obtained as a soluble protein because of its periplasmic migration capacity. The protein is expressed as a 29 kDa fusion protein with a C-terminal 6-histitin tag. An additional 3 kDa (over 26 kDa) results from the polylinker and histitin tag sequences. Aresten can also be produced as a soluble protein secreted from 293 kidney cells using pcDNA 3.1 eukaryotic vectors. This 293-generated protein lacks a purification or detection tag.

대장균-생성된 아레스텐은 0.25 ㎍/ml의 ED50을 보이며 용량-의존적 방식으로 bFGF-자극된 내피 세포의 증식을 억제시킨다. 신장 암종 세포(786-0), 전립선 암 세포(PC-3) 또는 인간 전립선 내피 세포(HPEC)의 증식에 대해 어떠한 현저한 효과도 발견되지 않았다. 엔도스타틴은 0.75 ㎍/ml의 ED50에서 C-PAE 세포의 증식을 아레스텐보다 3배 높게 억제시켰고, A-498 암세포를 억제시키지 않았다.E. coli-produced arestenes show an ED 50 of 0.25 μg / ml and inhibit the proliferation of bFGF-stimulated endothelial cells in a dose-dependent manner. No significant effect was found on the proliferation of renal carcinoma cells (786-0), prostate cancer cells (PC-3) or human prostate endothelial cells (HPEC). Endostatin inhibited proliferation of C-PAE cells three times higher than Aresten at 0.75 μg / ml of ED 50 and did not inhibit A-498 cancer cells.

본 명세서에 기술한 바와 같이, 내피 세포 증식 및 이동의 특이적인 억제는 아레스텐이 세포 표면 단백질 또는 수용체를 통해 기능할 수 있음을 시사한다. 매트릭스 금속단백질분해효소 또는 MMP의 억제는 바티마스타트(batimastat)(BB-94) 및 마리마스타트(marimastat)(BB-2516)와 유사하게 종양 성장 및 전이에서 아레스텐의 직접적인 역할을 시사한다.As described herein, specific inhibition of endothelial cell proliferation and migration suggests that aresten can function through cell surface proteins or receptors. Inhibition of matrix metalloproteinases or MMPs suggests a direct role of Aresten in tumor growth and metastasis, similar to batimastat (BB-94) and marimastat (BB-2516).

본 발명에서, 타입 IV 콜라겐의 α2 사슬의 NC1 도메인인 칸스타틴을 내피 세포의 증식과 이동의 억제 및 내피 튜브 형성의 억제에 의해 검정된 바와 같이, 혈관형성을 억제시키기 위해 사용하였다. 또한 칸스타틴에 의한 내피 세포 증식 및 이동의 특이적인 억제는 이의 항혈관형성 활성을 입증하며 칸스타틴이 세포 표면 단백질/수용체를 통해 기능할 수 있음을 증명한다. 인테그린은 이들의 세포외 매트릭스 결합 능력 및 이동 및 증식과 같은 세포 거동을 조절하는 능력으로 볼 때 잠재적인 후보 분자이다. 특히, avb3 인테그린은 혈관형성 동안 이의 유도 및 이의 무차별적인 결합 능력에 기인하여, 가능한 칸스타틴이다.In the present invention, canstatin, the NC1 domain of the α2 chain of type IV collagen, was used to inhibit angiogenesis, as assayed by inhibition of endothelial cell proliferation and migration and inhibition of endothelial tube formation. The specific inhibition of endothelial cell proliferation and migration by canstatin also demonstrates its antiangiogenic activity and demonstrates that canstatin can function through cell surface proteins / receptors. Integrins are potential candidate molecules in terms of their extracellular matrix binding capacity and ability to modulate cellular behavior such as migration and proliferation. In particular, avb3 integrins are possible canstatins due to their induction and their indiscriminate binding capacity during angiogenesis.

본 발명에서, 타입 IV 콜라겐의 α3 사슬의 NC1인 툼스타틴(참조 : Timpl, R. et al., 1981, Eur. J. Biochem. 120:203-11; Turner, N. et al., 1992, J. Clin. Invest. 89:592-601)을 혈관형성 및 종양 성장의 시험관내 및 생체내 모델을 사용하여 혈관 내피 세포의 증식 및 혈관 형성을 조절하기 위해 사용하였다. α3(IV) 사슬의 분포는 GBM과 같은 특정 기저막, 와우각의 몇몇 기저막, 전방 렌즈 캡슐과 같은 눈의 기저막, 데스메막(Descemet's membrane), 난소 및 정소 기저막(참조 : Frojdman, K. et al., 1998, Differentiation 83:125-30) 및 폐포 모세관 기저막(참조 : Kashtan, C.E., 1998, J. Am. Soc. Nephrol. 9:1736-50)에 제한된다. 그러나 상기 사슬은 신장 맥관막, 피부의 혈관 기저막과 상피 기저막 및 간의 혈관 기저막(참조 : Kashtan, C.E., supra)에는 존재하지 않는다. 상처 치료의 과정에서, α3과 α4 사슬을 제외한 타입 IV 콜라겐의 α사슬들은 조립되어 새로운 모세관을 형성할 것이며, 그 이유는 이러한 두 사슬들은 '기존'의 기저막, 즉 피부 맥관구조의 구성요소가 아니기 때문이다. α3 (IV) 사슬은 정상적인 인간의 피부의 본래의 구성요소가 아니기 때문에, 상처의 손상 치료에서 콜라겐 조립 및 혈관형성 의 과정은 툼스타틴을 사용하는 치료에 의해 달라지지 않을 것이다.In the present invention, tumstatin, NC1 of the α3 chain of type IV collagen (Timpl, R. et al ., 1981, Eur. J. Biochem. 120: 203-11; Turner, N. et al ., 1992, J. Clin. Invest. 89: 592-601) was used to control the proliferation and angiogenesis of vascular endothelial cells using in vitro and in vivo models of angiogenesis and tumor growth. The distribution of α3 (IV) chains can be found in certain basement membranes such as GBM, several basement membranes of the cochlear angle, the basement membrane of the eye such as the anterior lens capsule, Desmet's membrane, ovary and testis basement membrane (Frojdman, K. et al . 1998, Differentiation 83: 125-30) and alveolar capillary basement membranes (Kashtan, CE, 1998, J. Am. Soc. Nephrol. 9: 1736-50). However, the chain is not present in the renal vasculature, the vascular and epithelial basement membranes of the skin and the vascular basement membranes of the liver (Kashtan, CE, supra ). In the course of wound healing, the α chains of type IV collagen, except for the α3 and α4 chains, will assemble to form new capillaries, because these two chains are not components of the 'traditional' basement membrane, the skin vasculature. Because. Since the α3 (IV) chain is not an intrinsic component of normal human skin, the process of collagen assembly and angiogenesis in the treatment of wound damage will not be altered by treatment with tumstatin.

α3 (IV) 사슬은 인간 신장 혈관 기저막 뿐만 아니라 GBM에서도 발현된다(참조 : Kalluri, R. et al., 1997, J. Clin. Invest. 99:2470-8). 이러한 '기존' 혈관들은 신장 세포 암종과 같은 일차적인 신장 종양의 진전과 관련되어 있는 것으로 생각된다. 툼스타틴은 다른 α사슬들과 α3 (IV) 사슬의 조립에 의해 매개되는 신혈관신생을 붕괴시킴으로써 일차적인 신장 종양의 치료에 효과적일 수 있다. 신장 세포 암종으로 진단된 환자의 수는 1996년도에 미국에서 약 3만명이었고(참조 : Mulders, P. et al., 1997, Cancer Res. 57:5189-95), 전이 경우에 대한 예후은 매우 비관적이다. 방사능 치료 및 화학요법의 진보에도 불구하고, 치료된 환자의 장기간 생존은 아직 현저하게 향상되지 않고 있다(참조 : Mulders, P., supra). 신장 세포 암종을 위한 중요한 치료 대안들의 부족은 신규 치료 전략 개발의 중요성을 역설한다. 이러한 사실을 고려하면, 고형 종양의 신혈관신생을 치료하는 것은 최근들어 몇몇 동물 모델에서 유망한 결과들이 증명되고 있다(참조 : Baillie, C.T. et al., 1995, Br. J. Cancer 72:257-67; Burrows, F.J. et al., 1994, Pharmacol. Ther. 64:155-74; Thorpe, P.E. et al., 1995, Breast Cancer REs. Treat. 36:237-51). 생체내에서 신장 세포 암종 성장을 억제시키는 툼스타틴의 효과는 상기 종양 타입에 대한 효과적인 항혈관형성 치료로서 상기 분자의 잠재력을 증명한다.α3 (IV) chain is expressed in GBM as well as in human renal vascular basement membrane (Kalluri, R. et al ., 1997, J. Clin. Invest. 99: 2470-8). These 'traditional' blood vessels are thought to be involved in the development of primary kidney tumors such as renal cell carcinoma. Tumstatin can be effective in the treatment of primary kidney tumors by disrupting angiogenesis mediated by the assembly of the α3 (IV) chain with other α chains. The number of patients diagnosed with renal cell carcinoma was approximately 30,000 in the US in 1996 (Mulders, P. et al ., 1997, Cancer Res. 57: 5189-95), and the prognosis for metastatic cases is very pessimistic. . Despite advances in radiotherapy and chemotherapy, long-term survival of treated patients has not yet improved significantly (Mulders, P., supra ). The lack of important treatment alternatives for renal cell carcinoma stresses the importance of developing new treatment strategies. Considering this fact, the treatment of neovascularization of solid tumors has recently demonstrated promising results in some animal models (see Baillie, CT et al ., 1995, Br. J. Cancer 72: 257-67). Burrows, FJ et al ., 1994, Pharmacol. Ther. 64: 155-74; Thorpe, PE et al ., 1995, Breast Cancer REs. Treat. 36: 237-51). The effect of tumstatin in inhibiting renal cell carcinoma growth in vivo demonstrates the molecule's potential as an effective antiangiogenic treatment for the tumor type.

본 발명에서, 툼스타틴은 내피 세포 증식을 특이적으로 억제시키며 시험관내에서 종양 세포주 PC-3 및 786-O의 증식에는 효과가 없다. 툼스타틴은 내피 세포 이동을 억제시키지 않았지만, 시험관내에서 내피 튜브 형성을 현저하게 억제시켰다. 종합적으로, 이러한 결과들은 툼스타틴이 혈관형성 과정의 여러 단계들을 억제시킴으로써 새로운 혈관의 형성을 억제시킴을 보여준다.In the present invention, tumstatin specifically inhibits endothelial cell proliferation and has no effect on the proliferation of tumor cell lines PC-3 and 786-O in vitro. Tumstatin did not inhibit endothelial cell migration but significantly inhibited endothelial tube formation in vitro. Collectively, these results show that tumstatin inhibits the formation of new blood vessels by inhibiting several stages of the angiogenesis process.

생체내 연구에서, 툼스타틴은 매트리겔 플러그 검정에서 혈관형성을 억제시키고 마우스 이종이식 모델에서 PC-3 종양 및 786-O의 성장을 억제시켰다. 툼스타틴이 거대한 종양의 성장을 억제시켰다는 사실은 고무적인 것이며, 특히 임상적 세팅에서의 종양의 치료를 고려할 때 그러하다.In in vivo studies, tumstatin inhibited angiogenesis in Matrigel plug assays and inhibited the growth of PC-3 tumors and 786-O in mouse xenograft models. The fact that tumstatin inhibited the growth of huge tumors is encouraging, especially when considering the treatment of tumors in clinical settings.

툼스타틴은 폐출혈 및 급속 진행성 사구체신염을 특징으로 하는 자가면역 질환인 굿파스튜어 증후군에 대한 병원성 에피토프를 가지고 있기 때문에(참조 : Butkowski, R.J. et al. 1987, J. Biol. Chem. 262:7874-77; Saus, J. et al., 1988, J. Biol. Chem. 263:13374-80; Kalluri, R. et al., 1991, J. Biol. Chem. 266:24018-24), 툼스타틴의 급성 또는 만성적인 투여는 이러한 자가면역 질환을 유발시킬 수 있다. α3 (IV) NC1상의 굿파스튜어 자가-에피토프의 맵핑(mapping) 또는 상기 에피토프의 위치를 예측하기 위해 몇몇 그룹들을 시험하였고, N-말단 부분, 중간 부분 및 C-말단 부분이 상기 에피토프를 가지고 있는 것으로 보고되었다(참조 : Kalluri, R. et al., 1995, J. Am. Soc. Nephrol. 6:1178-85; Kalluri, R, et al., 1996, J. Biol. Chem. 271:9062-8; Levy, J.B. et al., 1997, J. Am. Soc. Nephrol. 8:1698-1705; Quinones, S. et al., 1992, J. Biol. Chem. 267: 19780-4; Kefalides, N.A. et al., 1993, Kidney Int. 43:94-100; Netzer, K.O. et al., 1999, J. Biol. Chem. 274:11267-74). 최근에는 재조합 키메라 구조물을 사용함으로써 α3 (IV) NC1의 N-말단에 특이적인 자가항체의 반응성이 신장의 생존 비율과 상호관련되어 있음이 보고되었다(참조 : Hellmark, T. et al., 1999, Kidney Int. 55:936-44). 또한 N-말단 부분의 처음 40개 아미노산에 대한 질병 관련 에피토프가 동정되었다. 굿파스튜어 증후군에 대한 에피토프를 제거시키기 위해 N-말단 53개 아미노산 잔기들을 결여시킴으로써 절단된 툼스타틴을 합성하였으며, 이 분자는 마우스 이종이식 모델에서 786-O 종양 성장에 대해 억제 효과를 나타내었다. 또한 이 분자는 심각한 굿파스튜어 증후군 환자로부터의 자가항체에 결합하지 않았다. 이러한 결과들은 툼스타틴의 항혈관형성 부위가 N-말단 53 아미노산들이 제거되었을 때에도 보존된다는 것을 시사한다.Tumstatin has a pathogenic epitope for Goodpasture syndrome, an autoimmune disease characterized by pulmonary bleeding and rapidly progressive glomerulonephritis (Butkowski, RJ et al . 1987, J. Biol. Chem. 262: 7874-77). Saus, J. et al ., 1988, J. Biol. Chem. 263: 13374-80; Kalluri, R. et al ., 1991, J. Biol. Chem. 266: 24018-24), acute of tumstatin Or chronic administration can cause this autoimmune disease. Several groups were tested to predict the mapping of the Goodpasture self-epitope on α3 (IV) NC1 or the location of the epitope, with the N-terminal part, the middle part and the C-terminal part having the epitope. Have been reported (Kalluri, R. et al ., 1995, J. Am. Soc. Nephrol. 6: 1178-85; Kalluri, R, et al ., 1996, J. Biol. Chem. 271: 9062-8 Levy, JB et al ., 1997, J. Am. Soc. Nephrol. 8: 1698-1705; Quinones, S. et al ., 1992, J. Biol. Chem. 267: 19780-4; Kefalides, NA et. al ., 1993, Kidney Int. 43: 94-100; Netzer, KO et al ., 1999, J. Biol. Chem. 274: 11267-74). Recently, the use of recombinant chimeric constructs has been reported to correlate with the renal survival rate of autoantibodies specific for the N-terminus of α3 (IV) NC1 (Hellmark, T. et al ., 1999, Kidney Int. 55: 936-44). Disease-related epitopes have also been identified for the first 40 amino acids of the N-terminal portion. Truncated tumstatin was synthesized by lacking the N-terminal 53 amino acid residues to eliminate epitopes for Goodpasture syndrome, which showed an inhibitory effect on 786-O tumor growth in a mouse xenograft model. The molecule also did not bind autoantibodies from patients with severe Goodpasture syndrome. These results suggest that the anti-angiogenic site of toomstatin is preserved even when the N-terminal 53 amino acids are removed.

툼스타틴에 의한 내피 세포 증식의 특이적인 억제는 툼스타틴이 세포 표면 단백질/수용체를 통해 기능할 수 있음을 강력히 시사하는 것이다. 또한 혈관형성은 인테그린 avb3에 의해 매개되는 특이적인 내피 세포 부착 사건에 의존한다(참조 : Brooks, P.C. et al., 1994, Cell 79:1157-64). 툼스타틴은 매트릭스 구성요소와 증식하는 내피 세포들의 상호작용을 붕괴시킴으로써 내피 세포들이 애팝토시스(apoptosis)를 개시하도록 이끌 수 있다(참조 : Re, F. et al., 1994, J. Cell. Biol. 127:537-46). 매트릭스 금속단백질분해효소들(MMP)은 종양에서 새로운 혈관의 형성을 조절하는 핵심 효소로서 관련되어 있다(참조 : Ray, J.M. et al., 1994, Eur. Respir. J. 7:2062-72). 최근에, MMP-2(PEX)의 억제제가 혈관형성을 억제시킴으로써 종양 성장을 억제시킬 수 있음이 증명되었다(참조 : Brooks, P.C. et al., Cell 92:391-400). 툼스타틴은 MMP의 활성을 억제시킴으로써 기능할 수 있다.Specific inhibition of endothelial cell proliferation by tumstatin strongly suggests that tumstatin can function through cell surface proteins / receptors. Angiogenesis also depends on specific endothelial cell adhesion events mediated by integrin avb3 (Brooks, PC et al ., 1994, Cell 79: 1157-64). Tumstatin can lead to endothelial cells initiating apoptosis by disrupting the interaction of matrix components with proliferating endothelial cells (Re, F. et al ., 1994, J. Cell.Biol 127: 537-46). Matrix metalloproteinases (MMPs) are involved as key enzymes that regulate the formation of new blood vessels in tumors (Ray, JM et al ., 1994, Eur. Respir. J. 7: 2062-72). Recently, it has been demonstrated that inhibitors of MMP-2 (PEX) can inhibit tumor growth by inhibiting angiogenesis (Brooks, PC et al ., Cell 92: 391-400). Tumstatin can function by inhibiting the activity of MMPs.

툼스타틴은 시험관내 및 생체내에서 혈관형성을 억제시킴으로써 종양 진행을 억제시킨다. 또한 환자에게 이러한 방법을 적용시키기 위해선, 전신 투여에 의한 툼스타틴의 잠재적 독성 또는 부작용이 고려되어야만 한다. 툼스타틴의 분포가 제한되어 있고 피부 기저막에는 대부분 부재한다는 사실은 툼스타틴 치료에 의한 부작용의 낮은 가능성이 시사한다. 또한, 신장과 같은 제한된 기관의 혈관 기저막에서의 툼스타틴의 존재는 제한된 기관들에서 증가하는 종양을 표적화하는데에 있어서 이의 잠재적인 독특한 장점을 시사한다. 궁극적으로 유전자 이동 접근방법을 활용하여 종양 맥관구조에서 생체내에서 툼스타틴 유전자를 발현시키기 위한 또 다른 방법을 개발하는 것이 바람직하다(참조 : Kashihara, N. et al., 1997, Exp. Nephrol. 5:126-31; Maeshima, Y. et al., 1996, J. Am. Soc. Nephrol. 7:2219-29; Maeshima, T. et al., 1998, J. Clin. Invest. 101:2589-97).Tumstatin inhibits tumor progression by inhibiting angiogenesis in vitro and in vivo. In addition, to apply this method to patients, the potential toxicity or side effects of tumstatin by systemic administration must be considered. The limited distribution of tumstatin and the absence of most of the basal membranes of the skin suggest a low likelihood of side effects from treatment with tumstatin. In addition, the presence of tumstatin in the vascular basement membrane of restricted organs, such as the kidney, suggests its potential unique advantage in targeting increasing tumors in restricted organs. Ultimately, it is desirable to develop another method for the expression of the tumstatin gene in vivo in tumor vasculature using gene transfer approaches (see Kashihara, N. et al ., 1997, Exp. Nephrol. 5). : 126-31; Maeshima, Y. et al ., 1996, J. Am. Soc.Neprol. 7: 2219-29; Maeshima, T. et al ., 1998, J. Clin.Invest. 101: 2589-97 ).

α3 (IV) 사슬의 분포는 선택된 기관의 기저막에 제한되어 있으며, 따라서 툼스타틴은 α사슬들의 조립을 억제시킴으로써 이 분자의 가능한 메카니즘을 고려할 때 유해성이 낮을 것으로 생각된다. 또한 α3 (IV) 사슬은 신장의 혈관 기저막에서 관찰되며(참조 : Kalluri, R. et al., 1997, J. Clin. Invest. 99:2470-8), 이 혈관들은 신장 세포 암종과 같은 일차적인 신장 종양의 진행과 관련되어 있다고 생각된다. 그러므로, 툼스타틴은 다른 α사슬들과 α3 (IV) 사슬의 조립을 붕괴시킴으로써 상기 종양의 치료에 효과적일 수 있다.The distribution of the α3 (IV) chain is limited to the basal membrane of selected organs, and therefore, it is thought that tumstatin is of low hazard considering the possible mechanism of this molecule by inhibiting the assembly of the α chains. In addition, α3 (IV) chains are found in the basal membranes of the kidneys (Kalluri, R. et al ., 1997, J. Clin. Invest. 99: 2470-8), and these vessels are associated with primary cells such as renal cell carcinoma. It is thought to be related to the progression of renal tumors. Therefore, tumstatin can be effective in the treatment of such tumors by disrupting the assembly of other α chains and α3 (IV) chains.

본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "혈관형성"은 조직 또는 기관내 새로운 혈관의 생성을 의미하며, 내피 세포 증식과 관련되어 있다. 정상적인 생리적 조건 하에서, 인간 또는 동물들은 매우 특이적인 제한된 상황에서만 혈관형성을 개시한다. 예를 들어, 혈관형성은 정상적으로 상처 치료, 태아 및 배의 발달, 및 황체, 자궁내막 및 태반의 형성에서 관찰된다. 용어 "내피"는 장막강, 림프관 및 혈관에 정렬하고 있는 평평한 상피 세포의 얇은 층을 의미한다. 그러므로 "항혈관형성 활성"이란 혈관의 성장을 억제시키는 조성물의 능력을 말한다. 혈관의 성장은 일련의 복잡한 사건이며, 개별적인 내피 세포 아래에 있는 기저막의 국소적인 파괴, 이 세포들의 증식, 차후 혈관의 위치로의 세포의 이동, 새로운 혈관막을 형성하기 위한 세포의 재구성, 내피 세포 증식의 정지 및 새로운 혈관벽을 지지하는 혈관주위세포와 다른 세포들의 결합과 관련되어 있다. 그러므로 본 명세서에 사용된 바와 같은 "항혈관형성 활성"은 새로운 혈관의 형성이 억제되는 최종 결과를 수반하는 상기 단계들 중 어떤 것 또는 전부의 차단을 포함한다.As used herein, the term “angiogenesis” refers to the creation of new blood vessels in tissues or organs and is associated with endothelial cell proliferation. Under normal physiological conditions, humans or animals initiate angiogenesis only in very specific limited circumstances. For example, angiogenesis is normally observed in wound healing, fetal and abdominal development, and in the formation of the corpus luteum, endometrium and placenta. The term "endothelium" means a thin layer of flat epithelial cells that are aligned in the mesenteric cavity, lymphatic vessels and blood vessels. Thus "antiangiogenic activity" refers to the ability of a composition to inhibit the growth of blood vessels. Vascular growth is a series of complex events, including the local destruction of the basement membrane underneath individual endothelial cells, the proliferation of these cells, the subsequent movement of cells to the location of blood vessels, the reconstitution of cells to form new vascular membranes, and endothelial cell proliferation. And the binding of perivascular and other cells to support new vessel walls. Thus "antiangiogenic activity" as used herein includes the blocking of any or all of the above steps with the final result that the formation of new blood vessels is inhibited.

항혈관형성 활성은 내피 억제 활성과 관련될 수 있으며, 이는 일반적으로 혈관형성을 억제시키는, 예컨대, 섬유아세포 성장 인자, 혈관형성 관련 인자 또는 다른 공지된 성장 인자들의 존재하에 배양액중의 소 모세관 내피 세포의 성장 또는 이동을 억제시키는 조성물의 능력을 말한다. "성자 인자"는 세포의 성장, 생식 또는 합성 활성을 자극하는 조성물이다. "혈관형성 관련 인자"는 형관형성을 억제시키거나 촉진시키는 인자이다. 혈관형성 관련 인자의 예에는 염기성 섬유아세포 성장 인자(bFGF)와 같은 혈관형성 성장 인자가 있으며, 상기 인자는 혈관형성 촉진제이다. 혈관형성 관련 인자의 또 다른 예에는 예컨대, 앤지오스타틴(예컨대, 미국 특허 제 5,801,012호, 미국 특허 제 5,837,682호, 미국 특허 제 5,733,876호, 미국 특허 제 5,776,704, 미국 특허 제 5,639,725호, 미국 특허 제 5,792,845호, WO 96/35774호, WO 95/29242호, WO 96/41194호, WO 97/23500호 참조) 또는 엔도스타틴(예컨대, WO 97/15666호 참조)과 같은 혈관형성 억제 인자가 있다.Antiangiogenic activity may be associated with endothelial inhibitory activity, which is generally small capillary endothelial cells in culture in the presence of fibroblast growth factors, angiogenesis related factors or other known growth factors that inhibit angiogenesis. Refers to the ability of a composition to inhibit growth or migration. A "saint factor" is a composition that stimulates the growth, reproduction or synthetic activity of a cell. "Angiogenesis related factors" are factors that inhibit or promote angiogenesis. Examples of angiogenesis related factors include angiogenic growth factors such as basic fibroblast growth factor (bFGF), which factors are angiogenesis promoters. Other examples of angiogenesis related factors include, for example, angiostatin (eg, US Pat. No. 5,801,012, US Pat. No. 5,837,682, US Pat. No. 5,733,876, US Pat. No. 5,776,704, US Pat. No. 5,639,725, US Pat. No. 5,792,845). Anti-angiogenic factors such as WO 96/35774, WO 95/29242, WO 96/41194, WO 97/23500) or endostatin (see, eg, WO 97/15666).

"실질적으로 동일한 생물학적 활성" 또는 "실질적으로 동일하거나 우수한 생물학적 활성"이란 조성물이 항혈관형성 활성을 가지며, 표준 검정에서 결정된 바와 같이, 아레스텐, 칸스타틴 및 툼스타틴과 유사하게 작용함을 의미한다. "표준 검정"에는 항혈관형성 활성, 세포 주기 정지 및 애팝토시스를 평가하기 위해 분자생물학 분야에서 사용되는 프로토콜들이 포함되지만, 이에 한정되지 않는다. 이러한 검정에는 내피 세포 증식, 내피 세포 이동, 세포 주기 분석 및 내피 세포 튜브 형성, 예컨대, 애팝토시스 세포 형태학 또는 아넥신 V-FITC 검정, 융모요막(CAM) 검정 및 무흉선 누드 마우스에서 신장 암 종양 성장의 억제에 의한 애팝토시스의 탐지에 대한 검정이 포함되지만, 이에 한정되지 않는다. 상기 검정들은 하기 실시예에 제공되어 있다."Substantially the same biological activity" or "substantially the same or superior biological activity" means that the composition has antiangiogenic activity and acts similarly to aresten, canstatin and tomstatin, as determined in standard assays. . “Standard assays” include, but are not limited to, protocols used in the field of molecular biology to assess antiangiogenic activity, cell cycle arrest, and apoptosis. Such assays include endothelial cell proliferation, endothelial cell migration, cell cycle analysis, and endothelial cell tube formation, such as apoptotic cell morphology or annexin V-FITC assay, chorionic membrane (CAM) assay, and renal cancer tumors in athymic nude mice. Assays for detection of apoptosis by inhibition of growth are included, but are not limited to these. The assays are provided in the examples below.

"아레스텐"(본 명세서에서 "아레스틴"으로서도 부름)에는 아레스텐 서열의 단편, 돌연변이체, 동족체, 유사체 및 아미노산 서열의 대립형질 변이체 뿐만 아니라 다른 포유동물로부터의 아레스텐, 및 아레스텐 아미노산 서열의 단편, 돌연변이체, 동족체, 유사체 및 대립형질 변이체가 포함된다."Arsten" (also referred to herein as "arrestin") includes allelic variants of fragments, mutants, homologs, analogs and amino acid sequences as well as aresten from other mammals, and aresten amino acid sequences. Fragments, mutants, homologs, analogs and allelic variants of are included.

본 명세서에 사용된 바와 같이, "칸스타틴"에는 탄스타틴 서열의 단편, 돌연변이체, 동족체, 유사체 및 아미노산 서열의 대립형질 변이체 뿐만 아니라 다른 포유동물로부터의 칸스타틴, 및 칸스타틴 아미노산 서열의 단편, 돌연변이체, 동족체, 유사체 및 대립형질 변이체가 포함된다.As used herein, “canstatin” includes fragments of tanstatin sequences, allelic variants of mutants, homologs, analogs and amino acid sequences, as well as canstatins from other mammals, and fragments of canstatin amino acid sequences, Mutants, homologs, analogs and allelic variants are included.

본 명세서에 사용된 바와 같이, "툼스타틴"에는 툼스타틴 서열의 단편, 돌연변이체, 동족체, 유사체 및 아미노산 서열의 대립형질 변이체 뿐만 아니라 다른 포유동물로부터의 툼스타틴, 및 툼스타틴 아미노산 서열의 단편, 돌연변이체, 동족체, 유사체 및 대립형질 변이체가 포함된다.As used herein, “tumstatin” includes fragments of tumstatin sequences, allelic variants of mutants, homologs, analogs and amino acid sequences, as well as tombstatins from other mammals, and fragments of tumstatin amino acid sequences, Mutants, homologs, analogs and allelic variants are included.

본 발명이 내피 억제 활성(예컨대, 일반적으로 혈관형성을 억제시키는, 예컨대, 섬유아세포 성장 인자, 혈관형성 관련 인자 또는 다른 공지된 성자 인자들의 존재하에 배양액중의 소 모세관 내피 세포의 성장 또는 이동을 억제시키는 조성물의 능력)을 가진 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴의 어떤 유도체들을 포함시키고자 하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명은 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴 단백질, 이 단백질들의 유도체 및 이 단백질들의 생물학적으로 활성인 단편들 전체를 포함한다. 상기 단백질들은 아미노산 치환기 또는 아미노산 작용기에 부착된 당 또는 다른 분자들을 가지고 있는 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴 활성을 가진 단백질들이다.The present invention inhibits the growth or migration of bovine capillary endothelial cells in culture in the presence of endothelial inhibitory activity (e.g., generally inhibiting angiogenesis such as fibroblast growth factor, angiogenesis related factors or other known saint factors). It is to be understood that it is intended to include any derivative of aresten, canstatin or tombstatin). The present invention includes all aresten, canstatin or tombstatin proteins, derivatives of these proteins and biologically active fragments of these proteins. These proteins are proteins with Aresten, Canstatin or Tumstatin activity with sugar or other molecules attached to amino acid substituents or amino acid functional groups.

또한 본 발명은 아레스텐, 칸스타틴 및 툼스타틴의 단편, 돌연변이체, 동족체 및 유사체를 설명한다. 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴의 "단편"은 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴 분자보다 짧은 아미노산 서열로서 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴 폴리펩티드의 적어도 25개의 연속적인 아미노산을 포함한다. 또한 이러한 분자들은 클로닝의 과정으로부터 유래된 추가적인 아미노산, 예컨대, 완전하거나 부분적인 링커 서열에 상응하는 아미노산 잔기 또는 아미노산 서열을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 본 발명에 의해 포함되기 위해서, 상기 추가적인 아미노산 잔기들을 가지거나 가지지 않은 상기 돌연변이체들은 참조 폴리펩티드의 천연 또는 완전한 길이의 단백질과 실질적으로 동일한 생물학적 활성을 가져야만 한다.The present invention also describes fragments, mutants, homologs and analogs of aresten, canstatin and tombstatin. A “fragment” of aresten, canstatin or tombstatin is an amino acid sequence that is shorter than the aresten, canstatin or tombstatin molecule and comprises at least 25 consecutive amino acids of an aresten, canstatin or tombstatin polypeptide. In addition, these molecules may or may not include additional amino acids derived from the process of cloning, such as amino acid residues or amino acid sequences corresponding to complete or partial linker sequences. In order to be encompassed by the present invention, the mutants with or without the additional amino acid residues must have a biological activity that is substantially the same as the native or full length protein of the reference polypeptide.

"툼스타틴 N-53"으로 표기한 하나의 이러한 단편은 표준 검정에 의해 결정된 바와 같이 완전한 길이의 툼스타틴의 활성과 동등한 항혈관형성 활성을 가지고 있는 것으로 밝혀졌다. 툼스타틴 N-53은 N-말단 53개 아미노산이 결실된 툼스타틴 분자를 포함한다. 본 명세서에 기술된 다른 돌연변이체 단편들은 본 명세서에 기술된 검정에 의해 제시된 바와 같이, 매우 높은 수준의 항혈관형성 활성을 가진 것으로 밝혀졌다. 이 단편들 "툼스타틴 333", "툼스타틴 334", "12 kDa 아레스텐 단편", "8 kDa 아레스텐 단편" 및 "10 kDa 칸스타틴 단편"은 각각 75 ng/ml, 20 ng/ml, 50 ng/ml, 50 ng/ml 및 80 ng/ml의 ED50 값을 가진다. 대조적으로, 완전한 길이의 아레스텐, 칸스타틴 및 툼스타틴은 각각 400 ng/ml, 400 ng/ml 및 550 ng/ml의 ED50 값을 가지는 것으로 밝혀졌다. 툼스타틴 333은 SEQ ID NO:10의 아미노산 2 내지 125개를 포함하며, 툼스타틴 334는 SEQ ID NO:10의 아미노산 126 내지 245개를 포함한다.One such fragment, designated "Tumstatin N-53", was found to have antiangiogenic activity equivalent to that of full length tumstatin as determined by standard assays. Tumstatin N-53 includes a tumstatin molecule deleted with an N-terminal 53 amino acid. Other mutant fragments described herein have been found to have very high levels of antiangiogenic activity, as indicated by the assays described herein. These fragments "Tumstatin 333", "Tumstatin 334", "12 kDa Aresten Fragment", "8 kDa Aresten Fragment" and "10 kDa Canstatin Fragment" are 75 ng / ml, 20 ng / ml, respectively, ED 50 values of 50 ng / ml, 50 ng / ml and 80 ng / ml. In contrast, the full length aresten, canstatin and tombstatin were found to have ED 50 values of 400 ng / ml, 400 ng / ml and 550 ng / ml, respectively. Tumstatin 333 comprises 2 to 125 amino acids of SEQ ID NO: 10, and tumstatin 334 comprises 126 to 245 amino acids of SEQ ID NO: 10.

아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴의 "돌연변이체"는 동등한 참조 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴 폴리펩티드의 아미노산 서열과 비교하여 아미노산 서열에 어떤 변화를 포함하고 있는 폴리펩티드를 의미한다. 이러한 변화들은 자발적으로 또는 인간에 의한 조작에 의해, 화학 에너지(예컨대, X-레이)에 의해, 또는 다른 형태의 화학적 돌연변이유발에 의해, 또는 유전자 조작에 의해, 또는 유전 정보의 메이팅(mating) 또는 다른 형태의 교환의 결과로서 일어날 수 있다. 돌연변이는 예컨대, 염기 변화, 결실, 삽입, 역위, 전좌 또는 중복을 포함한다. 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴의 돌연변이체 형태는 동등한 참조 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴 폴리누클레오티드에 비해 증가되거나 감소된 항혈관형성 활성을 나타낼 수 있으며, 또한 이러한 돌연변이들은 클로닝의 과정으로부터 유래된 추가적인 아미노산, 예컨대, 완전하거나 부분적인 링커 서열에 상응하는 아미노산 잔기 또는 아미노산 서열을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다.A “mutant” of aresten, canstatin or tombstatin means a polypeptide that contains any change in amino acid sequence compared to the amino acid sequence of an equivalent reference aresten, canstatin or tombstatin polypeptide. Such changes may be spontaneously or by human manipulation, by chemical energy (eg, X-rays), or by other forms of chemical mutagenesis, or by genetic manipulation, or by mating genetic information or Can occur as a result of other forms of exchange. Mutations include, for example, base changes, deletions, insertions, inversions, translocations, or duplications. Mutant forms of Aresten, Canstatin or Tombstatin may exhibit increased or decreased antiangiogenic activity compared to equivalent reference Aresten, Canstatin or Tombstatin polynucleotides, and these mutations are also derived from the process of cloning Additional amino acids, such as amino acid residues or amino acid sequences corresponding to a complete or partial linker sequence, may or may not be included.

본 발명의 항혈관형성 단백질들의 돌연변이체/단편들은 PCR 클로닝에 의해 생성될 수 있다. "툼스타틴 333" 및 "툼스타틴 334"로 표기된 단편들을 이러한 방법으로 생성시켰으며, 이들은 하기 실시예 18에 기술되고 도 23 및 도 24에 제시된 바와 같이, 완전한 길이의 툼스타틴의 활성보다 우수한 항혈관형성 활성을 가지고 있다. 상기 단편들을 제조하기 위해, 각 프라이머의 세트로 전체 단백질로부터 공지된 하위서열을 증폭시키는 방식으로 공지된 서열로부터 PCR 프라이머들을 디자인하였다. 그런 다음 이 하위서열들을 pET22b 벡터와 같은 적절한 발현 벡터내로 클로닝하고, 발현된 단백질을 하기 검정에 기술된 바와 같이 이의 항혈관형성 활성에 대해 시험하였다.Mutants / fragments of antiangiogenic proteins of the invention can be produced by PCR cloning. Fragments designated “tumstatin 333” and “tumstatin 334” were generated in this manner, which were superior to the activity of full length tomstatin, as described in Example 18 below and shown in FIGS. 23 and 24. Has angiogenic activity. To prepare the fragments, PCR primers were designed from known sequences in such a way as to amplify known subsequences from the entire protein with each set of primers. These subsequences were then cloned into appropriate expression vectors, such as the pET22b vector, and the expressed protein was tested for its antiangiogenic activity as described in the assay below.

또한 본 발명의 항혈관형성 단백질들의 돌연변이체/단편들은 마리야마, 엠.(Mariyama, M.) 등의 문헌(참조 : 1992, J. Biol. Chem. 267:1253-8) 및 하기 실시예 24에 기술된 바와 같이, 슈도모나스 엘라스타제 분해에 의해 생성될 수 있다. 이 방법을 사용하여 12 kDa 및 8 kDa 아레스틴 돌연변이체 및 10 kDa 칸스타틴 돌연변이체를 생성시켰고, 상기 세 단백질 모두는 본래의 완전한 길이의 단백질들보다 더 높은 수준의 항혈관형성 활성을 가지고 있었다.Mutants / fragments of the anti-angiogenic proteins of the invention are also described in Mariyama, M. et al. (1992, J. Biol. Chem. 267: 1253-8) and Example 24 below. As described in, it may be produced by Pseudomonas elastase digestion. This method was used to generate 12 kDa and 8 kDa Arestin mutants and 10 kDa canstatin mutants, all three having higher levels of antiangiogenic activity than the original full length proteins.

아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴의 "유사체"는 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴 분자 또는 이들의 단편 또는 대립형질 변이체와 실질적으로 유사한 비천연 분자를 의미하며, 이들은 실질적으로 동일하거나 우수한 생물학적 활성을 가지고 있다. 이 유사체들에 생물학적으로 활성인 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴의 유도체(예컨대, 상기 정의한 바와 같은 화학적 유도체) 뿐만 아니라 이의 단편, 돌연변이체, 동족체 및 대립형질 변이체를 포함시키고자 하며, 이 유도체들은 개질되지 않은 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴 폴리펩티드, 단편, 돌연변이체, 동족체 또는 대립형질 변이체의 효과와 질적으로 동일한 촉진제 또는 길항제 효과를 나타낸다.“Analogue” of aresten, canstatin or tomstatin means a non-natural molecule that is substantially similar to an aresten, canstatin or tombstatin molecule or fragment or allelic variant thereof, which are substantially the same or have excellent biological activity Have. These analogs are intended to include biologically active derivatives of aresten, canstatin or tombstatin (eg, chemical derivatives as defined above) as well as fragments, mutants, homologues and allelic variants thereof. A promoter or antagonist effect that is qualitatively identical to that of an unmodified aresten, canstatin or tombstatin polypeptide, fragment, mutant, homologue or allelic variant.

아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴의 "대립형질"은 참조 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴 폴리펩티드의 폴리펩티드 서열과 비교하여 천연적으로 발생하는 서열 변화를 포함하는 폴리펩티드 서열을 의미한다. 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴 폴리펩티드를 엔코딩하는 폴리누클레오티드의 "대립형질"은 참조 아레스텐, 칸스타틴 및 툼스타틴 폴리펩티드를 엔코딩하는 참조 폴리누클레오티드 서열과 비교하여 서열 변화를 포함하는 폴리펩티드를 의미하며, 여기서 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴 폴리펩티드를 엔코딩하는 폴리누클레오티드의 대립형질은 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴 폴리펩티드의 대립형질 형태를 엔코딩하고 있다."Allele" of aresten, canstatin or tombstatin means a polypeptide sequence comprising a naturally occurring sequence change compared to the polypeptide sequence of a reference aresten, canstatin or tombstatin polypeptide. “Allele” of a polynucleotide encoding an aresten, canstatin or tombstatin polypeptide means a polypeptide comprising a sequence change compared to a reference polynucleotide sequence encoding a reference aresten, canstatin and tombstatin polypeptide, Wherein the allele of a polynucleotide encoding an aresten, canstatin or tombstatin polypeptide encodes an allelic form of an aresten, canstatin or tombstatin polypeptide.

제공된 폴리펩티드는 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴의 단편, 돌연변이체, 유사체 또는 대립형질 변이체이거나, 2가지 이상의 이러한 것들, 예컨대, 폴리펩티드는 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴 폴리펩티드의 유사체 및 돌연변이체 둘 모두일 가능성이 있다. 예를 들어, 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴 분자의 짧아진 단백질(예컨대, 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴의 단편)은 실험실에서 생성될 수 있다. 그런 다음 이 단편이 본 기술 분야에 공지된 수단을 통해 돌연변이 된다면, 분자는 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴의 단편 및 돌연변이체 둘 모두로 생성될 수 있다. 또 다른 예에서, 돌연변이체는 생성될 수 있으며, 이것은 나중에 일부 포유류 개체에서 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴의 대립형질 형태로서 존재하는 것으로 발견되었다. 그러므로 이러한 돌연변이체 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴 분자는 돌연변이체 및 대립형질 변이체 둘 모두일 것이다. 단편, 돌연변이체, 대립형질 변이체 및 유사체들의 이러한 조합물을 본 발명에 포함시키고자 한다.Provided polypeptides are fragments, mutants, analogs or allelic variants of aresten, canstatin or tomstatin, or two or more of these, such as polypeptides are both analogs and mutants of aresten, canstatin or tomstatin polypeptides There is a possibility. For example, shortened proteins (eg, fragments of aresten, canstatin or tombstatin) of aresten, canstatin or tombstatin molecules can be produced in the laboratory. If this fragment is then mutated through means known in the art, the molecule may be produced as both fragments and mutants of aresten, canstatin or tombstatin. In another example, a mutant can be produced, which was later found to exist as an allelic form of aresten, canstatin or tombstatin in some mammalian individuals. Therefore, such mutant aresten, canstatin or tombstatin molecules will be both mutant and allelic variants. Such combinations of fragments, mutants, allelic variants and analogs are intended to be included in the present invention.

예를 들어, 하기 실시예 18에 기술한 대장균 발현 클로닝 방법에 의해 제조된 툼스타틴은 단량체이다. 또한 대장균 발현 클로닝 방법은 본래의 단백질에는 존재하지 않는 폴리링커 서열 및 히스티틴 태그를 발현된 단백질에 추가시키기 때문에 상기 툼스타틴은 융합 또는 키메라 단백질이다. 또한 실시예 18에 기술한 툼스타틴 단편 "툼스타틴 N-53"은 완전한 길이의 툼스타틴 단백질의 단편 및 결실 돌연변이체이며, 동일한 대장균 발현 클로닝 방법에 의해 제조될 때는 이것에 추가된 추가적인 서열을 가지며, 따라서 완전한 길이의 툼스타틴 단백질의 융합 또는 키메라 돌연변이체 단편이기도 하다. 예컨대, 이량체, 삼량체 등으로 서로 결합될 때, 이 툼스타틴 N-53의 서브유닛은 툼스타틴 단백질의 키메라 돌연변이체 단편의 다량체 융합체를 생성시킬 것이다.For example, the tumstatin produced by the E. coli expression cloning method described in Example 18 below is a monomer. In addition, because the E. coli expression cloning method adds a polylinker sequence and histitin tag to the expressed protein that does not exist in the original protein, the tumstatin is a fusion or chimeric protein. Also the tomstatin fragment "tumstatin N-53" described in Example 18 is a fragment and a deletion mutant of the full length tomstatin protein, which has an additional sequence added thereto when prepared by the same E. coli expression cloning method. Thus, they are also fusions or chimeric mutant fragments of full-length tumstatin proteins. For example, when bound to each other as dimers, trimers, etc., the subunits of this tomstatin N-53 will produce a multimeric fusion of chimeric mutant fragments of the tumstatin protein.

본 발명에 의해 포함되는 것은 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴과 실질적으로 동일한 아미노산 서열을 가지는 단백질 또는 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴을 엔코딩하는 폴리누클레오티드와 실질적으로 동일한 핵산 서열을 가지고 있는 폴리누클레오티드이다. "실질적으로 동일한 서열"은 참조 서열, 예컨대, 또 다른 핵산 또는 폴리펩티드와 적어도 약 70% 서열 동일성, 전형적으로는 참조 서열과 적어도 약 80% 서열 동일성, 바람직하게는 적어도 약 90% 서열 동일성, 더욱 바람직하게는 적어도 95% 동일성, 가장 바람직하게는 참조 서열과 적어도 약 97% 서열 동일성을 나타내는 핵산 또는 폴리펩티드를 의미한다. 서열들에 대해 비교 길이는 일반적으로는 적어도 75개 누클레오티드 염기 또는 25개 아미노산, 더욱 바람직하게는 적어도 150개 누클레오티드 염기 또는 50개 아미노산, 가장 바람직하게는 243-264개 누클레오티드 염기 또는 81-88개 아미노산일 것이다. 본 명세서에 사용된 "폴리펩티드"는 아미노산의 분자 사슬을 가리키며 특정한 길이의 생성물을 말하는 것이 아니다. 따라서, 펩티드, 올리고펩티드 및 단백질이 폴리펩티드의 정의내에 포함된다. 또한 이 용어에는 예컨대, 당화, 아세틸화, 인산화 등과 같은 발현후 개질을 거친 폴리펩티드를 포함시키고자 한다.Included by the present invention is a protein having an amino acid sequence substantially identical to Aresten, Canstatin or Toomstatin or a polynucleotide having a nucleic acid sequence substantially identical to a polynucleotide encoding Aresten, Canstatin or Tombstatin . "Substantially identical sequence" means at least about 70% sequence identity, typically at least about 80% sequence identity, preferably at least about 90% sequence identity, more preferably, with a reference sequence, such as another nucleic acid or polypeptide Preferably nucleic acid or polypeptide that exhibits at least 95% identity, most preferably at least about 97% sequence identity with a reference sequence. The comparative length for the sequences is generally at least 75 nucleotide bases or 25 amino acids, more preferably at least 150 nucleotide bases or 50 amino acids, most preferably 243-264 nucleotide bases or 81-88 amino acids would. As used herein, "polypeptide" refers to the molecular chain of amino acids and does not refer to products of a particular length. Thus, peptides, oligopeptides and proteins are included within the definition of polypeptide. The term is also intended to include polypeptides that have undergone post-expression modification such as, for example, glycosylation, acetylation, phosphorylation, and the like.

본 명세서에 사용된 "서열 동일성"은 2개의 중합 분자, 예컨대, 2개의 폴리누클레오티드 또는 2개의 폴리펩티드사이의 서브유닛 서열 유사성을 말한다. 2개의 분자 모두의 서브유닛 위치가 동일한 단량체 서브유닛으로 채워질 때, 예컨대, 2개의 펩티드 각각의 위치가 세린으로 점유되어 있으면, 이들은 이 위치에서 동일한 것이다. 2개의 서열간의 동일성은 일치하거나 동일한 위치들의 수의 직접적인 함수이다[예컨대, 2개의 펩티드나 화합물 서열에서 이러한 위치들의 절반(예컨대, 10 서브유닛 길이의 중합체에서 5개 위치들)이 동일하다면, 2개의 서열은 50% 동일한 것이고; 만일 위치들의 90%(예컨대, 10개중 9개가 일치)가 동일하다면, 2개의 서열은 90% 서열 동일성을 공유하는 것이다]. 예로써, 아미노산 서열 R2R5R7R10R6R3과 R9R8R1R10R6R3은 6개 위치들 중 3개를 공통적으로 가지며, 따라서 50% 서열 동일성을 공유하는 반면, 서열 R2R5R7R10R6R3과 R8R1R10R6R3은 5개 위치들 중 3개를 공통적으로 가지며, 따라서 60% 서열 동일성을 공유한다. 2가지 서열간의 동일성은 일치하거나 동일한 위치들의 수의 직접적인 함수이다. 따라서, 참조 서열의 일부가 특정한 펩티드에서 결실된 경우, 이 결실된 부분은 서열 동일성 계산에 포함되지 않는다(예컨대, R2R5R7R10R6R3 및 R2R5R7R10R3은 6개 위치중에서 5개를 공통적으로 가지고 있으며, 그 결과 83.3% 서열 동일성을 공유한다).As used herein, “sequence identity” refers to subunit sequence similarity between two polymer molecules, such as two polynucleotides or two polypeptides. When the subunit positions of both molecules are filled with the same monomer subunits, for example, if the positions of each of the two peptides are occupied with serine, they are the same at this position. Identity between two sequences is a direct function of the number of identical or identical positions (eg, if half of these positions in the two peptide or compound sequences (eg, five positions in a polymer 10 subunits long) are identical, 2 Dog sequences are 50% identical; If 90% of the positions (eg, 9 out of 10 match) are identical, the two sequences share 90% sequence identity]. By way of example, the amino acid sequences R 2 R 5 R 7 R 10 R 6 R 3 and R 9 R 8 R 1 R 10 R 6 R 3 have 3 of 6 positions in common and thus share 50% sequence identity. While the sequences R 2 R 5 R 7 R 10 R 6 R 3 and R 8 R 1 R 10 R 6 R 3 have three of the five positions in common and thus share 60% sequence identity. Identity between two sequences is a direct function of the number of identical or identical positions. Thus, if a portion of the reference sequence is deleted in a particular peptide, that deleted portion is not included in the sequence identity calculation (eg, R 2 R 5 R 7 R 10 R 6 R 3 and R 2 R 5 R 7 R 10 R 3 has 5 of the 6 positions in common, resulting in 83.3% sequence identity).

동일성은 종종 서열 분석 소프트웨어, 예컨대, BLASTN 또는 BLASTP(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/에서 이용가능함)를 사용하여 측정된다. BLASTN(누클레오티드 서열을 위한) 2개의 서열을 비교(예컨대, 2개의 서열을 서로 "Blast"하는것("Blast"-ing), http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gorf/ bl2.html 참조)하기 위한 디폴트 파라미터는 매치에 대한 가중치가 1, 미스매치에 대한 페널티가 -2, 오픈 갭에 대한 페널티가 5, 익스텐션 갭에 대한 페널티가 2이다. 단백질 서열을 위한 BLASTP를 사용할 때, 디폴트 파라미터는 매치에 대한 가중치가 0, 미스매치에 대한 페널티가 0, 오픈 갭에 대한 페널티가 11 및 익스텐션 갭에 대한 페널티가 1이다.Identity is often measured using sequencing software, such as BLASTN or BLASTP (available at http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/). BLASTN (for nucleotide sequences) Comparing two sequences (eg, “Blast” -ing two sequences together (“Blast” -ing), http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gorf/bl2). The default parameters for the html are 1 for the match, 1 for the mismatch -2, 5 for the open gap, and 2 for the extension gap. When using BLASTP for protein sequences, the default parameters are zero for match, zero for mismatch, one for open gap and one for extension gap.

2개의 서열이 "서열 상동성"을 공유할 때, 서열 상동성이란 2개의 서열이 보존적인 치환에 의해서만 서로 차이가 있는 것을 의미한다. 폴리펩티드 서열에 있어서, 이러한 보존적인 치환은 주어진 위치에서의 하나의 아미노산으로 동일 부류의 또 다른 아미노산(예컨대, 소수성, 전하, pK 또는 다른 형태적인 특징 또는 화학적인 특성을 공유하는 아미노산)을 치환하는 것(예컨대, 류신을 발린으로, 리신을 아르기닌으로 치환하는 것), 또는 폴리펩티드의 생물학적 활성을 파괴시키는 정도로 폴리펩티드의 형태 또는 접힘을 변화시키지 않는 서열의 위치에서의 하나 이상의 비보존적인 아미노산 치환, 결실 또는 삽입으로 구성되어 있다. "보존적인 치환"의 예에는 이소류신, 발린, 류신 또는 메티오닌과 같은 하나의 비극성(소수성) 잔기를 다른 비극성(소수성) 잔기로 치환하는 것; 아르기닌과 리신간의 치환, 글루타민과 아스파라긴간의 치환, 트레오닌과 세린간의 치환과 같은 하나의 극성(친수성) 잔기를 다른 극성(친수성) 잔기로 치환하는 것; 리신, 아르기닌 또는 히스티딘과 같은 하나의 염기성 잔기를 다른 염기성 잔기로 치환하는 것; 아스파르탐산 또는 글루탐산과 같은 하나의 산성 잔기를 또 다른 잔기로 치환하는 것; 또는 비유도체화된 잔기 대신 화학적으로 유도체화된 잔기의 사용이 포함되는데, 단 폴리펩티드가 필수적인 생물학적 활성을 나타내어야 한다. 서열 상동성을 공유하는 2개의 서열을 "서열 동족체"라고 부르기도 한다.When two sequences share "sequence homology", sequence homology means that the two sequences differ from each other only by conservative substitutions. In a polypeptide sequence, such conservative substitutions are those that substitute for another amino acid of the same class (e.g., amino acids that share hydrophobicity, charge, pK or other morphological or chemical properties) with one amino acid at a given position. (Eg, replacing leucine with lysine, lysine with arginine), or one or more non-conservative amino acid substitutions, deletions, or at positions of sequences that do not change the form or folding of the polypeptide to the extent that destroys the biological activity of the polypeptide. It consists of an insert. Examples of “conservative substitutions” include replacing one nonpolar (hydrophobic) residue, such as isoleucine, valine, leucine or methionine, with another nonpolar (hydrophobic) residue; Replacing one polar (hydrophilic) residue with another polar (hydrophilic) residue, such as substitution between arginine and lysine, substitution between glutamine and asparagine, and substitution between threonine and serine; Replacing one basic residue, such as lysine, arginine or histidine, with another basic residue; Replacing one acidic residue, such as aspartamic acid or glutamic acid, with another residue; Or the use of chemically derivatized residues in place of non-derivatized residues, provided that the polypeptide exhibits the necessary biological activity. Two sequences that share sequence homology are sometimes referred to as “sequence homologs”.

폴리펩티드에 있어서 상동성은 전형적으로 서열 분석 소프트웨어[예컨대, 유전학 컴퓨터 그룹의 서열 분석 소프트웨어 팩키지(참조 : Sequence Analysis Software Package of the Genetics Computer Group, University of Wisconsin Biotechnology Center, 1710 University Avenue, Madison, WI 53705)]를 사용하여 측정된다. 단백질 분석 소프트웨어는 다양한 치환, 결실 및 다른 개질에 대한 상동성의 정도를 지정함으로써 유사한 서열을 매치시킨다. 보존적인 치환에는 전형적으로 하기 군내에서의 치환이 포함된다: 글리신, 알라닌; 발린, 이소류신, 류신; 아스파르탐산, 글루탐산, 아스파라긴, 글루타민; 세린, 트레오닌; 리신, 아르기닌; 및 페닐알라닌, 티로신.Homology for polypeptides is typically sequence analysis software (e.g., Sequence Analysis Software Package of the Genetics Computer Group, University of Wisconsin Biotechnology Center, 1710 University Avenue, Madison, WI 53705). Is measured using. Protein analysis software matches similar sequences by specifying degrees of homology to various substitutions, deletions and other modifications. Conservative substitutions typically include substitutions within the following groups: glycine, alanine; Valine, isoleucine, leucine; Aspartamic acid, glutamic acid, asparagine, glutamine; Serine, threonine; Lysine, arginine; And phenylalanine, tyrosine.

또한 본 발명은 아레스텐, 칸스타틴 및 툼스타틴의 화학적 유도체들을 포함한다. "화학적 유도체"는 작용성 가기 기(side group)의 반응에 의해 화학적으로 유도체화된 하나 이상의 잔기들을 가진 대상 폴리펩티드이다. 예를 들어, 이러한 유도체화된 잔기들에는 유리 아미노기들이 유도체화되어 아민 하이드로클로라이드, p-톨루엔 설포닐기, 카보벤즈옥시기, t-부틸옥시카보닐기, 클로로아세틸기 또는 포르밀기를 형성하는 분자들이 포함된다. 유리 카복실기는 유도체화되어 염, 메틸 및 에틸 에스테르 또는 다른 타입의 에스테르 또는 하이드라지드를 형성할 수 있다. 유리 하이드록실기는 유도체화되어 O-아실 또는 O-알킬 유도체를 형성할 수 있다. 히스티틴의 이미다졸 질소는 유도체화되어 N-임벤질히스티딘을 형성할 수 있다. 또한 본 발명은 화학적 유도체로서 20개의 표준 아미노산의 천연 발생 아미노산 유도체들을 하나 이상 포함하는 단백질들을 포함한다. 예를 들어, 4-하이드록시프롤린은 프롤린을 치환할수 있고; 5-하이드록시리신은 리신을 치환할 수 있고; 3-메틸히스티딘은 히스티딘을 치환할 수 있고; 호모세린은 세린을 치환할 수 있고; 오르니틴은 리신을 치환할 수 있다.The present invention also includes chemical derivatives of aresten, canstatin and tombstatin. A “chemical derivative” is a subject polypeptide having one or more residues chemically derivatized by reaction of a functional side group. For example, these derivatized moieties include molecules in which free amino groups are derivatized to form amine hydrochloride, p-toluene sulfonyl group, carbenzoxy group, t-butyloxycarbonyl group, chloroacetyl group or formyl group. Included. Free carboxyl groups can be derivatized to form salts, methyl and ethyl esters or other types of esters or hydrazides. Free hydroxyl groups can be derivatized to form O-acyl or O-alkyl derivatives. The imidazole nitrogen of histitin can be derivatized to form N-imbenzyl histidine. The invention also includes proteins comprising one or more naturally occurring amino acid derivatives of twenty standard amino acids as chemical derivatives. For example, 4-hydroxyproline can substitute proline; 5-hydroxylysine may be substituted for lysine; 3-methylhistidine can substitute histidine; Homoserine may substitute serine; Ornithine may substitute for lysine.

또한 본 발명은 항혈관형성 단백질, 이들의 단편, 돌연변이체, 동족체, 유사체 및 대립형질 변이체를 포함하는 융합 단백질 및 키메라 단백질을 포함한다. 융합 단백질 또는 키메라 단백질은 재조합 발현 및 클로닝 과정의 결과로서 생성될 수 있으며, 예컨대, 상기 단백질은 추가적인 아미노산 또는 완전하거나 부분적인 링커 서열(예컨대, 본 발명의 아레스텐)에 상응하는 아미노산 서열을 포함하여 생성될 수 있으며, 대장균에서 생성될 때(하기 실시예 2 참조)에는, 히스티딘 태그를 포함하여, 단백질에 추가된 추가적인 벡터 서열을 포함한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "융합 단백질 또는 키메라 단백질"은 본래의 단백질 서열에 상기 타입의 변화를 포함시키고자 한 것이다. 유사한 변화들이 칸스타틴 및 툼스타틴 단백질에 대해 일어날 수 있다(각각 실시예 11 및 18). 융합 단백질 또는 키메라 단백질은 단일 단백질의 다량체, 예컨대, 항혈관형성 단백질의 반복체로 구성될 수 있거나 융합 단백질 및 키메라 단백질은 수개의 단백질, 예컨대, 수개의 항혈관형성 단백질로 구성될 수 있다. 융합 단백질 또는 키메라 단백질은 공지된 항혈관형성 단백질(예컨대, 앤지오스타틴 및 엔도스타틴, 또는 앤지오스타틴과 엔도스타틴의 생물학적으로 활성인 단편들) 둘 이상의 조합물, 또는 표적화제와 결합한 항혈관형성 단백질(예컨대, 상피 성장 인자(EGF) 또는 RGD 펩티드와 엔도스타틴), 또는 면역글로불린 분자와 결합한 항혈관형성 단백질(예컨대, 엔도스타틴과 IgG, 상세하게는 제거된 Fc 부분)을 포함할 수 있다. 또한 융합 단백질 및 키메라 단백질은 항혈관형성 단백질, 이들의 단편, 돌연변이체, 동족체, 유사체 및 대립형질 변이체, 및 다른 항혈관형성 단백질, 예컨대, 엔도스타틴, 또는 앤지오스타틴을 포함할 수 있다. 다른 항혈관형성 단백질들은 레스틴 및 아포미그렌(참조 : WO 99/29856, 참조로서 본 명세서에 인용되어 있는 것에 대한 교시); 및 엔도스타틴의 단편들(참조 : WO 99/29855, 참조로서 본 명세서에 인용되어 있는 것에 대한 교시)을 포함할 수 있다. 또한 본 명세서에 사용되는 용어 "융합 단백질" 또는 "키메라 단백질"은 예컨대, 화학요법 약제를 운반하기 위한 추가적인 구성요소를 포함할 수 있으며, 여기서 화학요법 약제를 엔코딩하는 폴리누클레오티드는 항혈관형성 단백질을 엔코딩하는 폴리누클레오티드에 연결되어 있다. 또한 융합 단백질 또는 키메라 단백질들은 항혈관형성 단백질의 다량체, 예컨대, 이량체 또는 삼량체를 포함할 수 있다. 이러한 융합 단백질 또는 키메라 단백질들은 번역후 개질을 통해 서로 연결될 수 있거나(예컨대, 화학적으로 연결됨), 융합 단백질 전체는 재조합적으로 제조될 수 있다.The invention also includes fusion proteins and chimeric proteins, including anti-angiogenic proteins, fragments thereof, mutants, homologs, analogs and allelic variants. Fusion proteins or chimeric proteins may be produced as a result of recombinant expression and cloning processes, eg, such proteins may comprise additional amino acids or amino acid sequences corresponding to complete or partial linker sequences (eg, aresten) of the present invention. And, when produced in E. coli (see Example 2 below), includes additional vector sequences added to the protein, including histidine tags. As used herein, the term "fusion protein or chimeric protein" is intended to include such types of changes in the original protein sequence. Similar changes can occur for canstatin and toomstatin proteins (Examples 11 and 18, respectively). The fusion protein or chimeric protein may consist of a multimer of a single protein, such as a repeat of an angiogenic protein, or the fusion protein and chimeric protein may consist of several proteins, such as several antiangiogenic proteins. Fusion proteins or chimeric proteins are combinations of two or more known antiangiogenic proteins (e.g., angiostatin and endostatin, or biologically active fragments of angiostatin and endostatin), or antiangiogenic proteins in combination with targeting agents ( For example, epidermal growth factor (EGF) or RGD peptides with endostatin), or anti-angiogenic proteins that bind immunoglobulin molecules (eg, endostatin and IgG, specifically the removed Fc moiety). Fusion proteins and chimeric proteins may also include antiangiogenic proteins, fragments, mutants, homologues, analogs and allelic variants thereof, and other antiangiogenic proteins such as endostatin, or angiostatin. Other anti-angiogenic proteins include restin and apomigren (see WO 99/29856, teaching about which is incorporated herein by reference); And fragments of endostatin (see WO 99/29855, teaching about which is incorporated herein by reference). The term "fusion protein" or "chimeric protein" as used herein may also include additional components, for example, for delivering a chemotherapeutic agent, wherein the polynucleotide encoding the chemotherapeutic agent refers to an antiangiogenic protein. It is linked to the polynucleotide encoding. Fusion proteins or chimeric proteins may also include multimers, such as dimers or trimers, of anti-angiogenic proteins. Such fusion proteins or chimeric proteins may be linked to one another (eg, chemically linked) through post-translational modifications, or the entire fusion protein may be recombinantly produced.

또한 아레스텐, 칸스타틴, 툼스타틴, 이들의 단편, 돌연변이체, 동족체, 유사체 및 대립형질 변이체를 포함하는 다량체 단백질들을 본 발명에 포함시키고자 한다. "다량체"는 서브유닛 단백질의 둘 이상의 복사본을 포함하는 단백질을 의미한다. 서브유닛 단백질은 본 발명의 단백질, 예컨대, 2번 이상 반복되는 아레스텐, 또는 2번 이상 반복되는 단편, 돌연변이체, 동족체, 유사체 또는 대립형질 변이체, 예컨대, 툼스타틴 돌연변이체 또는 단편, 예컨대, 툼스타틴 333 중 하나일 수 있다. 또한 이러한 다량체는 융합 단백질 또는 키메라 단백질일 수 있다. 예컨대, 반복된 툼스타틴 돌연변이체는 단일 복사본으로 존재할 수 있는 폴리링커 서열 및/또는 항혈관형성 펩티드 하나 이상과 결합하거나, 일렬로 반복되어 있을 수도 있다(예컨대, 단백질은 전체 단백질내에 둘 이상의 다량체를 포함할 수 있다).It is also intended to include multimeric proteins including aresten, canstatin, tombstatin, fragments, mutants, homologs, analogs and allelic variants thereof. "Multimer" means a protein comprising two or more copies of a subunit protein. Subunit proteins are proteins of the invention, such as aresten, which repeats two or more times, or fragments, mutants, homologs, analogs or allelic variants that repeat two or more times, such as toomstatin mutants or fragments, such as tombs. It may be one of statins 333. Such multimers may also be fusion proteins or chimeric proteins. For example, repeated thumstatin mutants may be combined with one or more polylinker sequences and / or anti-angiogenic peptides that may be present in a single copy, or may be repeated in line (eg, a protein may have two or more multimers within the entire protein). It may include).

또한 본 발명은 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴을 엔코딩하는 단리된 폴리누클레오티드(들) 뿐만 아니라 상기 폴리누클레오티드를 포함하는 벡터 및 숙주 세포 하나 이상을 포함하는 조성물, 및 아레스텐, 칸스타틴 및 툼스타틴, 및 이들의 단편, 돌연변이체, 동족체, 유사체 및 대립형질 변이체를 제조하는 방법을 포함한다. 본 명세서에 사용되는 용어 "벡터"는 핵산의 조각이 삽입되거나 클로닝될 수 있는 캐리어를 의미하며, 상기 캐리어는 숙주 세포내로 핵산의 조각을 이동시키는 기능을 한다. 또한 이러한 벡터는 이동된 핵산 조각을 복제 및/또는 발현시킬 수 있다. 벡터의 예에는 예컨대, 플라스미드, 박테리오파지 또는 포유류, 식물 또는 곤충 바이러스, 또는 리간드-핵산 컨쥬게이트, 리포좀 또는 지질-핵산 복합체와 같은 비바이러스성 벡터로부터 유도된 핵산 분자들이 포함된다. 이동된 핵산 분자는 발현 제어 서열에 작동가능하게 연결되어 이동된 핵산을 발현시킬 수 있는 발현 벡터를 형성하는 것이 바람직하다. 핵산의 이러한 이동을 일반적으로 "형질전환"이라 부르며, 형질전환이란 삽입을 위해 사용되는 방법에 상관없이 숙주 세포내로 외인성 폴리누클레오티드를 삽입시키는 것을 말한다. 예를 들어, 직접적인 흡수(uptake), 형질도입 또는 f-메이팅(mating)이 포함된다. 외인성 폴리누클레오티드는 인테그래이션되지 않은 벡터, 예컨대, 플라스미드로서 유지되거나, 숙주 지놈(genome)내로 인테그래이션될 수도 있다. "작동가능하게 연결된"은 기술된 구성요소가 의도된 방식으로 기능하도록 이들을 허용하는 관계에 있는 상황을 말하며, 예컨대, 코딩 서열에 "작동가능하게 연결된" 제어 서열은 상기 코딩 서열의 발현이 제어 서열과 양립할 수 있는 조건하에서 달성될 수 있는 방식으로 연결되어 있다. "코팅 서열"은 mRNA로 전사되어 적절한 조절 서열의 제어하에(예컨대, 작동가능하게 연결된) 위치될 때 폴리펩티드로 번역되는 폴리누클레오티드 서열이다. 코딩 서열의 경계는 5'-말단에 번역 시작 코돈 및 3'-말단에 번역 종결 코돈에 의해 결정된다. 이러한 경계는 천연적으로 발생되거나 본 기술분야의 공지된 방법에 의해 폴리누클레오티드 서열이 도입되거나 추가될 수 있다. 코딩 서열에는 mRNA, cDNA 및 재조합 폴리누클레오티드 서열이 포함될 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.The invention also relates to compositions comprising at least one isolated polynucleotide (s) encoding aresten, canstatin or toomstatin as well as a vector and host cell comprising said polynucleotide, and aresten, canstatin and tombstatin And methods for making fragments, mutants, homologs, analogs and allelic variants thereof. As used herein, the term "vector" refers to a carrier into which a fragment of nucleic acid can be inserted or cloned, which carrier functions to transport the fragment of nucleic acid into a host cell. Such vectors may also replicate and / or express migrated nucleic acid fragments. Examples of vectors include, for example, nucleic acid molecules derived from plasmids, bacteriophages or mammalian, plant or insect viruses, or nonviral vectors such as ligand-nucleic acid conjugates, liposomes or lipid-nucleic acid complexes. The migrated nucleic acid molecules are preferably operably linked to expression control sequences to form an expression vector capable of expressing the migrated nucleic acid. This transfer of nucleic acid is generally referred to as “transformation,” and transformation refers to the insertion of exogenous polynucleotides into a host cell, regardless of the method used for insertion. For example, direct uptake, transduction or f-mating are included. Exogenous polynucleotides may be maintained as unintegrated vectors, such as plasmids, or integrated into the host genome. “Operably linked” refers to a situation in which a described component is in a relationship that allows them to function in an intended manner, eg, a control sequence “operably linked” to a coding sequence indicates that the expression of the coding sequence is a control sequence. It is connected in a way that can be achieved under conditions that are compatible with. A “coating sequence” is a polynucleotide sequence that is translated into a polypeptide when transcribed into mRNA and placed under control (eg, operably linked) under appropriate regulatory sequences. The boundaries of the coding sequence are determined by the translation start codon at the 5'-end and the translation stop codon at the 3'-end. Such boundaries can be naturally occurring or polynucleotide sequences can be introduced or added by methods known in the art. Coding sequences may include, but are not limited to, mRNA, cDNA, and recombinant polynucleotide sequences.

상기 클로닝된 폴리펩티드가 클로닝되는 벡터는 원핵생물체에서 작용한다는 이유 때문에 선택되거나, 진핵생물체에서 작용한다는 이유 때문에 선택될 수도 있다. 아레스텐, 칸스타틴 및 툼스타틴 단백질을 엔코딩하는 폴리누클레오티드의 클로닝 및 상기 폴리누클레오티드로부터의 이 단백질들의 발현 둘 모두를 가능하도록 해주는 벡터의 두가지 예는 pET22b와 pET28(a) 벡터[노바젠사(Novagen, Madison, Wisconsin, USA)] 및 개질된 pPICZαA 벡터[인비트로젠사(InVitrogen, San Diego, California, USA)]이고, 이들은 각각 세균 및 효모에서 상기 단백질의 발현을 가능하도록 해준다(예컨대, WO 99/29878 참조, 이의 교시는 본 명세서에 참고로 인용함).The vector to which the cloned polypeptide is cloned may be selected because of its function in prokaryotes or because of its function in eukaryotes. Two examples of vectors that allow for both cloning of polynucleotides encoding Aresten, canstatin and tomstatin proteins and expression of these proteins from the polynucleotides are pET22b and pET28 (a) vectors [Novagen, Madison, Wisconsin, USA) and modified pPICZαA vectors (InVitrogen, San Diego, California, USA), which allow expression of these proteins in bacteria and yeast, respectively (eg, WO 99 / 29878, the teachings of which are incorporated herein by reference).

일단 폴리누클레오티드가 적합한 벡터내로 클로닝되면, 이것은 적절한 숙주 세포내로 형질전환될 수 있다. "숙주 세포"는 벡터에 의해 이동되는 핵산의 수용세포로서 사용되거나 사용될 수 있는 세포를 의미한다. 숙주 세포는 원핵생물 또는 진핵생물, 포유류, 식물 또는 곤충일 수 있으며, 단세포로서 존재하거나 집합체, 예컨대, 배양물로서 또는 조직배양물로, 또는 조직이나 생물체로 존재할 수 있다. 또한 숙주 세포는 다세포 생물, 예컨대, 포유동물의 정상 조직 또는 질병 조직으로부터 유래될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이 숙주 세포에는 핵산과 함께 형질전환된 본래의 세포 뿐만 아니라 이러한 세포의 자손으로서 여전히 상기 핵산을 가지고 있는 세포가 포함된다.Once the polynucleotide has been cloned into a suitable vector, it can be transformed into a suitable host cell. "Host cell" means a cell that can be used or can be used as a recipient cell of a nucleic acid carried by a vector. The host cell may be a prokaryote or eukaryote, mammalian, plant or insect, and may exist as a single cell or as an aggregate, such as a culture or tissue culture, or as a tissue or organism. Host cells can also be derived from multicellular organisms, such as normal tissue or diseased tissue of a mammal. As used herein, host cells include not only the original cell transformed with the nucleic acid, but also cells that still have the nucleic acid as a progeny of such cells.

한 가지 양태에서, 항혈관형성 단백질을 엔코딩하는 단리된 폴리누클레오티드는 펩티드를 엔코딩하는 폴리누클레오티드 링커를 추가적으로 포함한다. 이러한 링커는 본 기술분야의 숙련자에게 공지되어 있으며, 예컨대 상기 링커는 추가적인 아미노산 하나 이상을 엔코딩하는 추가적인 코돈 하나 이상을 포함할 수 있다. 전형적으로 상기 링커에는 1 내지 20 또는 30개 아미노산이 포함된다. 항혈관형성 단백질을 엔코딩하고 있는 폴리누클레오티드처럼, 폴리누클레오티드 링커도 번역되는데, 항혈관형성 단백질의 아미노 또는 카복실 말단에 추가적인 아미노산 잔기를 하나 이상 가진 항혈관형성 단백질로 발현된다. 중요하게는, 상기 추가적인 아미노산 또는 아미노산들은 항혈관형성 단백질의 활성을 손상시키지 않는다.In one embodiment, the isolated polynucleotide encoding the anti-angiogenic protein further comprises a polynucleotide linker encoding the peptide. Such linkers are known to those skilled in the art, for example the linker may comprise one or more additional codons encoding one or more additional amino acids. Typically the linker contains 1 to 20 or 30 amino acids. Like polynucleotides encoding anti-angiogenic proteins, polynucleotide linkers are also translated, expressed as anti-angiogenic proteins with one or more additional amino acid residues at the amino or carboxyl terminus of the anti-angiogenic protein. Importantly, these additional amino acids or amino acids do not impair the activity of antiangiogenic proteins.

벡터내로 선택된 폴리누클레오티드를 삽입시킨 후에, 벡터를 적절한 원핵세포 균주내로 형질전환시키고 생물학적으로 활성인 항혈관형성 단백질을 생성시키기 위해 이 균주를 적합한 배양 조건하에서 배양시킴으로써(예컨대, 유지시킴), 생물학적으로 활성인 항혈관형성 단백질, 또는 이들의 돌연변이체, 유도체, 단편 또는 융합 단백질을 생성시켰다. 한 가지 양태에서, 본 발명은 벡터 pET22b, pET17/b 또는 pET28a내로 항혈관형성 단백질을 엔코딩하는 폴리누클레오티드를 클로닝한 다음 세균내로 형질전환시키는 것을 포함한다. 그러면 세균 숙주 균주는 혈관형성 단백질을 발현시킨다. 전형적으로 항혈관형성 단백질은 배양액의 리터당 약 10-20 밀리그람 이상의 양으로 생성된다.After inserting the selected polynucleotide into the vector, the vector is transformed into an appropriate prokaryotic strain and the strain is cultured (eg maintained) under suitable culture conditions to produce a biologically active antiangiogenic protein, thereby biologically Active antiangiogenic proteins, or mutants, derivatives, fragments or fusion proteins thereof, were generated. In one embodiment, the invention comprises cloning a polynucleotide encoding an antiangiogenic protein into vector pET22b, pET17 / b or pET28a and then transforming it into bacteria. The bacterial host strain then expresses the angiogenic protein. Typically anti-angiogenic proteins are produced in an amount of at least about 10-20 milligrams per liter of culture.

본 발명의 또 다른 양태에서, 진핵세포 벡터에는 개질된 효모 벡터가 포함된다. 한 가지 방법은 다중 클로닝 부위를 포함하고 있는 pPICzα플라스미드를 사용하는 것이다. 다중 클로닝 부위는 상기 다중 클로닝 부위내에 삽입되어 있는 His.Tag 모티프를 가지고 있다. 추가적으로 상기 벡터는 개질되어 NdeI 부위 또는 다른 적합한 제한 부위들이 추가될 수 있다. 이 부위들은 본 기술분야의 숙련자에게 널리 공지되어 있다. 이 양태에 의해 생성된 항혈관형성 단백질들에는 하나 이상의 히스티딘, 전형적으로는 약 5-20개 히스티딘을 포함하는 히스티딘 태그 모티프(His.tag)가 포함된다. 상기 태그는 단백질의 항혈관형성 특성을 방해하지 말아야 한다.In another aspect of the invention, the eukaryotic cell vector comprises a modified yeast vector. One method is to use a pPICzα plasmid containing multiple cloning sites. The multiple cloning site has a His.Tag motif inserted within the multiple cloning site. In addition, the vector can be modified to add an Nde I site or other suitable restriction sites. These sites are well known to those skilled in the art. Antiangiogenic proteins produced by this embodiment include one or more histidines, typically a Histidine tag motif (His.tag) comprising about 5-20 histidines. The tag should not interfere with the antiangiogenic properties of the protein.

예를 들어, 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴을 생성하는 한 가지 방법은 각각 SEQ ID NO:1, SEQ ID NO:5 또는 SEQ ID NO:9의 폴리누클레오티드를 증폭시키고, 이것을 발현 벡터, 예컨대, pET22b, pET28(a), pPICZαA 또는 일부 다른 발현 벡터내로 클로닝하고, 상기 폴리누클레오티드를 함유하는 상기 벡터를 상기 폴리누클레오티드에 의해 엔코딩된 폴리펩티드를 발현시킬 수 있는 숙주 세포내로 형질전환시키고, 상기 단백질을 발현시키기에 적절한 배양 조건하에서 상기 형질전환시킨 숙주 세포를 배양시킨 다음, 배양물로부터 상기 단백질을 추출 및 정제하는 것이다. 일반적 항혈관형성 단백질, 및 아레스텐, 칸스타틴 및 툼스타틴을 생성시키기 위한 모범적인 방법들은 하기 실시예에 제공되어 있다. 또한 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴 단백질은 유전자이식 동물의 생성물, 예컨대, 유전자이식 소, 염소, 양 또는 돼지의 유액의 구성요소 또는 유전자이식 식물의 생성물(예컨대, 옥수수에서 전분 분자와 결합되거나 연결된)로서 발현될 수 있다.For example, one method of producing arestenen, canstatin or tombstatin amplifies the polynucleotides of SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 5 or SEQ ID NO: 9, respectively, and expresses them as expression vectors, such as Cloning into pET22b, pET28 (a), pPICZαA or some other expression vector, transforming the vector containing the polynucleotide into a host cell capable of expressing the polypeptide encoded by the polynucleotide, and expressing the protein The transformed host cell is cultured under appropriate culture conditions, and then the protein is extracted and purified from the culture. General antiangiogenic proteins and exemplary methods for producing aresten, canstatin and tombstatin are provided in the Examples below. Aresten, canstatin or tomstatin proteins may also be linked to or associated with products of transgenic animals, such as components of the milk of transgenic cattle, goats, sheep or pigs, or products of transgenic plants (e.g., starch molecules in corn). Can be expressed as

또한 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴은 통상적으로 공지된 화학적 합성 방법에 의해 생성될 수 있다. 합성 방법에 의해 본 발명의 단백질들을 제조하기 위한 방법들은 본 기술분야의 숙련자에게 공지되어 있다. 합성적으로 제조된 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴 단백질 서열들은 예컨대, 재조합적으로 생성된 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴과 1차, 2차 또는 3차 구조적 및/또는 형태적 특징을 공유함으로써 생물학적 활성을 포함하여, 이들과 함께 공통적인 생물학적 특성을 가질 수 있다. 따라서, 합성적으로 제조된 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴 단백질 서열들은 예컨대, 치료 화합물의 스크리닝 및 항체의 발달을 위한 면역학적 방법에서 재조합적으로 생성되어 정제된 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴 단백질 대신 생물학적으로 활성이거나 면역학적인 대체물로서 사용될 수 있다.Aresten, canstatin or tombstatin can also be produced by commonly known chemical synthesis methods. Methods for preparing the proteins of the invention by synthetic methods are known to those skilled in the art. Synthesically produced aresten, canstatin or tombstatin protein sequences may, for example, share primary, secondary or tertiary structural and / or morphological features with recombinantly produced aresten, canstatin or tombstatin. Including biological activity, they may have common biological properties with them. Thus, synthetically produced aresten, canstatin or tombstatin protein sequences can be recombinantly generated and purified, for example, in an immunological method for the screening of therapeutic compounds and for the development of antibodies. It can instead be used as a biologically active or immunological substitute.

아레스텐, 칸스타틴 및 툼스타틴 단백질들은 표준 검정에서 결정되고 하기 실시예에 제공되는 바와 같이 혈관형성을 억제시키기에 유용하다. 아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴은 다른 세포 타입, 예컨대, 비내피 세포의 성장을 억제시키지 않는다. Aresten, canstatin and tombstatin proteins are useful for inhibiting angiogenesis as determined in standard assays and provided in the Examples below. Aresten, canstatin or tombstatin do not inhibit the growth of other cell types, such as non-endothelial cells.

아레스텐, 칸스타틴 또는 툼스타틴을 엔코딩하는 폴리누클레오티드는 단리된 DNA 또는 cDNA 라이브러리로부터 클로닝할 수 있다. 본 명세서에서 언급하는 "단리된" 핵산 폴리펩티드는 이들을 수득할 수 있게 한 생물학적 공급원의 물질(예컨대, 핵산의 혼합물 또는 세포에 존재하는 물질)을 사실상 함유하지 않는(예를 들면, 이러한 물질로부터 분리된) 핵산 또는 폴리펩티드로서, 이들은 추가로 처리될 수 있다. "단리된" 핵산 또는 폴리펩티드에는 필수적으로 순수한 핵산 또는 폴리펩티드, 화학적 합성, 화학적 또는 생물학적 방법의 조합에 의해 생성된 핵산 또는 폴리펩티드 및 단리된 재조합적으로 생성된 핵산 또는 폴리펩티드를 포함하여, 본 명세서에 기술하는 방법, 유사한 방법 또는 다른 적절한 방법에 의해 수득된 핵산 또는 폴리펩티드가 포함된다. 그러므로 단리된 폴리펩티드는 정상적으로 관련되어 있는 다른 단백질, 탄수화물, 지질 및 다른 세포 구성요소를 비교적 함유하지 않는 것을 의미한다. 핵산이 유래된 생물체의 천연적으로 존재하는 지놈에서는 핵산이 양쪽 핵산과 직접 접촉(즉, 공유적으로 결합)하고 있지만 단리된 핵산은 양쪽 핵산과 직접 접촉하고 있지 않다. 그러므로, 상기 용어에는, 예컨대, 벡터내에 인테그래이션된 핵산(예컨대, 자가 복제하는 바이러스 또는 플라스미드) 또는 화학적 수단이나 제한효소 처리에 의해 생성된 핵산 단편과 같은 다른 핵산들과 독립적으로 분리된 분자로서 존재하는 핵산이 포함된다.Polynucleotides encoding Aresten, canstatin or tombstatin can be cloned from an isolated DNA or cDNA library. As used herein, an “isolated” nucleic acid polypeptide is essentially free of (eg, isolated from, such a substance of a biological source that makes it possible to obtain them, such as a mixture of nucleic acids or a substance present in a cell). ) Nucleic acids or polypeptides, which can be further processed. An “isolated” nucleic acid or polypeptide is described herein, including essentially a nucleic acid or polypeptide, nucleic acid or polypeptide produced by a combination of chemical synthesis, chemical or biological methods, and isolated recombinantly generated nucleic acid or polypeptide. Nucleic acids or polypeptides obtained by methods of, by analogous methods, or other suitable methods. Thus, isolated polypeptide is meant to be relatively free of other proteins, carbohydrates, lipids and other cellular components that are normally associated. In the naturally occurring genome of the organism from which the nucleic acid is derived, the nucleic acid is in direct contact (ie covalently) with both nucleic acids, but the isolated nucleic acid is not in direct contact with both nucleic acids. Thus, the term refers to a molecule isolated independently from other nucleic acids, such as, for example, nucleic acids (eg, self-replicating viruses or plasmids) integrated in a vector or nucleic acid fragments produced by chemical means or restriction enzyme treatment. Nucleic acids present are included.

또한 본 발명의 폴리누클레오티드 및 단백질들은 다른 항혈관형성 단백질들을 단리시키기 위한 프로브를 디자인하기 위해 사용될 수 있다. 우수한 방법들이 자콥(Jacobs) 등이 기술한 미국 특허 제 5,837,490호에 제공되어 있으며, 이의 전체 교시는 참고로서 본 명세서에 완전히 인용되어 있다. 올리고누클레오티드 프로브의 디자인은 다음의 파라미터를 따르는 것이 바람직하다: (a) 불명확 염기("N")를 가지고 있더라도 최소한으로 가지는 서열의 영역으로 디자인해야 하고, (b) (A 또는 T 각각에 대해 2℃, G 또는 C 각각에 대해 4℃로 가정할 때) Tm이 약 80℃가 되도록 디자인해야 한다.The polynucleotides and proteins of the invention can also be used to design probes for isolating other antiangiogenic proteins. Excellent methods are provided in US Pat. No. 5,837,490, described by Jacobs et al., The entire teachings of which are hereby incorporated by reference in their entirety. The design of the oligonucleotide probe should preferably follow the following parameters: (a) design with a region of the sequence having the least amount, even if it has an unknown base ("N"), and (b) 2 for each of A or T Assuming 4 ° C for each of ° C, G or C), the design should be such that T m is about 80 ° C.

올리고누클레오티드를 표지시키기 위해 보편적으로 사용되는 기술을 사용하여 상기 올리고누클레오티드를 g-32P-ATP(특이적 활성 6000 Ci/mmole) 및 T4 폴리누클레오티드 키나제를 사용하여 표지시키는 것이 바람직하다. 또한 다른 표지 기술들이 사용될 수 있다. 겔 여과 크로마토그래피 또는 다른 확립된 방법들에 의해 비혼입된 표지를 제거시키는 것이 바람직하다. 프로브내로 혼입된 방사능의 양은 섬광 계수기로 측정함으로써 정량되어야 한다. 바람직하게는, 수득된 프로브의 비활성은 약 4 x 106 dpm/pmole이 되어야 한다. 완전한 길이의 클론의 혼합물을 포함하는 세균 배양물을 녹이고 이 보존배양물 100 ㎕를 사용하여 ml당 100 ㎍으로 암피실린을 함유하는 멸균 L-배양액 25 ml이 담겨있는 멸균 배양 플라스크에 접종하는 것이 바람직하다. 이 배양물을 37℃에서 포화되도록 성장시키는 것이 바람직하며, 포화된 배양물을 새로운 L-배양액중에 희석시키는 것이 바람직하다. 이 희석액들의 분취액을 플레이팅시켜 150 mm 페트리 디시(petri dish)중의 ml당 100 ㎍의 암피실린을 함유하는 L-배양액 및 1.5% 아가(agar)를 함유하는 고형 세균 배지상에 37℃에서 밤새 성장시켰을 때 약 5000개의 명확하게 분리된 콜로니를 생성시키는 희석도 및 부피를 결정하였다. 또한 명확하게 분리된 콜로니를 생성시키는 다른 공지된 방법들이 사용될 수 있다.It is preferred to label the oligonucleotides using g- 32 P-ATP (specific activity 6000 Ci / mmole) and T4 polynucleotide kinase using techniques commonly used to label oligonucleotides. Other labeling techniques can also be used. It is desirable to remove unincorporated labels by gel filtration chromatography or other established methods. The amount of radioactivity incorporated into the probe should be quantified by measuring with a scintillation counter. Preferably, the specific activity of the probes obtained should be about 4 × 10 6 dpm / pmole. It is preferred to dissolve bacterial cultures containing a mixture of full length clones and inoculate a sterile culture flask containing 25 ml of sterile L-culture solution containing ampicillin at 100 µg per ml using 100 µl of this preservation culture. . It is desirable to grow this culture to saturate at 37 ° C. and to dilute the saturated culture in fresh L-culture. Aliquots of these dilutions were plated and grown overnight at 37 ° C. on solid bacterial medium containing 100 μg Ampicillin per ml in 150 mm petri dish and 1.5% agar. The dilution and volume were determined to yield about 5000 clearly separated colonies. Also other known methods of producing clearly separated colonies can be used.

그런 다음, 표준 콜로니 혼성화 방법을 사용하여 콜로니를 니트로셀룰로오스 필터로 이동시키고 이들을 용해, 변성 및 베이킹(baking)시켜야 한다. 예를 들어, 고도의 엄격한 조건은 적어도 65℃에서 1x SSC 또는 42℃에서 1x SSC 및 50% 포름아미드를 사용하는 조건이다. 보통의 엄격한 조건은 적어도 65℃에서 4x SSC 또는 42℃에서 4x SSC 및 50% 포름아미드를 사용하는 조건이다. 약한 엄격한 조건은 적어도 50℃에서 4x SSC 또는 40℃에서 6x SSC 및 50% 포름아미드를 사용하는 조건이다.The colonies should then be transferred to nitrocellulose filters using standard colony hybridization methods and dissolved, denatured and baked. For example, highly stringent conditions are those using 1 × SSC at least 65 ° C. or 1 × SSC at 50 ° C. and 50% formamide. Moderate stringent conditions are those using 4 × SSC at least 65 ° C. or 4 × SSC and 50% formamide at 42 ° C. Mild stringent conditions are those using 4x SSC at least 50 ° C or 6x SSC and 50% formamide at 40 ° C.

그런 다음, 필터를 0.5% SDS, 효모 RNA 100 ㎍/ml 및 10 mM EDTA(150 mm 필터 당 약 10 mL)를 함유하는 6배 SSC(20x 저장시약은 173.3 g NaCl/리터, 88.2 g Na 시트레이트/리터이고, NaOH를 사용하여 pH 7.0으로 조정)중에 완만하게 교반시키면서 65℃에서 1시간 동안 인큐베이션시키는 것이 바람직하다. 그런 다음 상기 프로브를 바람직하게는 1 x 106 dpm/mL이상의 농도로 혼성화 혼합물에 첨가한다. 그런 다음 온화한 교반하에 65℃에서 밤새 인큐베이션시키는 것이 바람직하다. 그런 다음 교반시키지 않으면서 실온에서 2x SSC/0.5% SDS 500 ml중에서 세척하는 것이 바람직하며, 이어서 온화한 교반하에 실온에서 15분 동안 2x SSC/0.1% SDS 500 mL중에서 세척하는 것이 바람직하다. 65℃에서 30분 내지 1시간 동안 0.1x SSC/0.5% SDS를 사용하는 세척은 선택사항이다. 그런 다음 필터를 건조시키고 충분한 시간 동안 자동방사선사진법을 수행하여 X-레이 필름상에 포지티브를 가시화시킨다. 또한 다른 공지된 혼성화 방법들이 사용될 수 있다. 그런 다음 포지티브 콜로니를 취 하여, 배양액에서 성장시키고, 표준 방법을 사용하여 플라스미드 DNA를 단리시킨다. 그런 다음 클론을 제한 분석법, 혼성화 분석법 또는 DNA 서열분석법에 의해 확인할 수 있다.The filter was then placed into a 6-fold SSC containing 0.5% SDS, 100 μg / ml yeast RNA and 10 mM EDTA (about 10 mL per 150 mm filter) (20 × stock reagents were 173.3 g NaCl / liter, 88.2 g Na citrate). / Liter, adjusted to pH 7.0 with NaOH), incubating at 65 ° C. for 1 hour with gentle stirring. The probe is then added to the hybridization mixture, preferably at a concentration of at least 1 × 10 6 dpm / mL. It is then preferred to incubate overnight at 65 ° C. with gentle stirring. It is then preferred to wash in 500 ml of 2 × SSC / 0.5% SDS at room temperature without stirring, followed by washing in 500 mL of 2 × SSC / 0.1% SDS for 15 minutes at room temperature with gentle stirring. Washing with 0.1 × SSC / 0.5% SDS at 65 ° C. for 30 minutes to 1 hour is optional. The filter is then dried and autoradiography performed for a sufficient time to visualize the positive on the X-ray film. Other known hybridization methods can also be used. Positive colonies are then taken, grown in culture, and plasmid DNA is isolated using standard methods. The clones can then be identified by restriction analysis, hybridization analysis or DNA sequencing.

본 발명은 아레스텐, 칸스타틴, 툼스타틴 또는 이들의 생물학적으로 활성인 단편, 유사체, 동족체, 유도체 또는 돌연변이체를 사용하여 포유동물 조직에서 혈관형성을 억제시키는 방법을 포함한다. 특히, 본 발명은 항혈관형성 단백질 하나 이상, 이들의 생물학적으로 활성인 단편 하나 이상, 항혈관형성 활성을 가진 단편들의 조합물 또는 촉진제 및 길항제의 유효량을 사용하여 혈관형성-매개된 질병을 치료하는 방법을 포함한다. 항혈관형성 단백질의 유효량은 질병 또는 질환을 초래하는 혈관형성을 억제시키기에 충분한 양이며, 따라서 상기 질병 또는 질환을 완전하게 또는 부분적으로 완화시킨다. 혈관형성-매개된 질병의 완화는 질병의 징후의 완화, 예컨대, 종양의 크기의 감소 또는 억제된 종양 성장을 관찰함으로써 결정될 수 있다. 또한 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "유효량"은 환자에게 의미있는 장점, 즉, 관련된 의학적 질환의 치료, 치유, 예방 또는 향상, 또는 상기 질환의 치료, 치유, 예방 또는 향상의 비율의 증가를 나타내기에 충분한 조성물 또는 방법의 각 활성 성분의 전체량을 의미한다. 조합물에 적용할 때, 상기 용어는 연속적으로 또는 일제히 함께 투여되든 안되든 간에, 치료적 효과를 야기시키는 활성 성분의 합한 양을 말한다. 혈관형성-매개된 질병에는 암, 고형 종양, 혈액-발생 종양(예컨대, 백혈병), 종양 전이, 양성 종양(예컨대, 혈관종, 청신경종, 신경섬유종, 트라코마 및 화농성 육아종), 류마티즘성 관절염, 건선, 안구 혈관형성 질환( 예컨대, 당뇨병성 망막증, 미숙아 망막증, 황반변성, 각막 이식 거부, 신생혈관 녹내장, 후수정체 섬유증식, 홍색증), 오슬러-웨버 증후군, 심근 혈관형성, 플라크 혈관신생, 모세혈관 확장증, 혈우병 관절증, 혈관섬유증 및 외상 과립화가 포함되지만, 이에 한정되지 않는다. 항혈관형성 단백질들은 내피 세포들을 과잉 또는 비정상적으로 자극시키는 질환을 치료하기에 유용하다. 이러한 질환들에는 장 유착증, 크론병, 동맥경화증, 경피증 및 비후성 반응(즉, 켈로이드)이 포함되지만, 이에 한정되지 않는다. 항혈관형성 단백질들은 배(胚) 착상을 위해 필요한 혈관신생을 방지시킴으로써 출산 제어제로서 사용될 수 있다. 항혈관형성 단백질은 캣 스크래치 질환[로켈레 미날리아 퀸토사(Rochele minalia quintosa)] 및 궤양[헬리오박터 필로리(Heliobacter pylori)]와 같은 병리학적인 결과로서 혈관형성을 가지는 질환들을 치료하기에 유용하다. 또한 항혈관형성 단백질들은 예컨대, 지방 조직에서 모세관 형성을 억제시켜, 모세관의 확장을 방지시킴으로써 투석 이식 혈관 통로 협착증 및 비만을 예방하기 위해 사용될 수 있다. 또한 항혈관형성 단백질은 국부적인(예컨대, 전이되지 않은) 질환을 치료하기 위해 사용될 수 있다. "암"은 신형성 성장, 과형성 또는 증식성 성장 또는 비정상적인 세포 발생의 병리학적 상태를 의미하며 백혈병에서 나타나는 바와 같은 고형 종양, 비고형 종양 및 어떤 비정상적인 세포 증식이 포함된다. 또한 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "암"은 혈관형성-의존성 암 및 종양, 즉, 이들의 성장(부피 및/또는 질량에서의 확장)을 위해 혈액과 함께 이들을 공급하는 혈관의 수 및 밀도에서의 증가를 필요로 하는 종양을 의미한다. "퇴화"란 본 기술분야의 숙련자에게 널리 공지된 방법을 사용하여 결정 되는 것과 같이 종양 질량 및 크기의 감소를 말한다.The present invention includes methods for inhibiting angiogenesis in mammalian tissue using aresten, canstatin, tombstatin or biologically active fragments, analogs, homologs, derivatives or mutants thereof. In particular, the present invention utilizes at least one antiangiogenic protein, at least one biologically active fragment thereof, a combination of fragments having antiangiogenic activity or an effective amount of an accelerator and an antagonist to treat an angiogenic-mediated disease. It includes a method. An effective amount of the anti-angiogenic protein is an amount sufficient to inhibit angiogenesis resulting in the disease or condition and thus alleviate the disease or condition completely or partially. Mitigation of angiogenesis-mediated disease may be determined by mitigating the manifestation of the disease, eg, by reducing tumor size or inhibiting tumor growth. Also as used herein, the term “effective amount” refers to an advantage that is meaningful to a patient, that is, an increase in the rate of treatment, cure, prevention or improvement of a related medical disease, or treatment, cure, prevention or improvement of such a disease. A total amount of each active ingredient of the composition or method sufficient to represent. When applied to a combination, the term refers to the combined amount of the active ingredient that produces a therapeutic effect, whether administered continuously or in concert together. Angiogenesis-mediated diseases include cancer, solid tumors, blood-generating tumors (eg, leukemia), tumor metastases, benign tumors (eg, hemangiomas, neurofibromas, trachoma and purulent granulomas), rheumatoid arthritis, psoriasis, Ocular angiogenic diseases (eg diabetic retinopathy, prematurity retinopathy, macular degeneration, corneal graft rejection, neovascular glaucoma, posterior capsular fibrosis, melanoma), Osler-Weber syndrome, myocardial angiogenesis, plaque angiogenesis, capillary dilator , Hemophilia arthrosis, vascular fibrosis and trauma granulation. Antiangiogenic proteins are useful for treating diseases that excessively or abnormally stimulate endothelial cells. Such diseases include, but are not limited to, intestinal adhesions, Crohn's disease, arteriosclerosis, scleroderma, and hypertrophic reactions (ie, keloids). Antiangiogenic proteins can be used as birth control agents by preventing the angiogenesis necessary for embryo implantation. Antiangiogenic proteins are useful for treating diseases with angiogenesis as pathological consequences such as Cat scratch disease ( Rochele minalia quintosa ) and ulcers ( Heliobacter pylori ). . Antiangiogenic proteins may also be used to prevent dialysis graft vascular pathway stenosis and obesity, for example by inhibiting capillary formation in adipose tissue and preventing the expansion of capillaries. Antiangiogenic proteins can also be used to treat local (eg, non-metastatic) disease. "Cancer" refers to a pathological condition of neoplastic growth, hyperplastic or proliferative growth or abnormal cell development and includes solid tumors, non-solid tumors and any abnormal cell proliferation as seen in leukemia. As also used herein, "cancer" refers to angiogenesis-dependent cancers and tumors, ie, the number and density of blood vessels that supply them with blood for their growth (expansion in volume and / or mass). It means a tumor requiring an increase of. "Regression" refers to a reduction in tumor mass and size as determined using methods well known to those skilled in the art.

또한, 혈관형성의 증가가 바람직한 곳, 예컨대, 상처 치료, 또는 경색후 심장 조직, 항혈관형성 단백질에 대한 항체 또는 항혈청은 국부적인, 본래의 항혈관형성 단백질 및 과정을 방해함으로써, 새로운 혈관의 형성을 증가시켜 조직의 퇴화를 억제시키 위해 사용될 수 있다.In addition, where an increase in angiogenesis is desired, such as wound healing or post-infarct heart tissue, antibodies to antiangiogenic proteins or antiserum, interfere with local, native antiangiogenic proteins and processes, thereby forming new blood vessels. Can be used to inhibit tissue degeneration.

항혈관형성 단백질들은 질환의 치료를 위해 다른 조성물 및 방법과 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 종양은 통상적으로 항혈관형성 단백질과 함께 외과수술, 방사능, 화학요법 또는 면역요법을 사용하여 치료한 다음 항혈관형성 단백질을 환자에게 투여하여 미소전이의 휴면기를 연장시키고 남아있는 일차 종양의 성장을 안정화시켜 억제시킬 수 있다. 또한 항혈관형성 단백질, 또는 이들의 단편, 항혈청, 수용체 촉진제 또는 수용체 길항제, 또는 이들의 조합물들은 다른 항혈관형성 화합물, 또는 단백질, 단편, 항혈청, 다른 항혈관형성 단백질(예컨대, 앤지오스타틴, 엔도스타틴)의 수용체 촉진제, 수용체 길항제와 결합될 수 있다. 추가적으로, 항혈관형성 단백질 또는 이들의 단편, 항혈청, 수용체 촉진제, 수용체 길항제 또는 이들의 조합물들은 약제학적으로 허용되는 부형제 및 생분해성 중합체와 같은 임의로 지속방출되는 매트릭스와 결합하여 치료적 조성물을 형성한다. 또한 본 발명의 조성물들은 엔도스타틴 또는 앤지오스타틴과 같은 다른 항혈관형성 단백질 또는 화학적 화합물 및 이들의 돌연변이체, 단편 및 유사체를 함유할 수 있다. 상기 조성물들은 상기 단백질의 활성을 향상시키거나 부각시키는 또는 화학요법적이거나 방사능적인 약제와 같이 치료에 사용하는 다른 약제들을 추가로 함유할 수 있다. 이러 한 추가적인 인자 및/또는 약제는 상기 조성물에 포함됨으로써 본 발명의 단백질과 함께 상승효과를 생성시키거나 부작용을 최소화시킬 수 있다. 추가적으로, 본 발명의 조성물의 투여는 예컨대, 화학요법 또는 방사능 치료 요양법과 함께 투여되는 다른 치료법과 병행할 수 있다.Antiangiogenic proteins can be used with other compositions and methods for the treatment of diseases. For example, tumors are typically treated using surgery, radiation, chemotherapy or immunotherapy with antiangiogenic proteins, followed by administration of antiangiogenic proteins to the patient to prolong the dormant phase of micrometastasis and the remaining primary tumors. Can be stabilized and stabilized. Antiangiogenic proteins, or fragments thereof, antisera, receptor promoters or receptor antagonists, or combinations thereof, may be other antiangiogenic compounds, or proteins, fragments, antisera, other antiangiogenic proteins (eg, angiostatin, endostatin). ) Receptor promoter, receptor antagonist. Additionally, antiangiogenic proteins or fragments thereof, antisera, receptor promoters, receptor antagonists or combinations thereof combine with optionally sustained release matrices such as pharmaceutically acceptable excipients and biodegradable polymers to form a therapeutic composition. The compositions of the present invention may also contain other antiangiogenic proteins or chemical compounds such as endostatin or angiostatin and mutants, fragments and analogs thereof. The compositions may further contain other agents for use in therapy, such as drugs that enhance or highlight the activity of the protein or are chemotherapy or radioactive agents. Such additional factors and / or agents may be included in the composition to produce synergistic effects or minimize side effects with the proteins of the invention. In addition, administration of the compositions of the invention may be combined with other therapies, eg, in combination with chemotherapy or radiotherapy.

본 발명은 조직을 본 발명의 단백질을 함유하는 조성물과 접촉시킴으로써 포유동물 조직에서 혈관형성을 억제시키기 위한 방법을 포함한다. "접촉"은 국소적인 적용 뿐만 아니라 조직 또는 조직의 세포내로 상기 조성물을 도입시키는 운반 모드를 의미한다.The present invention includes a method for inhibiting angiogenesis in mammalian tissue by contacting tissue with a composition containing a protein of the invention. "Contact" means a mode of transport that introduces the composition into a tissue or tissue of a tissue as well as topical application.

또한 본 발명은 시한적인 방출 또는 지속적인 방출 전단 시스템의 용도를 포함한다. 상기 시스템은 외과수술이 곤란하거나 불가능한 상황, 예컨대, 환자가 연령 또는 병의 경과로 인해 쇠약해진 상황 또는 위험성-장점 분석 결과 치료보다 조절이 필요하다고 판단되는 상황에 매우 바람직하다.The invention also encompasses the use of timed or sustained release shear systems. Such a system is highly desirable in situations where surgery is difficult or impossible, such as when a patient is weakened by age or course of illness, or when a risk-benefit analysis determines that adjustment is needed over treatment.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 지속-방출되는 매트릭스는 보편적으로 중합체인 물질로 구성된 매트릭스이고, 이것은 효소적 또는 산/염기 가수분해에 의해 또는 용해에 의해 분해될 수 있다. 일단 체내로 삽입되면, 매트릭스는 효소 및 체액에 의해 작용받게 된다. 지속방출된 매트릭스는 리포좀, 폴리락티드 (폴리락트산), 폴리글리콜리드(글리콜산의 중합체), 폴리락티드 공(co-)글리콜리드(락트산과 글리콜산의 공중합체), 폴리산무수물(polyanhydrides), 폴리(오르쏘)에스테르, 폴리단백질, 히알루론산, 콜라겐, 콘드로이틴 설페이트, 카복실산, 지방산, 인지질, 다당류, 핵산, 폴리아미노산, 페닐알라닌, 티로신, 이소류신과 같은 아미노산, 폴리누클레오티드, 폴리비닐 프로필렌, 폴리비닐피롤리돈 및 실리콘과 같은 생물호환성 물질로부터 선택되는 것이 바람직하다. 바람직한 생분해성 매트릭스는 폴리락티드, 폴리글리콜리드 또는 폴리락티드 공글리콜리드(락트산과 글리콜산의 공중합체) 중 하나의 매트릭스이다.As used herein, a sustained-release matrix is a matrix composed of materials that are commonly polymers, which can be degraded by enzymatic or acid / base hydrolysis or by dissolution. Once inserted into the body, the matrix is acted on by enzymes and body fluids. Sustained release matrices include liposomes, polylactide (polylactic acid), polyglycolide (polymers of glycolic acid), polylactide co-glycolide (copolymers of lactic acid and glycolic acid), polyanhydrides ), Poly (ortho) esters, polyproteins, hyaluronic acid, collagen, chondroitin sulfate, carboxylic acids, fatty acids, phospholipids, polysaccharides, nucleic acids, polyamino acids, amino acids such as phenylalanine, tyrosine, isoleucine, polynucleotides, polyvinyl propylene, polyvinyl propylene It is preferably selected from biocompatible materials such as vinylpyrrolidone and silicone. Preferred biodegradable matrices are those of either polylactide, polyglycolide or polylactide coglycolide (copolymers of lactic acid and glycolic acid).

본 발명의 혈관형성 조절 조성물은 고형물, 액체 또는 에어로졸일 수 있으며 어떤 공지된 투여 경로를 통해 투여될 수 있다. 고형 조성물의 예에는 환약, 크림 및 주입가능한 투약 유닛이 포함된다. 환약은 경구적으로 투여될 수 있으며, 치료 크림은 국소적으로 투여될 수 있다. 주입가능한 투약 유닛은 국부적으로, 예컨대 종양 위치에 투여되거나 혈관형성-조절 조성물의 전신 방출을 위해, 예컨대 피하적으로 주입될 수 있다. 액체 조성물의 예에는 피하, 정맥내, 동맥내 주사를 위해 적합된 제형 및 국소적 및 안내(眼內)적 투여을 위한 제형이 포함된다. 에어로졸 제형에는 폐에 투여하기 위한 흡입용 제형이 포함된다.Angiogenesis control compositions of the invention may be solids, liquids or aerosols and may be administered via any known route of administration. Examples of solid compositions include pills, creams, and injectable dosage units. Pills can be administered orally and therapeutic creams can be administered topically. Injectable dosage units may be administered locally, such as at a tumor site, or injected, eg subcutaneously, for systemic release of the angiogenesis-modulating composition. Examples of liquid compositions include formulations suitable for subcutaneous, intravenous, intraarterial injection and formulations for topical and intraocular administration. Aerosol formulations include inhalation formulations for administration to the lungs.

상기 기술한 항혈관형성 활성을 가진 단백질 및 단백질 단편들은 본 기술분야의 당업자에게 공지되어 있는 제형 방법을 사용하는 약제학적으로 허용되는 제형중에 단리되어 실질적으로 정제된 단백질 및 단백질 단편으로서 제공될 수 있다. 일반적으로, 상기 조성물들은 국소적, 경피적, 복강내, 두개내(頭蓋內), 대뇌실내, 대뇌내, 질내, 자궁내, 경구, 직장 또는 비경구(예컨대, 정맥내, 척수내, 피하 또는 근육내) 경로를 통해 투여될 수 있다. 추가적으로, 항혈관형성 단백질들은 생분해성 중합체내에 혼입되어 상기 화합물의 지속된 방출을 가능하도록 해줄 수 있으며, 상기 중합체는 약제 운반이 바람직한 위치의 부근, 예컨대, 종양의 위치에 주 입되거나 주입되어 항혈관형성 단백질을 전신으로 서서히 방출시킨다. 또한 삼투압 미니펌프를 사용하여 직접 전이성 성장을 하는 위치내에 또는 상기 종양에 공급되는 혈관내와 같은 관심있는 위치에 캐뉼러를 통해 고농도의 항혈관형성 단백질의 운반을 제어할 수 있다. 생분해성 중합체 및 이들의 용도는 예컨대, 브렘(Brem) 등의 문헌(참조 : 1991, J. Neurosurg. 74:441-446)에 상세하게 기술되어 있으며, 이의 전체를 본 명세서에 인용하였다.The proteins and protein fragments having the antiangiogenic activity described above can be provided as substantially purified proteins and protein fragments isolated in pharmaceutically acceptable formulations using formulation methods known to those skilled in the art. . Generally, the compositions are topical, percutaneous, intraperitoneal, intracranial, intraventricular, cerebral, vaginal, intrauterine, oral, rectal or parenteral (eg, intravenous, spinal, subcutaneous or muscular). Intra) route. In addition, anti-angiogenic proteins may be incorporated into biodegradable polymers to enable sustained release of the compound, which may be injected or injected near a location where drug delivery is desired, such as the location of a tumor The forming protein is slowly released systemically. Osmotic minipumps can also be used to control the transport of high concentrations of anti-angiogenic proteins via cannula within a site of direct metastatic growth or at a location of interest such as within a blood vessel supplied to the tumor. Biodegradable polymers and their use are described in detail in, eg, Brem et al. (1991, J. Neurosurg. 74: 441-446), the entirety of which is incorporated herein.

본 발명의 폴리펩티드를 함유하는 조성물들은 예컨대, 단위 용량의 주사에 의해서와 같이, 정맥내적으로 투여될 수 있다. 본 명세서의 치료적 조성물에 대한 참조로 사용될 때 용어 "단위 용량"은 피검자를 위한 단위 투여량으로서 적절한 단위를 물리적으로 분리시킨 것을 말하며, 각 단위는 요구되는 희석액, 즉, 캐리어 또는 비히클과 관련하여 바람직한 치료 효과를 생성시키도록 계산된 활성 물질의 미리결정된 양을 함유하고 있다.Compositions containing a polypeptide of the invention can be administered intravenously, such as by unit dose injection. The term “unit dose” when used as a reference to a therapeutic composition herein refers to the physical separation of appropriate units as unit doses for the subject, each unit being associated with the required diluent, ie, carrier or vehicle. It contains a predetermined amount of active substance calculated to produce the desired therapeutic effect.

본 발명의 조성물의 투여 모드에는 정맥내, 근육내, 복강내, 흉골내, 피하 및 동맥내 주사 및 주입이 포함된다. 비경구 주사를 위한 약제학적 조성물에는 약제학적으로 허용되는 멸균 수용액 또는 멸균 비수성용액, 분산액, 현탁액 또는 에멀전 뿐만 아니라 사용하기 바로 전에 주사가능한 멸균수 또는 분산액내로 재구성되기 위한 멸균 분말이 포함된다. 적합한 수성 및 비수성 캐리어, 희석액, 용매 또는 비히클의 예에는 물, 에탄올, 폴리오이스(예컨대, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 등), 카복시메틸셀룰로오스 및 이들의 적합한 혼합물, 식물성 오일(예컨대, 올리브 오일) 및 에틸 올레이트와 같은 주사가능한 유기 에스테르가 포함된다. 적당한 유동성은 예를 들어, 레시틴과 같은 코팅 물질의 사용, 분무의 경우에 요구되는 입자 크기의 유지 및 계면활성제의 사용에 의해 유지될 수 있다. 또한 상기 조성물들은 방부제, 습윤제, 유화제 및 분무제와 같은 애주번트를 포함할 수 있다. 미생물의 작용의 예방은 파라벤, 클로로부탄올, 페놀 소르브산 등과 같은 여러 항생제 및 항진균제를 함유시킴으로써 보장될 수 있다. 또한 당, 염화나트륨 등과 같은 등장제를 함유시키는 것이 바람직하다. 주사가능한 약제학적 형태의 연장된 흡수는 흡수를 지연시키는 알루미늄 모노스테아레이트 및 젤라틴과 같은 약제를 함유시킴으로써 가능하다. 주사가능한 데포(depot) 형태는 폴리락티드-폴리글리코리드, 폴리(오르쏘에스테르) 및 폴리(무수물)과 같은 생분해성 중합체내에 약물의 마이크로캡슐 매트릭스를 형성시킴으로써 제조된다. 중합체에 대한 약물의 비 및 사용된 특정 중합체의 성질에 따라, 약물 방출의 비가 제어될 수 있다. 또한 저장소 데포 제형들은 신체 조직과 적합성인 리포좀 또는 마이크로에멀젼안에 약물을 넣음으로써 제조될 수 있다. 주사가능한 제형물들은 예컨대, 세균-잔류 필터를 통한 여과에 의해 또는 사용하기 바로 전에 멸균수 또는 다른 멸균 주사가능한 매질중에 용해되거나 분무될 수 있는 멸균 고형 조성물의 형태로 멸균제를 혼입시킴으로써 멸균될 수 있다.Modes of administration of the compositions of the present invention include intravenous, intramuscular, intraperitoneal, intrasternal, subcutaneous and intraarterial injections and infusions. Pharmaceutical compositions for parenteral injection include pharmaceutically acceptable sterile aqueous or sterile non-aqueous solutions, dispersions, suspensions or emulsions, as well as sterile powders for reconstitution into sterile water or dispersion injectable immediately prior to use. Examples of suitable aqueous and non-aqueous carriers, diluents, solvents or vehicles include water, ethanol, polyisols (eg glycerol, propylene glycol, polyethylene glycol, etc.), carboxymethylcellulose and suitable mixtures thereof, vegetable oils (eg olive oil) And injectable organic esters such as ethyl oleate. Proper fluidity can be maintained, for example, by the use of coating materials such as lecithin, by the maintenance of the required particle size in the case of spraying and by the use of surfactants. The compositions may also include adjuvant such as preservatives, wetting agents, emulsifiers and sprays. Prevention of the action of microorganisms can be ensured by the inclusion of various antibiotics and antifungal agents such as parabens, chlorobutanol, phenol sorbic acid and the like. It is also preferable to contain isotonic agents, such as sugars, sodium chloride and the like. Prolonged absorption of injectable pharmaceutical forms is possible by containing agents such as aluminum monostearate and gelatin that delay absorption. Injectable depot forms are prepared by forming microcapsule matrices of the drug in biodegradable polymers such as polylactide-polyglycolide, poly (orthoesters) and poly (anhydrides). Depending on the ratio of drug to polymer and the nature of the particular polymer used, the ratio of drug release can be controlled. Depot depot formulations may also be prepared by placing the drug in liposomes or microemulsions that are compatible with body tissue. Injectable formulations may be sterilized, for example, by incorporation of a sterilizing agent in the form of a sterile solid composition that can be dissolved or sprayed in sterile water or other sterile injectable media immediately by use or by filtration through a bacterial-residual filter. .

본 발명의 치료 조성물들은 상기 조성물내의 구성성분들의 약제학적으로 허용되는 염, 예컨대 무기 또는 유기산으로부터 유도될 수 있는 염을 포함할 수 있다. "약제학적으로 허용되는 염"은 정상적인 의학적 판단의 범위내에서, 과도한 독성, 자극, 알러지 반응 등이 없이 인간 및 하등 동물의 조직과의 접촉에 사용하기에 적합하고 합리적인 장점/위험성 비와 균형을 이루는 염을 의미한다. 약제학적으로 허용되는 염은 본 기술분야에 널리 공지되어 있다. 예를 들어, 에스. 엠. 버지(S. M. Berge)등의 문헌[참조 : J. Pharmaceutical Sciences (1997) 66:1 et seq.]에는 약제학적으로 허용되는 염들이 상세하게 기술되어 있으며, 이를 본 명세서에 참고로 인용하였다. 약제학적으로 허용되는 염에는 예컨대, 염산 또는 인산과 같은 무기산 또는 아세트산, 타르타르산, 만델산 등과 같은 유기산과 함께 형성되는 산 부가염(폴리펩티드의 유리 아미노기와 함께 형성된)이 포함된다. 또한 유리 카복실기와 함께 형성된 염은 예컨대, 나트륨, 칼륨, 암모늄, 칼슘 또는 수산화 제2철과 같은 무기 염기 및 이소프로필아민, 트리메틸아민, 2-에틸아미노 에탄올, 히스티딘, 프로카인 등과 같은 유기 염기로부터 유도될 수 있다. 상기 염들은 본 발명의 화합물의 최종 단리 및 정제 동안 동일계내에서 또는 따로 유리 염기를 적합한 유기산과 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 대표적인 산 부가염에는 아세테이트, 아디페이트, 알기네이트, 시트레이트, 아스파르테이트, 벤조에이트, 벤젠설포네이트, 바이설페이트, 부티레이트, 캄포레이트, 캄포설포네이트, 디글루코네이트, 글리세로포스페이트, 헤미설페이트, 헵토노에이트, 헥사노에이트, 푸마레이트, 하이드로클로라이드, 하이드로브로마이드, 하이드로요오다이드, 2-하이드록시메탄설포네이트(이세티오네이트), 락테이트, 말레에이트, 메탄설포네이트, 니코티네이트, 2-나프탈렌설포네이트, 옥살레이트, 파모에이트, 펙티네이트, 퍼설페이트, 3-페닐프로피오네이트, 피크레이트, 피발레이트, 프로피오네이트, 숙신에이트, 타르테이트, 티오시아네이트, 포스페이트, 글루타메이트, 바이카보네이트, p-톨루엔설포네이트 및 운데카노에이트가 포함되지만, 이에 한정되지 않는다. 또한 염기성 질소-함유 기들은 메틸, 에틸, 프로필 및 부틸 클로라이드, 브로마이드, 요오다이드와 같은 저급 알킬 할로겐화물; 디메틸, 디에틸, 디부틸 및 디아밀 설페이트와 같은 디알킬 설페이트; 데실, 라우릴, 미리스틸 및 스테아릴 클로라이드, 브로마이드 및 요오다이드와 같은 장쇄 할로겐화물; 벤질 및 페네틸 브로마이드와 같은 아릴알킬 할로겐화물 등의 약제들로 4급화할 수 있다. 이렇게 하여 수용성, 유용성 또는 분산성 생성물이 수득된다. 약제학적으로 허용되는 산 부가염을 형성시키기 위해 사용될 수 있는 산의 예에는 염산, 브롬산, 황산 및 인산과 같은 무기산 및 옥살산, 말레산, 숙신산 및 시트르산과 같은 유기산이 포함된다.Therapeutic compositions of the invention may include pharmaceutically acceptable salts of the components in the composition, such as salts that can be derived from inorganic or organic acids. “Pharmaceutically acceptable salts” are within the scope of normal medical judgment and are suitable for use in contact with human and lower animal tissues without excessive toxicity, irritation, allergic reactions, etc. It means a salt forming. Pharmaceutically acceptable salts are well known in the art. For example, S. M. SM Berge et al., J. Pharmaceutical Sciences (1997) 66: 1 et seq ., Describe in detail pharmaceutically acceptable salts, which are incorporated herein by reference. Pharmaceutically acceptable salts include, for example, acid addition salts (formed with free amino groups of the polypeptide) formed with inorganic acids such as hydrochloric acid or phosphoric acid or organic acids such as acetic acid, tartaric acid, mandelic acid and the like. Salts formed with free carboxyl groups also derive from, for example, inorganic bases such as sodium, potassium, ammonium, calcium or ferric hydroxide and organic bases such as isopropylamine, trimethylamine, 2-ethylamino ethanol, histidine, procaine and the like. Can be. The salts can be prepared by reacting the free base with a suitable organic acid in situ or separately during the final isolation and purification of the compounds of the invention. Representative acid addition salts include acetates, adipates, alginates, citrate, aspartates, benzoates, benzenesulfonates, bisulfates, butyrates, camphorates, camphorsulfonates, digluconates, glycerophosphates, hemisulfates, Heptonoate, hexanoate, fumarate, hydrochloride, hydrobromide, hydroiodide, 2-hydroxymethanesulfonate (isethionate), lactate, maleate, methanesulfonate, nicotinate, 2 Naphthalenesulfonate, oxalate, pamoate, pectinate, persulfate, 3-phenylpropionate, picrate, pivalate, propionate, succinate, tartate, thiocyanate, phosphate, glutamate, bicarbonate , but not limited to p-toluenesulfonate and undecanoate . Basic nitrogen-containing groups also include methyl, ethyl, propyl and lower alkyl halides such as butyl chloride, bromide, iodide; Dialkyl sulfates such as dimethyl, diethyl, dibutyl and diamyl sulfates; Long chain halides such as decyl, lauryl, myristyl and stearyl chloride, bromide and iodide; It may be quaternized with agents such as arylalkyl halides such as benzyl and phenethyl bromide. This gives a water soluble, oil soluble or dispersible product. Examples of acids that can be used to form pharmaceutically acceptable acid addition salts include inorganic acids such as hydrochloric acid, bromic acid, sulfuric acid and phosphoric acid and organic acids such as oxalic acid, maleic acid, succinic acid and citric acid.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 조성물, 캐리어, 희석액 및 시약을 말할 때 용어 "약제학적으로 허용되는", "생리학적으로 허용되는" 및 이들의 문법적인 변형은 번갈아 사용되며 메스꺼움, 현기증, 구토 등과 같은 바람직하지 못한 생리학적 효과를 최소화시키면서 포유류에게 투여할 수 있는 상기 물질들을 나타낸다. 용해되거나 분산되어 있는 활성 성분을 함유하는 약리학적 조성물의 제법은 본 기술분야에서 널리 이해되고 있으며 제형을 근거로 하여 한정될 필요가 없다. 전형적으로 상기 조성물들은 용액 또는 현탁액과 같은 주사제로서 제조되지만, 사용하기 전에 용액 또는 현탁액에 적합한 액체중의 고형물 형태로 제조될 수도 있다. 또한 제조물을 에멀젼화시킬 수도 있다.As used herein, when referring to compositions, carriers, diluents and reagents, the terms "pharmaceutically acceptable", "physiologically acceptable" and their grammatical variations are used interchangeably and include nausea, dizziness, vomiting, and the like. Such substances can be administered to a mammal while minimizing such undesirable physiological effects. The preparation of pharmacological compositions containing the active ingredient dissolved or dispersed is well understood in the art and need not be limited based on the formulation. Typically the compositions are prepared as injections, such as solutions or suspensions, but may also be prepared in solid form in a liquid suitable for solution or suspension before use. The preparation may also be emulsified.

활성 성분은 본 명세서에 기술하고 있는 치료 방법에 사용하기에 적절한 양으로 약제학적으로 허용되고 활성 성분과 혼화성인 부형제와 함께 혼합될 수 있다. 예를 들어, 적절한 부형제는 물, 염수, 덱스트로오스, 글리세롤 또는 에탄올 등 및 이들의 조합물을 함유한다. 추가적으로, 원하는 경우, 상기 조성물은 활성 성분의 효과를 향상시키는 습윤제 또는 유화제와 같은 보조 물질, pH 완충제 등을 소량 함유할 수 있다.The active ingredient may be mixed with excipients which are pharmaceutically acceptable and compatible with the active ingredient in an amount suitable for use in the methods of treatment described herein. For example, suitable excipients contain water, saline, dextrose, glycerol or ethanol and the like and combinations thereof. In addition, if desired, the composition may contain minor amounts of auxiliary substances such as wetting or emulsifying agents, pH buffers, and the like, which enhance the effectiveness of the active ingredient.

또한 본 발명의 항혈관형성 단백질들은 전구약물(prodrug)을 함유하는 조성물중에 포함될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "전구약물"은 생체내에서 빠르게 형질전환되어 예컨대, 혈액중에서 효소적 가수분해에 의해 모(母)화합물을 생성시키는 화합물을 말한다. 완전한 해설이 문헌(참조 : T. Higuchi and V. Stella, Prodrugs as Novel Delivery Systems, Vol. 14 of the ACS Symposium Series 및 Edward B. Roche, ed., Bioreversible Carriers in Drug Design, American Pharmaceutical Association and Permagon Press, 1987)에 제공되어 있으며, 상기 문헌 둘 모두를 참고로 본 명세서에 인용하였다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "약제학적으로 허용되는 전구약물"은 (1) 정상적인 의학적 판단의 범위이내에서, 과도한 독성, 자극, 알러지 반응 등이 없이 인간 및 동물 조직과의 접촉에 사용하기에 적합하고 적합한 위험성에 대한 장점 비와 균형을 이루고 이들의 의도된 용도를 위해 효과적인 본 발명의 화합물의 전구약물 및 (2) 가능한 경우, 상기 모화합물의 양쪽성 이온 형태를 말한다.In addition, the anti-angiogenic proteins of the present invention can be included in compositions containing prodrugs. As used herein, the term “prodrug” refers to a compound that is rapidly transformed in vivo to produce the parent compound, eg, by enzymatic hydrolysis in blood. A full commentary is available in T. Higuchi and V. Stella, Prodrugs as Novel Delivery Systems , Vol. 14 of the ACS Symposium Series and Edward B. Roche, ed., Bioreversible Carriers in Drug Design , American Pharmaceutical Association and Permagon Press , 1987), both of which are incorporated herein by reference. As used herein, the term "pharmaceutically acceptable prodrug" (1) is used for contact with human and animal tissues without excessive toxicity, irritation, allergic reactions, etc., within the scope of normal medical judgment Prodrugs of the compounds of the invention and (2) amphoteric ionic forms of the parent compounds, if possible, which are suitable for their intended use and which are balanced against the ratio of the advantages to suitable risks.

본 발명의 항혈관형성 단백질의 투여량은 치료되고 있는 질병의 상태나 상황, 인간 또는 동물의 체중 및 상태와 같은 다른 임상적 인자 및 화합물의 투여 경로에 의존할 것이다. 인간 또는 동물을 치료하기 위해, 체중 kg당 약 10 mg 내지 약 20 mg의 단백질을 투여할 수 있다. 치료법들과 병행하여, 예컨대, 본 발명의 단백질들과 방사능치료, 화학요법 또는 면역요법과 함께, 예컨대, 체중 kg당 0.1 mg 내지 약 0.2 mg으로 투여량을 줄일 수 있다. 특정 동물 또는 인간에서 항혈관형성 단백질들의 반감기에 따라, 항혈관 단백질을 일주일에 한번씩 하루 당 수차례 투여할 수 있다. 본 발명이 인간과 수의학적 용도 모두를 위해 적용됨이 이해되어야 한다. 본 발명의 방법은 일제히 또는 연장된 기간에 걸쳐, 단독 뿐만 아니라 다중 투여를 고려하였다. 추가적으로, 항혈관형성 단백질들은 다른 형태의 치료법, 예컨대, 화학요법, 방사능치료 또는 면역요법과 함께 투여될 수 있다.The dosage of the anti-angiogenic protein of the invention will depend on the route of administration of the compound and other clinical factors such as the condition or situation of the disease being treated and the weight and condition of the human or animal. To treat a human or animal, about 10 mg to about 20 mg of protein per kg of body weight may be administered. In combination with the therapies, for example, in combination with the proteins of the invention and radiotherapy, chemotherapy or immunotherapy, the dosage can be reduced, for example, from 0.1 mg to about 0.2 mg per kg body weight. Depending on the half-life of anti-angiogenic proteins in certain animals or humans, anti-angiogenic proteins may be administered several times per day once a week. It should be understood that the present invention is applied for both human and veterinary use. The method of the present invention contemplates multiple administrations alone as well as over extended periods of time. Additionally, antiangiogenic proteins can be administered in conjunction with other forms of therapy, such as chemotherapy, radiotherapy or immunotherapy.

항혈관형성 단백질 제형에는 경구, 직장, 눈(유리체내 또는 전방내를 포함하여), 코, 국소적(협측(頰側) 및 설하를 포함하여), 자궁내, 질 또는 비경구(피하, 복강내, 근육내, 정맥내, 두개내, 기관내 및 경막외) 투여하기에 적합한 제형이 있다. 항혈관형성 단백질 제형은 편리하게는 단위 용량 형태로 제공될 수 있으며 통상적인 약제학적 기술에 의해 제조될 수 있다. 이러한 기술들에는 활성 성분 및 약제학적 캐리어(들) 또는 부형제(들)을 조합시키는 단계가 포함된다. 일반적으로, 제형은 활성 성분과 액체 캐리어 또는 세밀하게 나누어진 고형 캐리어 또는 둘 모두를 균일하고 직접적으로 조합시킨 다음, 필요한 경우, 생성물을 성형시킴으로써 제조된다.Antiangiogenic protein formulations include oral, rectal, eye (including intravitreal or anterior), nasal, topical (including buccal and sublingual), intrauterine, vaginal or parenteral (subcutaneous, abdominal) Formulations suitable for intramuscular, intramuscular, intravenous, intracranial, intratracheal and epidural) administration. Antiangiogenic protein formulations may conveniently be presented in unit dose form and may be prepared by conventional pharmaceutical techniques. Such techniques include the step of combining the active ingredient with the pharmaceutical carrier (s) or excipient (s). Generally, formulations are prepared by uniformly and directly combining the active ingredient with a liquid carrier or a finely divided solid carrier or both, and then molding the product, if necessary.

비경구 투여를 위해 적합한 제형에는 제형이 의도된 피검자의 혈액과 등장이 되도록 하는 항산화제, 완충액, 세균 발육 저지제 및 용매를 함유할 수 있는 수성 및 비수성 멸균 주사 용액; 및 현탁제 및 증점제를 함유할 수 있는 수성 및 비수성 멸균 현탁액이 포함된다. 제형은 단위 용량 또는 다중 용량 용기, 예컨대, 밀봉 앰플 및 유리병으로 제공될 수 있으며, 사용하기 바로 전에 멸균 액체 캐리어, 예컨대, 주사용 물의 첨가만을 필요로 하는 동결건조 상태로 저장될 수 있다. 즉석 주사 용액 및 현탁액은 앞서 기술한 유형의 멸균 분말, 과립 및 정제로부터 제조될 수 있다.Formulations suitable for parenteral administration include aqueous and non-aqueous sterile injectable solutions, which may contain antioxidants, buffers, bacteriostatic agents and solvents that render the formulation isotonic with the blood of the intended subject; And aqueous and non-aqueous sterile suspensions which may contain suspending agents and thickeners. The formulations may be presented in unit doses or in multi-dose containers, such as sealed ampoules and vials, and may be stored in lyophilized condition requiring only the addition of a sterile liquid carrier, such as water for injection, immediately before use. Instant injection solutions and suspensions can be prepared from sterile powders, granules, and tablets of the type described above.

본 발명의 단백질의 유효량이 경구적으로 투여될 때, 본 발명의 항혈관형성 단백질들은 정제, 캡슐, 분말, 용액 또는 엘릭서의 형태일 것이다. 정제 형태로 투여될 때, 본 발명의 약제학적 조성물은 젤라틴 또는 애주번트와 같은 고형 캐리어를 추가로 함유할 수 있다. 정제, 캡슐 및 분말은 본 발명의 단백질을 약 5 내지 95%, 바람직하게는 25 내지 90% 함유한다. 액체 형태로 투여될 때, 물, 석유, 땅콩 기름, 미네랄 오일, 콩기름 또는 참기름과 같은 동물 또는 식물에서 유래한 오일 및 합성 오일과 같은 액체 캐리어가 첨가될 수 있다. 상기 약제학적 조성물의 액체 형태는 생리학적 염수, 덱스트로오스 또는 다른 당용액, 또는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 또는 폴리에틸렌 글리콜과 같은 글리콜을 추가로 함유할 수 있다. 액체 형태로 투여될 때, 약제학적 조성물은 본 발명의 단백질을 약 0.5 내지 90 중량%, 바람직하게는 약 1 내지 50 중량% 함유한다.When an effective amount of a protein of the invention is administered orally, the anti-angiogenic proteins of the invention will be in the form of tablets, capsules, powders, solutions or elixirs. When administered in tablet form, the pharmaceutical compositions of the present invention may further contain a solid carrier such as gelatin or adjuvant. Tablets, capsules and powders contain about 5 to 95%, preferably 25 to 90%, of the protein of the present invention. When administered in liquid form, liquid carriers such as synthetic oils and oils derived from animals or plants such as water, petroleum, peanut oil, mineral oil, soybean oil or sesame oil may be added. The liquid form of the pharmaceutical composition may further contain physiological saline, dextrose or other sugar solutions, or glycols such as ethylene glycol, propylene glycol or polyethylene glycol. When administered in liquid form, the pharmaceutical composition contains about 0.5 to 90% by weight, preferably about 1 to 50% by weight of the protein of the present invention.

본 발명의 단백질의 유효량이 정맥내, 피부 또는 피하 주사에 의해 투여될 때, 본 발명의 단백질은 발열물질이 제외된, 비경구적으로 허용되는 수용액의 형태일 것이다. pH, 등장성, 안정성 등에 대해 적당한 상기 비경구적으로 허용되는 단백질 용액의 제조는 본 기술분야에 공지되어 있다. 정맥내, 피부 또는 피하 주사를 위해 바람직한 약제학적 조성물은 본 발명의 단백질에 추가적으로 염화나트륨 주사, 링거 주사, 덱스트로오스 주사, 덱스트로오스 및 염화나트륨 주사, 락테이트 링커 주사와 같은 등장 비히클 또는 본 기술분야에 공지되어 있는 다른 비히클을 함유해야 한다. 또한 본 발명의 약제학적 조성물은 안정제, 방부제, 완충액, 산화방지제 또는 본 기술분야의 숙련자에게 공지되어 있는 첨가제를 포함할 수 있다. 본 발명의 약제학적 조성물중의 본 발명의 단백질의 양은 치료중인 질환의 특성 및 심한 정도 및 환자가 받은 이전 치료의 특성에 따를 것이다. 궁극적으로, 주치의는 각 개별 환자를 치료하기 위한 본 발명의 단백질의 양을 결정할 것이다. 처음에, 주치의는 소량의 본 발명의 단백질을 투여하고 환자의 반응을 관찰할 것이다. 환자가 최적의 치료 효과를 나타낼 때까지 본 발명의 단백질의 더 많은 양을 투여할 수 있으며 이 시점에서는 투여량을 추가로 증가시키지 않는다.When an effective amount of a protein of the invention is administered by intravenous, dermal or subcutaneous injection, the protein of the invention will be in the form of a parenterally acceptable aqueous solution, excluding pyrogen. The preparation of such parenterally acceptable protein solutions suitable for pH, isotonicity, stability and the like is known in the art. Preferred pharmaceutical compositions for intravenous, dermal or subcutaneous injections are in addition to isotonic vehicles such as injections of sodium chloride, Ringer's injection, dextrose injection, dextrose and sodium chloride, injection of lactate linkers in addition to the proteins of the present invention. It should contain other vehicles known in the art. The pharmaceutical compositions of the present invention may also contain stabilizers, preservatives, buffers, antioxidants or additives known to those skilled in the art. The amount of protein of the present invention in the pharmaceutical composition of the present invention will depend on the nature and severity of the disease being treated and the nature of the previous treatment received by the patient. Ultimately, the attending physician will determine the amount of protein of the invention for treating each individual patient. Initially, the attending physician will administer a small amount of the protein of the invention and observe the patient's response. Patients may be administered higher amounts of the protein of the invention until the optimal therapeutic effect is achieved, at which point no further increase in dosage.

본 발명의 약제학적 조성물을 사용하는 정맥내 치료 기간은 치료중인 질환의 심한 정도 및 각 개별 환자의 상태 및 잠재적인 특이체질에 따라 달라질 것이다. 본 발명의 단백질의 각각의 적용의 지속기간은 연속적인 정맥내 투여의 12 내지 24시간의 범위일 것이다. 궁극적으로 주치의는 본 발명의 약제학적 조성물을 사용하는 정맥내 치료의 적절한 지속기간을 결정할 것이다.The duration of intravenous treatment using the pharmaceutical compositions of the invention will depend on the severity of the disease being treated and the condition and potential specificity of each individual patient. The duration of each application of the protein of the invention will range from 12 to 24 hours of continuous intravenous administration. Ultimately, the attending physician will determine the appropriate duration of intravenous treatment using the pharmaceutical composition of the present invention.

바람직한 단위 용량 제형은 투여된 성분의 일일용량 또는 유닛, 일일아용량 또는 이들의 적절한 분할량을 함유하고 있다. 상기에 상세히 언급하는 상기 성분에 추가적으로, 본 발명의 제형은 본 제형의 타입을 가진 본 기술분야의 통상적인 다른 약제를 함유할 수 있다. 임의로, 세포독성제가 혼입되거나 아니면 항혈관형성 단백질들 또는 이들의 생물학적으로 기능적인 단백질 단편과 결합되어 환자에게 이중 치료를 제공할 수 있다.Preferred unit dose formulations contain a daily dose or unit, daily subdosage, or an appropriate subdivision thereof of the administered components. In addition to the components mentioned above in detail, the formulations of the present invention may contain other agents conventional in the art having a type of the formulation. Optionally, cytotoxic agents may be incorporated or combined with antiangiogenic proteins or biologically functional protein fragments thereof to provide dual treatment to the patient.

또한 치료 조성물은 현재 수의학적 적용에 유용하다. 특히 인간 뿐만 아니라 가축 및 순혈종 말은 본 발명의 단백질을 사용하는 이러한 치료를 위한 바람직한 환자이다.Therapeutic compositions are also useful for veterinary applications at present. In particular human as well as livestock and hematopoietic horses are preferred patients for this treatment using the proteins of the invention.

리신과 같은 세포독성제는 항혈관형성 단백질 및 이들의 단편에 결합함으로써 항혈관형성 단백질을 결합시키는 세포를 파괴시키기 위한 도구를 제공할 수 있다. 이 세포들은 미소전이 및 일차 종양을 포함하는 많은 위치에서 발견될 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 세포독성제에 결합된 단백질은 목적하는 위치로의 운반을 최대화시키기 위해 설계된 방법으로 주입된다. 예를 들어, 리신-결합된 고친화도 단편들은 캐뉼라를 통해 표적 부위를 제공하는 혈관내로 또는 직접적으로 표적내로 운반된다. 또한 상기 약제는 주입 캐뉼라에 연결된 삼투압 펌프를 통해 제어된 방법으로 운반된다. 항혈관형성 단백질에 대한 길항제의 결합은 혈관형성 자극제와 함께 동시적용됨으로써 조직의 혈관신생을 증가시킬 수 있다. 이러한 치료 체제는 전이성 암을 파괴시키는 효과적인 수단을 제공한다.Cytotoxic agents, such as lysine, can provide a tool for destroying cells that bind anti-angiogenic proteins by binding to anti-angiogenic proteins and fragments thereof. These cells can be found in many locations including, but not limited to, micrometastases and primary tumors. Proteins bound to cytotoxic agents are injected in a manner designed to maximize delivery to the desired location. For example, lysine-bound high affinity fragments are delivered via cannula into the target or directly into the blood vessel providing the target site. The medicament is also delivered in a controlled manner via an osmotic pump connected to the infusion cannula. Binding of the antagonist to the anti-angiogenic protein may increase the angiogenesis of the tissue by co-application with an angiogenic stimulant. This treatment regime provides an effective means of destroying metastatic cancer.

추가적인 치료 방법에는 세포독성제에 결합된 항혈관형성 단백질, 이들의 단편, 유사체, 항혈청 또는 수용체 촉진제 및 길항제가 포함된다. 항혈관형성 단백질들의 원천은 인간 또는 동물일 수 있음이 이해되어야 한다. 또한 항혈관형성 단백질은 화학 반응에 의해 또는 발현 시스템과 관련된 재조합 기술에 의해 합성적으로 생성될 수 있다. 또한 항혈관형성 단백질들은 항혈관형성 활성을 가진 단백질을 생 성시키기 위해 단리된 타입 IV 콜라겐을 효소적으로 절단시킴으로써 생성될 수 있다. 또한 항혈관형성 단백질은 항혈관형성 단백질에 대해 타입 IV 콜라겐을 절단하는 내생적인 효소의 작용을 모방하는 화합물에 의해 생성될 수도 있다. 또한 항혈관형성 단백질의 생성은 절단 효소의 활성에 영향을 미치는 화합물에 의해 개질될 수도 있다.Additional methods of treatment include antiangiogenic proteins, fragments, analogs, antiserum or receptor promoters and antagonists bound to cytotoxic agents. It should be understood that the source of antiangiogenic proteins may be human or animal. Antiangiogenic proteins can also be produced synthetically by chemical reactions or by recombinant techniques associated with expression systems. Antiangiogenic proteins can also be produced by enzymatic cleavage of isolated Type IV collagen to produce proteins with antiangiogenic activity. Antiangiogenic proteins may also be produced by compounds that mimic the action of endogenous enzymes that cleave type IV collagen against antiangiogenic proteins. The production of antiangiogenic proteins may also be modified by compounds that affect the activity of the cleavage enzyme.

또한 본 발명은 유전자 치료법을 포함하며, 여기서 항혈관형성 단백질을 엔코딩하는 폴리누클레오티드 또는 이들의 돌연변이체, 단편 또는 융합단백질은 환자에게 도입되어 조절하게 된다. 유전자 산물 단백질을 발현시키기 위해 세포에 DNA를 이동 또는 운반시키는 다양한 방법들, 아니면 유전자 치료법으로써 언급된 방법은 문헌[참조 : Gene Transfer into Mammalian Somatic Cells in vivo, N. Yang (1992) Crit. Rev. Biotechn. 12(4):335-356]에 기술되어 있으며, 본 명세서에 참조로서 인용하였다. 유전자 치료법은 생체외 또는 생체내 치료에 사용하기 위해 체세포 또는 생식세포내로 DNA 서열을 혼입시키는 것을 포함한다. 유전자 치료법은 유전자들을 대체시키고, 정상적이거나 비정상적인 유전자 기능을 증가시키고, 감염성 질환 및 다른 병리에 대항하도록 하는 기능을 한다.The present invention also encompasses gene therapy wherein polynucleotides encoding antiangiogenic proteins or mutants, fragments or fusion proteins thereof are introduced into and controlled by a patient. Various methods of transferring or transporting DNA to cells for expressing gene product proteins, or methods referred to as gene therapy, are described in Gene Transfer into Mammalian Somatic Cells in vivo , N. Yang (1992) Crit. Rev. Biotechn . 12 (4): 335-356, which is incorporated herein by reference. Gene therapy involves the incorporation of DNA sequences into somatic or germ cells for use in vitro or in vivo therapy. Gene therapy serves to replace genes, increase normal or abnormal gene function, and fight infectious diseases and other pathologies.

유전자 치료법을 사용하여 이러한 의학적 문제를 치료하기 위한 전략에는 결함 유전자를 동정한 다음 기능적인 유전자를 첨가시켜 결함 유전자의 기능을 대체시키거나 약하게 기능하는 유전자를 증대시키는 것과 같은 치료 전략; 또는 생성 단백질을 위한 유전자의 첨가가 질환을 치료하거나 조직 또는 기관이 치료 체제를 더욱 잘 받아들이도록 하는 예방 전략이 포함된다. 예방 전략의 예로써, 항혈관형 성 단백질을 하나 이상 엔코딩하는 유전자를 환자내에 위치시킴으로써 혈관형성의 발생을 방지시키거나; 종양 세포를 방사능에 더욱 민감하도록 만드는 유전자를 삽입시킨 다음 상기 종양을 조사시켜 종양 세포의 사멸을 증가시킨다.Strategies for treating these medical problems using gene therapy include therapeutic strategies such as identifying defective genes and then adding functional genes to replace defective genes or to augment weakly functioning genes; Or preventive strategies that include the addition of genes for the production protein to treat the disease or to allow tissues or organs to better accept the treatment regime. By way of example of a prevention strategy, the occurrence of angiogenesis may be prevented by placing in the patient a gene encoding one or more antiangiogenic proteins; A gene is inserted that makes tumor cells more sensitive to radiation and then the tumor is examined to increase the death of tumor cells.

항혈관형성 단백질의 DNA 또는 조절 서열의 이식을 위한 많은 프로토콜들이 본 발명에서 계획되어 있다. 또한 항혈관형성 단백질의 생성을 증가시키는 항혈관형성 단백질과 특이적으로 관련되어 정상적으로 발견된 프로모터 서열 이외의 프로모터 서열 또는 다른 서열들의 트랜스펙션이 유전자 치료법의 방법으로서 계획되어 있다. 이러한 기술의 예는 세포내에서 에리스로포이에틴을 가동시키는 "유전자 스위치"를 삽입시키기 위해 상동성 재조합기술을 사용한 기술(참조 : Transkaryotic Therapies, Inc., of Cambridge, Mass.)에서 발견된다(Genetic Engineering News, Apr. 15, 1994 참조). 상기 "유전자 스위치"는 정상적으로 상기 단백질(또는 수용체)을 발현시키지 않는 세포내에서 항혈관형성 단백질(또는 이들의 수용체)를 활성화시키기 위해 사용될 수 있다.Many protocols for the implantation of DNA or regulatory sequences of antiangiogenic proteins are envisioned in the present invention. In addition, transfection of promoter sequences or other sequences other than normally found promoter sequences specifically related to anti-angiogenic proteins that increase production of anti-angiogenic proteins is planned as a method of gene therapy. Examples of such techniques are found in techniques using homologous recombination techniques (see Transkaryotic Therapies, Inc., of Cambridge, Mass.) To insert "gene switches" that drive erythropoietin in cells (Genetic Engineering News, Apr. 15, 1994). The "gene switch" can be used to activate anti-angiogenic proteins (or their receptors) in cells that normally do not express the protein (or receptors).

유전자 치료를 위한 유전자 이식 방법은 3가지 폭넓은 범주로 나뉜다: 물리적(예컨대, 일렉트로포레이션, 직접적인 유전자 이식법 및 입자 충격법), 화학적(예컨대, 지질계 캐리어 또는 다른 비바이러스성 벡터) 및 생물학적(예컨대, 바이러스-유도된 벡터 및 수용체 흡수). 예를 들어, DNA로 코팅된 리포좀을 포함하는 비바이러스성 벡터가 사용될 수 있다. 상기 리포좀/DNA 복합체는 환자에게 정맥내로 직접 주사될 수 있다. 리포좀/DNA 복합체는 간에 집중되고 여기서 DNA를 마크로파지 및 쿠퍼(Kupffer)세포로 운반시킨다. 추가적으로, 벡터 또는 상기 유전자의 "네이키드(naked)" DNA는 치료적 DNA의 표적화된 운반을 위해 바람직한 기관, 조직 또는 종양내로 직접 주사될 수 있다.Gene transfer methods for gene therapy fall into three broad categories: physical (eg, electroporation, direct gene transfer and particle bombardment), chemical (eg, lipid based carriers or other non-viral vectors) and biological ( Virus-derived vectors and receptor uptake). For example, nonviral vectors comprising liposomes coated with DNA can be used. The liposome / DNA complex can be injected directly into the patient intravenously. The liposome / DNA complex is concentrated in the liver where it transports DNA to macrophages and Kupffer cells. Additionally, the vector or "naked" DNA of the gene can be injected directly into organs, tissues or tumors that are desirable for targeted delivery of therapeutic DNA.

또한 유전자 치료 방법론은 운반 부위에 의해 설명될 수 있다. 유전자를 운반하는 기초적인 방법에는 생체외 유전자 이식법, 생체내 유전자 이식법 및 시험관내 유전자 이식법이 포함된다. 생체외 유전자 이식법에서는, 세포를 환자로부터 취해서 세포 배양액중에 성장시킨다. 상기 DNA를 세포내로 트랜스펙션시키고, 트랜스펙션된 세포를 수적으로 부풀린 다음 환자에게 재주입시킨다. 시험관내 유전자 이식법에서는, 형질전환된 세포는 특정 환자로부터의 특정한 세포가 아니라, 조직 배양 세포와 같은 배양액중에 성장중인 세포이다. 이러한 "실험실 세포"를 트랜스펙션시키고, 트랜스펙션된 세포를 선별하고 증대시켜 환자에게 주입시키거나 다른 용도로 사용한다.Gene therapy methodologies can also be described by delivery sites. Basic methods for delivering genes include ex vivo gene transplantation, in vivo gene transplantation, and in vitro gene transplantation. In ex vivo gene transplantation, cells are taken from a patient and grown in cell culture. The DNA is transfected into cells and the transfected cells are inflated numerically and then reinjected into the patient. In in vitro gene transplantation, transformed cells are not specific cells from a particular patient, but are cells growing in culture, such as tissue culture cells. Such “lab cells” are transfected and the transfected cells are selected and expanded to be injected into patients or used for other purposes.

생체내 유전자 이식법은 세포가 환자내에 존재할 때 환자의 세포내로 DNA를 도입시키는 것과 관련이 있다. 방법은 비감염성 바이러스를 사용하는 바이러스 매개된 유전자 이식을 사용하여 환자에게 상기 유전자를 운반시키거나 네이키드 DNA를 환자의 부위내로 주사함을 포함하며 상기 DNA는 유전자 생성 단백질이 발현되는 세포의 백분율에 의해 취해진다. 추가적으로, "유전자 총(gene gun)"의 사용과 같은 본 명세서에서 기술하는 다른 방법들을 사용하여 항혈관형성 단백질의 생성을 제어하는 DNA 또는 조절 서열들을 시험관내에서 삽입시킬 수 있다.In vivo gene transplantation involves introducing DNA into a patient's cells when the cells are present in the patient. The method includes using a virus mediated gene transplant using an uninfected virus to deliver the gene to the patient or inject naked DNA into the patient's site, wherein the DNA is dependent on the percentage of cells in which the gene producing protein is expressed. Taken by. Additionally, other methods described herein, such as the use of a "gene gun," can be used to insert DNA or regulatory sequences that control the production of antiangiogenic proteins in vitro.

유전자 치료의 화학적 방법은 지질을 기재로 하는 화합물(반드시 리포좀은 아님)과 관련되어 있어서 세포막을 통과하여 DNA를 이동시킬 수 있다. 음전하를 띠 는 DNA에 결합하는 지질을 기재로 하는 양이온들인 리포펙틴(lipofectin) 또는 사이토펙틴(cytofectin)은 세포막을 통과하여 DNA를 세포의 내부에 제공할 수 있는 복합체를 만든다. 또 다른 화학적 방법은 수용체를 기재로 하는 엔도사이토시스를 이용하며, 이것은 특이적인 리간드를 세포 표면 수용체에 결합시키는 것 및 상기 리간드를 둘러싸서 세포막을 통과하여 이동시키는 것과 관련되어 있다. 상기 리간드는 상기 DNA에 결합하여 전체 복합체를 세포내로 이동시킨다. 상기 리간드 유전자 복합체는 혈류내로 주사된 다음 상기 수용체를 가진 표적 세포는 상기 리간드에 특이적으로 결합하여 상기 리간드-DNA 복합체를 세포내로 이동시킬 것이다.Chemical methods of gene therapy involve lipid-based compounds (not necessarily liposomes), which allow DNA to move through cell membranes. Lipofectin or cytofectin, cations based on lipids that bind to negatively charged DNA, form complexes that can pass DNA into the cell through the cell membrane. Another chemical method utilizes receptor-based endocytosis, which involves binding specific ligands to cell surface receptors and surrounding them and moving across the cell membrane. The ligand binds to the DNA and transfers the entire complex into the cell. The ligand gene complex will be injected into the bloodstream and then the target cell with the receptor will specifically bind to the ligand and move the ligand-DNA complex into the cell.

많은 유전자 치료 방법론들이 세포내로 유전자들을 삽입시키기 위해 바이러스 벡터를 사용한다. 예를 들어, 개질된 레트로바이러스 벡터들은 종양이 말초 및 종양에 침투하는 림프구, 간세포, 상피세포, 근세포 또는 다른 체세포내 및 이들의 주변으로 유전자들을 도입시키기 위한 생체외 방법에 사용되고 있다. 그런 다음 상기 개질된 세포들은 환자에게 도입되어 삽입된 DNA로부터 유전 산물을 제공하게 된다.Many gene therapy methodologies use viral vectors to insert genes into cells. For example, modified retroviral vectors have been used in ex vivo methods for introducing genes into and around lymphocytes, hepatocytes, epithelial cells, myocytes or other somatic cells in which the tumor penetrates into and around the tumor. The modified cells are then introduced into the patient to provide a genetic product from the inserted DNA.

또한 바이러스 벡터들은 생체내 프로토콜을 사용하여 세포내로 유전자를 삽입시키기 위해 사용되고 있다. 외래 유전자의 조직 특이적인 발현을 위해, 조직 특이적이라고 공지되어 있는 시스-작용(cis-acting) 조절 요소를 사용할 수 있다. 또한, 이것은 생체내 특정 해부학적 부위로 DNA 또는 바이러스 벡터의 동일계내 운반을 사용함으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 생체내에서의 혈관으로의 유전자 이동은 동맥벽의 선택된 부위에 시험관내에서 형질도입된 내피 세포를 이식함으로써 달성되었다. 바이러스는 상기 유전자 산물을 발현시키는 주위 세포들을 감염시킨다. 바이러스 벡터는 예컨대, 카테터를 통해 생체내 부위로 직접적으로 운반됨으로써 특정 부위만 바이러스에 의해 감염되도록 하여 장기간 부위 특이적인 유전자 발현을 제공할 수 있다. 또한 레트로바이러스 벡터를 사용하는 생체내 유전자 이식은 개질된 바이러스를 혈관내에 주입하여 기관에 이르도록 함으로써 포유류 조직 및 간조직에서 증명되었다.Viral vectors are also used to insert genes into cells using in vivo protocols. For tissue specific expression of foreign genes, cis-acting regulatory elements known as tissue specific can be used. This can also be accomplished by using in situ delivery of DNA or viral vectors to specific anatomical sites in vivo. For example, gene transfer into blood vessels in vivo has been achieved by implanting transduced endothelial cells in selected sites in the arterial wall. The virus infects surrounding cells that express the gene product. Viral vectors can be delivered directly to a site in vivo, eg, via a catheter, allowing only certain sites to be infected by the virus to provide long term site specific gene expression. In vivo gene transfer using retroviral vectors has also been demonstrated in mammalian and liver tissues by injecting modified viruses into blood vessels to reach organs.

유전자 치료 프로토콜을 위해 사용되고 있는 바이러스 벡터들에는 레트로바이러스, 폴리오바이러스 또는 신드비스바이르스와 같은 다른 RNA 바이러스, 아데노바이러스, 아데노 관련 바이러스, 헤르페스 바이러스, SV 40, 백시니아 및 다른 DNA 바이러스들이 포함되지만, 이에 한정되지 않는다. 복제 결함 뮤린 레트로바이러스 벡터는 가장 널리 사용되는 유전자 이식 벡터이다. 뮤린 백혈병 레트로바이러스는 핵 코어 단백질 및 중합효소(pol)와 복합체를 이루고 있는 단일 가닥 RNA로 구성되어 있으며, 단백질 코어(gag)에 의해 싸여있고 숙주 범위를 결정짓는 당단백질 엔벨로프(env)에 의해 둘러싸여있다. 레트로바이러스의 지놈 구조에는 5' 및 3' 긴 말단 반복서열(LTR)에 의해 둘러싸인 gag, polenv가 포함된다. 레트로바이러스 벡터 시스템은 5' 및 3' LTR 및 팩키징 신호를 포함하는 최소한의 벡터가 바이러스 구조 단백질이 트랜스 방식으로 팩키징 세포주에 공급되는 경우에 벡터 팩키징, 감염 및 표적 세포내로 인테그래이션을 허용하기에 충분하다는 사실을 이용한다. 유전자 이식을 위한 레트로바이러스 벡터의 근본적인 장점에는 대부분의 세포 타입에서의 효율적인 감염 및 유전자 발현, 표적 세포 염색체 DNA내로의 정교한 단일 복사본 벡터의 인테그래이션 및 레트로바이러스 지놈의 조작의 용이성이 포함된다.Viral vectors used for gene therapy protocols include retroviruses, polioviruses or other RNA viruses such as Sindbisvirus, adenoviruses, adeno-associated viruses, herpes virus, SV 40, vaccinia and other DNA viruses. It is not limited to this. Replication Defective murine retroviral vectors are the most widely used gene transfer vectors. The murine leukemia retrovirus consists of single-stranded RNA complexed with nuclear core proteins and polymerases (pol), surrounded by glycoprotein envelopes that are enclosed by protein cores and determine host range. have. The genome structure of retroviruses includes gag , pol and env surrounded by 5 'and 3' long terminal repeats (LTRs). Retroviral vector systems allow for minimal packaging, including 5 'and 3' LTRs and packaging signals, to allow integration into vector packaging, infection and target cells when viral structural proteins are supplied to the packaging cell line in a trans manner. Use the fact that it is enough. Fundamental advantages of retroviral vectors for gene transfer include efficient infection and gene expression in most cell types, integration of sophisticated single copy vectors into target cell chromosomal DNA, and ease of manipulation of retroviral genomes.

아데노바이러스는 코어 단백질과 복합체를 이룬 선형의 이중 가닥 DNA 및 이를 둘러싸고 있는 캡시드 단백질로 구성되어 있다. 분자 바이러스학의 발달로 말미암아 상기 생물체의 생물학을 이용하여 생체내에서 새로운 유전자 서열을 표적 세포내로 형질도입시킬 수 있는 벡터를 제조할 수 있게 되었다. 아데노바이러스를 기본으로 하는 벡터들은 유전자 생성 단백질을 높은 수준으로 발현시킬 것이다. 아데노바이러스 벡터들은 바이러스의 역가는 낮지만 감염성의 효율이 높다. 또한 상기 바이러스는 무세포 비리온으로서 충분히 감염성이기 때문에 생산자 세포주의 주입이 필요치 않다. 아데노바이러스 벡터의 또 다른 잠재적인 장점은 생체내에서 이형 유전자를 장기간 발현시킬 수 있다는 점이다.Adenoviruses consist of a linear double stranded DNA complexed with a core protein and a capsid protein surrounding it. The development of molecular virology has enabled the biology of these organisms to be used to produce vectors capable of transducing new gene sequences into target cells in vivo. Vectors based on adenoviruses will express high levels of genes produced. Adenovirus vectors have low virus titer but high infectivity. In addition, since the virus is sufficiently infectious as acellular virions, no injection of producer cell lines is necessary. Another potential advantage of adenovirus vectors is the long-term expression of heterologous genes in vivo.

DNA를 운반시키는 기계적인 방법에는 리포좀과 같은 푸소제닉(fusogenic) 지질 비히클 또는 막 융합을 위한 다른 비히클, 리포펙틴과 같은 DNA 혼입 양이온 지질의 지질 입자, DNA의 폴리리신-매개된 이식, 생식세포 또는 체세포내로의 DNA의 미세주사와 같은 DNA의 직접적인 주사법, "유전자 총"에 사용되는 금 입자와 같은 DNA 코딩된 입자의 압축공기를 사용한 운반법 및 인산칼슘 트랜스펙션과 같은 무기 화학적 접근법이 포함된다. 입자-매개된 유전자 이식 방법은 식물 조직을 형질전환시키는 데에 최초로 사용되었다. 입자 충격 장치 또는 "유전자 총"에 있어서, 동력을 생성시켜 표적 기관, 조직 또는 세포를 관통할 수 있는 고속으로 DNA-코팅된 고밀도 입자(예를 들어, 금 또는 텅스텐)를 가속시켰다. 입자 충격법은 세포, 조직 또는 기관내로 DNA를 도입시키기 위해 시험관 시스템에서, 또는 생체외 또는 생체내 기술과 함께 사용될 수 있다. 또 다른 방법인 리간드-매개된 유전자 치료법은 특이적인 리간드와 DNA가 복합체를 형성하여 특이적인 세포 또는 조직과 DNA가 직접 리간드-DNA 컨쥬게이트를 형성하는 것과 관련되어 있다.Mechanical methods of transporting DNA include fusogenic lipid vehicles such as liposomes or other vehicles for membrane fusion, lipid particles of DNA incorporating cationic lipids such as lipofectin, polylysine-mediated transplantation of DNA, germ cells or Direct injection of DNA, such as microinjection of DNA into somatic cells, delivery using compressed air of DNA coded particles, such as gold particles used in "gene guns", and inorganic chemical approaches such as calcium phosphate transfection. Particle-mediated gene transplantation methods were first used to transform plant tissue. In particle bombardment devices or "gene guns", power was generated to accelerate DNA-coated dense particles (eg, gold or tungsten) at high speeds that could penetrate target organs, tissues, or cells. Particle bombardment can be used in in vitro systems or with in vitro or in vivo techniques to introduce DNA into cells, tissues or organs. Another method, ligand-mediated gene therapy, involves the complexation of specific ligands and DNA, whereby specific cells or tissues and DNA directly form ligand-DNA conjugates.

근육세포내로의 플라스미드 DNA의 주사는 트랜스펙션되어 마커 유전자의 발현을 지속시키는 세포의 백분율을 증가시킴이 밝혀졌다. 플라스미드의 DNA는 세포의 지놈내에 인테그래이션되거나 되지 않을 수 있다. 트랜스펙션된 DNA의 인테그래이션되지 않은 세포 지놈 또는 미토콘드리아 지놈내의 돌연변이적인 삽입, 결실 또는 변화의 우려없이 연장된 기간 동안 말기에 분화된 비증식성 조직에서의 유전자 생성 단백질의 발현 및 트랜스펙션을 가능하도록 해줄 것이다. 반드시 영구적인 것은 아니지만, 특정 세포내로 치료 유전자의 장기간 이식은 유전자 질환 또는 예방 용도를 위한 치료를 지공할 수 있다. 상기 DNA는 주기적으로 재접종됨으로써 수용세포의 지놈에서 발생하는 돌연변이 없이 유전자 산물의 수준을 유지시킬 수 있다. 외인성 DNA의 인테그래이션되지 않은 하나의 세포내의 몇가지 다른 외인성 DNA 구조물과 여러 유전자 산물들을 발현시키는 구조물 모두가 공존하도록 해줄 수 있다.Injection of plasmid DNA into muscle cells has been found to increase the percentage of cells that are transfected to sustain expression of the marker gene. The DNA of the plasmid may or may not be integrated in the genome of the cell. Expression and transfection of gene-producing proteins in non-proliferative tissue differentiated at the end of prolonged periods without fear of mutant insertion, deletion or change in unintegrated cell genome or mitochondrial genome of transfected DNA Will make it possible. Although not necessarily permanent, long-term transplantation of therapeutic genes into specific cells can provide treatment for genetic disease or prophylactic use. The DNA may be periodically reinoculated to maintain the level of the gene product without mutations occurring in the genome of the recipient cell. Several other exogenous DNA constructs in a single, unintegrated cell of exogenous DNA and constructs that express several gene products can coexist.

유전자 이식을 위한 일렉트로포레이션은 전류를 사용하여 세포 또는 조직이 일렉트로포레이션-매개된 유전자 이식에 적합하도록 만든다. DNA 분자들을 세포내로 관통시킬 수 있는 방법으로 막의 투과성을 증가시키기 위해 주어진 장의 세기를 사용하는 짧은 전기적 충격이 사용된다. 이 기술은 세포, 조직 또는 기관내로 DNA를 도입시키기 위해 시험관 시스템에서, 또는 생체외 또는 생체내 기술과 함께 사용될 수 있다.Electroporation for gene transplantation uses electrical current to make cells or tissues suitable for electroporation-mediated gene transplantation. Short electrical shocks using a given field strength are used to increase the permeability of the membrane in a way that can penetrate DNA molecules into cells. This technique can be used in vitro systems or in conjunction with ex vivo or in vivo techniques to introduce DNA into cells, tissues or organs.

생체내에서 캐리어 매개된 유전자 이동법은 외래 DNA를 세포내로 트랜스펙션시키기 위해 사용될 수 있다. 캐리어-DNA 복합체를 통상적으로 채액 또는 혈액내로 도입시킨 다음 체내의 표적 기관 또는 조직에 대해 부위특이적으로 처리할 수 있다. 폴리리신, 리포펙틴 또는 사이토펙틴과 같은 리포좀 및 폴리양이온 둘 모두를 사용할 수 있다. 리포좀은 세포 특이적 또는 기관 특이적이 되도록 개발될 수 있어서 리포좀에 의해 운반된 외래 DNA는 표적 세포에 의해 취해질 것이다. 특정 세포상의 특이적인 수용체에 대해 표적화된 면역리포좀의 주사는 상기 수용체를 지닌 세포내로 DNA를 삽입시키는 편리한 방법으로서 사용될 수 있다. 사용되고 있는 또 다른 캐리어 시스템은 생체내 유전자 이식을 위해 간세포에 DNA를 운반시키기 위한 아시알로당단백질/폴리리신 컨쥬게이트 시스템이다.In vivo, carrier mediated gene transfer can be used to transfect foreign DNA into cells. The carrier-DNA complex can typically be introduced into the liquor or blood and then site-specifically treated with the target organ or tissue in the body. Both liposomes and polycations such as polylysine, lipofectin or cytofectin can be used. Liposomes can be developed to be cell specific or organ specific so that foreign DNA carried by liposomes will be taken by the target cell. Injection of immunoliposomes targeted to specific receptors on a particular cell can be used as a convenient way to insert DNA into cells bearing the receptor. Another carrier system in use is an asialo glycoprotein / polylysine conjugate system for delivering DNA to hepatocytes for in vivo gene transplantation.

또한 트랜스펙션된 DNA는 다른 유형의 캐리어와 복합체를 이룬 다음 상기 DNA는 수용세포로 운반됨으로써 세포질 또는 핵질에 존재할 수 있다. DNA는 특별히 유전조작된 비히클 복합체에서 캐리어 핵 단백질과 커플링되어 핵내로 직접 운반될 수 있다.Transfected DNA can also be present in the cytoplasm or in the nucleus by complexing with other types of carriers and then transporting the DNA to recipient cells. DNA can be transported directly into the nucleus by coupling with a carrier nuclear protein in a specially engineered vehicle complex.

항혈관형성 단백질의 유전자 조절은 항혈관형성 단백질중 하나를 엔코딩하는 유전자, 상기 유전자와 관련된 제어 영역, 또는 전사 또는 번역의 속도를 변화시키기 위한 이의 상응하는 RNA 전사체에 결합하는 화합물을 투여함으로써 수행될 수 있다. 또한, 항혈관형성 단백질을 엔코딩하는 DNA 서열을 사용하여 트랜스펙션시킨 세포들은 상기 단백질들의 생체내 공급원을 제공하기 위해 환자에게 투여될 수 있다. 예를 들어, 세포를 항혈관형성 단백질을 엔코딩하는 핵산 서열을 포함하는 벡터를 사용하여 트랜스펙션시킬 수 있다. 트랜스펙션된 세포들은 환자의 정상 조직, 환자의 질병 조직으로부터 유도된 세포 또는 비환자 세포일 수 있다.Gene regulation of antiangiogenic proteins is performed by administering a gene that encodes one of the antiangiogenic proteins, a control region associated with the gene, or a compound that binds to its corresponding RNA transcript to alter the rate of transcription or translation. Can be. In addition, cells transfected with a DNA sequence encoding an angiogenic protein can be administered to a patient to provide an in vivo source of said proteins. For example, the cells can be transfected with a vector comprising a nucleic acid sequence encoding an anti-angiogenic protein. Transfected cells can be normal tissue of the patient, cells derived from the diseased tissue of the patient, or non-patient cells.

예를 들어, 환자로부터 제거된 종양 세포들은 본 발명의 단백질을 발현시킬 수 있는 벡터를 사용하여 트랜스펙션되어, 환자에게 재도입될 수 있다. 트랜스펙션된 종양 세포는 환자의 체내에서 종양의 성장을 억제시키는 수준의 단백질을 생성한다. 환자들은 인간 또는 인간 이외의 동물일 수 있다. 또한 세포들은 벡터를 사용하지 않거나 일렉트로포레이션, 이오노포레이션 또는 "유전자 총"을 통한 방법과 같은 본 기술분야에 공지된 물리적 또는 화학적 방법에 의해 트랜스펙션될 수 있다. 또한, 상기 DNA는 캐리어의 도움없이, 환자내로 직접 주사될 수도 있다. 상세하게는, 상기 DNA는 피부, 근육 또는 혈액내로 주사될 수 있다.For example, tumor cells removed from a patient can be transfected using a vector capable of expressing a protein of the invention and reintroduced into the patient. Transfected tumor cells produce proteins at levels that inhibit tumor growth in the patient's body. The patients can be human or non-human animals. Cells can also be transfected by physical or chemical methods known in the art, such as using no vector or by means of electroporation, ionophoresis, or “gene guns”. The DNA may also be injected directly into the patient, without the aid of a carrier. Specifically, the DNA can be injected into the skin, muscle or blood.

환자 체내로 항혈관혈성 단백질을 트랜스펙션시키기 위한 유전자 치료 프로토콜은 세포의 지놈내로, 미니염색체(minichormosome)내로 항혈관형성 단백질 DNA를 인테그래이션시켜 수행하거나 세포의 세포질 또는 핵질내의 분리된 복제 또는 비복제 DNA 구조물로서 할 수 있다. 항혈관형성 단백질의 발현은 장기간 동안 계속될 수 있거나 주기적으로 재접종되어 세포, 조직 또는 기관 또는 결정된 혈액 수준에서 바람직한 수준의 단백질(들)을 유지시킬 수 있다.Gene therapy protocols for transfecting anti-angiogenic proteins into a patient's body may be performed by integrating the anti-angiogenic protein DNA into the genome of cells, into minichormosomes, or by isolated replication in the cytoplasm or nucleus of cells It can be set as a non-replicating DNA construct. Expression of antiangiogenic proteins may continue for a long time or may be periodically reinoculated to maintain the desired level of protein (s) at the cell, tissue or organ or at a determined blood level.

또한, 본 발명은 항체 및 항혈청을 포함하며, 이것들은 새로운 항혈관형성 단백질을 시험하기 위해 사용될 수 있으며, 항혈관형성 활성 또는 이들의 결여와 관련되거나 이에 의해 특징화되는 질병이나 질환의 진단, 예후(豫後) 또는 치료에 사용될 수도 있다. 또한 상기 항체 및 항혈청은 바람직한 부위, 예컨대, 경색후 심장 조직에서의 혈관형성을 상향조절하기 위해 사용될 수 있고, 본 발명의 단백질에 대한 항체 또는 항혈청은 국부화된 본래의 항혈관형성 단백질 및 과정을 방해하고, 새로운 혈관의 형성을 증가시켜 심장조직의 퇴화를 억제시키기 위해 사용될 수 있다.In addition, the present invention includes antibodies and antisera, which may be used to test new antiangiogenic proteins and are used for the diagnosis, prognosis of diseases or disorders associated with or characterized by antiangiogenic activity or lack thereof. (Iii) or may be used for treatment. The antibodies and antisera may also be used to upregulate angiogenesis in preferred sites, such as post-infarct heart tissue, and antibodies or antisera to proteins of the invention may be directed to localized native antiangiogenic proteins and processes. It can be used to interfere with and increase the formation of new blood vessels to inhibit degeneration of heart tissue.

상기 항체 및 항혈청은 약제학적으로 허용되는 조성물들과 결합하여 진단적, 예후적 또는 치료적 조성물을 형성할 수 있다. 용어 "항체" 또는 "항체 분자"는 면역글로불린 분자 및/또는 면역글로불린 분자의 면역학적 활성 부분, 즉, 항체 결합 부위 또는 파라토프를 함유하는 분자의 군집을 말한다.The antibody and antiserum may be combined with pharmaceutically acceptable compositions to form a diagnostic, prognostic or therapeutic composition. The term “antibody” or “antibody molecule” refers to an immunoglobulin molecule and / or an immunologically active portion of an immunoglobulin molecule, ie, a cluster of molecules containing an antibody binding site or paratope.

항혈관형성 단백질에 특이적으로 결합하는 항체를 사용하는 수동적 항체 치료법은 생식, 발생 및 상처 치유 및 조직 치료와 같은 혈관형성 의존성 과정을 조절하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 항혈관형성 단백질의 항제의 Fab 영역에 직접적인 항혈청을 투여하여 상기 단백질에 결합하는 단백질에 대한 내인성 항혈청의 능력을 방해할 수 있다.Passive antibody therapy using antibodies that specifically bind antiangiogenic proteins can be used to modulate angiogenesis dependent processes such as reproductive, developmental and wound healing and tissue treatment. In addition, direct administration of antisera to the Fab region of an agent of an antiangiogenic protein may interfere with the ability of endogenous antisera to proteins that bind to the protein.

또한 본 발명의 항혈관형성 단백질들은 억제제(들) 및 수용체(들)에 대해 특이적인 항체들을 생성시키기 위해 사용될 수 있다. 상기 항체들은 폴리클로날 항체 또는 모노클로날 항체일 수 있다. 항혈관형성 단백질 또는 이들의 수용체에 특이적으로 결합하는 항체들은 체액 또는 조직에서 항혈관형성 단백질 또는 이들의 수용체를 검출하고 정량하기 위해 본 기술분야의 숙련자에게 널리 공지된 진단 방법 및 키트에 사용될 수 있다. 상기 시험으로부터의 결과들은 암 및 다른 혈관형성 매개된 질환들의 발생 또는 재발을 진단하거나 예측하기 위해 사용될 수 있다.The antiangiogenic proteins of the invention can also be used to generate antibodies specific for inhibitor (s) and receptor (s). The antibodies can be polyclonal antibodies or monoclonal antibodies. Antibodies that specifically bind antiangiogenic proteins or their receptors may be used in diagnostic methods and kits well known to those of skill in the art to detect and quantify antiangiogenic proteins or their receptors in body fluids or tissues. have. The results from the test can be used to diagnose or predict the occurrence or recurrence of cancer and other angiogenesis mediated diseases.

또한 본 발명은 항혈관형성 단백질, 상기 단백질에 대한 항체 및 혈관형성 활성을 특징으로 하는 질환의 진단 또는 예후에서 상기 단백질 및/또는 이들의 항체를 함유하는 조성물의 용도를 포함한다. 본 명세서에 사용하는 바와 같이, 용어 "예후 방법"은 상기 질환, 상세하게는, 혈관형성 의존성 질환을 가진 것으로 진단된 인간 또는 동물의 질환의 진행에 대한 예측을 가능하도록 해주는 방법을 의미한다. 본 명세서에 사용하는 바와 같은 용어 "진단 방법"은 인간 또는 동물에서 혈관형성 의존성 질환의 존재 및 타입의 결정을 가능하도록 해주는 방법을 의미한다.The present invention also encompasses the use of compositions containing the proteins and / or antibodies thereof in the diagnosis or prognosis of anti-angiogenic proteins, antibodies to the proteins and diseases characterized by angiogenic activity. As used herein, the term "prognostic method" means a method that allows for the prediction of the progression of the disease, in particular human or animal diagnosed as having angiogenic dependent disease. As used herein, the term "diagnostic method" means a method that enables the determination of the presence and type of angiogenic dependent disease in humans or animals.

상기 항혈관형성 단백질들은 상기 단백질에 결합할 수 있는 항체를 검출하고 정량하기 위한 진단 방법 및 키트에 사용될 수 있다. 상기 키트는 동일계내에서 일차 종양에 의해 분비된 항혈관형성 단백질의 존재하에 미소전이의 분포를 나타내는 항혈관형성 단백질에 대한 순환하는 항체들을 검출할 수 있도록 해줄 것이다. 상기 순환하는 항단백질 항체를 가진 환자들은 다중 종양 및 암이 발생할 가능성이 높을 것 같으며, 치료 또는 완화기간 후에 암이 재발할 수 있는 가능성이 높을 것 같다. 상기 항단백질 항체의 Fab 단편들을 항원으로서 사용하여 항단백질 항체를 중화시키기 위해 사용될 수 있는 항단백질 Fab 단편 항혈청을 생성시킬 수 있다. 이러한 방법은 항단백질 항체에 의해 순환하는 단백질의 제거를 감소시킴으로써 항혈관형성 단백질들의 순환 수준을 효과적으로 상승시킬 것이다.The antiangiogenic proteins can be used in diagnostic methods and kits for detecting and quantifying antibodies capable of binding to the protein. The kit will allow detection of circulating antibodies against antiangiogenic proteins that exhibit a distribution of micrometastasis in the presence of antiangiogenic proteins secreted by the primary tumor in situ. Patients with the circulating antiprotein antibodies are likely to develop multiple tumors and cancers, and are likely to recur after treatment or palliation. Fab fragments of the antiprotein antibodies can be used as antigens to generate antiprotein Fab fragment antisera that can be used to neutralize antiprotein antibodies. This method will effectively raise the level of circulation of anti-angiogenic proteins by reducing the elimination of circulating proteins by antiprotein antibodies.

또한 본 발명은 항혈관형성 단백질에 대해 특이적인 수용체의 단리를 포함한다. 조직에 결합하는 높은 친화도를 가진 단백질 단편들은 친화도 컬럼상에서 항혈관형성 단백질들의 수용체를 단리시키기 위해 사용될 수 있다. 상기 수용체(들)의 단리 및 정제는 항혈관형성 단백질의 작용의 메카니즘을 밝혀내기 위한 근본적인 단계이다. 수용체의 단리 및 촉진체 및 길항제의 동정은 생물학적 활성을 위한 최종 경로인 상기 수용체의 활성을 조절하기 위한 약물의 개발을 촉진시킬 것이다. 수용체의 단리는 누클레오티드 프로브의 제조를 가능하게 함으로써 동일계 및 용액 혼성화 기술을 사용하여 상기 수용체의 위치 및 합성을 모니터링할 수 있도록 한다. 추가로, 상기 수용체에 대한 유전자를 단리시켜, 발현 벡터내에 인테그래이션시키고 환자 종양세포와 같은 세포내에 트랜스펙션시켜 항혈관형성 단백질에 결합하는 세포 타입, 조직 또는 종양의 능력을 증가시키고 국부적인 혈관형성을 억제시킬 수 있다.The invention also encompasses the isolation of receptors specific for antiangiogenic proteins. Protein fragments with high affinity binding to tissue can be used to isolate receptors of anti-angiogenic proteins on an affinity column. Isolation and purification of the receptor (s) is a fundamental step to elucidate the mechanism of action of antiangiogenic proteins. Isolation of receptors and identification of promoters and antagonists will facilitate the development of drugs to modulate the activity of these receptors, which is the final pathway for biological activity. Isolation of the receptor allows for the preparation of nucleotide probes so that in situ and solution hybridization techniques can be used to monitor the location and synthesis of the receptor. In addition, the genes for these receptors are isolated, integrated into expression vectors and transfected into cells, such as patient tumor cells, to increase the ability and locality of cell types, tissues or tumors to bind antiangiogenic proteins. Can inhibit angiogenesis.

항혈관형성 단백질들은 배양된 종양 세포로부터의 항혈관형성 단백질에 대한 수용체(들)의 단리를 위한 친화도 컬럼을 개발하기 위해 사용된다. 상기 수용체의 단리 및 정제에 이어서 아미노산 서열분석을 수행한다. 이러한 정보를 사용하여 상기 수용체를 코딩하는 유전자 또는 유전자들을 동정하고 단리시킬 수 있다. 다음으로, 클로닝된 핵산 서열을 상기 수용체를 발현시킬 수 있는 벡터내로 삽입시키기 위해 개발한다. 이러한 방법들은 본 기술분야의 숙련자에게 널리 공지되어 있다. 종양 세포내로의 상기 수용체를 코딩하는 핵산 서열(들)의 트랜스펙션 및 트랜스펙션된 종양 세포에 의한 상기 수용체의 발현은 내인성 또는 외인성 항혈관형성 단백질에 대한 상기 세포들의 반응성을 향상시킴으로써 전이성 성장의 속도를 감소시킨다.Antiangiogenic proteins are used to develop an affinity column for the isolation of receptor (s) for antiangiogenic proteins from cultured tumor cells. Isolation and purification of the receptor is followed by amino acid sequencing. This information can be used to identify and isolate the gene or genes encoding the receptor. Next, the cloned nucleic acid sequence is developed for insertion into a vector capable of expressing the receptor. Such methods are well known to those skilled in the art. Transfection of the nucleic acid sequence (s) encoding said receptor into tumor cells and expression of said receptor by transfected tumor cells enhance metastatic growth by enhancing the reactivity of said cells to endogenous or exogenous antiangiogenic proteins. Decreases the speed.

본 발명의 혈관형성 억제 단백질들은 표준 미량화학적 설비에서 합성될 수 있으며 순도는 HPLC 및 질량 분광광도법을 사용하여 검사될 수 있다. 단백질 합성 의 방법, HPLC 정제 및 질량 분광광도법은 본 기술분야의 숙련자에게 보편적으로 공지되어 있다. 또한 항혈관형성 단백질 및 이들의 수용체 단백질들은 재조합 대장균 또는 효모 발현 시스템에서 생성되어 컬럼 크로마토그래피를 사용하여 정제된다.Antiangiogenic proteins of the present invention can be synthesized in standard microchemical equipment and purity can be tested using HPLC and mass spectrophotometry. Methods of protein synthesis, HPLC purification and mass spectrophotometry are universally known to those skilled in the art. Antiangiogenic proteins and their receptor proteins are also produced in recombinant E. coli or yeast expression systems and purified using column chromatography.

온전한 항혈관형성 단백질의 다른 단백질 단편들은 특이적인 항혈청의 개발을 위한 항원, 항혈관형성 단백질의 결합 부위에 활성인 촉진제 및 길항제, 항혈관형성 단백질에 결합하는 세포의 표적화된 사멸을 위한 세포독성제에 연결되어 있거나 상기 세포독성제와 함께 사용되는 단백질을 포함하지만, 이에 한정되지 않는 몇가지 적용에 사용하기 위해 합성될 수 있다.Other protein fragments of intact antiangiogenic proteins include antigens for the development of specific antisera, promoters and antagonists active at the binding sites of antiangiogenic proteins, and cytotoxic agents for targeted killing of cells that bind antiangiogenic proteins. It may be synthesized for use in some applications, including but not limited to proteins linked to or used with the cytotoxic agent.

항혈관형성 단백질의 합성 단백질 단편들은 다양한 용도를 가지고 있다. 높은 특이성 및 결합성을 가진 항혈관형성 단백질의 수용체(들)에 결합하는 단백질을 방사능표지시키고 자동방사능사진 및 막결합 기술을 사용하여 결합 부위의 가시화 및 정량을 위해 사용한다. 이러한 응용법은 중요한 진단적 및 연구 도구를 제공한다. 상기 수용체(들)의 결합 특성에 대한 지식은 상기 수용체(들)에 연결된 형질도입 메카니즘의 연구를 촉진시켰다.Synthetic protein fragments of anti-angiogenic proteins have a variety of uses. Proteins that bind to the receptor (s) of high specificity and binding anti-angiogenic proteins are radiolabeled and used for visualization and quantification of binding sites using autoradiophotography and membrane binding techniques. This application provides an important diagnostic and research tool. Knowledge of the binding properties of the receptor (s) has facilitated the study of transduction mechanisms linked to the receptor (s).

항혈관형성 단백질 및 상기 수용체로부터 유도된 단백질은 표준 방법을 사용하여 다른 분자와 커플링될 수 있다. 항혈관형성 단백질의 아미노 및 카복실 말단 둘 모두는 티로신 및 리신 잔기를 포함하고 있고 많은 기술들, 예컨대, 통상적인 기술(티로신 잔기-클로르아민 T, 요오도겐, 락토페록시다제; 리신 잔기-볼튼-헌터 시약)을 사용하는 방사능표지법을 사용하여 동위원소 및 비동위원소로 표지된다. 이러한 커플링 기술은 본 기술분야의 숙련자에게 널리 공지되어 있다. 또한, 티로신 또는 리신을 상기 잔기들을 가지지 않은 단편들에 첨가함으로써 상기 단백질상에 방사능 아미노 및 하이드록실 기의 표지를 촉진시킨다. 커플링 기술은 아미노, 설프하이드랄, 카복실, 아미드, 페놀 및 이미다졸을 포함하지만, 이에 한정되지 않는 아미노산상에 이용가능한 기능 기들을 근거로 하여 선택된다. 이러한 커플링을 달성하기 위해 사용된 여러 시약들에는 그 중에서도 글루타르알데히드, 디아조화된 벤지딘, 카보디이미드 및 p-벤조퀴논이 포함된다.Antiangiogenic proteins and proteins derived from these receptors can be coupled with other molecules using standard methods. Both the amino and carboxyl termini of antiangiogenic proteins include tyrosine and lysine residues and many techniques, such as conventional techniques (tyrosine residues-chloramine T, iodogen, lactoperoxidase; lysine residues-bolton- Labeled with isotopes and non-isotopes using radiolabeling using Hunter reagent). Such coupling techniques are well known to those skilled in the art. In addition, tyrosine or lysine is added to fragments without these residues to promote labeling of radioactive amino and hydroxyl groups on the protein. Coupling techniques are selected based on the functional groups available on amino acids, including but not limited to amino, sulfhydral, carboxyl, amide, phenol and imidazole. Several reagents used to achieve this coupling include, among others, glutaraldehyde, diazotized benzidine, carbodiimide and p-benzoquinone.

항혈관형성 단백질은 동위원소, 효소, 캐리어 단백질, 세포독성제, 형광성 분자, 화학발광제, 생물발광제 및 여러 적용을 위한 다른 화합물과 화학적으로 커플링된다. 커플링 반응의 효율은 특정 반응에 적합한 다른 기술들을 사용하여 결정된다. 예를 들어, 125I를 사용한 본 발명의 단백질의 방사능표지는 고특이적 활성의 클로르아민 T 및 Na125I를 사용하여 수행된다. 상기 반응은 나트륨 메타바이설피트를 사용하여 종결되며 이 혼합물은 일회용 컬럼상에서 탈염화된다. 표지된 단백질은 컬럼으로부터 용리되고 분획이 수집된다. 분취액은 각 분획으로부터 제거되며 방사능은 감마 계수기중에서 측정된다. 이 방법에서, 반응하지 않은 Na125I는 표지된 단백질로부터 분리된다. 가장 높은 특이적인 방사능을 가진 단백질 분핵을 항혈관형성 단백질의 항혈청에 결합하는 능력의 분석과 같은 차후 사용을 위해 보관한다.Antiangiogenic proteins are chemically coupled with isotopes, enzymes, carrier proteins, cytotoxic agents, fluorescent molecules, chemiluminescent agents, bioluminescent agents and other compounds for various applications. The efficiency of the coupling reaction is determined using other techniques suitable for the particular reaction. For example, radiolabeling of proteins of the invention using 125 I is performed using chloramine T and Na 125 I of high specific activity. The reaction is terminated using sodium metabisulfite and the mixture is desalted on a disposable column. Labeled proteins are eluted from the column and fractions are collected. Aliquots are removed from each fraction and radioactivity is measured in a gamma counter. In this method, unreacted Na 125 I is separated from the labeled protein. Protein nuclei with the highest specific radioactivity are stored for future use, such as analysis of the ability of the antiangiogenic proteins to bind antiserum.

추가적으로, 반감기가 짧은 동위원소를 사용하는 항혈관형성 단백질의 표지는 양전자 방출 단층 촬영법 또는 다른 현대 방사능사진 기술을 사용하여 생체내에 서 수용체 결합 부위를 가시화시킴으로써 상기 단백질의 결합 부위를 사용하여 종양의 위치를 결정할 수 있다.In addition, the labeling of anti-angiogenic proteins using short isotopes is characterized by the location of the tumor using the binding site of the protein by visualizing receptor binding sites in vivo using positron emission tomography or other modern radiographic techniques. Can be determined.

상기 합성된 단백질의 범위내에서 아미노산들의 전신적인 치환은 수용체(들)에 대한 결합을 향상시키거나 감소시키는 항혈관형성 단백질들의 수용체(들)에 대한 높은 친화도 단백질 촉진제 및 길항제를 생성시킨다. 상기 촉진제들을 사용하여 미소전이의 성장을 억제시킴으로써 암의 확산을 제한시킨다. 항혈관형성 단백질에 대한 길항제는 불충분한 혈관신생의 상황에 적용됨으로써 항혈관형성 단백질의 억제 효과를 방해하여 혈관형성을 촉진시킨다. 예를 들어, 이러한 치료는 당뇨병에서의 상처 치유를 촉진시키는 치료적 효과를 가질 수 있다.Systemic substitution of amino acids within the scope of the synthesized protein results in high affinity protein promoters and antagonists of the receptor (s) of the anti-angiogenic proteins that enhance or decrease binding to the receptor (s). The promoters are used to limit the spread of cancer by inhibiting the growth of micrometastases. Antagonists against anti-angiogenic proteins are applied in situations of insufficient angiogenesis, thereby inhibiting the inhibitory effects of anti-angiogenic proteins to promote angiogenesis. For example, such treatment may have a therapeutic effect of promoting wound healing in diabetes.

본 발명은 하기 실시예들에 의해 추가로 예증되며, 실시예들은 이에 의하여 범위를 한정시키는 방식으로 해석됨을 의미하는 것이 아니다. 대조적으로, 본 발명의 의지는 여러 다른 양태, 수정 및 이에 의한 동등물을 가질 수 있으며, 본 명세서의 설명을 읽은 후에는, 본 발명의 사상 및/또는 덧붙인 청구항의 범위로부터 벗어남이 없이 본 기술분야의 숙련자 자신들에게 제안될 수 있음이 명백하게 이해되어야 한다.The invention is further illustrated by the following examples, which do not imply that they are construed in a limiting manner. In contrast, the spirit of the present invention may have many other aspects, modifications, and equivalents thereof, and after reading the description herein, the present invention may be made without departing from the spirit and / or scope of the appended claims. It should be clearly understood that it can be suggested to those skilled in the art.

실시예 1 : 천연 아레스텐의 단리Example 1 Isolation of Natural Aresten

아레스텐은 태반 및 양막 조직으로부터 밀리그램 단위의 양으로 생성될 수 있다. 이러한 및 유사한 단백질을 단리해내기 위한 프로토콜은 이미 다른 문헌, 예를 들어 문헌[Langeveld, J.P. et al., 1988, J. Biol. Chem. 263:10481-10488; Saus, J. et al., 1988, J. Biol. Chem. 263:13374-13380; Gunwar, S. et al., 1990, J. Biol. Chem. 265:5466-5469; Gunwar S. et al., 1991, J. Biol. Chem. 266:15318-15324; Kahsai, T.Z. et al., 1997, J. Biol. Chem. 272:17023-17032]에서 기술되었다. 재조합형 아레스텐의 생성은 문헌[Neilson et al. 1993, J. Biol. Chem. 268:8402-8406]에 기술되어 있다. 단백질은 또한 예를 들어 문헌[Hohenester, E. et al., 1998, EMBO J. 17:1656-1664]에 기술된 방법에 의해, 293 신장 세포에서도 발현될 수 있다. 아레스텐은 또한 문헌[Pihlajaniemi, T. et al. 1985, J. Biol. Chem. 260:7681-7687]에 기술된 방법에 따라서도 단리될 수 있다. Aresten can be produced from the placenta and amnion tissue in amounts in milligrams. Protocols for isolating such and similar proteins are already described in other literature, for example in Langveld, JP et al ., 1988, J. Biol. Chem . 263: 10481-10488; Saus, J. et al ., 1988, J. Biol. Chem . 263: 13374-13380; Gunwar, S. et al ., 1990, J. Biol. Chem . 265: 5466-5469; Gunwar S. et al ., 1991, J. Biol. Chem . 266: 15318-15324; Kahsai, TZ et al ., 1997, J. Biol. Chem. 272: 17023-17032. The generation of recombinant arestens is described by Neilson et al . 1993, J. Biol. Chem . 268: 8402-8406. Proteins are also described, eg, in Hohenester, E. et al ., 1998, EMBO J. 17: 1656-1664 can also be expressed in 293 kidney cells. Aresten is also described in Phylajaniemi, T. et al . 1985, J. Biol. Chem . 260: 7681-7687 can also be isolated according to the method described.

타입 IV 콜라겐의 NC1 도메인의 α1 사슬의 누클레오티드(SEQ ID NO:1) 및 아미노산(SEQ ID NO:2)은 도 1에 도시되어 있다. 아레스텐은 일반적으로 타입 IV 콜라겐의 α1 사슬의 NC1 도메인을 포함하며, 가능하게는 NC1 도메인 바로 앞에 있는 12개의 아미노산인 접합 영역도 포함한다. The nucleotide (SEQ ID NO: 1) and amino acid (SEQ ID NO: 2) of the α1 chain of the NC1 domain of type IV collagen is shown in FIG. 1. Aresten generally comprises the NC1 domain of the α1 chain of type IV collagen and possibly also the conjugation region, which is the 12 amino acids immediately preceding the NC1 domain.

천연 아레스텐을 박테리아성 콜라게나아제, 음이온 교환 크로마토그래피, 겔여과 크로마토그래피, HPLC 및 친화성 크로마토그래피[참고문헌: Gunwar, S. et al., 1991, J. Biol. Chem. 266:15318-24; Weber, S. et al., 1984, Eur. J. Biochem. 139:401-10]를 사용하여 인간의 태반으로부터 단리하였다. 인간의 태반으로부터 단리된 타입 IV 콜라겐 단량체를 C-18 소수성 컬럼을 사용하여 HPLC 정제하였다[참고문헌: Pharmacia, Piscataway, New Jersey, USA]. 구성 단백질을 아세 토니트릴 구배(32%-39%)로 분배시켰다. 하나의 주피크와 작은 이중 피크가 관찰되었다. SDS-PAGE 분석을 통해 제 1 피크내에 2개의 밴드가 있으며 제 2 피크에 어떠한 관찰 가능한 단백질도 없음을 확인하였다. 면역블로팅을 통해서도 제 2 피크에 면역검출가능한 어떠한 단백질도 관찰되지 않았으며 주피크는 아레스텐인 것으로 확인되었다. Native arestens were subjected to bacterial collagenase, anion exchange chromatography, gel filtration chromatography, HPLC and affinity chromatography [Reference: Gunwar, S. et al. , 1991, J. Biol. Chem. 266: 15318-24; Weber, S. et al ., 1984, Eur. J. Biochem. 139: 401-10], isolated from the human placenta. Type IV collagen monomers isolated from the human placenta were HPLC purified using a C-18 hydrophobic column (Pharmacia, Piscataway, New Jersey, USA). The constituent proteins were distributed in an acetonitrile gradient (32% -39%). One main peak and a small double peak were observed. SDS-PAGE analysis confirmed that there were two bands in the first peak and no observable protein in the second peak. No immunodetectable protein was observed in the second peak through immunoblotting and the main peak was confirmed to be aresten.

실시예 2 : 대장균내에서의 아레스텐의 재조합 생성Example 2 Recombinant Production of Aresten in Escherichia Coli

아레스텐을 코딩하는 서열을 정방향 프라이머 5'-CGG GAT CCT TCT GTT GAT CAC GGC TTC-3'(SEQ ID NO:3) 및 역방향 프라이머 5'-CCC AAG CTT TGT TCT TCT CAT ACA GAC-3'(SEQ ID NO:4)를 사용하여 α1 NC1(IV)/pDS 벡터로부터 PCR에 의해 증폭시켰다[참고문헌: Neilson, E.G. et al., 1993, J. Bio. Chem. 268:8402-5]. 생성된 cDNA 단편을 BamHI 및 HindIII로 분해시키고, 미리분해된 pET22b(+)(Novagen, Madison, Wisconsin, USA)에 연결시켰다. 이러한 구성은 도 2에 도시되어 있다. 이것은 아레스텐을 pelB 리더 서열의 다운스트림에 프레임내로 정위시킴으로써, 가용성 단백질을 페리플라즘에 편재화시키고 발현시킨다. 또 다른 벡터 서열을 상기 단백질을 엔코딩하는 아미노산 MDIGINSD (SEQ ID NO:13)에 부가하였다. 서열의 3' 말단을 폴리히스티딘 태그 서열과 프레임내에서 연결시켰다. cDNA의 3' 말단과 his-태그 사이의 추가적인 벡터 서열은 아미노산 KLAAALE (SEQ ID NO:14)를 엔코딩하고 있다. 포지티브 클론을 양 가닥상에서 서열분석하였다. The sequences encoding aresten are expressed as forward primer 5'-CGG GAT CCT TCT GTT GAT CAC GGC TTC-3 '(SEQ ID NO: 3) and reverse primer 5'-CCC AAG CTT TGT TCT TCT CAT ACA GAC-3' ( Amplified by PCR from α1 NC1 (IV) / pDS vector using SEQ ID NO: 4) (Neilson, EG et al ., 1993, J. Bio. Chem. 268: 8402-5. The resulting cDNA fragment was digested with Bam HI and Hin dIII and linked to pre-digested pET22b (+) (Novagen, Madison, Wisconsin, USA). This configuration is shown in FIG. This localizes and expresses soluble proteins in periplasm by positioning aresten in frame downstream of the pelB leader sequence. Another vector sequence was added to the amino acid MDIGINSD (SEQ ID NO: 13) encoding the protein. The 3 'end of the sequence was linked in frame with the polyhistidine tag sequence. An additional vector sequence between the 3 'end of the cDNA and his-tag encodes amino acid KLAAALE (SEQ ID NO: 14). Positive clones were sequenced on both strands.

아레스텐을 코딩하는 플라스미드 구성물을 먼저 대장균 HMS174(Novagen, Madison, Wisconsin, USA)내로 형질전환시킨 후 발현을 위해 BL21(Novagen, Madison, Wisconsin, USA)내로 형질전환시켰다. 밤새 배양시킨 박테리아 배양액을 사용하여 LB 배지중의 500ml의 배양액에 접종하였다. 세포의 OD600이 0.6에 도달될 때까지 약 4시간 동안 상기 배양액을 성장시켰다. 그런 다음, IPTG를 첨가하여 최종 농도가 1-2mM이 되게 함으로써 단백질을 발현시켰다. 단백질을 2시간 동안 발현시킨 후, 5000×g로 원심분리하여 세포를 얻어내고 6M 구아니딘, 0.1M NaH2PO4, 0.01M Tris-HCl(pH 8.0)중에서의 재현탁에 의해 상기 세포를 용해시켰다. 재현탁된 세포를 잠시동안 초음파 처리하고 30분 동안 12,000×g로 원심분리하였다. 상층액 분획을 분당 2ml의 속도로 5ml Ni-NTA 아가로스 컬럼(Qiagen, Hilden, Germany)에 4회 내지 6회 통과시켰다. 비특이적으로 결합된 단백질은 8M 우레아중의 10mM 및 25mM 이미다졸, 0.1M NaH2PO4, 0.01M Tris-HCl(pH 8.0)로 세척하여 제거하였다. 아레스텐 단백질을 8M 우레아중의 이미다졸(50mM, 125mM 및 250mM), 0.1M NaH2PO4, 0.01M Tris-HCl (pH 8.0)의 농도를 증가시키면서 컬럼으로부터 용리시켰다. 용리된 단백질을 4℃에서 PBS에 대하여 2회 투석시켰다. 전체 단백질중의 소량이 투석 동안에 침전되었다. 투석된 단백질을 수집하고 약 3500×g로 원심분리하여 펠릿과 상층액 분획으로 분리시켰다. 각 분획에서의 단백질 농도는 BCA 검정(Pierce Chemical Co., Rockford, Illinois, USA) 및 정량계측용 SDS-PAGE 분석에 의해 결정하였다. 펠릿내의 전체 단백질의 분율은 약 22%였으며, 나머지 78%는 가용성 단백질로서 회수되었다. 단백질의 전체 수율은 약 10mg/ℓ였다. The plasmid construct encoding Aressten was first transformed into E. coli HMS174 (Novagen, Madison, Wisconsin, USA) and then transformed into BL21 (Novagen, Madison, Wisconsin, USA) for expression. Bacteria cultured overnight were used to inoculate 500 ml of culture in LB medium. The culture was grown for about 4 hours until the OD 600 of the cells reached 0.6. The protein was then expressed by adding IPTG to a final concentration of 1-2 mM. After expressing the protein for 2 hours, cells were obtained by centrifugation at 5000 × g and the cells were lysed by resuspension in 6M guanidine, 0.1M NaH 2 PO 4 , 0.01M Tris-HCl, pH 8.0. . Resuspended cells were sonicated briefly and centrifuged at 12,000 × g for 30 minutes. The supernatant fractions were passed four to six times through a 5 ml Ni-NTA agarose column (Qiagen, Hilden, Germany) at a rate of 2 ml per minute. Nonspecifically bound proteins were removed by washing with 10 mM and 25 mM imidazole, 0.1 M NaH 2 PO 4 , 0.01 M Tris-HCl (pH 8.0) in 8 M urea. Aresten proteins were eluted from the column with increasing concentrations of imidazole (50 mM, 125 mM and 250 mM), 0.1 M NaH 2 PO 4 , 0.01 M Tris-HCl (pH 8.0) in 8 M urea. Eluted protein was dialyzed twice against PBS at 4 ° C. Small amounts of total protein precipitated during dialysis. The dialyzed protein was collected and centrifuged at about 3500 × g to separate the pellet and supernatant fractions. Protein concentration in each fraction was determined by BCA assay (Pierce Chemical Co., Rockford, Illinois, USA) and quantitative SDS-PAGE analysis. The fraction of total protein in the pellet was about 22% and the remaining 78% was recovered as soluble protein. The total yield of protein was about 10 mg / l.

대장균 발현된 단백질은 주로 가용성 단백질로서 단리되었고, SDS-PAGE는 29kDa에서 단량체 밴드를 나타냈다. 부가적인 3kDa은 폴리링커 및 히스티딘 태그 서열로부터 연유한 것이며, 아레스텐과 6-히스티딘 태그 항체 둘 모두에 의해 면역검출되었다. E. coli expressed proteins were isolated primarily as soluble proteins, and SDS-PAGE showed monomer bands at 29 kDa. Additional 3kDa was derived from the polylinker and histidine tag sequences and was immunodetected by both aresten and 6-histidine tag antibodies.

실시예 3 : 293 배아 신장(embryonic kidney) 세포에서의 아레스텐의 발현Example 3 Expression of Aresten in 293 Embryonic Kidney Cells

리더 신호 서열을 pcDNA 3.1 진핵세포 발현 벡터(InVitrogen, San Diego, California, USA)내로 프레임내로 부가시키는 방식으로, α1(IV) NC1을 함유하는 pDS 플라스미드를 사용하여 아레스텐을 증폭시켰다. 완전한 길이의 α1(IV) 사슬의 5' 말단으로부터의 리더 서열을 NC1 도메인의 5'에 클로닝시켜 배양 배지내로의 단백질 분비를 가능케 하였다. 아레스텐 함유 재조합 벡터를 측면에 위치하고 있는 프라이머를 사용하여 서열분석하였다. 오류가 없는 cDNA 클론을 추가로 정제하고 단백질 발현을 알아보기 위한 시험관내 번역 연구에 사용하였다. 염화칼슘 방법을 사용하여 293 세포를 트랜스펙션시키는데 아레스텐 함유 플라스미드와 대조군 플라스미드를 사용하였다. 트랜스펙션된 클론을 지네티신(geneticin) 항생제 처리(Life Technologies/Gibco BRL, Gaithersberg, Maryland, USA)에 의해 선별하였다. 어떠한 세포사도 일어나지 않을 때까지 항생물질의 존재하에 상기 세포를 3주 동안 계대배양시켰다. 그런 다음, 클론을 T-225 플라스크내로 퍼뜨리고 컨플루언스(confluence)가 될 때까지 성장시켰다. 그런 다음, 상층액을 수집하고 아미콘 농축기(Amicon)를 사용하여 농축시켰다. 농축된 상층액을 SDS-PAGE, 면역블로팅 및 아레스텐 발현용 ELISA로 분석하였다. 상층액에서의 강한 결합은 ELISA에 의해 검출되었다. SDS-PAGE 분석을 통해 약 30kDa에서 하나의 두드러진 밴드가 나타났음을 확인하였다. 아레스텐 함유 상층액을 아레스텐 특이적 항체를 사용하여 친화성 크로마토그래피로 처리하였다[참고문헌: Gunwar, S. et al., 1991, J. Biol. Chem. 266: 15318-24]. 아레스텐 항체와 면역반응한 약 30kDa의 단량체를 함유하는 주 피크가 확인되었다. 배양액 1ℓ당 약 1-2mg의 재조합 아레스텐이 생성되었다. Aresten was amplified using a pDS plasmid containing α1 (IV) NC1 by adding the leader signal sequence in-frame into the pcDNA 3.1 eukaryotic expression vector (InVitrogen, San Diego, California, USA). The leader sequence from the 5 'end of the full length α1 (IV) chain was cloned into 5 ′ of the NC1 domain to allow protein secretion into the culture medium. Aresten containing recombinant vectors were sequenced using flanking primers. Error-free cDNA clones were further purified and used for in vitro translation studies to determine protein expression. Aresten containing plasmids and control plasmids were used to transfect 293 cells using the calcium chloride method. Transfected clones were selected by geneticin antibiotic treatment (Life Technologies / Gibco BRL, Gaithersberg, Maryland, USA). The cells were passaged for 3 weeks in the presence of antibiotics until no cell death occurred. The clones were then spread into T-225 flasks and grown until confluence. The supernatant was then collected and concentrated using Amicon concentrator (Amicon). The concentrated supernatants were analyzed by ELDS for SDS-PAGE, immunoblotting and Aresten expression. Strong binding in the supernatant was detected by ELISA. SDS-PAGE analysis showed that one outstanding band appeared at about 30 kDa. Aresten containing supernatants were treated by affinity chromatography using aresten specific antibodies [Gunwar, S. et al ., 1991, J. Biol. Chem. 266: 15318-24. A major peak containing about 30 kDa monomer immunized with Aresten antibody was identified. About 1-2 mg of recombinant aresten was produced per liter of culture.

실시예 4 : 내피 세포 증식을 억제하는 아레스텐Example 4 Aresten Inhibits Endothelial Cell Proliferation

C-PAE 세포를 10%의 우태아 혈청(FCS)을 함유하는 DMEM에서 성장시켜 컨플루언싱(confluence)시키고 48시간 동안 접촉되지 않게 하였다. 대조군 세포로는 786-0(신장암종) 세포, PC-3 세포, HPEC 세포 및 A-498(신장암종) 세포를 사용하였다. 이들 세포를 37℃에서 5분 동안 트립신(Life Technologies/Gibco BRL, Gaithersberg, Maryland, USA)으로 처리하여 수집하였다. 1%의 FCS를 함유하는 DMEM중의 12,500 세포 현탁액을 10㎍/ml 피브로넥틴으로 코팅한 24-웰 플레이트의 각 웰에 첨가하였다. 이들 세포를 5% CO2 및 95% 습도로 37℃에서 24시간 동안 인큐베이션시켰다. 배지를 제거하고 0.5% FCS 및 3ng/ml bFGF(R&D Systems, Minneapolis, Minnesota, USA)를 함유하는 DMEM으로 대체시켰다. 무자극 대조군은 어떠한 bFGF도 수용하지 않았다. 세포를 0.01 내지 50㎍/ml 범위 농도의 아레스텐 또는 엔도스타틴으로 처리하였다. 모든 웰은 처리시 1μ퀴리의 3H-티미딘을 수용케 하였다. 24시간 후, 배지를 제거하고 이들 웰을 PBS로 세척하였다. 세포를 1N NaOH로 추출해내고 4ml의 신티버스(ScintiVerse) II(Fisher Scientific, Pittsburgh, Pennsylvania, USA)를 함유하는 신틸레이션 바이알(scintillation vial)에 첨가하였다. 티미딘 혼입량은 신틸레이션 계수기를 사용하여 측정하였다. 결과를 가변량의 아레스텐(도 3a)과 엔도스타틴(도 3b)로 처리한 C-PAE 세포내로 3H-티미딘이 혼입됨을 보여주는 한쌍의 그래프인 도 3a 및 3b에 도시하였다. 아레스텐은 엔도스타틴과 마찬가지로 C-PAE에의 티미딘 혼입을 억제하는 것으로 보였다. 아레스텐 및 엔도스타틴으로 처리된 대조군 세포의 거동은 도 4a, 4b, 4c 및 4d에 도시되어 있는데, 아레스텐은 786-0 세포(도 4a), PC-3 세포(도 4b) 또는 HPEC 세포(도 4c)에 거의 영향을 미치지 않았다. 엔도스타틴은 A-498 세포(도 4d)에 거의 영향을 미치지 않았다. 도 3 및 4의 모든 그룹은 삼중(triplicate) 샘플을 나타낸다. C-PAE cells were grown in DMEM containing 10% fetal calf serum (FCS) to confluence and remain in contact for 48 hours. As control cells, 786-0 (renal carcinoma) cells, PC-3 cells, HPEC cells and A-498 (renal carcinoma) cells were used. These cells were collected by treatment with trypsin (Life Technologies / Gibco BRL, Gaithersberg, Maryland, USA) at 37 ° C. for 5 minutes. A suspension of 12,500 cells in DMEM containing 1% FCS was added to each well of a 24-well plate coated with 10 μg / ml fibronectin. These cells were incubated for 24 hours at 37 ° C. with 5% CO 2 and 95% humidity. The medium was removed and replaced with DMEM containing 0.5% FCS and 3 ng / ml bFGF (R & D Systems, Minneapolis, Minnesota, USA). Non-irritating controls did not receive any bFGF. Cells were treated with aresten or endostatin at concentrations ranging from 0.01-50 μg / ml. All wells received 1 μ Curie of 3 H-thymidine upon treatment. After 24 hours, the medium was removed and these wells were washed with PBS. Cells were extracted with 1N NaOH and added to scintillation vials containing 4 ml of ScintiVerse II (Fisher Scientific, Pittsburgh, Pennsylvania, USA). The thymidine incorporation amount was measured using a scintillation counter. The results are shown in FIGS. 3A and 3B, a pair of graphs showing the incorporation of 3 H-thymidine into C-PAE cells treated with variable amounts of aresten (FIG. 3A) and endostatin (FIG. 3B). Aresten, like endostatin, has been shown to inhibit thymidine incorporation into C-PAE. The behavior of control cells treated with aresten and endostatin is shown in Figures 4a, 4b, 4c and 4d, where aresten is 786-0 cells (Figure 4a), PC-3 cells (Figure 4b) or HPEC cells (Figure Had little effect on 4c). Endostatin had little effect on A-498 cells (FIG. 4D). All groups in FIGS. 3 and 4 represent triplicate samples.

실시예 5 : 내피 세포 이동을 억제하는 아레스텐Example 5 Aresten Inhibits Endothelial Cell Migration

FBS 유도된 주화성에 대한 아레스텐 및 엔도스타틴의 억제 효과를 알아보기 위해 보이덴(Boyden) 챔버 검정법(Neuro-Probe, Inc., Cabin John, Maryland, USA)을 사용하여 인간의 배꼽 내피 세포(ECV-304 세포, ATCC 1998-CRL, ATCC(American Type Culture Collection, 10801 University Boulevard, Manassas, VA, 20110-2209, USA)에서 시험하였다. ECV-304 세포를 10% FBS와 5ng/㎖의 DiIC18(3) 천연 형광 염색제(Molecular Probes, Inc., Eugene, Oregon, USA)가 함유된 M199 배지에서 밤새 성장시켰다. 세포를 트립신으로 처리하고, 세척하고, 0.5% FBS가 함유된 M199 중에 희석시킨 후, 60,000개의 세포를 아레스텐 또는 엔도스타틴(2-40㎍/ml)을 첨가하거나 첨가하지 않으면서 상부 챔버 웰에 시딩(seeding)하였다. 2% FBS가 함유된 M199 배지를 화학주성물질(chemotactant)로서 하부 챔버에 넣었다. 세포 함유 구획을 8㎛ 포어 크기의 폴리카보네이트 필터 (Poretics Corp., Livemore, California, USA)에 의해 화학주성물질와 격리시켰다. 챔버를 5% CO2 및 95% 습도로 37℃에서 4.5시간 동안 인큐베이션시켰다. 이동되지 않은 세포를 버리고 상부 웰을 PBS로 세척한 후, 필터를 플라스틱 칼날로 긁어내고, PBS 중의 4% 포름알데히드 중에서 고정시키고, 유리 슬라이드 상에 놓았다. 형광성 고성능 필드를 사용하는 경우, 수 개의 독립적인 균일한 이미지가 이미지 프로세싱 소프트웨어(Image Processing Software) PMIS (Roper Scientific/Photometrics, Tucson, Arizona, USA)로 작동되는 디지털 센시스[상표명: SenSys] 카메라에 의해 기록되었다. 대표적인 사진을 도 5a, 5b 및 5c에 도시하였으며, 이들 도면은 2㎍/ml에서 아레스텐이 20㎍/ml에서 엔도스타틴 만큼 효과적임을 보여주고 있다. 세포를 OPTIMIZE 6.0 소프트웨어(Media Cybernetics, Rochester, NY)를 사용하여 계수하여 그 결과를 도 6에 도시하였는데, 이 도면에는 현미경 사진으로 보여진 결과가 그래프 형태로 도시된다. Human umbilical endothelial cells (ECV) using Boyden chamber assay (Neuro-Probe, Inc., Cabin John, Maryland, USA) to investigate the inhibitory effects of Aresten and endostatin on FBS induced chemotaxis -304 cells, ATCC 1998-CRL, American Type Culture Collection, 10801 University Boulevard, Manassas, VA, 20110-2209, USA.Tested ECV-304 cells with 10% FBS and 5ng / ml of DiIC18 (3 ) Grown overnight in M199 medium containing natural fluorescent dye (Molecular Probes, Inc., Eugene, Oregon, USA) Cells were treated with trypsin, washed, diluted in M199 with 0.5% FBS and then 60,000 Cells were seeded into the upper chamber wells with or without arestenene or endostatin (2-40 μg / ml) M199 medium containing 2% FBS as the lower chamber as a chemotactic agent Cell containing compartments were 8 micron pore sized polycarbonate The chemotaxis was isolated by a filter (Poretics Corp., Livemore, California, USA) The chamber was incubated for 4.5 hours at 37 ° C. with 5% CO 2 and 95% humidity The discarded cells were discarded and the top wells were PBS. After washing with the filter, the filter was scraped off with a plastic blade, fixed in 4% formaldehyde in PBS, and placed on a glass slide.When using a fluorescent high performance field, several independent homogeneous images were generated using image processing software (Image Processing Software) was recorded by a Digital Sens. ™ SenSys camera operated with PMIS (Roper Scientific / Photometrics, Tucson, Arizona, USA.) Representative photographs are shown in FIGS. 5A, 5B and 5C. It is shown that Aresten at 20 μg / ml is as effective as endostatin at 20 μg / ml. Cells were counted using OPTIMIZE 6.0 software (Media Cybernetics, Rochester, NY) and the results are shown in FIG. 6, which shows the results shown in micrographs in graphical form.

실시예 6 : 내피 튜브 형성을 억제하는 아레스텐Example 6 Aresten to Inhibit Endothelial Tube Formation

내피 튜브 형성의 억제 효과를 측정하기 위해, 320㎕의 매트리겔 (Collaborative Biomedical Products, Bedford, Massachusetts, USA)을 24-웰 플레이트의 각 웰에 첨가하여 중합반응이 일어나게 하였다[참고문헌: Grant, D.S. et al., 1994, Pathol. Res. Pract. 190:854-63]. 항생 물질을 함유하지 않는 EGM-2 배지(Clonetics Corporation, San Diego, California, USA)중에 현탁된 25,000개의 마우스 대동맥 내피 세포(MAE)의 현탁액을 매트리겔로 코팅된 각 웰내로 통과시켰다. 이들 세포를 아레스텐, BSA, 멸균 PBS 또는 7S 도메인 중의 어느 하나의 농도를 증가시키면서 처리하였다. 모든 검정을 삼중으로 수행하였다. 세포를 37℃에서 24-48시간 동안 인큐베이션시키고 CK2 올림푸스 현미경(3.3 접안렌즈, 10X 대물렌즈)을 사용하여 관찰하였다. 그런 다음, 세포를 400DK 코팅된 TMAX 필름(코닥(Kodak))을 사용하여 사진촬영하였다. 세포를 디프-퀵(diff-quik) 고정제 (Sigma Chemical Co., St. Louis, Missouri, USA)로 염색시키고, 다시 한번 사진 촬영하였다. 10개의 필드를 관찰하고, 튜브를 계수하고, 평균을 구하였다. 이러한 결과는 도 7에 도시되어 있으며, 이 도면은 아레스텐(■)이 대조군(멸균 PBS, ◆; BSA, △; 7S 도메인, X)과 비교하여 내피 튜브 형성을 억제함을 보여주고 있다. 대표적인 잘 형성된 내피 튜브는 도 8a에서 관찰할 수 있는데, 이 도면은 7S 도메인으로 처리된 세포(100×배율)를 보여주고 있다. 한편, 도 8b는 0.8㎍/㎖ 아레스텐으로 처리된 MAE 세포에서 불량한 내피 튜브가 형성되거나 내피 튜브가 전혀 형성되지 않음을 보여주고 있다(100×배율). To measure the inhibitory effect of endothelial tube formation, 320 μl of Matrigel (Collaborative Biomedical Products, Bedford, Massachusetts, USA) was added to each well of a 24-well plate to allow polymerization to occur [Ref. Grant, DS. et al ., 1994, Pathol. Res. Pract. 190: 854-63. A suspension of 25,000 mouse aortic endothelial cells (MAEs) suspended in antibiotic-free EGM-2 medium (Clonetics Corporation, San Diego, California, USA) was passed into each well coated with Matrigel. These cells were treated with increasing concentrations of any of Aresten, BSA, sterile PBS or 7S domains. All assays were performed in triplicate. Cells were incubated at 37 ° C. for 24-48 hours and observed using a CK2 Olympus microscope (3.3 eyepiece, 10 × objective). The cells were then photographed using a 400DK coated TMAX film (Kodak). Cells were stained with a diff-quik fixative (Sigma Chemical Co., St. Louis, Missouri, USA) and photographed again. Ten fields were observed, the tubes were counted and averaged. These results are shown in FIG. 7, which shows that Aresten (■) inhibits endothelial tube formation compared to controls (sterile PBS, ◆; BSA, Δ; 7S domain, X). A representative well formed endothelial tube can be seen in FIG. 8A, which shows cells (100 × magnification) treated with the 7S domain. On the other hand, FIG. 8B shows that poor endothelial tubes were formed or no endothelial tubes were formed (100 × magnification) in MAE cells treated with 0.8 μg / ml arestenene.

매트리겔 검정을 또한 C57/BL6 마우스 생체내에서도 수행하였다. 매트리겔을 4℃에서 밤새 용해시켰다. 그런 다음, 이것을 20U/㎖의 헤파린(Pierce Chemical Co., Rockford, Illinois, USA), 150ng/㎖의 bFGF(R&D Systems, Minneapolis, Minnesota, USA), 및 1㎍/㎖의 아레스텐 또는 10㎍/㎖의 엔도스타틴 중의 어느 하나와 혼합시켰다. 매트리겔 혼합물을 21g 니들을 사용하여 피하로 주입하였다. 대조군은 동일한 혼합물을 수용케 했으나, 혈관형성하여 측정할 수 있는 어떠한 억제제도 수용치 않게 하였다. 14일후, 마우스를 희생시키고 매트리겔 플러그를 제거해냈다. 매트리겔 플러그를 실온에서 4시간 동안 PBS중의 4% 파라포름알데히드중에 고정시킨 후, 24시간 동안 PBS로 전환시켰다. 상기 플러그를 파라핀에 함입시키고, 박편화시키고, H&E로 착색시켰다. 박편을 광 현미경으로 검사하여 10 고성능 필드로부터 혈관의 수를 계수하고 평균을 구하였다. Matrigel assays were also performed in C57 / BL6 mice in vivo. Matrigel was dissolved overnight at 4 ° C. This was followed by 20 U / ml of heparin (Pierce Chemical Co., Rockford, Illinois, USA), 150 ng / ml of bFGF (R & D Systems, Minneapolis, Minnesota, USA), and 1 μg / ml of Aresten or 10 μg / It was mixed with either ml of endostatin. Matrigel mixture was injected subcutaneously using a 21 g needle. The control group received the same mixture but did not accept any inhibitor that could be measured by angiogenesis. After 14 days, mice were sacrificed and Matrigel plugs removed. Matrigel plugs were fixed in 4% paraformaldehyde in PBS for 4 hours at room temperature and then converted to PBS for 24 hours. The plug was embedded in paraffin, sliced and colored with H & E. The flakes were examined under a light microscope to count and average the number of blood vessels from 10 high performance fields.

매트리겔을, 아레스텐의 농도를 증가시키거나 증가시키지 않으면서 bFGF의 존재하에 있게 하였을 때, 혈관의 수에 있어서 50% 감소가 1㎍/㎖ 아레스텐 및 10㎍/㎖에서 관찰되었다. 이들 결과는 아레스텐이 혈관형성중에 다양한 단계를 억제함으로써 새로운 혈관의 형성에 영향을 미친다는 것을 보여주고 있다. 이들 결과는 또한 1㎍/㎖에서 아레스텐이 생체내에서의 새로운 혈관 형성을 억제하는 10㎍/㎖ 엔도스타틴 만큼 효과적임을 보여주고 있다. When Matrigel was in the presence of bFGF with or without increasing the concentration of Aresten, a 50% reduction in the number of blood vessels was observed at 1 μg / ml Aresten and 10 μg / ml. These results show that Aresten influences the formation of new blood vessels by inhibiting various stages during angiogenesis. These results also show that at 1 μg / ml Aresten is as effective as 10 μg / ml endostatin, which inhibits new blood vessel formation in vivo.

실시예 7 : 생체내에서의 종양 전이를 억제하는 아레스텐Example 7: Aresten inhibits tumor metastasis in vivo

C57/BL6 마우스에게 100만개의 MC38/MUC1을 정맥내로 주입시켰다[참고문헌: Gong, J. et al., 1997, Nat. Med. 3:558-61]. 26일 동안 하루 걸러서, 대조군 마우스에게는 10mM의 멸균 PBS를 주입시키고, 6마리의 실험 마우스에게는 4mg/㎖의 아레스텐을 주입시켰다. 처리 26일 후에, 폐 종양 결절을 각 마우스에 대하여 계수하고, 상기 두 군에 대하여 평균을 구하였다. 각 그룹에서 2마리의 마우스가 희생되었다. 아레스텐은 평균적인 일차 결절수를 대조군 마우스에서 300으로부터 200으로 크게 감소시켰다. C57 / BL6 mice were injected intravenously with 1 million MC38 / MUC1 [Ref. Gong, J. et al ., 1997, Nat. Med. 3: 558-61. Every other day for 26 days, control mice received 10 mM sterile PBS and 6 experimental mice received 4 mg / ml aresten. After 26 days of treatment, lung tumor nodules were counted for each mouse and averaged for both groups. Two mice were sacrificed in each group. Aresten significantly reduced the average primary nodule number from 300 to 200 in control mice.

실시예 8 : 생체내에서의 종양 성장을 억제하는 아레스텐Example 8 Aresten Inhibits Tumor Growth in Vivo

200만개의 786-0 세포를 7주 내지 9주령의 무흉선 누드 마우스 수컷에게 피하 주사하였다. 6마리의 마우스로 구성된 제 1 그룹에서는, 종양이 약 700mm3이 되게 하였다. 6마리의 마우스로 구성된 제 2 그룹에서는, 종양이 100mm3이 되게 하였다. 멸균 PBS중의 아레스텐을 종양의 부피가 700mm3인 마우스에 대해서는 20mg/kg의 농도로 그리고 종양의 부피가 100mm3인 마우스에 대해서는 10mg/kg의 농도로 10일 동안 매일 복막내 주사하였다. 대조군 마우스에게는 BSA 또는 PBS 비히클중의 어느 하나를 주사하였다. 결과는 도 9a 및 9b에 도시되어 있다. 도 9a는 10mg/kg의 아레스텐 처리된 마우스(□), BSA 처리된 마우스(+) 및 대조군 마우스(●)에 대하여 700mm3에서부터 종양 부피를 증가시키고 있는 그래프를 나타낸다. 아레스텐으로 처리된 마우스에서의 종양 부피는 700mm3에서부터 500mm3로 줄어든 반면, BSA로 처리된 마우스와 대조군 마우스에서의 종양 부피는 10일 경과하였을 때 약 1200mm3로 증가하였다. 도 9b는 100mm3의 종양을 갖는 마우스의 경우, 아레스텐(□)이 종양을 약 80mm3로 축소시킨 반면 BSA로 처리된 마우스의 종양(+)의 크기가 10일 경과하였을 때 거의 500mm3로 증가하였음을 보여주고 있다. Two million 786-0 cells were injected subcutaneously into male athymic nude mice aged 7-9 weeks. In a first group of six mice, the tumors were about 700 mm 3 . In the second group of six mice, the tumors were 100 mm 3 . Aresten in sterile PBS was injected intraperitoneally daily for 10 days at a concentration of 20 mg / kg for mice with a tumor volume of 700 mm 3 and a concentration of 10 mg / kg for mice with a tumor volume of 100 mm 3 . Control mice were injected with either BSA or PBS vehicle. The results are shown in FIGS. 9A and 9B. 9A shows a graph of increasing tumor volume from 700 mm 3 for 10 mg / kg of Aresten treated mice (□), BSA treated mice (+) and control mice (●). Tumor volume in the mice treated with Aresten decreased from 700 mm 3 to 500 mm 3 , while the tumor volume in BSA treated and control mice increased to about 1200 mm 3 after 10 days. 9b shows that in mice with 100 mm 3 tumors, Aresten (□) reduced tumors to about 80 mm 3 while the size of tumors (+) in mice treated with BSA was nearly 500 mm 3 after 10 days. It shows an increase.

약 500백만의 PC-3 세포(인간의 전립선암종 세포)를 수집하고 7 내지 9주령된 무흉선 누드 마우스 수컷에게 피하 주사하였다. 종양을 10일 동안 성장시킨 후, 버니어 캘리퍼스로 그 크기를 측정하였다. 표준 공식(폭2×길이×0.52 [참고문헌: O'Reilly, M.S. et al., 1997, Cell 88:277-85; O'Reilly, M/S. et al., 1994, Cell 79:315-28])을 사용하여 종양의 부피를 계산하였다. 동물을 5-6 마리로 구성된 군으로 분할하였다. 실험군에게 아레스텐(10mg/kg/일) 또는 엔도스타틴(10mg/kg/일)을 매일 복막내 주사하였다. 대조군에게는 PBS를 매일 주사하였다. 결과는 도 9c에 도시되어 있으며, 이 도면은 아레스텐(□)이 종양의 성장을 엔도스타틴(▲) 또는 대조군(●)만큼 또는 약간 우수하게 억제시켰음을 보여주고 있다. 이러한 실험을 아레스텐 용량이 4mg/kg/일인 것을 제외하고는 동일하게 반복하였다. 결과는 도 9d에 도시되어 있다(아레스텐, □; 대조군, ●). 8일이 경과한 후(도면에서 화살표로 표시된 부분) 이러한 처리를 중단시켰지만, 추가의 아레스텐 처리 없이도 12일 더 현저한 억제가 지속되었다. 어떠한 처리도 하지 않고서 12일이 경과된 후, 종양은 아레스텐의 억제 효과로부터 벗어나기 시작했다. Approximately 500 million PC-3 cells (human prostate carcinoma cells) were collected and injected subcutaneously into male athymic nude mice aged 7-9 weeks. Tumors were grown for 10 days and then sized by vernier calipers. Standard formula (width 2 × length × 0.52 [Reference: O'Reilly, MS et al ., 1997, Cell 88: 277-85; O'Reilly, M / S. Et al ., 1994, Cell 79: 315- 28]) was used to calculate the volume of the tumor. Animals were divided into groups of 5-6 animals. The experimental groups were intraperitoneally injected with Aresten (10 mg / kg / day) or Endostatin (10 mg / kg / day) daily. The control group was injected with PBS daily. The results are shown in FIG. 9C, which shows that Aresten (□) inhibited tumor growth as well as or slightly better than endostatin (▲) or control (●). This experiment was repeated in the same manner except that the Aresten dose was 4 mg / kg / day. Results are shown in FIG. 9D (aresten, □; control, ●). After 8 days had elapsed (marked with arrows in the figure), this treatment was discontinued, but 12 days more significant inhibition persisted without further Aresten treatment. After 12 days without any treatment, the tumor began to deviate from the inhibitory effect of Aresten.

실시예 9 : 아레스텐의 순환 반감기Example 9 Cyclic Half-Life of Aresten

인간의 태반으로부터 단리된 천연 아레스텐을 체중이 200g인 래트에게 정맥내로 주입시켰다. 각각의 래트에게 인간으로부터의 아레스텐을 5mg 주입시켰다. 순환하는 아레스텐의 존재를 알아보기 위해 항-아레스텐 항체를 사용하여 다양한 시점에서 직접 ELISA에 의해 혈청을 분석하였다. 대조군으로서, 동일량의 혈청이 분석에 사용됨을 보장하기 위해 각 시점에서 혈청 알부민도 평가하였다. 이 실험을 통해 아레스텐은 약 36시간의 반감기로 혈청내에서 순환함이 밝혀졌다. Natural Aresten isolated from the human placenta was injected intravenously into rats weighing 200 g. Each rat was injected with 5 mg of aresten from humans. Serum was analyzed by ELISA directly at various time points using anti- Aresten antibodies to determine the presence of circulating Aresten. As a control, serum albumin was also evaluated at each time point to ensure that the same amount of serum was used in the assay. This experiment revealed that aresten circulates in the serum with a half-life of about 36 hours.

또 다른 래트 그룹에게는 200㎍의 인간 아레스텐을 복막내 및/또는 피하 주사하고, 폐, 신장, 간, 췌장, 비장, 뇌, 고환, 난소 등에서의 질환 발병기전의 징후에 대하여 평가하였다. 직접 ELISA를 수행시키고, 이들 래트의 혈청에서 아레스텐 항체를 검출하고, 이전에 관찰되었던 바와 같이 일부 내인성 IgG 침착물이 신장 사구체기저막상에서 검출되었다[참고문헌: Kalluri, R, et al., 1994, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91:6201-5]. 신장에서의 항체 침착물은 신장의 염증 또는 신장기능의 악화와 관련된 어떠한 징후도 수반하지 않았다. 이러한 실험은 아레스텐이 비병원성이라는 것을 암시한다.Another group of rats were injected intraperitoneally and / or subcutaneously with 200 μg of human aresten and evaluated for signs of disease pathogenesis in lung, kidney, liver, pancreas, spleen, brain, testes, ovaries, and the like. Direct ELISA was performed and Aresten antibody was detected in the serum of these rats and some endogenous IgG deposits were detected on the renal glomerular basement membrane as previously observed [Kalluri, R, et al ., 1994, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91: 6201-5. Antibody deposits in the kidney did not involve any signs associated with inflammation of the kidneys or deterioration of renal function. This experiment suggests that aresten is nonpathogenic.

실시예 10 : 아레스텐에 의한 MMP-2 효소의 결합 및 억제Example 10 Binding and Inhibition of MMP-2 Enzyme by Aresten

MMP-2, MMP-9, 이들 효소들에 대한 항체를 온코진, 인코포레이티드(Oncogene, Inc.)로부터 구입하였다. 이전에 기술된 바와 같은 인간 태반으로부터 단리된 천연 아레스텐을 사용하여 직접 ELISA를 수행하였다[참고문헌: Kalluri, R. et al., 1994, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91:6201-5]. MMP-2 및 MMP-9 둘 모두 아레스텐에 특이적으로 결합되었다. 이들은 7S 도메인에는 결합하지 않았다. 이러한 결합은 TIMP-2 및 TIMP-1 결합에 각각 의존한다. MMP-2, MMP-9, antibodies against these enzymes were purchased from Oncogene, Inc. Direct ELISA was performed using natural aresten isolated from human placenta as previously described (Kalluri, R. et al ., 1994, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91: 6201-5. Both MMP-2 and MMP-9 specifically bound to aresten. They did not bind to the 7S domain. Such binding depends on TIMP-2 and TIMP-1 binding, respectively.

기저막을 분해시키는 아레스텐의 능력을 평가하기 위해, 매트리겔을 적당하게 흔들어 교반시키면서 37℃에서 6시간 동안 MMP-2 및 MMP-9와 함께 인큐베이션시켰다. 상층액을 SDS-PAGE로 분석하고, 타입 IV 콜라겐의 α2 사슬에 대한 항체로 면역블로팅시켰다. 분해 검정 초기에는, 아레스텐을 농도를 증가시키면서 가하였 으며, MMP-2 활성이 억제되었음을 관찰하였다. NC1 도메인을 26kDa의 단량체 및 56kDa의 이합체로서 SDS-PAGE 겔에 용해시켰으며, 이는 타입 IV 콜라겐 항체를 사용하는 웨스턴 블로팅에 의해 가시화될 수 있었다. 증가하는 농도의 아레스텐은 MMP-2에 의한 기저막의 분해를 억제하였으며, 이는 아레스텐이 MMP-2에 결합되어 기저막 콜라겐이 분해되지 못하게 할 수 있음을 보여주는 것이다. 유사한 결과가 MMP-9에 대해서도 얻어졌다. To evaluate Aresten's ability to degrade the basement membrane, the Matrigel was incubated with MMP-2 and MMP-9 at 37 ° C. for 6 hours with gentle shaking and stirring. Supernatants were analyzed by SDS-PAGE and immunoblotted with antibodies to the α2 chain of type IV collagen. At the beginning of the degradation assay, aresten was added at increasing concentrations and it was observed that MMP-2 activity was inhibited. The NC1 domain was dissolved in SDS-PAGE gel as a 26kDa monomer and a 56kDa dimer, which could be visualized by western blotting using type IV collagen antibodies. Increasing concentrations of aresten inhibited the breakdown of the basal membrane by MMP-2, indicating that aresten could bind to MMP-2 and prevent the breakdown of the basal membrane collagen. Similar results were obtained for MMP-9.

실시예 11 : 대장균내에서의 칸스타틴의 재조합적인 생성Example 11 Recombinant Production of Canstatin in Escherichia Coli

타입 IV 콜라겐의 α2 NC1 도메인에 대한 누클레오티드(SEQ ID NO:5) 및 아미노산(SEQ ID NO:6) 서열은 도 10에 도시되어 있다. 칸스타틴을 코딩하는 서열은 정방향 프라이머 5'-CGG GAT CCT GTC AGC ATC GGC TAC CTC-3'(SEQ ID NO:7) 및 역방향 프라이머 5'-CCC AAG CTT CAG GTT CTT CAT GCA CAC-3'(SEQ ID NO:8)를 사용하여 α2 NC1(IV)/pDS 벡터로부터 PCR에 의해 증폭시켰다[참고문헌: Neilson, E.G. et al., 1993, J. Biol. Chem. 268:8402-5]. 생성된 cDNA 단편을 BamHI 및 HindIII로 분해시키고 미리 분해시킨 pET22b(+)(Novagen, Madison, Wisconsin, USA)에 연결시켰다. 이러한 구성은 도 11에 도시되어 있다. 이것은 칸스타틴을 pelB 리더 서열의 다운스트림에 프레임내로 정위시킴으로써, 가용성 단백질을 페리플라즘에 편재화시키고 발현시킨다. 또 다른 벡터 서열을 상기 단백질을 엔코딩하는 아미노산 MDIGINSD (SEQ ID NO:13)에 부가하였다. 서열의 3' 말단을 폴리히스티딘 태그 서열과 프레임내로 연결시켰다. cDNA의 3' 말단과 his-태그 사이의 또 다른 벡터 서열은 아미노산 KLAAALE (SEQ ID NO:14)를 엔코딩하고 있다. 포지티브 클론을 양 가닥상에서 서열분석하였다. The nucleotide (SEQ ID NO: 5) and amino acid (SEQ ID NO: 6) sequences for the α2 NC1 domain of type IV collagen are shown in FIG. 10. Sequences encoding canstatin include forward primer 5'-CGG GAT CCT GTC AGC ATC GGC TAC CTC-3 '(SEQ ID NO: 7) and reverse primer 5'-CCC AAG CTT CAG GTT CTT CAT GCA CAC-3' ( Amplified by PCR from α2 NC1 (IV) / pDS vector using SEQ ID NO: 8) (Neilson, EG et al ., 1993, J. Biol. Chem. 268: 8402-5. The resulting cDNA fragment was digested with Bam HI and Hin dIII and linked to pre-digested pET22b (+) (Novagen, Madison, Wisconsin, USA). This configuration is shown in FIG. It localizes and expresses soluble proteins in periplasm by positioning canstatin in-frame downstream of the pelB leader sequence. Another vector sequence was added to the amino acid MDIGINSD (SEQ ID NO: 13) encoding the protein. The 3 'end of the sequence was linked in frame with the polyhistidine tag sequence. Another vector sequence between the 3 'end of the cDNA and his-tag encodes amino acid KLAAALE (SEQ ID NO: 14). Positive clones were sequenced on both strands.

칸스타틴을 코딩하는 플라스미드 구성물을 먼저 대장균 HMS174(Novagen, Madison, Wisconsin, USA)로 형질전환시킨 후 발현을 위해 BL21(Novagen, Madison, Wisconsin, USA)로 형질전환시켰다. 밤새 배양시킨 박테리아 배양액을 사용하여 LB 배지중의 500ml의 배양액과 접종시켰다. 세포의 OD600이 0.6에 도달될 때까지 약 4시간 동안 상기 배양액을 성장시켰다. 그런 다음, IPTG를 첨가하여 최종 농도가 0.5mM이 되게 함으로써 단백질을 발현시켰다. 단백질을 2시간 동안 발현시킨 후, 5000×g로 원심분리하여 세포를 얻어내고 6M 구아니딘, 0.1M NaH2PO4, 0.01M Tris-HCl(pH 8.0)중에서의 재현탁에 의해 상기 세포를 용해시켰다. 재현탁된 세포를 잠시동안 초음파 처리하고 30분 동안 12,000×g로 원심분리하였다. 상층액 분획을 분당 2ml의 속도로 5ml Ni-NTA 아가로스 컬럼(Qiagen, Hilden, Germany)에 4회 내지 6회 통과시켰다. 비특이적으로 결합된 단백질은 8M 우레아중의 10mM, 25mM 및 50mM 이미다졸, 0.1M NaH2PO4, 0.01M Tris-HCl(pH 8.0)으로 세척하여 제거하였다. 칸스타틴 단백질을 8M 우레아, 0.1M NaH2PO4, 0.01M Tris-HCl (pH 8.0)중의 이미다졸(125mM 및 250mM) 두가지 농도로 증가시키면서 컬럼으로부터 용리시켰다. 용리된 단백질을 4℃에서 PBS에 대하여 2회 투석시켰다. 전체 단백질중의 소량이 투석 동안에 침전되었다. 투석된 단백질을 수집하고 약 3,500×g로 원심분리하여 펠릿과 상층액 분획으로 분리시켰다. 각 분획에서의 단백질 농도는 BCA 검정(Pierce Chemical Co. Rockford, Illinois, USA) 및 정량계측용 SDS-PAGE 분석에 의해 결정하였다. SDS-PAGE 분석은 29kDa에서 단량체 밴드를 나타냈고, 부가적인 3kDa은 폴리링커 및 히스티딘 태그 서열로부터 연유한 것이다. 칸스타틴을 함유하는 용리액을 후속적인 검정을 위해 재조합시켜 PBS에 대하여 투석시켰다. SDS-PAGE 및 웨스턴 블로팅에 의해 분석된 칸스타틴 단백질은 폴리-히스티딘 태그 항체에 의해 검출하였다. 또한, 콜라겐 타입 IV NC1 항체로 박테리아 발현된 재조합 칸스타틴 단백질을 검출해냈다. The plasmid construct encoding the canstatin was first transformed with E. coli HMS174 (Novagen, Madison, Wisconsin, USA) and then transformed with BL21 (Novagen, Madison, Wisconsin, USA) for expression. Bacteria cultured overnight were used to inoculate with 500 ml of culture in LB medium. The culture was grown for about 4 hours until the OD 600 of the cells reached 0.6. The protein was then expressed by adding IPTG to a final concentration of 0.5 mM. After expressing the protein for 2 hours, cells were obtained by centrifugation at 5000 × g and the cells were lysed by resuspension in 6M guanidine, 0.1M NaH 2 PO 4 , 0.01M Tris-HCl, pH 8.0. . Resuspended cells were sonicated briefly and centrifuged at 12,000 × g for 30 minutes. The supernatant fractions were passed four to six times through a 5 ml Ni-NTA agarose column (Qiagen, Hilden, Germany) at a rate of 2 ml per minute. Nonspecifically bound proteins were removed by washing with 10 mM, 25 mM and 50 mM imidazole, 0.1M NaH 2 PO 4 , 0.01M Tris-HCl (pH 8.0) in 8M urea. Canstatin protein was eluted from the column increasing to two concentrations of imidazole (125 mM and 250 mM) in 8 M urea, 0.1 M NaH 2 PO 4 , 0.01 M Tris-HCl, pH 8.0. Eluted protein was dialyzed twice against PBS at 4 ° C. Small amounts of total protein precipitated during dialysis. The dialyzed protein was collected and centrifuged at about 3,500 × g to separate the pellet and supernatant fractions. Protein concentration in each fraction was determined by BCA assay (Pierce Chemical Co. Rockford, Illinois, USA) and quantitative SDS-PAGE analysis. SDS-PAGE analysis showed monomer bands at 29 kDa, with additional 3 kDa derived from polylinker and histidine tag sequences. Eluents containing canstatin were dialyzed against PBS for recombination for subsequent assays. Canstatin proteins analyzed by SDS-PAGE and western blotting were detected by poly-histidine tagged antibodies. In addition, recombinant canstatin proteins expressed bacterially with a collagen type IV NC1 antibody were detected.

대장균 발현된 단백질을 가용성 단백질로서 우선적으로 단리시켰다. 펠릿내의 전체 단백질의 분율은 약 40%였으며, 나머지 60%는 가용성 단백질로서 회수되었다. 단백질의 전체 수율은 약 15mg/ℓ였다. E. coli expressed proteins were preferentially isolated as soluble proteins. The fraction of total protein in the pellet was about 40% and the remaining 60% was recovered as soluble protein. The total yield of protein was about 15 mg / l.

실시예 12 : 293 배아 신장 세포에서의 칸스타틴의 발현Example 12 Expression of Canstatin in 293 Embryonic Kidney Cells

리더 신호 서열을 pcDNA 3.1 진핵세포 발현 벡터(InVitrogen, San Diego, California, USA)내로 프레임내로 부가하는 방식으로, α2(IV)NC1을 함유하는 pDS 플라스미드[참고문헌: Neilson, E.G. et al., 1993, J. Biol. Chem. 268:8402-5]를 사용하여 칸스타틴을 PCR 증폭시켰다. 완전한 길이의 α2(IV) 사슬의 5' 말단으로부터의 리더 서열을 NC1 도메인의 5'에 클로닝시켜 배양 배지내로의 단백질 분비를 가능케 하였다. 칸스타틴 함유 재조합 벡터를 측면에 위치하고 있는 프라이머를 사용하여 서열분석하였다. 오류가 없는 cDNA 클론을 추가로 정제하고 단백질 발현을 알아보기 위한 시험관내 번역 연구에 사용하였다. 염화칼슘 방법을 사용하여 293 세포를 트랜스펙션시키는데 칸스타틴 함유 플라스미드와 대조군 플라스미드를 사용하였다[참고문헌: Kingston, R.E., 1996, "Calcium Phosphate Transfection", pp. 9.1.4-9.1.7, in: Current Protocols in Molecular Biology, Ausubel, F.M., et al., eds., Wiley and sons, Inc. New York, New York, USA]. 트랜스펙션된 클론을 지네티신(geneticin) 항생제 처리(Life Technologies/Gibco BRL, Gaithersberg, Maryland, USA)에 의해 선택하였다. 어떠한 세포사도 일어나지 않을 때까지 항생물질의 존재하에 상기 세포를 3주 동안 계대배양시켰다. 그런 다음, 클론을 T-225 플라스크내로 퍼뜨리고 컨플루언스가 될 때까지 성장시켰다. 그런 다음, 상층액을 수집하고 아미콘 농축기(Amicon, Inc.)를 사용하여 농축시켰다. 농축된 상층액을 SDS-PAGE, 면역블로팅 및 칸스타틴 발현용 ELISA로 분석하였다. 상층액에서의 강한 결합은 ELISA에 의해 검출되었다. 칸스타틴을 함유하고 있는 상층액을 칸스타틴 특이적 항체를 사용하여 친화성 크로마토그래피로 처리하였다[참고문헌: Gunwar, S. et al., 1991, J. Biol. Chem. 266: 15318-24]. 칸스타틴 항체(항-α2 NC1 항체, 1:200으로 희석)와 면역반응한 약 24kDa의 순수 단량체를 함유하는 주 피크가 확인되었다. PDS plasmid containing α2 (IV) NC1 by adding the leader signal sequence in-frame into the pcDNA 3.1 eukaryotic expression vector (InVitrogen, San Diego, California, USA) [Neilson, EG et al ., 1993. , J. Biol. Chem. 268: 8402-5] was used to PCR amplify canstatin. The leader sequence from the 5 'end of the full length α2 (IV) chain was cloned into 5' of the NC1 domain to allow protein secretion into the culture medium. Canstatin-containing recombinant vectors were sequenced using flanking primers. Error-free cDNA clones were further purified and used for in vitro translation studies to determine protein expression. Canstatin containing plasmids and control plasmids were used to transfect 293 cells using the calcium chloride method [Kingston, RE, 1996, "Calcium Phosphate Transfection", pp. 9.1.4-9.1.7, in: Current Protocols in Molecular Biology , Ausubel, FM, et al ., Eds., Wiley and sons, Inc. New York, New York, USA]. Transfected clones were selected by geneticin antibiotic treatment (Life Technologies / Gibco BRL, Gaithersberg, Maryland, USA). The cells were passaged for 3 weeks in the presence of antibiotics until no cell death occurred. The clones were then spread into T-225 flasks and grown until confluence. The supernatant was then collected and concentrated using Amicon Concentrator (Amicon, Inc.). The concentrated supernatants were analyzed by SDS-PAGE, immunoblotting and ELISA for canstatin expression. Strong binding in the supernatant was detected by ELISA. Supernatants containing canstatin were treated by affinity chromatography using canstatin specific antibodies [Gunwar, S. et al ., 1991, J. Biol. Chem. 266: 15318-24. A major peak containing about 24 kDa of pure monomers immunized with canstatin antibody (anti-α2 NC1 antibody, diluted 1: 200) was identified.

실시예 13 : 내피 세포 증식을 억제하는 칸스타틴Example 13 Canstatin Inhibits Endothelial Cell Proliferation

송아지 대동맥 내피(CPAE) 세포를 성장시켜 10% 우태아 혈청(FCS)이 함유되어 있는 DMEM에 컨플루언싱시키고 48시간 동안 접촉되지 못하게 하였다. 이들 세포를 37℃에서 5분 동안 트립신(Life Technologies/Gibco BRL, Gaithersberg, Maryland, USA)으로 처리하여 수집하였다. 0.5% FCS가 함유되어 있는 DMEM중에 12,500개의 세포를 현탁시킨 현탁액을 10㎍/㎖ 피브로넥틴으로 코팅된 24-웰 플레 이트의 각 웰에 첨가하였다. 세포를 5% CO2 및 95% 습도로 37℃에서 24시간 동안 인큐베이션시켰다. 배지를 제거해내고, FCS(비자극된) 또는 10% FCS(자극되고 처리된 세포)가 함유되어 있는 DMEM으로 교체하였다. 786-0, PC-3 및 HEK 293 세포를 대조군으로 삼고, 이또한 동일한 방식으로 성장시켜 컨플루언싱시키고, 트립신으로 처리하고 플레이팅시켰다. 세포를 0.025 내지 40mg/㎖ 범위 농도의 칸스타틴 또는 엔도스타틴으로 삼중으로 처리하였다. 티미딘 혼입 실험에서, 모든 웰은 처리시 1μ퀴리의 3H-티미딘을 수용케 하였다. 24시간 후, 배지를 제거해내고 웰을 PBS로 3회 세척하였다. 방사성 세포를 1N NaOH로 추출해내고 4ml의 신티버스(ScintiVerse) II(Fisher Scientific, Pittsburgh, Pennsylvania, USA)를 함유하는 신틸레이션 바이알(scintillation vial)에 첨가하였다. 티미딘 혼입량은 신틸레이션 계수기를 사용하여 측정하였다. Calf aortic endothelial (CPAE) cells were grown to confluence in DMEM containing 10% Fetal Bovine Serum (FCS) and left out for 48 hours. These cells were collected by treatment with trypsin (Life Technologies / Gibco BRL, Gaithersberg, Maryland, USA) at 37 ° C. for 5 minutes. A suspension of 12,500 cells suspended in DMEM containing 0.5% FCS was added to each well of a 24-well plate coated with 10 μg / ml fibronectin. Cells were incubated for 24 hours at 37 ° C. with 5% CO 2 and 95% humidity. The medium was removed and replaced with DMEM containing FCS (non-stimulated) or 10% FCS (stimulated and treated cells). 786-0, PC-3 and HEK 293 cells were used as controls, which were also grown in the same manner, confluenced, trypsinized and plated. Cells were treated in triplicate with canstatin or endostatin at concentrations ranging from 0.025 to 40 mg / ml. In the thymidine incorporation experiment, all wells received 1 μ Curie of 3 H-thymidine upon treatment. After 24 hours, the medium was removed and the wells washed three times with PBS. Radioactive cells were extracted with 1N NaOH and added to scintillation vials containing 4 ml of ScintiVerse II (Fisher Scientific, Pittsburgh, Pennsylvania, USA). The thymidine incorporation amount was measured using a scintillation counter.

결과를 도 12a 및 12b에 도시하였다. 도 12a는 CPAE 세포의 증식에 대한 가변량의 칸스타틴의 효과를 나타내는 막대그래프이다. 분 당 계수한 티미딘 혼입량은 y-축에 도시되어 있다. x-축상의 "0.5%"는 0.5% FCS(비자극된) 대조군을 나타내며, "10%"는 10% FCS(자극된) 대조군을 나타낸다. 칸스타틴의 농도를 증가시키면서 수행한 처리는 티미딘 혼입량을 지속적으로 감소시켰다. 도 12b는 비-내피 세포 786-0(얼룩진 막대), PC-3(빗금친 막대) 및 HEK 293(백색 막대)에의 티미딘 혼입량에 대한 칸스타틴의 증가되는 양의 효과를 나타내는 막대 그래프를 나타낸다. 분 당 계수치로 나타내어진 티미딘 혼입량은 y-축에 나타내어져 있으며, x-축은 3개의 세포주 각각에 대하여 0.5% FCS(비자극된) 및 10% FCS(자극된) 대조군을 나타내고 있으며, 이후 칸스타틴의 농도를 증가시킨다. 모든 군은 삼중 샘플이며, 막대(bar)는 분 당 평균 계수 ± 평균의 표준 오차를 나타낸다. The results are shown in FIGS. 12A and 12B. 12A is a bar graph showing the effect of variable amounts of canstatin on proliferation of CPAE cells. The thymidine incorporation counted per minute is shown on the y-axis. "0.5%" on the x-axis represents a 0.5% FCS (non-stimulated) control and "10%" represents a 10% FCS (stimulated) control. Treatment performed with increasing concentrations of canstatin continued to reduce thymidine incorporation. 12B shows a bar graph showing the effect of increasing amounts of canstatin on thymidine incorporation into non-endothelial cells 786-0 (stained bars), PC-3 (hatched bars) and HEK 293 (white bars). . The thymidine incorporation, expressed as counts per minute, is shown on the y-axis, the x-axis shows 0.5% FCS (non-stimulated) and 10% FCS (stimulated) controls for each of the three cell lines, followed by canstatin To increase the concentration. All groups are triple samples and bars represent mean coefficients per minute ± standard error of the mean.

메틸렌 블루 착색 시험을 또한 수행하였다. 3,100개의 세포를 각 웰에 첨가하고 상기된 바와 같이 처리한 후, 올리버(Oiver) 등의 방법[참고문헌: Oliver, M.H. et al., 1989, J. Cell. Science 92:513-8]을 사용하여 세포의 수를 세었다. 모든 웰을 100㎖의 1X PBS로 1회 세척하고, 실온에서 30분 동안 중성의 완충된 염수(Sigma Chemical Co., St. Louis, Missouri, USA)중의 10% 포르말린 100㎖를 첨가하여 세포를 고정시켰다. 포르말린을 제거한 후, 세포를 실온에서 30분 동안 0.01M 보레이트 완충액(pH 8.5)중의 1% 메틸렌 블루 용액(Sigma Chemical Co., St. Louis. Missouri, USA)으로 착색시켰다. 착색 용액을 제거한 후, 세포를 0.01M 보레이트 완충액(pH 8.5) 100ml로 5회 세척하였다. 메틸렌 블루를 실온에서 1시간 동안 0.1N HCl/에탄올(1:1 혼합물) 100ml를 사용하여 세포로부터 추출해냈다. 메틸렌 블루에 의해 착색된 양을, 655nm 파장에서의 흡광도를 사용하여 마이크로플레이트 리더(reader)에서 측정하였다. Methylene blue coloring test was also performed. After adding 3,100 cells to each well and treating as described above, the method of Oliver et al ., Oliver, MH et al ., 1989, J. Cell. Science 92: 513-8] was used to count the cells. Wash all wells once with 100 ml of 1 × PBS and fix cells by adding 100 ml of 10% formalin in neutral buffered saline (Sigma Chemical Co., St. Louis, Missouri, USA) for 30 minutes at room temperature. I was. After removing formalin, cells were stained with 1% methylene blue solution (Sigma Chemical Co., St. Louis. Missouri, USA) in 0.01 M borate buffer, pH 8.5 for 30 minutes at room temperature. After removing the staining solution, the cells were washed 5 times with 100 ml of 0.01 M borate buffer (pH 8.5). Methylene blue was extracted from the cells using 100 ml of 0.1N HCl / ethanol (1: 1 mixture) for 1 hour at room temperature. The amount colored by methylene blue was measured in a microplate reader using absorbance at 655 nm wavelength.

결과를 도 12c 및 12d에 도시하였다. 도 12c는 CPAE 세포에 의한 착색제의 흡수량에 관하여 칸스타틴의 양을 증가시켰을 때의 효과를 나타내는 막대 그래프이다. OD655에서의 흡광도는 y-축상에 나타내어져 있다. "0.1%"는 0.1% FCS 처리된(비자극된) 대조군을 나타내는 것이며 "10%"는 10% FCS 처리된(자극된) 대조군을 나타내는 것이다. 나머지 막대는 칸스타틴의 농도를 증가시키면서 수행한 처리를 나타낸다. CPAE 세포에서, 착색제 흡수량은 약 0.625-1.25㎍/㎖의 칸스타틴 처리 수준에서 비자극된 세포에서 보여진 수준까지 차츰 떨어졌다. 도 12d는 비-내피 세포 HEK 293 (백색 막대) 및 PC-3(빗금쳐진 막대)에 대하여 칸스타틴의 농도를 변화시켰을 때의 효과를 나타내는 막대 그래프이다. OD655에서의 흡광도는 y-축상에 나타내어져 있다. "0.1%"는 0.1% FCS 처리된(비자극된) 대조군을 나타내는 것이며, "10%"는 10% FCS 처리된(자극된) 대조군을 나타내는 것이다. 막대는 655nm에서의 상대적인 흡광도 단위 ± 처리 농도에 대하여 8개의 웰에 대한 표준 오차를 나타낸다. The results are shown in FIGS. 12C and 12D. 12C is a bar graph showing the effect of increasing the amount of canstatin with respect to the amount of colorant uptake by CPAE cells. The absorbance at OD 655 is shown on the y-axis. "0.1%" refers to a 0.1% FCS treated (non-stimulated) control and "10%" refers to a 10% FCS treated (stimulated) control. The remaining bars represent treatments performed with increasing concentrations of canstatin. In CPAE cells, the colorant uptake gradually dropped to the level seen in unstimulated cells at the canstatin treatment level of about 0.625-1.25 μg / ml. 12D is a bar graph showing the effect of varying the concentration of canstatin on non-endothelial cells HEK 293 (white bars) and PC-3 (hatched bars). The absorbance at OD 655 is shown on the y-axis. "0.1%" refers to a 0.1% FCS treated (non-stimulated) control and "10%" refers to a 10% FCS treated (stimulated) control. Bars represent standard error for 8 wells for relative absorbance units ± treatment concentration at 655 nm.

10% 혈청 자극된 내피 세포의 용량 의존성 억제는 약 0.5㎍/㎖의 ED50 값으로 검출하였다(도 12a 및 12c). 40mg/㎖ 이하의 칸스타틴 용량에서는 신암종 세포(786-0), 전립선암종 세포(PC-3) 또는 인간의 태생신 세포(HEK 293)의 증식에 관하여 어떠한 현저한 효과도 관찰되지 않았다(도 12b 및 12d 참조). 이러한 내피 세포 특이성은 칸스타틴이 특히 효과적인 항혈관형성제일 수 있음을 지시한다. Dose dependent inhibition of 10% serum stimulated endothelial cells was detected with an ED 50 value of about 0.5 μg / ml (FIGS. 12A and 12C). No significant effect was observed on the proliferation of renal carcinoma cells (786-0), prostate carcinoma cells (PC-3) or human-born cells (HEK 293) at doses below 40 mg / ml (FIG. 12B). And 12d). This endothelial cell specificity indicates that canstatin may be a particularly effective antiangiogenic agent.

실시예 14: 내피 세포 이동을 억제시키는 칸스타틴Example 14 Canstatin Inhibits Endothelial Cell Migration

혈관형성 도중에, 내피 세포는 증식할 뿐만 아니라 이동한다. 따라서, 내피세포 이동에 대한 칸스타틴의 효과를 평가하였다. FBS 유도된 주화성에 대한 칸스타틴과 엔도스타틴의 억제 효과를 보이덴(Boyden) 챔버 검정 (Neuro-Probe, Inc., Cabin John, Maryland, USA)을 이용하여 인간 배꼽 내피 세포(HUVEC)에 대해 시험 하였다. HUVEC 세포를 10% FBS와 5ng/㎖의 DiIC18(3) 천연 형광 염색제(Molecular Probes, Inc., Eugene, Oregon, USA)가 함유된 M199 (Life Technologies/Gibco BRL, Gaithersberg, Maryland, USA)에서 밤새 성장시켰다. 세포를 트립신처리하고, 세척하고, 0.5% FBS가 함유된 M199 중에 희석시킨 후, 60,000개의 세포를 칸스타틴(0.01 또는 1.00㎎/㎖)을 첨가하거나 첨가하지 않으면서 상부 챔버 웰에 시딩하였다. 2% FBS가 함유된 M199 배지를 화학주성물질로서 하부 챔버에 넣었다. 세포 함유 구획을 8㎛ 포어 크기의 폴리카보네이트 필터 (Poretics Corp., Livemore, California, USA)에 의해 화학주성물질과 격리시켰다. 챔버를 5% CO2 및 95% 습도로 37℃에서 4.5시간 동안 인큐베이션시켰다. 이동되지 않은 세포를 버리고 상부 웰을 PBS로 세척한 후, 필터를 플라스틱 칼날로 스크랩핑(scrapping)하고, PBS 중의 4% 포름알데히드 중에서 고정시키고, 유리 슬라이드 상에 놓았다. 형광성 고성능 필드를 사용하는 경우, 수 개의 독립적인 균일한 이미지가 이미지 프로세싱 소프트웨어(Image Processing Software) PMIS (Roper Scientific/Photometrics, Tucson, Arizona, USA)로 작동되는 디지털 센시스[상표명: SenSys] 카메라에 의해 기록되었다. 세포를 OPTIMIZE 6.0 소프트웨어-프로그램 (Media Cybernetics, Rochester, NY)(Klemke, R.L. et al., 1994, J. Cell. Biol. 127:859-66)을 사용하여 계수하였다.During angiogenesis, endothelial cells migrate as well as proliferate. Therefore, the effect of canstatin on endothelial cell migration was evaluated. The inhibitory effect of canstatin and endostatin on FBS induced chemotaxis was tested on human navel endothelial cells (HUVEC) using the Boyden chamber assay (Neuro-Probe, Inc., Cabin John, Maryland, USA) It was. HUVEC cells were overnight in M199 (Life Technologies / Gibco BRL, Gaithersberg, Maryland, USA) containing 10% FBS and 5 ng / ml of DiIC18 (3) natural fluorescent stain (Molecular Probes, Inc., Eugene, Oregon, USA). Grown. After trypsinizing, washing and diluting in M199 with 0.5% FBS, 60,000 cells were seeded in the upper chamber wells with or without canstatin (0.01 or 1.00 mg / ml). M199 medium containing 2% FBS was placed in the lower chamber as a chemotactic material. The cell containing compartments were isolated from the chemotactic material by a polycarbonate filter of 8 μm pore size (Poretics Corp., Livemore, California, USA). The chamber was incubated for 4.5 hours at 37 ° C. with 5% CO 2 and 95% humidity. After unmoved cells were discarded and the top wells were washed with PBS, the filters were scrapped with plastic blades, fixed in 4% formaldehyde in PBS and placed on glass slides. When using fluorescent high-performance fields, several independent uniform images can be placed on a digital sensing camera powered by Image Processing Software PMIS (Roper Scientific / Photometrics, Tucson, Arizona, USA). Was recorded. Cells were counted using the OPTIMIZE 6.0 software-program (Media Cybernetics, Rochester, NY) (Klemke, RL et al ., 1994, J. Cell. Biol. 127: 859-66).

결과는 도 13에 도시되어 있으며, 이 도면은 VEGF 없이 (VEGF 또는 혈청 없이) 처리하고 VEGF (1% FCS 및 10ng/㎖ VEGF) 세포를 사용하여 처리한 경우, 및 0.01 칸스타틴 (1% FCS 및 10ng/㎖ VEGF 및 0.01 ㎍/㎖ 칸스타틴) 및 1.0 ㎍/㎖ 칸스타틴 (1% FCS 및 10ng/㎖ VEGF 및 1㎍/㎖ 칸스타틴)으로 처리한 경우에 대한 필드 당 이동된 내피 세포의 개수 (y축)를 나타내는 막대 그래프이다.The results are shown in FIG. 13, which shows the case when treated without VEGF (without VEGF or serum) and with VEGF (1% FCS and 10ng / ml VEGF) cells, and 0.01 canstatin (1% FCS and Number of migrated endothelial cells per field for treatment with 10 ng / ml VEGF and 0.01 μg / ml canstatin) and 1.0 μg / ml canstatin (1% FCS and 10 ng / ml VEGF and 1 μg / ml canstatin) Bar graph showing (y-axis).

칸스타틴은 HUVEC의 이동을 억제시켰으며, 10ng/㎖에서 현저한 효과가 관찰되었다. 내피 세포의 증식 및 이동 둘 모두를 억제시킬 수 있는 칸스타틴의 능력은 이것이 혈관형성 도중에 하나 이상의 단계에서 작용함을 암시한다. 대안적으로, 칸스타틴은 증식 및 이동 둘 모두에 작용할 수 있는 자극된 내피 세포에 대한 애팝토시스 신호로서 기능할 수 있다. 애팝토시스 유도는 또 다른 혈관형성 억제 분자인 앤지오스타틴(angiostatin)에 대해 보고되어 왔다 [참조: O'Reilly, M.S. et al., 1994, Cell 79:315-28; Lucas, R. et al., 1998, Blood 92:4730-41].Canstatin inhibited the migration of HUVECs and a significant effect was observed at 10 ng / ml. The ability of canstatin to inhibit both proliferation and migration of endothelial cells suggests that it acts at one or more stages during angiogenesis. Alternatively, canstatin may function as an apoptotic signal for stimulated endothelial cells that may act on both proliferation and migration. Apoptosis induction has been reported for another angiogenesis inhibiting molecule, angiostatin. O'Reilly, M.S. et al., 1994, Cell 79: 315-28; Lucas, R. et al., 1998, Blood 92: 4730-41.

실시예 15: 내피 튜브 형성을 억제시키는 칸스타틴Example 15 Canstatin Inhibits Endothelial Tube Formation

칸스타틴의 혈관형성 억제력의 첫 번째 시험으로서, 마우스 기저막 단백질의 고형 겔인 매트리겔(matrigel) 중에서 내피 세포에 의한 튜브 형성을 붕괴시킬 수 있는 이것의 능력에 대해 평가하였다. 마우스 대동맥 내피 세포를 매트리겔 상에서 배양시키는 경우, 이들은 신속히 정렬하여 중공 튜브와 같은 구조를 형성하였다.As a first test of the ability of canstatin to inhibit angiogenesis, it was evaluated for its ability to disrupt tube formation by endothelial cells in matrigel, a solid gel of mouse basement membrane proteins. When mouse aortic endothelial cells were cultured on Matrigel, they rapidly aligned to form a hollow tube-like structure.

매트리겔 (Collaborative Biomedical Products, Bedford, Massachusetts, USA)을 24 웰 플레이트의 각각의 웰에 첨가시키고 (320㎖), 중합시켰다 [참조: Grant, D.S. et al., 1994, Pathol. Res. Pract. 190:854-63]. 항생제를 함유하지 않는 EGM-2 (Clonetics Corporation, San Diego, California, USA) 배지 중의 25,000개의 마우스 대동맥 내피 세포 (MAE)의 현탁액을 매트리겔로 코팅된 각각의 웰 내로 옮겨 넣었다. 세포를, 칸스타틴, BSA, 멸균 PBS 또는 α5-NC1 도메인 중의 어느 하나로 농도를 높이면서 처리하였다. 모든 검정을 삼중으로 수행하였다. 세포를 37℃에서 24 내지 48시간 동안 인큐베이션시키고, CK2 올림푸스 현미경(3.3X 접안렌즈, 10X 대물렌즈)을 사용하여 관찰하였다. 그 후, 세포를 400 DK 코팅된 TMAX 필름 (Kodak)을 사용하여 사진 촬영하였다. 세포를 디프-퀵(diff-quik) 고정제 (Sigma Chemical Co., St. Louis, Missouri, USA)로 염색시키고, 다시 한번 사진 촬영하였다 [참조: Grant, D.S. et al., 1994, Pathol. Res. Pract. 190:854-63]. 10개의 필드를 관찰하고, 튜브를 계수하고, 평균을 구하였다.Matrigel (Collaborative Biomedical Products, Bedford, Massachusetts, USA) was added to each well of a 24-well plate (320 mL) and polymerized. Grant, D.S. et al., 1994, Pathol. Res. Pract. 190: 854-63. A suspension of 25,000 mouse aortic endothelial cells (MAE) in EGM-2 (Clonetics Corporation, San Diego, California, USA) medium without antibiotics was transferred into each well coated with Matrigel. Cells were treated with either canstatin, BSA, sterile PBS or α5-NC1 domains at increasing concentrations. All assays were performed in triplicate. Cells were incubated at 37 ° C. for 24-48 hours and observed using a CK2 Olympus microscope (3.3 × eyepiece, 10 × objective). The cells were then photographed using a 400 DK coated TMAX film (Kodak). Cells were stained with diff-quik fixative (Sigma Chemical Co., St. Louis, Missouri, USA) and photographed once again. Grant, D.S. et al., 1994, Pathol. Res. Pract. 190: 854-63. Ten fields were observed, the tubes were counted and averaged.

결과는 도 14에 도시되어 있으며, 이 도면은 BSA(□), 칸스타틴(■) 및 α5NC1(○)의 상이한 처리하에서 튜브 형성의 양을 대조(PBS 처리된 웰) 튜브 형성의 퍼센트 (y축)로서 나타낸 그래프이다. 수직 막대는 평균의 표준 오차를 나타낸다. 결과는 칸스타틴이 대조군에 비해 내피 튜브 형성을 현저하게 감소시킴을 나타낸다.The results are shown in FIG. 14, which plots the amount of tube formation under different treatments of BSA (□), canstatin (■) and α5NC1 (○) (PBS treated wells) Percentage of tube formation (y-axis It is a graph shown as). Vertical bars represent standard error of the mean. The results indicate that canstatin significantly reduces endothelial tube formation compared to the control.

칸스타틴은 내피 튜브 형성을 용량 의존적 방식으로 억제시켰으며, 1g의 칸스타틴 단백질을 첨가한 경우 거의 완전한 억제가 관찰되었다 (도 14). 대조 단백질, 우혈청 알부민 (BSA) 뿐만 아니라 타입 IV 콜라겐 α5 사슬의 NC1 도메인도 내피 튜브 형성에 작용하지 않았으며, 이는 이러한 검정에서의 칸스타틴의 억제 효과가 첨가된 단백질 함량에 기인하는 것이 아니라 칸스타틴에 대해 특이적인 것임을 입증한다. Canstatin inhibited endothelial tube formation in a dose dependent manner and almost complete inhibition was observed when 1 g of canstatin protein was added (FIG. 14). The control protein, bovine serum albumin (BSA), as well as the NC1 domain of the type IV collagen α5 chain, did not act on endothelial tube formation, which is not due to the added protein content of the inhibitory effect of canstatin in this assay. Demonstrates specificity for statins.                 

실시예 16: 생체내에서 종양 성장을 억제시키는 칸스타틴Example 16: Canstatin Inhibits Tumor Growth In Vivo

인간 전립선암 세포 (PC-3 세포)를 배양액으로부터 수집하고, 멸균 PBS 중의 2백만개의 세포를 7주 내지 9주령의 수컷 SCID 마우스에게 피하 주사하였다. 종양을 약 4주간 성장시킨 후, 동물을 네 마리씩 군별로 분류하였다. 실험군에게 전체 부피 0.1㎖의 PBS 중의 10㎎/㎏ 용량의 칸스타틴을 매일 복막내 주사하였다. 대조군에게는 동일한 부피의 PBS를 매일 주사하였다. 처리를 개시했을 때 (0일째), 종양은 대조 마우스의 경우에 부피가 88㎣ 내지 135㎣ 였고, 칸스타틴 처리된 마우스의 경우에는 108㎣ 내지 149㎣ 였다. 각각의 군은 5마리의 마우스를 포함하였다. 특정일에서의 계산된 종양 부피를 0일째 처리시의 부피로 나누어서, 종양 부피 분율 (V/VO)을 산출하였다. 결과는 도 15a에 도시되어 있으며, 이 도면은 처리일(x축)에 대해 작도된 종양 부피 분율(y축)±표준 오차를 도시하는 그래프이다. 칸스타틴 처리된(■) 종양은 대조군(□)에 비해 크기가 극미하게 증가할 뿐이었다.Human prostate cancer cells (PC-3 cells) were collected from the culture and 2 million cells in sterile PBS were injected subcutaneously into male SCID mice aged 7-9 weeks. After tumor growth for about 4 weeks, four animals were grouped by group. The experimental groups were intraperitoneally injected daily with a 10 mg / kg dose of canstatin in 0.1 mL total volume of PBS. The control group was injected daily with the same volume of PBS. At the start of treatment (day 0), tumors had a volume between 88 mm 3 and 135 mm 3 for control mice and 108 mm 3 and 149 mm 3 for canstatin treated mice. Each group included 5 mice. Tumor volume fraction (V / V O ) was calculated by dividing the calculated tumor volume on the specific day by the volume at day 0 treatment. The results are shown in FIG. 15A, which is a graph showing tumor volume fraction (y-axis) ± standard error plotted against date of treatment (x-axis). Canstatin treated (■) tumors only slightly increased in size compared to the control (□).

두 번째 PC-3 실험에 있어서, PC-3 세포를 배양액으로부터 수집하고, 3백만개의 세포를 6주 내지 7주령의 무흉선 누드 마우스에게 주입시키고, 종양을 약 2주간 피하적으로 성장시킨 후, 동물을 4마리씩 군별로 분류하였다. 실험군(4마리)에게 전체 부피 0.2㎖의 PBS 중의 3㎎/㎏ 용량의 칸스타틴 또는 동일한 부피의 PBS 중의 8㎎/㎏ 용량의 엔도스타틴을 매일 복막내 주사하였다. 대조군(4마리)에게는 동일한 부피의 PBS를 매일 주사하였다. 종양 길이 및 폭을 버니어 캘리퍼스를 사용하여 측정하고, 다음과 같은 표준식을 이용하여 계산하였다: 길이 x 폭2 x 0.52. 종양 부피는 26㎣ 내지 73㎣ 였고, 특정일에서의 계산된 종양 부피를 0일째 처리시의 부피로 나누어서 상기 기술된 바와 같이 종양 부피 분율 (V/VO)을 산출하였다. 결과는 도 15b에 도시되어 있으며, 이 도면은 처리일(x축)에 대해 작도된 종양 부피 분율(y축)±표준 오차를 나타내는 그래프이다. 대조군(□)과 비교하여, 칸스타틴 처리된 (■) 종양은 크기가 극미하게 증가할 뿐이었고, 결과는 엔도스타틴(○)을 사용하여 수득한 결과에 필적하였다.In the second PC-3 experiment, PC-3 cells were collected from the culture, 3 million cells were injected into 6 to 7 week old athymic nude mice, and tumors were grown subcutaneously for about 2 weeks, Four animals were grouped by group. The experimental group (4 mice) was intraperitoneally injected daily with a 3 mg / kg dose of canstatin in a total volume of 0.2 ml PBS or an endostatin dose of 8 mg / kg in an equal volume of PBS. Controls (4) were injected daily with the same volume of PBS. Tumor length and width were measured using vernier calipers and calculated using the following standard formula: length x width 2 x 0.52. Tumor volume ranged from 26 mm to 73 mm 3 and the tumor volume fraction (V / V 0 ) as described above was calculated by dividing the calculated tumor volume on the specific day by the volume on day 0 treatment. The results are shown in FIG. 15B, which is a graph showing the tumor volume fraction (y-axis) ± standard error plotted against the day of treatment (x-axis). Compared to the control (□), canstatin treated (■) tumors only increased slightly in size, and the results are comparable to the results obtained using endostatin (○).

신장 세포암 세포 모델의 경우, 2백만개의 786-0 세포를 7주 내지 9주령의 수컷 무흉선 누드 마우스에게 피하 주사하였다. 종양을 약 100㎣ 내지 약 700㎣으로 성장시켰다. 각각의 군은 6마리의 마우스를 포함하였다. 멸균 PBS 중의 칸스타틴을 10일간 10㎎/㎏의 농도로 매일 복막내 주사하였다. 대조군에게는 동일한 부피의 PBS를 주사하였다. 결과는 도 15c(100㎣ 종양) 및 15d(700㎣ 종양)에 도시되어 있다. 두 군 모두의 경우, 칸스타틴 처리된 (■) 종양은 대조군(□)에 비해 실제로 작아졌다.In the renal cell carcinoma cell model, 2 million 786-0 cells were injected subcutaneously into male athymic nude mice aged 7-9 weeks. Tumors were grown from about 100 mm 3 to about 700 mm 3. Each group included 6 mice. Canstatin in sterile PBS was injected daily intraperitoneally at a concentration of 10 mg / kg for 10 days. The control group was injected with the same volume of PBS. Results are shown in FIG. 15C (100 mmW tumor) and 15D (700 mm tumor). In both groups, canstatin treated (■) tumors were actually smaller than control (□).

대장균에서 생성된 칸스타틴은 작은(100㎣, 도 15c) 신장 세포암(786-0) 종양 및 큰(700㎣, 도 15d) 신장 세포암(786-0) 종양의 성장을 억제시켰다. 중증복합면역결핍병(SCID)에 걸린 마우스 내의 인간 전립선(PC-3) 종양의 경우, 10㎎/㎏의 칸스타틴은 비히클만 주사한 마우스의 55%까지의 종양 부피 분율을 유지시켰다. 무흉선 (nu/nu) 마우스의 경우, 칸스타틴과 엔도스타틴 둘 모두의 낮은 용량을 사용하였고, 3㎎/㎏의 칸스타틴은 8㎎/㎏의 엔도스타틴과 동일한 억제 효과를 나타냈 다. 모든 생체내 실험에 있어서, 마우스는 소모성 징후를 나타냄이 없이 건강한 것으로 여겨졌고, 처리 도중에 한 마리도 죽지 않았다.Canstatin produced in Escherichia coli inhibited the growth of small (100 mm 3, FIG. 15c) renal cell carcinoma (786-0) tumor and large (700 mm 3, FIG. 15d) renal cell carcinoma (786-0) tumor. For human prostate (PC-3) tumors in mice with severe combined immunodeficiency disease (SCID), 10 mg / kg of canstatin maintained a tumor volume fraction of up to 55% of vehicle-injected mice. For athymic (nu / nu) mice, low doses of both canstatin and endostatin were used, and 3 mg / kg canstatin showed the same inhibitory effect as 8 mg / kg endostatin. For all in vivo experiments, mice were considered healthy without showing signs of wasting, and no one died during treatment.

실시예 17: 칸스타틴 처리된 마우스에 대한 CD31 면역조직화학Example 17 CD31 Immunohistochemistry on Canstatin Treated Mice

생체내에서의 종양 크기의 감소는 이들 종양에서의 혈관 형성에 대한 억제 효과를 암시하였다. 종양 혈관을 검출하기 위해, 알칼리성 포스파타아제 컨쥬게이션된 항-CD31 항체로 면역세포화학(immunocytochemistry)을 파라핀 포매된 종양 절편상에서 수행하였다. 분리된 종양을 스카펠(scapel)로 약 3 내지 4mm 두께의 다수의 조각으로 절개한 후, 4% 파라포름알데히드 중에서 24시간 동안 고정시켰다. 그 후, 조직을 24시간 동안 PBS로 스위칭시킨 후, 탈수시키고 파라핀 포매시켰다. 파라핀에 포매시킨 후, 3mm 조직 절편을 잘라내고 마운팅하였다. 절편을 파라핀 제거하고, 재수화시키고, 300㎎/㎏의 프로테아제 XXIV (Sigma Chemical Co., St. Louis, Missouri, USA)로 37℃에서 5분간 전처리하였다. 분해를 100% 에탄올 중에서 정지시켰다. 절편을 공기 건조시키고, 재수화시키고, 10% 토끼 혈청으로 블록킹시켰다. 그 후, 슬라이드를 토끼 항-마우스 CD31 모노클로날 항체 (PharMingen, San Diego, California, USA)의 1:50 희석액과 함께 4℃에서 밤새 인큐베이션시킨 후, 각각 토끼 항-래트 면역글로불린 (DAKO) 및 래트 APAAP (DAKO)의 1:50 희석액으로 37℃에서 30분간 2회 연속 인큐베이션시켰다. 발색 반응을 새로운 후크신(fuchsin)을 사용하여 수행하였다. 절편을 헤마톡실린으로 대비염색시켰다.Reduction of tumor size in vivo suggested an inhibitory effect on angiogenesis in these tumors. To detect tumor vessels, immunocytochemistry with an alkaline phosphatase conjugated anti-CD31 antibody was performed on paraffin embedded tumor sections. The isolated tumors were dissected into multiple pieces of about 3-4 mm thick with scafels and then fixed for 24 hours in 4% paraformaldehyde. The tissues were then switched to PBS for 24 hours, then dehydrated and paraffin embedded. After embedding in paraffin, 3 mm tissue sections were cut out and mounted. Sections were paraffin-depleted, rehydrated and pretreated with 300 mg / kg protease XXIV (Sigma Chemical Co., St. Louis, Missouri, USA) for 5 minutes at 37 ° C. The degradation was stopped in 100% ethanol. Sections were air dried, rehydrated and blocked with 10% rabbit serum. The slides were then incubated overnight at 4 ° C. with a 1:50 dilution of rabbit anti-mouse CD31 monoclonal antibody (PharMingen, San Diego, California, USA), followed by rabbit anti-rat immunoglobulin (DAKO) and Incubation was performed successively for 30 min at 37 ° C. with a 1:50 dilution of rat APAAP (DAKO). The color reaction was carried out using a new fuchsin. Sections were counterstained with hematoxylin.

혈관 개수의 감소가 대조 종양과 비교하여 칸스타틴 처리된 종양에서 나타났다. A decrease in the number of blood vessels was seen in canstatin treated tumors compared to control tumors.                 

실시예 18: 대장균에서의 툼스타틴 및 툼스타틴 변이체의 재조합적 생성Example 18 Recombinant Production of Tumstatin and Tumstatin Variants in Escherichia Coli

타입 IV 콜라겐의 NC1 도메인의 α3 사슬에 대한 누클레오티드(SEQ ID NO:9) 및 아미노산(SEQ ID NO:10) 서열은 도 16에 도시되어 있다. 툼스타틴을 암호화하는 서열을 정방향 프라이머 5'-CGG GAT CCA GGT TTG AAA GGA AAA CGT-3' (SEQ ID NO:11)과 역방향 프라이머 5'-CCC AAG CTT TCA GTG TCT TTT CTT CAT-3' (SEQ ID NO;12)을 사용하여 α3 NCI(IV)/pDS 벡터 (Neilson, E.G. et al., 1993, J. Biol. Chem. 268:8402-5)로부터 PCR에 의해 증폭시켰다. 생성된 cDNA 단편을 BamHI과 HindIII로 분해시키고, 미리 분해시킨 pET22b(+) (Novagen, Madison, Wisconsin, USA)로 연결시켰다. 구성물은 도 17에 도시되어 있다. 연결은 툼스타틴을 pelB 리더 서열의 다운스트림에 프레임내로 정위시킴으로써, 가용성 단백질을 페리플라즘에 편재화시키고 발현시킨다. 추가의 벡터 서열을 단백질 암호화 아미노산 MDIGINSD (SEQ ID NO:13)에 첨가시켰다. 서열의 3' 말단을 폴리-히스티딘-태그 서열과 프레임내로 연결시켰다. cDNA의 3' 말단과 his-태그 사이의 추가의 벡터 서열은 아미노산 KLAAALE (SEQ ID NO:14)를 엔코딩하고 있다. 포지티브 클론을 양 가닥 상에서 서열분석하였다. 먼저 툼스타틴을 암호화하는 플라스미드 구성물을 대장균 HMS174 (Novagen, Madison, Wisconsin, USA) 내로 형질전환시킨 후, BL21 (Novagen, Madison, Wisconsin, USA) 내로 형질전환시켜서 발현시켰다. 밤새 배양한 박테리아 배양액을 사용하여 LB 배지 (Fisher Scientific, Pittsburgh, Pennsylvania, USA) 중의 500㎖ 배양액에 접종시켰다. 이러한 배양액을 세포의 OD600이 0.6에 도달할 때까지 약 4시간 동안 성장시켰다. 그 후, IPTG를 최종 농도가 1mM가 되도록 첨가시킴으로써 단백질 발현을 유도시켰다. 2시간 유도 후, 5,000 x g에서 원심분리시킴으로써 세포를 수집하고, 6M 구아니딘, 0.1M NaH2PO4, 0.01M Tris-HCl, pH 8.0 중에 재현탁시킴으로써 용해시켰다. 재현탁된 세포를 간단하게 초음파처리하고, 12,000 x g에서 30분간 원심분리시켰다. 상층액 분획을 1분 당 2㎖의 속도로 4회 내지 6회 5㎖ Ni-NTA 아가로오스 컬럼 (Qiagen, Hilden, Germany)으로 이동시켰다. 8M 우레아, 0.1M NaH2PO4, 0.01M Tris-HCl, pH 8.0 중의 10mM와 25mM 이미다졸 둘 모두를 사용하여 세척함으로써 특이적이지 않게 결합된 단백질을 제거하였다. 툼스타틴 단백질을 8M 우레아, 0.1M NaH2PO4, 0.01M Tris-HCl, pH 8.0 중의 이미다졸의 농도를 높이면서 (50mM, 125mM 및 250mM) 컬럼으로부터 용리시켰다. 용리된 단백질을 4℃에서 PBS에 대해 2회 투석시켰다. 전체 단백질의 일부가 투석 도중에 침전되었다. 투석된 단백질을 모아서, 약 3,500 x g로 원심분리시키고, 불용성(펠릿) 및 가용성(상층액) 분획으로 분리시켰다.The nucleotide (SEQ ID NO: 9) and amino acid (SEQ ID NO: 10) sequences for the α3 chain of the NC1 domain of type IV collagen are shown in FIG. 16. The sequence encoding the tumstatin was identified by forward primer 5'-CGG GAT CCA GGT TTG AAA GGA AAA CGT-3 '(SEQ ID NO: 11) and reverse primer 5'-CCC AAG CTT TCA GTG TCT TTT CTT CAT-3' ( Amplified by PCR from α3 NCI (IV) / pDS vector (Neilson, EG et al., 1993, J. Biol. Chem. 268: 8402-5) using SEQ ID NO; The resulting cDNA fragments were digested with Bam HI and Hin dIII and linked to pre-digested pET22b (+) (Novagen, Madison, Wisconsin, USA). The construct is shown in FIG. 17. The linkage localizes and expresses the soluble protein in periplasm by positioning the tumstatin in-frame downstream of the pelB leader sequence. Additional vector sequences were added to the protein coding amino acid MDIGINSD (SEQ ID NO: 13). The 3 'end of the sequence was linked in-frame with the poly-histidine-tag sequence. An additional vector sequence between the 3 'end of the cDNA and his-tag encodes amino acid KLAAALE (SEQ ID NO: 14). Positive clones were sequenced on both strands. Plasmid constructs encoding tumstatin were first transformed into E. coli HMS174 (Novagen, Madison, Wisconsin, USA) and then transformed into BL21 (Novagen, Madison, Wisconsin, USA). Overnight cultured bacterial cultures were used to inoculate 500 ml cultures in LB medium (Fisher Scientific, Pittsburgh, Pennsylvania, USA). This culture was grown for about 4 hours until the OD 600 of the cells reached 0.6. Protein expression was then induced by adding IPTG to a final concentration of 1 mM. After 2 hours induction, cells were collected by centrifugation at 5,000 × g and lysed by resuspending in 6M guanidine, 0.1M NaH 2 PO 4 , 0.01M Tris-HCl, pH 8.0. Resuspended cells were briefly sonicated and centrifuged at 12,000 × g for 30 minutes. The supernatant fractions were transferred to 5 ml Ni-NTA agarose columns (Qiagen, Hilden, Germany) four to six times at a rate of 2 ml per minute. Unspecifically bound proteins were removed by washing with 8M urea, 0.1M NaH 2 PO 4 , 0.01M Tris-HCl, both 10 mM and 25 mM imidazole in pH 8.0. Tumstatin protein was eluted from the column with increasing concentrations of imidazole in 8M urea, 0.1M NaH 2 PO 4 , 0.01M Tris-HCl, pH 8.0 (50mM, 125mM and 250mM). Eluted protein was dialyzed twice against PBS at 4 ° C. Some of the total protein precipitated during dialysis. The dialyzed proteins were collected, centrifuged at about 3,500 × g and separated into insoluble (pellet) and soluble (supernatant) fractions.

대장균 발현된 툼스타틴을 주로 가용성 단백질로서 단리시켰고, SDS-PAGE 분석한 결과, 31kDa에서 단량체 밴드가 나타났다. 추가의 3kDa가 폴리링커 및 히스티딘 태그 서열로부터 나타났다. 이러한 밴드를 함유하는 용리된 분획을 후속 실험에 사용하였다. 각각의 분획 중의 단백질 농도를 BCA 검정 (Pierce Chemical Co., Rockford, Illinois, USA) 및 스캐닝 밀도계측을 이용하는 정량적 SDS-PAGE 분석에 의해 측정하였다. 환원 조건 하에서, 밴드는 약 60kDa에서 관찰되며, 이는 31kDa의 단일 밴드로서 분석되는 비환원 조건에서 툼스타틴의 이량체를 나타낸다. 단백질의 전체 수율은 1리터 당 약 5㎎ 이었다.E. coli expressed tumstatin was isolated primarily as a soluble protein, and SDS-PAGE analysis showed a monomer band at 31 kDa. Additional 3kDa appeared from the polylinker and histidine tag sequences. Eluted fractions containing this band were used in subsequent experiments. Protein concentration in each fraction was determined by quantitative SDS-PAGE analysis using BCA assay (Pierce Chemical Co., Rockford, Illinois, USA) and scanning density measurement. Under reducing conditions, a band is observed at about 60 kDa, which represents a dimer of tumstatin in non-reducing conditions analyzed as a single band of 31 kDa. The overall yield of protein was about 5 mg per liter.

53개의 N 말단 아미노산이 결여된 트렁케이션(truncation)된 재조합 툼스타틴 (툼스타틴-N53)을 대장균에서 생성시키고, 또 다른 변이체에 대해 이미 공지된 바와 같이 (Kalluri, R. et al., 1996, J. Biol. Chem. 271:9062-8) 정제시켰다. 이러한 변이체는 도 18에 도시되어 있으며, 이 도면은 α3(IV) NC1 단량체 내의 트렁케이션된 아미노산의 위치를 나타내는 복합 다이어그램이다. 흑색 원은 툼스타틴-N53'을 생성시키도록 툼스타틴으로부터 결실된 N 말단의 53개 아미노산 잔기에 상응한다 (참조: Kalluri, R. et al., 1996, J. Biol. Chem. 271:9062-8). 짧은 막대에 의해 표시된 이황화물 결합은 이들이 α1(IV)NC1과 α2(IV)NC1에서 나타나는 바와 같이 배열된다 (참조: Siebold, B. et al., 1988, Eur. J. Biochem. 176:617-24). 정확한 이해를 위해, 두 개의 가능한 이황화물 배열 중의 하나만을 나타내었다.Truncated recombinant tomstatin (Tumstatin-N53) lacking 53 N terminal amino acids is generated in E. coli and, as is already known for another variant (Kalluri, R. et al ., 1996, J. Biol. Chem. 271: 9062-8). This variant is shown in FIG. 18, which is a complex diagram showing the position of the truncated amino acid in the α3 (IV) NC1 monomer. The black circle corresponds to the N-terminal 53 amino acid residues deleted from tumstatin to produce tumstatin-N53 '(Kalluri, R. et al ., 1996, J. Biol. Chem. 271: 9062- 8). The disulfide bonds indicated by the short bars are arranged as they appear in α1 (IV) NC1 and α2 (IV) NC1 (see Siebold, B. et al ., 1988, Eur. J. Biochem. 176: 617- 24). For accurate understanding, only one of the two possible disulfide arrangements is shown.

인간 α3(IV)NC1에 대해 유도시킨 토끼 항체를 이미 공지된 바와 같이 (Kalluri, R. et al., 1997, J. Clin. Invest. 99:2470-8) 제조하였다. 모노클로날 래트 항-마우스 CD31 (혈소판 내피 세포 부착 분자, PECAM-1) 항체를 파민겐社(PharMingen, San Diego, California, USA)로부터 구입하였다. FITC 컨쥬게이션된 염소 항-래트 IgG 항체, FITC 컨쥬게이션된 염소 항-토끼 IgG 항체, 및 양고추냉이 과산화효소에 컨쥬게이션된 염소 항 토끼 IgG 항체를 시그마社(Sigma Chemical Co., St. Louis, Missouri, USA)로부터 구입하였다.Rabbit antibodies directed against human α3 (IV) NC1 were prepared as previously known (Kalluri, R. et al ., 1997, J. Clin. Invest. 99: 2470-8). Monoclonal rat anti-mouse CD31 (platelet endothelial cell adhesion molecule, PECAM-1) antibody was purchased from Pharmingen (PharMingen, San Diego, California, USA). FITC conjugated goat anti-rat IgG antibodies, FITC conjugated goat anti-rabbit IgG antibodies, and goat anti rabbit IgG antibodies conjugated to horseradish peroxidase were prepared by Sigma Chemical Co., St. Louis, Missouri, USA).

상기와 같이 수득되는 농축된 상층액을 이미 공지된 바와 같이 툼스타틴 발현에 대해 SDS-PAGE 및 면역블로팅에 의해 분석하였다 (Kalluri, R. et al., 1996, J. Biol. Chem. 271:9062-8). 1차원 SDS-PAGE를 12% 분석용 겔과 불연속 완충 시스템을 사용하여 수행하였다. 분리된 단백질을 니트로셀룰로오스 막으로 옮기고, 2% BSA로 실온에서 30분간 블록킹시켰다. 나머지 결합 부위를 블록킹시킨 후, 막을 세척 완충액으로 철저하게 세척하고, 1% BSA가 함유된 PBS 중에서 1:1000의 희석율로 1차 항체와 함께 인큐베이션시켰다. 인큐베이션을 진탕기로 실온에서 밤새 수행하였다. 그 후, 블롯을 세척 완충액으로 철저하게 세척하고, 진탕기로 실온에서 3시간 동안 양고추냉이 과산화효소에 컨쥬게이션된 2차 항체와 함께 인큐베이션시켰다. 블롯을 다시 한번 철저하게 세척하고, 기질 (0.01% 염화 코발트와 니켈 암모늄이 함유된 0.05M 포스페이트 완충액 중의 디아미노벤지딘)을 첨가하고, 실온에서 10분간 인큐베이션시켰다. 그 후, 기질 용액을 따라내고, 과산화 수소가 함유된 기질 완충액을 첨가하였다. 밴드를 현상시킨 후, 반응을 증류수로 정지시키고, 블롯을 건조시켰다. 31kDa의 단일 밴드가 나타났다.The concentrated supernatant obtained as above was analyzed by SDS-PAGE and immunoblotting for tumstatin expression as already known (Kalluri, R. et al., 1996, J. Biol. Chem. 271: 9062-8). One-dimensional SDS-PAGE was performed using a 12% assay gel and a discrete buffer system. The separated protein was transferred to nitrocellulose membrane and blocked with 2% BSA for 30 minutes at room temperature. After blocking the remaining binding site, the membrane was washed thoroughly with wash buffer and incubated with the primary antibody at a dilution of 1: 1000 in PBS containing 1% BSA. Incubation was performed overnight at room temperature with a shaker. The blot was then washed thoroughly with wash buffer and incubated with a secondary antibody conjugated to horseradish peroxidase for 3 hours at room temperature with a shaker. The blot was washed once again thoroughly and the substrate (diaminobenzidine in 0.05M phosphate buffer containing 0.01% cobalt chloride and nickel ammonium) was added and incubated for 10 minutes at room temperature. The substrate solution was then decanted and the substrate buffer containing hydrogen peroxide was added. After developing the band, the reaction was stopped with distilled water and the blot was dried. A single band of 31 kDa appeared.

실시예 19: 293 배아 신장 세포에서의 툼스타틴의 발현Example 19 Expression of Tumstatin in 293 Embryonic Kidney Cells

인간 툼스타틴을, pcDNA 3.1 진핵세포 벡터를 사용하여 293 배아 신장 세포에서 분비된 가용성 단백질로서 또한 생성시켰다. 이러한 재조합 단백질 (임의의 정제 또는 검출 태그가 없는)을 친화성 크로마토그래피를 사용하여 단리시키고, 순수한 단량체 형태를 SDS-PAGE 및 면역블롯 분석에 의해 주요 밴드로 검출하였다.Human tumstatin was also generated as a soluble protein secreted from 293 embryonic kidney cells using the pcDNA 3.1 eukaryotic vector. These recombinant proteins (without any purification or detection tag) were isolated using affinity chromatography and pure monomeric forms were detected as major bands by SDS-PAGE and immunoblot analysis.

리더 신호 서열이 pcDNA 3.1 진핵세포 발현 벡터 (InVitrogen, San Diego, California, USA) 내로 프레임내로 첨가되도록 하는 방식으로, α3(IV)NCI를 함유하는 pDS 플라스미드 (Neilson, E.G. et al., 1993, J.Biol. Chem. 268:8402-5)를 사용하여 툼스타틴을 PCR 증폭시켰다. 완전한 길이의 α3(IV) 사슬의 5' 말단으로부터의 리더 서열을 NC1 도메인의 5'에 클로닝시켜서 단백질이 배지내로 분비될 수 있도록 하였다. 툼스타틴 함유 재조합 벡터를 플랭킹 프라이머를 사용하여 양 가닥 상에서 서열화시켰다. 오류가 없는 cDNA 클론을 추가로 정제시키고, 시험관내 번역 실험에 사용하여 단백질 발현을 확인하였다. 툼스타틴 함유 플라스미드 및 대조 플라스미드를 사용하여, 염화 칼슘 방법을 이용하여 293 세포를 트랜스펙션시켰다 [참조: Sambrook, J. et al., 1989, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, New York, USA, pps. 16.32-16.40]. 트랜스펙션된 클론을 제네티신 (Life Technologies/Gibco BRL, Gaithersburg, Maryland, USA) 항생제 처리에 의해 선별하였다. 세포를, 세포 치사가 분명히 나타나지 않을 때까지 항생제의 존재하에서 3주간 계대(passing)시켰다. 클론을 T-225 플라스크 내로 퍼뜨리고, 컨플루언스(confluence)가 될 때까지 성장시켰다. 그 후, 상층액을 수집하고, 아미콘 농축기 (Amicon, Inc., Beverly, Massachusetts, USA)를 사용하여 농축시켰다. 농축된 상층액을 SDS-PAGE, 면역블로팅 및 ELISA에 의해 툼스타틴 발현에 대해 분석하였다. 상층액에서의 강력한 결합이 ELISA에 의해 검출되었다.PDS plasmid containing α3 (IV) NCI (Neilson, EG et al., 1993, J) in such a way that the leader signal sequence is added in-frame into the pcDNA 3.1 eukaryotic expression vector (InVitrogen, San Diego, California, USA). Biol.Chem. 268: 8402-5) was used to PCR amplify the tumstatin. The leader sequence from the 5 'end of the full length α3 (IV) chain was cloned into 5' of the NC1 domain to allow the protein to be secreted into the medium. Tumstatin-containing recombinant vectors were sequenced on both strands using flanking primers. Error-free cDNA clones were further purified and used for in vitro translation experiments to confirm protein expression. 293 cells were transfected using the calcium chloride method using the tumstatin containing plasmid and control plasmid. See Sambrook, J. et al ., 1989, Molecular Cloning: A Laboratory Manual , Cold Spring Harbor Laboratory, Cold. Spring Harbor, New York, USA, pps. 16.32-16.40]. Transfected clones were selected by antibiotic treatment with Geneticin (Life Technologies / Gibco BRL, Gaithersburg, Maryland, USA). Cells were passaged for 3 weeks in the presence of antibiotics until cell death was not evident. Clones were spread into T-225 flasks and grown until confluence. The supernatant was then collected and concentrated using an Amicon concentrator (Amicon, Inc., Beverly, Massachusetts, USA). Concentrated supernatants were analyzed for tumstatin expression by SDS-PAGE, immunoblotting and ELISA. Strong binding in the supernatant was detected by ELISA.

툼스타틴 함유 상층액을 친화성 크로마토그래피시키고, 항-툼스타틴과 항-6-히스티틴 태그 항체 (Gunwar, S. et al., 1991, J. Biol. Chem. 266:15318-24) 둘 모두로 면역검출하였다. 주요 피크가 확인되었고, 이는 툼스타틴 항체와 면역반응성인 약 31kDa의 단량체를 함유하였다.The tumstatin-containing supernatant was subjected to affinity chromatography and both anti-tumstatin and anti-6-histitin tagged antibodies (Gunwar, S. et al., 1991, J. Biol. Chem. 266: 15318-24) Immunodetection was performed. A major peak was identified, which contained about 31 kDa monomers that were immunoreactive with the tumstatin antibody.

실시예 20: 내피 세포 증식을 억제시키는 툼스타틴 Example 20 Tumstatin Inhibits Endothelial Cell Proliferation

C-PAE 세포에 대한 툼스타틴의 증식억제 효과를 대장균 생성된 가용성 단백질을 사용하는 3H-티미딘 혼입 검정에 의해 조사하였다.The antiproliferative effect of tumstatin on C-PAE cells was examined by 3 H-thymidine incorporation assay using E. coli generated soluble protein.

세포계 및 배양액. 786-0 (신장 청소 세포암 계), PC-3 (인간 전립선암 세포계), C-PAE (소 폐동맥 내피 세포계), MAE (마우스 대동맥 내피 세포계)를 모두 아메리칸 타입 컬쳐 콜렉션(ATCC)로부터 입수하였다. 786-0 및 C-PAE 세포계는 DMEM (Life Technologies/Gibco BRL, Gaithersburg, Maryland, USA) 중에 유지시키고, ECV-304 세포계는 M199 중에 유지시키고, MAE 세포는 10% 우태아 혈청 (FCS), 100 단위/㎖의 페니실린 및 100㎎/㎖의 스트렙토마이신이 함유된 EGM-2 (Clonetics Corporation, San Diego, California, USA) 중에 유지시켰다. Cell line and culture medium . 786-0 (renal clearance cell carcinoma system), PC-3 (human prostate cancer cell line), C-PAE (bovine pulmonary endothelial cell line), MAE (mouse aortic endothelial cell line) were all obtained from American Type Culture Collection (ATCC). . 786-0 and C-PAE cell lines were maintained in DMEM (Life Technologies / Gibco BRL, Gaithersburg, Maryland, USA), ECV-304 cell lines were maintained in M199, MAE cells were 10% fetal bovine serum (FCS), 100 It was maintained in EGM-2 (Clonetics Corporation, San Diego, California, USA) containing units / ml penicillin and 100 mg / ml streptomycin.

증식 검정. C-PAE 세포를 10% FCS가 함유된 DMEM 중에서 컨플루언스가 될 때까지 성장시키고, 48시간 동안 접촉 억제시켰다. C-PAE 세포를 2차 및 4차 계대 사이에서 사용하였다. 786-0 및 PC-3 세포를 이 실험에서 내피성이 아닌 대조군으로서 사용하였다. 세포를 37℃에서 5분간 트립신처리 (Life Technologies/Gibco BRL, Gaithersberg, Maryland, USA)함으로써 수집하였다. 0.1% FCS가 함유된 DMEM 중의 12,500개 세포의 현탁액을 10㎍/㎖ 피브로넥틴으로 코팅된 24웰 플레이트의 각각 웰에 첨가하였다. 세포를 5% CO2 및 95% 습도로 37℃에서 24시간 동안 인큐베이션하였다. 배지를 제거하고, 20% FCS가 함유된 DMEM으로 교환하였다. 자극되지 않은 대조 세포를 0.1% FCS와 인큐베이션시켰다. 세포를 0.01 내지 10㎎/㎖ 범위의 다양한 농도의 툼스타틴으로 처리하였다. 처리를 개시한 지 12시간 째에 모든 웰에 1mCi의 3H-티미딘을 공급하였다. 24시간 후, 배지를 제거하고, 웰을 PBS로 3회 세척하였다. 세포를 1N NaOH로 추출하고, 신티버스(ScintiVerse) II (Fisher Scientific, Pittsburgh, Pennsylvania, USA) 용액 4㎖가 함유된 신틸레이션 바이알에 첨가하였다. 티미딘 혼입을 신틸레이션 계수기를 사용하여 측정하였다. Proliferation assay . C-PAE cells were grown in DMEM containing 10% FCS until confluence and contact inhibited for 48 hours. C-PAE cells were used between the second and fourth passages. 786-0 and PC-3 cells were used as controls that were not endothelial in this experiment. Cells were collected by trypsinization (Life Technologies / Gibco BRL, Gaithersberg, Maryland, USA) at 37 ° C. for 5 minutes. A suspension of 12,500 cells in DMEM containing 0.1% FCS was added to each well of a 24-well plate coated with 10 μg / ml fibronectin. Cells were incubated for 24 hours at 37 ° C. with 5% CO 2 and 95% humidity. The medium was removed and replaced with DMEM containing 20% FCS. Unstimulated control cells were incubated with 0.1% FCS. Cells were treated with tumstatin at various concentrations ranging from 0.01 to 10 mg / ml. Twelve hours after the start of treatment, all wells were fed with 1 mCi of 3 H-thymidine. After 24 hours, the medium was removed and the wells washed three times with PBS. Cells were extracted with 1N NaOH and added to scintillation vials containing 4 ml of ScintiVerse II (Fisher Scientific, Pittsburgh, Pennsylvania, USA) solution. Thymidine incorporation was measured using a scintillation counter.

결과는 도 19a, 19b 및 19c에 도시되어 있으며, 이 도면은 다양한 농도의 툼스타틴 (x축)으로 처리한 경우의 C-PAE 세포 (도 19a), PC-3 세포 (도 19b) 및 786-0 세포 (도 19c)에 대한 3H-히스티딘 혼입 (y축)을 나타내는 히스토그램이다. 모든 군은 삼중 샘플을 나타낸다. 툼스타틴은 20% FCS 자극된 3H-티미딘 혼입을 용량 의존성 방식으로 현저하게 억제시켰으며, ED50이 약 0.01㎎/㎖ 였다 (도 19a). 또한, 전립선 암세포 (PC-3) 또는 신장 암세포 (786-0)의 경우 20㎎/㎖ 이하의 툼스타틴 용량에서도 현저한 증식 억제 효과가 관찰되지 않았다 (도 19b 및 19c). 툼스타틴 처리된 (0.1-10㎎/㎖) 군 및 대조군에서의 3H-티미딘 혼입의 평균값 사이의 차는 현저하였다 (P<0.05). PC-3 세포 또는 786-0 세포를 툼스타틴으로 처리한 경우, 억제 효과는 관찰되지 않았다 (도 19b, 19c). 각각의 컬럼은 삼중 웰의 평균±SE를 나타낸다. 이 실험을 3회 반복하였다. 별표로 표시된 막대가 중요하며, 단측 스투던트 검정에 의한 경우에 P<0.05 였다.Results are shown in FIGS. 19A, 19B and 19C, which show C-PAE cells (FIG. 19A), PC-3 cells (FIG. 19B) and 786-when treated with various concentrations of tumstatin (x-axis). Histogram showing 3 H-histidine incorporation (y-axis) for 0 cells (FIG. 19 c ). All groups represent triple samples. Tumstatin markedly inhibited 20% FCS stimulated 3 H-thymidine incorporation in a dose dependent manner, with an ED 50 of about 0.01 mg / ml (FIG. 19A). In addition, prostate cancer cells (PC-3) or renal cancer cells (786-0) did not show a significant proliferation inhibitory effect even at a dose of tumstatin of 20 mg / ml or less (FIGS. 19B and 19C). The difference between the mean value of 3 H-thymidine incorporation in the tumstatin treated (0.1-10 mg / ml) group and the control group was significant (P <0.05). When PC-3 cells or 786-0 cells were treated with toomstatin, no inhibitory effect was observed (FIGS. 19B, 19C). Each column represents the mean ± SE of the triple wells. This experiment was repeated three times. Bars marked with an asterisk are important, with P <0.05 when using the one-sided student's test.

실시예 21: 내피 튜브 형성을 억제시키는 툼스타틴 Example 21: Tumstatin Inhibits Endothelial Tube Formation

매트리겔 (Collaborative Biomedical Products, Bedford, Massachusetts, USA)를 24웰 플레이트의 각각의 웰에 첨가시키고 (320㎖), 중합시켰다 [참조: Grant, D.S. et al., 1994, Pathiol. Res. Pract. 190:854-63]. 항생제를 함유하지 않는 EGM-2 배지 (Clonetics Corporation, San Diego, California, USA) 중의 25,000개 MAE 세포의 현탁액을 매트리겔 코팅된 각각의 웰 내로 전달하였다 [참조: Grant, D.S. et al., 1994, Pathiol. Res. Pract. 190:854-63]. 세포를 툼스타틴, BSA 또는 7S 도메인으로 농도를 높이면서 처리하였다. 대조 세포를 멸균 PBS와 인큐베이션시켰다. 모든 검정을 삼중으로 수행하였다. 세포를 37℃에서 24 내지 48시간 동안 인큐베이션시키고, CK2 올림푸스 현미경 (3.3x 접안렌즈, 10x 대물렌즈의 배율)을 사용하여 관찰하였다. 그 후, 세포를 400 DK 코팅된 TMAX 필름 (Kodak)을 사용하여 사진 촬영하였다. 세포를 디프-퀵 고정제 (Sigma Chemical Co., St. Louis, Missouri, USA)로 염색시키고, 다시 한번 사진 촬영하였다 [참조: Grant, D.S. et al., 1994, Pathol. Res. Pract. 190:854-63]. 10개의 필드가 관찰되었고, 튜브의 개수는 실험 프로토콜을 모르는 2명의 연구자가 계수하였고, 평균을 구하였다.Matrigel (Collaborative Biomedical Products, Bedford, Massachusetts, USA) was added to each well of a 24-well plate (320 mL) and polymerized. Grant, DS et al ., 1994, Pathiol. Res. Pract. 190: 854-63. Suspensions of 25,000 MAE cells in antibiotic-free EGM-2 medium (Clonetics Corporation, San Diego, California, USA) were delivered into each of the Matrigel coated wells. Grant, DS et al ., 1994, Pathiol. Res. Pract. 190: 854-63. Cells were treated with increasing concentrations with tumstatin, BSA or 7S domains. Control cells were incubated with sterile PBS. All assays were performed in triplicate. Cells were incubated at 37 ° C. for 24-48 hours and observed using a CK2 Olympus microscope (3.3 × eyepiece, 10 × objective). The cells were then photographed using a 400 DK coated TMAX film (Kodak). Cells were stained with Deep-Quick Fixer (Sigma Chemical Co., St. Louis, Missouri, USA) and photographed once again. Grant, DS et al., 1994, Pathol. Res. Pract. 190: 854-63. Ten fields were observed and the number of tubes was counted by two investigators who did not know the experimental protocol and averaged.

결과는 도 20에 도시되어 있다. 마우스 대동맥 내피 세포가 매트리겔 (마우스 기저막 단백질의 고형 겔) 상에서 배양되는 경우, 이들은 신속하게 정렬하여 중공 튜브 모양의 구조를 형성한다 [참조: Haralabopoulos, G.C. et al., 1994, Lab. Invest. 71:575-82]. 293세포에서 생성된 툼스타틴는 BSA 대조군과 비교하여 용량 의존성 방식으로 MAE 세포에서의 내피 튜브 형성을 현저하게 억제시켰다 (도 20). 1㎎/㎖의 단백질로 처리한 후의 튜브 형성의 퍼센트는 BSA의 경우는 98.0±4.0 이었고, 툼스타틴의 경우는 14.0±4.0 이었다. 대장균에서 생성된 툼스타틴을 사용하는 경우에 유사한 결과가 또한 얻어졌다. 타입 IV 콜라겐의 7S 도메인 (N-말단 비콜라겐성 도메인)은 내피 튜브 형성에 대한 효과를 나타내지 않았다. 툼스타틴에 의한 최대 억제는 800 내지 1000ng/㎖에서 수득되었다. 툼스타틴 처리된 (●, 0.1-10㎎/㎖) 군 및 대조군 (BSA(□), 7S 도메인(○))의 평균 퍼센트 값 사이의 차는 현저하였다 (P<0.05). 각각의 지점은 삼중 웰의 평균±SE를 나타낸다. 이 실험을 3회 반복하였다. 별표로 표시된 데이터 지점이 중요하며, 단측 스투던트 검정에 의한 경우 P<0.05 였다. 형태가 잘 갖추어진 튜브는 7S 도메인 처리의 경우에 관찰되었다. 0.8㎎/㎖ 툼스타틴으로 처리된 MAE 세포는 감소된 튜브 형성을 나타내었다.The results are shown in FIG. When mouse aortic endothelial cells are cultured on Matrigel (solid gel of mouse basement membrane protein), they quickly align to form a hollow tube-like structure. See Haralabopoulos, G.C. et al., 1994, Lab. Invest. 71: 575-82. Tumstatin produced in 293 cells significantly inhibited endothelial tube formation in MAE cells in a dose dependent manner compared to the BSA control (FIG. 20). The percentage of tube formation after treatment with 1 mg / ml protein was 98.0 ± 4.0 for BSA and 14.0 ± 4.0 for tumstatin. Similar results were also obtained when using tumstatin produced in E. coli. The 7S domain (N-terminal non-collagenic domain) of type IV collagen showed no effect on endothelial tube formation. Maximum inhibition with tumstatin was obtained at 800-1000 ng / ml. The difference between the mean percent values of the tumstatin treated (●, 0.1-10 mg / mL) group and the control group (BSA (□), 7S domain (○)) was significant (P <0.05). Each point represents the mean ± SE of the triple wells. This experiment was repeated three times. Data points marked with an asterisk are important, with P <0.05 by the one-sided student test. Well-formed tubes were observed for 7S domain treatment. MAE cells treated with 0.8 mg / ml tumstatin showed reduced tube formation.

새로운 모세관의 형성에 대한 툼스타틴의 생체내 효과를 평가하기 위해, 매트리겔 플러그 검정을 수행하였다 [참조: Passaniti, A. et al., 1992, Lab Invest. 67:519-29]. 5주 내지 6주령의 수컷 C57/BL6 마우스 (Jackson Laboratories, Bar Harbor, Maine, USA)를 구입하였다. 매트리겔 (Collaborative Biomedical Products, Bedford, Massachusetts, USA)을 4℃에서 밤새 해동시켰다. C57/BL6 마우스 내로 주입시키기 전에, 이것을 20 U/㎖의 헤파린 (Pierce Chemical Co., Rockford, Illinois, USA), 150 ng/㎖의 bFGF (R&D Systems, Minneapolis, Minnesota, USA) 및 1㎎/㎖의 툼스타틴과 혼합시켰다. 대조군에게는 혈관형성 억제제를 주입시키지 않았다. 매트리겔 혼합물을 21 게이지 니들을 사용하여 피하 주사하였다. 14일 후, 마우스를 희생시키고, 매트리겔 플러그를 제거하였다. 매트리겔 플러그를 4% 파라-포름알데히드 (PBS 중의) 중에 실온에서 4시간 동안 고정시킨 후, 24시간 동안 PBS로 스위칭시켰다. 플러그를 파라핀에 포매시키고, 절개하고, H & E 염색시켰다. 절편을 광학 현미경으로 조사하고, 10개의 고성능 필드로부터의 혈관의 개수를 계수하고, 평균을 구하였다. 모든 절편을 코딩시키고, 실험 프로토콜을 모르는 병리학자가 관찰하게 하였다.To evaluate the in vivo effects of tumstatin on the formation of new capillaries, Matrigel plug assays were performed. Passaniti, A. et al., 1992, Lab Invest. 67: 519-29. Male C57 / BL6 mice from 5 to 6 weeks of age (Jackson Laboratories, Bar Harbor, Maine, USA) were purchased. Matrigel (Collaborative Biomedical Products, Bedford, Massachusetts, USA) was thawed overnight at 4 ° C. Prior to injection into C57 / BL6 mice, this was 20 U / ml of heparin (Pierce Chemical Co., Rockford, Illinois, USA), 150 ng / ml of bFGF (R & D Systems, Minneapolis, Minnesota, USA) and 1 mg / ml Mixed with thumstatin. The control group was not injected with an angiogenesis inhibitor. Matrigel mixture was injected subcutaneously using a 21 gauge needle. After 14 days, mice were sacrificed and Matrigel plugs removed. Matrigel plugs were fixed in 4% para-formaldehyde (in PBS) at room temperature for 4 hours and then switched to PBS for 24 hours. Plugs were embedded in paraffin, dissected and H & E stained. Sections were examined under an optical microscope, the number of vessels from ten high performance fields was counted and averaged. All sections were coded and allowed to be observed by a pathologist who did not know the experimental protocol.

매트리겔이 bFGF 및 헤파린이 존재하고 대장균 생성된 툼스타틴이 있거나 없는 환경하에 정위되는 경우, 혈관 개수의 67% 감소가 1㎎/㎖의 툼스타틴의 처리에 의해 관찰되었다. 고성능 필드 당 혈관의 개수는 툼스타틴의 경우 2.25±1.32 이고, 대조군의 경우 7.50±2.17 이었다. 각각의 컬럼은 군 당 5 내지 6마리 마우스의 평균±SE를 나타낸다. 툼스타틴(1㎎/㎖)은 PBS로 처리된 대조군과 비교하여 생체내 혈관신생을 현저하게 억제시켰다. 툼스타틴 처리된 동물과 대조 동물의 평균 퍼센트 값 사이의 차는 유의할 정도였다 (P<0.05). 툼스타틴 처리는 유의할 정도였고, 단측 스투던트 검정에 의한 경우에 P<0.05 이었다.When Matrigel was positioned in the presence of bFGF and heparin and with or without E. coli-produced tumstatin, a 67% reduction in blood vessel count was observed by treatment with 1 mg / ml of tumstatin. The number of blood vessels per high performance field was 2.25 ± 1.32 for tumstatin and 7.50 ± 2.17 for control. Each column represents the mean ± SE of 5-6 mice per group. Tumstatin (1 mg / ml) significantly inhibited angiogenesis in vivo compared to the control treated with PBS. The difference between the mean percentage values of the tumstatin treated and control animals was significant (P <0.05). Tumstatin treatment was significant and was P <0.05 by the one-sided student's test.

실시예 22: 생체내 종양 성장을 억제시키는 툼스타틴과 툼스타틴 변이체Example 22: Tumstatin and Tumstatin Variants Inhibit Tumor Growth In Vivo

5백만개의 PC-3 세포를 수집하고, 7주 내지 9주령의 수컷 무흉선 누드 마우스의 등에 피하 주사하였다. 종양을 버니어 캘리퍼스를 사용하여 측정하고, 부피를 표준식 폭2 x 길이 x 0.52를 사용하여 계산하였다. 종양을 약 100㎣로 성장시킨 후, 동물을 5 또는 6마리 마우스의 군으로 나누었다. 툼스타틴 또는 마우스 엔도스타틴을 이러한 각각의 실험군에게 멸균 PBS 중에 함유된 형태로 10일간 매일 복막내 주입시켰다 (20㎎/㎏). 대조군에는 비히클(BSA 또는 PBS중 하나)을 주사하였다. 종양 부피를 10일에 걸쳐서 2일 또는 3일 마다 계산하였다. 결과는 도 21a에 도시되어 있으며, 이 도면은 PBS 대조군(□), 20㎎/㎏ 툼스타틴(●) 및 20㎎/㎏ 엔도스타틴(○)에 대한 처리일(x축)에 대한 종양 부피(㎣)를 나타내는 그래프이다. 대장균에서 생성된 툼스타틴은 PC-3 인간 전립선 종양의 성장을 현저하게 억제시켰다 (도 21a). 20㎎/㎏의 툼스타틴은 20㎎/㎏의 엔도스타틴과 유사한 정도로 종양 성장을 억제시켰다 (도 21a). 종양 성장에 대한 현저한 억제 효과는 10일째에 관찰되었다 (대조군 202.8±50.0㎣, 툼스타틴 82.9±-25.2㎣, 엔도스타틴 68.9±16.7㎣). 툼스타틴 또는 엔도스타틴을 매일 복막내 주사하면 대조군과 비교하여 인간 전립선암 세포(PC-3) 종양이 억제되었다. 이 실험은 종양 부피가 100㎣ 보다 작은 경우에 개시하였다.Five million PC-3 cells were collected and injected subcutaneously on the back of male athymic nude mice aged 7-9 weeks. Tumors were measured using vernier calipers and volume was calculated using standard width 2 × length × 0.52. After growing the tumor to about 100 mm 3, the animals were divided into groups of 5 or 6 mice. Tumstatin or mouse endostatin was intraperitoneally injected (20 mg / kg) for 10 days daily in the form contained in sterile PBS. The control group was injected with vehicle (either BSA or PBS). Tumor volume was calculated every 2 or 3 days over 10 days. The results are shown in FIG. 21A, which shows tumor volume (X-axis) versus treatment day (x-axis) for PBS control (□), 20 mg / kg toomstatin (●) and 20 mg / kg endostatin (○). ) Is a graph. Tumstatin produced in E. coli significantly inhibited the growth of PC-3 human prostate tumors (FIG. 21A). Tumstatin at 20 mg / kg inhibited tumor growth to a similar extent as 20 mg / kg endostatin (FIG. 21A). Significant inhibitory effects on tumor growth were observed at day 10 (control 202.8 ± 50.0 mm 3, tumstatin 82.9 ± -25.2 mm 3, endostatin 68.9 ± 16.7 mm 3). Daily intraperitoneal injection of tumstatin or endostatin inhibited human prostate cancer cell (PC-3) tumors compared to controls. This experiment was initiated when the tumor volume was less than 100 mm 3.

마우스의 유도된 또 다른 원발성 종양에 대한 툼스타틴의 효과를 실험하였다. 2백만개의 786-0 신장 세포암 세포를 7주 내지 9주령의 수컷 무흉선 누드 마우스의 등에 피하 주사하였다. 종양을 약 600 내지 700㎣로 성장시킨 후, 동물을 6개의 군으로 나누었다. 툼스타틴을 멸균 PBS 중에서 10일간 매일 복막내 주입시켰다 (6㎎/㎏). 대조군에게는 BSA를 주사하였다. 결과는 도 21b에 도시되어 있으며, 이 도면은 PBS 대조군(□) 및 6㎎/㎏ 툼스타틴(●)에 대한 처리일(x축)에 대한 종양 부피(㎣)(y축)를 나타내는 그래프이다. 6㎎/㎏의 대장균 생성된 툼스타틴은 BSA 대조군과 비교하여 786-0 인간 신장 세포암의 종양 성장을 억제시켰다 (도 21b). 종양 성장에 대한 현저한 억제 효과는 10일째에 관찰되었다 (대조군 1096±179.7㎣, 툼스타틴 619±120.7㎣). 툼스타틴을 매일 복막내 주입시키면 대조군과 비교하여 인간 신장 세포암(786-0)의 종양 성장이 억제되었다. 이 실험은 종양 부피가 600 내지 700㎣인 경우에 개시하였다. 각각의 지점은 군 당 5 내지 6마리의 마우스의 평균±SE를 나타낸다. 별표로 표시된 데이터 지점이 중요하며, 단측 스투던트 검정에 의한 경우 P<0.05 였다.The effect of tumstatin on another primary tumor induced in mice was examined. Two million 786-0 renal cell carcinoma cells were injected subcutaneously on the back of male athymic nude mice aged 7-9 weeks. After growing the tumor to about 600-700 mm 3, the animals were divided into six groups. Tumstatin was injected daily intraperitoneally in sterile PBS (6 mg / kg). The control group was injected with BSA. The results are shown in FIG. 21B, which is a graph showing tumor volume (y-axis) versus treatment day (x-axis) for PBS control (□) and 6 mg / kg tumstatin (●). . E. coli produced tumstatin at 6 mg / kg inhibited tumor growth of 786-0 human renal cell carcinoma compared to the BSA control (FIG. 21B). Significant inhibitory effects on tumor growth were observed at day 10 (control 1096 ± 179.7 kPa, tumstatin 619 ± 120.7 kPa). Intraperitoneal injection of tumstatin daily inhibited tumor growth of human kidney cell carcinoma (786-0) compared to the control. This experiment was initiated when the tumor volume was between 600 and 700 mm 3. Each point represents the mean ± SE of 5-6 mice per group. Data points marked with an asterisk are important, with P <0.05 by the one-sided student test.

타입 IV 콜라겐의 α3 사슬의 NC1 도메인(α3(IV) NC1)의 일부는 구드패스츄어 증후군의 병원성 에피토프이다 [참조: Butkowski, R.J. et al., 1987, J. Biol. Chem. 262:7874-7; Saus, J. et al., 1988, J. Biol. Chem. 263:13374-80; Kalluri, R. et al., 1991, J. Biol. Chem. 266:24018-24]. 구드패스츄어 증후군은 폐출혈 및/또는 급속 진행성 사구체신염을 특징으로 하는 자가 면역 질병이다 [참조: Wilson, C. & F. Dixon, 1986, The Kidney, W.B. Sanders Co., Philadelphia, Pennsylvania, USA, pps. 800-89; Hudson, B.G. et al., 1993, J. Biol. Chem. 268:16033-6]. 이들 증후군은 α3(IV) NC1에 대한 자가항체의 결합을 통해 사구체 및 폐포 기저막의 파괴에 의해 유발된다 [참조: Wilson, 1986, supra; Hudson, 1993, supra). 몇몇 그룹은 α3(IV)에 대한 구드패스츄어 자가항원의 위치를 맵핑하거나 예상하고자 하는 연구를 하였고 [참조: Kalluri, R. et al., 1995, J. Am. Soc. Nephrol. 6:1178-85; Kalluri, R. et al., 1996, J. Biol. Chem. 271:9062-8; Levy, J.B. et al., 1997, J. Am. Soc. Nephrol. 8:1698-1705; Kefalides, N.A. et al., 1993, Kidney Int. 43:94-100; Quinones, S. et al., 1992, J. Biol. Chem. 267:19780-4 (erratum in J. Biol. Chem 269:17358); Netzer, K.O. et al., 1999, J. Biol. Chem. 274:11267-74], N-말단, C-말단 및 중간 부분에 있는 잔기가 에피토프 위치인 것으로 보고되었다. 최근에는, 가장 있음직한 질병 관련된 병원체성 에피토프가 N-말단 부분에서 확인되었으며 [참조: Hellmark, T. et al., 1999, Kidney Int. 55:936-44], N-말단 40개 아미노산인 것으로 추가로 한정되었다. 병원체성 구드패스츄어 자가에피토프에 상응하는 N-말단 53개 아미노산 (툼스타틴-N53)이 결여된 트렁케이션된 툼스타틴이 설계되었다. 이러한 변이체 단백질을 하기 실험에 사용하였다.Part of the NC1 domain (α3 (IV) NC1) of the α3 chain of type IV collagen is a pathogenic epitope of Goodpassture syndrome. Butkowski, RJ et al ., 1987, J. Biol. Chem. 262: 7874-7; Saus, J. et al ., 1988, J. Biol. Chem. 263: 13374-80; Kalluri, R. et al ., 1991, J. Biol. Chem. 266: 24018-24. Goodpasture syndrome is an autoimmune disease characterized by pulmonary bleeding and / or rapid progressive glomerulonephritis. Wilson, C. & F. Dixon, 1986, The Kidney , WB Sanders Co., Philadelphia, Pennsylvania, USA, pps . 800-89; Hudson, BG et al ., 1993, J. Biol. Chem. 268: 16033-6. These syndromes are caused by the destruction of glomeruli and alveolar basement membranes through the binding of autoantibodies to α3 (IV) NC1. Wilson, 1986, supra ; Hudson, 1993, supra ). Several groups have done research to map or predict the location of Good Pathure autoantigens for α3 (IV), see Kalluri, R. et al ., 1995, J. Am. Soc. Nephrol. 6: 1178-85; Kalluri, R. et al ., 1996, J. Biol. Chem. 271: 9062-8; Levy, JB et al ., 1997, J. Am. Soc. Nephrol. 8: 1698-1705; Kefalides, NA et al ., 1993, Kidney Int. 43: 94-100; Quinones, S. et al ., 1992, J. Biol. Chem. 267: 19780-4 (erratum in J. Biol. Chem 269: 17358); Netzer, KO et al ., 1999, J. Biol. Chem. 274: 11267-74, residues at the N-terminus, C-terminus and middle portions have been reported to be epitope positions. Recently, the most probable disease related pathogenic epitopes have been identified in the N-terminal part, see Hellmark, T. et al ., 1999, Kidney Int. 55: 936-44, further defined as being the N-terminal 40 amino acids. Truncated tombstatin lacking the N-terminal 53 amino acids (tumstatin-N53) corresponding to the pathogenic Goodpasture autoepitopes was designed. This variant protein was used in the following experiment.

2백만개의 786-0 신장 세포암 세포를 7주 내지 9주령의 수컷 무흉선 누드 마우스의 등에 피하 주사하였다. 종양을 약 100 내지 150㎣로 성장시켰다. 그 후, 동물을 5개의 군으로 나누고, 53개의 N-말단 아미노산이 결여된 대장균 발현된 트렁케이션된 툼스타틴 (Kalluri, R. et al., 1996, J. Biol. Chem. 271:9062-8) 20㎎/㎏을 10일간 매일 복막내 주사하였다. 대조군에게는 PBS를 주사하였다. 결과는 도 22에 도시되어 있으며, 이 도면은 대조 마우스(□) 및 툼스타틴 변이체 N26으로 처리된 마우스(●)에 대한 처리일(x축)에 대한 종양 부피의 증가율(y축)을 나타내는 그래프이다. 20㎎/㎏의 대장균 생성된 툼스타틴-N53은 대조군과 비교하여 제 4일째에서 제 10일째까지 786-0 인간 신장 종양을 현저하게 억제시켰다 (10일째: 툼스타틴-N53 110.0±29.0㎣, 대조군 345.0±24.0㎣) (도 22). 각각의 지점은 군 당 5 내지 6마리의 마우스의 평균±SE를 나타낸다. 별표로 표시된 데이터 지점이 중요하며, 단측 스투던트 검정에 의한 경우 P<0.05 였다.Two million 786-0 renal cell carcinoma cells were injected subcutaneously on the back of male athymic nude mice aged 7-9 weeks. Tumors were grown to about 100-150 mm 3. Animals were then divided into five groups and E. coli-expressed truncated tumstatin lacking 53 N-terminal amino acids (Kalluri, R. et al., 1996, J. Biol. Chem. 271: 9062-8 20 mg / kg was intraperitoneally injected daily for 10 days. The control group was injected with PBS. The results are shown in FIG. 22, which shows a graph showing the rate of increase of tumor volume (y-axis) over the day of treatment (x-axis) for control mice (□) and mice treated with toomstatin variant N26 (x). to be. E. coli-produced Tumstatin-N53 at 20 mg / kg significantly inhibited 786-0 human kidney tumors from day 4 to day 10 compared to the control group (Day 10: Toomstatin-N53 110.0 ± 29.0 kPa, control group) 345.0 ± 24.0 Hz) (FIG. 22). Each point represents the mean ± SE of 5-6 mice per group. Data points marked with an asterisk are important, with P <0.05 by the one-sided student test.

실시예 23: α3(IV) NC1 및 CD31에 대한 면역조직화학적 염색Example 23 Immunohistochemical Staining for α3 (IV) NC1 and CD31

7주령의 수컷 C57/BL6 마우스로부터의 신장 및 피부 조직을 면역형광 현미경검사법에 의해 평가하기 위해 처리하였다. 조직 샘플을 액체 질소로 동결시키고, 4mm 두께의 절편을 사용하였다. 조직을 이미 공지된 간접 면역형광 기법에 의해 처리하였다 [참조: Kalluri, R. et al., 1996, J. Biol. Chem. 271:9062-8]. 동결된 절편을 1차 항체, 다클론성 항-CD31 항체 (1:100 희석율) 또는 다클론성 항-α3(IV) NC1 항체 (1:50 희석율)로 염색시킨 후, 2차 항체, FITC 컨쥬게이션된 항-래트 IgG 항체 또는 FITC 컨쥬게이션된 항-인간 IgG 항체로 염색시켰다. 면역형광성을 올림푸스 형광 현미경 (Tokyo, Japan)으로 조사하였다. 네거티브 대조군은 1차 항체를 관련없는 면역전 혈청으로 대체함으로써 수행하였다.Kidney and skin tissues from 7 week old male C57 / BL6 mice were treated for evaluation by immunofluorescence microscopy. Tissue samples were frozen with liquid nitrogen and 4 mm thick sections were used. Tissues were treated by known indirect immunofluorescence techniques. Kalluri, R. et al ., 1996, J. Biol. Chem. 271: 9062-8. Frozen sections were stained with primary antibody, polyclonal anti-CD31 antibody (1: 100 dilution) or polyclonal anti-α3 (IV) NC1 antibody (1:50 dilution), followed by secondary antibody, FITC conjugate Stained with gated anti-rat IgG antibody or FITC conjugated anti-human IgG antibody. Immunofluorescence was examined by Olympus fluorescence microscopy (Tokyo, Japan). Negative controls were performed by replacing the primary antibody with irrelevant preimmune serum.

마우스 신장의 경우, α3(IV) NC1의 발현은 GBM 및 혈관 기저막에서 관찰되었다. CD31, PECAM-1의 발현은 사구체 내피 및 혈관 내피에서 관찰되었다. 마우스 피부의 경우, α3(IV) NC1는 표피 기저막 및 혈관 기저막에 존재하지 않았다. CD31의 발현은 피부의 혈관 내피에서 관찰되었다. CD31 발현은 마우스 신장의 사구체 및 작은 혈관의 내피에서 관찰되었고, α3(IV) NC1 발현은 사구체 기저막 및 사구체외의 혈관 기저막에서 관찰되었다. CD31의 발현은 마우스 피부의 진피성의 작은 혈관의 내피에서 관찰되었다. α3(IV) NC1 발현은 표피 기저막에 존재하지 않았고, 진피성의 작은 혈관의 기저막에서 거의 관찰되지 않았다. 이들 결과는 툼스타틴의 제한된 분포의 예를 나타낸다.For mouse kidneys, expression of α3 (IV) NC1 was observed in GBM and vascular basement membrane. Expression of CD31, PECAM-1 was observed in glomerular and vascular endothelium. For mouse skin, α3 (IV) NC1 was not present in the epidermal basement membrane and the vascular basement membrane. Expression of CD31 was observed in the vascular endothelium of the skin. CD31 expression was observed in the glomeruli of the mouse kidney and in the endothelium of small blood vessels, and α3 (IV) NC1 expression was observed in the glomerular basement membrane and extravascular glomerular basement membrane. Expression of CD31 was observed in the endothelium of dermal small blood vessels in mouse skin. α3 (IV) NC1 expression was not present in the epidermal basement membrane and hardly observed in the basement membrane of the dermal small blood vessels. These results show an example of a limited distribution of toomstatin.

실시예 24: 혈관형성 억제 단백질의 돌연변이체 및 단편Example 24 Mutants and Fragments of Angiogenesis Inhibitory Proteins

아레스텐 및 칸스타틴의 단편 및 돌연변이체를 마리야마(Mariyama) 등의 문헌[1992, J. Biol. Chem. 267:1253-8]의 슈도모나스(Pseudomonas) 엘라스타제 분해에 따라 또한 제조하였다. 분해물을 겔 여과 HPLC에 의해 분석하고, 생성된 단편을 SDS-PAGE에 의해 분석하고, 상기한 바와 같이 내피 튜브 검정으로 평가하였다. 이들 단편은 12kDa 단편의 아레스텐, 8kDa 단편의 아레스텐, 및 10kDa 단편의 칸스타틴을 포함하였다. 또한, 툼스타틴의 두 개의 단편 ('333' 및 '334')를 PCR 클로닝에 의해 생성시켰다.Fragments and mutants of aresten and canstatin are described in Mariyama et al., 1992, J. Biol. Chem. 267: 1253-8] were also prepared according to Pseudomonas (Pseudomonas) elastase decomposition. The digest was analyzed by gel filtration HPLC and the resulting fragments were analyzed by SDS-PAGE and evaluated by endothelial tube assay as described above. These fragments included aresten of 12kDa fragment, aresten of 8kDa fragment, and canstatin of 10kDa fragment. In addition, two fragments of tumstatin ('333' and '334') were generated by PCR cloning.

도 23에 도시된 바와 같이, 상기 기재된 바와 같이 수행된 내피 튜브 검정에 따르면, 두 개의 아레스텐 단편(12kDa(■) 및 8kDa(□)) 및 칸스타틴 단편(19kDa(▲))은 아레스텐(●) 또는 칸스타틴(○) 보다 더 높은 정도로 내피 튜브의 형성을 억제시켰다. 도 24는 툼스타틴 단편 "333"(●) 및 "334"(○)가 마찬가지로 툼스타틴(▲) 보다 성능이 뛰어났고, BSA(■)와 α6 사슬(□)은 대조군의 역할을 함을 도시한다.As shown in FIG. 23, according to the endothelial tube assay performed as described above, two arestenic fragments (12kDa (■) and 8kDa (□)) and canstatin fragments (19kDa (▲)) were treated with aresten ( Or) inhibiting the formation of endothelial tubes to a higher degree than canstatin (○). FIG. 24 shows that the tumstatin fragments "333" (●) and "334" (○) likewise outperformed toomstatin (▲), and BSA (■) and α6 chains (□) serve as controls. do.

모든 참조문, 특허 및 특허 출원은 온전히 그대로 본원에 참고문헌으로 인용되어 있다. 본 발명을 바람직한 구체예를 참조로 하여 상세히 설명하였지만, 당업자라면 첨부된 청구의 범위에 의해 규정되는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어남이 없이 형식적 및 실질적 형태의 다양한 변화가 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.All references, patents and patent applications are incorporated herein by reference in their entirety. Although the present invention has been described in detail with reference to the preferred embodiments, those skilled in the art will understand that various changes in formal and substantial forms may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

SEQUENCE LISTING <110> Beth Israel Deaconess Medical Center Raghuram Kalluri <120> ANTI-ANGIOGENIC PROTEINS AND METHODS OF USE THEREOF <130> BIDMC98-11pA PCT <140> PCT/US99/13737 <141> 1999-06-17 <150> US 60/089,689 <151> 1998-06-17 <150> US 60/126,175 <151> 1999-03-25 <160> 18 <170> FastSEQ for Windows Version 3.0 <210> 1 <211> 690 <212> DNA <213> Homo sapiens <220> <221> CDS <222> (1)...(687) <400> 1 tct gtt gat cac ggc ttc ctt gtg acc agg cat agt caa aca ata gat 48 Ser Val Asp His Gly Phe Leu Val Thr Arg His Ser Gln Thr Ile Asp 1 5 10 15 gac cca cag tgt cct tct ggg acc aaa att ctt tac cac ggg tac tct 96 Asp Pro Gln Cys Pro Ser Gly Thr Lys Ile Leu Tyr His Gly Tyr Ser 20 25 30 ttg ctc tac gtg caa ggc aat gaa cgg gcc cat gga cag gac ttg ggc 144 Leu Leu Tyr Val Gln Gly Asn Glu Arg Ala His Gly Gln Asp Leu Gly 35 40 45 acg gcc ggc agc tgc ctg cgc aag ttc agc aca atg ccc ttc ctg ttc 192 Thr Ala Gly Ser Cys Leu Arg Lys Phe Ser Thr Met Pro Phe Leu Phe 50 55 60 tgc aat att aac aac gtg tgc aac 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Ser Cys Leu Glu Glu Phe Arg Ala Ser Pro Phe Leu Glu Cys His Gly 180 185 190 Arg Gly Thr Cys Asn Tyr Tyr Ser Asn Ser Tyr Ser Phe Trp Leu Ala 195 200 205 Ser Leu Asn Pro Glu Arg Met Phe Arg Lys Pro Ile Pro Ser Thr Val 210 215 220 Lys Ala Gly Glu Leu Glu Lys Ile Ile Ser Arg Cys Gln Val Cys Met 225 230 235 240 Lys Lys Arg His <210> 11 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> pET22b(+) forward oligonucleotide primer for Tumstatin <400> 11 cgggatccag gtttgaaagg aaaacgt 27 <210> 12 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> pET22b(+) reverse oligonucleotide primer for Tumstatin <400> 12 cccaagcttt cagtgtcttt tcttcat 27 <210> 13 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Additional vector sequence added to protein <400> 13 Met Asp Ile Gly Ile Asn Ser Asp 1 5 <210> 14 <211> 7 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Additional vector sequence added to protein <400> 14 Lys Leu Ala Ala Ala Leu Glu 1 5 <210> 15 <211> 28 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> pPICZaA forward oligonucleotide primer for Arresten <400> 15 ttcggaattc tctgttgatc acggcttc 28 <210> 16 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> pPICZaA reverse oligonucleotide primer for Arresten <400> 16 tgctctagag gtgttcttct catacagact tggca 35 <210> 17 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> pPICZaA forward oligonucleotide primer for Canstatin <400> 17 ttcggaattc gtcagcatcg gctacctcct g 31 <210> 18 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> pPICZaA reverse oligonucleotide primer for Canstatin <400> 18 ggggtacccc caggttcttc atgcacacct gg 32                                 SEQUENCE LISTING        <110> Beth Israel Deaconess Medical Center              Raghuram Kalluri        <120> ANTI-ANGIOGENIC PROTEINS AND METHODS OF          USE THEREOF        <130> BIDMC98-11pA PCT        <140> PCT / US99 / 13737        <141> 1999-06-17        <150> US 60 / 089,689        <151> 1998-06-17        <150> US 60 / 126,175        <151> 1999-03-25        <160> 18        <170> FastSEQ for Windows Version 3.0        <210> 1        <211> 690        <212> DNA        <213> Homo sapiens        <220>        <221> CDS        (222) (1) ... (687)        <400> 1  tct gtt gat cac ggc ttc ctt gtg acc agg cat agt caa aca ata gat 48  Ser Val Asp His Gly Phe Leu Val Thr Arg His Ser Gln Thr Ile Asp   1 5 10 15  gac cca cag tgt cct tct ggg acc aaa att ctt tac cac ggg tac tct 96  Asp Pro Gln Cys Pro Ser Gly Thr Lys Ile Leu Tyr His Gly Tyr Ser               20 25 30  ttg ctc tac gtg caa ggc aat gaa cgg gcc cat gga cag gac ttg ggc 144  Leu Leu Tyr Val Gln Gly Asn Glu Arg Ala His Gly Gln Asp Leu Gly           35 40 45  acg gcc ggc agc tgc ctg cgc aag ttc agc aca atg ccc ttc ctg ttc 192  Thr Ala Gly Ser Cys Leu Arg Lys Phe Ser Thr Met Pro Phe Leu Phe       50 55 60  tgc aat att aac aac gtg tgc aac ttt gca tca cga aat gac tac tcg 240  Cys Asn Ile Asn Asn Val Cys Asn Phe Ala Ser Arg Asn Asp Tyr Ser   65 70 75 80  tac tgg ctg tcc acc cct gag ccc atg ccc atg tca atg gca ccc atc 288  Tyr Trp Leu Ser Thr Pro Glu Pro Met Pro Met Ser Met Ala Pro Ile                   85 90 95  acg ggg gaa aac ata aga cca ttt att agt agg tgt gct gtg tgt gag 336  Thr Gly Glu Asn Ile Arg Pro Phe Ile Ser Arg Cys Ala Val Cys Glu              100 105 110  gcg cct gcc atg gtg atg gcc gtg cac agc cag acc att cag atc cca 384  Ala Pro Ala Met Val Met Ala Val His Ser Gln Thr Ile Gln Ile Pro          115 120 125  ccg tgc ccc agc ggg tgg tcc tcg ctg tgg atc ggc tac tct ttt gtg 432  Pro Cys Pro Ser Gly Trp Ser Ser Leu Trp Ile Gly Tyr Ser Phe Val      130 135 140  atg cac acc agc gct ggt gca gaa ggc tct ggc caa gcc ctg gcg tcc 480  Met His Thr Ser Ala Gly Ala Glu Gly Ser Gly Gln Ala Leu Ala Ser  145 150 155 160  ccc ggc tcc tgc ctg gag gag ttt aga agt gcg cca ttc atc gag tgt 528  Pro Gly Ser Cys Leu Glu Glu Phe Arg Ser Ala Pro Phe Ile Glu Cys                  165 170 175  cac ggc cgt ggg acc tgc aat tac tac gca aac gct tac agc ttt tgg 576  His Gly Arg Gly Thr Cys Asn Tyr Tyr Ala Asn Ala Tyr Ser Phe Trp              180 185 190  ctc gcc acc ata gag agg agc gag atg ttc aag aag cct acg ccg tcc 624  Leu Ala Thr Ile Glu Arg Ser Glu Met Phe Lys Lys Pro Thr Pro Ser          195 200 205  acc ttg aag gca ggg gag ctg cgc acg cac gtc agc cgc tgc caa gtc 672  Thr Leu Lys Ala Gly Glu Leu Arg Thr His Val Ser Arg Cys Gln Val      210 215 220  tgt atg aga aga aca taa 690  Cys Met Arg Arg Thr  225        <210> 2        <211> 229        <212> PRT        <213> Homo sapiens        <400> 2  Ser Val Asp His Gly Phe Leu Val Thr Arg His Ser Gln Thr Ile Asp   1 5 10 15  Asp Pro Gln Cys Pro Ser Gly Thr Lys Ile Leu Tyr His Gly Tyr Ser              20 25 30  Leu Leu Tyr Val Gln Gly Asn Glu Arg Ala His Gly Gln Asp Leu Gly          35 40 45  Thr Ala Gly Ser Cys Leu Arg Lys Phe Ser Thr Met Pro Phe Leu Phe      50 55 60  Cys Asn Ile Asn Asn Val Cys Asn Phe Ala Ser Arg Asn Asp Tyr Ser  65 70 75 80  Tyr Trp Leu Ser Thr Pro Glu Pro Met Pro Met Ser Met Ala Pro Ile                  85 90 95  Thr Gly Glu Asn Ile Arg Pro Phe Ile Ser Arg Cys Ala Val Cys Glu              100 105 110  Ala Pro Ala Met Val Met Ala Val His Ser Gln Thr Ile Gln Ile Pro          115 120 125  Pro Cys Pro Ser Gly Trp Ser Ser Leu Trp Ile Gly Tyr Ser Phe Val      130 135 140  Met His Thr Ser Ala Gly Ala Glu Gly Ser Gly Gln Ala Leu Ala Ser  145 150 155 160  Pro Gly Ser Cys Leu Glu Glu Phe Arg Ser Ala Pro Phe Ile Glu Cys                  165 170 175  His Gly Arg Gly Thr Cys Asn Tyr Tyr Ala Asn Ala Tyr Ser Phe Trp              180 185 190  Leu Ala Thr Ile Glu Arg Ser Glu Met Phe Lys Lys Pro Thr Pro Ser          195 200 205  Thr Leu Lys Ala Gly Glu Leu Arg Thr His Val Ser Arg Cys Gln Val      210 215 220  Cys Met Arg Arg Thr  225        <210> 3        <211> 27        <212> DNA        <213> Artificial Sequence        <220>        <223> pET22b (+) forward oligonucleotide primer for              Arresten        <400> 3  cgggatcctt ctgttgatca cggcttc 27        <210> 4        <211> 27        <212> DNA        <213> Artificial Sequence        <220>        <223> pET22b (+) reverse oligonuceotide primer for              Arresten        <400> 4  cccaagcttt gttcttctca tacagac 27        <210> 5        <211> 684        <212> DNA        <213> Homo sapiens        <220>        <221> CDS        <222> (1) ... (681)        <400> 5  gtc agc atc ggc tac ctc ctg gtg aag cac agc cag acg gac cag gag 48  Val Ser Ile Gly Tyr Leu Leu Val Lys His Ser Gln Thr Asp Gln Glu   1 5 10 15  ccc atg tgc ccg gtg ggc atg aac aaa ctc tgg agt gga tac agc ctg 96  Pro Met Cys Pro Val Gly Met Asn Lys Leu Trp Ser Gly Tyr Ser Leu               20 25 30  ctg tac ttc gag ggc cag gag aag gcg cac aac cag gac ctg ggg ctg 144  Leu Tyr Phe Glu Gly Gln Glu Lys Ala His Asn Gln Asp Leu Gly Leu           35 40 45  gcg ggc tcc tgc ctg gcg cgg ttc agc acc atg ccc ttc ctg tac tgc 192  Ala Gly Ser Cys Leu Ala Arg Phe Ser Thr Met Pro Phe Leu Tyr Cys       50 55 60  aac cct ggt gat gtc tgc tac tat gcc agc cgg aac gac aag tcc tac 240  Asn Pro Gly Asp Val Cys Tyr Tyr Ala Ser Arg Asn Asp Lys Ser Tyr   65 70 75 80  tgg ctc tct acc act gcg ccg ctg ccc atg atg ccc gtg gcc gag gac 288  Trp Leu Ser Thr Thr Ala Pro Leu Pro Met Met Pro Val Ala Glu Asp                   85 90 95  gag atc aag ccc tac atc agc cgc tgt tct gtg tgt gag gcc ccg gcc 336  Glu Ile Lys Pro Tyr Ile Ser Arg Cys Ser Val Cys Glu Ala Pro Ala              100 105 110  atc gcc atc gcg gtc cac agt cag gat gtc tcc atc cca cac tgc cca 384  Ile Ala Ile Ala Val His Ser Gln Asp Val Ser Ile Pro His Cys Pro          115 120 125  gct ggg tgg cgg agt ttg tgg atc gga tat tcc ttc ctc atg cac acg 432  Ala Gly Trp Arg Ser Leu Trp Ile Gly Tyr Ser Phe Leu Met His Thr      130 135 140  gcg gcg gga gac gaa ggc ggt ggc caa tca ctg gtg tca ccg ggc agc 480  Ala Ala Gly Asp Glu Gly Gly Gly Gln Ser Leu Val Ser Pro Gly Ser  145 150 155 160  tgt cta gag gac ttc cgc gcc aca cca ttc atc gaa tgc aat gga ggc 528  Cys Leu Glu Asp Phe Arg Ala Thr Pro Phe Ile Glu Cys Asn Gly Gly                  165 170 175  cgc ggc acc tgc cac tac tac gcc aac aag tac agc ttc tgg ctg acc 576  Arg Gly Thr Cys His Tyr Tyr Ala Asn Lys Tyr Ser Phe Trp Leu Thr              180 185 190  acc att ccc gag cag agc ttc cag ggc tcg ccc tcc gcc gac acg ctc 624  Thr Ile Pro Glu Gln Ser Phe Gln Gly Ser Pro Ser Ala Asp Thr Leu          195 200 205  aag gcc ggc ctc atc cgc aca cac atc agc cgc tgc cag gtg tgc atg 672  Lys Ala Gly Leu Ile Arg Thr His Ile Ser Arg Cys Gln Val Cys Met      210 215 220  aag aac ctg tga 684  Lys Asn Leu  225        <210> 6        <211> 227        <212> PRT        <213> Homo sapiens        <400> 6  Val Ser Ile Gly Tyr Leu Leu Val Lys His Ser Gln Thr Asp Gln Glu   1 5 10 15  Pro Met Cys Pro Val Gly Met Asn Lys Leu Trp Ser Gly Tyr Ser Leu              20 25 30  Leu Tyr Phe Glu Gly Gln Glu Lys Ala His Asn Gln Asp Leu Gly Leu          35 40 45  Ala Gly Ser Cys Leu Ala Arg Phe Ser Thr Met Pro Phe Leu Tyr Cys      50 55 60  Asn Pro Gly Asp Val Cys Tyr Tyr Ala Ser Arg Asn Asp Lys Ser Tyr  65 70 75 80  Trp Leu Ser Thr Thr Ala Pro Leu Pro Met Met Pro Val Ala Glu Asp                  85 90 95  Glu Ile Lys Pro Tyr Ile Ser Arg Cys Ser Val Cys Glu Ala Pro Ala              100 105 110  Ile Ala Ile Ala Val His Ser Gln Asp Val Ser Ile Pro His Cys Pro          115 120 125  Ala Gly Trp Arg Ser Leu Trp Ile Gly Tyr Ser Phe Leu Met His Thr      130 135 140  Ala Ala Gly Asp Glu Gly Gly Gly Gln Ser Leu Val Ser Pro Gly Ser  145 150 155 160  Cys Leu Glu Asp Phe Arg Ala Thr Pro Phe Ile Glu Cys Asn Gly Gly                  165 170 175  Arg Gly Thr Cys His Tyr Tyr Ala Asn Lys Tyr Ser Phe Trp Leu Thr              180 185 190  Thr Ile Pro Glu Gln Ser Phe Gln Gly Ser Pro Ser Ala Asp Thr Leu          195 200 205  Lys Ala Gly Leu Ile Arg Thr His Ile Ser Arg Cys Gln Val Cys Met      210 215 220  Lys Asn Leu  225        <210> 7        <211> 27        <212> DNA        <213> Artificial Sequence        <220>        <223> pET22b (+) forward oligonucleotide primer for              Canstatin        <400> 7  cgggatcctg tcagcatcgg ctacctc 27        <210> 8        <211> 27        <212> DNA        <213> Artificial Sequence        <220>        <223> pET22b (+) reverse oligonucleotide primer for              Canstatin        <400> 8  cccaagcttc aggttcttca tgcacac 27        <210> 9        <211> 738        <212> DNA        <213> Homo sapiens        <220>        <221> CDS        <222> (4) ... (735)        <221> misc_feature        <222> (160) ... (735)        <223> Tumstatin N53        <221> misc_feature        (222) (4) ... (375)        <223> Tumstatin 333        <221> misc_feature        <222> (376) ... (735)        <223> Tumstatin 334        <400> 9  cca ggt ttg aaa gga aaa cgt gga gac agt gga tca cct gca acc tgg 48      Gly Leu Lys Gly Lys Arg Gly Asp Ser Gly Ser Pro Ala Thr Trp       1 5 10 15  aca acg aga ggc ttt gtc ttc acc cga cac agt caa acc aca gca att 96  Thr Thr Arg Gly Phe Val Phe Thr Arg His Ser Gln Thr Thr Ala Ile                   20 25 30  cct tca tgt cca gag ggg aca gtg cca ctc tac agt ggg ttt tct ttt 144  Pro Ser Cys Pro Glu Gly Thr Val Pro Leu Tyr Ser Gly Phe Ser Phe               35 40 45  ctt ttt gta caa gga aat caa cga gcc cac gga caa gac ctt gga act 192  Leu Phe Val Gln Gly Asn Gln Arg Ala His Gly Gln Asp Leu Gly Thr           50 55 60  ctt ggc agc tgc ctg cag cga ttt acc aca atg cca ttc tta ttc tgc 240  Leu Gly Ser Cys Leu Gln Arg Phe Thr Thr Met Pro Phe Leu Phe Cys       65 70 75  aat gtc aat gat gta tgt aat ttt gca tct cga aat gat tat tca tac 288  Asn Val Asn Asp Val Cys Asn Phe Ala Ser Arg Asn Asp Tyr Ser Tyr   80 85 90 95  tgg ctg tca aca cca gct ctg atg cca atg aac atg gct ccc att act 336  Trp Leu Ser Thr Pro Ala Leu Met Pro Met Asn Met Ala Pro Ile Thr                  100 105 110  ggc aga gcc ctt gag cct tat ata agc aga tgc act gtt tgt gaa ggt 384  Gly Arg Ala Leu Glu Pro Tyr Ile Ser Arg Cys Thr Val Cys Glu Gly              115 120 125  cct gcg atc gcc ata gcc gtt cac agc caa acc act gac att cct cca 432  Pro Ala Ile Ala Ile Ala Val His Ser Gln Thr Thr Asp Ile Pro Pro          130 135 140  tgt cct cac ggc tgg att tct ctc tgg aaa gga ttt tca ttc atc atg 480  Cys Pro His Gly Trp Ile Ser Leu Trp Lys Gly Phe Ser Phe Ile Met      145 150 155  ttc aca agt gca ggt tct gag ggc acc ggg caa gca ctg gcc tcc cct 528  Phe Thr Ser Ala Gly Ser Glu Gly Thr Gly Gln Ala Leu Ala Ser Pro  160 165 170 175  ggc tcc tgc ctg gaa gaa ttc cga gcc agc cca ttt cta gaa tgt cat 576  Gly Ser Cys Leu Glu Glu Phe Arg Ala Ser Pro Phe Leu Glu Cys His                  180 185 190  gga aga gga acg tgc aac tac tat tca aat tcc tac agt ttc tgg ctg 624  Gly Arg Gly Thr Cys Asn Tyr Tyr Ser Asn Ser Tyr Ser Phe Trp Leu              195 200 205  gct tca tta aac cca gaa aga atg ttc aga aag cct att cca tca act 672  Ala Ser Leu Asn Pro Glu Arg Met Phe Arg Lys Pro Ile Pro Ser Thr          210 215 220  gtg aaa gct ggg gaa tta gaa aaa ata ata agt cgc tgt cag gtg tgc 720  Val Lys Ala Gly Glu Leu Glu Lys Ile Ile Ser Arg Cys Gln Val Cys      225 230 235  atg aag aaa aga cac tga 738  Met Lys Lys Arg His  240        <210> 10        <211> 244        <212> PRT        <213> Homo sapiens        <220>        <221> PEPTIDE        <222> (54) ... (245)        <223> Tumstatin N53        <221> PEPTIDE        <222> (2) ... (125)        <223> Tumstatin 333        <221> PEPTIDE        <222> (126) ... (245)        <223> Tumstatin 334        <400> 10  Gly Leu Lys Gly Lys Arg Gly Asp Ser Gly Ser Pro Ala Thr Trp Thr   1 5 10 15  Thr Arg Gly Phe Val Phe Thr Arg His Ser Gln Thr Thr Ala Ile Pro              20 25 30  Ser Cys Pro Glu Gly Thr Val Pro Leu Tyr Ser Gly Phe Ser Phe Leu          35 40 45  Phe Val Gln Gly Asn Gln Arg Ala His Gly Gln Asp Leu Gly Thr Leu      50 55 60  Gly Ser Cys Leu Gln Arg Phe Thr Thr Met Pro Phe Leu Phe Cys Asn  65 70 75 80  Val Asn Asp Val Cys Asn Phe Ala Ser Arg Asn Asp Tyr Ser Tyr Trp                  85 90 95  Leu Ser Thr Pro Ala Leu Met Pro Met Asn Met Ala Pro Ile Thr Gly              100 105 110  Arg Ala Leu Glu Pro Tyr Ile Ser Arg Cys Thr Val Cys Glu Gly Pro          115 120 125  Ala Ile Ala Ile Ala Val His Ser Gln Thr Thr Asp Ile Pro Pro Cys      130 135 140  Pro His Gly Trp Ile Ser Leu Trp Lys Gly Phe Ser Phe Ile Met Phe  145 150 155 160  Thr Ser Ala Gly Ser Glu Gly Thr Gly Gln Ala Leu Ala Ser Pro Gly                  165 170 175  Ser Cys Leu Glu Glu Phe Arg Ala Ser Pro Phe Leu Glu Cys His Gly              180 185 190  Arg Gly Thr Cys Asn Tyr Tyr Ser Asn Ser Tyr Ser Phe Trp Leu Ala          195 200 205  Ser Leu Asn Pro Glu Arg Met Phe Arg Lys Pro Ile Pro Ser Thr Val      210 215 220  Lys Ala Gly Glu Leu Glu Lys Ile Ile Ser Arg Cys Gln Val Cys Met  225 230 235 240  Lys Lys Arg His        <210> 11        <211> 27        <212> DNA        <213> Artificial Sequence        <220>        <223> pET22b (+) forward oligonucleotide primer for              Tumstatin        <400> 11  cgggatccag gtttgaaagg aaaacgt 27        <210> 12        <211> 27        <212> DNA        <213> Artificial Sequence        <220>        <223> pET22b (+) reverse oligonucleotide primer for              Tumstatin        <400> 12  cccaagcttt cagtgtcttt tcttcat 27        <210> 13        <211> 8        <212> PRT        <213> Artificial Sequence        <220>        <223> Additional vector sequence added to protein        <400> 13  Met Asp Ile Gly Ile Asn Ser Asp   1 5        <210> 14        <211> 7        <212> PRT        <213> Artificial Sequence        <220>        <223> Additional vector sequence added to protein        <400> 14  Lys Leu Ala Ala Ala Leu Glu   1 5        <210> 15        <211> 28        <212> DNA        <213> Artificial Sequence        <220>        <223> pPICZaA forward oligonucleotide primer for              Arresten        <400> 15  ttcggaattc tctgttgatc acggcttc 28        <210> 16        <211> 35        <212> DNA        <213> Artificial Sequence        <220>        <223> pPICZaA reverse oligonucleotide primer for              Arresten        <400> 16  tgctctagag gtgttcttct catacagact tggca 35        <210> 17        <211> 31        <212> DNA        <213> Artificial Sequence        <220>        <223> pPICZaA forward oligonucleotide primer for              Canstatin        <400> 17  ttcggaattc gtcagcatcg gctacctcct g 31        <210> 18        <211> 32        <212> DNA        <213> Artificial Sequence        <220>        <223> pPICZaA reverse oligonucleotide primer for              Canstatin        <400> 18  ggggtacccc caggttcttc atgcacacct gg 32

Claims (47)

(a) 서열번호: 2의 아미노산 서열을 가지는 폴리펩티드;(a) a polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2; (b) 서열번호: 6의 아미노산 서열을 가지는 폴리펩티드;(b) a polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6; (c) 서열번호: 10의 아미노산 서열을 가지는 폴리펩티드; 및(c) a polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 10; And (d) (a), (b) 또는 (c)의 폴리펩티드의 항혈관형성 단편으로 이루어진 군으로부터 선택된 단리된 항혈관형성 폴리펩티드.(d) an isolated antiangiogenic polypeptide selected from the group consisting of antiangiogenic fragments of the polypeptides of (a), (b) or (c). 제 1항에 있어서, 폴리펩티드가 단량체임을 특징으로 하는 단리된 폴리펩티드.The isolated polypeptide of claim 1, wherein the polypeptide is a monomer. 제 2항에 있어서, 폴리펩티드가 서열번호: 2의 아미노산 서열을 가짐을 특징으로 하는 단리된 폴리펩티드.The isolated polypeptide of claim 2, wherein the polypeptide has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2. 4. 제 2항에 있어서, 폴리펩티드가 서열번호: 6의 아미노산 서열을 가짐을 특징으로 하는 단리된 폴리펩티드.The isolated polypeptide of claim 2, wherein the polypeptide has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6. 제 2항에 있어서, 폴리펩티드가 서열번호: 10의 아미노산 서열을 가짐을 특징으로 하는 단리된 폴리펩티드.The isolated polypeptide of claim 2, wherein the polypeptide has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 10. 4. 제 1항에 따른 폴리펩티드의 다량체로서, 항혈관형성 활성을 가지는 다량체.A multimer of a polypeptide according to claim 1, wherein the multimer has antiangiogenic activity. 제 1항에 따른 폴리펩티드가 엔도스타틴(endostatin), 앤지오스타틴(angiostatin), 및 레스틴(restin)으로 이루어진 군으로부터 선택된 폴리펩티드에 융합되어 있는 융합 단백질로서, 항혈관형성 활성을 가지는 융합 단백질.A fusion protein, wherein the polypeptide according to claim 1 is fused to a polypeptide selected from the group consisting of endostatin, angiostatin, and restin, wherein the polypeptide has antiangiogenic activity. 삭제delete 생물학적 활성 성분으로서 제 1항에 따른 항혈관형성 폴리펩티드를 포함하는 혈관형성을 특징으로 하는 질병 또는 질환을 치료하기 위한 약제 조성물.A pharmaceutical composition for treating a disease or condition characterized by angiogenesis comprising the antiangiogenic polypeptide according to claim 1 as a biologically active ingredient. 제 9항에 있어서, 약제학적 허용 담체를 추가로 포함함을 특징으로 하는 약제 조성물.10. The pharmaceutical composition of claim 9, further comprising a pharmaceutically acceptable carrier. 생물학적 활성 성분으로서 제 1항에 따른 항혈관형성 폴리펩티드 및 엔도스타틴, 앤지오스타틴, 및 아포미그렌(apomigren)으로 이루어진 군으로부터 선택된 폴리펩티드 분자를 포함하는 혈관형성을 특징으로 하는 질병 또는 질환을 치료하기 위한 약제 조성물.For treating a disease or condition characterized by angiogenesis comprising as an biologically active component an antiangiogenic polypeptide according to claim 1 and a polypeptide molecule selected from the group consisting of endostatin, angiostatin, and apomigren. Pharmaceutical composition. 생물학적 활성 성분으로서 제 6항에 따른 다량체를 포함하는 혈관형성을 특징으로 하는 질병 또는 질환을 치료하기 위한 약제 조성물.A pharmaceutical composition for treating a disease or condition characterized by angiogenesis comprising the multimer according to claim 6 as a biologically active ingredient. 생물학적 활성 성분으로서 제 7항에 따른 융합 단백질을 포함하는 혈관형성을 특징으로 하는 질병 또는 질환을 치료하기 위한 약제 조성물.A pharmaceutical composition for treating a disease or condition characterized by angiogenesis comprising the fusion protein according to claim 7 as a biologically active ingredient. 제 1항에 따른 항혈관형성 폴리펩티드를 엔코딩하는 단리된 폴리누클레오티드.An isolated polynucleotide encoding an antiangiogenic polypeptide according to claim 1. 제 14항에 있어서, 폴리누클레오티드가 발현 조절 서열에 작동가능하게 연결되어 있음을 특징으로 하는 단리된 폴리누클레오티드.The isolated polynucleotide of claim 14, wherein the polynucleotide is operably linked to an expression control sequence. 제 15항에 따른 폴리누클레오티드를 사용하여 형질전환된 숙주 세포.A host cell transformed with the polynucleotide according to claim 15. 제 16항에 있어서, 세포가 세균 세포, 효모 세포, 포유류 세포, 곤충 세포 또는 식물 세포로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 숙주 세포.The host cell of claim 16, wherein the cell is selected from the group consisting of bacterial cells, yeast cells, mammalian cells, insect cells or plant cells. 제 3항에 따른 폴리펩티드를 엔코딩하는 단리된 폴리누클레오티드.An isolated polynucleotide encoding a polypeptide according to claim 3. 제 4항에 따른 폴리펩티드를 엔코딩하는 단리된 폴리누클레오티드.An isolated polynucleotide encoding a polypeptide according to claim 4. 제 5항에 따른 폴리펩티드를 엔코딩하는 단리된 폴리누클레오티드.An isolated polynucleotide encoding a polypeptide according to claim 5. (a) 제 14항에 따른 폴리누클레오티드를 사용하여 형질전환시킨 숙주 세포의 배양물을 성장시키고(여기서, 숙주 세포는 세균 세포, 효모 세포, 포유류 세포, 곤충 세포 또는 식물 세포를 포함하는 군으로부터 선택된다); (b) 상기 배양물로부터 폴리펩티드를 정제시킴으로써 제 14항에 따른 폴리누클레오티드에 의해 엔코딩된 폴리펩티드를 생성시키는 것을 포함하여, 제 14항에 따른 폴리누클레오티드에 의해 엔코딩된 폴리펩티드를 생성시키는 방법.(a) growing a culture of a host cell transformed with the polynucleotide according to claim 14, wherein the host cell is selected from the group comprising bacterial cells, yeast cells, mammalian cells, insect cells or plant cells do); (b) producing a polypeptide encoded by the polynucleotide according to claim 14, comprising producing a polypeptide encoded by the polynucleotide according to claim 14 by purifying the polypeptide from the culture. 삭제delete 제 14항에 따른 폴리누클레오티드를 포함하는 혈관형성을 특징으로 하는 질병 또는 질환을 치료하기 위한 약제 조성물.A pharmaceutical composition for treating a disease or condition characterized by angiogenesis comprising a polynucleotide according to claim 14. 삭제delete 제 23항에 있어서, 폴리누클레오티드가 포유류 세포에 포함됨을 특징으로 하는 약제 조성물.The pharmaceutical composition of claim 23, wherein the polynucleotide is included in a mammalian cell. 제 25항에 있어서, 폴리누클레오티드가 바이러스 벡터에 의해 포유류 세포내로 삽입됨을 특징으로 하는 약제 조성물.The pharmaceutical composition of claim 25, wherein the polynucleotide is inserted into the mammalian cell by a viral vector. 제 1항의 단리된 폴리펩티드에 특이적으로 결합하는 항체.An antibody that specifically binds to the isolated polypeptide of claim 1. 서열번호: 2의 서열을 가지는 인간 타입 IV 콜라겐의 α1 사슬의 NC1 도메인; 서열번호: 6의 서열을 가지는 인간 타입 IV 콜라겐의 α2 사슬의 NC1 도메인; 서열번호: 10의 서열을 가지는 인간 타입 IV 콜라겐의 α3 사슬의 NC1 도메인; 및 이들 중 하나의 항혈관형성 단편으로 이루어진 군으로부터 선택된 항혈관형성 폴리펩티드를 포함하는 혈관형성을 특징으로 하는 질병 또는 질환을 치료하기 위한 약제 조성물로서, 항혈관형성 활성을 가지는 약제 조성물.The NC1 domain of the α1 chain of human type IV collagen having the sequence of SEQ ID NO: 2; The NC1 domain of the α2 chain of human type IV collagen having the sequence of SEQ ID NO: 6; The NC1 domain of the α3 chain of human type IV collagen having the sequence of SEQ ID NO: 10; And an antiangiogenic polypeptide selected from the group consisting of one of these antiangiogenic fragments, wherein the pharmaceutical composition for treating a disease or condition characterized by angiogenesis, wherein the pharmaceutical composition has antiangiogenic activity. 제 28항에 있어서, 혈관형성을 특징으로 하는 질병 또는 질환이 혈관형성-의존성 암, 양성 종양, 류마티스양관절염, 당뇨병성 망막병증, 건선, 안구혈관형성 질환, 오슬러-웨버 증후군, 심근 혈관형성, 플라크 신혈관화, 모세혈관확장증, 혈우병 관절증, 혈관섬유종, 외상 과립화, 장 유착증, 동맥경화증, 경피증, 비후성 반흔, 캣 스크래치 질환, 헬리오박터 필로리(Heliobacter pylori) 궤양, 투석 이식 혈관 통로 협착증, 피임 및 비만으로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 조성물.29. The method of claim 28, wherein the disease or condition characterized by angiogenesis is angiogenesis-dependent cancer, benign tumor, rheumatoid arthritis, diabetic retinopathy, psoriasis, ocular angiogenic disease, Osler-Weber syndrome, myocardial angiogenesis, Plaque neovascularization, capillary dilatation, hemophilia arthrosis, hemangiofibroma, trauma granulation, intestinal adhesions, arteriosclerosis, scleroderma, thickening scars, cat scratch disease, Heliobacter pylori ulcers, dialysis graft vascular stenosis, Composition selected from the group consisting of contraception and obesity. 제 29항에 있어서, 질병 또는 질환이 암임을 특징으로 하는 조성물.30. The composition of claim 29, wherein the disease or condition is cancer. 삭제delete 삭제delete 서열번호: 10의 아미노산 2 내지 125를 포함하는 항혈관형성 폴리펩티드를 엔코딩하는 폴리누클레오티드.A polynucleotide encoding an anti-angiogenic polypeptide comprising amino acids 2 to 125 of SEQ ID NO: 10. 삭제delete 서열번호: 10의 아미노산 126 내지 245를 포함하는 항혈관형성 폴리펩티드를 엔코딩하는 폴리누클레오티드.A polynucleotide encoding an anti-angiogenic polypeptide comprising amino acids 126-245 of SEQ ID NO: 10. 삭제delete 삭제delete 주형으로서 서열번호: 9의 누클레오티드 4 내지 375 또는 누클레오티드 376 내지 735를 포함하는 폴리누클레오티드를 사용하여 PCR 클로닝 방법에 의해 제조되는, 타입 IV 인간 콜라겐의 α3 사슬의 NC1 도메인의 항혈관형성 단편.An antiangiogenic fragment of the NC1 domain of the α3 chain of type IV human collagen, prepared by PCR cloning method using polynucleotides comprising nucleotides 4 to 375 or nucleotides 376 to 735 of SEQ ID NO: 9 as a template. 서열번호: 2의 인간 타입 IV 콜라겐의 α1 사슬의 NC1 도메인의 항혈관형성 단편으로서, 슈도모나스(Pseudomonas) 엘라스타제 분해 방법에 의해 제조된 단편.Fragment produced by Pseudomonas elastase digestion method as an antiangiogenic fragment of NC1 domain of α1 chain of human type IV collagen of SEQ ID NO: 2. 제 39항에 있어서, 단편의 크기가 SDS-PAGE에 의해 측정되었을 때 12 kDa임을 특징으로 하는 항혈관형성 단편.40. The antiangiogenic fragment of claim 39, wherein the size of the fragment is 12 kDa as measured by SDS-PAGE. 제 39항에 있어서, 단편의 크기가 SDS-PAGE에 의해 측정되었을 때 8 kDa임을 특징으로 하는 항혈관형성 단편.40. The anti-angiogenic fragment of claim 39, wherein the size of the fragment is 8 kDa as measured by SDS-PAGE. 서열번호: 6의 인간 타입 IV 콜라겐의 α2 사슬의 NC1 도메인의 항혈관형성 단편으로서, 슈도모나스(Pseudomonas) 엘라스타제 분해 방법에 의해 제조된 단편.Fragment produced by Pseudomonas elastase digestion method as an antiangiogenic fragment of NC1 domain of α2 chain of human type IV collagen of SEQ ID NO: 6. 제 42항에 있어서, 단편의 크기가 SDS-PAGE에 의해 측정되었을 때 10 kDa임을 특징으로 하는 단편.43. The fragment of claim 42, wherein the fragment is 10 kDa as measured by SDS-PAGE. 삭제delete 제 1항에 있어서, 항혈관형성 단편이 The method of claim 1, wherein the antiangiogenic fragment is a) 서열번호: 10의 아미노산 54 내지 아미노산 245의 아미노산 서열;a) the amino acid sequence of amino acids 54 to amino acid 245 of SEQ ID NO: 10; b) 서열번호: 10의 아미노산 2 내지 아미노산 245의 아미노산 서열; 및b) amino acid sequence of amino acids 2 to 245 of SEQ ID NO: 10; And c) 서열번호: 10의 아미노산 126 내지 아미노산 245의 아미노산 서열로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 단리된 폴리펩티드.c) an isolated polypeptide selected from the group consisting of amino acid 126 to amino acid 245 of SEQ ID NO: 10. 제 25항에 있어서, 상기 포유류 세포가 혈액 세포, TIL 세포, 골수 세포, 혈관 세포, 종양 세포, 간 세포, 근육 세포, 및 섬유아세포로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 조성물.The composition of claim 25, wherein said mammalian cell is selected from the group consisting of blood cells, TIL cells, bone marrow cells, vascular cells, tumor cells, liver cells, muscle cells, and fibroblasts. 제 38항에 있어서, 서열번호: 10의 아미노산 2 내지 125의 서열 또는 서열번호: 10의 아미노산 126 내지 245의 서열을 가지는 항혈관형성 단편.The antiangiogenic fragment of claim 38, having a sequence of amino acids 2 to 125 of SEQ ID NO: 10 or a sequence of amino acids 126 to 245 of SEQ ID NO: 10. 39.
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