KR102594780B1 - Igfb3 및 그것의 수용체와 관련되는 질환의 치료 - Google Patents

Abstract

인슐린-유사 성장 인자-결합 단백질 3 수용체 (IGFBP-3R) 아고니스트 및 IGFBP-3 및 IGFBP-3R 와 관련되는 질환을 치료하기 위해 그것을 사용하는 방법이 제공된다. 상기 아고니스트는 IGFBP-3R 에 결합하여 이를 활성화시키는데 특이적인 항체 또는 기타 분자일 수 있다. 상기 아고니스트는 예를 들어 암, 대사 증후군 및 폐쇄성 호흡기 장애를 치료하는데 사용된다. 게다가, 종양 조직에서의 IGFBP-3R 의 수준을 측정함으로써 암을 진단하고 재발, 전이 및/또는 생존의 가능성을 예측하는 방법이 제공된다.

Description

IGFB3 및 그것의 수용체와 관련되는 질환의 치료

본 발명은 일반적으로 인슐린-유사 성장 인자-결합 단백질 3 (Insulin-like Growth Factor-Binding Protein 3) (IGFBP-3) 및 그것의 수용체인, IGFBP-3R 와 관련되는 질환을 치료하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 IGFBP-3R 아고니스트를 사용하여 암을 진단하고, 암, 대사 증후군 및 폐쇄성 호흡기 장애를 치료하는 방법을 제공한다.

미국 암 학회는 2017 년에 거의 170 만 개의 새로운 사례의 암이 진단될 것으로 추정한다. 암 사망률과 관련하여, 폐암은 단연코 여성의 경우 암 사망의 주요 원인이며 (25%), 유방암 (14%), 및 결장직장암 (8%) 이 뒤를 잇는다. 남성의 경우, 폐암 (27%), 결장직장암 (9%) 및 전립선암 (8%) 이 암 사망의 주요 원인이다. 이들 높은 사망률 암에 대한 새로운 요법이 시급히 필요하다. 종양학 약물 발견은 현재 종양 세포를 공격하는 선택적이고 약물-접근가능한 분자 표적의 매우 극심한 부족을 겪는다.

특히, 미국 암 학회 (American Cancer Society) 에 따르면, 미국에서 여성 8 명 중 약 1 명 (12%) 은 평생 동안 침윤성 유방암 (BC) 에 걸릴 것이고, 2016 년에는 약 40,000 명의 여성이 BC 으로 사망할 것이다. 특히, 약물 표적 ER, PR 및 HER2 의 발현을 결여하는 BC 의 이종 아형을 구성하는, 삼중 음성 유방암 (TNBC) 은 모든 진단된 BC 사례의 15-20% 를 차지하고, 아직 불균형한 수의 암-관련 사망의 원인이다¹. TNBC 은 호르몬 요법 (예컨대 타목시펜 또는 아로마타제 저해인자) 또는 HER2 수용체를 표적으로 하는 요법, 예컨대 헤르셉틴 (트라스투주맙) 에 응답하지 않다. TNBC 에 대해 구체적으로 승인된 표적지향 요법이 없으므로, 현재의 치료는 주로 화학요법 및 방사선요법에 의존한다. 화학요법 및 방사선요법에 대한 초기 응답에도 불구하고, 저항성이 빈번하고 신속하게 발달한다. 그러므로, TNBC 생물학의 복잡성 및 "전통적인" 치료 표적의 결여를 고려하면, 새로운 표적지향 접근법이 시급히 필요하다.

대사 증후군은 심각한 건강 상태이고, 비만 및 좌식 생활방식의 빈도가 높아짐에 따라, 그리고 노화 인구로 인해 점점 더 널리 유행하고 있다. 예를 들어, 미국에서, 인구의 약 34% 가 대사 증후군을 앓고 있고, 유병률은 연령에 따라 증가한다: 대사 증후군은 50 세가 넘는 미국 인구의 약 60% 에 영향을 미친다. 대사 증후군은 인슐린 저항성, 죽상경화성 심혈관 질환 (예를 들어, 심장병 및 뇌졸중) 및 제 2 형 당뇨병을 비롯한 여러 쇠약하게 하는 질환의 증가되는 위험과 관련된다. 이러한 질환의 발병은 병에 걸린 사람들의 삶의 질에 큰 부정적 영향을 초래하고, 이미 무리가 생긴 국가의 건강 관리 시스템에 높은 부담을 준다. 특정 증상에 대해 일부 치료가 이용가능하고 (예를 들어 고혈압 약물 등), 생활 방식 변화가 긍정적 영향을 미칠 수 있지만, 모든 환자가 의약 또는 생활 방식 변화의 필요에 대해 동일하게 잘 응답하지는 않는다. 대사 증후군을 치료하기 위해 이용가능한 추가의 의약을 갖는 것이 유익할 것이다.

폐쇄성 호흡기 장애 (또한 폐쇄성 허파 또는 폐 질환으로서 알려져 있음) 는 기도 폐쇄를 특징으로 하는 호흡기 질환의 범주이다. 만성 폐쇄성 폐 질환 (COPD) 및 천식을 비롯한 여러 질환이 이 범주에 포함된다. 이 병의 발생률은 증가하고 있다. 예를 들어, 전세계 질환 부담 연구의 추정에 따르면, 흡연자와 비흡연자 모두를 괴롭히는, COPD 은 2013 년에 전세계적으로 3 억 명이 넘는 인구를 고통받게 했으며, 이 질환으로 인한 연간 사망자는 250,000 명이다. 예를 들어 인구 고령화로 인해, 질환 부담과 그것의 재정적 영향이 증가할 것으로 예측된다. 2014 년 현재, 전세계적으로 3 억 3 천 4 백만명이 천식에 걸렸다고 추정되었다. 그것은 어린이에서 가장 흔한 만성 질환이고, 그 유병률이 또한 증가하고 있다. 증상을 조절할 수 있는 몇몇 의약이 이용가능하지만, 이러한 유형 및 다른 유형의 폐쇄성 호흡기 장애를 치료하기 위한 추가적인 개선된 방법 및 제제를 제공할 필요가 지속적으로 존재한다.

본 발명의 다양한 특색 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명에 기재되어 있고, 일부는 상세한 설명으로부터 명백할 것이거나 본 발명의 실시에 의해 습득될 수 있다. 본 발명은 기재된 상세한 설명 및 청구 범위에서 특별히 지적된 조성물 및 방법에 의해 실현되고 달성될 것이다.

이 개시물은 중대한 항종양, 항-염증성 신호전달 캐스케이드인, IGFBP-3/IGFBP-3R 축을 기술한다. IGFBP-3 및 그것의 수용체인, IGFBP-3R 이 암, 대사 증후군, 폐쇄성 호흡기 장애 및 다양한 염증성 장애를 비롯한 여러 질환에서 일정한 역할을 하는 것이 발견되었다. (IGFBP-3R 은 또한 "막관통 단백질 219 (transmembrane protein 219)" 로서 알려져 있고, "IGFBP-3R" 및 두문자어 "TMEM219" 는 본원에서 호환되게 사용될 수 있다.) 그러한 질환의 경우, 일부 측면에서, 생산되는 IGFBP-3 의 수준이 IGFBP-3R (TMEM219) 의 충분한 활성화를 야기하기에는 불충분하다는 것이 확인되었다. 그러므로, 본 개시물은 천연 리간드 IGFBP-3 을 대체하는 제제를 제공한다. 상기 제제는 TMEM219 에 결합하여 이를 활성화시키는 TMEM219 아고니스트이고, 따라서 이러한 질환의 증상 및/또는 일부 경우에 질환의 재발을 예방, 치료 또는 개선하고/하거나 질환을 앓는 환자의 예후 (예를 들어 생존율, 재발률, 무병 생존 시간 등) 를 개선하는데 사용될 수 있다. 하나의 양상에서, TMEM219 아고니스트는 모노클로날 항체 (mAb) 이다. 따라서, 이 개시물은 암 (유방암, 대장암 및 폐암을 포함), 대사 증후군, 폐쇄성 호흡기 장애, 염증성 장애, 및 관련 질환을 치료하기 위한 TMEM219 아고니스트 mAb 의 치료적 용도를 기술한다. 특히, TMEM219 아고니스트성 항체는 이러한 장애를 치료하기 위한 독특한 메커니즘 및 표적 특이성을 갖는 새로운 세대의 치료제를 구성한다. TMEM219 아고니스트 mAb 는 유리하게는 정상적, 비-질환 (예를 들어 비-종양) 세포에 나쁜 유해 효과 (예컨대 세포 손상 또는 세포 살해) 를 나타내지 않는다.

게다가, 암 진단과 관련하여, 종양 세포에서의 TMEM219 의 낮은 발현 수준은 불량한 예후, 예를 들어 증가된 전이, 재발 위험 및/또는 더 낮은 전체 생존율의 지표라는 것이 발견되었다. 따라서, TMEM219 의 발현 수준이 미리 결정된 상응하는 기준 값보다 낮은 환자의 경우, 전형적으로 공격적인 치료 섭생법이 권고된다. 반대로, 종양 세포에서의 TMEM219 의 발현 수준이 높은 환자는 상대적으로 양호한 예후를 가지며, 더 낮은 전이 및 재발 위험 및/또는 더 높은 생존율을 갖는다. 따라서, 부작용이 더 적은 덜 공격적인 (따라서 독성이 덜한) 치료 섭생법이 권고된다.

TMEM219 에 결합하여 이를 활성화시키는 아고니스트를 제공하는 것이 본 개시물의 목적이다. 일부 양상에서, 아고니스트는 소분자, 펩티드, 폴리펩티드 또는 항체이다. 다른 양상에서, 아고니스트는 SEQ ID NO: 15, SEQ ID NO: 17, SEQ ID NO: 19, SEQ ID NO: 21, SEQ ID NO: 23, 아미노산 서열 ATS, SEQ ID NO: 25, SEQ ID NO: 27, SEQ ID NO: 29, SEQ ID NO: 31, 아미노산 서열 SAS, 및 SEQ ID NO: 33 으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 상보성 결정 영역 (CDR), 또는 상기 적어도 하나의 CDR 과 적어도 90% 동일한 CDR 을 함유하는 항체이다. 추가의 양상에서, 항체는 i) SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3 또는 SEQ ID NO: 5 와 적어도 90% 동일한 아미노산 서열을 갖는 중쇄, 및/또는 ii) SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4 또는 SEQ ID NO: 6 과 적어도 90% 동일한 아미노산 서열을 갖는 경쇄를 포함한다. 부가적 양상에서, i) 중쇄는 SEQ ID NO: 1 과 적어도 90% 동일하고 경쇄는 SEQ ID NO: 2 와 적어도 90% 동일하거나; ii) 중쇄는 SEQ ID NO: 3 과 적어도 90% 동일하고 경쇄는 SEQ ID NO: 4 와 적어도 90% 동일하거나; 또는 iii) 중쇄는 SEQ ID NO: 5 와 적어도 90% 동일하고 경쇄는 SEQ ID NO: 6 과 적어도 90% 동일하다. 일부 양상에서, 항체는 검출가능한 표지를 포함한다.

본 개시물은 또한 하기 단계를 포함하는, 이를 필요로 하는 환자에서 TMEM219 발현 암을 치료하는 방법을 제공한다: 상기 환자에게 TMEM219 에 결합하여 이를 활성화시키는 아고니스트의 치료적 유효량을 투여하는 단계. 일부 양상에서, 아고니스트는 소분자, 펩티드, 폴리펩티드 또는 항체이다. 다른 양상에서, 아고니스트는 SEQ ID NO: 15, SEQ ID NO: 17, SEQ ID NO: 19, SEQ ID NO: 21, SEQ ID NO: 23, 아미노산 서열 ATS, SEQ ID NO: 25, SEQ ID NO: 27, SEQ ID NO: 29, SEQ ID NO: 31, 아미노산 서열 SAS, 및 SEQ ID NO: 33 으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 상보성 결정 영역 (CDR), 또는 상기 적어도 하나의 CDR 과 적어도 90% 동일한 CDR 을 함유하는 항체이다. 추가의 양상에서, 항체는 i) SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3 또는 SEQ ID NO: 5 와 적어도 90% 동일한 아미노산 서열을 갖는 중쇄, 및/또는 ii) SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4 또는 SEQ ID NO: 6 과 적어도 90% 동일한 아미노산 서열을 갖는 경쇄를 포함한다. 부가적 양상에서, i) 중쇄는 SEQ ID NO: 1 과 적어도 90% 동일하고 경쇄는 SEQ ID NO: 2 와 적어도 90% 동일하거나; ii) 중쇄는 SEQ ID NO: 3 과 적어도 90% 동일하고 경쇄는 SEQ ID NO: 4 와 적어도 90% 동일하거나; 또는 iii) 중쇄는 SEQ ID NO: 5 와 적어도 90% 동일하고 경쇄는 SEQ ID NO: 6 과 적어도 90% 동일하다. 일부 양상에서, 암은 유방암, 대장암, 폐암, 난소암, 췌장암, 간암 또는 백혈병이다.

본 개시물은 또한 하기 단계를 포함하는, 이를 필요로 하는 환자에서 인슐린 저항성을 치료하는 방법을 제공한다: 상기 환자에게 TMEM219 에 결합하여 이를 활성화시키는 아고니스트의 치료적 유효량을 투여하는 단계. 일부 양상에서, 아고니스트는 소분자, 펩티드, 폴리펩티드 또는 항체이다. 다른 양상에서, 아고니스트는 SEQ ID NO: 15, SEQ ID NO: 17, SEQ ID NO: 19, SEQ ID NO: 21, SEQ ID NO: 23, 아미노산 서열 ATS, SEQ ID NO: 25, SEQ ID NO: 27, SEQ ID NO: 29, SEQ ID NO: 31, 아미노산 서열 SAS, 및 SEQ ID NO: 33 으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 상보성 결정 영역 (CDR), 또는 상기 적어도 하나의 CDR 과 적어도 90% 동일한 CDR 을 함유하는 항체이다. 추가의 양상에서, 항체는 i) SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3 또는 SEQ ID NO: 5 와 적어도 90% 동일한 아미노산 서열을 갖는 중쇄, 및/또는 ii) SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4 또는 SEQ ID NO: 6 과 적어도 90% 동일한 아미노산 서열을 갖는 경쇄를 포함한다. 부가적 양상에서, i) 중쇄는 SEQ ID NO: 1 과 적어도 90% 동일하고 경쇄는 SEQ ID NO: 2 와 적어도 90% 동일하거나; ii) 중쇄는 SEQ ID NO: 3 과 적어도 90% 동일하고 경쇄는 SEQ ID NO: 4 와 적어도 90% 동일하거나; 또는 iii) 중쇄는 SEQ ID NO: 5 와 적어도 90% 동일하고 경쇄는 SEQ ID NO: 6 과 적어도 90% 동일하다.

본 개시물은 또한 하기 단계를 포함하는, 이를 필요로 하는 환자에서 염증성 장애를 치료하는 방법을 제공한다: 상기 환자에게 TMEM219 에 결합하여 이를 활성화시키는 아고니스트의 치료적 유효량을 투여하는 단계. 일부 양상에서, 아고니스트는 소분자, 펩티드, 폴리펩티드 또는 항체이다. 다른 양상에서, 아고니스트는 SEQ ID NO: 15, SEQ ID NO: 17, SEQ ID NO: 19, SEQ ID NO: 21, SEQ ID NO: 23, 아미노산 서열 ATS, SEQ ID NO: 25, SEQ ID NO: 27, SEQ ID NO: 29, SEQ ID NO: 31, 아미노산 서열 SAS, 및 SEQ ID NO: 33 으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 상보성 결정 영역 (CDR), 또는 상기 적어도 하나의 CDR 과 적어도 90% 동일한 CDR 을 함유하는 항체이다. 추가의 양상에서, 항체는 i) SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3 또는 SEQ ID NO: 5 와 적어도 90% 동일한 아미노산 서열을 갖는 중쇄, 및/또는 ii) SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4 또는 SEQ ID NO: 6 과 적어도 90% 동일한 아미노산 서열을 갖는 경쇄를 포함한다. 부가적 양상에서, i) 중쇄는 SEQ ID NO: 1 과 적어도 90% 동일하고 경쇄는 SEQ ID NO: 2 와 적어도 90% 동일하거나; ii) 중쇄는 SEQ ID NO: 3 과 적어도 90% 동일하고 경쇄는 SEQ ID NO: 4 와 적어도 90% 동일하거나; 또는 iii) 중쇄는 SEQ ID NO: 5 와 적어도 90% 동일하고 경쇄는 SEQ ID NO: 6 과 적어도 90% 동일하다. 일부 양상에서, 항체는 검출가능한 표지를 포함한다. 일부 양상에서, 염증성 장애는 궤양성 대장염, 대장염, 크론병, 죽상동맥경화증, 만성 위궤양, 만성 폐쇄성 폐 질환, 특발성 폐 섬유증, 결핵, 관절염, 만성 부비동염, 천식, 간염, 강직성 척추염, 간 섬유증, 비알콜성 지방간염 또는 만성 치주염으로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 부가적 양상에서, 관절염은 골관절염, 류머티스성 관절염 (RA), 및 건선성 관절염이다.

본 개시물은 또한 하기 단계를 포함하는, 암에 걸린 대상의 예후를 결정하고 그에 따라 대상을 치료하는 방법을 제공한다: i) 대상으로부터의 종양 샘플 중 TMEM219 발현의 수준을 측정하는 단계; ii) 단계 i) 에서 얻어진 TMEM219 발현의 수준을 TMEM219 발현의 상응하는 기준 수준과 비교하는 단계; 및 iii) TMEM219 발현의 수준이 TMEM219 발현의 상응하는 기준 수준과 동일하거나 또는 더 낮은 경우에, 그 때 iv) 환자가 불량한 예후를 갖는다는 결론을 내리고 공격적인 항암 치료를 환자에게 제공하는 단계;

또는 v) TMEM219 발현의 수준이 TMEM219 발현의 상응하는 기준 수준보다 더 높은 경우에, 그 때 iv) 환자가 양호한 예후를 갖는다는 결론을 내리고 덜 공격적인 항암 치료를 환자에게 제공하는 단계. 일부 양상에서, 암은 유방암, 대장암, 폐암, 난소암, 췌장암, 간암 또는 백혈병이다. 부가적 양상에서, 예후는 환자에서의 암 재발의 위험, 전이의 위험, 환자의 전체 생존율 및 환자에 대한 화학요법의 유익의 예측 중 하나 이상을 포함한다.

도 1A 및 B. 인간 암에서의 IGFBP3 및 TMEM219 (IGFBP-3R) 유전자 발현 수준. A, CellX tool5 를 사용하여 TCGA 로부터의 공개적으로 입수가능한 유방암, 결장직장암 및 폐암 유전자 발현 데이타를 마이닝했다. B, Champions Oncology, Inc (Hackensack, NJ) 에 의해 제공되는 Champions 종양이식 데이타베이스를 사용하는 간세포 암종, 삼중 음성 유방암 (TNBC), 비-소세포 폐 암종 (NSCLC), 결장직장암, 난소암, 췌장암에서의 TMEM219 발현의 RNA 시퀀싱 데이타 분석.
도 2. 유방암 환자의 생존에 대한 TMEM219 의 높은/낮은 발현의 효과. KM 플롯 분석의 평가는 높은 (n = 423) 및 낮은 (n = 1237) TMEM219 발현을 갖는 유방암 환자의 군 사이의 유의한 생존 차이를 보여준다 (p-값 = 4.9E-6, HR = 0.63, CI 0.52 - 0.77).
도 3A-D. 폐암 환자에서의 생존에 대한 IGFBP-3/IGFBP-3R 발현의 영향. SynTarget 도구 및 GSE30219 연구로부터의 데이타를 사용하여 폐암 환자의 생존에 대한 TMEM219 의 높은/낮은 발현의 효과를 평가했다. TMEM219 발현은 중간 발현에 기초하여 높은 (n = 162) vs. 낮은 (n = 131) 군으로 등급이 매겨졌다. log 순위 p-값 (p-값 = 0.00108) 을 평가했다. A, TMEM219: 저, IGFBP3: 저; B, TMEM219: 고, IGFBP3: 고; C, TMEM219: 고, TMEM219: 저; D, IGFBP3: 고, IGFBP3: 저.
도 4. 세포에서의 TMEM219/IGFBP-3 상호작용, 암 세포에서의 세포자멸사의 유도 및 종양-유도되는 NF-κB 활성의 억제를 통한 종양 성장, 종양 혈관형성, 전이 및 화학-저항성의 IGFBP-3-유도되는 저해에 관한 중심 경로의 도해적 표현.
도 5A-F. TMEM219 (IGFBP-3R) 아고니스트 mAb 가변 영역 뉴클레오티드 및 아미노산 서열. A, mAb #245 중쇄 (SEQ ID NO: 1); B, mAb #245 경쇄 (SEQ ID NO: 2); C, mAb #274 중쇄 (SEQ ID NO: 3); D, mAb #274 경쇄 (SEQ ID NO: 4); E, TMEM219#274-hIgG1 키메라 중쇄 (SEQ ID NO: 5); F, TMEM219#274-hIgG1 키메라 경쇄 (SEQ ID NO: 6).
도 6A-C. 유방암 세포에서의 TMEM219 아고니스트 mAb 의 성장 저해 효과. A, 유방암 세포에서의 TMEM219 발현을 보이는 대표적 웨스턴 면역블롯 (WIB). B, 유방 세포를 40% 컨플루언시까지 성장시키고, 3 일 동안 1% FBS 함유 배지에서 30nM IGFBP-3R 아고니스트 mAb#2 (#274) 로 처리했다. C, 유사하게 유방암 세포를 3 일 동안 상이한 농도의 TMEM219 아고니스트 mAb#2 (#274) 로 처리하고, 생세포를 TC20 자동 세포 계수기를 사용하여 계수했다. n=3, 듀플리케이트. MCF-10A: 정상적 유방 상피 세포; MCF-7, T47D: 에스트로겐 응답성 유방암 세포 MDA-MB231, Hs578T: 삼중-음성 유방암 세포.
도 7A-E. A, TMEM219 를 발현하는 생물발광 MDA-MB-231 세포에서의 (그러나 TMEM219-녹다운 MDA231 세포에서는 아님) TMEM219 아고니스트 mAb 의 항암 효과. TMEM219 mAb#2 (#274) 의 처리는 카스파제-3 의 유의한 활성화, 총 PARP 의 감소 및 종양-활성화되는 NF-κB 신호전달의 억제 (A), 및 세포 성장 저해 (B) 를 초래한다. C, TMEM219# 274-hIgG1 키메라는 MCF-7 세포 용해물에서 TMEM219 를 검출하고, 또한 D, 생물발광 MDA-MB-231 세포에서 카스파제-3 을 활성화시키고 종양-활성화되는 NF-κB 신호전달을 저해한다. E, TMEM219 의 CRISPR-CAS9-매개되는 녹다운은 TMEM219 단백질 발현의 완전한 녹다운 (위쪽 패널, sgRNA-1 & sgRNA-2) 및 그 다음에 유의하지 않은 TMEM219 아고니스트 mAb #274-유도되는 성장 저해 (아래쪽 패널, sgRNA-1 & sgRNA-2) 를 초래한다. F, TMEM219 mAb 의 작용의 메카니즘. TMEM219 아고니스트 mAb 는 TMEM219 에 특이적으로 결합하고, 인간 암에서 카스파제-의존적 세포자멸사의 유도 및 종양-활성화되는 NF-κB 신호전달 경로의 억제를 통해 항종양 기능을 발휘한다.
도 8A-C. 생물발광 정위 MDA231 TNBC 마우스에서의 TMEM219 mAb 의 항종양 효과. TMEM219 mAb#2 (#274) 투여는 종양 세포 주입 후 각각 제 26 일 및 제 29 일에 ~ 20% (p<0.05) 및 25% (p<0.01) 의 종양 수축을 초래한다 (A, C). TMEM219 mAb 투여된 마우스에서 명백한 체중 변화 및 주요 기관에서의 손상이 관찰되지 않았다 (B). TMEM219 mAb#2 (#274) 를 종양 세포 주입 후 제 15 일에 1 주 2 회 1 mg/kg 체중의 농도로 복강내 투여했다.
도 9A-D. PDX TNBC 에서의 TMEM219. PDX TNBC 세포에서의 단백질 (A) 및 mRNA 수준 (B) 에서의 TMEM219 의 발현 프로파일. 화학약물-민감성 (WHIM30) 세포 및 화학약물-저항성 (WHIM2) 세포에서의 TMEM219 발현의 면역조직화학 염색 (C). 원래의 배율, x40. 화학약물-민감성 및 화학약물-저항성 PDX TNBC 세포에서의 TMEM219 아고니스트 mAb 의 성장 저해 효과 (D). 세포를 mAb#2 (#274) 로 3 일 동안 처리했다. n=3, p/s: 래디언스 광자/초. ***, p <0.001, vs 비히클 (마우스 IgG 50nM).
도 10A-C. 생물발광 정위 WHIM30 PDX TNBC 마우스에서 MEM219 mAb 의 항종양 효과. TMEM219 mAb#2 투여는 종양 세포 주입 후 제 30 일에 종양 수축 ~ 29% 을 초래한다 (A). TMEM219 mAb 투여된 마우스에서 명백한 체중 변화 및 주요 기관에서의 손상이 관찰되지 않았다 (B). 제 30 일에 마우스 IgG 처리된 대조군과 TMEM219 mAb 투여된 종양 사이에 일차 종양 크기 (위쪽) 및 중량 (아래쪽) 의 비교 (C). 마우스 IgG 또는 TMEM219 mAb#2 를 종양 세포 주입 후 제 5 일에 1 주 2 회 1 mg/kg 체중의 농도로 복강내 투여했다.
도 11. 정상적 폐 상피 및 NSCLC 세포에서의 IGFBP-3/TMEM219 축. TMEM219 는 정상적 및 비-소세포 폐 암종 세포에서 유사한 수준으로 발현된다. 그러나, IGFBP-3 의 발현은 BEAS2B 정상적 폐 상피 세포와 비교할 때 암 세포에서 유의하게 억제된다. 더욱 현저하게, IGFBP-3 은 CSCC20 세포를 제외한 대부분의 NSCLC 세포에서 단백질가수분해된다.
도 12A-E. 폐암 세포 (BEAS2B-NNKA) 에서의 (그러나 정상적 폐 상피 세포 (BEAS2B) 에서는 아님) TMEM219 아고니스트 mAb 의 성장 저해 효과. 위쪽 패널, NKA 세포를 40% 컨플루언시까지 성장시켰다; A, 대조군; B, 1 μM mAb#1 (#245) 로 3 일 동안 처리; 또는 C, 30 nM mAb# (#274) 로 3 일 동안 처리. 유사하게 BEAS2B-NNKA 폐암 (D) 및 정상적 폐 상피 세포 (E) 를 1-100 nM TMEM219 아고니스트 mAb#2 (#274) 로 3 일 동안 처리했고, 생세포를 TC20 자동 세포 계수기를 사용하여 계수했다. n=3, 듀플리케이트.
도 13 A-E. CAC 에 대한 AAT 의 치료적 잠재성. AAT 를 마지막 DSS 주기 (제 77 일) 후 3 일 마다 18 일 동안 처리하고, 종양을 제 98 일에 조사했다. 대장 조직에서의 거시적인 변화 (A) 및 종양 발생률 (B) * p<0.05, ** p<0.01. 조직을 헤마톡실린/에오신 염색 (C) 및 IHC (D) 을 위해 추가로 가공했다. 원래의 배율 각각 40x, 100x. (E) AAT 처리는 순환에서 IGFBP-3 단백질분해의 유의한 저해를 초래한다.
도 14A-C. AOM/DSS 마우스 모델에서 대장염-연관되는 대장암에 대한 TMEM219 아고니스트 mAb#2 (#274) 의 항종양 효과 (A). 작용의 메카니즘 (B 및 C), TMEM219 mAb#2 (#274) 는 대장암 세포 성장을 저해하고 (B), TMEM219 mAb#1 (#245) 는 HT-29 대장암 세포에서 TNF-알파-활성화되는 염증성 NF-카파 B 신호전달을 억제한다 (C).
도 15A-C. AAT 투여된 HFD 공급된 마우스는 인슐린 민감도의 증가 및 IGFBP-3 단백질분해의 감소, 수반되는 감소된 간 지방형성 및 내장 지방에서의 염증을 초래한다. A, 7 주 동안 매주 AAT (60mg/kg 체중) 로 처리된 또는 처리되지 않은 HFD-공급된 마우스에서의 인슐린 내성 시험. 마우스를 ITT 전에 6h 동안 단식시켰다 (n=3/군). B, 7 주 동안 AAT 로 처리된 또는 처리되지 않은 간 (A,C) 및 내장 지방 (B,D) 의 H & E 염색. B, AAT 처리는 지방간 및 내장 지방에서의 단핵구의 침윤의 감소를 초래한다. C, 7 주 동안 AAT 로 처리된 또는 처리되지 않은 HFD-공급된 마우스에서의 혈청 IGFBP-3 단백질분해 수준 (총 IGFBP-3 에 대한 IGFBP-3 단편의 비율). * P<0.05.
도 16. TMEM219 는 IGFBP-3-유도되는 인슐린 감작 기능을 매개한다. IGFBP-3 아고니스트 모노클로날 Ab (#245 및 #274) (그러나 비-아고니스트 mAb (C314) 는 아님) 는 일차 인간 지방세포에서 글루코오스 흡수의 TNF-α-유도되는 억제를 저해한다. n=3, 듀플리케이트; **, p < 0.01

상세한 설명

본 개시물은 IGFBP-3 및 그것의 수용체, IGFBP-3R 와 관련되는 질환, 예를 들어 IGFBP-3 및 IGFBP-3R 의 비정상적 기능에 의해 야기되는 질환 및 상태를 치료하기 위한 치료제 및 그것의 사용 방법을 기재한다. 예를 들어, IGFBP-3R 활성화의 결여에 의해 (예를 들어 IGFBP-3 의 생산 또는 수송의 결여에 의해) 야기되는 질환의 경우에 IGFBP-3R 에 결합하여 이를 활성화시키는 제제 (즉 IGRBP-3R 아고니스트) 가 IGFBP-3 대체물로서 사용된다. 그와 같이, 그것은 암, 대사 증후군, 폐쇄성 호흡기 장애, 특정 염증성 질환, 및 관련 장애의 증상을 치료 또는 개선하는데 사용된다. 게다가, 종양 세포에서의 IGFBP-3R 의 발현 수준은 암 환자의 예후의 지표로서 사용되며, 낮은 수준은 불량한 예후를 시사하고, 높은 수준은 상대적으로 양호한 예후를 시사한다. 이러한 유형의 평가는 의사가 환자를 기준으로 환자에 대해 권고되는 암 치료 섭생법을 조정하는 것을 허용한다.

"IGFBP-3R" 또는 "TMEM219" 는 인간 "인슐린-유사 성장 인자-결합 단백질 3" 또는 "IGFBP-3" 에 대한 수용체로서 작용하는 호모 사피엔스 (인간) 단백질을 지칭한다. 상기 수용체는 또한 "막관통 단백질 219" 로서 알려져 있고, TMEM219 유전자 (NCBI 데이타베이스에서 유전자 ID 124446) 에 의해 인코딩된다.

"아고니스트" 는 수용체에 결합하여 수용체를 활성화시켜 생물학적 응답을 생성하도록 하는 화학물질 (화합물, 물질 등) 을 의미한다. 일부 양상에서, 아고니스트는 수용체 "IGFBP-3R" 에 대한 결합에 특이적인 모노클로날 항체 (mAb) 이다. 결합시에, mAb 는 수용체를 활성화시키며, 즉 아고니스트 또는 천연 리간드가 결합되지 않은 경우의 활성화의 수준과 비교할 때 그것의 생물학적 활성이 유발, 증가 등이 된다.

화합물의 "치료적 유효량" 은 질환의 적어도 하나의 증상을 치료 또는 예방 또는 개선 (경감) 시키기에 충분한 양이다.

질환을 "치료" 또는 "치료하다" 은, 치료되지 않는 개체와 비교할 때 치료되는 개체에서, 질환의 하나 이상의 원치 않는 증상의 제거 (즉 환자의 치유), 또는 경감, 및/또는 증상이 존재하는 시간의 단축, 및/또는 증상의 개시의 지연을 의미한다.

"예방" 또는 "예방하다" 는 그것이 발생하기 전에, 예를 들어 질환, 증상 등의 증거가 검출가능 또는 측정가능하기 전에 질환 또는 질환 양상 또는 증상의 발생의 중단 또는 방지 (회피 등) 를 지칭한다.

"VH CDR" 은 항체의 중쇄 가변 도메인 상보성 결정 영역 (CDR) 을 지칭한다. "LH CDR" 은 항체의 경쇄 가변 도메인 CDR 을 지칭한다. 항원 수용체의 가변 도메인의 아미노산 서열 상에, 비-구성적으로 배열된, 3 개의 CDR (CDR1, CDR2 및 CDR3) 이 존재한다. 항원 수용체는 전형적으로 2 개의 가변 도메인 (2 개의 상이한 폴리펩티드 사슬, 하나의 중쇄 및 하나의 경쇄 상에) 으로 구성되므로, 항원과 집합적으로 접촉될 수 있는 각각의 항원 수용체에는 6 개의 CDR 이 존재한다. 단일 항체 분자는 2 개의 항원 수용체를 가지므로 총 12 개의 CDR 을 함유하지만, 오합체성 IgM 분자에서는 60 개의 CDR 이 발견된다.

아고니스트

본원에 기재된 아고니스트는 IGFBP-3R 을 활성화시킨다. 일부 양상에서, 그러한 분자는 수용체에, 예를 들어, 아래 기재된 IGFBP-3 결합 부위에서, 특이적으로 또는 선택적으로 결합한다. 아고니스트는 수용체에 결합하는 많은 알려진 유형의 분자 중 임의의 것, 예를 들어 소분자 약물, 항체 등일 수 있다. 아고니스트 또는 IGFBP-3 인 모노클로날 항체 (mAb), 뿐만 아니라 항체 내에 함유된 CDR 이 본원에 개시된다. mAb 는 CDR 을 수용체에 전달하는데 사용될 수 있지만 (즉 항체는 하나 이상의 CDR 과 수용체 결합 부위 사이의 접촉을 매개하는데 사용될 수 있음), CDR 중 하나 이상을 함유하는 다른 분자, 예를 들어 하나 이상의 CDR 을 포함하는 펩티드 및 폴리펩티드가 또한 이를 위해 사용될 수 있다. 그러한 펩티드 및 폴리펩티드는 단백질분해를 감소시키고 생체이용률을 증가시키기 위해 보호될 수 있으며, 예를 들어 "비-천연" 또는 비-절단가능한 아미노산 (예를 들어 D 아미노산, 노르류신, 노르발린, 오르니틴, s-벤질 시스테인 등) 을 펩티드 사슬에 포함시킴으로써, 또는 N-아실 기, 환원된 펩티드 결합 등을 혼입시킴으로써, COO^- 말단을 아미드화시킴으로써, 환화, PEG화 또는 글리코실화 등에 의해 보호될 수 있다. 대안적으로, 아고니스트는 수용체 결합 부위에 들어맞고 수용체를 활성화시키기에 충분히 결합하는 소분자 약물일 수 있다. "소분자 약물" 은 낮은 분자 중량 (< 900 달톤) 을 갖고 대략 1 nm 의 크기를 갖는 유기 화합물을 의미한다. 그러한 소분자는 전형적으로 정전기 결합, 수소 결합, 및/또는 반 데르 발스/런던 분산력 중 하나 이상을 통해 표적 수용체에 결합한다. 일부 양상에서, 항체가 아닌 아고니스트는 IGFBP-3R 의 잔기 116-125 [이의 아미노산 서열은 GLKGSSAGQL (SEQ ID NO: 13) 이며, 본원에 기재된 모노클로날 항체에 관해 아래 기재된 바와 같음] 에 또는 그 안에 결합한다.

일부 양상에서, 본 발명의 실시에서 이용되는 IGFBP-3R 아고니스트는 IGFBP-3R 에 결합하여 이를 활성화시키는데 특이적인 모노클로날 항체 (mAb) 이다. 일반적으로, 기능적 연구 (도 6, 12 및 14 참고) 는 ED₅₀ (약물을 받는 세포에서 측정되는 생물학적 효과에 관한 최대 효과의 50% 를 야기하는, 유효 용량) 이 대략 20 nM 이라는 것을 시사한다. 따라서, mAb 는 일반적으로 약 1 - 100 nM 범위, 예를 들어 약 5 내지 50 nM 예컨대 약 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 또는 50 nM 또는 그보다 높은 ED₅₀ 을 나타낸다.

mAb 는 천연 리간드에 의해 결합되는 정확히 동일한 잔기에 결합할 수 있거나 또는 결합하지 않을 수 있다; 그러나, mAb 는 수용체를 활성화시키기에 충분히 결합한다. 일부 양상에서, 항체는 리간드 IGFBP-3 이 결합하는 부위와 동일한 부위에 결합한다. 결합의 정확한 위치가 어디이든, mAb 는 천연 리간드 결합의 결여를 대신하고/보상하고, 일단 결합되면 mAb 는 수용체를 활성화시킨다. 일부 양상에서, mAb 는, 예를 들어, 접근가능하고 막에 파묻히지 않은 IGFBP-3R 의 부분에, 예를 들어 IGFBP-3R 의 잔기 1-197 내에 결합한다. 추가로, 일부 양상에서, mAb 는 아미노산 서열이 GLKGSSAGQL (SEQ ID NO: 13) 인 IGFBP-3R 의 잔기 116-125 에 또는 그것 내에 결합한다. 다시 말하면, 일부 양상에서, mAb 는 SEQ ID NO: 13 내의 적어도 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 또는 9 개의 구성적 아미노산에, 또는 SEQ ID NO:13 의 모든 10 개의 아미노산에 결합한다. 기타 양상에서, mAb 는 서열에서 구성적이 아닌 1-9 개의 아미노산에 결합하며, 즉 이러한 서열 내의 하나 이상의 (예를 들어 약 1-9 개의) 아미노산이 mAb 에 직접 결합하지 않는다. mAb 에 대한 결합은 일반적으로 비-공유적이며, 예를 들어 정전기 결합, 수소 결합, 및/또는 반 데르 발스/런던 분산력 중 하나 이상을 통한다.

예시적 mAb 는 본원에 기재되어 있고, 예시적 mAb 의 서열은 도 5A-F 에서 보여진다. 당업자는 본 발명이 본원에 개시된 정확한 서열을 갖는 mAb 의 사용에 제한되지 않는다는 것을 인식할 것이다. 예를 들어, 생성된 mAb 가 IGFBP-3R 에 결합하여 그의 아고니스트로서 작용하는 능력을 보유하는 한, 보존적 및/또는 비-보존적 아미노산 치환이 서열에서 이루어질 수 있다. 그러한 변이체는 일반적으로 본원에 개시된 서열에 대해 적어도 약 50% 동일성, 예를 들어 개시된 서열에 대해 적어도 약 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98 또는 99% 동일성을 갖는다. 게다가, 본원에 기재된 항체의 하나 이상의 상보성-결정 영역 (CDR) 을 함유하는, 즉 본원에 기재된 바와 같은 적어도 하나의 파라토프 또는 항원-결합 영역 (예컨대 적어도 하나의 CDR) 을 함유하지만, 상이한 비-CDR 서열을 함유하는 항체가 설계 및 생산될 수 있다. 기타 변이는 하기를 포함하나 그에 제한되지 않는다: IGFBP-3R (예를 들어 인간 IGFBP-3R) 에 결합하는 인간, 인간화, 또는 키메라 항체, 항체 단편, Fab', F(ab')2, F(ab')3, 일가 scFv, 이가 scFv, 단일 도메인 항체 등. 항체는 IgG, IgM, 또는 IgA 항체 또는 그의 항원 결합 단편일 수 있다. 게다가, 항체는 아래 상세히 기재된 바와 같은 검출가능한 표지로 표지되거나, 또는, 예를 들어 글리코실화에 의해 변형될 수 있다. 변이체가 IGFBP-3R 에 결합하고 IGFBP-3R 의 아고니스트로서 작용하는 한, 모든 그러한 변이체는 본 발명에 포함된다.

일부 양상에서, 아고니스트는 TMEM219 #245, TMEM219 #274 또는 TMEM219 #274-hIgG1 키메라로 명명된 항체이다. 후자는 TMEM219 #274 의 인간 IgG1 키메라이다. 이들 예시적 항체의 서열은 도 5A-F 에 제시되어 있고, 표 1-6 은 TMEM219 #245, TMEM219 #274 및 TMEM219 #274-hIgG1 키메라의 중쇄 및 경쇄의 CDR 서열을 보여준다. 표에 제시된 % 동일성을 계산하기 위해서, TMEM219#245 은 생식선 IGHV9 유전자 서열과 중쇄 CDR 에 관해 및 IGKV9 유전자 서열과 경쇄 CDR 에 관해 비교되었지만, TMEM219#274 중쇄 CDR　및 경쇄 CDR 은 IGHV9 및 IGKV6 유전자 서열, 각각과 비교되었다. TMEM219 #274-hIgG1 키메라의 CDR 서열은 TMEM219 #274 의 CDR 서열과 동일하다는 점에 유의한다. 항체에서, CDR 은 명료성을 위해 제 1, 제 2, 제 3 항체 등으로 명명될 수 있다는 점에 또한 유의한다.

표 1. TMEM219#245, VHDJH 중쇄 (IgG2a) 의 CDR 서열

표 2. TMEM219#245, VKJK 경쇄의 CDR 서열

표 3. TMEM219#274, VHDJH 중쇄 (IgG3) 의 CDR 서열

표 4. TMEM219#274, VKJK 경쇄의 CDR 서열

표 5. TMEM219 #274-hIgG1 키메라 CDR 서열 (TMEM219#274 의 CDR 서열과 동일함)

일부 양상에서, 항체는 다음과 같은 항체 TMEM219 mAb#1 (#245) 의 CDR 중 하나 이상을 포함한다: (a) SEQ ID NO: 15 와 적어도 90% 동일한 VH CDR; (b) SEQ ID NO: 17 와 적어도 90% 동일한 VH CDR; (c) SEQ ID NO: 19 와 적어도 90% 동일한 VH CDR; (d) SEQ ID NO: 21 의 VL CDR1 과 적어도 90% 동일한 VL CDR; (e) SEQ ID NO: 23 과 적어도 90% 동일한 VL CDR; 및 (f) 서열 ATS 와 적어도 90% 동일한 VL CDR. 즉, 서열은 명시된 서열과 약 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 또는 심지어 100% 동일하다.

다른 양상에서, 항체는 다음과 같은 항체 TMEM219 mAb#2 (#274) 의 CDR 중 하나 이상을 포함한다: (a) SEQ ID NO: 25 와 적어도 90% 동일한 VH CDR; (b) SEQ ID NO: 27 와 적어도 90% 동일한 VH CDR; (c) SEQ ID NO: 29 와 적어도 90% 동일한 VH CDR; (d) SEQ ID NO: 31 의 VL CDR1 과 적어도 90% 동일한 VL CDR; (e) 서열 SAS 와 적어도 90% 동일한 VL CDR; 및 (f) SEQ ID NO: 33 과 적어도 90% 동일한 VL CDR. 즉, 서열은 명시된 서열과 약 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 또는 심지어 100% 동일하다.

일부 양상에서, 항체는 다음과 같은 항체 TMEM219 #274-인간 IgG1 (#274- hIgG1) 키메라의 CDR 중 하나 이상을 포함한다: (a) SEQ ID NO: 25 와 적어도 90% 동일한 VH CDR; (b) SEQ ID NO: 27 와 적어도 90% 동일한 VH CDR; (c) SEQ ID NO: 29 와 적어도 90% 동일한 VH CDR; (d) SEQ ID NO: 31 의 VL CDR1 과 적어도 90% 동일한 VL CDR; (e) 서열 SAS 와 적어도 90% 동일한 VL CDR; 및 (f) SEQ ID NO: 33 과 적어도 90% 동일한 VL CDR. 즉, 서열은 명시된 서열과 약 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 또는 심지어 100% 동일하다.

당업자는 본원에 기재된 방법에서의 사용에 적합한 항체가 당업계에 공지된 기술을 사용하여 하이브리도마로부터 수득될 수 있음을 인식할 것이다. 대안 적으로, 항체는 재조합 기술에 의해, 예를 들어, 당업계에 널리 공지된 세포 배양 또는 박테리아 배양에 의해, 또는 심지어 화학 펩티드 합성을 통해 합성적으로 제조될 수 있다.

일부 양상에서, 항체는 암과 같은 질환을 치료하는데 사용된다. 이러한 양상에서, 항체는 다른 효과기 분자를 포함하도록 변형될 수 있다. 항체에 부착 될 수 있는 효과기 분자의 비제한적인 예는 독소, 치료 효소, 항생제, 방사성 표지된 뉴클레오티드 등을 포함한다. 당업계에 공지된 바와 같이, 연결 분자는 항체를 효과기 분자에 결합시키는데 사용될 수 있다. 이러한 효과기는 치료되는 질환이 암인 경우에 특히 유용할 수 있다.

게다가, 인코딩 핵산은, 예를 들어 유전 부호의 중복으로 인해, 도 5A-F 에 도시된 것과 동일할 필요는 없다. 일반적으로, 인코딩 서열은 본원에 기재된 항체를 생성할 것이고, 특정 방식으로의, 예를 들어 식물, 포유류 또는 박테리아 숙주 세포에서의, 생산을 위해 코돈 최적화될 수 있거나 코돈 최적화되지 않을 수 있다. 본 발명에 포함되는 핵산은 DNA 및 RNA, 및 본원에 개시된 서열에 대해 적어도 약 90% 상동성 (예를 들어 약 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 또는 심지어 100% 상동성) 인 서열을 포함하나 그에 제한되지 않는다. 추가로, 본 발명은 인코딩 핵산 서열을 포함하는 벡터 (플라스미드, 코스미드, 바이러스 벡터 등), 및 핵산 서열 및/또는 벡터를 함유하는 세포를 포함한다.

조성물

본 발명은 본원에 기재된 아고니스트 (예를 들어 항체) 중 하나 이상을 포함하는 조성물을 또한 포함한다. 당업자는 조성물 중의 성분이 항체가 진단 방법에서 또는 치료 방법에서 사용되는지 여부, 항체가 표지되었는지 여부 등에 따라 달라질 것이라는 것을 인식할 것이다.

치료 방법에서 사용될 때, 본원에 기재된 화합물은 일반적으로 약학적 조성물/제형으로서 전달된다 (투여된다). 조성물은 일반적으로 본원에 기재된 바와 같은 하나 이상의 실질적으로 정제된 항체, 및 수성 또는 유성일 수 있는 약리학적으로 적합한 (생리적으로 상용성인) 담체를 포함한다. 일부 양상에서, 상기 조성물은 액체 용액 또는 현탁액으로서, 또는 정제, 환제, 분제 등과 같은 고체 형태로서 제조된다. 투여 전 액체 중 용액 또는 현탁액에 적합한 고체 형태 (예를 들어, 화합물의 동결건조된 형태) 가 또한 유화된 제제와 같이 고려된다. 일부 양상에서, 액체 제형은 수성 또는 유성 현탁액 또는 용액이다. 일부 양상에서, 활성 성분은 약학적으로 허용가능하고 활성 성분과 상용성인 부형제, 예를 들어 약학적으로 허용가능한 염과 혼합된다. 적합한 부형제는, 예를 들어, 물, 식염수, 덱스트로스, 글리세롤, 에탄올 등, 또는 이들의 조합을 포함한다. 또한, 조성물은 소량의 보조 물질 예컨대 습윤제 또는 유화제, pH 완충제, 보존제 등을 함유할 수 있다. 조성물의 경구 형태를 투여하는 것이 요구되는 경우, 다양한 증점제, 향료, 희석제, 유화제, 분산 보조제 또는 결합제 등이 첨가된다. 본 발명의 조성물은 투여에 적합한 형태로 조성물을 제공하기 위해 임의의 그러한 추가 성분을 함유할 수 있다. 제형 중 항체의 최종 양은 다양하지만, 일반적으로 약 1-99% 이다. 본 발명에서 사용하기 위한 또다른 적합한 제형은, 예를 들어 Remington's Pharmaceutical Sciences, 22nd ed. (2012; eds. Allen, Adejarem Desselle and Felton) 에 기재되어 있다.

약학적으로 허용가능한 담체로 작용할 수 있은 물질의 일부 예는 이온 교환기, 알루미나, 알루미늄 스테아레이트, 레시틴, 혈청 단백질 (예컨대 인간 혈청 알부민), 완충 물질 (트윈 80, 포스페이트, 글리신, 소르빈산 또는 포타슘 소르베이트), 포화된 식물성 지방산, 물, 염 또는 전해질 (예컨대, 프로타민 황산염, 디소듐 수소 포스페이트, 포타슘 수소 포스페이트, 소듐 클로라이드 또는 아연 염) 의 부분 글리세라이드 혼합물, 콜로이드성 실리카, 마그네슘 트리실리케이트 폴리비닐 피롤리돈, 폴리아크릴레이트, 왁스, 폴리에틸렌-폴리옥시프로필렌-블록 중합체, 메틸셀룰로오스, 히드록시프로필 메틸셀룰로오스, 울 지방, 당 예컨대 락토스, 글루코오스 및 수크로오스; 전분 예컨대 옥수수 전분 및 감자 전분; 셀룰로오스 및 그 유도체 예컨대 소듐 카르복시메틸 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스 및 셀룰로오스 아세테이트; 분말형 트래거캔스; 맥아; 젤라틴; 탈크; 부형제 예컨대 코코아 버터 및 좌제 왁스; 오일 예컨대 땅콩 오일, 면실유; 홍화유; 참기름; 올리브유; 옥수수 기름 및 콩기름; 글리콜 예컨대 프로필렌 글리콜 또는 폴리에틸렌 글리콜; 에스테르 예컨대 에틸 올레에이트 및 에틸 라우레이트; 한천; 완충제 예컨대 마그네슘 히드록시드 및 알루미늄 히드록시드; 알긴산; 파이로젠-비함유 물; 등장성 염수; 링거액; 에틸 알콜, 및 포스페이트 완충액, 뿐만 아니라 다른 비독성 상용성 윤활제 예컨대 소듐 라우릴 설페이트 및 마그네슘 스테아레이트를 포함하나, 그에 제한되지 않으며, 뿐만 아니라 착색제, 이형제, 코팅제, 감미료, 향료 및 방향제, 보존제 및 산화 방지제가 조제자의 판단에 따라 조성물에 존재할 수 있다.

"약학적으로 허용가능한 염" 은 본 발명의 화합물의 비교적 비독성, 무기 및 유기 산 부가염, 및 염기 부가염을 지칭한다. 이들 염은 화합물의 최종 단리 및 정제 동안 현장에서 제조할 수 있다. 특히, 산 부가염은 유리 염기 형태의 정제된 화합물을 적합한 유기 또는 무기산과 별도로 반응시키고 이렇게 형성된 염을 단리시킴으로써 제조될 수 있다. 예시적 산 부가염은 하이드로브로마이드, 하이드로클로라이드, 설페이트, 바이설페이트, 포스페이트, 니트레이트, 아세테이트, 옥살레이트, 발레레이트, 올레에이트, 팔미테이트, 스테아레이트, 라우레이트, 보레이트, 벤조에이트, 락테이트, 포스페이트, 토실레이트, 시트레이트, 말레에이트, 푸마레이트, 숙시네이트, 타르트레이트, 나프틸렌, 메실레이트, 글루코헵토네이트, 락티오비오네이트, 술파메이트, 말로네이트, 살리실레이트, 프로피오네이트, 메틸렌-비스-베타-히드록시나프토에이트, 겐티세이트, 이세티오네이트, 디-p-톨루오일타르트레이트, 메탄설포네이트, 에탄설포네이트, 벤젠설포네이트, p-톨루엔설포네이트, 사이클로헥실설파메이트 및 라우릴설포네이트 염 등을 포함한다. 예를 들어 본원에 참조로 포함되는 S. M. Berge, et al., "Pharmaceutical Salts," J. Pharm. Sci., 66, 1-19 (1977) 을 참고한다. 염기 부가염은 또한 산 형태의 정제된 화합물을 적합한 유기 또는 무기 염기와 별도로 반응시키고 이와 같이 형성된 염을 단리시킴으로써 제조될 수 있다. 염기 부가염은 약학적으로 허용가능한 금속 및 아민 염을 포함한다. 적합한 금속 염은 소듐, 포타슘, 칼슘, 바륨, 아연, 마그네슘 및 알루미늄 염을 포함한다. 소듐 및 포타슘 염이 바람직하다. 적합한 무기 염기 부가염은 소듐 하이드라이드, 소듐 히드록시드, 포타슘 히드록시드, 칼슘 히드록시드, 알루미늄 히드록시드, 리튬 히드록시드, 마그네슘 히드록시드, 아연 히드록시드 등을 포함하는 금속 염기로부터 제조된다. 적합한 아민 염기 부가염은 안정한 염을 형성하기에 충분한 염기성을 갖는 아민으로부터 제조되고, 바람직하게는 낮은 독성 및 의학적 사용을 위한 허용성 때문에 약제 화학에서 빈번하게 사용되는 아민, 암모니아, 에틸렌디아민, N-메틸-글루카민, 라이신, 아르기닌, 오르니틴, 콜린, N,N'-디벤질에틸렌디아민, 클로로프로카인, 디에탄올아민, 프로카인, N-벤질페네틸아민, 디에틸아민, 피페라진, 트리스(히드록시메틸)-아미노메탄, 테트라메틸암모늄 히드록시드, 트리에틸아민, 디벤질아민, 에펜아민, 데히드로아비에틸아민, N-에틸피페리딘, 벤질아민, 테트라메틸암모늄, 테트라에틸암모늄, 메틸아민, 디메틸아민, 트리메틸아민, 에틸아민, 염기성 아미노산, 예를 들어, 라이신 및 아르기닌, 및 디시클로헥실아민 등을 포함한다.

조성물은 하기를 포함하나 그에 제한되지 않는 임의의 적합한 경로에 의해 생체내 투여될 수 있다: 접종 또는 주입 (예를 들어, 정맥내, 복강내, 근육내, 피하, 이내, 관절내, 유방내, 종양내 등), 국소 적용에 의해 및 상피 또는 점막피부 내벽 (예를 들어, 비강, 구강, 질, 직장, 위장 점막 등) 을 통한 흡수에 의해. 기타 적합한 수단은 하기를 포함하나 그에 제한되지 않는다: 흡입 (예를 들어, 미스트 또는 스프레이로서), 경구 (예를 들어, 알약, 캡슐, 액체 등으로서), 질내, 비강 내, 직장내 등. 바람직한 구현예에서, 투여 방식은 경구 또는 주입에 의한다. 게다가, 조성물은 다른 치료 양상 예컨대 면역계를 증강시키는 물질, 다양한 화학치료제, 항생제 등과 함께 투여될 수 있다.

투여되는 항체의 용량은 질환의 정확한 유형, 투여 방법, 환자의 전반적인 건강 등과 같은 인자에 따라 다르나, 일반적으로 약 1-100 mg/kg, 또는 약 2.5-75 mg/kg 또는 5-50 mg/kg (체중의 kg) 의 범위이며, 그 범위 내의 모든 정수 및 소수를 포함한다.

진단법

일부 양상에서, 본원에 기재된 항체는 IGFBP-3R (TMEM219) 의 발현 수준을 검출하여 암을 진단 및 예측하는데 사용된다. 이러한 경우, 항체는 검출가능한 리포터 분자로 표지될 수 있다. 리포터 분자는 어세이를 사용하여 검출될 수 있은 임의의 모이어티로서 본원에서 정의된다. 항체에 접합될 수 있는 리포터 분자의 비제한적 예는 효소, 방사성표지, 합텐, 형광 표지, 인광 분자, 화학발광 분자, 발색단, 발광 분자, 광친화성 분자, 2 차 또는 3 차 항체, 및 착색 입자 또는 리간드, 예컨대 비오틴을 포함하나 그에 제한되지 않는다. 당업계에 공지된 바와 같이, 연결 분자는 리포터 분자에 항체를 결합시키는데 사용될 수 있다. 추가의 양상에서, 항체는 어세이에서 사용하기 위한 고체 지지체 상에, 예를 들어, 어세이 플레이트의 웰 내의 비드 상에 등에 고정될 수 있다.

진단제용 조성물은 조성물에 관해 상기 열거된 임의의 성분을 포함할 수 있으나, 생리학적 상용성을 증진시키기 위해 주의할 필요가 적다. 일반적으로, 어세이 용액은 수성 기반이고 완충되고, 보존제, 다양한 염 등을 포함할 수 있다. 항체를 포함하는 용기를 포함하는 키트가 또한 제공된다. 키트는 다른 시약 (예를 들어, 검출가능한 라벨을 검출하는 시약), 사용에 관한 지침, 양성 및/또는 음성 기준 표준 등을 포함할 수 있다.

진단 어세이는 일반적으로 대상으로부터 관심의 생물학적 샘플 (예를 들어, 혈액 또는 혈장 샘플, 조직 샘플, 생검 샘플 등) 을 얻고, 항체가 관심의 표적 분자, 예를 들어 TMEM219 분자에 결합하는 것을 허용하는 조건 하에 이 샘플을 본원에 개시된 하나 이상의 항체에 노출시키는 것을 포함한다. 항체는 일반적으로 검출가능한 표지를 포함하고, 검출가능한 표지는, 관심의 분자에 결합 후에, 당해 분야에 공지되고 각각의 상이한 표지에 특이적인 방법에 의해 검출되고, 표지된 항체의 양은 예를 들어 아래에 기재된 바와 같은 하나 이상의 기준 값을 사용하여 샘플에 존재하는 관심의 분자의 양과 상호연관된다.

암의 진단 및 치료

본원에 기재된 방법은 암 진단 및/또는 암 진단을 확인 및/또는, 예를 들어 전이 잠재성, 재발률 및 생존율 중 하나 이상을 예측하기 위해, 암 환자의 예후를 결정하는데 사용된다. 일부 양상에서, 환자 치료는 방법의 결과에 따라 맞춤 (조정, 선택 등) 된다. 이러한 방식으로 평가될 수 있은 암은 유방암, 대장암, 폐암, 난소암, 췌장암, 간암 및 백혈병을 포함하나 그에 제한되지 않는다.

본 발명은 따라서 하기 단계를 포함하는, 암에 걸린 대상의 예후를 결정하고 그에 따라 대상을 치료하는 방법을 제공한다: i) 대상으로부터의 종양 샘플 (예를 들어 생검 샘플) 에서의 TMEM219 발현의 수준을 측정하는 단계; ii) 단계 i) 에서 얻어진 TMEM219 발현의 수준을 TMEM219 발현의 기준 수준과 비교하는 단계; 및 iii) TMEM219 발현의 수준이 TMEM219 발현의 기준 수준과 동일하거나 또는 그보다 더 낮은 경우에, 그 때, iv) 환자가 불량한 예후를 갖는다는 결론을 내리고 공격적인 항암 치료를 환자에게 제공하는 단계 (공격적인 항암 치료의 예는 TMEM219 아고니스트 항체 및 화학요법, 방사선요법, 아주반트 요법 또는 호르몬 요법을 이용하는 조합 요법을 포함한다) 또는 v) TMEM219 발현의 수준이 TMEM219 발현의 기준 수준보다 더 높은 경우에, 그 때 iv) 환자가 양호한 예후를 갖는다는 결론을 내리고 덜 공격적인 항암 치료를 환자에게 제공하는 단계 (덜 공격적인 항암 치료의 예는 TMEM219 아고니스트 항체 및 화학요법 또는 방사선요법을 이용하는 조합 요법을 포함한다). 종양 샘플에서의 TMEM219 발현의 수준은 하기를 포함하나 그에 제한되지 않는 단백질 발현을 확인하기 위한 다수의 공지된 방법 중 임의의 것에 의해 확인된다: 예를 들어 항체 (일반적으로 검출가능한 표지로 표지됨) 등을 사용하여 단백질 그 자체를 측정하는 것; 예를 들어 프라이머 (일반적으로 검출가능한 표지로 표지됨) 를 사용하여 PCR 을 통해 단백질을 인코딩하는 mRNA 를 측정하는 것 등.

일단 TMEM219 발현의 수준이 측정되면, 그 수준은 적어도 하나의 기준 값과 비교된다. 적합한 기준 값을 확립하는 것은 당업계에 공지되어 있다. 일반적으로, 그러한 값은 건강한 비슷한 개체, 즉, 본 경우에 암이 없는 개체의 하나 이상의 적절한 대조군에서 TMEM219 발현의 양을 나타내는 관심의 물질 (단백질, mRNA 등) 을 측정함으로써 확립된다. 그러나, 부가적 기준 값, 예를 들어 높은 및/또는 낮은 TMEM219 발현의 수준을 갖는 다른 암 환자로부터의 조직을 사용하여 확립된 기준 값, 및 환자 자신으로부터의 암 및/또는 비-암 조직에 기반하는 기준 값이 또한 사용될 수 있다. 기준 값은 암에 걸린 또는 암에 걸렸던 및 암 치료를 받았던 또는 암 치료를 받지 않았던 환자 등, 예를 들어 차도가 있는 환자, 적극적으로 암 치료를 받는 환자 등으로부터 수득될 수 있다. 대조군은 예를 들어 나이, 성별, 인종, 전반적인 건강, 생활 방식 등에 관해 적절히 매치되거나 매치되지 않을 수 있다.

본원에서 사용되는, 기준 값 "과 동일한", "보다 더 높은" 또는 "보다 더 낮은" TMEM219 발현의 수준은: 기준 값과 동일한 (예를 들어 기준 값의 +/- 약 5-10%), 또는 기준 값보다 더 높은 예를 들어 기준 값보다 적어도 약 10% 이상 더 높은, 또는 기준 값보다 더 낮은 예를 들어 기준 값보다 적어도 약 10% 이상 더 낮은 수준이다. 일부 양상에서, "동일한" mRNA 의 양은 Log [백만 당 전사물의 킬로베이스 당 단편 (Fragments Per Kilobase of transcript per Million) (RPKM)+1] 6.06 (결장직장암의 경우), 5.80 (난소암의 경우), 5.93 (췌장암의 경우), 5.43 (간세포 암종의 경우), 5.77 (NSCLC 의 경우) 및 5.91 (TNBC 의 경우) 의 +/- 약 1-5% 내이다. "더 높은" 수준은 위에서 언급된 Log(RPKM+1) 값보다 적어도 약 5% 더 높은 값이다. "더 낮은" 수준은 위에서 언급된 Log(RPKM+1) 값보다 적어도 약 5% 더 낮은 값이다. 예를 들어, 결장직장암의 경우, "동일한" 값은 약 6.363 내지 약 5.757 의 범위에 속하고, 높은 값은 6.363 초과이고, 낮은 값은 5.757 미만이다. 대안적으로, "동일한" 범위는 명시된 값의 1-10% 내일 수 있고, 낮은 값은 명시된 기준 값의 적어도 1-10% 미만이고 높은 값은 적어도 1-10% 초과이다. 적합한 상응하는 기준 값과 동일한 또는 그보다 더 낮은 TMEM219 발현 수준을 갖는 것으로 밝혀진 환자는 불량한 예후, 예를 들어 전이, 재발, 및 낮은 전체 생존율 중 하나 이상의 높은 가능성을 갖는 것으로 간주된다. 그러한 환자는 아래 기재된 바와 같은 공격적인 치료 섭생법으로 치료된다. 기준 값보다 더 높은 TMEM219 발현 수준을 갖는 것으로 밝혀진 환자는 양호한 예후, 예를 들어 전이, 재발, 및 높은 전체 생존율 중 하나 이상의 낮은 가능성을 갖는 것으로 간주된다. 그러한 환자는 아래 기재된 바와 같은 덜 공격적인 치료 섭생법으로 치료되고, 공격적인 치료의 원치 않는, 해로운 부작용을 겪는 것을 회피할 수 있다. 그러한 환자는 실제로 요법 (또는 환자가 이미 치료받은 적이 있는 경우에 추가의 요법) 을 필요로 하지 않을 수 있으나 지속적으로 TMEM219 발현의 수준을 모니터링하는 것으로부터 유익을 얻을 수 있다.

적절한 치료적 섭생법을 선택하는 것은 숙련된 의사의 권한 내에 있다. 치료적 섭생법은 암 화학치료제 및/또는 방사선 및/또는 수술의 사용으로 구성될 수 있다. 암 화학치료제는 암의 성장을 지체, 둔화 또는 중지시키거나 미국 식품의약국 (FDA) 에 의해 암 치료를 위해 승인된 화학적 화합물 또는 생물학적 제제이다. 암 화학치료제의 예는 하기를 포함하나 그에 제한되지 않는다: 파클리탁셀, 도세탁셀, 이마티닙 메실레이트, 수니티닙 말레이트, 시스플라틴, 에토포시드, 빈블라스틴, 메토트렉세이트, 아드리아마이신, 시클로포스파미드, 독소루비신, 다우노마이신, 5-플루오로우라실, 빈크리스틴, 엔도스타틴, 안지오스타틴, 베바시주맙, 및 리툭시맙. 암 치료제의 또다른 예는 방사선이다. 따라서, 암 치료는 방사선요법, 분할 방사선요법, 화학요법, 또는 화학-방사선요법 (하나 이상의 화학치료제 및 방사선의 조합) 을 포함할 수 있다. "생물학적" 항암제는 예를 들어 항체, 단백질, RNA, siRNA, 단일 가이드 RNA (sgRNA), DNA 등을 포함한다.

본원에서 정의된 바와 같은, "공격적인 암 치료 " 또는 "공격적인 암 치료 섭생법" 은 일반적으로 의학 전문가 예컨대 의사 및/또는 방사선전문의에 의해 결정되고, 각 환자에 대해 특이적일 수 있다. 일부 양상에서, 공격적인 암 치료 섭생법은 National Comprehensive Cancer Network (NCCN) 에 의해 정의된 바와 같고, NCCN Guidelines™ 에서 하기 중 하나 이상을 포함하는 것으로 정의된 바 있다: 1) 강화된 이미징 (CT 스캔, PET/CT, MRI, 흉부 X-선), 2) 감시 림프절 생검과 후속적 부분적 또는 완전한 림프절 절제술의 논의 및/또는 제공, 3) 진행중인 임상 시험에의 참여, 및 4) 인터페론 알파 치료 및 결절 바신에 대한 방사선을 이용한 치료적 개입. 일반적으로, 어구 "공격적인 암 치료" 는 표적 암 종양 또는 세포를 치료하는데 효과적이지만 특정 암 유형에 대한 다른 유형의 치료보다 더 높은 독성 및 더 많은 부작용을 야기하는 것으로 알려진 또는 그와 관련된 암 치료, 또는 치료의 조합, 및/또는 화학요법 섭생법을 지칭한다. 공격적인 치료는 외과적 개입, 화학요법, 방사선 요법, 아주반트 요법, 호르몬 요법, 밀접한 임상 감시 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 공격적인 치료는 예를 들어 전신 화학요법을 사용하는, 원거리 또는 다발성 전이를 포함하는 전이를 감소 또는 예방하기 위한 사전예방적 (proactive) 치료를 포함할 수 있다. 공격적인 치료를 위해, 예외적으로 독성인 화학치료제가 바람직할 수 있으며, 하나 이상의 항암제의 더 높은 및/또는 더 빈번한 용량, 및/또는 요법 (화학요법, 방사선 등) 의 더 긴 과정 지속시간, 및/또는 요법의 반복도 바람직할 수 있다. 예를 들어, 유방암 환자의 경우 림프절 제거, 화학요법 및 방사선 치료와 함께 급진적인 유방 절제술이 권고될 수 있다.

덜 공격적인 치료는 또한 외과적 개입, 화학요법, 방사선 요법, 아주반트 요법, 호르몬 요법, 또는 밀접한 임상 감시 등을 포함할 수 있다. 그것은 또한 국소, 기관-특이적, 조직-특이적, 또는 부위-특이적 전이를 감소 또는 예방하기 위한 사전예방적 치료를 포함할 수 있다. 그러나, 일반적으로, 치료는, 예를 들어 절제술에 뒤이은 표적지향 약물 요법, 예컨대 특정 종양 유형을 표적으로 하는 항체를 사용하는 치료, 또는 이식된 방사선원 등을 사용하여, 더 국소화되고 일차 종양에 초점을 맞출 수 있다. 유방암의 경우에, 근치 유방절제술 보다는, 수술 전에 종양을 수축시키기 위한 네오-아주반트 치료가 선행되는, 암성 유방 종양을 제거하기 위한 종괴절제술이 권고될 수 있다. 방사선 과정이 처방되는 경우, 그것은 공격적인 치료를 위해 권고되는 것보다 더 짧은 및/또는 덜 강렬한 과정일 수 있다.

일반적으로, 당업자는 암 치료, 치료 조합, 또는 화학요법 섭생법이 더 적은지 또는 더 많은지 여부를 결정할 수 있을 것이고, 이는 암 유형, 환자의 연령 및 일반적인 신체 건강 등에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 덜 공격적인 치료는 일차 종양의 외과적 절제술을 포함하는 아주반트 화학요법 및 5-FU, 류코보린 및 베바시주맙을 포함하는 화학요법 섭생법을 포함할 수 있지만, 더욱 공격적인 암 치료는 외과적 절제술을 포함하는 아주반트 화학요법 및 FOLFOX 및 BV 을 포함하는 화학요법 섭생법을 포함할 수 있고, 가장 공격적인 암 치료는 외과적 절제술 및 이리노테칸 및 세툭시맙을 포함하는 화학요법 섭생법을 포함할 수 있다.

게다가, 암으로 진단되지는 않았으나 암 발병 위험이 높은 일부 대상은 TMEM219 발현을 지속적으로 모니터링하는 것으로부터 유익을 얻을 수 있다. 그러한 대상의 예는 암을 유발할 수 있는 유전적 소인이 있는 대상 (예를 들어, BRCA1 및 BRCA2 유전자 중 하나 또는 둘 모두에 돌연변이가 있는 여성), 또는 암을 유발할 수 있는 환경 공격을 경험한 대상 (예를 들어, 방사선에의 노출, 독성 입자의 흡입, 발암성 화학물질과의 접촉 등) 또는 흡연과 같은 암 관련 위험이 높은 활동에 종사한 또는 종사하고 있는 대상을 포함하나 그에 제한되지 않는다. 그러한 대상은 장기간 (수개월 또는 수개월) 에 걸쳐 TMEM219 발현 수준을 확인하고, 관심의 조직 (예를 들어, 유방 또는 폐 조직) 에서의 초기, 비-증상적 수준을 시간 경과에 따라 측정된 수준 또는 관련 기준 값과 비교하여 지속적으로 모니터링될 수 있다. 이러한 방식으로, 암 조직의 발달이 검출되고 초기 치료가 시작될 수 있다.

암 치료

다른 양상에서, 본 개시물은 또한 암 치료에서 사용하기 위한 IGFBP-3R 아고니스트를 제공한다. 환자는 이전 섹션에서 기재된 방법을 사용하여 진단되었거나 진단되지 않았을 수 있다. 아고니스트는 유리하게는 정상적, 비-종양 세포포를 살해하지 않고 암 세포 사망을 유발한다. 일반적으로, IGFBP-3R 아고니스트는 본원에 개시된 바와 같은 mAb 이고, 본 방법은 IGFBP-3R 의 아고니스트, 예컨대 본원에 개시된 mAb 중 적어도 하나의 치료학적 유효량을 투여하는 것에 의해 암을 예방 또는 치료하는 것을 포함한다.

일부 양상에서, 항체는 단일-제제 요법에서 사용된다. 다른 양상에서, 항체는 이니파립, 겜시타빈, 오나르투주맙, 카르보플라틴, 시스플라틴, 파클리탁셀, 보르테조밉, 에를로티닙, 에베롤리무스, 신리보, 에토포시드, 독소루비신, 베네토클락스, 나비토클락스, 니볼루맙 및 펨브롤리주맙을 포함하나 그에 제한되지 않는 기타 화학치료제와 함께 조합 항종양 활량 (이는 상가 또는 상승 결과를 초래할 수 있음) 으로 사용된다. 게다가, 아고니스트는 기타 암 요법 예컨대 방사선, 수술/절제술과의 조합으로 사용될 수 있다. 일부 양상에서, 치료되는 암은 유방암 (예를 들어 TNBC), 대장암, 폐암, 난소암, 췌장암, 두경부암, 전립선암, 간암 또는 액체 종양 (예를 들어 백혈병) 등이다.

암 치료를 위해, 투여되는 항체의 양은 일반적으로 약 1-100 mg/kg 범위이고, 바람직하게는 약 5 내지 50 mg/kg, 예를 들어 약 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 또는 50 mg/kg 이다.

대사 증후군

"대사 증후군" 은 함께 나타나는 병태의 무리이며, 심장 질환, 뇌졸중 및 제 2 형 당뇨병의 위험을 증가시키는 것으로 알려져 있다. 실제로, 제 2 형 당뇨병은 때로는 대사 증후군의 "합병증" 으로 간주되고, "전당뇨병" 과 대사 증후군은 일부 사람들에 의해 동일한 질환으로 간주된다. 진단 가이드라인은 예를 들어 미국 심장 협회, 세계 보건 기구 (WHO), 및 기타 기관 사이에 차이가 있지만, 대사 증후군은 일반적으로 대상에서 예를 들어 다음 조건 중 적어도 3 가지가 존재하는 경우 진단된다: 예를 들어, 고혈압, 고혈당, 허리 주위의 과도한 체지방, 비정상적으로 낮은 HDL 콜레스테롤 및 높은 트리글리세리드 수준.

"고혈압" 은 일반적으로 시간의 흐름에 따라 높게 유지되는 수축기 140 이상 및/또는 이완기 90 이상의 혈압을 지칭한다. 일부 양상에서, 130/85 이상의 혈압은 예를 들어 적어도 2 가지 다른 관련 증상과 함께 종합하여 대사 증후군의 진단으로 간주된다.

"고혈당" 은 일반적으로 적어도 8 시간 동안 먹거나 마시지 않은 후에 130 mg/dL (데시리터 당 밀리그램) 보다 더 높은 혈당을 지칭하지만, 일부 양상에서는 100 mg/dL 이상의 공복 혈액 글루코오스는 다른 관련 증상과 함께 종합하여 대사 증후군의 진단으로 간주된다. 고혈당은 일반적으로 인슐린 저항성에 의해 유발되고, 인슐린 저항성은 대사 질환의 특징으로 포함될 수 있다.

중심 비만 (또한 복부, 내장, 남성 패턴 또는 사과 모양의 지방과다로서 알려짐) 및/또는 이소성 지방의 존재는 대사 증후군의 진단 기준이다. 중심 비만은 일반적으로 예를 들어 남성의 경우 적어도 40 인치 (102 센티미터) 및 여성의 경우 적어도 35 인치 (89 센티미터) 의 허리 둘레를 지칭한다. 아시아계 미국인의 경우, 컷오프 값은 남성의 경우 90 cm (35 in) 이상 또는 여성의 경우 80 cm (32 in) 이상이다. 이소성 지방은 정상적으로 지방을 저장하지 않는 기관/조직의 지방 축적을 지칭한다.

남성의 경우 40 mg/dL 이하 및 여성의 경우 50 mg/dL 이하의 공복 HDL 콜레스테롤 수준 (이상지질혈증) 은 대사 장애의 특징이다. 이는 또한 비정상적 (높은) 콜레스테롤, 지질 장애, 이상지질혈증, 고지질혈증, 또는 고콜레스테롤혈증 등으로 언급될 수 있다. 일부 의사는 총 (HDL 및 LDL) 콜레스테롤 수준을 사용하며, 이 수준은 200 mg/dL 초과의 수준에서 높은 것으로 간주되고, 예를 들어 200 내지 239 mg/dL 은 "경계선 높은" 으로 언급될 수 있고, 240 mg/dL 이상은 "높은" 으로 간주될 수 있다.

"높은 트리글리세리드 수준" (이상지질혈증) 은 일반적으로 혈액 1 데시리터 당 적어도 100 밀리그램 (mg/dL) 초과인 트리글리세리드 수준을 언급하며, 경계선 높은 수준은 150 내지 199 mg/dL 이고, 높은 수준은 200 내지 499 mg/dL 이고, 매우 높은 수준은 500 mg/dL 이상이다. 일부 가이드라인에 따르면, 150 mg/dL 이상의 혈청 트리글리세리드는 적어도 2 가지 다른 관련 증상과 종합하여 진단으로 간주된다.

국립 심장, 폐, 및 혈액 연구소 (National Heart, Lung, and Blood Institute) (NHLBI) 및 미국 심장 협회 (American Heart Association) (AHA) 로부터의 가이드라인에 기초하여, 동일한 개체에서의 선행 특질 중 임의의 3 가지는 대사 증후군의 진단 기준을 충족시킨다. 또한, 인슐린 저항성, 대사 증후군, 및 전당뇨병은 서로 밀접하게 관련되어 있으며, 중복되는 양상을 가지고 있으며, 이들 각각은 본원에 기재된 방법의 실시에 의해 치료 또는 예방될 수 있음을 알아야 한다.

특히, 인슐린 저항성은 대사 증후군으로 호칭되는 증상의 더 큰 무리의 일부인 증후군 (징후와 증상의 집합) 이다. 인슐린 저항성 (IR) 은 세포가 호르몬 인슐린에 정상적으로 반응하지 않는 병리학적 상태이다. 정상적으로, 식이에서 탄수화물 소화로 인해 글루코오스가 혈류로 방출되기 시작하면 신체가 인슐린을 생산하고, 이러한 인슐린 반응은 글루코오스를 신체 세포에 흡수되게 하여, 에너지로 사용되게 하고, 신체가 지방을 에너지로 사용하는 것을 막는다. 많은 양의 탄수화물이 소비되더라도 혈액 중 글루코오스의 농도는 결과적으로 정상 범위 내에서 유지된다. 신체가 인슐린 저항성 조건 하에서 인슐린을 생산할 때, 세포는 인슐린에 저항성이고 그것을 효과적으로 사용할 수 없으므로, 고혈당을 유발한다. 췌장의 베타 세포는 후속적으로 인슐린 생산을 증가시켜, 높은 혈액 인슐린 수준에 추가로 기여한다. 제 2 형 당뇨병을 앓는 사람은 대개 인슐린 저항성과 전당뇨병의 초기 단계를 통과한다. 인슐린 저항성은 최근에 복부 또는 비만 수술을 경험한 환자에서도 발생할 수 있지만, 이러한 수술후 인슐린 저항성의 급성 형태는 단기간인 경향이 있다.

본 개시물은 대사 증후군의 예방 및 치료에서 사용하기 위한 IGFBP-3R 아고니스트를 제공하며, 즉 인슐린 저항성을 포함하는 대사 증후군을 진단하는데 사용되는 증상, 징후 또는 기준 중 하나 이상이 본원에 기재된 아고니스트 중 하나 이상을 투여하는 것에 의해 예방 또는 치료된다. 일부 양상에서, 아고니스트는 본원에 개시된 수용체 "IGFBP-3R" 에 대한 결합에 특이적인 모노클로날 항체 (mAb) 이다. 따라서, 아고니스트는 대사 증후군 및/또는 그의 합병증, 및/또는 대사 증후군 의해 유발된 질환을 예방 또는 치료하기 위해, 예를 들어 증상이 악화되는 것 및/또는 심지어 더욱 심각한 상태 예컨대 심장 질환, 뇌졸중 및 제 2 형 당뇨병을 야기하는 것을 방지하기 위해 사용된다.

대사 증후군의 치료를 위해, 투여되는 항체의 양은 약 1-100 mg/kg 범위이고, 바람직하게는 약 5 내지 50 mg/kg, 예를 들어 약 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 또는 50 mg/kg 이다.

폐쇄성 호흡기 질환

폐쇄성 폐 질환은 기도 폐쇄를 특징으로 하는 호흡기 질환의 범주이다. 폐의 많은 폐쇄성 질환은 종종 평활근 그 자체의 과도한 수축 때문에 더 작은 기관지와 더 큰 세기관지의 협착으로 발생한다. 그것은 일반적으로 염증이 생기거나 쉽게 허탈 상태가 될 수 있는 기도, 기류 폐쇄, 날숨 문제 및 빈번한 병원 방문 및 입원을 특징으로 한다. 폐쇄성 폐 질환의 유형은 하기를 포함한다; 천식, 기관지 확장증, 기관지염 및 만성 폐쇄성 폐 질환 (COPD). COPD 은 기침 및 천명의 징후와 같은 모든 다른 폐쇄성 폐 질환과 유사한 특징을 공유하지만, 질환 발병, 증상의 빈도 및 기도 폐쇄의 가역성의 면에서 뚜렷한 상태이다. 낭포성 섬유증은 또한 때때로 폐쇄성 폐 질환에 포함된다.

폐쇄성 호흡기 장애는 하기를 포함하나 그에 제한되지 않는다: 천식 (운동 유발 천식, 직업 천식 및 야간 천식을 포함). 천식은 염증이 생겨서 과도한 점액을 생산하는 과민성 기관지 (기도) 를 특징으로 한다. 기도 주위의 근육은 조여져서 기도가 더 좁아진다. 천식은 대개 예를 들어 알레르기 반응을 일으키는 먼지 또는 꽃가루에 의해 유발되지만, 상부 호흡기 감염, 냉기, 운동 또는 연기에 의해 유발될 수도 있다. 천식은 천명, 호흡 곤란, 흉부 압박감, 및 기침의 반복되는 증상을 야기한다. 기관지 확장증, 이는 기도 벽의 파괴적인 염증성 변화에 의해 유발된 기관지의 비정상적인 비가역적인 확장을 지칭한다. 기관지 확장증은 세 가지 주요 해부학적 패턴을 갖는다: 원통형 기관지 확장증, 정맥류 기관지 확장증 및 낭성 기관지 확장증.

만성 폐쇄성 폐 질환, 폐기종 및 만성 기관지염을 포함하는 용어. 대부분의 COPD 환자는 두 가지 상태의 특성을 다양한 정도로 가지며, 전형적으로 증상은 비가역적이다. 그러나, 많은 COPD 환자는 기도에서 어느 정도의 가역성을 가지고 있다.

본원에 기재된 방법을 사용하여 치료받는 대상은 일반적으로 하나 이상의 폐쇄성 호흡기 질환으로 진단되었다. 그러한 대상을 확인하는 것은 몇 가지 요인과 진단되는 정확한 질환에 따라 좌우된다. 그러나, 환자들 사이의 하나의 공통점은 0.7 미만의 FEV1/FVC 비, 즉 1 초 내에 그들의 호흡의 70% 를 내쉬는 능력이 없는 것이다.

폐쇄성 호흡기 질환의 치료를 위해, 투여되는 항체의 양은 일반적으로 약 1-100 mg/kg 범위이고, 바람직하게는 약 5 내지 50 mg/kg, 예를 들어 약 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 또는 50 mg/kg 이다.

염증성 장애

다른 양상에서, 본원에 기재된 조성물 및 방법은 염증성 장애를 예방 또는 치료하기 위해 사용된다. 염증성 장애는 일반적으로 면역계가 신체의 자기의 세포 또는 조직을 공격할 때 초래되며 (자가 염증성 질환), 만성 비정상적 염증을 유발하고 만성 통증, 발적, 부기, 강직, 및 정상 조직 손상을 초래한다.

예방/치료될 수 있는 예시적 염증성 장애는 하기를 포함하나 그에 제한되지 않는다: 궤양성 대장염, 대장염, 크론병, 죽상동맥경화증, 만성 위궤양, 만성 폐쇄성 폐 질환, 특발성 폐 섬유증, 결핵, 관절염 (골관절염, 류머티스성 관절염 (RA), 건선성 관절염), 만성 부비동염, 천식, 간염, 강직성 척추염, 간 섬유증, 비알콜성 지방간염 및 만성 치주염.

염증 및/또는 염증성 장애의 치료를 위해, 투여되는 항체의 양은 일반적으로 약 1-100 mg/kg 범위이고, 바람직하게는 약 5 내지 50 mg/kg, 예를 들어 약 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 또는 50 mg/kg 이다.

실시예

실시예 1. 진단법: 암에서 재발 및 생존을 예측하기 위한 분자 마커로서의 TMEM219

암 게놈 아틀라스 (The Cancer Genome Atlas) (TCGA) 데이타의 생물정보학 분석은 IGFBP-3 은 유방암에서 유의하게 더 낮지만, TMEM219 의 발현은 정상적 조직에 비해 유방암, 대장암 및 폐암에서 유사하거나 또는 더 높다는 것을 보여줬다. 이 발견은 종양형성/암의 진행 동안 IGFBP-3 (그러나 그것의 수용체 TMEM219 는 아님) 의 억제된 발현으로 인해 항종양 IGFBP-3/TMEM219 축이 손상된다는 것을 보여준다 (도 1). METABRIC 연구 (Curtis et al., Nature. 2012:486(7403):346-52) 로부터의 데이타 및 SynTarget 도구 [Pub Med PMID: 26915292] 를 사용하는 추가의 평가는 TMEM219 발현이 유방암의 생존과 강하게 상관관계가 있다는 것을 보여줬다 (표 1).

표 1. SynTarget 도구를 사용하는 TMEM219 와 유방암 환자의 생존의 상관관계의 평가

이들 결과는 카플란 마이어 생존 분석을 사용하여 확증되었으며, 이 분석은 높은 (n = 423) 및 낮은 (n = 1237) TMEM219 발현을 갖는 환자의 군 사이의 유의한 생존 차이를 검출했다 [p-값 = 4.9E-6, 위험 비율 (HR) = 0.63, 신뢰 구간 (CI) 0.52 - 0.77)] (도 2). 이러한 강한 상관관계는 대장 및 폐암에서 또한 관찰된다 (표 2, 도 3).

표 2. SynTarget 도구를 사용하는 TMEM219 와 대장 및 폐암 환자의 생존의 상관관계에 관한 평가

이들 발견은 유방암, 대장암 및 폐암에서 재발 및 생존을 예측하기 위한 분자 마커로서의 TMEM219 에 관한 확실한 증거를 제공한다. 온코형 DX, 매우 값비싼 유전자 시험은 병원에서 유방, 대장 및 전립선암을 갖는 환자의 화학요법 유익 및 재발 위험을 예측하는데 일상적으로 사용된다. 현재의 TMEM219 어세이는 온코형 DX 시험을 대체 또는 보완하기 위한 우수한 진전이다.

도 4 는 암에서의 IGFBP-3/TMEM219 축의 작용의 메카니즘의 도해적 개관을 묘사한다.

실시예 2. 아고니스트 항체 및 암

자연 발생적 TMEM219 아고니스트는 상당한 번역후 변형으로 인해 그것 자체로는 자연히 유용한 치료제에 해당하지는 않는다: 종양 활성화되는 프로테아제에 유도되는 단백질분해는 TMEM219 항종양 신호전달을 약화시킨다. 따라서, TMEM219 를 활성화시키는 모노클로날 항체 (mAb), 즉 "아고니스트 항체" 가 생성되었다. mAb 를 제조하는 공정은 당업계에서 표준화되었고, mAb 는 주요 해로운 부작용을 유도하지 않으면서 신체 내에서 견고한 안정성을 나타내는 것으로 알려져있다. "아고니스트 mAb" 접근법은 유리하게는 암 세포를 사멸시키기 위해 독성 화합물을 사용할 필요성을 배제한다.

TMEM219 특이적 모노클로날 항체의 패널을 생성하고, 2 가지 예시적 항체를 시퀀싱했다 (#245 및 #274, 도 5A 및 B). 추가로, TMEM219 천연 아고니스트처럼 작용하는 TMEM219 #274-인간 IgG1 키메라를 또한 개발했다 (도 5C). 도 6A-C 에서 보여지는 바와 같이, 하이브리도마 세포-생산된 TMEM219 아고니스트 mAb [TMEM219 mAb#2 (#274)] 중 하나에 의한 처리는 MCF-7 에스트로겐-응답성 유방암 세포 성장 뿐만 아니라 MDA-MB231 TNBC 세포 성장을 유의하게 저해했다. 그러나, mRNA 및 단백질 수준에서 유사한 수준의 TMEM219 를 발현함에도 불구하고 MCF-10A 정상적 불멸성 유방 상피 세포 성장은 저해되지 않았다. 7TMEM219 mAb#2 (#274) 가 30nM 의 농도에서 70% 성장 저해로 용량 의존적 방식으로 양쪽 유방암 세포주의 성장을 저해한다는 것이 추가로 관찰되었다 (p<0.001).

아래 기재된 바와 같이, TMEM219 아고니스트 mAb 는 배양물에서, 뿐만 아니라 인간 암의 동물 모델에서 (비-소세포 폐암, 삼중-음성 유방암 (TNBC), 대장암, 및 전립선암을 대표하는 모델) 암 세포에 대해 종양 억제 활성을 갖는다. 게다가, TMEM219 아고니스트 mAb 는 또한 종양 혈관형성, 전이 및 방사선/화학저항성에 결정적인 종양-활성화되는 신호전달을 억제한다. 매우 중요한 사실은 강한 항암 세포 활성에도 불구하고 TMEM219 아고니스트 항체가 정상적, 비-종양 세포에 대해 해로운 세포 살해 효과를 갖지 않는다는 사실이다.

유방암

TMEM219 아고니스트 mAb 의 항종양 및 항-전이 효과를 생물발광 정위 MDA-MB231 삼중 음성 유방암 (TNBC) 마우스 모델을 사용하여 연구했다. dt토마토-루시페라아제를 발현하는 MDA-MB231 세포를 사용하는 시험관내 데이타는 TMEM219 아고니스트 mAb#2 (#274) 의 처리가 카스파제-의존적 세포자멸사의 유도 (이는 카스파제-3 의 유의한 활성화 및 후속적인 총 PARP 의 감소에 의해 보여짐), 및 종양-활성화되는 NF-카파 B 신호전달의 억제 (이는 포스포- 및 총 p65 NF-카파 B 의 감소에 의해 보여짐) 를 초래한다는 것을 분명히 입증한다 (도 7A). 4 일 동안 30 nM 아고니스트 mAb #2 (#274) 의 처리는 생물발광 MDA-MB231 세포에서 유의한 세포사를 초래했다 (도 7B). TMEM219#274 mAb 와 유사하게 관찰되는 바와 같이, TMEM219#274-hIgG1 키메라는 MCF-7 세포 용해물에서 TMEM219 를 검출하고 (도 7C, 왼쪽 패널), 또한 생물발광 MDA-MB-231 세포에서 카스파제-3 을 활성화시키고 종양-활성화되는 NF-카파B 신호전달을 저해한다 (도 7C, 오른쪽 패널). 게다가, CRISPR/Cas9 유전자 편집 기술을 사용하는 TMEM219 녹다운은 TMEM219 아고니스트 mAb-유도되는 세포 성장 저해의 완전한 폐지를 초래했다 (도 7D). 두 가지 상이한 서열 표적지향 단일 가이드 RNA (sgRNA) 구축물을 생물발광 MDA-MB231 세포 내로 트랜스펙션했을 때, TMEM219 발현이 각각의 개별 구축물에 의해 ~ 95% 억제되었다 (위쪽 패널 sgRNA-1 및 sgRNA-2). 대조군에서 100nM TMEM219 아고니스트 mAb 에 의한 처리는 유의한 성장 저해 (68% 저해) 를 초래했지만, sgRNA-1 및 sgRNA-2-트랜스펙션된 세포, 각각에서 TMEM219 아고니스트 mAb 처리 후에 오직 10% 및 6% 성장 저해가 관찰되었다 (아래쪽 패널). 이들 데이타는 TMEM219 아고니스트 mAb-유도되는 항암 효과가 인간 암에서 TMEM219 항종양 신호전달을 통해 매개된다는 것을 입증한다 (도 7D).

TMEM219 아고니스트 mAb 의 항종양 및 항-전이 효과가 생물발광 정위 유방 종양 마우스 모델을 사용하여 연구되었다. dt토마토-루시페라아제를 발현하는 MDA-MB231 세포가 8 주령 NOD-SCID-IL2γR-/- 마우스의 네번째 유방 지방 덩이 내로 주입되었다. 도 8A-C 에서 보여지는 바와 같이, 낮은 용량의 TMEM219 mAb (1 mg/kg 체중) 의 투여는 종양 세포 주입 후 제 29 일에 ~ 25% (p<0.01) 의 종양 수축을 초래했다. 예를 들어 체중 변화 및 주요 기관 예컨대 간, 신장 및 비장에서의 거시적인 손상에 의해 확인되는, 검출가능한 역효과가 관찰되지 않았다.

TMEM219 의 발현 프로파일 및 TMEM219 아고니스트 mAb 의 항종양 효과가 환자 유래 이종이식 (PDX) TNBC 세포에서 조사되었다. 도 9 에서 보여지는 바와 같이, TMEM219 는 단백질 및 mRNA 수준에서 시험된 모든 TNBC PDX 세포에서 쉽게 검출가능하다 (도 9A 및 9B). 상기 발현 수준은 확립된 TNBC 세포, MDA-MB231 및 MDA-MB468 과 비슷하다. 게다가, 면역조직화학 데이타는 TMEM219 는 양쪽 PDX 종양에서 발현되고 주로 세포 막 및 세포질 영역에 (그러나 핵에는 아님) 존재한다는 것을 분명히 입증한다 (도 9C). 게다가, TMEM219 아고니스트 mAb#2 (#274) 처리는 화학약물-민감성 WHIM30 에서 뿐만 아니라 화학약물-저항성 WHIM2 PDX TNBC 세포에서 유의한 성장 저해를 초래했다 (도 9D).

게다가, 생물발광 정위 WHIM30 PDX 마우스는 낮은 용량의 TMEM219 아고니스트 mAb #274 (1 mg/kg 체중) 의 투여는 종양 세포 주입 후 제 30 일에 ~ 29% 의 종양 수축을 초래했다는 것을 보여줬다 (도 10A). TMEM219 아고니스트 mAb 투여된 마우스 명백한 체중 변화 또는 주요 기관에서의 손상이 관찰되지 않았다 (도 10B). 종양 부피 데이타와 일관되게, TMEM219 아고니스트 mAb 투여된 마우스로부터 단리된 종양의 크기 및 중량은 마우스 IgG 투여된 마우스로부터의 것과 비교할 때 유의하게 감소되었다 (도 10C). mAb 투여된 마우스에서 관찰된 종양 중량의 25% 감소는 도 8A 에서 보이는 29% 종양 수축과 비슷하다. 이들 유망한 항종양 데이타는 단일 최소 용량으로부터 수득되었다는 점에 유의한다. 이들 결과는 TMEM219 항-종양 신호전달 경로는 TNBC 에서 여전히 기능적이라는 것 및 TMEM219 mAb 는 높은 사망률 TNBC 에 관한 신규한 치료적 개입을 대표한다는 것을 분명히 시사한다.

대장암 (CAC)

CAC 동물 모델로서 잘 허용되는 덱스트란 설페이트 소듐-아족시메탄 (DSS-AOM) 마우스 모델을 사용하여 생체내 연구를 수행했다. 결과는 말기 CAC 동안 호중성 프로테아제 저해인자, α1-항트립신 (AAT) 처리가 확립된 CAC 을 갖는 마우스에서 종양의 빈도 및 크기의 유의한 감소를 초래했다는 것을 분명히 입증했다 (도 13A-E). 추가의 면역조직화학 (IHC) 데이타는 대장 조직에서 점막내 선암종 (TIS) 형성 뿐만 아니라 IL-6, 세포 증식 마커 PCNA 및 호중성 아주르친화성 과립 미엘로페록시다아제 (MPO) 의 주요 성분의 유의한 억제를 분명히 입증했다. 게다가, AAT 처리는 대장 조직에서 뿐만 아니라 순환에서 TMEM219 아고니스트의 유의한 증가를 초래한다. 이들 데이타는 AAT 의 항종양 효과가 감소된 TMEM219 천연 아고니스트 단백질분해, 그에 의한 TMEM219 천연 아고니스트/TMEM219-매개되는 항종양/항-염증성의 향상, 및 추가로 호중성-활성화되는 사이토카인 기능의 개선 예컨대 CAC 에서 IL-1β/IL-6 축의 활성화의 덕분일 수 있다는 것을 강하게 시사한다.

TMEM219 아고니스트 mAb 의 치료적 잠재성을 AOM/DSS CAC 마우스 모델을 사용하여 결장직장암에 관해 추가로 시험했다. 생체내 전임상 데이타는 TMEM219 아고니스트 mAb#2 (#274) 로 처리된 마우스가 종양 수 및 크기의 극적 억제를 보여줬다는 것을 분명히 입증한다 (도 14A). TMEM219 천연 아고니스트 처리와 유사하게 보이는, TMEM219 아고니스트 mAb 에 의한 처리는 HT-29 대장암 세포 성장 (도 14B) 및 인산화된-NF-카파 B 및 -I 카파 B 알파의 감소에 의해 보여지는 종양-활성화되는 NF-카파 B 신호전달을 저해한다 (도 14C).

폐암

흡연은 여성 및 남성에서 각각 폐암 사망의 80 퍼센트 및 90 퍼센트에 기여한다. 지금까지, 폐 종양형성에서 담배 발암물질 예컨대 NNK 의 관여를 확인해주는 많은 증거가 존재한다. 가장 강력한 담배 발암물질인 NNK 는 BEAS-2B, 정상적 폐 상피 세포의 세포 증식을 향상시키고, 수반하여 TMEM219 천연 아고니스트 (그러나 TMEM219 는 아님) 발현을 DNA 메틸화를 통해 억제한다는 것이 알려져 있다. 감소된 TMEM219 천연 아고니스트 발현, 및 상승된 수준의 포스포-Akt, 포스포-p65-NF-카파B, 및 사이클린 D1 이 BEAS-2B 의 담배 발암물질-유도되는 종양형성 유도체에서 검출되었다. NNKA, 유도체 중 하나에서 TMEM219 천연 아고니스트의 과발현은 NF-카파B 활성을 억제했고 세포자멸사를 유도했지만, 그것의 특이적 shRNA 에 의한 TMEM219 의 억제는 TMEM219 천연 아고니스트-유도되는 NF-κB 의 억제 및 세포 사망의 유도를 방해했다. 이들 관찰은 TMEM219 천연 아고니스트의 관찰된 항-종양 작용은 NNKA 세포에서 TMEM219 를 통해 주로 매개된다는 것을 시사한다. 종합하면, IGFBP-3/TMEM219 축의 이러한 독특한 종양 특이적 항증식성 및 세포자멸사촉진 특성은 폐암에 대한 그것의 치료적 가치에 관한 강한 증거를 제공한다. 그러나, IGFBP-3 자체는 종양-유도되는 프로테아제 예컨대 MMP 및 ADAM28 에 의한 그것의 유의한 분해에 의한 IGFBP-3 의 항종양 기능의 약화로 인해 폐암에 대한 우수한 표적지향 요법을 구성하지 않는다 (도 11). 두 가지 TMEM219 mAb #245 및 #274 는 폐암 세포에서 (그러나 정상적 폐 상피 세포에서는 아님) 항종양 효과를 보유한다 (도 12). 게다가, 이들 발견은 TMEM219 가 NSCLC 에서 핵심 항종양 신호전달 및 치료적 표적이라는 것을 입증한다.

실시예 3.

세계 보건 기구 (WHO) 의 추정에 따르면, 과체중 및 비만은 현재 조기 사망의 중요한 원인으로서 저체중 및 영양 실조를 능가한다. 미국에서 성인의 거의 3 분의 2 가 과체중 또는 비만이고, 비만은 고혈압, 제 2 형 진성 당뇨병 (T2DM), 심혈관 질환 (CVD), 및 기타 대사 장애를 포함한 무수한 심각한 동반이환의 주요 위험 인자이다. 또한, 아동 및 청소년에서 급속히 증가하는 비율의 비만이 관찰되었고, 즉시적인 평생 지속되는 대사성 질환 위험을 초래한다. 비만 및 신체 무활동에 대응하기 위한 생활방식 변화가 T2DM 으로의 진행에 대항하는 제 1 방어선으로서 강조되었지만, 비만 발생률의 유의한 감소는 없었다. 비만 및 관련된 대사성 합병증을 저지하기 위해서는 보다 효과적인 예방 및 치료 전략이 필요한다.

인슐린 저항성 (IR) 은 T2DM 을 포함한 많은 비만 관련 동반이환의 발병에 기여하는 일반적인 대사 저하를 나타낸다. 저등급 지방질 조직 염증이 IR 의 부담에 실질적으로 기여한다는 것이 일반적으로 확립되어 있지만, IR 발달의 기저를 이루는 병태생리는 복잡하고 다요인적이다. 따라서, IR-유도되는 상태 예컨대 T2DM 의 예방 및 치료를 위한 신규한 표적을 확인하기 위해 비만-연관되는 IR 을 초래하는 메카니즘의 더욱 명확한 이해가 필수적이다. 내분비 패러다임은 비만에서 내장 지방은 지방세포로 주로 구성되며, 다양한 염증촉진성 아디포카인 예컨대 종양 괴사 인자 (TNF), 렙틴, 비스파틴, 레시스틴, 및 인터류킨 (IL)-6 을 분비하여 국소 상태를 만들어 전신 IR, T2DM 및 대사 증후군을 초래하는 사건을 가속화시킨다는 것을 시사한다. 최근의 연구는 비만-유도되는 염증성 아디포카인/사이토카인이 인슐린 수용체 기질-1 (IRS-1), 글루코오스 트랜스포터-4 (GLUT4) 및 아디포넥틴의 수준을 감소시켜 내장 지방세포에서 인슐린 신호전달을 간섭하여 자가분비/주변분비 영향을 통해 IR 의 상태를 초래한다는 것을 추가로 확인했다.

IGFBP-3 은 IGFBP-3R 을 통해 TNF-알파-유도되는 NF-카파 B 활성을 저해하여, 그에 의해 인슐린 신호전달을 회복시키고 인간 일차 지방세포에서 글루코오스 흡수의 TNF-알파-유도되는 저해를 무효화시키며, IGFBP-3/IGFBP-3R 시스템은 내장 지방세포에서 사이토카인/아디포카인-유도되는 IR 에서 중요한 역할을 수행한다는 것을 시시한다. 게다가, 과체중 및 비만 성인의 순환에서 그들의 비-비만 상대와 비교할 때 기능적 무손상 (intact) IGFBP-3 수준의 감소 및 IGFBP-3 분해 (단백질분해) 의 증가가 존재한다. 더욱이, 기능적 IGFBP-3 및 지방과다 파라미터 예컨대 허리 둘레, 체질량 지수 및 인슐린 저항성의 항상성 모델 평가 (HOMA-IR) 사이에 유의한 역 상관관계가 관찰된다. 이들 발견은 과체중 및 비만 집단에서 감소된 IGFBP-3 생산 뿐만 아니라 증가된 IGFBP-3 분해 (단백질분해) 로 인한 무손상 IGFBP-3 의 염증-유도되는 감소는 아마도 순환에서 기능적 IGFBP-3 의 감소된 수준을 초래하여, 지방질 조직에서 IGFBP-3/IGFBP-3R 시스템의 항-염증성 및 인슐린-감작 기능을 효과적으로 둔화시킨다는 것을 시사한다. 그것은 글루코오스 항상성에서의 IGFBP-3/IGFBP-3R 시스템의 조절 역할을 추가로 시사한다.

식단-유도되는 비만 (DIO) 마우스 모델을 사용하는 Aralast (인간 알파1-단백질분해효소 저해인자, "AAT" 의 임상 제형) 를 사용하는 생체내 연구는 15 주 동안 고지방 식단 (HFD) 을 공급받은 마우스가 ITT 에 의해 보여지는 유의한 인슐린 저항성 (IR) 을 초래했지만, AAT 처리된 HFD 마우스는 IR 에서 유의한 개선을 나타냈다는 것을 보여줬다 (도 15A). 게다가, 간 및 내장 지방 조직의 H&E 염색은 AAT 가 간 지방증 및 내장 지방 염증을 감소시켰다는 것을 입증했다 (도 15B). 게다가, AAT 투여된 HFD 마우스에서 혈청 IGFBP-3 단백질분해의 유의한 감소가 관찰되었다 (도 15C). 이들 생체내 데이타는 AAT 및 TMEM219 아고니스트 (IGFBP-3 및 TMEM219 아고니스트 항체) 의 치료적 잠재성을 분명히 시사한다.

IGFBP-3-유도되는 항-염증성 및 인슐린 감작 효과에서 IGFBP-3R 아고니스트성 항체의 기능적 유의성 및 치료적 잠재성을 확인하기 위해서, 완전히 분화된 지방세포에서 인슐린 및 TNF-알파의 존재 하에 IGFBP-3R 아고니스트 mAb #245 및 #274 및 비-아고니스트성 IGFBP-3R 모노클로날 항체 (#C314) 를 이용한 연구를 수행했다. 도 16 에서 보여지는 바와 같이, IGFBP-3R 아고니스트 mAb #245 및 #274 (그러나 비-아고니스트성 mAb 는 아님) 는 일차 지방세포에서 글루코오스 흡수의 TNF-알파-유도되는 저해를 회복했다. 이들 결과는 IGFBP-3R 아고니스트 mAb 가 지방세포에서 TNF-알파-유도되는 NF-카파 B 활성을 저해함으로써 TNF-α-유도되는 인슐린 저항성을 저해한다는 것을 보여준다.

본 발명은 그 바람직한 구현예와 관련하여 기술되었지만, 당업자는 본 발명이 첨부된 청구 범위의 사상 및 범위 내에서 변형하여 실시될 수 있음을 인식할 것이다. 따라서, 본 발명은 전술한 구현예들로 한정되어서는 안되며, 본 명세서에 제공된 설명의 사상 및 범위 내에서 그 모든 변형예 및 균등물을 더 포함해야 한다.

<110> Virginia Commonwealth University Oh, Youngman Doxmorov, Mikhail Cai, Qing <120> TREATMENT OF DISEASES RELATED TO IGFB3 AND ITS RECEPTOR <130> 02941136ta <150> US 62/415,620 <151> 2016-11-01 <150> US 62/502,917 <151> 2017-05-08 <160> 33 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 352 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic antibody <400> 1 cagatccagt tggtgcagtc tggacctgag ctgaaggagc ctggagagac agtcaagatc 60 tcctgcaagg cttctgggta tactttcaca aactatggaa tgaactgggt gaagcaggct 120 ccaggaaggg tttaaagtgg atgggctgga taaacaccta caccagagag acaacatata 180 ttgatgagtt caagggacgg tctgccttct ctatggaaac ctctgccagc actgcctatt 240 tgcagatcta caactcaaaa atgaggacac ggctacatat ttctgtgcaa gagggtctac 300 gatgtatggt ctggacaagt ggggtcaagg aacctcagtc accgtctcct ca 352 <210> 2 <211> 118 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic antibody <400> 2 Gln Ile Gln Leu Val Gln Ser Gly Pro Glu Leu Lys Glu Pro Gly Glu 1 5 10 15 Thr Val Lys Ile Ser Cys Lys Ala Ser Gly Tyr Thr Phe Thr Asn 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gtgaagcagg ctccaggaaa gggtttaaag tggatgggct ggataaacac ctacaccaga 240 gagacaacat atattgatga gttcaaggga cggtctgcct tctctatgga aacctctgcc 300 agcactgcct atttgcagat ctacaacctc aaaaatgagg acacggctac atatttctgt 360 gcaagagggt ctacgatgta tggtctggac aagtggggtc aaggaacctc agtcaccgtc 420 tcctcagcta gcaccaaggg ccccagcgtg ttccctctgg cccccagcag caagagcacc 480 agcggcggaa ccgccgccct gggctgcctg gtgaaggact acttccccga gcccgtgacc 540 gtgtcctgga acagcggcgc tctgaccagc ggagtgcaca ccttccctgc cgtgctgcag 600 agcagcggcc tgtactccct gagcagcgtg gtgaccgtgc ccagcagcag cctgggcacc 660 cagacctaca tctgcaacgt gaaccacaag ccctccaaca ccaaggtgga caagaaggtg 720 gagcctaaga gctgcgacaa gacccacacc tgccctccct gccccgcccc cgagctgctg 780 ggcggaccca gcgtgttcct gttccctccc aagcccaagg acaccctgat gatcagccgc 840 acccccgagg tgacctgcgt ggtggtggac gtgagccacg aggaccccga ggtgaagttc 900 aactggtacg tggacggcgt ggaggtgcac aacgccaaga ccaagcctcg ggaggagcag 960 tacaactcca cctaccgcgt ggtgagcgtg ctgaccgtgc tgcaccagga ctggctgaac 1020 ggcaaggagt 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Glu Thr Ser Ala Ser Thr Ala Tyr Leu Gln Ile Tyr Asn Leu Lys Asn 100 105 110 Glu Asp Thr Ala Thr Tyr Phe Cys Ala Arg Gly Ser Thr Met Tyr Gly 115 120 125 Leu Asp Lys Trp Gly Gln Gly Thr Ser Val Thr Val Ser Ser Ala Ser 130 135 140 Thr Lys Gly Pro Ser Val Phe Pro Leu Ala Pro Ser Ser Lys Ser Thr 145 150 155 160 Ser Gly Gly Thr Ala Ala Leu Gly Cys Leu Val Lys Asp Tyr Phe Pro 165 170 175 Glu Pro Val Thr Val Ser Trp Asn Ser Gly Ala Leu Thr Ser Gly Val 180 185 190 His Thr Phe Pro Ala Val Leu Gln Ser Ser Gly Leu Tyr Ser Leu Ser 195 200 205 Ser Val Val Thr Val Pro Ser Ser Ser Leu Gly Thr Gln Thr Tyr Ile 210 215 220 Cys Asn Val Asn His Lys Pro Ser Asn Thr Lys Val Asp Lys Lys Val 225 230 235 240 Glu Pro Lys Ser Cys Asp Lys Thr His Thr Cys Pro Pro Cys Pro Ala 245 250 255 Pro Glu Leu Leu Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys Pro 260 265 270 Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys Val Val 275 280 285 Val Asp Val Ser His Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe Asn Trp Tyr Val 290 295 300 Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu Gln 305 310 315 320 Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu His Gln 325 330 335 Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys Ala 340 345 350 Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly Gln Pro 355 360 365 Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Arg Asp Glu Leu Thr 370 375 380 Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser 385 390 395 400 Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn Tyr 405 410 415 Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu Tyr 420 425 430 Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln Gly Asn Val Phe 435 440 445 Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn His Tyr Thr Gln Lys 450 455 460 Ser Leu Ser Leu Ser Pro Gly 465 470 <210> 11 <211> 705 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic antibody <400> 11 atggagaccg acaccctgct gctctgggtg ctgctgctct gggtgcccgg ctccaccgga 60 gacattgtga tgacccagtc tcaaaaattc atgtccacat cagtgggaga cggggtcagc 120 gtcacctgta aggccagtca gaatgtgggt actaatgtag tctggtatca acagaaacca 180 gggcaatctc ctaaggcact gatttactcg gcatcctacc ggtacagtgg agtccctgat 240 cgcttcacag gcagtggatc tgggacagat ttcactctca ccatcagcaa tgtgcagtct 300 gaagacttgg cagaatattt ctgtcaccaa tataacagct atcctctcac gttcggtgct 360 gggaccaagc tggagctgaa acggaccgtg gccgccccca gcgtgttcat cttccctccc 420 agcgacgagc agctgaagtc tggcaccgcc agcgtggtgt gcctgctgaa caacttctac 480 ccccgcgagg ccaaggtgca gtggaaggtg gacaacgccc tgcagagcgg caacagccag 540 gagagcgtga ccgagcagga ctccaaggac agcacctaca gcctgagcag caccctgacc 600 ctgagcaagg ccgactacga gaagcacaag gtgtacgcct gcgaggtgac ccaccaggga 660 ctgtctagcc ccgtgaccaa gagcttcaac cggggcgagt gctaa 705 <210> 12 <211> 234 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic antibody <400> 12 Met Glu Thr Asp Thr Leu Leu Leu Trp Val Leu Leu Leu Trp Val Pro 1 5 10 15 Gly Ser Thr Gly Asp Ile Val Met Thr Gln Ser Gln Lys Phe Met Ser 20 25 30 Thr Ser Val Gly Asp Gly Val Ser Val 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peptide <400> 13 Gly Leu Lys Gly Ser Ser Ala Gly Gln Leu 1 5 10 <210> 14 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic CDR sequence <400> 14 gggtttacct tcacatacta tgga 24 <210> 15 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic CDR sequence <400> 15 Gly Phe Thr Phe Thr Tyr Tyr Gly 1 5 <210> 16 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic CDR sequence <400> 16 ataaacacct acactggaga gcca 24 <210> 17 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic CDR sequence <400> 17 Ile Asn Thr Tyr Thr Gly Glu Pro 1 5 <210> 18 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic CDR sequence <400> 18 gcaagagggc gtacggtagt gggctttgac tct 33 <210> 19 <211> 11 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic CDR sequence <400> 19 Ala Arg Gly Arg Thr Val Val Gly Phe Asp Ser 1 5 10 <210> 20 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic CDR sequence <400> 20 caggacattg gtagtagc 18 <210> 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Claims (17)

1. 인슐린-유사 성장 인자-결합 단백질 3 수용체 (IGFBP-3R) 에 결합하여 이를 활성화시키는 항체로서, 항체는
   SEQ ID NO: 25 의 중쇄 CDR1, SEQ ID NO: 27 의 중쇄 CDR2, SEQ ID NO: 29 의 중쇄 CDR3, SEQ ID NO: 31 의 경쇄 CDR1, 아미노산 서열 SAS 의 경쇄 CDR2, 및 SEQ ID NO: 33 의 경쇄 CDR3
   을 함유하는, 항체.
2. 제 1 항에 있어서, 항체는 검출가능한 라벨을 포함하는, 항체.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 항체를 포함하는, IGFBP-3R 발현 암 치료를 필요로 하는 환자에서 IGFBP-3R 발현 암을 치료하기 위한, 약학적 조성물.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 암은 유방암, 대장암, 폐암, 난소암, 췌장암, 간암, 두경부암, 전립선암 또는 액체 종양인, 약학적 조성물.
5. 제 4 항에 있어서, 액체 종양은 백혈병인, 약학적 조성물.
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