KR19990022972A - 자가면역 질환에 있어서 t-세포 매개의 연골 파괴 치료에 사용하기 위한 펩티드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자가면역 질환, 보다 구체적으로 관절염에 있어서 T-세포 매개의 관절 연골 파괴와 관련된 자가공격성 T 세포에 대한 내성을 유도하기 위한 펩티드-유도 내성 치료법에 사용하기 위한 신규 펩티드의 용도에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이 펩티드를 함유하는 약학 조성물 및 자가면역 질환에 있어서 T-세포 매개의 관절 연골 파괴와 관련있는 시험 샘플중의 자가반응성 T 세포를 검출하는 진단 방법 및 이 방법에 사용되는 시험 키트에 관한 것이다.

Description

자가면역 질환에 있어서 T-세포 매개의 연골 파괴 치료에 사용하기 위한 펩티드
면역계는 자가항원에 대한 내성 구축으로 얻어지는 이종 항원(비자가 항원)과 자가항원(개체 자신의 신체중에서 유래하는 자가 항원)간의 식별에 기초를 두고 있다.
면역계는 이종 항원에 대하여 개체를 보호하고 T 임파구 및 B 임파구와 같은 특정 세포를 활성화시키고 시토킨, 항체 및 보체 인자와 같은 가용성 인자를 생산하므로써 이종 항원에 대한 노출시 응답반응한다. 면역계가 응답반응하는 항원은 항원 발현 세포(APC)에 의해 생산되고 이 항원의 단편은 주요 조직화합성 복합체(MHC) 제II군 당단백질이 결합된 세포 표면에서 발현된다. 이 MHC-당단백질-항원-단편 복합체는 T-세포 수용체에 의하여 이것이 결합되어 있는 MHC 제II군 단백질과 함께 항원 단편을 인식하는 T 세포로 발현된다. 이 T 세포는 활성화하고, 즉 증식하여(또는) 시토킨을 생산하고, 공격받는 항원에 대해 지향성인 활성화 T 세포를 증가시킨다(Grey et al., Sci. Am., 261:38-46, 1989).
또한, 자가 항원은 연속적으로 프로세싱되어 T 세포에 대하여 MHC 당단백질에 의해 항원 단편으로서 발현된다(Jardetsky et al., Nature 353:326-329, 1991). 정상 환경하에서, 면역계는 자가항원에 대해서는 내성이 있고 이러한 자가항원들에 의한 면역 반응의 활성화는 일어나지 않는다. 따라서, 자가 인식은 면역계에 고유한 것이다.
자가 항원에 대한 내성이 상실되면, 면역계는 1종 이상의 자가 항원에 대해 활성화되어 자가반응성 T 세포를 활성화시키고 자가항체를 생산하게 된다. 이러한 현상을 자가면역이라 한다. 자가 응답반응은 일반적으로 파괴적으로, 즉 침습성 이종 항원을 파괴시키므로, 자가면역 응답반응은 자신의 조직을 파괴시킬 수 있다.
자가면역 질환에 있어서 T 세포의 역할에 대하여 여러 연구가 이루어졌다. 쥐에서, 실험적 자가면역 뇌척수염(EAE)은 MHC 제II군 분자에 결합된 미엘린 염기성 단백질(MBP)의 단일 에피토프에 대한 특이성에 의해 결합되는 매우 제한적인 T 세포 군이 매개한다. 각종 자가면역 질환에 대해 높은 이환성을 가진 종인 루이스 쥐에서, 이 질환은 T 세포에 의해 매개되는 것으로 밝혀졌다. 인체에서도 또한 자가면역 질환과 자가-공격성 T 세포의 발생이 관련이 있는 것으로 생각되고 있다.
파괴적인 자가면역 응답 반응은 류마티스성 관절염(RA)과 같은 다양한 질환에 연루되어 있으며, 이 질환에서 관절 연골 자체는 다수의 활성화 림프구 및 MHC 제II군 발현 세포의 존재로 인해 발생되는 만성 염증 과정에 의해 파괴된다. 단순히 연골이 존재하는 것만으로도 국부적 염증 응답반응을 유지하는데 충분한 것으로 나타난다: 즉, 연골 분해가 RA 중의 연골-응답성 자가반응성 T 세포의 활성과 관련이 있는 것으로 밝혀졌다(Sigall et al., Clin. Exp. Rheumat. 6:59, 1988; Glant et al., Biochem. Soc. Trans. 18:796, 1990; Burmester et al., Rheumatoid arthritis, Smolen, Kalden, Maini(Eds) Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1992). 또한, RA 환자로부터 외과수술에 의해 연골을 제거하는 방법은 염증 과정을 감소시키는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 연골 단백질은 T 세포를 자극하는데 적합한 자가항원이 표적이 되도록 하는 것으로 생각된다. 이러한 자가반응성 T 세포의 활성화는 자가면역 질환의 발생을 유도한다.
연골 파괴로 생성되는 염증 응답반응은 스테로이드 약물로 치료할 수 있다. 그러나, 이러한 약물은 비특이적이고 독성의 부작용을 나타내는 면역억제 약물이다. 이러한 비특이적 면역억제의 단점으로 스테로이드 치료법은 매우 바람직하지 않다.
이러한 비특이적 면역억제에 대한 매우 바람직한 대안방법으로 항원-특이적인 비독성 면역억제 치료법이 있다. 이 항원-특이적 치료법은 자가 항원 유래의 MHC 제II군 결합성 T-세포 반응성 펩티드를 사용하여 환자를 치료하는 것이다. 이 MHC 제II군 결합성 T-세포 반응성 펩티드는 표적 자가항원의 T 세포 에피토프에 대해 대응하는 것으로, 투여된 펩티드와 자가항원에 대해 특이적인 T 세포 내성을 유도하는데 사용할 수 있다. T 세포 매개의 관절 연골 파괴를 치료하기 위한 펩티드-유도된 내성 치료법을 효과적으로 사용하기 위하여, 염증 과정에 주요 역할을 하는 T 세포를 활성화시키는 자가 항원에 대하여 환자를 탈감작시킬 수 있는 MHC 제II군 결합성 T 세포 반응성 펩티드가 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 신규 펩티드 및 자가면역 질환에 있어서 T-세포 매개의 관절 연골 파괴 치료에 대한 이것의 용도에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명은 자가면역 질환, 보다 구체적으로 관절염, 특히 류마티스성 관절염에 있어서 T-세포 매개의 관절 연골 파괴와 관련있는 자가공격성 T-세포에 대한 내성을 유도하기 위한 펩티드-유도 내성 치료법에 사용되는 신규 펩티드의 용도에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 이 펩티드를 함유하는 약학 조성물 및 자가 면역 질환에 있어서 T-세포 매개의 관절 연골 파괴와 관련있는 시험 샘플중에 존재하는 자가반응성 T 세포를 검출하기 위한 진단 방법 및 이 방법에 사용되는 시험 키트에 관한 것이다.
본 발명은 자가면역 질환에 있어서 T-세포 매개의 연골 파괴와 관련된 자가공격성 T 세포에 대한 내성을 유도하기 위한 펩티드-유도 내성 치료법에 사용하기에 적합한 상기 MHC 제II군 결합성 T-세포 반응성 펩티드를 제공한다. 보다 구체적으로, 본 발명은 관절염, 특히 류마티스성 관절염에 있어서 T-세포 매개의 연골 파괴와 관련된 자가공격성 T 세포에 대한 내성을 유도하기 위한 펩티드-유도 내성 치료법에 사용하기에 매우 적합한 MHC 제II군 결합성 T-세포 반응성 펩티드를 제공한다.
본 발명에 기재된 펩티드는 적어도 아미노산 서열(서열 번호 1) AGWLR1DR2R3R4R5YPI를 함유하는 것을 특징으로 하는 13개 내지 55개의 아미노산 잔기의 아미노산 서열을 가지며, 이 서열에서 R1은 A 또는 S; R2는 Q, R 또는 G; R3은 T 또는 S; R4는 V 또는 L; R5는 R 또는 Q이다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 펩티드는 아미노산 서열(서열 번호 2) AGWLR1DR2R3LR5YPI를 함유하며, 이 서열에서 R1은 A 또는 S; R2는 Q, R 또는 G; R3은 T 또는 S; R5는 R 또는 Q이다.
특히, 본 발명에 따른 펩티드는 아미노산 서열 AGWLADQTVRYPI(서열 번호 3), AGWLADRSVRYPI(서열 번호 4), AGWLADGSLRYPI(서열 번호 5) 또는 AGWLSDGSVQYPI(서열 번호 6)중 하나 이상 또는 이의 복합물을 포함한다.
바람직하게는 본 발명에 따른 펩티드는 13 내지 35개, 보다 바람직하게는 13 내지 25개의 아미노산 잔기를 함유하는 아미노산 서열을 갖는다. 매우 바람직한 것은 13 내지 19개의 아미노산 잔기를 가진 펩티드이다. 특히 바람직한 것은 아미노산 서열 AGWLADQTVRYPI(서열 번호 3), AGWLADRSVRYPI(서열 번호 4), AGWLADGSLRYPI(서열 번호 5) 및 AGWLSDGSVQYPI(서열 번호 6)를 포함하는 펩티드이다.
또한, 본 발명에 기재된 펩티드는 본 발명의 펩티드에 의해 형성된 단량체 빌딩 블록으로 구축되는 다량체, 예컨대 이량체 또는 삼량체를 포함한다는 것은 당연한 것이다. 이러한 단량체 빌딩 블록은 임의적으로 스페이서 잔기에 의해 분리될 수 있다. 본 발명에 따른 다량체는 다수의 T-세포 반응성 펩티드를 제공하는 장점을 갖고 있다.
본 발명은 인체 관절 연골의 구성성분인 자가항원성 단백질상에 존재하는 MHC 제II군 결합성 T-세포 에피토프가 본 발명에 따른 펩티드와 유사하다는 사실에 기초한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명에 따른 펩티드는 인체 관절 연골의 커다란 응집성 프로테오글리칸, 인체 어그리칸(HAG) 및 인체 연골 결합 단백질(HCLP) 상에 존재하는 MHC 제II군 결합 T-세포 에피토프와 유사하다.
또한, HAG(신호 서열에서 메티오닌으로 개시됨)의 1차 구조의 아미노산 잔기 201-213, 299-311 및 623-635 뿐만 아니라 HCLP(신호 서열에서 메티오닌으로 개시됨)의 1차 구조의 아미노산 잔기 207-219가, 자가면역 질환, 보다 구체적으로 관절염, 특히 류마티스성 관절염에서 관절 연골의 파괴와 관련있는 연골-응답성 자가공격성 T 세포에 의해 인식되는 MHC 제II군 결합성 T-세포 에피토프를 나타낸다는 것을 발견하였다. HAG 및 HCLP의 1차 구조는 문헌[Doege et al., J.Biol.Chem. Vol. 266, no. 2: 894-902(1991) 및 Dudhia et al., Nucl. Acid Res., Vol. 18, no. 5: 1292(1990)]에 각각 개시되어 있다.
관절 연골 단백질은 자가면역 질환에서 관절 연골의 파괴와 관련있는 자가공격성 T 세포를 자극하기에 적합한 표적 자가항원인 것으로 생각되었지만, 본 발명에 의해서야 연골-응답성 자가반응성 T 세포에 결합된 이러한 MHC 제II군 결합성 T-세포 에피토프가 연골 단백질, 특히 HAG 및 HCLP에서 확인되었다. 본 발명에 기재된 펩티드는 이러한 MHC 제II군 결합성 T-세포 에피토프와 유사하며, 이에 따라 펩티드-유도된 T-세포 내성 치료법에 사용할 수 있는 T-세포 반응성 펩티드를 제공한다. 따라서, 투여된 펩티드 뿐만 아니라 또한 표적 자가항원 HAG 및 HCLP에 대하여 특이적인 T-세포 내성을 유도하기 위해 본 발명에 따른 펩티드로 환자를 치료할 수 있다. 면역계의 다른 성분들은 본 발명에 따른 펩티드에 의해 영향을 받지 않으므로, 환자의 면역계는 그 본래 상태를 유지하고 다른 감염에 대해서도 환자를 보호할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명에 따른 펩티드는 자가면역 질환, 보다 구체적으로 관절염, 특히 류마티스성 관절염에 있어서 관절 연골의 T-세포 매개의 파괴를 치료하는데 있어서 고전적인 스테로이드 약물에 비해 매우 바람직한 대안 치료법을 제공한다.
본 발명에 따른 펩티드는 개시된 바 있다. 문헌[Perin et al, FEBS Letters 206:73(1986)]은 결합 단백질과 프로테오글리칸 간의 구조적 관련성에 대하여 기술하고 있고, 결합 단백질의 트립신 분해 후 얻은 펩티드 단편을 개시하고 있다. 이 펩티드 단편은 아미노산 서열 SSAGWLADRSVRYPISKARPNXGG를 갖고 있다. 문헌[Goetinck et al., J.Cell Biol. 105:2403-2408(1987)]은 결합 단백질의 1차 구조의 아미노산 잔기 Asn207-Pro226및 Asp306-Arg325에 각각 해당하는 펩티드 NAGWLSDGSVQYPITKPREP 및 DAGWLADGHSVRYPISRPRKR을 개시하고 있다. 이 펩티드는 결합 단백질과 히알우론산간의 상호작용을 연구하기 위해 합성한 것인데, 이 아미노산 잔기들은 히알우론산에 대한 결합 단백질의 결합과 관련이 있는 것으로 밝혀졌다. 문헌[Neame et al., J.Biol.Chem. 261(8):3519-3535(1986)]은 쥐의 연골육종 프로테오글리칸 응집물 유래의 결합 단백질이 가진 1차 구조를 해명하고 있다. 결합 단백질의 트립신 분해 분석 결과, 아미노산 서열 GGLDWCNAGWLSDGSVQYPITKPR을 가진 단편을 밝혀냈다. 문헌[Perides et al., J.Biol.Chem., Vol. 264, no. 10:5981-5987(1989)]은 신경교 히알우론산염-결합 단백질(GHBP)의 분리 및 부분 특성 규명에 대해 기술하고 있다. GHBP의 트립신 분해는 여러 펩티드 단편을 생성하고, 이중의 하나는 아미노산 서열 EQLFAAYEDGFEQCDAGWLADQTVRYPIRAPRVGCY를 갖고 있다.
그러나, 이러한 문헌들에는 상기 펩티드가 면역 질환에 있어서 관절 연골의 파괴와 관련있는 연골-응답성 자가공격성 T 세포에 의해 인식되는 MHC 제II군 결합성 T-세포 에피토프를 나타낸다는 것에 대해서 개시하고 있는 바가 전혀 없다. 또한, 이 문헌들에는 자가면역 질환에 있어서 관절 연골의 T-세포 매개의 파괴와 관련있는 자가공격성 T 세포에 대한 내성을 유도하기 위하여 펩티드-유도 T-세포 내성의 치료법에 상기 펩티드를 사용하는 것에 대한 어떠한 암시나 제안도 없다.
본 발명에 따른 펩티드는 펩티드 합성의 공지된 유기 화학적 방법, 예컨대 문헌[J.Amer.Chem.Soc., 85:2149(1963) 및 Int.J.Peptide Protein Res. 35:161-214(1990)]에 기술된 고상 펩티드 합성법으로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 기재된 펩티드는 재조합 DNA 기법으로 제조할 수 있다. 본 발명에 기재된 펩티드를 암호하는 핵산 서열이나 이러한 펩티드의 다량체는 발현 벡터에 삽입한다. 적합한 발현 벡터에는 많은 것들중에서도, 복제 및 발현에 필수적인 조절 영역을 포함하는 플라스미드, 코스미드, 비루스 및 YAC(효모 가공 염색체)가 있다. 이 발현 벡터는 숙주 세포중에서 발현될 수 있다. 적합한 숙주 세포는 예컨대, 세균, 효모 세포 및 포유류 세포가 있다. 이러한 기법은 당해 기술분야에 공지되어 있고, 예컨대 문헌[Sambrook et al., Molecular Cloning: a Laboratory Manual, Cold Spring Harbor laboratory Press, Cold Spring Harbor, 1989]을 참조하라.
본 발명에 따라서, 관절 연골의 T-세포 매개의 파괴 질환을 겪고 있는 환자는 본 발명에 기재된 1종 이상의 펩티드 및 약학적 허용성 담체를 함유하는 치료 조성물로 치료할 수 있다. 본 발명에 따른 약학 조성물의 투여는 공격을 받은 관절 연골내의 자가항원성 단백질 및 서열 번호 1 내지 6의 아미노산 서열중 하나의 서열을 특징으로 하는 동정된 MHC 제II군 결합성 T 세포 에피토프를 나타내는 다른 자가 항원에 대하여 상기 환자들의 특이적인 자가반응성 T 세포의 내성을 유도할 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명에 따른 약학 조성물의 투여는 자가항원 HAG 및 HCLP에 대하여 특이적인 자가공격성 T 세포의 내성을 유도할 것이다. 이와 같이 유도된 내성은 공격을 받은 관절 연골에 있어서 국부적인 염증 반응을 감소시킬 것이다.
본 발명에 따른 약학 조성물에 사용하기에 매우 적합한 펩티드는 서열 번호 1 및 2에 제시된 아미노산 서열중 하나 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 13 내지 55개, 바람직하게는 13 내지 35개, 보다 바람직하게는 13 내지 25개, 가장 바람직하게는 13 내지 19개의 아미노산을 가진 펩티드이다.
본 발명에 따른 약학 조성물에 특히 바람직한 것은 서열 번호 3 내지 6에 기재된 아미노산 서열중 하나 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 13 내지 55개, 바람직하게는 13 내지 35개, 보다 바람직하게는 13 내지 25개, 매우 바람직하게는 13 내지 19개의 아미노산 잔기를 가진 펩티드이다.
본 발명에 따른 약학 조성물에 매우 바람직한 것은 서열 번호 1 및 2에 기재된 아미노산 서열을 가진 것을 특징으로 하는 13개의 아미노산 잔기를 가진 펩티드이다.
본 발명에 따른 약학 조성물에 가장 바람직한 것은 서열 번호 3, 4, 5 또는 6에 기재된 아미노산 서열을 가진 13개의 아미노산 잔기를 갖는 펩티드이다.
본 발명에 따른 펩티드는 면역억제성 스테로이드 약물의 비특이적 억제 효과와는 대조적으로, 자가반응성 T 세포에 대해 특이적 효과를 나타내고 이에 따라 면역계의 다른 성분들은 본래대로 유지시키는 이점을 갖고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 펩티드로의 처리는 안전하고 어떤 부작용도 일으키지 않을 것이다.
내성은 본 발명에 따른 모든 투여량의 펩티드를 투여하므로써 얻을 수 있다. 펩티드의 양은 투여 경로, 투여 시간, 환자의 연령 뿐만 아니라 일반적인 건강 상태 및 식이요법에 따라 다르다.
일반적으로, 투여량은 펩티드 0.01 내지 1000㎍/체중 kg, 바람직하게는 0.5 내지 500 ㎍, 보다 바람직하게는 0.1 내지 100 ㎍을 사용할 수 있다.
약학적 허용성 담체는 당해 기술분야에 공지된 것으로, 예컨대 멸균 식염수, 락토스, 설탕, 인산 칼슘, 젤라틴, 덱스트린, 한천, 펙틴, 땅콩유, 올리브유, 참깨유 및 물을 포함한다. 다른 담체로는 예컨대 MHC 제II군 분자, 필요한 경우에는 리포좀에 매립시켜 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 약학 조성물은 1종 이상의 보조제를 함유할 수 있다. 적합한 보조제로는 예컨대 수산화 알루미늄, 인산 알루미늄, 암피겐, 토코페놀, 모노포스페닐 지질 A, 뮤라밀 디펩티드 및 Quill A와 같은 사포닌을 포함한다. 보조제의 양은 보조제 자체의 성질에 따라 달라진다.
더욱이, 본 발명에 따른 약학 조성물은 예컨대 소르비톨, 만니톨, 전분, 설탕, 덱스트린 및 글루코스를 비롯한 탄수화물, 알부민 또는 카제인과 같은 단백질, 및 알칼리성 인산염과 같은 완충액을 포함할 수 있다.
적합한 투여 경로로는 근육내 주사액, 경피 주사액, 정맥내 주사액 또는 복강내 주사액과 경구 투여 및 비측 분무액을 포함한다.
본 발명에 따른 펩티드는 만성 염증 및 관절 연골 파괴와 관련 있는 활성화된 자가반응성 T 세포의 존재를 검출하는 진단 방법에 사용하기에 매우 적합하다.
본 발명에 따른 진단 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다:
a) 개체의 혈액 샘플로부터 말초 혈액 단핵 세포(PBMC)를 분리하는 단계;
b) 이 PBMC를 적합한 조건하에서 배양하는 단계;
c) 이 PBMC 배양물을 자가항원 또는 이로부터 유래된 본 발명에 따른 1종 이상의 펩티드의 존재하에 배양하는 단계; 및
d) T 세포의 응답 반응, 예컨대 증식성 응답 반응을 검측하여 개체중에 있어서의 활성화된 자가반응성 T 세포의 존재를 나타내는 단계.
T 세포의 증식성 응답 반응의 검측은 예컨대3H-티미딘을 병입시켜 확인할 수 있다.
또한, 본 발명의 범위내에는 본 발명에 기재된 1종 이상의 펩티드를 함유하는 시험 키트도 포함한다. 이 시험 키트는 본 발명에 따른 진단 방법에 사용하기에 적합하다.
하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이지, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것이 아니다.
방법
환자
미국 류마티스 학회(ARA)의 기준(Arnett et al., Arthritis Rheum. 31:315, 1988)에 따라 RA에 걸린 것으로 진단된 환자 유래의 말초 혈액 단핵 세포(PBMC)를 수집하였다. RA 환자의 질환 정도를 뢴트겐 스코어로 결정된 바와 같은 단계 I 내지 IV로 등급을 정하였다. 이러한 연구동안 환자를 인도메타신, 메토트렉세이트, 글루코코르티코이드 또는 비스테로이드성 항염증 약물로 치료하였다.
MHC 형별
환자의 PBMC 염색체 DNA 추출물은 Dynal DR '저 분리능' SSP 키트를 사용하여 분석하였다. DR4 2차 형별은 Dynal DRB1*04-SSP 키트를 사용하여 수행하였다. MHC 형별 데이터의 해석은 네덜란드 니그메겐에 소재하는 래드보우드 호스피탈의 형질융합 대학부와의 공동작업으로 수행하였다.
펩티드
본 발명에 기재된 펩티드 및 대조 펩티드 IHA(307-319)F, PKFVKQNTLKAT(서열 번호 7)는 고상 펩티드 합성법으로 합성하였다. 간략히 설명하면, 유리 아미노 말단 및 카르복시 말단을 가진 펩티드는 PEG-PS 수지상의 Fmoc/tBu 차단된 활성화된 에스테르를 사용하는 완전 자동화 Milligen 9050 합성기 상에서 합성하였다. 이 펩티드를 수지로부터 절단해내고 TFA/티오아니솔/에탄디티올/아니솔 90/5/3/2 또는 TFA/H2O 95/5의 부피비로 사용하여 보호기제거 반응시켰다. 이 펩티드를 정제용 HPLC로 정제하고, Dowex Ac-수지를 사용하여 아세테이트 염이나 염화물 염으로 전환시키고 동결건조하였다. 이 펩티드의 순도 및 동정은 각각 역상 HPLC 및 FAB-MS로 평가하였다. 본 연구에 사용된 펩티드는 표 1에 기재하였다. 3번째 잔기(Y)가 F로 대체된 N-말단 비오틴화된 인플루엔자 헤마글루티닌 유래의 펩티드 IHA(307-319)F(비오틴-NH-(CH2)5-CO-PKFVKQNTLKLAT, 서열 번호 7)는 DR4Dw4(DRB1*0401)와의 결합 연구에 표지 펩티드로서 사용하였다. 펩티드 결합시의 비오틴기의 간섭을 방지하기 위해, 비오틴을 스페이서를 통해 표지 펩티드의 아미노-말단에 결합시켰다.
합성 펩티드
펩티드 서열 HPLC 순도 서열 번호
HAG1 AGWLADQTVRYPI 90% 3
HAG2 AGWLADRSVRYPI 90% 4
HAG3 AGWLADGSLRYPI 90% 5
HCLP1 AGWLSDGSVQYPI 90% 6
IHA(307-319)F PKFVKQNTLKLAT 90% 7
HLA-DR 분자의 친화도 정제
2개의 EBV-형질전환된 B-세포주, BSM(DR4[DRB1*401]로 형별됨) 및 BM92(DR4[DRB1*404]로 형별됨)는 네덜란드 라이든에 소재하는 아카데믹 호스피탈에 근무하는 엠. 우드슈른으로부터 제공받았다. 이 세포를 10% FCS(하이클론 레보레이토리즈), 1% 비필수 아미노산(ICI), L-글루타민, 2-ME 및 항생제를 보강한 둘베코 변형 이글스 최소 필수 배지 DMEM/HAM F12(미국 뉴욕 그랜드 아일랜드에 소재하는 기브코 레보레이토리즈)중에서 배양하였다. 이 세포를 1:2의 비율로 2 내지 3일 마다 통상적으로 계대배양하였다. 세포를 수거하여 1 mM PMSF를 함유하는 인산염 완충 식염수(PBS)(4℃)로 3회 세정하였다. 세포 펠릿을 사용전까지 -70℃에서 보관하였다. HLA-DR 발현 세포는 해동시키고, PBS, 1% NP-40, 1mM AEBSF(칼바이오켐)중에서 30분동안 얼음상에서 용해시켰다. 이 용해물을 15,000 rpm(Sorvall, SS34 로터)에서 30분동안 원심분리하여 핵과 파편을 제거하였다.
HLA-DR 분자는 세포 용해물로부터 DR-복합체(Lampson et al., J.Immunol. 125:293, 1980)상의 비다형태성 결정인자에 대하여 지향성인 모노클로널 항체 L243(ATCC)을 사용하여 친화도 정제하였다. 단백질 G 세파로스 정제된 L243은 제조자의 지시에 따라 NHS-세파로스 4 FF(파마시아)에 결합시켰다. 맑아진 세포-용해물을 0.45 ㎛ 필터를 통해 통과시키고 L243-NHS-세파로스 비드에 첨가하였다. 하룻밤동안 항온처리한 후, 비드를 컬럼으로 이동시키고 5 부피의 PBS, 1% NP-40; 5 부피의 PBS, 0.5%의 NP-40; 15 부피의 PBS, 0.5%의 NP-40, 0.1%의 SDS; 5 부피의 PBS, 0.05%의 NP-40; 5 부피의 PBS, 1% n-옥틸-글루코사이드(미국 세인트 루이스에 소재하는 시그마 제품) 및 5 부피의 50mM 디에틸아민(플루카), 150 mM NaCl, 1% n-옥틸-글루코사이드 pH=8.0을 사용하여 세정하였다. HLA-DR 분자는 50 mM 디에틸아민, 150 mM NaCl, 1% n-옥틸-글루코사이드 pH=11을 사용하여 용출시켰다. 수거 후 즉시, 각 분획을 2M 글리신, pH=4.8을 사용하여 중화시켰다. 수거한 분획을 비환원 조건하의 SDS-PAGE로 분석한 다음 은 염색하였다. 정제된 HLA-DR을 함유하는 분획을 모아서 30 kD 컷-오프 막상에 한외여과하여 농축시켰다.
펩티드 HLA-DR 결합 분석법
펩티드 결합 연구는 전술한 바와 같은 반-정량적 결합 분석법을 사용하여 수행하였다(Joosten et al., Int. Immunol. 6:751, 1994). 정제된 HLA-DR 분자(0.05 내지 5μM)는 pH=5.0 에서 50 nM의 비오틴화된 표지 펩티드(IHA(307-319)F) 및 일정 농도 범위의 경쟁 펩티드(펩티드 HAG1, HAG2, HAG3 및 HCLP1)와 함께, 결합 완충액(PBS, 1mM AEBSF, 1mM N-에틸 말레이미드, 8mM EDTA, 10μM 펩스타틴 A, 0.01% NaN3, 0.05% NP-40 및 5% DMSO)을 사용하여 최종 부피가 25 ㎕가 되게 하여 항온처리하였다.
실온에서 약 48 시간동안 항온처리한 후, 결합 및 비결합된 표지 펩티드를 비환원 조건하에 SDS-PAGE로 분리하였다. 단백질은 니트로-셀룰로스 막(영국 아머샴에 소재하는 하이본드 이씨엘 제품)상으로 반건조 블롯팅 시스템(파마시아)을 사용하여 블롯팅하였다. 이 니트로셀룰로스 필터를 0.1 M 말레산 pH=7.5, 150 mM NaCl중의 0.5% DNA 차단 시약(독일에 소재하는 뵈링거 맨하임 제품)을 사용하여 차단시켰다. 1시간 후, 필터를 PBS, 0.05% Tween 20(미국 세인트 루이스에 소재하는 시그마 제품)으로 세정하고, 스트렙트아비딘-HRP(서던 바이오테크놀로지 제품)과 1:40,000의 희석율로 항온처리하였다. 비오틴화된 펩티드는 웨스턴 블롯 ECL 키트(영국 아머샴 제품)를 사용하여 제조자의 지시에 따라 증가된 화학발광성에 대해 검출하였다. 예비플래시처리된 필름(영국 아머샴의 하이퍼필름-ECL 제품)을 30분동안 노출시켰다.
본 발명에 따른 펩티드들의 DRB1*0401 또는 DRB1*0404-암호된 분자에 대한 친화성은 표지 펩티드와의 경쟁반응과 관련이 있다. 이러한 상대적인 결합 친화성 IC50(eIC50)은 비오틴화된 표지 펩티드의 신호가 경쟁 펩티드 부재하에 나타나는 신호를 가시적으로 관찰했을 때 50% 감소시의 펩티드 농도로서 정의하였다.
혈액 단핵 세포의 증식 응답성
펩티드 HAG1, HAG2, HAG3 및 HCLP1을 PBMC중에서의 증식 응답 반응을 유도하는 활성에 대해 시험하였다. PBMC를 포함하는 증식 분석법은 항원-특이적인 제II군 제한성 T-세포 응답 반응의 활성화를 측정하기 위하여 종래 사용된 바 있다(Good et al., Proc.Natl.Acad.Sci. USA 85:1199, 1988).
헤파린처리된 정맥 말초 혈액에서 수득한 PBMC는 피콜-플라크 구배상에서의 표준 원심분리법으로 분리하였다. 세포는 평면바닥의 미량역가 평판에 첨가된 10% 가열-불활성화된 저장된 인간 혈청, L-글루타민, 2-ME 및 항생제를 보강한 DMEM/Ham F12 배지중에서 1.5 x 105세포/웰의 농도로 3배 또는 4배로 배양하였다. 세포를 단독으로 또는 PHA(2.5 ㎍/ml) 존재하에, 또는 항원, 예컨대 병아리 프로테오글리칸 분획, 병아리 콜라겐 분획, 초음파처리된 마이코박테리움 튜베르큘로시스 또는 펩티드 HAG1, HAG2, HAG3 및 HCLP1, 50 ㎍/ml, 5㎍/ml 또는 0.5 ㎍/ml 존재하에 항온처리하였다. 배양물을 총부피 210㎕로 하여 5% CO2가습 대기하에서 37℃로 4, 5, 6 또는 7일 동안 항온배양하였다. 배양물을 세포 배양의 마지막 18 시간동안 0.5 μCi(1.85 x 104Bq) [3H]티미딘([3H]TdR)으로 추적하였다. 세포를 유리섬유 필터로 수거한 뒤, 가스신틸레이션으로 [3H]TdR 병입량을 측정하였다. 가스신틸레이션에 의한 계수는 그 효능이 액체 신틸레이션과 비교하여 5배 미만인 것을 유념하고, 따라서, 필터를 5분동안 측정하였다(Packard Matrix 96 β-계수기; 코네티컷 메리든).
결과
펩티드 HLA-DR 결합 분석법
펩티드 HAG1, HAG2, HAG3 및 HCLP1 내지 DR4(DRB1*0401) 및 DR4(DRB1*0404)의 결합은 친화성 정제된 HLA-DR 분자를 사용하여 직접적인 반-정량적 경쟁 결합 분석법으로 수행하였다. 그 결과는 표 2에 제시한 바와 같다. 표 2에 나타낸 바와 같이, 모든 펩티드는 DR4(DRB1*0401)에 결합하고 표지 펩티드와 경쟁할 수 있다.
HLA-DRB1*0401 암호 분자에 대한 펩티드 결합성
펩티드 서열 DRB1*0401eIC50
HAG1 AGWLADQTVRYPI ++
HAG2 AGWLADRSVRYPI ++
HAG3 AGWLADGSLRYPI ++
HCLP1 AGWLSDGSVQYPI +
++ = 우수한 결합제, 1 내지 10 μM 사이의eIC50;+ = 중간 정도의 결합제, 10 내지 100 μM 사이의eIC50;+/- = 불량한 결합제, 100 내지 1000 μM 사이의eIC50;- = 비결합제, 1000 μM을 초과하는eIC50.
PBMC 증식 분석법
펩티드 HAG1, HAG2, HAG3 및 HCLP1에 대한 T-세포 반응성을 측정하기 위하여, RA 환자에 있어서의 PBMC 증식 응답성을 분석하였다. 표 3은 50 ㎍/ml에서 얻은 값을 나타낸 것이다. 그 결과는 3회 또는 4회 측정치(5분당 계수치)의 평균으로서 나타내었다. 평균값의 표준 편차는 30%를 초과하지 않았다. 밑줄친 값은 양성으로 간주한다(5분 당 계수치 1000 및 자극 지수 SI 2). 대부분의 환자들은 본 발명에 따른 하나 이상의 펩티드들에 대하여 응답반응하였고, 이것은 본 발명에 따른 펩티드가 자가면역 질환과 관련된 자가공격성 T-세포에 의해 인식된다는 것을 나타낸다.
펩티드들에 대한 RA 환자들 유래의 PBMC의 증식 응답성
펩티드 공급체 191(RA) 209(RA) 227(RA)
HAG1 1177 1336 1352
HAG2 1061 1115 ND
HAG3 233 1094 ND
HCLP1 ND 1503 1964
BG 320 405 833
ND = 일어나지 않음, BG = 배경
서열 목록
(1) 일반 정보 :
(i) 출원인 :
(A) 성명 : 악조 노벨 엔.브이.
(B) 스트리트 : 벨페르베그 76
(C) 도시 : 아르넴
(E) 국가 : 네덜란드
(F) 우편번호(ZIP) : 6824 비엠
(G) 전화 : 04120-66376
(H) 팩스 : 04120-50592
(I) 텔렉스 : 37503 akpha nl
(ii) 발명의 명칭 : 자가면역 질환에 있어서 T-세포 매개의 연골 파괴 치료에 사용하기 위한 펩티드
(iii) 서열의 수 : 7
(iv) 컴퓨터 판독 형태 :
(A) 매체 유형 : 플로피 디스크
(B) 컴퓨터 : IBM PC 호환기종
(C) 작동 체계 : PC-DOS/MS-DOS
(D) 소프트웨어 : PatentIn Release #1.0, Version #1.25(EPO)
(2) 서열 번호 1 에 대한 정보 :
(i) 서열 특성 :
(A) 길이 : 13 아미노산
(B) 서열형 : 아미노산
(C) 쇄의 수 : 1본쇄
(D) 형태 : 직쇄상
(ii) 서열의 종류 : 펩티드
(iii) 추정 서열 : 아니오
(ix) 서열의 특징
(A) 명칭/키 : 펩티드
(B) 존재위치 : 1..13
(D) 기타 정보 : /라벨 = Xaa
/주 = .위치 5 의 Xaa = A 또는 S; 위치 7 의 Xaa = Q, R 또는 G; 위치 8 의 Xaa = T 또는 S; 위치 9 의 Xaa = V 또는 L; 위치 10 의 Xaa = R 또는 Q
(xi) 서열 번호 1:
(2) 서열 번호 2 에 대한 정보 :
(i) 서열 특성 :
(A) 길이 : 13 아미노산
(B) 서열형 : 아미노산
(C) 쇄의 수 : 1본쇄
(D) 형태 : 직쇄상
(ii) 서열의 종류 : 펩티드
(iii) 추정 서열 : 아니오
(ix) 서열의 특징
(A) 명칭/키 : 펩티드
(B) 존재위치 : 1..13
(D) 기타 정보 : /라벨 = 펩티드
/주 = .위치 5 의 Xaa = A 또는 S; 위치 7 의 Xaa = Q, R 또는 org; 위치 8 의 Xaa = T 또는 S; 위치 10 의 Xaa = R 또는 Q
(xi) 서열 번호 2 :
(2) 서열 번호 3 에 대한 정보 :
(i) 서열 특성 :
(A) 길이 : 13 아미노산
(B) 서열형 : 아미노산
(C) 쇄의 수 : 1본쇄
(D) 형태 : 직쇄상
(ii) 서열의 종류 : 펩티드
(iii) 추정 서열 : 아니오
(xi) 서열 번호 3:
(2) 서열 번호 4 에 대한 정보 :
(i) 서열 특성 :
(A) 길이 : 13 아미노산
(B) 서열형 : 아미노산
(C) 쇄의 수 : 1본쇄
(D) 형태 : 직쇄상
(ii) 서열의 종류 : 펩티드
(iii) 추정 서열 : 아니오
(xi) 서열 번호 4:
(2) 서열 번호 5 에 대한 정보 :
(i) 서열 특성 :
(A) 길이 : 13 아미노산
(B) 서열형 : 아미노산
(C) 쇄의 수 : 1본쇄
(D) 형태 : 직쇄상
(ii) 서열의 종류 : 펩티드
(iii) 추정 서열 : 아니오
(xi) 서열 번호 5:
(2) 서열 번호 6 에 대한 정보 :
(i) 서열 특성 :
(A) 길이 : 13 아미노산
(B) 서열형 : 아미노산
(C) 쇄의 수 : 1본쇄
(D) 형태 : 직쇄상
(ii) 서열의 종류 : 펩티드
(iii) 추정 서열 : 아니오
(xi) 서열 번호 6:
(2) 서열 번호 7 에 대한 정보 :
(i) 서열 특성 :
(A) 길이 : 13 아미노산
(B) 서열형 : 아미노산
(C) 쇄의 수 : 1본쇄
(D) 형태 : 직쇄상
(ii) 서열의 종류 : 펩티드
(iii) 추정 서열 : 아니오
(xi) 서열 번호 7:

Claims (10)

  1. 하기 아미노산 서열을 함유하는 것을 특징으로 하는 13개 내지 55개의 아미노산 잔기를 가진 펩티드.
    AGWLR1DR2R3R4R5YPI
    이 서열에서 R1은 A 또는 S; R2는 Q, R 또는 G; R3은 T 또는 S; R4는 V 또는 L; R5는 R 또는 Q이며, 단 상기 펩티드는 SSAGWLADRSVRYPISKARPNXGG, NAGWLSDGSVQYPITKPREP, DAGWLADGHSRYPISRPRKR, GGLDWCNAGWLSDGSVQYPITKPR 또는 EQLFAAYEDGFEQCDAGWLADQTVRYPIRAPRVGCY가 아니다.
  2. 적어도 하기 아미노산 서열을 함유하는 것을 특징으로 하는 13개 내지 55개의 아미노산 잔기를 가진 펩티드.
    AGWLR1DR2R3LR5YPI
    이 서열에서 R1은 A 또는 S; R2는 Q, R 또는 G; R3은 T 또는 S; R5는 R 또는 Q이다.
  3. 아미노산 서열 AGWLADQTVRYPI, AGWLADRSVRYPI, AGWLSDGSVQYPI 및 AGWLADGSLRYPI중 하나 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 13 내지 55개의 아미노산 잔기를 가진 펩티드.
  4. 아미노산 서열 AGWLADQTVRYPI, AGWLADRSVRYPI, AGWLSDGSVQYPI 또는 AGWLADGSLRYPI중 하나를 함유하는 펩티드.
  5. 하기 아미노산 서열을 함유하며, 13개 내지 55개의 아미노산 잔기를 가진 약물용 펩티드.
    AGWLR1DR2R3R4R5YPI
    이 서열에서 R1은 A 또는 S; R2는 Q, R 또는 G; R3은 T 또는 S; R4는 V 또는 L; R5는 R 또는 Q이다.
  6. 하기 아미노산 서열을 함유하며, 13 내지 55개의 아미노산 잔기를 가진 펩티드 및 약학적 허용성 담체를 함유하는 약제.
    AGWLR1DR2R3R4R5YPI
    이 서열에서 R1은 A 또는 S; R2는 Q, R 또는 G; R3은 T 또는 S; R4는 V 또는 L; R5는 R 또는 Q이다.
  7. 하기 아미노산 서열을 함유하며 13개 내지 55개의 아미노산 잔기를 가진 펩티드 및 약학적 허용성 담체를 함유하는 약제.
    AGWLR1DR2R3LR5YPI
    이 서열에서 R1은 A 또는 S; R2는 Q, R 또는 G; R3은 T 또는 S; R5는 R 또는 Q이다.
  8. 아미노산 서열 AGWLADQTVRYPI, AGWLADRSVRYPI, AGWLSDGSVQYPI 또는 AGWLADGSLRYPI중 하나 이상을 함유하며 13 내지 55개의 아미노산 잔기를 가진 펩티드를 포함하는 약제.
  9. 펩티드 AGWLADQTVRYPI, AGWLADRSVRYPI, AGWLADGSLRYPI 또는 AGWLSDGSVQYPI중 하나 이상과 약학적 허용성 담체를 함유하는 약제.
  10. 자가면역 질환에 있어서 T-세포 매개의 관절 연골 파괴와 관련된 자가공격성 T 세포에 대한 내성을 유도하기 위한 펩티드-유도 내성 치료법에 사용하기 위한 약제 제조에 있어서, 하기 아미노산 서열을 함유하며 13 내지 55개의 아미노산 잔기를 가진 펩티드의 용도.
    AGWLR1DR2R3R4R5YPI
    이 서열에서 R1은 A 또는 S; R2는 Q, R 또는 G; R3은 T 또는 S; R4는 V 또는 L; R5는 R 또는 Q이다.
KR1019970709442A 1995-06-19 1996-06-17 자가면역 질환에 있어서 t-세포 매개의 연골 파괴 치료에 사용하기 위한 펩티드 KR19990022972A (ko)

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