KR20160119259A - 낭포성 섬유증 및 cftr 이온 채널의 기능 결함과 관련된 기타 병태의 치료제로서 알기네이트 올리고머의 용도 - Google Patents

Abstract

본 발명은 낭포성 섬유증 막관통 이동 조절자 (CFTR) 이온 채널 결함 및/또는 기저 상피에 부착되는 비정상적인 점액에 기인하거나 또는 이와 관련된 병태를 인간 환자에서 치료하는 방법으로서, 알기네이트 올리고머의 모노머 잔기들 중 30% 이상이 G 잔기인 알기네이트 올리고머를, 환자에서 CFTR 이온 채널 결함 및/또는 비정상적인 점액을 가진 점막 표면의 적어도 일부에서 알기네이트 올리고머 국소 농도 1 - 6% w/v를 달성하기에 충분한 양으로 환자에게 투여하여, 상기 점막 표면으로부터 점액을 적어도 부분적으로 탈착 (detachment)시키는 단계를 포함하는 방법을 제공한다. 특정 구현예에서, 상기 병태는 낭포성 섬유증 (CF), non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성, 만성적인 미립자 흡인으로 인한 호흡 곤란 및/또는 호흡기내 점액 청소 이상, COPD, 만성 기관지염, 폐기종, 기관지 확장증, 천식 또는 만성 부비동염이거나, 또는 이들의 합병증이다.

Description

낭포성 섬유증 및 CFTR 이온 채널의 기능 결함과 관련된 기타 병태의 치료제로서 알기네이트 올리고머의 용도 {USE OF ALGINATE OLIGOMERS IN THE TREATMENT OF CYSTIC FIBROSIS AND OTHER CONDITIONS ASSOCIATED WITH DEFECTIVE CFTR ION CHANNEL FUNCTION}

본 발명은 특히 알기네이트 올리고머를 이용한 낭포성 섬유증 (CF) 및 그 합병증의 치료 방법에 관한 것이다. 본 발명은 CF 및 이와 관련된 병태들에 대한 다수 문제들이 CFTR 이온 채널의 결함에 기인한 점액 분비 세포로부터의 점액의 언팩킹 (unpacking) 및 탈착 (detachment) 이상으로 인해 발생한다는 최근 결과를 토대로 한다. 본 발명에 따르면, 본 발명자들은, 소정의 농도의 특정 알기네이트 올리고머 (예, 모노머 잔기의 30% 이상이 글루로네이트 또는 글루론산 잔기 (G 잔기)인 알기네이트 올리고머 1 % 내지 6 % w/v)가, CF 및 CFTR 기능 부전이 특징적인 (즉, CFTR 기능부전이 원인 또는 매개 인자인) 기타 질환, 장애 또는 병태들에서 나타나는 바와 같은 기능성 CFTR 이온 채널이 결핍된 상피 세포 층으로부터 점액과 이의 주 성분, 즉 뮤신이 이로부터 탈착되게 유도한다는 것을 알게 되었다. 이로써, 탈착된 점액은 보다 자유롭게 이동가능하며, CFTR 기능부전이 없는 개체 (예, non-CF 또는 건강한 개체)의 점액에 훨씬 가까워진다. 이렇듯, CFTR 기능부전 환자 (예, CF 환자)의 비정상적인 점액으로부터 보다 정상적인 표현형으로의 전이는, 폐 및 장에서의 문제 등의 CF로 인해 발생되는 다수의 문제들과, CF에서 특징적인 이온 채널 결함 및/또는 비정상적인 점액으로 인해 발생되거나 또는 이와 관련있는 기타 질환, 장애 및 병태들을 완화하는 것으로, 제시되고 있다.

CF는 CFTR (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator)의 돌연변이로 인해 발병하는 인간 상염색체 열성 유전 질환으로, 상피 막을 통해 염소 및 중탄산염 이온을 수송하는 CFTR 단백질의 기능에 영향을 주고, 그 결과 나트륨과 같은 다른 이온들의 균형에 영향을 미치는 질환이다. 이러한 돌연변이로 인해 상피 세포 표면에 CFTR이 충분한 수로 존재하지 못하게 되거나 및/또는 상피 세포 표면에 존재하는 CFTR의 이온 채널 활성에 결함이 발생할 수 있다. 이러한 CFTR 돌연변이 효과로 인해 유발되는 이온 균형의 교란으로, 점액이 만들어지는 모든 장기들에는 점액이 축적되고, 간 및 췌장의 분비선으로부터 점성이 높은 분비물이 분비되게 된다. 이렇듯 폐, 부비동, 위장 (GI)관, 췌장, 간 및 여성과 남성의 생식계에 점액이 축적되면, 삶의 질 저하 뿐만 아니라 이환율 및 사망율과 관련된 다수의 임상 병태들이 유도된다. 실제, 대부분의 CF 환자들은 이러한 점액 축적과 직접적으로 관련있는 합병증으로 사망한다.

CF 환자의 폐에는, 진한 부착성의 난치성 점액이 점막섬모의 청소 시스템에 의해서는 충분히 제거되지 않고, 기도에 축적되게 된다. 이는, 환자가 만성 폐 감염 및 염증 (폐렴)에 쉽게 걸릴 수 있는 상태로 만들어, 박테리아, 박테리아 생물막 및 세포 파편이 점막과 상호 혼합되게 되고, 객담의 점성 증가로 이어진다. 결국, 영구적인 폐 손상 및 리모델링으로 진행되며, 또한 폐 고혈압, 심장 부전 및 호흡 부전으로 진행된다. 스타필로코커스 아우레우스 (Staphylococcus aureus), 헤모필러스 인플루엔자 (Haemophilus influenzae), 슈도모나스 에어루지노사 (Pseudomonas aeruginosa), 마이코박테리움 아비움 컴플렉스 (Mycobacterium avium complex) 및 아스퍼질러스 푸미가투스 (Aspergillus fumigatus)에 의한 감염이 일반적이다. 호흡기 (예, 기관지) 상부의 비정상적인 점액 역시 감염에 취약해지게 할 수 있으며, 그래서 점막 표면에 염증 (예, 기관지염)을 유도할 수 있다. 항생제에는 거의 반응하지 않는다.

부비동의 경우, 비정상적인 점액은 안면 통증, 두통 및 코 분비 시스템 이상 (abnormal nasal drainage)으로 이어지는 빈번한 막힘을 발생시킨다. 부비동은 대개 비정상적인 점액이 매우 걸리기 쉬운 감염에 의해 악화되며, 급성, 아급성 및 만성 부비동염 (비부비동염이라고도 함)으로 진행될 수 있다. 코 조직의 과증식 (코 용종) 역시 만성 부비동 감염으로 유발되는 만성적인 염증 상태로 인해 발생할 수 있다. 이 용종은 코 통로 (nasal passages)를 막아, 호흡 곤란을 악화시킬 수 있다.

GI 관에서는, 부착되는 비정상적인 점액이 장 통증과 심지어 완전 폐색을 일으키는 것으로 생각된다. 신생아의 경우, 점액이 태변과 결합하여 회장을 막을 수 있다 (태변성 장 폐색증). 노년층 환자의 경우, 장 중첩증과 말단 회장의 말단 장폐색 증후군 (DIOS)으로 인한 장 폐색이 자주 나타난다. 축적된 점액으로 인한 박테리아 과증식과 합병증도 발생할 수 있다.

췌장에서는, 외분비물내 끈적한 부착성 점액이 종종 췌장관을 막고, GI 관으로 들어가는 소화 효소와 담즙의 양을 감소시킨다. 이로 인해, 췌장에 소화 효소가 쌓이게 되며, 그래서 환자는 음식물을 통한 영양분 섭취력이 저하되고 (영양분 흡수 불량), 췌장에 염증과 비가역적인 손상이 유발될 수 있다. 이러한 염증과 손상은 (급성 및 만성) 췌장염을 일으키고, 궁극적으로 외분비선의 위축증과 섬유증을 유발할 수 있다. 췌장 손상은, 또한, 섬 세포 감소로 이어질 수 있으며, 그래서 낭포성 섬유증-관련 당뇨병을 야기할 수 있다.

간에서는, 끈적한 담즙 분비물과 점액 라이닝이 담관을 막아 담석증을 유발할 수 있으며, 간 손상과, 궁극적으로 간경변으로 이어질 수 있다.

건강한 여성의 생식 능력은 생식계의 점막, 특히 자궁 경부의 점막의 특성에 의해 부분적으로 조절된다. 수컷 포유류의 정관은 점액이 비정상적일 경우 정관을 폐색시킬 수 있는 점액을 가지고 있다. 즉, CFTR 유전자의 돌연변이로 인한 비정상적인 점액은 여성 및 남성 모두의 불임과 연관되어 있다.

생명을 위협하는 폐 및 간 질환은 때때로 성공적인 폐 또는 간 이식으로 치료할 수 있지만, 낭포성 섬유증에 대한 치료법은 현재 없는 실정이다. CF 환자의 경우, 폐 이식 직후에 폐 감염이 재발하기 때문에, 폐 이식이 항상 성공적인 것은 아니다. 이는, 일반적으로, 이식체의 생착을 확립하기 위한 면역억제제의 사용으로 인해, 새롭게 이식된 폐 상부의 환자 호흡기에 남아있는 감염에 이식체가 취약해지기 때문이다.

따라서, CF에서 약물 개입은 2차 증상 및 병태 관리에 국한되어 있으며, 이들 병태의 주된 기저 요인, 즉 비정상적인 점액을 해결하기 위해 이용가능한 옵션은 극소수에 불과하다. 예를 들어, 폐 합병증은 전형적으로 항생제, 항진균제, 항염증제 및 기관지 확장제 치료 요법을 통해 관리하고, 췌장 합병증으로 인한 영양분 흡수 불량은 소화 효소 보충제를 이용해 치료할 수 있으며, 낭포성 섬유증-관련 당뇨병은 경구용 항-당뇨병제 (예, 설포닐우레아, 비구아니드 및 티아졸리딘다이온) 및 정맥 인슐린제를 조합 사용함으로써 치료할 수 있다. 간 합병증은 전형적으로 다른 간 질환자와 마찬가지로 관리되지만, 이들 어느 장기에라도 손상이 발생하면, 할 수 있는 일이 거의 없다.

또한, CF 이외의 다른 병태들도 CFTR 채널 결함 또는 CFTR 기능부전이 특징적이거나, 또는 이와 관련있을 수 있다. 최근 수년간, CFTR 대립유전자에 동형접합성 (homozygous) 또는 컴파운드 이형접합성 (compound heterozygous) 돌연변이를 가지고 있지 않은 개체들에서도, 상피 세포 층에 CFTR 기능부전이 발생할 수 있으며, CF의 특징과 유사 또는 비슷한 비정상적인 점액 및 내분비물이 발생할 수 있다는 것을 인식하게 되었다. 이는, 점액 청소에 이상을 일으키고, 궁극적으로 호흡 곤란, CF-유사 증상 및 합병증, 및 COPD (및 이의 서브타입 만성 기관지염과 폐기종), 기관지 확장증 및 만성 부비동염 등의 만성 염증성 호흡 장애로 이어지거나, 또는 적어도 기여할 수 있다.

일부 사례들에서, CFTR 기능부전은 non-compound 이형접합성 돌연변이 CFTR 대립유전자를 가진 개체에서 발견된다. 이런 개체들에서는 유전된 기능부전이 경증이어서 외현성 CF로 발현되진 않지만, 점액을 정상 점액 보다는 더 진하고, 점착성이고, 난치성이게 만들 뿐만 아니라 간 및 췌장의 분비선으로부터 배출되는 분비물을 정상에 비해 충분히 끈적하게 만든다. 외현성 CF와 관련하여 상술한 바와 같이, 호흡기에서, 이러한 점액은 종종 점막섬모 청소 시스템으로 충분히 청소되지 않아, 기도에 축적되게 되고, 그래서 다른 증상 및 합병증을 야기할 수 있다. 마찬가지로, 상기한 개체의, 부비동, 위장 (GI) 관, 췌장, 간 및 여성과 남성의 생식계에서의 진한 점액과 외분비물 역시 외현성 CF와 관련된 경증 형태의 과도한 임상 병태들을 충분히 유도할 수 있다.

따라서, CFTR 이온 채널 결함과 관련된 질환 및 장애 (또는 보다 일반적으로, "병태")로는 CF 뿐만 아니라 호흡 기능부전을 동반한 기타 병태 (보다 일반적으로 기타 호흡 장애)와 구체적으로 특히 천식 등의 폐 폐색을 동반한 장애를 포함할 수 있다. 실제, 천식은 CFTR 유전자 돌연변이 및 기능부전과 연관되어 있다.

다른 사례들에서, CFTR 기능부전이 획득될 수 있는 것으로 확인되었다. 미립자 자극 물질, 예를 들어 연기 입자 (담배, 나무 등), 오염, 먼지 (석면, 면, 석탄, 돌, 동물 배설물 등) 및 포자를 장기간 흡입하게 되면, 수용체를 보유한 상피 세포 표면에서 CFTR 이온 채널의 활성이 감소될 수 있는 것으로 현재 알려져 있다. 선천적인 결함으로 인해 CFTR에 경미한 기능부전을 가진 개체의 경우, 환경 인자들이 미치는 CFTR에 대한 유해 효과가 임상적으로 커질 수 있는 것으로 확인될 것이다. 이러한 후천적인 기능부전과 점액으로 인한 효과는, 이들 개체들에서 만성 염증 장애, 예를 들어 COPD, CB, 폐기종, 기관지 확장증 및 만성 부비동염으로의 진행에 기여하는 것으로 보인다.

CFTR 이온 채널의 기능은 상피 세표 표면 상에 존재하는 채널/포어를 통한 이온 이동을 저해하거나 (예, 게이팅 기간 또는 가능성을 낮추거나 또는 채널이 열였을 때 이온 이동을 방해함으로써- 채널 전도성) 또는 세포 표면 상의 CFTR의 수를 줄임으로써 (예, CFTR의 발현을 낮추거나, 세포 표면으로 기능성 CFTR의 수송을 방해히거나 및/또는 세포 표면으로부터 CFTR의 내재화 및/또는 턴오버 과정을 상향 조절함으로써), 낮출 수 있다. 또한, CFTR 프로세싱에 대한 이와 비슷한 효과들이, COPD (및 이의 서브타입의 만성 기관지염 및 폐기종), 기관지 확장증 및 만성 부비동염에서 볼 수 있듯이, 만성 기도 염증에서도 나타날 수 있다는 것을 인지하게 되었다.

이러한 전체적인 맥락에서, 호흡기에서 CFTR의 활성 감소는, 점막섬모 청소 시스템으로 청소하기 어려우며 기도에 축적되는, CF의 특징적인 진하고, 점착성 및 난치성인 점액을 유발할 수 있다. 이는 후천성 CFTR 기능부전 환자를, COPD, CB, 폐기종, 천식 및 만성 부비동염에서 공통적인 병태 등을 비롯하여, CF 환자가 경험하게 되는 호흡 증상 및 합병증에 취약하게 만든다.

CF 점액, 기본적으로 점액의 점성이 높아지는 문제를 해결하기 위해 몇가지 해결책들이 개발되어 왔다. 이러한 것으로는 도르나제 알파 (dornase alfa) (DNase 효소), 고장성 식염수 (hypertonic saline), 만니톨, 아세틸시스테인, 덱스트란 및 데누포솔 (폐에서 대안적인 Cl 채널인 푸린수용체의 P2Y2 서브타입의 작용제)이 있다. 그러나, 이들 치료제는 효능이 제한적이며, 폐로 국한되어 있다. 알기네이트 올리고머 역시 COPD 환자의 객담과 자궁경부의 점액의 점성을 낮출 수 있는 것으로 확인되었다 (WO 2007/039754, WO 2007/039760; WO2008/125828). 이를 기초로, CF, 여성 불임 및 장내 과점성 점액을 치료하기 위한 알기네이트 올리고머의 용도가 제시된 바 있다.

CF 환자는, 약제 개입과 더불어, 전형적으로 특히 폐 청소 및/또는 호흡을 보조하기 위해, CF의 폐 합병증 및/또는 GI 합병증을 완화하도록 고안된 가슴 및/또는 복부 물리 치료를 받게 될 것이다. 이러한 물리 치료 기법으로는 호흡 활동 주기 기법 (active cycle of breathing techniques, ACBT), 체위 배액 (postural drainage), 손타진법 (manual percussion) 및 진동, 자율 환류법 (autogenic drainage, AD), 고빈도 흉벽진동요법 (high frequency chest wall oscillation, HFCWO), 호기 양압 (positive expiratory pressure, PEP) 및 진동성 호기 양압 장치 (oscillating positive expiratory pressure, Oscillating PEP) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

따라서, 당해 기술 분야에서는 약제 개입, 특히 전술한 다양한 합병증, 특히 폐, GI 관, 췌장, 간 및 생식계와 관련된 합병증을 유발하는 CF 환자의 점액 이상을 교정할 수 있는 특수 개입이 계속적으로 요구되고 있다.

마찬가지로, CF 이외의 CFTR 기능부전을 가진 환자, 예를 들어 장기간 미립자 흡입으로 유발되는 호흡기의 점액 청소 이상 및/또는 호흡 곤란을 앓고 있는 환자, 만성 염증성 호흡 장애, 예를 들어 COPD (및 이의 서브타입 만성 기관지염 및 폐기종), 기관지 확장증, 천식 및 만성 부비동염을 앓고 있는 환자, 및/또는 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성을 가진 환자의 점성 이상을 교정하여, 상기한 질환, 장애 및 병태 및 전술한 이의 다양한 합병증, 특히 폐, GI 관, 췌장, 간 및 생식계와 관련된 증상들을 치료할 수 있는 약제학적 개입이 계속적으로 요구되고 있다.

알기네이트 올리고머는 기존에 CF 환자와 COPD 환자에서 객담의 점성을 낮추기 위한 용도로 제안된 바 있지만, 본 발명자들은 CF 환자 및 COPD 환자 (및 점막 표면의 상피 세포층에 CFTR 기능부전이 있는 그외 환자들)에서 발생하는 문제들이 기본적으로 점액의 점성 증가가 원인이기 보다는 점막 표면의 점액-분비 세포로부터 점액의 언팩킹과 탈착 이상이 원인이라고 생각하였다. 상세하게 후술한 바와 같이, 본 발명자들은, 특정 조성의 알기네이트 올리고머 (즉, 모노머의 30% 이상이 G 잔기인 조성물)가 CF 및 CFTR 기능부전으로 인한 기타 질환, 장애 또는 병태에서 비정상적인 점액의 작용을 완화하도록 작용할 수 있는 새로운 기전을 확립하였으며, 이러한 유익한 새로운 효과를 달성하기 위해, 소정의 농도의 상기한 알기네이트 올리고머가 필요하다는 것을 확인하였다.

알기네이트는 임상 (예, 상처 드레싱, 약물 담체로서 및 속쓰림 치료제 (anti-heartburn)) 및 비-임상 (예, 식품 조제물)적으로 다양한 활용도가 있는 것으로 알려져 있는, 천연 다당류이다. 알기네이트는 (1-4) 연결된 β-D-만누론산 (M) 및/또는 이의 C-5 에피머 α-L-굴루론산 (G)으로 구성된 선형 폴리머이다. 알기네이트의 1차 구조는 매우 다양할 수 있다. M 잔기와 G 잔기는 연속적인 M 잔기 또는 G 잔기로 된 동형폴리머성 블럭으로서, M과 G 잔기가 교대로 있는 블럭으로서 조직될 수 있으며, 이들 블럭 구조체들 사이 공간에 하나의 M 잔기 또는 G 잔기가 있을 수 있다. 알기네이트 분자는 이들 구조체들를 일부 또는 전부 포함할 수 있으며, 이러한 구조체는 폴리머 전체에 균일하게 분포되어 있지 않을 수도 있다. 극단적으로, 굴루론산의 동형폴리머 (폴리굴루로네이트) 또는 만누론산의 동형폴리머 (폴리만누로네이트)도 존재한다.

알기네이트는 해양 갈조류 (예, 두르빌리아 (Durvillea), 레소니아 (Lessonia) 및 라미나리아 (Laminaria)의 특정 종들)와 슈도모나스 에어루지노사 (Pseudomonas aeruginosa) 및 아조토박터 비네란디이 (Azotobacter vinelandii) 등의 박테리아들로부터 분리된다. 기타 슈도모나스 (예, 슈도모나스 플루오레센스 (Pseudomonas fluorescens), 슈도모나스 푸티다 (Pseudomonas putida) 및 슈도모나스 멘도시나 (Pseudomonas mendocina))도 알기네이트를 생산하는 유전적 능력을 보유하고는 있지만, 야생형에서는 알기네이트를 검출가능한 수준으로 생산하지 않는다. 이를 돌연변이시켜, 비-생산성 슈도모나스가 알기네이트를 안정적으로 대량 생산하게 유도할 수 있다.

알기네이트는 폴리만누로네이트로서 합성되며, G 잔기는 폴리머의 M 잔기에 대한 에피머라제 (특히 C-5 에피머라제)의 작용에 의해 만들어진다. 조류에서 추출되는 알기네이트의 경우, 조류에서 알기네이트 생합성에 관여하는 효소들이 G에 이웃한 다른 G를 우선적으로 도입하여, M 잔기 가닥을 G-블럭으로 변환시키기 때문에, G 잔기들은 대개 G 블럭으로 조직화되어 있다. 이러한 생합성 시스템에 대한 이해를 통해, 특이적인 1차 구조를 가진 알기네이트를 제조할 수 있게 되었다 (WO 94/09124, Gimmestad, M et al, Journal of Bacteriology, 2003, Vol 185(12) 3515-3523 및 WO 2004/011628).

알기네이트는 전형적으로 천연 소스로부터 매우 큰 고분자량의 폴리머로서 분리된다 (예, 평균 분자량 300,000 내지 500,000 달톤 범위임). 그러나, 이러한 큰 알기네이트 폴리머는, 예를 들어 화학적 또는 효소적 가수분해를 통해 분해 또는 절단하여, 저분자량의 알기네이트 구조체를 만드는 것으로 알려져 있다. 평균 분자량이 약 35,000 달톤인 알기네이트가 제약 분야에서 부형제로서 사용되고 있지만, 공업적으로 사용되는 알기네이트는 전형적으로 100,000 내지 300,000 달톤 범위 (이들 알기네이트는 여전히 큰 폴리머로 간주됨)의 평균 분자량을 가진다.

최근 들어, 크기 (분자량)가 더 작은 알기네이트 올리고머가 임상적인 용도, 특히 낭포성 섬유증 및 그외 호흡 질환 (예, WO 2007/039754 및 WO 2008/125828)을 앓고 있는 환자에서 발생하는 점성이 과도한 객담의 점성을 낮추거나, 또는 생물막 (WO 2009/068841) 및 다약제 내성 박테리아 (WO 2010/13957)을 제거하기 위한 임상적인 용도로 제안되고 있다.

Gustafsson, J. K., et al, J. Exp. Med, 2012, Vol 209(7), 1263-1272는, 최근 CF의 CFTR-돌연변이 마우스 모델에서 회장의 점액 층이 기저 상피에 부착되어 있지만, 야생형 마우스의 경우 완전히 탈착되어 있음을 발견하였다. 이는, 일반적으로, CF 환자의, 체내 또는 체외, 임의의 점액-분비성, 점액-보유성 또는 어느 수준의 점액-코팅된 표면인, CF 환자의 모든 점막 표면에 해당되는 것으로 보인다. 즉, 점막 표면의 상피 세포 층에서의 임의의 CFTR 기능부전은, 후천성 또는 선천성이던간에, CF의 CFTR-돌연변이 마우스 모델에서 관찰되는 표현형과 유사한 표현형으로 점막 표면에서 발현될 수 있다.

또한, Gustafsson은, 돌연변이 마우스의 회장 외식편의 정단부 (apical side)를 침지한 배지에, 야생형 CFTR에서 달성될 것으로 예측되는 수준으로 소듐 바이카보네이트를 첨가함으로써, "부착된" 표현형이 반전될 수 있으며, 대신 야생형 "탈착되는" 표현형이 관찰된다는 것을 입증하였다. 이론으로 결부시키고자 하는 것은 아니지만, CFTR 이온 채널을 통해 공급되는 바이카보네이트가 뮤신의 분비시 이의 적절한 언폴딩 (unfolding)에 잠재적으로 필수적인 역할을 담당하며, 이러한 적절한 언폴딩이 정상적인 점액의 탈착에 필수적인 것으로 보인다. CF 및 CFTR 기능부전으로 인한 기타 장애들에서, CFTR 기능이상은 바이카보네이트를 충분히 공급하지 못해 적절한 언폴딩을 보장하지 못하며, 이런 현상이 탈착을 방지하는 것으로, 제시되어 있다.

본 발명의 실시예들에 나타낸 바와 같이, 모노머 잔기들 중 30% 이상이 G 잔기인 알기네이트 올리고머는, CFTR 이온 채널의 결핍 또는 기능 결함에 의해 영향을 받는 점막 표면, 다시 말해 CFTR 기능부전을 나타내는 점막 표면 (예, CF 환자에서의 점막 표면)의 일정 부분 이상의, 상피의 정단부, 즉 내강/점막 계면에서 1 - 6% w/v의 국소 농도를 달성하기에 충분한 양으로 투여되었을 때, 상기 점막 표면의 상피로부터 점액의 일정 부분 이상의 탈착을 유발 또는 유도하여, 그 점막 표면의 비정상적인 점액 (예, CF 환자의 비정상적인 점액)이 보다 정상적인 표현형 (즉, CFTR 기능부전을 나타내지 않는 점막 표면의 표현형, 예를 들어, non-CF 표현형)으로 회복된다는 것을, 예상치못하게도 발견하게 되었다. 이는, 일정 부분 이상, 뮤신의 분비시 이의 언폴링에 대한 영향이 원인일 수 있다. 본 발명자들은, 상기한 알기네이트 올리고머를 이용한 보다 정상적인 표현형 (탈착)으로의 이러한 전이 유도 또는 발생이, CF 및 CFTR 이온 채널의 기능 결함으로 발생되거나 또는 이와 관련된 기타 병태들 (즉, 전술한 병태들)의 다양한 점액-관련 합병증, 예를 들어, CF 환자와 기타 환자들의 점막 표면에서 CFTR 기능부전으로 유발되는 비정상적인/부착된 점액으로 인해 직접 또는 간접적으로 발생하는 합병증을 직접 해결한다는 것을 제안한다.

특히, 폐에 CFTR 기능부전을 보이는 환자 사례에서, 예를 들어, CF 환자의 폐에서, 탈착된 점액 층은 CFTR 기능부전이 없는 폐를 가진 건강한 개체 (예, non-CF 환자)에서 관찰되는 바와 실질적으로 유사한 방식으로 환자의 점막섬모 청소 시스템에 반응하게 될 것으로 제안한다. 아울러, 이러한 탈착이 환자의 폐내 점액 축적을 완화하고, 그래서 환자가 앓고 있는 CF 또는 기타 호흡 장애에 대해 특히 효과적인 치료를 제공할 수 있음을 제안한다. 또한, 본 발명의 실시예에 나타낸 바와 같이, 이러한 치료는 점액 층과 상피 세포의 두께에는 영향을 미치지 않을 것으로 보인다. 발병된 조직에서 다양한 관의 내강 폐색이 이미 임상적으로 문제가되는, CFTR 기능부전에 의해 유발되는 비정상적인 점액으로 인한 질환, 장애 또는 병태, 예를 들어, CF를 치료하는 경우에 유익할 것으로 제안된다.

이에, 제1 측면에서, 본 발명은, 모노머 잔기들 중 30% 이상이 G 잔기인 알기네이트 올리고머를 환자의 비정상적인 점액 및/또는 CFTR 이온 채널 결함이 있는 점막 표면 중 적어도 일부에서, 알기네이트 올리고머 국소 농도 1 - 6% w/v를 달성하기에 충분한 양으로 환자에게 투여하여, 점막 표면으로부터 점액을 적어도 부분적으로 탈착시키는 단계를 포함하는, CFTR 이온 채널 결함 및/또는 기저 상피에 부착되는 비정상적인 점액에 기인하거나 또는 이와 관련된 병태를 인간 환자에서 치료하는 방법을 제공한다.

본 발명은, 또한, CFTR 이온 채널 결함 및/또는 기저 상피에 부착되는 비정상적인 점액에 기인하거나 또는 이와 관련된 병태를 인간 환자에서 치료하는데 사용하기 위한 알기네이트 올리고머를 제공하며, 이때 알기네이트 올리고머의 모노머 잔기들 중 30% 이상이 G 잔기이고, 알기네이트 올리고머는 환자의 비정상적인 점액 및/또는 CFTR 이온 채널 결함이 있는 점막 표면 중 적어도 일부에서, 알기네이트 올리고머 국소 농도 1 - 6% w/v를 달성하기에 충분한 양으로 환자에게 투여되며, 그로 인해 점막 표면으로부터 점액이 적어도 부분적으로 탈착되는 결과가 나타난다.

달리 표현하면, 본 발명은, CFTR 이온 채널 결함 및/또는 기저 상피에 부착되는 비정상적인 점액에 기인하거나 또는 이와 관련된 병태를 인간 환자에서 치료하는데 사용하기 위한 약제의 제조에 있어 알기네이트 올리고머의 용도를 제공하며, 이때 알기네이트 올리고머의 모노머 잔기들 중 30% 이상이 G 잔기이고, 약제는 환자의 비정상적인 점액 및/또는 CFTR 이온 채널 결함이 있는 점막 표면 중 적어도 일부에서, 알기네이트 올리고머 국소 농도 1 - 6% w/v를 달성하기에 충분한 양으로 환자에게 투여되며, 그로 인해 점막 표면으로부터 점액이 적어도 부분적으로 탈착되는 결과가 나타난다.

달리 표현하면, 본 발명에 대한 상기한 다양한 측면들에서, 알기네이트 올리고머는 CFTR 이온 채널 결함 및/또는 기저 상피에 부착되는 비정상적인 점액에 기인하거나 또는 이와 관련된 병태를 가진 인간 환자를 치료하기 위해 사용할 수 있다. 이러한 측면에서, 상기한 비정상적인 점액은 CF 특유의 점액 (점막 표면에서 탈착되지 않은 점액)이면서, 공통적인 측면에서 기저 결함 (CFTR 기능 감소 또는 결함)이 또한 전술한 바와 같이 다른 병태들에서 관찰될 수 있는, 점액인 것으로 이해될 것이다. 특히, 아래에서 보다 상세히 언급되는 바와 같이, 본 발명은 이러한 병태에 대한 모든 합병증의 치료를 포함한다. 이에, 본원에서 이러한 병태의 치료에 대한 언급은 한가지 이상의 합병증 또는 임상 증상 관련 병태의 치료를 포함한다.

본원에서, 용어 "병태"는, 유전적 결함 또는 돌연변이로 인해, 또는 후천적인 병태 등의, 임의의 다른 방식으로, 예를 들어, 전술한 바와 같이, 환경적인 및/또는 임상적인 노출로 인해 발생되는, 모든 질환, 장애 또는 병태를 포함한다.

"CFTR 이온 채널 결함"은, 전술한 바로부터 CFTR 기능의 모든 결함 또는 결핍, 즉 CFTR 기능부전을 포함하는 것으로 이해될 것이다. 즉, "CFTR 이온 채널 결함"은, "CFTR 이온 채널의 기능 결함"을 효과적으로 나타내는 것이며, "CFTR 이온 채널의 기능 결함"으로 다르게 표현할 수 있다. 따라서, 병태는 CFTR 기능부전이 특징적인 병태로 간주할 수 있다. 아래에서 보다 상세히 논의되는 바와 같이, 이는 비-기능성이거나 또는 기능이 저하된, 즉 CFTR 이온 채널 활성이 일부 또는 완전히 결여된 (즉, CFTR 이온 채널 활성이 감소 또는 없어짐) 의미에서 결함이 있는 CFTR 이온 채널을 포함할 수 있다. 따라서, (병태의 기저일 수 있는) 기능성 CFTR 이온 채널의 결핍은 충분히 기능성인 (즉, 완전한 또는 정상적인 CFTR 활성을 나타내는) CFTR 채널의 결핍일 수 있다. 또한, 예를 들어, 채널의 발현 감소 또는 비-발현, 또는 세포 표면으로의 수송 감소 또는 비-수송의 결과로서, 또는 내재화 또는 턴오버 증가 또는 세포 표면으로부터 CFTR 이온 채널의 감소/고갈로 이어지는 그외 과정들에 의한, 기능성 CFTR 이온 채널의 감소 또는 고갈 (depletion)도 이에 포함된다. 기본적으로, CFTR 이온 채널 결함과 관련된 또는 이에 기인한 병태는, 존재하는 CFTR 이온 채널의 수적 감소 또는 이의 활성 감소 또는 이 둘다가 원인이든 간에, CFTR 기능 또는 활성이 저하된 모든 병태를 포함한다. 특히, CFTR 이온 채널 결함으로 비정상적인 점액이 생성되며, 보다 구체적으로 점막 표면에 부착되는 점액이 만들어진다.

특정 구현예들에서, 병태는 CF, non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성, 장기적인 미립자 흡입으로 인한 호흡기내 점액 청소 이상 및/또는 호흡 곤란, 및/또는 만성적인 염증성 호흡 장애, 예를 들어, COPD (및 이의 서브타입, 만성 기관지염 및 폐기종), 기관지 확장증, 천식 및/또는 만성 부비동염일 수 있다. 보다 일반적으로, 병태는 호흡 장애, 예를 들어 폐색성 호흡 장애일 수 있다. 보다 구체적으로, 특정 구현예에서, 병태는 만성적인 염증 상태, 기도 리모델링 및 호흡기 감염으로 인한 악화 (exacerbation)가 특징적일 수 있다.

다른 구현예에서, 병태는 상기에 열거된 병태들 중 점액-관련 합병증일 수 있다. 다른 구체적인 구현예에서, 본 발명은 담배 흡연자 및 미립자 자극 물질, 예를 들어 연기 입자 (담배, 나무 등), 오염 물질, 먼지 (석면, 면, 석탄, 돌, 동물 배설물 등) 및 포자에 노출된 그외 개체들에서 점액의 정체 (mucus stasis) 및 호흡 곤란에 대한 치료를 제시한다.

이에, 제1 측면에 대한 일 특정 구현예에서, 본 발명은, 인간 환자에서 낭포성 섬유증의 치료 방법으로서, 알기네이트 올리고머의 모노머 잔기 중 30% 이상이 G 잔기인 알기네이트 올리고머를, 환자의 적어도 일부의 점막 표면에서 알기네이트 올리고머 국소 농도 1 - 6% w/v를 달성하기에 충분한 양으로 환자에게 투여하여, 점막 표면으로부터 점액을 적어도 부분적으로 탈착시키는 단계를 포함하는 치료 방법을 제공한다.

본 발명은, 또한, 인간 환자에서 낭포성 섬유증을 치료하는데 사용하기 위한 알기네이트 올리고머로서, 알기네이트 올리고머의 모노머 잔기 중 30% 이상이 G 잔기이고, 이러한 알기네이트 올리고머를 환자의 적어도 일부의 점막 표면에서 알기네이트 올리고머 국소 농도 1 - 6% w/v를 달성하기에 충분한 양으로 환자에게 투여하여, 점막 표면으로부터 점액을 적어도 부분적으로 탈착시키는, 낭포성 섬유증을 치료하는데 사용하기 위한 알기네이트 올리고머를 제공한다.

다르게 표현하면, 본 발명은 인간 환자에서 낭포성 섬유증을 치료하는데 사용하기 위한 약제의 제조에 있어 알기네이트 올리고머의 용도로서, 알기네이트 올리고머의 모노머 잔기 중 30% 이상이 G 잔기이고, 이러한 알기네이트 올리고머를 환자의 적어도 일부의 점막 표면에서 알기네이트 올리고머 국소 농도 1 - 6% w/v를 달성하기에 충분한 양으로 환자에게 투여하여, 점막 표면으로부터 점액을 적어도 부분적으로 탈착시키는, 알기네이트 올리고머의 용도를 제공한다.

다르게 표현하면, 본 발명의 이러한 다양한 측면들에서, 알기네이트 올리고머는 CF 환자를 치료하기 위해 사용할 수 있다. 특히, 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이, 본 발명은, CF에서 발생하거나 또는 CF의 특징적인 비정상적인 점액과 관련되거나 또는 이로 기인하거나, 및/또는 CFTR 이온 채널 결함 (특히, 비정상적인 점액, 보다 구체적으로는, 점막 표면으로부터 탈착되지 않는 점액을 발생시키는 CFTR 이온 채널 결함)과 관련된, 임의의 병태 또는 장애로서 본원에 정의된, 모든 CF 합병증에 대한 치료를 포괄한다. 이에, 본원에서 CF 치료에 대한 언급은 CF로 인한 하나 이상의 합병증의 치료를 포괄한다.

다른 측면에서, 본 발명은, CFTR 기능부전 및/또는 인간 환자에서 기저 상피에 부착되는 비정상적인 점액 및/또는 이의 합병증을 치료하기 위한 전술한 특징을 이용한 방법 및 의학적 용도를 제공하는 것으로 간주될 수 있다.

점막 표면은 본원에서 점액을 분비하거나, 가지거나, 운반하거나 또는 점액으로 어느 정도 피복된, 인간 신체, 체내 또는 체외 둘다의 모든 표면으로서 정의된다. 보다 구체적으로, 점막 표면은 전형적으로 점액을 분비하거나, 가지거나, 운반하거나 또는 점액으로 어느 정도 피복된, 상피 세포 층 (상피)으로서 배치된, 상피 세포를 포함하는 조직 라이닝 (tissue lining)이다. 용어 "점막 (mucous membrane 및 mucosa)"은 점막의 표면을 지칭하기 위해 대안적으로 사용될 수 있다. 본 발명에 따르면, 본 발명의 치료 타겟이 되는 점막 표면은 기능성 CFTR의 결핍이 발생하게 되어 (즉, CFTR 이온 채널 결함을 가진, 또는 다시 말해, CFTR 기능부전을 나타내는, 점막 표면), 그래서 CF의 특징적인 비정상적인 점액 (기저 상피에 붙어있는 점액)을 분비하거나, 가지거나, 운반하거나 또는 점액으로 어느 정도 피복될 것이다.

점막에서 CFTR 이온 채널의 기능 결함 (CFTR 기능부전)은, 정상 또는 건강한 점막 표면과 비교해, CFTR 이온 채널의 역량 (CFTR ion channel capacity), 보다 구체적으로 CFTR-매개 이온 수송의 저하로, 구체적으로, 임의의 이러한 수송을, 정상적인 또는 건강한 점액, 특히 비-부착성 점액을 유지하기에는 불충분한 저하 수준으로, 발현될 수 있다. 용어 "CFTR-매개 이온 수송"에는 CFTR 자체를 통한 이온 수송이 포함되며, 또한, CFTR를 통해 수송되는 이온으로 유지되는 이온 농도 구배에 의해 구동되는, 2차 기전, 예를 들어, 점막 표면의 다른 이온 채널 단백질을 통한 이온 수송도 포함된다. 이러한 이온으로는 염소, 나트륨 및 중탄산염 이온이 있다.

점막 표면에서 CFTR 이온 채널의 기능 결함 (CFTR 기능부전)은, 세포 표면에서 CFTR 개체군의 이온 수송 역량을 감소시키는 임의 기전 또는 기전들의 조합에 의해 유발될 수 있다. 이는, 예를 들어, 단백질 자체 결함으로 인한, 단백질에 일시적 또는 영구적 구조 변화를 야기하는 물질로 인한, 및/또는 이온 수송 포어/채널을 차단하는 물질로 인한, 세포 표면에서의 CFTR의 이온 수송 활성 저해를 포함할 수 있다. 기전으로 살펴보면, 포어/채널이 어느 수준으로 차단되거나 (전도성이 감소됨) 및/또는 게이팅 기간 또는 가능성이 감소되면, 저해 효과가 발휘될 수 있다. 세포 표면에서 CFTR 개체군이 이온을 수송하는 역량은, 또한, 세포 표면에 CFTR의 수가 매우 적을 경우, 감소될 수 있다. 이는, CFTR 유전자로부터의 발현이 충분하지 않을 경우에 발생할 수 있다. 또한, 이는, CFTR 개체군 중 일부 CFTR의 세포 표면으로의 도달 또는 삽입을 방해하는, CFTR 유전자, 전사체 또는 번역 산물에서의 결함 존재시에도, 발생할 수 있다. 또한, 이는, CFTR 턴오버를 담당하는 기구 (machinery)가 보충 보다는 제거 (내재화)에 유리하게 균형에서 벗어난 경우에, 발생할 수 있다. 후자 기전은 CFTR 단백질내 결함의 결과일 수 있거나, 또는 환경 물질에 의해 유발될 수 있다. 또한, 점막 표면에 CFTR 이온 채널의 기능 결함을 가진 개체는, 점막 표면에 CFTR가 수적으로 적고, CFTR 개체군에서 CFTR이 정상적인 이온 수송 활성 보다 낮은 활성을 가지는 경우일 수도 있다.

따라서, 본 발명에 따르면, 어떤 방식에 의해서든, 점막 표면에서의 기능성 CFTR (예, 완전히 기능성인 CFTR)의 결핍은 점막 표면에 CFTR 이온 채널의 기능 결함 (CFTR 기능부전)을 나타날 수 있으며, 따라서 CFTR 이온 채널의 정상적인 또는 건강한 점액, 특히 비-부착성 점액을 유지하는 능력 부족으로 나타날 수 있음을 알 수 있다. 따라서, 기능성 CFTR의 결핍에 의해 영향을 받는 점막 표면 (즉, CFTR 기능부전을 나타내는 점막 표면)을 가진 환자는, CFTR 이온 채널 결함 및/또는 기저 상피에 부착되는 비정상적인 점액 (즉, CF 특유의 점액)에 기인되거나 또는 이와 관련된 병태를 앓을 수 있다.

특히, 본 발명자들은, 기능성 CFTR의 결핍에 영향을 받는 점막 표면 (즉, CFTR 기전부전을 나타내는 점막 표면)의 상피 세포로부터 점액 탈착을 달성하기 위해, 소정의 국소 농도의 특정 알기네이트 올리고머가 이 점막 표면에, 즉 모노머 잔기의 30% 이상이 G 잔기인 알기네이트 올리고머가 1 - 6% w/v로 필요하다는 것을 확인하게 되었다. 이는, 점막 표면에서의 또는 점막 표면에 도달하는 알기네이트 올리고머가 이러한 농도이도록, 보다 구체적으로는 점액 층에서, 또는 점액 코팅 부위에서의 농도가 상기한 범위가 되도록, 알기네이트 올리고머를 투여 또는 전달하는 것을 의미한다. 즉, 예를 들어, 점막 표면 중 일정 부분 이상의 내강에서 또는 점막 표면의 일정 부분 이상의 점액 계면에서의 국소 농도가 상기한 농도 수준이다. 특히, 이 농도는 상피의 정단부 또는 점막 표면에서 달성된다.

낭포성 섬유증은, 비정상적인 물성, 전형적으로 증가된 점성을 가지되, 점액의 경우 점막 표면의 상피에 대한 부착성을 가진, 폐, 췌장 및 간 유래 점액 또는 외분비 분비물이 특징적인, 인간 질환이다. 이들 기저 요인은 다른 병태들 중에서도 특히 호흡 곤란, 호흡기 감염 (만성 및 급성, 예를 들어 폐 또는 기관지의 감염), 호흡기 염증 (예, 기관지 염증 (감염이 원인인 경우에는 기관지염이라 함) 또는 폐 염증/폐렴 (감염이 원인인 경우에는 폐렴이라 함), 폐 고혈압, 심부전, 호흡 부전, 폐 리모델링, 부비동 감염, 부비동염 (급성, 아급성 및 만성), 안면 통증, 두통, 코 분비 시스템 이상, 딱딱한 변, 변비, 장 폐색, 영양분 흡수불량, 췌장 염증, 췌장염, 당뇨병, 담석, 간경변 및 불임을 유발한다. 특히, 폐에서는 항생제에 대한 반응성 감소도 나타난다. 비정상적인 점액 및 외분비 분비물은, 상피 막을 통해 염소 이온과 중탄산염 이온을 수송하여 나트륨과 같은 다른 이온들의 균형을 조절하는 단백질의 능력에 영향을 미치는, 낭포성 섬유증 막관통 이동 조절자 (CFTR)의 돌연변이에 의해 발생한다. 이러한 CFTR 돌연변이들이 다수 동정되고 있으며, 그 일부는 특히 CF 표현형을 더 강화한다. 따라서, 환자가, 전술한 병태들 중 한가지 이상, 바람직하게는, 2, 3, 4, 5, 6 또는 그 이상 또는 전부, 비정상적인 점액 (예, 하나 이상의 점막 표면 상피에 점액이 부착됨), 과점성의 객담 또는 기타 분비물 및/또는 외분비 분비물 및 자신의 CFTR 유전자 각각에서의 돌연변이를 가지고 있다면, 그 환자는 CF를 앓는 것으로 간주될 수 있다.

편리하게는, CF는 "발한 검사"로 진단할 수 있다. 이 검사는 당해 기술 분야의 당업자에게 익숙한 일반적인 검사이다. 간략하게는, 필로카르핀을 피부 위에 배치하고, 전기 전류에 의해 흡수를 유도한다. 필로카프린에 반응하여 처리부위에서 분비되는 땀을 수집 (필터 페이퍼 한장에 흡수시팀)한 다음 이의 염 함량을 분석한다. CF를 가진 개체는 염 농도가 정상치 보다 1.5 내지 2배 높을 것이다. 보다 구체적으로, 6개월 이하의 신생아의 경우, 염소 농도 29 mmol/L 이하는 CF 가능성이 매우 낮다는 것을 의미하며; 30 - 59 mmol/L은 CF 가능성 있음을 의미하며; 60 mmol/L 이상은 CF 가능성 높음을 의미한다. 6개월 경과한 개체의 경우, 염소 농도 39 mmol/L 이하는 CF 가능성이 매우 낮다는 것을 의미하며; 40 - 59 mmol/L은 CF 가능성 있음을 의미하며; 60 mmol/L 이상은 CF 가능성 높음을 의미한다.

본 발명에 따르면, 본 발명의 치료를 적용할 신생아 환자 (6개월 이하)는 땀내 염소 농도가 25 mmol/L 초과, 바람직하게는 29mmol/L 초과, 35 mmol/L 초과, 40 mmol/L 초과, 45 mmol/L 초과, 50 mmol/L 초과, 55 mmol/L 초과 또는 60 mmol/L 초과일 것이며, 그외 환자들은 모두 땀내 염소 농도가 35 mmol/L 초과, 바람직하게는 39 mmol/L 초과, 45 mmol/L 초과, 50 mmol/L 초과, 55 mmol/L 초과 또는 60 mmol/L 초과일 것이다.

전술한 바와 같이, CFTR 기능부전은 CF 이외의 다른 병태들에서도 기저 요인으로 간주되어 왔다. 이러한 기능부전은 돌연변이 CFTR 대립유전자 중 하나를 통해 유전되거나, 또는 예를 들어 미립자 (특히, 담배 연기 및 나무 연기)의 장기간 흡입 및 호흡기의 만성 염증 (예, COPD 및 이의 서브타입 CB, 폐기종, 기관지 확장증 및 만성 부비동염)으로 인해 후천적으로 발병할 수 있다.

non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성 (non-compound CFTR gene mutation heterozygosity)은, CFTR 대립유전자 하나는 발현되는 단백질의 세포 표면 이온 채널 활성 및/또는 세포내 과정에 영향을 미치는 돌연변이를 가지고 있지 않고, 다른 하나는 발현되는 단백질의 세포 표면 이온 채널 활성 및/또는 세포내 과정에 유해한 돌연변이를 가지고 있는 개체에서의, 임상 병태 (clinical condition)를 지칭한다. 이 개체는 전술한 바와 같이 과도한 CF를 나타내진 않지만, 다양한 CF 합병증들 중 몇가지가 어느 시기에 명확하게 나타나고, 이형접합성 개체는 CF의 특징인 비정상적인 점액을 적어도 경증으로 가지고 있을 것이며, 그래서 CF로 명확하게 진단될 만큼 충분히 중증인 것은 아니지만 CF 합병증 또는 합병증들을 경증인 형태로 나타낼 수 있다. 구체적으로, CFTR 이형접합성인 개체는 재발성 "특발성" 췌장염, 선천성 양측 정관 부전증, 만성 부비동염 및 특발성 기관지 확장증을 가지고 있는 것으로 관찰되지만, 이들 환자에는 본원에 언급된 임의의 CF 합병증도 존재할 수 있다.

CF 발한 검사를 이용해, non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성으로 의심되는 환자를 동정할 수 있는데, 이들 환자는 땀내 염소 농도가 "가능성 거의 없음" 및 "가능성 있음" 범위에 해당될 것이다. 신생아 환자 (6개월 이하)의 경우, 땀내 염소 농도는 25 mmol/L 초과, 바람직하게는 29 mmol/L 초과, 35 mmol/L 초과, 40 mmol/L 초과, 45 mmol/L 초과, 50 mmol/L 초과, 55 mmol/L 초과이되 60 mmol/L 미만일 수 있으며, 그외 환자들은 모두 땀내 염소 농도가 35 mmol/L 초과, 바람직하게는 39 mmol/L 초과, 45 mmol/L 초과, 50 mmol/L 초과, 55 mmol/L 초과이되 60 mmol/L 미만일 것이다. 이후 의심 환자를 유전자 검사하여 진단을 검증할 수 있다.

COPD는, 만성 폐색성 폐 질환 (COLD) 및 만성 폐색성 기도 질환 (COAD)이라고도 하며, 기도가 이완되지 않는 만성 염증, 만성적인 공기 흐름 불량 (poor airflow) 및 객담 과다 생성을 특징으로 하는 만성 폐색성 폐 질환을 지칭하는 총괄적인 용어이다. 일반적으로, 만성 기관지염 (기관지의 점막의 염증) 및 폐기종 (폐 조직의 파열, 특히 폐포의 파열) 병태들이 COPD 서브타입으로 인식된다. COPD는 통상적으로 기관지확장제 투여에 의해 개선되지 않는 만성적인 폐 기능 불량 및 만성적인 객담을 동반한 기침으로서 진단된다. 예를 들어, MRI 및 고해상 컴퓨터 토모그라피 (HRCT)를 이용한 가슴 촬영으로 COPD의 특징적인 생리학적 증상을 확인할 수 있으며, 다른 호흡 병태들을 제외시킬 수 있다.

현재, COPD는 가역적이지 않으며, 환자는 시간 경과에 따라 악화되어, 결국 호흡 부전으로 쓰러진다. COPD에서 관찰되는 객담 생성 증가 및 CF 점액과 유사한 특징은, 전술한 CF에서 관찰되는 호흡기 합병증들이 COPD 환자들에서 공통적이며, 특히 이들 합병증이 기도의 감염과 관련있음을 의미한다.

기관지 확장증은 염증 반응의 결과로서 기관지의 만성적인 확장 및 후속적인 파열, 기관지확장제 투여에 의해 개선될 수 있는 장기간의 폐 기능 불량 및 만성적인 객담을 동반한 기침이 특징적인 질환이다. 질환의 확장된 기관지 특징을 확인하기 위해, 진단은 일반적으로 폐 기능 검사와 예를 들어 MRI 및 고해상 컴퓨터 토모그라피 (HRCT)를 이용한 가슴 촬영술을 토대로 한다.

현재, 기관지 확장증은 가역적이지 않으며, 환자는 시간 경과에 따라 악화되어, 결국 호흡 부전으로 쓰러진다. 기관지 확장증에서 관찰되는 객담 생성 증가 및 CF 점액과 유사한 특징은, 전술한 CF에서 관찰되는 호흡기 합병증들이 기관지확장증 환자들에서 공통적이며, 특히 이들 합병증이 기도의 감염과 관련있다는 것을 의미한다.

만성 부비동염은 3달 이상의 장기간 동안 부비강에 염증이 있는 질환이다. 이 염증의 원인은 감염, 알레르기 (통상적으로, 먼지, 오염물질, 꽃가루, 포자 및 미생물 등의 미립자에 대한 알레르기) 또는 자가면역 반응일 수 있다. 염증은 점액 생성 증가 및 부비강 분비 이상과 2차 박테리아 감염으로 이어지며, 이는 염증 반응을 더욱 악화시킨다. 즉, 만성 부비동염 환자의 부비강 점액이 CF 점액과 유사한 특징을 가지고 있는데, 이는 전술한 바와 같이 CF에서 관찰되는 호흡기, 특히 부비동 합병증들이 만성 부비동염 환자에서 공통적이라는 것을 의미한다. 만성 부비동염에 대한 진단은 일반적으로 코 내시경을 통해 검증한다.

천식은 기도를 둘러싼 평활근의 타이트닝 (tightening)으로 인한 일시적인 기관지 수축으로 인해 급작스러운 공기 흐름 폐쇄 현상으로서 나타나는, 만성 기도 질환이다. 종종 외부 자극에의 노출로 인해 악화된다. 또한, 기관지 염증은 조직 팽창과 부종을 유도하여, 추가적인 폐쇄를 야기한다. 기관지 수축 및 기도 폐쇄 현상의 과다 발생은 흉터 발생 및 염증으로 인한 기도 비후화 및 리모델링, 그리고 과도하게 발달된 점액 분비선과 같은 만성적인 증상들의 근원이 된다.

현재, 천식 치료법은 없는 실정이며, 치료들은 급성 증상을 통제하는데 국한되어 있다. 객담 생성 증가 등의, 장기간의 천식으로 인한 기도의 만성적인 염증 과정과 조직 리모델링은, 전술한 CF에서 관찰되는 호흡기 합병증들이 천식 환자들에서도 나타날 수 있으며, 특히 합병증이 기도의 감염과 관련있다는 것을 의미한다.

또한, 미립자 자극 물질, 예를 들어, 연기 입자 (담배, 나무 등), 오염물질, 먼지 (석면, 면, 석탄, 돌, 동물 배설물 등) 및 포자와 같은 흡입 물질들이 CFTR 이온 수송 활성의 저해를 통해 및/또는 상피 세포 표면으로부터 CFTR의 내재화를 촉진함으로써, CFTR 이온 채널의 기능에 결함 (CFTR 기능부전)을 야기 할 수 있는 것으로 인식되어 있다. 이에 대한 과도하게 긴 기간 동안의 노출은 CF의 특징적인 점액 생성으로 이어질 수 있으며, 그래서 만성 염증성 호흡 장애에 대한 과도한 증상을 앓고 있지 않는 개체에서 점액 청소 이상 및/또는 호흡 곤란이 발생할 수 있다. 이러한 환자에서 나타나는 점액 청소 이상 (또는 점액 정체)은, 전술한 바와 같이 CF에서 관찰되는 호흡기 합병증들이 이러한 개체, 예를 들어 흡연자에서 공통적이며, 특히 합병증이 기도의 감염 및 염증과 관련있다는 것을 의미한다.

이에, 특정 구현예에서, 본 발명의 방법은, 환자가 환자의 하나 이상의 점막 표면에 CFTR 이온 채널 결함을 가지는지 확인하거나 및/또는 환자 유래 점액 샘플에 대해 점성 증가를 분석하거나 및/또는 하나 이상의 점막 표면의 상피에 대한 점액의 부착성을 분석하는, 선행 단계를 더 포함할 것이다. 다른 구현예들에서, 본 발명의 방법은, 환자가 CFTR 이온 채널 결함 및/또는 기저 상피에 부착되는 비정상적인 점액에 기인하거나 또는 이와 관련된 병태를 가지는 지를 확인하는 선행 단계를 더 포함할 것이다. 보다 구체적인 구현예들에서, 본 발명의 방법은, 환자가 낭포성 섬유증, non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성, COPD, CB, 폐기종, 기관지 확장증, 천식 및/또는 만성 부비동염을 가지는 지를 확인하는, 선행 단계를 더 포함할 것이다.

CF 및 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성인 경우, 이는, 예를 들어, CF의 임상적인 징후들 (특히 점액의 점성 및/또는 점막 상피에 대한 점액의 부착성)에 대한 관찰 및 평가 및 병력 취합과 조합하여, 발한 검사 실시 및/또는 유전자 검사 (즉, 돌연변이 CFTR 유전자의 존재에 대해 검사함으로써, 예를 들어 환자의 CFTR 대립유전자의 뉴클레오티드 서열 스크리닝)에 의한 것일 수 있다. COPD, CB, 폐기종, 천식 및 기관지 확장증인 경우, 이는, 예를 들어, 기관지 확장제 사용 및 비-사용시의 폐 기능 측정, 가슴 촬영 및 병력 취합에 의한 것일 수 있다. 만성 부비동염의 경우, 이는 코 내시경 및 병력 취합에 의한 것일 수 있다.

이들 전술한 단계들 중 일부는 진단을 제외하기 위해 수행되는 것일 수도 있다. 예를 들어, 본 발명의 방법은 COPD를 치료하기 위한 방법일 수 있지만, CF 또는 CFTR 돌연변이의 징후에 대해 환자를 평가하는 단계를 반드시 배제하는 것은 아닐 것이다. 즉, 본 발명의 방법은, 환자가 낭포성 섬유증, non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성, COPD, CB, 폐기종, 기관지 확장증, 천식 및/또는 만성 부비동염을 가지고 있지 않은 지를 확인하는 선행 단계를 추가로 포함할 수 있다.

다른 구현예들에서, 본 발명의 방법은, CFTR 이온 채널 결함 및/또는 비정상적인 부착성 점액에 기인하거나 또는 이와 관련된 병태에 대한 환자의 임상적인 징후들을 평가하고, 바람직하게는 어떠한 변화를 확인하기 위해 치료 전에 또는 치료 초기에 행해진 대응되는 평가와 비교하는, 후속 단계를 더 포함할 것이다. 특히 구체적인 구현예들에서, 본 발명의 방법은, CF, non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성, COPD, CB, 폐기종, 기관지 확장증, 천식 및/또는 만성 부비동염 (전술한 CF, non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성, COPD, CB, 폐기종, 기관지 확장증, 천식 및/또는 만성 부비동염과 관련된 다양한 병태 또는 합병증과 관련된 것 등)에 대한 환자의 임상적인 징후들을 필요에 따라 평가하고, 바람직하게는 어떠한 변화를 확인하기 위해 치료 전에 또는 치료 초기에 행해진 대응되는 평가와 비교하는, 후속 단계를 더 포함할 것이다. CFTR 이온 채널 결함 및/또는 비정상적인 부착성 점액에 기인하거나 또는 이와 관련된 병태를 가진 환자, 예컨대 CF 환자 및 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성, COPD, CB, 폐기종, 기관지 확장증, 천식 및/또는 만성 부비동염을 가진 환자들의 임상 상태와 관련된 파라미터들은 당해 기술 분야에 잘 알려져 있으며, 예를 들어, 폐 성능, 폐 생리학 및 염증의 측정가능한 신호에 대해, 공지된 절차에 따라 모니터링할 수 있다. 그러나, 환자에서 또는 환자의 점액 및/또는 분비물에 대한, 본 발명에서 사용되는 알기네이트 올리고머의 효과와 관련된 파라미터, 예를 들어, 점막 표면의 상피에 대한 점액의 부착성 및/또는 점액 특성 변화 (예, 점성, 특히 객담의 점성)도 평가할 수 있다.

모노머 잔기들 중 30% 이상이 G 잔기인 알기네이트 올리고머의 효과를 살펴보면, 점막 표면 상피의 점액 부착 부위에 필수 국소 농도로 사용되었을 때, 본 발명의 방법 및 의학적 용도는, CF 환자에서 CF와 관련된 추가적인 병태들의 진행 (development) 또는 개시 (onset) 예방, 경감 또는 지연, 또는 CF 환자의 CF와 관련된 추가적인 병태 진행 또는 획득 위험성 저하를 포함하는, CF 환자에서 CF와 관련된 병태, 즉 이의 합병증을 치료하는 방법 또는 치료하기 위한 의학적 용도로 간주될 수 있다. 이는 또한 상기에서 언급 또는 논의된 임의 병태들에 적용되므로, 전술한 CF 상황과 유사하게, 본 발명은, non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성, 장기간의 미립자 흡입으로 인한 호흡기에서 점액 청소 이상 및/또는 호흡 곤란, 및/또는 만성적인 염증성 호흡 장애, 예를 들어, COPD, CB, 폐기종, 기관지 확장증, 천식 및/또는 만성 부비동염과 관련있는 모든 병태 또는 합병증의 치료, 예를 들어, 추가적인 병태의 진행 또는 개시, 또는 위험성 예방, 경감 또는 지연 등으로 확장된다. 특히, 전술한 바와 같이, CF 관련 병태 또는 전술한 다른 임의의 병태 관련 병태들은, 그러한 환자들에서 CF 특유의 비정상적인 점액 및/또는 결함성 CFTR 이온 채널의 기능 손상 (즉, CFTR 기능부전)의 결과로서 또는 이것이 원인으로서 발생하는, 병태이다.

상기한 병태 (합병증)는 아래 섹션에 언급되거나 상기에 언급된 임의의 병태일 수 있다. 편의상, 이하 이들 병태는 CFTR 기능부전-관련 병태로 표현되지만, 이 용어는, 상기에 열거된 임의의 병태와 관련된 병태 (또는 합병증), 예를 들어, 상기에 열거된 바와 같이, CF, non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성 등과 관련된 병태 (또는 합병증)으로서, 문맥상 해석될 수 있다. 즉, 이러한 병태 (합병증)는 CFTR 기능부전-관련 호흡기 질환 (예, 호흡기 감염, 호흡기 염증, 호흡 곤란, 호흡 부전 및 폐 리모델링), CFTR 기능부전-관련 심혈관 질환 (예, 폐 고혈압 및 심부전); CFTR 기능부전-관련 부비동 질환 (예, 부비동 감염, 부비동염, 안면 통증, 두통, 코 분비 시스템 이상, 코 용종); CFTR 기능부전-관련 GI 질환 (예, 변비, 장 폐색 (예, 신생아의 태변성 장 폐색증 및 노년 환자에서의 장중첩 및 DIOS), 영양분 흡수불량); CFTR 기능부전-관련 췌장 질환 (예, 췌장관 폐색, 영양분 흡수불량, 췌장 염증, 췌장염 (급성 및 만성, 당뇨병); CFTR 기능부전-관련 간 질환 (예, 담관 폐색, 담석증, 간 간경변); 및 CFTR 기능부전-관련 불임일 수 있다. 바람직하게는, CFTR 기능부전-관련 폐, GI, 췌장 및 간 질환들 (예, 전술한 질환들)의 치료에 관한 것이다. 본 발명은 따라서 알기네이트 올리고머를 사용해 환자에서 CFTR 기능부전을 치료하고, 보다 정상적인 점액 표현형으로 회복하도록 도움으로써 CFTR 기능부전-관련 감염 및/또는 염증 (특히 호흡기, GI 관, 췌장 및/또는 간)의 진행을 피할 수 있으므로 (즉, 경감 또는 예방), 예방학적으로 유용하다. 특히, CFTR 기능부전과 관련된 GI, 췌장 및 간 질환들을 치료하는 맥락에서, 본 발명의 치료 방법은 특히 오랫동안 느꼈던 필요성을 충족시킨다.

바람직한 구현예에서, 본 발명의 알기네이트 올리고머는, 호흡기에 기능성 CFTR 이온 채널 결핍에 의해 영향을 받는 점막 표면을 가진 환자 (예, CF 또는 전술한 임의의 병태를 가진 환자)의 하부 호흡기에서 만성 및 급성 감염 및/또는 염증의 치료에, 예를 들어, 기관지, 또는 폐, 특히 만성 감염 및/또는 염증의 치료에 사용된다. 다르게 표현하면, 본 발명의 알기네이트 올리고머는 이러한 CF 환자 또는 기타 환자에서 기관지염 또는 폐렴의 치료에 사용된다. 이러한 감염/염증은 임의의 감염성 물질, 예를 들어, 박테리아, 진균, 바이러스 및 기생동물에 의해 유발될 수 있지만, 감염/염증 (예, 기관지염 또는 폐렴)은 스타필로코커스 아우레우스 (Staphylococcus aureus), 헤모필러스 인플루엔자 (Haemophilus influenzae), 슈도모나스 에어루지노사 (Pseudomonas aeruginosa), 미코박테리움 아비움 컴플렉스 (Mycobacterium avium complex), 미코박테리움 투베르쿨로시스 (Mycobacterium tuberculosis) (폐 결핵의 원인 물질임) 및 아스퍼질러스 푸미가투스 (Aspergillus fumigatus)에 의해 일반적으로 유발될 수 있다. 이미 언급한 것 외에도, 호흡기에서 일반적으로 발견되는 감염 물질로는, 비제한적으로, 클라미도필라 뉴모니아 (Chlamydophila pneumonia), 보르데텔라 퍼투시스 (Bordetella pertussis), 미코플라스마 뉴모니아 (Mycoplasma pneumonia), 모락셀라 카타르할리스 (Moraxella catarrhalis), 레지오넬라 뉴모필라 (Legionella pneumophila), 스트렙토코커스 뉴모니아 (Streptococcus pneumonia), 클라미디아 프사이탁시 (Chlamydia psittaci), 콕시엘라 부르네티 (Coxiella burnetti), 리노바이러스 (rhinovirus), 코로나바이러스 (coronavirus), 인플루엔자 바이러스, 호흡기세포융합 바이러스 (respiratory syncytial virus, RSV), 아데노바이러스, 메타뉴모바이러스 (metapneumovirus), 파라인플루엔자 바이러스 (parainfluenza virus), 히스토플라스마 캡술라툼 (Histoplasma capsulatum), 크립토코커스 네오포르만스 (Cryptococcus neoformans), 뉴모시스티스 지로벡시 (Pneumocystis jiroveci), 콕시디오이데스 이미티스 (Coccidioides immitis), 톡소플라스마 곤디이 (Toxoplasma gondii), 스트롱일로이데스 스테르코랄리스 (Strongyloides stercoralis), 애스카리스 룸브리코이데스 (Ascaris lumbricoides) 및 플라스모듐 말라리아 (Plasmodium malariae) 등이 있다.

추가적으로 바람직한 구현예에서, 본 발명의 알기네이트 올리고머는, 기능성 CFTR 이온 채널의 결핍에 영향을 받는 호흡기내 점막 표면을 가진 환자 (예, CF 또는 그외 전술한 병탱 중 어느 하나)의 상부 호흡기에서, 예를 들어 코, 코 경로, 인두, 후두 및 기관의 만성 및 급성 감염 및/또는 염증을 치료하는데 사용할 수 있다. 이들 환자의 기관내 감염 및/또는 염증 치료가 특히 바람직하다. 다르게 표현하면, 본 발명의 알기네이트 올리고머는, 상기 환자 (예, CF, COPD 또는 기타 전술한 병태를 가진 환자)에서, 비염 (코 점막의 염증), 비인두염 (또는 비인후염; 코 점막, 인두, 하인두, 목젖 및 편도선의 염증), 인두염 (인두, 하인두, 목젖 및 편도선의 염증), 후두개염 (또는 성문상부염 (supraglottitis); 후두의 상부 및 성문상부 영역의 염증), 후두염 (후두의 염증), 후두기관염 (기관 및 성문상부 영역의 염증) 및 편도선염 (편도선의 염증)을 치료하는데 사용할 수 있다. 이들 병태는 종종 총칭하여 상기도 감염으로 지칭되며, 전술한 감염성 물질들 중 임의의 것에 의해 유발될 수 있다.

본 발명의 방법 및 의학적 용도는, CFTR 이온 채널 결함 및/또는 기저 상피에 부착되는 비정상적인 점액으로부터 기인하거나 또는 이와 관련된 병태를 가진 환자, 예를 들어, CF 환자 및 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성, 만성적인 미립자 흡입으로 인한 호흡기에서의 비정상적인 점액 청소 및/또는 호흡 곤란, 및/또는 만성 염증성 호흡 장애, 예를 들어, COPD, CB, 폐기종, 기관지 확장증, 천식 및/또는 만성 부비동염을 가진 환자, 특히 폐 감염을 앓고 있는 환자의, 항미생물제, 예를 들어, 후술한 항생제, 항진균제 및 항바이러스제에 대한 반응성을 높이는 방법으로서 또는 높이기 위한 의학적인 용도로 간주될 수 있다. 항미생물제에 대한 반응성은 특정 방식으로 투여된 항미생물제의 특정 용량에 대해 환자 수준에서 관찰되는 감염 효과를 의미한다. 이는, 환자 수준에서 관찰되는 모든 감염 신호 또는 증상, 예를 들어, 미생물 부하 (전체 또는 특정 위치), 염증, 열, 미생물 독소 수준 및 전체적인 웰빙을 포함한다.

전술한 바와 같이, 알기네이트는, 전형적으로, 훨씬 크지만, 전형적으로 평균 분자량 35,000 달톤 이상의 폴리머, 즉, 약 175 - 약 190개의 모노머 잔기로 된 폴리머로서 형성되며, 본 발명에 따른 알기네이트 올리고머는 알기네이트 폴리머의 단편화 (fractionation) (즉, 크기 감소)에 의해 수득되는 물질, 통상적으로 천연 알기네이트로서 정의될 수 있다. 알기네이트 올리고머는 평균 분자량 35,000 달톤 미만 (즉, 단량체 잔기 약 190개 미만, 또는 약 175개 미만)인 것으로 간주될 수 있으며, 특히 평균 분자량 30,000 달톤 미만 (즉, 단량체 잔기 약 175개 미만 또는 약 150개 미만), 보다 구체적으로 평균 분자량 25,000 또는 20,000 달톤 미만 (즉, 단량체 잔기 약 135 또는 125개 미만, 또는 단량체 잔기 약 110개 또는 100개 미만)의 알기네이트인 것으로 간주될 수 있다.

다른 구현예에서, 올리고머는 일반적으로 2개 이상의 유닛 또는 잔기를 포함하며, 본 발명에 따라 사용하기 위한 알기네이트 올리고머는 전형적으로 단량체 잔기 2 내지 100개, 보다 전형적으로 3, 4, 5 또는 6 내지 100개를 포함할 것이며, 2, 3, 4, 5 또는 6 내지 75, 2, 3, 4, 5 또는 6 내지 50, 2, 3, 4, 5 또는 6 내지 40, 2, 3, 4, 5 또는 6 내지 35 또는 2, 3, 4, 5 또는 6 내지 30개의 잔기를 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따라 사용하기 위한 알기네이트 올리고머는 전형적으로 350, 550, 700, 900 또는 1000 내지 20,000 달톤, 350, 550, 700, 900 또는 1000 내지 15,000 달톤, 350, 550, 700, 900 또는 1000 내지 10,000 달톤, 350, 550, 700, 900 또는 1000 내지 8000 달톤, 350, 550, 700, 900 또는 1000 내지 7000 달톤, 또는 350, 550, 700, 900 또는 1000 내지 6,000 달톤의 평균 분자량을 가질 것이다.

다른 구현예에서, 알기네이트 올리고머는 중화도 (DP) 또는 평균 중화도수 (DPn) 2 내지 100, 바람직하게는 2 내지 75, 바람직하게는 2 내지 50, 더 바람직하게는 2 내지 40, 2 내지 35, 2 내지 30, 2 내지 28, 2 내지 25, 2 내지 22, 2 내지 20, 2 내지 18, 2 내지 17, 2 내지 15 또는 2 내지 12를 가질 수 있다.

다른 예시적인 범위 (잔기의 수, DP 또는 DPn)는 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 또는 11 중 어느 하나 내지 50, 45, 40, 39, 38, 37, 36, 35, 34, 33, 32, 31, 30, 29, 28, 27, 26, 25, 24, 23, 22, 21, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13 또는 12 중 어느 하나이다.

다른 예시적인 범위 (잔기의 수, DP 또는 DPn)는 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 또는 15 중 어느 하나 내지 50, 45, 40, 39, 38, 37, 36, 35, 34, 33, 32, 31, 30, 29, 28, 27, 26, 25, 24, 23, 22, 21, 20, 19, 18, 17 또는 16 중 어느 하나를 포함한다.

다른 예시적인 범위 (잔기의 수, DP 또는 DPn)는 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 또는 18 중 어느 하나 내지 50, 45, 40, 39, 38, 37, 36, 35, 34, 33, 32, 31, 30, 29, 28, 27, 26, 25, 24, 23, 22, 21, 20 또는 19 중 어느 하나를 포함한다.

일반 용어로, 알기네이트 올리고머는, 전술한 바와 같이, 굴루로네이트 또는 굴루론산 (G) 및/또는 만누로네이트 또는 만누론산 (M) 잔기 또는 유닛들을 함유 (또는 포함)할 것이다. 본 발명에 따른 알기네이트 올리고머는, 모노머 잔기의 30% 이상이 G 잔기인 한에서, 바람직하게는, 우로네이트/우론산 잔기를 단독으로 또는 실질적으로 단독으로, 보다 구체적으로 G 및 M 잔기 또는 G 잔기를 단독으로 또는 실질적으로 단독으로 포함 (즉, 필수적으로 구성)할 것이다. 다른 구현예로, 본 발명에 사용되는 알기네이트 올리고머의 경우, 모노머 잔기의 30% 이상이 G 잔기인 한에서, 모노머 잔기들 중 80% 이상이, 보다 구체적으로 85% 이상, 90% 이상, 95% 이상 또는 99% 이상이 우로네이트/우론산 잔기이거나, 또는 보다 구체적으로 G 및 M 잔기 또는 G 잔기일 수 있다. 즉, 바람직하게는, 알기네이트 올리고머는 다른 잔기들이나 유닛 (예, 다른 사카라이드 잔기, 또는 보다 구체적으로 다른 우론산/우로네이트 잔기들)을 포함하지 않을 것이다.

알기네이트 올리고머는 바람직하게는 선형 올리고머이다.

이미 언급한 바와 같이, 알기네이트 올리고머의 모노머 잔기들 중 30% 이상이 G 잔기 (즉, 굴루로네이트 또는 굴루론산)이다. 즉, 알기네이트 올리고머는 굴루로네이트 (또는 굴루론산) 잔기를 30% 이상으로 포함할 것이다. 따라서, 특정 구현예는 30 내지 70% G (굴루로네이트) 잔기 또는 70 내지 100% G (굴루로네이트) 잔기를 가진 (예, 함유하는) 알기네이트 올리고머를 포함한다. 즉, 본 발명에 따른 사용을 위한 예시적인 알기네이트 올리고머는 70% 이상으로 G 잔기 (즉, 알기네이트 올리고머의 모노머 잔기 중 70% 이상이 G 잔기일 수 있음)를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 모노머 잔기의 적어도 40%, 45%, 50%, 55% 또는 60%, 보다 구체적으로 70% 이상 또는 75% 이상, 보다 더 구체적으로 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상, 91% 이상, 92% 이상, 93% 이상, 94% 이상, 95% 이상, 96% 이상, 97% 이상, 98% 이상 또는 99% 이상이 굴루로네이트이다. 일 구현예에서, 알기네이트 올리고머는 올리고굴루로네이트 (즉, G의 동형올리고머 또는 100% G)일 것이다.

추가적으로 바람직한 구현예에서, 전술한 본 발명의 알기네이트는, G 잔기 대부분이 소위 G-블럭으로 있는 1차 구조를 가진다. 바람직하게는, G 잔기의 50% 이상, 더 바람직하게는 70% 이상 또는 75% 이상, 가장 바람직하게는 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상, 92% 이상 또는 95% 이상이 G-블럭으로 존재한다. G 블럭은 2개 이상의 G 잔기로 구성된 연속 서열, 바람직하게는 3개 이상의 연속적인 G 잔기, 더 바람직하게는 4개 이상 또는 5개 이상의 연속적인 G 잔기, 가장 바람직하게는 7개 이상의 연속적인 G 잔기들로 된 연속 서열이다.

특히, G 잔기의 90% 이상이 다른 G 잔기와 1-4로 연결된다. 보다 구체적으로, 알기네이트의 G 잔기의 95% 이상, 더 바람직하게는 98% 이상, 가장 바람직하게는 99% 이상이 다른 G 잔기와 1-4로 연결된다.

본 발명에 사용되는 알기네이트 올리고머는 바람직하게는 3- 내지 35-mer, 더 바람직하게는 3- 내지 28-mer, 특히 4- 내지 25-mer, 특히 5- 내지 20-mer, 특히 6- 내지 22-mer, 특히 8- 내지 20-mer, 특히 10- 또는 15-mer이고, 예컨대 350 내지 6400 달톤 또는 350 내지 6000 달톤, 바람직하게는 550 내지 5500 달톤, 바람직하게는 750 내지 5000 달톤, 특히 750 내지 4500 달톤 또는 2000 내지 3000 달톤 또는 900 내지 3500 달톤 범위의 분자량을 가진다. 그외 예시적인 알기네이트 올리고머는, 전술한 바와 같이, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 또는 13 내지 50, 45, 40, 35, 28, 25, 22 또는 20개의 잔기를 가진 올리고머를 포함한다.

이는 단일 화합물이거나, 또는 예컨대 다양한 중합도 범위를 가진 화합물들의 혼합물일 수 있다. 전술한 바와 같이, 알기네이트 올리고머에서 모노머 잔기들은 동일하거나 상이할 수 있으며, 대부분 (예, 60% 이상, 바람직하게는 80% 이상, 더 바람직하게는 90% 이상)이 하전된 기를 가지고 있는 것이 바람직하지만, 반드시 그런 것은 아니다. 하전된 기의 상당 대부분이, 예컨대 80% 이상, 더 바람직하게는 90% 이상이 동일한 극성을 가지는 것이 바람직하다. 알기네이트 올리고머에서, 하이드록시기 대 하전된 기의 비는 바람직하게는 적어도 2:1, 더 구체적으로는 적어도 3:1이다.

본 발명의 알기네이트 올리고머는 3-28, 4-25, 6-22, 8-20 또는 10-15, 또는 5-18 또는 7-15 또는 8-12, 특히 10의 중합도 (DP), 또는 수 평균 중합도 (DP_n)를 가질 수 있다.

본 발명의 알기네이트 올리고머는 3-24, 4-23, 5-22, 6-21, 7-20, 8-19, 9-18, 10-17, 11-16, 12-15 또는 13-14 (예, 13 또는 14)의 중합도(DP) 또는 수 평균 중합도(DP_n)를 가질 수 있다.

본 발명의 알기네이트 올리고머는 4-25, 5-24, 6-23, 7-22, 8-21, 9-20, 10-19, 11-18, 12-17, 13-16, 14-15 (예, 14 또는 15)의 중합도 (DP) 또는 수 평균 중합도 (DP_n)를 가질 수 있다.

본 발명의 알기네이트 올리고머는 5-26, 6-25, 7-24, 8-23, 9-22, 10-21, 11-20, 12-19, 13-18, 14-17 또는 15-16 (예, 15 또는 16)의 중합도 (DP) 또는 수 평균 중합도 (DPn)를 가질 수 있다.

본 발명의 알기네이트 올리고머는 4-50, 4-40, 4-35, 4-30, 4-28, 4-26, 4-22, 4-20, 4-18, 4-16 또는 4-14의 중합도 (DP) 또는 수 평균 중합도 (DPn)를 가질 수 있다.

본 발명의 알기네이트 올리고머는 5-50, 5-40, 5-25, 5-22, 5-20, 5-18, 5-23, 5-20, 5-18, 5-16 또는 5-14의 중합도 (DP) 또는 수 평균 중합도 (DPn)를 가질 수 있다.

본 발명의 알기네이트 올리고머는 6-50, 6-40, 6-35, 6-30, 6-28, 6-26, 6-24, 6-20, 6-19, 6-18, 6-16 또는 6-14의 중합도 (DP) 또는 수 평균 중합도 (DPn)를 가질 수 있다.

본 발명의 알기네이트 올리고머는 8-50, 8-40, 8-35, 8-30, 8-28, 8-25, 8-22, 8-20, 8-18, 8-16 또는 8-14의 중합도 (DP) 또는 수 평균 중합도 (DPn)를 가질 수 있다.

본 발명의 알기네이트 올리고머는 9-50, 9-40, 9-35, 9-30, 9-28, 9-25, 9-22, 9-20, 9-18, 9-16 또는 9-14의 중합도 (DP) 또는 수 평균 중합도 (DPn)를 가질 수 있다.

본 발명의 알기네이트 올리고머는 10-50, 10-40, 10-35, 10-30, 10-28, 10-25, 10-22, 10-20, 10-18, 10-16 또는 10-14의 중합도 (DP) 또는 수 평균 중합도 (DPn)를 가질 수 있다.

본 발명의 알기네이트 올리고머는 11-50, 11-40, 11-35, 11-30, 11-28, 11-25, 11-22, 11-20, 11-18, 11-16 또는 11-14의 중합도 (DP) 또는 수 평균 중합도 (DPn)를 가질 수 있다.

본 발명의 알기네이트 올리고머는 12-50, 12-40, 12-35, 12-30, 12-28, 12-25, 12-22, 12-20, 12-18, 12-16 또는 12-14의 중합도 (DP) 또는 수 평균 중합도 (DPn)를 가질 수 있다.

본 발명의 알기네이트 올리고머는 13-50, 13-40, 13-35, 13-30, 13-28, 13-25, 13-22, 13-20, 13-18, 13-16 또는 13-14의 중합도 (DP) 또는 수 평균 중합도 (DPn)를 가질 수 있다.

본 발명의 알기네이트 올리고머는 14-50, 14-40, 14-35, 14-30, 14-28, 14-25, 14-22, 14-20, 14-18, 14-16 또는 14-15의 중합도 (DP) 또는 수 평균 중합도 (DPn)를 가질 수 있다.

본 발명의 알기네이트 올리고머는 15-50, 15-40, 15-35, 15-30, 15-28, 15-25, 15-22, 15-20, 15-18 또는 15-16의 중합도 (DP) 또는 수 평균 중합도 (DPn)를 가질 수 있다.

본 발명의 알기네이트 올리고머는 18-50, 18-40, 18-35, 18-30, 18-28, 18-25, 18-22 또는 18-20의 중합도 (DP) 또는 수 평균 중합도 (DPn)를 가질 수 있다.

바람직하게는, 본 발명의 알기네이트 올리고머에는, 본원에 기술된 범위 이외의 중합도를 가진 알기네이트 올리고머가 실질적으로 없으며, 바람직하게는 본질적으로 없다. 이는, 본 발명의 알기네이트 올리고머의 분자량 분포 수준에서 표시되며, 예를 들어, 해당 범위 이외의 DP를 가지는 것을 본 발명에 따라 사용되는 알기네이트 올리고머에 대한 각 몰 %로 표현할 수 있다. 분자량 분포는, 바람직하게는, 10% 이하, 바람직하게는 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 또는 1% 몰 이하가 DP_n의 상한 보다 3, 2 또는 1 높은 DP를 가지는 것이 바람직하다. 마찬가지로, 10% 이하, 바람직하게는 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 또는 1% 몰 이하가 DP_n의 하한 보다 3, 2 또는 1 낮은 DP를 가지는 것이 바람직하다.

적합한 알기네이트 올리고머들은 WO2007/039754, WO2007/039760, WO 2008/125828 및 WO2009/068841에 기술되어 있으며, 이들 문헌의 전체 내용은 본원에 원용에 의해 명확하게 포함된다.

예시적인 적합한 알기네이트 올리고머는, 5 - 30 범위의 DP_n, 0.80 이상의 굴루로네이트 분획 (F_G), 0.20 이하의 만누로네이트 분획 (F_M)을 가지며, DP의 95 몰% 이상이 25 이하이다.

추가적인 적합한 알기네이트 올리고머는 수 평균 중합도 7 - 15 (바람직하게는, 8 - 12), 굴루로네이트 분획 (F_G) 0.85 이상 (바람직하게는 0.90 이상), 만누로네이트 분획 (F_M) 0.15 이하 (바람직하게는 0.10 이하)를 가지며, 95 몰% 이상이 17 미만의 중합도(바람직하게는 14 미만)를 가진다.

추가적인 적합한 알기네이트 올리고머는 수 평균 중합도 5 - 18 (바람직하게는, 7 - 15), 굴루로네이트 분획 (F_G) 0.80 이상 (바람직하게는 0.85 이상, 특히 0.92 이상), 만누로네이트 분획 (F_M) 0.20 이하 (바람직하게는 0.15 이하, 특히 0.08 이하)를 가지며, 95 몰% 이상이 20 미만의 중합도 (바람직하게는 17 미만)를 가진다.

추가적인 적합한 알기네이트 올리고머는 수 평균 중합도 5 - 18, 굴루로네이트 분획 (F_G) 0.92 이상, 만누로네이트 분획 (F_M) 0.08 이하를 가지며, 95 몰% 이상이 20 미만의 중합도를 가진다.

추가적인 적합한 알기네이트 올리고머는 수 평균 중합도 5 - 18 (바람직하게는, 7 - 15, 바람직하게는 8 - 12, 특히 약 10), 굴루로네이트트 분획 (F_G) 0.80 이상 (바람직하게는 0.85 이상, 더 바람직하게는 0.90 이상, 특히 0.92 이상, 보다 특히 0.95 이상), 만누로네이트 분획 (F_M) 0.20 이하 (바람직하게는 0.15 이하, 특히 0.10 이하, 특히 0.08 이하, 가장 특히 0.05 이하)를 가지며, 95 몰% 이상이 20 미만의 중합도 (바람직하게는 17 미만, 더 바람직하게는 14 미만)를 가진다.

추가적인 적합한 알기네이트 올리고머는 수 평균 중합도 7 - 15 (바람직하게는, 8 - 12), 굴루로네이트 분획 (F_G) 0.92 이상 (바람직하게는 0.95 이상), 만누로네이트 분획 (F_M) 0.08 이하 (바람직하게는 0.05 이하)를 가지며, 95 몰% 이상이 17 미만의 중합도 (바람직하게는 14 미만)를 가진다.

추가적인 적합한 알기네이트 올리고머는 수 평균 중합도 5 - 18, 굴루로네이트 분획 (F_G) 0.80 이상, 만누로네이트 분획 (F_M) 0.20 이하를 가지며, 95 몰% 이상이 20 미만의 중합도를 가진다.

추가적인 적합한 알기네이트 올리고머는 수 평균 중합도 7 - 15, 굴루로네이트 분획 (F_G) 0.85 이상, 만누로네이트 분획 (F_M) 0.15 이하를 가지며, 95 몰% 이상이 17 미만의 중합도를 가진다.

추가적인 적합한 알기네이트 올리고머는 수 평균 중합도 7 - 15, 굴루로네이트 분획 (F_G) 0.92 이상, 만누로네이트 분획 (F_M) 0.08 이하를 가지며, 95 몰% 이상이 17 미만의 중합도를 가진다.

추가적인 적합한 알기네이트 올리고머는 수 평균 중합도 5 - 20, 굴루로네이트 분획 (F_G) 0.85 이상, 만누로네이트 분획 (F_M) 0.15 이하를 가진다.

추가적인 적합한 알기네이트 올리고머는 수 평균 중합도 약 13 (예, 12, 13 또는 14), 굴루로네이트 분획 (F_G) 적어도 약 0.80, 0.85, 0.87, 0.88, 0.90 또는 0.93 (예, 0.92, 0.93 또는 0.94) 및 해당 만누로네이트 분획 (F_M) 약 0.20 이하, 0.15 이하, 0.13 이하, 0.12 이하, 0.10 이하 또는 0.07 이하 (예, 0.08, 0.07 또는 0.06)를 가진다.

추가적인 적합한 알기네이트 올리고머는 수 평균 중합도 약 21 (예, 20, 21 또는 22), 굴루로네이트 분획 (F_G) 적어도 약 0.80 (예, 0.85, 0.87, 0.88, 0.90, 0.92, 0.94 또는 0.95) 및 해당 만누로네이트 분획 (F_M) 약 0.20 이하 (예, 0.15, 0.13, 0.12, 0.10, 0.08, 0.06, 0.05)를 가진다.

추가적인 적합한 알기네이트 올리고머는 수 평균 중합도 약 6 (예, 5, 6 또는 7), 굴루로네이트 분획 (F_G) 적어도 약 0.80(예, 0.85, 0.87, 0.88, 0.90, 0.92, 0.94 또는 0.95) 및 해당 만누로네이트 분획 (F_M) 약 0.20 이하 (예, 0.15, 0.13, 0.12, 0.10, 0.08, 0.06, 0.05)를 가진다.

즉, 본 발명에 따른 유익한 알기네이트 올리고머의 특정 클래스는 소위 "G 고함유성" 또는 "G-블럭" 올리고머로 정의되는 알기네이트 올리고머, 즉 G 잔기 함량이 높거나 G-블럭을 가지는 (예, 모노머 잔기의 70% 이상이 G이고, 바람직하게는 G-블럭으로 정렬됨) 알기네이트 올리고머인 것으로 볼 수 있을 것이다. 그러나, 올리고머가 단독으로 정렬되거나 및/또는 G-블럭으로 존재하던 간에 30% 이상의 G 잔기를 포함하는 한, M-블럭으로 정렬된 M 잔기 등의 M 잔기의 함량이 높은 특정 올리고머 등의, 다른 타입의 알기네이트 올리고머도 사용될 수 있다. 특히, 아래에서 추가적으로 기술된 바와 같이, 특히 M/G 잔기가 교대로 존재하는 구조를 가지는 소위 MG-블럭 올리고머도 포함된다.

올리고머의 모노머 잔기들 중 70% 이상이 다른 G 잔기와 1-4로 연결된 G 잔기인 올리고머가 특히 바람직하고, 더 바람직하게는 75% 이상, 가장 바람직하게는 올리고머의 모노머 잔기들 중 적어도 80, 85, 90, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99% 이상이 다른 G 잔기와 1-4 연결된 G 잔기인 올리고머가 바람직하다. 이러한 2개의 G 잔기 간의 1-4 연결은 다르게는 인접한 굴루론 유닛에 결합된 굴루론 유닛으로 표시될 수 있다.

전술한 바와 같이, 특정 구현예들에서, 본 발명에 따라 사용하기 위한 올리고머에 존재하는 임의의 M 잔기는 M-블럭으로 정렬될 수 있다. 예를 들어, 이러한 구현예에서, M 잔기들 중 적어도 50%, 또는 보다 구체적으로 M 잔기들 중 적어도 70 또는 75%, 예컨대 적어도 80, 85, 90 또는 95%가 M-블럭으로 존재할 수 있다. M 블럭은 2개 이상의 M 잔기로 구성된 연속 서열, 바람직하게는 3개 이상의 연속 M 잔기, 더 바람직하게는 4개 이상 또는 5개 이상의 연속적인 M 잔기, 가장 바람직하게는 7개 이상의 연속적인 M 잔기로 된 연속 서열이다.

특히, M 잔기들 중 90% 이상이 다른 M 잔기와 1-4로 연결된다. 보다 구체적으로, 알기네이트의 M 잔기들 중 95% 이상, 더 바람직하게는 98% 이상, 가장 바람직하게는 99% 이상이 다른 M 잔기와 1-4로 연결될 수 있다.

또 다른 구현예에서, 본 발명의 알기네이트 올리고머는 M 잔기와 G 잔기가 교대로 있는 서열을 포함한다. M 잔기와 G 잔기가 교대로 3번 이상, 바람직하게는 4번 이상 있는 서열이 MG 블럭이다. 바람직하게는, 본 발명의 알기네이트 올리고머는 MG 블럭을 포함한다. 보다 구체적으로 나타내면, MG 블럭은 G 잔기와 M 잔기로 구성된 3개 이상의 연속 잔기로 이루어진 서열이며, 연속 서열에서 각 비-말단(내부) G 잔기는 M 잔기에 1-4 및 4-1로 연결되며, 연속 서열에서 각 비-말단(내부) M 잔기는 G 잔기에 1-4 및 4-1로 연결된다. 바람직하게는, MG 블럭은 적어도 5 또는 6개의 연속 잔기, 더 바람직하게는 적어도 7 또는 8개의 연속 잔기이다.

추가적인 구현예에서, 알기네이트 올리고머에서 소량의 유로네이트(즉, 만누로네이트 또는 굴루로네이트)가 주로 MG 블럭에서 발견된다. 이러한 구현예에서, MG 블럭 알기네이트 올리고머에서, 소량의 우로네이트 모노머들 중 바람직하게는 50% 이상, 더 바람직하게는 70% 이상 또는 75% 이상, 가장 바람직하게는 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상 또는 95% 이상이 MG 블럭에 존재한다. 다른 구현예에서, 알기네이트 올리고머는, 올리고머에서 G 잔기와 M 잔기의 50% 이상, 60% 이상, 70% 이상, 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상, 95% 이상, 99% 이상, 예컨대 100%가 MG 블럭으로 정렬되도록, 정렬된다.

전술한 바에 따르면, MG 블럭 함유 알기네이트 올리고머는 G를 30% 이상 (또는 적어도 35, 40 또는 45% 또는 50% G) 포함하지만, 100% 미만일 것이다. 즉, 구체적인 구현예는, 30 내지 70% G (굴루로네이트) 잔기 또는 70 내지 99% G (굴루로네이트) 잔기를 가진 (예, 포함하는) MG 블럭 함유성 알기네이트 올리고머를 포함한다. 따라서, 본 발명에 따라 사용하기 위한 예시적인 MG 블럭 함유성 알기네이트 올리고머는 30% 초과 - 70% 미만으로 G 잔기 (즉, MG 블럭 알기네이트 올리고머의 모노머 잔기들 중 30% 초과 - 70% 미만이 G 잔기임)를 포함할 수 있다.

바람직하게는, MG 블럭 함유성 알기네이트 올리고머의 모노머 잔기들 중 30% 초과, 보다 구체적으로 35% 초과 또는 40% 초과, 심지어 보다 구체적으로 45%, 50%, 55%, 60% 또는 65% 초과이나, 각 경우에 따라서는, 70% 미만이, 굴루로네이트이다. 다른 구현예에서, MG 블럭 함유성 알기네이트 올리고머의 모노머 잔기들 중, 70% 미만, 더 바람직하게는 65% 미만 또는 60% 미만, 심지어 더 바람직하게는 55% 미만, 50% 미만, 45% 미만, 40% 미만 또는 35% 미만이나, 각 경우에서는 30% 초과가, 굴루로네이트이다. 이들 수치의 임의 조합으로 만들어지는 모든 범위들이 선택될 수 있다. 따라서, 예컨대, MG 블럭 함유성 알기네이트 올리고머는 예컨대, 35% - 65%, 40% - 60% 또는 45% - 55%로 G 잔기를 가질 수 있다.

다른 구현예에서, MG 블럭 함유성 알기네이트 올리고머는 G 잔기와 M 잔기를 거의 동일한 양으로 가질 수 있으며 (예, 65% G/35% M - 35% G/65% M, 예컨대 60% G/40% M - 40% G/60% M; 55% G/45% M - 45% G/55% M; 53% G/47% M - 47% G/53% M; 51% G/49% M - 49% G/51% M; 예컨대, 약 50% G 및 약 50% M의 비율), 이들 잔기들은 주로, 바람직하게는 전적으로 또는 가능한 완전히 교대로 배열된 MG 패턴으로 정렬된다 (예, M 잔기와 G 잔기의 50% 이상, 또는 60% 이상, 70% 이상, 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상 또는 95% 이상 또는 100%가 교대성 MG 서열로 존재함).

특정 구현예에서, 본 발명의 올리고머의 말단 우론산 잔기는 이중 결합, 특히 C₄와 C₅ 원자 사이에 이중 결합을 가지지 않는다. 이러한 올리고머는 포화된 말단 우론산 잔기를 가지는 것으로 설명될 수 있다. 당업자는, 과도한 부담없이도 포화된 말단 우론산 잔기를 가진 올리고머를 제조할 수 있을 것이다. 이는, 이러한 올리고머를 만드는 제조 기법을 사용함으로써 또는 불포화된 말단 우론산 잔기를 가진 올리고머 제조 공정에 의해 제조된 (포화) 올리고머를 변환함으로써, 만들 수 있다.

알기네이트 올리고머는 전형적으로 전하를 띌 것이며, 그래서 알기네이트 올리고머에 대한 반대 이온은 생리적으로 허용가능한 임의의 이온, 하전된 약물 물질에 특히 통상적으로 사용되는 이온, 예컨대 소듐, 포타슘, 암모늄, 클로라이드, 메실레이트, 메굴루민 등일 수 있다. 알기네이트의 젤화를 촉진하는 이온, 예컨대 2족 금속 이온을 사용할 수 있다.

알기네이트 올리고머는 적정 수의 굴루로네이트 및 만누로네이트 잔기들의 중합으로 만들어진 합성 물질일 수 있지만, 본 발명에 사용되는 알기네이트 올리고머는 전술한 바와 같이, 즉, 천연 알기네이트 소스 물질 등의 천연 소스로부터 편리하게 수득, 제조 또는 유래할 수 있다.

본 발명에 따라 이용가능한 알기네이트 올리고머를 제조하기 위한 다당류의 올리고당으로의 절단은, 효소적 절단 및 산 가수분해 등의 일반적인 다당류 분해 기법을 이용하여 수행할 수 있다. 바람직한 일 구현예에서는, 본 발명의 알기네이트 올리고머 제조에 산 가수분해를 이용한다. 다른 구현예에서, 효소적 절단은 올리고머에서 말단 우론산을 포화시키기 위한 추가적인 처리 단계(들)과 함께 사용한다.

그런 후, 올리고머를 이온 교환 수지를 이용하거나 또는 분별 침전 (fractionated precipitation) 또는 가용화 또는 여과에 의해 크로마토그래피를 통해 다당류 분해 산물들로부터 분리할 수 있다. US 6,121,441 및 WO 2008/125828에, 본 발명에 사용하기 위한 알기네이트 올리고머의 제조에 적합한 공정이 기술되어 있으며, 그 전체 내용은 원용에 의해 본 명세서에 명확하게 포함된다. 추가적인 정보와 논의는 예컨대 "Handbooks of Hydrocolloids", Ed. Phillips and Williams, CRC, Boca Raton, Florida, USA, 2000에서 확인할 수 있으며, 그 전체 내용은 원용에 의해 본 명세서에 명확하게 포함된다.

또한, 알기네이트 올리고머는, 비제한적인 예로서, 하전된 기 (예, 카르복시화되거나 카르복시메틸화된 글리칸)를 부가하기 위한 변형 등으로 화학적으로 변형할 수 있으며, 알기네이트 올리고머는 (예, 과요오드 산화에 의해) 유연성을 변형시키기 위해 변형할 수 있다.

본 발명에 따라 사용하기 적합한 알기네이트 올리고머 (예, 올리고굴루론산)는, 비제한적인 예로서, 라미나리아 하이퍼보라 (Laminaria hyperbora) 및 레소니아 니그레센스 (Lessonia nigrescens)로부터 유래된 알긴산의 산 가수분해, 중성 pH에서 용해, 미네랄산을 첨가하여 pH를 3.4로 낮춤으로써 알기네이트 올리고머(올리고굴루론산)의 석출, 약산으로 세정, 중성 pH에서 재현탁 및 동결 건조에 의해 쉽게 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 알기네이트 올리고머를 제조하기 위한 알기네이트는 적합한 박테리아 소스, 예컨대 슈도모나스 에어루지노사 (Pseudomonas aeruginosa) 또는 아조토박터 비네란디이 (Azotobacter vinelandii)로부터 직접 수득할 수 있다.

대부분의 G 잔기가 단일한 잔기이기 보다는 G-블럭으로 정렬되어 있는 1차 구조를 가지는 알기네이트 올리고머가 요구되는 구현예의 경우, 조류 유기체에서 생산되는 알기네이트가 이러한 구조를 가지는 경향이 있다는 점에서 조류 소스가 가장 적합할 것으로 예상된다. 박테리아 소스가 여러가지 구조의 알기네이트 올리고머를 수득하는데 보다 더 적합할 수 있다.

슈도모나스 플루오레센스 (Pseudomonas fluorescens)와 아조토박터 비네란디이에서 알기네이트 생합성에 관여하는 분자 장치들이 클로닝 및 특정화되었고 (WO 94/09124; Ertesvag, H., et al, Metabolic Engineering, 1999, Vol 1, 262-269; WO 2004/011628; Gimmestad, M., et al (위에서 언급됨); Remminghorst and Rehm, Biotechnology Letters, 2006, Vol 28, 1701-1712; Gimmestad, M. et al, Journal of Bacteriology, 2006, Vol 188(15), 5551-5560), 맞춤형 1차 구조를 가진 알기네이트는 이러한 시스템을 조작함으로써 쉽게 수득할 수 있다.

알기네이트 (예, 조류 소스 물질)의 G 함량은, 예컨대 아조토박터 비네란디이의 만누로난 C-에피머라제 또는 그외 에피머라제 효소를 이용한 에피머화에 의해 높일 수 있다. 따라서, 예를 들어, 시험관내 에피머화는 슈도모나스 또는 아조토박터 유래의 분리된 에피머라제, 예컨대 슈도모나스 플루오레센스 또는 아조토박터 비네란디이의 AlgG 또는 아조토박터 비네란디이의 AlgE 효소들 (AlgE1 - AlgE7)을 이용하여 수행할 수 있다. 알기네이트 생산력을 지닌 다른 유기체, 특히 조류 유래의 에피머라제의 사용도 명확하게 고려된다. 아조토박터 비네란디이 AlgE 에피머라제를 이용한 G 함량이 낮은 알기네이트의 시험관내 에피머화는 Ertesvag et al (위에서 언급됨) 및 Strugala et al (Gums and Stabilisers for the Food Industry, 2004, 12, The Royal Society of Chemistry, 84 - 94)에 상세하게 기술되어 있다.

G-블럭 함유성 알기네이트 또는 알기네이트 올리고머를 수득하기 위해, AlgE4 이외의 하나 이상의 아조토박터 비네란디이 AlgE 에피머라제를 이용한 에피머화는, G 블럭 구조를 만들 수 있어, 바람직하다. 한편, AlgE4 에피머라제는, G 블럭을 만들기 보다는, M 잔기에 연결된 단일 G 잔기를 만들도록 각각의 M 잔기를 우선적으로 에피머화하는 것으로 보이므로, 이를 이용하여, M/G 서열이 교대로 있는 가닥 또는 단일한 G 잔기들을 함유하는 1차 구조를 가진 알기네이트 또는 알기네이트 올리고머를 만들 수 있다. 각각의 1차 구조들은 이들 효소의 여러가지 조합을 이용하여 수득할 수 있다.

이들 효소의 돌연변이된 버전이나 다른 유기체로부터 유래된 상동체도 사용가능할 것으로 특히 고려된다. WO 94/09124에는 예로 에피머라제의 여러가지 도메인이나 모듈을 코딩하는 DNA 서열이 섞이거나, 제거되었거나 또는 조합된 에피머라제 서열에 의해 코딩되는, 재조합 또는 변형된 만누로난 C-5 에피머라제 효소 (AIgE 효소)가 개시되어 있다. 다른 예로, 천연 에피머라제 효소 (AIgG 또는 AIgE)의 돌연변이, 예컨대 AIgG 또는 AIgE 유전자의 부위 특이적인 또는 랜덤 돌연변이 유발에 의해 수득되는 돌연변이도 사용할 수 있다.

다른 방법은, 돌연변이가 후속적인 알기네이트 올리고머 제조에 필수적인 구조의 알기네이트를 생산하거나, 또는 심지어 필수 구조 및 크기 (또는 분자량)의 알기네이트 올리고머를 생산하도록, 에피머라제 유전자의 일부나 또는 전체를 돌연변이시킨 슈도모나스 및 아조토박터 유기체를 만드는 것이다. AIgG 돌연변이 유전자를 가진 여러가지 슈도모나스 플루오레센스 유기체를 제조하는 것은 WO 2004/011628와 Gimmestad, M., et al, 2003 (상기 참조)에 상세하게 기술되어 있다. AIgE 유전자가 돌연변이된 다수의 아조토박터 비네란디이의 제조 방법은 Gimmestad, M., et al, 2006 (상기 참조)에 기술되어 있다.

다른 방법은, 아조토박터나 슈도모나스 유기체로부터 내인성 에피머라제 유전자를 제거 또는 불활성화시킨 다음, 돌연변이되거나 또는 되지 않을 수 있으며 (즉, 야생형이거나 변형된 형태일 수 있음), 예컨대 유도성 또는 다른 "조절가능한 프로모터"에 의해 발현을 조절할 수 있는, 하나 이상의 외인성 에피머라제 유전자를 도입하는 방법이다. 유전자들의 적합한 조합을 선택함으로써, 미리 결정된 1차 구조를 가진 알기네이트를 제조할 수 있다.

또다른 방법은, 슈도모나스 및/또는 아조토박터의 알기네이트 생합성 장치를 일부 또는 전부 알기네이트 비-생산 유기체 (예, E. coli)에 도입하여, 유전자 변형된 이 유기체로부터 알기네이트의 생산을 유도하는 방법이 있을 수 있다.

이러한 배양-기반의 시스템을 이용하는 경우, 알기네이트 또는 알기네이트 올리고머의 1차 구조는 배양 조건에 영향을 받을 수 있다. 특정 유기체에 의해 생산되는 알기네이트의 1차 구조를 조작하기 위해, 온도, 삼투성, 영양 수준/소스 및 대기 파라미터 등의 배양 파라미터들을 조절하는 것은 당업자의 능력내에서 충분할 것이다.

"G 잔기/G" 및 "M 잔기/M" 또는 굴루론산 또는 만누론산, 또는 굴루로네이트 또는 만누로네이트는, 굴루론산/굴루로네이트 및 만누론산/만누로네이트 (특히, α-L-굴루론산/굴로로네이트 및 β-D-만누론산/만누로네이트)와 같이 상호 호환적으로 사용되며, 추가적으로, CF 또는 CF-관련 장애 또는 병태, 또는 비변형된 폴리머 보다 실질적으로 저하된 점막 표면의 상피로부터 점액의 탈착을 촉발시키는 능력과 관련없이 하나 이상의 이용가능한 측쇄 또는 기가 변형된 그것의 유도체를 포함한다. 일반적인 당 변형 기로는 아세틸, 설페이트, 아미노, 데옥시, 알코올, 알데하이드, 케톤, 에스테르 및 안하이드로 기가 있다. 또한, 알기네이트 올리고머는 화학적으로 변형하여, 하전된 기 (예, 카르복시화된 또는 카르복시메틸화된 글리칸)를 첨가하고, 유연성 (예, 페리오데이트 산화에 의해)을 변형할 수 있다. 당업자는 올리고당의 단당류 서브유닛에 행해질 수 있는 또 다른 화학적 변형을 숙지하고 있을 것이며, 이를 본 발명의 알기네이트 올리고머에 적용할 수 있을 것이다.

본 발명은 단일 알기네이트 올리고머 또는 여러가지 알기네이트 올리고머들의 혼합물 (다중성/복합성 (multiplicity/plurality))의 사용을 포괄한다. 즉, 예를 들어, 여러가지 (예, 2개 이상) 알기네이트 올리고머의 조합물이 사용될 수 있다.

특정 구현예들에서, 알기네이트 올리고머의 국소 농도는 1 - 5.5% w/v, 1 - 5% w/v, 1 - 4.5% w/v, 1 - 4% w/v, 1 - 3.5% w/v, 1 - 3% w/v, 1 - 2.5% w/v, 1 - 2% w/v 또는 1 - 1.5% w/v일 것이다.

특정 구현예들에서, 알기네이트 올리고머의 국소 농도는 1% w/v 초과 및 6% w/v 이하, 예컨대 1.1 - 6% w/v, 1.1 - 5.5% w/v, 1.1 - 5% w/v, 1.1 - 4.5% w/v, 1.1 - 4% w/v, 1.1 - 3.5% w/v, 1.1 - 3% w/v, 1.1 - 2.5% w/v, 1.1 - 2% w/v 또는 1.1 - 1.5% w/v일 것이다.

특정 구현예들에서, 알기네이트 올리고머의 국소 농도는 1.2 - 6% w/v, 1.2 - 5.5% w/v, 1.2 - 5% w/v, 1.2 - 4.5% w/v, 1.2 - 4% w/v, 1.2 - 3.5% w/v, 1.2 - 3% w/v, 1.2 - 2.5% w/v, 또는 1.2 - 2% w/v 또는 1.2 - 1.5% w/v일 것이다.

특정 구현예들에서, 알기네이트 올리고머의 국소 농도는 1.5 - 6% w/v, 1.5 - 5.5% w/v, 1.5 - 5% w/v, 1.5 - 4.5% w/v, 1.5 - 4% w/v, 1.5 - 3.5% w/v, 1.5 - 3% w/v, 1.5 - 2.5% w/v, 또는 1.5 - 2% w/v일 것이다.

특정 구현예들에서, 알기네이트 올리고머의 국소 농도는 2 - 6% w/v, 2 - 5.5% w/v, 2 - 5% w/v, 2 - 4.5% w/v, 2 - 4% w/v, 2 - 3.5% w/v, 2 - 3% w/v, 또는 2 - 2.5% w/v일 것이다.

특정 구현예들에서, 알기네이트 올리고머의 국소 농도는 2% w/v 초과 및 6% w/v 이하, 예컨대 2.1 - 6% w/v, 2.1 - 5.5% w/v, 2.1 - 5% w/v, 2.1 - 4.5% w/v, 2.1 - 4% w/v, 2.1 - 3.5% w/v, 2.1 - 3% w/v, 또는 2.1 - 2.5% w/v일 것이다.

특정 구현예들에서, 알기네이트 올리고머의 국소 농도는 2.5 - 6% w/v, 2.5 - 5.5% w/v, 2.5 - 5% w/v, 2.5 - 4.5% w/v, 2.5 - 4% w/v, 2.5 - 3.5% w/v 또는 2.5 - 3% w/v일 것이다.

특정 구현예들에서, 알기네이트 올리고머의 국소 농도는 3 내지 6% w/v, 3 내지 5.5% w/v, 3 내지 5% w/v, 3 내지 4.5% w/v, 3 내지 4% w/v 또는 3 내지 3.5% w/v일 것이다.

특정 구현예들에서, 알기네이트 올리고머의 국소 농도는 3.5 내지 6% w/v, 3.5 내지 5.5% w/v, 3.5 내지 5% w/v, 3.5 내지 4.5% w/v 또는 3.5 내지 4% w/v일 것이다.

특정 구현예들에서, 알기네이트 올리고머의 국소 농도는 4 내지 6% w/v, 4 내지 5.5% w/v, 4 내지 5% w/v 또는 4 내지 4.5% w/v일 것이다.

특정 구현예들에서, 알기네이트 올리고머의 국소 농도는 4.5 내지 6% w/v, 4.5 내지 5.5% w/v, 4.5 내지 5% w/v일 것이다.

특정 구현예들에서, 알기네이트 올리고머의 국소 농도는 5.0 내지 6% w/v 또는 5.0 내지 5.5% w/v일 것이다.

특정 구현예들에서, 알기네이트 올리고머의 국소 농도는 5.5 내지 6% w/v일 것이다.

특정 구현예들에서, 알기네이트 올리고머의 국소 농도는 1% w/v 이상 및 2% w/v 미만, 예컨대 1 - 1.9% w/v, 1 - 1.8% w/v, 1 - 1.7% w/v, 1 - 1.6% w/v, 1 - 1.5% w/v, 1 - 1.4% w/v, 1 - 1.3% w/v, 1 - 1.2% w/v 또는 1 - 1.1% w/v일 것이다.

특정 구현예들에서, 알기네이트 올리고머의 국소 농도는 1.1% w/v 이상 및 2% w/v 미만, 예컨대 1.1 - 1.9% w/v, 1.1 - 1.8% w/v, 1.1 - 1.7% w/v, 1.1 - 1.6% w/v, 1.1 - 1.5% w/v, 1.1 - 1.4% w/v, 1.1 - 1.3% w/v, 또는 1.1 - 1.2% w/v일 것이다.

특정 구현예들에서, 알기네이트 올리고머의 국소 농도는 1.2% w/v 이상 및 2% w/v 미만, 예컨대 1.2 - 1.9% w/v, 1.2 - 1.8% w/v, 1.2 - 1.7% w/v, 1.2 - 1.6% w/v, 1.2 - 1.5% w/v, 1.2 - 1.4% w/v 또는 1.2 - 1.3% w/v일 것이다.

"국소 농도"는, 타겟 치료 부위 (즉, 타겟 점막 표면의 적어도 일부)의, 점막 표면에, 보다 구체적으로 점액 층 또는 코팅, 예를 들어 타겟 내강/점액 계면에서 투여되는 알기네이트 올리고머의 농도를 의미한다. 즉, "점막 표면에", "점막 표면의 점액 층 또는 코팅에" 또는 "점막 표면의 내강/점액 계면" (이들 용어들은 상호 호환적으로 사용됨)은, 점액 층의 정단 표면 (apical surface)에 "바로 인접"한 것으로, 또는 점액 층의 정단 표면과 "필연적으로 직접 접촉"하는 것으로 표현될 수 있다. 수치로 표시하면, 점액 층의 정단 표면으로부터 1 mm 미만, 예를 들어, 점액 층의 정단 표면으로부터 0.5 mm 미만, 0.25 mm 미만, 0.1 mm 미만, 0.05 mm 미만, 0.01 mm 미만, 0.005 mm 미만, 0.001 mm 미만의 공간적인 포인트가 내강/점액 계면이다. 다른 구현예에서, 용어 "국소 농도"는 타겟 치료 부위에서 점막 표면의 점액 층내에 존재하는 농도이다. 이론으로 결부되고자 하는 것은 아니지만, 타겟 점액 층은 필연적으로 기저 상피에 완전히 접하거나 또는 일부 접하게 될 것이다. 대상 체적은 궁극적으로 타겟 부위에서의 점액의 두께로 한정될 것이며, 이는 치료 부위의 위치, 환자 및 임상 증상, 예를 들어 CF의 중증도에 따라 달라질 수 있다. 특정 구현예들에서, 국소 농도는 점액내 내강/점액 계면에서의 농도이다. 수치로 표시하면, 점액 층의 정단 표면 아래로 1 mm 미만의 깊이, 예를 들어, 점액 층의 정단 표면 아래로 0.5, 0.25, 0.1, 0.05, 0.01, 0.005, 0.001mm 미만의 깊이인 공간적 위치가 내강/점액 계면이다. 추가적인 구현예들에서, 국소 농도는 타겟 치료 부위에서 점액 층의 전체 두께 영역에 존재하는 농도 (또는 평균 농도 중앙값)로서 결정될 것이다.

"% w/v" (또는 "중량/부피 %")는 일반적으로 액체 또는 반-고체 용매 중의 고체 용질의 농도를 표시한다. 1% w/v는 용매 100 ml 당 고체 1 g이고, 2% w/v는 용매 100 ml 당 고체 2 g 등이다. 즉, 국소 농도는 g/100 ml로, g/100 ml, g100ml^-1로 표시될 수 있다. 1% w/v는 또한 용매 1 L 당 고체 10 g이므로, 본 발명의 국소 농도 범위는 10 g/l 내지 60 g/l으로 표시될 수 있다. 당업자는, 적절한 척도 계산을 통해 본 발명의 국소 농도 범위를 임의의 질량 및 부피 SI 단위로 표시할 수 있음을 알 것이다. 비-표준적인 농도 척도로의 변환도 가능하며, 이는 당업자에게 일반적일 것이다.

본 발명의 맥락에서, "국소 농도"는 전형적으로 타겟 점막 표면의 내강/점액 계면, 점막의 수계 외층 (예, 호흡기, 부비동 및 공기로 차인 내강이 존재하는 생식계의 일부의 경우), 또는 사용된다는 국소 전달 비히클에 존재하는 체액내 본 발명의 알기네이트 올리고머에 농도에 대한 양일 것이다. 전술한 바와 같이, 다른 구현예들에서, 용어 "국소 농도"는 또한 타겟 치료 부위에서 점막 표면의 점액 층내에 존재하는 것을 포함한다.

용매/점액의 상대적인 부피는 대상 타겟 치료 부위의 크기에 의해 부분적으로 결정될 것이다. 이는 호흡기, GI 관, 췌장관, 담관, 부비동 전체 또는 일부, 예를 들어 후술한 부위들 또는 이의 하위섹션일 수 있다. 전술한 바와 같이, 타겟 치료 부위의 점막 표면의 "내강/점액 계면"은 점액 층의 정단 표면으로부터 1 mm 미만의 공간 포인트를 의미한다. 그러나 체적 내에, 충분한 분자량의 알기네이트는 본 발명의 유효 농도 범위를 달성하도록 존재하여야 한다.

당업자는, 타겟 치료 부위에서 점막 표면의 내강/점막 계면에서 필수 농도에 도달하기 위해 필요한 알기네이트 올리고머의 양을 통상적으로 결정할 수 있을 것이다. 그 양은, 타겟 치료 부위의 위치, 사용되는 투여 경로와 투약 형태, 및 관련있는 특정 약동학적 인자에 따라 달라질 것이나, 당업자라면 인자들을 모두 고려할 수 있을 것이며, 적절한 투약 용법에 도달할 수 있을 것이다. 국소 조성물의 경우, 조성물은 알기네이트 올리고머를 필수 국소 농도로 포함하도록 간단하게 제형화될 수 있다. 환자 (예, CF 또는 그외 전술한 임의 병태)에서, 본 발명에 따라 치료 중인 병태의 임의 증상 또는 지표 (indicator), 또는 예를 들어 환자에서 나타나는 다양한 CFTR 기능부전-관련 (예, CF-관련) 장애 또는 CF의 병태 (합병증), 또는 이러한 환자에서의 임의의 예방학적 또는 예방 효과에 대한 임의의 개선은, 적절한 국소 농도가 달성되었음을 의미하는 것으로 간주할 수 있다.

국소 농도는 적절한 투약을 보장하도록 직접 측정할 수 있다. 이는 샘플 추출 및 분석을 통해 또는 알기네이트 올리고머 표지된 버전의 영상화를 통해 달성할 수 있다. 적합한 샘플 수집 기법은 타겟 치료 부위에 따라 결정될 것이나, 일반적으로 예를 들어 내시경 절차를 통한 객담 수집 (호흡기), 면봉을 이용한 표면 채취 (예, 코, 입 및 목, 하부 GI 관 및 여성의 하부 생식기), 점액 바이옵시 및 조직 바이옵시를 포함할 수 있다. 이러한 절차는, 식도위내시경 (식도, 위 및 십이지장), 장내시경 (소장), 대장내시경 (결장), S 결장경 검사 (sigmoidoscopy) (대장), 담도경 (담관 및 췌장관), 직장경 검사 (직장), 항문경 검사 (항문), 직장항문경 검사 (항문 및 직장), 비경검사 (코/부비동), 기관지경 검사 (하부 호흡기), 이경 검사 (귀), 방광내시경 (뇨관), 기노스코피 (gynoscope) (여성 생식계), 질경 검사 (자궁 경부), 자궁경 검사 (자궁), 나팔관경 검사 (나팔관), 복강경 검사 (복부 또는 복강)를 포함한다. 표시된 알기네이트 올리고머는 방사성이거나 또는 발광성 (예, 형광)일 수 있다. 이들 표지된 알기네이트 올리고머로부터 발산되는 신호는 적절한 수단을 통해 검출할 수 있으며 정량한 후 이를 이용해 국소 농도를 계산할 수 있다.

점막 표면은 호흡계에, 예를 들어 상부 호흡기 (코, 코 경로, 인두, 후두 및 기관), 부비동 및 기관지 (1차, 2차 및 3차), 및 하부 호흡기의 세기관지에 존재할 수 있다. 바람직하게는, 점막 표면은 호흡기내에, 바람직하게는, 기관, 기관지 및 세기관지내일 것이다.

기능성 CFTR 이온 채널의 결핍에 영향은 받는 호흡계의 점막 표면에서 상피 세포로부터 점액의 탈착 유도는 점막섬모의 청소 개선 및 치료 중인 병태 (특히, CF 또는 다른 임의의 병태와 관련있는 호흡기 병태/ CF 또는 다른 임의의 병태의 호흡기 합병증 (예, 호흡기 감염, 호흡기 염증 (폐렴 및 기관지염), 호흡 곤란, 호흡 부전 및 폐 리모델링))의 개선을 야기하는 것으로 제안된다. 호흡기내 박테리아 및 점액의 축적 감소는 CF 또는 기타 병태 (예, 폐 고혈압 및 심부전)로 인한 심혈관 병태/심혈관 합병증의 진행을 경감 또는 예방하는 것으로 제안된다.

본 발명의 치료 방법은 또한 CF 또는 임의의 다른 병태 (예, 부비동 감염, 부비동염, 안면 통증, 두통, 코 분비 시스템 이상, 코 용종)과 관련있거나 또는 이의 부비동 병태/부비동 합병증을 개선하는 것으로 제시된다.

점막 표면은 위장관내에, 예를 들어, 입, 인두, 식도, 십이지장 및 소장 (공장 및 회장)내에 존재할 수 있다. 상부 GI 관은 입, 인두, 식도, 위 및 십이지장으로 구성되며, 하부 GI 관은 소장, 대장 (맹장, 결장 및 직장) 및 항문으로 구성된다. 기능성 CFTR 이온 채널의 결핍에 의해 영향을 받는 GI 관의 점막 표면의 상피 세포로부터, 특히 입, 인두, 식도, 십이지장 및 소장 (공장 및 회장)내 점막 표면의 상피 세포로부터 점액의 탈착 유도는, CF- 또는 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성-관련 GI 병태 / CF- 또는 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성으로 인한 GI 합병증 (예, 변비, 장 폐색 (예, 신생아 개체의 태변성 장 폐색증 및 노년 환자에서의 장중첩과 DIOS), 영양분 흡수불량)을 개선시키는 것으로 제안된다.

점막 표면은 췌장 및/또는 담관내에 존재할 수 있다. 기능성 CFTR 이온 채널 결핍에 의해 영향을 받는 췌장 및/또는 담관의 점막 표면의 상피 세포로부터 점액의 탈착 유도는, CF- 또는 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성-관련 췌장 병태 / CF- 또는 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성으로 인한 췌장 합병증 (예, 췌장관 폐색, 영양분 흡수불량, 췌장 염증, 췌장염 (급성 및 만성), 및 당뇨병) 및/또는 CF- 또는 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성-관련 간 병증 / CF의 간 합병증 (예, 담관 폐색, 담석 및 간 간경변)을 개선시키는 것으로 제안된다.

점막 표면은 여성 생식계, 예를 들어 질, 자궁 경부, 자궁, 나팔관 및 난소, 바람직하게는, 자궁 경부, 자궁 및 나팔관내에 존재할 수 있다. 자궁 경부가 특히 바람직하다. 기능성 CFTR 이온 채널 결핍에 의해 영향을 받는 여성 생식계의 점막 표면의 상피 세포로부터 점액 탈착 유도는 CF- 또는 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성-관련 여성 불임/CF 또는 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성으로 인한 여성 불임 합병증을 개선시키는 것으로 제안된다.

점막 표면은 남성 생식계, 예를 들어, 고환, 부고환, 정관, 부속샘, 정남, 전립선 및 요도구샘 (bulbourethral gland)내에 존재할 수 있다. 부고환 및 정관이 특히 바람직하다. 기능성 CFTR 이온 채널 결핍에 의해 영향을 받는 남성 생식계의 점막 표면의 상피 세포로부터 점액의 탈착 유도는 CF- 또는 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성-관련 남성 불임 / CF 또는 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성으로 인한 남성 불임 합병증을 개선시키기 위해 제안된다.

실시예에 기술된 실험 작업을 통해, 모노머 잔기들 중 30% 이상이 G 잔기인 알기네이트 올리고머가 소정의 국소 농도에서, 기능성 CFTR 이온 채널의 결핍에 의해 영향을 받는 점막 표면, 보다 구체적으로 CF 환자의 점막 표면의 비정상적인 표현형이, 건강한 점막 표면, 즉, 기능성 CFTR 이온 채널의 결핍에 의해 영향을 받지 않는 개체 (예, non-CF 개체) 유래의 점막 표면에 훨씬 더 유사한 표현형으로 전환되는 것을 촉진할 수 있다는 것이, 확인되었다. 이는, 부분적으로는, 점막 표면이 소정의 국소 농도의 알기네이트 올리고머에 노출되었을 때, 기능성 CFTR 이온 채널의 결핍에 의해 영향을 받는 점막 표면 (예, CF 점막 표면)으로부터 관찰되는 점액 층의 탈착이 원인인 것으로 보인다. 본 발명의 치료 방법에 따라 탈착되어진, 기능성 CFTR 이온 채널의 결핍에 의해 영향을 받는 점막 표면 유래의 점액 층은, 기능성 CFTR 이온 채널의 결핍에 의해 영향을 받지 않는 정상적인 건강한 점액 층과 실질적으로 유사하게 거동하여, 따라서 건강한 개체 (예, non-CF 개체)의 점액과 훨씬 유사한 방식으로 신체의 점액 청소/관리 시스템에 반응하는 것으로 제안된다.

이는, 예를 들어, 전술한 바와 같이, 치료 중인 환자에서 발병된 병태 및/또는 상기한 병태로 인한 임의의 합병증 또는 장애 등의 완화, 및/또는 임의의 추가적인 병태, 또는 이러한 병태로 인한 장애 또는 합병증의 예방을 달성할 것으로 예상된다.

구체적인 CF 사례에서, 본 발명은, 예를 들어, 전술한 바와 같이, 추가적인 CF-관련 장애 또는 병태 (CF 합병증)의 개시 예방 및/또는 치료 중인 CF 환자에서 발병한 CF-관련 장애 또는 병태 (CF 합병증)의 완화를 달성할 것으로 예상된다.

이러한 측면에서, 치료 부위내 전체 (또는 완전한) 탈착이 환자의 (예, CF 환자의) 병태 또는 장애에 인지가능한 개선을 제공하는데 필연적이지 않을 수도 있다. 이와 같이, 특정 구현예들에서, 탈착은 일부일 수 있다. 본 발명에 따른 부분 탈착은 치료학적으로 유효한 수준의 탈착으로 간주될 수 있다. 병태 (예, CF)의 임의의 증상 또는 징후, 예를 들어, CF 환자에서 나타나는 다양한 CF-관련 장애 또는 병태 (CF 합병증), 또는 치료 중인 환자에서 임의의 다른 CFTR 기능부전-관련 병태와 관련있는 임의의 합병증 또는 증상 또는 병태에 있어 임의의 개선, 또는 환자에서 임의의 예방학적 또는 예방적 효과는, 치료학적으로 유효한 탈착이 달성되었음을 의미하는 것으로 간주될 수 있다.

수치로 표시하면, 타겟 치료 부위에서 점막 층은 대상 부위의 40% 이상, 예를 들어, 대상 부위의 적어도 50, 60, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 96, 97, 98, 99% 이상에서 탈착이 이루어진다. 바람직하게는, 타겟 치료 부위에서 점막 층은 대상 부위의 약 100%에서 탈착이 이루어진다.

또한, 탈착은 점액의 부착성 감소 또는 점액 층과 기저 상피 세포 간의 상호 작용의 느슨함에 의해 관찰될 수 있다. 이러한 특성들은 점액 성분 (예, 뮤신)과 상피 세포 간에 발생하는 다양한 화학적, 예를 들어, 분자간 결합 또는 분자내 결합으로부터 발생하는 것으로 보인다. 부분 탈착은 따라서 40% 이상, 예를 들어, 적어도 50, 60, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 96, 97, 98, 99% 이상 또는 약 100%의 점액 부착성 감소/점액-상피 상호작용의 느슨해짐으로 간주될 수 있다.

탈착 정도는 임의의 통례적인 방식으로, 예를 들어, 현미경을 이용해 측정할 수 있다. Gustafsson 등 (전술한 문헌)은 점액 층의 두께와 기저 상피로부터 부착/탈착을 평가하기 위한 공초점, 투과 전자, 및 광학 (명 시야 (bright field)) 현미경 기법에 대한 상세한 설명을 제시하고 있으며, 이 문헌은 그 전체가 원용에 의해 본 명세서에 포함된다. 적절한 캘리브레이션을 통해, 탈착 정도를 추가로 점액 부착성 감소/점액-상피 상호작용의 느슨함과 상호 관련시킬 수 있다.

실시예에 나타낸 바와 같이, 치료 부위의 점막 표면 중 일부는, 예를 들어, 내시경 중에 바이옵시에 의해 추출할 수 있으며, 점액 층의 탈착 정도는 표준화된 흡입 시술 전과 후에 점액의 두께를 측정함으로써 측정할 수 있다. 여러 위치에서 여러번 이러한 과정을 반복함으로써 특정 부위에서의 탈착 정도를 평가할 수 있다. 이러한 그리고 등가의 구현예들에서, 점액 탈착은 또한 흡입 후 치료 부위 상의 점액의 평균 (중간값) 두께 측면에서 표시될 수 있다. 바람직하게는, 부분 탈착은 흡입 후 치료 부위 상의 평균 (예, 중간값) 점액 두께의 적어도 40%, 예컨대 적어도 50, 60, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 96, 97, 98, 99% 이상 또는 약 100%의 감소로 나타날 것이다. 점액 층을 흡입하기 위해 사용되는 기법에 따라서는, 탈착이 심지어 전체적이더라도 (예, 건강한 개체의 샘플에서, 또는 보다 구체적으로 기능성 CFTR 결핍이 없는 점막 표면, 예를 들어, non-CF 샘플에서 그럴 것이지만), 점액 층의 완전한 제거가 가능하지 않을 수도 있다. 이럴 경우, 100%는 실험 상황에서 관찰되는 최대 두께 감소로서 해석되어야 한다. 최대 두께 감소는 적절한 내부 실험 대조군을 통해 결정할 수 있다.

또한, 점액 부착은 비디오 현미경을 통해 기록 및 관찰할 수 있으며, 이때 점액은 섬모에 의해 또는 조절된 흡입에 의해 정상적으로 제거되어야 한다. 점액은 활성탄 및 염료 등의 여러가지 염색으로 가시화할 수 있다.

실시예의 실험 작업을 통해, 본 발명의 치료가 치료 부위에서 점액 층의 두께를 실질적으로 변형시키지 않는 것으로 명확하게 드러났다. 이러한 특성은 제안된 치료에 추가적으로 유익한 것으로 제안된다. 전술한 바와 같이, CFTR 이온 채널 결함 및/또는 비정상적인 부착 점액으로 기인되거나 또는 이와 관련된 다수의 병태들, 예를 들어, CF와 관련된 장애 또는 병태 (CF 합병증)는, 점액 또는 진한 외분비선 분비물로 인한 내강의 전체 또는 부분적인 폐색이 특징적이다 (예, 폐, GI, 간 및 췌장 병태들). 따라서, 점액 두께를 증가시키지 않는 치료는 이미 좁아진 내강의 추가적인 축소/폐색을 야기하여 이러한 병태를 악화시킬 것으로는 예상되지 않는다.

따라서, 본 발명의 방법 및 의학적인 용도는, 알기네이트 올리고머가 투여된 점막 표면 (치료 부위)의 점액 코팅부를 실질적으로 비후화하지 않으면서, 실현할 수 있는 방법 및 의학적인 용도로 간주될 수 있다. "실질적인 비후화 없이"는, 치료 부위에 알기네이트 올리고머 투여시, 두께 증가율이 40% 미만, 예를 들어, 30% 미만, 20% 미만, 15% 미만, 10% 미만, 9% 미만, 8% 미만, 7% 미만, 6% 미만, 5% 미만, 4% 미만, 3% 미만, 2% 미만 또는 1% 미만인 것으로 수치적으로 표시될 수 있다. 바람직하게는, 치료 부위에서 점액 층의 두께는 실질적으로 달라지지 않는다. 점액 두께는 전술한 바와 같이 알기네이트 올리고머를 이용한 치료 전, 치료 중 및 치료 후에 측정할 수 있다.

"치료"는, 본 발명에서 CFTR 이온 채널 결함 및/또는 비정상적인 부착성 점액에 기인하거나 또는 이와 관련된 병태의 치료에 대해 사용되는 경우, 본원에서 광의적으로, 어떠한 치료학적 효과, 즉 상기한 병태 또는 증상 또는 이의 징후에 대한 어떠한 유익한 효과를 포함하는 것으로 사용된다. 따라서, 이러한 병태는, CF, non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성, 만성적인 미립자 흡인으로 인한 호흡 곤란 및/또는 호흡기내 점액 청소 이상, 및/또는 만성 염증성 호흡 장애, 예컨대 COPD, CB, 폐기종, 기관지 확장증, 천식 및/또는 만성 부비동염 뿐만 아니라 이들 병태 중 어떤 병태와 관련된 병태 또는 장애를 포함한다. 이 단락에서, CF, non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성, 만성적인 미립자 흡인으로 인한 호흡 곤란 및/또는 호흡기내 점액 청소 이상, 및/또는 만성 염증성 호흡 장애, 예컨대 COPD, CB, 폐기종, 기관지 확장증, 천식 및/또는 만성 부비동염과 관련된 병태 또는 장애에 대한 언급은, CF, non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성, 만성적인 미립자 흡인으로 인한 호흡 곤란 및/또는 호흡기내 점액 청소 이상, 및/또는 만성 염증성 호흡 장애, 예컨대 COPD, CB, 폐기종, 기관지 확장증, 천식 및/또는 만성 부비동염에 의한 합병증에 대한 언급과 상호 호환적이다.

구체적으로, CF 및 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성과 관련하여, 이들 질환은 본 발명의 치료를 받는 시기에 환자에서 나타나는 CF- 및 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성-관련 장애 및 병태만을 수집함으로써 각 환자에서 특정된 유전 질환이기 때문에, 용어 "CF 치료" 및 "non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성의 치료"는 환자의 장애 및 병태들 중 임의의 것 또는 전부에 대한 치료 또는 이의 서브세트의 치료로 간주할 수 있다.

즉, 본 발명은 CF 또는 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성의 기저 유전 결함을 교정하는 것은 아니지만, 본 발명은 그러한 결함으로 기인한 체내 효과에 대한 치료, 예를 들어, 이의 효과의 완화, 예를 들어 비정상적인 점액으로 인한 효과의 완화에 관한 것이며, 관련 장애 또는 병태의 치료, 그리고 또한 장애 또는 병태에 대한 임상적인 효과 개선 또는 개체의 전체적인 웰빙 개선을 포함한다. 이러한 맥락에서, CF 또는 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성의 "치유 (cure)"는, 본 발명의 치료 실시시 환자에서 나타나는 다양한 CF- 또는 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성-관련 장애 및 병태들의 완전한 완화에 해당될 것이지만, 질병에 대한 유전적 토대 (CFTR 돌연변이)는 여전히 남아있을 것이다. 그럼에도 불구하고, 본 발명은 상기한 "치유"를 요구하는 것은 아니며, 전술한 바와 같이 신체에 대한 CF 또는 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성으로 인한 어떤 효과에 대한 개선을 포함한다. 즉, 예를 들어, 환자에서 CF- 또는 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성-관련 장애 또는 병태의 임의 증상 또는 신호, 또는 CF- 또는 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성-관련 장애 또는 병태의 모든 임상적으로 용인되는 징후에 대한 개선 (예, 폐내 점막섬모에 의한 청소 증가, 항생체에 대한 폐 감염의 반응성 증가, 변비 발생 빈도 감소 또는 영향 흡수 개선)을 포함한다. 본원에 청구된 치료방법은, 기-존재하는 CF- 또는 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성-관련 장애 또는 병태의 완전한 소멸, 또는 새로운 CF- 또는 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성-관련 장애 또는 병태의 개시의 완전한 중단일 수 있지만, 치료는, 타겟 CF- 또는 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성-관련 장애 또는 병태가 완전히 해결되는 수준으로 또는 적어도 어느 정도, 바람직하게는 개체에 허용가능한 정도로 이들 과정을 저해하기에 충분한 것일 수 있다. 따라서, 치료는, 예를 들어, 기-존재하거나 또는 진단된 CF- 또는 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성-관련 장애 또는 병태에 대한 치유적 치료 및 완화 치료, 즉 반응성 치료 (reactionary treatment)를 포함한다.

"예방"은, 본 발명에 따른 CFTR 이온 채널 결함 및/또는 비정상적인 부착성 점액에 기인하거나 또는 이와 관련된 병태의 치료와 관련하여 사용되는 경우, 본원에서, 광의적으로, 상기한 병태에 대해 환자에서 임의의 예방학적 또는 예방적 효과를 포함하는 것으로 사용된다. 이러한 병태로는 CF, non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성, 만성적인 미립자 흡인으로 인한 호흡 곤란 및/또는 호흡기내 점액 청소 이상, 및/또는 만성 염증성 호흡 장애, 예컨대 COPD, CB, 폐기종, 기관지 확장증, 천식 및/또는 만성 부비동염 뿐만 아니라 이와 관련된 병태 또는 장애를 포함한다. 이 단락에서, CF, non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성, 만성적인 미립자 흡인으로 인한 호흡 곤란 및/또는 호흡기내 점액 청소 이상, 및/또는 만성 염증성 호흡 장애, 예컨대 COPD, CB, 폐기종, 기관지 확장증, 천식 및/또는 만성 부비동염과 관련된 병태 또는 장애에 대한 언급은, CF 또는 임의의 상기한 병태로 인한 합병증에 대한 언급과 상호 호환적이다. 따라서, "예방"은, 일반적으로, 환자에서 상기 병태 또는 합병증 또는 이의 한가지 이상의 증상 또는 징후의 효과를, 또는 상기 병태 또는 합병증 또는 이의 한가지 이상의 증상 또는 징후의 개시를, 예를 들어 예방학적 치료 전의 상기 병태, 합병증, 증상 또는 징후와 비교해, 지연, 제한, 감소 또는 예방하는 것을 포함한다.

물론, CF 및 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성은 기저 유전자 결함의 측면에서는 본 발명으로 예방할 수 없으며, 이를 포함하지 않는 것으로 이해될 것이다. 이러한 맥락에서, "예방"은, 기저 유전자 결함의 결과로서 또는 비정상적인 점액의 결과로서 발생하는 신체적인 효과를 예방하는 것을 의미한다.

구체적으로, CF 및 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성 측면에서, 이들 질환은, 본 발명의 치료 수행시 환자에서 나타나는 CF- 또는 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성-관련 장애 및 병태에 대한 고유 수집에 의해 각 환자에서 특정된 유전 질환이기 때문에, 용어 "CF 또는 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성 또는 CF- 또는 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성-관련 장애 또는 병태의 예방"은, 환자가 이제 획득한 또는 환자가 이미 획득하였지만 청구된 치료법을 받기 전에 해결되는, 임의의 CF- 또는 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성-관련 장애 또는 병태의 예방으로 간주될 수 있다.

예방은, 명확하게도, 전술한 바와 같은 CFTR 이온 채널 결함 및/또는 비정상적인 부착성 점액에 기인하거나 또는 이와 관련된 병태 또는 이의 증상 또는 징후의 효과 발생 또는 진행의 절대적 예방과, 전술한 CFTR 이온 채널 결함 및/또는 비정상적인 부착성 점액에 기인하거나 또는 이와 관련된 병태 또는 이의 증상 또는 징후의 효과 개시 또는 진행의 임의 지연, 또는 전술한 CFTR 이온 채널 결함 및/또는 비정상적인 부착성 점액에 기인하거나 또는 이와 관련된 병태 또는 이의 증상 또는 징후의 진행 또는 진전의 저하 또는 제한을 포함한다. 예방적 치료는 또한 전술한 CFTR 이온 채널 결함 및/또는 비정상적인 부착성 점액에 기인하거나 또는 이와 관련된 병태 또는 이의 증상 또는 징후의 획득 또는 발생 위험성을 낮추는 치료법으로서 간주될 수 있다.

용어 "CF인 환자", "CF를 앓고 있는 환자", "CF를 가진 환자" 및 "CF 환자"는 본원에서 등가로 간주되며, 상호 호환적으로 사용된다. CFTR 이온 채널 결함 및/또는 본원에 언급된 기저 상피에 부착된 비정상적인 점액에 기인하거나 또는 이와 관련된 기타 임의 병태를 나타내는 해당 용어들도 유사하게 사용된다.

본 발명의 일 구현예에서, 본원에 정의된 알기네이트 올리고머는 CF 또는 CF-관련 장애 또는 병태/ CF의 합병증을 치료하기 위한 다른 약제 (이하 "다른 CF 약제"라 함)과 연계 또는 조합하여, 본 발명의 방법 또는 용도로 사용할 수 있다. 상기한 약제는 또한, 특히 non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성, 만성적인 미립자 흡인으로 인한 호흡 곤란 및/또는 호흡기내 점액 청소 이상, 및/또는 만성 염증성 호흡 장애, 예컨대 COPD, CB, 폐기종, 기관지 확장증, 천식 및/또는 만성 부비동염, 이와 관련된 병태 또는 이의 합병증을 치료하는데 사용하기 위한 것으로도 간주될 수 있다.

다른 CF 또는 기타 약제 (즉, 다른 치료학적 활성 제제)는 항생제, 항진균제, 항바이러스제, 면역자극제, 코르티코스테로이드, 비-스테로이드계 항염증제 (NSAID), 기관지 확장제, 소화 효소 보충제, 경구용 항당뇨병제, 주사용 항당뇨병제 또는 점액 점성-강하제 (즉, 점액의 점성을 낮추는 제제, 이 용어는 용어 "점액용해제"와 상호 호환적으로 사용됨)일 수 있다.

항생제는, 아미노글리코사이드(예 아미카신(amikacin), 젠타마이신(gentamicin), 카나마이신(kanamycin), 네오마이신(neomycin), 네틸마이신(netilmicin), 스트렙토마이신(streptomycin), 토브라마이신(tobramycin)); 베타-락탐 (예, 카바세펨(carbacephem) (예, 로라카르베프(loracarbef)); 1세대 세팔로스포린 (예, 세파드록실(cefadroxil), 세파졸린(cefazolin), 세팔렉신(cephalexin)); 2세대 세팔로스포린 (예, 세팍클로르(cefaclor), 세파만돌(cefamandole), 세팔렉신(cephalexin), 세폭시틴(cefoxitin), 세프프로질(cefprozil), 세푸록심(cefuroxime)); 3세대 세팔로스포린 (예, 세픽심(cefixime), 세프디니르(cefdinir), 세프디토렌(cefditoren), 세포페라존(cefoperazone), 세포탁심(cefotaxime), 세프포독심(cefpodoxime), 세프타지딤(ceftazidime), 세프티부텐(ceftibuten), 세프티족심(ceftizoxime), 세프트리아손(ceftriaxone)); 4세대 세팔로스포린 (예, 세페핌(cefepime)); 모노박탐 (예, 아즈트레오남 (aztreonam)); 매크롤라이드 (예, 아지트로마이신(azithromycin), 클라리트로마이신(clarithromycin), 디리트로마이신(dirithromycin), 에리트로마이신(erythromycin), 트롤린도마이신(troleandomycin)); 모노박탐(monobactam) (예, 아즈트레오남(aztreonam)); 페니실린 (예, 아목시실린(amoxicillin), 암피실린(ampicillin), 카베니실린(carbenicillin), 클록사실린(cloxacillin), 디클록사실린(dicloxacillin), 나프실린(nafcillin), 옥사실린(oxacillin), 페니실린 G, 페니실린 V, 피페라실린(piperacillin), 티카르실린(ticarcillin)); 폴리펩타이드 항생제 (예, 박시트락신(bacitracin), 콜리스틴(colistin), 폴리믹신 B(polymyxin B)); 퀴놀론(quinolone) (예, 시프로플록사신(ciprofloxacin), 에녹사신(enoxacin), 가티플록사신(gatifloxacin), 레보플록사신(levofloxacin), 로메플록사신(lomefloxacin), 목시플록사신(moxifloxacin), 노르플록사신(norfloxacin), 오플록사신(ofloxacin), 트로바플록사신(trovafloxacin)); 설폰아미드 (예, 마페니드(mafenide), 설파세타미드(sulfacetamide), 설파메티졸(sulfamethizole), 설파살라진(sulfasalazine), 설피속사졸(sulfisoxazole), 트리메토프림(trimethoprim), 설파메톡사졸(sulfamethoxazole)); 테트라사이클린 (예, 데메클로사이클린(demeclocycline), 독시사이클린(doxycycline), 미노사이클린(minocycline), 옥시테트라사이클린(oxytetracycline), 테트라사이클린(tetracycline)); 글리사일사이클린(glycylcycline) (예, 티게사이클린(tigecycline)); 카바페넴(carbapenem) (예, 이미페넴(imipenem), 메로페넴(meropenem), 에르타페넴(ertapenem), 도리페넴(doripenem), 파니페넴(panipenem)/베타미프론(betamipron), 비아페넴(biapenem), PZ-601)으로부터 선택될 수 있으며; 그외 항생제로는 클로람페니콜(chloramphenicol); 클린다마이신(clindamycin), 에탐부톨(ethambutol); 포스포마이신(fosfomycin); 이소니아지드(isoniazid); 리네졸리드(linezolid); 메트로니다졸(metronidazole); 니트로푸란토인(nitrofurantoin); 피라진아미드(pyrazinamide); 퀴누프리스틴(quinupristin)/달포프리스틴(dalfopristin); 리팜핀(rifampin); 스펙티노마이신(spectinomycin); 및 반코마이신(vancomycin)이 있다.

더 바람직하게는, 항생제는 아미카신, 젠타마이신, 카나마이신, 네오마이신, 네틸마이신, 스트렙토마이신, 토브라마이신, 세픽심, 세프디니르, 세프디토렌, 세포페라존, 세포탁심, 세프포독심, 세프타지딤, 세프티부텐, 세프티족심, 세프트리아손, 세페핌, 아즈트레오남, 아목실린, 암피실린, 카베니실린, 클록사실린, 디클록사실린, 나프실린, 옥사실린, 페니실린 G, 페니실린 V, 피페라실린, 티카르실린, 시프로플록사신, 에녹사신, 가티플록사신, 레보플록사신, 로메플록사신, 목시플록사신, 노르플록사신, 오플록사신, 트로바플록사신, 아지트로마이신, 클라리트로마이신, 디리트로마이신, 에리트로마이신, 록시트로마이신, 텔리트로마이신, 카보마이신 A, 조사마이신, 키타사마이신, 미데카마이신, 올레안도마이신, 스피라마이신, 톨로신, 트롤레안도마이신, 틸로신, 이미페넴, 메로페넴, 에르타페넴, 도리페넴, 파니페넴/베타미프론, 비아페넴, PZ-601, 박시트라신, 콜리스틴, 폴리믹신 B, 데메클로사이클린, 독시사이클린, 미노사이클린, 옥시테트라사이클린 및 테트라사이클린으로부터 선택된다.

더 바람직하게는, 항생제는 아즈트레오남, 시프로플록사신, 젠타마이신, 토브라마이신, 아목시실린, 콜리스틴, 세프타지딤, 아지트로마이신, 클라리트로마이신, 디리트로마이신, 에리트로마이신, 록시트로마이신, 스피라마이신, 옥시테트라사이클린 및 이미페넴으로부터 선택된다.

특히 바람직한 구현예에서, 항생제는 아즈트레오남, 시프로플록사신, 젠타마이신, 토브라마이신, 아목시실린, 콜리스틴 및 세프타지딤으로부터 선택된다.

예시적인 항진균제로는, 비제한적으로, 폴리엔(예, 나타마이신(natamycin), 리목시딘(rimocidin), 필리핀(filipin), 니스타틴(nystatin), 암포테리신 B(amphotericin B), 칸디신(candicin); 이미다졸(예, 미코나졸(miconazole), 케토코나졸(ketoconazole), 클로트리마졸(clotrimazole), 에코나졸(econazole), 비포나졸(bifonazole), 부토코나졸(butoconazole), 펜티코나졸(fenticonazole), 이소코나졸(isoconazole), 옥시코나졸(oxiconazole), 세르타코나졸(sertaconazole), 술코나졸(sulconazole), 티오코나졸(tioconazole)); 트리아졸(예, 플루코나졸(fluconazole), 이트라코나졸(itraconazole), 이사부코나졸(isavuconazole), 라부코나졸(ravuconazole), 포사코나졸(posaconazole), 보리코나졸(voriconazole), 테르코나졸(terconazole)); 알릴아민(예, 테르비나핀(terbinafine), 아모롤핀(amorolfine), 나프티핀(naftifine), 부테나핀(butenafine)); 및 에키노칸딘(echinocandin)(예, 아니둘라푼긴(anidulafungin), 카스포푼긴(caspofungin), 미카푼긴(micafungin) 등이 있다.

예시적인 항바이러스제로는, 비제한적으로, 어바카비르(abacavir), 어사이클로비르(acyclovir), 아데포비르(adefovir), 아만타딘(amantadine), 암프레나비르(amprenavir), 아르비돌(arbidol), 아타자나비르(atazanavir), 어트리플라(atripla), 보세프레비르(boceprevir), 시도포비르(cidofovir), 콤비비르(combivir), 다루나비르(darunavir), 델라비르딘(delavirdine), 디다노신(didanosine), 도코사놀(docosanol), 에독수딘(edoxudine), 에파비렌즈(efavirenz), 엠트리시타빈(emtricitabine), 엔푸비르티드(enfuvirtide), 엔테카비르(entecavir), 팜시클로비르(famciclovir), 포미비르센(fomivirsen), 포삼프레나비르(fosamprenavir), 포스카르넷(foscarnet), 포스포넷(fosfonet), 간시클로비르(ganciclovir), 이박시타빈(ibacitabine), 이뮤노비르(imunovir), 이독수리딘(idoxuridine), 이미퀴모드(imiquimod), 인디나비르(indinavir), 이노신(inosine), 인터페론 III형, 인터페론 II형, 인터페론 I형, 라미부딘(lamivudine), 로피나비르(lopinavir), 로비리드(loviride), 마라비록(maraviroc), 모록시딘(moroxydine), 넬피나비르(nelfinavir), 네비라핀(nevirapine), 넥사비르(nexavir), 오셀타미비르(oseltamivir), 펜시클로비르(penciclovir), 퍼라미비르(peramivir), 플레코나릴(pleconaril), 포도필로톡신(podophyllotoxin), 랄테그라비르(raltegravir), 리바비린(ribavirin), 리만타딘(rimantadine), 리토나비르(ritonavir), 사퀴나비르(saquinavir), 스타부딘(stavudine), 테노포비르(tenofovir), 테노포비르(tenofovir) 디소프로실(disoproxil), 티프라나비르(tipranavir), 트리플루리딘(trifluridine), 트리지비르(trizivir), 트로만타딘(tromantadine), 트루바다(truvada), 발라시클로비르(valaciclovir), 발간시클로비르(valganciclovir), 비크리비록(vicriviroc), 비다라빈(vidarabine), 비라미딘(viramidine), 잘시타빈(zalcitabine), 자나미비르(zanamivir) 및 지도부딘(zidovudine) 등이 있다.

예시적인 면역자극제로는, 비제한적으로, 사이토카인, 예컨대 TNF, IL-1, IL-6, IL-8 및 면역자극성 알기네이트, 예컨대 US 5,169,840, WO91/11205 및 WO03/045402에 기술된 M 함량이 높은 알기네이트가 있으며, 면역자극 특성을 가진 모든 알기네이트 등을 포함하며, 상기 문헌들은 그 전체가 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.

예시적인 NSAID로는, 비제한적으로, 살리실레이트(예, 아스피린 (아세틸살리실산), 콜린 마그네슘 트리살리실레이트, 디플루니살 (diflunisal), 살살레이트 (salsalate), 프로피온산 유도체 (예, 이부프로펜 (ibuprofen), 덱시부프로펜 (dexibuprofen), 덱스케토프로펜 (dexketoprofen), 페노프로펜 (fenoprofen), 플루르비프로펜 (flurbiprofen), 케토프로펜 (ketoprofen), 록소프로펜 (loxoprofen), 나프록센 (naproxen), 옥사프로진 (oxaprozin)), 아세트산 유도체 (예, 아세클로페낙 (aceclofenac), 디클로페낙 (diclofenac), 에토돌락 (etodolac), 인도메타신 (indomethacin), 케토롤락 (ketorolac), 나부메톤 (nabumetone), 톨메틴 (tolmetin), 설린닥 (sulindac)), 에놀산 유도체 (예, 드록시캄 (droxicam), 이속시캄 (isoxicam), 로르녹시캄 (lornoxicam), 멜록시캄 (meloxicam), 피록시캄 (piroxicam), 테녹시캄 (tenoxicam)), 안트라닐산 유도체 (예, 플루페남산, 메클로페남산 (meclofenamic acid), 메페남산 (mefenamic acid), 톨페남산) 및 선택적인 COX-2 저해제 (Coxibs; 예컨대 셀레콕십 (celecoxib), 에토리콕십 (etoricoxib), 루미라콕십 (lumiracoxib), 파레콕십 (parecoxib), 로페콕십 (rofecoxib), 발데콕십 (valdecoxib)) 등이 있다. 프로피온산 유도체 (예, 이부프로펜, 덱시부프로펜, 덱스케토프로펜, 페노프로펜, 플루르비프로펜, 케토프로펜, 록소프로펜, 나프록센, 옥사프로진)이 바람직하며, 이부프로펜이 특히 바람직하다.

본원에서, 용어 "점액 용해제" 및 "점액 점성 강하제"는 점액의 고유 점성을 낮추는 물질과 점액의 기저 상피 부착성을 감소시키는 물질, 특히 점액내에서 또는 점액 구성 성분들 간의 분자 상호작용을 직접 또는 간접적으로 파괴하는 물질, 점액의 수화에 영향을 주는 물질 및 점막 상피의 이온 미세환경 (특히, 2가 양이온, 예를 들어 칼슘의 농도)를 조절하는 물질을 포괄한다. 적절한 점액 점성 강화제에 대한 대표적인 예로는, 비제한적으로, 핵산 절단 효소 (예, DNase I 또는 도르나제 알파), 고장성 식염수, 젤솔린, 티올 환원제, 아세틸 시스테인, 비-하전된 저분자량 다당류 (예, 덱스트란, 만니톨), 아르기닌 (또는 기타 질소 산화물 전구체 또는 합성 자극제), 퓨린계 수용체 (purinergic receptor)의 P2Y2 서브타입 작용제 (예, 데누포솔 (denufosol)) 또는 음이온성 폴리아미노산 (예, 폴리 ASP 또는 폴리 GLU) 등이 있다. 암브록솔 (ambroxol), 브롬헥신 (bromhexine), 카르보시스테인 (carbocisteine), 도미오돌 (domiodol), 에프라지논 (eprazinone), 에르도스테인 (erdosteine), 레토스테인 (letosteine), 메스나 (mesna), 넬테넥신 (neltenexine), 소브레롤 (sobrerol), 스테프로닌 (stepronin), 티오프로닌 (tiopronin)이 특히 바람직한 점액용해제이다. DNase I 및 고장성 식염수가 바람직하다.

적합한 기관지 확장제에 대한 대표적인 예로는, 비제한적으로, 베타2 작용제 (예, 단기-작용성 베타2 작용제 (예, 피르부테롤 (pirbuterol), 에피네프린 (epinephrine), 살부타몰 (salbutamol), 레보살부타몰 (levosalbutamol), 클렌부테롤 (clenbuterol), 테르부탈린 (terbutaline), 프로카테롤 (procaterol), 메타프로테레놀 (metaproterenol), 페노테롤 (fenoterol), 비톨레롤 (bitolterol) 메실레이트, 리토드린 (ritodrine), 이소프레날린 (isoprenaline)); 장기-작용성 베타2 작용제 (예, 살메테롤 (salmeterol), 포르모테롤 (formoterol), 밤부테롤 (bambuterol), 클렌부테롤 (clenbuterol)); 및 초 장기-작용성 베타2 작용제 (예, 인다카테롤 (indacaterol)), 항-콜린제 (예, 이프라트로피움 (ipratropium), 독시트로피움 (oxitropium), 티오트로피움 (tiotropium)) 및 테오필린 등이 있다.

적합한 코르티코스테로이드에 대한 대표적인 예로는, 비제한적으로, 프레드니손 (prednisone), 플루니솔리드 (flunisolide), 트리암시놀론 (triamcinolone), 플루티카손 (fluticasone), 부데소니드 (budesonide), 모메타손 (mometasone), 베클로메타손 (beclomethasone), 암시노니드 (amcinonide), 부데소니드 (budesonide), 데소니드 (desonide), 플루오시노니드 (fluocinonide), 플루오시놀론 (fluocinolone), 할시노니드 (halcinonide), 하이드로코르티손 (hydrocortisone), 코르티손 (cortisone), 티소코르톨 (tixocortol), 프레드니솔론 (prednisolone), 메틸프레드니솔론, 프레드니손 (prednisone), 베타메타손 (betamethasone), 덱사메타손, 플루오코르톨론 (fluocortolone), 아클로메타손 (aclometasone), 프레드니카르베이트 (prednicarbate), 클로베타손 (clobetasone), 클로베타솔 (clobetasol) 및 플루프레드니덴 (fluprednidene) 등이 있다.

적합한 소화 효소 첨가제에 대한 대표적인 예로는, 비제한적으로, 판트렐리파제 (pancrelipase) (췌장 리파제, 아밀라제 및 키모트립신의 혼합물), 판트레아틴 (췌장 리파제, 아밀라제 및 트립신의 혼합물) 또는 하나 이상의 리파제 (예, 담즙산염 의존적인 리파제, 췌장 리파제, 위 리파제, 췌장 리파제 관련 단백질 1, 췌장 리파제 관련 단백질 2, 혀 리파제 (lingual lipase)), 프로테아제 (예, 펩신, 트립신 및 키모트립신) 및 아밀라제 (예, 알파-아밀라제, 베타-아밀라제, 감마-아밀라제) 등이 있다. 이들 효소는 식물 효소 또는 인간 등의 동물 효소일 수 있다. 이들 효소는 천연 소스로부터 수득하거나 또는 분자 생물 기법으로 제조할 수 있다.

적합한 경구 항-당뇨병제에 대한 대표적인 예로는, 비제한적으로, 설포닐우레아 (예, 카르부타미드 (carbutamide), 아세토헥사미드 (acetohexamide), 클로르프로파미드 (chlorpropamide), 톨부타미드 (tolbutamide), 글리피지드 (glipizide), 글리클라지드 (gliclazide), 글리벤클라미드 (glibenclamide), 글리보르누리드 (glibornuride), 글리퀴돈 (gliquidone), 글리속세피드 (glisoxepide), 글리클로피라미드 (glyclopyramide), 글리메피리드 (glimepiride)), 비구아니드 (biguanide) (예, 메트포르민 (metformin), 펜포르민 (phenformin), 부포르민 (buformin), 프로구아닐 (proguanil)), 티아졸리딘다이온 (thiazolidinedione) (예, 로시글리타존 (rosiglitazone), 피오글리타존 (pioglitazone), 트로글리타존 (troglitazone)), 알파-글루코시다제 저해제 (예, 아카르보스 (acarbose), 미글리톨 (miglitol), 보글리보스 (voglibose)), 메글리티니드 (meglitinide) (예, 나테글리니드 (nateglinide), 레파글리니드 (repaglinide), 미티글리니드 (mitiglinide)), 및 글리코수릭스 (glycosurics) (예, 다파글리플로진 (dapagliflozin), 가나글리플로진 (ganagliflozin), 이프라글리플로진 (ipragliflozin), 토포글리플로진 (tofogliflozin), 엠파글리플로진 (empagliflozin), 세르글리플로진 에타보네이트 (sergliflozin etabonate), 레모글리플로진 에타보네이트 (remogliflozin etabonate)), 아세토헥사미드, 클로르프로파미드, 톨부타미드, 글리피지드 (glipizide), 글리클라지드 (gliclazide), 글리벤클라미드, 글리보르누리드 (glibornuride), 글리퀴돈 (gliquidone), 글리속세피드 (glisoxepide), 글리클로피라미드, 글리메피리드 (glimepiride)), 비구아니드 (예, 메트포르민 (metformin), 펜포르민 (phenformin), 부포르민 (buformin), 프로구아닐 (proguanil)), 티아졸리딘다이온 (예, 로시글리타존 (rosiglitazone), 피오글리타존 (pioglitazone), 트로글리타존 (troglitazone)), 알파-글루코시다제 저해제 (예, 아카르보스, 미글리톨, 보글리보스), 메글리티니드 (meglitinide) (예, 나테글리니드 (nateglinide), 레파글리니드 (repaglinide), 미티글리니드 (mitiglinide)), 및 글리코수릭스 (예, 다파글리플로진, 가나글리플로진, 이프라글리플로진, 토포글리플로진, 엠파글리플로진, 세르글리플로진 에타보네이트, 레모글리플로진 에타보네이트) 등이 있다.

적합한 주사용 항당뇨병제에 대한 대표적인 예로는, 비제한적으로, 인슐린 및 유사제 (예, 인슐린 리스프로, 인슐린 아스파르트, 인슐린 글룰리신, 인슐린 아연, 이소판 인슐린, 인슐린 글라르진, 인슐린 데테미르) 및 인크레틴 모방체 (예, 글루카곤-유사 펩타이드 (GLP) 작용제, 예를 들어, 엑세나티드 (exenatide), 리라글루티드 (liraglutide) 및 타스포글루티드 (taspoglutide); 및 다이펩티딜 펩티다제-4 (DPP-4) 저해제, 예를 들어, 빌다글립틴 (vildagliptin), 시타글립틴 (sitagliptin), 삭사글립틴 (saxagliptin), 리나글립틴 (linagliptin), 알로글립틴 (allogliptin) 및 셉타글립틴 (septagliptin)) 등이 있다.

다른 CF 약제들을 알기네이트 올리고머의 투여 전, 투여와 동시에 또는 투여 후에 편리하게 적용할 수 있다. 편리하게는, 다른 CF 약제는 알기네이트 올리고머와 실질적으로 동시에 또는 그 후에 적용된다. 다른 구현예들에서, 다른 CF 약제는 편리하게는 알기네이트 올리고머 투여 전에 편리하게 적용 또는 투여할 수 있다. 또한, 다른 CF 약제는 사용되는 제제에 적절한 시점에 반복적으로 제공 (예, 투여 또는 전달)될 수 있다. 또한, 당업자라면 적합한 투약 용법을 고안할 수 있다. 장기간의 치료시, 알기네이트 올리고머는 또한 반복적으로 사용할 수 있다. 알기네이트 올리고머는 다른 CF 약제와 같이 빈번하게, 또는 보다 잦은 빈도로 또는 적은 빈도로 적용할 수 있다. 필수 빈도는 알기네이트 올리고머가 투여되는 점막 표면의 위치 및 치료 중인 특정 환자에서 나타나는 임상 증상 (예, CF)의 전체 성질에 따라 좌우될 수 있다.

본 발명에 따른 용도로 제안되는 알기네이트 올리고머 및 다른 CF 약제 (또는 다른 치료학적 활성 제제)는 예를 들어, 함께 단일 약제 제형 또는 조성물로, 또는 개별적으로 (즉, 분리, 연속 또는 동시 투여) 투여할 수 있다. 즉, 본 발명의 알기네이트 올리고머 및 다른 CF 약제는, 예를 들어, 약제 키트로서 또는 조합된 ("조합") 산물로서 조합될 수 있다.

또한, 본 발명은, 본원에 정의된 알기네이트 올리고머 및 다른 CF 약제 (또는 다른 치료학적 활성 제제), 예를 들어 전술한 제제를 포함하는, 제품 (예, 약학 키트 또는 조합된 ("조합") 산물) 또는 조성물 (예, 약학 조성물)을 제공한다. 본원에 정의된 알기네이트 올리고머와 항생제, 항진균제, NSAID, 기관지 확장제, 코르티코스테로이드 및/또는 점액 점성 강하제를 포함하는 조합이 특히 바람직하다. 이러한 약제학적 산물 및 약제학적 조성물은 바람직하게는 본 발명의 의학적인 방법으로 사용하도록 설계된다.

본 발명의 의학적인 방법으로 사용하기 위한 상기한 약제학적 산물 및 약제학적 조성물을 제조하기 위한 본원에 정의된 알기네이트 올리고머 용도도 고려된다.

본 발명의 알기네이트 올리고머는 타겟 치료 부위의 점막 표면에서, 예를 들어, 국소, 장 (예, 경구, 볼, 설하, 직장), 비경구 (예, 간내, 췌장내) 또는 흡입 (코 흡입 포함)에 의해 필수 국소 농도에 도달하기 위해, 임의의 편리한 방식에 의해 또는 임의의 편리한 형태로 개체에게 투여할 수 있다. 바람직하게는, 알기네이트는 장 경로에 의해 또는 흡입에 의해 투여될 것이다. 여성 생식계의 부위 (예, 질 및 자궁 경부)로의 국소 투여 역시 편리리할 수 있다. 그러한 알기네이트 올리고머는 여러가지 다수 경로를 통해 투여할 수 있으며, 이는 간 및 췌장 합병증의 상대적으로 간단한 치료가 가능할 수 있어, 현재 이용가능한 CF 약제에 비해 유용하다.

당업자는 당해 기술 분야에 공지된 통례적인 임의 방법에 따른 이러한 투여 경로용으로 설계되고 문헌에 널리 기술된 약학 조성물로 본 발명의 알기네이트 올리고머를 제형화할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명은 본원에 정의된 알기네이트 올리고머를 하나 이상의 약제학적으로 허용가능한 담체, 희석제 또는 부형제와, 바람직하게는 타겟 치료 부위의 점막 표면에서 필요한 국소 농도를 달성하기에 충분한 양으로 포함하는, 전술한 임의의 방법 또는 용도로 사용하기 위한, 약제학적 조성물을 제공한다. 이 조성물은 또한 전술한 다른 치료 제제를 포함할 수 있다.

보다 구체적으로, 본 발명의 알기네이트 올리고머는, 선택적으로 다른 활성 물질과 함께, 1종 이상의 통상적인 담체, 희석제 및/또는 부형제와 더불어, 정제, 환제, 산제 (예, 흡입성 산제, 건조 흡입 산제가 포함됨), 로젠제, 사셰제 (sachet), 카세제 (cachet), 엘릭서제, 현탁제, 유제, 용액제, 시럽제, 에어롤제 (고체로서 또는 액체 매질 중에), 스프레이제 (예, 코 스프레이제), 네불라이저에 사용하기 위한 조성물, 도포제, 크림제, 연고제, 연질 및 경질 젤라틴 캡슐제, 좌제, 페서리제, 무균 주사용액제, 무균 포장 산제 등으로 제조할 수 있다. 장 코팅된 고체 또는 액체 조성물, 무균 흡입성 및 무균 주사용 조성물도 특히 바람직하다.

적합한 담체, 부형제 및 희석제에 대한 예로는 락토스, 덱스트로스, 슈크로스, 소르비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 검, 칼슘 포스페이트, 불활성 알기네이트 폴리머, 트라가칸트, 젤라틴, 칼슘 실리케이트, 미세결정 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 워터 시럽 (water syrup), 물, 물/에탄올, 물/글리콜, 물/폴리에틸렌, 고장성 염수, 글리콜, 프로필렌 글리콜, 메틸 셀룰로스, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필 하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트, 미네랄 오일 또는 지방 물질, 예를 들어 경질 지방 또는 이들의 적정 혼합물이 있다. 주목할만한 부형제 및 희석제는 만니톨 및 고장성 염수 (식염수)이다.

조성물은 부가적으로 윤활제, 습윤제, 유화제, 현탁화제, 보존제, 감미제, 향료 등을 포함할 수 있다. 다른 치료학적 활성 제제가 상기 조합 치료와 관련하여 논의된 바와 같이 약제학적 조성물에 포함될 수 있다.

비경구 투여가능한 형태, 예를 들어, 전술한 간내 또는 췌장내 경로를 통해 전달하는데 적합한 용액은 무균성이어야 하며 생리적으로 허용될 수 없는 물질은 없어야 하며, 투여시 다른 부작용이나 자극을 최소화하기 위해 낮은 삼투성을 가져야 하며, 따라서 용액은 바람직하게는 등장성 또는 약 고장성, 예컨대 고장성 염수(식염수)이어야 한다. 적정 비히클로는 멸균 주사용수, 소듐 클로라이드 주사액, 링거 주사액, 덱스트로스 주사액, 덱스트로스 및 소듐 클로라이드 주사액, 유산화 링거 주사액 및 Remington's Pharmaceutical Sciences, 15th ed., Easton: Mack Publishing Co., pp. 1405-1412와 1461-1487 (1975) 및 The National Formulary XIV, 14th ed. Washington: American Pharmaceutical Association (1975)에 기술된 것과 같은 기타 용액 등의, 비경구 용액을 투여하기 위해 통상적으로 사용되는 수계 비히클을 포함하며, 상기한 문헌들은 그 전체 내용이 원용에 의해 본 명세서에 명확하게 포함된다. 이들 용액은 비경구용 용액에 통상적으로 사용되는 보존제, 항미생물제, 완충액 및 항산화제, 부형제, 또는 제품의 제조, 보관 또는 사용을 방해하지 않으며 바이오폴리머와 함께 사용할 수 있는 기타 첨가제를 포함할 수 있다.

알기네이트 올리고머의 단순 멸균 용액 또는 알기네이트 올리고머를 포함하는 단순 멸균 액체 조성물은 특히 외과적 시술 중에 사용하기에 편리하며, 예를 들어 네불라이저를 사용한 폐로의 전달에 또는 예를 들어 코 스프레이 장치를 이용한 부비동으로의 전달하기 위해 사용하는데 편리하다.

알기네이트 올리고머의 고체 또는 액체 제형은, 위내 또는 기타 상부 GI 관 부위들에서의 분해는 방지하고, 하부 GI 관, 예를 들어 소장에서의 분해는 허용하는, 장 코팅을 구비할 수 있다. 이러한 코팅은 지방상, 왁스, 셀락 (shellac), 플라스틱 및 식물 섬유 등의 폴리머로부터 통상적으로 제조된다. 이에 대한 구체적인 예로는, 비제한적으로, 메틸 아크릴레이트-메타크릴산 코폴리머, 메틸 메타크릴레이트-메타크릴산 코폴리머, 셀룰로스 아세테이트 숙시네이트, 하이드록시프로필 메틸셀룰로스 프탈레이트, 하이드록시프로필 메틸셀룰로스 아세테이트 숙시네이트 (하이프로멜로스 아세테이트 숙시네이트), 폴리비닐 아세테이트 프탈레이트 (PVAP), 셀룰로스 아세테이트 트리멜리테이트 및 소듐 알기네이트 폴리머 등이 있다.

국소 투여의 경우, 알기네이트 올리고머를 크림제, 연고제, 젤, 연고, 경피 패치 등으로 포함시킬 수 있다. 적합한 것으로 보이는 추가적인 국소 시스템은 인 시추 약물 전달 시스템, 예를 들어, 고체, 반-고체, 비정질 또는 액체 결정 젤 매트릭스가 인 시추로 형성되며 (본원에 정의된 임의의 알기네이트 올리고머일 수 있는) 알기네이트 올리고머를 포함할 수 있는 젤이다. 이러한 매트릭스는 편리하게는 매트릭스로부터 알기네이트 올리고머의 방출을 조절하도록 설계될 수 있으며, 예를 들어, 방출은 지연되거나 및/또는 정해진 시간 동안 지속될 수 있다. 이러한 시스템은 생물 조직 또는 유체, 예를 들어 점막 표면과의 접촉시에만 젤을 형성할 수 있다. 전형적으로, 젤은 생부착성 및/또는 점막 부착성이다. 프리-젤 조성물을 유지하게 되어 있거나 또는 유지할 수 있는 임의 신체 부위로의 전달은 이러한 전달 기법을 통해 타겟팅할 수 있다. 이러한 시스템들은 WO 2005/023176에 기술되어 있으며, 이 문헌의 전체 내용은 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.

본 발명의 조성물에서 알기네이트 올리고머의 상대적인 양은 필수 투여량과 후속되는 투약 용법에 따라 달라질 수 있으며, 이는 치료할 개체의 신체 크기, 개체의 특정 질병의 성질 및 타겟 치료 부위의 위치와 대상 등의 변수를 고려해, 타겟 치료 부위의 점막 표면에서 필수 국소 농도를 달성하기에 충분할 것이다. 당업자는, 알기네이트의 양은 다중 투약 요법(multiple dosing regime)이 후속되는 경우에 낮출 수 있고, 또는 투여 횟수나 적용 횟수를 최소화하기 위해 높일 수 있음을 인지할 것이다.

본 발명의 알기네이트 올리고머를 자궁 경부 또는 하부 여성 생식계의 그외 부위에 투여하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 국소 제형, 예를 들어, 크림제, 도포제 또는 연고제는, 알기네이트 올리고머를 1 - 25%, 1 - 20%, 1 - 15%, 1 - 10%, 1 - 9%, 1 - 8%, 1 - 7%, 1 - 6%, 5 내지 25%, 5 내지 20%, 5 - 15%, 5 - 10%, 5 - 9%, 5 - 8%, 5 - 7%, 5 - 6%, 8 - 25%, 8 - 20%, 8 - 15%, 8 - 10%, 9 - 25%, 9 - 20%, 또는 9 - 15% w/v로 포함할 수 있으며, 잔여분은 약제학적으로 허용가능한 부형제 및 사용되는 경우 기타 활성 물질로 구성된다. 여성 생식계로 국소 제형을 적용할 수 있는 전달 장치들이 공지되어 있으며, 편리하다면 전술한 제형을 전달하기 위해 사용할 수 있다.

코 또는 부비동으로 투여하는 경우, 멸균 수성 및/또는 오일성 액체 제형 (예, 유제)을 사용할 수 있으며; 예를 들어 코 스프레이 장치, 예컨대, 추진제-무함유 또는 추진제-이용한 코 스프레이 장치에 의해 투여할 수 있다. 예시적인 제형은, 올리고머를 1 - 25%, 1 - 20%, 예컨대 1 - 15%, 1 - 10%, 1 - 9%, 1 - 8%, 1 - 7% 또는 1 - 6%, 5 - 25%, 5 - 20%, 5 - 15%, 5 - 10%, 5 - 9%, 5 - 8%, 5 - 7%, 5 - 6%, 8 - 25%, 8 - 20%, 8 - 15%, 8 - 10%, 9 - 25%, 9 - 20%, 또는 9 - 15% w/v 또는 w/w로 포함하며, 잔여분은 약제학적으로 허용가능한 부형제, 예컨대 물, 및/또는 사용되는 경우 기타 활성 물질로 채워진다.

다른 구현예들에서, 예를 들어 코 또는 부비동으로의 전달을 위해 느린 방출형, 지연 방출형 또는 서방형 제형을 사용할 수 있다. 예시적인 제형은 알기네이트 올리고머를 함유한 분말 또는 이 분말의 현탁물일 수 있으며, 분말은 90% 이하, 예컨대 85% 이하, 80% 이하, 75% 이하 또는 70% 이하, 예컨대 50 - 90%, 55 - 90%, 60 - 90%, 65 - 90%, 70 - 90%, 75 - 90%, 80 - 90%, 85 - 90%, 50 - 85%, 55 - 85%, 60 - 85%, 65 - 85%, 70 - 85%, 75 - 85%, 80 - 85%, 50 - 80%, 55 - 80%, 60 - 80%, 65 - 80%, 70 - 80%, 75 - 80%, 50 - 70%, 55 - 70%, 60 - 70% 또는 65 - 70%로 함유된다. 분말은, 알기네이트 올리고머의 방출을 조절하는 코팅을 알기네이트 올리고머의 w/v 또는 w/w로 포함하며, 잔여분은 약제학적으로 허용가능한 부형제 및/또는 사용되는 경우 기타 활성 물질로 구성된다.

본 발명의 알기네이트 올리고머를 상부 호흡기에 투여하기 위해 사용되는 예시적인 흡입성 용액은 전형적으로 무균성일 것이며, 올리고머를 6 - 25%, 예컨대 6 - 20%, 6 - 15%, 6 - 10%, 8 - 25%, 8 - 20%, 8 - 15 %, 9 - 25%, 9 - 20%, 9 - 15 %, 10 - 15%, 10 - 20%, 10 - 25%, 15 - 20% 또는 15 - 25% w/v로 포함할 수 있으며, 잔여분은 약제학적으로 허용가능한 부형제, 예컨대 물, 및/또는 사용되는 경우 기타 활성 물질로 구성된다.

본 발명의 알기네이트 올리고머를 하부 호흡기에 투여하기 위해 사용되는 예시적인 흡입성 분말은 올리고머를 90% 이하, 예컨대 85% 이하, 80% 이하, 75% 이하 또는 70% 이하, 예컨대 50 - 90%, 55 - 90%, 60 - 90%, 65 - 90%, 70 - 90%, 75 - 90%, 80 - 90%, 85 - 90%, 50 - 85%, 55 - 85%, 60 - 85%, 65 - 85%, 70 - 85%, 75 - 85%, 80 - 85%, 50 - 80%, 55 - 80%, 60 - 80%, 65 - 80%, 70 - 80%, 75 - 80%, 50 - 70%, 55 - 70%, 60 - 70% 또는 65 - 70% w/v 또는 w/w로 포함할 수 있으며, 잔여분은 약제학적으로 허용가능한 부형제 및/또는 사용되는 경우 기타 활성 물질로 구성된다.

본 발명의 알기네이트 올리고머를 하부 GI 관에 투여하기 위해 사용되는 예시적인 정제는 올리고머를 99% 이하, 95% 이하, 90% 이하, 85% 이하 또는 80% 이하, 예컨대 50 - 95%, 55 - 95%, 60 - 95%, 65 - 95%, 70 - 95%, 75 - 95%, 80 - 95%, 85 - 95%, 90 - 95%, 50 - 90%, 50 - 90%, 55 - 90%, 60 - 90%, 65 - 90%, 70 - 90%, 75 - 90%, 80 - 90%, 85 - 90%, 50 - 90%, 55 - 85%, 60 - 80% 또는 65 - 75% w/v 또는 w/w로 포함할 수 있으며, 잔여분은 약제학적으로 허용가능한 부형제 및/또는 사용되는 경우 기타 활성 물질로 구성된다.

장 코팅 정제 역시 본 발명의 알기네이트 올리고머를 하부 GI 관에 투여하는데 효과적일 수 있다. 예시적인 장 코팅 정제는 올리고머를 95% 이하, 예컨대 90% 이하, 85% 이하 또는 80% 이하, 예컨대 55 - 90%, 60 - 90%, 65 - 90%, 70 - 90%, 75 - 90%, 80 - 90%, 85 - 90%, 55 85%, 60 - 85%, 65 - 85%, 70 - 85%, 75 - 85%, 80 - 85%, 50 - 80%, 55 - 80%, 60 - 80%, 65 - 80%, 70 - 80% 또는 75 - 80% w/v 또는 w/w로 포함할 수 있으며, 잔여분은 장 코팅 (예, 지방산, 왁스, 셀락 (shellac), 플라스틱 및 식물 섬유 등의 폴리머) 등의 약제학적으로 허용가능한 부형제 및/또는 사용되는 경우 기타 활성 물질로 구성된다.

페서리를 사용해 본 발명의 알기네이트 올리고머를 여성 생식기의 하부 부위에 투여할 수 있다. 예시적인 제형은 올리고머를 1 - 25%, 1 - 20%, 예컨대 1 - 15%, 1 - 10%, 1 - 9%, 1 - 8%, 1 - 7%, 1 - 6%, 5 - 25%, 5 - 20%, 5 - 15%, 5 - 10%, 5 - 9%, 5 - 8%, 5 - 7%, 5 - 6%, 8 - 25%, 8 - 20%, 8 - 15%, 8 - 10%, 9 - 25%, 9 - 20% 또는 9 - 15% w/v 또는 w/w로 포함할 수 있으며, 잔여분은 고체 부형제 (예, 파라핀 등) 등의 약제학적으로 허용가능한 부형제 및/또는 사용되는 경우 기타 활성 물질로 구성된다.

간, 췌장 또는 생식계내 점막 표면에 직접 전달하기 위한 예시적인 수용액은 무균성일 것이며, 올리고머를 6 - 25%, 예컨대 6 - 20%, 6 - 15%, 6 - 10%, 8 - 25%, 8 - 20%, 8 - 15 %, 9 - 25%, 9 - 20%, 9 - 15 %, 10 - 15%, 10 - 20%, 10 - 25%, 15 - 20% 또는 15 - 25% w/v로 포함할 수 있으며, 잔여분은 물, 약제학적으로 허용가능한 부형제 및/또는 사용되는 경우 기타 활성 물질로 구성된다.

본 발명은 아래 비-제한적인 실시예를 참조하여 추가로 기술될 것이다:
도 1은 회장 점액 두께를 측정하기 위해 실시예들에서 사용한 기법을 개략적으로 도시한 것이다. (A) 초기 점액 두께는 점액 상의 활성탄 입자에서부터 융모 정점 (villi tip)까지 측정하였다 (도 3, 5, 6 및 7에서 "Pre"). 제거 후, 점액 두께를 활성탄 입자에서부터 융모 정점까지 다시 측정하였다 (도 3, 5, 6 및 7에서 "Post"). (B) 전체 점액 두께를 확정하기 위해, 모든 점액을 제거하고, 새로운 활성탄과 Krebs-만니톨을 챔버에 첨가하였으며, 융모의 높이를 활성탄에서 융모 정점까지 측정하였다.
도 2는 점액 두께가 1%, 1.2%, 1.5%, 2%, 3% 또는 6% apical OligoG와의 인큐베이션에 의해 영향을 받지 않음을 도시한 것이다. 1.2% (원) 또는 1.5% (삼각형) OligoG (2A) 또는 1% (사각형), 2% (삼각형), 3% (역삼각형) 또는 6% (다이아몬드형) OligoG (2B) 함유 Krebs-만니톨을 기형성된 점액 상에서 1시간 인큐베이션하고, 1시간 동안 20분 간격으로 점액의 두께를 측정하였다. 1%, n = 3; 1.2% 및 1.5%, n = 5; 2% 및 3%, n = 6; 및 6%, n = 3.
도 3은 1시간 동안 인큐베이션한 후 OligoG 농도 증가에 따라 점막 부착이 감소됨을 도시한 것이다. CftrΔF508 돌연변이 마우스 유래 회장 외식편을 1.2% 또는 1.5% OligoG (3A) 또는 1%, 2%, 3% 또는 6% OligoG (3B) 함유 Krebs-만니톨로 덮고, 외식편의 점막 측 상의 점액의 두께를 측정하였다. 1시간 인큐베이션한 후, 표준 점막 제거를 수행하였으며, 두께를 측정하였다. 점액의 표준화된 제거 전 (Pre; 백색 막대) 및 후 (Post; 흑색 막대) 점액의 두께를 나타낸다. 1%, n = 3; 1.2% 및 1.5%, n = 5 (P = 0.008); 2% 및 3%, n = 6; 및 6%, n = 3.
도 4는 점액 두께는 1.5% 또는 3% apical 알기네이트 올리고머 (6mer, 88% G 또는 21mer, 88%G)와의 인큐베이션에 의해 영향을 받지 않는다는 것을 도시한 것이다. 1.5% 6mer (다이아몬드형), 3% 6mer (역삼각형), 1.5% 21mer (삼각형) 및 3% 21mer (사각형) 함유 Krebs-만니톨을 기형성된 점액 상에서 1시간 동안 인큐베이션하였으며, 1시간 동안 20분 간격으로 점액 두께를 측정하였다.
도 5는 점액 부착이 1.5% 또는 3% apical 알기네이트 올리고머 (6mer, 88% G (DP6) 또는 21mer 88%G (DP21))과의 1시간 인큐베이션한 이후에 감소됨을 도시한 것이다. CftrΔF508 돌연변이 마우스 유래 회장 외식편을 1.5% 또는 3% 올리고머 함유 Krebs-만니톨로 덮고, 외식편의 점막 측 상의 점액의 두께를 측정하였다. 1시간 인큐베이션한 후, 표준 점막 제거를 수행하였으며, 두께를 측정하였다. 점액의 표준화된 제거 전 (Pre; 백색 막대) 및 후 (Post; 흑색 막대) 점액의 두께를 나타낸다.
도 6은 점액 부착이 1.5% 또는 3% apical 알기네이트 올리고머 (6mer (G6), 12mer (G12) 또는 20mer (G20); 모두 G 잔기를 85% 이상으로 포함함)와 인큐베이션한 후 감소됨을 도시한 것이다. CftrΔF508 돌연변이 마우스 유래 회장 외식편을 1.5% 또는 3% 올리고머 함유 Krebs-만니톨로 덮고, 외식편의 점막 측 상의 점액의 두께를 측정하였다. 1시간 인큐베이션한 후, 표준 점막 제거를 수행하였으며, 두께를 측정하였다, n = 4. 점액의 표준화된 제거 전 (Pre; 백색 막대) 및 후 (Post; 흑색 막대) 점액의 두께를 나타낸다.
도 7은 점액 부착이 1.5% 또는 3% apical 알기네이트 올리고머 (12mer, 100% M (M12); M 잔기와 G 잔기가 거의 동일한 양으로 교대로 배치된 12 - 14 mer (MG12-14))와 인큐베이션한 후, 감소되지 않거나 또는 약간 감소됨을 도시한 것이다. CftrΔF508 돌연변이 마우스 유래 회장 외식편을 1.5% 또는 3% 올리고머 함유 Krebs-만니톨로 덮고, 외식편의 점막 측 상의 점액의 두께를 측정하였다. 1시간 인큐베이션한 후, 표준 점막 제거를 수행하였으며, 두께를 측정하였다, n = 4. 점액의 표준화된 제거 전 (Pre; 백색 막대) 및 후 (Post; 흑색 막대) 점액의 두께를 나타낸다.
도 8은 점액 두께가 1.5% 또는 3% apical 알기네이트 올리고머와의 인큐베이션에 의해 영향을 받지 않음을 도시한 것이다: 8A - 12mer, 100% M (M12 - 각각 사각형 및 삼각형); M 잔기와 G 잔기가 거의 동일한 양으로 교대로 배치된 12 - 14 mer (MG12-14 - 각각 역삼각형 및 다이아몬드형); 8B - G 잔기를 85% 이상 포함하는 6mer (G6 - 각각 솔리드 사각형 및 삼각형); G 잔기를 85% 이상 포함하는 12mer (G12 - 각각 역삼각형 및 다이아몬드형); 또는 G 잔기를 85% 이상 포함하는 20mer (G20 - 각각 원형 및 빈 사각형)). 알기네이트 함유 Krebs-만니톨을 기형성된 점액 위에서 1시간 인큐베이션하였으며, 점액의 두께를 1시간 동안 20분 간격으로 측정하였다.

실시예

실시예 1 - 재료 및 표준 방법

동물

C57BL/6 백그라운드의 동형접합성 CftrΔF508 마우스 (13세대에 대해 역교배함)를 개별 환기 케이지에서 조절된 온도 (21-22℃), 습도 및 12시간 명/야 사이클 하에 특수 무균 조건 하에 두어, 말단 회장 폐색을 방지하기 위해 특수 사료 (special chow)와 PEG 및 염 첨가 물을 자유롭게 제공하면서 유지하고, 실험 전 4-7일 동안 첨가하면서 규정 수 (regular water)를 제공하였다. 동물은 이형접합성 번식을 통해 생산하고, 이유기에 생검을 채취한 다음 생검으로부터 수득한 게놈 DNA에 대해 PCR 기반의 방법으로 유전자형을 확인하였다. PCR 산물을 제한 효소로 절단하고, 아기로스 겔 상에 나타난 패턴을 이용해 동물을 분류하였다. 동물 실험에 대한 윤리적인 허가는 예테보리에서 동물 실험 윤리 위원회로부터 승인받았다.

외식편 조직

마우스를 이소플루란 및 경추 파열에 의해 안락사시켰다. 말단 회장을 절단하여, 빙랭한 95% O₂/5% CO₂ Krebs 용액 (116 mM NaCl, 1.3 mM CaCl₂, 3.6 mM KCl, 1.4 mM KH₂PO₄, 23 mM NaHCO₃ 및 1.2 mM MgSO₄), pH 7.4으로 헹구고, 이송하는 동안 (30분) 얼음 위에 두었다. 조직을 장간막 경계를 따라 개복하고, 긴 평활근을 제거하였으며, 조직을 2 조각으로 나눈 후 원형 개구부가 4.9 mm²인 수평 Ussing-타입의 관류 챔버 (상기 (Gustafsson, J. K., et al의 문헌) 안에 탑재하였다. 챔버를 온도 조절기와 연결된 가열 블럭 (Harvard Apparatus, Holliston, Massachusetts) 안에 탑재하여, 37℃에서 실험이 수행되도록 하였다. 정단 용액 (apical solution)은 점액 젤에 대한 교란을 방지하기 위해 교반하지 않고 유지하였으며, 장막 챔버 (serosal chamber)는 5 ml/h 속도로 일정하게 관류하였다. 아가 브릿지 (4% 아가, 0.9% NaCl)를 통해 조직 조에 연결된 Calomel 전극 (Ref201; Radiometer, Copenhagen, Denmark)을 이용하여 트랜스-상피 전위 차 (PD)를 전체 실험 기간 동안 측정하였다. 장막 챔버는 10 mM 글루코스, 5.1 mM Na-글루타메이트 및 5.7 mM Na-피루베이트 (Krebs-글루코스) 함유 95% O₂/5% Krebs 용액으로 일정하게 관류하였다. 정단 챔버 (apical chamber)에는 유사하게 95% O₂/5% CO₂-bubbled Krebs 용액 150 ㎕를 채워넣었으며, 글루코스는 10 mM D-만니톨 (Krebs-만니톨)로 치환하였다. 95% O₂/5% CO₂로 버블링한 후, 이들 용액의 pH는 7.4였다. 조직의 2개의 인접 부위를 동시에 분석하였다.

점액 두께 측정

점액 표면을 활성탄 입자 (Fluka, Sigma-Aldrich, Stockholm, Sweden)에 의해 가시화하였다. 점액 두께는 활성탄 입자에서 융모 정단부 (D)까지의 거리를 팁 직경 5 - 10 ㎛를 끌어당기는 마이크로파이펫 (OD: 1.2 mm, ID: 0.6 mm)을 이용해 측정함으로써 평가하였다. 마이크로파이펫을 디지매틱 계측기 (digimatic indicator) (Mitotoyo, Tokyo, Japan)와 연결된 마이크로매니풀레이터 (실험실)에 탑재하였다. 조직은 40x 배율에서 입체현미경을 통해 검경하였다 (Leica MZ125, Leica, Wetzlar, Germany). 상피 표면의 수위를 마이크로파이펫 팁과 상피 표면이 동일한 초점면에 위치하는 포인트로서 측정하였다. 마이크로파이펫을 40°의 정각 (constant angle)으로 유지하였고, 점액의 수직 두께를 거리 (D) x cos40로 구하였다. 각 시간대에 5회 측정하고, 평균 두께를 계산하여 단일한 값으로서 사용하였다.

점액 부착 측정

점액 전체 두께를 흡입한 후 남아있는 점액 두께와 비교하여 점액 층의 부착성을 평가하였다. 흡입 절차는 소형 플라스틱 파스테르 파이펫 (PP-101, 팁 외 직경 0.9 mm, 팁 내 직경 0.7 mm, 최대 부피 800 ㎕; Cell Projects, Harrietsham, UK)을 이용함으로써 표준 방식으로 수행하였다. 압축된 파이펫의 팁을 챔버 개구부의 에지 위에 배치하고, 3초간 서서히 오픈하여 정단 챔버 용액과 비-부착 점액을 흡입하였다. 파이펫의 크기는 한단계로 전체 정단 용액을 제거할 수 있다. 정단 챔버에 Krebs-만니톨 150 ㎕를 다시 충전하고 새로운 활성탄 입자를 첨가한 후, 남아있는 점액의 두께를 측정하였다. 점액 층을 전체 제거한 후, 융모 정점에서 융모 사이의 표면 상피까지의 거리를 측정하여, 융모의 길이를 평가하였다. 전체 점액의 두께는 이러한 2번 측정값의 합으로 나타낸다 (도 1).

통계

결과는 평균 ± SEM으로 표시한다. 각 그룹의 동물 수는 n으로 나타낸다. 차이는 만-위트니 U 검사로 테스트하였다.

실시예 2 - OligoG와의 인큐베이션시 점액 두께 측정

Ussing-타입의 챔버 안에 CftrΔF508 돌연변이 마우스 유래의 외식편을 탑재한 후, 1.2% 및 1.5% OligoG (13mer, 93% G) 함유 Krebs-만니톨 완충제 (pH 7.4)를 정단 챔버에 첨가하였다. 회장 외식편의 점액 두께를 1시간 동안 20분 간격으로 측정하였다. 도 2A는 시간 경과에 따른 점액 두께 변화가 없음을 보여준다. 양쪽 그룹은 동물 5마리를 포함한다. 실험은 OligoG를 1%, 2%, 3% 또는 6% 농도로 사용해 반복하였다. 도 2B는 시간 경과에 따른 점액 두께 변화가 없음을 보여준다. 1% 그룹에서, 동물은 3마리였고, 2% 그룹과 3% 그룹은 각각 동물 6마리였고, 6% 그룹은 동물 3마리로 구성되었다.

OligoG를 1%, 1.2%, 1.5%, 2%, 3% 또는 6% 농도로 사용하여 인큐베이션한 경우, 37℃에서 1시간 동안 기형성된 점액은 점액 두께가 증가되지 않았다.

실시예 3 - OligoG와의 인큐베이션 후 표준화된 점액 제거시 점액 두께 측정

CftrΔF508 돌연변이 마우스 유래 회장 외식편을 OligoG의 농도를 증가시키면서 1시간 동안 인큐베이션하였으며, 이때 점액의 두께를 20분 마다 측정하였다. 1시간 후, 표준화된 점액 제거를 수행하여 상피에 대한 점액 부착성을 평가하였다. 도 3A 및 3B는 1%, 1.2%, 1.5%, 2%, 3% 또는 6% OligoG 노출된 이식편에서 흡입 (제거) 전 (Pre) 및 흡입 후 (Post) 점액 두께를 나타낸다. 점액은 1% OligoG와의 인큐베이션 후에도 여전히 부착되어 있다. 1.2% OligoG와 1시간 인큐베이션한 후, 점액을 거의 완전히 제거할 수 있었으며, 1.5%, 2%, 3% 또는 6% OligoG과의 1시간 인큐베이션한 후, 점액의 완전한 제거가 가능하였다. 이는, 점액이 보다 정상적인 (탈착된) 표현형으로 전환됨을 의미한다. 입체 현미경 하에 조직을 육안 검경한 바, OligoG와의 인큐베이션 후 명확한 손상은 확인되지 않는다.

실시예 4 - 다양한 크기의 G-풍부 알기네이트 올리고머와의 인큐베이션시 점액 두께 측정

CftrΔF508 돌연변이 마우스 유래 외식편을 Ussing-타입의 챔버 안에 탑재하고, 1.5% 또는 3% 알기네이트 올리고머 (6mer, 88% G 또는 21mer, 88%G)를 함유한 Krebs-만니톨 완충제 (pH 7.4)를 정단 챔버에 첨가하였다. 회장 외식편 상의 점액 두께를 1시간 동안 20분 간격으로 측정하였다. 도 4는, 알기네이트 올리고머 1.5% 또는 3% 농도와의 인큐베이션시 기형성된 점액의 점액 두께가 37℃에서 1시간 동안 증가되지 않았음을 보여준다.

실시예 5 - 다양한 크기의 G-풍부 알기네이트 올리고머와의 인큐베이션 후 표준적인 점액 제거시 점액의 두께 측정

CftrΔF508 돌연변이 마우스 유래 회장 외식편을 1.5% 또는 3% 알기네이트 올리고머 (6mer, 88% G 또는 21mer, 88%G)에서 1시간 동안 인큐베이션하였으며, 이때 점액의 두께를 20분 마다 측정하였다. 1시간 후, 표준화된 점액 제거를 수행하여 상피에 대한 점액 부착성을 평가하였다. 도 5는 각 올리고머 1.5% 또는 3%에 노출된 이식편에서 흡입 (제거) 전 (Pre) 및 흡입 후 (Post) 점액 두께를 나타낸다. 각 올리고머 3%와 1시간 인큐베이션한 후, 점액의 50% 이상의 제거가 가능하였다. 21mer 1.5% 농도는 21mer 3% 농도 보다는 효과가 약간 낮았지만, 6mer 3% 농도 보다는 보다 효과적이었다. 6mer 1.5% 농도가 테스트한 처리에서 가장 효과가 낮았지만, 부분 탈착이 나타났다.

실시예 6 - 다양한 크기의 G-풍부 알기네이트 올리고머와의 인큐베이션 후 표준적인 점액 제거시 점액의 두께 측정

CftrΔF508 돌연변이 마우스 유래 회장 외식편 (앞의 실시예에서와 같이 사용하고 관리함)을 1.5% 또는 3% 알기네이트 올리고머 (6mer, 12mer 또는 20mer, 모두 G 잔기가 85% 이상임)에서 1시간 동안 인큐베이션하였으며, 이때 점액의 두께를 20분 마다 측정하였다. 1시간 후, 표준화된 점액 제거를 수행하여 상피에 대한 점액 부착성을 평가하였다. 도 6은 각 알기네이트 올리고머 1.5% 또는 3%에 노출된 이식편에서 흡입 (제거) 전 (Pre) 및 흡입 후 (Post) 점액 두께를 나타낸다.

테스트한 G-풍부 올리고머의 크기들 모두 1.5% 농도와 3% 농도에서 점액 탈착을 야기하였다. 모든 경우들에서, 3% 농도가 1.5% 농도 보다 효과적이었다. 6mer와 20mer는 전체적으로 유사한 결과를 나타내었다. 12mer는 1.5% 농도 및 3% 농도에서 다른 크기들에 비해 현저하게 효과적이었다. 실제, 12mer 처리시, 1.5% 농도 및 3% 농도 둘다에서 점액을 완전히 흡입하는 것이 가능하였는데, 이는 점액이 보다 정상적인 표현형으로 전환되었음을 의미한다. 명확하게도, 6mer와 20mer 올리고머들은 농도에 따라 다른 수준으로 이러한 목적을 달성할 수 있다. 3% 농도에서는, 6mer 및 20mer에 의해 유도된 탈착이 12mer의 1.5% 농도에서와 같이 거의 완전하게 이루어졌으며, 즉, 정상으로 간주되는 표현형이었다.

실시예 7 - M-풍부 알기네이트 올리고머 및 M/G 잔기가 교대로 배치된 알기네이트 올리고머와 인큐베이션한 후 점액을 표준화된 방법으로 제거하였을 때 점액 두께 측정

CftrΔF508 돌연변이 마우스 유래 회장 외식편 (앞의 실시예에서와 같이 사용하고 관리함)을 1.5% 또는 3% 알기네이트 올리고머 (12mer, 100% M; M 잔기와 G 잔기가 교대로 대략 동일한 양으로 배치된 12 - 14mer)에서 1시간 동안 인큐베이션하였으며, 이때 점액의 두께를 20분 마다 측정하였다. 1시간 후, 표준화된 점액 제거를 수행하여 상피에 대한 점액 부착성을 평가하였다. 도 7은 각 알기네이트 올리고머 1.5% 또는 3%에 노출된 이식편에서 흡입 (제거) 전 (Pre) 및 흡입 후 (Post) 점액 두께를 나타낸다.

본 분석에서, 점액은 M 고함유성 12mer 1.5% 또는 3% 농도와 인큐베이션한 후에는 CF 마우스에서와 같이 부착된 상태였다. MG 12 - 14mer 1.5% 농도에서는 본 분석에서 점액 부착에 거의 효과가 없는 것으로 나타났다. MG 12 - 14mer의 농도를 3%까지 증가시킨 경우, 점액이 CF 회장에 비해 조금 더 쉽게 흡입되었지만, 여전히 WT 회장에 비해 많이 부착되어 있었다. 보다 우수한 효과는 더 높은 농도, 예를 들어 6%에서 나타날 수도 있다.

실시예 8 - 크기 및 M과 G 함량이 다양한 알기네이트 올리고머와 인큐베이션하였을 때 점액의 두께 측정

(전술한 바와 같이) CftrΔF508 돌연변이 마우스 유래 외식편을 Ussing-타입의 챔버 안에 탑재한 후, 1.5% 또는 3% 알기네이트 올리고머 (G 잔기를 85% 이상 포함하는 6mer; G 잔기를 85% 이상 포함하는 12mer; G 잔기를 85% 이상 포함하는 20mer; 12mer, 100% M; M 잔기와 G 잔기가 거의 동일한 양으로 교대로 배치된 12 - 14mer)를 함유한 Krebs-만니톨 완충제 (pH 7.4)를 정단 챔버에 첨가하였다. 회장 외식편의 점액 두께를 1시간 동안 20분 마다 측정하였다. 도 8A와 8B는 테스트한 알기네이트 올리고머를 1.5% 또는 3% 농도로 사용해 인큐베이션한 경우, 1시간 동안 37℃에서 기형성된 점액에서 점액 두께 증가가 발생되지 않았음을 보여준다.

Claims (18)

1. 낭포성 섬유증 막관통 이동 조절자 (CFTR) 이온 채널 결함 (defective cystic fibrosis transmembrane conductance regulator ion channel) 및/또는 기저 상피에 부착되는 비정상적인 점액에 기인하거나 또는 이와 관련된 병태를 인간 환자에서 치료하는 방법으로서,
   상기 방법은,
   알기네이트 올리고머의 모노머 잔기들 중 30% 이상이 G 잔기인 알기네이트 올리고머를, 환자에서 CFTR 이온 채널 결함 및/또는 비정상적인 점액을 가진 점막 표면의 적어도 일부에서 알기네이트 올리고머 국소 농도 1 - 6% w/v를 달성하기에 충분한 양으로 환자에게 투여하여, 상기 점막 표면으로부터 점액을 적어도 부분적으로 탈착 (detachment)시키는 단계를 포함하는, 방법.
2. CFTR 이온 채널 결함 및/또는 기저 상피에 부착되는 비정상적인 점액에 기인하거나 또는 이와 관련된 병태를 인간 환자에서 치료하는데 사용하기 위한 알기네이트 올리고머로서,
   상기 알기네이트 올리고머는 모노머 잔기들 중 30% 이상이 G 잔기이고,
   상기 알기네이트 올리고머는, 환자에서 CFTR 이온 채널 결함 및/또는 비정상적인 점액을 가진 점막 표면의 적어도 일부에서 알기네이트 올리고머 국소 농도 1 - 6% w/v를 달성하기에 충분한 양으로 환자에게 투여되면, 상기 점막 표면으로부터 점액이 적어도 부분적으로 탈착되는, 알기네이트 올리고머.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 병태가 호흡 장애 또는 이의 합병증인, 방법 또는 알기네이트 올리고머.
4. 제3항에 있어서,
   상기 호흡 장애가 폐색성 호흡 장애이거나, 또는
   상기 호흡 장애가 만성 염증 상태, 기도 리모델링 (airway remodelling) 및 호흡기 감염으로 인한 악화를 특징으로 하는, 방법 또는 알기네이트 올리고머.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한항에 있어서, 상기 병태가 낭포성 섬유증 (CF), non-compound CFTR 유전자 돌연변이 이형접합성 (non-compound CFTR gene mutation heterozygosity), 만성적인 미립자 흡인으로 인한 호흡 곤란 및/또는 호흡기내 점액 청소 이상 (abnormal mucus clearance in the respiratory tract), COPD, 만성 기관지염, 폐기종, 기관지 확장증, 천식 또는 만성 부비동염, 또는 이들의 합병증인, 방법 또는 알기네이트 올리고머.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한항에 있어서, 상기 병태가 CF 또는 이의 합병증인, 방법 또는 알기네이트 올리고머.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한항에 있어서, 상기 점막 표면이
   (i) 호흡기, 바람직하게는 기관 (trachea), 기관지 (bronchi) 또는 세기관지 (bronchiole),
   (ii) 부비동,
   (iii) GI 관, 바람직하게는 입, 인두, 식도, 십이지장, 공장 또는 회장,
   (iv) 췌장, 바람직하게는 췌장관,
   (v) 간, 바람직하게는 담관, 또는
   (vi) 생식계, 바람직하게는 자궁 경부, 자궁, 나팔관, 부고환 또는 정관의 점막 표면으로부터 선택되는, 방법 또는 알기네이트 올리고머.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한항에 있어서,
   상기 치료는 상기 병태로 인한 합병증의 치료 또는 예방을 포함하며,
   상기 합병증은
   (i) 호흡기 및/또는 심혈관계 합병증;
   (ii) 부비동 합병증;
   (iii) GI 관 합병증;
   (iv) 췌장 합병증;
   (v) 간 합병증; 또는
   (vi) 불임 합병증으로부터 선택되는, 방법 또는 알기네이트 올리고머.
9. 제8항에 있어서, 상기 합병증이 호흡기의 감염이거나 또는 호흡기의 감염을 수반하거나, 또는 GI 관내 축적된 점액 (stagnant mucus)으로 인해 유발되는, 방법 또는 알기네이트 올리고머.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한항에 있어서, 상기 알기네이트 올리고머 국소 농도가 1.2 내지 6% w/v, 1.5 내지 6% w/v 또는 2 내지 6% w/v인, 방법 또는 알기네이트 올리고머.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한항에 있어서, 상기 알기네이트 올리고머는 35,000 달톤 미만, 바람직하게는 30,000 달톤 미만, 25,000 달톤 미만 또는 20,000 달톤 미만의 평균 분자량을 가지는, 방법 또는 알기네이트 올리고머.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한항에 있어서, 상기 알기네이트 올리고머가 4 - 100, 4 - 75, 4 - 50, 4 - 35, 4 - 30, 4 - 25, 4 - 22, 4 - 20, 4 - 18, 4 - 16 또는 4 - 14의 중합도 (degree of polymerisation, DP) 또는 수 평균 중합도 (number average degree of polymerisation, DPn)를 가지는, 방법 또는 알기네이트 올리고머.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한항에 있어서, 상기 알기네이트 올리고머가
    (i) 6 - 50, 6 - 35, 6 - 30, 6 - 25, 6 - 22, 6 - 20, 6 - 18, 6 - 16 또는 6 - 14, 또는
    (ii) 8 - 50, 8 - 35, 8 - 30, 8 - 25, 10 - 25, 10 - 22, 10 - 20, 10 - 18 또는 10 - 15의 중합도 (D) 또는 수 평균 중합도 (DPn)를 가지는, 방법 또는 알기네이트 올리고머.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한항에 있어서, 상기 알기네이트 올리고머가 G 잔기를 70% 이상으로 포함하는, 방법 또는 알기네이트 올리고머.
15. 제14항에 있어서, 상기 알기네이트 올리고머가 G 잔기를 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상 또는 95% 이상으로 포함하는, 방법 또는 알기네이트 올리고머.
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한항에 있어서, G 잔기들 중 80% 이상이 G-블럭으로 배치된, 방법 또는 알기네이트 올리고머.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한항에 있어서,
    상기 알기네이트 올리고머는 낭포성 섬유증 막관통 이동 조절자 (CFTR) 이온 채널 결함 및/또는 기저 상피에 부착되는 비정상적인 점액에 기인하거나 또는 이와 관련된 병태를 치료하기 위한 다른 치료학적 활성 제제와 함께 사용되며,
    상기 다른 치료학적 활성 제제는 항생제, 항진균제, 항바이러스제, 면역자극제, 코르티코스테로이드, 비-스테로이드계 항염증제 (NSAID), 기관지 확장제, 소화 효소 보충제 (digestive enzyme supplement), 경구용 항당뇨병제, 주사용 항당뇨병제 및 점액용해제 (mucolytic agent)로부터 선택되는, 방법 또는 알기네이트 올리고머.
18. 제1항, 제2항 또는 제11항 내지 제16항 중 어느 한항에 따른 알기네이트 올리고머와 제17항에 따른 다른 치료학적 활성 제제를, CFTR 이온 채널 결함 및/또는 기저 상피에 부착되는 비정상적인 점액에 기인하거나 또는 이와 관련된 병태를 인간 환자에서 치료하기 위해 개별적으로, 동시에 또는 순차적으로 사용하기 위한 조합 조제물 (combined preparation)로 포함하는 제품으로서,
    상기 알기네이트 올리고머는, 환자에서 CFTR 이온 채널 결함 및/또는 비정상적인 점액을 가진 점막 표면의 적어도 일부에서 알기네이트 올리고머 국소 농도 1 - 6% w/v를 달성하기에 충분한 양으로 환자에게 투여되면, 상기 점막 표면으로부터 점액이 적어도 부분적으로 탈착되는, 제품.

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