KR20180109883A - 면역자극성 보조제 및 이의 사용 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다음 식의 면역자극성 화합물, 이의 조합, 그것을 포함하는 제약학적 또는 영양 제제, 뿐만 아니라 T 헬퍼(Th) 및 T 조절(Treg) 세포-매개된 반응을 조절하기 위한 이의 사용에 관한 것이다.

Description

면역자극성 보조제 및 이의 사용

본 발명은 면역자극성 화합물, 및 T 헬퍼(Th) 및 T 조절(Treg) 세포-매개된 면역 반응을 조절하기 위한 이의 사용에 관한 것이다.

면역 반응은 소위 헬퍼 T 세포에 의해 조절되는데, 헬퍼 T 세포는 그것들이 분비하는 사이토카인을 기반으로 하여 Th1, Th2 및 조절 Treg 세포로 추가로 나누어질 수 있다. Th1 세포는 예를 들어 인터페론-γ(IFN-γ) 및 종양 괴사 인자 α(TNF-α)를 생성하고, 식균작용에 의해 흡수된 미생물들을 사멸시키기 위해 대식세포를 활성화한다. 또한 Th1 세포는 감염된 세포를 사멸시키기 위해 세포독성 T 세포를 활성화한다. Th2 세포는 특정 면역 세포, 즉 호염기구, 비만 세포 및 호산구를 활성화하는 능력으로 인해 알레르기성 염증에 중요한 인터류킨(IL) 4, 5 및 13을 생성함으로써 차이가 있다. Th1 및 Th2에 의해 분비된 사이토카인은 상호간 표현형의 영향을 억제한다. 나아가, Treg 세포는 Th1 및 Th2 둘 다의 반응을 억제하는 IL-10을 분비함으로써 면역 체계의 평형을 유지하는 임무를 가진다.

Th2 세포에 의해 분비된 IL-4는 B 세포가, 항체를 생성하는 형질 세포로 분화하는 것을 유발하지만, 이 형질 세포들은 호염기구 및 비만 세포가, 검출된 항원을 제거하기 위하여 과잉 점액 분비뿐만 아니라 기침, 재채기 및 설사를 유발하는 히스타민 및 세로토닌과 같은 국소 매개자를 분비하도록 자극하는 면역글로불린 E(IgE)를 생성한다. 다른 한편으로 IL-5는 알레르겐 노출 부위에서 염증 반응을 유발하는 사이토카인 및 케모카인을 생성하는 호산구를 활성화한다.

알레르기는, 면역 체계가 정상적으로 무해한 물질에 과도하게 반응하는, 공식적으로는 제 1 형 과민 반응으로 알려져 있는 과민성 질환의 유형이다. 건강한 대상체에서, 알레르겐 노출은 해로운 방식으로 신체로부터 알레르겐을 제거하는 IgG4의 분비를 유발하는 Treg 및 Th1 세포에 의해 지배된 T 세포 반응을 유발한다. 그러나, 알레르기에 걸린 환자에서, 반응은 상기 언급된 염증 반응을 이끌어내는 Th2 세포에 의해 강하게 지배된다.

알레르기를 가진 환자는 특이적 알레르겐의 증가하는 양의 반복적인 주입으로 치료될 수 있다. 이런 유형의 특이적 면역요법(SIT)은 Th2-형 염증 반응이 보호적인 Th1 및 Treg 반응을 향하여 정상화되도록 작용한다. SIT는 현재 알레르기와 관련된 근원적인 병리적 면역 반응을 치료하는 유일한 방법이다. 그것은 오래 지속되는 보호를 제공하는 강력한 방법이지만, 치료는 3 내지 5년이 걸리고 주입된 다량의 알레르겐은 알레르기 반응을 유발할 수 있으며, 심각한 경우에는 아나필락시스를 유발할 수 있다. 그러나, 치료는 면역 반응, 이의 지속기간을 변형시키는 특이적 유형의 보조제를 사용하는 것뿐만 아니라 정확한 유형의 항체 생성을 증가시킴으로써 최적화될 수 있다.

백신에서 사용된 한 가지 통상적인 보조제는 유감스럽게도 바람직하지 못한 IgE 생성을 유발하는 Th2-형 반응을 촉진하는 알룸(알루미늄 하이드록사이드)이다. 그러나, 많은 단계 I - II 임상 연구에서 유망한 결과를 보였던 올리고데옥시뉴클레오타이드(CpG ODN), 및 인간에게 사용하도록 승인되었고 유의미하게 감소된 횟수의 주입을 사용하여 알레르기 반응에 대한 보호를 제공하는 것으로 밝혀진 모노포스포릴 지질 A(MPL)과 같은 여러 유망한 후보들이 있다. 그러나, 이 화합물들의 치료적 사용은 문제가 없지 않다. CpG-ODN은 유전자이고, 대규모 합성에 대해서 값비싼 것 외에도, 여론에 잠재적 문제점들(예컨대 유전자 조작된 식료품)을 시사한다. MPL 보조제는, 차례로, 단일한 화학적 실체가 아니지만, 유사체의 혼합물로, 차이는 지방산 사슬의 수 및 길이에 반영된다.

천연 β-(1→2)-연결된 만노시드의 면역자극성 특성은 이미 오랫동안 알려져 왔다. 그것들은 수차례에 걸쳐서, 면역손상된 사람에서 심각한 혈류 감염을 유발할 수 있는 기회감염성 진균인 칸디다 알비칸스(Candida albicans)에 대하여 항체 생성을 자극하는 것으로 나타났다. 그러나, 그것은 대부분의 인간에 의해 옮겨지고, 실제로, 정상인의 장내 세균총의 일부인 것으로 여겨진다.

이 부류의 화합물의 생물학적 활성은, 적어도 부분적으로는, 독특한 3-차원 용액 구조로 인한 것이라 여겨진다. 그것들은 용액에서 회전당 3 내지 4개의 당 유닛을 가진 왜곡된 α-나선 형태를 채택한다. 독특한 형태를 초래하는 입체적 충돌로 인해, 이 부류의 화합물은 자연에서는 꽤 드물지만, 칸디다스 종의 여러 진균, 주로 C. 알비칸스의 세포 표면에서 발견될 수 있다.

국제 특허 출원 WO2006/096970은 β-D-만노피라노실-(1→2)-β-D-만노피라노오스를 포함하는 복수의 올리고당을 포함하는 면역원성 콘쥬게이트를 개시하는데, 상기 올리고당의 각각은 단백질 담체에 링커를 통해 연결된다. 콘쥬게이트는 칸디다 종, 특히 C. 알비칸스에 대해 면역원성 반응을 유도하는, 즉 후천성 면역을 유발하는 백신의 제조에 유용하다.

국제 특허 출원 WO2007/010084는 β-(1→2)-연결된 사슬 및 β-(1→2)-D-올리고만노시드를 포함하는 면역자극성 만난 다당, 및 Th-매개된 면역 반응을 조절하기 위한 그것들의 사용을 개시한다. 그러나, 최대 4개의 단당으로 구성되는 합성된 단순한 β-(1→2)-연결된 올리고만노시드 사슬의 활성은 천연 미정제 올리고당 혼합물과 비교하여 열등하였다. 그러므로, 이 합성 올리고당 사슬들의 신규한 변형이 필요하였다.

국제 특허 출원 WO 2012/175813은 Th 및 Treg-매개된 면역 반응의 조절자로서 사용하기 위한 β-(1→2) 올리고만노시드를 개시한다.

기술분야에는 면역자극성 특성을 제공할뿐만 아니라 상응하는 제약학적 및/또는 영양상의 조제물의 용이한 제제화를 허용하는 양호한 수용성을 제공하는 추가의 면역자극성 화합물에 대한 요구가 있다.

본 발명의 목적은 T 헬퍼(Th) 및 T 조절(Treg) 세포-매개된 면역 반응을 조절하기 위한 면역자극성 화합물 및 조성물을 제공하는 것이다.

놀랍게도 하기 식 (I)의 면역자극성 화합물이 상기 기술된 Th 매개된 면역 반응의 조절을 제공하고, 그로써 대상체에서 제 1 형 아토피성 알레르기, 감염성 질환 및 암의 예방 또는 치료에 사용될 수 있다는 것이 발견되었다:

(I)

식에서 각각의 n은 0 내지 2이다.

본 발명의 화합물은 1) 전체 아세틸화된 3가 β-(1→2)만노비오스 단위를 포함하며, 그것은 2) 만노비오스를 트라이아졸기에 연결시키는 에틸렌 글리콜 기반 링커를 통해 3) α-연결을 통해 중심 코어에 연결된다.

그러므로, 한 측면으로, 본 발명은 식 (I)의 화합물, 이의 임의의 조합, 및 Th 및 Treg 세포-매개된 면역 반응을 조절하기 위한, 그것을 포함하는 조성물을 제공한다.

다른 측면으로, 본 발명은 약으로서 사용하기 위한 식 (I)의 면역자극성 화합물을 제공한다. 또 다른 측면으로, 본 발명은 Treg- 및/또는 Th1-형을 유도함으로써, 및/또는 Th2-형 면역 반응을 억제함으로써 예방 또는 치료될 수 있는 상태에 걸린 또는 그런 상태가 의심되는, 인간을 포함한 포유류의 치료를 위한 약으로서 사용하기 위한 면역자극성 화합물을 제공한다.

Treg- 및/또는 Th1-형 면역 반응은 T 세포에서의 IFN-γ 생성의 유도에 의해, 및/또는 Th2-형 T 세포, 비만 세포, 호산성 과립구 및/또는 호염기성 과립구의 기능의 억제 또는 억압에 의해 유도된다. Th2-형 면역 반응은 T-세포에서의 IL-10 생성의 유도에 의해 및/또는 Th2-형 T 세포, 비만 세포, 호산성 과립구 및/또는 호염기성 과립구의 기능의 억제 또는 억압에 의해 억제된다. Th2-형 면역 반응의 억제는 또한 알레르겐-유도된 IL-4 및/또는 IL-5 생성의 억압을 기반으로 한다.

발명은 또한 제 1 형 즉시 아토피성 알레르기의 치료에 사용하기 위한 발명에 따르는 면역자극성 화합물을 제공한다. 바람직한 구체예에서, 제 1 형 즉시 아토피성 알레르기는 아토피성 습진/피부염 증후군(AEDS), 알레르기성 천식, 알레르기성 비염, 알레르기성 두드러기, 식품 알레르기, 독 알레르기, 및 알레르기성 비결막염의 군으로부터 선택된다. 추가의 구체예에서, 발명은 감염성 질환 또는 암의 치료에 사용하기 위한 발명의 면역자극성 화합물을 제공한다.

본 발명의 추가의 측면은 백신의 보조제로서 사용하기 위한 식 (I)의 면역자극성 화합물을 제공한다.

본 발명은 또한 식 (I)의 하나 이상의 면역자극성 화합물 및 약학적으로 허용되는 담체를 포함하는 면역자극성 조성물에 관련된다.

또 추가의 측면으로, 본 발명은 식품 첨가제로서 사용하기 위한 식 (I)의 면역자극성 화합물을 제공한다.

본 발명은 또한 Treg- 및/또는 Th1 -형 면역 반응을 유도하기에 유효한 양으로 발명의 조성물을 대상체에게 투여하는 단계를 포함하는 Treg- 및/또는 Th1-형 면역 반응의 유도 방법, 및 Th2-형 면역 반응의 발생을 부분적으로 또는 완전하게 억제하기에 유효한 양으로 발명의 조성물 또는 발명의 식품을 대상체에게 투여하는 단계를 포함하는 Th2-형 면역 반응의 억제 방법을 제공한다.

본 발명의 다른 목적, 측면, 상세, 장점 및 특정 구체예들은 다음의 도면, 상세한 설명, 실시예 및 종속된 청구범위로부터 드러나게 될 것이다.

다음에서 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 구체예들에 의해 보다 상세하게 기술될 것이다.
도 1은 화합물 1, 2, 3, MPL 및 CpG-ODN이 있을 때와 없을 때의 Bet v로 자극된 PBMC의 IL-4 반응을 도시한다.
도 2는 화합물 1, 2, 3, MPL 및 CpG-ODN이 있을 때와 없을 때의 Bet v로 자극된 PBMC의 TNF 반응을 도시한다.
도 3은 마우스에서 흑색종 종양 성장의 억압에서 화합물 3의 효능을 증명한다.
도 4는 참조 화합물 1의 ROESY 스펙트럼을 도시한다.
도 5는 참조 화합물 1의 가장 많은(populated) 형태를 도시한다.
도 6은 참조 화합물 2의 ROESY 스펙트럼을 도시한다.
도 7은 참조 화합물 2의 가장 많은 형태를 도시한다.
도 8은 가장 중요한 상관관계가 있는, 화합물 3의 ROESY 스펙트럼을 도시한다.
도 9은 화합물 3의 가장 많은 형태를 도시한다.

본 발명은 식 (I)의 합성 면역자극성 전체 아세틸화된 3가 β-(1→2) 만노-올리고당, 그것을 포함하는 조성물, 및 헬퍼 T 세포(Th)-매개된 면역 반응을 조절하기 위한 이의 사용, 뿐만 아니라 약의 제조에의 사용, 또는 대상체에서 제 1 형 아토피성 알레르기, 감염성 질환 또는 암의 예방 또는 치료를 위한 약, 또는 제약학적 또는 영양 제제의 제조에의 사용을 제공한다.

알레르기성 염증은 IgE 항체 생성, 비만 세포 탈과립화 및 호산구 염증을 특징으로 한다. 이 반응들은 IL-4 및 IL-5와 같은 사이토카인을 분비하는 알레르겐-특이적 Th2-형 면역 세포에 의해 매개된다. 헬퍼 T 세포의 다른 유형, 즉 Th1-형 면역 세포는, 차례로, IFN-γ와 같은 사이토카인을 분비하고 알레르겐-유도된 Th2-형 면역 반응의 억압에 포함된다. 또한, 조절성 사이토카인 IL-10은 Th2-형 면역 반응의 하향-조절에 중요하다.

식 (I)의 화합물은 상기 기술된 Th-매개된 면역 반응을 조절할 수 있다. 상기 조절은 하기 실시예에서 증명되는 것과 같이 적어도 인간 백혈구에서 IL-4 생성의 억압에 의해 발생할 수 있다. 이런 활성으로 인해, 식 (I)의 화합물은 Th2-매개된 면역 반응의 강력한 억제자이고, 그러므로 대상체의 제 1 형 아토피성 알레르기, 감염성 질환 및 암의 예방 또는 치료에 사용하기 위한 강력한 보조제이다.

식 (I)의 화합물은 1) 전체적으로 아세틸화된 3가 β-(1→2) 만노비오스 단위를 포함하는데, 그것은 2) 만노비오스를 트라이아졸기에 연결시키는 에틸렌 글리콜 기반 링커를 통해 3) α-연결을 통해 중심 코어에 연결된다. 식 (I)의 화합물의 합성은 바람직하게는 클릭 화학 프로토콜의 사용을 기반으로 한다. 식 (I)의 화합물의 단위들의 조합의 특정 선택은 충분한 수용성을 제공한다.

원한다면, 식 (I)의 화합물은 본 발명의 임의의 측면 또는 구체예의 임의의 조합에 사용될 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "본 화합물", "본 화합물들" 및 그것들의 임의의 동등물은 상호교환이 가능하며, 용어가 단일 형태 또는 복수 형태 여부에 상관없이 식 (I)의 하나 이상의 화합물 및/또는 식 (II)의 화합물을 나타낼 수 있다.

바람직하게, 발명의 화합물은 트라이에틸렌 글리콜 기반 링커(즉 n이 1임)를 포함하고, 그러므로 식 (II) 또는 이의 약학적으로 허용되는 염에 따른다:

(II)

식 (II)의 화합물은 (1,2,3-트리스(1-{2-[2-(2-[O-(2,3,4,6-테트라-O-아세틸-β-D-만노피라노실)-(1→2)-3,4,6-트라이-O-아세틸-α-D-만노피라노실옥시]-에톡시)-에톡시]에틸}-4-메틸옥시-1,2,3-트라이아졸릴)프로판)으로서 명명될 수 있다. 실험 섹션에서 이 화합물은 화합물 3으로 언급된다.

긴 링커 단위에도 불구하고, WO 2012/175813에 개시된 앞서 공지된 β(1→2) 올리고만노사이드와 비교하여 3차원 구조에서 더 많은 가요성 및 더 적은 예측 가능한 접힘을 허용하는 식 (I)의 화합물은 자작나무 알레르기에 시달리는 사람들로부터 PBMC의 자작나무(Betula verrucosa)-유도된 IL-4 반응을 억압할 수 있고, 그러므로 알레르겐 면역요법의 유망한 보조제이다. 식 (I)의 화합물의 3차원 구조는 매우 특이적이고 생물학적 활성에 필요한 것으로 나타난다.

본원에서 사용되는 "대상체"는 포유류, 바람직하게는 인간 개체이다. 다른 포유류 대상체의 비-제한적 예는 가축, 농경용 동물, 및 동물원, 스포츠 또는 애완용 동물, 예컨대 개, 고양이, 기니아 피그, 토끼, 래트, 마우스, 말, 소, 암소, 곰, 등을 포함한다. 그러므로, 본 화합물 및 그것을 포함하는 조성물은 인간의 의학적 치료를 위해, 뿐만 아니라 수의학적 목적을 위해서도 사용될 수 있다.

본원에서 사용되는 용어 "면역자극제" 또는 "면역자극성 화합물"은 이의 활성이 T 헬퍼 타입 1 및 조절성 타입 T 세포 반응을 자극함으로써 숙주 면역 체계의 기능에 영향을 미치거나 역할을 하는 생물학적 활성 물질을 나타낸다. 면역자극성 화합물은, 선천적인 면역 반응 및 이의 지속시간을 강화시키고 변형시키는 그것들의 능력으로 인해, 다른 용도 중에서도, 백신 또는 면역자극성 화합물과 함께 공동-투여된 SIT 면역원에 대한 체액성 및 세포성 면역 반응을 향상시키기 위한 백신 또는 SIT 제제의 보조제로서 사용되기에 적합하다.

"비특이적 면역 체계"로서도 알려져 있는, 본원에서 사용되는 용어 "선천적 면역 체계"는 면역 체계의 두 개의 구별되는 성분 중 하나를 나타낸다. 선천적 면역 체계는 척추동물의 신체에 언제나 존재하고 이전의 감염 또는 백신접종 없이 즉시 또는 신체에 항원의 출현 후 수 시간 이내에 외래 항원에 맞서 싸울 준비가 되어 있는 비특이적 방어 메커니즘으로 구성된다. 이런 메커니즘들은 피부, 혈액 중의 화학물질, 및 신체의 외래 세포를 공격하는 면역 체계 세포와 같은 물리적 장벽을 포함한다. 선천적 면역 반응은 항원의 화학적 특성에 의해 활성화된다.

"후천적 면역 체계"로서도 알려져 있는, 본원에서 사용되는 용어 "적응성 면역 체계"는 면역 체계의 기타 구별되는 성분, 즉 항원-특이적 면역 반응을 나타낸다. 적응성 면역 반응은 선천적인 것보다 더 복잡하고, 선천적 면역 방어를 피하거나 극복한 외래 항원들과 맞서 싸울 것을 필요로 한다. 적응성 면역 체계는 보통은 작용이 없지만(silent), 상기 외래 항원의 존재시에 활성화된다. 먼저, 항원이 처리되고 인식되어야 한다. 일단 인식되면, 적응성 면역 체계는 그 항원을 공격하도록 특이적으로 고안된 면역 세포 부대를 생성한다. 적응성 면역은 또한 특이적 항원에 대한 미래의 반응을 더 효과적으로 만드는 "메모리"를 포함한다. 적응성 면역 체계의 체액 성분은 B 림프구에 의해 생성된 항체에 의해 매개되는 한편, 다른, 세포-매개된 성분은 T 림프구를 통해 작용한다.

본원에서 사용되는 용어 "면역원"은 면역원 자체에 대한 특이적 적응성 면역 반응을 자극하는 작용제를 나타낸다. 이것은 공동-투여된 면역원에 대한 특이적 면역 반응을 향상시키기 위하여 면역 체계의 비-특이적 활성화를 자극하는 면역자극제와는 대조적이다.

이런 이유로, 본 면역자극성 화합물은 백신의 보조제로서 사용하기에 적합하다. 그러므로, 그것은 표적 항원에 대한 면역 체계의 반응을 자극하기 위한 보조제로서 백신에 첨가될 수 있지만, 그 자체로는 면역력을 부여하지는 않는다. 특히, 본 화합물은 탈감작 또는 알레르겐-특이적 면역요법의 주입에서 보조제로서 사용하기에 적합하다. 또한, 본 화합물은 감염성 질환 또는 암에 대한 백신에서 보조제로서 사용될 수 있다. 바람직하게, 보조제로서 사용될 때, 발명에 따르는 면역자극성 화합물은 주 성분, 문제의 면역원과 공동-투여될 수 있다. 그러나, 발명에 따르는 면역자극성 화합물은 상기 면역원에 또는 백신 조성물의 다른 성분에 결합되도록 또는 추가로 연결되도록 선택적으로 엔지니어링될 수 있다.

발명은 또한 Treg- 및/또는 Th1-형 면역 반응을 유도하기 위한 방법을 포함한다. 방법은 대상체에게 본 화합물 또는 이의 조성물을 Treg- 및/또는 Th1-형 사이토카인의 합성을 유도하기에 유효한 양으로 투여하는 단계를 포함한다. 바람직한 구체예에서, 방법은, 한정하는 것은 아니지만 T 세포에서 IFN-γ 합성의 유도를 포함한다.

발명은 추가로 Th2-형 면역 반응을 억제하는 방법을 포함한다. 방법은 그것을 필요로 하는 대상체에게, 본 화합물, 이의 임의의 조합, 또는 그것을 포함하는 조성물을 면역원에 대한 Th2-형 면역 반응의 발생을 부분적으로 또는 완전하게 억제하기에 유효한 양으로 투여하는 단계를 포함한다. 바람직한 구체예에서, 억제 메커니즘은, 한정하는 것은 아니지만, T 세포에서 IL-10 생성의 유도 및/또는 IL-4 및/또는 IL-5 생성의 억압을 포함한다. 방법은 또한 Th2-형 T 세포, 비만 세포 및 호산성 및 호염기성 과립구의 기능의 억제 또는 억압에 의한 Th2-형 면역 반응의 억압을 포함할 수 있다.

보다 구체적으로, 본 면역자극성 화합물 또는 이의 조성물은 Treg- 및/또는 Th1-형 면역 반응이

a) T 세포에서 IFN-γ 생성의 유도, 및/또는

b) Th2-형 T 세포, 비만 세포, 호산성 과립구 및/또는 호염기성 과립구의 기능의 억제 또는 억압

에 의해 유도되는 용도에 사용하기에 특히 적합하다.

나아가, 본 면역자극성 화합물 또는 이의 조성물은 특히 Th2-형 면역 반응이

a) T 세포에서 IL-10 생성의 유도,

b) T 세포에서 IL-4 및/또는 IL-5 생성의 억제, 및/또는

c) Th2-형 T 세포, 비만 세포, 호산성 과립구 및/또는 호염기성 과립구의 기능의 억제 또는 억압

에 의해 억제되는 용도에 사용하기에 특히 적합하다.

본 발명은 또한 Th-매개된 면역 반응을 조절하는 방법을 제공한다. 바람직하게, 발명에 따라 자극된 면역 반응은 Th1-형 반응을 향해 편향되고 Th2-형 반응과는 거리가 멀다. 한 측면으로, 방법은 본 화합물, 이의 임의의 조합, 또는 그것을 포함하는 조성물을 Th1-형 사이토카인의 생성을 자극하기에 유효한 양으로 대상체에게 투여하는 단계를 포함한다. 바람직한 구체예에서, 방법은, 한정하는 것은 아니지만, T 세포에서 IFN-γ 합성의 유도를 포함한다. 다른 측면으로, 방법은 식 (I)의 화합물, 이의 임의의 조합, 또는 그것을 포함하는 조성물을 면역원에 대한 Th2-형 면역 반응의 발생을 부분적으로 또는 완전하게 억제하기에 유효한 양으로 대상체에게 투여하는 단계를 포함한다. 바람직한 구체예에서, 억제 메커니즘은, 한정하는 것은 아니지만, T 세포에서 IL-10 생성의 유도 및/또는 IL-4 및/또는 IL-5 생성의 억압을 포함한다. 방법은 또한 Th2-형 T 세포, 비만 세포 및 호산성 및 호염기성 과립구의 기능의 억제 또는 억압에 의한 Th2-형 면역 반응의 억압을 포함할 수 있다.

발명은 추가로 제 1 형 즉시 아토피성 알레르기의 예방 또는 치료를 위한 약, 또는 제약학적 또는 영양 제제의 제조를 위한 본 화합물의 사용에 관련된다. 바람직한 구체예에서, 제 1 형 즉시 아토피성 알레르기는 아토피성 습진/피부염 증후군(AEDS), 알레르기성 천식, 알레르기성 비염, 알레르기성 두드러기, 식품 알레르기, 독 알레르기, 및 알레르기성 비결막염으로 구성되는 군으로부터 선택된다. 추가의 구체예에서, 발명의 화합물은 감염성 병원체에 의해 유발된 감염성 질환의 예방 및 치료에 사용될 수 있다. 또 추가의 구체예에서, 발명의 화합물은 암의 예방 또는 치료를 위해 사용될 수 있다.

본원에서 사용되는 용어 "예방하다", "예방", "예방하는", 등은 상기 장애를 가진, 또는 장애의 발생 위험이 높은 대상체에서 장애의 발생 또는 개시를 완전하게 또는 부분적으로 억제하는 것을 나타낸다.

본원에서 사용되는 용어 "치료하다", "치료", "치료하는", 등은 그러한 치료를 필요로 하는 대상체에게 장애의 개시를 예방하거나, 장애의 증상을 완화시키거나, 장애의 진행을 중단시키거나, 또는 장애를 치유하기에 유효한 양의 본 화합물, 이의 임의의 조합, 또는 그것을 포함하는 조성물을 투여하는 것을 나타낸다.

본원에서 사용되는 용어 "유효한 양"은 원하는 치료 결과를 이루기 위하여, 또는 최소한, Th2 매개된 사건의 해로운 영향을 개선하기 위한 충분히 유효한 양을 나타낸다. 본 화합물, 이의 임의의 조합, 또는 그것을 포함하는 조성물의 투여를 위한 양 및 처방은 제 1 형 과민증, 감염성 질환 또는 암의 치료의 임상 기술분야에 통상적인 지식을 가진 사람들에 의해 쉽게 결정될 수 있다. 전형적으로, 치료적으로 유효한 양은 조성물 및 특히 투여 방식에 따라 약 1 μg 내지 수 그램으로 다양하다. 예를 들어, 본 3가 아세틸화된 β-(1→2) 연결된 만노비오스의 비경구 투여를 위한 전형적 양은 1 μg 내지 100 μg, 바람직하게는 2 μg 내지 30 μg, 가장 바람직하게는 3 μg 내지 10 μg이고, 경구 투여를 위한 전형적인 양은 훨씬 더 많을 수 있으며 수 mg 내지 최대 수 그램으로 다양하다.

추가의 구체예에서, 발명의 약 또는 제약학적 제제는 장의, 점막의, 비경구의 및 국소 경로를 포함하여, 기술분야에 공지되어 있는 임의의 경로에 의해 대상체에게 투여될 수 있다. 장의 경로는 경구 및 위장관으로부터의 흡수를 포함하는 임의의 경로를 포함한다. 점막 경로는, 제한하는 것은 아니지만, 경구, 비강, 혀밑, 볼, 폐, 경피 및 눈 경로를 포함한다. 비경구 경로는, 제한하는 것은 아니지만, 정맥내, 피내, 근육내, 및 피하 경로를 포함한다.

일부 구체예에서, 본 화합물, 그것에 대한 임의의 조합, 또는 그것을 포함하는 조성물은 약학적으로 허용되는 담체와 함께 사용될 수 있다. 발명에 따르는 면역자극성 조성물은 전형적으로 식 (I)의 적어도 하나의 면역자극성 화합물 및 약학적으로 허용되는 담체를 포함한다. 용어 "약학적으로 허용되는 담체"는 대상체로의 적용을 용이하게 하기 위해 활성 성분과 조합되고 수령체(recipient)에 생리적으로 허용되는 담체 물질을 나타낸다. 약학적으로 허용되는 담체는 기술분야에서 쉽게 이용될 수 있고, 의도된 투여 경로에 따라, 제한하는 것은 아니지만, 경피 담체, 경점막 담체, 경구 담체, 비경구 담체, 데포 제제용 담체, 및 복효형 제제용 담체로 구성되는 군으로부터 선택될 수 있다.

본 면역자극성 화합물, 이의 임의의 조합, 또는 그것을 포함하는 조성물은 복효형 시스템 전달을 제공할 수 있는 매트릭스에 캡슐화되거나, 통합되거나 또는 용해될 수 있다. 그것은 국소 조직 영역 내에, 예를 들어 알레르기성 반응 부위, 감염 부위 또는 백신접종 부위 내에 복효형 전달을 제공하기 위해 선택적으로 적응될 수 있다. 그러한 지속적인 방출 또는 제어된 방출은 생체내에서 데포 또는 이의 성분의 생분해의 결과로서, 또는 상기 면역자극성 화합물을 방출시키는 대사 변형 또는 분해의 결과로서 발생하는 방출을 포함하는 것으로 의도된다. 예를 들어 면역자극성 화합물이 면역원과 함께 보조제로서 사용되는 피하 주입에서, 시간이 경과함에 따라 혈액/주변 조직으로 새어 나올 데포로서 자체적으로 기능해야 할 것이다.

다르게는, 본 발명의 면역자극성 화합물은 코어 단위 또는 담체로부터 이후 데포 제제를 제공할 수 있는 지질기로 직접 콘쥬게이트될 수 있다. 그러한 지질-변형된 또는 지질화된 면역자극성 화합물은 현탁액의 형성, 에멀션, 지질 막, 지질 소포, 리포솜 등으로의 통합을 위해 사용될 수 있다.

추가의 구체예에서, 발명의 제약학적 조성물은 또 다른 치료 화합물을 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "치료 화합물"은 우선적으로 알레르기 약, 천식 약, 항미생물제 또는 암 약이다.

다른 구체예에서, 발명의 제약학적 조성물은 항원을 포함한다. 용어 "항원"은 숙주 면역 체계에 의해 인식되고 특이적 면역 반응을 유도할 수 있는 임의의 유형의 분자(예컨대 단백질, 펩타이드, 다당, 당단백질, 핵산 또는 그것들의 조합)를 광범위하게 포함한다. 항원에 대해 지시된 면역 반응을 자극하기 위한 본 발명의 조성물에 사용된 항원은 합성, 자연적으로 발생하는 또는 분리된 분자 또는 이의 단편일 수 있고, 단일 또는 다중 에피토프를 포함할 수 있다. 그러므로, 본 발명의 조성물은 하나 이상의 항원의 단일 또는 다중 에피토프에 대해 지시된 면역 반응을 자극할 수 있다. 본 발명의 조성물을 언급할 때, 용어 "항원" 및 "면역원"은 상호 교환적으로 사용될 수 있다.

일부 구체예에서, 항원은 특이적 알레르겐 면역요법(알레르겐 백신접종 또는 설하 면역요법)을 위한 알레르겐 제제이다. 본원에서 사용되는 용어 "알레르겐"은 취약한 대상체에서 알레르기성 또는 천식 반응을 유도할 수 있는 물질을 나타내며, 제한하는 것은 아니지만, 꽃가루, 곤충 독, 동물 비듬, 진균 포자 및 집먼지 진드기를 포함한다. 알레르겐 면역요법, 감감작 요법 또는 면역학적 탈감작으로서도 알려져 있는, 본원에서 사용되는 용어 "특이적 알레르겐 면역요법"은 추가의 알레르기성 반응을 예방하기 위해 알레르겐에 대한 내성화(tolerization)를 유도하기 위해 공지된 경로들 중 임의의 경로에 의해 알레르겐을 점차적으로 증가하는 양으로 투여함에 의한 알레르기성 장애를 가진 대상체의 치료를 나타낸다. 이런 이유로, 발명의 조성물은 또한 특이적 알레르겐 면역요법, 및/또는 추가적인 알레르기 또는 천식 약을 위한 알레르겐 제제를 포함할 수 있다.

다르게는, 발명의 제약학적 조성물은 감염성 질환에 대한 백신접종 또는 면역화를 위한 미생물-특이적 항원 제제 및/또는 항미생물제를 추가로 포함할 수 있다. 용어 "감염성 질환"은 신체에서 외래 미생물 또는 감염성 병원체의 존재로부터 발생하는 질환을 나타낸다. 용어 "감염성 병원체", 즉 미생물은 바이러스, 박테리아 및 기생충을 나타낸다. 그로써, 용어 감염성 병원체는 또한 바람직하지 않은 정상 세균총을 포함한다. 한 측면으로, 발명의 제약학적 조성물과 미생물 항원의 조합 투여는 병원체에 대핸 향상된 면역 반응을 자극하기 위해 유용하다. 본원에서 사용된 용어 "미생물 항원"은 온전한 미생물, 뿐만 아니라 천연 분리물 및 이의 단편 또는 유도체, 및 또한 천연 미생물 항원과 동일한 또는 그에 유사한 합성 화합물을 포함한다. 또 다른 구체예에서, 발명의 제약학적 조성물은 미생물 항원에 특이적으로 결합하거나 인식하는 항체 또는 항체 단편을 포함할 수 있다.

일부 추가의 구체예에서, 발명의 제약학적 조성물은 항원을 발현하는 암세포에 대해 특이적 면역 반응을 유도하기 위한 암 항원을 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "암 항원" 및 "종양 항원"은 상호 교환가능하며 암세포 또는 종양 세포에 의해 발현되고 면역 반응을 유발할 수 있는 화합물, 예컨대 펩타이드를 나타낸다. 보다 구체적으로, "종양-특이적 항원"은 정상 세포와 관련되는 것이 아니라 종양 세포와 특이적으로 관련되는 항원이다. 종양-특이적 항원의 비-제한적 예는 돌연변이된 세포의 유전자, 예컨대 발암 유전자, 억압자 유전자, 및 내부 결실 또는 염색체 전좌(translocation)로부터 유발되는 융합 단백질에 의해 암호화된 것들이다. "종양-관련 항원"은 종양 세포 및 정상 세포 둘 다에 존재하지만 종양 세포에서 상이한 양으로 또는 상이한 형태로 존재한다. 또 다른 암 항원은 RNA 및 DNA 바이러스 상에 탑재된 것과 같은 바이러스 유전자에 의해 암호화된다. 정상 및 암세포에서 암 항원의 차등적 발현은 암 세포를 표적으로 하기 위하여 이용될 수 있다.

일부 구체예에서, 본 방법, 화합물, 및 조성물에 의해 치료될 암은, 한정하는 것은 아니지만, 암종, 림프종, 모세포종, 육종, 백혈병, 편평 세포 암, 소세포 폐암, 비-소세포 폐암, 폐의 선암종, 폐의 편평세포 암종, 복막암, 간세포 암, 위장 암, 위암, 췌장암, 신경내분비 암, 교모세포종, 경부암, 난소암, 간암, 방광암, 뇌암, 간종양, 유방암, 결장암, 대장암, 자궁내막 또는 자궁 암종, 식도암, 침샘 암종, 신장암, 간암, 전립선암, 외음부암, 갑상선암, 두경부암, 및 그것들의 조합을 포함한다. 본 발명에 따라 치료될 바람직한 암 유형은 흑색종이다.

상이한 암들에 특이적인 또는 그것들과 관련된 암 항원은 기술분야에 잘 알려져 있다. 그러므로, 숙련자는 치료될 암 유형에 따라 본 발명의 조성물에 포함될 암 항원을 쉽게 선택할 수 있다. 암 항원은 기술분야에 잘 알려져 있는 방법들에 의해 제조될 수 있다. 예를 들어, 이 항원들은 암세포의 미정제 추출물을 제조함으로써, 항원을 부분적으로 정제함으로써, 재조합 기술에 의해, 또는 공지된 항원의 신생(de novo) 합성에 의해 암 세포로부터 제조될 수 있다. 추가로, 항원은 완전한 항원이거나, 또는 적어도 하나의 에피토프를 포함하는 완전한 항원의 단편일 수 있다.

또 다른 구체예에서, 발명의 화합물을 식품 첨가제로서 사용될 수 있다. 발명의 화합물은 또한 영양 제제일 수 있다. 영양 제제는 우선적으로 장으로 투여 가능한, 예컨대 분말, 정제, 캡슐, 액체 농축물, 고체 생성물, 또는 바로 마실 수 있는 음료이다. 다르게는, 영양 제제는 통상적인 식료품의 첨가제로서 적합한 매트릭스와 조합된다. 다른 구체예에서, 발명의 영양 제제는 유아용 조제분유 또는 다른 기능성 식료품의 풍부화에 사용된다. 발명의 조성물을 포함하는 추가의 구체예는 츄잉 검일 수 있다.

실시예

일반적 사항

합성 작업에 대한 모든 시약은 Sigma-Aldrich로부터 구입하였고, 최소한의 시약 등급이었으며 추가의 정제 없이 사용하였다. 건조 CH₂Cl₂를 CaH₂ 상에서의 증류에 의해 얻었고 건조 DMF를 그 자체로서 구입하여 분자체 상에서 저장하였다. TLC를 실리카 겔 60 F₂₅₄(Merck)로 사전코팅된 알루미늄 시트 상에서 수행하고 반점을 UV에 의해 시각화하였으며 MeOH(20 % v/v) 중의 H₂SO₄로 처리하고 이어서 가열함으로써 탄화시켰다. 칼럼 크로마토그래피를 실리카 겔 60(0.040-0.060 mm Merck)을 사용하여 수행하였다. 선광도(Optical rotation)를 Perkin-Elmer 241 편광계로 589 nm에서의 나트륨의 D-선을 사용하여 측정하였다. HRMS를 Bruker MicroToF-Q 상에 포지티브 방식으로 작동하는 전기분무 이온화로 기록하였다. NMR 스펙트럼을 600.13 Hz 또는 500.13 Hz(¹H) 및 150.90 Hz 또는 125.77 Hz(¹³C) 중 어느 하나에서 작동하는 Bruker Avance 분광계 상에 기록하였다. 양자 및 탄소 스펙트럼의 완전한 배정을 NMR 실험의 표준 세트, ¹H NMR, ¹³C NMR, DQF-COSY, HSQC(결합되거나 분리된 것 둘 다) 및 HMBC를 기록함으로써 수행하였다. 스펙트럼의 복잡성은 1D-TOCSY를 사용함으로써 단당 수준으로 감소되었다. ROESY 및 DOSY 방법을 사용하여 형태 연구에 도움을 주었다. 화학적 이동(shift)은 내부 표준에 대해(테트라메틸실란, δ = ¹H 및 ¹³C 둘 다에서 0.0 ppm) 또는 잔류 용매 신호에 대해(CDCl₃, δ = ¹H에서 7.26 ppm 및 ¹³C에서 77.16 ppm) 참조하였고 ¹H NMR에 대해 소수점 둘째자리로 및 ¹³C NMR에 대해 소수점 첫째자리로 기록하였다. 이것이 신호를 분리하기에는 충분하지 않은 경우에, 추가의 소수를 기록한다. 정확한 결합 상수는, 가능한 경우에, NMR 시뮬레이션 소프트웨어 PERCH로 측정하였고, 소수점 첫째자리로 기록하였다. NMR 데이터의 불필요한 블로우팅을 피하기 위하여, 각각의 결합 상수를, 그것이 만나게 되는 처음만 기록한다.

분자 모델링 및 시각화를 Maestro에서 시행하였고 계산을 Maestro의 빌트인 인터페이스를 사용하여 Desmond에 의해 수행하였다. 처음에 분자를 Maestro에서 구성하였고, 그런 다음 계산을 Maestro에서의 빌트인 인터페이스를 통해 제어된 Desmond를 사용하여 수행하였다. 분자 동역학 시뮬레이션을 위한 양호한 출발점을 얻기 위하여, 1000 단계가 넘는 빠른 최소화 순서를 분자 구성 후에 수행하였고 그 결과를 그것들이 공명할 수 있었는지를 알아보기 위하여 시각적으로 점검하였다. 분자 동역학 시뮬레이션을, 용매 신호를 이동시켜서 그것들이 NMR 스펙트럼에서 중요한 신호와 중복되지 않도록 하기 위하여 온도가 처음으로 600 K로 상승한 후, 본 발명자들의 경우에는 주변 온도보다 낮은 최종 시뮬레이션 온도로 서서히 낮아지는 경우에 시뮬레이션된 어닐링 순서로 시작하였다. 나아가 더 낮은 온도는 중복하는 양자 신호의 일부가 떨어진 곳으로 이동하는 것을 유발하여 ROESY 스펙트럼으로부터 정보를 뽑아내는 것을 더 쉽게 만들었다. 분자들이 고에너지 극소값에서 꽂히지 않는 것을 확실히 하기 위해 어닐링을 반복하였다. 어닐링 후에, 분자 동역학 시뮬레이션을 2 ns에 대해 작동시켰고 그 동안 구조들은 1 ps마다 저장하였다. 이 구조들로부터 양자들 간의 평균 거리를 측정하였고, NOE 효과가 1/r⁶에 비례하기 때문에, 이 인자를 평균 거리를 계산할 때 무게로서 사용하였다. 생성된 구조들 중에서, 가장 많은 형태 패밀리를 기록된 ROESY 스펙트럼에서 나타난 상관관계를 사용하여 분석하고 확인하였다.

식 (I)의 화합물의 실험적 합성

식 (I)의 화합물은 예를 들어 하기 반응 계획을 따라 합성할 수 있다:

식 (II)의 화합물은 예를 들어 하기 반응 계획을 따라 합성할 수 있다:

2-[2-(2-아지도에톡시)에톡시]에틸 2-O-아세틸-4,6-O-벤질리덴-3-O-(4-메톡시벤질)-α-D-만노피라노시드(5):

-40℃의 건조 CH₂Cl₂(40 ml) 중의 페닐 2-아세틸-4,6-O-벤질리덴-3-O-(4-메톡시-벤질)-티오-α-D-만노피라노시드(1000 mg, 1.92 mmol, 1 당량) 및 2-[2-(2-아지도에톡시)에톡시]에탄올(403 mg, 2.30 mmol, 1.2 당량)의 용액에 4 Å 분자체 NIS(517 mg, 2.30 mmol, 1.2 당량) 및 TMSOTf(83 μl, 0.23 mmol, 0.24 당량)를 첨가하였다. 그 반응 혼합물을 -40℃에서 2시간 동안 교반한 후 NaHCO₃(20 ml)의 포화 용액을 첨가함으로써 퀀칭하였다. 반응 혼합물을 실온으로 되게 한 후 CH₂Cl₂(50 ml)로 희석하고 포화 NaHCO₃ 용액(50 ml)으로 세척한 후 수성 층을 CH2Cl2(2 x 50 ml)로 추출하였다. 조합한 유기층을 식염수(100 ml)로 세척하고, Na₂SO₄ 상에서 건조시키고 농축시켰다. 미정제 화합물을 칼럼 크로마토그래피(헥산 : EtOAc 2 : 1 → 1 : 1)에 의해 정제하여 순수 생성물 5를 약간 황색 오일로서 얻었다. Rf: 0.33(헥산 : EtOAc 1 : 1). 수율 790 mg(70 %).

[α]_D ²⁴ = +20.0°(c 2.30, CHCl₃).

¹H NMR (600.13 MHz, CDCl₃, 25℃): δ = 7.50 (m, 2 H, arom. H), 7.40-7.34 (m, 3 H, arom. H), 7.27 (m, 2 H, arom. H), 6.83 (m, 2 H, arom. H), 5.62 (s, 1 H, 4,6-OCHPh), 5.42 (dd, 1 H, JH-2, H-1 = 1.6 Hz, JH-2, H-3 = 3.5 Hz, H-2), 4.83 (d, 1 H, H-1), 4.64 및 4.58 (각각 d, 각각 1 H, J = -11.56 Hz, 3-OCH2Ph), 4.25 (dd, 1 H, JH-6a, H-5 = 4.8 Hz, JH-6a, H-6b = -10.24 Hz, H-6a), 4.03 (dd, 1 H, JH-4, H-3 = 10.0 Hz, JH-4, H-5 = 9.5 Hz, H-4), 4.01 (dd, 1 H, H-3), 3.91 (ddd, 1 H, JH-5, H-6b = 10.4 Hz, H-5), 3.83 (dd, 1 H, H-6b), 3.80 (m, 1 H, H-1'a), 3.79 (s, 3 H, 3-OCH₃), 3.68-3.61 (m, 9 H, H-1'b, H-2', H-3', H-4', H-5'), 3.34 (m, 2 H, H-6'), 2.15 (s, 3 H, COCH₃).

¹³C NMR (150.9 MHz, CDCl₃, 25℃): δ = 170.2 (2-OCOCH₃), 159.2, 137.5, 130.1, 129.3, 128.9, 128.1, 126.1, 113.7 (arom. C), 101.5 (4,6-OCHPh), 98-8 (C-1), 78.3 (C-4) 73.6 (C-3), 71.8 (3-OCH₂Ph), 70.8, 70.7, 70.1 (C-2', C-3', C-4', C-5'), 69.7 (C-2), 68.7 (C-6), 67.0 (C-1'), 63.8 (C-5), 55.2 (3-OCH₃), 50.6 (C-6'), 21.0 (2-OCOCH₃).

HRSM: m/z C₂₉H₄₁N₄O₁₀ [M+NH₄]⁺에 대한 계산값: 605.2817, 실측값: 605.2829, m/z C₂₉H₃₇N₃NaO₁₀ [M+Na]⁺에 대한 계산값: 610.2371, 실측값: 610.2361.

2-[2-(2-아지도에톡시)에톡시]에틸 4,6-O-벤질리덴-3-O-(4-메톡시벤질)-α-D-만노피라노시드(7):

아르곤 분위기 하의 건조 메탄올(4 ml) 중의 5(490 mg, 0.83 mmol)의 용액의 pH를 MeOH 중의 NaOMe의 5.4 M 용액을 몇 방울 첨가함으로써 ~10 내지 12로 조정하였다. 반응 혼합물을 실온에서 30분 동안 교반한 후 DOWEX-50WX8 H⁺ 형태로 중화하였다. 반응 혼합물을 여과하고 농축하여 순수 생성물 7을 황색/오렌지색 오일로서 얻었다. 수율: 441 mg(97 %).

[α]_D ²⁴ = +21.0° (c 1.10, CHCl₃).

¹H NMR (600.13 MHz, CDCl₃, 25℃): δ = 7.51 (m, 2 H, arom. H), 7.42-7.35 (m, 3 H, arom. H), 7.30 (m, 2 H, Arom. H), 6.88 (m, 2 H, arom. H), 5.61 (s, 1 H, 4,6-OCHPh), 4.91 (d, 1 H, JH-1, H-2 = 1.5 Hz, H-1), 4.78 및 4.65 (각각 d, 각각 1 H, J = -11.4 Hz, 3-OCH₂Ph), 4.26 (dd, 1 H, JH-6a, H-5 = 4.5 Hz, JH-6a, H-6b = -9.3 Hz, H-6a), 4.081 (dd, 1 H, JH-2, H-3 = 3.5 Hz, H-2), 4.076 (dd, 1 H, JH-4, H-3 = 9.6 Hz, JH-4, H-5 = 9.5 Hz, H-4), 3.93 (dd, 1 H, H-3), 3.88 (ddd, 1 H, JH-5, H-6b = 9.6 Hz, H-5), 3.84 (dd, 1 H, H-6b), 3.85-3.82 (m, 1 H, H-1'a), 3.81 (s, 3 H, 3-OCH3), 3.71-3.65 (m, 9 H, H-1'b, H-2', H-3', H-4', H-5'), 3.37 (m, 2 H, H-6').

¹³C NMR (150.9 MHz, CDCl₃, 25℃): δ = 159.5, 137.7, 130.3, 129.6, 129.0, 128.3, 126.2, 114.0 (arom. C), 101.6 (4,6-OCHPh), 101.1 (C-1), 79.0 (C-4), 75.4 (C-3), 72.8 (3-OCH2Ph), 70.91, 70.87, 70.4, 70.3 (C-2', C-3', C-4', C-5'), 70.0 (C-2), 69.0 (C-6), 66.9 (C-1'), 63.4 (C-5), 55.4 (3-OCH₃), 50.8 (C-6').

HRSM: m/z C₂₇H₃₉N₄O₉ [M+NH₄]⁺에 대한 계산값: 563.2712, 실측값: 563.2691, m/z C₂₇H₃₅N₃NaO₉ [M+Na]⁺에 대한 계산값: 568.2266, 실측값: 568.2267.

2-[2-(2-아지도에톡시)에톡시]에틸 O-[4,6-O-벤질리덴-2,3-다이-O-(4-메톡시벤질)-β-D-만노피라노실]-(1→2)-4,6-O-벤질리덴-3-O-(4-메톡시벤질)-α-D-만노피라노시드(9):

건조 CH2Cl2(15 ml) 및 1-옥텐(5 ml) 중의 페닐 4,6-O-벤질리덴-2,3-다이-O-(4-메톡시-벤질)-티오-α-D-만노피라노시드(1059 mg, 1.76 mmol, 1.3 당량)의 용액에 4 Å 분자체를 첨가한 후 그 용액을 -60℃로 냉각시켰다. 거기에 BSP(526 mg, 2.12 mmol, 1.56 당량), TTBP(568 mg, 2.71 mmol, 2 당량) 및 Tf₂O(386 μl, 2.29 mmol, 1.69 당량)를 첨가하고 그 반응 혼합물을 -60℃에서 30분 동안 교반하였다. 그런 다음 그 반응 혼합물을 -78℃로 냉각시키고 건조 CH₂Cl₂(5 ml) 중의 7(740 mg, 1.36 mmol, 1 당량)을 첨가하였다. 그 반응 혼합물을 -78℃에서 3시간 동안 교반한 후 Et₃N(1 ml)을 첨가함으로써 퀀칭하고 반응 혼합물의 실온으로 복귀되도록 30분 넘게 놓아두었다. 그 반응 혼합물을 CH₂Cl₂(50 ml)로 희석한 후 포화 NaHCO₃ 용액(50 ml)으로 세척하였다. 물 층을 CH₂Cl₂(2 x 50 ml)로 추출하고 조합한 유기 층을 식염수(100 ml)로 세척한 후, Na₂SO₄ 상에서 건조시키고 농축하였다. 칼럼 크로마토그래피(헥산 : EtOAc 2 : 1 → 1 : 1)로 순수한 9를 투명한 오일로서 얻었다. Rf = 0.35(헥산 : EtOAc 1 : 1). 수율: 613 mg(43 %).

[α]_D ²⁴ = -36.0° (c 1.36, CHCl₃).

¹H NMR (600.13 MHz, CDCl₃, 25℃): δ = 7.51-7.47 (m, 4 H, arom. H), 7.43 (m, 2 H, arom. H), 7.40-7.32 (m, 8 H, arom. H), 7.19 (m, 2 H, arom. H), 6.86-6.79 (m, 6 H, arom. H), 5.59 (s, 1 H, 4B,6B-OCHPh), 5.51 (s, 1 H, 4A,6A-OCHPh), 4.96 및 4.89 (각각 d, 각각 1 H, J = -11.9 Hz, 2B-OCH2Ph), 4.84 (d, 1 H, JH-1A, H-2A = 0.7 Hz, H-1A), 4.71 및 4.62 (각각 d, 각각 1 H, J = -11.5 Hz, 3A-OCH₂Ph), 4.60 및 4.53 (각각 d, 각각 1 H, J = -12.0 Hz, 3B-OCH2Ph), 4.60 (s, 1 H, H-1B), 4.27 (dd, 1 H, JH-2A, H-3A = 3.0 Hz, H-2A), 4.26 (dd, 1 H, JH-6Ba, H-5B = 5.9 Hz, JH-6Ba, H-6Bb = -10.6 Hz, H-6Ba), 4.25 (dd, 1 H, JH-6Aa, H-5 = 4.9 Hz, JH-6Aa, H-6Ab = -11.2 Hz, H-6Aa), 4.22 (dd, 1 H, JH-4B, H-3B = 9.8 Hz, JH-4B, H-5B = 9.5 Hz, H-4b), 4.08 (dd, 1 H, JH-4A, H-3A = 9.9 Hz, JH-4A, H-5A = 9.7 Hz, H-4A), 3.96 (dd, 1 H, H-3A), 3.93 (d, 1 H, JH-2B, H-3B = 3.1 Hz, H-2B) 3.87 (dd, 1 H, JH-6Bb, H-5B = 9,9 Hz, H-6Bb), 3.85 (ddd, 1 H, JH-5A, H-6Ab = 9.9 Hz, H-5A), 3.82 (m, 1 H, H-1'), 3.80 (s, 3 H, OCH3), 3.774 (s, 3 H, OCH3), 3.766 (dd, 1 H, H-6Ab), 3.76 (s, 3 H, OCH3), 3.69-3.59 (m, 9 H, H-1'b, H-2', H-3', H-4', H-5'), 3.55 (dd, 1 H, H-3B), 3.32 (m, 2 H, H-6'), 3.30 (ddd, 1 H, H-5B).

¹³C NMR (150.9 MHz, CDCl₃, 25℃): δ = 159.23, 159.22, 159.1, 137.71, 137.70, 131.1, 130.7, 130.52, 130.45, 129.3, 129.2, 128.9, 128.30, 128.26, 126.22, 126.15, 113.79, 113.65, 113.6 (arom. C), 101.7 (4A,6A-OCHPh), 101.5 (4B,6B-OCHPh), 101.0 (C-1B), 98.5 (C-1A), 78.7 (C-4A), 78.6 (C-4B), 77.3 (C-3B), 75.3 (C-2B), 74.9 (C-2A), 74.2 (2B-OCH₂Ph), 72.0 (3B-OCH₂Ph), 70.94 (3A-OCH₂Ph), 70.91, 70.8, 70.3, 70.2 (C-2', C-3', C-4', C-5'), 69.0 (C-6A), 68.7 (C-6B), 67.9 (C-5B), 67.0 (C-1'), 64.3 (C-5A), 55.38, 55.36, 55,3 (3 Х OCH₃), 50.7 (C-6').

HRSM: m/z C₅₆H₆₉N₄O₁₆ [M+NH4]⁺에 대한 계산값: 1053.4703, 실측값: 1053.4669, m/z C₅₆H₆₅N₃NaO₁₆ [M+Na]⁺에 대한 계산값: 1058.4257, 실측값: 1058.4208.

2-[2-(2-아지도에톡시)에톡시]에틸 O-(2,3,4,6-테트라-O-아세틸-β-d-만노피라노실)-(1→2)-3,4,6-트라이-O-아세틸-α-D-만노피라노시드(11):

10 ml of CH₂Cl₂ 중의 9(200 mg, 0.19 mmol, 1 당량)의 용액에 1,3-프로판다이티올(155 μl, 1,54 mmol, 8 당량)을 첨가하고 그 혼합물을 얼음조에서 냉각시켰다. 거기에 TFA(4 ml) 및 H2O(1 ml)를 첨가하고 그 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하였다. 그 반응 혼합물을 다음에 H₂O(100 ml)로 희석하고 CH₂Cl₂(4 x 50 ml)로 세척한 후 수성 층을 증발시키고 톨루엔으로 공-증발시켰다. 그 잔류물을 피리딘(20 ml)에 용해시키고 얼음조에서 냉각시키는 한편 Ac₂O(10 ml)를 첨가하였다. 그 반응 혼합물을 다음에 실온에서 18시간 동안 교반한 후 반응을 얼음조에서 냉각시키고 메탄올(10 ml)을 첨가함으로써 퀀칭하였다. 그 반응 혼합물을 CH₂Cl₂(50 ml)로 희석하고, H₂O(4 x 50 ml) 및 식염수(50 ml)로 세척하였다. 유기 층을 Na₂SO₄ 상에서 건조시키고 농축하였다. 미정제 혼합물을 칼럼 크로마토그래피(헥산 : EtOAc 1 : 1 → CH₂Cl₂ : 메탄올 20 : 1)에 의해 정제하여 순수한 11을 투명한 오일로서 얻었다. Rf = 0.34(CH2Cl₂ : 메탄올 20 : 1). 수율: 113 mg(75 %).

[α]_D ²⁴ = -51.5° (c 1.62, CHCl₃).

¹H NMR (600.13 MHz, CDCl₃, 25℃): δ = 5.51 (dd, 1 H, JH-2B, H-1B = 0.7 Hz, JH-2B, H-3B = 3.4 Hz, H-2B), 5.27 (t, 1 H, JH-4A, H-3A = JH-4A, H-5A = 10.1 Hz, H-4A), 5.22 (dd, 1 H, JH-4B, H-3B = 10.0 Hz, JH-4B, H-5B = 9.9 Hz, H-4B), 5.05 (dd, 1 H, H-3B), 5.02 (dd, 1 H, JH-3A, H-2A = 3.4 Hz, H-3A), 4.88 (d, 1 H, JH-1A, H-2A = 1.8 Hz, H-1A), 4.69 (d, 1 H, H-1B), 4.36 (dd, 1 H, H-2A), 4.32 (dd, 1 H, JH-6Bb, H-5B = 6.0 Hz, JH-6Bb, H-6Ba = -12.2 Hz, H-6Bb), 4.26 (dd, 1 H, JH-6Ab, H-5A = 3.8 Hz, JH-6Ab, H-6Aa = -12.3 Hz, H-6Ab), 4.06 (dd, 1 H, JH-6Aa, H-5A = 2.3 Hz, H-6Aa), 4.02 (dd, 1 H, JH-6Ba, H-5B = 2.4 Hz, H-6Ba), 3.94 (ddd, 1 H, H-5A), 3.81 (m, 1 H, H-1'a), 3.72-3.64 (m, 9 H, H-1'b, H-2', H-3', H-4', H-5'), 3.64 (ddd, 1 H, H-5B), 3.40 (m, 2 H, H-6'), 2.25 (s, 3 H, 2B-COCH₃), 2.13 (s, 3 H, 6A-COCH₃), 2.10 (s, 3 H, 6B-COCH₃), 2.05 (s, 3 H, 4A-COCH3), 2.03 (s, 3 H, 4B-COCH₃), 2.02 (s, 3 H, 3A-COCH₃), 2.01 (s, 3 H, 3B-COCH₃).

¹³C NMR (150.9 MHz, CDCl₃, 25℃): δ = 171.0 (6A-COCH₃), 170.7 (6B-COCH₃), 170.3 (2B-COCH₃), 170.2 (3A-COCH₃), 170.0 (3B-COCH₃), 169.7 (4B-COCH₃), 169.3 (4A-COCH₃), 97.5 (C-1A), 96.3 (C-1B), 72.22 (C-5B), 72.17 (C-2A), 70.73, 70.72 (C-3', C-4'), 70.6 (C-3B), 70.3 (C-3A), 70.2 (C-2'), 70.1 (C-5'), 68.52 (C-2B), 68.50 (C-5A), 67.1 (C-1'), 66.1 (C-4B), 65.1 (C-4A), 62.5 (C-6B), 61.8 (C-6A), 50.7 (C-6'), 20.8, 20.74, 20.70, 20.62, 20.57 (COCH₃).

HRSM: m/z C₃₂H₅₁N₄O₂₀ [M+NH₄]⁺에 대한 계산값: 811.3091, 실측값: 811.3083, m/z C₃₂H₄₇N₃NaO₂₀ [M+Na]⁺에 대한 계산값: 816.2645, 실측값: 816.2621.

1,2,3-트리스(1-{2-[2-(2-[O-(2,3,4,6-테트라-O-아세틸-β-D-만노피라노실)-(1→2)-3,4,6-트라이-O-아세틸-α-D-만노피라노실옥시]에톡시)에톡시]에틸}-4-메틸옥시-1,2,3-트라이아졸릴)프로판(3):

CH₂Cl₂(2 ml) 중의 11(70 mg, 0.088 mmol, 3.3 당량) 및 1,2,3-트리스(프로프-2-인-1-일옥시)프로판(5.5 mg, 0.027 mmol, e 당량)의 용액에 t-BuOH(2 ml) 및 H₂O(2 ml), CuSO₄(2.8 mg, 0.017 mmol, 0.66 당량) 및 Na-아스코르베이트(7.0 mg, 0.035 mmol, 1.32 당량)을 첨가하고 그 반응 혼합물을 55℃에서 18시간 동안 교반하였다. NH₄Cl(10 ml)의 포화 용액 및 H₂O(10 ml)를 첨가하고 그 반응 혼합물을 CH2Cl2(4 x 20 ml)로 추출하였다. 조합한 유기 층을 Na₂SO₄ 상에서 건조시키고 농축하였다. 미정제 혼합물을 칼럼 크로마토그래피(CH₂Cl₂ : 메탄올 20 : 1 → 5 : 1)에 의해 정제하여 순수 생성물 3을 백색 고체로서 얻었다. Rf =0.16(CH₂Cl₂ : 메탄올 20 : 1). 수율: 62 mg(89 %).

[α]_D ²⁴ = -37.0° (c 1.05, CHCl₃).

¹H NMR (600.13 MHz, CDCl₃, 25℃): δ = 7.81, 7.772, 7.769 (각각 s, 각각 1 H, 3 x triaz. H), 5.52-5.49 (m, 3 H, 3 x H-2B), 5.27 (m, 3 H, 3 x H-4A), 5.23 (m, 3 H, 3 x H-4B), 5.06 (m, 3 H, 3 x H-3B), 5.01-4.97 (m, 3 H, 3 x H-3A), 4.85 (m, 3 H, 3 x H-1A), 4.78 (s, 2 H, G2-OCH2), 4.72 (m, 3 H, 3 x H-1B), 4.64 (s, 4 H, G1-OCH2), 4.60-4.51 (m, 6 H, 6 x H-6'), 4.36-4.30 (m, 6 H, 3 x H-6Bb, H-2A), 4.24 (m, 3 H, 3 x H-6Ab), 4.06 (m, 3 H, 3x H-6Aa), 4.03-3.98 (m, 3 H, 3 x H-6Ba), 3.95-3.86 (m, 9 H, 3 x H-5A, 6 x H-5'), 3.85-3.75 (m, 4 H, H-G2, 3 x H-1'a), 3.68-3.58 (m, 28 H, 3 x H-5B, 4 x H-G1, 3 x H-1'b, 6 x H-2', 6 x H-3', 6 x H-4'), 2.24, 2.12, 2.09, 2.04, 2.03, 2.02, 2.01 (각각 s, 각각 9 H, 21 x COCH₃).

¹³C NMR (150.9 MHz, CDCl₃, 25℃): δ = 171.0, 170.6, 170.33, 170.29, 170.0, 169.7, 169.3 (COCH₃), 145.1, 144.7 (C-4, triaz.), 124.0, 123.9 (C-5, triaz.), 97.6 (C-1A), 96.29, 96.27 (C-1B), 77.2 (C-G2), 72.11, 72.08 (C-5B, C-2A), 70.67, 70.65 (C-3B), 70.51, 70.49 (C-3', C-4'),70.29, 70.26 (C-3A), 70.2 (C-G1), 70.1 (C-2'), 69.5 (C-5'), 68.53 (C-2B), 68.49 (C-5A), 67.0 (C-1'), 66.1 (C-4B), 65.1 (C-4A), 64.8 (G1-OCH₂), 63.8 (G2-OCH₂), 62.4 (C-6B), 61.8 (C-6A), 50.20, 50.16 (C-6'), 20.79, 20.75, 20.7, 20.62, 20.57 (COCH₃).

HRSM: m/z C₁₀₈H₁₅₅N₉NaO₆₃ [M+Na]⁺에 대한 계산값: 2608.9094, 실측값: 2608.8944.

생물학적 연구

알레르겐-유도된 사이토카인 반응

생물학적 연구 대상체

꽃가루가 날리는 계절 동안에, 알레르기성 비결막염을 가진 14명의 성인 자작나무 알레르기 대상체(12명의 여성 및 2명의 남성)를 연구에 등록시켰다(평균 연령 42.5세, SD 12.4년; 평균 자작나무-특이적 IgE(Immuneocap, Thermo Fisher Scientific Phadia, Uppsala, Sweden) 36.1 kU/l, SD 31.5 kU/l). 그들을 꽃가루가 날리는 시즌 동안 양호한 자작나무 유도된 IL-4 반응을 기반으로 한 이전 집단으로부터 연구를 위해 선택하였다. 모든 샘플을 고지에 의한 서면 동의 후에 취하였다. 연구는 지역 윤리 위원회에 의해 승인받았다.

생물학적 연구의 보조제

화합물 1(1,2,3-트리스[1-(3-{O-(2,3,4,6-테트라-O-아세틸-β-D-만노피라노실)-(1→2)-3,4,6-트라이-O-아세틸-α-D-만노피라노실옥시}에틸)-4-메틸옥시-1,2,3-트라이아졸릴]프로판) 및 화합물 2(1,2,3-트리스[1-(3-{O-(2,3,4,6-테트라-O-아세틸-β-D-만노피라노실)-(1→2)-3,4,6-트라이-O-아세틸-α-D-만노피라노실옥시}프로필)-4-메틸옥시-1,2,3-트라이아졸릴]프로판)을 WO 2012/175813에서 이전에 기술된 것과 같이 합성하였다. 화합물 3(1,2,3-트리스(1-{2-[2-(2-[O-(2,3,4,6-테트라-O-아세틸-β-D-만노피라노실)-(1→2)-3,4,6-트라이-O-아세틸-α-D-만노피라노실옥시]에톡시)-에톡시]에틸}-4-메틸옥시-1,2,3-트라이아졸릴)프로판)을 본원에 기술된 방법을 따라 제조하였다. 합성 MPL 및 CpG-ODN(tlrl-2006)을 Invivogen(San Diego, CA, USA)으로부터 구입하였다. CpG-ODN은 이전 연구에서 사용한 것과 동일한, 5´-TCG TCG TTT TGT CGT TTT GTC GTT-3´(SEQ ID NO: 1)의 서열을 가졌다.

PBMC 배양

말초 혈액 단핵 세포(PBMC)를 피콜-파크 밀도 구배 원심분리(Ficoll-Paque PLUS, GE Healthcare Bio-Sciences AB, Uppsala, Sweden)에 의해 꽃가루가 날리는 시즌 동안 연구 대상체로부터 헤파린 처리된 혈액 샘플로부터 분리하였다. PBMC를 NaHCO₃(pH 7.4)로 완충된 행크 평형 염 용액(HBSS)으로 2회 세척하고 5% 자가조직 혈청, 2.5 mM L-글루타민(Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO) 및 100 μg/ml 겐타마이신 설페이트(Biological Industries Ltd., Kibbutz Beit Haemek, Israel)가 보충된 RPMI-1640 배양 배지(Invitrogen Co., Carlsbad, CA, USA)에 재현탁하고, 48-웰 평평-바닥 세포 배양 플레이트(Costar, Corning Inc., New York, United States)에 10⁶/ml의 밀도로 적용하였다. 세포를 자작나무 알레르겐(50 μg/ml, Betula verrucosa, Bet v, Aquagen, ALK-Abellσ A/S, Hørsholm, Denmark) 및 1, 10 및 100 μg/ml의 농도를 가진 화합물 1, 2, 3 및 MPL 및 등몰 농도를 이루기 위해 2, 20 및 200 μg/ml의 농도를 가진 보조제 CpG-ODN의 존재하에 공동-배양하였다. 배지 단독은 자극되지 않은 대조군으로서 작용하였다. 모든 인큐베이션을 +37℃에서 5% CO₂로 가습된 분위기에서 수행하였다. 이중으로 수행된 배양으로부터의 상층액을 자극 시작 후 72시간 후에 수집하고 -70℃에서 저장하였다.

IL-4 및 TNF 생성

상층액 중의 사이토카인 IL-4 및 TNF를 고-민감성 인간 사이토카인 Lincoplex 키트(LINCO Research, St. Charles, MO, USA)로 측정하였다. 검정을 제조자의 프로토콜에 따라 Luminex 기술을 사용함으로써 수행하였다.

통계학

Wilcoxon의 부호 순위 테스트를 사용하여 PBMC 실험의 통계학적 유의미성을 테스트하였다. 단일 마우스 그룹을 비모수(nonparametric) Mann-Whitney U-테스트에 의해 GraphPad Prism 소프트웨어(v.5, GraphPad Software Inc., La Jolla, CA, USA)를 사용하여 비교하였다. 데이터를 평균 ± SEM으로서 표시하고 P-값 < 0.05를 통계학적으로 유의미한 것으로 간주한다.

결과

14명의 자작나무 알레르기성 비염 환자들의 PBMC 배양에서 알레르겐(Bet v) 유도된 사이토카인 반응에 대한 화합물 1, 2, 3, MPL 및 CpG-ODN의 효과를 도 1에 나타낸다. 자작나무로의 자극은 자극되지 않은 배양(평균 0.4 pg/ml, SEM 0.2 pg/ml)(p=0.0015)과 비교하여 Th2 사이토카인 IL-4(평균 45.3 pg/ml, SEM 11.2 pg/ml)의 유의미한 반응을 유도하였다. IL-4의 자작나무-유도된 생성의 유의미한 억압을 10(p<0.001) 및 100 μg/ml(p=0.036)의 화합물 1, 10(p=0.016) 및 100 μl/ml(p=0.021)의 화합물 2, 10(p=0.016) 및 100 μg/ml(p=0.006)의 화합물 3 및 1(p=0.002) 및 10 μg/ml(P=0.0.013)의 MPL 및 200 μg/ml의 CpG-ODN(p=0.002)으로 볼 수 있었다. 억압의 용량-반응 곡선은 더 낮은 농도의 CpG-ODN이 IL-4 생성을 증가시켰고 최고 농도의 MPL이 억압 효과를 나타내지 않았기 때문에 오로지 화합물 1 내지 3으로만 볼 수 있었다. 전-염증성 사이토카인 TNF의 유의미하게 증가된 생성을 100 μg/ml(p=0.021)의 화합물 2, 100 μl/ml(p=0.0039)의 화합물 3 및 20(p=0.0026) 및 200 μg/ml(p<0.001)의 CpG-ODN으로 볼 수 있었다(도 2).

암 면역요법의 생체내 이종이식 모델

물질 및 방법

100 μl의 PBS 중의 3*10⁶ B16 흑색종 세포를 생후 7주령의 암컷 C57BL/6 마우스의 우측 옆구리에 s.c. 주입하였다. 화합물 3을 0일에 시작하여 3-일 간격으로 5회, 200 μl PBS 중의 50 μg/주입으로 i.p. 주입하였다. 각 치료 군은 10마리의 마우스를 포함하였다. 종양 부피를 식 0.5*길이*폭²을 사용하여 계산하였다. 동물들을 종양 부피가 800 mm3에 도달하였을 때 희생시켰다. 동물 실험은 Etela-Suomen Aluehallintavirasto(permission ESAVI/480/04.10.07/2016)에 의해 승인된 절차에 따라 이루어졌다.

결과

마우스에서의 종양 성장은 매우 공격적이었고 마우스는 제 13일에 희생시켜야 했다. 종양 성장은 화합물 3으로 처리된 마우스에서 나중에 시작하였고 대조군과 비교하여 제 9일까지 더 느렸다. 제 9일에는 종양 부피가 대조군 마우스에 비교하여 화합물 3으로 처리된 마우스에서 통계학적으로 유의미하게 더 작았다(도 3).

형태적 연구

생물학적 활성 분자들의 효과를 예측하고 정확하게 측정하기 위하여, 그것들의 용액 중에서의 거동을 조사하는 것이 중요하다. 그러한 조사는 전형적으로 분자의 3차원 구조 및 시간 경과에 따른 변화에 대한 연구를 포함한다. 그러한 연구는 언제나 간단하지는 않으며, 온도 및 용매를 포함한 여러 인자가 분자의 동적 거동에 영향을 미친다. 본 연구에서는, 화합물 1, 2 및 3을 확산 정렬 분광분석(DOSY) 및 회전-프레임 오버하우저 효과 분광분석(ROESY) 방법을 포함하여, NMR 분광분석에 의해 연구하였다.

NOE 효과는 용액에서 빠르게 구르는 작은 분자에 대해 양성이거나, 또는 더 느리게 구르는 더 큰 분자, 예컨대 단백질에 대해 음성일 수 있다. 이것의 결과로서, NOE 효과가 0일 수 있는 영역이 있다. 이 영역 내에서는 이당 내지 6당(~400 내지 1500 Da) 범위의 올리고당이 자주 위치한다. 비록 이 작업으로 연구한 분자들이 이것보다 다소 크긴 하지만, NOE 효과는 여전히 꽤 약하였다. 그러므로, 언제나 양성 신호를 제공하는 ROESY 실험을 사용하였다. ROESY는 어떤 양자가 공간에서 서로 밀접하게 있는지 평가하는 것을 허용함으로써 분자의 형태에 대한 핵심 정보를 제공한다. 게다가, 이 데이터는 또한 분자 동역학 시뮬레이션으로부터 발생하는 결과와 비교될 수 있다.

다른 한편으로, DOSY는 분자의 확산 계수를 계산하는 것을 허용하는데, 그것은 계속해서 분자가 차지하는 수력학적 반경(부피)에 대한 정보를 제공한다. 화합물 1 내지 3의 생물학적 평가를 물에서 수행한 한편, 빈약한 수용성으로 인해, 그것은 비현실적으로 긴 실험 시간을 유도할 것이고, NMR 실험을 중수소화 메탄올에서 수행하였다. 메탄올의 특성은 극성 및 유전율과 관련하여 물과 꽤 유사하다(물 및 메탄올에 대해 각각 p = 1.85 D, ε = 80.1 및 p = 1.69 D, ε = 32.7). 유감스럽게도, 3가지 상이한 만노비오스 단위로부터의 신호는 실제적으로는 서로 구별할 수 없는데, 이것은 모든 만노비오스 모이어티의 화학적 환경이 상당히 유사한 것임을 나타낸다. 특히, ROESY 실험이 수행된 이래로, 상관관계의 결핍은, 그것들이 NOESY 유사체보다 분자 움직임에 대해 덜 민감하기 때문에 상관관계 자체만큼이나 많은 정보를 제공할 수 있다.

컴퓨터 프로토콜은 "일반적 사항" 섹션에서 기술된다. 특히, 분자 동역학 시뮬레이션을 통해 얻어진 기하학을 사용하여 핵심 양자간 거리를 추출하였고, 그것을 잘 수립된 접근법을 사용하여 NOESY 실험으로부터 산정된 것들과 비교하였다.

결과

DOSY를 사용하여 분자들의 크기를 산정하였다. 꽤 놀랍게도, 1 내지 3의 링커 길이가 유의미하게 달라지고, 확산 계수는 실제적으로 동일하다. 직관적으로, 분자의 3개의 암(arm)이 입체적 상호작용을 가능한 많이 최소화하기 위하여 확산되려는 노력을 할 것으로 예상되었다. 하지만 이것은 사실인 것처럼 보이지는 않는다. 고도로 극성인 용매(중수소화된 메탄올)의 사용으로 인해, 이 비극성 분자들은 자신과 오히려 상호작용하며, 용매와의 접촉을 최소화하려고 노력하고, 그러므로 자체적으로 되접히는 주름진 구조를 형성한다. ROESY 스펙트럼에서 심각한 중복은 한 특정 실체 내에서 발생하는 것들로부터 상이한 만노비오스 단위들 사이의 상관관계를 구별하는 것이 불가능하게 만든다. 그러므로, 본원에는 관찰된 ROE에 대해 상응하는 거리가 4 Å보다 클 수 없다는 것을 안전하게 추정하는, 관찰된 상관관계만이 보고된다. 이것은 이 크기의 분자에서 NOE 효과를 생성하는 거리의 대략적인 상한선이다.

참조 화합물 1

많은 회전 가능한 결합을 가진 큰 분자에 대해, 에너지 최저점은 아주 잘 규정되어 있지 않다. 이것은 용액에서, 다수의 상이한 형태가 존재할 것임을 의미한다. 이것은 또한 이 경우에 사실이다. 분자 동역학 시뮬레이션 중에, 다수의 형태가 관찰되었다. 고온의 어닐링 순서 동안, 분자에 대한 우세한 형태는 각각의 암이 똑바로 뻗어나가지만, 시스템이 냉각됨에 따라 분자가 함께 접혀지기 시작하는 형태였다. 실제로, 저온에서는 이것이 우세한 형태였다.

이 분자에 대해, 접힌 구조를 지지하는 가장 중요한 ROSEY 상관관계는 트라이아졸 및 링커 양자로부터의 상관관계였다. 트라이아졸 양자들은 H-2A 및 H-3A 양자에 대한 및 아노머 양자 H1A에 대한 상관관계를 보였다(도 4). 분자 동역학 시뮬레이션으로부터 얻어진 거리는 각각 3.3 Å, 3.2 Å 및 4.0 Å였다. 나아가 H-2B 양자는 분자에 존재하는 β-(1→2)-연결된 만노시드의 αβ 형태에 대해 특징적인, H-1A 양자에 대한 상관관계를 보였다. 가장 중요한 상관관계를 도 4에 나타낸다. 이에 더불어, 상관관계는 H1B, H3B 및 H5B뿐만 아니라 양자 H3A와 H5A 사이에서 볼 수 있었다. 이것은 탄수화물 모이어티가 ⁴C₁ 형태에 있었음을 확인해주었다. NOE 데이터와 일치하는, 분자 동역학 시뮬레이션 동안 화합물 1에 대한 형태들 중 가장 많은 유형은 도 5에 도시한다.

참조 화합물 2

약간 더 큰 화합물 2의 거동은 화합물 1의 거동과 매우 유사하였다. ROESY 스펙트럼에서 주된 차이는 하나 이상의 -CH₂- 모이어티의 첨가가 트라이아졸 고리를, 탄수화물 양자에 대한 임의의 ROE 상관관계를 배제하기에 충분히 멀리 위치시켰다는 것이었다. 트라이아졸 양자로부터 관련된 상관관계를 볼 수 없었기 때문에, 형태를 링커와 탄수화물 부분 사이의 상관관계를 주시함으로써 측정하였다. 이 경우에 관련된 상관관계는 H1A-H1'(2.4 Å), H1A-H2' (4.0 Å), H5A-H1' (2.6 Å), H5A-H2' (3.6 Å) 및 H5A-H3' (3.6 Å)였다 (도 6). 실험 데이터와 일치한, 분자 동역학 시뮬레이션으로부터 추출된 가장 많은 형태를 도 7에 도시한다.

화합물 3

예상과 같이, 가장 큰 분자의 거동은 다른 두 분자와 약간 상이하였다. 링커 단위는 유의미하게 더 커서, 더 많은 가요성을 허용하며 그로써 더 작은 두 분자에 비교하여 잘 규정된 에너지 최저점은 덜 알려질 것이다.

ROESY 스펙트럼에서, 다양한 탄수화물 양자로부터 링커 단위에 대한 상관관계를 볼 수 있었을 것이다. 이것은 도 9에 나타낸 것과 같은 압축 구조를 따르는 것이었다. 특히, 링커 양자와 거의 모든 당 양자 사이에는 H4A 및 4B를 제외하고 상관관계가 있었다(도 8). 이런 사실은 탄수화물 모이어티들 사이의 글리코시드 결합이 고도로 특이한 형태를 채택하지 않는 한 예상되어야 한다. 분자 동역학 시뮬레이션에 따르면 글리코시드 결합은, β-(1→2) 결합된 만노시드의 전형적인 형태와 일치하게, 60°정도가 되는 글리코시드 φ 각 및 20 내지 30°정도인 아글리콘 ψ 각을 가지는 예상된 형태로 있었다. 다른 두 구조에서와 같이, 글리세롤 양자와 탄수화물 또는 링커 양자 사이의 상관관계는 찾아볼 수 없었다. 분자 동역학 시뮬레이션으로부터 뽑아낸 화합물 3에 대한 가장 많은 형태를 도 9에 도시한다.

결론

3개의 모든 화합물의 접혀진 구조는 분자의 외부에 트라이아졸 모이어티를 남긴다. 이것은 화합물이 생물학적 표적에 대해 접근 가능하게 만들며, 트라이아졸은 생물학적 사건에 참여할 수 있는 것으로 알려져 있다. 실제로, 여러 제약이 트라이아졸 모이어티 주변에서 고안되었다. 본 경우에 글리코클러스터 1, 2 및 3의 생물학적 활성에 미치는 트라이아졸 모이어티의 가능한 영향이 완전하게 배제될 수 없을 것인 한편으로, 선별된 대다수의 올리고발렌트(oligovalent) β-(1→2) 만노시드 중에서, 그 중 여러 다른 것이 또한 트라이아졸 단위를 함유하고 있지만, 시험관내 활성에서 유망함을 보이는 유일한 화합물은 이전에 알려진 화합물 1 및 2 및 그것들의 신규한 유사체 화합물 3이었음이 강조되어야 한다. 이 3개의 활성 화합물이 공유한 공통적인 특징은 1) 전체적으로 아세틸화된 3가 β-(1→2) 만노비오스 단위이며, 그것은 2) 다양한 크기의 링커를 통해, 3) β-결합을 통해 중심 코어에 연결된다는 것이다. 이 3차원 구조는 고도로 특이적이고 생물학적 활성에 필요한 것으로 나타나며 이때 화합물 1의 상응하는 탈아세틸화된 또는 링커에 대한 β-결합을 통한 및 중심 코어 연결된 유사체는 시험관내 PBMC 모델에서 적어도 비활성이다. 이에 더불어, 3개의 모든 분자에서, 글리세롤 골격은 당 모이어티의 반대쪽을 기초로 한다, 즉 글리칸 모이어티는 모두 분자의 동일쪽에 대해 접혀진다. 이것은 골격의 양자들이 탄수화물 양자에 대한 어떠한 ROESY 상관관계도 보이지 않는다는 사실에 의해 지지된다.

기술분야의 숙련자에게는, 기술이 진보함에 따라, 발며으이 개념이 다양한 방법으로 실행될 수 있다는 것이 명백해질 것이다. 발명 및 이의 구체예들은 상기 기술된 실시예에 한정되지 않으며 청구범위의 범주 내에서 달라질 수 있다.

<110> YLIOPISTO, TURUN AKADEMI, ABO <120> IMMUNOSTIMULATORY ADJUVANTS AND USES THEREOF <130> 24014 <150> PCT/FI 2016/050908 <151> 2016-12-21 <160> 1 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic CpG-ODN <400> 1 tcgtcgtttt gtcgttttgt cgtt 24

Claims (16)

1. 식 (I)의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염:
   

   

   (I)
   식에서 각각의 n은 0 내지 2이다.
   
2. 제 1 항에 있어서, 식 (II)를 가지는 것인 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염:
   

   

   (II)
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 약으로서 사용하기 위한 것인 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염.
   
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 치료법에 사용하기 위한 것인 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염.
   
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 백신의 보조제로서 사용하기 위한 것인 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염.
   
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, Treg 및/또는 Th1-형을 유도함으로써, 및/또는 Th2-형 면역 반응을 억제함으로써 예방 또는 치료될 수 있는 상태의 치료에 사용하기 위한 것인 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염.
   
7. 제 6 항에 있어서, 상기 상태는 제 1 형 즉시 아토피성 알레르기(type I immediate atopic allergy)인 것인 사용하기 위한 화합물.
   
8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 상태는
   a) 아토피성 습진/피부염 증후군(AEDS),
   b) 알레르기성 천식,
   c) 알레르기성 비염,
   d) 알레르기성 두드러기,
   e) 식품 알레르기,
   f) 독 알레르기, 및
   g) 알레르기성 비결막염
   으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것인 사용하기 위한 화합물.
   
9. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상태는 감염성 질환인 것인 사용하기 위한 화합물.
   
10. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상태는 암인 것인 사용하기 위한 화합물.
    
11. 제 1 항에 따르는 하나 이상의 화합물, 및 경피 담체, 경점막 담체, 경구 담체, 비경구 담체, 데포 제제용 담체, 및 복효형 제제용 담체로 구성되는 군으로부터 바람직하게 선택된 약학적으로 허용되는 담체를 포함하는 면역자극성 조성물.
    
12. 제 11 항에 있어서, 상기 담체는 혀밑 및/또는 볼 투여를 위한 경점막 담체인 것인 면역자극성 조성물.
    
13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 특이적 알레르겐 면역요법을 위한 알레르겐 제제; 및/또는 추가적인 알레르기 또는 천식 약을 추가로 포함하는 것인 면역자극성 조성물.
    
14. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 감염성 질환에 대한 백신접종을 위한 미생물-특이적 항원; 및/또는 항미생물제를 추가로 포함하는 것인 면역자극성 조성물.
    
15. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 암 항원을 발현하는 암세포에 대한 특이적 면역 반응을 유도하기 위한 암 항원; 및/또는 암 약을 추가로 포함하는 것인 면역자극성 조성물.
    
16. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 식품 첨가제 또는 영양 제제로서 사용하기 위한 것인 화합물.

Images