KR20190139245A - 감마-c-사이토카인 활성의 안정한 조절자 - Google Patents

감마-c-사이토카인 활성의 안정한 조절자 Download PDF

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KR20190139245A
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니콜라스 도레
레이쓰 큐 알-마으사위
나즐리 아지미
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바이오니즈, 엘엘씨
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Abstract

γc-사이토카인의 활성을 저해하기 위한 공통 γc-서브유닛 결합 부위를 기반으로 하는 안정한 펩티드 안타고니스트가 본원에 개시된다. 이러한 펩티드 안타고니스트는 다수의 γc-사이토카인 패밀리 구성원의 활성을 저해할 수 있다. γc-패밀리 사이토카인은 백혈병, 자가면역 질환, 콜라겐 질환, 진성 당뇨병, 피부 질환, 퇴행성 신경 질환 및 이식편 대 숙주 질환 (GvHD)과 같은 중요한 인간 질환과 관련이 있다. 따라서, γc-사이토카인 활성의 저해제는 연구 도구뿐 아니라, 유용한 치료제 및 미용제이다.

Description

감마-C-사이토카인 활성의 안정한 조절자
관련 출원에 대한 우선권 및 상호 참조
본 출원은 2017년 4월 7일자 출원된 미국 가출원 제62/483,210호에 대한 우선권을 주장하며, 상기 문헌은 그 전문이 본원에 참조로서 인용된다.
전자 형식의 서열목록
본 출원은 EFS-웹을 통한 ASCII 텍스트 파일로서의 전자 서열목록과 함께 출원되는 것이다. 전자 서열목록은 BION010WOSEQLIST.txt라는 명칭의 파일로 제공되며, 60,939 바이트의 크기로 2018년 3월 30일자에 작성되어 마지막으로 저장된 것이다. 전자 서열목록의 정보는 35 U.S.C. § 1.52(e)에 따라 그 전문이 본원에 참조로서 인용된다.
분야
일부 구현예는, 상피, 간질 및 면역 세포에 의해 주로 생성되며, 다양한 림프구의 정상 및 병리학적 활성화를 제어하는 포유류 사이토카인의 한 그룹인, γc-패밀리 사이토카인의 펩티드 안타고니스트(antagonist)에 관한 것이다. 일부 구현예는 또한 특정한 인간 질환의 치료를 위한 이러한 펩티드의 치료적 용도에 관한 것이다. 본 발명의 구현예는 또한 이러한 펩티드의 코스메슈티컬(cosmeceutical) 적용에 관한 것이다. 펩티드의 투여, 생산 및 상업화의 방법뿐 아니라, 표적 질환, 코스메슈티컬 적용에 대한 설명이 개시된다.
관련 기술의 설명
사이토카인은 성장, 기능적 분화, 및 프로그램화된 세포 사멸 (아폽토시스성 세포 사멸(apoptotic cell death))의 촉진 또는 예방과 같은 다양한 세포 기능을 매개하는, 다양한 가용성 인자의 그룹이다. 사이토카인은, 호르몬과 달리, 특수한 선상 조직에 의해 생성되지 않지만, 상피, 간질 또는 면역 세포와 같은 다양한 세포 유형에 의해 생성될 수 있다.
γc-패밀리 사이토카인은 상피, 간질 및 면역 세포에 의해 주로 생성되며, 다양한 림프구의 정상 및 병리학적 활성화를 제어하는 포유류 사이토카인의 한 그룹이다. 이러한 사이토카인은 흉선에서의 T 세포의 초기 발달뿐 아니라, 말초부에서의 이의 항상성에 결정적으로 요구된다.
요약
일부 구현예에서, 아미노산 서열 D/E-F-L-E/Q/N-S/R-X-I/K-X-L/I-X-Q (서열번호 2) (여기서 X는 임의의 아미노산을 나타냄)을 포함하고, 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산을 포함하며, 여기서 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산은 적어도 하나의 펩티드내(intra-peptide) 탄화수소 링커 요소를 통해 연결되는, 적어도 2개의 인터류킨 (IL) 단백질 감마-c-박스 D-나선 영역의 아미노산 서열을 포함하는 복합 펩티드가 제공된다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산은 폐환 복분해에 의해 적어도 하나의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 형성하기 위해 연결되고, 여기서 폐환 복분해는 그럽스 촉매(Grubb's catalyst)에 의해 촉매화된다.
일부 구현예에서, 복합 펩티드 내 아미노산은 천연 아미노산, 비(非) 천연 아미노산, (D) 입체화학 배열 아미노산, (L) 입체화학 배열 아미노산, (R) 입체화학 배열 아미노산 및 (S) 입체화학 배열 아미노산으로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 여기서 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산은 R-프로페닐알라닌 (CAS: 288617-76-5; R3Ala), S-프로페닐알라닌 (CAS: 288617-71-0; S3Ala), D-알릴글리신 (CAS: 170642-28-1; D3Gly), L-알릴글리신 (CAS: 146549-21-5; L3Gly), R-펜테닐알라닌 (CAS: 288617-77-6; R5Ala), S-펜테닐알라닌 (CAS: 288617-73-2; S5Ala), R-펜테닐글리신 (CAS: 1093645-21-6; R5Gly), S-펜테닐글리신 (CAS: 856412-22-1; S5Gly), R-부테닐알라닌 (CAS: 1311933-82-0; R4Ala), S-부테닐알라닌 (CAS: 288617-72-1; S4Ala), R-부테닐글리신 (CAS: 865352-21-2; R4Gly), S-부테닐글리신 (CAS: 851909-08-5; S4Gly), R-헥세닐알라닌 (CAS: 288617-78-7; R6Ala), S-헥세닐알라닌 (CAS: 288617-74-3; S6Ala), R-헥세닐글리신 (CAS: 1208226-88-3; R6Gly), S-헥세닐글리신 (CAS: 1251904-51-4; S6Gly), R-헵테닐알라닌 (CAS: 1311933-84-2; R7Ala), S-헵테닐알라닌 (CAS: 1311933-83-1; S7Ala), R-헵테닐글리신 (CAS: 1262886-63-4; R7Gly), S-헵테닐글리신 (CAS: 1058705-57-9; S7Gly), 이치환된(di-substituted) 비스-프로페닐글리신 (CAS: 1311992-97-8; bis3Gly), 이치환된 비스-펜테닐글리신 (CAS: 1068435-19-7; bis5Gly), 이치환된 비스-부테닐글리신 (bis4Gly), 이치환된 비스-헥세닐글리신 (bis6Gly), 이치환된 비스-헵테닐글리신 (bis7Gly), R-옥테닐알라닌 (CAS: 945212-26-0; R8Ala), S-옥테닐알라닌 (CAS: 288617-75-4; S8Ala), R-옥테닐글리신 (CAS: 1191429-20-5; R8Gly) 및 S-옥테닐글리신 (CAS: 1262886-64-5; S8Gly)으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 적어도 하나의 펩티드내 탄화수소에 의해 연결된 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산은 n-2개의 아미노산에 의해 분리되고, 여기서 n은 펩티드내 연결에 의해 포함된 아미노산의 수를 나타낸다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 적어도 하나의 펩티드내 탄화수소에 의해 연결된 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 3개의 아미노산에 의해 분리되는 경우, 적어도 하나의 펩티드내 탄화수소 링커 요소는 복합 펩티드의 단일 α-나선 회전에 걸쳐있다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 복합 펩티드가 하나 이상의 비(非)인접 단일 α-나선 회전을 포함하는 경우, 복합 펩티드의 단일 α-나선 회전과 관련이 있는 아미노산 위치는 복합 펩티드의 아미노산 위치 i 및 i+4에 해당하고, 여기서 i는 단일 α-나선 회전의 첫 번째 아미노산 위치이고, i+4는 단일 α-나선 회전의 마지막 아미노산 위치이며, 아미노산 위치 i 및 i+4는 알파-알케닐 치환된 아미노산을 포함한다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R-프로페닐알라닌 (CAS: 288617-76-5; R3Ala), S-프로페닐알라닌 (CAS: 288617-71-0; S3Ala), D-알릴글리신 (CAS: 170642-28-1; D3Gly) 및 L-알릴글리신 (CAS: 146549-21-5; L3Gly)으로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R-펜테닐알라닌 (CAS: 288617-77-6; R5Ala), S-펜테닐알라닌 (CAS: 288617-73-2; S5Ala), R-펜테닐글리신 (CAS: 1093645-21-6; R5Gly) 및 S-펜테닐글리신 (CAS: 856412-22-1; S5Gly)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 1로 표시된다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R5Ala, S5Ala, R5Gly 및 S5Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R3Ala, S3Ala, D3Gly 및 L3Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 2로 표시된다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R-부테닐알라닌 (CAS: 1311933-82-0; R4Ala), S-부테닐알라닌 (CAS: 288617-72-1; S4Ala), R-부테닐글리신 (CAS: 865352-21-2; R4Gly) 및 S-부테닐글리신 (CAS: 851909-08-5; S4Gly)으로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R4Ala, S4Ala, R4Gly 및 S4Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 3으로 표시된다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R5Ala, S5Ala, R5Gly 및 S5Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R5Ala, S5Ala, R5Gly 및 S5Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 4로 표시된다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R4Ala, S4Ala, R4Gly 및 S4Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R-헥세닐알라닌 (CAS: 288617-78-7; R6Ala), S-헥세닐알라닌 (CAS: 288617-74-3; S6Ala), R-헥세닐글리신 (CAS: 1208226-88-3; R6Gly) 및 S-헥세닐글리신 (CAS: 1251904-51-4; S6Gly)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 5로 표시된다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R6Ala, S6Ala, R6Gly 및 S6Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R4Ala, S4Ala, R4Gly 및 S4Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 6으로 표시된다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R3Ala, S3Ala, D3Gly 및 L3Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R-헵테닐알라닌 (CAS: 1311933-84-2; R7Ala), S-헵테닐알라닌 (CAS: 1311933-83-1; S7Ala), R-헵테닐글리신 (CAS: 1262886-63-4; R7Gly) 및 S-헵테닐글리신 (CAS: 1058705-57-9; S7Gly)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 7로 표시된다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R7Ala, S7Ala, R7Gly 및 S7Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R3Ala, S3Ala, D3Gly 및 L3Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 8로 표시된다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 복합 펩티드가 2개 이상의 인접한 단일 α-나선 회전을 포함하는 경우, 복합 펩티드의 제1 단일 α-나선 회전과 관련이 있는 아미노산 위치는 복합 펩티드의 아미노산 위치 i 및 i+4에 해당하고, 여기서 i는 제1 단일 α-나선 회전의 첫 번째 아미노산 위치이고, i+4는 제1 단일 α-나선 회전의 마지막 아미노산 위치이며, 복합 펩티드의 제2 단일 α-나선 회전과 관련이 있는 아미노산 위치는 복합 펩티드의 아미노산 위치 i+4 및 i+8에 해당하고, 여기서 i+4는 제2 단일 α-나선 회전의 첫 번째 아미노산 위치이고, i+8은 제2 단일 α-나선 회전의 마지막 아미노산 위치이며, 아미노산 위치 i, i+4 및 i+8은 알파-알케닐 치환된 아미노산을 포함한다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R5Ala, S5Ala, R5Gly 및 S5Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 이치환된 비스-프로페닐글리신 (CAS: 1311992-97-8; bis3Gly)이고, 위치 i+8의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R5Ala, S5Ala, R5Gly 및 S5Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 9로 표시된다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R3Ala, S3Ala, D3Gly 및 L3Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 이치환된 비스-펜테닐글리신 (CAS: 1068435-19-7; bis5Gly)이고, 위치 i+8의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R3Ala, S3Ala, D3Gly 및 L3Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 10으로 표시된다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R4Ala, S4Ala, R4Gly 및 S4Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 이치환된 비스-부테닐글리신 (bis4Gly)이고, 위치 i+8의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R4Ala, S4Ala, R4Gly 및 S4Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 11로 표시된다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R5Ala, S5Ala, R5Gly 및 S5Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 bis5Gly이고, 위치 i+8의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R5Ala, S5Ala, R5Gly 및 S5Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 12로 표시된다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R6Ala, S6Ala, R6Gly 및 S6Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 bis4Gly이고, 위치 i+8의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R6Ala, S6Ala, R6Gly 또는 S6Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 13으로 표시된다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R4Ala, S4Ala, R4Gly 및 S4Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 이치환된 비스-헥세닐글리신 (bis6Gly)이고, 위치 i+8의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R4Ala, S4Ala, R4Gly 및 S4Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 14로 표시된다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R7Ala, S7Ala, R7Gly 및 S7Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 bis3Gly이고, 위치 i+8의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R7Ala, S7Ala, R7Gly 및 S7Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 15로 표시된다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R3Ala, S3Ala, D3Gly 및 L3Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 이치환된 비스-헵테닐글리신 (bis7Gly)이고, 위치 i+8의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R3Ala, S3Ala, D3Gly 및 L3Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 16으로 표시된다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 적어도 하나의 펩티드내 탄화수소에 의해 연결된 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 6개의 잔기에 의해 분리되는 경우, 적어도 하나의 펩티드내 탄화수소 링커 요소는 복합 펩티드의 이중 α-나선 회전에 걸쳐있다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 복합 펩티드가 하나 이상의 비인접 이중 α-나선 회전을 포함하는 경우, 복합 펩티드의 이중 α-나선 회전과 관련이 있는 아미노산 위치는 복합 펩티드의 아미노산 위치 i 및 i+7에 해당하고, 여기서 i는 이중 α-나선 회전의 첫 번째 아미노산 위치이고, i+7은 이중 α-나선 회전의 마지막 아미노산 위치이며, 아미노산 위치 i 및 i+7은 알파-알케닐 치환된 아미노산을 포함한다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R5Ala, S5Ala, R5Gly 및 S5Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+7의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R-옥테닐알라닌 (CAS: 945212-26-0; R8Ala), S-옥테닐알라닌 (CAS: 288617-75-4; S8Ala), R-옥테닐글리신 (CAS: 1191429-20-5; R8Gly) 및 S-옥테닐글리신 (CAS: 1262886-64-5; S8Gly)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 17로 표시된다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R8Ala, S8Ala, R8Gly 및 S8Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+7의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R5Ala, S5Ala, R5Gly 및 S5Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 18로 표시된다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R6Ala, S6Ala, R6Gly 및 S6Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+7의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R7Ala, S7Ala, R7Gly 및 S7Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 19로 표시된다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R7Ala, S7Ala, R7Gly 및 S7Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+7의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R6Ala, S6Ala, R6Gly 및 S6Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 20으로 표시된다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 복합 펩티드가 2개 이상의 인접한 이중 α-나선 회전을 포함하는 경우, 복합 펩티드의 제1 이중 α-나선 회전과 관련이 있는 아미노산 위치는 복합 펩티드의 아미노산 위치 i 및 i+7에 해당하고, 여기서 i는 제1 이중 α-나선 회전의 첫 번째 아미노산 위치이고, i+7은 제1 이중 α-나선 회전의 마지막 아미노산 위치이며, 복합 펩티드의 제2 이중 α-나선 회전과 관련이 있는 아미노산 위치는 복합 펩티드의 아미노산 위치 i+7 및 i+14에 해당하고, 여기서 i+7은 제2 이중 α-나선 회전의 첫 번째 아미노산 위치이고, i+14는 제2 이중 α-나선 회전의 마지막 아미노산 위치이며, 아미노산 위치 i, i+7 및 i+14는 알파-알케닐 치환된 아미노산을 포함한다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R8Ala, S8Ala, R8Gly 및 S8Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+7의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 bis5Gly이고, 위치 i+14의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R8Ala, S8Ala, R8Gly 및 S8Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 21로 표시된다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R7Ala, S7Ala, R7Gly 및 S7Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+7의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 bis6Gly이고, 위치 i+14의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R7Ala, S7Ala, R7Gly 및 S7Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 22로 표시된다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R6Ala, S6Ala, R6Gly 및 S6Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+7의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 bis7Gly이고, 위치 i+14의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R6Ala, S6Ala, R6Gly 및 S6Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 23으로 표시된다.
일부 구현예에서, 복합 펩티드의 유도체는 복합 펩티드와 약 50% 내지 약 99%의 동일성을 공유하는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 복합 펩티드는 IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 및 IL-21로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 γc-사이토카인의 활성을 저해한다.
일부 구현예에서, 복합 펩티드는 신호 펩티드를 추가로 포함한다. 일부 구현예에서, 복합 펩티드는 복합 펩티드의 N-말단, C-말단 또는 측면 잔기에 컨쥬게이션된(conjugated) 하나 이상의 부가적인 모이어티(moiety)를 추가로 포함한다. 일부 구현예에서, 복합 펩티드는 소 혈청 알부민 (BSA), 알부민, 키홀 림펫 헤모시아닌 (Keyhole Limpet Hemocyanin, KLH), IgG의 Fc 영역, 스캐폴드로서 기능하는 생물학적 단백질, 세포-특이적 항원에 대한 항체, 수용체, 리간드, 금속 이온 및 폴리 에틸렌 글리콜 (PEG)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 부가적인 모이어티를 추가로 포함한다.
일부 구현예에서, 복합 펩티드는 아미노산 서열 I-K-E-F-L-Q-R-F-I-H-I-V-Q-S-I-I-N-T-S (서열번호 1)을 포함하고, 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산을 포함하며, 여기서 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산은 적어도 하나의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결되는, 적어도 2개의 인터류킨 (IL) 단백질 감마-c-박스 D-나선 영역의 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 복합 펩티드는 아미노산 서열 P-K-E-F-L-E-R-F-V-H-L-V-Q-M-F-I-H-Q-S-L-S (서열번호 3)을 포함하고, 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산을 포함하며, 여기서 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산은 적어도 하나의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결되는, 적어도 2개의 인터류킨 (IL) 단백질 감마-c-박스 D-나선 영역의 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 복합 펩티드는 IL-15, IL-21 또는 이들의 조합의 세포 성장 촉진 활성을 저해한다. 일부 구현예에서, 복합 펩티드는 IL-15의 STAT5 신호전달 활성을 저해한다. 일부 구현예에서, 복합 펩티드는 IL-21의 STAT3 신호전달 활성을 저해한다.
일부 구현예에서, 치료적 유효량의 복합 펩티드 또는 이의 유도체, 및 약학적으로 허용 가능한 담체, 희석제, 부형제 또는 이들의 조합을 포함하는 약학적 조성물이 제공된다. 약학적 조성물의 일부 구현예에서, 복합 펩티드는 서열번호 1, 서열번호 2 및 서열번호 3으로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 약학적 조성물의 일부 구현예에서, 복합 펩티드 또는 이의 유도체는 IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 및 IL-21로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 γc-사이토카인의 활성을 조절한다.
일부 구현예에서, γc-사이토카인-매개 질환을 예방 또는 치료하는 방법이 제공된다. 일부 구현예에서, 상기 방법은, 치료적 유효량의 복합 펩티드 또는 이의 유도체, 및 약학적으로 허용 가능한 담체, 희석제, 부형제 또는 이들의 조합을 포함하는 약학적 조성물로서, 여기서 복합 펩티드는 서열번호 1, 서열번호 2 및 서열번호 3으로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산을 포함하며, 여기서 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산은 적어도 하나의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결되고, 복합 펩티드 또는 이의 유도체는 IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 및 IL-21로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 γc-사이토카인의 활성을 조절하고, 복합 펩티드의 유도체는 복합 펩티드와 약 50% 내지 약 99%의 동일성을 공유하는 아미노산 서열을 포함하는 약학적 조성물을, 이를 필요로 하는 대상에게 투여함으로써, γc-사이토카인-매개 질환을 예방 또는 치료하는 것을 포함한다.
일부 구현예에서, γc-사이토카인-매개 질환은 CD4-백혈병, CD8-백혈병, LGL-백혈병, 전신성 홍반성 루프스, 쇼그렌 증후군(Sjogren's syndrome), 베게너 육아종증(Wegener's granulomatosis), 셀리악병(Celiac disease), 하시모토 갑상선염(Hashimoto's thyroiditis), 류마티스성 관절염, 진성 당뇨병, 건선, 다발성 경화증, 포도막염, 눈의 염증, 이식편 대 숙주 질환 (GvHD), 염증성 장 질환 (IBD, 궤양성 대장염 및 크론병(Crohn's disease) 포함), 전신성 홍반성 루푸스 및 원형 탈모증으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
일부 구현예에서, HTLV-1-관련 척수병증 (HAM)/열대성 경련성 하반신불완전마비 (tropical spastic paraparesis, TSP) 관련 질환을 예방 또는 치료하는 방법이 제공된다. 일부 구현예에서, 상기 방법은, 치료적 유효량의 복합 펩티드 또는 이의 유도체, 및 약학적으로 허용 가능한 담체, 희석제, 부형제 또는 이들의 조합을 포함하는 약학적 조성물로서, 여기서 복합 펩티드는 서열번호 1, 서열번호 2 및 서열번호 3으로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산을 포함하며, 여기서 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산은 적어도 하나의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결되고, 복합 펩티드 또는 이의 유도체는 IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 및 IL-21로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 γc-사이토카인의 활성을 조절하고, 복합 펩티드의 유도체는 복합 펩티드와 약 50% 내지 약 99%의 동일성을 공유하는 아미노산 서열을 포함하는 약학적 조성물을, 이를 필요로 하는 대상에게 투여함으로써, HTLV-1-관련 척수병증 (HAM)/열대성 경련성 하반신불완전마비 (TSP) 관련 질환을 예방 또는 치료하는 것을 포함한다.
일부 구현예에서, HAM/TSP 관련 질환은 성인 T-세포 백혈병 (ATL), HTLV-관련 척수병증/열대성 경련성 하반신불완전마비 (HAM/TSP), 및 포도막염 (HU), 관절증, 폐병증, 피부염, 외분비증 및 근염과 같은 HTLV와 관련된 다른 비(非)신생물성 염증성 질환으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
일부 구현예에서, 염증성 호흡기 질환을 예방 또는 치료하는 방법이 제공된다. 일부 구현예에서, 상기 방법은, 치료적 유효량의 복합 펩티드 또는 이의 유도체, 및 약학적으로 허용 가능한 담체, 희석제, 부형제 또는 이들의 조합을 포함하는 약학적 조성물로서, 여기서 복합 펩티드는 서열번호 1, 서열번호 2 및 서열번호 3으로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산을 포함하며, 여기서 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산은 적어도 하나의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결되고, 복합 펩티드 또는 이의 유도체는 IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 및 IL-21로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 γc-사이토카인의 활성을 조절하고, 복합 펩티드의 유도체는 복합 펩티드와 약 50% 내지 약 99%의 동일성을 공유하는 아미노산 서열을 포함하는 약학적 조성물을, 이를 필요로 하는 대상에게 투여함으로써, 염증성 호흡기 질환을 예방 또는 치료하는 것을 포함한다.
일부 구현예에서, 염증성 호흡기 질환은 천식, 부비동염, 건초열, 기관지염, 만성 폐쇄성 폐질환 (COPD), 알레르기성 비염, 급성 및 만성 중이염, 및 폐 섬유증으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
일부 구현예에서, 미용적 병태(cosmetic condition)를 예방 또는 치료하는 방법이 제공된다. 일부 구현예에서, 상기 방법은, 치료적 유효량의 복합 펩티드 또는 이의 유도체, 및 약학적으로 허용 가능한 담체, 희석제, 부형제 또는 이들의 조합을 포함하는 약학적 조성물로서, 여기서 복합 펩티드는 서열번호 1, 서열번호 2 및 서열번호 3으로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산을 포함하며, 여기서 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산은 적어도 하나의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결되고, 복합 펩티드 또는 이의 유도체는 IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 및 IL-21로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 γc-사이토카인의 활성을 조절하고, 복합 펩티드의 유도체는 복합 펩티드와 약 50% 내지 약 99%의 동일성을 공유하는 아미노산 서열을 포함하는 약학적 조성물을, 이를 필요로 하는 대상에게 투여함으로써, 미용적 병태를 예방 또는 치료하는 것을 포함한다.
일부 구현예에서, 미용적 병태는 여드름, 탈모, 일광화상, 손발톱 유지 및 노화의 출현으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
일부 구현예에서, 환자의 병태를 예방 또는 치료하기 위한 키트가 제공된다. 키트의 일부 구현예에서, 병태는 γc-사이토카인-매개 질환, HTLV-1-관련 척수병증 (HAM)/열대성 경련성 하반신불완전마비 (TSP) 관련 질환, 염증성 호흡기 질환, 미용적 병태 또는 이들의 조합이다. 일부 구현예에서, 키트는, 치료적 유효량의 복합 펩티드 또는 이의 유도체, 및 약학적으로 허용 가능한 담체, 희석제, 부형제 또는 이들의 조합을 포함하는 약학적 조성물로서, 여기서 복합 펩티드는 서열번호 1, 서열번호 2 및 서열번호 3으로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산을 포함하며, 여기서 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산은 적어도 하나의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결되고, 복합 펩티드 또는 이의 유도체는 IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 및 IL-21로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 γc-사이토카인의 활성을 조절하고, 복합 펩티드의 유도체는 복합 펩티드와 약 50% 내지 약 99%의 동일성을 공유하는 아미노산 서열을 포함하는 약학적 조성물을 포함한다.
키트의 일부 구현예에서, 병태는 CD4 백혈병, CD8 백혈병, LGL 백혈병, 전신성 홍반성 루푸스, 쇼그렌 증후군, 베게너 육아종증, 셀리악병, 하시모토 갑상선염, 류마티스성 관절염, 진성 당뇨병, 건선, 다발성 경화증, 포도막염, 눈의 염증, 이식편 대 숙주 질환 (GvHD), 염증성 장 질환 (IBD, 궤양성 대장염 및 크론병 포함), 전신성 홍반성 루푸스, 원형 탈모증, 성인 T-세포 백혈병 (ATL), HTLV-관련 척수병증/열대성 경련성 하반신불완전마비 (HAM/TSP), 및 포도막염 (HU), 관절증, 폐병증, 피부염, 외분비증, 근염과 같은 HTLV와 관련된 다른 비신생물성 염증성 질환, 천식, 부비동염, 건초열, 기관지염, 만성 폐쇄성 폐질환 (COPD), 알레르기성 비염, 급성 및 만성 중이염, 및 폐 섬유증, 여드름, 탈모, 일광화상, 손발톱 유지 또는 노화의 출현 중 하나 이상이다.
복합 펩티드의 일부 구현예에서, 펩티드내 탄화수소 링커에 존재하는 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합은, 하나 이상의 부가적인 화학적 관능기를 첨가하기 위한 하나 이상의 유기 화학 반응에 이용된다. 복합 펩티드의 일부 구현예에서, 하나 이상의 유기 화학 반응은 알켄 반응을 포함한다. 복합 펩티드의 일부 구현예에서, 알켄 반응은 수소화붕소첨가, 옥시수은화(oxymercuration), 수화, 염소화, 브롬화, HF, HBr, HCl 또는 HI의 첨가, 디히드록시화(dihydroxylation), 에폭시화, 수소첨가 및 시클로프로판화로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 복합 펩티드의 일부 구현예에서, 하나 이상의 부가적인 화학적 관능기는 알켄 반응 이후에 첨가될 수 있고, 여기서 하나 이상의 부가적인 화학적 관능기는 하나 이상의 화학기 치환기의 공유결합적 첨가를 포함하며, 여기서 하나 이상의 화학기 치환기의 공유결합적 첨가는 에폭시드와 히드록실기의 친핵성 반응을 포함한다. 복합 펩티드의 일부 구현예에서, 하나 이상의 부가적인 화학적 관능기는 비오틴, 방사성동위원소, 치료제, 라파마이신, 빈블라스틴, 탁솔, 비(非)단백질 형광 화학기, FITC, 히드라지드, 로다민, 말레이미드, 단백질 형광기, GFP, YFP 및 mCherry로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
도 1a는, 인간 γc-사이토카인 패밀리 구성원의 D-나선 영역의 정렬을 나타낸다.
도 1b는, γc-사이토카인의 D-나선 영역 주위에 공통(consensus) 서열을 만들어내는, γc-박스 (서열번호 10) 및 IL-2/IL-15 박스 (서열번호 11) 모티프를 도시한다.
도 2는, 아미노산의 생화학적 특성의 도표화된 표현을 도시한다.
도 3a는, PT-18 증식 검정에서 BNZ-γ에 의한 IL-15 및 IL-9 활성의 저해를 나타낸다.
도 3b는, IL-2 또는 IL-15, 및 0, 0.1, 1 또는 10 μM BNZ-γ의 존재 하에서 성장된 CTLL-2 세포의 증식 검정을 나타낸다.
도 3c는, NK92 증식 검정에서 서열번호 3에 의한 IL-15 및 IL-21 활성의 저해를 나타낸다.
도 3d는, 서열번호 3의 μM 용량 반응, 및 IL-2, IL-15 또는 IL-21의 존재 하에서 성장된 NK92 세포의 증식 검정을 나타낸다.
도 4a는, BNZ-γ에 의한 STAT5의 IL-15-매개 티로신-인산화의 저해를 나타낸다.
도 4b는, 서열번호 3에 의한 CTLL-2 세포에서의 STAT5의 IL-2-매개 인산화가 아닌, STAT5의 IL-15-매개 인산화의 저해, 및 서열번호 3에 의한 NK92 세포에서의 STAT3의 IL-21-매개 인산화의 저해를 나타낸다.
도 5a는, HAM/TSP 말초 혈액을 사용한 생체외 T-세포 증식 검정을 나타낸다. T-세포 증식은 BNZ-γ의 첨가에 의해 저해된다.
도 5b는, BNZ-γ를 배양액에 첨가한 후, HAM/TSP 말초 혈액을 사용한 생체외 T-세포 증식 검정에서 CD4+CD25+ 세포의 집단이 감소됨을 나타낸다.
도 5c는, BNZ-γ를 배양액에 첨가한 후, HAM/TSP 말초 혈액을 사용한 생체외 T-세포 증식 검정에서 CD4+Ki67 세포의 집단이 감소됨을 나타낸다.
도 5d는, BNZ-γ를 배양액에 첨가한 후, HAM/TSP 말초 혈액을 사용한 생체외 T-세포 증식 검정에서 구아바 염색에 의한 생세포 백분율(%)이 영향을 받지 않음을 나타낸다.
도 6은, 상이한 인간 γc-사이토카인 패밀리 구성원의 D-나선 영역에 대한 서열번호 3의 서열의 정렬을 나타낸다. 음영 영역은 서열번호 3의 서열에서 이의 상응하는 아미노산과 동일한 인간 γc-사이토카인 패밀리 구성원의 아미노산 서열을 나타낸다.
도 7은, NK92 증식 검정에서, 변형되지 않은 서열번호 3과 비교하여, 각각의 맞춤형(custom) 펩티드 유도체의 알파-나선 2차 구조에서 단일 나선 회전 (아미노산 위치 i 및 i+4) 또는 2개의 나선 회전 (아미노산 위치 i 및 i+7)에 걸쳐있는 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 함유하는 서열번호 3의 일련의 맞춤형 펩티드 유도체에 의한 IL-15 활성의 상대적인 저해를 나타낸다.
도 8a는, 모의(simulated) 장액에서 60분에 걸쳐, 하나의 탄화수소 링커 요소를 함유하는 서열번호 3의 대표적인 맞춤형 펩티드 유도체 (서열번호 39), 및 2개의 탄화수소 링커 요소 및 (D) 입체화학 배열의 특정 아미노산 위치를 함유하는 서열번호 3의 또 다른 대표적인 맞춤형 펩티드 유도체 (서열번호 57)와 비교하여, 변형되지 않은 서열번호 3의 시간 경과 프로테아제 안정성 측정을 나타낸다.
도 8b는, 모의 장액에서 120분에 걸쳐, 2개의 탄화수소 링커 요소를 함유하는 서열번호 3의 대표적인 맞춤형 펩티드 유도체 (서열번호 83)와 비교하여, 하나의 탄화수소 링커 요소를 함유하는 서열번호 3의 대표적인 맞춤형 펩티드 유도체 (서열번호 39)의 시간 경과 프로테아제 안정성 측정을 나타낸다.
도 9는, 인간 NK92 세포주에서 IFNg 유전자 전사의 비(非)-γc-사이토카인인 IL-12 유도가 아닌, 서열번호 83 (10 μM)에 의한 인터페론 감마 (IFNg)의 IL-15 및 IL-21 유도된 유전자 전사의 저해를 나타낸다.
개요
지금까지 100개가 넘는 사이토카인이 확인되었으며, 이는 원시 유전자 풀에서 유전자 중복(gene duplication)에 의해 개발된 것으로 간주된다 ([Bazan, J.F. 1990, Immunol. Today 11:350-354] 참조). 이러한 견해를 뒷받침하여, 한 그룹의 사이토카인은 다중-서브유닛 수용체 시스템에서 구성요소를 공유하는 것이 일반적이다. T 세포에서 가장 널리 입증된 공유된 사이토카인 서브유닛은 공통 γ 서브유닛 (γc-서브유닛)이다.
γc-서브유닛은 6개의 공지된 사이토카인 (인터류킨-2 (IL-2), 인터류킨-4 (IL-4), 인터류킨-7 (IL-7), 인터류킨-9 (IL-9), 인터류킨-15 (IL-15) 및 인터류킨-21 (IL-21), 종합적으로 "γc-사이토카인" 또는 "γc-패밀리 사이토카인"으로 불림)에 의해 공유되어 있으며, 모든 이러한 사이토카인에 대한 세포 활성화 신호를 전달하는데 있어서 필수적인 역할을 한다. 부가적으로, 각각의 γc-사이토카인에 대하여, γc-서브유닛과 복합체화될 때 완전한 기능적 수용체를 만들어내는, 1 또는 2개의 개별(private) 사이토카인-특이적 수용체 서브유닛이 존재한다 ([Rochman et al., 2009, Nat Rev Immunol. 9: 480-90] 참조).
γc-패밀리 사이토카인은, 상피, 간질 및 면역 세포에 의해 주로 생성되며, 다양한 림프구의 정상 및 병리학적 활성화를 제어하는 포유류 사이토카인의 그룹이다. 이러한 사이토카인은 흉선에서의 T 세포의 초기 발달뿐 아니라, 말초부에서의 이의 항상성에 결정적으로 요구된다. 예를 들어, 마우스에서, γc-서브유닛의 부재 하에서, T, B 및 NK 세포는 발달하지 않는다 ([Sugamura et al., 1996, Annu. Rev. Immunol.14:179-205] 참조).
γc-사이토카인은 면역계를 구성하는 림프구성 세포, 특히 T, B 및 NK 세포의 발달에 중요한 역할을 한다. 나아가, γc-사이토카인은 다양한 인간 질환과 관련되어 있다. 따라서, γc-사이토카인 활성을 저해하는 인자는 림프구 서브세트(subset)의 발달 메커니즘을 설명하고, 면역 장애 및 γc-사이토카인-매개 질환을 치료하는데 유용한 도구를 제공할 수 있다.
마우스에서 γc-서브유닛을 인코딩하는 유전자의 생식 계열 결핍 또는 인간에서 γc-서브유닛의 돌연변이는, NK, T 및 B 세포의 정상적인 외관 또는 기능을 방해함으로써 중증 복합 면역결핍증 (SCID)을 야기하는 것으로 공지되어 있다. γc-사이토카인인 IL-2, -4, -7, -9, -15, -21의 신호 전달에서 γc-서브유닛의 중요성은, γc-사이토카인에 대한 이러한 마우스 및 인간 환자로부터의 림프구 반응의 결여를 입증하는 연구에 제시되어 있다 ([Sugamura et al., 1995 Adv. Immunol. 59:225-277]에서 검토됨). 이는, γc-서브유닛과 γc-사이토카인 사이의 상호작용의 방해가 γc-사이토카인 패밀리 구성원에 의한 세포내 신호전달 사건을 효율적으로 차단할 수 있음을 나타낸다. 따라서, 본 발명의 구현예에 따른 안타고니스트 펩티드는 γc-사이토카인 패밀리 구성원의 탈조절(misregulation)에 의해 매개된 질환을 앓고 있는 인간에서 병원의(pathogenic) 변화를 효율적으로 차단할 것으로 예상된다.
개별적인 γc-사이토카인의 활성을 조절하기 위한 항체-매개 접근법에 대한 대안으로서, 본 출원인들은, 다수의 γc-사이토카인의 활성을 억제하는, 본원에서"Simul-Block"으로 지칭되는, 신규한 저분자량 화합물을 고안하였다. 화학물질 및 펩티드 둘 모두를 포함하는 이러한 저분자량 화합물은, 항체보다 면역원성이 적다. 이러한 특성은, Simul-Block을, 임상적 개입에서 γc-사이토카인 활성을 매개하기 위한 보다 효율적인 전략으로서 구별 짓는다.
γc-사이토카인과 관련된 병리학
최근의 연구에서, 발현의 조절이상 및 γc-사이토카인의 기능이상이 매우 다양한 인간 면역학적 및 조혈 질환을 유도할 수 있다고 제시되었다.
IL-2
IL-2는 역사적으로 원형 T 세포 성장 인자로 간주되었지만, IL-2 발현이 결여된 녹아웃(knockout) 마우스의 생성은, IL-2가 생체내 통상적인 T 세포의 성장 또는 발달에 중요하지 않다는 것을 밝혔다. 하지만, IL-2의 과발현은, T-세포의 서브세트인 조절 T 세포(T-reg)의 우선적 확장을 유도한다([Antony et al., 2006, J. Immunol. 176:5255-66] 참조). T-reg는 다른 세포의 면역 반응을 억제함으로써 말초 내성(peripheral tolerance)을 유지하는 작용을 한다([Sakaguchi et al., 2008, Cell 133:775-87]에서 검토됨). 말초 내성의 파괴는 인간에서 자가면역 질환을 유발하는 것으로 여겨진다.
따라서, T-reg의 면역억제 기능은 자가면역 질환의 발달을 방지하는 것으로 여겨진다([Sakaguchi et al., 2008, Cell 133:775-87] 참조). T-reg는 또한 암과 관련이 있으며, 여기서 고형 종양 및 혈액학적 악성종양은 증가된 수의 T-reg와 관련이 있다([De Rezende et al., 2010, Arch. Immunol. Ther. Exp. 58:179-190] 참조).
IL-4
IL-4는 T 헬퍼 세포의 Th2(제2형 헬퍼 T-세포) 서브세트로의 분화에 관여하는 비중복(non-redundant) 사이토카인이며, 이는 미숙한 B 세포의 IgE-생성 혈장 세포로의 분화를 촉진시킨다. IgE 수준은 알레르기성 천식에서 증가된다. 따라서, IL-4는 알레르기성 천식의 발달과 관련이 있다. IL-4를 표적으로 하는 항체는 알레르기성 천식을 치료하거나, 심지어 이의 발병을 예방하는데 사용될 수 있다([Le Buanec et al., 2007, Vaccine 25:7206-16] 참조).
IL-7
IL-7은 B 세포 발달 및 흉선에서 T 세포의 초기 발달에 필수적이다. 마우스에서, IL-7의 비정상 발현은 T-세포-관련 백혈병을 유발한다([Fisher et al., 1993, Leukemia 2:S66-68] 참조). 하지만, 인간에서, IL-7의 탈조절은 T-세포-관련 백혈병을 유발하는 것으로 보이지 않는다. 인간에서, IL-7의 단독 또는 또 다른 γc-사이토카인 패밀리 구성원인 IL-15와 조합으로의 상향 조절은, 대형 과립 림프구 (LGL) 백혈병과 관련이 있다.
IL-9
IL-9의 역할을 다른 γc-사이토카인 패밀리 구성원에 비해 아직 특징규명되어 있지 않다. IL-9 유전자가 결핍된 마우스는 정상적인 것으로 보이며, 림프 및 조혈 구획에서 세포의 어떠한 서브세트도 결여되어 있지 않다. 하지만, 최근의 연구에서, Th17(인터류킨-17에 의해 유도된 T-헬퍼) 세포의 생성에서의 IL-9의 생체내 역할이 밝혀졌다([Littman et al., 2010, Cell 140(6):845-58] 및 [Nowak et al., 2009, J. Exp. Med. 206: 1653-60] 참조).
IL-15
IL-15는 NK 세포, NK-T 세포, 상피내 림프구(IEL)의 일부 서브세트, γδ-T 세포 및 기억-표현형 CD8 T-세포의 발달에 결정적으로 관여한다([Waldmann, 2007, J. Clin. Immunol. 27:1-18] 및 [Tagaya et al., 1996, EMBO J. 15:4928-39] 참조). 마우스에서 IL-15의 과발현은 NK-T 세포 및 CD8 세포 유형 T 세포 백혈병의 발달을 유도한다([Fehniger et al., 2001, J. Exp. Med. 193:219-31], [Sato et al. 2011 Blood 117:4032-40] 참조). 이러한 실험적으로 유도된 백혈병은 인간에서의 LGL(대형 과립 림프구) 백혈병과 유사한 것으로 보이는데, 이는 두 경우 모두, 백혈병 세포가 CD8 항원을 발현하기 때문이다.
또한, IL-15-매개 자가분비 메커니즘이 CD4 T 림프구의 백혈병성 변형에 관여할 수 있는 것으로 의심된다([Azimi et al., 1998, Proc. Natl. Acad. Sci. 95:2452-7], [Azimi et al., 1999, J. Immunol. 163:4064-72], [Azimi et al., 2000, AIDS Res. Hum. Retroviruses 16:1717-22] 및 [Azimi et al., 2001, Proc. Natl. Acad. Sci. 98:14559-64] 참조). 예를 들어, 인간에서 성인 T 세포 백혈병을 유발하는 CD4-자극성 HTLV-I은, IL-15 및 IL-15Rα의 생성을 통해 바이러스-변형된 T 세포의 자가분비 성장을 유도한다 ([Azimi et al., 1998, Proc. Natl. Acad. Sci. 95:2452-7] 참조).
백혈병성 변형 이외에, 최근의 연구는 자가면역 질환인 셀리악병(CD)의 병리학적 발달에 IL-15가 관련이 있음을 시사한다. IL-15는 세포용해 효소(예를 들어, 그랜자임(Granzyme) 및 퍼포린(Perforin))뿐 아니라, 인터페론-γ의 발현을 유도함으로써, NK, CD8 및 장 상피내 림프구(IEL) 세포의 림포카인-활성 살해(LAK) 세포로의 분화를 자극하는 것으로 공지되어 있다. 셀리악병(본원에서 CD로 표시됨)은, 특이적 HLA-DQ 대립유전자를 발현하는, 개체에서 글루텐-함유 식품의 소비에 의해 유발되는 면역-매개 장병증이다.
이러한 질환의 유병률은 서구권 인구에서 1%이다. CD의 현재 유일한 치료법은 환자의 식이에서 글루텐을 완전히 제거하는 것이다. CD의 병리학은 장 점막에 대한 광범위한 손상에 의해 주로 유발되는데, 이는 장의 고유판(lamina propria)에 침투된 활성화된 CD8 T 세포에 의해 야기된다. 이러한 CD8 T 세포는 IL-15를 포함하는 메커니즘을 통해 활성화되는 것으로 보인다. 최근의 한 출판물은, 마우스에서 장세포에 의한 IL-15의 이소성 과발현이 장병증의 발달을 유도하며, 이는 CD 환자에서의 병변과 매우 유사하다는 것을 입증하였다. IL-15 활성의 중화는 병리학적 변화를 극적으로 감소시켰다. 따라서, IL-15에 의해 CD8 T 세포의 활성화를 차단하는 개입은, CD를 관리하는데 있어 통상적인 글루텐-프리(gluten-free) 식이에 대안적인 전략을 제공하는 것으로 보인다.
IL-21
IL-21은 가장 최근에 발견된 γc-패밀리의 구성원이다. 다른 패밀리 구성원과 달리, IL-21은 강력한 성장-촉진 효과를 갖는 것으로 보이지 않는다. 대신, IL-21은 세포 증식을 제어하는 인자보다 분화 인자로서 더 많이 기능하는 것으로 여겨진다([Tagaya, 2010, J. Leuk. Biol. 87:13-15] 참조).
γc-사이토카인-매개 장애의 치료를 위한 현재의 전략
γc-사이토카인이 다수의 인간 질환에 관여하는 것으로 여겨지기 때문에, γc-사이토카인 패밀리 활성을 저해함으로써 γc-사이토카인-관련 질환을 치료하는 몇몇 방법이 제안되었다. 이러한 방법에는, 생체내 표적화된 사이토카인의 활성을 중화시키기 위한 사이토카인-특이적 모노클로날(monoclonal) 항체의 사용; 사이토카인 활성을 선택적으로 저해하기 위한 개별 사이토카인-특이적 수용체 서브유닛 (공유된 γc-서브유닛 이외의 서브유닛)을 표적으로 하는 모노클로날 항체의 사용; 및 다운스트림 세포내 사이토카인 신호 전달 경로를 차단하는 화학적 저해제의 사용이 포함된다.
사이토카인-특이적 항체는 종종 치료제를 설계하는데 있어서 제1의 선택이지만, 수용체 구성요소를 공유하는 사이토카인은 중복되는 기능을 나타내며([Paul, W.E., 1989, Cell 57:521-24] 참조), 하나 초과의 사이토카인이 협동하여 질환을 유발할 수 있다(본원에 기재된 실시예 참조). 따라서, 단일 사이토카인의 중화를 포함하는 접근법은 사이토카인-관련 인간 질환의 치료에서 효과적이지 않을 수 있다.
공유된 수용체 구성요소를 인식하는 항체를 통해 다수의 사이토카인의 기능을 저해하는 치료제를 설계하기 위한 전략이 또한 제안되었다. 하지만, 사이토카인 수용체 시스템의 다중-서브유닛 성질, 및 단일 사이토카인에 대한 기능적 수용체가 상이한 구성으로 추정될 수 있다는 사실은, 이러한 접근법을 어렵게 만든다.
예를 들어, 기능적 IL-15 수용체는 IL-15Rβ/γc 또는 IL-15Rα/β/γc일 수 있다([Dubois et al., 2002, Immunity 17:537-47] 참조). IL-15Rβ 수용체(TMβ1)에 대한 항체는, IL-15 기능의 효율적인 저해제이지만, IL-15Rα 분자가 수용체 복합체에 존재하지 않는 경우만 가능하다([Tanaka et al., 1991, J. Immunol. 147:2222-28] 참조). 따라서, 공유된 또는 개별 서브유닛에 대하여 일어난 것에 관계없이, 모노클로날 항수용체 항체의 효과는, 맥락에 따라 달라질 수 있으며, 생체내에서 예측 불가능하다.
질환의 발병기전과 관련된 생물학적 활성 인자 또는 수용체에 대한 모노클로날 항체의 임상적 사용은 확립된 관행이지만, 성공적인 결과의 입증은 거의 없다. 나아가, 임상적으로 적합한 모노클로날 항체 치료의 확립은 길고 어려운 과정이며, 중화 항체의 성공적인 생성은 대체로 운의 문제이다. 예를 들어, γc-패밀리 사이토카인에 의한 신호전달의 매개에서의 γc-서브유닛의 결정적인 중요성으로 인해, γc-서브유닛에 대한 폴리클로날 및 모노클로날 항체를 생성하기 위한 다수의 시도가 이루어졌으며, 마우스 및 인간에서 γc-서브유닛을 인식하는 다수의 상업용 항체가 존재한다. 하지만, 이상하게도, 이러한 항-γc-서브유닛 항체 중 어느 것도 γc-사이토카인의 기능을 차단하지 못한다.
모노클로날 항체의 치료적 사용의 또 다른 문제는, 모노클로날 항체가 통상적으로 설치류를 인간 단백질로 면역화함으로써 생성되는데, 이렇게 생성된 항체는 외래 단백질이기 때문에 면역원성이 높다는 점이다. 이러한 문제를 회피하기 위해, 항체 분자가 인간 면역글로불린으로 인식되도록 모노클로날 항체의 아미노산 서열을 분자적으로 변형시키는데 (인간화로 불리는 과정), 이러한 과정은 시간과 비용이 요구된다.
다수의 γc-사이토카인의 저해에 대한 기존의 대안적인 예로서의, JAK3의 표적화
γc-서브유닛과 γc-사이토카인 사이의 상호작용은 야누스(Janus) 키나아제 3(Jak3)으로 불리는 세포내 단백질 티로신 키나아제의 활성화를 유도한다. Jak3은, 결국, PI3 키나아제 및 STAT5를 포함하는 다수의 신호전달 분자를 인산화시킨다. γc-서브유닛과 Jak3의 상호작용은 매우 특이적이다. 사실, 신호 전달을 위해 Jak3을 모집하는 다른 수용체 분자는 존재하지 않는다([O'Shea, 2004, Ann. Rheum. Dis. 63:(suppl. II):ii67-7] 참조). 따라서, γc-서브유닛을 통한 사이토카인 신호전달의 저해는 Jak3 키나아제의 활성을 차단함으로써 달성될 수 있다. 따라서, Jak3의 키나아제 활성을 표적으로 하는 다수의 화학적 저해제가 시장에 도입되었다([Pesu et al., 2008, Immunol. Rev. 223:132-142] 참조). 하나의 이러한 예는 CP690,550이다.
이러한 단백질 키나아제 저해제의 주요 단점은 Jak3 키나아제에 대한 특이성의 결여이다. 이러한 약물은, 다수의 단백질 키나아제에 대한 통상의 생화학적 반응인, Jak3 키나아제에 대한 ATP(아데노신-트리포스페이트) 분자의 결합을 차단하여, 다양한 조직에서 정상 세포의 건강을 위해 결정적으로 요구되는, Jak3 키나아제와 관련이 없는 다수의 세포내 단백질 키나아제의 작용을 차단하는 경향이 있다. 따라서, γc-서브유닛을 통한 신호전달의 보다 특이적인 저해제가 요구된다.
따라서, γc-사이토카인-관련 질환을 치료하기 위한 대안적인 전략이 크게 요구된다.
γc-박스의 발견
γc-사이토카인의 C-말단(D-나선)은 다중유닛 사이토카인 수용체의 공통 γc-서브유닛과 상호작용하기 위한 제안된 부위를 함유한다([Bernard et al., 2004 J. Biol. Chem. 279:24313-21]). 마우스 및 인간에서 확인된 모든 γc-사이토카인의 아미노산의 생화학적 특성의 비교는, 아미노산의 화학적 성질, 예를 들어 소수성, 친수성, 염기/산성 성질이, 동일하지 않은 경우, γc-사이토카인 패밀리의 구성원에 걸쳐 D-나선의 다수의 위치에서 보존된다는 것을 밝혔다.
대조적으로, γc-사이토카인인 IL-4와 관련이 있지만, γc-서브유닛에 결합하지 않는 IL-13의 서열은, γc-사이토카인에 대한 D-나선 영역에서 유의한 상동성을 나타내지 않으며, 이는 D-나선 영역에서의 서열 상동성이 γc-서브유닛에 대한 결합과 상관관계가 있음을 시사한다. 도 1a에 제시된 바와 같이, 인간에서 γc-사이토카인 패밀리 구성원의 D-나선 영역의 아미노산 서열의 정렬은, 본원에서 "γc-박스"로 지칭되는 이러한 사이토카인에서 중간정도 서열 상동성의 모티프를 보여준다.
γc-박스(서열번호 10)는 19개의 아미노산을 포함하며, 여기서 19개의 위치 중, 위치 4, 5 및 13은, 각각, 페닐알라닌, 류신 및 글루타민으로서 완전히 보존된다. 아미노산이 물리화학적 특성을 공유하는 2 또는 3개의 관련 아미노산 중 하나인, γc-박스의 위치 6, 7 및 11에서 보다 덜 보존된 것이 관찰된다: 위치 6은 극성 아미노산인 글루타메이트, 아스파라긴 또는 글루타민에 의해 점유될 수 있고; 비(非)극성 아미노산인 세린 또는 아르기닌은 위치 7을 점유할 수 있고; 위치 11은 비극성 지방족 아미노산인 류신 또는 이소류신 중 어느 것에 의해 점유됨. 위치 9 및 16은 비극성 아미노산인 이소류신 또는 극성 아미노산인 리신 중 어느 것에 의해 점유될 수 있다. 도 1b 참조. γc-박스의 아미노산 조성에 있어서의 약간의 차이가 γc-사이토카인의 서브패밀리 중 위치 9 및 16에서 관찰된다. 종에 걸친 γc-사이토카인의 비교는, 이소류신이 종종 IL-2/15 서브패밀리에서 9 및 16 위치에 존재하는 반면, 다른 γc-패밀리 구성원은 이러한 위치에 종종 리신을 보유한다는 것을 나타낸다. 특정 이론에 구애됨 없이, 이소류신 및 리신은 생화학적으로 상이하기 때문에, IL-2/15 서브패밀리와 다른 γc-사이토카인 사이에 특정한 형태적 차이를 부여할 수 있다.
γc-사이토카인 사이에서의 γc-박스 모티프의 보존은, D-나선 영역에 위치한 글루타민 (Gln, Q) 잔기가 γc-서브유닛에 대한 γc-사이토카인의 결합에 중요하다는 발견에 의해 뒷받침된다([Bernard et al., 2004 J. Biol. Chem. 279: 24313-21]).
γc-사이토카인 활성의 펩티드 저해제
γc-패밀리 사이토카인의 활성은 γc-사이토카인과 γc-서브유닛 사이의 상호작용을 방해함으로써, 예를 들어 다중-서브유닛 사이토카인 수용체를 통해 신호전달을 자극하지 않으면서 γc-서브유닛과 상호작용할 수 있는 경쟁적 저해제를 도입함으로써 차단될 수 있다. 특정 이론에 구애됨 없이, γc-서브유닛에 대한 γc-패밀리 사이토카인의 결합에 참여하는, 보존된 γc-박스 모티프는, γc-사이토카인 신호전달의 펩티드 저해제를 설계하는데 이용될 수 있는 코어 염기 아미노산 서열을 제공한다.
γc-사이토카인 신호전달을 조절하기 위한 안정한 복합 펩티드, 및 이의 조성물, 키트 및/또는 시스템이 본원에 제공된다. 용어 "복합 펩티드", "올리고펩티드", "폴리펩티드", "펩티드" 및 "단백질"은, 본 발명의 구현예에 따라 제공되며, 임의의 길이의 일련의 아미노산 잔기를 설계하는데 사용될 수 있는 "맞춤형 펩티드 유도체"에 대하여 언급될 때, 상호교환적으로 사용될 수 있다. 본 발명의 구현예의 펩티드는 선형 또는 고리형일 수 있다. 본 발명의 구현예의 펩티드는 천연 아미노산, 비천연 아미노산, (D) 입체화학 배열의 아미노산, (L) 입체화학 배열의 아미노산, (R) 입체화학 배열의 아미노산, (S) 입체화학 배열의 아미노산 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
코어 γc-박스 아미노산 서열은 D/E-F-L-E/Q/N-S/R-X-I/K-X-L/I-X-Q (서열번호 2) (여기서 X는 임의의 아미노산을 나타냄)를 포함한다. 본원에 기재된 적어도 일부 구현예는, 하나 이상의 γc-사이토카인의 활성을 저해할 수 있는 코어 γc-박스 아미노산 서열의 맞춤형 펩티드 유도체에 관한 것이다. 맞춤형 펩티드 유도체는, 이의 부분 아미노산 서열이 코어 γc-박스 아미노산 서열에 대하여 대략 50%, 50-60%, 60-70%, 70-80%, 80%, 90%, 95%, 97%, 98%, 99% 또는 99.8%의 동일성을 나타내는 임의의 펩티드를 포함한다. 맞춤형 펩티드 유도체는, 펩티드 유도체의 부분 아미노산 서열이 코어 γc-박스의 아미노산과 유사한 물리화학적 특성을 갖는 아미노산을 포함하는, 임의의 펩티드를 추가로 포함한다. 예를 들어, 유사한 물리화학적 특성을 갖는 아미노산은 방향족 아미노산인 페닐알라닌, 티로신, 트립토판 및 히스티딘을 포함할 수 있다. 도 2는, 코어 γc-박스를 포함하는 아미노산에 대하여 치환될 수 있는, 유사한 물리화학적 특성을 갖는 아미노산의 도표화된 표현을 나타낸다. 코어 γc-박스의 펩티드 유도체는 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25-30, 30-35, 35-40, 40-45, 45-50 또는 50개 초과의 아미노산 길이일 수 있다. 일부 구현예에서, 맞춤형 펩티드 유도체는 기존 생물학적 단백질/펩티드의 N-말단, C-말단 및/또는 측면 잔기에 컨쥬게이션될 수 있다.
본원에 기재된 일부 구현예는, 코어 γc-박스의 맞춤형 펩티드 유도체의 하나 이상의 나선형 2차 구조의 형성 및/또는 안정화를 증강시키는 것에 관한 것이다. 일부 구현예에서, 코어 γc-박스의 맞춤형 펩티드 유도체의 나선형 2차 구조는 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소(문헌에서 종종 "스테이플(staple)"로 지칭됨)를 혼입시킴으로써 증강 또는 안정화된다.
본원에 사용된 바, 용어 "스테이플", "탄화수소", "탄화수소 링커 요소", "탄화수소 링커 사슬", "링커 요소", "링커 사슬" 또는 "링커"는, 적어도 1 내지 약 20개의 탄소 원자를 포함하는 임의의 탄소 함유 화학적 사슬 (직쇄 또는 분지형)을 나타낸다. 탄소 함유 화학적 사슬은 사슬 내 공유결합적으로 부착된 하나 이상의 화학기 치환기를 가질 수 있다. 탄소 함유 화학적 사슬은 Z 또는 E 기하학적 배열, 또는 Z 및 E 기하학적 배열의 조합으로 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 가질 수 있다. 탄소 함유 화학적 사슬은 또한 하나 이상의 탄소-탄소 삼중 결합을 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 탄소 함유 화학적 사슬은 Z 또는 E 기하학적 배열, 또는 Z 및 E 기하학적 배열의 조합으로 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 가질 수 있으며, 부가적으로 하나 이상의 탄소-탄소 삼중 결합을 가질 수 있다. 탄소 함유 화학적 사슬은 또한 할로겐 원자에 의해 허용되는 화학적 원자가에 따라 할로겐 원자 치환(플루오린, 염소, 브롬 및/또는 요오드 중 하나 이상)을 공유결합적으로 혼입시킬 수 있다. 탄소 함유 화학적 사슬은 헤테로원자에 의해 허용되는 화학적 원자가에 따라 헤테로원자 치환(산소, 질소 및/또는 황 중 하나 이상)을 공유결합적으로 혼입시킬 수 있다. 탄소 함유 화학적 사슬은, 비제한적으로, 치환기 존재 유무 하에서 하나 이상의 탄소 방향족 고리계(비제한적인 예에는, 페닐, 나프틸, 안트라실 등이 포함됨), 치환기 존재 유무 하에서 하나 이상의 헤테로아릴 고리계(비제한적인 예에는, 푸란, 티오펜, 피롤, 피리딘, 피란, 옥사진, 티아진, 피리미딘, 피리다진, 피라진, 티인, 피라졸, 이미다졸, 트리아졸, 인돌, 퀴놀론, 이속사졸, 옥사졸, 이소티아졸, 티아졸 등이 포함됨), 치환기 존재 유무 하에서 하나 이상의 비(非)방향족 탄소 고리계(비제한적인 예에는, 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실 등이 포함됨), 및 치환기 존재 유무 하에서 하나 이상의 헤테로시클릴 고리계(비제한적인 예에는, 에틸렌 옥시드, 에틸렌 이민, 에틸렌 술파이드, 테트라히드로푸란, 테트라히드로티오펜, 테트라히드로피란, 테트라히드로티오피란, 디옥산, 피롤리딘, 피페리딘, 피페라진, 모르폴린 등이 포함됨)를 공유결합적으로 혼입시킬 수 있다. 적합한 치환기에는, 비제한적으로, 알킬, 알카릴, 아릴, 아르알킬, 알콕시, 티오알콕시, 아릴옥시, 할로알킬, 할로, 옥소, 니트로, 히드록시, 메르캅토, 카르복시, 알킬카르보닐, 알콕시카르보닐, 알칸술포닐, 아미노, 아미도, 아지도, 시아노, PEG, 친화성 표지, 표적화 모이어티, 지방산 유도체화 아실기, 비오틴, 방사성동위원소, 치료제(비제한적인 예에는, 라파마이신, 빈블라스틴, 탁솔 등이 포함됨), 비단백질 형광 화학기(비제한적인 예에는, FITC, 히드라지드, 로다민, 말레이미드 등이 포함됨), 및 단백질 형광기(비제한적인 예에는, GFP, YFP, mCherry 등이 포함됨) 중 하나 이상이 포함된다.
일부 구현예에서, 하나 이상의 링커 요소는 본 개시의 임의의 2개 이상의 별개의 맞춤형 펩티드 유도체를 연결할 수 있다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 링커 요소가 임의의 2개 이상의 별개의 맞춤형 펩티드 유도체를 연결하는 경우, 링커 요소는 펩티드간 링커 요소로 지칭된다.
일부 구현예에서, 코어 γc-박스 맞춤형 펩티드 유도체는 2개 이상의 α-알케닐 치환된 아미노산을 포함한다. 일부 구현예에서, 2개 이상의 α-알케닐 치환된 아미노산은 α-알케닐 치환된 아미노산에 혼입된 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된다. 일부 구현예에서, α-알케닐 치환된 아미노산은 펩티드 합성 동안 폐환 복분해에 의한 펩티드내 탄화수소 링커 요소의 형성을 촉매화하는데 이용된다. 펩티드내 링커 요소는 본 개시의 맞춤형 펩티드 유도체의 동일한 서열 상에 별개의 아미노산을 연결한다. 일부 구현예에서, 본 개시의 펩티드는 선형 또는 고리형이다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 펩티드는 펩티드간 및 펩티드내 탄화수소 링커의 조합을 갖는다. 당업자는, 선형 및 고리형 펩티드의 임의의 조합, 및 펩티드간 및 펩티드내 탄화수소 링커의 임의의 조합 및 수가 가능하다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 원형 펩티드는 원형 펩티드 내 2개의 치환된 아미노산(예를 들어, α-알케닐 치환된 아미노산)을 연결하는 하나 이상의 펩티드내 링커를 가질 수 있다. 원형 펩티드는 하나 이상의 펩티드간 링커를 통해 하나 이상의 치환된 아미노산(예를 들어, α-알케닐 치환된 아미노산)을 포함하는 또 다른 펩티드에 부가적으로 연결될 수 있다.
α-알케닐 치환된 아미노산의 비제한적인 예에는, R-프로페닐알라닌(CAS: 288617-76-5; R3Ala), S-프로페닐알라닌(CAS: 288617-71-0; S3Ala), D-알릴글리신(CAS: 170642-28-1; D3Gly), L-알릴글리신(CAS: 146549-21-5; L3Gly), R-펜테닐알라닌(CAS: 288617-77-6; R5Ala), S-펜테닐알라닌(CAS: 288617-73-2; S5Ala), R-펜테닐글리신(CAS: 1093645-21-6; R5Gly), S-펜테닐글리신(CAS: 856412-22-1; S5Gly), R-부테닐알라닌(CAS: 1311933-82-0; R4Ala), S-부테닐알라닌(CAS: 288617-72-1; S4Ala), R-부테닐글리신(CAS: 865352-21-2; R4Gly), S-부테닐글리신(CAS: 851909-08-5; S4Gly), R-헥세닐알라닌(CAS: 288617-78-7; R6Ala), S-헥세닐알라닌(CAS: 288617-74-3; S6Ala), R-헥세닐글리신(CAS: 1208226-88-3; R6Gly), S-헥세닐글리신(CAS: 1251904-51-4; S6Gly), R-헵테닐알라닌(CAS: 1311933-84-2; R7Ala), S-헵테닐알라닌(CAS: 1311933-83-1; S7Ala), R-헵테닐글리신(CAS: 1262886-63-4; R7Gly), S-헵테닐글리신(CAS: 1058705-57-9; S7Gly), 이치환된 비스-프로페닐글리신(CAS: 1311992-97-8; bis3Gly), 이치환된 비스-펜테닐글리신(CAS: 1068435-19-7; bis5Gly), 이치환된 비스-부테닐글리신(bis4Gly), 이치환된 비스-헥세닐글리신(bis6Gly), 이치환된 비스-헵테닐글리신(bis7Gly), R-옥테닐알라닌(CAS: 945212-26-0; R8Ala), S-옥테닐알라닌(CAS: 288617-75-4; S8Ala), R-옥테닐글리신(CAS: 1191429-20-5; R8Gly) 및 S-옥테닐글리신(CAS: 1262886-64-5; S8Gly) (표 1 참조)이 포함된다. 다른 아미노산 치환이 또한 고려되며, 이는 본 개시의 범위에 포함된다.
당업자는, 본원에 개시된 펩티드의 구현예에서, 임의의 위치의 임의의 아미노산이 치환된 아미노산(예를 들어, α-알케닐 치환된 아미노산)일 수 있다는 것을 이해할 것이다. 일부 구현예에서, (예를 들어, 탄화수소 링커 요소를 통한) 하나 이상의 펩티드간 및/또는 펩티드내 연결의 형성을 가능하게 하는 아미노산의 다른 변형이 또한 고려된다.
펩티드내 탄화수소 링커 요소는 단백질 가수분해 소화에 대한 펩티드(들)의 민감성을 감소시킴으로써 펩티드(들)의 안정성을 증가시키는 것으로 제시되었다([Walensky and Bird, 2014, J. Med. Chem. 57:6275-88]에서 검토됨, 상기 문헌은 그 전문이 본원에 참조로서 인용됨). 따라서, 일부 구현예에서, 펩티드내 탄화수소 링커 요소는 세린 프로테아제, 시스테인 프로테아제, 트레오닌 프로테아제, 아스파르트산 프로테아제, 글루탐산 프로테아제, 메탈로프로테아제, 아스파라긴 펩티드 리아제 또는 이들의 조합에 의해 분해에 대한 펩티드의 민감성을 감소시킨다. 일부 구현예에서, 펩티드내 탄화수소 링커 요소는 펩티드의 생리활성 2차 구조를 안정화시킴으로써 알파-나선 영역에서 유도된 특정 펩티드의 생물학적 활성을 개선시킨다. 일부 구현예에서, 생물학적 활성은 사이토카인 효과의 저해에 해당한다.
γc-서브유닛에 결합하는 사이토카인에서 보존된 γc-박스 모티프의 동정을 기반으로 하여, 본 출원인들은 인간 IL-2 및 IL-15 γc-박스 둘 모두의 부분 아미노산 서열을 조합한 인공 복합 펩티드인, 신규한 19-머(mer) 맞춤형 유도체 펩티드를 고안하였다. 본원에서 BNZ-γ로 지칭되는, 19-mer 펩티드는, 아미노산 서열: I-K-E-F-L-Q-R-F-I-H-I-V-Q-S-I-I-N-T-S (서열번호 1)로 이루어지며, 여기서 볼드체로 표시된 아미노산은 IL-2와 IL-15 사이에서 보존되며, 밑줄 그어진 아미노산은 아미노산의 물리화학적 특성이 보존되는 위치를 나타낸다.
본 출원인들은, 19-mer BNZ-γ가 IL-3 또는 IL-4 유도된 세포 증식이 아닌, IL-15 및 IL-9 유도된 세포 증식을 억제한다는 것을 발견하였다. 도 3a 및 실시예 2 참조. 본 출원인들은 나아가, BNZ-γ가 세포내 사이토카인 신호 전달 분자인 STAT-5의 IL-15 매개 인산화를 저해한다는 것을 입증하였다. 도 4a 및 실시예 5 참조. 이러한 결과는, 보존된 γc-박스 모티프의 맞춤형 펩티드 유도체가 다수의 γc-사이토카인의 활성을 저해할 수 있다는 것을 입증한다.
몇몇 구현예는, 하나 이상의 γc-사이토카인의 활성을 저해할 수 있는, 19-mer BNZ-γ 아미노산 서열, I-K-E-F-L-Q-R-F-I-H-I-V-Q-S-I-I-N-T-S (서열번호 1)의 맞춤형 유도체 펩티드에 관한 것이다. 19-mer BNZ-γ 아미노산 서열의 맞춤형 펩티드 유도체는, 이의 부분 아미노산 서열이 아미노산 서열: I-K-E-F-L-Q-R-F-I-H-I-V-Q-S-I-I-N-T-S (서열번호 1)에 대하여 대략 50%, 50-60%, 60-70%, 70-80%, 80%, 90%, 95%, 97%, 98%, 99% 또는 99.8%의 동일성을 나타내는 임의의 펩티드를 포함한다. 맞춤형 펩티드 유도체는, 펩티드 유도체의 부분 아미노산 서열이 서열: I-K-E-F-L-Q-R-F-I-H-I-V-Q-S-I-I-N-T-S (서열번호 1)의 아미노산과 유사한 물리화학적 특성을 갖는 아미노산을 포함하는, 임의의 펩티드를 추가로 포함한다. 몇몇 구현예에서, 맞춤형 유도체 펩티드의 아미노산 잔기는 BNZ-γ의 아미노산 잔기와 유사한 물리화학적 특성을 보유하지만, 6개의 γc-사이토카인 패밀리 구성원에 대하여 본래의 19-mer 펩티드와 상이한 생물학적 저해 특이성을 나타낸다. BNZ-γ의 펩티드 유도체는 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25-30, 30-35, 35-40, 40-45, 45-50, 또는 50개 초과의 아미노산 길이일 수 있다. 일부 구현예에서, 맞춤형 펩티드 유도체는 기존 생물학적 단백질/펩티드의 N-말단, C-말단 및/또는 측면 잔기에 컨쥬게이션될 수 있다. 다른 모이어티는 복합 펩티드를 안정화시키는 단백질 또는 펩티드, 또는 비제한적으로, 소 혈청 알부민 (BSA), 알부민, 키홀 림펫 헤모시아닌 (KLH), IgG의 Fc 영역, 스캐폴드로서 기능하는 생물학적 단백질, 세포-특이적 항원에 대한 항체, 수용체, 리간드, 금속 이온 및 폴리 에틸렌 글리콜 (PEG)을 포함하는 다른 모이어티를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 본원에 개시된 임의의 맞춤형 펩티드 유도체는 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 19-mer BNZ-γ(서열번호 1)는 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함한다. 일부 구현예에서, 19-mer BNZ-γ(서열번호 1)는 서열번호 1에서 4개의 잔기만큼 떨어져 위치한 2개의 별개의 아미노산을 연결하는 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함한다. 일부 구현예에서, 19-mer BNZ-γ(서열번호 1)는 서열번호 1에서 7개의 잔기만큼 떨어져 위치한 2개의 별개의 아미노산을 연결하는 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함한다. 일부 구현예에서, 19-mer BNZ-γ(서열번호 1)는 서열번호 1에서 4개의 잔기만큼 떨어져 위치한 및 서열번호 1에서 7개의 잔기만큼 떨어져 위치한 2개의 별개의 아미노산을 연결하는 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함한다.
일부 구현예에서, 19-mer BNZ-γ(서열번호 1)가 보다 긴 펩티드 서열의 일부인 경우, 각각의 펩티드내 탄화수소를 통해 연결된 아미노산 중 어느 것도 서열번호 1의 첫 번째 잔기에 대한 N 말단 위치에 위치할 수 없거나, 또는 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 하나 이상은 서열번호 1의 첫 번째 잔기에 대한 N 말단 위치에 위치할 수 있다. 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0 또는 1개는, 서열번호 1의 첫 번째 잔기에 대한 단일 N 말단 위치에 위치할 수 있다. 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0, 1, 2, 3, 4 또는 5개는, 서열번호 1의 첫 번째 잔기에 대한 N 말단 위치에 위치할 수 있다.
일부 구현예에서, 19-mer BNZ-γ(서열번호 1)가 보다 긴 펩티드 서열의 일부인 경우, 각각의 펩티드내 탄화수소를 통해 연결된 아미노산 중 어느 것도 서열번호 1의 마지막 잔기에 대한 C 말단 위치에 위치할 수 없거나, 또는 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 하나 이상은 서열번호 1의 마지막 잔기에 대한 C 말단 위치에 위치할 수 있다. 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0 또는 1개는, 서열번호 1의 마지막 잔기에 대한 단일 C 말단 위치에 위치할 수 있다. 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0, 1, 2, 3, 4 또는 5개는, 서열번호 1의 마지막 잔기에 대한 C 말단 위치에 위치할 수 있다.
일부 구현예에서, 19-mer BNZ-γ(서열번호 1)가 보다 긴 펩티드 서열의 일부인 경우, 각각의 펩티드내 탄화수소를 통해 연결된 아미노산 중 어느 것도 서열번호 1의 첫 번째 잔기에 대한 N 말단 위치 및 서열번호 1의 마지막 잔기에 대한 C 말단 위치에 위치할 수 없거나, 또는 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 하나 이상은 서열번호 1의 첫 번째 잔기에 대한 N 말단 위치 및 서열번호 1의 마지막 잔기에 대한 C 말단 위치에 위치할 수 있다. 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0 또는 1개는, 서열번호 1의 첫 번째 잔기에 대한 단일 N 말단 위치 및 서열번호 1의 마지막 잔기에 대한 단일 C 말단 위치에 위치할 수 있다. 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0, 1, 2, 3, 4 또는 5개는, 서열번호 1의 첫 번째 잔기에 대한 N 말단 위치 및 서열번호 1의 마지막 잔기에 대한 C 말단 위치에 위치할 수 있다.
19-mer BNZ-γ(서열번호 1)의 일부 구현예에서, 아미노산 중 어느 것도 서열번호 1의 잔기 중 하나 이상에 컨쥬게이션된 하나 이상의 부가적인 모이어티 상에 위치한 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결되지 않거나, 또는 아미노산 중 하나 이상이 서열번호 1의 잔기 중 하나 이상에 컨쥬게이션된 하나 이상의 부가적인 모이어티 상에 위치한 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된다. 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0 또는 1개는, 서열번호 1에 컨쥬게이션된 하나 이상의 부가적인 모이어티 상에 위치할 수 있다. 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0, 1, 2, 3, 4 또는 5개는, 서열번호 1에 컨쥬게이션된 하나 이상의 부가적인 모이어티 상에 위치할 수 있다.
19-mer BNZ-γ(서열번호 1)의 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0, 1 또는 2개는, (D) 및 (L), 또는 (R) 및 (S) 입체화학 배열의 천연 또는 비천연 아미노산을 포함할 수 있다. 19-mer BNZ-γ의 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10개는, 천연 아미노산, 비천연 아미노산 또는 이들의 조합을 포함한다. 19-mer BNZ-γ의 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10개는, (D) 입체화학 배열, (L) 입체화학 배열 또는 이들의 조합을 포함한다. 19-mer BNZ-γ의 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10개는, (R) 입체화학 배열, (S) 입체화학 배열 또는 이들의 조합을 포함한다.
19-mer BNZ-γ의 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0, 1 또는 2개는, 치환된 측사슬 알파 탄소 또는 미치환된 측사슬 알파 탄소를 통해 연결된다. 19-mer BNZ-γ의 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10개는, 치환된 측사슬 알파 탄소, 미치환된 측사슬 알파 탄소 또는 이들의 조합을 통해 연결된다. D/E-F-L-E/Q/N-S/R-X-I/K-X-L/I-X-Q (서열번호 2) (여기서 X는 임의의 아미노산을 나타냄)를 포함하는 γc-박스 아미노산 서열은, 각각의 다중유닛 사이토카인 수용체의 공통 γc-서브유닛과 상호작용하는데 중요한, γc-사이토카인 패밀리의 각 구성원의 D-나선에서 확인된 보존된 서열이다.
일부 구현예에서, 본원에 개시된 임의의 맞춤형 펩티드 유도체는 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 서열번호 2의 복합 펩티드는 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함한다. 일부 구현예에서, 서열번호 2의 복합 펩티드는 서열번호 2에서 4개의 잔기만큼 떨어져 위치한 2개의 별개의 아미노산을 연결하는 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함한다. 일부 구현예에서, 서열번호 2의 복합 펩티드는 서열번호 2에서 7개의 잔기만큼 떨어져 위치한 2개의 별개의 아미노산을 연결하는 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함한다. 일부 구현예에서, 서열번호 2의 복합 펩티드는 서열번호 2에서 4개의 잔기만큼 떨어져 위치한 및 서열번호 2에서 7개의 잔기만큼 떨어져 위치한 2개의 별개의 아미노산을 연결하는 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함한다.
일부 구현예에서, 서열번호 2의 복합 펩티드가 보다 긴 펩티드 서열의 일부인 경우, 각각의 펩티드내 탄화수소를 통해 연결된 아미노산 중 어느 것도 서열번호 2의 첫 번째 잔기에 대한 N 말단 위치에 위치할 수 없거나, 또는 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 하나 이상은 서열번호 2의 첫 번째 잔기에 대한 N 말단 위치에 위치할 수 있다. 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0 또는 1개는, 서열번호 2의 첫 번째 잔기에 대한 단일 N 말단 위치에 위치할 수 있다. 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0, 1, 2, 3, 4 또는 5개는, 서열번호 2의 첫 번째 잔기에 대한 N 말단 위치에 위치할 수 있다.
일부 구현예에서, 서열번호 2의 복합 펩티드가 보다 긴 펩티드 서열의 일부인 경우, 각각의 펩티드내 탄화수소를 통해 연결된 아미노산 중 어느 것도 서열번호 2의 마지막 잔기에 대한 C 말단 위치에 위치할 수 없거나, 또는 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 하나 이상은 서열번호 2의 마지막 잔기에 대한 C 말단 위치에 위치할 수 있다. 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0 또는 1개는, 서열번호 2의 마지막 잔기에 대한 단일 C 말단 위치에 위치할 수 있다. 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0, 1, 2, 3, 4 또는 5개는, 서열번호 2의 마지막 잔기에 대한 C 말단 위치에 위치할 수 있다.
일부 구현예에서, 서열번호 2의 복합 펩티드가 보다 긴 펩티드 서열의 일부인 경우, 각각의 펩티드내 탄화수소를 통해 연결된 아미노산 중 어느 것도 서열번호 2의 첫 번째 잔기에 대한 N 말단 위치 및 서열번호 2의 마지막 잔기에 대한 C 말단 위치에 위치할 수 없거나, 또는 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 하나 이상은 서열번호 2의 첫 번째 잔기에 대한 N 말단 위치 및 서열번호 2의 마지막 잔기에 대한 C 말단 위치에 위치할 수 있다. 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0 또는 1개는, 서열번호 2의 첫 번째 잔기에 대한 단일 N 말단 위치 및 서열번호 2의 마지막 잔기에 대한 단일 C 말단 위치에 위치할 수 있다. 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0, 1, 2, 3, 4 또는 5개는, 서열번호 2의 첫 번째 잔기에 대한 N 말단 위치 및 서열번호 2의 마지막 잔기에 대한 C 말단 위치에 위치할 수 있다.
서열번호 2의 복합 펩티드의 일부 구현예에서, 아미노산 중 어느 것도 서열번호 2의 잔기 중 하나 이상에 컨쥬게이션된 하나 이상의 부가적인 모이어티 상에 위치한 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결되지 않거나, 또는 아미노산 중 하나 이상은 서열번호 2의 잔기 중 하나 이상에 컨쥬게이션된 하나 이상의 부가적인 모이어티 상에 위치한 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된다. 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0 또는 1개는, 서열번호 2에 컨쥬게이션된 하나 이상의 부가적인 모이어티 상에 위치할 수 있다. 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0, 1, 2, 3, 4 또는 5개는, 서열번호 2에 컨쥬게이션된 하나 이상의 부가적인 모이어티 상에 위치할 수 있다.
서열번호 2의 복합 펩티드의 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0, 1 또는 2개는, (D) 및 (L), 또는 (R) 및 (S) 입체화학 배열의 천연 또는 비천연 아미노산을 포함할 수 있다. 서열번호 2의 복합 펩티드의 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10개는, 천연 아미노산, 비천연 아미노산 또는 이들의 조합을 포함한다. 서열번호 2의 복합 펩티드의 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10개는, (D) 입체화학 배열, (L) 입체화학 배열 또는 이들의 조합을 포함한다. 서열번호 2의 복합 펩티드의 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10개는, (R) 입체화학 배열, (S) 입체화학 배열 또는 이들의 조합을 포함한다.
서열번호 2의 복합 펩티드의 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0, 1 또는 2개는, 치환된 측사슬 알파 탄소 또는 미치환된 측사슬 알파 탄소를 통해 연결된다. 서열번호 2의 복합 펩티드의 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10개는, 치환된 측사슬 알파 탄소, 미치환된 측사슬 알파 탄소 또는 이들의 조합을 통해 연결된다.
몇몇 구현예는, 도 1a에 도시된, IL-15, IL-2, IL-21, IL-4, IL-9 또는 IL-7의 γc-박스 모티프의 맞춤형 펩티드 유도체에 관한 것이다. 다른 구현예는, 인간 IL-15, IL-2, IL-21, IL-4, IL-9 및 IL-7 γc-박스 모티프 중 2개 이상의 아미노산 서열을 조합한 인공 복합 펩티드인 맞춤형 유도체 펩티드에 관한 것이다. 일부 구현예는, IL-15, IL-2, IL-21, IL-4, IL-9 또는 IL-7의 γc-박스 모티프의 아미노산 서열에 대하여 대략 50%, 50-60%, 60-70%, 70-80%, 80%, 90%, 95%, 97%, 98%, 99% 또는 99.8%의 동일성을 나타내는 부분 아미노산 서열을 갖는, IL-15, IL-2, IL-21, IL-4, IL-9 또는 IL-7의 γc-박스 모티프의 맞춤형 펩티드 유도체에 관한 것이다. IL-15, IL-2, IL-21, IL-4, IL-9 또는 IL-7의 γc-박스 모티프의 맞춤형 펩티드 유도체는, 펩티드 유도체의 부분 아미노산 서열이 IL-15, IL-2, IL-21, IL-4, IL-9 또는 IL-7의 γc-박스 모티프 서열의 아미노산과 유사한 물리화학적 특성을 갖는 아미노산을 포함하는, 임의의 펩티드를 추가로 포함한다.
몇몇 구현예는, γc-사이토카인 중 하나, 모든 또는 선택적 구성원의 기능을 저해할 수 있는 맞춤형 펩티드 유도체에 관한 것이다. 일부 구현예에서, 맞춤형 펩티드 유도체는 개별적인 γc-사이토카인 패밀리 구성원을 선택적으로 표적화한다. 예를 들어, 맞춤형 펩티드 유도체는 IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 또는 IL-21의 기능을 선택적으로 저해할 수 있다. 다른 구현예에서, 맞춤형 펩티드 유도체는 2개 이상의 γc-사이토카인 패밀리 구성원을 저해할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 구현예의 맞춤형 펩티드 유도체는 IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 및 IL-21 중 하나 이상과 조합된 IL-2; IL-7, IL-9, IL-15 및 IL-21 중 하나 이상과 조합된 IL-4; IL-9, IL-15 및 IL-21 중 하나 이상과 조합된 IL-7; IL-2, IL-4, IL-7, IL-15 및 IL-21 중 하나 이상과 조합된 IL-9; IL-2, IL-4, IL-7, IL-9 및 IL-21 중 하나 이상과 조합된 IL-15; 또는 IL-2, IL-4, IL-7, IL-9 및 IL-15 중 하나 이상과 조합된 IL-21의 기능을 선택적으로 저해할 수 있다. 다른 구현예에서, 맞춤형 펩티드 유도체는 모든 γc-사이토카인 패밀리 구성원을 포괄적으로 표적화할 수 있다.
특정 이론에 구애됨 없이, 맞춤형 펩티드 유도체는, 예를 들어 경쟁적 저해제로서, γc-서브유닛에 대한 γc-사이토카인의 결합을 감소시킴으로써, γc-사이토카인의 모든 또는 선택적 구성원의 기능을 저해할 수 있다. 이러한 맞춤형 펩티드 유도체는 임상 약물을 포함하는, 다양한 적용에 사용될 수 있다.
일부 구현예는, γc-사이토카인의 선택적 구성원 중 1개, 2개 또는 그 이상의 기능을 조절(증강시키거나 감소시키는 것을 포함)할 수 있는 맞춤형 펩티드 유도체에 관한 것이다. 일부 구현예에서, 맞춤형 펩티드 유도체는 개별적인 γc-사이토카인 패밀리 구성원을 선택적으로 표적화한다. 예를 들어, 맞춤형 펩티드 유도체는 IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 또는 IL-21의 기능을 선택적으로 증강 또는 저해할 수 있다. 다른 구현예에서, 맞춤형 펩티드 유도체는 2개 이상의 γc-사이토카인 패밀리 구성원을 증강시키거나 저해할 수 있다. 특정 구현예에서, 맞춤형 펩티드 유도체는, γc-사이토카인 중 1개, 2개 또는 그 이상의 활성을 증강시키거나 저해할 수 있는, P-K-E-F-L-E-R-F-V-H-L-V-Q-M-F-I-H-Q-S-L-S(서열번호 3)를 포함할 수 있다. 특정 구현예에서, 맞춤형 펩티드 유도체는, 적어도 IL-15 및 IL-21의 활성을 저해할 수 있는, P-K-E-F-L-E-R-F-V-H-L-V-Q-M-F-I-H-Q-S-L-S(서열번호 3)를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 본원에 개시된 보존된 γc-박스 모티프의 맞춤형 펩티드 유도체 중 하나 이상은, 하나 이상의 γc-사이토카인의 활성을 저해할 수 있다. 일부 구현예에서, 본원에 개시된 보존된 γc-박스 모티프의 맞춤형 펩티드 유도체 중 하나 이상은, 하나 이상의 γc-사이토카인에 의해 유도된 세포 증식을 억제함으로써 하나 이상의 γc-사이토카인의 활성을 저해할 수 있다. 일부 구현예에서, 본원에 개시된 보존된 γc-박스 모티프의 맞춤형 펩티드 유도체 중 하나 이상은, 하나 이상의 γc-사이토카인에 의해 매개된 세포내 사이토카인 신호 전달 분자의 인산화를 저해함으로써 하나 이상의 γc-사이토카인의 활성을 저해할 수 있다. 일부 구현예에서, 본원에 개시된 보존된 γc-박스 모티프의 맞춤형 펩티드 유도체 중 하나 이상은, 하나 이상의 γc-사이토카인에 의해 유도된 세포 증식을 억제하고, 하나 이상의 γc-사이토카인에 의해 매개된 세포내 사이토카인 신호 전달 분자의 인산화를 저해함으로써 하나 이상의 γc-사이토카인의 활성을 저해할 수 있다. 일부 구현예에서, 본원에 개시된 보존된 γc-박스 모티프의 맞춤형 펩티드 유도체 중 하나 이상은, 하나 이상의 다른 메커니즘에 의해 하나 이상의 γc-사이토카인의 활성을 저해할 수 있다.
일부 구현예에서, 본원에 개시된 펩티드 서열 중 하나 이상은, 본원에 개시된 사이토카인 중 하나 이상(예를 들어, IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 및 IL-21)에 의해 유도된 하나 이상의 세포 유형의 증식을 억제한다. 일부 구현예에서, 본원에 개시된 펩티드 서열 중 하나 이상은, 본원에 개시된 모든 사이토카인에 의해 유도된 하나 이상의 세포 유형의 증식을 억제한다. 일부 구현예에서, 본원에 개시된 펩티드 서열 중 하나 이상은, 본원에 개시된 사이토카인의 전부가 아닌 일부에 의해 유도된 하나 이상의 세포 유형의 증식을 억제한다. 예를 들어, 21-mer 서열번호 3은 IL-2, IL-4 또는 IL-9 유도된 세포 증식이 아닌, IL-15 및 IL-21 유도된 세포 증식을 억제하였다. 도 3c 및 실시예 2 참조.
일부 구현예에서, 본원에 개시된 보존된 γc-박스 모티프의 맞춤형 펩티드 유도체 중 하나 이상은, 본원에 개시된 γc-사이토카인 중 하나 이상(예를 들어, IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 및 IL-21)에 의해 매개된 하나 이상의 세포내 사이토카인 신호 전달 분자의 인산화를 저해함으로써 하나 이상의 γc-사이토카인의 활성을 저해할 수 있다. 일부 구현예에서, 본원에 개시된 보존된 γc-박스 모티프의 맞춤형 펩티드 유도체 중 하나 이상은, 본원에 개시된 모든 γc-사이토카인에 의해 매개된 하나 이상의 세포내 사이토카인 신호 전달 분자의 인산화를 저해할 수 있다. 일부 구현예에서, 본원에 개시된 보존된 γc-박스 모티프의 맞춤형 펩티드 유도체 중 하나 이상은, 본원에 개시된 γc-사이토카인의 전부가 아닌 일부에 의해 매개된 하나 이상의 세포내 사이토카인 신호 전달 분자의 인산화를 저해할 수 있다. 예를 들어, 서열번호 3은 세포내 사이토카인 신호 전달 분자인 STAT-5의 IL-2 매개 인산화가 아닌, STAT-5의 IL-15 매개 인산화를 저해하였다.
또한, 예를 들어 서열번호 3은 세포내 사이토카인 신호 전달 분자인 STAT-3의 IL-21 매개 인산화를 저해하였다. 도 4b 및 실시예 5 참조.
일부 구현예에서, 맞춤형 펩티드 유도체는, 이의 부분 아미노산 서열이 아미노산 서열: P-K-E-F-L-E-R-F-V-H-L-V-Q-M-F-I-H-Q-S-L-S(서열번호 3)에 대하여 대략 50%, 50-60%, 60-70%, 70-80%, 80%, 90%, 95%, 97%, 98%, 99% 또는 99.8%의 동일성을 나타내는, 임의의 펩티드를 포함할 수 있다. 맞춤형 펩티드 유도체는, 펩티드 유도체의 부분 아미노산 서열이 서열: P-K-E-F-L-E-R-F-V-H-L-V-Q-M-F-I-H-Q-S-L-S(서열번호 3)의 아미노산과 유사한 물리화학적 특성을 갖는 아미노산을 포함하는, 임의의 펩티드를 추가로 포함한다.
몇몇 구현예에서, 맞춤형 유도체 펩티드의 아미노산 잔기는 P-K-E-F-L-E-R-F-V-H-L-V-Q-M-F-I-H-Q-S-L-S(서열번호 3)의 아미노산 잔기와 유사한 물리화학적 특성을 보유하지만, 6개의 γc-사이토카인 패밀리 구성원(즉 IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 또는 IL-21)에 대하여 P-K-E-F-L-E-R-F-V-H-L-V-Q-M-F-I-H-Q-S-L-S(서열번호 3)의 본래 펩티드와 상이한 생물학적 저해 특이성을 나타낸다. P-K-E-F-L-E-R-F-V-H-L-V-Q-M-F-I-H-Q-S-L-S(서열번호 3)의 서열의 펩티드 유도체는, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25-30, 30-35, 35-40, 40-45, 45-50 또는 50개 초과의 아미노산 길이일 수 있다.
일부 구현예에서, 맞춤형 펩티드 유도체는 기존 생물학적 단백질/펩티드의 N-말단, C-말단 및/또는 측면 잔기에 컨쥬게이션될 수 있다. 일부 구현예에서, 서열번호 3의 복합 펩티드는 복합 펩티드의 N-말단, C-말단 또는 측사슬을 통해 다른 모이어티에 컨쥬게이션될 수 있다. 다른 모이어티는 복합 펩티드를 안정화시키는 단백질 또는 펩티드, 또는 비제한적으로, 소 혈청 알부민(BSA), 알부민, 키홀 림펫 헤모시아닌(KLH), IgG의 Fc 영역, 스캐폴드로서 기능하는 생물학적 단백질, 세포-특이적 항원에 대한 항체, 수용체, 리간드, 금속 이온 및 폴리 에틸렌 글리콜 (PEG)을 포함하는 다른 모이어티를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 본원에 개시된 임의의 맞춤형 펩티드 유도체는 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 서열번호 3의 복합 펩티드는 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함한다. 일부 구현예에서, 서열번호 3의 복합 펩티드는 서열번호 3에서 4개의 잔기만큼 떨어져 위치한 2개의 별개의 아미노산을 연결하는 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함한다. 일부 구현예에서, 서열번호 3의 복합 펩티드는 서열번호 3에서 7개의 잔기만큼 떨어져 위치한 2개의 별개의 아미노산을 연결하는 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함한다. 일부 구현예에서, 서열번호 3의 복합 펩티드는 서열번호 3에서 4개의 잔기만큼 떨어져 위치한 및 서열번호 3에서 7개의 잔기만큼 떨어져 위치한 2개의 별개의 아미노산을 연결하는 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함한다.
일부 구현예에서, 서열번호 3의 복합 펩티드가 보다 긴 펩티드 서열의 일부인 경우, 각각의 펩티드내 탄화수소를 통해 연결된 아미노산 중 어느 것도 서열번호 3의 첫 번째 잔기에 대한 N 말단 위치에 위치할 수 없거나, 또는 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 하나 이상은 서열번호 3의 첫 번째 잔기에 대한 N 말단 위치에 위치할 수 있다. 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0 또는 1개는, 서열번호 3의 첫 번째 잔기에 대한 단일 N 말단 위치에 위치할 수 있다. 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0, 1, 2, 3, 4 또는 5개는, 서열번호 3의 첫 번째 잔기에 대한 N 말단 위치에 위치할 수 있다.
일부 구현예에서, 서열번호 3의 복합 펩티드가 보다 긴 펩티드 서열의 일부인 경우, 각각의 펩티드내 탄화수소를 통해 연결된 아미노산 중 어느 것도 서열번호 3의 마지막 잔기에 대한 C 말단 위치에 위치할 수 없거나, 또는 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 하나 이상은 서열번호 3의 마지막 잔기에 대한 C 말단 위치에 위치할 수 있다. 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0 또는 1개는, 서열번호 3의 마지막 잔기에 대한 단일 C 말단 위치에 위치할 수 있다. 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0, 1, 2, 3, 4 또는 5개는, 서열번호 3의 마지막 잔기에 대한 C 말단 위치에 위치할 수 있다.
일부 구현예에서, 서열번호 3의 복합 펩티드가 보다 긴 펩티드 서열의 일부인 경우, 각각의 펩티드내 탄화수소를 통해 연결된 아미노산 중 어느 것도 서열번호 3의 첫 번째 잔기에 대한 N 말단 위치 및 서열번호 3의 마지막 잔기에 대한 C 말단 위치에 위치할 수 없거나, 또는 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 하나 이상은 서열번호 3의 첫 번째 잔기에 대한 N 말단 위치 및 서열번호 3의 마지막 잔기에 대한 C 말단 위치에 위치할 수 있다. 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0 또는 1개는, 서열번호 3의 첫 번째 잔기에 대한 단일 N 말단 위치 및 서열번호 3의 마지막 잔기에 대한 단일 C 말단 위치에 위치할 수 있다. 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0, 1, 2, 3, 4 또는 5개는, 서열번호 3의 첫 번째 잔기에 대한 N 말단 위치 및 서열번호 3의 마지막 잔기에 대한 C 말단 위치에 위치할 수 있다.
서열번호 3의 복합 펩티드의 일부 구현예에서, 아미노산 중 어느 것도 서열번호 3의 잔기 중 하나 이상에 컨쥬게이션된 하나 이상의 부가적인 모이어티 상에 위치한 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결되지 않거나, 또는 아미노산 중 하나 이상은 서열번호 3의 잔기 중 하나 이상에 컨쥬게이션된 하나 이상의 부가적인 모이어티 상에 위치한 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된다. 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0 또는 1개는, 서열번호 3에 컨쥬게이션된 하나 이상의 부가적인 모이어티 상에 위치할 수 있다. 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0, 1, 2, 3, 4 또는 5개는, 서열번호 3에 컨쥬게이션된 하나 이상의 부가적인 모이어티 상에 위치할 수 있다.
서열번호 3의 복합 펩티드의 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0, 1 또는 2개는, (D) 및 (L), 또는 (R) 및 (S) 입체화학 배열의 천연 또는 비천연 아미노산을 포함할 수 있다. 서열번호 3의 복합 펩티드의 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10개는, 천연 아미노산, 비천연 아미노산 또는 이들의 조합을 포함한다. 서열번호 3의 복합 펩티드의 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10개는, (D) 입체화학 배열, (L) 입체화학 배열 또는 이들의 조합을 포함한다. 서열번호 3의 복합 펩티드의 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10개는, (R) 입체화학 배열, (S) 입체화학 배열 또는 이들의 조합을 포함한다.
서열번호 3의 복합 펩티드의 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0, 1 또는 2개는, 치환된 측사슬 알파 탄소 또는 미치환된 측사슬 알파 탄소를 통해 연결된다. 서열번호 3의 복합 펩티드의 일부 구현예에서, 각각의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결된 아미노산 중 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10개는, 치환된 측사슬 알파 탄소, 미치환된 측사슬 알파 탄소 또는 이들의 조합을 통해 연결된다.
본 발명의 구현예의 펩티드는 또한 하나 이상의 희귀 아미노산(예컨대, 4-히드록시프롤린 또는 히드록시리신), 유기 산 또는 아미드 및/또는 통상의 아미노산의 유도체, 예컨대 임의의 다양한 측사슬 변형 및/또는 치환의 존재 유무 하에서, 에스테르화된(예를 들어, 벤질, 메틸 또는 에틸 에스테르) 또는 아미드화된 C-말단 카르복실레이트를 갖는, 및/또는 N-말단 아미노기의 변형(예를 들어, 아세틸화 또는 알콕시카르보닐아미노)을 갖는 아미노산을 함유할 수 있다. 본 발명의 구현예의 맞춤형 펩티드 유도체에 존재할 수 있는 측사슬 변형, 치환 또는 이들의 조합에는, 비제한적으로, α-메틸, α-알케닐, 알킬화, 메틸화, 벤질화, t-부틸화, 토실화, 알콕시카르보닐아미노 등이 포함된다.
존재할 수 있는 통상의 아미노산 이외의 잔기에는, 비제한적으로, 페니실라민, 테트라메틸렌 시스테인, 펜타메틸렌 시스테인, 메르캅토프로피온산, 펜타메틸렌-메르캅토프로피온산, 2-메르캅토벤젠, 2-메르캅토아닐린, 2-메르캅토프롤린, 오르니틴, 디아미노부티르산, 아미노아디프산, m-아미노메틸벤조산 및 디아미노프로피온산이 포함된다.
본 발명의 구현예의 펩티드는 당업자에게 공지된 다양한 방법에 의해 생산 및 수득될 수 있다. 예를 들어, 펩티드는 본 발명의 구현예의 펩티드를 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 기반으로 하여 유전 공학에 의해 생산되거나, 펩티드 고체상 합성 등에 의해 화학적으로 합성되거나, 또는 이들의 조합으로 생산 및 수득될 수 있다. 고체상 펩티드 합성 분야의 당업자는 (D) 및 (L), 또는 (R) 및 (S) 입체화학 배열의 천연 또는 비천연 아미노산을 용이하게 혼입시킬 수 있다. 또한, (D), (L), (R) 또는 (S) 입체화학 배열, 또는 이들의 조합 중 하나 이상의, α-치환된(예컨대 α-알케닐) 천연 또는 비천연 아미노산을 이용하여 본 발명의 구현예의 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 함유하는 펩티드를 생산 및 수득하는 것이 고체상 펩티드 합성 분야의 당업자에게 명백할 것이다. 일부 구현예에서, α-치환된 아미노산(예를 들어, α-알케닐 아미노산)을 연결하는 펩티드내 탄화수소 링커 요소는 하나 이상의 폐환 복분해를 촉매화함으로써 생성될 수 있다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소는, 펩티드 합성 동안 수지-결합된 펩티드 상에 벤질리덴비스(트리시클로헥실포스핀)디클로로루테늄(그럽스 촉매)을 사용하여 폐환 복분해를 촉매화함으로써 생성될 수 있다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 공지된 펩티드 합성 과정 동안 다른 폐환 합성 반응 및/또는 메커니즘이 또한 고려된다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 펩티드간 탄화수소 링커 요소는, 펩티드 합성 동안 수지-결합된 펩티드 상에 벤질리덴비스(트리시클로헥실포스핀)디클로로루테늄(그럽스 촉매)를 사용하여 폐환 복분해를 촉매화함으로써 생성될 수 있다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 공지된 펩티드 합성 과정 동안 다른 폐환 합성 반응 및/또는 메커니즘이 또한 고려된다.
일부 구현예에서, 복합 펩티드에서 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산은, 적어도 하나의 펩티드내 탄화수소 링커 요소에 의해 연결된다. 일부 구현예에서, 펩티드내 탄화수소 링커 요소에 의해 연결된 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산은 n-2개의 아미노산에 의해 분리되며, 여기서 n은 펩티드내 연결에 의해 포함된 아미노산의 수를 나타낸다.
일부 구현예에서, 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소는 복합 펩티드의 2차 구조에서 단일 α-나선 회전과 관련이 있는 아미노산 위치에 혼입된다. 일부 구현예에서, 복합 펩티드가 하나 이상의 비인접 단일 α-나선 회전을 포함하는 경우, 복합 펩티드의 단일 α-나선 회전과 관련이 있는 아미노산 위치는 복합 펩티드의 아미노산 위치 i 및 i+4 에 해당하고, 여기서 i는 단일 α-나선 회전의 첫 번째 아미노산 위치이고 i+4는 단일 α-나선 회전의 마지막 아미노산 위치이며, 아미노산 위치 i 및 i+4는 알파-알케닐 치환된 아미노산을 포함하고, 여기서 i 및 i+4는 4개의 잔기만큼 떨어져 위치한다(4개 간격).
일부 구현예에서, 고체상 펩티드 합성 분야의 당업자는, 복합 펩티드가 하나 초과의 단일 α-나선 회전을 포함하도록 하나 초과의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함하는 복합 펩티드를 용이하게 합성할 수 있다. 일부 구현예에서, 하나 초과의 단일 α-나선 회전은 비인접하며, 즉 하나 초과의 단일 α-나선 회전은 치환된 아미노산을 공유하지 않는다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 복합 펩티드는 복합 펩티드의 하나 초과의 비인접 단일 α-나선 회전에 걸쳐있는, 화학식 1, 화학식 2, 화학식 3, 화학식 4, 화학식 5, 화학식 6, 화학식 7 및/또는 화학식 8 (표 1 참조)의 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함할 수 있다.
본 발명의 구현예의 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 함유하는 임의의 특정 펩티드에 구애됨 없이, 4개의 잔기만큼 떨어져 위치한 2개의 별개의 아미노산을 연결하는 하나의 펩티드내 탄화수소 링커 요소, 또는 하나의 α-나선 회전(위치 i 및 위치 i+ 4)을 함유하는 일반적인 펩티드 예는, 펩티드가 여전히 고체 지지체 상에 수지-결합되어 있는 상태에서 그럽스 촉매를 사용하여 폐환 복분해를 촉매화하기 전, 펩티드의 고체상 합성 동안, 위치 i 및 i+4 각각에 혼입된 S-펜테닐알라닌(S5Ala)을 가질 수 있다. 이는, 4개의 잔기만큼 떨어져 위치한 하기 도시된 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 함유하는 펩티드 서열(서열번호 78)을 유도할 것이다:
Figure pct00001
일부 구현예에서, 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소는 복합 펩티드의 2차 구조에서 이중 α-나선 회전과 관련이 있는 아미노산 위치에 혼입된다. 일부 구현예에서, 복합 펩티드가 하나 이상의 비인접 이중 α-나선 회전을 포함하는 경우, 복합 펩티드의 이중 α-나선 회전과 관련이 있는 아미노산 위치는 복합 펩티드의 아미노산 위치 i 및 i+7에 해당하고, 여기서 i는 이중 α-나선 회전의 첫 번째 아미노산 위치이고 i+7은 이중 α-나선 회전의 마지막 아미노산 위치이며, 아미노산 위치 i 및 i+7은 알파-알케닐 치환된 아미노산을 포함하고, 여기서 i 및 i+7은 7개의 잔기만큼 떨어져 위치한다(7개 간격).
본 발명의 구현예의 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 함유하는 임의의 특정 펩티드에 구애됨 없이, 7개의 잔기만큼 떨어져 위치한 2개의 별개의 아미노산을 연결하는 하나의 펩티드내 탄화수소 링커 요소, 또는 2개의 α-나선 회전(위치 i 및 위치 i+ 7)을 함유하는 일반적인 펩티드 예는, 펩티드가 여전히 고체 지지체 상에 수지-결합되어 있는 상태에서 그럽스 촉매를 사용하여 폐환 복분해를 촉매화하기 전, 펩티드의 고체상 합성 동안, 위치 i에 혼입된 R-옥테닐알라닌 (R8Ala)및 위치 i+7에 혼입된 S-펜테닐알라닌(S5Ala)을 가질 수 있다. 이는, 7개의 잔기만큼 떨어져 위치한 하기 도시된 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 함유하는 펩티드 서열(서열번호 79)을 유도할 것이다:
Figure pct00002
당업자는, 서열번호 79에서 R-옥테닐알라닌(R8Ala) 및 S-펜테닐알라닌(S5Ala)의 위치가, S-펜테닐알라닌(S5Ala)이 위치 i에 혼입되고, R-옥테닐알라닌 (R8Ala)이 위치 i+7에 혼입되도록(서열번호 80) 전환될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
본 발명의 구현예의 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 함유하는 임의의 특정 펩티드에 구애됨 없이, 7개의 잔기만큼 떨어져 위치한 2개의 별개의 아미노산을 연결하는 하나의 펩티드내 탄화수소 링커 요소, 또는 2개의 α-나선 회전(위치 i 및 위치 i+ 7)을 함유하는 일반적인 펩티드 예는, 펩티드가 여전히 고체 지지체 상에 수지-결합되어 있는 상태에서 그럽스 촉매를 사용하여 폐환 복분해를 촉매화하기 전, 펩티드의 고체상 합성 동안, 위치 i에 혼입된 S-옥테닐알라닌(S8Ala) 및 위치 i+7에 혼입된 R-펜테닐알라닌(R5Ala)을 가질 수 있다. 이는, 7개의 잔기만큼 떨어져 위치한 하기 도시된 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 함유하는 펩티드 서열(서열번호 81)을 유도할 것이다:
Figure pct00003
당업자는, 서열번호 81에서 S-옥테닐알라닌(S8Ala) 및 R-펜테닐알라닌(R5Ala)의 위치가, R-펜테닐알라닌(R5Ala)이 위치 i에 혼입되고, S-옥테닐알라닌(S8Ala)이 위치 i+7에 혼입되도록(서열번호 82) 전환될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
일부 구현예에서, 고체상 펩티드 합성 분야의 당업자는, 복합 펩티드가 하나 초과의 이중 α-나선 회전을 포함하도록 하나 초과의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함하는 복합 펩티드를 용이하게 합성할 수 있다. 일부 구현예에서, 하나 초과의 이중 α-나선 회전은 비인접하며, 즉 하나 초과의 이중 α-나선 회전은 치환된 아미노산을 공유하지 않는다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 복합 펩티드는 복합 펩티드의 하나 초과의 비인접 이중 α-나선 회전에 걸쳐있는, 화학식 17, 화학식 18, 화학식 19 및/또는 화학식 20(표 1 참조)의 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함할 수 있다.
고체상 펩티드 합성 분야의 당업자는, 펩티드가 여전히 고체 지지체 상에 수지-결합되어 있는 상태에서 그럽스 촉매를 사용하여 폐환 복분해를 촉매화하기 전, 고체상 펩티드 합성 동안, 펩티드에서 쌍을 이루는 겹치지 않는 아미노산 위치에 α-알케닐 치환된 아미노산을 혼입시킴으로써, 본 발명의 구현예의 하나 초과의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 함유하는 펩티드를 용이하게 합성할 수 있으며, 여기서 쌍에서의 각각의 α-알케닐 치환된 아미노산은 단일 α-나선 회전만큼 떨어져(4개의 잔기만큼 떨어져 있음) 또는 이중 α-나선 회전만큼 떨어져(7개의 잔기만큼 떨어져 있음) 위치한다. 일부 구현예에서, 단일 펩티드는 단일 α-나선 회전(4개의 잔기만큼 떨어져 있음)에 걸쳐있는 하나 초과의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함할 수 있거나, 이중 α-나선 회전에 걸쳐있는(7개의 잔기만큼 떨어져 있음) 탄화수소 링커 요소를 함유할 수 있거나, 또는 단일 α-나선 회전(4개의 잔기만큼 떨어져 있음) 및 이중 α-나선 회전(7개의 잔기만큼 떨어져 있음) 펩티드내 탄화수소 링커 요소 둘 모두의 조합을 함유할 수 있다.
일부 구현예에서, 복합 펩티드가 2개 이상의 인접한 단일 α-나선 회전을 포함하는 경우, 복합 펩티드의 제1 단일 α-나선 회전과 관련이 있는 아미노산 위치는 복합 펩티드의 아미노산 위치 i 및 i+4에 해당하고, 여기서 i는 제1 단일 α-나선 회전의 첫 번째 아미노산 위치이고, i+4는 제1 단일 α-나선 회전의 마지막 아미노산 위치이며, 복합 펩티드의 제2 단일 α-나선 회전과 관련이 있는 아미노산 위치는 복합 펩티드의 아미노산 위치 i+4 및 i+8에 해당하고, 여기서 i+4는 제2 단일 α-나선 회전의 첫 번째 아미노산 위치이고, i+8은 제2 단일 α-나선 회전의 마지막 아미노산 위치이며, 아미노산 위치 i, i+4 및 i+8은 알파-알케닐 치환된 아미노산을 포함한다.
일부 구현예에서, 고체상 펩티드 합성 분야의 당업자는, 복합 펩티드가 하나 초과의 단일 α-나선 회전을 포함하도록 하나 초과의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함하는 복합 펩티드를 용이하게 합성할 수 있다. 일부 구현예에서, 하나 초과의 단일 α-나선 회전은 인접하며, 즉 하나 초과의 단일 α-나선 회전은 치환된 아미노산을 공유한다. 따라서, 2개의 단일 α-나선 회전이 인접한 경우, 선행하는 단일 α-나선 회전의 마지막 위치는 후속되는 인접한 단일 α-나선 회전의 첫 번째 위치이다. 일부 구현예에서, 공유된 치환된 아미노산은 이치환된 아미노산이다(표 1 참조).
따라서, 일부 구현예에서, 복합 펩티드는 복합 펩티드의 2개의 인접한 단일 α-나선 회전에 걸쳐있는, 화학식 9, 화학식 10, 화학식 11, 화학식 12, 화학식 13, 화학식 14, 화학식 15, 및/또는 화학식 16(표 1 참조)의 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함할 수 있다.
예를 들어, 일부 구현예에서, 고체상 펩티드 합성 분야의 당업자는, 펩티드가 여전히 고체 지지체 상에 수지-결합되어 있는 상태에서 그럽스 촉매를 사용하여 폐환 복분해를 촉매화하기 전, 고체상 펩티드 합성 동안, 펩티드의 N-말단을 향하여 단일 α-나선 회전만큼 떨어져 위치한(4개의 잔기만큼 떨어져 있음) 하나의 α-알케닐 치환된 아미노산, 및 펩티드의 C-말단을 향하여 단일 α-나선 회전만큼 떨어져 위치한(4개의 잔기만큼 떨어져 있음) 또 다른 α-알케닐 치환된 아미노산과 등거리인 위치에 이치환된 α-알케닐 글리신 아미노산을 혼입시킴으로써, 본 발명의 구현예의 하나 초과의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 함유하는 펩티드를 용이하게 합성할 수 있다.
일부 구현예에서, 복합 펩티드가 2개 이상의 인접한 이중 α-나선 회전을 포함하는 경우, 복합 펩티드의 제1 이중 α-나선 회전과 관련이 있는 아미노산 위치는 복합 펩티드의 아미노산 위치 i 및 i+7에 해당하고, 여기서 i는 제1 이중 α-나선 회전의 첫 번째 아미노산 위치이고, i+7은 제1 이중 α-나선 회전의 마지막 아미노산 위치이며, 복합 펩티드의 제2 이중 α-나선 회전과 관련이 있는 아미노산 위치는 복합 펩티드의 아미노산 위치 i+7 및 i+14에 해당하고, 여기서 i+7은 제2 이중 α-나선 회전의 첫 번째 아미노산 위치이고, i+14는 제2 이중 α-나선 회전의 마지막 아미노산 위치이며, 아미노산 위치 i, i+7 및 i+14는 알파-알케닐 치환된 아미노산을 포함한다.
일부 구현예에서, 고체상 펩티드 합성 분야의 당업자는, 복합 펩티드가 하나 초과의 이중 α-나선 회전을 포함하도록 하나 초과의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함하는 복합 펩티드를 용이하게 합성할 수 있다. 일부 구현예에서, 하나 초과의 이중 α-나선 회전은 인접하며, 즉 하나 초과의 이중 α-나선 회전은 치환된 아미노산을 공유한다. 따라서, 2개의 이중 α-나선 회전이 인접한 경우, 선행하는 이중 α-나선 회전의 마지막 위치는 후속되는 인접한 이중 α-나선 회전의 첫 번째 위치이다. 일부 구현예에서, 공유된 치환된 아미노산은 이치환된 아미노산이다(표 1 참조).
따라서, 일부 구현예에서, 복합 펩티드는 복합 펩티드의 2개의 인접한 이중 α-나선 회전에 걸쳐있는, 화학식 21, 화학식 22, 및/또는 화학식 23(표 1 참조)의 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함할 수 있다. 2개의 이중 α-나선 회전이 인접한 경우, 선행하는 이중 α-나선 회전의 마지막 위치는 후속되는 인접한 이중 α-나선 회전의 첫 번째 위치이다.
예를 들어, 일부 구현예에서, 고체상 펩티드 합성 분야의 당업자는, 펩티드가 여전히 고체 지지체 상에 수지-결합되어 있는 상태에서 그럽스 촉매를 사용하여 폐환 복분해를 촉매화하기 전, 고체상 펩티드 합성 동안, 펩티드의 N-말단을 향하여 이중 α-나선 회전만큼 떨어져 위치한(7개의 잔기만큼 떨어져 있음) 하나의 α-알케닐 치환된 아미노산, 및 펩티드의 C-말단을 향하여 이중 α-나선 회전만큼 떨어져 위치한(7개의 잔기만큼 떨어져 있음) 또 다른 α-알케닐 치환된 아미노산과 등거리인 위치에 이치환된 α-알케닐 글리신 아미노산을 혼입시킴으로써, 본 발명의 구현예의 하나 초과의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 함유하는 펩티드를 용이하게 합성할 수 있다.
본 발명의 구현예의 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 함유하는 펩티드는, (D) 및 (L), 또는 (R) 및 (S) 입체화학 배열의, 상업적으로 입수 가능한 Boc- 또는 Fmoc-보호된 α-알케닐 치환된 천연 또는 비천연 아미노산을 이용하여 고체상 펩티드 합성을 통해 제조될 수 있다. 본 발명의 구현예의 맞춤형 펩티드 유도체의 합성에 사용될 수 있는 Fmoc-보호된 α-알케닐 치환된 아미노산, 및 폐환 복분해 후 수득된 탄화수소 링커 요소에는, 비제한적으로, 표 1이 포함된다:
Figure pct00004
Figure pct00005
Figure pct00006
Figure pct00007
Figure pct00008
일부 구현예에서, 펩티드내 탄화수소 링커는 하나 이상의 화학 반응을 통해 추가로 관능화될 수 있다. 일부 구현예에서, 펩티드내 탄화수소 링커(예를 들어, 표 1의 화학식 1 내지 화학식 23)에 존재하는 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합(들)은, 하나 이상의 부가적인 화학적 관능기를 첨가하기 위해 유기 화학 반응에 이용될 수 있다. 예를 들어, 알켄 반응은 본 발명의 구현예의 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 함유하는 맞춤형 펩티드 유도체에 이용될 수 있다. 알켄 반응의 비제한적인 예에는, 수소화붕소첨가, 옥시수은화, 수화, 염소화, 브롬화, HF, HBr, HCl 또는 HI의 첨가, 디히드록시화, 에폭시화, 수소첨가 및 시클로프로판화가 포함된다. 일부 구현예에서, 펩티드내 탄화수소 링커 요소의 하나 이상의 부가적인 화학적 관능기는 알켄 반응 이후에 달성될 수 있다. 비제한적인 예에는, 하나 이상의 화학기 치환기의 공유결합적 첨가, 예컨대 에폭시드와 히드록실기의 친핵성 반응 등이 포함된다. 일부 구현예에서, 알켄 반응은 본 발명의 구현예의 하나 이상의 펩티드간 및/또는 펩티드내 탄화수소 링커 요소에, 비오틴, 방사성동위원소, 치료제(비제한적인 예에는, 라파마이신, 빈블라스틴, 탁솔 등이 포함됨), 비단백질 형광 화학기(비제한적인 예에는, FITC, 히드라지드, 로다민, 말레이미드 등이 포함됨), 및 단백질 형광기(비제한적인 예에는, GFP, YFP, mCherry 등이 포함됨)를 부착시키는데 이용될 수 있다.
일부 구현예에서, 단일 α-나선 회전에 걸쳐있는(4개 간격) 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함하는 맞춤형 펩티드 유도체가 제공된다. 일부 구현예에서, 이중 α-나선 회전에 걸쳐있는(7개 간격) 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함하는 맞춤형 펩티드 유도체가 제공된다. 일부 구현예에서, α-알케닐 치환된 아미노산을 이용하여 폐환에 의해 합성된 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함하는 맞춤형 펩티드 유도체는, 임의의 수의 아미노산에 걸쳐있을 수 있다. 일부 구현예에서, α-알케닐 치환된 아미노산을 이용하여 폐환에 의해 합성된 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함하는 맞춤형 펩티드 유도체는, 2 내지 약 200개의 아미노산에 걸쳐있다. 일부 구현예에서, α-알케닐 치환된 아미노산을 이용하여 폐환에 의해 합성된 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함하는 맞춤형 펩티드 유도체는, 2, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 115, 120, 125, 130, 135, 140, 145, 150, 155, 160, 165, 170, 175, 180, 185, 190, 195 또는 200개, 또는 상기 언급된 값 중 임의의 2개에 의해 한정된 범위내 수의 아미노산에 걸쳐있다.
하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함하는 복합 펩티드의 비제한적인 예가 표 2에 제공되어 있다. 표 2의 예는 본 발명의 구현예의 단일 α-나선 회전(4개 간격) 및/또는 이중 α-나선 회전(7개 간격) 펩티드내 탄화수소 링커 요소의 합성에 유용한 임의의 특정 α-알케닐 치환된 아미노산, 및/또는 본 발명의 구현예의 맞춤형 펩티드 유도체에서 임의의 특정 아미노산 입체화학 배열(예를 들어, 표 2에서 "d"로 표시된 (D) 입체화학 배열)에 대한 것에 제한되지 않는다.
Figure pct00009
Figure pct00010
Figure pct00011
당업자는 보존된 γc-박스 모티프의 본 개시 내용 및 도 2에 기재된 바와 같은 아미노산의 생화학적 특성의 지식을 기반으로 하여, 하나 이상의 탄화수소 링커 요소의 존재 유무 하에서 맞춤형 펩티드 유도체를 합성할 수 있다. 일부 구현예는 또한 본 발명의 펩티드를 인코딩하는 뉴클레오티드 서열을 포함하는 폴리뉴클레오티드에 관한 것이다. "뉴클레오티드 서열", "폴리뉴클레오티드" 또는 "핵산"은 상호교환적으로 사용될 수 있으며, 이중 가닥 DNA, 단일 가닥 DNA 또는 상기 DNA의 전사 산물 (예를 들어, RNA 분자)을 의미하는 것으로 이해된다. 펩티드 자체를 투여하기 보다는, 폴리뉴클레오티드가 세포 또는 대상에 투여되어, 세포 또는 대상에 의해 발현될 수 있다. 몇몇 구현예는 또한 본 발명의 펩티드를 인코딩하는 폴리뉴클레오티드 서열을 포함하는 유전자 구조체에 관한 것이다. 유전자 구조체는 또한 부가적인 조절 요소, 예컨대 프로모터 및 인핸서, 및 임의로, 선택 가능한 마커를 함유할 수 있다.
γc-사이토카인 매개 질환의 치료 방법
몇몇 구현예는 γc-사이토카인 매개 질환의 치료에서 γc-안타고니스트 펩티드의 용도에 관한 것이다. 본 발명의 구현예에 따른 맞춤형 펩티드 유도체의 사용은, 치료제의 설계 (펩티드의 맞춤형 설계)에 유연성을 허용하고, 보다 포괄적인 결과를 가능하게 하는데, 이는 항사이토카인 또는 항사이토카인 수용체 항체를 이용하는 통상적인 전략에 의해 달성될 수 없었다.
γc-패밀리 사이토카인의 작용을 차단하는 신규한 방법이 본원에 기재된다. 이러한 조작은 γc-사이토카인의 조절이상 또는 기능이상과 관련된 질환을 치료하는데 효과적인 임상적 개입 방법을 제공할 수 있다. γc-사이토카인과 γc-서브유닛 사이의 상호작용을 방해함으써 치료될 수 있는 질환의 예에는, 자가면역 질환, 예컨대 전신성 홍반성 루프스, 쇼그렌 증후군, 베게너 육아종증, 셀리악병 (CD), 하시모토 또는 자가면역 갑상선염; 류마티스성 관절염을 포함하는 콜라겐 질환, 염증성 장 질환, 진성 당뇨병 (예를 들어, 제1형 진성 당뇨병), 건선과 같은 피부의 자가면역 질환; 퇴행성 신경 질환, 예컨대 다발성 경화증, 포도막염 또는 눈의 염증 및 교감성 안염, 이식편 대 숙주 질환 (GvHD), 중증근무력증, 염증성 장 질환 (IBD, 궤양성 대장염 및 크론병 포함), 전신성 홍반성 루푸스 및 원형 탈모증이 포함된다.
일부 구현예에서, 본원에 기재된 γc-안타고니스트 펩티드는 성인 T-세포 백혈병 (ATL), HTLV-관련 척수병증/열대성 경련성 하반신불완전마비 (HAM/TSP)를 포함하는 인간 T-세포 림프친화성 바이러스 1형 및 2형 (HTLV-I 및 HTLV-II)-관련 질환, 및 포도막염 (HU), 관절증, 폐병증, 피부염, 외분비증 및 근염과 같은 HTLV와 관련된 다른 비신생물성 염증성 질환의 치료에 사용될 수 있다. 일부 구현예에서, 본원에 기재된 γc-안타고니스트 펩티드는 인플루엔자, AIDS, HBV 및 헤르페스와 같은 다른 바이러스 질환, 또는 기생충 질환의 치료에 사용될 수 있다.
몇몇 구현예에서, γc-안타고니스트 펩티드는 면역억제제로서 다양한 장기의 이식 전, 동안 및/또는 후에 투여될 수 있다.
일부 구현예에서, 본원에 기재된 γc-안타고니스트 펩티드는 천식, 및 비제한적으로, 부비동염, 건초열, 기관지염, 만성 폐쇄성 폐질환 (COPD), 알레르기성 비염, 급성 및 만성 중이염, 폐 섬유증과 같은 다른 염증성 호흡기 질환과 같은 면역-매개 질환의 치료에 사용될 수 있다. 일부 구현예에서, γc-안타고니스트 펩티드는 알레르겐, 화학 작용제, 또는 급성 호흡기 질환의 다른 통상의 원인에의 노출로 인한 알레르기 반응을 치료 또는 예방하기 위해 투여될 수 있다. 일부 구현예에서, γc-안타고니스트 펩티드는 바이러스, 박테리아, 화학 시약 및 생화학 시약에 의해 유발된 염증성 반응을 치료 또는 예방하기 위해 투여될 수 있다.
몇몇 구현예에서, γc-안타고니스트 펩티드는 일부 유형의 악성종양, 예컨대 LGL-백혈병, 난치성 셀리악병에서의 상피내 림프종 및 백혈병, NK 백혈병/림프종 및 NK-T 백혈병/림프종을 치료하기 위해 투여될 수 있다.
일부 구현예에서, 본원에 기재된 구현예에 따른 맞춤형 펩티드 유도체는, 여드름, 탈모, 일광화상 및 손발톱 유지의 치료와 같은 미용 목적을 위해 사용될 수 있으며, 이의 항염증성 성질로 인해 항노화 성분으로서 연고에 포함된다.
몇몇 구현예는 γc-사이토카인의 모든 또는 선택적 구성원의 기능을 저해할 수 있는 치료적 안타고니스트 펩티드에 관한 것이다. 일부 구현예에서, 치료적 안타고니스트 펩티드는 개별적인 γc-사이토카인 패밀리 구성원을 선택적으로 저해한다 (맞춤형 펩티드). 다른 구현예에서, 치료적 안타고니스트 펩티드는 모든 γc-사이토카인 패밀리 구성원을 포괄적으로 저해할 수 있다 (Simul-Block). 일부 구현예에서, 치료적 안타고니스트 펩티드는 γc-사이토카인의 서브세트를 선택적으로 저해한다. 특정 이론에 구애됨 없이, 펩티드 안타고니스트는, 예를 들어 경쟁적 저해제로서, γc-서브유닛에 대한 γc-사이토카인의 결합을 감소시킴으로써, γc-사이토카인의 모든 또는 선택적 구성원의 기능을 저해할 수 있다.
IL-4가 아닌, γc-사이토카인 패밀리의 몇몇 구성원인 IL-2, IL-7 및 IL-15는, 실험적 마우스 모델에서 이식편 대 숙주 질환 (GvHD)에 관여하는 것으로서 시사되었다 ([Miyagawa et al., 2008 J. Immunol. 181:1109-19]). 하나의 구현예는, 인간에서 GvHD의 치료를 위해 IL-2, IL-7 및 IL-15 활성을 선택적으로 저해함으로써, 이식된 조직 또는 골수 세포의 생존을 가능하게 하는, 치료적 안타고니스트 펩티드의 용도에 관한 것이다. 다른 구현예는, GvHD를 치료하기 위한, IL-2 및 IL-7, IL-2 및 IL-15, 또는 IL-7 및 IL-15의 조합을 선택적으로 저해하는 치료적 안타고니스트 펩티드의 용도에 관한 것이다. 다른 구현예는 IL-2, IL-7 또는 IL-15를 선택적으로 저해하는 치료적 안타고니스트 펩티드의 조합의 용도에 관한 것이다.
일부 구현예는, T-reg가 역할을 하는 것으로 여겨지는 자가면역 장애의 치료를 위한, IL-2 기능을 선택적으로 저해하는 치료적 안타고니스트 펩티드의 용도에 관한 것이다. 일부 구현예에서, T-reg의 펩티드-매개 저해는 인간에서 자연적인 항암 면역성을 증강시킴으로써, 항암 치료의 신규한 수단을 제공할 수 있다.
몇몇 구현예는, 천식을 치료하기 위한, IL-4를 선택적으로 저해하는 치료적 안타고니스트 펩티드의 용도에 관한 것이다.
일부 구현예는, LGL 백혈병에 대한 치료제로서, 단독 또는 γc-사이토카인 패밀리 구성원인 IL-15를 선택적으로 저해하는 치료적 안타고니스트 펩티드와의 조합으로, IL-7을 선택적으로 저해하는 치료적 안타고니스트 펩티드의 용도에 관한 것이다. 일부 구현예에서, IL-7 및 IL-15 활성 둘 모두를 선택적으로 저해하는 치료적 안타고니스트 펩티드는 LGL 백혈병을 치료하는데 사용될 수 있다. 일부 구현예는 LGL 백혈병을 치료하기 위한 BNZ-γ의 용도에 관한 것이다. 몇몇 구현예에서, IL-15 단독을 선택적으로 저해하는 특정 γc-안타고니스트 펩티드, 또는 IL-15 및 IL-7을 선택적으로 저해하는 특정 γc-안타고니스트 펩티드는, HTLV-I에 의해 유발된 것을 포함하여, CD4/CD8 T 림프구-관련 백혈병을 위한 치료제로서 사용된다.
몇몇 구현예는, Th17 세포의 비정상 발달을 포함하는 인간 질환에 대한 치료제로서, 단독 또는 다른 γc-사이토카인 패밀리 구성원과의 조합으로, IL-9의 활성을 선택적으로 저해하는 γc-안타고니스트 펩티드의 용도에 관한 것이다.
몇몇 구현예는, CD를 치료하기 위한 치료제로서, IL-15 활성을 선택적으로 저해하는 치료적 안타고니스트 펩티드의 용도에 관한 것이다. 하나의 출판물은, IL-15 이외에, IL-21이 CD 발병기전에서 역할을 할 수 있다고 시사하였다 ([Bodd et al., 2010, Mucosal Immunol. 3:594-601] 참조). 나아가, 최근의 연구는 또한 IL-2, IL-15 및 IL-21의 상승 효과(synergistic effect)가 난치성 CD의 발병기전에 크게 기여한다는 것을 확인하였다 ([Kooy-Winkelaar, et al., 2017 Proc Natl Acad Sci U S A 114: E980-9] 참조). 이는, 통상적인 항사이토카인 또는 사이토카인-수용체 항체에 의한 CD의 최적의 치료가, IL-2 시스템, IL-15 시스템, IL-21 시스템 또는 이들의 조합에 속하는 하나 이상의 구성요소를 인식하는 적어도 2개의 항체의 조합으로부터 유익할 수 있다는 것을 시사한다. 일부 구현예에서, IL-2, IL-15, IL-21, IL-2 및 IL-15의 조합, IL-2 및 IL-21의 조합, 및/또는 IL-15 및 IL-21의 조합 활성을 선택적으로 저해하는 맞춤형 유도체 안타고니스트 펩티드는, CD를 치료하기 위한 치료제로서 사용된다. 일부 구현예에서, IL-2 및 IL-15의 조합, IL-2 및 IL-21의 조합, 및/또는 IL-15 및 IL-21의 조합을 선택적으로 저해하는 맞춤형 유도체 안타고니스트 펩티드의 효과는 부가적 또는 상승적일 수 있다.
부가 효과는, 조합의 효과가 조합에서 개체들의 효과의 합과 동일한 경우에 관찰된다 (예를 들어, 2개 이상의 펩티드의 조합의 효과가 개별 펩티드의 효과의 합과 동일함). 상승 효과는, 조합의 효과가 조합에서 개체들의 효과의 합보다 큰 경우에 관찰된다 (예를 들어, 2개 이상의 펩티드의 조합의 효과가 개별 펩티드의 효과의 합보다 큼). 상승 효과는 부가 효과보다 크다. 부가 효과, 상승 효과 또는 둘 모두는 인간 환자, 비(非)인간 환자, 비(非)환자 인간 지원자, 생체내 모델, 생체외 모델, 시험관내 모델 등에서 발생할 수 있다.
일부 구현예에서, 본원에 개시된 2개 이상의 펩티드가 조합으로 사용될 수 있다. 일부 구현예에서, 조합으로 사용될 때 본원에 개시된 2개 이상의 펩티드는 부가 효과를 제공한다. 일부 구현예에서, 조합으로 사용될 때 본원에 개시된 2개 이상의 펩티드는 상승 효과를 제공한다. 상승 효과는 약 >1 내지 약 100배 범위일 수 있다. 일부 구현예에서, 상승 효과는 약 2 내지 약 20배이다. 일부 구현예에서, 상승 효과는 약 20 내지 약 100배이다. 일부 구현예에서, 상승 효과는 >1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 또는 100배이거나, 상기 언급된 값 중 임의의 2개에 의해 한정된 범위 내에 있다.
치료적 적용 이외에, γc-안타고니스트 펩티드는 소비자 제품에도 적용된다. 몇몇 구현예는, 항노화, 항염증, 항여드름 및 다른 관련 적용과 같은 스킨 케어 제품에서의 γc-안타고니스트 펩티드의 용도에 관한 것이다. 일부 구현예는, 자가면역 장애에 의해 유발된 탈모를 치료하기 위한 항탈모 성분으로서 헤어 제품에서의 γc-안타고니스트 펩티드의 용도에 관한 것이다.
또 다른 구현예는, 19-mer 아미노산 서열 I-K-E-F-L-Q-R-F-I-H-I-V-Q-S-I-I-N-T-S (서열번호 1) 또는 21-mer 아미노산 서열 P-K-E-F-L-E-R-F-V-H-L-V-Q-M-F-I-H-Q-S-L-S (서열번호 3)과 유사한 공간 구조를 갖고, 결합을 위한 γc-서브유닛에의 γc-사이토카인의 접근을 구조적으로 방해하기 위해 γc-서브유닛의 포켓에 끼워질 수 있는 화학적 화합물 (비(非)펩티드, 비(非)단백질)의 개발에 관한 것이다. 일부 구현예는, γc-사이토카인 활성의 저해제로서의, 구조적으로 유사한 화학적 화합물의 용도에 관한 것이다. 기존 생물학적 펩티드/단백질과 구조가 유사한 합성 화합물의 개발을 추가로 개선하기 위한 이러한 분자 모방 전략은, [Orzaez et al., 2009 Chem. Med. Chem. 4:146-160]에 기재되어 있다. 또 다른 구현예는, γc-사이토카인-매개 질환을 치료하기 위한, 19-mer 아미노산 서열 I-K-E-F-L-Q-R-F-I-H-I-V-Q-S-I-I-N-T-S (서열번호 1) 또는 21-mer 아미노산 서열 P-K-E-F-L-E-R-F-V-H-L-V-Q-M-F-I-H-Q-S-L-S (서열번호 3)과 유사한 3D 구조를 갖는 화학적 화합물 (비펩티드, 비단백질)의 투여에 관한 것이다.
몇몇 구현예는, γc-사이토카인-매개 질환을 치료하기 위한, 아미노산 서열 I-K-E-F-L-Q-R-F-I-H-I-V-Q-S-I-I-N-T-S (서열번호 1)의 펩티드의 투여에 관한 것이다. 또 다른 구현예는, γc-사이토카인-매개 질환을 치료하기 위한, 아미노산 서열 I-K-E-F-L-Q-R-F-I-H-I-V-Q-S-I-I-N-T-S (서열번호 1)의 펩티드 유도체의 투여에 관한 것으로, 여기서 유도체 펩티드의 아미노산 서열이 아미노산 서열 I-K-E-F-L-Q-R-F-I-H-I-V-Q-S-I-I-N-T-S (서열번호 1)의 펩티드와 유사한 물리화학적 특성을 갖지만, 구별되는 생물학적 활성을 갖는 것에 관한 것이다. 또 다른 구현예는, γc-사이토카인-매개 질환을 치료하기 위한, 기존 생물학적 단백질/펩티드의 N- 및 C-말단, 또는 측면 잔기에 컨쥬게이션된 아미노산 서열 I-K-E-F-L-Q-R-F-I-H-I-V-Q-S-I-I-N-T-S (서열번호 1)의 펩티드의, 환자에의 투여에 관한 것이다. 또 다른 구현예는, γc-사이토카인-매개 질환을 치료하기 위한, 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함하는 아미노산 서열 I-K-E-F-L-Q-R-F-I-H-I-V-Q-S-I-I-N-T-S (서열번호 1)의 펩티드의 투여에 관한 것이다.
몇몇 구현예는, γc-사이토카인-매개 질환을 치료하기 위한, 아미노산 서열 P-K-E-F-L-E-R-F-V-H-L-V-Q-M-F-I-H-Q-S-L-S (서열번호 3)의 펩티드의 투여에 관한 것이다. 또 다른 구현예는, γc-사이토카인-매개 질환을 치료하기 위한, 아미노산 서열 P-K-E-F-L-E-R-F-V-H-L-V-Q-M-F-I-H-Q-S-L-S (서열번호 3)의 펩티드 유도체의 투여에 관한 것으로, 여기서 유도체 펩티드의 아미노산 서열이 아미노산 서열 P-K-E-F-L-E-R-F-V-H-L-V-Q-M-F-I-H-Q-S-L-S (서열번호 3)의 펩티드와 유사한 물리화학적 특성을 갖지만, 구별되는 생물학적 활성을 갖는 것에 관한 것이다. 또 다른 구현예는, γc-사이토카인-매개 질환을 치료하기 위한, 기존 생물학적 단백질/펩티드의 N- 및 C-말단, 또는 측면 잔기에 컨쥬게이션된 아미노산 서열 P-K-E-F-L-E-R-F-V-H-L-V-Q-M-F-I-H-Q-S-L-S (서열번호 3)의 펩티드의, 환자에의 투여에 관한 것이다. 또 다른 구현예는, γc-사이토카인-매개 질환을 치료하기 위한, 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 포함하는 아미노산 서열 P-K-E-F-L-E-R-F-V-H-L-V-Q-M-F-I-H-Q-S-L-S (서열번호 3)의 펩티드의 투여에 관한 것이다.
일부 구현예는, γc-사이토카인-매개 질환을 치료하기 위한 면역원으로서, 아미노산 서열 I-K-E-F-L-Q-R-F-I-H-I-V-Q-S-I-I-N-T-S (서열번호 1)을 포함하는 펩티드에 대하여 생성된 또는 아미노산 서열 P-K-E-F-L-E-R-F-V-H-L-V-Q-M-F-I-H-Q-S-L-S (서열번호 3)을 포함하는 펩티드에 대하여 생성된, 폴리클로날 및 모노클로날 항체의 환자에의 투여에 관한 것이다. 또 다른 구현예는, γc-사이토카인-매개 질환을 치료하기 위한 면역원으로서, 아미노산 서열 I-K-E-F-L-Q-R-F-I-H-I-V-Q-S-I-I-N-T-S (서열번호 1)의 유도체 펩티드에 대하여 생성된 또는 아미노산 서열 P-K-E-F-L-E-R-F-V-H-L-V-Q-M-F-I-H-Q-S-L-S (서열번호 3)의 유도체 펩티드에 대하여 생성된, 폴리클로날 및 모노클로날 항체의 환자에의 투여에 관한 것으로, 여기서 유도체 펩티드의 아미노산 서열이 아미노산 서열 I-K-E-F-L-Q-R-F-I-H-I-V-Q-S-I-I-N-T-S (서열번호 1)의 펩티드와 유사한 물리화학적 특성을 갖거나, 아미노산 서열 P-K-E-F-L-E-R-F-V-H-L-V-Q-M-F-I-H-Q-S-L-S (서열번호 3)의 펩티드와 유사한 물리화학적 특성을 갖지만, 구별되는 생물학적 활성을 갖는 것에 관한 것이다.
γc-안타고니스트 펩티드의 투여
본 발명의 구현예는 또한 질환의 치료를 위한 약제의 제조를 위한 γc-안타고니스트 펩티드의 용도를 포함한다. 본 발명의 구현예는 또한 약학적으로 허용 가능한 담체와 조합으로 γc-안타고니스트 펩티드를 포함하는 약학적 조성물을 포함한다. 약학적 조성물은 약학적으로 허용 가능한 담체 및 비(非)독성인 치료적 유효량의 γc-안타고니스트 펩티드, 또는 본 발명의 구현예의 다른 조성물을 포함할 수 있다.
본 발명의 구현예는, 적합한 희석제 또는 담체 중에 유효량의 γc-사이토카인에 대한 안타고니스트를 포함하는 약학적 조성물을 사용하는 방법을 제공한다. 본 발명의 구현예의 γc-안타고니스트는 약학적으로 유용한 조성물의 제조에 사용되는 공지된 방법에 따라 제형화될 수 있다. γc-안타고니스트는, 단독 활성 물질로서, 또는 다른 공지된 활성 물질, 약학적으로-적합한 희석제 (예를 들어, 포스페이트, 아세테이트, Tris-HCl), 보존제 (예를 들어, 티메로살, 벤질 알코올, 파라벤), 유화용 화합물, 가용화제, 아쥬반트, 및/또는 소 혈청 알부민와 같은 담체와 함께, 혼합물로 조합될 수 있다.
일부 구현예에서, 본원에 개시된 복합 펩티드 또는 이의 유도체 중 하나 이상을 포함하는 하나 이상의 조성물 및 키트가 고려된다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 조성물 및 키트는 하나 이상의 질환을 예방 및/또는 치료하는데 사용된다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 조성물 및 키트는 γc-사이토카인-매개 질환을 예방 및/또는 치료하는데 사용된다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 조성물 및 키트는 HTLV-1-관련 척수병증 (HAM)/열대성 경련성 하반신불완전마비 (TSP) 관련 질환을 예방 및/또는 치료하는데 사용된다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 조성물 및 키트는 염증성 호흡기 질환을 예방 및/또는 치료하는데 사용된다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 조성물 및 키트는 미용적 병태를 예방 및/또는 치료하는데 사용된다.
일부 구현예에서, 하나 이상의 복합 펩티드를 포함하는 하나 이상의 조성물 및 키트는, 본원에 제공된 임의의 투여 경로를 통해 이를 필요로 하는 대상에게 투여된다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 조성물 및 키트는 IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 및 IL-21로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 γc-사이토카인의 활성을 조절하기 위해, 복합 펩티드 또는 이의 유도체 중 하나 이상을 치료적 유효량으로 포함한다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 조성물 및 키트는 하나 이상의 질환을 예방 및/또는 치료하기 위해, 복합 펩티드 또는 이의 유도체 중 하나 이상을 치료적 유효량으로 포함한다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 복합 펩티드를 포함하는 하나 이상의 조성물 및 키트는, 하나 이상의 약학적으로 허용 가능한 담체, 희석제, 부형제 또는 이들의 조합을 부가적으로 포함한다.
일부 구현예에서, 하나 이상의 조성물 및 키트 중 하나 이상의 복합 펩티드는, 하나 이상의 질환을 예방 및/또는 치료하기 위해 대상에의 투여에 적합한 것으로 제형화된다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 조성물 및 키트 중 하나 이상의 복합 펩티드는, γc-사이토카인-매개 질환을 예방 및/또는 치료하기 위해 대상에의 투여에 적합한 것으로 제형화된다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 조성물 및 키트 중 하나 이상의 복합 펩티드는, HTLV-1-관련 척수병증 (HAM)/열대성 경련성 하반신불완전마비 (TSP) 관련 질환을 예방 및/또는 치료하기 위해 대상에의 투여에 적합한 것으로 제형화된다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 조성물 및 키트 중 하나 이상의 복합 펩티드는, 염증성 호흡기 질환을 예방 및/또는 치료하기 위해 대상에의 투여에 적합한 것으로 제형화된다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 조성물 및 키트 중 하나 이상의 복합 펩티드는, 미용적 병태를 예방 및/또는 치료하기 위해 대상에의 투여에 적합한 것으로 제형화된다.
일부 구현예에서, 하나 이상의 조성물 및 키트 중 서열번호 1, 서열번호 2 및 서열번호 3으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 복합 펩티드는, 하나 이상의 질환을 예방 및/또는 치료하기 위해 대상에의 투여에 적합한 것으로 제형화된다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 조성물 및 키트 중 서열번호 1, 서열번호 2 및 서열번호 3으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 복합 펩티드는, γc-사이토카인-매개 질환을 예방 및/또는 치료하기 위해 대상에의 투여에 적합한 것으로 제형화된다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 조성물 및 키트 중 서열번호 1, 서열번호 2 및 서열번호 3으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 복합 펩티드는, HTLV-1-관련 척수병증 (HAM)/열대성 경련성 하반신불완전마비 (TSP) 관련 질환을 예방 및/또는 치료하기 위해 대상에의 투여에 적합한 것으로 제형화된다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 조성물 및 키트 중 서열번호 1, 서열번호 2 및 서열번호 3으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 복합 펩티드는, 염증성 호흡기 질환을 예방 및/또는 치료하기 위해 대상에의 투여에 적합한 것으로 제형화된다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 조성물 및 키트 중 서열번호 1, 서열번호 2 및 서열번호 3으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 복합 펩티드는, 미용적 병태를 예방 및/또는 치료하기 위해 대상에의 투여에 적합한 것으로 제형화된다.
일부 구현예에서, 하나 이상의 조성물 및 키트 중 서열번호 1, 서열번호 2 및 서열번호 3으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 복합 펩티드의 하나 이상의 유도체는, 하나 이상의 질환을 예방 및/또는 치료하기 위해 대상에의 투여에 적합한 것으로 제형화된다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 조성물 및 키트 중 서열번호 1, 서열번호 2 및 서열번호 3으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 복합 펩티드의 하나 이상의 유도체는, γc-사이토카인-매개 질환을 예방 및/또는 치료하기 위해 대상에의 투여에 적합한 것으로 제형화된다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 조성물 및 키트 중 서열번호 1, 서열번호 2 및 서열번호 3으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 복합 펩티드의 하나 이상의 유도체는, HTLV-1-관련 척수병증 (HAM)/열대성 경련성 하반신불완전마비 (TSP) 관련 질환을 예방 및/또는 치료하기 위해 대상에의 투여에 적합한 것으로 제형화된다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 조성물 및 키트 중 서열번호 1, 서열번호 2 및 서열번호 3으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 복합 펩티드의 하나 이상의 유도체는, 염증성 호흡기 질환을 예방 및/또는 치료하기 위해 대상에의 투여에 적합한 것으로 제형화된다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 조성물 및 키트 중 서열번호 1, 서열번호 2 및 서열번호 3으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 복합 펩티드의 하나 이상의 유도체는, 미용적 병태를 예방 및/또는 치료하기 위해 대상에의 투여에 적합한 것으로 제형화된다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 복합 펩티드의 하나 이상의 유도체는, 하나 이상의 복합 펩티드와 약 50% 내지 약 99%의 동일성을 공유하는 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 복합 펩티드의 하나 이상의 유도체는, 하나 이상의 복합 펩티드와 50%, 50-60%, 60-70%, 70-80%, 80%, 90%, 95%, 97%, 98%, 99% 또는 99.8%의 동일성, 또는 상기 언급된 값 중 임의의 2개에 의해 한정된 범위 내의 동일성을 공유하는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 하나 이상의 γc-사이토카인-매개 질환은 CD4-백혈병, CD8-백혈병, LGL-백혈병, 전신성 홍반성 루프스, 쇼그렌 증후군, 베게너 육아종증, 셀리악병, 하시모토 갑상선염, 류마티스성 관절염, 진성 당뇨병, 건선, 다발성 경화증, 포도막염, 눈의 염증 및 이식편 대 숙주 질환 (GvHD)으로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 HAM/TSP 관련 질환은 성인 T-세포 백혈병 (ATL), HTLV-관련 척수병증/열대성 경련성 하반신불완전마비 (HAM/TSP), 및 포도막염 (HU), 관절증, 폐병증, 피부염, 외분비증 및 근염과 같은 HTLV와 관련된 다른 비신생물성 염증성 질환으로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 염증성 호흡기 질환은 천식, 부비동염, 건초열, 기관지염, 만성 폐쇄성 폐질환 (COPD), 알레르기성 비염, 급성 및 만성 중이염, 및 폐 섬유증으로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 미용적 질환은 여드름, 탈모, 일광화상, 손발톱 유지 및 노화의 출현으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
적합한 담체 및 이의 제형은 [Remington's Pharmaceutical Sciences, 16th ed. 1980 Mack Publishing CO]에 기재되어 있다. 부가적으로, 이러한 조성물은 폴리에틸렌 글리콜 (PEG), 금속 이온과 복합체화된, 또는 폴리아세트산, 폴리글리콜산, 히드로겔 등과 같은 중합체 화합물에 혼입된, 또는 리포좀, 마이크로에멀젼, 미셀(micelle), 단일라멜라 또는 다중라멜라 소포체, 파열 적혈구(erythrocyte ghost) 또는 스페로플라스트(spheroblast)에 혼입된 γc-안타고니스트를 함유할 수 있다. 이러한 조성물은 물리적 상태, 용해성, 안정성, 생체내 방출 속도, 및 γc-안타고니스트의 생체내 제거 속도에 영향을 미칠 것이다. γc-안타고니스트는 세포-특이적 항원, 수용체, 리간드에 대한 항체에 컨쥬게이션되거나, 조직-특이적 수용체에 대한 리간드에 커플링될 수 있다.
본 발명의 구현예의 γc-안타고니스트를 투여하는 방법은 질환의 유형, 대상의 상태 및/또는 표적 부위와 같은 인자에 따라, 적절한 것으로 선택될 수 있다. γc-안타고니스트는 국소적으로, 경구적으로, 비경구적으로, 직장으로, 또는 흡입에 의해 투여될 수 있다. 용어 "비경구"는, 피하 주사, 정맥내, 근육내, 복강내, 수조내 주사, 또는 주입 기법을 포함한다. 이러한 조성물은 전형적으로 유효량의 γc-안타고니스트를, 단독으로 또는 유효량의 임의의 다른 활성 물질과 조합으로 포함할 것이다. 하기를 포함하는 몇몇의 비제한적인 투여 경로가 가능하다: 비경구, 피하, 관절강내, 기관지내, 복강내, 관절낭내, 연골내, 강내, 복내, 소뇌내, 뇌실내, 결장내, 자궁경부내, 위내, 간내, 심근내, 골내, 골반내, 심막내, 복강내, 흉강내, 전립선내, 폐내, 직장내, 신장내, 망막내, 척수내, 활액내, 흉곽내, 자궁내, 방광내, 병변내, 볼루스, 질, 직장, 협측, 설하, 비강내 또는 경피.
본원에 개시된 하나 이상의 복합 펩티드는, 비제한적으로, 치료되는 병태, 병태의 중증도, 환자 순응도, 치료 효능, 부작용 등을 포함하는 다양한 파라미터를 기반으로 당업자에 의해 결정되는, 임의의 투여 빈도로, 임의의 투여 경로에 따라, 임의의 투여량으로 투여될 수 있다.
본 발명의 구현예의 약학적 조성물에 함유된 펩티드의 양, 약학적 조성물의 투여 형태, 투여 빈도 등은, 질환의 유형, 대상의 상태, 및/또는 표적 부위와 같은 인자에 따라, 적절한 것으로 선택될 수 있다. 조성물에 함유된 이러한 투여량 및 목적하는 약물 농도는, 의도된 용도, 환자의 체중 및 연령, 및 투여 경로를 포함하는 다수의 파라미터에 의해 영향을 받을 수 있다. 파일럿 연구는 먼저 동물 연구를 사용하여 수행될 것이고, 인간 투여에 대한 규모조정(scaling)은 업계에서 수용되는 관행에 따라 수행될 것이다.
하나의 구현예에서, 적어도 하나의 γc-안타고니스트 펩티드를 인코딩하는 폴리뉴클레오티드로 유전적으로 변형된 숙주 세포가, 증식 장애를 치료하고/하거나 악성 세포의 성장을 감소시키기 위해 대상에게 투여된다. 폴리뉴클레오티드는 숙주 세포에 의해 발현됨으로써, 대상 내에서 펩티드를 생성한다. 바람직하게는, 숙주 세포는 대상에 대해 동종이계 또는 이종이계이다.
추가의 양태에서, γc-안타고니스트 펩티드는 다른 요법, 예를 들어 암세포 증식 및 성장을 저해하는 요법과 조합으로 사용될 수 있다. 구절 "병용 요법"은, 치료제들의 공동작용으로부터 유익한 효과를 제공하기 위해 의도된 특정 치료법의 일부로서, γc-안타고니스트 펩티드 및 부가적인 치료제의 투여를 포함한다. 조합으로의 이들 치료제의 투여는, 전형적으로 정해진 기간 (통상적으로 선택된 조합에 따라 수분, 수시간, 수일 또는 수주)에 걸쳐 수행된다.
병용 요법은 이들 치료제의 순차적 방식의 투여, 즉 각각의 치료제가 상이한 시간에 투여되는 것뿐 아니라, 이들 치료제, 또는 이들 치료제 중 적어도 2개를 실질적으로 동시 방식으로 투여하는 것을 포함하는 것으로 의도된다. 실질적 동시 투여는, 예를 들어 각각의 치료제의 고정된 비를 갖는 단일 캡슐, 또는 각각의 치료제에 대하여 다수의 단일 캡슐을 대상에게 투여함으로써 달성될 수 있다. 각각의 치료제의 순차적 또는 실질적 동시 투여는, 비제한적으로, 경구 경로, 정맥내 경로, 근육내 경로, 및 점막 조직을 통한 직접 흡수를 포함하는 적절한 경로에 의해 수행될 수 있다. 치료제들은 동일한 경로 또는 상이한 경로로 투여될 수 있다. 치료제가 투여되는 순서는 크게 중요하지 않다.
병용 요법은 또한 다른 생물학적 활성 성분 (예컨대, 비제한적으로, 제2 및 상이한 치료제) 및 비(非)약물 요법 (예컨대, 비제한적으로, 수술 또는 방사선 치료)과 추가 조합으로의, 상기 기재된 바와 같은 치료제의 투여를 포함할 수 있다. 병용 요법이 방사선 치료를 추가로 포함하는 경우, 방사선 치료는, 치료제 및 방사선 치료의 조합의 공동작용으로부터 유익한 효과가 달성되는 한, 임의의 적합한 시간에 수행될 수 있다. 예를 들어, 적절한 경우, 방사선 치료가 치료제의 투여로부터 일시적으로, 아마도 수일 또는 심지어 수주 동안 제거되는 경우에도 유익한 효과가 여전히 달성된다.
특정 구현예에서, γc-안타고니스트 펩티드는 화학치료제, 항대사물질 및 항종양제, 및 항유사분열제, 및 항바이러스제, 및 항신생물제, 면역치료제 및 방사선치료제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 항증식제와 조합으로 투여될 수 있다.
특정 구현예에서, γc-안타고니스트 펩티드는 스테로이드, 코르티코스테로이드 및 비(非)스테로이드성 항염증성 약물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 항염증제와 조합으로 투여될 수 있다.
또한, 본원에 제공된 임의의 방법을 수행하기 위한 키트가 제공된다. 일부 구현예에서, 키트는 본원에 제공된 임의의 구현예에 따른 하나 이상의 γc-안타고니스트를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 키트는 지침서를 포함할 수 있다. 지침서는 문자로 기록된 또는 그림으로 표현된 형태일 수 있거나, 오디오 테이프, 오디오 CD, 비디오 테이프, DVD, CD-ROM 등을 포함하는 기록 매체 상에 존재할 수 있다. 키트는 포장을 포함할 수 있다.
정의
본원에 사용된 바, 용어 "환자" 또는 "대상"은, 본원에 개시된 복합 펩티드의 임의의 구현예의 수용자를 나타내며, 동물계 내 모든 유기체를 포함한다. 일부 구현예에서, 비제한적으로, 인간 및 다른 영장류 (예를 들어, 침팬지 및 다른 유인원 및 원숭이 종), 농장 동물 (예를 들어, 소, 양, 돼지, 염소 및 말), 애완용 포유류 (예를 들어, 개 및 고양이), 실험실 동물 (예를 들어, 마우스, 래트 및 기니피그와 같은 설치류), 및 조류 (예를 들어, 닭, 칠면조 및 다른 가금류, 오리, 거위 등과 같은 애완용, 야생 및 사냥용 조류)를 포함하는 임의의 척추동물이 포함된다. 바람직한 구현예에서, 동물은 인간, 소, 양, 돼지, 고양이, 버팔로, 개, 염소, 말, 당나귀, 사슴 및 영장류와 같은 포유류의 패밀리에 속하는 것이다. 가장 바람직한 동물은 인간이다. 일부 구현예에서, 환자는 남성 또는 여성이다.
본원에 사용된 바, 용어 "치료하다" 또는 이의 임의의 변형 (예를 들어, 치료, 치료하는 것 등)은, CD4-, CD8- 및 LGL-백혈병, 자가면역 질환, 전신성 홍반성 루프스, 쇼그렌 증후군, 베게너 육아종증, 셀리악병, 하시모토 갑상선염, 콜라겐 질환, 류마티스성 관절염, 염증성 장 질환, 진성 당뇨병, 건선, 퇴행성 신경 질환, 다발성 경화증, 포도막염, 눈의 염증, 이식편 대 숙주 질환 (GvHD), 중증근무력증, 인간 T-세포 림프친화성 바이러스 1형 및 2형 (HTLV-I 및 HTLV-II)-관련 질환, 성인 T-세포 백혈병 (ATL), HTLV-관련 척수병증/열대성 경련성 하반신불완전마비 (HAM/TSP), 포도막염 (HU), 관절증, 폐병증, 피부염, 외분비증, 근염, 인플루엔자, AIDS, HBV, 헤르페스, 천식, 부비동염, 건초열, 기관지염, 만성 폐쇄성 폐질환 (COPD), 알레르기성 비염, 급성 및 만성 중이염, 폐 섬유증, NK 백혈병/림프종 및 NK-T 백혈병/림프종과 같은 생물학적 병태로 진단된 환자의 임의의 치료를 나타낸다.
본원에 사용된 바, 용어 치료에는, 하기가 포함된다: (i) 생물학적 병태와 관련된 증상을 아직 나타내지 않은 위험 환자에서, 관심있는 생물학적 병태와 관련된 증상의 제시를 예방 또는 지연시키는 것; (ii) 생물학적 병태로 진단된 환자에서, 관심있는 생물학적 병태와 관련된 증상을 완화시키는 것; (iii) 생물학적 병태의 위험 환자 또는 이로 진단된 환자에서, 관심있는 생물학적 병태와 관련된 합병증, 병태 또는 질환과 관련된 증상의 제시를 예방, 지연 또는 완화시키는 것; (iv) 생물학적 병태의 진행을 둔화, 지연 또는 중단시키는 것; 및/또는 (v) 염증의 세포 사건을 예방, 지연, 둔화, 중단 또는 완화시키는 것; 및/또는 (vi) 생물학적 병태의 조직학적 이상 및/또는 다른 임상적 측정결과를 예방, 지연, 둔화, 중단 또는 완화시키는 것.
본원에 사용된 바, 용어 "증상(들)"은, 환자가 특정한 병태 또는 질환을 앓고 있다는, 통상의 징후 또는 조짐을 나타낸다.
본원에 사용된 바, 용어 "유효량"은, 목적하는 생물학적 반응을 유발하는데 필요한 양을 나타낸다. 본 발명의 구현예에 따르면, γc-안타고니스트의 유효량은 생물학적 병태를 치료하는데 사용하기 위해 적어도 하나의 생물학적 인자의 관찰 가능한 효과를 제공하는데 필요한 양이다.
"재조합 DNA 기술" 또는 "재조합"은, 이종 펩티드의 생합성을 가능하게 하기 위해, 복제된 또는 합성 DNA 서열로 형질전환 또는 트랜스펙션된(transfected), 미생물 (예를 들어, 박테리아, 이스트), 무척추동물 (곤충), 포유류 세포 또는 유기체 (예를 들어, 형질전환 동물 또는 식물)로부터 특정 폴리펩티드를 생산하는 기술 및 방법의 사용을 나타낸다. 고유의 글리코실화 패턴은 오로지 포유류 세포 발현 시스템으로만 달성될 것이다. 원핵생물 발현 시스템은 합성된 단백질에 글리코실화를 부가하는 능력이 결여되어 있다. 이스트 및 곤충 세포는 고유의 패턴과 상이할 수 있는 독특한 글리코실화 패턴을 제공한다.
"뉴클레오티드 서열"은 별개의 단편 형태, 또는 내인성 물질을 오염시키지 않는 실질적으로 순수한 형태로, 및 표준 분자 생물학 방법에 의해 이의 구성 뉴클레오티드 서열의 규명, 조작 및 회수를 가능하게 하는 양 또는 농도로의, 적어도 1회 단리된 DNA 또는 RNA에서 유도된 보다 큰 DNA 구조체의 구성요소로서의 폴리뉴클레오티드를 나타낸다 ([Current Protocols in Molecular Biology]에 개략된 바와 같음).
"재조합 발현 벡터"는, (1) 프로모터 및 인핸서를 포함하는 유전자 발현에서 조절 역할을 하는 유전자 요소 또는 요소들, (2) 본 발명의 구현예에 따른 폴리펩티드를 인코딩하는 구조 또는 코딩 서열, 및 (3) 적절한 전사 및 번역 개시 서열, 및 목적하는 경우, 종결 서열의 어셈블리를 함유하는 전사 단위를 포함하는 플라스미드를 나타낸다. 이스트 및 포유류의 시스템에서 사용되는 것으로 의도된 구조 요소는, 바람직하게는 이스트 또는 포유류 숙주 세포에 의해 번역된 폴리펩티드의 세포외 분비를 가능하게 하는 신호 서열을 포함한다.
"재조합 미생물 발현 시스템"은, 재조합 전사 단위를 염색체 DNA에 안정적으로 통합시킨, 또는 잔류 플라스미드의 구성요소로서 재조합 전사 단위를 보유하는, 적합한 미생물, 예를 들어 대장균(E. coli)과 같은 박테리아, 또는 사카로마이세스 세레비시아에(S. cerevisiae)와 같은 이스트의 실질적으로 균질한 단일배양을 나타낸다. 일반적으로, 재조합 미생물 발현 시스템을 구성하는 숙주 세포들은 단일 조상의 형질전환된 세포의 자손이다. 재조합 미생물 발현 시스템은 발현되는 구조적 뉴클레오티드 서열에 연결된 조절 요소의 유도 시, 이종 폴리펩티드를 발현할 것이다.
본원에 사용된 바, 섹션 제목은 단지 조직적인 목적이며, 어떠한 방식으로도 기재된 주제를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 비제한적으로, 특허, 특허 출원, 기사, 서적, 논문 및 인터넷 웹 페이지를 포함하는, 본 출원에 인용된 모든 문헌 및 유사한 자료들은, 임의의 목적을 위해 그 전문이 명백하게 참조로서 인용된다. 포함된 참고문헌 중 용어의 정의가 본 교시에 제공된 정의와 상이한 경우, 본 교시에 제공된 정의가 지배할 것이다. 약간 및 크지 않은 편차가 본 교시의 범위 내에 속하도록, 본 교시에 논의된 온도, 농도, 시간 등 앞에 "약"이 암시되어 있다고 이해될 것이다.
본 발명이 특정 구현예 및 실시예의 맥락에서 개시되었지만, 당업자는 본 발명이 구체적으로 개시된 구현예를 넘어 본 발명의 다른 대안적인 구현예 및/또는 용도, 및 이의 명백한 변형 및 등가물로 확장된다는 것을 이해할 것이다. 또한, 본 발명의 몇몇 변형이 상세하게 제시 및 기재되었지만, 본 발명의 범위 내에 속하는 다른 변형이, 본 개시를 기반으로 당업자에게 쉽게 명백할 것이다.
또한, 구현예의 특정한 특징 및 양태의 다양한 조합 또는 하위조합이 이루어질 수 있으며, 여전히 본 발명의 범위에 속할 수 있다고 이해된다. 개시된 구현예의 다양한 특징 및 양태는 개시된 발명의 다양한 방식 또는 구현예를 형성하기 위해 서로 조합되거나, 서로 대체될 수 있다고 이해되어야 한다. 따라서, 본원에 개시된 본 발명의 범위는 상기 기재된 특정 개시 구현예에 의해 제한되어서는 안된다고 의도된다.
하지만, 본 발명의 바람직한 구현예를 나타내는 이러한 상세한 설명은, 본 발명의 목적 및 범위 내에서의 다양한 변화 및 변형이 당업자에게 명백할 것이기 때문에, 단지 예시로서 제공된 것으로 이해되어야 한다.
실시예
하기 실시예는 예시의 목적으로 제시되며, 제한으로서 해석되어서는 안된다.
실시예 1 - γc-안타고니스트 펩티드의 저해 활성을 평가하는 방법
하나의 γc-사이토카인 패밀리 구성원의 작용을 저해하는 본 발명의 구현예에 따라 제조된 임의의 맞춤형 유도체 펩티드의 능력은, γc-사이토카인 패밀리 구성원에 대한 이의 증식 반응을 측정하는 포유류 세포 검정을 사용하여 결정된다.
6개의 γc-사이토카인 각각에 대하여, NK92, American Type Culture Collection (ATCC) (카탈로그 # CRL-2407)에서 입수 가능한 인간 NK 세포주 NK92, CTLL-2, ATCC에서 입수 가능한 쥣과 CD8 T 세포주 및 쥣과 비만 세포주인 PT-18, 및 이의 서브클론 PT-18β인 지시자 세포주를, 인간 IL-2Rβ 유전자로 트랜스펙션하여, 세포를 IL-2 및 IL-15에 대하여 반응하도록 만들고 ([Tagaya et al., 1996, EMBO J. 15:4928-39]), γc-사이토카인의 성장 촉진 활성을 정량적으로 측정하는데 사용한다 ([Current protocols in Immunology from Wiley and Sons for a methodological reference] 참조). 지시자 세포는, 농도 범위에 걸쳐 비색(colorimetric) WST-1 검정에 의해 측정될 때, 반선형 용량-의존적 반응을 보여준다 (시약 및 방법의 상세한 설명에 대해서는, 본원에 참조로서 인용되는 Clontech PT3946-1 및 관련 사용자 매뉴얼 참조).
지시자 세포주로부터 50-70% 및 95%의 최대 반응을 산출하는 사이토카인의 적절한 용량이 결정되면, 다양한 농도 (1 pM 내지 10 μM 범위)의 정제된 또는 합성된 맞춤형 유도체 펩티드를 사이토카인 및 지시자 세포를 함유하는 각각의 웰에 첨가한다. 450nm에서의 흡광도 감소는, 사이토카인-자극된 세포 증식 저해의 지표로서 사용된다.
실시예 2 - BNZ-γ 및 서열번호 3에 의한 특정한 γc-사이토카인의 성장 촉진 활성의 선택적 저해
상기 기재된 바와 같은 PT-18β 세포를 사용하여, 선택된 γc-사이토카인의 성장 촉진 활성을 특이적으로 저해하는 BNZ-γ 펩티드의 능력을 결정하였다 (도 3a). PT-18β 세포의 성장을 지지하는 비(非)-γc-사이토카인인 IL-3을, 음성 대조군으로서 사용하였다. 간략하게, PT-18β 세포를 HEK293T 세포에 의해 생성된 BNZ-γ 펩티드의 2개의 상이한 희석액과 함께 (BNZ-γ 발현 구조체로 트랜스펙션된 HEK293T 세포의 본래 상청액의 1:20 또는 1:50 희석액), 또는 IL-3, IL-9, IL-15 또는 IL-4의 존재 하에서 BNZ-γ 펩티드 없이 인큐베이션하였다 (배양액 중 각각의 사이토카인 1 nM).
세포의 성장 반응을 BNZ-γ 펩티드 및 사이토카인의 도입 2일 후에 WST-1 검정을 사용하여 결정하였다. IL-3 (비-γc-사이토카인)의 성장 촉진 활성은 BNZ-γ에 의해 저해되지 않았다. 대조적으로, IL-15 및 IL-9의 활성은 BNZ-γ 펩티드에 의해 유의하게 감소되었다 (p<0.01, 스튜던트 T 검정(Student's T test)). 또 다른 γc-사이토카인인 IL-4에 의해 자극된 세포 증식은, BNZ-γ 펩티드의 첨가에 영향을 받지 않았다. IL-3, IL-9, IL-15 및 IL-4에 대한 결과는 도 3a에 제시되어 있다.
유사한 검정에서, 쥣과 세포주 CTTL2를 사용하였다. 이러한 검정에서, 세포를 RPMI 10% 송아지 태아 혈청에서 0.5 nM의 재조합 IL-2와 함께 배양하였다. 증식 검정을 설정하기 위해, 세포를 사이토카인으로부터 3회 세척하였다. 세포를 최종 농도 50 pM의 IL-2 또는 IL-15로 96-웰 플레이트의 웰 당 1 x 10(5)개의 세포로 씨딩하였다. 다양한 농도 (0.1, 1 및 10 ug/ml)의 BNZ-γ 펩티드를 각각의 웰에 첨가하였다. 세포를 20시간 동안 배양하고, 마지막 4시간에서, 3H-티미딘을 플레이트에 첨가하였다. 세포를 플레이트 판독기를 사용하여 수확하였다. 데이터는 도 3b에 제시되어 있다.
인간 NK 세포주 NK92를 IL-2, IL-15 및 IL-21에 대한 서열번호 3의 용량 반응에 사용하였다. 세포를 RPMI 10% 송아지 태아 혈청에서 0.5 nM의 재조합 IL-2와 함께 배양하였다. 증식 검정을 설정하기 위해, 세포를 사이토카인으로부터 3회 세척한 후, 70% NK92 세포 증식 수준에 상응하는 사이토카인 농도를 갖는 96-웰 플레이트의 웰 당 2.5 x 10(4)개의 세포로 씨딩하였다. 상업적으로 구입한 서열번호 3 (>99% 순도)을, IL-2의 경우 0-10 μM, IL-15의 경우 0-0.1 μM 및 IL-21의 경우 0-0.1 μM의 최종 농도를 갖는 각각의 웰에 첨가하였다. 세포의 성장 반응을 서열번호 3 및 사이토카인의 도입 2일 후에 WST-1 검정을 사용하여 측정하였다. γc-사이토카인 IL-2에 의해 자극된 세포 증식은 10 μM 까지의 서열번호 3의 첨가에 영향을 받지 않았다. 대조적으로, IL-15 및 IL-21의 활성은 서열번호 3에 의해 강력하게 저해되었다. 데이터는 도 3d에 제시되어 있다.
실시예 3 - 세포 증식의 마커로서의 3H-티미딘 혼입을 분석함으로써 저해 γc-사이토카인 활성을 측정하는 방법
안타고니스트 맞춤형 유도체 펩티드에 의한 지시자 세포 집단의 γc-사이토카인-유도 증식의 저해는, 3H-티미딘 혼입 검정에 의해 측정된다. 간략하게, 방사성표지된 티미딘 (1 microCi)을 사이토카인의 존재 하에서 증식하는 20-50,000개의 세포에 제공한다. 통상적인 수확기 (예를 들어, Perkin-Elmer 사의 Filtermate Universal Harvester)를 사용하여 유리섬유 필터에 세포 결합된 방사능을 트랩핑하여 세포 혼입된 방사능을 측정하고, 그 후 b-계수기 (예를 들어, 1450 Trilux 마이크로플레이트 섬광 계수기)를 사용하여 방사능을 측정한다.
실시예 4 - 세포 증식의 마커로서의 세포 추적자 염료의 혼입을 분석함으로써 저해 γc-사이토카인 활성을 측정하는 방법
지시자 세포를 선택된 γc-사이토카인의 존재 하에서, 또는 선택된 γc-사이토카인 및 선택된 맞춤형 유도체 펩티드의 존재 하에서 인큐베이션한다. 이어서, 세포 집단을 세포 추적자 염료, 예를 들어 Invitrogen 사의 CMFDA, C2925를 사용하여 표지하고, 유세포 분석기 (예를 들어, Beckton-Dickinson FACScalibur)를 사용하여 각 세포 분열에서 세포 녹색 형광의 붕괴를 모니터링한다. 전형적으로, γc-사이토카인 자극에 대한 반응으로, 세포가 겪은 분열의 수에 상응하는 7 내지 10개의 상이한 피크가 녹색 형광 채널에서 나타날 것이다. 선택된 γc-사이토카인 및 안타고니스트 맞춤형 유도체 펩티드와 함께 세포를 인큐베이션하는 것은, 저해 정도에 따라, 피크의 수를 단지 1 내지 3으로 감소시킨다.
실시예 5 - 맞춤형 펩티드 유도체 안타고니스트에 의한 세포내 신호전달의 저해
세포 증식을 자극하는 것 이외에, γc-사이토카인의 이의 수용체에 대한 결합은 다양한 세포내 사건을 일으킨다 ([Rochman et al. 2009 Nat. Rev. Immunol. 9:480-90], [Pesu et al. 2005 Immunol. Rev. 203:127-142]). 사이토카인이 이의 수용체와 결합한 직후, Jak3 (야누스-키나아제 3)으로 불리는 티로신 키나아제는 혈장 멤브레인에서 수용체에 모집된다. 이러한 키나아제는 γc-서브유닛인 STAT5 (전사 신호 전달자 및 활성자 5 (Signal Transducer and Activator of Transcription 5)) 및 PI3 (포스파티딜이노시톨 3) 키나아제의 서브유닛을 포함하는 다수의 단백질의 티로신 잔기를 인산화시킨다. 이들 중에서, STAT5의 인산화는, 다수의 연구에서, γc-사이토카인에 의해 개시된 세포의 증식과 관련이 있는 것으로 시사되었다. ([Hennighausen and Robinson, 2008 Genes Dev. 22:711-21] 검토). 이러한 공개된 데이터에 따라, BNZ-γ 펩티드가 IL-15에 의해 자극된 PT-18β 세포에서 STAT5 분자의 티로신 인산화를 저해하는지 여부를 조사하였다 (결과는 도 4a에 제시됨).
PT-18β 세포를 BNZ-γ 펩티드의 존재 또는 부재 하에서 IL-15로 자극시켰다. 세포질 단백질을 [Tagaya et al. 1996 EMBO J. 15:4928-39]에 기재된 바와 같은 통상적인 방법에 따라 세포로부터 추출하였다. 추출된 세포질 단백질을 표준 SDS-PAGE (소듐 도데실-술페이트 폴리아실아미드 겔 전기영동(Sodium Dodecyl-Sulfate PolyAcrylamide Gel Electrophoresis))를 사용하여 분리하고, 인산화 상태를 면역블로팅(immunoblotting)을 사용하여 항-포스포-STAT5 항체 (Cell Signaling Technology, 카탈로그 # 9354, Danvers MA)로 확인하였다 (도 4a, 상단 패널 참조). 각각의 레인이 유사한 총 단백질 부하를 나타낸다는 것을 확인하기 위해, 멤브레인을 스트립핑하고, 항-STAT5 항체 (Cell Signaling Technology, 카탈로그 # 9358)를 이용하여 재조사하였다 (도 4a, 하단 패널 참조).
이러한 결과는, 신호 전달의 마커인 STAT5의 티로신 인산화가 PT-18β 세포에서 IL-15에 의해 유도되었고, STAT5의 티로신 인산화가 BNZ-γ 펩티드에 의해 현저하게 감소되었음을 입증하였다.
Jak3을 통한 IL-15 유도된 STAT5의 티로신 인산화와 유사하게, IL-21 수용체 결합을 통해 매개된 Jak-STAT 신호전달이 STAT3의 Jak-매개 티로신 인산화를 우선적으로 유도한다는 것은 당업계에 널리 공지되어 있다 ([Habib et al. 2003 J Allergy Clin Immunol. 112:1033-45]). 이러한 공개된 데이터에 따르면, CTLL-2 세포에서 IL-2 또는 IL-15에 의해 STAT5 분자의 티로신 인산화를 저해하는 서열번호 3의 능력, 및 NK92 세포에서 IL-21에 의해 STAT3 분자의 티로신 인산화를 저해하는 서열번호 3의 능력을 조사하였다 (결과는 도 4b에 제시되어 있음).
CTLL-2 세포를 서열번호 3의 존재 또는 부재 하에서 IL-2 또는 IL-15로 자극시켰다. CTLL-2 세포를 또한 양성 대조군으로서 항-IL-2 항체 (R & D Systems, 카탈로그 # MAB202, Minneapolis, MN) 또는 항-IL-15 항체 (R & D Systems, 카탈로그 # MAB247, Minneapolis, MN)의 존재 하에서 IL-2 또는 IL-15로 자극시켰다. NK92 세포를 서열번호 3의 존재 또는 부재 하에서 IL-21로 자극시켰다. NK92 세포를 또한 양성 대조군으로서 항-IL-21 항체 (Mabtech, 카탈로그 # 3540-1-250, Cincinnati, OH)의 존재 하에서 IL-21로 자극시켰다. 세포질 단백질을 [Tagaya et al. 1996 EMBO J. 15:4928-39]에 기재된 바와 같이 통상적인 방법에 따라 세포로부터 추출하였다. 추출된 세포질 단백질을 표준 SDS-PAGE (소듐 도데실-술페이트 폴리아실아미드 겔 전기영동)를 사용하여 분리하고, 인산화 상태를 면역블로팅을 사용하여 항-포스포-STAT5 항체 (Cell Signaling Technology, 카탈로그 # 9354, Danvers MA) 또는 항-포스포-STAT3 항체 (Cell Signaling Technology, 카탈로그 # 9145, Danvers MA)로 확인하였다 (도 4b, 상단 패널 참조). 각각의 레인이 유사한 총 단백질 부하를 나타낸다는 것을 확인하기 위해, 멤브레인을 스트립핑하고, 항-STAT5 항체 (Cell Signaling Technology, 카탈로그 # 9358) 또는 항-STAT3 항체 (Cell Signaling Technology, 카탈로그 # 9139)를 이용하여 재조사하였다 (도 4b, 하단 패널 참조).
실시예 6 - BNZ-γ 유도체 안타고니스트 펩티드에 대한 합리적인 설계
코어 서열 D/E-F-L-E/Q/N-S/R-X-I/K-X-L/I-X-Q (서열번호 2) (여기서 X는 임의의 아미노산을 나타냄)을 기반으로, 코어 서열의 정의된 아미노산을 도 2에 지정된 바와 동일한 물리화학적 특성을 갖는 아미노산으로 치환하여, 유도체 펩티드를 제조한다.
대안적으로, 상이한 γc-사이토카인 패밀리 구성원의 D-나선 영역의 서열 정렬을 기반으로, 맞춤형 펩티드 또는 이의 유도체 펩티드를 제조할 수 있다. 예를 들어, 도 6에 제시된 바와 같이, γc-사이토카인 패밀리 (서열번호 4 내지 서열번호 9) 구성원에서 보존된 하나 이상의 서열을 조합하여, 서열번호 3과 같은 펩티드를 형성할 수 있다.
실시예 7 - 안타고니스트 맞춤형 유도체 펩티드의 저해 특이성을 규명하는 방법
안타고니스트 맞춤형 유도체 펩티드의 γc-사이토카인 저해 특이성은, 6개의 γc-사이토카인 각각에 대한 사이토카인-반응성 세포주의 증식 반응을 저해하는 맞춤형 유도체 펩티드의 능력을 검정함으로써 결정된다. 예를 들어, 마우스 세포주인 CTLL-2를 사용하여, 후보 펩티드가 IL-2 및 IL-15의 기능을 저해하는지 여부를 결정한다. PT-18(β) 세포를 사용하여, 후보 펩티드가 IL-4 및 IL-9의 기능을 저해하는지 여부를 결정한다. PT-18 (7α) 세포를 사용하여 후보 펩티드가 IL-7의 기능을 저해하는지 여부를 결정하고, PT-18(21α) 세포를 사용하여 후보 펩티드가 IL-21의 기능을 저해하는지 여부를 결정한다. PT-18(β)는 유전자 트랜스펙션에 의해 인간 IL-2Rβ를 외인성으로 발현하는 PT-18 세포의 서브클론을 나타내고 ([Tagaya et al. 1996] 참조), PT-18(7α)는 유전자 트랜스펙션에 의해 인간 IL-7Rα를 발현하는 서브클론을 나타내며, PT-18(21Rα) 세포는 인간 IL-21Rα를 발현한다.
또 다른 대안은 다수의 사이토카인에 반응하는 다른 세포주를 사용하는 것이다. 이러한 세포주의 예는, ATCC (카탈로그 # CRL-2407)에서 상업적으로 입수 가능한 인간 NK 세포주 NK92이다. 이러한 세포주는 IL-9, IL-7, IL-15, IL-12, IL-18, IL-21을 포함하는 다른 사이토카인에 반응하는 IL-2 의존성 세포주이다 ([Gong et al. 1994 Leukemia 8: 652-658], [Kingemann et al., 1996, Biol Blood Marrow Transplant 2:68;75], [Hodge DL et al., 2002 J. Immunol. 168:9090-8]).
인간 NK 세포주 NK92를 사용하여, 서열번호 3의 γc-사이토카인 저해 특이성을 결정하였다. 이러한 검정에서, 세포를 RPMI 10% 송아지 태아 혈청에서 0.5 nM의 재조합 IL-2와 함께 배양하였다. 저해 특이성 검정을 설정하기 위해, 세포를 사이토카인으로부터 3회 세척하였다. 세포를 70% NK92 세포 증식 수준에 상응하는 사이토카인 농도를 갖는 96-웰 플레이트의 웰 당 2.5 x 10(4)개의 세포로 씨딩하였다. 상업적으로 구입한 서열번호 3 (70% 순도 수준)을 2.5 μM의 최종 농도를 갖는 각각의 웰에 첨가하였다. 세포의 성장 반응을 서열번호 3 및 사이토카인의 도입 2일 후 WST-1 검정을 사용하여 측정하였다. γc-사이토카인인 IL-2, IL-4 및 IL-9에 의해 자극된 세포 증식은 서열번호 3의 첨가에 의해 영향을 받지 않았다. 대조적으로, IL-15 및 IL-21의 활성은 서열번호 3에 의해 유의하게 감소되었다. IL-2, IL-4, IL-9, IL-15 및 IL-21에 대한 결과는 도 3c에 제시되어 있다.
실시예 8 - 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 함유하는 맞춤형 펩티드 유도체의 증강된 저해 활성
인간 NK 세포주 NK92를 사용하여, 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 함유하는 맞춤형 펩티드 유도체의 증강된 저해 활성을 결정하였다. 세포를 RPMI 10% 송아지 태아 혈청에서 0.5 nM의 재조합 IL-2와 함께 배양하였다. 증식 검정을 설정하기 위해, 세포를 사이토카인으로부터 3회 세척하였다. 세포를 0.25 ng/mL의 최종 IL-15 농도를 갖는 96-웰 플레이트의 웰 당 2.5 x 10(4) 세포로 씨딩하였다. 상업적으로 구입한 변형되지 않은 서열번호 3 및 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 함유하는 서열번호 3의 맞춤형 펩티드 유도체를, 동일한 농도로 각각의 웰에 첨가하였다. 세포의 성장 반응을 펩티드 및 사이토카인의 도입 2일 후에 WST-1 검정을 사용하여 측정하였다. 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 함유하는 서열번호 3의 다수의 맞춤형 펩티드 유도체는, 변형되지 않은 서열번호 3과 비교하여 증강된 저해 활성을 나타냈다. 데이터는 도 7에 제시되어 있다.
실시예 9 - 자극된 장액에서 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 함유하는 맞춤형 펩티드 유도체의 시간 경과 프로테아제 안정성 측정
본 발명의 구현예의 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 함유하는 맞춤형 펩티드 유도체의 위 안정성을 평가하기 위해, 변형되지 않은 서열번호 3의 시간 경과 프로테아제 안정성 측정을, 1개의 탄화수소 링커 요소를 함유하는 서열번호 3의 대표적인 맞춤형 펩티드 유도체 (서열번호 39), 및 2개의 탄화수소 링커 요소 및 (D) 입체화학 배열의 특정 아미노산 위치를 함유하는 서열번호 3의 또 다른 대표적인 맞춤형 펩티드 유도체 (서열번호 57)와 비교하여, 모의 장액에서 60분에 걸쳐 수행하였다. 모든 펩티드는 상업적으로 합성하고 구입하였다. 자극된 장액을 USP 사양 (Test Solutions, United States Pharmacopeia 36)에 따라 제조하였다. 50 μL의 10 mg/mL 펩티드를 450 μL의 사전 가온된 (37℃) 모의 장액과 혼합하고, 반응 혼합물의 분취액을 60분의 기간에 걸쳐 소정의 시간 간격으로 제거하고, 0.1M HCl을 이용하여 중단시켰다. 펩티드 안정성을 하기 설정을 갖는, Phenomenex Aeris 펩티드 컬럼 (4.6 x 250 mm) 상에서 역상 HPLC로 측정하였다: 3.6 μm 입자 크기, 비(非)다공성; 5.0 μL 주입, 0.5mL/min; 이동상 A: 0.1% TFA를 갖는 25% 아세토니트릴; 이동상 B: 0.1% TFA를 갖는 100% 아세토니트릴. 다단계 완충액 구배는 26분에 걸쳐 100% A에서 100% B로 진행한다. 시점 0분을 100% 소화되지 않은 펩티드로 설정하고, 이후의 시점에서의 데이터를 그래프화하고, 60분의 종말점까지 매끄러운 곡선으로 연결하였다 (도 8a). 결과는, 모의 장액에 존재하는 소화되지 않은 펩티드의 백분율(%)이, 변형되지 않은 펩티드와 비교하여, 하나 이상의 탄화수소 링커 요소 및 (D) 입체화학 배열의 특정 아미노산 위치에 의해 크게 향상됨을 나타낸다. 데이터는 도 8a에 제시되어 있다.
실시예 10 - γc-안타고니스트 펩티드의 제조
맞춤형 유도체 γc-안타고니스트 펩티드는 수동 및 자동 공정에 의해 화학적으로 합성된다.
수동 합성: 하나의 아미노산의 카르복실기 또는 C-말단을 또 다른 아미노산의 아미노기 또는 N-말단에 커플링하는 것을 포함하는, 전형적인 액체상 합성이 이용된다. 대안적으로, 고체상 펩티드 합성 (SPPS)이 이용된다.
자동 합성: 다수의 상업적 회사들이 비용을 위해 자동 펩티드 합성을 제공한다. 이러한 회사들은 Applied Biosystems (ABI) 사에 의해 제공된 합성기를 포함하는, 다양한 상업적 펩티드 합성기를 사용한다. 맞춤형 유도체 γc-안타고니스트 펩티드는 자동 펩티드 합성기에 의해 합성된다.
실시예 11 - 재조합 기술을 사용한 맞춤형 유도체 γc-안타고니스트 펩티드의 생물학적 생산
맞춤형 유도체 γc-안타고니스트 펩티드는, 적절한 태깅 펩티드, 신호 펩티드, 또는 BNZ-γ 펩티드, 또는 서열번호 3의 서열을 포함하는 펩티드 또는 이의 유도체의 구조를 증강 또는 안정화시키는 공지된 인간 단백질에서 유도된 펩티드로 이루어지며, 생물학적 활성을 개선시키는, 프로펩티드(pro-peptide)로서 생물학적으로 합성된다. 목적하는 경우, 최종 단백질로부터 태그 또는 펩티드의 임의의 부분을 제거하기 위해, 펩티드의 N-말단으로 진행하는 적절한 효소-절단 서열이 설계되어야 한다.
3' 말단에 종결 코돈을 갖는 맞춤형 유도체 펩티드를 인코딩하는 뉴클레오티드 서열을, 대장균의 티오레독신에서 유도된 태그 부분, 및 맞춤형 유도체 펩티드 및 종결 코돈을 인코딩하는 뉴클레오티드 서열과 태그 부분 사이에 개재된 적절한 단백질분해 효소 (예를 들어, 엔테로키나아제)에 의해 인식 및 소화되는 특정 펩티드 서열을 갖는 상업적 벡터 내에 삽입한다. 적합한 벡터의 하나의 예는 Invitrogen, CA 사에서 입수 가능한 pThioHis 플라스미드이다. 다른 발현 벡터가 사용될 수 있다.
실시예 12 - 맞춤형 펩티드에 대한 항체의 생성 및 면역화 목적을 위한, 담체 단백질에의 맞춤형 펩티드 및 유도체의 컨쥬게이션
BNZ-γ 및 다른 맞춤형 유도체 펩티드, 예컨대 서열번호 3의 서열을 포함하는 펩티드 또는 이의 유도체는, 폴리클로날 및 모노클로날 항체를 수득하기 위해 동물을 면역화시키는데 사용된다. 펩티드를 글루타르알데히드 또는 m-말레이미도벤조일-N-히드록시숙신이미드 에스테르를 사용하는 통상적인 방법에 의해 적절한 담체 단백질 (예를 들어, 소 혈청 알부민, 키홀 림펫 헤모시아닌 (KLH) 등)의 N- 또는 C-말단에 컨쥬게이션한다. 이어서, 적절한 아쥬반트와 함께 컨쥬게이션된 펩티드를 사용하여, 토끼, 설치류 또는 당나귀와 같은 동물을 면역화시킨다. 수득된 항체를 통상적인 방법을 사용하여 특이성에 대하여 조사한다. 수득된 항체가 면역원성 펩티드와 반응하는 경우, 실시예 1 내지 3에 기재된 세포 증식 검정에 따라 개별적인 γc-사이토카인 활성을 저해하는 능력에 대하여 시험한다. 유도체 펩티드의 복합체 성질로 인해, 2개의 상이한 사이토카인을 동시에 인식하는 단일 항체를 생성할 수 있다.
실시예 13 - 맞춤형 유도체 γc-안타고니스트 펩티드의 대규모 생산 방법
재조합 단백질은 다른 곳에 기재된 바와 같은 무세포 시스템의 사용에 의해 대규모로 생산된다 ([Takai et al., 2010 Curr. Pharm. Biotechnol. 11(3):272-8] 참조). 간략하게, 태그 및 γc-안타고니스트 펩티드를 인코딩하는 cDNA를 적절한 벡터에 서브클로닝하고 ([Takai et al., 2010 Curr. Pharm. Biotechnol. 11(3):272-8] 참조), 시험관내 전사에 적용한 후, 바로 시험관내 번역에 적용하여 태깅된 펩티드를 생산한다. 이어서, 프로폴리펩티드(pro-polypeptide)를 태깅된 에피토프를 인식하는 고정화된 항체를 사용하여 정제하고, 단백질분해 효소로 처리하고, 용리액 (이는 관심있는 맞춤형 유도체 펩티드를 주로 함유함)을 통상적인 18% Tricine-SDS-PAGE (Invitrogen) 및 통상적인 쿠마시 염색을 사용하여 순도에 대하여 시험한다. 펩티드의 목적하는 순도 (>98%)가 충족되지 않으면, 혼합물을 추가 정제를 위해 통상적인 HPLC (고성능 액체 크로마토그래피)에 적용한다.
실시예 14 - HAM/TSP에서 사이토카인 기능을 차단하기 위한 맞춤형 유도체 γc-안타고니스트 펩티드의 사용
HTLV-1-관련 척수병증 (HAM)/열대성 경련성 하반신불완전마비 (TSP)는, 인간 T-세포 림프친화성 바이러스 제1형 (HTLV-I)에 감염된 일부 사람들에게서 보이는 만성 진행성 척수병증이다. 척수에서 림프구의 침윤은 HTLV-I에 대한 면역 반응과 관련이 있으며, 특정한 사이토카인의 방출을 초래한다. 이러한 사이토카인 중 일부는 또한 신경을 손상시킨다.
HAM/TSP를 앓고 있는 환자는 자가면역 질환에서 관찰되는 바와 유사한 면역계의 상승된 상태를 나타낸다 ([Oh et al. 2008 Neurol Clin. 26:781-785]). 이러한 상승된 상태는, 외인성으로 첨가된 사이토카인의 부재 하에서 약 1주일 동안 생체외 배양에서 자발적으로 증식하는 HAM/TSP 환자의 T-세포의 능력에 의해 입증된다. HAM/TSP 환자에서 T-세포의 자발적 증식은, 적어도 부분적으로, IL-2, IL-9 및 IL-15의 자가분비/파라크린 루프에 기인한다. IL-2 또는 IL-15 수용체에 대한 차단 항체의 첨가는 HAM/TSP 생체외 배양 시스템에서 자발적 T-세포 증식을 저해할 수 있다고 확인되었다.
생체외 연구에서 유도된 다른 데이터와 함께, 이러한 관찰 결과는, HAM/TSP의 치료를 위해 임상으로 2개의 모노클로날 항체 (항-IL-2 수용체 알파, 또는 항-Tac 및 항-IL-15 수용체 베타 사슬)를 취한 것에 대한 근거를 제공하였다 ([Azimi et al. 2001 Proc. Natl. Acad. Sci. 98:14559-64], [Azimi et al., 1999 J. Immunol 163:4064-72]). 본원에 기재된 구현예에 따른 항사이토카인 수용체 안타고니스트는 HAM/TSP의 치료를 위한 치료적 면역조절제로서 가치가 있을 뿐 아니라, 본 발명의 구현예에 따른 항사이토카인 수용체 안타고니스트에 의한 HAM/TSP에서의 면역 반응의 조절은 다른 자가면역 질환의 치료에서 본 발명의 구현예에 따른 항사이토카인 수용체 안타고니스트의 용도에 대한 개념 증명 (proof-of-concept) 작용을 한다.
본원에 기재된 구현예에 따른 맞춤형 유도체 γc-안타고니스트 펩티드의 효능을 입증하기 위해, 본 발명자들은 HAM/TSP 생체외 배양 시스템을 사용하여 자발적 T-세포 증식 검정에서 HTLV-I에 대한 면역 반응을 차단하는 BNZ-γ 펩티드의 능력을 시험하였다. BNZ-γ의 첨가 유무 하에서, HAM/TSP 환자 혈액 샘플에 대하여 증식 검정을 수행하였다. 이러한 검정은, 생체외 HAM/TSP 환자 혈액 배양액에 존재하는 IL-2 및 IL-15와 같은 사이토카인의 기능을 차단하고, 이러한 샘플에서 자발적 T-세포 증식을 방지하는 BNZ-γ의 능력을 평가하였다.
생체외 자발적 T-세포 증식 검정에서, HAM/TSP 환자로부터의 PBMC를 RPMI-10% FCS 중에서 96 웰 플레이트의 웰 당 1 x 10(6)개의 세포로 배양하였다. 증가하는 농도의 BNZ-γ 펩티드를 각각의 웰에 첨가하였다. 대조군으로서, 관련없는 펩티드를 유사한 방식으로 사용하였다. 세포를 37℃ CO2 인큐베이터에서 3, 4 및 6일 동안 인큐베이션하였다. 1 uCi의 양의 3H-티미딘을 세포에 첨가하였다. 추가 6시간 인큐베이션한 후, 세포를 수확하여, 이의 증식 속도를 측정하였다. 대표적인 HAM/TSP 환자에 대한 데이터는 도 5a 내지 도 5d에 제시되어 있다. 도 5a 내지 도 5d에 제시된 바와 같이, BNZ-γ 펩티드는 약 1 ug/ml 농도의 HAM/TSP 배양액에서 T-세포의 자발적 증식을 저해한다.
이러한 검정에서 다른 면역학적 마커를 부가적으로 측정하였다. 바이러스 특이적 CD8 세포의 백분율을 바이러스 단백질 사량체를 사용하여 생체외 배양 동안 측정하였다. T-세포 활성화의 마커인 CD4+CD25+ 세포의 집단뿐 아니라, T-세포 증식의 마커인 Ki67 염색을, 유세포 분석 검정으로 모니터링하였다.
컨쥬게이션된 BNZ-γ 펩티드 유도체, 또는 서열번호 3의 서열을 포함하는 맞춤형 펩티드 및 이의 유도체의 다른 형태는, 유사한 향후 검정에 사용될 수 있다. 이들은 화학적 합성 후 펩티드에 컨쥬게이션될 수 있는 알부민, BSA, PEG를 포함한다. BNZ-γ 펩티드 컨쥬게이트와 같은 맞춤형 펩티드, 또는 서열번호 3의 서열을 포함하는 맞춤형 펩티드 및 이의 유도체의 다른 생물학적 형태는, 맞춤형 펩티드에 융합된 공지된 단백질 엔티티(entity)의 영역 (비제한적으로 인간 IgG의 Fc 영역을 포함함)을 포함할 수 있다.
실시예 15 - 맞춤형 유도체 γc-안타고니스트 펩티드의 투여에 의해 인간 환자에서 성인 T-세포 백혈병 (ATL)을 치료하는 방법
성인 T-세포 백혈병을 앓고 있는 인간 환자를 식별한다. 의사에 의해 결정된, 맞춤형 유도체 γc-안타고니스트 펩티드, 예를 들어 BNZ-γ, 서열번호 3의 서열을 포함하는 맞춤형 펩티드 또는 이의 유도체의 유효량을, 의사에 의해 결정된 기간 동안 환자에게 투여한다. 환자가 차도가 있는 경우, 치료를 효과적인 것으로 판단한다.
실시예 16 - 맞춤형 유도체 γc-안타고니스트 펩티드의 투여에 의해 인간 환자에서 HAM/TSP를 치료하는 방법
HAM/TSP를 앓고 있는 인간 환자를 식별한다. 의사에 의해 결정된, 맞춤형 유도체 γc-안타고니스트 펩티드, 예를 들어 BNZ-γ, 서열번호 3의 서열을 포함하는 맞춤형 펩티드 또는 이의 유도체의 유효량을, 의사에 의해 결정된 기간 동안 환자에게 투여한다. 환자의 증상이 개선되거나, 질환의 진행이 중단되거나 둔화된 경우, 치료를 효과적인 것으로 판단한다.
실시예 17 - 사이토카인 기능을 차단하기 위한 맞춤형 유도체 γc-안타고니스트 펩티드의 사용
적어도 IL-15 및 IL-21의 기능을 감소시킬 필요가 있는 질환 상태로 고통받고 있는 인간 환자를 식별한다. 의사에 의해 결정된, 맞춤형 유도체 γc-안타고니스트 펩티드, 예를 들어 서열번호 3의 서열을 포함하는 복합 펩티드 또는 이의 유도체의 유효량을, 의사에 의해 결정된 기간 동안 환자에게 투여한다. 환자의 증상이 개선되거나, 질환의 진행이 중단되거나 둔화된 경우, 치료를 효과적인 것으로 판단한다.
실시예 18 - 맞춤형 유도체 γc-안타고니스트 펩티드의 투여에 의해 인간 환자에서 셀리악병을 치료하는 방법
셀리악병에서, IL-15는 장의 고유판 및 상피에서 만성적으로 상향조절되고, 점막 손상의 중증도와 직접적인 상관관계가 있으며 ([Jabri et al. 2000 Gastroenterology 118:867-879], [Maiuri et al. 2000 Gastroenterology 119:996-1006], [Mention et al. 2003 Gastroenterology 125:730-45], [Di Sabatino et al. 2006 Gut 55:469-77]), IL-21 생성 및 기능은 질환 진행에 있어서 긍정적인 역할을 한다 ([De Nitto et al. 2009 World J Gastroenterol 15:4609-14]). IL-15는 또한 CD 점막 환경에서 관찰된 IL-21의 증가된 발현과 직접적인 상관관계가 있으며, 상기 증가된 발현을 긍정적으로 조절하는 것으로 확인되었다 ([Sarra et al. 2013 Mucosal Immunol 6: 244-55]). 최근의 연구는 또한 IL-2, IL-15 및 IL-21의 상승 효과가 난치성 CD의 발병기전에 크게 기여한다는 것을 규명하였다 ([Kooy-Winkelaar, et al., 2017 Proc Natl Acad Sci U S A 114: E980-9]).
셀리악병을 앓고 있는 인간 환자를 식별한다. 의사에 의해 결정된, 맞춤형 유도체 γc-안타고니스트 펩티드, 예를 들어 BNZ-γ, 서열번호 3의 서열을 포함하는 맞춤형 펩티드 또는 이의 유도체의 유효량을, 의사에 의해 결정된 기간 동안 환자에게 투여한다. 환자의 증상이 개선되거나, 질환의 진행이 중단되거나 둔화된 경우, 치료를 효과적인 것으로 판단한다.
실시예 19 - 맞춤형 유도체 γc-안타고니스트 펩티드의 투여에 의해 인간 환자에서 류마티스성 관절염을 치료하는 방법
류마티스성 관절염 (RA)에서, IL-15 발현은 환자의 활액 및 류마티스 결절에서 상승되고, RA 환경에서 CD4+ 및 CD8+ T 세포의 경피-내피 이동을 증가시키며, IL-15의 혈청 수준은 질환 진행과 양의 상관관계가 있다 ([Oppenheimer-Marks et al. 1998 J Clin Invest 101:1261-72], [Harada et al. 1999 Arthritis Rheum 42:1508-16], [Gonzalez-Alvaro et al. 2003 Clin Exp Rheumatol 21:639-42], [Hessian et al. 2003 Arthritis Rheum 48:334-8], [Ruckert et al. 2009 Immunology 126:63-73]). RA에서, IL-21은 전염증성 사이토카인인 TNF-α 및 IL-6의 발현, 및 섬유아세포-유사 활막세포 (FLS)의 침입 및 이동에 긍정적인 영향을 미친다. FLS는 환자에서 공격적인 증식 및 침입을 통해 RA 발병기전에서 핵심적인 역할을 한다 ([Xing et al. 2016 Clin Exp Immunol 184:147-58], [Xing et al. 2016 Scand J Immunol 83:64-71]).
류마티스성 관절염을 앓고 있는 인간 환자를 식별한다. 의사에 의해 결정된, 맞춤형 유도체 γc-안타고니스트 펩티드, 예를 들어 BNZ-γ, 서열번호 3의 서열을 포함하는 맞춤형 펩티드 또는 이의 유도체의 유효량을, 의사에 의해 결정된 기간 동안 환자에게 투여한다. 환자의 증상이 개선되거나, 질환의 진행이 중단되거나 둔화된 경우, 치료를 효과적인 것으로 판단한다.
실시예 19 - 맞춤형 유도체 γc-안타고니스트 펩티드의 투여에 의해 인간 환자에서 다발성 경화증을 치료하는 방법
다발성 경화증 (MS)에서, IL-15 발현은 환자의 혈청 및 뇌척수액에서 상승된다 ([Kivisakk et al. 1998 Clin Exp Immunol 111:193-7], [Pashenkov et al. 1999 Scand J Immunol 50:302-8], [Vaknin-Dembinsky et al. 2008 J Neuroimmunol 195:135-9]). MS 환자의 뇌 병변은 또한 IL-15의 증가된 수준을 갖는 B 세포 및 성상세포를 함유한다 ([Saikali et al. 2010 J Immunol 185:5693-703], [Schneider et al. 2011 J Immunol 187:4119-28]). MS에서, IL-21 생성은 질환 진행에 긍정적인 역할을 하고, 이의 발현은 급성 및 만성 MS 병변의 CD4+ 세포에서 강하게 상승된다 ([Tzartos et al. 2011 Am J Pathol 178:794-802], [Ghalamfarsa et al. 2016 J Immunotoxicol 13:274-85]).
다발성 경화증을 앓고 있는 인간 환자를 식별한다. 의사에 의해 결정된, 맞춤형 유도체 γc-안타고니스트 펩티드, 예를 들어 서열번호 3의 서열을 포함하는 복합 펩티드 또는 이의 유도체의 유효량을, 의사에 의해 결정된 기간 동안 환자에게 투여한다. 환자의 증상이 개선되거나, 질환의 진행이 중단되거나 둔화된 경우, 치료를 효과적인 것으로 판단한다.
실시예 20 - 맞춤형 유도체 γc-안타고니스트 펩티드의 투여에 의해 인간 환자에서 제1형 진성 당뇨병을 치료하는 방법
제1형 진성 당뇨병 (T1D)에서, IL-15 발현은 환자의 혈청에서 상승된다 ([Kuczynski et al. 2005 Diabetes Res Clin Pract 69:231-6]). T1D는 비만이 아닌 당뇨병 마우스 모델에서 인슐린염의 발병 시 IL-15 신호전달의 저해에 의해 완전히 예방될 수 있다 ([Bobbala et al. 2012 Diabetologia 55: 3010-3020]). IL-15의 인간 췌장섬 발현이 또한 T1D 환자에서 관찰된다 ([Chen et al. 2013 Proc Natl Acad Sci U S A 110:13534-9]). 나아가, 높은 IL-21 생성은 T1D 질환 진행과 상관관계가 있다 ([Ferreira et al. 2015 Diabetologia 58: 781-90]).
제1형 진성 당뇨병을 앓고 있는 인간 환자를 식별한다. 의사에 의해 결정된, 맞춤형 유도체 γc-안타고니스트 펩티드, 예를 들어 서열번호 3의 서열을 포함하는 복합 펩티드 또는 이의 유도체의 유효량을, 의사에 의해 결정된 기간 동안 환자에게 투여한다. 환자의 증상이 개선되거나, 질환의 진행이 중단되거나 둔화된 경우, 치료를 효과적인 것으로 판단한다.
실시예 21 - 맞춤형 유도체 γc-안타고니스트 펩티드의 투여에 의해 인간 환자에서 건선을 치료하는 방법
IL-15의 발현은 건선 환자의 피부 병변에서 상승된다 ([Waldmann 2013 J Investig Dermatol Symp Proc 16:S28-30]). IL-21 생성 및 기능은 건선 질환 진행에 긍정적인 역할을 하고 ([Caruso et al. 2009 Cell Cycle 8: 3629-30], [Botti et al. 2012 Curr Pharm Biotechnol 13: 1861-7]), γc-사이토카인의 발현은 환자의 혈청에서 상승되며, 질환 중증도와 관련이 있다 ([He et al. 2012 Br J Dermatol 167: 191-3]).
건선을 앓고 있는 인간 환자를 식별한다. 의사에 의해 결정된, 맞춤형 유도체 γc-안타고니스트 펩티드, 예를 들어 서열번호 3의 서열을 포함하는 복합 펩티드 또는 이의 유도체의 유효량을, 의사에 의해 결정된 기간 동안 환자에게 투여한다. 환자의 증상이 개선되거나, 질환의 진행이 중단되거나 둔화된 경우, 치료를 효과적인 것으로 판단한다.
실시예 22 - 맞춤형 유도체 γc-안타고니스트 펩티드의 투여에 의해 인간 환자에서 염증성 장 질환을 치료하는 방법
염증성 장 질환 (IBD, 궤양성 대장염 및 크론병 포함)에서, IL-15의 증가된 수준이 염증이 생긴 점막에서 관찰된다 ([Liu et al. 2000 J Immunol 164:3608-15], [Vainer et al. 2000 Cytokine 12:1531-6]). IBD 환자는 또한 내장에서 IL-21의 증가된 수준을 경험하며 ([Monteleone et al. 2005 Gastroenterology 128: 687-94]), 이는 증가된 내장 점막 염증과 양의 상관관계가 있다 ([De Nitto et al. 2010 World J Gastroenterol 16: 3638-41]).
염증성 장 질환을 앓고 있는 인간 환자를 식별한다. 의사에 의해 결정된, 맞춤형 유도체 γc-안타고니스트 펩티드, 예를 들어 서열번호 3의 서열을 포함하는 복합 펩티드 또는 이의 유도체의 유효량을, 의사에 의해 결정된 기간 동안 환자에게 투여한다. 환자의 증상이 개선되거나, 질환의 진행이 중단되거나 둔화된 경우, 치료를 효과적인 것으로 판단한다.
실시예 23 - 맞춤형 유도체 γc-안타고니스트 펩티드의 투여에 의해 인간 환자에서 전신성 홍반성 루푸스를 치료하는 방법
전신성 홍반성 루푸스 (SLE)에서, IL-15 발현은 환자의 혈청에서 상승된다 ([Aringer et al. 2001 Rheumatology (Oxford) 40:876-81]). IL-15 신호전달의 기능이상은 SLE 발병기전과 분명히 관련이 있다 ([Baranda et al. 2005 Rheumatology (Oxford) 44:1507-13]). SLE에서, IL-21 발현은 환자의 혈청에서 상승된다 ([Nakou et al. 2013 Clin Exp Rheumatol 31:172-9]). IL-21에서 유전자 다형성은 또한 SLE와 분명히 관련이 있다 ([Sawalha et al. 2008 Ann Rheum Dis 67:458-61]). SLE에서 IL-21의 생성은 SLE 발병기전에서 관찰된 T 세포 및 B 세포 변경과 양의 상관관계가 있고 ([Terrier et al. 2012 J Rheumatol 39:1819-28]), IL-21 신호전달은 BXSB-Yaa 쥣과 질환 모델에서 SLE 병원성 진행에 중요하다 ([Bubier et al. 2009 Proc Natl Acad Sci U S A 106: 1518-23]).
전신성 홍반성 루푸스를 앓고 있는 인간 환자를 식별한다. 의사에 의해 결정된, 맞춤형 유도체 γc-안타고니스트 펩티드, 예를 들어 서열번호 3의 서열을 포함하는 복합 펩티드 또는 이의 유도체의 유효량을, 의사에 의해 결정된 기간 동안 환자에게 투여한다. 환자의 증상이 개선되거나, 질환의 진행이 중단되거나 둔화된 경우, 치료를 효과적인 것으로 판단한다.
실시예 24 - 맞춤형 유도체 γc-안타고니스트 펩티드의 투여에 의해 인간 환자에서 원형 탈모 질환을 치료하는 방법
원형 탈모 질환에서 (AAD), IL-15 발현은 환자의 병변성 두피 생검에서 상승되고 ([Fuentes-Duculan et al. 2016 Exp Dermatol 4:282-6], [Waldmann 2013 J Investig Dermatol Symp Proc 16:S28-30]), γc-사이토카인인 IL-2 및 IL-15를 표적으로 하는 항체는 각각 AAD 마우스 모델에서 저해 활성을 나타냈지만, 차단 항체 단독으로는 확립된 AAD를 역전시킬 수 없었다 ([Xing et al. 2014 Nat Med 9:1043-9]). AAD에서, IL-21 발현은 건강한 대조군에 비해 환자의 혈청에서 상승된다 ([Atwa et al. 2016 Int J Dermatol 55:666-72]). 전장유전체 연관성 분석(genome-wide association study)은 또한 IL-2 및 IL-21와 AAD의 양의 상관관계를 보여주었다 ([Jagielska et al. 2012 J Invest Dermatol 132:2192-7], [Petukhova et al. 2010 Nature 466:113-7]).
원형 탈모 질환을 앓고 있는 인간 환자를 식별한다. 의사에 의해 결정된, 맞춤형 유도체 γc-안타고니스트 펩티드, 예를 들어 BNZ-γ, 서열번호 3의 서열을 포함하는 맞춤형 펩티드 또는 이의 유도체의 유효량을, 의사에 의해 결정된 기간 동안 환자에게 투여한다. 환자의 증상이 개선되거나, 질환의 진행이 중단되거나 둔화된 경우, 치료를 효과적인 것으로 판단한다.
실시예 25 - 자극된 장액에서 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 함유하는 맞춤형 펩티드 유도체의 시간 경과 프로테아제 안정성 측정
본 발명의 구현예의 하나 이상의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 함유하는 맞춤형 펩티드 유도체의 위 안정성을 평가하기 위해, 변형되지 않은 서열번호 3의 시간 경과 프로테아제 안정성 측정을, 1개의 탄화수소 링커 요소를 함유하는 서열번호 3의 대표적인 맞춤형 펩티드 유도체 (서열번호 39), 및 2개의 탄화수소 링커 요소 및 (D) 입체화학 배열의 특정 아미노산 위치를 함유하는 서열번호 3의 또 다른 대표적인 맞춤형 펩티드 유도체 (서열번호 57)와 비교하여, 모의 장액에서 60분에 걸쳐 수행하였다. 서열번호 3의 2개의 대표적인 맞춤형 펩티드 유도체, 즉 1개의 탄화수소 링커 요소를 함유하는 첫 번째 유도체 (서열번호 39)와, 2개의 탄화수소 링커 요소를 함유하는 두 번째 유도체 (서열번호 83)를 비교하기 위해, 부가적인 시간 경과 프로테아제 안정성 실험을, 모의 장액에서 120분에 걸쳐 수행하였다. 모든 펩티드는 상업적으로 합성하고 구입하였다. 자극된 장액을 USP 사양 (Test Solutions, United States Pharmacopeia 36)에 따라 제조하였다. 50 μL의 10 mg/mL 펩티드를 450 μL의 사전 가온된 (37℃) 모의 장액과 혼합하고, 반응 혼합물의 분취액을 60분의 기간에 걸쳐 소정의 시간 간격으로 제거하고, 0.1M HCl을 이용하여 중단시켰다. 펩티드 안정성을 하기 설정을 갖는, Phenomenex Aeris 펩티드 컬럼 (4.6 x 250 mm) 상에서 역상 HPLC로 측정하였다: 3.6 μm 입자 크기, 비다공성; 5.0 μL 주입, 0.5mL/min; 이동상 A: 0.1% TFA를 갖는 25% 아세토니트릴; 이동상 B: 0.1% TFA를 갖는 100% 아세토니트릴. 다단계 완충액 구배는 26분에 걸쳐 100% A에서 100% B로 진행한다. 시점 0분을 100% 소화되지 않은 펩티드로 설정하고, 이후의 시점에서의 데이터를 그래프화하고, 60분 (도 8a) 또는 120분 (도 8b)의 종말점까지 매끄러운 곡선으로 연결하였다. 결과는, 모의 장액에 존재하는 소화되지 않은 펩티드의 백분율(%)이 하나 이상의 탄화수소 링커 요소 및 (D) 입체화학 배열의 특정 아미노산 위치에 의해 크게 향상됨을 나타낸다. 데이터는 도 8a 및 8b에 제시되어 있다.
실시예 26 - 대표적인 맞춤형 펩티드 유도체에 의한 사이토카인-유도 유전자 전사의 저해
사이토카인 인터페론 감마 (IFNγ)는 다수의 인간 면역 염증성 질환 상태에서 염증에 대한 유용한 마커를 나타낸다. IFNγ 유전자의 전사는 IL-15, IL-21, 비-γc-사이토카인인 IL-12, 및 다른 선택적 사이토카인에 의해 유도될 수 있다. 따라서, 사이토카인-유도 IFNγ 전사를 차단하는 능력은, 맞춤형 펩티드 유도체의 생물학적 활성을 측정하기 위한 또 다른 유용한 접근법을 나타낸다.
NK92 세포를 PBS로 세척하고, 사이토카인의 부재 하에서 48시간 동안 배양하여, 진행이 중단된 상태(quiescent state)로 만들었다. 세포를 10 μM의 서열번호 83으로 10분 동안 처리한 후, 1 ng/mL의 인간 IL-15, IL-21 또는 IL-12로 2시간 동안 자극하였다. 사이토카인 단독 처리군, 및 NK92 세포가 펩티드로 처리되지 않고, 사이토카인에 의해 자극되지 않은 또 다른 처리군을 또한 제어 조건으로 포함시켰다. 펩티드 및 사이토카인과 함께 인큐베이션한 후, 세포를 수확하고, RNA를 cDNA 생성을 위해 단리하고, qPCR 분석을 위한 주형으로서 사용하여, IFNγ 전사물을 정량화하였다. 서열번호 83은 IFNγ 유전자 전사의 IL-15 및 IL-21 유도의 저해를 나타내었지만, IFNγ 유전자 전사의 비-γc-사이토카인 IL-12 유도를 차단하지는 못했다. 데이터는 도 9에 제시되어 있다.
참고문헌
본 개시에 인용된 모든 참고문헌은 그 전문이 본원에 참조로서 인용된다.
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Linked to S-pentenylalanine at position 5 <220> <221> MISC_FEATURE <222> (5)..(5) <223> S-pentenylalanine; Linked to S-pentenylalanine at position 1 <220> <221> MISC_FEATURE <222> (16)..(16) <223> S-pentenylalanine; Linked to S-pentenylalanine at position 20 <220> <221> MISC_FEATURE <222> (20)..(20) <223> S-pentenylalanine; Linked to S-pentenylalanine at position 16 <400> 83 Ala Pro Lys Glu Ala Leu Glu Arg Phe Val His Leu Val Gln Lys Ala 1 5 10 15 Ile His Gln Ala Lys Ser 20

Claims (61)

  1. 아미노산 서열 D/E-F-L-E/Q/N-S/R-X-I/K-X-L/I-X-Q (서열번호 2) (여기서 X는 임의의 아미노산을 나타냄)을 포함하고, 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산을 포함하며, 여기서 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산은 적어도 하나의 펩티드내(intra-peptide) 탄화수소 링커 요소를 통해 연결되는, 적어도 2개의 인터류킨 (IL) 단백질 감마-c-박스 D-나선 영역의 아미노산 서열을 포함하는 복합 펩티드.
  2. 제1항에 있어서, 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 폐환 복분해에 의해 적어도 하나의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 형성하도록 연결되고, 여기서 폐환 복분해는 그럽스 촉매(Grubb's catalyst)에 의해 촉매화되는, 복합 펩티드.
  3. 제1항에 있어서, 복합 펩티드 내 아미노산이 천연 아미노산, 비(非)천연 아미노산, (D) 입체화학 배열 아미노산, (L) 입체화학 배열 아미노산, (R) 입체화학 배열 아미노산 및 (S) 입체화학 배열 아미노산으로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 여기서 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R-프로페닐알라닌 (CAS: 288617-76-5; R3Ala), S-프로페닐알라닌 (CAS: 288617-71-0; S3Ala), D-알릴글리신 (CAS: 170642-28-1; D3Gly), L-알릴글리신 (CAS: 146549-21-5; L3Gly), R-펜테닐알라닌 (CAS: 288617-77-6; R5Ala), S-펜테닐알라닌 (CAS: 288617-73-2; S5Ala), R-펜테닐글리신 (CAS: 1093645-21-6; R5Gly), S-펜테닐글리신 (CAS: 856412-22-1; S5Gly), R-부테닐알라닌 (CAS: 1311933-82-0; R4Ala), S-부테닐알라닌 (CAS: 288617-72-1; S4Ala), R-부테닐글리신 (CAS: 865352-21-2; R4Gly), S-부테닐글리신 (CAS: 851909-08-5; S4Gly), R-헥세닐알라닌 (CAS: 288617-78-7; R6Ala), S-헥세닐알라닌 (CAS: 288617-74-3; S6Ala), R-헥세닐글리신 (CAS: 1208226-88-3; R6Gly), S-헥세닐글리신 (CAS: 1251904-51-4; S6Gly), R-헵테닐알라닌 (CAS: 1311933-84-2; R7Ala), S-헵테닐알라닌 (CAS: 1311933-83-1; S7Ala), R-헵테닐글리신 (CAS: 1262886-63-4; R7Gly), S-헵테닐글리신 (CAS: 1058705-57-9; S7Gly), 이치환된(di-substituted) 비스-프로페닐글리신 (CAS: 1311992-97-8; bis3Gly), 이치환된 비스-펜테닐글리신 (CAS: 1068435-19-7; bis5Gly), 이치환된 비스-부테닐글리신 (bis4Gly), 이치환된 비스-헥세닐글리신 (bis6Gly), 이치환된 비스-헵테닐글리신 (bis7Gly), R-옥테닐알라닌 (CAS: 945212-26-0; R8Ala), S-옥테닐알라닌 (CAS: 288617-75-4; S8Ala), R-옥테닐글리신 (CAS: 1191429-20-5; R8Gly) 및 S-옥테닐글리신 (CAS: 1262886-64-5; S8Gly)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 복합 펩티드.
  4. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 펩티드내 탄화수소에 의해 연결된 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 n-2개의 아미노산에 의해 분리되고, 여기서 n은 펩티드내 연결에 의해 포함된 아미노산의 수를 나타내는, 복합 펩티드.
  5. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 펩티드내 탄화수소에 의해 연결된 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 3개의 아미노산에 의해 분리되는 경우, 적어도 하나의 펩티드내 탄화수소 링커 요소는 복합 펩티드의 단일 α-나선 회전에 걸쳐있는, 복합 펩티드.
  6. 제5항에 있어서, 복합 펩티드가 하나 이상의 비(非)인접 단일 α-나선 회전을 포함하는 경우, 복합 펩티드의 단일 α-나선 회전과 관련이 있는 아미노산 위치는 복합 펩티드의 아미노산 위치 i 및 i+4에 해당하고, 여기서 i는 단일 α-나선 회전의 첫 번째 아미노산 위치이고, i+4는 단일 α-나선 회전의 마지막 아미노산 위치이며, 아미노산 위치 i 및 i+4는 알파-알케닐 치환된 아미노산을 포함하는, 복합 펩티드.
  7. 제6항에 있어서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R-프로페닐알라닌 (CAS: 288617-76-5; R3Ala), S-프로페닐알라닌 (CAS: 288617-71-0; S3Ala), D-알릴글리신 (CAS: 170642-28-1; D3Gly) 및 L-알릴글리신 (CAS: 146549-21-5; L3Gly)으로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R-펜테닐알라닌 (CAS: 288617-77-6; R5Ala), S-펜테닐알라닌 (CAS: 288617-73-2; S5Ala), R-펜테닐글리신 (CAS: 1093645-21-6; R5Gly) 및 S-펜테닐글리신 (CAS: 856412-22-1; S5Gly)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 1로 표시되는, 복합 펩티드.
  8. 제6항에 있어서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R5Ala, S5Ala, R5Gly 및 S5Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R3Ala, S3Ala, D3Gly 및 L3Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 2로 표시되는, 복합 펩티드.
  9. 제6항에 있어서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R-부테닐알라닌 (CAS: 1311933-82-0; R4Ala), S-부테닐알라닌 (CAS: 288617-72-1; S4Ala), R-부테닐글리신 (CAS: 865352-21-2; R4Gly) 및 S-부테닐글리신 (CAS: 851909-08-5; S4Gly)으로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R4Ala, S4Ala, R4Gly 및 S4Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 3으로 표시되는, 복합 펩티드.
  10. 제6항에 있어서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R5Ala, S5Ala, R5Gly 및 S5Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R5Ala, S5Ala, R5Gly 및 S5Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 4로 표시되는, 복합 펩티드.
  11. 제6항에 있어서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R4Ala, S4Ala, R4Gly 및 S4Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R-헥세닐알라닌 (CAS: 288617-78-7; R6Ala), S-헥세닐알라닌 (CAS: 288617-74-3; S6Ala), R-헥세닐글리신 (CAS: 1208226-88-3; R6Gly) 및 S-헥세닐글리신 (CAS: 1251904-51-4; S6Gly)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 5로 표시되는, 복합 펩티드.
  12. 제6항에 있어서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R6Ala, S6Ala, R6Gly 및 S6Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R4Ala, S4Ala, R4Gly 및 S4Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 6으로 표시되는, 복합 펩티드.
  13. 제6항에 있어서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R3Ala, S3Ala, D3Gly 및 L3Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R-헵테닐알라닌 (CAS: 1311933-84-2; R7Ala), S-헵테닐알라닌 (CAS: 1311933-83-1; S7Ala), R-헵테닐글리신 (CAS: 1262886-63-4; R7Gly) 및 S-헵테닐글리신 (CAS: 1058705-57-9; S7Gly)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 7로 표시되는, 복합 펩티드.
  14. 제6항에 있어서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R7Ala, S7Ala, R7Gly 및 S7Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R3Ala, S3Ala, D3Gly 및 L3Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 8로 표시되는, 복합 펩티드.
  15. 제5항에 있어서, 복합 펩티드가 2개 이상의 인접한 단일 α-나선 회전을 포함하는 경우, 복합 펩티드의 제1 단일 α-나선 회전과 관련이 있는 아미노산 위치는 복합 펩티드의 아미노산 위치 i 및 i+4에 해당하고, 여기서 i는 제1 단일 α-나선 회전의 첫 번째 아미노산 위치이고, i+4는 제1 단일 α-나선 회전의 마지막 아미노산 위치이며, 복합 펩티드의 제2 단일 α-나선 회전과 관련이 있는 아미노산 위치는 복합 펩티드의 아미노산 위치 i+4 및 i+8에 해당하고, 여기서 i+4는 제2 단일 α-나선 회전의 첫 번째 아미노산 위치이고, i+8은 제2 단일 α-나선 회전의 마지막 아미노산 위치이며, 아미노산 위치 i, i+4 및 i+8은 알파-알케닐 치환된 아미노산을 포함하는, 복합 펩티드.
  16. 제15항에 있어서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R5Ala, S5Ala, R5Gly 및 S5Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 이치환된 비스-프로페닐글리신 (CAS: 1311992-97-8; bis3Gly)이고, 위치 i+8의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R5Ala, S5Ala, R5Gly 및 S5Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 9로 표시되는, 복합 펩티드.
  17. 제15항에 있어서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R3Ala, S3Ala, D3Gly 및 L3Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 이치환된 비스-펜테닐글리신 (CAS: 1068435-19-7; bis5Gly)이고, 위치 i+8의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R3Ala, S3Ala, D3Gly 및 L3Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 10으로 표시되는, 복합 펩티드.
  18. 제15항에 있어서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R4Ala, S4Ala, R4Gly 및 S4Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 이치환된 비스-부테닐글리신 (bis4Gly)이고, 위치 i+8의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R4Ala, S4Ala, R4Gly 및 S4Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 11로 표시되는, 복합 펩티드.
  19. 제15항에 있어서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R5Ala, S5Ala, R5Gly 및 S5Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 bis5Gly이고, 위치 i+8의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R5Ala, S5Ala, R5Gly 및 S5Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 12로 표시되는, 복합 펩티드.
  20. 제15항에 있어서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R6Ala, S6Ala, R6Gly 및 S6Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 bis4Gly이고, 위치 i+8의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R6Ala, S6Ala, R6Gly 또는 S6Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 13으로 표시되는, 복합 펩티드.
  21. 제15항에 있어서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R4Ala, S4Ala, R4Gly 및 S4Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 이치환된 비스-헥세닐글리신 (bis6Gly)이고, 위치 i+8의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R4Ala, S4Ala, R4Gly 및 S4Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 14로 표시되는, 복합 펩티드.
  22. 제15항에 있어서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R7Ala, S7Ala, R7Gly 및 S7Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 bis3Gly이고, 위치 i+8의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R7Ala, S7Ala, R7Gly 및 S7Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 15로 표시되는, 복합 펩티드.
  23. 제15항에 있어서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R3Ala, S3Ala, D3Gly 및 L3Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+4의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 이치환된 비스-헵테닐글리신 (bis7Gly)이고, 위치 i+8의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R3Ala, S3Ala, D3Gly 및 L3Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 16으로 표시되는, 복합 펩티드.
  24. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 펩티드내 탄화수소에 의해 연결된 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 6개의 잔기에 의해 분리되는 경우, 적어도 하나의 펩티드내 탄화수소 링커 요소는 복합 펩티드의 이중 α-나선 회전에 걸쳐있는, 복합 펩티드.
  25. 제24항에 있어서, 복합 펩티드가 하나 이상의 비인접 이중 α-나선 회전을 포함하는 경우, 복합 펩티드의 이중 α-나선 회전과 관련이 있는 아미노산 위치는 복합 펩티드의 아미노산 위치 i 및 i+7에 해당하고, 여기서 i는 이중 α-나선 회전의 첫 번째 아미노산 위치이고, i+7은 이중 α-나선 회전의 마지막 아미노산 위치이며, 아미노산 위치 i 및 i+7은 알파-알케닐 치환된 아미노산을 포함하는, 복합 펩티드.
  26. 제25항에 있어서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R5Ala, S5Ala, R5Gly 및 S5Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+7의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R-옥테닐알라닌 (CAS: 945212-26-0; R8Ala), S-옥테닐알라닌 (CAS: 288617-75-4; S8Ala), R-옥테닐글리신 (CAS: 1191429-20-5; R8Gly) 및 S-옥테닐글리신 (CAS: 1262886-64-5; S8Gly)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 17로 표시되는, 복합 펩티드.
  27. 제25항에 있어서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R8Ala, S8Ala, R8Gly 및 S8Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+7의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R5Ala, S5Ala, R5Gly 및 S5Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 18로 표시되는, 복합 펩티드.
  28. 제25항에 있어서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R6Ala, S6Ala, R6Gly 및 S6Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+7의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R7Ala, S7Ala, R7Gly 및 S7Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 19로 표시되는, 복합 펩티드.
  29. 제25항에 있어서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R7Ala, S7Ala, R7Gly 및 S7Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+7의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R6Ala, S6Ala, R6Gly 및 S6Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 20으로 표시되는, 복합 펩티드.
  30. 제24항에 있어서, 복합 펩티드가 2개 이상의 인접한 이중 α-나선 회전을 포함하는 경우, 복합 펩티드의 제1 이중 α-나선 회전과 관련이 있는 아미노산 위치는 복합 펩티드의 아미노산 위치 i 및 i+7에 해당하고, 여기서 i는 제1 이중 α-나선 회전의 첫 번째 아미노산 위치이고, i+7은 제1 이중 α-나선 회전의 마지막 아미노산 위치이며, 복합 펩티드의 제2 이중 α-나선 회전과 관련이 있는 아미노산 위치는 복합 펩티드의 아미노산 위치 i+7 및 i+14에 해당하고, 여기서 i+7은 제2 이중 α-나선 회전의 첫 번째 아미노산 위치이고, i+14는 제2 이중 α-나선 회전의 마지막 아미노산 위치이며, 아미노산 위치 i, i+7 및 i+14는 알파-알케닐 치환된 아미노산을 포함하는, 복합 펩티드.
  31. 제30항에 있어서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R8Ala, S8Ala, R8Gly 및 S8Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+7의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 bis5Gly이고, 위치 i+14의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R8Ala, S8Ala, R8Gly 및 S8Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 21로 표시되는, 복합 펩티드.
  32. 제30항에 있어서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R7Ala, S7Ala, R7Gly 및 S7Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+7의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 bis6Gly이고, 위치 i+14의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R7Ala, S7Ala, R7Gly 및 S7Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 22로 표시되는, 복합 펩티드.
  33. 제30항에 있어서, 위치 i의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R6Ala, S6Ala, R6Gly 및 S6Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 위치 i+7의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 bis7Gly이고, 위치 i+14의 알파-알케닐 치환된 아미노산이 R6Ala, S6Ala, R6Gly 및 S6Gly로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우, 폐환 복분해에 의해 형성된 탄화수소 링커 요소는 화학식 23으로 표시되는, 복합 펩티드.
  34. 제1항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 복합 펩티드의 유도체가 복합 펩티드와 약 50% 내지 약 99%의 동일성을 공유하는 아미노산 서열을 포함하는, 복합 펩티드.
  35. 제1항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 및 IL-21로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 γc-사이토카인의 활성을 저해하는, 복합 펩티드.
  36. 제1항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 신호 펩티드를 추가로 포함하는, 복합 펩티드.
  37. 제1항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 복합 펩티드의 N-말단, C-말단 또는 측면 잔기에 컨쥬게이션된(conjugated) 하나 이상의 부가적인 모이어티(moiety)를 추가로 포함하는, 복합 펩티드.
  38. 제37항에 있어서, 하나 이상의 부가적인 모이어티가 소 혈청 알부민 (BSA), 알부민, 키홀 림펫 헤모시아닌 (Keyhole Limpet Hemocyanin, KLH), IgG의 Fc 영역, 스캐폴드로서 기능하는 생물학적 단백질, 세포-특이적 항원에 대한 항체, 수용체, 리간드, 금속 이온 및 폴리 에틸렌 글리콜 (PEG)로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 복합 펩티드.
  39. 제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 아미노산 서열 I-K-E-F-L-Q-R-F-I-H-I-V-Q-S-I-I-N-T-S (서열번호 1)을 포함하고, 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산을 포함하며, 여기서 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산은 적어도 하나의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결되는, 적어도 2개의 인터류킨 (IL) 단백질 감마-c-박스 D-나선 영역의 아미노산 서열을 포함하는, 복합 펩티드.
  40. 제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 아미노산 서열 P-K-E-F-L-E-R-F-V-H-L-V-Q-M-F-I-H-Q-S-L-S (서열번호 3)을 포함하고, 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산을 포함하며, 여기서 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산은 적어도 하나의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결되는, 적어도 2개의 인터류킨 (IL) 단백질 감마-c-박스 D-나선 영역의 아미노산 서열을 포함하는, 복합 펩티드.
  41. 제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, IL-15, IL-21 또는 이들의 조합의 세포 성장 촉진 활성을 저해하는, 복합 펩티드.
  42. 제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, IL-15의 STAT5 신호전달 활성을 저해하는, 복합 펩티드.
  43. 제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, IL-21의 STAT3 신호전달 활성을 저해하는, 복합 펩티드.
  44. 제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 갖는 복합 펩티드의 위 안정성이, 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 갖지 않는 변형되지 않은 복합 펩티드와 비교하여 증강된 것인, 복합 펩티드.
  45. 치료적 유효량의 복합 펩티드 또는 이의 유도체; 및
    약학적으로 허용 가능한 담체, 희석제, 부형제 또는 이들의 조합을 포함하며,
    여기서 복합 펩티드는 서열번호 1, 서열번호 2 및 서열번호 3으로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 약학적 조성물.
  46. 제45항에 있어서, 복합 펩티드 또는 이의 유도체가 IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 및 IL-21로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 γc-사이토카인의 활성을 조절하는, 약학적 조성물.
  47. 치료적 유효량의 복합 펩티드 또는 이의 유도체; 및
    약학적으로 허용 가능한 담체, 희석제, 부형제 또는 이들의 조합을 포함하는 약학적 조성물로서,
    여기서 복합 펩티드는 서열번호 1, 서열번호 2 및 서열번호 3으로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산을 포함하며, 여기서 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산은 적어도 하나의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결되고,
    복합 펩티드 또는 이의 유도체는 IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 및 IL-21로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 γc-사이토카인의 활성을 조절하며,
    복합 펩티드의 유도체는 복합 펩티드와 약 50% 내지 약 99%의 동일성을 공유하는 아미노산 서열을 포함하는 약학적 조성물을,
    이를 필요로 하는 대상에게 투여함으로써 γc-사이토카인-매개 질환을 예방 또는 치료하는 것을 포함하는,
    γc-사이토카인-매개 질환을 예방 또는 치료하는 방법.
  48. 제47항에 있어서, γc-사이토카인-매개 질환이 CD4-백혈병, CD8-백혈병, LGL-백혈병, 전신성 홍반성 루프스, 쇼그렌 증후군(Sjogren's syndrome), 베게너 육아종증(Wegener's granulomatosis), 셀리악병(Celiac disease), 하시모토 갑상선염(Hashimoto's thyroiditis), 류마티스성 관절염, 진성 당뇨병, 건선, 다발성 경화증, 포도막염, 눈의 염증, 이식편 대 숙주 질환 (GvHD), 염증성 장 질환 (IBD, 궤양성 대장염 및 크론병(Crohn's disease) 포함), 전신성 홍반성 루푸스 및 원형 탈모증으로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 방법.
  49. 치료적 유효량의 복합 펩티드 또는 이의 유도체; 및
    약학적으로 허용 가능한 담체, 희석제, 부형제 또는 이들의 조합을 포함하는 약학적 조성물로서,
    여기서 복합 펩티드는 서열번호 1, 서열번호 2 및 서열번호 3으로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산을 포함하며, 여기서 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산은 적어도 하나의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결되고,
    복합 펩티드 또는 이의 유도체는 IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 및 IL-21로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 γc-사이토카인의 활성을 조절하며,
    복합 펩티드의 유도체는 복합 펩티드와 약 50% 내지 약 99%의 동일성을 공유하는 아미노산 서열을 포함하는 약학적 조성물을,
    이를 필요로 하는 대상에게 투여함으로써 HTLV-1-관련 척수병증 (HAM)/열대성 경련성 하반신불완전마비 (tropical spastic paraparesis, TSP) 관련 질환을 예방 또는 치료하는 것을 포함하는,
    HTLV-1-관련 척수병증 (HAM)/열대성 경련성 하반신불완전마비 (TSP) 관련 질환을 예방 또는 치료하는 방법.
  50. 제49항에 있어서, HAM/TSP 관련 질환이 성인 T-세포 백혈병 (ATL), HTLV-관련 척수병증/열대성 경련성 하반신불완전마비 (HAM/TSP), 및 포도막염 (HU), 관절증, 폐병증, 피부염, 외분비증 및 근염과 같은 HTLV와 관련된 다른 비(非)신생물성 염증성 질환으로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 방법.
  51. 치료적 유효량의 복합 펩티드 또는 이의 유도체; 및
    약학적으로 허용 가능한 담체, 희석제, 부형제 또는 이들의 조합을 포함하는 약학적 조성물로서,
    여기서 복합 펩티드는 서열번호 1, 서열번호 2 및 서열번호 3으로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산을 포함하며, 여기서 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산은 적어도 하나의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결되고,
    복합 펩티드 또는 이의 유도체는 IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 및 IL-21로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 γc-사이토카인의 활성을 조절하며,
    복합 펩티드의 유도체는 복합 펩티드와 약 50% 내지 약 99%의 동일성을 공유하는 아미노산 서열을 포함하는 약학적 조성물을,
    이를 필요로 하는 대상에게 투여함으로써 염증성 호흡기 질환을 예방 또는 치료하는 것을 포함하는,
    염증성 호흡기 질환을 예방 또는 치료하는 방법.
  52. 제51항에 있어서, 염증성 호흡기 질환이 천식, 부비동염, 건초열, 기관지염, 만성 폐쇄성 폐질환 (COPD), 알레르기성 비염, 급성 및 만성 중이염, 및 폐 섬유증으로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 방법.
  53. 치료적 유효량의 복합 펩티드 또는 이의 유도체; 및
    약학적으로 허용 가능한 담체, 희석제, 부형제 또는 이들의 조합을 포함하는 약학적 조성물로서,
    여기서 복합 펩티드는 서열번호 1, 서열번호 2 및 서열번호 3으로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산을 포함하며, 여기서 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산은 적어도 하나의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결되고,
    복합 펩티드 또는 이의 유도체는 IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 및 IL-21로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 γc-사이토카인의 활성을 조절하며,
    복합 펩티드의 유도체는 복합 펩티드와 약 50% 내지 약 99%의 동일성을 공유하는 아미노산 서열을 포함하는 약학적 조성물을,
    이를 필요로 하는 대상에게 투여함으로써 미용적 병태(cosmetic condition)를 예방 또는 치료하는 것을 포함하는,
    미용적 병태를 예방 또는 치료하는 방법.
  54. 제53항에 있어서, 미용적 병태가 여드름, 탈모, 일광화상, 손발톱 유지 및 노화의 출현으로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 방법.
  55. 치료적 유효량의 복합 펩티드 또는 이의 유도체; 및
    약학적으로 허용 가능한 담체, 희석제, 부형제 또는 이들의 조합을 포함하는 약학적 조성물로서,
    여기서 복합 펩티드는 서열번호 1, 서열번호 2 및 서열번호 3으로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산을 포함하며, 여기서 적어도 2개의 알파-알케닐 치환된 아미노산은 적어도 하나의 펩티드내 탄화수소 링커 요소를 통해 연결되고,
    복합 펩티드 또는 이의 유도체는 IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 및 IL-21로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 γc-사이토카인의 활성을 조절하며,
    복합 펩티드의 유도체는 복합 펩티드와 약 50% 내지 약 99%의 동일성을 공유하는 아미노산 서열을 포함하는 약학적 조성물을 포함하는,
    γc-사이토카인-매개 질환, HTLV-1-관련 척수병증 (HAM)/열대성 경련성 하반신불완전마비 (TSP) 관련 질환, 염증성 호흡기 질환, 미용적 병태 또는 이들의 조합인 환자의 병태를 예방 또는 치료하기 위한 키트.
  56. 제55항에 있어서, 병태가 CD4 백혈병, CD8 백혈병, LGL 백혈병, 전신성 홍반성 루푸스, 쇼그렌 증후군, 베게너 육아종증, 셀리악병, 하시모토 갑상선염, 류마티스성 관절염, 진성 당뇨병, 건선, 다발성 경화증, 포도막염, 눈의 염증, 이식편 대 숙주 질환 (GvHD), 염증성 장 질환 (IBD, 궤양성 대장염 및 크론병 포함), 전신성 홍반성 루푸스, 원형 탈모증, 성인 T-세포 백혈병 (ATL), HTLV-관련 척수병증/열대성 경련성 하반신불완전마비 (HAM/TSP), 및 포도막염 (HU), 관절증, 폐병증, 피부염, 외분비증, 근염과 같은 HTLV와 관련된 다른 비신생물성 염증성 질환, 천식, 부비동염, 건초열, 기관지염, 만성 폐쇄성 폐질환 (COPD), 알레르기성 비염, 급성 및 만성 중이염, 및 폐 섬유증, 여드름, 탈모, 일광화상, 손발톱 유지 또는 노화의 출현 중 하나 이상인, 키트.
  57. 제1항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서, 펩티드내 탄화수소 링커에 존재하는 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합이, 하나 이상의 부가적인 화학적 관능기를 첨가하기 위한 하나 이상의 유기 화학 반응에 이용되는, 복합 펩티드.
  58. 제57항에 있어서, 하나 이상의 유기 화학 반응이 알켄 반응을 포함하는, 복합 펩티드.
  59. 제58항에 있어서, 알켄 반응이 수소화붕소첨가, 옥시수은화(oxymercuration), 수화, 염소화, 브롬화, HF, HBr, HCl 또는 HI의 첨가, 디히드록시화(dihydroxylation), 에폭시화, 수소첨가 및 시클로프로판화로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 복합 펩티드.
  60. 제59항에 있어서, 하나 이상의 부가적인 화학적 관능기가 알켄 반응 이후에 첨가될 수 있으며, 여기서 하나 이상의 부가적인 화학적 관능기는 하나 이상의 화학기 치환기의 공유결합적 첨가를 포함하고, 여기서 하나 이상의 화학기 치환기의 공유결합적 첨가는 에폭시드와 히드록실기의 친핵성 반응을 포함하는, 복합 펩티드.
  61. 제60항에 있어서, 하나 이상의 부가적인 화학적 관능기가 비오틴, 방사성동위원소, 치료제, 라파마이신, 빈블라스틴, 탁솔, 비(非)단백질 형광 화학기, FITC, 히드라지드, 로다민, 말레이미드, 단백질 형광기, GFP, YFP 및 mCherry로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 복합 펩티드.
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