KR20210002067A - 글루카곤, glp-1 및 gip 수용체 모두에 활성을 갖는 삼중 활성체 또는 이의 결합체의 간 질환에 대한 치료적 용도 - Google Patents

글루카곤, glp-1 및 gip 수용체 모두에 활성을 갖는 삼중 활성체 또는 이의 결합체의 간 질환에 대한 치료적 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 글루카곤, GLP-1 및 GIP 수용체 모두에 활성을 갖는 삼중 활성체 및 이의 지속형 결합체의 간 질환에 대한 치료적 용도에 관한 것이다.

Description

글루카곤, GLP-1 및 GIP 수용체 모두에 활성을 갖는 삼중 활성체 또는 이의 결합체의 간 질환에 대한 치료적 용도 {Therapeutic use of Trigonal glucagon/GLP-1/GIP receptor agonist or a conjugate thereof for liver disease}
본 발명은 글루카곤, GLP-1 및 GIP 수용체 모두에 활성을 갖는 삼중 활성체 또는 이의 결합체의 간 질환에 대한 치료적 용도에 관한 것이다.
간은 동물의 주요 생체 기관 중 하나로, 간과 관련된 질환으로는 대표적으로 비알코올성 지방간, 간염, 간섬유증, 담즙정체성 간질환, 간경변, 간 부전, 간암, 등을 들 수 있다. 바이러스, 알코올, 약물, 면역 이상, 대사 질환 등의 원인으로 인해 간에 염증이 발생할 수 있고, 간염증의 진행 및 만성화에 따라 간섬유증, 간경변, 간암 간암 등의 질환으로 발병하는 것으로 알려져 있다.
일반적으로 간에 염증이 생기는 간염이 간 질환의 대부분을 차지하며, 간염증이 진행되면서 간 염증을 수반하거나, 또는 간 염증에 기인하여 다양한 간질환(간섬유증, 경변 등)이 나타나는 것으로 알려져 있다. 간염증의 양상에 따라 급성 간염과 만성 간염, 원인에 따라 바이러스성 간염, 알코올성 간염, 약물성 간염 등으로 나눌 수 있다. 담즙정체성 간질환(cholestasis liver disease) 역시 염증성 질환이 원인이 되어, 발생하는 것으로 추정되고 있다.
간 질환의 대표적인 다른 예로는 지방간, 비알코올성 지방간 질환, 지방간염과 같은 대사성 간질환과 간섬유증, 간경변증, 간 부전, 간암 등이 있다. 이와 같은 간질환은 초기에 자각 증상이 없어 상당히 진행되어서야 발견되기 때문에, 국내뿐만 아니라 세계적으로 사망 원인의 수위를 차지하고 있어 약물 개발의 필요성이 높다.
간섬유증은 반복적인 간 손상에 대한 상처 회복 과정의 결과로, 간 손상의 원인이 소실되면 정상회복이 가능할 수 있으나, 간 섬유증 과정이 반복적으로 지속되어 간섬유화가 심화되면 간경변증(cirrhosis)이 일어난다. 간경변증은 병리학적으로 간세포의 괴사와 염증, 그리고 섬유화가 수반되는 만성질환이며 궁극적으로 간 부전 (liver decompensation)과 같은 간경변 합병증, 간암 등의 질환으로 진행되어 사망에 이르게 한다. 특히, 초기에 자각증상이 없어 상당히 진행되어서야 발견되기 때문에, 간경변 등으로 진화되기 전의 상태인 간섬유증을 신속히 치료하는 방법을 개발하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 최근 쿠노스 박사팀이 뇌 침투 카나비노이드 1형(CB-1) 수용체 길항제의 일종인 이비피나판트(ibipinapant)를 화학적으로 개량한 약물을 보고한 바 있으나, 여전히 실제 약물로서 효과가 있는지 여부는 미지수이다 (JCI Insight. 2016;1(11):e87336.doi:10.1172/jci.insight.87336). 이에, 환자 편의성 확보 및 부작용 없이 다양한 조직의 섬유증 또는 간섬유증을 치료할 수 있는 약물의 개발이 여전히 요구되고 있다.
대사성 간질환인 비알코올성 지방간질환 (NAFLD, nonalcoholic steatohepatitis disease)은 알코올 섭취와 관련 없음에도 알코올 간염과 유사한 조직소견을 보이는 질환의 일종으로, 단순 지방증(simple steatosis), 비알코올성 지방간 (non-alcoholic fatty liver, NAFL), 비알코올성지방간염 (non-acoholic steatohepatitis, NASH)등을 포함하는 질환이다. 비알코올성 지방간 질환은 비만 및 당뇨인구가 증가함에 따라 함께 증가하고 있는 추세이며, 우리나라에서도 연간 발병률이 약 16%에 이르고 있다.
이와 같은 비알코올성 지방간질환을 예방 및/또는 치료하기 위해 인슐린 저항성을 개선시키는데 많은 노력을 하고 있다. 예를 들어, 인슐린 반응개선제 (insulin sensitizer)의 일종인 TZD (thiazolidnedinones)나 메포민에 대한 임상시험은 현재에도 활발하게 이루어지고 있다 (Hepatology(2003) 38:1008-17, J Clin Invest. (2001) 108:1167-74).
그러나 TZD계열의 약물을 이용한 치료의 경우 체중증가가 크고, 체액 흐름을 느리게 할 수 있다는 단점이 있어 심장질환 환자에게는 적용이 불가능한 것으로 알려져 있다. 이러한 결과 등으로 인하여, 인슐린 저항성 개선제 등 당뇨병 치료에 효과가 있다고 알려진 약물을 비알코올성 지방간질환의 치료제로 직접 사용할 경우 부작용 등의 문제점이 발생할 수 있는 사실이 당업계에 다양하게 알려져 있다.
한편, 대식세포는 간에서 중요한 면역 반응을 담당하며, 비알코올성 지방간염을 비롯한 비알코올성 지방간 질환에 관여함이 알려져 있다(Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2019 Mar;16(3):145-159.). 구체적으로, 비알코올성 지방간 질환 환자에서 대식세포가 활성화되어 있고, 이러한 대식세포를 타겟팅하는 약물이 간에서의 염증, 및 섬유화를 억제하고 비알코올성 지방간염에 대한 치료 효능을 나타낼 수 있는 것으로 알려져 있다.
GLP-1 (Glucagon-like peptide-1) 및 GIP (Glucose-dependent insuliontropic polypeptide)는 대표적인 위장 호르몬이자 신경 호르몬으로서 음식물 섭취에 따른 혈중 당성분 조절에 관여하는 물질이다. 글루카곤 (Glucagon)은 췌장에서 분비되는 펩타이드 호르몬으로 전술한 두 물질과 함께 혈중 당 농도 조절 작용에 관여한다.
GLP-1은 음식물 섭취에 자극을 받아 소장에서 분비되는 호르몬으로 혈당 농도 의존적으로 췌장에서의 인슐린 분비를 촉진하고 글루카곤의 분비를 억제하여 혈당 농도를 낮추는 작용을 돕는다. 또한, 포만 인자로 작용하여 위장의 소화작용을 늦추고 음식 소화물의 위장 통과시간을 지연시켜 음식물 섭취를 줄이는 역할을 지닌다. 더욱이 쥐에 투여시 음식 섭취억제와 체중 감소효과가 있음이 보고되었으며, 이러한 효과는 정상과 비만상태 모두에서 동일하게 나타남이 확인되어 비만 치료제로서의 가능성을 보여주었다.
GLP-1과 더불어 음식섭취에 자극을 받아 분비되는 위장 호르몬의 하나인 GIP는 소장의 K 세포로부터 분비되는 42개 아미노산으로 구성된 호르몬으로서 혈당 농도에 의존적으로 췌장에서의 인슐린 분비를 촉진하고 혈당 농도를 낮추는데 도움을 주는 기능을 수행하며 GLP-1의 활성 증가 효과등이 보고되었다.
글루카곤은 약물 치료 또는 질병, 호르몬이나 효소 결핍 등의 원인으로 혈당이 떨어지기 시작하면 췌장에서 생산된다. 글루카곤은 간에 신호하여 글리코겐을 분해하여 글루코오스를 방출하도록 유도하고, 혈당 수준을 정상 수준까지 높이는 역할을 한다. 뿐만 아니라, 글루카곤은 혈당 상승효과 이외에 동물과 사람에서의 식욕억제 및 지방세포의 호르몬 민감성 리파제 (hormone sensitive lipase)를 활성화시켜 지방 분해를 촉진 및 에너지대사 (energy expenditure)를 촉진하여 항비만 효과를 나타냄이 보고되었다.
본 발명의 다른 하나의 목적은 글루카곤 수용체, GLP-1 (Glucagon-like peptide-1) 수용체, 및 GIP (Glucose-dependent insuliontropic polypeptide) 수용체에 대해 활성을 갖는 펩타이드 또는 이의 결합체를 포함하는 간질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 펩타이드 또는 이를 포함하는 조성물을 이를 필요로 하는 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 간질환의 예방 또는 치료 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 간질환의 예방 또는 치료를 위한 약제의 제조에 있어서 상기 펩타이드 또는 이를 포함하는 조성물의 용도를 제공하는 것이다.
본 발명을 구현하는 하나의 양태는 글루카곤 수용체, GLP-1 (Glucagon-like peptide-1) 수용체, 및 GIP (Glucose-dependent insuliontropic polypeptide) 수용체에 대해 활성을 갖는 펩타이드 또는 이의 결합체를 포함하는 간 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물이다.
하나의 구체예로서, 간 질환의 예방 또는 치료를 위한 약학적 조성물로서, 약학적으로 허용되는 부형제;와 서열번호 1 내지 102 중 어느 하나의 아미노산 서열을 포함하는 펩타이드를 약학적 유효량으로 포함하는 것을 특징으로 한다.
다른 구체예로서, 상기 펩타이드는 지속형 결합체의 형태이고, 상기 지속형 결합체는 하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 한다:
[화학식 1]
X - L - F
단 이 때 X는 서열번호 1 내지 102 중 어느 하나의 아미노산 서열의 펩타이드고;
L은 에틸렌글리콜 반복 단위를 함유하는 링커이며,
F는 면역글로불린 Fc 단편 또는 그 유도체이고,
-는 X와 L 사이, L과 F 사이의 공유결합 연결을 나타낸다.
앞선 구체예 중 어느 하나에 따른 조성물로서, 상기 펩타이드는 그 C-말단이 아미드화된 것을 특징으로 한다.
앞선 구체예 중 어느 하나에 따른 조성물로서, 상기 간 질환은 간 염증인 것을 특징으로 한다.
앞선 구체예 중 어느 하나에 따른 조성물로서, 상기 약학적 조성물은 투여시 간 조직 내 TNF-α, MCP-1과 IL-6 중 적어도 하나의 발현을 감소시키는 것을 특징으로 한다.
앞선 구체예 중 어느 하나에 따른 조성물로서, 상기 간 질환은 대사성 간 질환인 것을 특징으로 한다.
앞선 구체예 중 어느 하나에 따른 조성물로서, 상기 약학적 조성물은 투여시 간 조직내 트리글리세라이드 및/또는 콜레스테롤 양을 감소시키는 것을 특징으로 한다.
앞선 구체예 중 어느 하나에 따른 조성물로서, 상기 간질환은 단순 지방증, 비알코올성 지방간, 간 염증, 비알코올성 지방간염, 담즙정체성 간질환(cholestasis liver disease), 간 섬유증, 간경변, 간 부전 및 간암으로 이루어진 군에서 선택하는 적어도 하나의 질환인 것을 특징으로 한다.
앞선 구체예 중 어느 하나에 따른 조성물로서, 상기 담즙 정체성 간질환은 원발성 담즙성 경변증 (Primary biliary cirrhosis), 원발성 경화성 담관염(primary sclerosing cholangitis) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택하는 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
앞선 구체예 중 어느 하나에 따른 조성물로서, 상기 간질환은 지방간, 간섬유증 또는 간경변을 수반한 비알코올성 지방간염인 것을 특징으로 한다.
앞선 구체예 중 어느 하나에 따른 조성물로서, 상기 간질환은 비알코올성 지방간염에 의한 간암인 것을 특징으로 한다.
앞선 구체예 중 어느 하나에 따른 조성물로서, 상기 간 질환은 단순 지방증, 비알코올성 지방간과 간경변으로 이루어진 군에서 선택하는 적어도 하나의 질환인 것을 특징으로 한다.
앞선 구체예 중 어느 하나에 따른 조성물로서, 상기 간 질환은 간 염증, 비알코올성 지방간염과 간 섬유증으로 이루어진 군에서 선택하는 적어도 하나의 질환인 것을 특징으로 한다.
앞선 구체예 중 어느 하나에 따른 조성물로서, 상기 간 질환은 간 섬유증이고, 상기 약학적 조성물은 투여시 투여받은 개체에서 TIMP-1 및/또는 히알루론산의 혈중 농도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.
앞선 구체예 중 어느 하나에 따른 조성물로서, 상기 펩타이드는 서열번호 21, 22, 42, 43, 50, 64, 66, 67, 70, 71, 76, 77, 96, 97과 100으로 이루어진 군으로부터 선택하는 아미노산 서열을 포함하는 것을 특징으로 한다.
앞선 구체예 중 어느 하나에 따른 조성물로서, 상기 펩타이드는 서열번호 21, 22, 42, 43, 50, 66, 67, 77, 96, 97과 100으로 이루어진 군으로부터 선택하는 아미노산 서열을 포함하는 것을 특징으로 한다.
앞선 구체예 중 어느 하나에 따른 조성물로서, 상기 펩타이드는 서열번호 21, 22, 42, 43, 50, 77과 96으로 이루어진 군으로부터 선택하는 아미노산 서열을 포함하는 것을 특징으로 한다.
앞선 구체예 중 어느 하나에 따른 조성물로서, 상기 L 내의 에틸렌글리콜 반복 단위 부분의 화학식량은 1 내지 100 kDa 범위에 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 구현하는 다른 하나의 양태는 상기 펩타이드 또는 이를 포함하는 조성물을 이를 필요로 하는 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 간질환의 예방 또는 치료 방법이다.
본 발명을 구현하는 다른 하나의 양태는 간질환의 예방 또는 치료를 위한 약제의 제조에 있어서 상기 펩타이드 또는 이를 포함하는 조성물의 용도이다.
본 발명을 구현하는 다른 하나의 양태는 간질환의 예방 또는 치료를 위한 상기 펩타이드 또는 이를 포함하는 조성물의 용도이다.
본 발명에 따른 삼중 활성체 또는 이의 결합체는 간 질환의 예방 또는 치료 용도를 가질 수 있다.
도 1은, MCD 식이섭취로 유도된 NASH 마우스 모델에서 서열번호 42의 지속형 결합체를 2일 1회, 28일간 투여하여 마우스의 NAS score 변화 결과를 나타낸 도이다 (p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001, vs. vehicle by One-way ANOVA).
도 2는 AMLN 식이로 유도된 지방간염 마우스에서 서열번호 42의 지속형 결합체에 의한 지방간 개선 효과를 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 3은 AMLN 식이로 유도된 지방간염 마우스에서 서열번호 42의 지속형 결합체에 의한 steatosis score 감소 효과를 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 4는 TAA 투여로 유도된 간섬유증 마우스 모델에서 서열번호 42의 지속형 결합체 투여에 따른 ELF score 변화 결과를 나타낸 도이다 (*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001, vs. vehicle by One-way ANOVA).
도 5는 TAA 투여로 유도된 간섬유증 마우스 모델에서 서열번호 42의 지속형 결합체 투여에 따른 간 조직 내 sirius red 염색의 양성 면적 (positive area) 면적 변화를 나타낸 도이다 (*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001, vs. vehicle by One-way ANOVA).
도 6은 BDL로 유도된 간섬유증 마우스 모델에서 서열번호 42의 지속형 결합체 투여에 따른 혈중 간섬유증 마커의 농도 변화를 나타낸 도이다 (*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001, vs. vehicle by One-way ANOVA, †††p<0.01 vs. obeticholic acid by unpaired t-test).
도 7a는 BDL로 유도된 간섬유증 마우스 모델에서 서열번호 42의 지속형 결합체 투여에 따른 sirius red 염색 결과를 나타낸 도이다.
도 7b는 BDL로 유도된 간섬유증 마우스 모델에서 서열번호 42의 지속형 결합체 투여에 따른 간조직의 섬유증 점수 (fibrosis scroe)를 나타낸 도이다 (*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001, vs. vehicle by One-way ANOVA).
도 8은 PBC 마우스 모델에서 서열번호 42의 지속형 결합체 투여에 따른 H&E 염색 및 간 조직의 inflammation score 변화를 나타낸 도이다(*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001, vs. vehicle by One-way ANOVA).
도 9는 PSC 마우스 모델에서 서열번호 42의 지속형 결합체 투여에 따른 H&E 염색 및 간 조직의 parenchmal necrosis score 변화를 나타낸 도이다(*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001, vs. vehicle by One-way ANOVA).
도 10은 PSC 마우스 모델에서 서열번호 42의 지속형 결합체 투여에 따른 bile duct hyperplasia score 변화를 나타낸 도이다(*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001, vs. vehicle by One-way ANOVA).
도 11은 서열번호 42의 지속형 결합체 투여에 따른 간조직 내 염증관련 사이토카인 발현 변화를 나타낸 도이다 (*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001, vs. vehicle by One-way ANOVA).
도 12는 인간 대식세포주에서 서열번호 42, 66, 67, 97, 및 100의 삼중활성체에 의한 인간종양괴사인자-α(TNF-α) 감소 효과를 확인한 결과를 나타낸 도이다.
이하에서는, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
한편, 본원에서 개시되는 각각의 설명 및 실시형태는 각각의 다른 설명 및 실시 형태에도 적용될 수 있다. 즉, 본원에서 개시된 다양한 요소들의 모든 조합이 본 발명의 범주에 속한다. 또한, 하기 기술되는 구체적인 서술에 의하여 본 발명의 범주가 제한된다고 할 수 없다.
본 명세서 전반을 통하여, 천연적으로 존재하는 아미노산에 대한 통상의 1문자 및 3문자 코드가 사용될 뿐만 아니라 Aib (α-아미노이소부티르산), Sar (N-methylglycine), 알파-메틸-글루탐산 (α-methyl-glutamic acid) 등과 같은 다른 아미노산에 대해 일반적으로 허용되는 3문자 코드가 사용된다. 또한 본 명세서에서 약어로 언급된 아미노산은 IUPAC-IUB 명명법에 따라 기재되었다.
알라닌 Ala, A 아르기닌 Arg, R
아스파라긴 Asn, N 아스파르트산 Asp, D
시스테인 Cys, C 글루탐산 Glu, E
글루타민 Gln, Q 글리신 Gly, G
히스티딘 His, H 이소류신 Ile, I
류신 Leu, L 리신 Lys, K
메티오닌 Met, M 페닐알라닌 Phe, F
프롤린 Pro, P 세린 Ser, S
트레오닌 Thr, T 트립토판 Trp, W
티로신 Tyr, Y 발린 Val, V
본 발명을 구현하기 위한 하나의 양태는 글루카곤 수용체, GLP-1 (Glucagon-like peptide-1) 수용체, 및 GIP (Glucose-dependent insuliontropic polypeptide) 수용체에 대해 활성을 갖는, 펩타이드, 구체적으로, 서열번호 1 내지 102 중 어느 하나의 아미노산 서열을 포함하는 펩타이드를 포함하는, 간질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물이다.
상기 "글루카곤 수용체, GLP-1 수용체, 및 GIP 수용체에 대해 활성을 갖는, 펩타이드"는 본 발명에서 삼중 활성체로 혼용되어 사용될 수 있다.
이러한 펩타이드는 글루카곤, GLP-1, 및 GIP 수용체에 대해 유의한 수준의 활성을 가지는 다양한 물질, 예컨대 다양한 펩타이드를 포함한다.
특별히 이에 제한되는 것은 아니나, 상기 글루카곤, GLP-1, 및 GIP 수용체에 대해 유의한 수준의 활성을 가지는 삼중 활성체는 글루카곤, GLP-1, 및 GIP 수용체 중 하나 또는 그 이상의 수용체, 구체적으로 둘 또는 그 이상의 수용체, 보다 구체적으로 세 개의 수용체 모두에 대해 in vitro 활성이 해당 수용체의 천연형 리간드 (천연형 글루카곤, 천연형 GLP-1, 및 천연형 GIP) 대비 약 0.001%이상, 약 0.01% 이상, 약 0.1% 이상, 약 1% 이상, 약 2% 이상, 약 3 % 이상, 약 4% 이상, 약 5% 이상, 약 6% 이상, 약 7% 이상, 약 8% 이상, 약 9% 이상, 약 10 % 이상, 약 20% 이상, 약 30% 이상, 약 40% 이상, 약 50 % 이상, 약 60% 이상, 약 70% 이상, 약 80% 이상, 약 90% 이상, 약 100% 이상을 나타낼 수 있으나, 유의적으로 증가한 범위는 제한 없이 포함된다.
여기서, 수용체에 대한 활성은, 천연형 대비 수용체에 대한 in vitro 활성이 0.1% 이상, 1% 이상, 2% 이상, 3 % 이상, 4% 이상, 5% 이상, 6% 이상, 7% 이상, 8% 이상, 9% 이상, 10 % 이상, 20% 이상, 30% 이상, 40% 이상, 50 % 이상, 60% 이상, 70% 이상, 80% 이상, 90 % 이상, 100% 이상, 약 200% 이상을 나타내는 경우를 예로 들 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 용어, "약"은 ±0.5, ±0.4, ±0.3, ±0.2, ±0.1 등을 모두 포함하는 범위로, 약 이란 용어 뒤에 나오는 수치와 동등하거나 유사한 범위의 수치를 모두 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
이러한 삼중 활성체의 in vitro 활성을 측정하는 방법은 본원 명세서의 실시예 1을 참조할 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 상기 펩타이드는 하기 i) 내지 iii) 중 하나 이상, 둘 이상, 구체적으로 세 개의 활성을 보유하는 것, 구체적으로 유의한 활성을 보유하는 것을 특징으로 한다:
i) GLP-1 수용체의 활성화; ii) 글루카곤 수용체의 활성화; 및 iii) GIP 수용체의 활성화.
여기서, 수용체를 활성화시킨다는 것은, 천연형 대비 수용체에 대한 in vitro 활성이 약 0.1% 이상, 약 1% 이상, 약 2% 이상, 약 3 % 이상, 약 4% 이상, 약 5% 이상, 약 6% 이상, 약 7% 이상, 약 8% 이상, 약 9% 이상, 약 10 % 이상, 약 20% 이상, 약 30% 이상, 약 40% 이상, 약 50 % 이상, 약 60% 이상, 약 70% 이상, 약 80% 이상, 약 90 % 이상, 약 100% 이상을 나타내는 경우를 예로 들 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 펩타이드는 천연형 GLP-1, 천연형 글루카곤 및 천연형 GIP 중 어느 하나 대비 체내 반감기가 증가된 것일 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
특별히 이에 제한되는 것은 아니나, 이러한 상기 펩타이드는 비자연적으로 발생된 (non-naturally occurring) 것일 수 있다.
상기 펩타이드는 천연형 글루카곤의 아날로그일 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다. 구체적으로, 상기 천연형 글루카곤 아날로그는 천연형 글루카곤과 비교하여 아미노산 서열에 하나 이상의 차이가 있는 펩타이드, 천연형 글루카곤 서열의 개질 (modification)을 통하여 변형시킨 펩타이드, 천연형 글루카곤의 모방체를 포함한다.
한편, 특별히 이에 제한되는 것은 아니나, 천연형 글루카곤은 다음의 아미노산 서열을 가질 수 있다:
His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Ser-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-Gln-Trp-Leu-Met-Asn-Thr (서열번호: 118)
구체적으로, 상기 펩타이드는 천연형 글루카곤 서열에서 적어도 하나 이상의 아미노산에 치환 (substitution), 추가 (addition), 제거 (deletion), 수식 (modification) 및 이들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택된 변형이 일어난, 천연형 글루카곤의 아날로그일 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 아미노산의 치환은 아미노산으로의 치환이나 비 천연형 화합물로의 치환을 모두 포함한다.
또한, 추가는 펩타이드의 N-말단 및/또는 C-말단에 이루어질 수 있다. 한편, 추가되는 아미노산의 길이는 특별히 이에 제한되지 않으며, 1 이상, 2 이상, 3 이상, 4 이상, 5 이상, 6 이상, 7 이상, 8 이상, 9 이상, 10 이상, 11 이상의 아미노산이 추가될 수 있으며, 넓게는 폴리펩타이드의 추가를 포함하나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
보다 구체적으로, 상기 펩타이드는 천연형 글루카곤 아미노산 서열에서 1번, 2번, 3번, 7번, 10번, 12번, 13번, 14번, 15번, 16번, 17번, 18번, 19번, 20번, 21번, 23번, 24번, 27번, 28번 및 29번으로 이루어진 군에서 선택된, 1 이상, 2 이상, 3 이상, 4 이상, 5 이상, 6 이상, 7 이상, 8 이상, 9 이상, 10 이상, 11 이상, 12 이상, 13 이상, 14 이상, 15 이상, 16 이상, 17 이상, 18 이상, 19 이상, 또는 20개의 아미노산이 다른 아미노산이 치환된 것일 수 있으며, 또한 독립적으로 또는 추가적으로 이의 C-말단에 1 이상, 2 이상, 3 이상, 4 이상, 5 이상, 6 이상, 7 이상, 8 이상, 9 이상, 10 이상, 11개 이상의 아미노산이 추가된 것일 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
보다 더 구체적으로 상기 펩타이드는 천연형 글루카곤 아미노산 서열에서 1번, 2번, 3번, 10번, 12번, 13번, 14번, 15번, 16번, 17번, 18번, 19번, 20번, 21번, 23번, 24번, 27번, 28번 및 29번으로 이루어진 군에서 선택된, 1 이상, 2 이상, 3 이상, 4 이상, 5 이상, 6 이상, 7 이상, 8 이상, 9 이상, 10 이상, 11 이상, 12 이상, 13 이상, 14 이상, 15 이상, 16 이상, 17 이상, 18 이상, 19개의 아미노산이 다른 아미노산이 치환된 것일 수 있으며, 또한 독립적으로 또는 추가적으로 이의 C-말단에 1 이상, 2 이상, 3 이상, 4 이상, 5 이상, 6 이상, 7 이상, 8 이상, 9 이상, 10 이상, 또는 11개 이상의 아미노산이 추가된 것일 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
보다 더 구체적으로 상기 펩타이드는 천연형 글루카곤 아미노산 서열에서 1번, 2번, 3번, 10번, 13번, 14번, 15번, 16번, 17번, 18번, 19번, 20번, 21번, 23번, 24번, 28번 및 29번으로 이루어진 군에서 선택된, 1 이상, 2 이상, 3 이상, 4 이상, 5 이상, 6 이상, 7 이상, 8 이상, 9 이상, 10 이상, 11 이상, 12 이상, 13 이상, 14 이상, 15 이상, 16 이상, 17개의 아미노산이 다른 아미노산이 치환된 것일 수 있으며, 또한 독립적으로 또는 추가적으로 이의 C-말단에 1 이상, 2 이상, 3 이상, 4 이상, 5 이상, 6 이상, 7 이상, 8 이상, 9 이상, 10 이상, 또는 11개 이상의 아미노산이 추가된 것일 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
보다 더 구체적으로 상기 펩타이드는 천연형 글루카곤 아미노산 서열에서 1번, 2번, 13번, 16번, 17번, 18번, 19번, 20번, 21번, 23번, 24번, 27번, 28번 및 29번으로 이루어진 군에서 선택된, 1 이상, 2 이상, 3 이상, 4 이상, 5 이상, 6 이상, 7 이상, 8 이상, 9 이상, 10 이상, 11 이상, 12이상, 13이상, 또는 14개의 아미노산이 다른 아미노산이 치환된 것일 수 있으며, 또한 독립적으로 또는 추가적으로 이의 C-말단에 1 이상, 2 이상, 3 이상, 4 이상, 5 이상, 6 이상, 7 이상, 8 이상, 9 이상, 10 이상, 11개 이상의 아미노산이 추가된 것일 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 도입되는 아미노산은 티로신, 알파-메틸-글루탐산, Aib, 메티오닌, 글루탐산, 히스티딘, 리신, 류신, 이소류신, 글루타민, 발린, 글리신, 알라닌, 시스테인, 세린, 알라닌, 아스파르트산, 및 아르기닌으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
예컨대, 상기 추가되는 아미노산 서열은 천연형 GLP-1, 천연형 GIP, 또는 천연형 엑센딘-4 아미노산 서열에서 유래되는 1개 이상의 아미노산 서열일 수 있다.
이러한 펩타이드는 분자 내 가교 (intramolecular bridge)를 포함할 수 있으며 (예컨대, 공유결합적 가교 또는 비공유결합적 가교), 구체적으로 고리를 포함하는 형태일 수 있으며, 예컨대 펩타이드의 16번 및 20번 아미노산 사이에 고리가 형성된 형태일 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 고리의 비제한적인 예로 락탐 가교 (또는 락탐 고리)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 펩타이드는 고리를 포함하도록, 목적하는 위치에 고리를 형성할 수 있는 아미노산을 포함하도록 변형된 것을 모두 포함한다.
예컨대, 펩타이드의 16번 및 20번 아미노산 쌍이 각각 고리를 형성할 수 있는 글루탐산 또는 리신으로 치환된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이러한 고리는 상기 펩타이드 내의 아미노산 곁 사슬 간에 형성될 수 있으며, 그 예로 리신의 곁 사슬과 글루탐산의 곁 사슬 간에 락탐 고리가 형성되는 형태일 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
이러한 방법들의 조합으로 제조되는 펩타이드의 예로, 천연형 글루카곤과 아미노산 서열이 하나 이상 다르고, N-말단의 아미노산 잔기의 알파-탄소가 제거된, 글루카곤 수용체, GLP-1 수용체, 및 GIP 수용체에 대해 활성을 보유한 펩타이드 등이 있으나, 이에 제한되지 않으며, 아날로그 제조를 위한 여러 방법들의 조합으로 본 발명에 적용되는 펩타이드를 제조할 수 있다.
또한, 특별히 이에 제한되지 않으나, 본 발명의 펩타이드는 체내 반감기의 증가를 위해 활성체 분해 효소의 인식작용을 회피하기 위하여 일부 아미노산을 타 아미노산 혹은 비 천연형 화합물로 치환할 수 있다.
구체적으로, 상기 펩타이드의 아미노산 서열 중 두 번째 아미노산 서열의 치환을 통해 분해효소의 인식 작용을 회피하여 체내 반감기를 증가시킨 펩타이드일 수 있으나, 체내 분해 효소의 인식 작용을 회피하기 위한 아미노산 치환 또는 변경은 제한 없이 포함된다.
또한, 펩타이드 제조를 위한 이러한 변형은 L-형 혹은 D-형 아미노산, 및/또는 비-천연형 아미노산을 이용한 변형; 및/또는 천연형 서열을 개질, 예를 들어 측쇄 작용기의 변형, 분자 내 공유결합, 예컨대, 측쇄 간 고리 형성, 메틸화, 아실화, 유비퀴틴화, 인산화, 아미노헥산화, 바이오틴화 등과 같이 개질함으로써 변형하는 것을 모두 포함한다.
또한, 천연형 글루카곤의 아미노 및/또는 카르복시 말단에 하나 또는 그 이상의 아미노산이 추가된 것을 모두 포함한다.
상기 치환되거나 추가되는 아미노산은 인간 단백질에서 통상적으로 관찰되는 20개의 아미노산뿐만 아니라 비정형 또는 비-자연적 발생 아미노산을 사용할 수 있다. 비정형 아미노산의 상업적 출처에는 Sigma-Aldrich, ChemPep과 Genzyme pharmaceuticals가 포함된다. 이러한 아미노산이 포함된 펩타이드와 정형적인 펩타이드 서열은 상업화된 펩타이드 합성 회사, 예를 들어 미국의 American peptide company나 Bachem, 또는 한국의 Anygen을 통해 합성 및 구매 가능하다.
아미노산 유도체도 마찬가지 방식으로 입수할 수 있는데, 그 예를 일부만 들자면 4-이미다조아세트산 (4-imidazoacetic acid) 등을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 펩타이드는 생체 내의 단백질 절단 효소들로부터 보호하고 안정성을 증가시키기 위하여 이의 N-말단 및/또는 C-말단 등이 화학적으로 수식되거나 유기단으로 보호되거나, 또는 펩타이드 말단 등에 아미노산이 추가되어 변형된 형태일 수 있다.
특히, 화학적으로 합성한 펩타이드의 경우, N- 및 C-말단이 전하를 띠고 있기 때문에, 이러한 전하를 제거하기 위하여 N-말단을 아세틸화 (acetylation) 및/또는 C-말단을 아미드화 (amidation)할 수 있으나, 특별히 이에 제한되지는 않는다.
또한, 본 발명에 따른 펩타이드는 펩타이드 그 자체, 이의 염 (예컨대, 상기 펩타이드의 약학적으로 허용가능한 염), 또는 이의 용매화물의 형태를 모두 포함한다. 또한, 펩타이드는 약학적으로 허용되는 임의의 형태일 수 있다.
상기 염의 종류는 특별히 제한되지는 않는다. 다만, 개체, 예컨대 포유류에게 안전하고 효과적인 형태인 것이 바람직하나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 용어, "약학적으로 허용되는"은 의약학적 판단의 범위 내에서，과도한 독성，자극, 또는 알레르기 반응 등을 유발하지 않고 원하는 용도에 효과적으로 사용 가능한 물질을 의미한다.
본 발명에서 용어, "약학적으로 허용되는 염" 이란 약학적으로 허용되는 무기산, 유기산, 또는 염기로부터 유도된 염을 포함한다. 적합한 산의 예로는 염산, 브롬산, 황산, 질산, 과염소산, 푸마르산，말레산, 인산, 글리콜산, 락트산, 살리실산，숙신산, 톨루엔-p-설폰산, 타르타르산, 아세트산，시트르산, 메탄설폰산，포름산, 벤조산, 말론산, 나프탈렌-2-설폰산，벤젠설폰산 등을 들 수 있다. 적합한 염기로부터 유도된 염은 나트륨, 칼륨 등의 알칼리 금속，마그네슘 등의 알칼리 토금속，및 암모늄 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서 사용된 용어 "용매화물"은 본 발명에 따른 펩타이드 또는 이의 염이 용매 분자와 복합체를 형성한 것을 말한다.
상기 펩타이드의 다른 예로서, 하기 일반식 1로 표시된 아미노산 서열을 포함하는 펩타이드를 들 수 있다.
Xaa1-Xaa2-Xaa3-Gly-Thr-Phe-Xaa7-Ser-Asp-Xaa10-Ser-Xaa12-Xaa13-Xaa14-Xaa15-Xaa16-Xaa17-Xaa18-Xaa19-Xaa20-Xaa21-Phe-Xaa23-Xaa24-Trp-Leu-Xaa27-Xaa28-Xaa29-Xaa30-R1 (일반식 1, 서열번호 103)
상기 일반식 1에서,
Xaa1은 히스티딘, 4-이미다조아세틸, 또는 티로신이고,
Xaa2는 글리신, 알파-메틸-글루탐산, 또는 Aib이며,
Xaa3은 글루탐산 또는 글루타민이고,
Xaa7은 트레오닌 또는 이소류신이며,
Xaa10은 류신, 티로신, 리신, 시스테인, 또는 발린이고,
Xaa12는 리신, 세린, 또는 이소류신이며,
Xaa13은 글루타민, 티로신, 알라닌, 또는 시스테인이고,
Xaa14는 류신, 메티오닌, 또는 티로신이며,
Xaa15는 시스테인, 아스파르트산, 글루탐산, 또는 류신이며,
Xaa16은 글리신, 글루탐산, 또는 세린이고,
Xaa17은 글루타민, 아르기닌, 이소류신, 글루탐산, 시스테인, 또는 리신이며,
Xaa18은 알라닌, 글루타민, 아르기닌, 또는 히스티딘이고,
Xaa19는 알라닌, 글루타민, 시스테인, 또는 발린이며,
Xaa20은 리신, 글루타민, 또는 아르기닌이고,
Xaa21은 글루탐산, 글루타민, 류신, 시스테인, 또는 아스파르트산이며,
Xaa23은 이소류신 또는 발린이고,
Xaa24는 알라닌, 글루타민, 시스테인, 아스파라긴, 아스파르트산, 또는 글루탐산이며,
Xaa27은 발린, 류신, 또는 리신이고,
Xaa28은 시스테인, 리신, 알라닌, 아스파라긴, 또는 아스파르트산이며,
Xaa29는 시스테인, 글리신, 글루타민, 트레오닌, 글루탐산, 또는 히스티딘이고,
Xaa30은 시스테인, 글리신, 리신, 또는 히스티딘이거나, 부존재하며,
R1은 시스테인, GKKNDWKHNIT (서열번호 106), m-SSGAPPPS-n (서열번호 107), 또는 m-SSGQPPPS-n (서열번호 108)이거나, 부존재하며,
여기서,
m은 -Cys-, -Pro-, 또는 -Gly-Pro-이고,
n은 -Cys-, -Gly-, -Ser-, 또는 -His-Gly-이거나, 부존재함.
상기 삼중 활성체의 예로, 서열번호: 1 내지 11, 13 내지 102로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열을 포함하는 것, 서열번호: 1 내지 11, 13 내지 102로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열로 (필수적으로) 구성된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본원에서 특정 서열번호로 '구성되는' 펩타이드라고 기재되어 있다 하더라도, 해당 서열번호의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드와 동일 혹은 상응하는 활성을 가지는 경우라면 해당 서열번호의 아미노산 서열 앞뒤의 무의미한 서열 추가 또는 자연적으로 발생할 수 있는 돌연변이, 혹은 이의 잠재성 돌연변이 (silent mutation)를 제외하는 것이 아니며, 이러한 서열 추가 혹은 돌연변이를 가지는 경우에도 본원의 범위 내에 속하는 것이 자명하다.
이상의 내용은 본 발명의 다른 구체예 혹은 다른 양태에도 적용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
구체적으로, 상기 일반식 1에서 Xaa14는 류신 또는 메티오닌이며, Xaa15는 시스테인, 아스파르트산, 또는 류신일 수 있다.
이러한 펩타이드의 예로, 서열번호: 1 내지 11, 14 내지 17, 및 21 내지 102로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열을 포함하거나, 이로 (필수적으로) 구성된 펩타이드를 들 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
이러한 펩타이드는 글루카곤 수용체, GLP-1 수용체, 및 GIP 수용체 중 하나 이상을 유의하게 활성화시킬 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다. 구체적으로, GLP-1을 유의하게 활성화시키거나, 추가로 글루카곤 수용체 및/또는 GIP 수용체를 유의하게 활성화시키는 것일 수 있으나, 특별히 이에 제한되지 않는다.
보다 더 구체적으로,
상기 일반식 1에서,
Xaa2는 글리신, 알파-메틸-글루탐산, 또는 Aib이고,
Xaa7은 트레오닌이며,
Xaa10은 티로신, 시스테인, 또는 발린이고,
Xaa12는 리신 또는 이소류신이며,
Xaa13은 티로신, 알라닌, 글루타민, 또는 시스테인이고,
Xaa14는 류신, 시스테인, 또는 메티오닌이며,
Xaa15는 시스테인, 류신, 글루탐산, 또는 아스파르트산이고,
Xaa17은 글루타민, 아르기닌, 이소류신, 시스테인, 글루탐산, 또는 리신이며,
Xaa18은 알라닌, 글루타민, 아르기닌, 또는 히스티딘이고,
Xaa19는 알라닌, 글루타민, 발린, 또는 시스테인이며,
Xaa20은 리신, 아르기닌, 또는 글루타민이고,
Xaa21은 글루탐산, 글루타민, 류신, 시스테인, 또는 아스파르트산이며,
Xaa23은 이소류신 또는 발린이고,
Xaa24는 시스테인, 알라닌, 글루타민, 아스파라긴, 글루탐산, 또는 아스파르트산이며,
Xaa27은 류신 또는 리신인, 펩타이드일 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
보다 더 구체적으로,
상기 일반식 1에서,
Xaa2는 글리신, 알파-메틸-글루탐산, 또는 Aib이고,
Xaa7은 트레오닌이며,
Xaa10은 티로신, 시스테인, 또는 발린이고,
Xaa12는 리신 또는 이소류신이며,
Xaa13은 티로신, 알라닌, 또는 시스테인이고,
Xaa14는 류신 또는 메티오닌이며,
Xaa15는 시스테인 또는 아스파르트산이고,
Xaa17은 글루타민, 아르기닌, 이소류신, 시스테인, 또는 리신이며,
Xaa18은 알라닌, 아르기닌, 또는 히스티딘이고,
Xaa19는 알라닌, 글루타민, 또는 시스테인이며,
Xaa20은 리신 또는 글루타민이고,
Xaa21은 글루탐산, 시스테인, 또는 아스파르트산이며,
Xaa23은 발린이고,
Xaa24는 알라닌, 글루타민, 시스테인, 아스파라긴, 또는 아스파르트산이며,
Xaa27은 류신 또는 리신일 수 있으나, 특별히 이에 제한되지는 않는다.
보다 더 구체적으로,
상기 일반식 1에서,
Xaa2는 알파-메틸-글루탐산 또는 Aib이고,
Xaa7은 트레오닌이며,
Xaa10은 티로신 또는 시스테인이고,
Xaa12는 리신 또는 이소류신이며,
Xaa13은 티로신, 알라닌, 또는 시스테인이고,
Xaa14는 류신 또는 메티오닌이며,
Xaa15는 시스테인 또는 아스파르트산이고,
Xaa16은 글루탐산이며,
Xaa17은 아르기닌, 이소류신, 시스테인, 또는 리신이고,
Xaa18은 알라닌, 아르기닌, 또는 히스티딘이며,
Xaa19는 알라닌, 글루타민, 또는 시스테인이고,
Xaa20은 리신 또는 글루타민이며,
Xaa21은 글루탐산 또는 아스파르트산이고,
Xaa23은 발린이며,
Xaa24는 글루타민, 아스파라긴, 또는 아스파르트산이고,
Xaa27은 류신이며,
Xaa28은 시스테인, 알라닌, 아스파라긴, 또는 아스파르트산일 수 있다.
구체적으로,
상기 일반식 1에서,
Xaa1은 히스티딘 또는 4-이미다조아세틸이고,
Xaa2는 알파-메틸-글루탐산 또는 Aib이며,
Xaa3은 글루타민이고,
Xaa7은 트레오닌이며,
Xaa10은 티로신이고,
Xaa12는 이소류신이며,
Xaa13은 알라닌 또는 시스테인이고,
Xaa14는 메티오닌이며,
Xaa15는 아스파르트산이고,
Xaa16은 글루탐산이며,
Xaa17은 이소류신 또는 리신이고,
Xaa18은 알라닌 또는 히스티딘이며,
Xaa19는 글루타민 또는 시스테인이고,
Xaa20은 리신이며,
Xaa21은 아스파르트산이고,
Xaa23은 발린이며,
Xaa24는 아스파라긴이고,
Xaa27은 류신이며,
Xaa28은 알라닌 또는 아스파라긴이고,
Xaa29는 글루타민 또는 트레오닌이며,
Xaa30은 시스테인 또는 리신이거나, 부존재할 수 있다.
보다 구체적으로,
상기 일반식 1에서,
Xaa2는 글리신, 알파-메틸-글루탐산, 또는 Aib이며,
Xaa3은 글루타민이고,
Xaa7은 트레오닌이며,
Xaa10은 티로신, 시스테인, 또는 발린이고,
Xaa12는 리신이며,
Xaa13은 티로신이고,
Xaa14는 류신이며,
Xaa15는 아스파르트산이며,
Xaa16은 글리신, 글루탐산, 또는 세린이고,
Xaa17은 글루타민, 아르기닌, 시스테인, 또는 리신이며,
Xaa18은 알라닌, 아르기닌, 또는 히스티딘이고,
Xaa19는 알라닌 또는 글루타민이며,
Xaa20은 리신 또는 글루타민이고,
Xaa21은 글루탐산, 시스테인, 또는 아스파르트산이며,
Xaa23은 발린이고,
Xaa24는 알라닌, 글루타민, 또는 시스테인이며,
Xaa27은 류신 또는 리신이고,
Xaa29는 글리신, 글루타민, 트레오닌, 또는 히스티딘일 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
이러한 펩타이드는 GLP-1 수용체 및 글루카곤 수용체의 활성화 정도가 유의하고, GIP 수용체의 활성화 정도에 비해 높거나; GLP-1 수용체, 글루카곤 수용체 및 GIP 수용체의 활성화 정도가 모두 유의하거나; GLP-1 수용체 및 GIP 수용체의 활성화 정도가 유의하고, 글루카곤 수용체의 활성화에 비해 높은 경우에 해당할 수 있으나, 특별히 이에 제한되지 않는다.
이러한 펩타이드의 예로, 서열번호: 8, 9, 21 내지 37, 39, 42, 43, 49 내지 61, 64 내지 83, 85, 86, 88, 89, 91 내지 93, 95 내지 102로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열을 포함하거나, 이로 (필수적으로) 구성된 펩타이드를 들 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
구체적인 양태로서, 상기 펩타이드는 하기 일반식 2로 표시되는 아미노산 서열을 포함하는 것일 수 있다.
Xaa1-Xaa2-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Xaa10-Ser-Lys-Xaa13-Xaa14-Xaa15-Xaa16-Xaa17-Xaa18-Xaa19-Xaa20-Xaa21-Phe-Xaa23-Xaa24-Trp-Leu-Leu-Xaa28-Xaa29-Xaa30-Xaa31- Ser-Ser-Gly-Gln-Pro-Pro-Pro-Ser-Xaa40 (일반식 2, 서열번호 104)
상기 식에서,
Xaa1은 4-이미다조아세틸, 히스티딘, 또는 티로신이고;
Xaa2는 글리신, 알파-메틸-글루탐산, 또는 Aib이며;
Xaa10은 티로신, 또는 시스테인이며
Xaa13은 알라닌, 글루타민, 티로신, 또는 시스테인이며;
Xaa14는 류신, 메티오닌, 또는 티로신이고;
Xaa15는 아스파르트산, 글루탐산, 또는 류신이며;
Xaa16은 글리신, 글루탐산, 또는 세린이고;
Xaa17은 글루타민, 아르기닌, 이소류신, 글루탐산, 시스테인, 또는 리신이며;
Xaa18은 알라닌, 글루타민, 아르기닌, 또는 히스티딘이고;
Xaa19는 알라닌, 글루타민, 시스테인, 또는 발린이며;
Xaa20은 리신, 글루타민, 또는 아르기닌이고;
Xaa21은 시스테인, 글루탐산, 글루타민, 류신, 또는 아스파르트산이며;
Xaa23은 이소류신 또는 발린이고;
Xaa24는 시스테인, 알라닌, 글루타민, 아스파라긴, 또는 글루탐산이며;
Xaa28은 리신, 시스테인, 아스파라긴, 또는 아스파르트산이며;
Xaa29는 글리신, 글루타민, 시스테인, 또는 히스티딘이고;
Xaa30은 시스테인, 글리신, 리신, 또는 히스티딘이며;
Xaa31은 프롤린 또는 시스테인이며;
Xaa40은 시스테인이거나, 부존재함.
보다 구체적으로, 상기 일반식 2에서,
Xaa13은 알라닌, 티로신, 또는 시스테인이며;
Xaa15는 아스파르트산 또는 글루탐산이고,
Xaa17은 글루타민, 아르기닌, 시스테인, 또는 리신이며;
Xaa18은 알라닌, 아르기닌, 또는 히스티딘이고;
Xaa21은 시스테인, 글루탐산, 글루타민, 또는 아스파르트산이며;
Xaa23은 이소류신 또는 발린이고;
Xaa24는 시스테인, 글루타민, 또는 아스파라긴이고,
Xaa28은 시스테인, 아스파라긴, 또는 아스파르트산이며;
Xaa29는 글루타민, 시스테인, 또는 히스티딘이고;
Xaa30은 시스테인, 리신, 또는 히스티딘일 수 있다.
이러한 펩타이드의 예로, 서열번호: 21, 22, 42, 43, 50, 64 내지 77, 및 95 내지 102로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열, 보다 구체적으로 서열번호: 21, 22, 42, 43, 50, 64 내지 77, 및 96 내지 102로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열을 포함하거나, 이로 (필수적으로) 구성된 펩타이드를 들 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
구체적인 양태로서, 상기 펩타이드는 하기 일반식 3의 아미노산 서열을 포함할 수 있다.
Xaa1-Xaa2-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Xaa13-Leu-Asp-Glu-Xaa17-Xaa18-Xaa19-Lys-Xaa21-Phe-Val-Xaa24-Trp-Leu-Leu-Xaa28-Xaa29-Xaa30-Xaa31-Ser-Ser-Gly-Gln-Pro-Pro-Pro-Ser-Xaa40 (일반식 3, 서열번호 105),
상기 일반식 3에서,
Xaa1은 히스티딘 또는 티로신이고;
Xaa2는 알파-메틸-글루탐산 또는 Aib이며;
Xaa13은 알라닌, 티로신 또는 시스테인이고;
Xaa17은 아르기닌, 시스테인, 또는 리신이며;
Xaa18은 알라닌 또는 아르기닌이고;
Xaa19는 알라닌 또는 시스테인이며;
Xaa21은 글루탐산 또는 아스파르트산이고;
Xaa24는 글루타민 또는 아스파라긴이며,
Xaa28은 시스테인 또는 아스파르트산이며;
Xaa29는 시스테인, 히스티딘, 또는 글루타민이고;
Xaa30은 시스테인 또는 히스티딘이며;
Xaa31은 프롤린 또는 시스테인이며;
Xaa40은 시스테인 또는 부존재할 수 있다.
이러한 펩타이드의 예로, 서열번호: 21, 22, 42, 43, 50, 64 내지 71, 75 내지 77, 및 96 내지 102로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열을 포함하거나, 이로 (필수적으로) 구성된 펩타이드를 들 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 일반식 1에서 R1은 시스테인, GKKNDWKHNIT(서열번호 106), CSSGQPPPS (서열번호 109), GPSSGAPPPS (서열번호 110), GPSSGAPPPSC (서열번호 111), PSSGAPPPS (서열번호 112), PSSGAPPPSG (서열번호 113), PSSGAPPPSHG (서열번호 114), PSSGAPPPSS (서열번호 115), PSSGQPPPS (서열번호 116), 또는 PSSGQPPPSC (서열번호 117)이거나, 부존재할 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 펩타이드는 그 길이에 따라 이 분야에서 잘 알려진 방법, 예를 들어 자동 펩타이드 합성기에 의해 합성할 수 있으며, 유전자 조작 기술에 의하여 생산할 수도 있다.
구체적으로, 본 발명의 펩타이드는 표준 합성 방법, 재조합 발현 시스템, 또는 임의의 다른 당해 분야의 방법에 의해 제조될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 펩타이드는, 예를 들어 하기를 포함하는 방법을 포함하는 다수의 방법으로 합성될 수 있다:
(a) 펩타이드를 고체상 또는 액체상 방법의 수단으로 단계적으로 또는 단편 조립에 의해 합성하고, 최종 펩타이드 생성물을 분리 및 정제하는 방법; 또는
(b) 펩타이드를 인코딩하는 핵산 작제물을 숙주세포 내에서 발현시키고, 발현 생성물을 숙주 세포 배양물로부터 회수하는 방법; 또는
(c) 펩타이드를 인코딩하는 핵산 작제물의 무세포 시험관 내 발현을 수행하고, 발현 생성물을 회수하는 방법; 또는
(a), (b) 및 (c)의 임의의 조합으로 펩타이드의 단편을 수득하고, 이어서 단편을 연결시켜 펩타이드를 수득하고, 당해 펩타이드를 회수하는 방법.
구체적으로, 본 발명에 따른 조성물은 간 질환의 예방 또는 치료를 위한 약학적 조성물로서, 약학적으로 허용되는 부형제; 및 서열번호 1 내지 102 중 어느 하나의 아미노산 서열을 포함하거나, 또는 (필수적으로) 구성되는 펩타이드를 약학적 유효량으로 포함하는 약학적 조성물일 수 있다.
보다 구체적인 예로서, 상기 펩타이드는 상기 펩타이드는 서열번호 21, 22, 42, 43, 50, 64, 66, 67, 70, 71, 76, 77, 96, 97과 100으로 이루어진 군으로부터 선택하는 아미노산 서열을 포함하거나 또는 (필수적으로) 구성되거나; 서열번호 21, 22, 42, 43, 50, 66, 67, 77, 96, 97과 100으로 이루어진 군으로부터 선택하는 아미노산 서열을 포함하거나 또는 (필수적으로) 구성되거나; 또는 상기 펩타이드는 서열번호 21, 22, 42, 43, 50, 77과 96으로 이루어진 군으로부터 선택하는 아미노산 서열을 포함하거나 또는 (필수적으로) 구성되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 본 발명에서, 상기 펩타이드는 지속형 결합체의 형태로서, 상기 지속형 결합체는 글루카곤 수용체, GLP-1 수용체, 및 GIP 수용체에 대해 활성을 갖는 펩타이드에 이의 생체 내 반감기를 증가시키기 위한 생체적합성 물질이 결합된 것일 수 있다. 본 명세서에서 상기 생체적합성 물질은 캐리어와 혼용될 수 있다.
본 발명에서 상기 펩타이드의 결합체는 캐리어가 결합되지 않은 상기 펩타이드에 비하여 증가된 효력의 지속성을 나타낼 수 있으며, 본 발명에서는 이러한 결합체를 "지속형 결합체"로 지칭하고 “결합체”와 혼용될 수 있다.
한편, 이러한 결합체는 비자연적인 (non-naturally occurring) 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 지속형 결합체는 하기 화학식 1로 표시되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다:
[화학식 1]
X - L - F
단 이 때 X는 서열번호 1 내지 102 중 어느 하나의 아미노산 서열을 포함하는 펩타이드이고;
L은 에틸렌글리콜 반복 단위를 함유하는 링커 이며,
F는 면역글로불린 Fc 단편 또는 그 유도체 이고,
-는 X와 L 사이, L과 F 사이의 공유결합 연결을 나타낸다.
상기 결합체에서 F는 X, 즉 글루카곤 수용체, GLP-1 수용체, 및 GIP 수용체에 대해 활성을 갖는 펩타이드, 구체적으로 서열번호 1 내지 102의 아미노산 서열 중 어느 하나의 서열을 포함하는 펩타이드의 반감기를 증가시킬 수 있는 물질로서, 본 발명의 상기 결합체를 구성하는 모이어티의 일 구성에 해당한다.
상기 F는 X와 공유 화학결합 또는 비공유 화학결합으로 서로 결합되는 것일 수 있으며, 구체적으로는 공유 화학결합으로 L을 통하여 F와 X가 서로 결합되는 것일 수 있다.
구체적인 예로, 상기 F는 면역글로불린 Fc 단편 또는 그 유도체 일 수 있으며, 보다 구체적으로 상기 면역글로불린 Fc 단편 또는 그 유도체는 IgG 유래 일 수 있으나, 특별히 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서, "면역글로불린 Fc 단편"은, 면역글로불린의 중쇄와 경쇄 가변영역을 제외한, 중쇄 불변영역 2(CH2) 및/또는 중쇄 불변영역 3(CH3)부분을 포함하는 부위를 의미한다. 상기 면역글로불린 Fc 단편은 본 발명의 결합체의 모이어티를 이루는 일 구성일 수 있다.
본 명세서에서 Fc 단편이라고 하면 면역글로불린의 파파인 소화에서 얻는 천연형 서열뿐 아니라 그 유도체, 예컨대 천연 서열 중의 하나 이상의 아미노산 잔기가 결실, 삽입, 비보전적 또는 보전적 치환 또는 이들의 조합에 의하여 변환되어 천연형과 상이하게 된 서열까지 망라하여 포함된다.　
상기 F는 2개의 폴리펩타이드 사슬이 이황화결합으로 연결되어 있는 구조이며, 상기 두 사슬 중 한 사슬의 질소 원자를 통해서만 연결되어 있는 구조일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 질소 원자를 통한 연결은 리신의 입실론 아미노 원자나 N-말단 아미노기에 환원적 아민화를 통하여 연결될 수 있다.
환원적 아민화 반응이란 반응물의 아민기 또는 아미노기가 다른 반응물의 알데히드 (즉, 환원적 아민화가 가능한 작용기)와 반응하여 아민을 생성한 다음, 환원 반응에 의해 아민 결합을 형성시키는 반응을 의미하여, 당해 기술 분야에 널리 알려져 있는 유기합성 반응이다.
하나의 구체예로, 상기 F는 그 N-말단 프롤린의 질소 원자를 통하여 연결된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이러한 면역글로불린 Fc 단편은 중쇄 불변영역에 힌지(hinge) 부분을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서, 면역글로불린 Fc 단편은 N-말단에 특정 힌지 서열을 포함할 수 있다.
본 발명의 용어, “힌지 서열”은 중쇄에 위치하여 이황화결합(inter disulfide bond)를 통하여 면역글로불린 Fc 단편의 이량체를 형성하는 부위를 의미한다.
본 발명에서, 상기 힌지 서열은 하기의 아미노산 서열을 갖는 힌지 서열 중 일부가 결실되어 하나의 시스테인 잔기만을 갖도록 변이된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다:
Glu-Ser-Lys-Tyr-Gly-Pro-Pro-Cys-Pro-Ser-Cys-Pro(서열번호 119).
상기 힌지 서열은 서열번호 119의 힌지 서열 중 8번째 또는 11번째 시스테인 잔기가 결실되어 하나의 시스테인 잔기만을 포함하는 것일 수 있다. 본 발명의 힌지 서열은 하나의 시스테인 잔기만을 포함하는, 3 내지 12개의 아미노산으로 구성된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 보다 구체적으로, 본 발명의 힌지 서열은 다음과 같은 서열을 가질 수 있다: Glu-Ser-Lys-Tyr-Gly-Pro-Pro-Pro-Ser-Cys-Pro(서열번호 120), Glu-Ser-Lys-Tyr-Gly-Pro-Pro-Cys-Pro-Ser-Pro(서열번호 121), Glu-Ser-Lys-Tyr-Gly-Pro-Pro-Cys-Pro-Ser(서열번호 122), Glu-Ser-Lys-Tyr-Gly-Pro-Pro-Cys-Pro-Pro(서열번호 123), Lys-Tyr-Gly-Pro-Pro-Cys-Pro-Ser(서열번호 124), Glu-Ser-Lys-Tyr-Gly-Pro-Pro-Cys(서열번호 125), Glu-Lys-Tyr-Gly-Pro-Pro-Cys(서열번호 126), Glu-Ser-Pro-Ser-Cys-Pro(서열번호 127), Glu-Pro-Ser-Cys-Pro(서열번호 128), Pro-Ser-Cys-Pro(서열번호 129), Glu-Ser-Lys-Tyr-Gly-Pro-Pro-Ser-Cys-Pro(서열번호 130), Lys-Tyr-Gly-Pro-Pro-Pro-Ser-Cys-Pro(서열번호 131), Glu-Ser-Lys-Tyr-Gly-Pro-Ser-Cys-Pro(서열번호 132), Glu-Ser-Lys-Tyr-Gly-Pro-Pro-Cys(서열번호 133), Lys-Tyr-Gly-Pro-Pro-Cys-Pro(서열번호 134), Glu-Ser-Lys-Pro-Ser-Cys-Pro(서열번호 135), Glu-Ser-Pro-Ser-Cys-Pro(서열번호 136), Glu-Pro-Ser-Cys(서열번호 137), Ser-Cys-Pro(서열번호 138).
더욱 구체적으로는 상기 힌지 서열은 서열번호 129(Pro-Ser-Cys-Pro)또는 서열번호 138(Ser-Cys-Pro)의 아미노산 서열을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 면역글로불린 Fc 단편은 힌지 서열의 존재로 면역글로불린 Fc 사슬 두 분자가 이량체를 형성한 형태일 수 있고, 또한, 본 발명의 화학식 1의 결합체는 링커의 일 말단이 이량체의 면역글로불린 Fc 단편의 한 사슬에 연결된 형태일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 용어, “N-말단”은 단백질 또는 폴리펩티드의 아미노 말단을 의미하는 것으로, 아미노 말단의 최말단, 또는 최말단으로부터 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 또는 10개 이상의 아미노산까지 포함하는 것일 수 있다. 본 발명의 면역글로불린 Fc 단편은 힌지 서열을 N-말단에 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한 본 발명의 면역글로불린 Fc 단편은 천연형과 실질적으로 동등하거나 향상된 효과를 갖는 한, 면역 글로불린의 중쇄와 경쇄 가변영역만을 제외하고, 일부 또는 전체 중쇄 불변영역 1(CH1) 및/또는 경쇄불변영역 1(CL1)을 포함하는 확장된 Fc 단편일 수 있다. 또한, CH2 및/또는 CH3에 해당하는 상당히 긴 일부 아미노산 서열이 제거된 단편일 수도 있다.
예컨대, 본 발명의 면역글로불린 Fc 단편은 1) CH1 도메인, CH2 도메인, CH3 도메인 및 CH4 도메인, 2) CH1 도메인 및 CH2 도메인, 3) CH1 도메인 및 CH3 도메인, 4) CH2 도메인 및 CH3 도메인, 5) CH1 도메인, CH2 도메인, CH3 도메인 및 CH4 도메인 중 1개 또는 2개의 이상의 도메인과 면역글로불린 힌지 영역(또는 힌지 영역의 일부)와의 조합, 6) 중쇄 불변 영역 각 도메인과 경쇄 불변영역의 이량체일 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 하나의 구체예로서, 상기 면역글로불린 Fc 단편은 이합체 형태 (dimeric form)일 수 있으며, 이합체 형태의 하나의 Fc 단편에 X 한 분자가 공유결합적으로 연결될 수 있으며, 이때 상기 면역글로불린 Fc와 X는 비펩타이드성 중합체에 의해 서로 연결될 수 있다. 한편, 이합체 형태의 하나의 Fc 단편에 X 두 분자가 대칭적으로 결합하는 것 역시 가능하다. 이때 상기 면역글로불린 Fc와 X는 비펩타이드성 링커에 의해 서로 연결될 수 있다. 그러나, 상기 기술된 예에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 면역글로불린 Fc 단편은 천연형 아미노산 서열뿐만 아니라 이의 서열 유도체를 포함한다. 아미노산 서열 유도체란 천연 아미노산 서열 중의 하나 이상의 아미노산 잔기가 결실, 삽입, 비보전적 또는 보전적 치환 또는 이들의 조합에 의하여 상이한 서열을 가지는 것을 의미한다.
예를 들면, IgG Fc의 경우 결합에 중요하다고 알려진 214 내지 238, 297 내지 299, 318 내지 322 또는 327 내지 331번 아미노산 잔기들이 변형을 위해 적당한 부위로서 이용될 수 있다.
또한, 이황화 결합을 형성할 수 있는 부위가 제거되거나, 천연형 Fc에서 N-말단의 몇몇 아미노산이 제거되거나 또는 천연형 Fc의 N-말단에 메티오닌 잔기가 부가될 수도 있는 등 다양한 종류의 유도체가 가능하다. 또한, 이펙터 기능을 없애기 위해 보체결합부위, 예로 C1q 결합부위가 제거될 수도 있고, ADCC (antibody dependent cell mediated cytotoxicity) 부위가 제거될 수도 있다. 이러한 면역글로불린 Fc 단편의 서열 유도체를 제조하는 기술은 국제특허공개 제WO 97/34631호, 국제특허공개 제96/32478호 등에 개시되어 있다.
분자의 활성을 전체적으로 변경시키지 않는 단백질 및 펩타이드에서의 아미노산 교환은 당해 분야에 공지되어 있다 (H.Neurath, R.L.Hill, The Proteins, Academic Press, New York, 1979). 가장 통상적으로 일어나는 교환은 아미노산 잔기 Ala/Ser, Val/Ile, Asp/Glu, Thr/Ser, Ala/Gly, Ala/Thr, Ser/Asn, Ala/Val, Ser/Gly, Thy/Phe, Ala/Pro, Lys/Arg, Asp/Asn, Leu/Ile, Leu/Val, Ala/Glu, Asp/Gly 간의 교환이다. 경우에 따라서는 인산화(phosphorylation), 황화(sulfation), 아크릴화(acrylation), 당화(glycosylation), 메틸화(methylation), 파네실화(farnesylation), 아세틸화(acetylation) 및 아미드화(amidation) 등으로 수식(modification)될 수도 있다.
상기 기술한 Fc 유도체는 본 발명의 Fc 단편과 동등한 생물학적 활성을 나타내며 Fc 단편의 열, pH 등에 대한 구조적 안정성을 증대시킨 것일 수 있다.
또한, 이러한 Fc 단편은 인간, 소, 염소, 돼지, 마우스, 래빗, 햄스터, 랫트 또는 기니아 픽 등의 동물의 생체 내에서 분리한 천연형으로부터 얻어질 수도 있고, 형질전환된 동물세포 또는 미생물로부터 얻어진 재조합형 또는 이의 유도체일 수 있다. 여기서, 천연형으로부터 획득하는 방법은 전체 면역글로불린을 인간 또는 동물의 생체로부터 분리한 후, 단백질 분해효소를 처리하여 획득하는 방법일 수 있다. 파파인을 처리할 경우에는 Fab 및 Fc로 절단되고, 펩신을 처리할 경우에는 pF'c 및 F(ab)2로 절단된다. 이를 크기 배제 크로마토그래피 (size-exclusion chromatography) 등을 이용하여 Fc 또는 pF'c를 분리할 수 있다. 더 구체적인 실시 형태에서는 인간 유래의 Fc 단편을 미생물로부터 수득한 재조합형 면역글로불린 Fc 단편이다.
또한, 면역글로불린 Fc 단편은 천연형 당쇄, 천연형에 비해 증가된 당쇄, 천연형에 비해 감소한 당쇄 또는 당쇄가 제거된 형태일 수 있다. 이러한 면역글로불린 Fc 당쇄의 증감 또는 제거에는 화학적 방법, 효소학적 방법 및 미생물을 이용한 유전 공학적 방법과 같은 통상적인 방법이 이용될 수 있다. 여기서, Fc에서 당쇄가 제거된 면역글로불린 Fc 단편은 보체(c1q)와의 결합력이 현저히 저하되고, 항체-의존성 세포독성 또는 보체-의존성 세포 독성이 감소 또는 제거되므로, 생체 내에서 불필요한 면역 반응을 유발하지 않는다. 이런 점에서 약물의 캐리어로서의 본래의 목적에 보다 부합하는 형태는 당쇄가 제거되거나 비당쇄화된 면역글로불린 Fc 단편이라 할 것이다.
본 발명에서 "당쇄의 제거(Deglycosylation)"는 효소로 당을 제거한 Fc 단편을 말하며, 비당쇄화(Aglycosylation)는 원핵동물, 더 구체적인 실시 형태에서는 대장균에서 생산하여 당쇄화되지 않은 Fc 단편을 의미한다.
한편, 면역글로불린 Fc 단편은 인간 또는 소, 염소, 돼지, 마우스, 래빗, 햄스터, 랫트, 기니아 픽 등의 동물기원일 수 있으며, 더 구체적인 실시 형태에서는 인간기원이다.
또한, 면역글로불린 Fc 단편은 IgG, IgA, IgD, IgE, IgM 유래 또는 이들의 조합(combination) 또는 이들의 혼성(hybrid)에 의한 것일 수 있다. 더 구체적인 실시 형태에서는 인간 혈액에 가장 풍부한 IgG 또는 IgM유래이며, 보다 더 구체적인 실시 형태에서는 리간드 결합 단백질의 반감기를 향상시키는 것으로 공지된 IgG 유래이다. 더욱 더 구체적인 실시 형태에서 상기 면역글로불린 Fc 단편은 IgG4 Fc 단편이며, 가장 구체적인 실시 형태에서 상기 면역글로불린 Fc 단편은 인간 IgG4 유래의 비-당쇄화된 Fc 단편이나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 하나의 구체적인 실시 형태에서, 면역글로불린 Fc 단편은 인간 IgG4 Fc의 단편으로서, 각 단량체(monomer)의 3번 아미노산인 시스테인 사이의 이황화 결합(inter-chain 형태)을 통해 2개의 단량체가 연결된 동종이합체(homodimer) 형태일 수 있으며, 이 때 동종이합체의 각 단량체는 독립적으로 35번 및 95번의 시스테인 간의 내부의 이황화 결합 및 141번 및 199번의 시스테인 간의 내부의 이황화 결합, 즉 2개의 내부의 이황화 결합(intra-chain 형태)을 가지거나/가질 수 있다. 각 단량체의 아미노산 수는 221개의 아미노산으로 구성될 수 있므며, 동종이합체를 형성하는 아미노산은 전체 442개의 아미노산으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 구체적으로 면역글로불린 Fc 단편은 서열번호 139의 아미노산 서열 (221개의 아미노산으로 구성됨)을 갖는 단량체 2개가 각 단량체의 3번 아미노산인 시스테인 사이에 이황화 결합을 통해 동종이합체를 형성하고, 상기 동종이합체의 단량체는 각각 독립적으로 35번 및 95번의 시스테인 간의 내부의 이황화 결합 및 141번 및 199번의 시스테인 간의 내부의 이황화 결합을 형성하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
한편, 본 발명에서 "조합(combination)"이란 이량체 또는 다량체를 형성할 때, 동일 기원 단쇄 면역글로불린 Fc 단편을 암호화하는 폴리펩타이드가 상이한 기원의 단쇄 폴리펩타이드와 결합을 형성하는 것을 의미한다. 즉, IgG Fc, IgA Fc, IgM Fc, IgD Fc 및 IgE의 Fc 단편으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 2개 이상의 단편으로부터 이량체 또는 다량체의 제조가 가능하다.
한편, 상기 L은 비펩타이드성 링커, 예를 들어 에틸렌글리콜 반복 단위를 함유하는 링커일 수 있다.
본 발명에서 "비펩타이드성 링커"는 반복 단위가 2개 이상 결합된 생체 적합성 중합체를 포함한다. 상기 반복 단위들은 펩타이드 결합이 아닌 임의의 공유결합을 통해 서로 연결된다. 상기 비펩타이드성 링커는 본 발명의 결합체의 모이어티를 이루는 일 구성일 수 있으며, 상기 화학식 1에서 L에 해당된다. 본 발명에서 사용될 수 있는 비펩타이드성 링커는 생체 내 단백질 분해 효소에 저항성 있는 중합체이면 제한 없이 사용될 수 있다. 본 발명에서 상기 비펩타이드성 링커는 비펩타이드성 중합체와 혼용되어 사용될 수 있다.
특별히 이에 제한되지 않으나, 상기 비펩타이드성 링커는 에틸렌글리콜 반복 단위를 함유하는 링커, 예를 들어, 폴리에틸렌 글리콜일 수 있고, 또한, 당해 분야에 이미 알려진 이들의 유도체 및 당해 분야의 기술 수준에서 용이하게 제조할 수 있는 유도체들도 본 발명의 범위에 포함된다.
상기 비펩타이드성 링커의 반복 단위는 에틸렌글리콜 반복 단위일 수 있고, 구체적으로, 상기 비펩타이드성 링커는 에틸렌글리콜 반복 단위를 포함하면서, 결합체의 제조에 이용되는 작용기를 말단에 포함하는 것일 수 있다. 본 발명에 따른 지속형 결합체는 상기 작용기를 통해 X와 F가 연결된 형태일 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 본 발명에서, 상기 비펩타이드성 링커는 2개, 또는 3개 이상의 작용기를 포함할 수 있고, 각 작용기는 동일하거나, 서로 상이할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
구체적으로, 상기 링커는 하기 화학식 2로 표시되는 폴리에틸렌글리콜(PEG)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다:
[화학식 2]
Figure pat00001
여기서, n= 10 내지 2400, n= 10 내지 480, 또는 n = 50 내지 250이나, 이에 제한되지 않는다.
상기 지속형 결합체에서 PEG 모이어티는, -(CH2CH2O)n-구조 뿐만 아니라 연결 요소와 이 -(CH2CH2O)n- 사이에 개재하는 산소 원자도 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 하나의 구체적인 실시 형태에서 상기 결합체는 서열번호 1 내지 102 중 어느 하나의 아미노산 서열을 포함하는 펩타이드(X)와 면역글로불린 단편(F)이 에틸렌글리콜 반복 단위를 함유하는 링커를 통해 공유 결합으로 연결된 구조 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 폴리에틸렌 글리콜은, 에틸렌 글리콜 동종 중합체, PEG 공중합체, 또는 모노메틸-치환된 PEG 중합체 (mPEG)의 형태를 모두 포괄하는 용어이나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 비펩타이드성 중합체의 분자량은 1 내지 100 kDa 범위, 구체적으로 1 내지 20 kDa 범위, 또는 1 내지 10 kDa 범위이나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 상기 F에 해당하는 폴리펩타이드와 결합되는 본 발명의 비펩타이드성 링커는 한 종류의 중합체뿐만 아니라 상이한 종류의 중합체들의 조합이 사용될 수도 있다.
하나의 구체적인 실시 형태에서 상기 비펩타이드성 링커의 양 말단은 각각 F, 예컨대 면역글로불린 Fc 단편의 아민기 또는 티올기 및 X의 아민기 또는 티올기에 결합할 수 있다.
구체적으로, 상기 비펩타이드성 중합체는 양쪽 말단에 각각 F (예컨대, 면역글로불린 Fc 단편) 및 X와 결합될 수 있는 반응기, 구체적으로는 X, 혹은 F 의 N-말단 또는 리신에 위치한 아민기, 또는 시스테인의 티올기와 결합될 수 있는 반응기를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, F, 예컨대 면역글로불린 Fc 단편 및 X와 결합될 수 있는, 상기 비펩타이드성 중합체의 반응기는 알데히드기, 말레이미드기 및 석시니미드 유도체로 구성된 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기에서, 알데히드기로 프로피온 알데히드기 또는 부틸 알데히드기를 예로서 들 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기에서, 석시니미드 유도체로는 석시니미딜 발레르에이트, 석시니미딜 메틸부타노에이트, 석시니미딜 메틸프로피온에이트, 석시니미딜 부타노에이트, 석시니미딜 프로피오네이트, N-하이드록시석시니미드, 히드록시 석시니미딜, 석시니미딜 카르복시메틸 또는 석시니미딜 카보네이트가 이용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
비펩타이드성 링커는 이러한 반응기를 통하여 X와 F에 연결될 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 알데히드 결합에 의한 환원성 아민화로 생성된 최종 산물은 아미드 결합으로 연결된 것보다 훨씬 안정적이다. 알데히드 반응기는 낮은 pH에서 N-말단에 선택적으로 반응하며, 높은 pH, 예를 들어 pH 9.0 조건에서는 리신 잔기와 공유결합을 형성할 수 있다.
또한, 상기 비펩타이드성 링커의 양쪽 말단의 반응기는 서로 동일하거나 또는 서로 상이할 수 있으며, 예를 들어, 한쪽 말단에는 말레이미드기를, 다른 쪽 말단에는 알데히드기, 프로피온 알데히드기, 또는 부틸 알데히드기를 가질 수 있다. 그러나, 비펩타이드성 링커의 각 말단에 F, 구체적으로 면역글로불린 Fc 단편과 X가 결합될 수 있다면, 특별히 이에 제한되지 않는다.
예를 들어, 상기 비펩타이드성 링커의 한쪽 말단에는 반응기로서 말레이미드 기를 포함하고, 다른 쪽 말단에는 알데히드기, 프로피온 알데히드기 또는 부틸 알데히드기 등을 포함할 수 있다.
양쪽 말단에 히드록시 반응기를 갖는 폴리에틸렌 글리콜을 비펩타이드성 중합체로 이용하는 경우에는 공지의 화학반응에 의해 상기 히드록시기를 상기 다양한 반응기로 활성화하거나, 상업적으로 입수 가능한 변형된 반응기를 갖는 폴리에틸렌 글리콜을 이용하여 본 발명의 지속형 단백질 결합체를 제조할 수 있다.
하나의 구체적인 실시 형태에서 상기 비펩타이드성 중합체는 X의 시스테인 잔기, 보다 구체적으로 시스테인의 -SH 기에 연결되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
예컨대, 상기 X에 해당하는 펩타이드에서 10번 시스테인 잔기, 13번 시스테인 잔기, 15번 시스테인 잔기, 17번 시스테인 잔기, 19번 시스테인 잔기, 21번 시스테인 잔기, 24번 시스테인 잔기, 28번 시스테인 잔기, 29번 시스테인 잔기, 30번 시스테인 잔기, 31번 시스테인 잔기, 40번 시스테인 잔기, 또는 41번 시스테인 잔기에 상기 비펩타이드성 중합체가 연결된 것일 수 있으나, 특별히 이에 제한되지 않는다.
구체적으로, 상기 시스테인 잔기의 -SH 기에 비펩타이드성 중합체의 반응기가 연결될 수 있으며, 반응기에 대해서는 앞서 기술한 내용이 모두 적용된다. 만약, 말레이미드-PEG-알데히드를 사용하는 경우, 말레이미드 기는 X의 -SH 기와 티오에테르(thioether) 결합으로 연결하고, 알데히드기는 F, 구체적으로 면역글로불린 Fc의 -NH2기와 환원적 아민화 반응을 통해 연결할 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 이는 하나의 일례에 해당한다.
또한, 상기 결합체에서, 비펩타이드성 중합체의 반응기가 면역글로불린 Fc 단편의 N-말단에 위치한 -NH2와 연결된 것일 수 있으나, 이는 하나의 일례에 해당한다.
또한, 상술한 결합체는 효력의 지속성이 천연형 GLP-1, GIP, 혹은 글루카곤에 비해, 또는 F가 수식되지 않은 X에 비해 증가된 것일 수 있으며, 이러한 결합체는 상술한 형태뿐만 아니라, 생분해성 나노파티클에 봉입된 형태 등을 모두 포함한다.
본 발명에 따른 펩타이드 또는 이의 결합체는 간질환에 대한 예방 또는 치료 용도를 갖는 것일 수 있다.
본 발명에서 용어 “간질환”은 간에서 발병하는 질환을 의미하는 것으로, 대사성 간질환 또는 간 염증을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 간질환의 대표적인 예로는, 단순 지방증, 비알코올성 지방간, 간 염증, 비알코올성 지방간염, 담즙정체성 간질환(cholestasis liver disease), 간섬유증, 간경변, 간 부전 및 간암등을 들 수 있고, 간의 조직 및 기능에 이상이 생기는 한, 본 발명에 따른 간질환일 수 있다. 많은 경우에 있어서, 바이러스, 알코올, 약물, 면역 이상, 대사 질환 등의 원인으로 인해 간에 염증이 발생할 수 있고, 간염증의 진행 및 만성화에 따라 간경변, 간암 등의 질환으로 발병하는 것으로 알려져 있다. 본 발명에 따른 조성물은 간 염증을 수반하거나 또는 이에 기인한 간 질환, 예를 들어, 간 염증, 비알코올성 지방간염, 또는 간섬유증에 대한 효과를 나타낼 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 한편, 본 발명에 따른 조성물은 염증을 수반하지 않는 간 질환에 대해서도 예방 또는 치료 효과를 나타낼 수 있고, 이와 같은 간 질환의 예로는 단순 지방증, 비알코올성 지방간과 간경변 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 펩타이드 또는 이의 결합체가 치료 효과를 갖는 간질환은 대사성 간질환일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 대사성 간질환은 신체의 비정상적인 화학 반응이 신체의 신진 대사를 방해함으로써 발생하는 질환으로 단순 지방증, 지방간, 지방간염 등이 포함된다.
본 발명에 따른 조성물은 투여시 간 조직내 트리글리세라이드 및/또는 콜레스테롤 양을 감소시킴으로써 대사성 간질환에 예방 또는 치료 효과를 나타내는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 대사성 간질환은 염증을 수반하거나, 또는 염증을 수반하지 않을 수 있고, 본 발명에 따른 조성물로 치료할 수 있는 간질환의 예로는 단순 지방증, 비알코올성 지방간, 비알코올성 지방간염 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
대사성 간질환의 대표적 예인 "비알코올성 지방간 질환 (nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD)"은 알코올 섭취 과거력이 없거나 알코올 섭취와 관련이 없으면서도 지방간을 동반하는 경우를 말한다. 지방간은 중성지방이 정상적인 경우와는 다르게 간 세포 내에 비정상적으로 침착되어 보이는 현상이 나타난 것을 말한다. 정상 간은 약 5%가 지방조직으로 구성되어 있으며 중성지방, 지방산, 인지질, 콜레스테롤 및 콜레스테롤 에스터가 지방의 주성분이나, 일단 지방간이 발생되면 대부분의 성분이 중성지방으로 대체되며, 중성지방의 양이 간 중량의 5%이상이면 지방간으로 진단된다. 지방간은 간세포 내의 지방대사 장애나 과잉지방을 운반하는 과정에서의 결함 등에 의하여 초래되는 것으로서, 주로 간에서의 지방대사 장애로 인하여 발생한다. 상기 지방간에서 축적된 지방의 대부분은 중성지방 (triglyceride)일 수 있다.
비알코올성 지방간질환은 간세포에 지방의 과도한 축적만 있는 단순 지방증(simple steatosis), 비알코올성 지방간 (nonalcoholic fatty liver), 간세포 괴사와 염증과 섬유화를 동반하는 비알코올성 지방간염(nonalcoholic steatohepatitis, NASH) 등을 포함하는 일련의 질환군을 의미하지만, 본 발명의 조성물로 치료되는 한 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명에 따른 비알코올성 지방간 질환은 비알코올성 지방간염을 수반하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 펩타이드 또는 이의 결합체가 치료 효과를 갖는 간질환은 간 염증(liver inflamation)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 본 발명에서, “간 염증”은 간질환의 가장 큰 원인으로 간에 염증을 일으키는 질병을 의미하며, 원인과 증상에 따라서 급성간염과 만성간염으로 구별된다. 바이러스, 알코올, 약물, 면역 이상, 대사 질환 등을 주원인으로 한다.
본 발명에 따른 조성물은 투여시 간 조직 내 TNF-α, MCP-1과 IL-6 중 적어도 하나의 발현을 감소시킬 수 있으며, 이를 통해 간 염증의 예방 또는 치료 효과를 나타낼 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 펩타이드 및 이의 결합체는 간의 염증 자체를 완화하는 효과를 가질 뿐만 아니라, 간의 염증을 수반하거나, 간의 염증에 기인하여 발병한 질환, 예를 들어, 간염, 비알코올성 지방간염, 간섬유증 등에 효과를 나타낼 수 있다.
본 발명에서, “비알코올성 지방간염(nonalcoholic steatohepatitis)”은 비알코올성 지방간질환의 하나로, 간 세포 괴사, 염증, 및 섬유화를 수반하는 간 질환의 대표적 예이다. 본 발명에 따른 조성물은 간 염증 및 섬유화를 억제하여 비알코올성 지방간염에 대한 효과를 나타낼 수 있으며, 구체적으로, 지방간, 간섬유증 또는 간경변을 수반한 비알코올성 지방간염; 또는 비알코올성 지방간염에 의한 간암에 대한 효과를 나타낼 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서, “간 섬유증 (liver fibrosis)”은 반복적인 간 손상에 대한 상처 회복 과정의 결과로, 재생 (reparative)이나 반응 과정에서 기관이나 조직에 과도한 섬유성 결합조직이 형성되는 것을 의미한다. 간염증의 만성화 및 심화가 발병의 한 원인으로 알려져 있다. 간경변증과는 달리 가역적이고, 얇은 원섬유(thin fibril)로 구성되며, 결절(nodule) 형성이 없는 것으로 알려져 있고, 간 손상의 원인이 소실되면 정상회복이 가능할 수 있으나, 이러한 간 섬유증 과정이 반복적으로 지속되면 ECM(extra cellular matrix) 간의 교차결합(crosslinking)이 증가하여 결절(nodule)이 있는 비가역적인 간경변증으로 진행된다. 본 발명에 따른 조성물은 간섬유증, 구체적으로 비알코올성 지방간염을 수반하는 간섬유증에 대한 예방 또는 치료 효과를 나타낼 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 조성물은 투여시 투여받은 개체에서 TIMP-1 및/또는 히알루론산의 혈중 농도를 감소시킴으로서 간섬유증에 대한 예방 또는 치료 효과를 나타낼 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
구체적으로, 본 발명에 따른 펩타이드 또는 이의 결합체를 포함하는 조성물은 간섬유증에 효과를 나타낼 수 있으며, 구체적으로, ELF 점수 (enhanced liver fibrosis score)가 감소되어 간섬유증을 예방 또는 치료하는 것일 수 있다.
ELF 점수 (enhanced liver fibrosis score)는 간섬유증의 치유 정도를 확인하는 점수로 다음과 같은 수식을 통해 계산할 수 있다. 혈액 시료 내의 히알루론산 (Hyaluronic acid, HA), PIIINP (N-terminal propeptide of procollagen type III) 및 TIMP-1 (tissue inhibitor of metalloproteinase-1)의 농도를 측정하여 하기 수식을 통해 산출할 수 있다.
ELF Score = 2.278 + 0.851 ln (CHA) + 0.751 ln (CPIIINP) + 0.394 ln (CTIMP-1)
상기 ELF 점수의 감소는 본 발명에 따른 펩타이드 또는 이의 지속형 결합체 미 투여군 대비 약 10% 내지 약 100%, 약 10% 내지 약 95%, 약 10% 내지 약 90%, 약 10% 내지 약 80%, 약 10% 내지 약 70%, 약 10% 내지 약 60%, 약 10% 내지 약 50%, 약 14% 내지 약 30% 감소된 것일 수 있으나, 이제 제한되지 않는다.
상기 조성물은 투여된 개체의 ELF 점수를 약 9.8 이하, 약 9.8 이하, 약 9.7 이하, 약 9.6 이하, 약 9.5 이하, 약 9.4 이하, 약 9.3 이하, 약 9.2 이하, 약 9.1이하로 감소시켜 간섬유증을 예방 또는 치료할 수 있을 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서, “담즙정체증 (cholestasis)”은, 간에서 십이지장으로의 담즙의 유동이 느려지거나 차단된 병태이고, “담즙정체성 간질환(cholestasis liver disease)”은 간 내부에서, 담즙 형성이 각종 질환, 확장된 경정맥 영양, 또는 특정 약물 (예컨대, 일부 항생제) 의 부작용과 같은과 병태에 의해 방해된 것을 의미한다. 담즙정체증의 통상의 징후에는, 피로, 소양감 (가려움증), 황달, 및 황색종 (피하에의 고콜레스테롤 (cholesterol-rich) 물질의 증착) 이 포함된다. 담즙정체증의 영향은 극심하며 광범위하고, 이는 간 질환의 전신적 질환으로의 악화, 간부전, 및 간 이식의 필요를 초래한다. 담즙정체성 간질환의 원인으로는 급성 간염, 담관의 염증 등을 들 수 있다.
상기 담즙정체성 간질환에는, 원발성 담즙성 담관염 (PBC), 원발성 경화성 담관염 (PSC), 진행성 가족성 간내 담즙정체증 (PFIC), 및 알라질 증후군 (Alagille syndrome) (AS) 등이 포함될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
원발성 담즙성 담관염 (primary biliary cholangitis: PBC)으로도 알려진 원발성 담즙성 경변증은 원인 불명의 만성 담즙정체성 간 질환이다. 문맥 (portal) 및 문맥주위 (periportal) 염증으로 인한 진행성 담관 손상은 진행성 섬유증 및 궁극적 간경화를 일으킬 수 있다. 지금까지는 면역학적, 유전적 및 환경적 요인이 질환에 잠재적인 원인으로 알려져 있다. 원발성 담즙성 경변증은 주로 중년 여성에서 많이 나타나며, 증상은 초기 발현에서 피로, 가려움증 또는 미규명된 고지혈증이 또한 원발성 담즙성 경변증의 증상으로 나타날 수 있다.
현재까지는 원발성 담즙성 경화증이 면역-매개된 질환이라고 알려져 있으며, 구체적으로, 문맥 및 문맥주위 부위에서 T 림프구의 면역조직화학적 염색은 CD4-양성 및 CD8-음성 T 세포를 나타낸다. 또한, 이환된 개체의 무증상 제1-등급 동류 (relatives)에서 비정상 억제자 T-세포 활성이 보고되었다. 인터류킨이 변경된 면역 기능 및 섬유증에 기여함으로써 PBC의 발병기전에 역할을 할 수 있다는 것이 보고되었다 (G.J. Webb et al, J. Autoimmunity, 2015 Nov; 64: 42-52).
PBC의 치료방법은 우르소데옥시콜산 (UDSA) 및 오베티콜산 (OCA)을 이용한 담즙산 치료법이다. PBC에서 두 약물의 작용 메커니즘은 FXR 및 TGFR-5를 활성화시켜 항-염증성 효과를 발휘하게 하는 이들의 능력과 연관된다. 그러나, UDCA로 치료된 환자의 약 40%에서 충분한 생화학적 반응을 달성되지 않았다.
원발성 경화성 담관염(Primary sclerosing cholangitis: PSC)는 원인 모를 간내/간외 담도의 염증과 섬유화로 인해 발생되는 만성 진행성 담즙 정체성 간질환이다. 구체적으로, 담관 및 담도의 염증성 질환으로서 질환이 진행되면 섬유화가 일어나 담관벽이 두꺼워지면서 좁아지거나 협착이 오는 질환이다. 아직까지 원인은 불명이나, 유전적 요인, 환경적 요인, 이와 관련된 면역반응 등 다양한 인자가 복합적으로 원인으로 추정하고 있다.
혈액을 통한 간 기능 검사에서 alkaline phosphatase 수치 상승, aminotransferase 수치 상승, 감마글로불린혈증 등이 보이면 원발성 경화성 담관염으로 진단하고 있다.
PSC의 치료방법은 아직까지 명확하게 보고된 바 없으며, 간이식 수술이 근본적으로 치료할 수 있는 유일한 치료방법이다.
이에, 환자 편의성 확보 및 부작용 없이 PBS, 및 PSC를 치료할 수 있는 약물의 개발이 여전히 요구되고 있다.
본 발명의 “간경변(liver cirrhosis)”은 간세포 재생 및 섬유조직의 증가를 반복하면서 발병하고 병리학적으로 괴사(necrosis), 염증(inflammation) 및 섬유화(fibrosis)가 수반되는 만성질환이며 궁극적으로 간 부전과 같은 간경변 합병증 및 간암 등의 질환으로 진행되어 사망에 이르게 한다. 특히, 초기에 자각증상이 없어 상당히 진행되어서야 발견되기 때문에, 간경변 등으로 진화되기 전의 상태인 간섬유증을 신속히 치료하는 것이 요구된다. 본 발명에 따른 조성물은 간경변, 구체적으로 비알코올성 지방간염을 수반하는 간경변에 대한 예방 또는 치료 효과를 나타낼 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 “간 부전(liver decompensation)”은 바이러스성 간염, 간경변증, 약물 또는 알코올과 같은 간 손상 또는 간 질환으로 인해, 간 기능이 약화되고 간이 정상적인 생리 작용으로서의 단백질 합성과 대사 기능을 수행할 수 없는 상태를 의미한다. 진행 속도에 따라 급성 간부전 또는 만성 간부전으로 나뉘며, 다양한 합병증을 일으키는 것으로 알려져 있다. 본 발명에 따른 조성물은 염증 및 섬유화 억제 등의 효과를 나타내므로, 간 부전에 대한 예방 또는 치료 효과를 나타낼 수 있다.
본 발명의 “간암(hepatocellular carcinoma)”은 간 세포에서 기원하는 악성 종양을 의미하며, 간세포 자체로부터 발생한 원발성 간암 (간세포암; hepatocellular carcinoma)과 다른 조직의 암이 간으로 전이되어 온 전이성 간암으로 구분할 수 있는데, 간암의 약 90% 이상은 원발성 간암이다. 주된 원인으로는 간염, 만성 간질환 외에 알코올, 흡연, 비만 등이 알려져 있다. 본 발명에 따른 조성물은 간암, 구체적으로 비알코올성 지방간염에 의한 간암에 대한 예방 또는 치료 효과를 나타낼 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예에서 이용된, MCD 식이로 유도된 모델은 비알코올성 지방간염 모델로, AMLN 식이로 유도된 모델은 지방간 및 지방간염 모델로 알려져 있다. 또한, AMLN /TAA 마우스 모델은, 간섬유화 또는 비알코올성 지방간염 모델로 이용되는 것으로 알려져 있다. 상기와 같은 모델은 다양한 간질환 관련 연구에서 이용되는 모델로, 본 발명의 실시예에서는 본 발명에 따른 펩타이드(삼중활성체) 또는 이의 지속형 결합체의 효과를 각 모델에서 확인하였는 바, 이는 간염, 간섬유증, 단순지방증, 비알코올성 지방간, 비알코올성 지방간염 등의 간질환 예방 또는 치료에 유용함을 시사하는 것이다. 또한, 본 발명의 실시예에서는 PBC 및/또는 PSC 모델에서 본 삼중활성체 지속형 결합체의 개선 효과를 확인한 바, 담즙정체성 간질환에 대한 효과 역시 확인하였다.
본 발명에 따른 조성물은 기존 간 질환 치료제의 부작용인 체중 증가가 없거나 그 정도가 상대적으로 낮은 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 조성물은 다음의 (a) 내지 (k)의 특성 중 하나 이상의 특성을 수행하여 간 질환을 예방 또는 치료할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
(a) NAS 수치 (NAFLD Activity Score) 감소;
(b) 간 내 중성 지방 감소;
(c) 혈액 내 콜레스테롤 감소;
(d) 지방증 점수(steatosis score) 감소;
(e) 간 조직 내 TNF-α, MCP-1, IL-6 수준 감소;
(f) 간 염증 수치(inflammation score) 감소;
(g) 실질 괴사 점수(parenchymal necrosis score) 감소;
(h) 담관 과형성 점수(bile duct hyperplasia score) 감소;
(i) ELF(enhanced liver fibrosis) 점수 감소;
(j) 간섬유증 마커인 TIMP-1 및/또는 히알루론산의 혈중 농도 감소; 및
(k) 섬유증 점수(fibrosis score) 감소.
본 발명에서 용어 "예방"은 상기 펩타이드 또는 이를 포함하는 조성물의 투여로 간질환의 발병을 억제 또는 지연시키는 모든 행위를 의미하며, "치료"는 상기 펩타이드 또는 이를 포함하는 조성물의 투여로 간질환의 증세가 호전되거나 이롭게 되는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 약학적 조성물은 약학적으로 허용가능한 부형제, 담체, 또는 희석제를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 약학적으로 허용가능한 부형제, 담체, 또는 희석제는 비자연적으로 발생된 것일 수 있다.
본 발명에서 용어 "약학적으로 허용가능한"이란 치료효과를 나타낼 수 있을 정도의 충분한 양과 부작용을 일으키지 않는 것을 의미하며, 질환의 종류, 환자의 연령, 체중, 건강, 성별, 환자의 약물에 대한 민감도, 투여 경로, 투여 방법, 투여횟수, 치료 기간, 배합 또는 동시 사용되는 약물 등 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
본 발명의 펩타이드를 포함한 약학적 조성물은 약학적으로 허용가능한 부형제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 부형제는 특별히 이에 제한되지는 않으나, 경구 투여 시에는 결합제, 활택제, 붕해제, 가용화제, 분산제, 안정화제, 현탁화제, 색소, 향료 등을 사용할 수 있고, 주사제의 경우에는 완충제, 보존제, 무통화제, 가용화제, 등장화제, 안정화제 등을 혼합하여 사용할 수 있으며, 국소투여용의 경우에는 기제, 부형제, 윤활제, 보존제 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 조성물의 제형은 상술한 바와 같은 약학적으로 허용가능한 부형제와 혼합하여 다양하게 제조될 수 있다. 예를 들어, 경구 투여 시에는 정제, 트로키, 캡슐, 엘릭서, 서스펜션, 시럽, 웨이퍼 등의 형태로 제조할 수 있으며, 주사제의 경우에는 단위 투약 앰플 또는 다수회 투약 형태로 제조할 수 있다. 기타, 용액, 현탁액, 정제, 환약, 캡슐, 서방형 제제 등으로 제형화할 수 있다.
한편, 제제화에 적합한 담체, 부형제 및 희석제의 예로는 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로스, 메틸 셀룰로스, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 또는 광물유 등이 사용될 수 있다. 또한, 충진제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 약학적 조성물은 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제, 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제, 멸균된 수용액, 비수성용제, 동결건조제제 및 좌제로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 제형을 가질 수 있다.
또한, 상기 조성물은 약학적 분야에서 통상의 방법에 따라 환자의 신체 내 투여에 적합한 단위 투여형의 제제, 구체적으로는 단백질 의약품의 투여에 유용한 제제 형태로 제형화시켜 당업계에서 통상적으로 사용하는 투여 방법을 이용하여 경구, 또는 피부, 정맥 내, 근육 내, 동맥 내, 골수 내, 수막강 내, 심실 내, 폐, 경피, 피하, 복 내, 비강 내, 소화관 내, 국소, 설하, 질 내 또는 직장 경로를 포함하는 비경구 투여 경로에 의하여 투여될 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 결합체는 생리식염수 또는 유기용매와 같이 약제로 허용된 여러 전달체(carrier)와 혼합하여 사용될 수 있고, 안정성이나 흡수성을 증가시키기 위하여 글루코스, 수크로스 또는 덱스트란과 같은 탄수화물, 아스코르브산(ascorbic acid) 또는 글루타티온과 같은 항산화제(antioxidants), 킬레이트제, 저분자 단백질 또는 다른 안정화제(stabilizers) 등이 약제로 사용될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물의 투여량과 횟수는 치료할 질환, 투여 경로, 환자의 연령, 성별 및 체중 및 질환의 중등도 등의 여러 관련 인자와 함께, 활성성분인 약물의 종류에 따라 결정된다. 구체적으로, 본 발명의 조성물은 서열번호 1 내지 102의 아미노산 서열 중 어느 하나를 포함하는 펩타이드 또는 이를 포함하는 지속형 결합체를 약학적 유효량으로 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 펩타이드 또는 지속형 결합체를 약학적 유효량으로 포함하는 것은, 펩타이드 또는 지속형 결합체로 인한 목적하는 약리 활성(예를 들어, 간질환의 예방, 개선 또는 치료)을 얻을 수 있는 정도를 의미하고, 또한 투여되는 개체에서 독성 또는 부작용이 일어나지 않거나 미미한 수준으로서 약학적으로 허용되는 수준을 의미할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 이와 같은 약학적 유효량은 투여 횟수, 환자, 제형 등을 종합적으로 고려하여 결정될 수 있다.
본 발명의 조성물의 총 유효량은 단일 투여량 (single dose)으로 환자에게 투여될 수 있으며, 다중 투여량 (multiple dose)으로 장기간 투여되는 분할 치료 방법 (fractionated treatment protocol)에 의해 투여될 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 질환의 정도에 따라 유효성분의 함량을 달리할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 결합체의 바람직한 전체 용량은 하루에 환자 체중 1 kg당 약 0.0001 mg 내지 500 mg일 수 있다. 그러나 상기 결합체의 용량은 약학적 조성물의 투여 경로 및 치료 횟수뿐만 아니라 환자의 연령, 체중, 건강 상태, 성별, 질환의 중증도, 식이 및 배설율 등 다양한 요인들을 고려하여 환자에 대한 유효 투여량이 결정되는 것이므로, 이러한 점을 고려할 때 당분야의 통상적인 지식을 가진 자라면 상기 본 발명의 조성물의 특정한 용도에 따른 적절한 유효 투여량을 결정할 수 있을 것이다. 본 발명에 따른 약학적 조성물은 본 발명의 효과를 보이는 한 그 제형, 투여 경로 및 투여 방법에 특별히 제한되지 아니한다.
본 발명의 약학적 조성물은 생체 내 지속성 및 역가가 우수하여, 본 발명의 약학적 제제의 투여 횟수 및 빈도를 현저하게 감소시킬 수 있다.
본 발명을 구현하는 다른 하나의 양태는 상기 펩타이드 또는 이를 포함하는 조성물을 이를 필요로 하는 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 간질환의 예방 또는 치료 방법을 제공한다.
상기 펩타이드 또는 이를 포함하는 조성물, 간질환, 예방 및 치료에 대해서는 앞서 설명한 바와 같다.
본 발명에서 상기 개체는 간질환이 의심되는 개체로서, 상기 간질환 의심 개체는 간질환이 발병하였거나 발병할 수 있는 인간을 포함한 쥐, 가축 등을 포함하는 포유동물을 의미하나, 본 발명의 결합체 혹은 이를 포함하는 상기 조성물로 치료 가능한 개체는 제한 없이 포함된다.
본 발명에서 용어 "투여"는 어떠한 적절한 방법으로 환자에게 소정의 물질을 도입하는 것을 의미하며, 상기 조성물의 투여 경로는 특별히 이에 제한되지 않으나, 상기 조성물이 생체 내 표적에 도달할 수 있는 어떠한 일반적인 경로를 통하여 투여될 수 있으며, 예를 들어 복강 내 투여, 정맥 내 투여, 근육 내 투여, 피하 투여, 피 내 투여, 경구 투여, 국소 투여, 비 내 투여, 폐 내 투여, 또는 직장 내 투여 등이 될 수 있다.
본 발명의 방법은 상기 펩타이드를 포함하는 약학적 조성물을 약학적 유효량으로 투여하는 것을 포함할 수 있다. 적합한 총 1일 사용량은 올바른 의학적 판단범위 내에서 처치의에 의해 결정될 수 있으며, 1회 또는 수회로 나누어 투여할 수 있다. 그러나 본 발명의 목적상, 특정 환자에 대한 구체적인 치료적 유효량은 달성하고자 하는 반응의 종류와 정도, 경우에 따라 다른 제제가 사용되는지의 여부를 비롯한 구체적 조성물, 환자의 연령, 체중, 일반 건강 상태, 성별 및 식이, 투여 시간, 투여 경로 및 조성물의 분비율, 치료기간, 구체적 조성물과 함께 사용되거나 동시 사용되는 약물을 비롯한 다양한 인자와 의약 분야에 잘 알려진 유사 인자에 따라 다르게 적용하는 것이 바람직하다.
본 발명을 구현하는 다른 하나의 양태는 간질환의 예방 또는 치료를 위한 상기 펩타이드 또는 이를 포함하는 조성물의 용도이다.
본 발명을 구현하는 다른 하나의 양태는 간질환의 예방 또는 치료를 위한 약제의 제조에 있어서 상기 펩타이드 또는 이를 포함하는 조성물의 용도이다.
상기 펩타이드 또는 이를 포함하는 조성물, 간질환, 예방 및 치료에 대해서는 앞서 설명한 바와 같다.
이하, 하기 실시예에 의하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들로 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 삼중 활성체 및 이의 지속형 결합체의 in vitro 활성 측정
실시예 1-1: 삼중 활성체의 제조
GLP-1, GIP 및 글루카곤 수용체에 모두 활성을 나타내는 삼중 활성체를 제조하여, 하기 표 1에 이의 서열을 나타냈다.
서열번호 서열 정보
1 H X Q G T F T S D V S S Y L D G Q A A K E F I A W L V K G C 　
2 H X Q G T F T S D V S S Y L D G Q A Q K E F I A W L V K G C 　
3 H X Q G T F T S D V S S Y L L G Q A A K Q F I A W L V K G G G P S S G A P P P S C 　
4 H X Q G T F T S D V S S Y L L G Q Q Q K E F I A W L V K G C 　
5 H X Q G T F T S D V S S Y L L G Q Q Q K E F I A W L V K G G G P S S G A P P P S C 　
6 H X Q G T F T S D V S S Y L D G Q A A K E F V A W L L K G C 　
7 H X Q G T F T S D V S K Y L D G Q A A K E F V A W L L K G C 　
8 H X Q G T F T S D V S K Y L D G Q A A Q E F V A W L L K G C 　
9 H X Q G T F T S D V S K Y L D G Q A A Q E F V A W L L A G C 　
10 H X Q G T F T S D V S K Y L D G Q A A Q E F V A W L L A G G G P S S G A P P P S C 　
11 CA G E G T F T S D L S K Y L D S R R Q Q L F V Q W L K A G G P S S G A P P P S H G 　
12 CA G E G T F I S D L S K Y M D E Q A V Q L F V E W L M A G G P S S G A P P P S H G 　
13 CA G E G T F I S D Y S I Q L D E I A V Q D F V E W L L A Q K P S S G A P P P S H G 　
14 CA G Q G T F T S D Y S I Q L D E I A V R D F V E W L K N G G P S S G A P P P S H G 　
15 CA G Q G T F T S D L S K Q M D E E A V R L F I E W L K N G G P S S G A P P P S H G 　
16 CA G Q G T F T S D L S K Q M D S E A Q Q L F I E W L K N G G P S S G A P P P S H G 　
17 CA G Q G T F T S D L S K Q M D E E R A R E F I E W L L A Q K P S S G A P P P S H G 　
18 CA G Q G T F T S D L S K Q M D S E R A R E F I E W L K N T G P S S G A P P P S H G 　
19 CA G Q G T F T S D L S I Q Y D S E H Q R D F I E W L K D T G P S S G A P P P S H G 　
20 CA G Q G T F T S D L S I Q Y E E E A Q Q D F V E W L K D T G P S S G A P P P S H G 　
21 Y X Q G T F T S D Y S K Y L D E C R A K E F V Q W L L D H H P S S G Q P P P S 고리 형성
22 Y X Q G T F T S D Y S K C L D E K R A K E F V Q W L L D H H P S S G Q P P P S 고리 형성
23 Y X Q G T F T S D Y S K Y L D E C R A K E F V Q W L L A Q K G K K N D W K H N I T 고리 형성
24 Y X Q G T F T S D Y S K Y L D E C R A K E F V Q W L K N G G P S S G A P P P S 고리 형성
25 H X Q G T F T S D C S K Y L D E R A A Q D F V Q W L L D G G P S S G A P P P S 　
26 H X Q G T F T S D C S K Y L D S R A A Q D F V Q W L L D G G P S S G A P P P S 　
27 H X Q G T F T S D Y S K Y L D E R A C Q D F V Q W L L D Q G G P S S G A P P P S 　
28 H X Q G T F T S D Y S K Y L D E K R A Q E F V C W L L A Q K G K K N D W K H N I T 　
29 H X Q G T F T S D Y S K Y L D E K A A K E F V Q W L L N T C 고리 형성
30 H X Q G T F T S D Y S K Y L D E K A Q K E F V Q W L L D T C 고리 형성
31 H X Q G T F T S D Y S K Y L D E K A C K E F V Q W L L A Q 고리 형성
32 H X Q G T F T S D Y S K Y L D E K A C K D F V Q W L L D G G P S S G A P P P S 고리 형성
33 H X Q G T F T S D Y S I A M D E I H Q K D F V N W L L A Q K C 고리 형성
34 H X Q G T F T S D Y S K Y L D E K R Q K E F V N W L L A Q K C 고리 형성
35 H X Q G T F T S D Y S I A M D E I H Q K D F V N W L L N T K C 고리 형성
36 H X Q G T F T S D Y S K Y L C E K R Q K E F V Q W L L N G G P S S G A P P P S G 고리 형성
37 H X Q G T F T S D Y S K Y L D E C R Q K E F V Q W L L N G G P S S G A P P P S G 고리 형성
38 CA X Q G T F T S D K S S Y L D E R A A Q D F V Q W L L D G G P S S G A P P P S S 　
39 H X Q G T F T S D Y S K Y L D G Q H A Q C F V A W L L A G G G P S S G A P P P S 　
40 H X Q G T F T S D K S K Y L D E R A C Q D F V Q W L L D G G P S S G A P P P S 　
41 H X Q G T F T S D K S K Y L D E C A A Q D F V Q W L L D G G P S S G A P P P S 　
42 Y X Q G T F T S D Y S K Y L D E K R A K E F V Q W L L D H H P S S G Q P P P S C 고리 형성
43 Y X Q G T F T S D Y S K Y L D E K R A K E F V Q W L L D H H C S S G Q P P P S 고리 형성
44 H G Q G T F T S D C S K Q L D G Q A A Q E F V A W L L A G G P S S G A P P P S 　
45 H G Q G T F T S D C S K Y M D G Q A A Q D F V A W L L A G G P S S G A P P P S 　 　
46 H G Q G T F T S D C S K Y L D E Q H A Q E F V A W L L A G G P S S G A P P P S 　
47 H G Q G T F T S D C S K Y L D G Q R A Q E F V A W L L A G G P S S G A P P P S 　
48 H G Q G T F T S D C S K Y L D G Q R A Q D F V N W L L A G G P S S G A P P P S 　
49 CA X Q G T F T S D Y S I C M D E I H Q K D F V N W L L N T K 고리 형성
50 H X Q G T F T S D Y S K Y L D E K R A K E F V Q W L L D H H P S S G Q P P P S C 고리 형성
51 H X Q G T F T S D Y S K Y L D E K R Q K E F V Q W L L N T C 고리 형성
52 H X Q G T F T S D Y S K Y L D E K R Q K E F V Q W L L D T C 고리 형성
53 H X E G T F T S D Y S I A M D E I H Q K D F V N W L L A Q C 　 고리 형성
54 H X E G T F T S D Y S I A M D E I H Q K D F V D W L L A E C 　 고리 형성
55 H X Q G T F T S D Y S I A M D E I H Q K D F V N W L L A Q C 고리 형성
56 H X Q G T F T S D Y S K Y L D E K R Q K E F V N W L L A Q C 고리 형성
57 H X Q G T F T S D Y S I A M D E I H Q K D F V N W L L N T C 고리 형성
58 H X Q G T F T S D Y S K Y L D E K R Q K E F V Q W L L N T K C 고리 형성
59 CA X Q G T F T S D Y S I C M D E K H Q K D F V N W L L N T K 고리 형성
60 CA X Q G T F T S D Y S I A M D E K H C K D F V N W L L N T K 고리 형성
61 CA X Q G T F T S D Y S I A M D E I A C K D F V N W L L N T K 고리 형성
62 CA X Q G T F T S D K S K Y L D E R A A Q D F V Q W L L D G G P S S G A P P P S
63 CA X Q G T F T S D C S K Y L D E R A A Q D F V Q W L L D G G P S S G A P P P S
64 Y X Q G T F T S D Y S K Y L D E C A A K E F V Q W L L D H H P S S G Q P P P S 고리 형성　
65 H X Q G T F T S D Y S K C L D E K R A K E F V Q W L L D H H P S S G Q P P P S 고리 형성
66 Y X Q G T F T S D Y S K Y L D E C R A K D F V Q W L L D H H P S S G Q P P P S 고리 형성
67 Y X Q G T F T S D Y S K Y L D E C A A K D F V Q W L L D H H P S S G Q P P P S 고리 형성
68 Y X Q G T F T S D Y S K C L D E K A A K E F V Q W L L D H H P S S G Q P P P S 고리 형성
69 Y X Q G T F T S D Y S K C L D E R A A K E F V Q W L L D H H P S S G Q P P P S 고리 형성
70 Y X Q G T F T S D Y S K C L D E K R A K D F V Q W L L D H H P S S G Q P P P S 고리 형성
71 Y X Q G T F T S D Y S K Y L D E R A C K D F V Q W L L D H H P S S G Q P P P S 고리 형성
72 Y X Q G T F T S D C S K Y L D E R A A K D F V Q W L L D H H P S S G Q P P P S 고리 형성
73 CA X Q G T F T S D Y S K Y L D E C R A K E F V Q W L L D H H P S S G Q P P P S 고리 형성
74 CA X Q G T F T S D Y S K C L D E K R A K E F V Q W L L D H H P S S G Q P P P S 고리 형성
75 Y X Q G T F T S D Y S K Y L D E K A A K E F V Q W L L D H H P S S G Q P P P S C 고리 형성
76 Y X Q G T F T S D Y S K Y L D E K R A K D F V Q W L L D H H P S S G Q P P P S C 고리 형성
77 Y X Q G T F T S D Y S K Y L D E K A A K D F V Q W L L D H H P S S G Q P P P S C 고리 형성
78 H X Q G T F T S D Y S K Y L D E K R Q K E F V Q W L L D T K C 고리 형성
79 H X E G T F T S D Y S I A M D E I H Q K D F V N W L L A Q K C 고리 형성
80 H X E G T F T S D Y S I A M D E I H Q K D F V D W L L A E K C 고리 형성
81 CA X Q G T F T S D Y S K Y L D E K R Q K E F V Q W L L N T C 고리 형성
82 CA X Q G T F T S D Y S K Y L D E K R Q K E F V Q W L L D T C 고리 형성
83 CA X E G T F T S D Y S I A M D E I H Q K D F V N W L L A Q C 고리 형성
84 CA X E G T F T S D Y S I A M D E I H Q K D F V D W L L A E C 고리 형성
85 CA X Q G T F T S D Y S I A M D E I H Q K D F V N W L L A Q C 고리 형성
86 CA X Q G T F T S D Y S K Y L D E K R Q K E F V N W L L A Q C 고리 형성
87 CA X Q G T F T S D Y S I A M D E I H Q K D F V N W L L N T C 　 고리 형성
88 CA X Q G T F T S D Y S K Y L D E K R Q K E F V Q W L L N T K C 고리 형성
89 CA X Q G T F T S D Y S K Y L D E K R Q K E F V Q W L L D T K C 고리 형성
90 CA X E G T F T S D Y S I A M D E I H Q K D F V N W L L A Q K C 　 고리 형성
91 CA X E G T F T S D Y S I A M D E I H Q K D F V D W L L A E K C 　 고리 형성
92 CA X Q G T F T S D Y S I A M D E I H Q K D F V N W L L A Q K C 고리 형성
93 CA X Q G T F T S D Y S K Y L D E K R Q K E F V N W L L A Q K C 고리 형성
94 CA X Q G T F T S D Y S I A M D E I H Q K D F V N W L L N T K C 고리 형성
95 Y X Q G T F T S D Y S K Y L D E K R A K E F V Q W L L C H H P S S G Q P P P S 고리 형성
96 Y X Q G T F T S D Y S K Y L D E K R A K E F V Q W L L D H C P S S G Q P P P S 고리 형성
97 Y X Q G T F T S D Y S K Y L D E K R A K E F V Q W L L D C H P S S G Q P P P S 고리 형성
98 Y X Q G T F T S D Y S K A L D E K A A K E F V N W L L D H H P S S G Q P P P S C 고리 형성
99 Y X Q G T F T S D Y S K A L D E K A A K D F V N W L L D H H P S S G Q P P P S C 고리 형성
100 Y X Q G T F T S D Y S K A L D E K A A K E F V Q W L L D Q H P S S G Q P P P S C 고리 형성
101 Y X Q G T F T S D Y S K A L D E K A A K E F V N W L L D Q H P S S G Q P P P S C 고리 형성
102 Y X Q G T F T S D Y S K A L D E K A A K D F V N W L L D Q H P S S G Q P P P S C 고리 형성
상기 표 1에 기재된 서열에서 X로 표기된 아미노산은 비천연형 아미노산인 Aib (aminoisobutyric acid)이며, 밑줄로 표시된 아미노산은 밑줄로 표시된 아미노산들이 서로 고리를 형성하는 것을 의미한다. 또한, 상기 표 1에서 CA는 4-이미다조아세틸(4-imidazoacetyl)을, Y는 티로신을 의미한다.
실시예 1-2: 삼중 활성체의 지속형 결합체 제조
양 말단에 각각 말레이미드기 및 알데히드기를 가지는 10kDa의 PEG, 즉 말레이미드-PEG-알데히드 (10kDa, NOF, 일본)를 실시예 1의 삼중활성체 (서열번호 21, 22, 42, 43, 50, 77, 및 96)의 시스테인 잔기에 페길화시키기 위하여, 삼중활성체와 말레이미드-PEG-알데히드의 몰비를 1 : 1 내지 3, 단백질의 농도를 1 내지 5 ㎎/㎖로 하여 저온에서 0.5 내지 3 시간 동안 반응시켰다. 이때, 반응은 50 mM Tris 완충액(pH 7.5)에 20 내지 60% 아이소프로판올이 첨가된 환경 하에서 수행되었다. 반응이 종료된 후, 상기 반응액을 SP 세파로스 HP (GE healthcare, 미국)에 적용하여 시스테인에 모노-페길화된 삼중활성체를 정제하였다.
다음으로, 상기 정제된 모노-페길화된 삼중활성체와 면역글로불린 Fc을 몰비를 1 : 1 내지 5, 단백질의 농도를 10 내지 50㎎/㎖로 하여 4 내지 8℃에서 12 내지 18시간 동안 반응시켰다. 반응은 100 mM 인산칼륨 완충액 (pH 6.0)에 환원제인 10 내지 50 mM 소디움시아노보로하이드라이드와 10 내지 30 % 아이소프로판올이 첨가된 환경 하에서 수행되었다. 반응이 종료된 후, 상기 반응액을 부틸 세파로스 FF 정제컬럼 (GE healthcare, 미국)과 Source ISO 정제컬럼 (GE healthcare, 미국)에 적용하여, 삼중활성체와 면역글로불린 Fc를 포함하는 결합체를 정제하였다.
제조 후 역상 크로마토그래피, 크기배제 크로마토그래피 및 이온교환 크로마토그래피로 분석한 순도는 95 % 이상이었다.
여기서, 서열번호 21의 삼중활성체 및 면역글로불린 Fc가 PEG를 통하여 연결된 결합체를, '서열번호 21과 면역글로불린 Fc를 포함하는 결합체' 혹은 '서열번호 21의 지속형 결합체'로 명명하였고, 이들은 본원에서 혼용되어 사용될 수 있다.
여기서, 서열번호 22의 삼중활성체 및 면역글로불린 Fc가 PEG를 통하여 연결된 결합체를, '서열번호 22와 면역글로불린 Fc를 포함하는 결합체' 혹은 '서열번호 22의 지속형 결합체'로 명명하였고, 이들은 본원에서 혼용되어 사용될 수 있다.
여기서, 서열번호 42의 삼중활성체 및 면역글로불린 Fc가 PEG를 통하여 연결된 결합체를, '서열번호 42와 면역글로불린 Fc를 포함하는 결합체' 혹은 '서열번호 42의 지속형 결합체'로 명명하였고, 이들은 본원에서 혼용되어 사용될 수 있다.
여기서, 서열번호 43의 삼중활성체 및 면역글로불린 Fc가 PEG를 통하여 연결된 결합체를, '서열번호 43과 면역글로불린 Fc를 포함하는 결합체' 혹은 '서열번호 43의 지속형 결합체'로 명명하였고, 이들은 본원에서 혼용되어 사용될 수 있다.
여기서, 서열번호 50의 삼중활성체 및 면역글로불린 Fc가 PEG를 통하여 연결된 결합체를, '서열번호 50과 면역글로불린 Fc를 포함하는 결합체' 혹은 '서열번호 50의 지속형 결합체'로 명명하였고, 이들은 본원에서 혼용되어 사용될 수 있다.
여기서, 서열번호 77의 삼중활성체 및 면역글로불린 Fc가 PEG를 통하여 연결된 결합체를, '서열번호 77와 면역글로불린 Fc를 포함하는 결합체' 혹은 '서열번호 77의 지속형 결합체'로 명명하였고, 이들은 본원에서 혼용되어 사용될 수 있다.
여기서, 서열번호 96의 삼중활성체 및 면역글로불린 Fc가 PEG를 통하여 연결된 결합체를, '서열번호 96과 면역글로불린 Fc를 포함하는 결합체' 혹은 '서열번호 96의 지속형 결합체'로 명명하였고, 이들은 본원에서 혼용되어 사용될 수 있다.
실시예 1-3: 삼중 활성체 및 이의 지속형 결합체의 in vitro 활성 측정
상기 실시예 1-1 및 1-2에서 제조된 삼중활성체와 이의 지속형 결합체의 활성을 측정하기 위해 GLP-1 수용체, 글루카곤(GCG) 수용체, 및 GIP 수용체가 각각 형질전환된 세포주를 이용하여 in vitro에서 세포 활성을 측정하는 방법을 이용하였다.
상기 각 세포주는 CHO (chinese hamster ovary)에 인간 GLP-1 수용체, 인간 GCG 수용체 및 인간 GIP 수용체 유전자를 각각 발현하도록 형질 전환된 것으로서, GLP-1, GCG 및 GIP의 활성을 측정하기에 적합하다. 따라서, 각 부분에 대한 활성을 각각의 형질 전환 세포주를 이용하여 측정하였다.
상기 실시예 1-1 및 1-2에서 제조된 삼중활성체와 이의 지속형 결합체의 GLP-1 활성 측정을 위해 인간 GLP-1을 50nM 부터 4배씩 0.000048nM까지 연속적으로 희석하고, 상기 실시예 1-1 및 1-2에서 제조된 삼중활성체와 이의 지속형 결합체를 400nM 부터 4배씩 0.00038nM까지 연속적으로 희석하였다. 상기 배양된 인간 GLP-1 수용체가 발현된 CHO 세포에서 배양액을 제거하고 연속적으로 희석된 각 물질들을 5㎕씩 상기 세포에 첨가한 다음, cAMP 항체가 포함된 완충액을 5㎕씩 추가 한 뒤 15분 동안 상온에서 배양하였다. 그런 다음 세포용해완충액 (cell lysis buffer)이 포함된 detection mix를 10㎕씩 가하여 세포를 용해시키고, 90분 동안 상온에서 반응시켰다. 상기 반응이 완료된 세포용해물을 LANCE cAMP kit (PerkinElmer, USA)에 적용하여 축적된 cAMP를 통해 EC50값을 산출한 후, 상호 비교하였다. 인간 GLP-1 대비 상대 역가는 하기 표 2와 표 3에 나타내었다.
상기 실시예 1-1 및 1-2에서 제조된 삼중활성체와 이의 지속형 결합체의 GCG 활성 측정을 위해 인간 GCG을 50nM 부터 4배씩 0.000048nM까지 연속적으로 희석하고, 상기 실시예 1-1 및 1-2에서 제조된 삼중활성체와 이의 지속형 결합체를 400nM 부터 4배씩 0.00038nM까지 연속적으로 희석하였다. 상기 배양된 인간 GCG 수용체가 발현된 CHO 세포에서 배양액을 제거하고 연속적으로 희석된 각 물질들을 5㎕씩 상기 세포에 첨가한 다음, cAMP 항체가 포함된 완충액을 5㎕씩 추가 한 뒤 15분 동안 상온에서 배양하였다. 그런 다음 세포용해완충액(cell lysis buffer)이 포함된 detection mix를 10㎕씩 가하여 세포를 용해시키고, 90분 동안 상온에서 반응시켰다. 상기 반응이 완료된 세포용해물을 LANCE cAMP kit (PerkinElmer, USA)에 적용하여 축적된 cAMP를 통해 EC50값을 산출한 후, 상호 비교하였다. 인간 GCG 대비 상대 역가는 하기 표2와 표3에 나타내었다.
상기 실시예 1-1 및 1-2에서 제조된 삼중활성체와 이의 지속형 결합체의 GIP 활성 측정을 위해 인간 GIP을 50nM 부터 4배씩 0.000048nM까지 연속적으로 희석하고, 상기 실시예 1-1 및 1-2에서 제조된 삼중활성체와 이의 지속형 결합체를 400nM 부터 4배씩 0.00038nM까지 연속적으로 희석하였다. 상기 배양된 인간 GIP 수용체가 발현된 CHO 세포에서 배양액을 제거하고 연속적으로 희석된 각 물질들을 5㎕씩 상기 세포에 첨가한 다음, cAMP 항체가 포함된 완충액을 5㎕씩 추가 한 뒤 15분 동안 상온에서 배양하였다. 그런 다음 세포용해완충액(cell lysis buffer)이 포함된 detection mix를 10㎕씩 가하여 세포를 용해시키고, 90분 동안 상온에서 반응시켰다. 상기 반응이 완료된 세포용해물을 LANCE cAMP kit (PerkinElmer, USA)에 적용하여 축적된 cAMP를 통해 EC50값을 산출한 후, 상호 비교하였다. 인간 GIP 대비 상대 역가는 하기 표 2와 표 3에 나타내었다.
삼중활성체의 상대적 역가 비율
천연형 펩타이드 대비 in vitro 활성 (%)
서열번호 vs GLP-1 vs Glucagon vs GIP
1 3.2 <0.1 <0.1
2 5.9 <0.1 <0.1
3 1.8 <0.1 <0.1
4 8.5 <0.1 <0.1
5 42.1 <0.1 <0.1
6 17.0 <0.1 <0.1
7 13.7 <0.1 <0.1
8 14.2 0.10 <0.1
9 32.1 0.13 <0.1
10 46.0 <0.1 <0.1
11 1.4 <0.1 <0.1
12 0.4 <0.1 <0.1
13 < 0.1 < 0.1 < 0.1
14 28.0 < 0.1 < 0.1
15 79.2 <0.1 <0.1
16 2.1 < 0.1 < 0.1
17 0.2 < 0.1 < 0.1
18 <0.1 <0.1 <0.1
19 <0.1 <0.1 <0.1
20 <0.1 <0.1 <0.1
21 17.8 267 22.7
22 20.1 140 59.7
23 4.01 9.3 <0.1
24 41.2 9.3 < 0.1
25 82.6 0.1 <0.1
26 64.5 0.2 <0.1
27 83.1 0.8 0.9
28 17.2 1.6 <0.1
29 38.5 6.0 <0.1
30 142 0.7 0.8
31 135 2.2 2.4
32 151 1.7 8.8
33 24.5 <0.1 10.4
34 19.1 0.92 0.6
35 7.5 <0.1 1.3
36 37.4 0.39 0.2
37 236 6.21 2.2
38 2.3 - -
39 13.9 0.53 <0.1
40 75.2 <0.1 <0.1
41 34.3 <0.1 <0.1
42 33.9 205.8 7.8
43 12.6 88.4 3.70
44 1.3 <0.1 <0.1
45 6.6 < 0.1 < 0.1
46 1.4 < 0.1 < 0.1
47 2.4 < 0.1 < 0.1
48 1.5 < 0.1 < 0.1
49 29.8 <0.1 3.3
50 67.4 50.5 2.7
51 14.4 2.0 0.1
52 44.1 7.5 0.3
53 161 8.4 1.3
54 30.6 1.4 0.1
55 27.1 0.7 2.4
56 57.9 4.9 0.8
57 11.7 <0.1 0.3
58 39.1 2.6 0.2
59 40.3 <0.1 4.0
60 106.2 <0.1 8.2
61 59.8 <0.1 2.8
62 5.2 <0.1 <0.1
63 15.3 <0.1 <0.1
64 64.6 60.1 92.9
65 95.4 25.2 11.6
66 15.8 172 17.2
67 28.5 46.2 39.8
68 27.9 8.8 107
69 24.3 9.6 62.8
70 15.1 71.3 64.4
71 90.1 12.7 94.7
72 11.5 1.0 1.6
73 22.6 5.4 3.0
74 12.9 0.9 1.0
75 35.1 8.5 18.0
76 10.3 47.6 11.7
77 38.7 12.2 35.5
78 51.0 14.0 0.12
79 41.5 4.9 1.4
80 8.1 0.0 0.1
81 7.8 0.3 <0.1
82 9.5 1.1 <0.1
83 47.3 1.3 0.4
84 4.2 <0.1 <0.1
85 4.3 <0.1 0.3
86 28.4 0.4 0.2
87 0.9 <0.1 <0.1
88 9.6 0.3 <0.1
89 7.1 0.7 <0.1
90 7.4 <0.1 <0.1
91 31.9 16.8 0.3
92 0.8 <0.1 0.4
93 5.7 0.3 0.7
94 0.5 <0.1 <0.1
95 2.1 0.4 <0.1
96 34.4 194.8 5.2
97 10.5 62.8 2.6
98 28.1 8.2 47.1
99 20.9 14.9 57.7
100 42.2 12.7 118.5
101 23.2 13.9 40.1
102 23.3 29.5 58.0
삼중활성체 지속형 결합체의 상대적 역가 비율
지속형 결합체 천연형 펩타이드 대비 in vitro 활성 (%)
vs GLP-1 vs Glucagon vs GIP
21 0.1 1.6 0.2
22 0.1 0.9 0.5
42 3.1 23.1 1.2
43 2.1 13.5 0.6
50 15.4 6.9 0.7
77 6.7 1.7 6.6
96 0.3 4.0 0.3
상기에서 제조한 신규한 삼중활성체 지속형 결합체는 GLP-1 수용체, GIP 수용체 및 글루카곤 수용체를 모두 활성화시킬 수 있는 삼중 활성체로 기능을 가지는 바, 목적하는 질환의 치료적 물질로 이용될 수 있다.
실시예 2: 삼중 활성체의 대사성 간질환 치료 효과 확인
본 발명자들은 본 발명에 따른 삼중 활성체의 대사성 간질환 치료 효과를 확인하고자 하였다.
실시예 2-1: MCD 식이섭취로 유도된 NASH 마우스에서 NASH 치료효과
먼저, 다음과 같이 비알코올성 지방간염(NASH)에 대한 삼중 활성체의 지속형 결합체의 효과를 확인하였다.
C57BL/6 마우스에 2주간 MCD (methionine-choline deficient) 식이섭취를 진행하여 NASH (Non Alchoholic Steato Hepatatis) 마우스 모델을 유도하였다.
개발물질의 NASH 치료효력을 확인하고자 정상 마우스, NASH 유도 마우스 (부형제 대조군), 서열번호 42의 지속형 결합체 투여군 (0.36, 0.72, 1.44 nmol/kg, Q2D)으로 나누었고, 해당 물질을 4주간 피하로 반복투여 하였다. 4주 반복투여 후 부검을 통해 각 마우스의 간 조직을 취한 후, H&E (Haematoxylin and Eosin) 염색을 진행하여 NASH 진행 정도를 NAS (NAFLD Activity Score)로 평가하였다.
도 1에서와 같이 서열번호 42의 지속형 결합체를 4주간 반복 투여한 결과, 간 조직에서의 NAS 수치가 유의적으로 감소한 것을 확인할 수 있었다 (NASH 부형제 대조군 = 3.71, 서열번호 42의 지속형 결합체 0.36 nmol/kg = 2.57, 서열번호 42의 지속형 결합체 0.72 nmol/kg = 0.43, 서열번호 42의 지속형 결합체 1.44 nmol/kg = 0).
이를 통해 본 발명에 따른 대표적인 삼중 활성체의 결합체인 서열번호 42의 지속형 결합체의 NASH에 대한 치료효과를 확인할 수 있었다.
실시예 2-2: AMLN (아밀린) 식이로 유도된 마우스에서 지방간 개선효과
또한, 본 발명자들은 본 발명에 따른 삼중 활성체의 지방간 개선 효과를 확인하기 위해, AMLN (아밀린) 마우스 모델을 사용하였다.
AMLN 식이는 고지방, 고과당, 고콜레스테롤 함량을 가지고 있어 장기 섭취 시, 비만 및 지방간염을 유발한다고 알려져 있어, AMLN 마우스 모델은 지방간염의 한 모델로 이용되고 있다.
37주 AMLN 식이로 유도된 마우스를 부형제 대조군, 오베티콜릭산 (obeticholic acid; 30 mg/kg, QD, 경구) 투여군, 서열번호 42의 지속형 결합체 (2.6 nmol/kg, Q2D, 피하) 투여 군으로 나누었고, 12주간 반복투여를 진행하였다. 12주 반복투여 후 부검으로 각 마우스의 간 조직을 취하였고, 간 조직 내 지방함량 측정 및 H&E 염색을 통해 지방간 개선효능을 평가하였다.
그 결과, 서열번호 42의 지속형 결합체를 12주간 반복 투여 시, 부형제 대조군 및 오베티콜릭산 투여군 대비 서열번호 42의 지속형 결합체를 투여한 군에서 현저히 감소된 중성지방(triglyceride) 및 콜레스테롤(cholesterol) 수치를 확인하였다. 이로부터 본 발명에 따른 서열번호 42의 지속형 결합체에 의해 간 내 지방함량이 감소되었음을 확인하였다 (도 2).
또한, 본 발명자들은 서열번호 42의 지속형 결합체 투여에 따른 지방간 개선 효과를 추가적으로 확인하기 위해, 상기와 동일한 방법으로 서열번호 42의 지속형 결합체 투여 후 steatosis score 변화를 확인하였다.
그 결과, 지방증 수준을 나타내는 수치인 steatosis score가 서열번호 42의 지속형 결합체 투여 시, 부형제 대조군 및 오베티콜릭산 투여군 대비 현저히 감소하는 것을 확인하였다(도 3).
실시예 3: 삼중 활성체의 간섬유증 치료 효과 확인
실시예 3-1: TAA 투여로 유도된 간섬유증 마우스에서 간섬유증 지표 개선 효과 확인
상기 실시예 1에서 제조된 삼중 활성체의 지속형 결합체의 간섬유증 개선 효능을 확인하고자, 간섬유증 모델로 알려진 AMLN/TAA (Thioacetamide) 마우스 모델을 사용하였다. 간략히, C57BL/6 마우스에 16주간 AMLN 식이섭취 및 TAA 투여 (50 ~ 400 mg/kg, TIW -주당 3회)를 진행하여 모델을 유도하였다. 유도된 동물은 부형제 대조군, 대표적인 삼중활성체로 선택된 서열번호 42의 지속형 결합체 (1.3 nmol/kg, Q2D) 투여군으로 나누었고, 해당물질을 유도기간 마지막 8주동안 피하로 반복투여 하였다. 음성 대조군 (negative control)로는 AMLN 식이만 섭취한 마우스를 사용하였다. 8주 반복투여 후, 채혈을 통해 취한 혈액 시료에서 혈중 히알루론산 (hyaluronic acid), TIMP-1 (tissue inhibitor of metalloproteinase-1), 그리고 PIIINP (N-terminal propeptide of procollagen type III) 농도를 분석한 후, 비침윤식 (non-invasive) 간섬유증 지표로 알려진 ELF (enhanced liver fibrosis) score를 산출하였다.
도 4에서와 같이 서열번호 42의 지속형 결합체를 8주간 반복 투여한 결과, AMLN/TAA 부형제 대조군에서 증가한 ELF score가 유의적으로 감소한 것을 확인할 수 있었다.
이와 같은 결과는 본 발명의 삼중 활성체 또는 이의 지속형 결합체가 ELF score를 획기적으로 낮추어 간섬유증의 예방 또는 치료 효과가 있음을 시사하는 것이다.
실시예 3-2: TAA 투여로 유도된 간섬유증 마우스에서 간섬유증 치료 효과 확인
상기 실시예 3-1에서 확인한 비침윤식 간섬유증 지표 개선 효과를 바탕으로 삼중 활성체의 지속형 결합체의 간섬유증 치료 효과를 명확히 평가하기 위해 침윤식 (invasive) 방법을 적용했다. 간략히 실시예 3-1에서 사용한 마우스 (8주 반복투여)의 간조직을 부검을 통해 취한 후, sirius red 염색을 진행 하였다.
그 결과, 간조직 내 sirius red 염색의 양성 (positive) 면적 또한 삼중 활성체의 지속형 결합체 투여에 의해 유의적으로 감소한 것을 확인할 수 있었다 (도 5).
이와 같은 결과는 본 발명의 삼중 활성체 또는 이의 지속형 결합체가 간섬유증의 예방 또는 치료 효과가 있음을 시사하는 것이다.
실시예 3-3: BDL로 유도된 간섬유증 마우스에서 간섬유증 개선 효과 확인
상기 실시예 3-1 및 3-2에서 확인한 서열번호 42의 지속형 결합체의 간섬유증 개선 효과를 확인하고자, 간섬유증 모델로 알려진 BDL (bile duct ligation) 마우스 모델을 사용하였다. 간략히, C57BL/6 마우스를 마취한 후 수술적 요법을 통해 담관을 봉합하여 담즙정체 (cholestasis)를 유도하였고, 이를 통해 간섬유증을 유도하였다. 유도된 동물은 부형제 대조군, 대표적인 삼중활성체로 선택된 서열번호 42의 지속형 결합체 (1.3 nmol/kg, Q2D, 피하투여) 투여군으로 나누었다. 대조물질로는 Ocaliva®의 활성성분 (active pharmaceutical ingredient)인 obeticholic aicd (30 mg/kg, QD, 경구투여) 투여 마우스를 사용하였다. 약물 투여는 수술 후 2일째부터 2주간 반복투여 하였다. 음성 대조군 (negative control)로는 sham 마우스를 사용하였다. 2주 반복투여된 마우스로부터 채혈을 통해 취한 혈액 시료에서 간섬유증 지표 마커인 TIMP-1 및 히알루로산 (hyaluronic acid)의 혈중농도를 측정하였다.
그 결과, TIMP-1 및 히알루론산 농도가 삼중 활성체의 지속형 결합체 투여에 의해 일관적으로 감소한 것을 확인할 수 있었다. (도 6).
이와 같은 결과는, 본 발명의 삼중 활성체 또는 이의 지속형 결합체가 간섬유증에 대한 치료 효과를 가지는 것을 다시 한번 시사하는 것이다.
실시예 3-4: BDL로 유도된 간섬유증 마우스에서 간섬유증 치료 효과 확인
상기 실시예 3-3에서 확인한 비침윤식 간섬유증 지표 개선 효과를 바탕으로 삼중 활성체의 지속형 결합체의 간섬유증 치료 효과를 명확히 평가하기 위해 침윤식 (invasive) 방법을 적용했다. 간략히 실시예 3-3에서 사용한 마우스 (2주 반복투여)의 간조직을 부검을 통해 취한 후, sirius red 염색을 진행 하였고, 이를 바탕으로 fibrosis score를 측정하였다.
그 결과, 서열번호 42의 지속형 결합체를 2주간 반복 투여 시, BDL 부형제 대조군에서 증가한 fibrosis score가 유의적으로 감소한 것을 확인할 수 있었다 (도 7a 및 도 7b).
상기와 같은 결과들은 본 발명의 삼중 활성체 또는 이의 지속형 결합체가 간섬유증의 예방 또는 치료제로 사용될 수 있음을 시사하는 것이다.
실시예 4: 삼중 활성체의 간 염증에 대한 효과 확인
간 질환 중 하나인 담즙정체성 간질환에 대한 치료 효과를 확인하고자 다음과 같이 실험하였다.
실시예 4-1: BDL으로 유도된 PBC(primary biliary cirrhosis) 마우스에서 PBC 개선 효과 확인
상기 실시예 1에서 제조된 삼중 활성체의 지속형 결합체의 PBC 개선 효능을 확인하고자, PBC 모델로 알려진 BDL (bile duct ligation) 마우스 모델을 사용하였다. 간략히, C57BL/6 마우스를 마취한 후 수술적 요법을 통해 담관을 봉합하여 담즙정체 (cholestasis)를 유도하였고, 이를 통해 간 염증을 유도하였다.
유도된 동물은 부형제 대조군, 서열번호 42의 지속형 결합체 (1.3 nmol/kg, Q2D, 피하투여) 투여군으로 나누었다. 대조물질로는 PBC 질환치료제로 시판중인 Ocaliva®의 활성성분 (active pharmaceutical ingredient)인 obeticholic aicd (30 mg/kg, QD, 경구투여) 투여 마우스를 사용하였다. 약물 투여는 수술 후 2일째부터 2주간 반복투여 하였다. Negative control로는 sham 마우스를 사용하였다. 2주 반복투여 후, 부검으로 각 마우스의 간조직을 취하였고, H&E 염색을 통해 간 염증 개선효과를 평가하였다.
그 결과, 삼중 활성체의 지속형 결합체를 2주간 반복 투여 시, BDL 부형제 대조군에서 증가한, 간 조직에서의 염증 수치(inflammation score)가 유의적으로 감소한 것을 확인할 수 있었다 (도 8).
이를 통해 삼중 활성체의 지속형 결합체가 PBC 마우스에서 우수한 간 염증 개선효과를 가지는 것을 확인할 수 있었다.
실시예 4-2: BDL으로 유도된 PSC(Primary sclerosing cholangitis) 마우스에서 PSC 개선 효과 확인
상기 실시예 1에서 제조된 삼중 활성체의 지속형 결합체의 PSC 개선 효능을 확인하고자, PSC 모델로 알려진 BDL (bile duct ligation) 마우스 모델을 사용하였다.
구체적으로, C57BL/6 마우스를 마취한 후 수술적 요법을 통해 담관을 봉합하여 담즙정체 (cholestasis)를 유도하였고, 이를 통해 간 및 담관 손상(injury)을 유도하였다. 유도된 동물은 부형제 대조군, 서열번호 42의 지속형 결합체 (1.3 nmol/kg, Q2D) 투여군으로 나누었고, 수술 후 2일째부터 2주간 피하로 반복투여 하였다. 음성 대조군으로는 sham 마우스를 사용하였다. 2주 반복투여 후, 부검으로 각 마우스의 간조직을 취하였고, H&E 염색을 통해 간 및 담관내 injury 개선효과를 평가하였다.
그 결과, 삼중 활성체의 지속형 결합체를 2주간 반복 투여 시, BDL 부형제 대조군에서 증가한, 담즙역류에 의한 parenchymal necrosis score가 유의적으로 감소한 것을 확인할 수 있었다 (도 9).
또한, 도 10에서와 같이 담관 손상에 따라 증가된 bile duct hyperplasia score가 삼중 활성체의 지속형 결합체 투여에 의해 유의적으로 감소한 것을 확인할 수 있었다.
이를 통해 삼중 활성체의 지속형 결합체가 PSC 마우스에서 간 및 담관 injury를 개선하고, 간의 염증반응을 완화시킴을 확인할 수 있었다.
실시예 4-3: TAA 투여 마우스에서 간염증 개선 효과 확인
본 발명자들은 상기 실시예 1에서 제조된 삼중 활성체의 지속형 결합체의 간에서의 염증 개선 효능을 확인하고자, AMLN/TAA (Thioacetamide) 마우스 모델을 사용하였다.
구체적으로, C57BL/6 마우스에 16주간 AMLN 식이섭취 및 TAA 투여 (50 ~ 400 mg/kg, TIW -주당 3회)를 진행하여 모델을 유도하였다. 유도된 동물은 부형제 대조군, 서열번호 42의 지속형 결합체 (1.3 nmol/kg, Q2D) 투여군으로 나누었고, 해당물질을 유도기간 마지막 8주동안 피하로 반복투여 하였다. 음성 대조군으로는 AMLN 식이만 섭취한 마우스를 사용하였다. 또한, 부검을 통해 취한 각 마우스의 간조직에서 사이토카인들의 발현량을 측정하였다.
구체적으로, 도 11에서 MCP-1의 상대 발현량은 AMLN(부형제 대조군)을 1.0으로 나타낼 경우, AMLN/TAA(부형제 대조군): 1.506, (서열번호 42의 지속형 결합체): 0.984이고, IL-6의 상대 발현량은 AMLN(부형제 대조군)을 1.0으로 나타낼 경우, AMLN/TAA(부형제 대조군): 1.61, 서열번호 42의 지속형 결합체: 1.048이다. 삼중 활성체의 지속형 결합체가 투여된 군에서는 AMNL/TAA대비 MCP-1와 IL-6가 각각 34.7%, 34.9%로 감소함을 확인하였다.
즉, 도 11에서와 같이 간 조직 내 MCP-1, 및/또는 IL-6의 발현이 삼중 활성체의 지속형 결합체 투여에 의해 일관적으로 감소한 것을 확인할 수 있었다.
또한, 도 11에서 확인한 간 염증 개선 효과를 추가적으로 확인하기 위해 인간 대식세포주 (THP-1 cell line) 에서 인간종양괴사인자-α (tumor necrosis factor-α, TNF-α)의 수준 변화를 측정하였다.
구체적으로, 인간 대식세포주에 phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA)를 처리하여 72시간 동안 분화시킨 후, 상기 실시예 1에서 제조한 서열번호 42의 삼중 활성체, 서열번호 66의 삼중 활성체, 서열번호 67의 삼중 활성체, 서열번호 97의 삼중 활성체, 및 서열번호 100의 삼중 활성체를 각각 1μM 농도가 되도록 배지에 처리하여 시험군으로 사용하였다. 각각의 삼중 활성체를 48시간 동안 처리 후 추가로 지질다당류(Lipopolysaccharide, LPS)를 6시간 동안 처리하여 염증 반응을 활성화 시켰다.
12시간 후 각각의 삼중 활성체를 처리한 시험군, 삼중 활성체 및 LPS가 처리되지 않은 음성 대조군, 및 삼중 활성체 처리 없이 LPS만 처리한 양성 대조군의 배지에서 분비된 인간종양괴사인자-α의 변화를 Human TNF-α ELISA Kit를 사용하여 측정하여 비교하였다 (도 12). 통계 처리는 1원 ANOVA를 사용하여 양성 대조군과 시험군 및 음성 대조군 사이를 비교하였다.
그 결과, 특정 서열에 국한되지 않는, GLP-1 수용체, GIP 수용체 및 글루카곤 수용체를 활성화시킬 수 있는 삼중 활성체에 의해 인간 대식세포주에 삼중 활성체를 처리한 모든 시험군에서 LPS만 처리한 양성대조군 대비 배지내의 분비된 인간종양괴사인자-α 양이 유의적으로 감소한 것을 확인하였고, 이로부터 염증이 수반된 간질환에 대한 치료 효과를 확인할 수 있었다.
상기 실시예를 통해, 본 발명자들은 본 발명의 삼중활성체 지속형 결합체가 비알코올성 지방간염, 지방간, 원발성 담즙성 경변증 (PBC), 및 원발성 경화성 담관염(PSC)과 같은 다양한 간질환에 대해 치료 효과를 나타낼 수 있음을 확인하였다.
종합하면, 본 발명의 삼중활성체 및 이의 지속형 결합체는 간질환 치료 효과를 가지므로, 약물의 제조에 유용하게 이용될 수 있다.
이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
<110> HANMI PHARM. CO., LTD. <120> Therapeutic use of Trigonal glucagon/GLP-1/GIP receptor agonist or a conjugate thereof for liver disease <130> KPA190810-KR-P1D1 <150> KR 10-2019-0077776 <151> 2019-06-28 <150> KR 10-2020-0004379 <151> 2020-01-13 <150> KR 10-2020-0004386 <151> 2020-01-13 <150> KR 10-2020-0069219 <151> 2020-06-08 <160> 139 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 30 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Trigonal agonist <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2) <223> Xaa is aminoisobutyric acid (Aib) <400> 1 His Xaa Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Val Ser Ser Tyr Leu Asp Gly 1 5 10 15 Gln Ala Ala Lys Glu Phe Ile Ala Trp Leu Val Lys Gly Cys 20 25 30 <210> 2 <211> 30 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Trigonal agonist <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2) <223> Xaa is aminoisobutyric acid (Aib) <400> 2 His Xaa Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Val Ser Ser Tyr Leu Asp Gly 1 5 10 15 Gln Ala Gln Lys Glu Phe Ile Ala Trp Leu Val Lys Gly Cys 20 25 30 <210> 3 <211> 41 <212> PRT <213> Artificial 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Trigonal agonist <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2) <223> Xaa is aminoisobutyric acid (Aib) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (16)..(20) <223> amino acids at positions 16 and 20 form a ring <400> 23 Tyr Xaa Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Glu 1 5 10 15 Cys Arg Ala Lys Glu Phe Val Gln Trp Leu Leu Ala Gln Lys Gly Lys 20 25 30 Lys Asn Asp Trp Lys His Asn Ile Thr 35 40 <210> 24 <211> 39 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Trigonal agonist <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2) <223> Xaa is aminoisobutyric acid (Aib) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (16)..(20) <223> amino acids at positions 16 and 20 form a ring <400> 24 Tyr Xaa Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Glu 1 5 10 15 Cys Arg Ala Lys Glu Phe Val Gln Trp Leu Lys Asn Gly Gly Pro Ser 20 25 30 Ser Gly Ala Pro Pro Pro Ser 35 <210> 25 <211> 39 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Trigonal agonist <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2) <223> Xaa is aminoisobutyric acid (Aib) <400> 25 His Xaa 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aminoisobutyric acid (Aib) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (16)..(20) <223> amino acids at positions 16 and 20 form a ring <400> 92 Xaa Xaa Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Ile Ala Met Asp Glu 1 5 10 15 Ile His Gln Lys Asp Phe Val Asn Trp Leu Leu Ala Gln Lys Cys 20 25 30 <210> 93 <211> 31 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Trigonal agonist <220> <221> MISC_FEATURE <222> (1) <223> Xaa is 4-imidazoacetyl (CA) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2) <223> Xaa is aminoisobutyric acid (Aib) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (16)..(20) <223> amino acids at positions 16 and 20 form a ring <400> 93 Xaa Xaa Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Glu 1 5 10 15 Lys Arg Gln Lys Glu Phe Val Asn Trp Leu Leu Ala Gln Lys Cys 20 25 30 <210> 94 <211> 31 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Trigonal agonist <220> <221> MISC_FEATURE <222> (1) <223> Xaa is 4-imidazoacetyl (CA) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2) <223> Xaa is aminoisobutyric acid (Aib) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (16)..(20) <223> amino acids at positions 16 and 20 form a ring <400> 94 Xaa Xaa Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Ile Ala Met Asp Glu 1 5 10 15 Ile His Gln Lys Asp Phe Val Asn Trp Leu Leu Asn Thr Lys Cys 20 25 30 <210> 95 <211> 39 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Trigonal agonist <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2) <223> Xaa is aminoisobutyric acid (Aib) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (16)..(20) <223> amino acids at positions 16 and 20 form a ring <400> 95 Tyr Xaa Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Glu 1 5 10 15 Lys Arg Ala Lys Glu Phe Val Gln Trp Leu Leu Cys His His Pro Ser 20 25 30 Ser Gly Gln Pro Pro Pro Ser 35 <210> 96 <211> 39 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Trigonal agonist <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2) <223> Xaa is aminoisobutyric acid (Aib) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (16)..(20) <223> amino acids at positions 16 and 20 form a ring <400> 96 Tyr Xaa Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Glu 1 5 10 15 Lys Arg Ala Lys Glu Phe Val Gln Trp Leu Leu Asp His Cys Pro Ser 20 25 30 Ser Gly Gln Pro Pro Pro Ser 35 <210> 97 <211> 39 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Trigonal agonist <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2) <223> Xaa is aminoisobutyric acid (Aib) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (16)..(20) <223> amino acids at positions 16 and 20 form a ring <400> 97 Tyr Xaa Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Glu 1 5 10 15 Lys Arg Ala Lys Glu Phe Val Gln Trp Leu Leu Asp Cys His Pro Ser 20 25 30 Ser Gly Gln Pro Pro Pro Ser 35 <210> 98 <211> 40 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Trigonal agonist <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2) <223> Xaa is aminoisobutyric acid (Aib) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (16)..(20) <223> amino acids at positions 16 and 20 form a ring <400> 98 Tyr Xaa Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Ala Leu Asp Glu 1 5 10 15 Lys Ala Ala Lys Glu Phe Val Asn Trp Leu Leu Asp His His Pro Ser 20 25 30 Ser Gly Gln Pro Pro Pro Ser Cys 35 40 <210> 99 <211> 40 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Trigonal agonist <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2) <223> Xaa is aminoisobutyric acid (Aib) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (16)..(20) <223> amino acids at positions 16 and 20 form a ring <400> 99 Tyr Xaa Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Ala Leu Asp Glu 1 5 10 15 Lys Ala Ala Lys Asp Phe Val Asn Trp Leu Leu Asp His His Pro Ser 20 25 30 Ser Gly Gln Pro Pro Pro Ser Cys 35 40 <210> 100 <211> 40 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Trigonal agonist <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2) <223> Xaa is aminoisobutyric acid (Aib) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (16)..(20) <223> amino acids at positions 16 and 20 form a ring <400> 100 Tyr Xaa Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Ala Leu Asp Glu 1 5 10 15 Lys Ala Ala Lys Glu Phe Val Gln Trp Leu Leu Asp Gln His Pro Ser 20 25 30 Ser Gly Gln Pro Pro Pro Ser Cys 35 40 <210> 101 <211> 40 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Trigonal agonist <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2) <223> Xaa is aminoisobutyric acid (Aib) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (16)..(20) <223> amino acids at positions 16 and 20 form a ring <400> 101 Tyr Xaa Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Ala Leu Asp Glu 1 5 10 15 Lys Ala Ala Lys Glu Phe Val Asn Trp Leu Leu Asp Gln His Pro Ser 20 25 30 Ser Gly Gln Pro Pro Pro Ser Cys 35 40 <210> 102 <211> 40 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Trigonal agonist <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2) <223> Xaa is aminoisobutyric acid (Aib) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (16)..(20) <223> amino acids at positions 16 and 20 form a ring <400> 102 Tyr Xaa Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Ala Leu Asp Glu 1 5 10 15 Lys Ala Ala Lys Asp Phe Val Asn Trp Leu Leu Asp Gln His Pro Ser 20 25 30 Ser Gly Gln Pro Pro Pro Ser Cys 35 40 <210> 103 <211> 30 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> General Formula 1 <220> <221> MISC_FEATURE <222> (1) <223> Xaa is His (H), 4-imidazoacetyl (CA), or Tyr (Y) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2) <223> Xaa is Gly (G), alpha-methyl-glutamic acid, or Aib (aminoisobutyric acid) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (3) <223> Xaa is Glu (E) or Gln (Q) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (7) <223> Xaa is Thr (T) or Ile (I) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (10) <223> Xaa is Leu (L), Tyr (Y), Lys (K), Cys (C), or Val (V) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (12) <223> Xaa is Lys (K), Ser (S), or Ile (I) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (13) <223> Xaa is Gln (Q), Tyr (Y), Ala (A), or Cys (C) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (14) <223> Xaa is Leu (L), Met (M), or Tyr (Y) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (15) <223> Xaa is Cys (C), Asp (D), Glu (E), or Leu (L) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (16) <223> Xaa is Gly (G), Glu (E), or Ser (S) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (17) <223> Xaa is Gln (Q), Arg (R), Ile (I), Glu (E), Cys (C), or Lys (K) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (18) <223> Xaa is Ala (A), Gln (Q), Arg (R), or His (H) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (19) <223> Xaa is Ala (A), Gln (Q), Cys (C), or Val (V) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (20) <223> Xaa is Lys (K), Gln (Q), or Arg (R) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (21) <223> Xaa is Glu (E), Gln (Q), Leu (L), Cys (C), or Asp (D) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (23) <223> Xaa is Ile (I) or Val (V) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (24) <223> Xaa is Ala (A), Gln (Q), Cys (C), Asn (N), Asp (D), or Glu (E) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (27) <223> Xaa is Val (V), Leu (L), Lys (K), or Met (M) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (28) <223> Xaa is Cys (C), Lys (K), Ala (A), Asn (N), or Asp (D) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (29) <223> Xaa is Cys (C), Gly (G), Gln (Q), Thr (T), Glu (E), or His (H) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (30) <223> Xaa is Cys (C), Gly (G), Lys (K), or His (H), or is absent; and Xaa can be further linked to R1, wherein R1 is Cys (C), GKKNDWKHNIT, m-SSGAPPPS-n, or m-SSGQPPPS-n, or is absent, and wherein m is -Cys-, -Pro-, or -Gly-Pro-, and n is -Cys-, -Gly-, -Ser-, or -His <400> 103 Xaa Xaa Xaa Gly Thr Phe Xaa Ser Asp Xaa Ser Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa 1 5 10 15 Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Phe Xaa Xaa Trp Leu Xaa Xaa Xaa Xaa 20 25 30 <210> 104 <211> 40 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> General Formula 2 <220> <221> MISC_FEATURE <222> (1) <223> Xaa is His (H), 4-imidazoacetyl (CA), or Tyr (Y) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2) <223> Xaa is Gly (G), alpha-methyl-glutamic acid, or Aib (aminoisobutyric acid) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (10) <223> Xaa is Tyr (Y) or Cys (C) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (13) <223> Xaa is Gln (Q), Tyr (Y), Ala (A), or Cys (C) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (14) <223> Xaa is Leu (L), Met (M), or Tyr (Y) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (15) <223> Xaa is Asp (D), Glu (E), or Leu (L) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (16) <223> Xaa is Gly (G), Glu (E), or Ser (S) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (17) <223> Xaa is Gln (Q), Arg (R), Ile (I), Glu (E), Cys (C), or Lys (K) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (18) <223> Xaa is Ala (A), Gln (Q), Arg (R), or His (H) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (19) <223> Xaa is Ala (A), Gln (Q), Cys (C), or Val (V) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (20) <223> Xaa is Lys (K), Gln (Q), or Arg (R) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (21) <223> Xaa is Glu (E), Gln (Q), Leu (L), Cys (C), or Asp (D) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (23) <223> Xaa is Ile (I) or Val (V) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (24) <223> Xaa is Ala (A), Gln (Q), Cys (C), Asn (N), or Glu (E) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (28) <223> Xaa is Cys (C), Lys (K), Asn (N), or Asp (D) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (29) <223> Xaa is Cys (C), Gly (G), Gln (Q), or His (H) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (30) <223> Xaa is Cys (C), Gly (G), Lys (K), or His (H) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (31) <223> Xaa is Pro (P) or Cys (C) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (40) <223> Xaa is Cys (C), or is absent <400> 104 Xaa Xaa Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Xaa Ser Lys Xaa Xaa Xaa Xaa 1 5 10 15 Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Phe Xaa Xaa Trp Leu Leu Xaa Xaa Xaa Xaa Ser 20 25 30 Ser Gly Gln Pro Pro Pro Ser Xaa 35 40 <210> 105 <211> 40 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> General Formula 3 <220> <221> MISC_FEATURE <222> (1) <223> Xaa is His (H) or Tyr (Y) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (2) <223> Xaa is alpha-methyl-glutamic acid, or Aib (aminoisobutyric acid) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (13) <223> Xaa is Tyr (Y), Ala (A), or Cys (C) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (17) <223> Xaa is Arg (R), Cys (C), or Lys (K) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (18) <223> Xaa is Ala (A) or Arg (R) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (19) <223> Xaa is Ala (A) or Cys (C) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (21) <223> Xaa is Glu (E) or Asp (D) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (24) <223> Xaa is Gln (Q) or Asn (N) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (28) <223> Xaa is Cys (C) or Asp (D) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (29) <223> Xaa is Cys (C), Gln (Q), or His (H) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (30) <223> Xaa is Cys (C) or His (H) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (31) <223> Xaa is Pro (P) or Cys (C) <220> <221> MISC_FEATURE <222> (40) <223> Xaa is Cys (C), or is absent <400> 105 Xaa Xaa Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Xaa Leu Asp Glu 1 5 10 15 Xaa Xaa Xaa Lys Xaa Phe Val Xaa Trp Leu Leu Xaa Xaa Xaa Xaa Ser 20 25 30 Ser Gly Gln Pro Pro Pro Ser Xaa 35 40 <210> 106 <211> 11 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> R1 <400> 106 Gly Lys Lys Asn Asp Trp Lys His Asn Ile Thr 1 5 10 <210> 107 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> R1 <400> 107 Ser Ser Gly Ala Pro Pro Pro Ser 1 5 <210> 108 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> R1 <400> 108 Ser Ser Gly Gln Pro Pro Pro Ser 1 5 <210> 109 <211> 9 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> R1 <400> 109 Cys Ser Ser Gly Gln Pro Pro Pro Ser 1 5 <210> 110 <211> 10 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> R1 <400> 110 Gly Pro Ser Ser Gly Ala Pro Pro Pro Ser 1 5 10 <210> 111 <211> 11 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> R1 <400> 111 Gly Pro Ser Ser Gly Ala Pro Pro Pro Ser Cys 1 5 10 <210> 112 <211> 9 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> R1 <400> 112 Pro Ser Ser Gly Ala Pro Pro Pro Ser 1 5 <210> 113 <211> 10 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> R1 <400> 113 Pro Ser Ser Gly Ala Pro Pro Pro Ser Gly 1 5 10 <210> 114 <211> 11 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> R1 <400> 114 Pro Ser Ser Gly Ala Pro Pro Pro Ser His Gly 1 5 10 <210> 115 <211> 10 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> R1 <400> 115 Pro Ser Ser Gly Ala Pro Pro Pro Ser Ser 1 5 10 <210> 116 <211> 9 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> R1 <400> 116 Pro Ser Ser Gly Gln Pro Pro Pro Ser 1 5 <210> 117 <211> 10 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> R1 <400> 117 Pro Ser Ser Gly Gln Pro Pro Pro Ser Cys 1 5 10 <210> 118 <211> 29 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 118 His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Ser 1 5 10 15 Arg Arg Ala Gln Asp Phe Val Gln Trp Leu Met Asn Thr 20 25 <210> 119 <211> 12 <212> PRT <213> HOMO SAPIENS <400> 119 Glu Ser Lys Tyr Gly Pro Pro Cys Pro Ser Cys Pro 1 5 10 <210> 120 <211> 11 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Variant of hinge region <400> 120 Glu Ser Lys Tyr Gly Pro Pro Pro Ser Cys Pro 1 5 10 <210> 121 <211> 11 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Variant of hinge region <400> 121 Glu Ser Lys Tyr Gly Pro Pro Cys Pro Ser Pro 1 5 10 <210> 122 <211> 10 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Variant of hinge region <400> 122 Glu Ser Lys Tyr Gly Pro Pro Cys Pro Ser 1 5 10 <210> 123 <211> 10 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Variant of hinge region <400> 123 Glu Ser Lys Tyr Gly Pro Pro Cys Pro Pro 1 5 10 <210> 124 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Variant of hinge region <400> 124 Lys Tyr Gly Pro Pro Cys Pro Ser 1 5 <210> 125 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Variant of hinge region <400> 125 Glu Ser Lys Tyr Gly Pro Pro Cys 1 5 <210> 126 <211> 7 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Variant of hinge region <400> 126 Glu Lys Tyr Gly Pro Pro Cys 1 5 <210> 127 <211> 6 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Variant of hinge region <400> 127 Glu Ser Pro Ser Cys Pro 1 5 <210> 128 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Variant of hinge region <400> 128 Glu Pro Ser Cys Pro 1 5 <210> 129 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Variant of hinge region <400> 129 Pro Ser Cys Pro 1 <210> 130 <211> 10 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Variant of hinge region <400> 130 Glu Ser Lys Tyr Gly Pro Pro Ser Cys Pro 1 5 10 <210> 131 <211> 9 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Variant of hinge region <400> 131 Lys Tyr Gly Pro Pro Pro Ser Cys Pro 1 5 <210> 132 <211> 9 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Variant of hinge region <400> 132 Glu Ser Lys Tyr Gly Pro Ser Cys Pro 1 5 <210> 133 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Variant of hinge region <400> 133 Glu Ser Lys Tyr Gly Pro Pro Cys 1 5 <210> 134 <211> 7 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Variant of hinge region <400> 134 Lys Tyr Gly Pro Pro Cys Pro 1 5 <210> 135 <211> 7 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Variant of hinge region <400> 135 Glu Ser Lys Pro Ser Cys Pro 1 5 <210> 136 <211> 6 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Variant of hinge region <400> 136 Glu Ser Pro Ser Cys Pro 1 5 <210> 137 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Variant of hinge region <400> 137 Glu Pro Ser Cys 1 <210> 138 <211> 3 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Variant of hinge region <400> 138 Ser Cys Pro 1 <210> 139 <211> 221 <212> PRT <213> homo sapiens <400> 139 Pro Ser Cys Pro Ala Pro Glu Phe Leu Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu 1 5 10 15 Phe Pro Pro Lys Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu 20 25 30 Val Thr Cys Val Val Val Asp Val Ser Gln Glu Asp Pro Glu Val Gln 35 40 45 Phe Asn Trp Tyr Val Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys 50 55 60 Pro Arg Glu Glu Gln Phe Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu 65 70 75 80 Thr Val Leu His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys 85 90 95 Val Ser Asn Lys Gly Leu Pro Ser Ser Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys 100 105 110 Ala Lys Gly Gln Pro Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser 115 120 125 Gln Glu Glu Met Thr Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys 130 135 140 Gly Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln 145 150 155 160 Pro Glu Asn Asn Tyr Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly 165 170 175 Ser Phe Phe Leu Tyr Ser Arg Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln 180 185 190 Glu Gly Asn Val Phe Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn 195 200 205 His Tyr Thr Gln Lys Ser Leu Ser Leu Ser Leu Gly Lys 210 215 220

Claims (19)

  1. 간 질환의 예방 또는 치료를 위한 약학적 조성물로서,
    약학적으로 허용되는 부형제;와
    하기 일반식 1로 표현되는 아미노산 서열을 포함하는 펩타이드를 약학적 유효량으로 포함하는 약학적 조성물:
    Xaa1-Aib-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Xaa10-Ser-Lys-Xaa13-Leu-Asp-Glu-Xaa17-Xaa18-Xaa19-Lys-Xaa21-Phe-Val-Xaa24-Trp-Leu- Leu-Xaa28-Xaa29-Xaa30-R1 (일반식 1)
    상기 일반식 1에서,
    Xaa1은 히스티딘, 4-이미다조아세틸, 또는 티로신이고,
    Xaa10은 티로신 또는 시스테인이고,
    Xaa13은 티로신, 알라닌, 또는 시스테인이고,
    Xaa17은 아르기닌, 시스테인, 또는 리신이며,
    Xaa18은 알라닌, 또는 아르기닌이고,
    Xaa19는 알라닌, 글루타민, 또는 시스테인이며,
    Xaa21은 글루탐산, 또는 아스파르트산이며,
    Xaa24는 글루타민, 또는 아스파라긴이며,
    Xaa28은 알라닌, 아스파라긴, 또는 아스파르트산이며,
    Xaa29는 시스테인, 글리신, 글루타민, 또는 히스티딘이고,
    Xaa30은 시스테인, 글리신, 또는 히스티딘이거나, 부존재하며,
    R1은 m-SSGAPPPS-n (서열번호 107), 또는 m-SSGQPPPS-n (서열번호 108)이거나, 부존재하며,
    여기서,
    m은 -Cys-, 또는 -Pro- 이고,
    n은 -Cys-, 또는 -Gly- 이거나, 부존재함.
  2. 제1항에 있어서, 상기 일반식 1에서,
    Xaa1은 히스티딘, 또는 티로신이고,
    Xaa10은 티로신이고,
    Xaa13은 티로신, 알라닌, 또는 시스테인이고,
    Xaa17은 아르기닌, 시스테인, 또는 리신이며,
    Xaa18은 알라닌, 또는 아르기닌이고,
    Xaa19는 알라닌, 또는 시스테인이며,
    Xaa21은 글루탐산, 또는 아스파르트산이며,
    Xaa24는 글루타민 또는 아스파라긴이며,
    Xaa28은 아스파르트산이며,
    Xaa29는 시스테인, 글루타민, 또는 히스티딘이고,
    Xaa30은 시스테인, 또는 히스티딘이며,
    R1은 m-SSGQPPPS-n (서열번호 108)이고,
    여기서,
    m은 -Cys-, 또는 -Pro- 이고,
    n은 -Cys-이거나, 부존재하는 약학적 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 일반식 1에서,
    Xaa1은 티로신이고,
    Xaa10은 티로신이고,
    Xaa13은 티로신, 또는 알라닌이고,
    Xaa17은 시스테인, 또는 리신이며,
    Xaa18은 알라닌, 또는 아르기닌이고,
    Xaa19는 알라닌이며,
    Xaa21은 글루탐산, 또는 아스파르트산이며,
    Xaa24는 글루타민이며,
    Xaa28은 아스파르트산이며,
    Xaa29는 시스테인, 글루타민, 또는 히스티딘이고,
    Xaa30은 히스티딘이며,
    R1은 m-SSGQPPPS-n (서열번호 108)이고,
    여기서,
    m은 -Pro-이고,
    n은 -Cys-이거나, 부존재하는 약학적 조성물.
  4. 제1항에서, 상기 펩타이드는 서열번호 21, 22, 43, 50, 64, 65, 66, 67, 70, 71, 76, 77, 96, 97, 100, 101, 및 102로 이루어진 군으로부터 선택하는 아미노산 서열을 포함하는 약학적 조성물.
  5. 제1항에서, 상기 펩타이드는 서열번호 66, 67, 97 및 100으로 이루어진 군으로부터 선택하는 아미노산 서열을 포함하는 약학적 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펩타이드는 지속형 결합체의 형태이고, 상기 지속형 결합체는 하기 화학식 1로 표시되는 약학적 조성물:
    [화학식 1]
    X - L - F
    단 이 때 X는 상기 일반식 1로 표현되는 어느 하나의 아미노산 서열의 펩타이드고;
    L은 에틸렌글리콜 반복 단위를 함유하는 링커이며,
    F는 면역글로불린 Fc 단편 또는 그 유도체이고,
    -는 X와 L 사이, L과 F 사이의 공유결합 연결을 나타낸다.
  7. 제1항에 있어서, 상기 펩타이드는 그 C-말단이 아미드화된 약학적 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 간 질환은 간 염증인 약학적 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 상기 약학적 조성물은 투여시 간 조직 내 TNF-α, MCP-1과 IL-6 중 적어도 하나의 발현을 감소시키는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 상기 간 질환은 대사성 간 질환인 약학적 조성물.
  11. 제10항에 있어서, 상기 약학적 조성물은 투여시 간 조직내 트리글리세라이드 및/또는 콜레스테롤 양을 감소시키는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 상기 간질환은 단순 지방증, 비알코올성 지방간, 간 염증, 비알코올성 지방간염, 담즙정체성 간질환, 간 섬유증, 간경변, 간 부전 및 간암 으로 이루어진 군에서 선택하는 적어도 하나의 질환인 약학적 조성물.
  13. 제12항에 있어서, 상기 담즙 정체성 간질환은 원발성 담즙성 경변증 (Primary biliary cirrhosis), 원발성 경화성 담관염(primary sclerosing cholangitis) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택하는 어느 하나인 약학적 조성물.
  14. 제12항에 있어서, 상기 간질환은 지방간, 간섬유증 또는 간경변을 수반한 비알코올성 지방간염인, 약학적 조성물.
  15. 제12항에 있어서, 상기 간질환은 비알코올성 지방간염에 의한 간암인, 약학적 조성물.
  16. 제1항에 있어서, 상기 간 질환은 단순 지방증, 비알코올성 지방간과 간경변으로 이루어진 군에서 선택하는 적어도 하나의 질환인 약학적 조성물.
  17. 제1항에 있어서, 상기 간 질환은 간 염증, 비알코올성 지방간염과 간 섬유증으로 이루어진 군에서 선택하는 적어도 하나의 질환인 약학적 조성물.
  18. 제17항에 있어서, 상기 간 질환은 간 섬유증이고, 상기 약학적 조성물은 투여시 투여받은 개체에서 TIMP-1 및/또는 히알루론산의 혈중 농도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
  19. 제6항에서, 상기 L 내의 에틸렌글리콜 반복 단위 부분의 화학식량은 1 내지 100 kDa 범위에 있는 약학적 조성물.
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