KR20210081372A - 절단 가능한 cxcr3의 활성제 및 이의 사용 방법 - Google Patents

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KR20210081372A
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알란 에이치. 웰즈
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Abstract

CXCR3의 절단 가능한 활성제 및 사용 방법
염증반응 동안 활성화된 프로테아제와 같은, 프로테아제에 대한 절단 부위를 도입하도록 변형된 재조합 C-X-C 모티프 케모카인 리간드 (CXCL) 펩티드가 기술된다. 상기 CXCL 펩티드는 프로테아제에 의해 절단될 때까지 CXCR3을 활성화하는 능력을 가지고 있다. 상기 CXCL 펩티드의 단백질 분해 절단은 전 염증 반응을 최소화하고 섬유증의 발생을 억제한다.

Description

절단 가능한 CXCR3의 활성제 및 이의 사용 방법
(본 출원과 관련된 교차 참고 문헌)
본 출원은 2018년 10월 22일에 청구된 US 청구번호 62/748,711의 유리한 점을 청구하며, 이는 여기에 그 전문이 참고문헌으로 병합되어 있다.
본 공개는 염증 부위에 존재하는 프로테아제에 의하여 절단될 수 있는 C-X-C 케모카인 수용체 3 (C-X-C chemokine receptor 3) (CXCR3)의 펩티드 활성제 및 염증을 일으키지 않고 섬유증을 억제하는 것과 같은, 이의 사용 방법에 관한 것이다.
케모카인 수용체 CXCR3는 C-X-C 케모카인 수용체 부류에 속하는 G-단백질 커플 된 수용체이다. CXCR3는 주로 활성화된 T 림프구 및 자연 살상 세포 (natural killer cell)(NK)에서 발현된다. CXCR3 리간드에는 C-X-C 모티브 케모카인 리간드 4 (C-X-C motif chemokine ligand 4) (CXCL4), CXCL9, CXCL10 및 CXCL11가 포함된다. 이들 리간드들의 CXCR3에의 결합은 부착 세포에 대한 항-섬유성 효과, 및 선천성 면역 시스템 세포에 대한 전 염증성 (pro-inflammatory) 및 섬유성 효과를 포함한 다양한 효과를 일으키는 결과가 된다. CXCR3 활성제는 섬유아 세포 (fibroblast cell), 내피세포 (endothelial cells) 및 다른 부착 세포에서 발현되는 CXCR3 수용체를 통해 신호 전달이 될 때, 섬유증 (fibrosis) 및 혈관형성 (angiogenesis)을 제한할 수 있다. 그러나 면역 세포에서 CXCR3의 활성은 염증성 융터 및 섬유증을 촉진시킬 수 있다.
염증반응 동안 활성화된 프로테아제와 같은, 프로테아제에 대해 절단 부위를 도입하도록 변형된 재조합 C-X-C 모티프 케모카인 리간드 (CXCL) 펩티드가 여기서 기술된다. 상기 공개된 펩티드는 프로테아제에 의해 절단될 때까지 CXCR3을 활성화하는 능력을 갖추고 있다. CXCL 펩티드의 단백질 분해 절단은 전 염증 반응을 최소화하고 섬유증의 발생을 억제한다.
여기서 제공되는 것은 프로테아제에 대해 절단 부위를 도입하기 위하여 야생형 CXCL 아미노산에 대응하여 변형시킨 재조합 CXCL 펩티드이다. 어떤 실시 예에서, CXCL는 CXCL10, CXCL4, CXCL9 또는 CXCL11와 같은, C-X-C 케모카인 수용체 3 (CXCR3)에 대한 리간드이다. 어떤 실시 예에서, 프로테아제는 카텝신 (cathepsin), 엘라스타제 (elastase) 또는 매트릭스 메탈로프로테아제 (matrix metalloproteinase) (MMP) 이다.
여기서 공개되는 재조합 CXCL 펩티드를 포함하는 조성물도 또한 제공된다. 상기 조성물은, 예를 들어, 국소, 비강내, 흡입, 정맥내, 유리체내, 근육내, 피내 또는 피하 투여를 위해 제형화될 수 있다. 어떤 실시 예에서, 상기 조성물은 단위-용량 형태이다.
또한, 제공되는 것은 대상체에서 섬유증을 억제하는 방법이다. 어떤 실시 예에서, 이 방법은 대상체에 여기서 공개되는 CXCL 펩티드 또는 조성물을 투여하는 것을 포함한다. 어떤 예시에서, 대상체는 상처, 자기면역 질환, 염증성 질환 또는 장애, 또는 의원성 질환 (iatrogenic disease) 또는 장애를 가지고 있다.
더 나아가 제공되는 것은 대상체에서 혈관생성을 억제하는 방법이다. 어떤 실시 예에서, 이 방법은 대상체에 여기서 공개되는 CXCL 펩티드 또는 조성물을 투여하는 것을 포함한다. 어떤 예시에서, 대상체는 눈에 혈관 생성 장애를 가지고 있다.
본 발명의 앞에서 말한 및 다른 목적, 특성 및 장점은, 수반되는 도면을 참조로 진행되는 하기의 상세한 서술로부터 좀 더 명확해 질 것이다.
도 1A-1B: CXCL10-유래한 절단 가능한 펩티드의 맥락막 혈관신생 (choroidal neovascularization) (CNV) 차단 효능. 변형된 펩티드 110 (서열번호 2) 이 CNV 생쥐 모델에서 테스트 되었다. 생쥐는 운반체 (vehicle), 펩티드 110 (Peptide 110), 양성 대조군 펩티드 (펩티드 102, 105, 또는 107), 또는 해당하는 섞인 펩티드 (scramble peptide)를 대조군으로 하여 투여되었다. 펩티드는 1 μg (도 1A) 또는 3 μg (도 1B) 용량으로 투여되었다. Exp = 실험 펩티드; CTRL = 섞인 대조군 펩티드 (scramble control peptide).
(서열목록)
수반되는 서열 목록에 수록되어 있는 핵산 및 아미노산 서열은 37 C.F.R. 1.822.에서 정의된 대로 핵산 염기의 표준 약어, 및 아미노산 세 글자를 사용하여 제시된다. 단지 각 핵산 서열의 한 가닥만 보여주지만, 보여준 가닥에 참조하여 대응 가닥도 포함되는 것으로 이해한다. 서열 목록은 ASCII 텍스트 화일로, 2019년 10월 16일에, 13.2 KB가 만들어져 제출되었으며, 이는 여기 참고 문헌으로 병합되어 있다. 수반되는 서열 목록에서:
서열 번호 1 은 야생형 CXCL10 펩티드의 아미노산 서열이다.
서열 번호 2-7 변형된 CXCL10 펩티드의 아미노산 서열이다. 각 펩티드의 C-말단 프롤린은 선택적으로 아미데이트 (amidated) 또는 메틸화 된다.
서열 번호 8 은 인간 CXCL10의 아미노산 서열이다.
서열 번호 9 인간 CXCL4의 아미노산 서열이다.
서열 번호 10 인간 CXCL9의 아미노산 서열이다.
서열 번호 11 인간 CXCL11의 아미노산 서열이다.
서열 번호 12 는 카텝신 G (cathepsin G) 인식 부위의 아미노산 서열이다.
서열 번호 13 은 호중구 엘라스타제 (neutrophil elastase) 인식 부위의 아미노산 서열이다.
서열 번호 14-16 야생형 CXCL4 펩티드의 아미노산 서열이다.
서열 번호 17-23 변형된 CXCL4 펩티드의 아미노산 서열이다.
서열 번호 24-26 야생형 CXCL11 펩티드의 아미노산 서열이다.
서열 번호 27-34 는 변형된 CXCL11 펩티드의 아미노산 서열이다.
서열 번호 35 는 카텝신 K (cathepsin K) 인식 부위의 아미노산 서열이다.
서열 번호 36 은 MMP2 인식 부위의 아미노산 서열이다.
I. 약어
BCG 바실루스 칼메테-구에린 (Bacillus Calmette-Guerin)
CNV 맥락막 혈관신생 (choroidal neovascularization)
CXCR3 C-X-C 케모카인 수용체 3 (C-X-C chemokine receptor 3)
CXCL4 케모카인 (C-X-C 모티브) 리간드 4
CXCL9 케모카인 (C-X-C 모티브) 리간드 9
CXCL10 케모카인 (C-X-C 모티브) 리간드 10
CXCL11 케모카인 (C-X-C 모티브) 리간드 11
FITC 플루오레세인 이소티오시아네이트 (fluorescein isothiocyanate)
IP-10 인터페론-γ-유도 가능한 10 kDa 단백질 (interferon- γ-inducible 10 kDa protein)
IPF 특발성 폐섬유증 (idiopathic pulmonary fibrosis)
MMP 매트릭스 메탈로프로테이네이즈 (matrix metalloproteinase)
NV 신생혈관 형성 (neovascularization)
PLGA 폴리 (락틱-코-글라이콜릭 에시드) ((poly(lactic-co-glycolic acid))
II. 용어 및 방법
달리 언급하지 않는 한, 기술적인 용어는 전통적인 사용법에 따라 사용된다. 분자생물학에서의 공통 용어들의 정의는 벤자민 루윈 (Benjamin Lewin ) Genes X, (Jones & Bartlett 출판사에 의해 2009에 발행); 및 메이어 등 (Meyers et al.)(eds.) 의 The Encyclopedia of Cell Biology and Molecular Medicine, ( Wiley-VCH에 의해 16권으로, 2008 에 발행); 및 다른 비슷한 참고문헌에서 찾아 볼 수 있다.
여기서 사용된 대로, 단수 형태 "a," "an," 및 "the," 는 문맥에서 달리 분명히 제시하지 않는 한 단수는 물론 복수 둘 다를 의미한다. 예를 들어, " 항원 ( an antigen)" 이란 용어는 단수 또는 복수의 항원을 포함하며 및 "적어도 하나의 항원 (at least one antigen)" 의 구절과 동등한 것으로 간주 될 수 있다. 여기서 사용된 대로, "포함하다 (comprises)" 라는 용어는 "포함하다 (include)"를 의미한다. 더 나아가, 임의 및 모든 염기 크기 또는 아미노산 크기, 및 핵산 또는 폴리펩티드에 주어진 모든 분자량 및 분자 질량 값은 대략적인 것이며, 및 달리 제시되지 않는 한 서술의 목적으로만 제공된다는 것을 이해하여야 한다. 여기서 서술된 것과 비슷하거나 또는 동등한 많은 방법 및 재료들이 사용될 수 있으나, 특정한 적절한 방법 및 재료들이 여기서 서술된다. 상충 될 때에는, 용어의 설명을 포함한 현재의 설명은 조절될 것이다. 그 외에, 재료, 방법, 및 실시 예는 실례를 들어 보여주기 위한 것일 뿐이며, 제한하려는 것은 아니다. 여러 다양한 실시 예의 검토를 촉진하기 위하여, 하기의 용어 설명이 제공된다:
투여 (Administration): 선택된 경로로 대상체에게 조성물 (단백질 또는 펩티드와 같은)을 도입하는 것. 예를 들어, 선택된 경로가 정맥 내이면, 조성물은 대상체의 정맥으로 조성물을 도입시켜 투여된다. 예시적인 투여 경로는, 이것에만 국한 하지 않으나, 주사 ((안구내 (intraocular), 유리체내 (intravitreal), 피하 (subcutaneous), 근육내 (intramuscular), 피부내 (intradermal), 복강내(intraperitoneal), 및 정맥내 (intravenous)와 같은)), 구강 (oral), 관내 (intraductal), 설하 (sublingual), 경피내 (transdermal), 비강내 (intranasal), 국소 (topical), 흡입 (inhalation) 경로 및 의학적인 임플란트 (medical implant)가 포함된다.
혈관 생성 (Angiogenesis): 미리-존재하는 맥관으로부터 새로운 혈관 성장이 관여하는 생리적 과정. 혈관 생성은 성장 및 분화는 물론 상처 치유 및 과립 형성조직에서 정상적이고 및 필수적인 과정이다. 그러나 이는 또한, 종양이 휴면 상태로부터 악성 상태로의 전환, 및 비정상적인 혈관 생성 (aberrant angiogenesis)의 결과로부터 오는 여러 다른 장애에 근본적인 단계이다. "비정상적인 혈관 생성 (aberrant angiogenesis)"은, 눈의 장애, 예를 들어, 녹내장 치료 후에 망막증(retinosis), 습성 황반 변성 (wet macular degeneration), 당뇨성 망막증 (diabetic retinopathy), 미숙아 망막증 (retinopathy of prematurity) 또는 신생혈관 녹내장 (neovascuolar glaucoma) 을 포함하는, 여러 다른 질환에 존재하는 조절이 되지 않거나 또는 병리적인 혈관 생성을 의미한다.
혈관생성 장애 ( Angiogenic disorder): 비정상적인 혈관 생성의 결과로부터 오는 임의의 컨디션, 질환 또는 장애. 혈관 생성 장애의 실시 예에는, 예를 들어, 암, 당뇨성 망막증, 황반 변성, 미숙아 망막증, 각막 혈관 신생 (corneal neovascularization) 및 신생혈관 녹내장을 포함한다. 이 용어는 또한, 녹내장 치료 후에 재발협착증 (restenosis) 및 각막 이식의 결과로부터 오는 혈관 생성과 같은, 의학적인 중재의 결과에 의한 비정상적인 병리적 혈관 생성의 결과로부터 오는 컨디션도 포함한다.
눈의 혈관생성 장애 ( Angiogenic disorder of the eye): 눈의 임의의 안구 내 (intraocular) 또는 외부의 혈관 생성 장애를 포함한다. 예를 들어, 안구 내 혈관 생성 장애에는 당뇨성 망막증, 습성 황반 변성, 미숙아 망막증, 녹내장 치료 후 재발협착증 및 신생혈관 녹내장과 같은 눈의 내부의 장애를 포함한다. 눈의 외부 혈관 생성 장애는 눈의 외부, 예를 들어, 각막 신생 혈관 생성의 장애이다.
자가면역 질환 ( Autoimmune disease): 면역 시스템이 내부 항원에 대응하여 면역반응 (예를 들어, B 세포 또는 T 세포 반응)을 일으켜 조직의 손상의 결과가 되는 장애이다. 자가면역 질환에는, 이것에만 국한하지 않으나, 제1형 당뇨병, 류머티스성 관절염 (rheumatoid arthritis), 건선 (psoriasis), 다발성 경화증 (multiple sclerosis), 전신성 홍반성 낭창 (systemic lupus erythematosus) (lupus), 염증성 장 질환 (inflammatory bowel disease), 에디슨씨 질환 (Addison's disease), 그래비스씨 질환 (Graves' disease), 스조그랜 증상 (Sjφgren's syndrome), 하시모토씨 갑상선염 (Hashimoto's thyroiditis), 중증근무력증(myasthenia gravis) 및 소화 장애증 (celiac disease)이 포함된다.
운반체 단백질 (Carrier protein): 분자의 면역성을 증진하기 위하여 펩티드, 소 분자, 또는 유기 화합물과 같은, 다른 분자에 부착시킬 수 있는 면역성 단백질. 운반체 단백질의 실시 예에는, 이것에만 국한하지 않으나, 소 혈청 알부민 (bovine serum albumin), 난백 알부민 (ovalbumin), 및 키홀 림펫 헤모시아닌 (keyhole limpet hemocyanin) 이 포함된다.
카텝신 (Cathepsin ): 프로테아제의 한 타입. 카텝신 부류의 프로테아제에는 세린 프로테아제 (serine proteases) ((카텝신 A, 카텝신 G ), 시스테인 프로테아제 (cysteine proteases) (카텝신 B, 카텝신 C, 카텝신 F, 카텝신 H, 카텝신 K, 카텝신 L1, 카텝신 L2, 카텝신 O, 카텝신 S, 카텝신 W, 카텝신 Z), 및 아스파틸 프로테아제 (aspartyl proteases) (카텝신 D, 카텝신 E)가 포함된다.
카텝신 G: 세포내 병균을 제거하고 및 염증 부위에서 조직을 쪼개는 역할을 하는 것으로 알려진 세린 프로테아제. 카텝신 G는 호중구 및 다른 면역 세포에서 발견되는 저장된 아주르 과립 (azurophil granules)이다.
코아세르베이트 (Coacervate ): 소수성 힘에 의해 함께 묶여 있는 콜로이드성 액적 (colloidal droplets)의 구형 응집체. 코아세르베이트 액적은 일반적으로 그 직경이 약 1 에서 100 μm이다.
보존적 변이체 (Conservative variants):" 보존적 (Conservative)" 아미노산 치환은 단백질 또는 펩티드의 활성 또는 항원성에 상당한 영향을 끼치지 않거나 또는 감소시키지 않는 그러한 치환이다. 예를 들어, 여기서 공개되는 펩티드는 최대 약 1개, 최대 약 2개, 최대 약 3개, 최대 약 4개 또는 최대 약 5개의 보존적 치환 (1, 2, 3, 4, 또는 5 보존적 치환과 같은)을 포함할 수 있으며, 및 CXCR3에 결합할 수 있는 능력과 같은, 생물학적 활성을 유지할 수 있다. 특이적인, 비-제한적인 보존적 치환의 실시 예에는 하기의 예들이 포함된다:
Figure pct00001
보존적 변이체란 용어는 치환되지 않은 모체 아미노산을 대신하여 치환된 아미노산의 사용을 또한 포함한다. 비-보존적인 치환은 활성 또는 항원성을 감소하는 그러한 치환이다.
각막 혈관신생 (Corneal neovascularization ): 림프혈관망 (limbal vascular plexus)으로부터 각막으로 혈관이 과도하게 내부로 성장하는 것으로, 낮은 산소 수용이 원인이 된다. 가장 흔한 원인 중 하나는 콘택트 렌즈 (contact lenses) 착용, 특히 장기간 콘택트 렌즈 착용이다. 각막 혈관신생은 또한 눈의 상처에 대한 일반적인 반응이며 및 각막 이식 후에 또한 일어날 수 있다.
케모카인 (C-X-C 모티브) 리간드 4 (( Chemokine (C-X-C motif) ligand 4)) (CXCL4): CXC 케모카인 부류에 속하는 작은 사이토카인. CXCL4는 또한, 혈소판 인자 4 (platelet factor 4) (PF4) 라고도 알려졌다. CXCL4 는 활성화된 혈소판의 알파-과립 (alpha-granules)으로부터 방출되는 70-아미노산 단백질이며 및 고도의 친화력을 가지고 헤파린 (heparin)에 결합한다. 이의 주된 생리적 역할은 혈관의 내피 표면에 헤파린-유사 분자의 중화이며, 이로써 국부적인 항트롬빈 III 활성 (antithrombin III activity)을 억제하고 및 혈액응고를 촉진한다. 호중구 및 섬유아세포에 대해 강력한 화학유인물질 (chemoattractant)로서, CXCL4 는 염증 및 상처 수선에 한 역할을 하는 것으로 믿는다. CXCL4는 CXCR3의 B 동형 단백질 (CXCR3-B)에 결합하는 것으로 알려졌다. CXCL4의 서열은 공공적으로 얻을 수 있다 (예를 들어, GENBANKTM Gene ID 5196 참조). 인간 CXCL4 서열의 예시가 여기서 서열 번호 9로 제시되어 있다.
케모카인 (C-X-C 모티브) 리간드 9 (( Chemokine (C-X-C motif) ligand 9)) (CXCL9): CXC 케모카인 부류에 한 멤버. CXC9 단백질은 T 세포 이동에 관여된다고 생각된다. CXC9은 CXCR3에 결합하고 및 림프구에 대한 화학유인물이나, 그러나 호중구에 대해서는 아니다. CXCL9의 서열은 공공적으로 얻을 수 있다 (예를 들어, EMBANK Gene ID 4283 참조). 인간 CXCL9 서열의 예시가 여기서 서열 번호 10으로 제시되어 있다.
케모카인 (C-X-C 모티브) 리간드 10 (( Chemokine (C-X-C motif) ligand 10)) (CXCL10): CXC 아부류의 케모카인이고 및 수용체 CXCR3의 리간드이다. CXCL10은 또한, 인터페론-γ-유도 가능한 10 kDa 단백질(IP-10)로도 알려졌다. 이 단백질의 CXCR3에의 결합은, 단핵구, 자연 살상 및 T-세포 이동 자극, 부착 분자 발현의 조절 및 맥관 형성 억제를 포함하는 여러 다양한 효과의 결과를 보인다. CXCL10 서열은, GENBANKTM 를 의한 것과 같이 (예를 들어, 인간 IP-10 서열은 Gene ID 3627 참조; 또한, GENBANKTM 접근 번호 P02778 참조) 공공적으로 얻을 수 있다. 인간 CXCL10 서열의 예시가 여기서 서열 번호 8로 제시되어 있다.
케모카인 (C-X-C 모티브) 리간드 11 (( Chemokine (C-X-C motif) ligand 11)) (CXCL11): CXC 아부류의 케모카인이고 및 수용체 CXCR3의 리간드이다. CXCL11 단백질은 활성화된 T-세포에서 화학 쏠림 반응을 유도하며 및 CXCR3의 지배적인 리간드이다. 이 단백질을 암호화하는 유전자는 4개의 엑손 및 세포-특이적인 발현 조절을 반영할 만한 적어도 3개의 폴리아데닐화 신호를 함유한다. IFN-γ는 이 유전자 전사의 강력한 유도제이다. CXCL11의 서열은 공공적으로 얻을 수 있다 (예를 들어, GENBANKTM Gene ID 6373 참조). 인간 CXCL11 서열의 예시가 여기서 서열 번호 11로 제시되어 있다.
CXCR3 (C-X-C 케모카인 수용체 3): 4가지 케모카인, CXCL4/PF4 (혈소판 인자 4) (platelet factor 4), CXCL9/Mig (인터페론-γ에 의해 유도되는 모노카인), CXCL10/IP-10 (인터페론-γ-유도 가능한 10 kDa 단백질) 및 CXCL11/I-TAC ((인터페론-γ-유도 가능한 T 세포 a-화학유인제 (a-chemoattractant)), 에 대한 선택성을 가진 G-단백질-커플 된 수용체. 이 단백질에 케모카인의 결합은 백혈구 이동, 가장 괄목할만한 인테그린 활성화, 세포골격 변화 및 화학쏠림성 이동이 관여되는 세포 내 반응을 유도한다. 이 유전자에서 다른 동형 단백질을 암호화하는 다르게 접합 된 전사 변종이 발견되었다. 그중 한 동형 단백질 (CXCR3-B) 은 케모카인 CXCL4에 높은 친화력을 보인다.
당뇨성 망막증 (Diabetic retinopathy): 망막에 손상을 주는 장애는 당뇨병 (diabetes mellitus)의 합병증 때문에 일어난다. 증식하는 망막증은, 일반적으로 이 질환의 심화 된 상태에서 일어나는 것으로, 유리체 표면 (vitreous surface)에 새로운 혈관이 비정상적으로 형성되고, 유리체 구멍으로 확장되는 특징이 있다.
엘라스타제 (Elastase ): 엘라스틴(elastin)을 분해하는 세린 프로테아제. 엘라스타제에는 카이모트립신-유사 엘라스타제 (chymotrypsin-like elastases), 카이모트립신 엘라스타제 (chymotrypsin elastases), 호중구 엘라스타제 (neutrophil elastases) 및 대식세포 엘라스타제 (macrophage elastases) 가 포함된다.
섬유증 (Fibrosis): 결합 조직을 두껍게 하고 및 흉터 생성과 연관된 컨디션. 자주, 섬유증은, 조직을 손상하는 질환 또는 컨디션으로부터와 같은, 상처에 반응하여 일어난다. 섬유증은 심각할 때는 정상적인 기관 기능을 방해할 수 있는 과장된 상처 치유 반응이다. 섬유증은, 폐 ((폐 섬유증 (pulmonary fibrosis), 낭포성 섬유증 (cystic fibrosis), 방사선-유도된 폐 상처)), 간 ((간경변 (cirrhosis), 담관 폐쇄증 (biliary atresia)), 심장 ((동맥 섬유증 (arterial fibrosis), 심내막심근 섬유증 (endomyocardial fibrosis), 이전 심근경색 (prior myocardial infarction)), 뇌, 피부 ((피부경화증 (scleroderma), 경화증 (sclerosis)), 신장, 관절 및 장 ((크론씨 질환 (Crohn's disease))을 포함하는 신체의 거의 어느 조직에서 일어날 수 있다.
녹내장 (Glaucoma): 시신경이 손상이 되어 고통받는 눈의 질환으로, 병이 난 눈 (들)에서 시력을 영원히 손상시키는 질환이며 및 치료하지 않는다면 완전한 시각장애인으로 발전하는 질환. 이는 일반적으로 눈의 액체 (수양액)의 증가 된 압력과 연관된다.
하이드로겔 (Hydrogel ): 크로스-링크된 중합체 체인 (crosslinked polymer chains)의 네트워크로 구성된 거대분자 중합체 겔.
의원성 질환 또는 장애 (Iatrogenic disease or disorder): 의학적 처치 또는 진단 과정에 의해 원인이 되어 생기는 질환 또는 장애. 의원성 질환/장애의 예시에는 약물-유래 된 (블래오마이신-유래 된 것과 같은) 폐 섬유증, 바실루스 칼메테-구에린 (Bacillus Calmette-Guerin) (BCG) 처치-유래 된 방광 섬유증, 및 화학요법제치료-유래 된 방광 섬유증이 포함된다.
염증성 질환 또는 장애 (Inflammatory disease or disorder): 염증이 특징인 질환 또는 장애. 그 예에는, 이것에만 국한하지 않으나, 특발성 폐 섬유증 (idiopathic pulmonary fibrosis), 알레르기 (allergy), 천식 (asthma), 자가면역 질환 (autoimmune diseases), 복강 질환 (celiac disease), 간염 (hepatitis), 염증성 장 질환 (inflammatory bowel disease), 재관류 손상 (reperfusion injury) 및 이식 거부 반응 (transplant rejection) 이 포함 된다.
황반 퇴화 (Macular degeneration): 황반에 위축 또는 퇴화의 결과가 오는 컨디션. 나이-관련된 황반 퇴화는 노인들에서 시력 상실의 주 원인이다. 황반 퇴화에는 건성 형태 (dry form) 및 습성 형태 (wet form) 로 불리는, 두 가지 다른 형태가 있다. 위축성 황반 퇴화에서는 (건성 형태), 황반 부위에 색소 교란 (pigmentary disturbance)은 있으나 황반 흉터의 증가는 없으며 및 황반 부위에 출혈이나 배출은 없다. 반면에, 배출성 황반 퇴화에서는 (습성 형태), 맥락막 혈관신생 (choroidal neovascularization)의 망막하 네트워크 (subretinal network)의 형성이 있다.
매트릭스 메탈로프로테네이즈 (Matrix metalloproteinase ( MMP ): 칼슘-의존형 아연-함유하는 엔도펩티데이즈 (endopeptidase). MMPs는 세포외 매트릭스의 구성 성분을 분해할 수 있는 능력이 있으며, 및 또한 세포-표면 수용체 쪼개는 역할, 세포 사멸성 리간드 (FAS 리간드와 같은)의 방출, 및 케모카인/사이토카인 불활성화시키는 역할을 하는 것으로 알려졌다.
혈관신생 녹내장 ( Neovascular glaucoma): 치료하기 매우 어려운 녹내장 타입. 이 컨디션은 자주 증식성 당뇨 망막증 (proliferative diabetic retinopathy) 또는 중심성 망막 정맥 폐색 (central retinal vein occlusion)에 의해 원인이 된다. 혈관신생 녹내장은 망막 또는 모양체 (ciliary body)의 허혈의 결과가 되는 다른 컨디션에 의해 또한 촉발될 수 있다. 눈에 혈류가 좋지 않은 개인은 이 컨디션에 놓일 위험성이 매우 높다. 배수 차단을 시작하는 새롭고, 비정상적인 맥관이 눈의 각도에 생성되기 시작할 때 혈관신생 녹내장의 결과가 된다. 이러한 컨디션을 가진 환자들은 빠르게 이들의 시력을 손실하기 시작한다. 때로는, 이 질환은 매우 빠르게, 특히 백내장 수술 후에, 일어난다.
비-정규 아미노산 (Non-canonical amino acid): 유전자 암호에 있는 삼중 코돈 (triplet codons)에 의해 직접적으로 암호화되는 20개 아미노산 중 하나가 아닌 아미노산. 비-정규적 아미노산은 또한 "비-표준 (non-standard)" 아미노산이라고도 불린다.
펩티드 또는 폴리펩티드 (Peptide or polypeptide): 단량체 아미노산 잔기가 아마이드 결합을 통해 함께 연결된 중합체. 아미노산이 알파-아미노산일 때, L-광학 이성질체 또는 D-광학 이성질체가 사용될 수 있으며, L-광학 이성질체가 바람직하다. "폴리펩티드 (polypeptide)", "펩티드 (peptide)," 또는 "단백질 (protein)" 이란 용어는 여기서 사용된 대로, 임의의 어떤 아미노산 서열을 포함하려는 의도가 있으며 및 당단백질과 같은 변형된 서열을 포함한다. "폴리펩티드", 및 "펩티드"는 특히 자연적으로 존재하는 단백질을 포함하는 것은 물론, 재조합 적으로 또는 합성적으로 생산된 것도 포함하려는 의도이다. 어떤 실시 예에서, 펩티드는, 10에서 100, 10에서 50, 10에서 30, 15에서 30, 또는 18에서 25의 아미노산 길이를 포함하는, 길이가 10 에서 200 아미노산 사이이다. 특정한 실시 예에서, 펩티드는 그 길이가 약 21 또는 약 22 아미노산이다. "잔기 (residue)" 는 아마이드 결합 또는 아마이드 유사 결합으로 폴리펩티드에 병합된 아미노산 또는 아미노산 유사체를 의미한다.
약학적으로 허용 가능한 운반체 (Pharmaceutically acceptable carriers):사용되는 약학적으로 허용 가능한 운반체는 전통적인 것이다. 레밍톤의 약학 과학 (Remington's Pharmaceutical Sciences, by E. W. Martin, Mack Publishing Co., Easton, PA, 15th Edition, 1975) 에서는 여기서 공개된 펩티드의 약학적 전달에 적절한 조성물 및 제형을 서술하고 있다. 일반적으로, 운반체의 성질은 적용되는 특정한 투여 방식에 의존할 것이다. 예를 들어, 비경구 제형은 보통 물, 생리 식염수, 균형된 염 용액, 수성 덱스트로즈, 글리세롤, 또는 이와 유사한 것과 같은 약학적으로 및 생리적으로 허용 가능한 액체를 매개체로 포함하는 주사 가능한 액체를 포함한다. 고체 조성물 (예를 들어, 분말, 환, 타블렛, 또는 캡슐 형태)을 위해, 전통적인 비-독성 고체 운반체에는, 예를 들어, 약학적 등급의 만니톨 (mannitol), 락토즈 (lactose), 전분 (starch), 또는 마그네슘 스테아레이트 ( magnesium stearate) 가 포함될 수 있다. 생물학적으로 중성인 운반체 이외에, 투여될 약학적 조성물에는 소량의 습윤제 또는 유화제와 같은 비-독성 보조물질, 방부제, 및 pH 버퍼제 및 이와 유사한 제제, 예를 들어, 소듐 아세테이트 (sodium acetate) 또는 소르비탄 모노라우레이트 (sorbitan monolaurate) 를 함유할 수 있다. 눈에 국부적 적용을 위하여, 제제는, 예를 들어, 인공 눈물 또는 다른 유화제와 섞일 수 있다.
폴리(락틱-코-글라이콜릭 에시드) ((Poly(lactic-co-glycolic acid)) (PLGA): 생분해성 및 생체적합적인 글라이콜릭 에시드 및 락틱 에시드의 중합체 (코-중합체).
프로테아제 (Protease): 단백질 및 펩티드를 가수분해하는 (쪼개는) 효소.
재발협착증 (Restenosis):협착의 재발, 혈관이 좁아지는 것으로, 혈액 흐름의 제한을 초래한다. 협착 (또는 재협착)은 상처에 반응하는 한 형태로서 특정한 통로에 의해 공급되는 조직에서 벽을 두껍게 하고, 속공간을 좁게 하고, 및 기능을 손실하게 한다. 중재적 시술 (녹내장 수술과 같은) 동안에 신체적인 상처는 튜브의 상피 내벽 (epithelial lining)에 상처를 주는 결과가 된다. 신체적인 상처 후에 조직의 수선은 재생 (손상된 세포를 똑같은 타입의 세포로 대치하는 것) 및 섬유화 (손상된 세포를 연결 조직으로 대처하는 것)가 관여된다. 섬유화의 과정에는, 다른 사건들 중에서, 새로운 혈관의 생성 (혈관 신생)(angiogenesis)이 포함된다.
미숙아 망막증 (Retinopathy of prematurity): 미숙아에게 영향을 주는 눈의 질환. 이는 흉터 형성 및 망막 분리의 결과가 될 수 있는 망막 혈관의 무질서한 성장이 원인이 되는 것으로 생각된다. 이 질환은 경미할 수도 있으며 및 자연적으로 해결될 수도 있으나, 심각한 경우에는 시각 장애를 초래할 수 있다.
서열 상동성 (Sequence identity):아미노산 서열 사이의 유사성은 서열 사이의 유사성의 용어로 표현되며, 그렇지 않으면 서열 상동성으로 언급된다. 서열 상동성은 자주 퍼센트 상동성 (또는 유사성 또는 호모로지) 으로서 측정된다: 퍼센트가 높을수록, 두 서열은 좀 더 유사하다. 특정한 폴리펩티드의 호모로지 또는 변이체는 표준 방법을 사용하여 정렬되었을 때 상대적으로 높은 정도의 서열 상동성을 소유할 것이다.
비교를 위한 서열 정렬 방법들은 이 분야 기술에서 잘 알려졌다. 여러 다양한 프로그램 및 정렬 알고리즘은 다음에 서술되어 있다: 스미스 및 왓트만 (Smith and Waterman, Adv. Appl. Math. 2:482, 1981);니들만 및 운쉐 (Needleman and Wunsch, J. Mol. Biol. 48:443, 1970); 피어슨 및 리프만 (Pearson and Lipman, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 85:2444, 1988); 히긴스 및 샵 (Higgins and Sharp, Gene 73:237, 1988); 히긴스 및 샵 (Higgins and Sharp, CABIOS 5:151, 1989); 코르펫 등 (Corpet et al., Nucleic Acids Research 16:10881, 1988); 및 피어슨 및 리프만 (Pearson and Lipman, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 85:2444, 1988). 그 외에, 알트슐 등은 (Altschul et al., Nature Genet. 6:119, 1994), 서열 정렬 방법 및 호모로지 계산에서 상세하게 고려할점을 제시하고 있다.
서열분석 프로그램 blastp, blastn, blastx, tblastn 및 tblastx와 연결하여 사용하기 위한 NCBI의 기본 국부 정렬 탐색 도구 (Basic Local Alignment Search Tool) (BLAST) (Altschul et al., J. Mol. Biol. 215:403, 1990) 가, 국가 생명공학 정보 센터 (National Center for Biotechnology Information)(NCBI, Bethesda, MD) 및 인터넷을 포함하는 몇 가지 소스로부터 얻을 수 있다. 이 프로그램을 사용하여 어떻게 서열 상동성을 결정하는가에 대한 설명을 인터넷으로 NCBI 웹사이트에서 얻을 수 있다.
디폴트 계수에 세트 된 갭된 blastp (gapped blastp), NCBI Blast 2.0을 사용하여 폴리펩티드의 아미노산 서열을 전장 정렬에 대하여 세었을 때 폴리펩티드의 호모로그 (homolog) 및 변이체 (varient)는 전형적으로 적어도 약 75%, 예를 들어, 적어도 약 80%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% 또는 99% 서열 상동성을 소유하는 특징이 있다. 약 30 아미노산보다 더 큰 아미노산 서열의 비교를 위하여, 디폴트 계수 (갭 존재 코스트는 11, 및 잔기 당 갭 코스트는 1) 에 세트 된 디폴트 BLOSUM62 매트릭스 (default BLOSUM62 matrix) 를 사용하여 Blast 2 서열 기능이 적용되었다. 짧은 펩티드(약 30 아미노산보다 작은)를 정렬할 경우, 정렬은, 디폴트 계수 ((열린 갭 (open gap) 9, 연장 갭 1 페널티 (extension gap 1 penalties))에 세트 된 PAM30 매트릭스를 적용하여, Blast 2 서열 기능을 사용하여 수행되어야 한다. 참조 서열에 좀 더 큰 유사성을 가진 단백질은 이 방법으로 검증하였을 때, 적어도 80%, 적어도 85%, 적어도 90%, 적어도 95%, 적어도 98%, 또는 적어도 99% 서열 상동성과 같은, 증가한 퍼센트 상동성을 보일 것이다. 전체 서열보다 적게 서열 상동성이 비교될 때, 호모로그 및 변이체는 10-20 아미노산의 짧은 범위에 걸쳐 전형적으로 적어도 80% 서열 상동성을 가질 것이며, 및 참조 서열과의 이들의 유사성에 따라 적어도 85% 또는 적어도 90% 또는 95% 서열 상동성을 소유할 것이다. 그러한 짧은 범위에 걸친 서열 상동성을 결정하는 방법들은 인터넷상으로 NCBI 웹사이트 (website) 에서 얻을 수 있다. 이 분야 기술에 전문가는 이러한 서열 상동성 범위는 안내만을 위해 제공된다는 것을 인식할 것이다; 매우 의미 있는 호모로그는 제공된 범위 밖에서 얻어질 수 있다는 것도 전적으로 가능하다.
대상체 (Subject): 살아있는 다-세포성 척추 생물로, 인간 및 비-인간 포유류를 포함하는, 인간 및 수의학적 개체 둘 다를 포함하는 카테고리 (category).
치료적으로 효과적인 양 (Therapeutically effective amount): 그 제제로 처치되는 대상체, 세포, 또는 배양에서 원하는 효과를 달성하기에 충분한 특정한 제제 (예를 들어, CXCL 펩티드)의 양.
III. 몇 가지 실시 예의 개요 (Overview of Several Embodiments)
세포 표면 G-단백질 카플된 수용체 CXCR3의 활성제는 섬유아세포 (fibroblasts), 내피세포 (endothelial cells), 혈관주위세포 (pericytes), 및 다른 부착세포 (other adherent cells)에 있는 이 수용체를 통해 작용하여 섬유화 및 혈관 신생을 제한하고 및 더 나아가 역전 시킬 수 있다. CXCR3의 활성화는 m-칼페인 (m-calpain) 억제를 통해 이동을 멈추게 하고, 및 β3 인테그린 (β3 integrin)의 μ-칼페인 (μ-calpain) 분열을 통해 내피세포에서 아노이키스 (anoikis) 의 원인이 되게 한다. 이들 두 작용은 흉터 생김을 제한하고 및 눈의 맥관 장애를 포함하는 맥관 장애를 예방하거나 또는 역전시키는데 이용될 수 있다. CXCR3 활성제의 작용은 섬유화 및 혈관신생 촉진제보다 우세하다.
면역 반응 세포도 또한 CXCR3 수용체를 발현한다, 그러나 이들 리간드를 향한 화학쏠림으로 전-이동하는 양상 (pro-migratory fashion) 으로 반응한다. 이는 CXCR3 활성제가 면역 세포(백혈구, 림프구, 대식세포 등)를 끌어들이고 및 활성화하여 흉터가 늦게 생기도록 촉진하면서 부착 세포 (섬유아세포, 내피세포, 및 상피 세포와 같은)에의 영향을 통해 흉터가 바로 생기는 것을 제한할 수도 있는 잠재적으로 혼란스러운 상황을 만든다. 실제의 결과는 이들 두 세포 집단의 양적인 균형에 의해 결정된다. 늦은 염증성 반응의 위험성은 급성 및 진행성 염증일 경우 가장 높다.
이 위험성을 제거하기 위하여, 여기서 서술된 것은 염증이 활발히 진행되는 동안 제시되는 세포 밖 프로테아제에 의해 쪼개져 불활성화될 수 있는 CXCR3의 활성제 (리간드)이다. 염증성 흉터형성은 휴지기에 있는 매트릭스를 분해하여 이를 흉터 매트릭스로 대체하는 프로테아제의 생산에 의해 달성된다. 이러한 프로테아제에는 다수의 카텝신 (cathepsins) 및 엘라스타제 (elastases)가 포함된다. 이들 프로테아제에 의해 민감하게 쪼개지는 CXCR3 리간드의 사용은 리간드가 급성 염증의 존재시에 불활성화되므로 원하지 않는 전염증성 신호가 (pro-inflammatory signaling) 소멸 되도록 한다.
공개되는 펩티드는, 흉터형성 (scarring), 맥관장애 (angiopathies), 경피증 (scleroderma) 및 자가-면역 섬유화(auto-immune fibrosis)를 포함하는, 섬유증 및 혈관 신생 질환의 치료에 사용될 수 있다. 이러한 질환 및 장애는, 피부, 폐, 간, 신장, 심장 및 눈에서와 같은 신체 어느 기관에서 다 일어날 수 있다. 이 질환은 또한, 상처 (wounds), 자가-면역 병소 (auto-immune pathology), 당뇨 (diabetes), 및, 습성 나이-관련된 황반 퇴화 ((wet age-related macular degeneration) (AMD)) 및 특발성 폐 섬유화 (idiopathic pulmonary fibrosis) (IPF)와 같은 알려지지 않는 병인 (etiologies) 에 의해 원인이 되는 그러한 것도 포함한다.
여기서 제공되는 것은 프로테아제 절단 부위를 도입하기 위하여 야생형 CXCL 아미노산 서열에 대비하여 변형된 재조합 C-X-C 모티브 케모카인 리간드 (C-X-C motif chemokine ligand)(CXCL) 펩티드이다. 어떤 실시 예에서, CXCL은 C-X-C 케모카인 수용체 3 (CXCR3) 의 리간드이다. 어떤 실시 예에서, CXCL은 CXCL10, CXCL4, CXCL9 또는 CXCL11이다. 특정한 비-제한적인 실시 예에서, CXCL은 CXCL10이다.
어떤 실시 예에서, 프로테아제는, 급성 염증 반응과 같은, 염증 반응 동안에 활성화되는 프로테아제이다. 어떤 실시 예에서, 프로테아제는 카텝신 (Catherine), 엘라스타제 (elastase) 또는 매트릭스 메탈로프로테이나제 (matrix metalloproteinase) (MMP)이다. 어떤 특정 실시 예에서, 카텝신은 카텝신 G 또는 카텝신 K이다. 다른 특정 실시 예에서, MMP 는 MMP2이다. 다른 특정 실시 예에서, 엘라스타제는 호중구 엘라스타제이다.
어떤 실시 예에서, 펩티드는, 약 1에서 약 25 아미노산의 길이와 같은, 약 20에서 약 23 아미노산의 길이와 같은, 약 21에서 약 22 아미노산의 길이와 같은, 약 12 에서 약 30 아미노산의 길이이다. 어떤 실시 예에서, 펩티드는 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 또는 30 아미노산 길이이다.
어떤 실시 예에서, 펩티드의 아미노산 서열은 서열 번호: 2-7, 17-23 및 27-34 중 어느 하나와 적어도 90%, 적어도 91%, 적어도 92%, 적어도 93%, 적어도 94%, 적어도 95%, 적어도 96%, 적어도 97%, 적어도 98% 또는 적어도 99% 동일하다. 어떤 실시 예에서, 펩티드의 아미노산 서열은 서열 번호: 2-7, 17-23 및 27-34 중 어느 하나를 포함하거나 또는 어느 하나로 구성된다.
어떤 실시 예에서, 펩티드는 아마이드화된 (amidated) 또는 메틸화된 (methylated) C-말단 프롤린을 포함한다.
어떤 실시 예에서, 펩티드는 적어도 하나의 화학적 수정을 포함한다. 예를 들어, 화학적인 수정은 펩티드의 분해를 억제하고 및/또는 펩티드의 반감기를 증가시키기 위하여 도입될 수 있다. 어떤 실시 예에서, 적어도 하나의 수정은 펩티드의 N-말단에 수정, 펩티드의 C-말단에 수정 또는 둘 다를 포함한다. 특정한 비-제한적인 실시 예에서, N-말단에 수정은 포밀화 (formylation), 아세틸화 (acetylation), 프로피오닐화 (propionylation), 파이로글루타메이트 형성 (pyroglutamate formation), 미리스토일화 (myristoylation), 팔미틸화 (palmitylation), S-팔미틸화 (S-palmitoylation), 모노-메틸화 (mono-methylation), 디-메틸화 (di-methylation), 트리-메틸화 (tri-methylation) 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다. 다른 특정한 비-제한적인 실시 예에서, C-말단에 수정은 메틸화 (methylation), 알파-아미데이션 (alpha-amidation), 또는 이들의 조합을 포함한다. 다른 실시 예에서, 적어도 하나의 수정은 비-표준적인 펩티드 연결을 포함한다.
어떤 실시 예에서, 재조합 CXCL 펩티드는 적어도 하나의 D-아미노산을 포함한다. 어떤 실시 예에서, CXCL 펩티드는 적어도 2, 적어도 3, 적어도 4, 적어도 5, 적어도 6, 적어도 7, 적어도 8, 적어도 9, 적어도 10, 적어도 11, 적어도 12, 적어도 13, 적어도 14, 적어도 15, 적어도 16, 적어도 17, 적어도 18, 적어도 19, 적어도 20 또는 적어도 21 D-아미노산과 같은, 다수의 D-아미노산을 포함한다.
어떤 실시 예에서, 재조합 CXCL 펩티드는 적어도 하나의 비정규 (non-canonical) 아미노산을 포함한다. 어떤 실시 예에서, 적어도 하나의 비정규 아미노산은 변형된 비정규 아미노산이다. 펩티드는 펩티드의 N-말단에, 펩티드의 C-말단에, 또는 둘 다에 변형된 비정규 아미노산을 포함할 수 있다. 특별한 비-제한적인 실시 예에서, 펩티드는 N-말단에 변형된 비정규 아미노산을 포함하고 및 수정은 미리스토일화 (myristoylation), 팔미틸화 (palmitylation), S-팔미토일화 (S-palmitoylation), 모노-메틸화 (mono-methylation), 디-메틸화 (di-methylation), 트리-메틸화 (tri-methylation) 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다. 다른 특이한 비-제한적인 실시 예에서는, 펩티드는 C-말단에 변형된 비정규 아미노산을 포함하고 및 수정은 메틸화 (methylation), 알파-아미데이션 (alpha-amidation), 또는 이들의 조합을 포함한다.
어떤 실시 예에서, 적어도 하나의 비정규 (non-canonical) 아미노산은 메틸화된 아미노산, 폴리에틸렌 글라이콜 (polyethylene glycol)에 접합 된 아미노산, 비오틴 (biotin)에 접합 된 아미노산, 플루오레세인 이소티오시아네이트 (fluorescein isothiocyanate) (FITC)에 접합 된 아미노산, 운반체 단백질에 접합 된 아미노산, 방사선 동위원소로 표지 된 아미노산, 또는 이들의 임의의 조합이다. 어떤 실시 예에서, 메틸화된 아미노산은 모노-메틸화된 아미노산, 디-메틸화된, 트리-메틸화된 아미노산이다. 어떤 실시 예에서, 운반체 단백질은 혈청 알부민, 난백알부민, 또는 키홀 림펫 헤모시아닌 (keyhole limpet hemocyanin) 이다. 어떤 실시 예에서, 방사선 동위원소는 2H, 15N, 13C, 또는 15N 및 13C 둘 다이다.
어떤 실시 예에서, 재조합 CXCL 펩티드는 서방형이다. 어떤 실시 예에서, 서방형에는 폴리(락틱-코-글라이콜릭 에시드) ((poly(lactic-co-glycolic acid)) (PLGA), 하이드로겔 (hydrogel) 또는 코아서베이트 (coacervate)가 포함된다.
또한, 여기서 제공되는 것은 여기서 공개되는 재조합 CXCL 펩티드 및 약학적으로 허용가능한 운반체를 포함하는 조성물이다. 어떤 실시 예에서, 조성물은 국부적, 비강 내, 흡입, 정맥 내, 유리체 내, 근육 내, 피부 내, 또는 피하로 투여를 위해 만들어진다. 어떤 실시 예에서, 조성물은 낭포성 섬유증의 치료를 위한 것과 같은, 폐에 전달하기 위하여 에어로졸화 (aerosolization) 또는 네뷸라이저 (nebulizer)로 만들어진다. 다른 실시 예에서, 조성물은 방광에 전달하기 위하여 카테터 (catheter) 및 점적주입 (instillation)으로 만들어진다. 섬유증은 조기 방광암 치료 및 만성 방광 감염에서 주요 합병증이며, 과민성방광증후군을 초래한다. 그러므로 방광으로 전달하기 위하여 만들어진 조성물은 이러한 컨디션을 치료하는데 사용될 수 있다.
어떤 실시 예에서, 조성물은 단위-용량 형태로 제공된다.
어떤 실시 예에서, 조성물은 프로테아제 억제제, 방부제, 탄력성 제제 (tonicity agent), 버퍼 제제, pH 조절제, 멸균 용매 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서, 프로테아제 억제제에는, 이것에만 국한하지 않으나, TIMP1, 오다나카팁 (odanacatib), 칼펩틴 (calpeptin), 바티마스테트 (batimastat), 일로마스테트 (ilomastat), 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서, 탄력성 제제에는, 이것에만 국한하지 않으나, 소듐 클로라이드 (sodium chloride) 와 같은 등장 버퍼를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서, 버퍼 제제에는, 이것에만 국한하지 않으나, 인산 (phosphoric acid), 초산 (acetic acid), 구연산 (citric acid), 인산 버퍼 (phosphate buffer), 히스티딘 (histidine), 트로메타민 (tromethamine), 글루코닉 에시드 (gluconic acid), 젖산 (lactic acid), 주석산 (tartaric acid), 아스파르틱 에시드 (aspartic acid), 글루타믹 에시드 (glutamic acid), 주석산 (tartaric acid), 호박산 (succinic acid), 말릭 에시드 (malic acid), 후말릭 에시드 (fumaric acid), 알파-케토글루타릭 에시드 (alpha-ketoglutaric acid), 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서, pH 조절 제제에는, 이것에만 국한하지 않으나, 염산 (hydrochloric acid)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서, 멸균 용매에는, 이것에만 국한하지 않으나, 멸균 수가 포함될 수 있다. 어떤 실시 예에서 조성물은 또한 이것에만 국한하지 않으나 트레할로즈 (trehalose)와 같은, 안정제를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서, 조성물은 또한 폴리소르베이트 (polysorbate)와 같은 계면활성제를 포함할 수 있다.
더 나아가 여기서 제공되는 것은 대상체에서 섬유증을 억제하는 방법이다. 어떤 실시 예에서, 그 방법에는 대상체에게 여기서 공개되는 CXCL 펩티드 또는 조성물 투여를 포함한다. 어떤 실시 예에서, 대상체는 상처, 자가 면역 질환, 염증성 질환 또는 장애, 또는 의원성 질환 또는 장애를 가지고 있다. 특별한 실시 예에서, 자가 면역 질환은 당뇨병, 피부 경화증 또는 자가면역 섬유증이다. 다른 특별한 실시 예에서, 염증성 질환 또는 장애는 특발성 폐 섬유증 (idiopathic pulmonary fibrosis) (IPF) 이다. 다른 특별한 실시 예에서, 의원성 질환 또는 장애는 약물-유도된 ((블레오마이신-유도 (bleomycin-induced)와 같은)) 폐 섬유증, 바실루스-칼메테-구에린 (Bacillus Calmette-Guerin) (BCG) 치료-유도된 방광 섬유증, 또는 화학요법제치료-유도된 방광 섬유증이다.
또한, 여기서 제공되는 것은 대상체에서 혈관신생을 억제하는 방법이다. 어떤 실시 예에서, 그 방법에는 대상체에게 여기서 공개되는 CXCL 펩티드 또는 조성물을 투여하는 것을 포함한다. 어떤 실시 예에서, 대상체는 눈에 혈관형성 장애를 가지고 있다. 특별한 실시 예에서, 눈에 혈관형성 장애는 습성 황반변성 (wet macular degeneration), 당뇨성 망막증, 미숙아 망막증, 녹내장 치료 후 재발협착증, 혈관신생성 녹내장 또는 각막 혈관 신생 (corneal neovascularization)이다.
IV. 펩티드 서열
현 공개는 CXCR3의 리간드로서 기능을 하는 CXCL 단백질로부터 유래 된 변형된 펩티드를 서술한다. 공개되는 펩티드는 약 18에서 약 25 아미노산 길이와 같은, 약 12, 약 13, 약 14, 약 15, 약 16, 약 17, 약 18, 약 19, 약 20, 약 21, 약 22, 약 23, 약 24, 약 25, 약 26, 약 27, 약 28, 약 29 또는 약 30 아미노산 길이와 같은, 약 12에서 약 30 아미노산 길이이다. 펩티드는 프로테아제 절단 부위를 포함하도록 수정되어, 병합된 절단 부위를 인식하는 프로테아제의 존재하에서 펩티드의 불활성화가 되게 한다. 어떤 경우에서는, 절단 부위는 카텝신 (카텝신 G 또는 카텝신 K와 같은), 엘라스타제 (호중구 엘라스타제와 같은), 또는 MMP (MMP2와 같은)의 절단 부위이다. 이 분야 전문가는, ExPASy 바이오정보학 소스 포탈 (ExPASy Bioinformatics Resource Portal) 또는 프로테아제 특이성 예측 서버 (Protease Specificity Prediction Server) (PROSPER; see also Song et al., PLoS One 7(11):e50300, 2012) 와 같은 온라인 도구의 도움과 같은 것으로 적절한 프로테아제 절단 부위를 결정할 수 있다.
이 분야 기술의 전문가는 프로테아제 절단 부위가 되도록 적절한 아미노산을 동정하고 및 치환할 수 있다. 예를 들어, 카텝신 G는 -/V/L/LHF†S/-S/A/V (서열번호 12) 를 인식하는 것으로 알려졌으며, 카텝신 K는 -/-/LPV/EA†GE/-/-/- (서열 번호 35) 를 인식하는 것으로 알려졌으며, 및 MMP2 는 -/P/-/-†LI/-/-/- (서열번호 36) 를 인식하는 것으로 알려졌으며 (Song et al., PLoS One 7(11):e50300, 2012); 및 호중구 엘라스타제는 FIRW (서열번호 13) 를 인식하는 것으로 알려졌다 (Schulenburg et al., Analyst 141(5):1645-1648, 2016).
어떤 실시 예에서, 이 펩티드는, 여기서 서열 번호 8로서 제시된, 인간 CXCL10 으로 부터 유래된다. 이 펩티드는 서열번호 8의 약 18에서 약 25의 연속적인 아미노산을 포함하는 CXCL10 의 임의의 어느 부분을 포함하는 할 수 있으며, 상기 하나 또는 그 이상의 아미노산은 선택된 프로테아제의 절단 부위를 도입하기 위하여 치환되고, 상기 변형된 펩티드 (프로테아제 없이)는 CXCR3를 활성화하는 능력은 유지한다.
CXCL10 (GENBANK TM 접근 번호 NP_001565.3; 서열 번호 NO: 8)
Figure pct00002
여기 어떤 실시 예에서, CXCL10 펩티드는 C-말단 펩티드에 근거한다:
PESKAIKNLLKAVSKERSKRSP (WT; 서열 번호: 1)
서열 번호 1은, 카텝신 G, 호중구 카텝신 또는 호중구 엘라스타제 절단 부위와 같은, 프로테아제 절단 부위를 도입하기 위하여 변형될 수 있다. 인간 CXCL10 에 근거한 변형된 펩티드의 비-제한적인 실시 예가 하기에 제공된다.
카텝신 G 및 호중구 엘라스타제 절단 부위 서열을 가진 예시적인 펩티드는:
PESKAIKNLLKAV H KE M SKRSP (펩티드 110; 서열 번호 2)
_ ESKAIKNLLKAV H KE M SKRSP (펩티드 112; 서열 번호 3)
PESKAIKNLLKAV H KERSKRSP (펩티드 116; 서열 번호 4)
_ESKAIKNLLKAV H KERSKRSP (펩티드 117; 서열 번호 5)
호중구 카텝신 절단 부위를 가진 펩티드:
PESKAIKNLLKAVS EVL SKRSP (펩티드 121; 서열 번호 6)
호중구 엘라스타제 절단 부위를 가진 펩티드:
PES FIRW NLLKAVSKE M SKRSP (펩티드 131; 서열 번호 7)
서열 번호, 2, 3, 및 7의 펩티드에서, 아르기닌 (arginine)(R)에서 메티오닌 (methionine)(M) 으로의 치환은 프로테아제 절단 부위를 도입하는 변이와는 무관하다.
어떤 실시 예에서, 펩티드는, 여기서 서열 번호 9로서 제시된, 인간 CXCL4에서 유래한다. 이 펩티드는 서열번호 9의 약 18에서 약 25의 연속적인 아미노산을 포함하는 CXCL4 의 임의의 어느 부분을 포함하는 할 수 있으며, 상기 하나 또는 그 이상의 아미노산은 선택된 프로테아제의 절단 부위를 도입하기 위하여 치환되고, 상기 변형된 펩티드 (프로테아제 없이)는 CXCR3를 활성화하는 능력은 유지한다.
CXCL4 (GENBANK TM 접근 번호 NP_002610.1; 서열 번호 9)
Figure pct00003
어떤 실시 예에서, 변형된 CXCL4 펩티드는 하기의 펩티드 중 하나에 근거한다:
DLQCLCVKTTSQVRPRHITSLEVIKAGPH (서열 번호 14)
PLYKKIIKKLLES (서열 번호 15)
LDLQAPLYKKIIKKLLES (서열 번호 16)
서열 번호 14, 15, 또는 16은 카텝신 K 또는 매트릭스 메탈로프로테이나제 2 (matrix metalloproteinase 2) (MMP2) 절단 부위와 같은, 프로테아제 절단 부위를 도입하기 위하여 수정될 수 있다. 인간 CXCL4 에 근거한 변형된 펩티드의 비-제한적인 실시 예가 하기에 제공된다.
카텝신 K 절단 부위 서열을 가진 예시적인 펩티드:
DLQCLCVKTTSQVRPRHITSLE G IKAGPH (서열 번호 17)
DLQCLCVKTTSQVRPRHITSLE E IKAGPH (서열 번호 18)
PLYKKIIKKL E ES (서열 번호 19)
LDLQAPLYKKIIKKL E ES (서열 번호 20)
MMP2 절단 부위 서열을 가진 예시적인 펩티드:
DLQCLCVKTTSQVRPR L ITSLEVIKAGPH (서열 번호 21)
PLY P KIIKKLLES (서열 번호 22)
LDLQAPLY P KIIKKLLES (서열 번호 23)
어떤 실시 예에서, 펩티드는, 여기서 서열 번호 10으로서 제시된, 인간 CXCL9로부터 유래한다. 이 펩티드는 서열번호 10의 약 18에서 약 25의 연속적인 아미노산을 포함하는 CXCL9 의 임의의 어느 부분을 포함하는 할 수 있으며, 상기 하나 또는 그 이상의 아미노산은 선택된 프로테아제의 절단 부위를 도입하기 위하여 치환되고, 상기 변형된 펩티드 (프로테아제 없이)는 CXCR3를 활성화하는 능력은 유지한다.
CXCL9 (GENBANK TM 접근 번호 NP_002407.1; 서열번호 10)
Figure pct00004
어떤 실시 예에서, 이 펩티드는, 서열번호 11로서 제시된, 인간 CXCL11로부터 유래한다. 이 펩티드는 서열번호 11의 약 18에서 약 25의 연속적인 아미노산을 포함하는 CXCL11 의 임의의 어느 부분을 포함하는 할 수 있으며, 상기 하나 또는 그 이상의 아미노산은 선택된 프로테아제의 절단 부위를 도입하기 위하여 치환되고, 상기 변형된 펩티드 (프로테아제 없이)는 CXCR3를 활성화하는 능력은 유지한다.
CXCL11 (GENBANK TM 접근 번호 NP_005400.1; 서열 번호 11)
Figure pct00005
어떤 실시 예에서, 변형된 CXCL11 펩티드는 하기의 CXCL11 펩티드 중 하나에 근거한다:
PKSKQARLIIKKVERKNF (서열 번호 24)
LNPKSKQARLIIKKVERKNF (서열 번호 25)
DKIEVIITLKENKGQR (서열번호 26)
서열 번호 24, 25, 또는 26은 카텝신 K 또는 MMP2 절단 부위와 같은 프로테아제 절단 부위를 도입하기 위하여 수정될 수 있다. 인간 CXCL11에 근거한 변형된 펩티드의 비-제한적인 실시 예가 하기에 제공된다.
카텝신 K 절단 부위 서열을 가진 예시적인 펩티드:
PKSKQARLIIKKVE E KNF (서열 번호 27)
PKSKQARLIIKKVE G KNF (서열 번호 28)
LNPKSKQARLIIKKVE E KNF ( 서열 번호 29)
LNPKSKQARLIIKKVE G KNF (서열 번호 (30)
DKIEVIITL E ENKGQR (서열 번호 31)
MMP2 절단 부위 서열을 가진 예시적인 펩티드:
PKSK P ARLIIKKVERKNF (서열 번호 32)
LNPKSK P ARLIIKKVERKNF (서열 번호 33)
DK P EVIITLKENKGQR (서열 번호 34)
V. 예시적인 실시 예
1. 재조합 C-X-C 모티프 케모카인 리간드 (CXCL) 펩티드로, 상기 펩티드는 프로테아제에 대한 절단 부위를 도입하기 위하여 야생형 CXCR 아미노산 서열에 대응하여 변형된다.
2. 실시 예 1의 재조합 CXCL 펩티드로, 상기 CXCL은 C-X-C 케모카인 수용체 3 (CXCR3)에 대한 리간드이다.
3. 실시 예 1 또는 실시 예 2의 재조합 CXCL 펩티드로, 상기 CXCL은 CXCL10, CXCL4, CXCL9 또는 CXCL11 이다.
4. 실시 예 1-3 중 어느 하나의 재조합 CXCL 펩티드로, 상기 프로테아제는 카텝신, 엘라스타제 또는 매트릭스 메탈로프로테이나제 (MMP) 이다.
5. 실시 예 4의 재조합 CXCL 펩티드로, 상기 카텝신은 카텝신 G 이다.
6. 실시 예 4의 재조합 CXCL 펩티드로, 상기 카텝신은 카텝신 K이다.
7. 실시 예 4의 재조합 CXCL 펩티드로, 상기 엘라스타제는 호중구 엘라스타제이다.
8. 실시 예 4의 재조합 CXCL 펩티드로, 상기 MMP는 MMP2 이다.
9. 실시 예 1-8 중 어느 하나의 재조합 CXCL 펩티드로, 상기 펩티드는 길이가 약 12 내지 약 30 개 아미노산이다.
10. 실시 예 1-9 중 어느 하나의 재조합 CXCL 펩티드로, 상기 펩티드는 길이가 약 18 내지 약 25 개 아미노산이다.
11. 실시 예 1-10 중 어느 하나의 재조합 CXCL 펩티드로, 상기 펩티드는 길이가 21 개 또는 22 개의 아미노산이다.
12. 실시 예 1-11 중 어느 하나의 재조합 CXCL 펩티드로, 상기 펩티드의 아미노산 서열은 서열 번호 2-7 중 어느 하나와 적어도 90 % 동일하다.
13. 실시 예 1-11 중 어느 하나의 재조합 CXCL 펩티드로, 상기 펩티드의 아미노산 서열은 서열 번호 2-7 중 어느 하나와 적어도 95 % 동일하다.
14. 실시 예 1-11 중 어느 하나의 재조합 CXCL 펩티드로, 상기 펩티드의 아미노산 서열은 서열 번호 2-7 중 어느 하나를 포함하거나 또는 어느 하나로 구성된다.
15. 실시 예 1-14 중 어느 하나의 재조합 CXCL 펩티드로, 상기 펩티드의 아미노산 서열은 서열 번호 2를 포함하거나 또는 이로 구성된다.
16. 실시 예 1-15 중 어느 하나의 재조합 CXCL 펩티드로, 상기 펩티드는 적어도 하나의 변형을 포함한다.
17. 실시 예 16의 재조합 CXCL 펩티드로, 상기 적어도 하나의 변형은 상기 펩티드의 N-말단에서의 변형, 상기 펩티드의 C-말단에서의 변형 또는 둘 다를 포함한다.
18. 실시 예 17의 재조합 CXCL 펩티드로, 상기 N- 말단에서의 변형은 포르밀화, 아세틸화, 프로피오닐화, 파이로글루타메이트 형성, 미리스토일화, 팔미틸화, S-팔미토일화, 모노-메틸화, 디-메틸화, 트리-메틸화 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다.
19. 실시 예 17 또는 실시 예 18의 재조합 CXCL 펩티드로, 상기 C-말단에서의 변형은 메틸화, 알파-아미드화 또는 이들의 조합을 포함한다.
20. 실시 예 16의 재조합 CXCL 펩티드로, 상기 적어도 하나의 변형은 비표준 펩티드 연결을 포함한다.
21. 실시 예 1-20 중 어느 하나의 재조합 CXCL 펩티드로, 적어도 하나의 D-아미노산을 포함한다.
22. 실시 예 1-21 중 어느 하나의 재조합 CXCL 펩티드로, 적어도 하나의 비-정규 아미노산을 포함한다.
23. 실시 예 22의 재조합 CXCL 펩티드로, 상기 적어도 하나의 비정규 아미노산은 변형된 비정규 아미노산이다.
24. 실시 예 23의 재조합 CXCL 펩티드로, 상기 펩티드는 상기 펩티드의 N-말단, 상기 펩티드의 C-말단 또는 둘 다에 변형된 비정규 아미노산을 포함한다.
25. 실시 예 24의 재조합 CXCL 펩티드로, 상기 펩티드는 N- 말단에 변형된 비정규 아미노산을 포함하고 및 상기 변형은 포밀화, 아세틸화, 프로피오닐화, 파이로글루타메이트 형성, 미리스토일화, 팔미틸화, S-팔미토일화, 모노-메틸화, 디-메틸화, 트리-메틸화, 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다.
26. 실시 예 24 또는 실시 예 25의 재조합 CXCL 펩티드로, 상기 펩티드는 C- 말단에 변형된 비정규 아미노산을 포함하고 및 상기 변형은 메틸화, 알파-아미드화 또는 이들의 조합을 포함한다.
27. 실시 예 22의 재조합 CXCL 펩티드로, 상기 적어도 하나의 비정규 아미노산은 메틸화된 아미노산, 폴리에틸렌 글라이콜 중합체에 접합 된 아미노산, 비오틴에 접합된 아미노산, 플루오레세인 이소티오시아네이트 (FITC) 에 접합된 아미노산, 케리어 단백질에 접합 된 아미노산, 방사성 동위 원소로 표지된 아미노산, 또는 이들의 임의 조합이다.
28. 실시 예 1-27 중 어느 하나의 재조합 CXCL 펩티드로, 서방형 제제이다.
29. 실시 예 28의 재조합 CXCL 펩티드로, 상기 서방형 제제는 폴리 (락틱-코-글라이콜 산) (PLGA), 하이드로겔 또는 코아세르베이트를 포함한다.
30. 실시 예 1-29 중 어느 하나의 재조합 CXCL 펩티드 및 약학적으로 허용할만한 담체를 포함하는 조성물.
31. 실시 예 30의 조성물로, 국소, 비강내, 흡입, 정맥내, 유리체내, 근육내, 피내 또는 피하 투여용으로 제형화된다.
32. 실시 예 30의 조성물로, 에어로졸화 또는 네뷸라이저에 의해 폐로 전달하기 위해 제형화된다.
33. 실시 예 30의 조성물로, 카테터 및 점적주입에 의해 방광으로 전달하기 위해 제형화된다.
34. 단위 용량 형태의 실시 예 30-33 중 어느 하나의 조성물.
35. 대상체에서 섬유증을 억제하는 방법으로, 대상체에게 실시 예 1-29 중 어느 하나의 CXCL 펩티드 또는 실시 예 30-34 중 어느 하나의 조성물 투여를 포함한다.
36. 실시 예 35의 방법으로, 상기 대상체는 상처, 자가면역 질환, 염증성 질환 또는 장애, 또는 의원성 질환 또는 장애를 가진다.
37. 실시 예 36의 방법으로, 상기 자가면역 질환은 당뇨병, 경피증 또는 자가면역 섬유증이다.
38. 실시 예 36의 방법으로, 상기 염증성 질환 또는 장애는 특발성 폐섬유증 (IPF) 이다.
39. 실시 예 36의 방법으로, 상기 의원성 질환 또는 장애는 약물 유발성 폐섬유증, 바실러스 칼메테-게린 (BCG) 치료 유발성 방광섬유증 또는 화학요법 유발성 방광섬유증이다.
40. 대상체에서 혈관신생을 억제하는 방법으로, 대상체에 실시 예 1-29 중 어느 하나의 CXCL 펩티드 및 실시 예 30-34 중 어느 하나의 조성물의 투여를 포함한다.
41. 실시 예 40의 방법으로, 상기 대상체는 눈의 혈관신생 장애를 가진다.
42. 실시 예 41의 방법으로, 상기 눈의 혈관신생 장애는 습성 황반변성, 당뇨병성 망막증, 미숙아 망막증, 녹내장 치료 후 재협착증, 신생혈관 녹내장 또는 각막혈관신생이다.
하기의 실시 예가 어떤 특정한 특징 및/또는 실시 예를 보여주기 위하여 제공된다. 이들 실시 예들은 이 공개가 서술된 특정한 특징 또는 실시 예로 제한하는 것으로 해석되어서는 않된다.
실시 예
실시 예 1: 프로테아 절단에 민감한 변형된 펩티드
이 실시 예는 급성 염증성 반응의 세포 외 프로테아제에 의해 절단되기 쉽도록 제작된 펩티드를 서술한다.
이전의 연구에서 CXCR3의 천연 리간드 (CXCL10 과 같은)의 선상 펩티드 단편은 CXCR3에 결합하고 및 활성화할 수 있음을 보였다 (U.S. 특허 번호, 9,180,167; 9,452,200; 및 9,872,889 참조, 이들의 내용이 그 전문으로 여기서 참고 문헌에 병합되었다). CXCR3를 통해 신호를 주는 케모카인은 부착 세포에서 항-섬유증 효과를 유도하고 및 선천성 면역 시스템 세포에서 염증성 및 섬유증 효과 촉진 둘 다를 할 수 있다. 염증성 반응 동안에 CXCR3 활성제의 섬유증 효과를 제한하기 위하여, 급성 염증성 반응 동안에 존재하는 프로테아제에 의하여 절단되기 쉬운 펩티드가 디자인되었다. 그러므로 염증성 반응이 유도될 때, 이 제작된 펩티드는 절단되고, 이로써 친-섬유증 효과가 제한된다.
펩티드 110 (서열 번호 2) 는 인간 CXCL10 (또한, IP-10으로도 알려졌다)의 변형된 단편이다. 야생형 인간 서열 (서열 번호 1) 에 비교하여, 펩티드 110은 아르기닌이 메티오닌으로 치환된 것을 함유하고 및 세린 잔기가 히스티딘으로 대체되어 있다. 후자의 치환은 카테신 G 및 호중구 엘라스타제 절단 부위의 도입 결과가 된다. 치환된 잔기는 굵고 밑줄로 표시 되어 있다:
인간 서열: PESKAIKNLLKAVSKERSKRSP (서열 번호 1)
펩티드 110: PESKAIKNLLKAV H KE M SKRSP (서열 번호 2)
히스티딘이 세린으로의 치환은 비-보존적 아미노산 변화이므로, 제작된 펩티드가 맥락막 혈관 신생 (choroidal neovascularization) (CNV) 생쥐 모델에서 혈관 신생 및 섬유증을 차단하는 능력을 유지하고 있는지를 확인하기 위하여 실험이 수행되었다.
레이저-유도된 CNV
생쥐 CNV는 이전에 서술된 대로 브르흐 멤브레인 (Bruch's membrane)의 레이저 광응고-유도 파열로 유도되었다. 간략하게, 7- 에서 8-주령의 여성 C57BL/6J 생쥐를 염산 케타민 (ketamine hydrochloride) (100 mg/kg 몸무게)으로 마취시키고, 동공은 1% 트로피카마이드 (tropicamide)로 확장시켰다. 532-nm 디오드 레이저 광응고 (diode laser photocoagulation)(스폿 크기 75 mm; 지속기간 0.1 초; 파워, 120mW)로 3회 화상 (burn)을 오큐라이트 디오드 레이저 (OcuLight GL diode laser) (Iridex, Mountain View, CA)의 슬릿 램프 전달 시스템 (slit lamp delivery system) 으로하여 각 망막에 전달시키고, 커버 슬립을 콘택트렌즈로 사용하여 망막을 관찰하였다. 화상은 망막의 후 극의 9, 12, 및 3시 위치에서 수행되었다. 레이저 할 때에 거품이 생기는 것은, 브르흐 멤브레인의 파열을 제시하는 것으로, 맥락막 혈관신생 (NV) 을 얻는데 중요한 인자이며, 및 그러므로 거품이 생기는 화상만이 본 연구에 포함되었다.
레이저 처치 바로 후에, 생쥐는 펩티드 110 (서열 번호 2) 1μg (도 1A) 또는 3μg (도 1B)으로, 또는 세 개의 양성 대조군 펩티드 (펩티드 102, 펩티드 105, 펩티드 107) 중 하나로, 1μl 부피로 한쪽 눈에 주사되고, 및 반대쪽 눈은 섞은 펩티드를 대조군으로 하여 주사되었다. 다른 대조군 생쥐는 운반체만 주사되었다. 주사 후에, 각막은 항생제 연고로 보호되었다. 레이저 처치 후 7일에, 생쥐는 안락사시켰다. 눈은 적출되고 및 10% PBS-버퍼 된 포르말린 (PBS-buffered Formalin) 에 3시간 동안 고정시켰다. 맥락 (choroids)은 해부되고 및 1.5 ml 에펜도르프 듀브에
넣고 및 FITC 접합된 GSA-렉틴(Lectin) IB4 (1:150, Vector, Frederick, MD) 으로 4°C 에서 하룻밤 동안 돌리면서 염색시켰다. PBST로 세 번 세척 후에, 맥락은 유리 슬라이드에 고정하고 및 형광 현미경으로 검사하였다. 이미지는 삼-색 CCD 카메라 및 프레임 그래버 (frame grabber)로 디지털화하였다. 각 파열 부위에서 맥락 NV의 총 면적을 측정하기 위하여 이미지 분석 소프트웨어 (Image-Pro Plus; MediaCybernetics, Silver Spring, MD)가 사용되었다.
도 1A-1B에서 보여준 대로, 펩티드 110은 펩티드의 두 용량에서 맥락 혈관 신생이 상당히 감소 되는 것으로 증명된 바와 같이 이의 항-혈관신생 활성을 유지하였다.
실시 예 2: 제작된 프로테아제 절단 부위를 가진 CXCR3 활성화 펩티드
이 실시 예는 급성 염증 동안에 활성화되는 프로테아제의 하나 또는 그 이상의 절단 부위를 함유하도록 디자인된 인간 CXCL10, 인간 CXCL4 또는 인간 CXCL11의 서열에 근거한 추가의 펩티드를 서술한다.
카텝신 G 및 호중구 엘라스타제 절단 부위를 가진 CXCL10-유래된 펩티드;
PESKAIKNLLKAV H KEMSKRSP (펩티드 110; 서열 번호 2)
_ ESKAIKNLLKAV H KEMSKRSP (펩티드 112; 서열번호 3)
PESKAIKNLLKAV H KERSKRSP (펩티드 116; 서열 번호 4)
_ ESKAIKNLLKAV H KERSKRSP (펩티드 117; 서열 번호 5)
호중구 카텝신 절단 부위를 가진 CXCL10-유래 펩티드:
PESKAIKNLLKAVS EVL SKRSP (펩티드 121; 서열 번호 6)
호중구 엘라스타제 절단 부위를 가진 CXCL10-유래 펩티드:
PES FIRW NLLKAVSKEMSKRSP (펩티드 131; 서열 번호 7)
카텝신 K 절단 부위 서열을 가진 CXCL4-유래 펩티드:
DLQCLCVKTTSQVRPRHITSLE G IKAGPH (서열 번호 17)
DLQCLCVKTTSQVRPRHITSLE E IKAGPH (서열 번호 18)
PLYKKIIKKL E ES (서열 번호 19)
LDLQAPLYKKIIKKL E ES (서열 번호 20)
MMP2 절단 부위 서열을 가진 CXCL4-유래 펩티드:
DLQCLCVKTTSQVRPR L ITSLEVIKAGPH (서열 번호 21)
PLY P KIIKKLLES ( 서열 번호 22)
LDLQAPLY P KIIKKLLES (서열 번호 23)
카텝신 K 절단 부위 서열을 가진 CXCL11-유래 펩티드:
PKSKQARLIIKKVE E KNF (서열 번호 27)
PKSKQARLIIKKVE G KNF (서열 번호 28)
LNPKSKQARLIIKKVE E KNF ( 서열 번호 29)
LNPKSKQARLIIKKVE G KNF (서열 번호 (30)
DKIEVIITL E ENKGQR (서열 번호 31)
MMP2 절단 부위 서열을 가진 CXCL11-유래 펩티드:
PKSK P ARLIIKKVERKNF (서열 번호 32)
NPKSK P ARLIIKKVERKNF (서열 번호 33)
DK P EVIITLKENKGQR (서열 번호 34)
공개되는 주제의 원리가 적용될 수 있는 많은 가능한 실시 예의 관점에서, 보여준 실시 예들은 단지 본 공개의 바람직한 실시 예들일 뿐이며 및 본 공개의 범위를 제한하는 것으로 간주하여서는 안 된다. 오히려, 본 공개의 범위는 하기의 청구 범위에 의해 정의된다. 그러므로 우리는 우리의 발명의 모든 것은 이 청구 범위의 범위 및 정신 내로 부터 온다는 것을 청구한다.
<110> UNIVERSITY OF PITTSBURGH - OF THE COMMONWEALTH SYSTEM OF HIGHER EDUCATION <120> CLEAVABLE ACTIVATORS OF CXCR3 AND METHODS OF USE <130> 8123-101089-02 <150> US 62/748,711 <151> 2018-10-22 <160> 36 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 22 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 1 Pro Glu Ser Lys Ala Ile Lys Asn Leu Leu Lys Ala Val Ser Lys Glu 1 5 10 15 Arg Ser Lys Arg Ser Pro 20 <210> 2 <211> 22 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic peptide <400> 2 Pro Glu Ser Lys Ala Ile Lys Asn Leu Leu Lys Ala Val His Lys Glu 1 5 10 15 Met Ser Lys Arg Ser Pro 20 <210> 3 <211> 21 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic peptide <400> 3 Glu Ser Lys Ala Ile Lys Asn Leu Leu Lys Ala Val His Lys Glu Met 1 5 10 15 Ser Lys Arg Ser Pro 20 <210> 4 <211> 22 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic peptide <400> 4 Pro Glu Ser Lys Ala Ile Lys Asn Leu Leu Lys Ala Val His Lys Glu 1 5 10 15 Arg Ser Lys Arg Ser Pro 20 <210> 5 <211> 21 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic peptide <400> 5 Glu Ser Lys Ala Ile Lys Asn Leu Leu Lys Ala Val His Lys Glu Arg 1 5 10 15 Ser Lys Arg Ser Pro 20 <210> 6 <211> 22 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic peptide <400> 6 Pro Glu Ser Lys Ala Ile Lys Asn Leu Leu Lys Ala Val Ser Glu Val 1 5 10 15 Leu Ser Lys Arg Ser Pro 20 <210> 7 <211> 22 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic peptide <400> 7 Pro Glu Ser Phe Ile Arg Trp Asn Leu Leu Lys Ala Val Ser Lys Glu 1 5 10 15 Met Ser Lys Arg Ser Pro 20 <210> 8 <211> 98 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 8 Met Asn Gln Thr Ala Ile Leu Ile Cys Cys Leu Ile Phe Leu Thr Leu 1 5 10 15 Ser Gly Ile Gln Gly Val Pro Leu Ser Arg Thr Val Arg Cys Thr Cys 20 25 30 Ile Ser Ile Ser Asn Gln Pro Val Asn Pro Arg Ser Leu Glu Lys Leu 35 40 45 Glu Ile Ile Pro Ala Ser Gln Phe Cys Pro Arg Val Glu Ile Ile Ala 50 55 60 Thr Met Lys Lys Lys Gly Glu Lys Arg Cys Leu Asn Pro Glu Ser Lys 65 70 75 80 Ala Ile Lys Asn Leu Leu Lys Ala Val Ser Lys Glu Arg Ser Lys Arg 85 90 95 Ser Pro <210> 9 <211> 101 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 9 Met Ser Ser Ala Ala Gly Phe Cys Ala Ser Arg Pro Gly Leu Leu Phe 1 5 10 15 Leu Gly Leu Leu Leu Leu Pro Leu Val Val Ala Phe Ala Ser Ala Glu 20 25 30 Ala Glu Glu Asp Gly Asp Leu Gln Cys Leu Cys Val Lys Thr Thr Ser 35 40 45 Gln Val Arg Pro Arg His Ile Thr Ser Leu Glu Val Ile Lys Ala Gly 50 55 60 Pro His Cys Pro Thr Ala Gln Leu Ile Ala Thr Leu Lys Asn Gly Arg 65 70 75 80 Lys Ile Cys Leu Asp Leu Gln Ala Pro Leu Tyr Lys Lys Ile Ile Lys 85 90 95 Lys Leu Leu Glu Ser 100 <210> 10 <211> 125 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 10 Met Lys Lys Ser Gly Val Leu Phe Leu Leu Gly Ile Ile Leu Leu Val 1 5 10 15 Leu Ile Gly Val Gln Gly Thr Pro Val Val Arg Lys Gly Arg Cys Ser 20 25 30 Cys Ile Ser Thr Asn Gln Gly Thr Ile His Leu Gln Ser Leu Lys Asp 35 40 45 Leu Lys Gln Phe Ala Pro Ser Pro Ser Cys Glu Lys Ile Glu Ile Ile 50 55 60 Ala Thr Leu Lys Asn Gly Val Gln Thr Cys Leu Asn Pro Asp Ser Ala 65 70 75 80 Asp Val Lys Glu Leu Ile Lys Lys Trp Glu Lys Gln Val Ser Gln Lys 85 90 95 Lys Lys Gln Lys Asn Gly Lys Lys His Gln Lys Lys Lys Val Leu Lys 100 105 110 Val Arg Lys Ser Gln Arg Ser Arg Gln Lys Lys Thr Thr 115 120 125 <210> 11 <211> 94 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 11 Met Ser Val Lys Gly Met Ala Ile Ala Leu Ala Val Ile Leu Cys Ala 1 5 10 15 Thr Val Val Gln Gly Phe Pro Met Phe Lys Arg Gly Arg Cys Leu Cys 20 25 30 Ile Gly Pro Gly Val Lys Ala Val Lys Val Ala Asp Ile Glu Lys Ala 35 40 45 Ser Ile Met Tyr Pro Ser Asn Asn Cys Asp Lys Ile Glu Val Ile Ile 50 55 60 Thr Leu Lys Glu Asn Lys Gly Gln Arg Cys Leu Asn Pro Lys Ser Lys 65 70 75 80 Gln Ala Arg Leu Ile Ile Lys Lys Val Glu Arg Lys Asn Phe 85 90 <210> 12 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (1) <223> Xaa = any amino acid <220> <221> MISC_FEATURE <222> (4) <223> Xaa = Leu, His or Phe <220> <221> MISC_FEATURE <222> (6) <223> Xaa = Ser or no amino acid <400> 12 Xaa Val Leu Xaa Ser Xaa Ala Val 1 5 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<210> 19 <211> 13 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic peptide <400> 19 Pro Leu Tyr Lys Lys Ile Ile Lys Lys Leu Glu Glu Ser 1 5 10 <210> 20 <211> 18 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic peptide <400> 20 Leu Asp Leu Gln Ala Pro Leu Tyr Lys Lys Ile Ile Lys Lys Leu Glu 1 5 10 15 Glu Ser <210> 21 <211> 29 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic peptide <400> 21 Asp Leu Gln Cys Leu Cys Val Lys Thr Thr Ser Gln Val Arg Pro Arg 1 5 10 15 Leu Ile Thr Ser Leu Glu Val Ile Lys Ala Gly Pro His 20 25 <210> 22 <211> 13 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic peptide <400> 22 Pro Leu Tyr Pro Lys Ile Ile Lys Lys Leu Leu Glu Ser 1 5 10 <210> 23 <211> 18 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic peptide <400> 23 Leu Asp Leu Gln Ala Pro Leu Tyr Pro Lys Ile Ile Lys Lys Leu Leu 1 5 10 15 Glu Ser <210> 24 <211> 18 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 24 Pro Lys Ser Lys Gln Ala Arg Leu Ile Ile Lys Lys Val Glu Arg Lys 1 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Gly Lys Asn Phe 20 <210> 31 <211> 16 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic peptide <400> 31 Asp Lys Ile Glu Val Ile Ile Thr Leu Glu Glu Asn Lys Gly Gln Arg 1 5 10 15 <210> 32 <211> 18 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic peptide <400> 32 Pro Lys Ser Lys Pro Ala Arg Leu Ile Ile Lys Lys Val Glu Arg Lys 1 5 10 15 Asn Phe <210> 33 <211> 20 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic peptide <400> 33 Leu Asn Pro Lys Ser Lys Pro Ala Arg Leu Ile Ile Lys Lys Val Glu 1 5 10 15 Arg Lys Asn Phe 20 <210> 34 <211> 16 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic peptide <400> 34 Asp Lys Pro Glu Val Ile Ile Thr Leu Lys Glu Asn Lys Gly Gln Arg 1 5 10 15 <210> 35 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (1)..(2) <223> Xaa can be any naturally occurring amino acid <220> <221> MISC_FEATURE <222> (3) <223> Xaa = Leu, Pro or Val <220> <221> MISC_FEATURE <222> (4) <223> Xaa = Glu or Ala <220> <221> MISC_FEATURE <222> (5) <223> Xaa = Gly or Glu <220> <221> MISC_FEATURE <222> (6)..(8) <223> Xaa can be any naturally occurring amino acid <400> 35 Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa 1 5 <210> 36 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic peptide <220> <221> MISC_FEATURE <222> (1) <223> Xaa can be any naturally occurring amino acid <220> <221> MISC_FEATURE <222> (3)..(4) <223> Xaa can be any naturally occurring amino acid <220> <221> MISC_FEATURE <222> (5) <223> Xaa = Leu or Ile <220> <221> MISC_FEATURE <222> (6)..(8) <223> Xaa can be any naturally occurring amino acid <400> 36 Xaa Pro Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa 1 5

Claims (42)

  1. 재조합 C-X-C 모티프 케모카인 리간드 (CXCL) 펩티드로, 상기 펩티드는 프로테아제에 대한 절단 부위를 도입하기 위한 야생형 CXCR 아미노산 서열에 대응하여 변형되는, 재조합 CXCL 펩티드.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 CXCL은 C-X-C 케모카인 수용체 3 (CXCR3)에 대한 리간드인, 재조합 CXCL 펩티드.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 CXCL은 CXCL10, CXCL4, CXCL9 또는 CXCL11 인, 재조합 CXCL 펩티드.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 프로테아제는 카텝신, 엘라스타제 또는 매트릭스 메탈로프로테이나제 (MMP) 인, 재조합 CXCL 펩티드.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 카텝신은 카텝신G 인, 재조합 CXCL 펩티드.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 카텝신은 카텝신K 인, 재조합 CXCL 펩티드.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 엘라스타제는 호중구 엘라스타제인, 재조합 CXCL 펩티드.
  8. 제 4 항에 있어서, 상기 MMP는 MMP2 인, 재조합 CXCL 펩티드.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 펩티드는 길이가 약 12 내지 약 30 개 아미노산인, 재조합 CXCL 펩티드.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 펩티드는 길이가 약 18 내지 약 25 개 아미노산인, 재조합 CXCL 펩티드.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 펩티드는 길이가 21 개 또는 22 개의 아미노산인, 재조합 CXCL 펩티드.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 펩티드의 아미노산 서열은 서열 번호 2-7, 17-23 및 27-34 중 어느 하나와 적어도 90 % 동일한, 재조합 CXCL 펩티드.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 펩티드의 아미노산 서열은 서열 번호 2-7, 17-23 및 27-34 중 어느 하나와 적어도 95 % 동일한, 재조합 CXCL 펩티드.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 펩티드의 아미노산 서열은 서열 번호 2-7, 17-23 및 27-34 중 어느 하나를 포함하거나 또는 이 중 어느 하나로 구성되는, 재조합 CXCL 펩티드.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 펩티드의 아미노산 서열은 서열번호 2를 포함하거나 또는 이로 구성되는, 재조합 CXCL 펩티드.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 펩티드는 적어도 하나의 화학적 변형을 포함하는, 재조합 CXCL 펩티드.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 화학적 변형은 상기 펩티드의 N- 말단에서의 변형, 상기 펩티드의 C- 말단에서의 변형 또는 둘 다를 포함하는, 재조합 CXCL 펩티드.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 N-말단에서의 변형은 포르밀화, 아세틸화, 프로피 오닐화, 파이로글루타메이트 형성, 미리스토일화, 팔미틸화, S-팔미토일화, 모노-메틸화, 디-메틸화, 트리-메틸화 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 재조합 CXCL 펩티드.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 C- 말단에서의 변형은 메틸화, 알파-아미드화 또는 이들의 조합을 포함하는, 재조합 CXCL 펩티드.
  20. 제 16 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 화학적 변형은 비표준 펩티드 연결을 포함하는, 재조합 CXCL 펩티드.
  21. 제 1 항에 있어서, 적어도 하나의 D-아미노산을 포함하는, 재조합 CXCL 펩티드.
  22. 제 1 항에 있어서, 적어도 하나의 비정규 아미노산을 포함하는, 재조합 CXCL 펩티드.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 비정규 아미노산은 변형된 비정규 아미노산인, 재조합 CXCL 펩티드.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 펩티드는 상기 펩티드의 N-말단, 상기 펩티드의 C-말단 또는 둘 다에 변형된 비정규 아미노산을 포함하는, 재조합 CXCL 펩티드.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 펩티드는 N-말단에 변형된 비정규 아미노산을 포함하고 및 상기 변형은 포밀화, 아세틸화, 프로피오닐화, 파이로글루타메이트 형성, 미리스토일화, 팔미틸화, S-팔미토일화, 모노-메틸화, 디-메틸화, 트리-메틸화 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 재조합 CXCL 펩티드.
  26. 제 24 항에 있어서, 상기 펩티드는 C-말단에 변형된 비정규 아미노산을 포함하고 및 상기 변형은 메틸화, 알파-아미드화 또는 이들의 조합을 포함하는, 재조합 CXCL 펩티드.
  27. 제 22 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 비정규 아미노산은 메틸화된 아미노산, 폴리에틸렌 글라이콜 중합체에 접합된 아미노산, 비오틴에 접합된 아미노산, 플루오레세인 이소티오시아네이트에 접합된 아미노산 (FITC), 캐리어 단백질에 접합 된 아미노산, 방사성 동위 원소로 표지된 아미노산, 또는 이들의 임의 조합인, 재조합 CXCL 펩티드.
  28. 제 1 항에 있어서, 서방형 제제의, 재조합 CXCL 펩티드.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 서방형 제제는 폴리 (락틱-코-글라이콜 산) (PLGA), 하이드로겔 또는 코아세르베이트를 포함하는, 재조합 CXCL 펩티드.
  30. 제 1 항의 재조합 CXCL 펩티드 및 약학적으로 허용되는 담체를 포함하는 조성물.
  31. 제 30 항에 있어서, 국소, 비강내, 흡입, 정맥내, 유리체내, 근육내, 피내 또는 피하 투여용으로 제형화된, 조성물.
  32. 제 30 항에 있어서, 에어로졸화 또는 네뷸라이저에 의해 폐로 전달하기 위해 제형화된, 조성물.
  33. 제 30 항에 있어서, 카테터 및 점적주입에 의해 방광으로 전달하기 위해 제형화된, 조성물.
  34. 제 30 항에 있어서, 단위-용량 형태의, 조성물.
  35. 대상체에 제 1 항의 CXCL 펩티드를 투여하는 것을 포함하는, 대상체에서 섬유증을 억제하는 방법.
  36. 제 35 항에 있어서, 상기 대상체는 상처, 자가면역 질환, 염증성 질환 또는 장애, 또는 의원성 질환 또는 장애를 가진, 방법.
  37. 제 36 항에 있어서, 상기 자가면역 질환은 당뇨병, 경피증 또는 자가면역섬유증인, 방법.
  38. 제 36 항에 있어서, 상기 염증성 질환 또는 장애는 특발성 폐섬유증 (IPF) 인, 방법.
  39. 제 36 항에 있어서, 상기 의원성 질환 또는 장애는 약물 유발성 폐섬유증,바실러스 칼메테-게린 (BCG) 치료 유발성 방광섬유증 또는 화학요법 유발성 방광섬유증인, 방법.
  40. 대상체에 제 1 항의 CXCL 펩티드를 투여하는 것을 포함하는, 대상체에서 혈관신생을 억제하는 방법.
  41. 제 40 항에 있어서, 상기 대상체는 눈의 혈관신생 장애를 가진, 방법.
  42. 제 41 항에 있어서, 상기 눈의 혈관신생 장애는 습성 황반변성, 당뇨병성 망막증, 미숙아 망막증, 녹내장 치료후 재협착증, 신생혈관 녹내장 또는 각막혈관신생인, 방법.
KR1020217014758A 2018-10-22 2019-10-18 절단 가능한 cxcr3의 활성제 및 이의 사용 방법 KR20210081372A (ko)

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