KR20210135482A - 키메라 디코이를 이용한 척추 질환의 치료 - Google Patents

키메라 디코이를 이용한 척추 질환의 치료 Download PDF

Info

Publication number
KR20210135482A
KR20210135482A KR1020217023264A KR20217023264A KR20210135482A KR 20210135482 A KR20210135482 A KR 20210135482A KR 1020217023264 A KR1020217023264 A KR 1020217023264A KR 20217023264 A KR20217023264 A KR 20217023264A KR 20210135482 A KR20210135482 A KR 20210135482A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
decoy
binding site
dna binding
double
subject
Prior art date
Application number
KR1020217023264A
Other languages
English (en)
Inventor
코이치 마스다
타카히로 나카자와
Original Assignee
더 리전츠 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아
안제스 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 더 리전츠 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아, 안제스 가부시키가이샤 filed Critical 더 리전츠 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아
Publication of KR20210135482A publication Critical patent/KR20210135482A/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7088Compounds having three or more nucleosides or nucleotides
    • A61K31/713Double-stranded nucleic acids or oligonucleotides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P19/00Drugs for skeletal disorders
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P19/00Drugs for skeletal disorders
    • A61P19/04Drugs for skeletal disorders for non-specific disorders of the connective tissue
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/04Centrally acting analgesics, e.g. opioids
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/113Non-coding nucleic acids modulating the expression of genes, e.g. antisense oligonucleotides; Antisense DNA or RNA; Triplex- forming oligonucleotides; Catalytic nucleic acids, e.g. ribozymes; Nucleic acids used in co-suppression or gene silencing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2310/00Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/10Type of nucleic acid
    • C12N2310/13Decoys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2310/00Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/30Chemical structure
    • C12N2310/35Nature of the modification
    • C12N2310/351Conjugate
    • C12N2310/3519Fusion with another nucleic acid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2320/00Applications; Uses
    • C12N2320/30Special therapeutic applications
    • C12N2320/31Combination therapy

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

척추 질환을 치료하기 위한 방법 및 조성물이 본원에 제공된다. 특히, 추간판 퇴화의 치료, 연골세포 세포외 기질의 재생, 척추 통증, 추간판 세포에 있어서의 프로테오글리칸의 합성 촉진을 위한 2개의 전사 인자(NF-κB 및 STAT6)의 DNA 결합 부위에 결합할 수 있는 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이의 사용이 제공된다.

Description

키메라 디코이를 이용한 척추 질환의 치료
(관련출원의 상호참조)
본 출원은 2018년 12월 24일에 출원된 미국 가출원 번호 62/784,599호의 우선권을 주장하며, 이 출원은 참조로 여기에 포함된다.
본 발명은 일반적으로 올리고뉴클레오티드 디코이(decoy)에 관한 것으로, 보다 구체적으로 척추 통증의 치료를 위한 2개의 전사 인자의 DNA 결합 부위에 결합할 수 있는 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이의 사용에 관한 것이다.
요통(LBP)은 오늘날 미국에서 장애의 주요 원인이다. 3년간 미국인의 15∼20%가 요통으로 인해 의료를 필요로 한다. 요통으로 인한 사회적 비용은 생산성 손실과 의료 비용으로 인해 500억 달러 이상이다. LBP는 요추의 많은 구성 요소, 특히 추간판(IVD), 척추주위 근육, 및 관절돌기관절 또는 후관절에 의해 야기될 수 있다.
최근 연구에서는, LBP의 최대 30%가 후관절에 의해 발생된다고 시사되어 있다. 최근에는 후관절 병리가 LBP를 야기한다고 시사되어 있지만, 역사적으로 IVD의 퇴화는 요통과 연관되어 있으며, IVD 퇴화는 후관절 골관절염(OA)에 선행한다고 생각되고 있다. 그러나 후관절에서의 퇴행성 변화와 IVD 사이의 관계는 거의 알려져 있지 않는다.
현재, 후관절 OA의 대부분의 치료는 물리 치료, 내측분지 차단술(medial branch block), 관절내 국소 마취, 스테로이드 주사 또는 고주파 신경차단술(radiofrequency denervation)로 제한된다. 미국 질병예방 특별위원회(USPSTF: US Preventive Service Task Force) 기준에 근거하면, 내측분지 차단술의 에비던스 레벨(evidence level)은 I∼II-1이다. 관절내 후관절 차단술과 고주파 신경차단술에 대한 에비던스 레벨은 각각 II-1∼2와 II-2∼II-3이다. 수술적 개입을 지지하는 명확한 증거는 없지만, 수술도 간혹 행해진다. 최근에, 후관절 관절증(facet joint arthropathy)에 대한 히알루론산의 효과가 연구되었지만, 이 치료의 효능은 여전히 논란의 여지가 있다.
후관절 퇴화 및 통증 발생의 진행에 있어서 염증의 특징은 중추적인 역할을 하는 것으로 알려져 있다[2, 3]. 후관절에서 생성된 만성 LBP를 치료하기 위해 요추 후관절 신경차단술을 사용한 이중 맹검의 대조 임상 시험의 1년 추적 조사는 이들 환자를 관리하기 위해 비수술적 요법이 사용될 수 있다는 것을 시사한다. 후관절 주사는 일반적으로 코르티코스테로이드의 주사를 수반하는 침습적 시술이 최소로 사용되지만; 스테로이드는 연골세포에 의한 매트릭스 합성의 억제[4] 및 감염 등의 부작용이 있는 것으로 알려져 있다.
따라서, 후관절 통증과 같은 LBP를 치료하기 위한 비침습적 치료의 필요성이 존재한다.
본 발명은 후관절에의 키메라 디코이 올리고데옥시뉴클레오티드 주사가 래트에 있어서 트롬빈에 의해 유발된 후관절 통증을 개선하는데 있어서 덱사메타손과 유사하거나 또는 우수한 효능을 나타냈다는 발견에 근거한다. 따라서, 본 발명은 척추 통증의 치료 방법을 제공한다. 상기 방법은 NF-κB의 DNA 결합 부위 및 신호 변환자-전사 활성자 6(STAT6)의 DNA 결합 부위에 결합할 수 있는 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이의 유효량을 그 필요로 하는 피험체에게 투여함으로써, 피험체에 있어서의 척추 통증을 치료하는 단계를 포함한다. 다양한 실시형태에 있어서, 디코이의 크기는 13mer∼15mer이다. 다양한 실시형태에 있어서, 디코이는 서열번호: 1 또는 6으로 표시되는 서열을 갖는다. 다양한 실시형태에 있어서, 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이에 있어서의 각 뉴클레오티드 사이의 결합의 적어도 일부는 포스포로티오에이트 결합을 포함한다. 다양한 실시형태에 있어서, 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이에 있어서의 각 뉴클레오티드 사이의 결합의 적어도 일부는 포스포로티오에이트 결합을 포함한다. 다양한 실시형태에 있어서, 디코이의 5' 말단은 링커를 통해 또는 직접 PLGA 나노입자에 결합된다. 다양한 실시형태에 있어서, 디코이는 피험체의 후관절 내로 직접 투여된다. 다양한 실시형태에 있어서, 디코이는 추간판내 주사 또는 경막외 주사를 통해 투여된다. 유사한 양태에 있어서, 본 발명은 척추 통증 치료에 사용되는, NF-κB의 DNA 결합 부위 및 신호 변환자-전사 활성자 6(STAT6)의 DNA 결합 부위에 결합할 수 있는 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이; 및 NF-κB의 DNA 결합 부위 및 신호 변환자-전사 활성자 6(STAT6)의 DNA 결합 부위에 결합할 수 있는 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이를 포함하는, 척추 통증 치료제를 제공한다. 척추 통증의 치료 방법에 대한 상기 설명은 이러한 유사한 양태에 동일하게 적용된다.
또 다른 양태에 있어서, 본 발명은 피험체에 있어서 추간판 퇴화의 치료 방법을 제공한다. 상기 방법은 NF-κB의 DNA 결합 부위 및 신호 변환자-전사 활성자 6(STAT6)의 DNA 결합 부위에 결합할 수 있는 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이의 유효량을 그 필요로 하는 피험체에게 투여함으로써, 피험체에 있어서의 추간판 퇴화를 치료하는 단계를 포함한다. 다양한 실시형태에 있어서, 디코이의 크기는 13mer∼15mer이다. 다양한 실시형태에 있어서, 디코이는 서열번호 1 또는 6으로 표시되는 서열을 갖는다. 다양한 실시형태에 있어서, 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이에 있어서의 각 뉴클레오티드 사이의 결합의 적어도 일부는 포스포로티오에이트 결합을 포함한다. 다양한 실시형태에 있어서, 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이에 있어서의 각 뉴클레오티드 사이의 결합의 적어도 일부는 포스포로티오에이트 결합을 포함한다. 다양한 실시형태에 있어서, 디코이의 5' 말단은 링커를 통해 또는 직접 PLGA 나노입자에 결합된다. 다양한 실시형태에 있어서, 디코이는 피험체의 후관절 내로 직접 투여된다. 다양한 실시형태에 있어서, 디코이는 추간판내 주사 또는 경막외 주사를 통해 투여된다. 유사한 양태에 있어서, 본 발명은 추간판 퇴화 치료에 사용되는, NF-κB의 DNA 결합 부위 및 신호 변환자-전사 활성자 6(STAT6)의 DNA 결합 부위에 결합할 수 있는 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이; 및 NF-κB의 DNA 결합 부위 및 신호 변환자-전사 활성자 6(STAT6)의 DNA 결합 부위에 결합할 수 있는 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이를 포함하는 추간판 퇴화 치료제를 제공한다. 피험체에 있어서의 추간판 퇴화를 치료하는 방법에 대한 상기 설명은 이러한 유사한 양태에 동일하게 적용된다.
또 다른 양태에 있어서, 본 발명은 피험체에 있어서의 연골세포 세포외 매트릭스를 재생하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 NF-κB의 DNA 결합 부위 및 신호 변환자-전사 활성자 6(STAT6)의 DNA 결합 부위에 결합할 수 있는 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이의 유효량을 그 필요로 하는 피험체에게 투여함으로써, 피험체에 있어서의 연골세포 세포외 매트릭스를 재생하는 단계를 포함한다. 다양한 실시형태에 있어서, 디코이의 크기는 13mer∼15mer이다. 다양한 실시형태에 있어서, 디코이는 서열번호 1 또는 6으로 표시되는 서열을 갖는다. 다양한 실시형태에 있어서, 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이에 있어서의 각 뉴클레오티드 사이의 결합의 적어도 일부는 포스포로티오에이트 결합을 포함한다. 다양한 실시형태에 있어서, 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이에 있어서의 각 뉴클레오티드 사이의 결합의 적어도 일부는 포스포로티오에이트 결합을 포함한다. 다양한 실시형태에 있어서, 디코이의 5' 말단은 링커를 통해 또는 직접 PLGA 나노입자에 결합된다. 다양한 실시형태에 있어서, 디코이는 피험체의 후관절 내로 직접 투여된다. 다양한 실시형태에 있어서, 디코이는 추간판내 주사 또는 경막외 주사를 통해 투여된다. 유사한 양태에 있어서, 본 발명은 연골세포 세포외 매트릭스의 재생에 사용되는, NF-κB의 DNA 결합 부위 및 신호 변환자-전사 활성자 6(STAT6)의 DNA 결합 부위에 결합할 수 있는 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이; 및 NF-κB의 DNA 결합 부위 및 신호 변환자-전사 활성자 6(STAT6)의 DNA 결합 부위에 결합할 수 있는 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이를 포함하는 연골세포 세포외 매트릭스 재생제를 제공한다. 피험체에 있어서의 연골세포 세포외 매트릭스를 재생하는 방법에 대한 상기 설명은 이러한 유사한 양태에 동일하게 적용된다.
또 다른 양태에 있어서, 본 발명은 피험체의 추간판 세포에서의 프로테오글리칸의 합성을 촉진하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 NF-κB의 DNA 결합 부위 및 신호 변환자-전사 활성자 6(STAT6)의 DNA 결합 부위에 결합할 수 있는 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이의 유효량을 그 필요로 하는 피험체에게 투여함으로써, 피험체의 추간판 세포에서의 프로테오글리칸의 합성을 촉진하는 단계를 포함한다. 다양한 실시형태에 있어서, 디코이의 크기는 13mer∼15mer이다. 다양한 실시형태에 있어서, 디코이는 서열번호 1 또는 6으로 표시되는 서열을 갖는다. 다양한 실시형태에 있어서, 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이에 있어서의 각 뉴클레오티드 사이의 결합의 적어도 일부는 포스포로티오에이트 결합을 포함한다. 다양한 실시형태에 있어서, 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이에 있어서의 각 뉴클레오티드 사이의 결합의 적어도 일부는 포스포로티오에이트 결합을 포함한다. 다양한 실시형태에 있어서, 디코이의 5' 말단은 링커를 통해 또는 직접 PLGA 나노입자에 결합된다. 다양한 실시형태에 있어서, 디코이는 피험체의 후관절 내로 직접 투여된다. 다양한 실시형태에 있어서, 디코이는 추간판내 주사 또는 경막외 주사를 통해 투여된다. 유사한 양태에 있어서, 본 발명은 추간판 세포에서의 프로테오글리칸 합성 촉진에 사용되는, NF-κB의 DNA 결합 부위 및 신호 변환자-전사 활성자 6(STAT6)의 DNA 결합 부위에 결합할 수 있는 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이; 및 NF-κB의 DNA 결합 부위 및 신호 변환자-전사 활성자 6(STAT6)의 DNA 결합 부위에 결합할 수 있는 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이를 포함하는, 피험체의 추간판 세포에서의 프로테오글리칸의 합성 촉진제를 제공한다. 피험체의 추간판 세포에서의 프로테오글리칸의 합성을 촉진하는 방법에 관한 상기 설명은 이러한 유사한 양태에 동일하게 적용된다.
도 1은 주사된 발 및 반대쪽 뒷발 모두의 폰 프레이(von Frey) 헤어 필라멘트에 의한 기계적 자극에 대한 50% 발 회피 역치 반응(paw withdrawal threshold response)을 이용하여, 래트에 있어서의 기계적 이질통을 평가한 결과를 나타내는 그래프 다이어그램이다.
도 2A 및 도 2B는 후관절 통증에 의해 야기된 전반적인 상태 및 활동에 대한행동 평가의 결과를 나타내는 그래프 다이어그램이다. 래트의 전반적인 상태를 평가하기 위해 체중 변화(도 2A)를 분석했다. 후관절 통증에 의해 야기된 전반적인 활동의 변화를 평가하기 위해, 비디오 카메라 및 행동 분석 소프트웨어(HOMECAGESCAN, Clever Sys Inc, 버지니아주 레스톤)로 이루어진 상업적으로 입수 가능한 장치를 수술 전과 수술 후 1주 후(수술 전후)에 수행했다(도 2B).
도 3A 및 도 3B는 Iba- 및 CGRP에 대한 후근 신경절의 면역조직화학 데이터(도 3A) 및 면역조직화학 염색과 폰 프레이 테스트 결과의 상관관계(도 3B)를 나타내는 그래프 다이어그램이다.
도 4는 인터루킨-1에 의해 자극된 인간 추간판 세포의 프로테오글리칸 턴오버의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 5는 조직에 남아있는 S-PG(대조군에 대한 비율)를 나타낸다.
도 6은 디스크 높이 지수를 나타낸다.
도 7은 MRI T2 스핀-에코 강조 이미지를 나타낸다.
도 8은 T2 MRI(L3/4 대조군, L2/3, L4/5 주입)를 나타낸다.
본 발명은 다양한 실시형태에 있어서 추간판 퇴화를 치료하여 연골세포 세포외 매트릭스를 재생하고, 프로테오글릴칸의 합성을 촉진하고, 또한 척추 통증을 치료하기 위해 키메라 디코이를 사용할 수 있다는 것을 제공한다.
본 발명의 조성물 및 방법을 설명하기 전에, 본 발명은 설명된 특정 조성물, 방법 및 실험 조건에 제한되지 않는 것으로 이해되어야 하며, 이러한 조성물, 방법 및 조건은 다양할 수 있기 때문이다. 본원에 사용된 용어는 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에서만 제한될 것이기 때문에, 단지 특정 실시형태를 설명하기 위한 것이며, 제한하려는 의도가 아니라는 것은 이해될 수 있다.
 본 명세서 및 첨부된 청구범위에 사용된 바와 같이, 단수형 "a", "an" 및 "the"는 문맥이 명백히 달리 지시하지 않는 한 복수 언급을 포함한다. 따라서, 예를 들면 "방법"에 대한 언급은 본 개시 등을 읽을 때 당업자에게 명백해질 본원에 기재된 유형의 하나 이상의 방법 및/또는 단계를 포함한다.
"포함하는(including)", "함유하는(containing)", 또는 "∼을 특징으로 하는(characterized by)"과 상호교환적으로 사용되는 용어 "포함하는(comprising)"은 포괄적 또는 개방형 언어이며, 추가의 인용되지 않은 요소 또는 방법 단계를 배제하지 않는다. "∼로 이루어진"이라는 문구는 청구범위에 명시되지 않은 임의의 요소, 단계 또는 성분을 배제한다. "∼로 본질적으로 이루어진"이라는 문구는 청구된 발명의 기본적이고 신규한 특징에 실질적으로 영향을 미치지 않는 특정 재료 또는 단계 및 것들에 대한 청구범위를 제한한다. 본 개시는 이들 문구 각각의 범위에 상응하는 본 발명의 조성물 및 방법의 실시형태를 고려한다. 따라서, 열거된 요소 또는 단계를 포함하는 조성물 또는 방법은, 상기 조성물 또는 방법이 이들 요소 또는 단계로 본질적으로 이루어진 또는 이들로 이루어진 특정 실시형태를 고려한다.
달리 정의되지 않는 한, 본원에서 사용되는 모든 기술 용어 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 당업자가 일반적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본원에 기재된 것과 유사하거나 또는 등가인 임의의 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 시험에 사용될 수 있지만, 이제부터 바람직한 방법 및 재료에 대해 기재한다.
본 명세서에서 언급된 모든 간행물, 특허 및 특허출원은 각각의 개별 간행물, 특허 또는 특허출원이 참조로 포함되는 것으로 구체적이고 개별적으로 표시된 바와 같이 동일한 정도로 참조로 본원에 포함된다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "디코이"는 소정 물질이 본래 결합하거나 또는 작용해야 하는 것과 유사한 구조를 나타낸다. 본원에 제공된 바와 같이, 전사 인자에 사용되는 디코이는 게놈 유전자 상의 전사 인자의 결합 영역과 동일한 DNA 서열을 갖는 이중 가닥 올리고뉴클레오티드일 수 있다. 이러한 올리고뉴클레오티드 디코이의 존재하에서, 전사 인자 분자의 일부는 결합되어야 하는 게놈 유전자 상의 결합 영역에 결합하는 것 대신에, 디코이 올리고뉴클레오티드에 결합한다. 이것은 결합해야 하는 게놈 유전자 상의 결합 영역에 결합하는 전사 인자 분자의 수를 감소시켜서, 전사 인자의 활성이 감소되게 된다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "이질통"은 보통은 통증이 없고 종종 반복적인 자극 후에 중추 통증 감작(뉴런의 반응 증가)을 나타낸다. 이질통은 보통은 통증을 유발하지 않는 자극으로부터 통증 반응이 촉발되게 할 수 있다. 
본원에 사용된 바와 같이, "디스크성 통증"은 특히 퇴행성 디스크 질환으로 인해 손상된 척추 디스크로부터 유래하는 통증을 나타낸다.
척추의 추간판(IVD)은 그 인장 강도를 차지하는 콜라겐이 풍부한 외부 섬유륜(AF), 및 압축 하중에 저항하기 위해 수분을 유지하는 거대 프로테오글리칸(PG)을 함유하는 내부 수핵(NP)으로 이루어진다. 생물학적으로, AF와 NP 모두에서의 디스크 세포는 세포외 매트릭스(ECM)의 동화작용과 이화작용, 또는 정상 상태 대사 사이의 균형을 유지하며, 또한 사이토카인, 효소, 그 억제제 및 성장 인자, 예를 들면 인슐린 유사 성장 인자(IGF), 형질전환 성장 인자 β(TGF-β), 및 골형성 단백질(BMP)을 포함한 다양한 물질에 의해 조절된다. 매트릭스 메탈로프로테이나제(MMP)와 같은 다양한 효소 및 사이토카인은 매트릭스의 이화 과정 또는 분해를 매개한다. IVD의 퇴화는 정상 디스크에서 유지되는 동화 과정과 이화 과정 사이의 불균형 또는 정상 상태 대사의 손실로 인해 발생한다고 생각된다.
본원에 사용된 바와 같이, "후관절"은 등을 유연하게 만들어서 피험체가 구부리고 비틀 수 있게 하는 척추의 관절을 나타낸다. 신경은 신체의 다른 부분으로 향하는 도중에 이들 관절을 통해 척수로부터 나온다. 건강한 후관절은 척추골이 마모 없이 서로에 대해 부드럽게 움직일 수 있게 하는 연골을 갖는다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "피험체" 또는 "숙주 유기체"는 본 주제의 방법이 수행되는 임의의 개체 또는 환자를 나타낸다. 일반적으로, 피험체는 인간이지만, 당업자가 이해하는 바와 같이 피험체는 동물일 수 있다. 따라서, 설치류(마우스, 래트, 햄스터 및 기니피그 포함), 고양이, 개, 토끼, 소, 말, 염소, 양, 돼지 등, 및 영장류(원숭이, 침팬지, 오랑우탄 및 고릴라 포함)와 같은 포유동물을 포함한 기타 동물이 피험체의 정의 내에 포함된다.
용어 "치료적 유효량" 또는 "유효량"은 연구자, 수의사, 의사 또는 기타 임상의가 찾고 있는 조직, 시스템, 동물 또는 인간의 생물학적 또는 의학적 반응을 유도하는 화합물 또는 의약 조성물의 양을 의미한다. 따라서, 본원에서 용어 "치료적 유효량"은 일정 기간에 걸쳐 반복적으로 환부에 적용했을 때 질병 상태의 실질적인 개선을 야기하는 제제의 임의의 양을 나타내기 위해 사용된다. 유효량은 치료되고 있는 상태, 상태의 진행 단계, 및 적용되는 제제의 유형 및 농도에 따라 다르다. 임의의 주어진 경우에 있어서 적절한 양은 당업자 또는 일상적인 실험에 의해 결정할 수 있는 자는 쉽게 알 수 있을 것이다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "감소" 및 "억제"는 일부 경우에 있어서 감소가 특정 어세이의 검출 수준 이하로 감소될 수 있다는 것이 인식되기 때문에 함께 사용된다. 따라서, 발현 수준 또는 활성이 어세이의 검출 수준 이하로 "감소"되었는지의 여부 또는 완전히 "억제"되었는지의 여부가 항상 명확하지 않을 수 있다. 그럼에도 불구하고, 본 방법에 따른 치료 후에는 명확하게 결정할 수 있을 것이다.
 본원에 사용된 바와 같이, "치료" 또는 "치료하는"은 바람직하지 않은 상태를 갖는 피험체 또는 시스템에 조성물을 투여하는 것을 의미한다. 상태는 상태, 질병 또는 장애를 포함할 수 있다. "예방" 또는 "예방하는"은 상기 상태의 위험이 있는 피험체 또는 시스템에 조성물을 투여하는 것을 의미한다. 상태는 질병이나 장애에 대한 소질을 포함할 수 있다. 피험체에 대한 조성물의 투여 효과(치료 및/또는 예방)는 상태의 하나 이상의 증상의 중지, 상태의 하나 이상의 증상의 감소 또는 예방, 상태의 중증도 감소, 상태의 완전한 제거, 특정 이벤트 또는 특징의 발달 또는 진행의 안정화 또는 지연, 또는 특정 이벤트 또는 특징이 발생할 기회의 최소화일 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.
용어 "폴리펩티드", "펩티드" 및 "단백질"은 아미노산 잔기의 폴리머를 지칭하기 위해 본원에서 상호교환 가능하게 사용된다. 이 용어는 하나 이상의 아미노산 잔기가 상응하는 자연 발생 아미노산의 인공 화학적 모방체인 아미노산 폴리머뿐만 아니라, 자연 발생 아미노산 폴리머 및 비자연 발생 아미노산 폴리머에도 적용된다.
용어 "아미노산"은 자연 발생 및 합성 아미노산뿐만 아니라, 자연 발생 아미노산과 유사한 방식으로 기능하는 아미노산 유사체 및 아미노산 모방체를 나타낸다. 자연 발생 아미노산은 유전 코드에 의해 인코딩된 것들뿐만 아니라, 추후 변형되는 아미노산, 예를 들면 히드록시프롤린, α-카르복시글루타메이트 및 O-포스포세린이다. 아미노산 유사체는 자연 발생 아미노산과 동일한 기본 화학 구조, 즉 수소, 카르복실기, 아미노기 및 R기에 결합되는 α 탄소를 갖는 화합물, 예를 들면 호모세린, 노르류신, 메티오닌 술폭시드, 메티오닌메틸술포늄을 나타낸다. 이러한 유사체는 변형된 R 기(예를 들면 노르류신) 또는 변형된 펩티드 백본을 가지지만, 자연 발생 아미노산과 동일한 기본 화학 구조를 유지한다. 아미노산 모방체는 아미노산의 일반적인 화학 구조와 상이한 구조를 갖지만, 자연 발생 아미노산과 유사한 방식으로 기능하는 화합물을 나타낸다.
본원에서는 아미노산은 일반적으로 공지된 3글자 기호 또는 IUPAC-IUB 생화학 명명 위원회에서 권장하는 1글자 기호로 나타내어질 수 있다. 뉴클레오티드도 마찬가지로 일반적으로 허용되는 단일 문자 코드로 나타내어질 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "유전자"는 구조적 유전자의 코딩 영역을 포함하는 데옥시리보뉴클레오티드 서열을 의미한다. 또한, "유전자"는 유전자가 전장 mRNA의 길이에 상응하도록 5' 및 3' 말단 모두의 코딩 영역에 인접하여 위치한 비번역 서열을 포함할 수도 있다. 코딩 영역의 5'에 위치하고 또한 mRNA에 존재하는 서열은 5' 비번역 서열이라고 칭해진다. 코딩 영역의 3' 또는 하류에 위치하고 또한 mRNA에 존재하는 서열은 3' 비번역 서열이라고 칭해진다. 용어 "유전자"는 유전자의 cDNA 및 게놈 형태 모두를 포함한다. 유전자의 게놈 형태 또는 클론은 "인트론" 또는 "개재 영역" 또는 "개재 서열"이라고 하는 비코딩 서열로 중단된 코딩 영역을 포함한다. 인트론은 이형핵 RNA(hnRNA)으로 전사되는 유전자의 세그먼트이고; 인트론은 인핸서와 같은 조절 요소를 함유할 수 있다. 인트론은 핵 또는 1차 전사체로부터 제거되거나 또는 "분리(splicing out)"되고; 따라서 인트론은 메신저 RNA(mRNA) 전사체에 존재하지 않는다. mRNA는 번역 중에 초기의 폴리펩티드에서의 아미노산의 서열 또는 순서를 지정하도록 기능한다.
핵산의 "서열"은 핵산에서의 뉴클레오티드의 순서 및 동일성을 나타낸다. 서열은 일반적으로 5'에서 3' 방향으로 판독된다. 2개 이상의 핵산 또는 폴리펩타이드 서열의 맥락에서 용어 "동일한" 또는 퍼센트 "동일성"은 최대 일치에 대해, 예를 들면 숙련자가 이용 가능한 서열 비교 알고리즘 중 하나를 사용하여 또는 육안 검사에 의해 측정하여 비교하고 정렬된 경우에, 동일하거나 또는 동일한 아미노산 잔기 또는 뉴클레오티드의 지정된 백분율을 갖는 2개 이상의 서열 또는 서브서열(subsequence)을 나타낸다. 퍼센트 서열 동일성 및 서열 유사성을 결정하는데 적합한 예시적인 알고리즘은 BLAST 프로그램이며, 예를 들면 Altschul et al. (1990) "기본 로컬 정렬 검색 도구" J. Mol. Biol. 215:403-410, Gish et al. (1993) "데이터베이스 유사성 검색에 의한 단백질 코딩 영역의 식별" Nature Genet. 3:266-272, Madden et al. (1996) "네트워크 BLAST 서버의 응용" Meth. Enzymol. 266:131-141, Altschul et al. (1997) ""Gapped BLAST 및 PSI-BLAST: 새로운 세대의 단백질 데이터베이스 검색 프로그램" Nucleic Acids Res. 25:3389-3402, 및 Zhang et al.(1997) "PowerBLAST: 상호적 또는 자동화된 서열 분석 및 주석을 위한 새로운 네트워크 BLAST 응용" Genome Res. 7:649-656에 기재되어 있으며, 각각 참조로 포함되어 있다. 또한, 다수의 다른 최적의 정렬 알고리즘이 당업계에 공지되어 있으며, 퍼센트 서열 동일성을 결정하기 위해 선택적으로 이용된다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "기능적으로 연결된" 및 "작동 가능하게 연결된"은 상호교환적으로 사용되며, 2개 이상의 DNA 세그먼트 사이, 특히 발현될 유전자 서열과 이들의 발현을 제어하는 서열 사이의 기능적 관계를 나타낸다. 예를 들면 시스 작용 전사 제어 요소의 임의의 조합을 포함한 프로모터/인핸서 서열은 적절한 숙주 세포 또는 다른 발현 시스템에서 코딩 서열의 전사를 자극하거나 또는 조절하는 경우 코딩 서열에 작동 가능하게 연결된다. 전사된 유전자 서열에 작동 가능하게 연결되는 프로모터 조절 서열은 전사된 서열에 물리적으로 인접한다.
"보존적으로 변형된 변이체"는 아미노산 서열 및 핵산 서열 모두에 적용한다. 특정 핵산 서열과 관련하여, 보존적으로 변형된 변이체는 동일하거나 또는 본질적으로 동일한 아미노산 서열을 인코딩하는 핵산을 나타내거나, 또는 핵산이 아미노산 서열을 인코딩하지 않는 경우에는 본질적으로 동일한 서열을 나타낸다. 유전자 코드의 퇴화 때문에, 다수의 기능적으로 동일한 핵산은 임의의 주어진 단백질을 인코딩한다. 예를 들면, 코돈 GCA, GCC, GCG 및 GCU는 모두 아미노산 알라닌을 인코딩한다. 따라서, 알라닌이 코돈에 의해 특정되는 모든 위치에서, 코돈은 인코딩된 폴리펩티드를 변경하지 않고 기재된 상응하는 코돈 중 어느 하나로 변경될 수 있다. 이러한 핵산 변이는 보존적으로 변형된 변이(conservatively modified variation)의 1종인 "침묵 변이(silent variation)"이다. 또한, 폴리펩티드를 인코딩하는 본원의 모든 핵산 서열은 핵산의 모든 가능한 침묵 변이를 기재한다. 당업자는 핵산에 있어서의 각 코돈(일반적으로 메티오닌에 대한 유일한 코돈인 AUG, 및 일반적으로 트립토판에 대한 유일한 코돈인 TGG 제외)은 기능적으로 동일한 분자를 생성하도록 변형될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 따라서, 폴리펩타이드를 인코딩하는 핵산의 각각의 침묵 변이는 각각의 기재된 서열에 내포되어 있다.
아미노산 서열과 관련하여, 당업자는 인코딩된 서열에 있어서의 단일 아미노산 또는 작은 비율의 아미노산을 변경, 추가 또는 결실하는 핵산, 펩티드, 폴리펩티드 또는 단백질 서열에 대한 개별적인 치환, 결실 또는 추가는, 상기 변경에 의해 아미노산이 화학적으로 유사한 아미노산으로 치환된 "보존적으로 변형된 변이체"인 것을 인식할 것이다. 기능적으로 유사한 아미노산을 제공하는 보존적 치환표는 당업계에 잘 알려져 있다. 이러한 보존적으로 변형된 변이체는 본 발명의 다형 변이체, 종간 상동체 및 대립유전자에 추가되고, 이를 배제하지 않는다.
본원에 사용된 바와 같이, "약학적으로 허용 가능한 담체"는 포스페이트 완충 식염수 용액, 물 및 에멀젼, 예를 들면 오일/물 또는 물/오일 에멀젼, 및 다양한 유형의 습윤제와 같은 임의의 표준 약학적 담체를 포함한다.
전자 인자에 대한 결합 친화성을 나타내는 다양한 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이는 전사 인자에 대한 디코이를 투여하여 관심 있는 전사 인자의 활성을 감소시킴으로써, 전사 인자에 의해 야기된 질병을 치료 또는 예방하는 것으로 알려져 있다. 최근에, 제 1 전사 인자에 대한 제 1 결합 부위 및 제 2 전사 인자에 대한 제 2 결합 부위를 포함하는 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이가 개시되었다(예를 들면 US 공개번호 2018/0298381 및 Intl. Pub. WO2017/043639 참조, 둘 다 본원에 참고로 포함됨). 요약하면, 제 1 결합 부위의 센스 가닥을 포함하는 제 1 가닥과 제 2 결합 부위의 센스 가닥을 포함하는 제 2 가닥은 이중 가닥을 형성하도록 혼성화된다. 더욱이, 제 1 결합 부위의 센스 가닥과 제 2 결합 부위의 센스 가닥은 적어도 부분적으로 혼성화된다.
US Pub. No.2018/0298381호에 기재된 예식적인 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이는 하기 식[I](서열번호 1)으로 표시되는 NF-κB/STAT6-15mer-B 디코이이다:
Figure pct00001
따라서, 상기 식[I]으로 표시되는 구조를 갖는 NF-κB/STAT6-15mer-B의 경우, 제 1 전사 인자는 NF-κB이고, 제 2 전사 인자는 STAT6이다. 제 1 가닥과 제 2 가닥은 상보적이므로, 제 2 가닥은 제 1 가닥의 상보적 가닥이다. 제 1 가닥에 있어서, 대문자로 표기된 서열 GGGATTTCCT(서열번호: 2)는 NF-κB에 대한 결합 부위이고, 제 2 가닥에 있어서, 대문자로 표기된 서열 TTCCCAGGAAA(서열번호: 3)(이 서열은 상보적 가닥이기 때문에 식[I]에서는 좌측에 3' 말단을 갖게 작성되고; 따라서 이 서열과 식[I]에 표시되는 서열은 반대 방향으로 작성되었지만 사실상 동일함)은 STAT6에 대한 결합 부위이다.
전사 인자의 공통 서열은 종종 일반식으로 표시된다. NF-κB의 공통 서열은 GGGRHTYYHC(서열번호 4)(여기서, R은 A 또는 G를 나타내고, Y는 C 또는 T를 나타내고, H는 A, C 또는 T를 나타냄)이고, STAT6의 공통 서열은 TTCNNNNGAA(서열번호 5)(여기서, N은 A, G, T 또는 C를 나타냄)이다. 따라서, 제 1 가닥에서의 NF-κB에 대한 결합 부위 GGGATTTCCT(서열번호 2)는 3' 말단에서의 하나의 염기만 NF-κB의 공통 서열과 불일치한다는 점을 제외하고는 NF-κB의 공통 서열과 동일하다. 제 2 가닥에서의 STAT6에 대한 결합 부위 TTCCCAGGAAA(서열번호 3)는 STAT6의 공통 서열 전체를 포함한다. 염기 서열을 기재할 때, 전사 인자의 결합 부위와 공통 서열은 이중 가닥으로 되어 있지만, 센스 가닥의 염기 서열이 기재된다. 따라서, 상술한 바와 같은 결합 부위의 염기 서열 및 공통 서열은 모두 센스 가닥의 염기 서열이다. 따라서, 제 1 가닥은 NF-κB에 대한 결합 부위의 센스 가닥을 포함하고, 제 2 가닥은 STAT6에 대한 결합 부위의 센스 가닥을 함유한다.
추가의 예시적인 올리고뉴클레오티드 디코이 NF-κB/STAT6-15mer-A)는 식[II](서열번호 6)으로서 제공된다:
Figure pct00002
따라서, 상기 식[II]으로 표시되는 구조를 갖는 NF-κB/STAT6-15mer-B의 경우, 제 1 전사 인자는 NF-κB이고, 제 2 전사 인자는 STAT6이다. 제 1 가닥과 제 2 가닥은 상보적이므로, 제 2 가닥은 제 1 가닥의 상보적 가닥이다. 제 1 가닥에 있어서, 대문자로 표기된 서열 GGGACTTCCC(서열번호: 7)는 NF-κB에 대한 결합 부위이고, 제 2 가닥에 있어서, 대문자로 표기된 서열 TTCATGGGAAG(서열번호: 8)(이 서열은 상보적 가닥이기 때문에 식[II]에서는 좌측에 3' 말단을 갖게 작성되고; 따라서 이 서열과 식[II]에서 표시되는 서열은 반대 방향으로 작성되었지만 사실상 동일함)은 STAT6에 대한 결합 부위이다.
본 발명의 키메라 디코이는 단순한 이중 가닥일 수 있고, 또는 각 가닥의 한측 또는 양측 말단이 스페이서를 통해 결합된 헤어핀 또는 덤벨(스테이플) 디코이일 수 있다. 헤어핀과 덤벨 디코이는 안정성이 높기 때문에 바람직하다. 전사 인자에 대한 결합 활성 및 안정성을 종합적으로 평가할 때, 헤어핀 디코이가 가장 바람직하다. 이러한 헤어핀 이중 가닥 키메라 디코이 및 기타 뉴클레아제 내성 변형을 제조하는 방법은 미국 공개 번호 2018/0298381에 기재된 바와 같이 잘 알려져 있다.
연골 매트릭스 대사 및 연골 퇴화에 대한 사이토카인의 역할이 연골 연구에서 인식되었지만, 예비조사는 비수술 샘플의 후관절 연골세포는 상당량의 사이토카인, IL-1 및 TNF-α를 생성할 수 있다는 것을 나타내고; 이것은 후관절에 특이적인 현상일 수 있다. 흥미롭게도, 사이토카인의 존재는 퇴화가 진행된 단계(4/5 등급)보다 퇴화의 초기 단계(2/3 등급)에서 더 높았고; 이것은 후관절 연골 퇴화의 진행에 사이토카인이 관련되어 있음을 시사할 수 있다(2/3→4/5). 또한, 사이토카인 차단 연구는 프로스타글란딘(PG) 합성이 구성적으로 발현된 사이토카인에 의해 억제되었음을 보여주었다(예를 들면, 본원에 참고로 포함된 미국 특허번호 7,585,848호 참조).
인 비트로(in vitro) 연구는 키메라 디코이(NF-κB/STAT6)가 골관절염 환자의 무릎 관절로부터 활막 외식편(synovial explant)에 의해 사이토카인의 유전자 발현을 유의하게 억제하는 것으로 나타났다. 추가 결과는 후관절에의 본래의 디코이(AMG0101, 식 I)의 관절내 주사가 래트 트롬빈 유도 후관절 관절염 모델에 있어서 이질통을 약화시키는 것으로 나타났다. 이들 결과는 키메라 디코이가 후관절 연골 항상성의 음성 균형을 역전시켜서 사이토카인 경로에 의해 유도된 통증을 억제할 수 있다는 것을 시사했다.
따라서, 본 발명은 척추 통증의 치료 방법을 제공한다. 상기 방법은 NF-κB의 DNA 결합 부위 및 신호 변환자-전사 활성자 6(STAT6)의 DNA 결합 부위에 결합할 수 있는 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이의 유효량을 그 필요로 하는 피험체에게 투여함으로써, 피험체에 있어서의 척추 통증을 치료하는 단계를 포함한다.
본원에서 입증된 바와 같이, NF-kB 결합 부위 및 신호 변환자-전사 활성자 6(STAT6) 결합 부위 모두에 결합하도록 개발된 키메라 디코이 올리고데옥시뉴클레오티드(키메라 디코이)는 활막 조직에 의해 전염증성 사이토카인 및 통증 관련 분자의 유전자 발현을 감소시키고[5] 또한 IL-1β에 의해 가속화된 프로테오글리칸 턴오버를 지연시키는 것[6]을 보여주었다. 이 키메라 디코이는 매트릭스 합성을 억제하거나 또는 감염 위험을 증가시키지 않기 때문에, 키메라 디코이는 후관절 통증에 대한 새로운 국소 치료제이다. 키메라 디코이에 의한 사이토카인 경로의 억제는 IL-1 및 TNF와 같은 여러 NF-κB 구동 사이토카인 경로를 차단함으로써 통증 발생을 감소시킬 것이다. 본 발명은 최근에 개발된 래트 트롬빈 유도 후관절 통증 모델[7]에 있어서 덱사메타손과 비교하여 후관절 통증에 대한 키메라 디코이의 효과에 대한 임상적으로 관련된 효능 데이터를 기재한다.
본 명세서에 기술된 바와 같이, 키메라 디코이 및 덱사메타손은 기계적 이질통에 대해 유사하고 상당한 진통 효과를 입증했으며; 이러한 통증 결과 측정은 DRG에서 통증 관련 분자의 IHC 데이터에 의해 뒷받침되었다. 중요한 것은, 키메라 디코이만이 수술 후 일반적인 활동, 즉 이동 거리 및 체중 변화(수술 후 통증의 민감성 지표인 것으로 알려짐)에 대해 현저한 영향을 미치는 것으로 나타났다는 것이다[10]. 높은 활동 중에도 발견되는 체중의 현저한 증가는 키메라 디코이의 안전성과 효능을 더욱 뒷받침한다. 폰 프레이 테스트에서 얻은 통증 상태의 결과와 IHC 염색의 결과 사이의 강한 상관 관계는 효능 결과의 추가 확인으로서의 구심성 신경통 발생에 대한 DRG에서의 통증 마커 분석의 중요성을 시사한다. 이와 같이, 트롬빈 주사에 의해 유도된 후관절 통증 발생은 후관절 통증에 대한 새로운 치료적 접근의 역활을 할 수 있는 키메라 디코이의 주사에 의해 개선될 수 있다.
본 발명의 키메라 디코이는 그대로 투여되거나, 또는 적절한 약물전달시스템(DDS)을 구성하는 물질과 복합체화된 후 투여될 수도 있다. 올리고뉴클레오티드에 대한 DDS의 예는 양이온성 물질을 함유하는 리포솜, 세포막 투과성 펩티드, 이들을 함유하는 폴리머, 및 아텔로콜라겐을 포함한다. 이들 외에도, 키메라 디코이는 투여를 위해 PLGA(폴리락트산/글리콜산 코폴리머) 나노입자에 복합체화될 수도 있다. PLGA 나노입자는 PLGA로 구성된 수십 나노미터∼수백 나노미터의 직경을 갖는 입자이다. 키메라 디코이가 PLGA 나노입자에 복합체화되는 경우, 키메라 디코이의 제 1 가닥의 5' 말단은 바람직하게는 디술피드 링커 및 아미노 링커를 통해 PLGA 나노입자에 복합체화된다. 이것은 PLGA-복합체화된 키메라 디코이를 얻도록, 예를 들면 PLGA-NHS 에스테르와 키메라 디코이를 반응시킴으로써 행해질 수 있고, 또한 마란고니 효과를 이용함으로써 나노 크기 입자로 더욱 만들 수 있다.
디코이의 투여 후, 치료의 효능을 결정하기 위해, 본 방법은 LBP의 수준을 결정하거나 또는 측정하는 단계를 포함한다. 일부 실시형태에 있어서, 상기 방법은 피험체에서 LBP를 충분히 치료하는 데 필요한 디코이의 양을 확립하기 위해 치료 전에 추간 장애의 수준을 결정하거나 또는 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 다양한 실시형태에 있어서, 섬유연골 분해 인자 또는 이들의 전구체, 예를 들면 전구효소, mRNA 등의 수준은 섬유연골 분해량을 확인하기 위해 측정될 수 있다. 일반적으로, 섬유연골 분해 인자는, 존재하는 경우, 추간판에서 섬유연골 조직의 분해를 유도하는 임의의 화합물을 포함한다. 섬유연골 분해 인자는 섬유연골세포 또는 섬유연골 조직에 직접 작용하여 분해를 야기하거나, 섬유연골 조직을 직접 분해하는 화합물에 영향을 미치거나, 또는 섬유연골 조직을 분해하는 화합물의 조절자에 영향을 미칠 수 있다. 섬유연골 분해 인자는 연골 매트릭스를 직접 분해하는 효소뿐만 아니라, IL-1과 같은 사이토카인을 포함한 연골 분해를 자극하는 다른 화학물질을 포함한다. IL-1은 적어도 매트릭스 메탈로프로테이나제 활성을 상향 규제함으로써 섬유연골 분해를 간접적으로 야기하는 것으로 보인다. 섬유연골 분해 인자를 측정하는 방법의 비제한적인 예는 산화질소(NO) 생산, 프로테이나제 검출 또는 둘 다를 측정하는 것을 포함한다.
섬유연골 분해 인자의 특정 군을 차지하는 프로테이나제는 정상 및 병적 추간판에서 검출될 수 있다. 이들 프로테이나제는 매트릭스 메탈로프로테이나제(MMP) 및 ADAMTS 패밀리의 구성원을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 프로티나제를 포함하는 섬유연골 분해 인자는 당업계에 공지된 임의의 방법에 의해 검출될 수 있다. 이들 방법은 웨스턴 블롯 분석, 면역조직화학, RNA 전사체의 검출, 및 자이모그래피를 포함한다. 추간판으로부터의 섬유연골 또는 섬유연골세포는 섬유연골 분해 인자의 측정 전에 섬유연골 보호제로 처리될 수 있다. 또한, 검출은 섬유연골 분해 인자 접촉 전, 접촉 후, 또는 둘 다에서 수행될 수 있다. 다양한 실시형태에 있어서, 섬유연골 분해 인자는 천연 인자일 수 있다.
키메라 디코이의 투여 경로는 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 정맥내 투여, 근육내 투여, 피하 투여, 경피 투여, 또는 표적 기관 또는 조직에 대한 직접 투여와 같은 비경구 투여일 수 있다. 투여량은, 예를 들면 표적 질환, 환자의 증상, 및 투여 경로에 따라 적절히 선택되지만, 성인의 경우 1일당 통상 0.1∼10000nmol, 바람직하게는 1∼1000nmol, 보다 바람직하게는 10∼100nmol 투여될 수 있다.
다양한 추간판 장애 및/또는 LBP를 치료적으로 치료, 역전 또는 개선하기 위해서, 하나 이상의 전사 인자 억제 화합물을 약학적으로 허용 가능한 담체, 부형제, 결합제, 희석제 등과 혼합함으로써 키메라 디코이와 같은 전사 인자 억제 화합물의 의약 조성물이 제조될 수 있다. 치료적 유효 용량은 추간판 장애의 증상을 개선시키기에 충분한 하나 이상의 전사 인자 억제 화합물의 양을 나타낸다. 또한, 유효 용량은 추간판 장애 및/또는 LBP를 예방하기에 충분한 하나 이상의 전사 인자 억제제 화합물의 양을 나타낼 수 있다. 일부 실시형태에 있어서, 유효 용량은 추간판 장애 및/또는 LBP를 부분적으로 예방만 할 것이다. 이러한 경우, 추간판 장애는 여전히 존재할 수 있지만, 치료를 받지 않은 경우에 예상되는 추간판 장애보다는 적을 것이다.
의약 조성물은 특히 통상적인 과립화, 혼합, 용해, 캡슐화, 동결건조, 에멀젼화 또는 분말화(levigating) 공정과 같은 당업계에 널리 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다. 소정 실시형태에 있어서, 전사 인자 억제 화합물은 서방성 제제로서 주사와 같은 전신 방식보다는 국소 방식으로 투여될 수 있다. 일부 실시형태에 있어서, 포스페이트 완충 용액(PBS)과 같은 임의의 만족스러운 생리학적 완충액 중 또는 5% 락토스 용액 중의 전사 인자 억제 화합물의 유효량이 병리학적 추간판에 투여될 수 있다. 본 명세서에 개시된 투여 형태는 예로서 제공되며, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
전사 인자 억제 화합물의 제제는 후술하는 바와 같이 속효성(short acting), 속방성, 지속성, 및 서방성이도록 설계될 수 있다. 따라서, 의약 제제는 또한 제어 방출성 또는 서방성으로 제제화되고, 예를 들면 생분해성 매트릭스 또는 담체 내에 함유되도록 제제화될 수 있다.
또한, 본 조성물의 전사 인자 억제제/디코이는 미셀 또는 리포솜, 또는 일부 다른 캡슐화된 형태로 존재할 수 있고, 또는 장기간 저장 및/또는 전달 효과를 제공하기 위해 장기간 방출(extended release) 형태로 투여될 수 있다. 따라서, 의약 제제는 펠릿 또는 실린더 내로 압축되고 정량(stint)으로서 이식될 수 있다. 이러한 임플란트는 실리콘 및 생분해성 폴리머와 같은 공지된 불활성 재료를 사용할 수 있다.
전사 인자 억제제의 치료적 유효 용량은 투여 경로 및 투여 형태에 따라 달라질 수 있다. 정확한 용량은 치료할 환자의 상태를 고려하여 의사가 선택한다. 투여량 및 투여는 충분한 수준의 활성 부분을 제공하거나 또는 소망하는 효과를 유지하도록 조정된다. 구체적인 투여량은 질병의 상태, 연령, 체중, 일반적인 건강상태, 성별, 피험체의 식이, 투여 간격, 투여 경로, 배출률, 및 약물의 조합에 따라 조정될 수 있다. 지속 작용 약학 조성물은 소정 조제품의 반감기 및 제거 속도(clearance rate)에 따라 3일∼4일마다, 매주, 또는 2주에 1회(한 달에 2회)와 같은 소정 간격 내에서 반복적으로 투여될 수 있다. 특정 용량 및 전달 방법에 대한 지침은 당업계에 공지된 간행물에 제공된다. 유효량을 포함한 임의의 상기 투여 형태는 일상적인 실험의 범위 내이면 좋고, 따라서 본 발명의 범위 내이면 좋다.
또한, 본 발명은 본원에 기재된 방법을 수행하기 위한 키트를 제공한다. 또한, 본 키트는 본 방법의 구현을 용이하게 실시하기 위해서 하나 이상의 시약, 완충액, 배지, 단백질, 분석물, 라벨, 세포, 결과를 분석하기 위한 컴퓨터 프로그램, 및/또는 배양 접시 또는 다중 웰 플레이트와 같은 일회용 실험실 장비를 포함할 수 있다. 고체 지지체는 비드, 배양 접시, 다중 웰 플레이트 등을 포함할 수 있다.
하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이지 제한하기 위한 것은 아니다.
실시예 1
래트의 트롬빈 유도 후관절 관절염 모델
본 연구에서는, 트롬빈 유도 후관절 관절염의 래트 모델을 개발했다. 트롬빈은 응고 캐스케이드에 필수적인 단백질이지만, PG를 절단하고 피브로넥틴 및 기타 매트릭스 구성요소의 단편을 생성하는 능력도 갖는다. 또한, 트롬빈은 사이토카인과 프로테아제를 자극하는 것으로 나타났다. 트롬빈의 주사는 직접적인 효소 작용에 의한 PG 손실뿐만 아니라 매트릭스 단편에 의해 유도되는 염증 과정으로 인한 손상에 의해서도 연골 퇴행을 유도했다. 중요하게도, 이 래트의 후관절 관절염 모델은 감각 운동 기능 장애, 이질통 및 보행 변화와 관련이 있는 것으로 나타났다.
80마리의 암컷 스프라그 돌리 래트(11주령, ∼220g)가 이 연구에 사용되었다. 전신마취하에, 우측 L4/5 후관절이 캡슐을 손상시키지 않고 조심스럽게 노출시켰다. 후관절 통증을 유도하여 치료제의 효능을 테스트하기 위해, 소의 트롬빈(20U/2㎕ 식염수)(트롬빈군), 또는 트롬빈+덱사메타손(덱사군)(20U/5㎍/2㎕ 식염수) 또는 트롬빈+키메라 디코이(키메라군)(20U/10μg/2㎕ 식염수)를 33/28G 이중 게이지 바늘(Ito Corporation, 일본)을 구비한 MS05(5㎕) 주사기를 사용하여 후관절 공간 내에 천천히 주사했다. 래트의 절반은 10일째(D10)에 희생되었고, 나머지 절반은 4주째(4W)에 희생되었다.
모든 데이터는 평균 ± 표준 오차(SE)로 표시된다. 이 데이터는 전체적인 분석을 위해 이원 반복 분산 분석(ANOVA) 또는 각 시점에서의 비교를 위해 일원 ANOVA를 사용하여 통계적으로 분석했다. 폰 프레이 검사 결과와 IHC 염색의 관계를 평가하기 위해 피어슨의 상관관계를 사용했다. 0.05 미만의 P 값은 통계적으로 다른 것으로 간주된다.
실시예 2
기계적 이질통에 대한 행동 평가
후관절 손상은 DRG 및/또는 척추 기능의 변화로 이어져, 통증 프로세싱의 촉진 상태의 기초가 되는 감작 및 이벤트를 초래한다고 생각되었다. 기계적 이질통은 래트에서 주사된 발과 반대쪽 뒷발 모두의 폰 프레이 헤어 필라멘트에 의한 기계적 자극에 대한 50% 발 회피 역치 반응을 사용하여 평가되었다[8]. 폰 프레이 헤어는 발에 대해 약간의 좌굴을 야기하기에 충분한 힘으로 발바닥 표면에 수직으로 제시되었고, 약 6-8초(sec) 동안 유지되었다. 발의 회피 및 플린칭(flinching)은 긍정적인 반응으로 간주되었다. 주사된 측의 폰 프레이 테스트 결과를 분석에 사용했다.
(도 1):
이원 반복 ANOVA는 시간과 치료에 상당한 영향을 미쳤다. 수술 후 10일째까지는 모든 군에서 회피 역치가 현저히 감소했지만(P<0.01), 키메라군 및 덱사군의 값이 트롬빈군에서보다 현저히 더 높았다(P<0.01). 10일째에 덱사군(11.83g) 및 키메라(11.91g)군의 회피 역치는 트롬빈군(8.60g)에서보다 현저히 더 높았다(P<0.01). 이러한 유의한 차이는 10일째부터 28일째까지 대부분의 시점에서 관찰되었다(P<0.05, 일원 ANOVA).
열 통각 반응을 평가하기 위해, 복사열원은 뒷발의 발바닥 표면에 집중된다. 복사열이 시작된 후 발이 회피할 때까지의 시간이 측정된다(PWL). 실험을 시작하기 전에 적어도 연속 3일 동안 래트를 순응시킨다(기준 행동 테스트). 행동 테스트는 조용한 전용실에서 매일 같은 시간에 수행된다. 각 발은 테스트 사이에 적어도 1분의 간격을 두고 발을 교대하면서 4회 테스트된다. 같은 발에 대한 두 번의 시도 사이의 간격은 최소 5분이다. PWL의 현저한 감소는 열 통각 과민으로 정의된다. 20초의 컷오프는 조직 손상을 피하기 위해 사용된다.
실시예 3
전반적인 상태 및 활성
래트의 전반적인 상태를 평가하기 위해, 체중의 변화를 분석했다. 후관절 통증으로 인한 전반적인 활동의 변화를 평가하기 위해, 비디오 카메라와 행동 분석 소프트웨어(HOMECAGESCAN, Clever Sys Inc, 버지니아주 레스톤)로 이루어진 상업적으로 입수 가능한 장치를 수술 전과 수술 후 1주 후(수술 전과 후)에 사용했다.
비디오 카메라를 사용하여 래트가 걸을 때의 각 발의 위치를 캡처하도록 미러 시스템을 사용하여 보행 동영상을 캡처했다. 래트는 프로젝트를 시작하기 전에 일주일 동안 상기 유닛에 적응하게 했다. 이 시간 동안, 그들을 20초 동안 15cm/초의 일정 속도로 움직이는 트레드밀 위를 걷는 훈련을 받았다. 래트의 움직임을 모니터링하기 위해 고속 디지털 카메라를 트레드밀 아래에 배치하여, 100프레임/초 기록했다. 래트가 트레드밀에 익숙해지면, 연구 기간 동안 세션 사이에 60초의 휴식 시간을 두고 20초 동안 15cm/초로 걸었다. 결과는 Clever Sys Inc. 소프트웨어를 사용하여 분석하고, 35개 이상의 보행 측정값을 살펴봤다. 이 시스템은 OA의 래트 모델을 포함한 다양한 질병 상태에서 보행 이상을 평가할 때 유효해졌다.
(도 2A 및 2b):
10일째에 키메라군(+9.66%)의 체중 증가가 트롬빈군(6.72%, P<0.05)에서보다 현저히 더 높았다. 수술 1주일 후 이동 거리는 모든 군에서 현저히 감소했다(P<0.01). 키메라군의 상대 이동 거리(수술 후/수술 전)는 트롬빈군에서보다 현저히 더 높았다(0.84 vs. 0.73, P<0.05).
실시예 4
DRG의 면역조직화학
희생 후, 이온화된 칼슘 결합 어댑터 분자-1(Iba-1; 미세아교세포/대식세포 특이적 칼슘 결합 단백질) 및 칼시토닌 유전자 관련 펩티드(CGRP, 통증 관련 신경 펩티드)의 발현을 각 군에서 적어도 6마리의 래트의 DRG 뉴런에서 분석했다. 반정량적 분석은 이전에 공개된 바와 같이 수행했다[9]. 폰 프레이 검사 결과와 IHC 염색 간의 상관관계도 평가했다.
(도 3A 및 도 3B): Iba-1: 4주째 시점에서, 키메라군에서의 Iba-1 양성 미세아교세포/mm2의 평균 수는 트롬빈군(-33%, P<0.05)에서보도 현저히 더 낮았다. 10일째에는 유의한 차이가 관찰되지 않았다. CGRP: 10일째에 덱사군 및 키메라군에서의 CGRP 양성 뉴런의 평균 백분율이 트롬빈군에서보다 현저히 더 낮았다(각각 -14.3%, P<0.05, -22.9%, P<0.01). 4주째에는 이러한 차이가 유지되었다. 중요하게는, Iba- 및 CGRP에 대한 IHC 데이터는 폰 프레이 테스트 결과와 음의 상관관계가 있었다(P<0.05, 도 3B 참조).
실시예 5
키메라 디코이가 인간 추간판 세포의 퇴화를 조절함
키메라 디코이가 인터루킨-1에 의해 자극된 인간 추간판 세포에서의 프로테오글리칸(PG) 턴오버를 조절할 수 있는지의 여부를 평가하기 위한 연구가 수행되었다.
이전에 보고된 바와 같이, 16세 환자의 척추측만의 척추로부터의 인간 수핵(NP) 세포를 단층 배양에서 확장하고, 계대(passaged)하고, 알지네이트 비드에 포매했다[11]. 비드를 4주 동안 배양하여 연골세포 표현형을 얻었다. 그 다음, 알기네이트 비드에 포매된 인간 NP 세포의 프로테오글리칸을 S35로 사전 라벨링하고, 세척하고, IL-1β(5ng/㎖)의 존재하에서 키메라 디코이(10μM) 또는 NF-κB 디코이와 함께/없이 최대 6일 동안 더 배양했다. 수집된 배양 배지 중의 35S-PG(2일째, 4일째, 6일째) 및 6일간 배양 기간 후에 비드에 남아있는 35S-PG를 측정하고, 전체 35S-PG(배지+비드)의 남아있는 PG의 백분율을 PG 분해 정도를 나타내기 위해 계산했다.
비드로부터의 프로테오글리칸의 손실 비율에 대한 키메라 디코이의 효과는 펄스 추적 절차를 이용하여 연구했다. 도 4에 나타낸 바와 같이, IL-1β로의 처리는 알기네이트 비드의 PG 턴오버를 현저히 가속시켰다(IL-1β, 6일째에 49%, 대조군 72%, P<0.05, 이원 ANOVA). 반면에, 키메라 디코이군은 IL-1β의 효과를 역전시켰고(키메라+IL1: 6일째에 76%, P<0.05), 대조군과 비교하여 유의한 차이를 보이지 않았다. NF-κB 디코이(10μM)군은 유사한 경향을 나타냈지만(NF-κB+IL-1 디코이; 6일째에 69%), 그 차이는 통계적으로 유의한 수준에 도달하지 않았다.
이 결과는 키메라 디코이가 IL-1로 자극된 인간 디스크 세포에서 이화작용의 가속화를 상쇄할 수 있다는 것을 나타냈다. 이것은 키메라 디코이가 디스크 퇴행을 지연시키거나 또는 역전시켜서, 디스크 퇴행성 환자의 통증을 감소시킬 수 있다는 것을 시사한다.
이 연구의 목적은 추간판 절제술을 받은 환자의 인간 섬유륜(AF) 조직에서의 PG 분해에 대한 키메라 디코이 ODN의 영향을 조사하기 위한 것이다.
실시예 6
인간 섬유륜 조직에서 프로테오글리칸 분해에 대한 키메라 디코이 올리고데옥시뉴클레오티드의 영향
재료 및 방법:
AF 조직은 요추골 수술을 받은 7명의 환자[67±9세; 남성 6명, 여성 1명]로부터 얻었다. 조직을 세척하고, 3mm 조각으로 자르고, 외식편 배양물로 배양했다(각 군에 있어서 3∼5편).
PG 턴오버:
AF 조직을 상술한 바와 같이 16시간 동안 20μCi/㎖ 35S로 사전 라벨링했다. 외식편을 NFkB 디코이 ODN(10μM) 또는 키메라 디코이 ODN(10μM)의 존재 또는 부재 하에 20% FBS를 갖는 DMEM/F-12 배지에서 최대 6일 동안 배양했다. 배지를 격일로 동일한 처리 배지로 교체하고, 배양 배지를 수집했다. 인큐베이션 기간의 종료시 조직을 수집하고, 파파인으로 소화시켰다. 배지 및 소화물 중에서의 35S-PG의 양을 급속 알시안 블루 여과 분석에 의해 측정했다. 합성된 전체 35S-PG에 대한 남아 있는 35S-PG를 평가했다. 또한, 데이터를 각 환자의 대조군에 의해 정규화했다.
통계 분석:
사후 테스트로서 피셔(Fisher)의 PSLD를 사용한 이원 ANOVA를 테스트한다. 결과는 평균 ± 표준 오차로 표시된다.
결과:
대조군 수준에서의 PG의 손실은 이들 7명의 환자에 있어서 유의하게 달랐다(표 1, P<0.01). 키메라 디코이 ODN군에서의 PG 분해는 대조군에 비해 현저히 억제되었다(p=0.025). (대조군, NFkB, 키메라; 2일째: 1.00±0.01, 1.00±0.02, 1.04±0.02, 4일째: 1.00±0.02, 1.04±0.05, 1.15±0.07, 6일째: 1.00±0.05, 1.18±0.12, 1.34±0.13) (도 5). 6일 배양 후, 키메라군은 대조군에 비해 34% 더 프로테오글리칸을 유지했다. NFkB 디코이군과 다른 군 사이의 PG 손실에서 유의한 차이가 없었다.
결론:
퇴행된 디스크의 인간 AF의 외식편 배양물에 키메라 디코이 ODN을 추가하면, 대조군에 비해 PG 손실이 현저히 억제되었다. NFkB 경로만을 억제하는 NFkB 디코이는 PG 손실을 억제하는 경향을 보였으나, 본 실험에서는 유의하지 않았다.
Figure pct00003
실시예 7
토끼의 고리형 천자 모델(rabbit annular puncture model)에서의 추간판 퇴화에 대한 키메라 디코이의 효능
이 모델에서, 토끼의 퇴행성 수핵(NP)을 RNU 누드 래트의 등근 신경절(DRG)에 이종이식 조직으로 이식하여, 조직이 기능 및 감각 기능 장애를 유발하는지를 결정한다. 
이 실험의 구체적인 목적은 (1) 키메라 디코이의 디스크 내 주사가 전염증성 사이토카인 및 매트릭스 분해 효소의 과도한 발현을 억제하는지, 및 (2) 다양한 용량을 사용한 키메라 디코이 디스크 내 주사가 누드 래트에 있어서의 퇴행성 디스크 조직 유도 통증을 약화시키는지를 결정하기 위한 것이다.
방법:
토끼의 고리형 천자 디스크 퇴화 모델 및 키메라 디코이의 주입: 암컷 뉴질랜드 흰토끼(n=80)를 본 연구에 사용했다. 전신 마취하에, 2개의 비연속 디스크(L2/3 및 L4/5)에 18 게이지 바늘로 섬유륜을 천자했다. 초기 천자 후 4주째에, 비히클 인산염 완충 식염수(10㎕), 키메라 디코이(10㎕ 식염수 중 10, 100μg) 또는 NFκB 디코이(10㎕ 식염수 중 100μg) 중 하나를 26 게이지 바늘을 사용해서 수핵(NP)의 중심에 주사했다.
디스크 높이의 방사선학적 분석:
추간판(IVD) 높이는 측면 방사선 촬영으로부터 얻었고, 추간판 높이 지수(DHI)로서 표시했다. DHI는 수술 전 DHI(%DHI)로 정규화했고, L3/4 비천자 디스크의 DHI로 추가로 정규화했다.
MRI 분석:
IVD의 퇴행 등급은 T2 강조 이미지를 사용하여 Pfirrman에 따라 분류했다.
결과:
DHI(도 6):
반복된 이원 ANOVA는 치료가 %DHI에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다(P<0.05). 사후 분석은 키메라 100ug군의 %DHI가 PBS군보다 현저히 더 높은 것으로 나타났다. 16주째에 키메라 100ug 및 디코이 100ug군은 PBS군에 비해 %DHI에서 유의한 증가를 나타냈다(각각 p<0.01 및 p<0.05).
MRI T2 스핀 에코 강조 이미지(도 7) 및 Pfirrmann 등급(도 8).
Pfirrmann 등급은 PBS군에 비해 키메라 100μg군에서 더 낮은 경향이 있었다(P<0.088).
토론:
고리형 천자 후 4주내에 키메라 디코이를 NP에 주사하면, 디스크 높이가 회복되고, MRI 등급이 약간 향상되었다. 데이터는 키메라 디코이 주사가 100μg에서 구조적 변화를 유도할 수 있다는 것을 나타냈다.
디스크에 키메라 주사는 이종이식 래트 신경근병증 모델에서 통증 발생을 감소시켰다. 이러한 결과는 키메라 디코이의 주사가 퇴행성 디스크의 병리학적 상태를 변화시키고, 통증 발생을 감소시키므로, 퇴행성 디스크 질환에 대한 새로운 치료적 접근으로서 작용한다는 것을 시사한다.
본 발명은 상기 실시예를 참조하여 설명되었지만, 수정 및 변형이 본 발명의 사상 및 범위 내에 포함된다는 것은 이해될 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 청구범위에 의해서만 제한된다.
참조
[1]  Sehgal, et al. Pain Physician. 2007; 213-28.
[2]  Kim, et al. Osteoarthritis and Cartilage. 2015; 2242-51.
[3]  Hemmad, et al. Trans Orthop Res Soc. 2010; 933.
[4]  Wernecke, et al. Orthop J Sports Med. 2015; 2325967115581163.
[5]  Miyazaki, et al. Trans Orthop Res Soc. 2018; 0387.
[6]  Kato, et al. Trans Orthop Res Soc. 2017; 0175.
[7]  Yamaguchi, et al. The International Society for the Study of the Lumbar Spine. 2013; SP19.
[8]  Chaplan, et al. J Neurosci Methods. 1994; 55-63.
[9]  Miyazaki, et al. Eur Spine J. 2018; 739-51.
[10]  Brennan, et al. Lab animal. 2009; 87-93.
[11]  Aota, et al. Differential effects of fibronectin fragment on proteoglycan metabolism by intervertebral disc cells: a comparison with articular chondrocytes. Spine (Phila Pa 1976). 2005; 30(7): 722-728.
[12] WO 2017/043639 A1
SEQUENCE LISTING <110> THE REAGENTS OF THE CALIFORNIA UNIVERSITY ANGES, INC. <120> TREATMENT OF SPINAL CONDITIONS WITH CHIMERA DECOY <130> PF660-PCT <160> 8 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 15 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> chimera decoy NF-kappaB/STAT6-15mer-B <400> 1 gggatttcct gggaa 15 <210> 2 <211> 10 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> binding region of NF-kappaB <400> 2 gggatttcct 10 <210> 3 <211> 11 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> binding region of STAT6 <400> 3 ttcccaggaa a 11 <210> 4 <211> 10 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> consensus sequence of NF-kappaB <400> 4 gggrhtyyhc 10 <210> 5 <211> 10 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> consensus sequence of STAT6 <220> <221> misc_feature <222> (4)..(7) <223> n is a, c, g, or t <400> 5 ttcnnnngaa 10 <210> 6 <211> 15 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> chimera decoy NF-kappaB/STAT6-15mer-A <400> 6 gggacttccc atgaa 15 <210> 7 <211> 10 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> partial sequence of NF-kappaB/STAT6-15mer-A <400> 7 gggacttccc 10 <210> 8 <211> 11 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> partial sequence of NF-kappaB/STAT6-15mer-A <400> 8 ttcatgggaa g 11

Claims (36)

  1. NF-κB의 DNA 결합 부위 및 신호 변환자-전사 활성자 6(STAT6)의 DNA 결합 부위에 결합할 수 있는 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이의 유효량을 그 필요로 하는 피험체에게 투여함으로써 피험체에 있어서의 추간판 퇴화를 치료하는 단계를 포함하는, 추간판 퇴화의 치료 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 디코이의 크기는 13mer∼15mer인 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 디코이는 서열번호 1 또는 6으로 표시되는 서열을 갖는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이에 있어서의 각 뉴클레오티드 사이의 결합의 적어도 일부는 포스포로티오에이트 결합을 포함하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 디코이의 5' 말단은 링커를 통해 또는 직접 PLGA 나노입자에 결합되는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 디코이는 피험체의 후관절 내로 직접 투여되는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 디코이는 디스크내 주사 또는 경막외 주사를 통해 투여되는 방법.
  8. NF-κB의 DNA 결합 부위 및 신호 변환자-전사 활성자 6(STAT6)의 DNA 결합 부위에 결합할 수 있는 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이를 그 필요로 하는 피험체에게 투여함으로써, 피험체에 있어서의 연골세포 세포외 매트릭스를 재생하는 단계를 포함하는, 연골세포 세포외 매트릭스의 재생 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 연골세포 세포외 매트릭스는 추간판 세포 세포외 매트릭스인 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 디코이의 크기는 13mer∼15mer인 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 디코이는 서열번호 1 또는 6으로 표시되는 서열을 갖는 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이에 있어서의 각 뉴클레오티드 사이의 결합의 적어도 일부는 포스포로티오에이트 결합을 포함하는 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 디코이는 피험체의 후관절 내로 직접 투여되는 방법.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 디코이는 디스크내 주사 또는 경막외 주사를 통해 투여되는 방법.
  15. NF-κB의 DNA 결합 부위 및 신호 변환자-전사 활성자 6(STAT6)의 DNA 결합 부위에 결합할 수 있는 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이를 그 필요로 하는 피험체에게 투여함으로써 피험체의 추간판 세포에서의 프로테오글리칸의 합성을 촉진하는 단계를 포함하는, 피험체의 추간판 세포에서의 프로테오글리칸의 합성을 촉진시키는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 추간판 세포는 수핵 세포 및/또는 섬유륜 세포를 포함하는 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 디코이의 크기는 13mer∼15mer인 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 디코이는 서열번호 1 또는 6으로 표시되는 서열을 갖는 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이에 있어서의 각 뉴클레오티드 사이의 결합의 적어도 일부는 포스포로티오에이트 결합을 포함하는 방법.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 디코이는 피험체의 후관절 내로 직접 투여되는 방법.
  21. 제 15 항에 있어서,
    상기 디코이는 디스크내 주사 또는 경막외 주사를 통해 투여되는 방법.
  22. NF-κB의 DNA 결합 부위 및 신호 변환자-전사 활성자 6(STAT6)의 DNA 결합 부위에 결합할 수 있는 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이를 그 필요로 하는 피험체에게 투여함으로써 피험체에 있어서의 척추 통증을 치료하는 단계를 포함하는, 척추 통증의 치료 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 디코이의 크기는 13mer∼15mer인 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 디코이는 서열번호 1 또는 6으로 표시되는 서열을 갖는 방법.
  25. 제 22 항에 있어서,
    상기 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이에 있어서의 각 뉴클레오티드 사이의 결합의 적어도 일부는 포스포로티오에이트 결합을 포함하는 방법.
  26. 제 22 항에 있어서,
    상기 디코이의 5' 말단은 링커를 통해 또는 직접 PLGA 나노입자에 결합되는 방법.
  27. 제 22 항에 있어서,
    상기 디코이는 피험체의 후관절 내로 직접 투여되는 방법.
  28. 제 1 항에 있어서,
    상기 디코이는 디스크내 주사 또는 경막외 주사를 통해 투여되는 방법.
  29. NF-κB의 DNA 결합 부위 및 시그널 신호 변환자-전사 활성자 6(STAT6)의 DNA 결합 부위에 결합할 수 있는 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이를 포함하는, 추간판 퇴화 치료제.
  30. 추간판 퇴화 치료에 사용되는, NF-κB의 DNA 결합 부위 및 신호 변환자-전사 활성자 6(STAT6)의 DNA 결합 부위에 결합할 수 있는 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이.
  31. NF-κB의 DNA 결합 부위 및 신호 변환자-전사 활성자 6(STAT6)의 DNA 결합 부위에 결합할 수 있는 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이를 포함하는, 연골세포 세포외 매트릭스 재생제.
  32. 연골세포 세포외 매트릭스의 재생에 사용되는, NF-κB의 DNA 결합 부위 및 신호 변환자-전사 활성자 6(STAT6)의 DNA 결합 부위에 결합할 수 있는 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이.
  33. NF-κB의 DNA 결합 부위 및 신호 변환자-전사 활성자 6(STAT6)의 DNA 결합 부위에 결합할 수 있는 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이를 포함하는, 피험체의 추간판 세포에 있어서의 프로테오글리칸 합성 촉진제.
  34. 피험체의 추간판 세포에 있어서의 프로테오글리칸 합성 촉진에 사용되는, NF-κB의 DNA 결합 부위 및 신호 변환자-전사 활성자 6(STAT6)의 DNA 결합 부위에 결합할 수 있는 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이.
  35. NF-κB의 DNA 결합 부위 및 신호 변환자-전사 활성자 6(STAT6)의 DNA 결합 부위에 결합할 수 있는 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이를 포함하는, 척추 통증 치료제.
  36. 척추 통증 치료에 사용되는, NF-κB의 DNA 결합 부위 및 신호 변환자-전사 활성자 6(STAT6)의 DNA 결합 부위에 결합할 수 있는 이중 가닥 올리고뉴클레오티드 디코이.
KR1020217023264A 2018-12-24 2019-12-24 키메라 디코이를 이용한 척추 질환의 치료 KR20210135482A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862784599P 2018-12-24 2018-12-24
US62/784,599 2018-12-24
PCT/JP2019/050545 WO2020138047A1 (en) 2018-12-24 2019-12-24 Treatment of spinal conditions with chimera decoy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210135482A true KR20210135482A (ko) 2021-11-15

Family

ID=71127138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217023264A KR20210135482A (ko) 2018-12-24 2019-12-24 키메라 디코이를 이용한 척추 질환의 치료

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20220072026A1 (ko)
EP (1) EP3902550A4 (ko)
JP (1) JP2022512489A (ko)
KR (1) KR20210135482A (ko)
CN (1) CN113453695A (ko)
CA (1) CA3124929A1 (ko)
WO (1) WO2020138047A1 (ko)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070014840A1 (en) * 2002-04-26 2007-01-18 In-Kyu Lee Circular dumbbell decoy oligodeoxynucleotides (cdodn) containing dna bindings sites of transcription
US7585848B2 (en) * 2005-01-11 2009-09-08 Rush University Medical Center Methods and compositions for treating, inhibiting and reversing disorders of the intervertebral disc
CA2957250A1 (en) * 2014-08-15 2016-02-18 Adynxx, Inc. Oligonucleotide decoys for the treatment of pain
WO2017043639A1 (ja) * 2015-09-09 2017-03-16 アンジェスMg株式会社 キメラデコイ
JP2023510907A (ja) * 2020-01-15 2023-03-15 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア キメラデコイによる炎症抑制の延長及び/又は脊椎痛治療の延長に関連する方法及び組成物

Also Published As

Publication number Publication date
EP3902550A1 (en) 2021-11-03
CN113453695A (zh) 2021-09-28
US20220072026A1 (en) 2022-03-10
WO2020138047A1 (en) 2020-07-02
CA3124929A1 (en) 2020-07-02
EP3902550A4 (en) 2023-09-06
JP2022512489A (ja) 2022-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lyu et al. Painful intervertebral disc degeneration and inflammation: from laboratory evidence to clinical interventions
JP4913072B2 (ja) 椎間板の疾患を治療、阻害及び回復するための方法及び組成物
Obata et al. Expression of neurotrophic factors in the dorsal root ganglion in a rat model of lumbar disc herniation
Westphal et al. A phase 3 trial of local chemotherapy with biodegradable carmustine (BCNU) wafers (Gliadel wafers) in patients with primary malignant glioma
Campana et al. Erythropoietin reduces Schwann cell TNF‐α, Wallerian degeneration and pain‐related behaviors after peripheral nerve injury
Willems et al. Intradiscal application of rhBMP-7 does not induce regeneration in a canine model of spontaneous intervertebral disc degeneration
US20080187543A1 (en) Use of Myostatin (Gdf-8) Antagonists for Improving Wound Healing and Preventing Fibrotic Disease
Zhang et al. Intradiscal injection of simvastatin retards progression of intervertebral disc degeneration induced by stab injury
CN101288768A (zh) 用于治疗渐进神经退化症的医药组合物
EP3500278B1 (en) Compositions for treating conditions using recombinant self-complementary adeno-associated virus
JP2020503327A (ja) Smad7アンチセンスオリゴヌクレオチドの組成物および乾癬を処置するまたは予防する方法
Billington et al. The recovery of long-term denervated rat muscles after Marcaine treatment and grafting
KR20210135482A (ko) 키메라 디코이를 이용한 척추 질환의 치료
WO2009128446A1 (ja) 神経因性疼痛の改善剤
US20230069350A1 (en) Methods and compositions relating to prolonged inflammatory inhibition and/or prolonged treatment of spinal pain by chimera decoy
AU757803B2 (en) Gene therapy for regulating smooth muscle cell tone
JP2007509186A (ja) 抗炎症薬としてのAChEアンチセンスデオキシオリゴヌクレオチド
Redden et al. Muscle fibrosis, NF-κB, and TGF-β are differentially altered in two models of paralysis (Botox vs. Neurectomy)
JP2024518428A (ja) 末梢神経障害を処置するためのhip/papタンパク質又はその誘導体
Wang Therapeutic effects of neurotrophic factors GDNF and artemin on experimental neuropathic pain and dorsal root injury
Thakor Development of a novel sensory neuron gene delivery platform with concomitant investigation of messenger ribonucleic acid translocation for the NaV1. 8 sodium channel during neuropathic pain
Starkweather The effect of anti-depressant therapy on psychological stress and cytokines in lumbar herniated disc patients: Implications for quality of life
Tajerian The SPARC-null mouse model of low back pain: Mechanism, Treatment, and Translation to Humans