WO2023128122A1 - 혈액뇌장벽 투과능을 가지는 펩타이드 및 이의 용도 - Google Patents

혈액뇌장벽 투과능을 가지는 펩타이드 및 이의 용도 Download PDF

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WO2023128122A1
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peptide
disease
seq
substance
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강충경
김지은
한송미
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주식회사 펩스젠
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    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/68—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids

Definitions

  • the present invention relates to a peptide having blood-brain barrier penetrating ability and a use thereof, and more particularly, to a peptide having blood-brain barrier penetrating ability for the development of a peptide-drug conjugate (PDC).
  • PDC peptide-drug conjugate
  • the blood-brain barrier is one of the body's defense systems to protect the central nervous system from external infectious substances such as bacteria and potentially dangerous substances in the blood.
  • the BBB selectively selects only essential elements such as nutrients and oxygen. It has a solid defense so that it can penetrate into the central nervous system, and at the same time, it blocks the delivery of substances such as the majority of anticancer drugs to the central nervous system, making it difficult to treat brain diseases.
  • the blood-brain barrier penetrating peptide (BBB penetrating peptide) is a type of cell penetrating peptide (CPP) and is mostly composed of about 10-30 short amino acids. It has the ability to move into cells without causing damage to cell membranes, pass through cell membranes, and move out of blood vessels into brain tissue.
  • the blood-brain barrier penetrating peptide functions as a drug delivery system that can more efficiently deliver drugs targeting various brain diseases to brain tissue by having the ability to pass through the blood-brain barrier and penetrate into brain tissue even when the blood-brain barrier is in a normally functioning state. can do.
  • PDC peptide-drug conjugate
  • linkers depending on the characteristics of the peptide and the drug (Hoppenz P. et al., Front Chem. (2020) 8 :571), many drugs can be delivered to the brain tissue where the lesion exists by using a linker between the penetrating peptide and the drug.
  • a blood-brain barrier penetrating peptide by developing a blood-brain barrier penetrating peptide, it is intended to help improve the therapeutic effect by increasing the delivery rate in the brain of various brain disease therapeutics that can be used in clinical practice in the future.
  • Korean Patent Publication No. 2021-0060570 discloses 'a polypeptide capable of passing the blood-brain barrier'
  • Korean Patent Publication No. 2021-0078798 discloses 'a peptide containing a nucleic acid complex having blood-brain barrier penetrating ability as an active ingredient.
  • a composition for preventing or treating dementia' has been disclosed, but nothing has been described about the 'peptide having blood-brain barrier penetrating ability and its use' of the present invention.
  • the present invention was derived from the above needs, and the present inventors, in order to provide a novel peptide having blood-brain barrier penetrating ability, some residues of antibacterial peptides isolated from sea cucumber and LMWP (low molecular weight low molecular weight, known as cell penetrating peptides) protamine) by binding a fluorescent marker to a novel peptide (SEQ ID NO: 3) prepared by combining some residues, using an in vitro blood-brain barrier model and an in vivo mouse normal blood-brain barrier model As a result of analyzing the blood-brain barrier penetrating ability, it was confirmed that the novel peptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3 had excellent blood-brain barrier penetrating ability.
  • the present inventors completed the present invention by confirming that the peptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, which is known to have an antibacterial effect, also has excellent blood-brain barrier penetrating ability.
  • the present invention provides a peptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3.
  • the present invention provides a polynucleotide encoding the peptide.
  • the present invention provides a blood-brain barrier penetration composition comprising a peptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3.
  • the present invention is a peptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 having blood-brain barrier penetration activity; It provides a brain delivery system for a substance for treating or diagnosing a brain disorder including; and a substance for treating or diagnosing a brain disorder that is covalently bonded to the peptide.
  • the present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating brain diseases, containing as an active ingredient a peptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3, in which a substance for treating brain diseases is bound to the amino terminus or carboxyl terminus. do.
  • the present invention provides a composition for diagnosing a brain disease, which contains, as an active ingredient, a peptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3, to which a brain disease diagnosis substance is bound to the amino terminus or carboxyl terminus.
  • the present invention provides a peptide-drug conjugate in which a drug is bound to a peptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3.
  • the blood-brain barrier penetrating peptide of the present invention has excellent penetrability through the blood-brain barrier, it is expected to help improve the treatment effect of brain diseases by increasing the delivery rate of the therapeutic agent in the brain by combining with various therapeutic agents for brain diseases.
  • 1 is a helical wheel diagram of a peptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3.
  • Figure 2 is an image of observing blood-brain barrier formation in vitro through LIVE/DEAD Cell Imaging analysis.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of the in vitro blood-brain barrier model used in the present invention.
  • Figure 4 is the result of analyzing the blood-brain barrier penetrating ability of the peptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3 to which FITC is bound using an in vitro blood-brain barrier model, (A) and (B) are 4 Results at time and 24 hours.
  • Figure 5 is the result of analyzing the blood-brain barrier penetrating ability of the peptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 to which FITC is bound using an in vitro blood-brain barrier model, (A) and (B) are 4 after addition of the peptide, respectively Results at time and 24 hours.
  • Figure 6 is an analysis of the blood-brain barrier penetration ability of a peptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3 to which FITC is bound using an in vivo mouse normal blood-brain barrier model, brain tissue 1 hour after injection dyeing result.
  • H&E Hematoxylin and Eosin
  • FIG. 7 is an analysis of the blood-brain barrier penetrating ability of a peptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 to which FITC is bound using an in vivo mouse normal blood-brain barrier model, and is a brain tissue staining result 1 hour after injection.
  • the present invention provides a peptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3.
  • peptide refers to a polymer in which two or more amino acids are connected by an amide bond in a chain or ring shape, mainly with an ⁇ -carboxy group and an ⁇ -amino group.
  • a novel peptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3 according to the present invention is a cell-penetrating peptide comprising amino acids 1 to 8 in the peptide (RLLRRLLRPLVSLVYSFLKTK) consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 disclosed in Korean Patent No. 2224929 It was prepared by replacing amino acid residues (VSRRRRRR) from the 1st to the 8th of the LMWP (low molecular weight protamine) peptide of SEQ ID NO: 2 known as .
  • the amino acid of the peptide according to the present invention preferably has an L form, but it is not excluded from the present invention that it is substituted into a D form.
  • the peptide of the present invention can be prepared by a conventional peptide synthesis method known in the art.
  • a method for the synthesis it is preferable to synthesize by a chemical synthesis method, specifically, a solution phase peptide synthesis method, a solid-phase peptide synthesis method, a fragment condensation method, and F-moc or T -Synthesis by BOC chemistry may be more preferable, but is not limited thereto.
  • a method of biologically producing the polynucleotide encoding the peptide by expressing it in genetically engineered E. coli together with a fusion protein (Cheng KT et al., Molecules, (2016) 23(4):800- 811), but is not limited thereto.
  • the present invention also provides a polynucleotide encoding a peptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3.
  • the present invention also provides a composition for penetrating the blood-brain barrier, comprising a peptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3.
  • the peptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 according to the present invention is characterized by having blood-brain barrier permeability.
  • blood-brain barrier or "BBB (Blood-Brain Barrier) of the present invention is used interchangeably herein, which closely regulates and severely restricts the exchange between blood and brain tissue and is difficult to circulate through brain tissue. Therefore, it is used to refer to the permeability barrier present in the blood.
  • Components of the blood-brain barrier include endothelial cells that form the deepest lining of all blood vessels, dense junctions between adjacent endothelial cells that are structurally correlated with the BBB, basement membranes of endothelial cells, and almost all of the exposed outer surface of blood vessels. An enlarged foot process of the overlying astrocytes is included.
  • the BBB prevents most substances in the blood, including most large molecules, such as immunoglobulins, antibodies, complement, albumin, and drugs and small molecules, from entering brain tissue.
  • the present invention also relates to a peptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 having blood-brain barrier penetration activity; It provides a brain delivery system for a substance for treating or diagnosing a brain disorder including; and a substance for treating or diagnosing a brain disorder that is covalently bonded to the peptide.
  • the peptide is selected from the group consisting of a hydrophobic moiety, a hydrophilic moiety, a target antigen-specific antibody, an aptamer, a small photon, a fluorescent marker, and a luminescent marker.
  • a hydrophobic moiety a hydrophilic moiety
  • a target antigen-specific antibody an aptamer
  • a small photon a fluorescent marker
  • a luminescent marker a luminescent marker.
  • One or more selected materials may be combined, but is not limited thereto.
  • the binding of the peptide to one or more substances selected from the group consisting of the hydrophobic residue, the hydrophilic residue, the target antigen-specific antibody, the aptamer, the small photon, the fluorescent marker, and the luminescent marker is a simple covalent bond or a covalent bond mediated by a linker. It may be, but is not limited thereto, and can be carried out by a person skilled in the art using a conventional method in consideration of cell permeability, solubility and specificity.
  • the peptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 may be a substance for treating or diagnosing brain diseases bound to its amino terminal or carboxyl terminal, but is limited thereto It doesn't work.
  • disease or “disorder” are used interchangeably, which impede or disrupt the performance of a function, and/or cause symptoms such as discomfort, dysfunction, difficulty, or even a diseased person. Any change in the state of the body or some organ that results in death or the death of a person who comes into contact with it.
  • the brain disease may be selected from the group consisting of Alzheimer's disease, Parkinson's disease, Huntington's disease, Lou Gehrig's disease, Creutzfeldt-Jakob disease, stroke, and brain tumor, but is not limited thereto.
  • the additional bonded substance may be a substance known or impermeable to the blood-brain barrier, or may penetrate only a small amount through the blood-brain barrier to an effective amount without the presence of other permeation adjuvants. It may be an untransferable substance.
  • the composition when a peptide to which a brain disease treatment substance is bound is included as an active ingredient, the composition can be used as a composition for preventing or treating brain disease.
  • Substances for treating brain diseases that may be bound to the peptide may be, but are not limited to, NMDA (N-methyl-d-aspartate) receptor inhibitors, acetylcholinesterase inhibitors, or anti-amyloid protein agents, and more specifically, Donepezil, Galantamine, Memantine, Temozolomide, Gliadel Wafer with Carmustine, Melphalan, Pregabalin, Defacoat (Depakote) or methotrexate (Methotrexate).
  • doxorubicin or paclitaxel which are difficult to pass through the blood-brain barrier, can be combined and used to treat brain tumors.
  • the brain delivery system when a peptide to which a brain disease diagnosis substance is bound is included as an active ingredient, the brain delivery system can be used for brain disease diagnosis.
  • the substance for diagnosing brain diseases that can be bound to the peptide may be a contrast agent, preferably a blood vessel contrast agent that can be administered intravenously, for example, an iodinated contrast agent or a gadolinium contrast agent, more preferably [ 11 C] 25B-NBOMe, [ 18 F] Altanserin, [ 11 C] Carfentanil, [ 11 C] DASB, [ 11 C] DTBZ or [ 18 F] Fluoropropyl-DTBZ, [ 11 C] ME@HAPTHI, [ 18 F] Fallypride, [ 18 F] Florbetaben, [ 18 F] Florbetapir, [ 18 F] or [ 11 C] Flumazenil, [ 18 F] Flutemetamol, [ 18 F] Fluorodopa, [ 18 F] Desmethoxyfallypri
  • the present invention also provides a pharmaceutical composition for preventing or treating brain diseases, containing as an active ingredient a peptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3, to which a substance for treating brain diseases is bound to the amino terminus or carboxyl terminus. do.
  • brain diseases and substances for treating brain diseases are as described above.
  • composition of the present invention when it is a composition for treatment, it may be formulated into a dosage form that is delivered into the blood-brain barrier according to standard medical practices. These formulations may contain additives such as carriers, excipients, adjuvants or diluents suitable for pharmaceutically acceptable formulations in addition to active ingredients.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may further include a pharmaceutically acceptable carrier, excipient or diluent.
  • the pharmaceutically acceptable carrier included in the pharmaceutical composition of the present invention is one commonly used in formulation and includes saline, sterile water, Ringer's solution, buffered saline, dextrose solution, maltodextrin solution, glycerol, ethanol, lactose, dex Straw, sucrose, sorbitol, mannitol, starch, gum acacia, calcium phosphate, alginate, gelatin, calcium silicate, microcrystalline cellulose, polyvinylpyrrolidone, cellulose, syrup, methylcellulose, methylhydroxybenzoate, propyl hydroxybenzoate, talc, magnesium stearate, and mineral oil; and the like, but are not limited thereto.
  • antioxidants In addition to the above components, antioxidants, buffers, bacteriostatic agents, diluents, surfactants, binders, lubricants, wetting agents, sweeteners, flavoring agents, emulsifiers, suspending agents, or preservatives may be further included.
  • the pharmaceutical composition of the present invention can be administered orally or parenterally, and parenteral administration can be administered by injection or skin application.
  • the composition according to the present invention can be applied in a pharmaceutically effective amount to treat brain diseases or suppress (or alleviate) the symptoms of brain diseases. It may vary depending on various factors such as the type of brain disease, the patient's age, weight, characteristics and severity of symptoms, type of current treatment, number of treatments, application form and route, etc. can be easily determined.
  • the present invention also provides a composition for diagnosing a brain disease, containing as an active ingredient a peptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3, to which a brain disease diagnosis substance is bound to the amino terminus or carboxyl terminus.
  • the brain diseases and brain disease diagnosis substances are as described above.
  • the present invention also provides a peptide-drug conjugate in which a drug is bound to a peptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3.
  • the drug may be a brain disease treatment substance, and the brain disease treatment substance is as described above.
  • amino acid sequences used herein are abbreviated according to the IUPAC-IUB nomenclature as follows: alanine A, arginine R, asparagine N, aspartic acid D, cysteine C, glutamic acid E, glutamine Q, glycine G, histidine H, Isoleucine I, Leucine L, Lysine K, Methionine M, Phenylalanine F, Proline P, Serine S, Threonine T, Tryptophan W, Tyrosine Y, Valine V.
  • the amino acids may include both D-type and L-type amino acids. It may, but is not limited thereto.
  • peptides were synthesized as shown in Table 1 through a solid / solution phase using the Fmoc chemistry method, a peptide synthesis technology, and purified by high-performance liquid chromatography to a purity of 95% or more did
  • Peptides used in the present invention sequence number peptide sequence number of amino acids note One RLLRRLLRP LVSLVYSFLKTK 21 Korea Patent No. 2224929 2 VSRRRRRRGGRRRR 14 LMWP 3 VSRRRRRR PLVSLVYSFLKTK 21 novel derivative peptides All of the above peptides have L-forms, but those substituted with D-forms are not excluded in the present invention.
  • Fluorescein isothiocyanate (FITC) fluorescent dye was added to the N-terminus of the peptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 Combined and labeled.
  • Example 2 In vitro ( in vitro ) Measurement of blood-brain barrier penetration activity of peptides in the model
  • the permeability was measured using in vitro and in vivo blood-brain barrier models for the FITC-conjugated peptide.
  • mouse primary brain microvascular endothelial cells were placed on a porous membrane by referring to the previous literature (Rogers MT. et al., Sci Rep. (2021) 11(1):12225).
  • the blood-brain barrier was implemented by culturing for a day (FIG. 2).
  • the prepared in vitro blood-brain barrier model (porous membrane) was placed on top, and medium without FITC-binding peptide was added to the in vitro blood brain barrier model. After treating 120 ⁇ l on the barrier model, it was cultured for 4 hours or 24 hours in a 37° C. cell incubator. Thereafter, the culture medium inside the blood-brain barrier in vitro (the medium-treated portion not containing FITC-binding peptide, the luminal portion in FIG. 3) was collected and measured with a fluorescence analyzer (TECAN SPARK). As a control group, a culture medium containing no peptide was used.
  • TECAN SPARK fluorescence analyzer
  • the FITC-binding peptide was diluted 2-fold from 0.5 mg/ml to the lowest concentration of 3.05 x 10 -5 mg/ml, and then the absorbance at 16 concentrations including 0 (blank) was measured to prepare a standard curve.
  • the blood-brain barrier permeation concentration was calculated by substituting the measured values into the standard curve.
  • the control group was 0.00 ⁇ 0.05 ⁇ g, 0.02 mg / ml of FITC
  • 1.98 ⁇ 0.12 ⁇ g and 0.2 mg / ml of the FITC-binding peptide were confirmed to penetrate the blood-brain barrier (Fig.
  • the control group added 0.00 ⁇ 1.74 ⁇ g, 0.02 mg / ml of FITC-binding peptide, 20.64 ⁇ 11.43 ⁇ g, 0.2 mg / ml of FITC
  • the binding peptide was added, it was confirmed that 30.33 ⁇ 6.46 ⁇ g of the peptide penetrated the blood-brain barrier (FIG. 5A), and as a result of analysis after 24 hours, the control group contained 0.00 ⁇ 0.12 ⁇ g and 0.02 mg/ml of the FITC-binding peptide.
  • Example 3 In vivo ( in vivo ) Measurement of blood-brain barrier penetration activity of peptides in the model
  • mice used in the experiment were 6-week-old male C57BL/6 mice purchased from Orient Bio Co., Ltd. and then acclimatized for one week before use.
  • FITC-binding peptide after injecting the FITC-binding peptide at a concentration of 10 mg/ml (90% saline, 10% DMSO) into the tail vein of the mouse, euthanasia of the mouse after 5 minutes or 1 hour and brain tissue extraction After fixing with a fixative (4% paraformaldehyde), the left and right hemispheres were separated centering on the corpus callosum, each frozen tissue block was made and sectioned, and the location of the peptide was confirmed using a fluorescence microscope (Axiovert 200, Zeiss, Germany). In addition, for observation under a fluorescence microscope, the corresponding brain tissue sections were stained with DAPI (4',6-diamidino-2-phenylindol) to confirm cell distribution patterns.
  • DAPI 4,6-diamidino-2-phenylindol

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Abstract

본 발명은 서열번호 3의 아미노산 서열로 이루어진 신규한 펩타이드, 상기 펩타이드 또는 서열번호 1의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드를 포함하는 혈액뇌장벽(blood-brain barrier) 투과용 조성물 및 이의 용도에 관한 것으로, 본 발명의 펩타이드는 혈액뇌장벽 투과성이 있으므로 다양한 뇌질환 치료제와 접목하여 치료제의 뇌 내 전달율을 높임으로써 뇌질환 치료 효과 개선에 도움이 될 것으로 기대된다.

Description

혈액뇌장벽 투과능을 가지는 펩타이드 및 이의 용도
본 발명은 혈액뇌장벽 투과능을 가지는 펩타이드 및 이의 용도에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 펩타이드 약물 결합체(peptide-drug conjugate, PDC) 개발을 위한 혈액뇌장벽 투과능을 가지는 펩타이드에 관한 것이다.
혈액뇌장벽(blood-brain barrier, BBB)은 세균과 같은 외부의 감염성 물질 및 혈액 내 잠재적 위험물질로부터 중추신경계를 보호하기 위한 인체의 방어체계 중 하나로, BBB는 영양물질과 산소 등 필수적인 요소만 선택적으로 투과할 수 있도록 견고한 방어력을 가짐과 동시에 대다수의 항암제와 같은 물질이 중추신경계로 전달되지 못하게 차단하여 뇌질환의 치료를 어렵게 하는 단점도 있다.
혈액뇌장벽 투과 펩타이드(BBB penetrating peptide)는 세포 투과 펩타이드(cell penetrating peptide, CPP)의 일종으로 대부분 약 10-30개의 짧은 아미노산으로 이루어져 있다. 세포막에 손상을 일으키지 않고 세포 내로 이동하고, 세포막을 통과해서 혈관 밖 뇌조직으로 이동하는 능력을 가진다.
혈액뇌장벽 투과 펩타이드는 혈액뇌장벽이 정상적으로 기능하는 상태임에도 이를 통과하여 뇌조직으로 투과하는 능력을 가짐으로써 다양한 뇌질환을 표적하는 약제들을 더 많이 효율적으로 뇌조직으로 전달할 수 있는 약물전달시스템으로 기능할 수 있다. 펩타이드와 약물을 결합하는 기술(peptide-drug conjugate, PDC)은 펩타이드와 약물의 특성에 따라 각종 링커(linker)를 이용할 수 있는 것으로 알려져 있는데(Hoppenz P. et al., Front Chem. (2020) 8:571), 투과 펩타이드와 약물 사이에 링커를 사용하여 병변이 존재하는 뇌조직으로 많은 약물을 전달할 수 있다.
본 발명에서는 혈액뇌장벽 투과 펩타이드를 개발함으로써 향후 임상에서 활용 가능한 다양한 뇌질환 치료제의 뇌 내 전달율을 높여 치료효과를 개선하는데 도움이 되고자 한다.
한편, 한국공개특허 제2021-0060570호에는 '혈액뇌장벽을 통과 가능한 폴리펩티드'가 개시되어 있고, 한국공개특허 제2021-0078798호에는 '혈뇌장벽 투과능을 가지는 펩티드 핵산 복합체를 유효성분으로 함유하는 치매 예방 또는 치료용 조성물'이 개시되어 있으나, 본 발명의 '혈액뇌장벽 투과능을 가지는 펩타이드 및 이의 용도'에 대해서는 기재된 바가 없다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명자들은 혈액뇌장벽 투과능을 가지는 신규한 펩타이드를 제공하고자, 해삼으로부터 분리된 항균 펩타이드의 일부 잔기와 세포 투과 펩타이드로 알려진 LMWP (low molecular weight protamine)의 일부 잔기를 조합하여 제조한 신규한 펩타이드(서열번호 3)에 형광 표지자를 결합시켜 시험관내(in vitro) 혈액뇌장벽 모델 및 생체내(in vivo) 마우스 정상 혈액뇌장벽 모델을 이용하여 혈액뇌장벽 투과능을 분석한 결과, 서열번호 3의 아미노산 서열로 이루어진 신규한 펩타이드가 우수한 혈액뇌장벽 투과능을 가지고 있음을 확인하였다.
또한, 본 발명자는 기존에 항균 효과를 가지고 있는 것으로 알려진 서열번호 1의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드도 우수한 혈액뇌장벽 투과능을 가지고 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 서열번호 3의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 펩타이드를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 제공한다.
또한, 본 발명은 서열번호 1 또는 서열번호 3의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드를 포함하는, 혈액뇌장벽(blood-brain barrier) 투과용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 혈액뇌장벽 투과 활성을 가진 서열번호 1 또는 서열번호 3의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드; 및 상기 펩타이드와 공유결합되는 뇌질환의 치료 또는 진단용 물질;을 포함하는, 뇌질환의 치료 또는 진단용 물질의 뇌전달 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은 아미노 말단 또는 카복실 말단에 뇌질환 치료 물질이 결합된, 서열번호 1 또는 서열번호 3의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드를 유효성분으로 함유하는, 뇌질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 아미노 말단 또는 카복실 말단에 뇌질환 진단 물질이 결합된, 서열번호 1 또는 서열번호 3의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드를 유효성분으로 함유하는, 뇌질환의 진단용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 서열번호 1 또는 서열번호 3의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드에 약물이 결합된, 펩타이드-약물 컨쥬게이트(peptide-drug conjugate)를 제공한다.
본 발명의 혈액뇌장벽 투과 펩타이드는 혈액뇌장벽에 대해 우수한 투과력을 가지므로, 다양한 뇌질환 치료제와 접목하여 치료제의 뇌 내 전달율을 높임으로써 뇌질환 치료 효과 개선에 도움이 될 것으로 기대된다.
도 1은 서열번호 3의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드의 헬리컬 휠 다이어그램이다.
도 2는 LIVE/DEAD Cell Imaging 분석을 통해 시험관내(in vitro) 혈액뇌장벽 형성을 관찰한 이미지이다.
도 3은 본 발명에서 사용한 시험관내 혈액뇌장벽 모델의 모식도이다.
도 4는 시험관내 혈액뇌장벽 모델을 이용하여 FITC가 결합된 서열번호 3의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드의 혈액뇌장벽 투과능을 분석한 결과로, (A)와 (B)는 각각 펩타이드 첨가 후 4시간 및 24시간째의 결과이다.
도 5는 시험관내 혈액뇌장벽 모델을 이용하여 FITC가 결합된 서열번호 1의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드의 혈액뇌장벽 투과능을 분석한 결과로, (A)와 (B)는 각각 펩타이드 첨가 후 4시간 및 24시간째의 결과이다.
도 6은 생체내(in vivo) 마우스 정상 혈액뇌장벽 모델을 이용하여 FITC가 결합된 서열번호 3의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드의 혈액뇌장벽 투과능을 분석한 것으로, 주입 후 1시간째의 뇌 조직 염색 결과이다. H&E (Hematoxylin and Eosin) 염색한 뇌조직 슬라이드에서 사각형으로 표시한 부분을 형광현미경으로 관찰하였다. 화살표 표시는 FITC 형광을 가리킨다.
도 7은 생체내 마우스 정상 혈액뇌장벽 모델을 이용하여 FITC가 결합된 서열번호 1의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드의 혈액뇌장벽 투과능을 분석한 것으로, 주입 후 1시간째의 뇌 조직 염색 결과이다.
도 8은 생체내 마우스 정상 혈액뇌장벽 모델을 이용하여 펩타이드가 결합되지 않은 FITC의 혈액뇌장벽 투과능을 분석한 결과로, 주입 후 1시간째의 뇌 조직 염색 결과이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 서열번호 3의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드를 제공한다.
본 발명에서 용어 "펩타이드(peptide)"는 2개 이상의 아미노산이 주로 α-카르복시기와 α-아미노기로 사슬모양 또는 고리모양으로 펩티드 결합(amide bond)을 하여 연결된 중합체를 의미한다.
본 발명에 따른 서열번호 3의 아미노산 서열로 이루어진 신규한 펩타이드는, 한국등록특허 제2224929호에 개시된 서열번호 1의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드(RLLRRLLRPLVSLVYSFLKTK)에서 1번째부터 8번째까지 아미노산을, 세포 투과 펩타이드로 알려진 서열번호 2의 LMWP (low molecular weight protamine) 펩타이드의 1번째부터 8번째까지 아미노산 잔기(VSRRRRRR)로 치환하여 제조하였다. 본 발명에 따른 상기 펩타이드의 아미노산은 바람직하게는 L 형태를 가지나, D 형태로 치환된 것도 본 발명에서 배제하지 않는다.
본 발명의 상기 펩타이드는 당업계에 알려진 통상의 펩타이드 합성 방법에 의해 제조할 수 있다. 상기 합성을 위한 방법으로는 화학적 합성 방법으로 합성하는 것이 바람직하며, 구체적으로는 액상 펩타이드 합성법(solution phase peptide synthesis), 고상 펩타이드 합성법(solid-phase peptide synthesis), 단편 응축법 및 F-moc 또는 T-BOC 화학법으로 합성하는 것이 보다 바람직할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 상기 펩타이드를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 퓨전 단백질(fusion protein)과 함께 유전자 조작 대장균에서 발현시켜 생물학적으로 생산하는 방법이 있으나(Cheng KT et al., Molecules, (2018) 23(4):800-811), 이에 제한되지 않는다.
본 발명은 또한, 상기 서열번호 3의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 제공한다.
본 발명은 또한, 서열번호 1 또는 서열번호 3의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드를 포함하는, 혈액뇌장벽(blood-brain barrier) 투과용 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 상기 서열번호 1 또는 서열번호 3의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드는 혈액뇌장벽(blood-brain barrier) 투과성을 가지는 것이 특징이다.
본 발명의 용어 "혈액뇌장벽" 또는 "BBB (Blood-Brain Barrier)"는 본 명세서에서 상호 교환적으로 사용되고, 이는 혈액과 뇌 조직 간에 교환되는 것을 면밀히 조절하고 심하게 제한하는 뇌 조직을 통하여 순환되기 때문에 혈액 내에 존재하는 투과성 장벽을 지칭하기 위해 사용된다. 혈액뇌장벽 성분에는 모든 혈관의 가장 깊은 내막을 형성하는 내피 세포, BBB와 구조적으로 상관이 있는 인접한 내피 세포들 간의 조밀한 연접부, 내피 세포의 기저막, 및 혈관의 노출된 외부 표면의 거의 모두를 덮고 있는 가까운 성상세포의 확장된 족양 돌기(foot process)가 포함된다. BBB는 혈액 내의 대부분의 물질, 예를 들어 대부분의 대분자, 예를 들면 면역 글로불린(immunoglobulin), 항체, 보체, 알부민 및 약물 및 소분자가 뇌 조직 내로 유입되지 못하게 한다.
본 발명은 또한, 혈액뇌장벽(blood-brain barrier) 투과 활성을 가진 서열번호 1 또는 서열번호 3의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드; 및 상기 펩타이드와 공유결합되는 뇌질환의 치료 또는 진단용 물질;을 포함하는, 뇌질환의 치료 또는 진단용 물질의 뇌전달 시스템을 제공한다.
본 발명의 뇌전달 시스템에 있어서, 상기 펩타이드는 소수성 잔기(hydrophobic moiety), 친수성 잔기(hydrophilic moiety), 표적 항원 특이적 항체, 압타머(aptamer), 소광자, 형광 표지자 및 발광 표지자로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질이 결합된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서 상기 소수성 잔기, 친수성 잔기, 표적 항원 특이적 항체, 압타머, 소광자, 형광 표지자 및 발광 표지자로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질과 펩타이드의 결합은 단순 공유결합 또는 링커로 매개된 공유결합일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 세포투과성, 용해도 및 특이도를 고려하여 당업자가 통상의 방법을 이용하여 실시할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 뇌전달 시스템에 있어서, 상기 서열번호 1 또는 서열번호 3의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드는 이의 아미노 말단 또는 카복실 말단에 뇌질환의 치료 또는 진단용 물질이 결합된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 용어 "질환" 또는 "장애"는 상호 교환적으로 사용되고, 이는 기능의 수행을 방해하거나 혼란시키고/시키거나 불쾌감, 기능이상, 곤란과 같은 증상을 유발시키거나 또는 심지어 병에 걸린 사람을 사망시키거나 이와 접촉한 사람을 사망에 이르게 하는, 신체 상태 또는 몇몇 기관 상의 모든 변경을 지칭한다.
본 발명에 있어서, 상기 뇌질환은 알츠하이머병, 파킨슨병, 헌팅턴병, 루게릭병, 크로이츠펠트-야콥병, 뇌졸중 및 뇌종양으로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에 있어서, 상기 추가 결합된 물질은 혈액뇌장벽을 투과하지 못하는 것으로 알려져 있거나 투과하지 못하는 물질일 수 있으며, 또는 혈액뇌장벽을 통하여 적은 양으로만 투과하여 다른 투과 보조제의 존재 없이는 효과적인 양으로 전달될 수 없는 물질일 수 있다.
본 발명의 뇌전달 시스템에 있어서, 뇌질환 치료 물질이 결합된 펩타이드가 유효성분으로 포함될 경우 상기 조성물은 뇌질환의 예방 또는 치료용 조성물로 사용될 수 있다. 상기 펩타이드에 결합될 수 있는 뇌질환 치료 물질은 이로 한정되는 것은 아니나, NMDA (N-methyl-d-aspartate) 수용체 억제제, 아세틸콜린 에스테라제 억제제 또는 항 아밀로이드 단백질제 등일 수 있고, 보다 구체적으로 도네페질(Donepezil), 갈란타민(Galantamine), 메만틴(Memantine), 테모졸로미드(Temozolomide), 카르무스틴 함유 글리아델(Gliadel) 웨이퍼, 멜팔란(Melphalan), 프레가발린(Pregabalin), 데파코트(Depakote) 또는 메토트렉세이트(Methotrexate) 등일 수 있다. 또한, 기존 항암제 중 혈액뇌장벽 통과가 어려운 독소루비신 또는 파클리탁셀 등을 결합하여 뇌종양 치료에 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 뇌전달 시스템에 있어서, 뇌질환 진단 물질이 결합된 펩타이드가 유효성분으로 포함될 경우 상기 뇌전달 시스템은 뇌질환 진단용으로 사용될 수 있다. 상기 펩타이드에 결합될 수 있는 뇌질환 진단 물질은 조영제일 수 있고, 바람직하게는 정맥주사로 투여될 수 있는 혈관 조영제, 예를 들어 요오드화 조영제 또는 가돌리늄 조영제일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 [11C] 25B-NBOMe, [18F] Altanserin, [11C] Carfentanil, [11C] DASB, [11C] DTBZ 또는 [18F] Fluoropropyl-DTBZ, [11C] ME@HAPTHI, [18F] Fallypride, [18F] Florbetaben, [18F] Florbetapir, [18F] 또는 [11C] Flumazenil, [18F] Flutemetamol, [18F] Fluorodopa, [18F] Desmethoxyfallypride, [18F] Mefway, [18F] MPPF, [18F] Nifene, [11C] Raclopride, [18F] Setoperone, [18F] 또는 [11C] N-Methylspiperone, [11C] Verapamil, Pittsburgh compound B, 18F-THK5105, 18F-THK5117 및 18F-THK5351 등의 뇌 양전자 방출 단층 촬영(positron emission tomography, PET)의 방사성 추적자(radiotracer)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명은 또한, 아미노 말단 또는 카복실 말단에 뇌질환 치료 물질이 결합된, 서열번호 1 또는 서열번호 3의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드를 유효성분으로 함유하는, 뇌질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
본 발명의 약학 조성물에서, 뇌질환 및 뇌질환 치료 물질은 전술한 바와 같다.
본 발명의 조성물이 치료용 조성물일 경우 표준 의약 실시에 따라 혈액뇌장벽 내로 전달되는 형태의 제형으로 제형화될 수 있다. 이들 제형은 유효성분 이외에 약학적으로 허용되는 형태의 제형에 적합한 담체, 부형제, 보조제 또는 희석제 등의 첨가물을 함유할 수 있다.
본 발명의 약학 조성물은 약학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 약학 조성물에 포함되는 약학적으로 허용되는 담체는 제제 시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 덱스트로즈 용액, 말토덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 성분들 이외에 항산화제, 완충액, 정균제, 희석제, 계면활성제, 결합제, 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제 또는 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 약학 조성물은 경구 또는 비경구 투여할 수 있으며, 비경구 투여는 주사 또는 피부에 도포하는 방법으로 투여할 수 있는 것이다. 본 발명에 따른 조성물은 뇌질환을 치료하기 위하여 또는 뇌질환의 증세를 억제(또는 완화)하기 위하여 의약으로 효과적인 양으로 적용될 수 있다. 뇌질환의 종류, 환자의 연령, 체중, 증상의 특성 및 정도, 현재 치료법의 종류, 치료 횟수, 적용 형태 및 경로 등 다양한 요인에 따라 달라질 수 있으며, 해당 분야의 통상의 기술자(전문가)들에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
본 발명은 또한, 아미노 말단 또는 카복실 말단에 뇌질환 진단 물질이 결합된, 서열번호 1 또는 서열번호 3의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드를 유효성분으로 함유하는, 뇌질환의 진단용 조성물을 제공한다.
본 발명의 뇌질환의 진단용 조성물에서, 뇌질환 및 뇌질환 진단 물질은 전술한 바와 같다.
본 발명은 또한, 서열번호 1 또는 서열번호 3의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드에 약물이 결합된, 펩타이드-약물 컨쥬게이트(peptide-drug conjugate)를 제공한다. 상기 약물은 뇌질환 치료 물질일 수 있으며, 뇌질환 치료 물질은 전술한 바와 같다.
본 명세서에서 사용된 아미노산 서열은 IUPAC-IUB 명명법에 따라 다음과 같이 약어로 기재하였다: 알라닌 A, 아르기닌 R, 아스파라긴 N, 아스파르트산 D, 시스테인 C, 글루탐산 E, 글루타민 Q, 글리신 G, 히스티딘 H, 이소루신 I, 루신 L, 라이신 K, 메티오닌 M, 페닐알라닌 F, 프롤린 P, 세린 S, 트레오닌 T, 트립토판 W, 티로신 Y, 발린 V. 또한, 상기 아미노산은 D형 아미노산과 L형 아미노산을 모두 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 펩타이드 합성
본 발명에서는 펩타이드 합성 기술인 프목-케미스트리(Fmoc chemistry) 방법을 이용한 솔리드/솔루션 상(Solid/solution phase)을 통해 표 1과 같이 펩타이드를 합성하였고, 순도가 95% 이상이 되도록 고성능 액체 크로마토그래피로 정제하였다.
본 발명에 사용된 펩타이드
서열번호 펩타이드 서열 아미노산 개수 비고
1 RLLRRLLRPLVSLVYSFLKTK 21 한국등록특허 제2224929호
2 VSRRRRRRGGRRRR 14 LMWP
3 VSRRRRRR PLVSLVYSFLKTK 21 신규 유도체 펩타이드
상기 펩타이드는 모두 L-형태를 가지나 D-형으로 치환된 것도 본 발명에서 배제하지 않는다.
이후 M. Jullian 등(Tetrahedron Letters (2009) 50(3):260-263)의 방법에 따라 Fluorescein isothiocyanate (FITC) 형광염료를 서열번호 1 또는 서열번호 3의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드의 N-말단에 결합시켜 표지하였다.
실시예 2. 시험관내( in vitro ) 모델에서 펩타이드의 혈액뇌장벽 투과 활성 측정
합성한 펩타이드의 혈액뇌장벽 투과 활성을 확인하기 위하여, FITC가 결합된 펩타이드를 대상으로 시험관내 및 생체내 혈액뇌장벽 모델을 이용하여 투과능을 측정하였다.
시험관내 모델은 이전의 문헌(Rogers MT. et al., Sci Rep. (2021) 11(1):12225)을 참고하여 다공성 막 위에 마우스의 뇌혈관내피세포(mouse primary brain microvascular endothelial cells)를 5일간 배양하여 혈액뇌장벽을 구현하였다(도 2).
96웰 플레이트의 각 웰에 FITC 결합 펩타이드를 농도별로 포함하는 배지를 150 ㎕ 넣고, 준비된 시험관내 혈액뇌장벽 모델(다공성 막)을 올려준 후, FITC 결합 펩타이드를 포함하지 않는 배지를 시험관내 혈액뇌장벽 모델 위에 120 ㎕ 처리한 후 37℃ 세포배양기에서 4시간 또는 24시간 배양하였다. 그 후, 시험관내 혈액뇌장벽 안쪽(FITC 결합 펩타이드를 포함하지 않는 배지 처리 부분, 도 3의 luminal 부위)의 배양액을 채취하여 형광분석기(TECAN SPARK)로 측정하였다. 대조군은 펩타이드가 포함되지 않은 배양 배지를 사용하였다.
FITC 결합 펩타이드를 0.5 ㎎/㎖부터 2배씩 희석하여 가장 낮은 농도 3.05 x 10-5 ㎎/㎖까지 준비한 뒤, 0 (blank)을 포함한 16개 농도의 흡광도를 측정하여 표준곡선을 준비하였고, 실험군의 측정값을 상기 표준곡선에 대입하여 혈액뇌장벽 투과 농도를 계산하였다.
FITC를 결합한 펩타이드를 시험관내 혈액뇌장벽 모델에 첨가한 후 4시간 후에 투과력을 형광측정기로 분석한 결과, 서열번호 3의 펩타이드를 이용한 실험의 경우 대조군은 0.00±0.05 ㎍, 0.02 ㎎/㎖의 FITC 결합 펩타이드를 첨가한 경우 1.98±0.12 ㎍, 0.2 ㎎/㎖의 FITC 결합 펩타이드를 첨가한 경우 1.75±0.42 ㎍의 펩타이드가 혈액뇌장벽을 투과한 것으로 확인되었으며(도 4A), 24시간 후에 분석한 결과에서는 대조군은 0.00±0.01 ㎍, 0.02 ㎎/㎖의 FITC 결합 펩타이드를 첨가한 경우 0.72±0.33 ㎍, 0.2 ㎎/㎖의 FITC 결합 펩타이드를 첨가한 경우 7.95±1.43 ㎍의 펩타이드가 혈액뇌장벽을 투과한 것으로 확인되었다(도 4B).
또한, 서열번호 1의 펩타이드를 이용한 실험의 경우, 4시간 후에 분석한 결과에서 대조군은 0.00±1.74 ㎍, 0.02 ㎎/㎖의 FITC 결합 펩타이드를 첨가한 경우 20.64±11.43 ㎍, 0.2 ㎎/㎖의 FITC 결합 펩타이드를 첨가한 경우 30.33±6.46 ㎍의 펩타이드가 혈액뇌장벽을 투과한 것으로 확인되었으며(도 5A), 24시간 후에 분석한 결과에서는 대조군은 0.00±0.12 ㎍, 0.02 ㎎/㎖의 FITC 결합 펩타이드를 첨가한 경우 18.55±7.42 ㎍, 0.2 ㎎/㎖의 FITC 결합 펩타이드를 첨가한 경우 161.83±12.41 ㎍의 펩타이드가 혈액뇌장벽을 투과한 것으로 확인되었다(도 5B). 이상의 결과를 통해, 펩타이드의 농도 및 처리 시간에 따라 혈액뇌장벽 투과정도가 증가하는 것을 알 수 있었다.
실시예 3. 생체내( in vivo ) 모델에서 펩타이드의 혈액뇌장벽 투과 활성 측정
합성한 펩타이드의 혈액뇌장벽 투과능을 검증하기 위한 생체내 모델은 마우스를 이용하여 수행하였다. 실험에 사용한 마우스는 6주령의 수컷 C57BL/6 마우스로 ㈜오리엔트바이오에서 구입한 후 1주일간 순화한 후 사용하였다. 구체적으로, 마우스의 꼬리정맥(tail vein)으로 FITC 결합 펩타이드를 10 ㎎/㎖의 농도(90% saline, 10% DMSO)로 주사한 후, 5분 또는 1시간 후 마우스를 안락사시키고 뇌조직을 적출하여 고정액(4% paraformaldehyde)으로 고정한 뒤, 뇌량을 중심으로 좌우 반구를 분리하고 각각 냉동조직블럭을 만들어 절편한 후 형광현미경(Axiovert 200, Zeiss, Germany)으로 펩타이드의 위치를 확인하였다. 또한, 형광현미경 관찰을 위해 해당 뇌조직 절편은 DAPI (4',6-diamidino-2-phenylindol)로 염색하여 세포 분포양상을 확인할 수 있도록 준비하였다.
분석 결과, FITC만 처리(10 ㎎/㎖)한 뇌조직에서는 시간이 경과하여도 뇌막에서만 형광이 관찰되는 것을 알 수 있었다(도 8). 그러나, FITC를 결합한 서열번호 3의 펩타이드를 처리한 뇌조직에서는 가장 바깥에 위치한 뇌막뿐만 아니라 그 안쪽의 뇌조직에서도 FITC 형광(초록색, 하얀 화살표)을 확인할 수 있었다(도 6). 또한, FITC를 결합한 서열번호 1의 펩타이드를 처리한 뇌조직에서도 뇌막뿐 아니라 그 안쪽의 뇌조직에서 FITC 형광(초록색, 하얀 화살표)을 확인할 수 있었다(도 7). 상기 결과를 통해, 서열번호 1 또는 서열번호 3의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드가 시간 경과에 따라 혈액뇌장벽을 투과하여 뇌조직 내로 이동할 수 있음을 알 수 있었다.

Claims (14)

  1. 서열번호 3의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 펩타이드는 혈액뇌장벽(blood-brain barrier) 투과능을 가지는 것을 특징으로 하는 펩타이드.
  3. 제1항의 펩타이드를 코딩하는 폴리뉴클레오티드.
  4. 서열번호 1 또는 서열번호 3의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드를 포함하는, 혈액뇌장벽(blood-brain barrier) 투과용 조성물.
  5. 혈액뇌장벽(blood-brain barrier) 투과 활성을 가진 서열번호 1 또는 서열번호 3의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드; 및 상기 펩타이드와 공유결합되는 뇌질환의 치료 또는 진단용 물질;을 포함하는, 뇌질환의 치료 또는 진단용 물질의 뇌전달 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 펩타이드는 소수성 잔기(hydrophobic moiety), 친수성 잔기(hydrophilic moiety), 표적 항원 특이적 항체, 압타머(aptamer), 소광자, 형광 표지자 및 발광 표지자로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질이 결합된 것을 특징으로 하는, 뇌질환의 치료 또는 진단용 물질의 뇌전달 시스템.
  7. 제5항에 있어서, 상기 펩타이드의 아미노 말단 또는 카복실 말단에 뇌질환의 치료 또는 진단용 물질이 결합된 것을 특징으로 하는, 뇌질환의 치료 또는 진단용 물질의 뇌전달 시스템.
  8. 제5항에 있어서, 상기 뇌질환은 알츠하이머병, 파킨슨병, 헌팅턴병, 루게릭병, 크로이츠펠트-야콥병, 뇌졸중 및 뇌종양으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 뇌질환의 치료 또는 진단용 물질의 뇌전달 시스템.
  9. 제5항에 있어서, 상기 치료 물질은 NMDA (N-methyl-d-aspartate) 수용체 억제제, 아세틸콜린 에스테라제 억제제 또는 항 아밀로이드 단백질제인 것을 특징으로 하는, 뇌질환의 치료 또는 진단용 물질의 뇌전달 시스템.
  10. 제5항에 있어서, 상기 진단용 물질은 조영제인 것을 특징으로 하는, 뇌질환의 치료 또는 진단용 물질의 뇌전달 시스템.
  11. 아미노 말단 또는 카복실 말단에 뇌질환 치료 물질이 결합된, 서열번호 1 또는 서열번호 3의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드를 유효성분으로 함유하는, 뇌질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  12. 제11항에 있어서, 상기 뇌질환은 알츠하이머병, 파킨슨병, 헌팅턴병, 루게릭병, 크로이츠펠트-야콥병, 뇌졸중 및 뇌종양으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 뇌질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  13. 아미노 말단 또는 카복실 말단에 뇌질환 진단 물질이 결합된, 서열번호 1 또는 서열번호 3의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드를 유효성분으로 함유하는, 뇌질환의 진단용 조성물.
  14. 서열번호 1 또는 서열번호 3의 아미노산 서열로 이루어진 펩타이드에 약물이 결합된, 펩타이드-약물 컨쥬게이트(peptide-drug conjugate).
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