WO2026005408A1 - 항-icam-1 항체를 유효성분으로 포함하는 비알콜성 지방간 또는 비알콜성 지방간염 치료용 약학적 조성물 - Google Patents
항-icam-1 항체를 유효성분으로 포함하는 비알콜성 지방간 또는 비알콜성 지방간염 치료용 약학적 조성물Info
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Definitions
- the present invention relates to a novel pharmaceutical composition of an anti-ICAM-1 antibody, and more particularly, to a pharmaceutical composition of an anti-ICAM-1 antibody for treating nonalcoholic fatty liver disease or nonalcoholic steatohepatitis.
- Non-alcoholic steatohepatitis is a condition in which fat accumulates, potentially causing liver damage or cirrhosis. It has characteristic pathogenesis depending on the progression stage. Specifically, it starts with insulin resistance and dysregulation of glucose/lipid regulation, and progressively progresses from non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) to NASH (divided into stages F0, F1, F2, F3, F4) and further progresses to cirrhosis (compensated ⁇ decompensated). Recently, due to concerns about the mixing of pathogenesis and the allowance of free alcohol consumption, it is also called metabolic dysfunction-associated steatohepatitis (MASH).
- NASH non-alcoholic fatty liver disease
- MASH metabolic dysfunction-associated steatohepatitis
- Non-alcoholic fatty liver disease (hereinafter referred to as 'NAFLD') is a liver disease that is rapidly increasing along with metabolic syndrome such as obesity, diabetes, and high blood pressure. It can progress to cirrhosis or liver cancer. Recently, the incidence of NASH, a severe inflammatory form of NAFLD, and NASH-related cirrhosis have been rapidly increasing, and many studies are being conducted to develop treatments for it.
- ICAM-1 Intercellular Adhesion Molecule 1
- ICAM-1 Intercellular Adhesion Molecule 1
- ICAM-1 Intercellular Adhesion Molecule 1
- domains 1 to 5 a transmembrane domain
- an intracellular domain which mediates leukocyte/leukocyte interactions, such as interactions between T cells and antigen-presenting cells, and leukocyte extravasation into tissues during inflammatory processes.
- a monoclonal antibody that binds to human ICAM-1 protein have confirmed its effectiveness in treating autoimmune diseases, such as autoimmune encephalitis and rheumatoid arthritis, in non-human primate models, and the interaction between ICAM-1 on endothelial cells and LFA-1 (leukocyte function-associated molecule-1) on T cells is known to regulate T cell adhesion and migration, and can induce allograft rejection. Furthermore, the interaction between ICAM-1 on dendritic cells and LFA-1 on T cells induces T cell activation, which can induce immune responses such as inflammation. Therefore, the inhibitory effect of anti-ICAM-1 antibodies on transplant rejection has been confirmed. However, it is not yet known whether anti-ICAM-1 antibodies can be applied to the treatment of non-alcoholic fatty liver disease or non-alcoholic steatohepatitis.
- the present invention aims to address various issues, including those described above, and to provide a novel pharmaceutical composition capable of more effectively treating NASH.
- the scope of protection of the present invention is not limited to the aforementioned objective.
- the present invention provides a pharmaceutical composition for treating nonalcoholic fatty liver disease or nonalcoholic steatohepatitis, comprising an anti-ICAM-1 antibody as an active ingredient.
- the present invention also provides a method for treating nonalcoholic fatty liver disease or nonalcoholic steatohepatitis, comprising administering to a subject in need thereof a therapeutically effective amount of an anti-ICAM-1 antibody.
- the present invention also provides a method of treating a subject suffering from nonalcoholic fatty liver disease or nonalcoholic steatohepatitis, comprising administering to the subject a therapeutically effective amount of an anti-ICAM-1 antibody.
- the present invention also provides a use of a composition comprising an anti-ICAM-1 antibody as an active ingredient for treating nonalcoholic fatty liver disease or nonalcoholic steatohepatitis.
- the present invention provides a use for preparing a non-alcoholic fatty liver disease or non-alcoholic steatohepatitis treatment preparation comprising an anti-ICAM-1 antibody as an active ingredient.
- the anti-ICAM-1 antibody may include, but is not limited to, a CDR derived from a heavy chain variable region and a CDR derived from a light chain variable region of an antibody produced from a hybridoma deposited as KCLRF-BP-00264.
- the anti-ICAM-1 antibody may be, but is not limited to, an animal antibody, a chimeric antibody, or a humanized antibody.
- the anti-ICAM-1 antibody may be, but is not limited to, a full-length antibody, or a scFv, (scFv) 2 , Fab, Fab', or F(ab') 2 of the anti-ICAM-1 antibody.
- the present invention relates to a pharmaceutical composition for treating nonalcoholic fatty liver disease or nonalcoholic steatohepatitis.
- an anti-ICAM-1 antibody effectively suppresses the inflammatory response in hepatocytes and stably maintains liver function when applied as an immunosuppressive therapy after liver transplantation, and also effectively regulates the expression of genes related to the mechanism of nonalcoholic steatohepatitis in liver tissue where inflammation is induced through administration of the anti-ICAM-1 antibody.
- the anti-ICMA-1 antibody according to the present invention is expected to be effectively utilized as a therapeutic agent for nonalcoholic steatohepatitis.
- Figure 1 illustrates the group-specific immunosuppressive therapy performed in an embodiment of the present invention.
- Figure 2 shows the survival rate by group according to immunosuppressive therapy.
- Figure 3 shows the results of confirming the expression levels of inflammatory cytokines ( TNF - ⁇ , IL - 1 ⁇ , IL - 6 , and IFN - ⁇ ) and chemokines ( MCP - 1 , RANTES , and IP - 10 ) in liver allografts of the No-IS, Con-IS, and MD-3 groups.
- Figure 4 shows the results of confirming the change in the proportion of liver FoxP3 + CD4 + Treg cells in the Con-IS and MD-3 groups.
- Figure 5a shows the results of histological analysis of liver tissue isolated from animal models.
- H&E staining shows: (#2, No-Is, POD6) lymphocyte-dominant inflammation in the portal tract with endothelial inflammation (asterisk) and bile duct damage (black arrow).
- Con-IS, POD66 mild portal mononuclear infiltration and portal fibrosis, with obliteration of interlobular bile ducts (white arrow, area of bile duct obliteration).
- Figure 5b shows the results of H&E staining and immunohistochemical staining for CD4, CD8, CD20, CD68, C4d, and IgG in liver tissue isolated from each animal in the humanized antibody-treated MD-3 group (200X).
- Figures 6 to 8 show the AST and ALT levels (Figure 6), ALP and GGT levels (Figure 7), and T-bil and CRP levels (Figure 8) by group according to immunosuppressive therapy.
- Figures 9a and 9b show the results of proteomics analysis performed in the MD-3 treatment group.
- the present invention relates to a pharmaceutical composition for treating nonalcoholic fatty liver disease or nonalcoholic steatohepatitis, comprising an anti-ICAM-1 antibody as an active ingredient.
- the inventors of the present invention devised the present invention by confirming that nonalcoholic steatohepatitis can be treated if the inflammatory response is controlled by targeting ICAM-1 in liver tissue based on the mechanism in which LSEC (Liver Sinuisoidal Endothelial Cells) increase ICAM-1 (Intracellular adhesion molecule-1) by Kupper cells activated in the liver when nonalcoholic steatohepatitis occurs, and that an anti-ICAM-1 antibody used in immunosuppressive therapy after liver transplantation not only effectively suppresses the inflammatory response in hepatocytes and stably maintains liver function, but also effectively regulates the expression of genes related to the nonalcoholic steatohepatitis mechanism in liver tissue where inflammation is induced by administration of the anti-ICAM-1 antibody.
- LSEC Liver Sinuisoidal Endo
- the present invention provides a pharmaceutical composition for treating nonalcoholic fatty liver disease or nonalcoholic steatohepatitis, comprising an anti-ICAM-1 antibody as an active ingredient.
- anti-ICAM-1 antibody refers to an antibody that specifically binds to intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1).
- ICAM-1 is a cell surface glycoprotein expressed on the surface of endothelial cells or immune cells, and is also referred to as CD54 (Cluster of differentiation 54).
- CD54 Cluster of differentiation 54
- the ICAM-1 is composed of five extracellular immunoglobulin (Ig) superfamily regions, a transmembrane region, and an intracellular region.
- the ICAM-1 according to the present invention may be a mammalian ICAM-1, and may be, for example, human ICAM-1 (e.g., NCBI accession numbers NP_000192.2, etc.), monkey ICAM-1 (e.g., NCBI accession numbers NP_001266532, etc.), but is not limited thereto.
- the antibody may exhibit cross-reactivity to human ICAM-1 and monkey ICAM-1.
- the antibody may bind to region 2 of ICAM-1.
- the anti-ICAM-1 antibody is characterized by specifically recognizing the second domain (domain 2) from the N-terminal region among the five extracellular immunoglobulin domains of ICAM-1.
- the antibody according to the present invention can modulate an immune response by inhibiting the differentiation, maturation, or function of dendritic cells.
- the anti-ICAM-1 antibody according to the present invention acts as an antagonist of ICAM-1, thereby inhibiting the maturation of dendritic cells by ICAM-1 without interfering with the binding of ICAM-1 and LFA-1.
- the anti-ICAM-1 antibody according to the present invention is sufficient if it can specifically bind to ICAM-1 and inhibit its activity or function, and is not limited to a specific type, but may be an antibody or fragment thereof comprising a complementarity determining region derived from a heavy chain variable region and/or a complementarity determining region derived from a light chain variable region of a monoclonal antibody produced from a hybridoma deposited as KCLRF-BP-00264 (Korea Cell Line Research Foundation, May 4, 2011). Specific information on the anti-ICAM-1 antibody can be found in Republic of Korea Patent No. 10-1434029. Throughout this specification, the anti-ICAM-1 antibody may also be referred to as MD-3.
- the antibody may be present in a whole cell including a hybridoma, or a lysate or medium thereof, and may be purified and isolated therefrom in a partially or substantially pure form. Purification is to remove other cell byproducts other than antibodies, such as cell components, nucleic acids, proteins, etc., and can be performed using known methods such as alkaline/SDS treatment, CsCl separation, column chromatography, and agarose electrophoresis.
- the complementarity determining region (CDR) is a region among the variable regions of an antibody that specifically binds to an antigen and is a region that determines the specificity of the antibody.
- the positions of CDR1, CDR2, and CDR3 of the MD-3 antibody according to IMGT analysis are between FR (frame region) 1-FR2, FR2-FR3, and FR3-JR (joining region), and the base sequences of the FR1, FR2, FR3, and J regions of the mouse IgG1 heavy chain and kappa light chain are known.
- antibody means an immunoglobulin molecule that immunologically reactive with a specific antigen, and includes polyclonal antibodies, monoclonal antibodies, and functional fragments thereof.
- the antibody in the present invention may include a form produced by genetic engineering, such as an animal antibody (e.g., a mouse antibody or a monkey antibody), a chimeric antibody (e.g., a humanized murine antibody, a human-monkey antibody), and a heterologous antibody (e.g., a bispecific antibody).
- the antibody comprises a variable region of a heavy chain and/or a light chain (VH, heavy chain variable region; VL, light chain variable region).
- variable region includes a portion that forms an antigen-binding site of an antibody molecule as a primary structure
- the antibody of the present invention may be composed of a complete antibody including two full-length heavy chains and two full-length light chains, as well as some fragments including the variable region.
- the anti-ICAM-1 antibody may be an antibody produced from a hybridoma deposited under the name KCLRF-BP-00264 (Korea Cell Line Research Foundation, May 4, 2011), in which the antibody of the present invention is a complete antibody including two light chains and heavy chains.
- a humanized antibody refers to an antibody in which the antibody framework is a human antibody, but a portion of the CDR region is modified to include only the portions essential for specific antigen binding among the CDRs of the species from which the existing antibody molecule was derived.
- the remaining CDR regions and the light and heavy chain frameworks of a monkey or mouse-derived antibody, excluding the portions essential for specific antigen binding may be replaced with human antibodies.
- a "chimeric antibody” refers to an antibody in which at least a portion of the variable region and constant region are derived from different species.
- the variable region may be mouse-derived and the constant region may include human-derived.
- a chimeric antibody also refers to a class-switched antibody, for example, an antibody that has been converted from an IgG type to an IgE type.
- a chimeric antibody can typically be produced through recombinant DNA technology.
- the anti-ICAM-1 antibody is a chimeric antibody, and may be one in which the variable regions of the light and heavy chains of an antibody produced from the hybridoma are grafted onto a human antibody, such as a lambda light chain and an IgG4 heavy chain constant region.
- fragments of an antibody refers to (functional) fragments that possess the antigen-binding function of the antibody, and is used to mean scFv, (scFv) 2 , Fab, Fab', and F(ab') 2 , as well as nanobody fragments, etc.
- the definitions of the above fragments are well known in the art.
- the fragment of the antibody that binds to a cancer cell-specific antigen according to the present invention is scFv.
- the present invention provides a method for treating nonalcoholic steatohepatitis in a subject, comprising administering to the subject a therapeutically effective amount of an anti-ICAM-1 antibody.
- the present invention also provides a method for treating nonalcoholic fatty liver disease or nonalcoholic steatohepatitis, comprising administering to a subject in need thereof a therapeutically effective amount of an anti-ICAM-1 antibody.
- terapéuticaally effective amount means an amount sufficient to treat a disease at a reasonable benefit/risk ratio applicable to medical treatment, and the effective dose level may be determined based on factors including the type and severity of the disease, age, sex, activity of the drug, sensitivity to the drug, time of administration, route of administration and excretion rate, duration of treatment, concurrent medications, and other factors well known in the medical field.
- the therapeutically effective amount of the composition of the present invention may be, but is not limited to, a concentration of 1 to 50 mg/kg. That is, the pharmaceutically effective amount (i.e., dosage) of the anti-ICAM-1 antibody in the composition according to the present invention is not limited and may vary depending on the condition of the patient and the severity of the disease, but preferably, a single dosage of the anti-ICAM-1 antibody may be 1 to 50 mg/kg, 1 to 40 mg/kg, 1 to 30 mg/kg, 1 to 20 mg/kg, 1 to 15 mg/kg, 1 to 10 mg/kg, or 1 to 5 mg/kg.
- the content of the anti-ICAM-1 antibody in the composition of the present invention can be appropriately adjusted depending on the symptoms of the disease, the degree of progression of the symptoms, the condition of the patient, etc., and may be, for example, 0.0001 to 99.9 wt% or 0.001 to 50 wt% based on the total weight of the composition, but is not limited thereto.
- the content ratio is a value based on the dry amount after removing the solvent.
- the pharmaceutical composition according to the present invention may further comprise suitable carriers, excipients, and diluents commonly used in the manufacture of pharmaceutical compositions.
- the excipients may be, for example, one or more selected from the group consisting of diluents, binders, disintegrants, lubricants, adsorbents, moisturizers, film-coating materials, and controlled-release additives.
- the pharmaceutical composition according to the present invention may be formulated and used in the form of external preparations such as powders, granules, sustained-release granules, enteric-coated granules, liquids, eye drops, ellipsoids, emulsions, suspensions, alcohols, troches, aromatic waters, limonades, tablets, sustained-release tablets, enteric-coated tablets, sublingual tablets, hard capsules, soft capsules, sustained-release capsules, enteric capsules, pills, tinctures, soft extracts, dry extracts, fluid extracts, injections, capsules, irrigation solutions, ointments, lotions, pastes, sprays, inhalants, patches, sterile injection solutions, or aerosols, according to a conventional method, and the external preparations may have formulations such as creams, gels, patches, sprays, ointments, ointments, lotions, liniments, pastes, or cataplasmas.
- external preparations may have formulations such as cream
- Carriers, excipients and diluents that may be included in the pharmaceutical composition according to the present invention include lactose, dextrose, sucrose, oligosaccharides, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol, maltitol, starch, acacia gum, alginate, gelatin, calcium phosphate, calcium silicate, cellulose, methyl cellulose, microcrystalline cellulose, polyvinyl pyrrolidone, water, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate and mineral oil.
- diluents or excipients such as fillers, bulking agents, binders, wetting agents, disintegrants, and surfactants.
- the additives of the tablets, powders, granules, capsules, pills, and troches according to the present invention include excipients such as corn starch, potato starch, wheat starch, lactose, sucrose, glucose, fructose, D-mannitol, precipitated calcium carbonate, synthetic aluminum silicate, calcium hydrogen phosphate, calcium sulfate, sodium chloride, sodium bicarbonate, purified lanolin, microcrystalline cellulose, dextrin, sodium alginate, methylcellulose, sodium carboxymethylcellulose, kaolin, urea, colloidal silica gel, hydroxypropyl starch, hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) 1928, HPMC 2208, HPMC 2906, HPMC 2910, propylene glycol, casein, calcium lactate, and Primogel; Gelatin, gum arabic, ethanol, agar powder, cellulose acetate phthalate, carboxymethylcellulose, calcium carboxymethylcellulose, glucose, purified water, sodium caseinate, glycerin
- water dilute hydrochloric acid, dilute sulfuric acid, sodium citrate, monostearate sucrose, polyoxyethylene sorbitol fatty acid esters (twin esters), polyoxyethylene monoalkyl ethers, lanolin ethers, lanolin esters, acetic acid, hydrochloric acid, ammonia water, ammonium carbonate, potassium hydroxide, sodium hydroxide, prolamine, polyvinylpyrrolidone, ethylcellulose, sodium carboxymethylcellulose, etc.
- water dilute hydrochloric acid, dilute sulfuric acid, sodium citrate, monostearate sucrose, polyoxyethylene sorbitol fatty acid esters (twin esters), polyoxyethylene monoalkyl ethers, lanolin ethers, lanolin esters, acetic acid, hydrochloric acid, ammonia water, ammonium carbonate, potassium hydroxide, sodium hydroxide, prolamine, polyvinylpyrrolidone, ethylcellulose,
- the syrup according to the present invention may include a solution of white sugar, other sugars, or sweeteners, and may also include a fragrance, a coloring agent, a preservative, a stabilizer, a suspending agent, an emulsifier, a viscosity modifier, and the like, as needed.
- Purified water may be used in the emulsion according to the present invention, and emulsifiers, preservatives, stabilizers, fragrances, etc. may be used as needed.
- the suspension according to the present invention may include suspending agents such as acacia, tragacanth, methylcellulose, carboxymethylcellulose, sodium carboxymethylcellulose, microcrystalline cellulose, sodium alginate, hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), HPMC 1828, HPMC 2906, and HPMC 2910, and surfactants, preservatives, stabilizers, colorants, and fragrances may be used as needed.
- suspending agents such as acacia, tragacanth, methylcellulose, carboxymethylcellulose, sodium carboxymethylcellulose, microcrystalline cellulose, sodium alginate, hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), HPMC 1828, HPMC 2906, and HPMC 2910
- surfactants preservatives, stabilizers, colorants, and fragrances may be used as needed.
- the injection according to the present invention includes a solvent such as distilled water for injection, 0.9% sodium chloride injection, Ringer's injection, dextrose injection, dextrose + sodium chloride injection, PEG, lactated Ringer's injection, ethanol, propylene glycol, non-volatile oils - sesame oil, cottonseed oil, peanut oil, soybean oil, corn oil, ethyl oleate, isopropyl myristate, and benzene benzoate; a solubilizing agent such as sodium benzoate, sodium salicylate, sodium acetate, urea, urethane, monoethylacetamide, butazolidine, propylene glycol, tween, nitrile acid amide, hexamine, and dimethylacetamide; a buffer such as weak acids and their salts (acetic acid and sodium acetate), weak bases and their salts (ammonia and ammonium acetate), organic compounds, proteins, albumin, peptone, and
- the suppository according to the present invention comprises cocoa butter, lanolin, withepsol, polyethylene glycol, glycerogelatin, methylcellulose, carboxymethylcellulose, a mixture of stearic acid and oleic acid, Subanal, cottonseed oil, peanut oil, palm oil, cocoa butter + cholesterol, lecithin, ranet wax, glycerol monostearate, Tween or Span, Imhausen, monolene (propylene glycol monostearate), glycerin, Adeps solidus, Buytyrum Tego-G, Cebes Pharma 16, hexalide base 95, Cotomar, Hydroxocote SP, S-70-XXA, S-70-XX75 (S-70-XX95), Mechanisms such as Hydrokote 25, Hydrokote 711, Idropostal, Massa estrarium (A, AS, B, C, D, E, I, T), Massa-MF, Masupol, Masupol-15, Neos
- Solid dosage forms for oral administration include tablets, pills, powders, granules, capsules, etc., and these solid dosage forms are prepared by mixing the extract with at least one excipient, such as starch, calcium carbonate, sucrose or lactose, gelatin, etc.
- excipients such as starch, calcium carbonate, sucrose or lactose, gelatin, etc.
- lubricants such as magnesium stearate and talc are also used.
- Liquid preparations for oral administration include suspensions, solutions, emulsions, and syrups.
- simple diluents such as water and liquid paraffin, they may contain various excipients such as wetting agents, sweeteners, flavoring agents, and preservatives.
- Preparations for parenteral administration include sterile aqueous solutions, non-aqueous solvents, suspensions, emulsions, lyophilized preparations, and suppositories.
- Non-aqueous solvents and suspensions can include propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oils such as olive oil, and injectable esters such as ethyl oleate.
- the pharmaceutical composition according to the present invention can be administered as an individual therapeutic agent or in combination with other therapeutic agents. It can be administered sequentially or simultaneously with conventional therapeutic agents, or in single or multiple doses. Taking all of the above factors into account, it is important to administer an amount that achieves maximum efficacy with minimal side effects. This amount can be readily determined by those skilled in the art to which the present invention pertains.
- the pharmaceutical composition of the present invention can be administered to a subject via various routes. All modes of administration are conceivable, including oral ingestion, subcutaneous injection, intraperitoneal administration, intravenous injection, intramuscular injection, intrathecal injection, sublingual administration, buccal mucosal administration, rectal insertion, vaginal insertion, ocular administration, otic administration, nasal administration, inhalation, oral or nasal spraying, dermal administration, and transdermal administration.
- the pharmaceutical composition of the present invention is determined according to the type of drug as an active ingredient, along with various related factors such as the disease to be treated, the route of administration, the patient's age, sex, weight, and the severity of the disease.
- the effective dose of the composition according to the present invention may vary depending on the patient's age, sex, and weight, and is generally 0.001 to 150 mg per 1 kg of body weight, preferably 0.01 to 100 mg, administered daily or every other day, or divided into 1 to 3 times a day.
- the dosage may increase or decrease depending on the route of administration, the severity of the disease, sex, weight, age, etc., the above dosage does not limit the scope of the present invention in any way.
- the term "subject” means a subject requiring treatment for a disease, and more specifically, a mammal such as a human or non-human primate, mouse, rat, dog, cat, horse, and cow.
- “administration” means providing a predetermined composition of the present invention to a subject by any appropriate method.
- treatment means any action in which a target disease and its metabolic abnormality symptoms are improved or beneficially changed by administration of a pharmaceutical composition according to the present invention
- improvement means any action in which a parameter related to a target disease, for example, the severity of symptoms, is reduced by administration of a composition according to the present invention.
- the present invention also provides a use of a composition comprising an anti-ICAM-1 antibody as an active ingredient for treating nonalcoholic fatty liver disease or nonalcoholic steatohepatitis.
- the present invention provides a use for preparing a non-alcoholic fatty liver disease or non-alcoholic steatohepatitis treatment preparation comprising an anti-ICAM-1 antibody as an active ingredient.
- ABO blood typing was performed using specific primers (Sci Rep. 2018 Jan 31;8(1):1957).
- MHC typing for Manu-A (class I) and DRB (class II) was also performed using sequence-specific primers (PCR-SSP) ( Immunol . 2000;61(10):1013-1020; Tissue Antigens . 1999;54(3):254-263.).
- Blood monitoring was performed, including white blood cell counts, hemoglobin levels, and platelet counts.
- Blood coagulation tests included prothrombin time (PT) and activated partial thromboplastin time (aPTT).
- PT prothrombin time
- aPTT activated partial thromboplastin time
- blood levels of total protein, albumin, aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), alkaline phosphatase (ALP), gamma-glutamyl transferase (GGT), total bilirubin, and C-reactive protein (CRP) were measured.
- PBMCs Peripheral blood mononuclear cells
- Ficoll separation Ficoll-Paque PLUS; GE Health Sciences, Uppsala, Sweden.
- Liver allografts were dissected and digested with 200 U/mL collagenase (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO) and 30 U/mL DNase (Roche, Basel, Switzerland) at 37°C for 1.5 h with continuous shaking. Single-cell suspensions were then stained with various antibodies to analyze immune cell types.
- Flow cytometry was performed using an Attune NxT Flow Cytometer (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA), and the results were analyzed using FlowJo (Tree Star, Ashland, OR).
- IFN- ⁇ -secreting T cells were assessed using an ELISPOT assay (MabTech, Nacka Strand, Sweden).
- DSA donor-specific antibodies
- recipient serum was incubated with donor plasma membrane cancer cells, and anti-monkey IgG or IgM was added. DSA levels were then measured by flow cytometry.
- Rhesus cytomegalovirus (RhCMV) DNA in plasma was quantified by real-time PCR (Bioneer, Daejeon, Korea).
- liver grafts were obtained after death or euthanasia of the mouse models.
- liver grafts were sectioned into 5-mm sections from paraffin-embedded tissue.
- immunohistochemistry slides were incubated for 30 minutes with the following primary antibodies: anti-CD4 (H-370, Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA), anti-CD8 (polyclonal, Abcam, Cambridge, UK), anti-CD20 (L26), anti-CD68 (KP1), anti-IgG (polyclonal, Dako, Glostrup, Denmark), and anti-C4d (polyclonal, Roche).
- liver pathology was assessed by a liver pathologist according to the Banff criteria.
- the proteins were digested with trypsin (enzyme-to-protein ratio 1:25, w/w) at 37°C for 16 h.
- the resulting peptide mixture was transferred to a new tube, and trypsin activity was stopped by acidification with 1% trifluoroacetic acid (TFA).
- TFA trifluoroacetic acid
- the digested peptides were purified using a C18 cartridge (SOLA HRP 96-well plate C18 cartridge), and eluted with 80% acetonitrile dissolved in 0.1% formic acid in water.
- peptides were dissolved in 50 mM triethylammonium bicarbonate (TEAB) solution, labeled with TMT (Tandem Mass Tags) reagent, and reacted at room temperature (RT) for 1 hour. The reaction was stopped by adding 5% hydroxylamine. All peptides were then combined, dried, purified, and dissolved in 10 mM ABC solution.
- TEAB triethylammonium bicarbonate
- the combined sample was loaded onto an Ultimate 3000 HPLC system (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA) equipped with an ACQUITY UPLC Peptide CSHTM C18 column (130 ⁇ , 1.7 ⁇ m, 1mm x 1500mm, Waters), and the labeled peptides were fractionated into 12 fractions over a total run time of 110 min.
- Ultimate 3000 HPLC system Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA
- ACQUITY UPLC Peptide CSHTM C18 column 130 ⁇ , 1.7 ⁇ m, 1mm x 1500mm, Waters
- the gradient of Buffer B was programmed as follows: 1% at 0 min, 3% at 1 min, 10% at 20 min, 45% at 90 min, 90% at 94 min, 90% at 103 min, 1% at 105 min, and 1% at 110 min, and the mobile phase consisted of Buffer A (10 mM ABC) and Buffer B (10 mM ABC in 90% ACN).
- Orthotopic liver transplantation was performed in a manner similar to whole liver transplantation without venous bypass as previously described (Transplant Proc. 2017 Jun;49(5):1150-1152). Specifically, donor surgery was performed based on warm dessection. Custodiol was administered after systemic heparinization. In situ perfusion via the aorta was performed using HTK solution (Essential Pharmaceuticals, Durham, NC, USA). Simultaneously, the recipient underwent hepatectomy, and the superior mesenteric artery was clamped to reduce the risk of intestinal obstruction. After anastomosing the suprahepatic and inferior vena cava and portal vein, the superior mesenteric artery was clamped.
- the inferior subhepatic vena cava was anastomosed.
- the aortic conduit of the graft was anastomosed end-to-side to the recipient's infrarenal aorta.
- This conduit-to-conduit anastomosis was used for biliary tract reconstruction without a drainage tube. Internal stent insertion was considered when the common bile duct diameter was less than 2 mm.
- No-IS group a group that did not receive immunosuppression
- Con-IS group a group that received conventional triple immunosuppression
- MD-3 group a group that received conventional triple immunosuppression plus short-term MD-3 therapy.
- two of the experimental subjects did not receive immunosuppression (No-IS group), and four subjects received conventional triple immunosuppression (prednisolone, tacrolimus, and an mTOR inhibitor) without induction therapy (Con-IS group).
- Con-IS group two of the experimental subjects did not receive immunosuppression
- Con-IS group four subjects received conventional triple immunosuppression (prednisolone, tacrolimus, and an mTOR inhibitor) without induction therapy
- the optimal MD-3 regimen the induction and maintenance regimens of MD-3 were compared.
- Induction therapy is a short-term administration of high-dose immunosuppressants in the early stages after transplantation, and maintenance therapy refers to a combination therapy in which the transplant recipient receives immunosuppression over a long period of time.
- Five animals received MD-3 induction therapy (Induction MD-3) using chimeric MD-3, and four animals received MD-3 maintenance therapy (Maintenance MD-3) using humanized MD-3.
- the humanized and chimeric antibodies are described above.
- the MD-3 maintenance therapy process using humanized MD-3 is shown in Figure 1.
- MD-3 at 8 mg/kg was administered intravenously 13 times from 9 days before liver transplantation until 12 weeks after liver transplantation, and then once a month from the 16th week, for a total of 10 times until 24 months.
- MD-3 was administered once every 3 months from the 24th month, for a total of 2 times until 30 months.
- the existing triple therapy prednisolone, tacrolimus, and sirolimus was administered together until one month after liver transplantation.
- the inflammatory cytokines in the MD-3 group were confirmed to be lower than those in the No-IS group and the Control group.
- the expression of IL-6, TNF- ⁇ , and MCP-1 which are closely related to the NASH mechanism, decreased, whereas the expression levels of immune regulatory molecules ( IL - 10 , TGF - ⁇ , CTLA - 4 , and PD - 1 ) did not show significant differences between the groups (Fig. 3).
- Treg regulatory T cells
- liver function tests were performed by group to compare the degree of liver function maintenance according to immunosuppressive therapy.
- a rapid increase in AST and ALT was observed in individuals in the Con-IS group who showed a graft rejection reaction.
- the group that received MD-3 induction therapy (Chimeric MD-3 IS group) generally maintained low levels of ALT and AST, but a tendency for ALT and AST to increase was observed in individuals who showed chronic rejection reactions.
- the group that received MD-3 maintenance therapy (Humanized MD-3 IS group) showed stable results with low levels of ALT and AST in all individuals.
- ALP, GGT (gamma glutamyl peptidase), T-BIL (total bilirubin), and CRP (C-reactive protein) also showed similar trends.
- ALP and GGT increased rapidly in the early period after transplantation, and T-BIL and CRP levels also increased rapidly, confirming a rapid inflammatory response ( Figures 7-8).
- the group that received MD-3 induction therapy had some individuals whose ALP, GGT, ALP, and GGT levels remained stable, and overall, the levels were relatively low compared to the Con-IS group, but a tendency for the above factors to increase over time was observed.
- the group that received MD-3 maintenance therapy all maintained stable low levels of ALP, GGT, ALP, and GGT, confirming that the liver function and inflammation levels were at normal levels.
- the present invention relates to a pharmaceutical composition for treating nonalcoholic fatty liver disease or nonalcoholic steatohepatitis.
- an anti-ICAM-1 antibody effectively suppresses inflammatory responses in hepatocytes and stably maintains liver function when applied as an immunosuppressive therapy after liver transplantation, and also effectively regulates the expression of genes related to the mechanism of nonalcoholic steatohepatitis in liver tissue where inflammation is induced through administration of the anti-ICAM-1 antibody.
- the anti-ICMA-1 antibody according to the present invention is expected to be effectively utilized as a therapeutic agent for nonalcoholic steatohepatitis, and thus has industrial applicability.
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Abstract
본 발명은 항-ICAM-1 항체를 유효성분으로 포함하는 비알콜성 지방간 또는 비알콜성 지방간염 치료용 약학적 조성물에 관한 것으로서, 본 발명에서는 간조직 내 ICAM-1 타겟팅을 통해 염증 반응을 조절하는 경우 비알콜성 지방간염을 치료할 수 있을 것임에 착안하여, 항-ICAM-1 항체가 간이식 후 면역억제 요법에 사용되었을 때 간세포에서의 염증 반응을 효과적으로 억제하고, 간기능을 안정적으로 유지할 뿐 아니라, 항-ICAM-1 항체 투여를 통해 염증이 유발된 간조직에서 비알콜성 지방간염 기전과 연관된 유전자의 발현이 효과적으로 조절됨을 확인하였다. 이를 통해 본 발명에 따른 항-ICAM-1 항체가 비알콜성 지방간 또는 비알콜성 지방간염의 치료에 효과적으로 활용될 것임이 기대된다.
Description
본 발명은 항-ICAM-1 항체의 신규 약학적 조성물에 관한 것으로서, 구체적으로는 항-ICAM-1 항체의 비알콜성 지방간 또는 비알콜성 지방간염 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 2024년 6월 24일에 출원된 대한민극 특허출원 제10-2024-0081818호에 기초한 우선권을 주장하며, 상기 출원들의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 원용된다.
비알콜성 지방간염(non-alcoholic steatohepatitis, 이하, 'NASH'로 지칭함)은 지방이 축적되어 잠재적으로 간 손상이나 간경화를 일으킬 수 있는 상태를 의미하는 것으로서, 진행 단계에 따라 특징적인 병인이 존재한다. 구체적으로, 인슐린 저항성, 당/지질의 조절기능 저하(dysregulation)에서 시작해 지방축적(steatosis), 염증(inflammation) 및 섬유화(fibrosis), 세포사멸 등의 병인들이 점차 관련되어 비알콜성 지방간(non-alcoholic fatty liver disease, 이하, 'NAFLD'로 약칭함)에서 NASH(F0, F1, F2, F3, F4 단계로 구분)로 진행하고 더 나아가 간경변(compensated→ decompensated)으로 진행되는 것이다. 최근 병인의 혼합, 자유로운 알코올 섭취 허용 등과 관련한 우려 제기로 그 명칭이 대사이상 관련 지방간질환(metabolic dysfunction-associated steatohepatitis; 이하, 'MASH'로 칭함)으로도 불리고 있다.
비알콜성 지방간(non-alcoholic fatty liver disease, 이하, 'NAFLD'로 약칭함)는 비만, 당뇨병, 고혈압 등을 동반한 대사증후군과 더불어 급격하게 증가되고 있는 간질환으로, 간경변이나 간암으로 진행될 수 있고, 최근 NAFLD의 중증(severe) 염증 형태인 NASH의 발생률, NASH-관련 간경변이 빠르게 증가하고 있어 이에 대한 치료제 개발을 위한 많은 연구들이 이루어지고 있다.
구체적으로 살펴보면, AstraZeneca, Gilead Science 와 같은 글로벌 빅파마가 NASH 치료제 시장에 진출하려는 시도가 차례로 실패하였고, Intercept Pharmaceuticals의 Ocaliva(성분명: obeticholic acid)는 2020 년에 이어 2023년 또다시 NASH 치료제 FDA 승인에 실패했다. 현재 NASH 치료제 후보 약물의 종류는 5 가지로 Farnesoid X 수용체(FXR) 작용제, 갑상선 호르몬 수용체(THR)-β 작용제, 글루카곤 유사 펩타이드(GLP)-1 작용제 및 퍼옥시좀 증식 활성화 수용체(PPAR), 섬유아세포 성장 인자(FGF) 21 작용제가 있다. 하지만, 아직까지 시장을 주도할 수 있는 획기적인 치료제는 없는 상황으로, 질병의 부담을 고려하면 치료제 선택권에 대한 환자의 요구가 충족되지 못하고 있는 미충족 수요(unmet needs)가 높은 질환이며, 이에 대한 치료제 개발이 절실히 필요하다.
한편, ICAM-1 (Intercellular Adhesion Molecule 1)은 도메인 1 내지 도메인 5 로 명명되며 N 말단에서 C 말단 방향으로 번호가 매겨진 다섯 개의 세포외 면역글로불린 수퍼패밀리 도메인, 세포막투과 영역, 및 세포내 영역으로 구성된, 90 kDa의 타입 I 세포 표면 당단백질로서, T 세포와 항원 제시 세포 간의 상호작용과 같은 백혈구/백혈구 상호작용을 매개하고, 염증 과정 동안 조직으로의 백혈구 유출을 매개한다. 인간 ICAM-1 단백질에 결합하는 단일클론항체인 MD-3 연구에서는 비인간 영장류 모델에서 자가면역 뇌염이나 류마티스 관절염과 같은 자가면역질환을 치료하는 효과가 있음이 확인되었으며, 내피세포의 ICAM-1 및 T 세포의 LFA-1 (leukocyte function-associated molecule-1)의 상호작용은 T 세포의 세포부착 (adhesion) 및 이동을 조절하며, 동종이식 거부반응을 유도할 수 있는 것으로 알려져 있다. 또한, 수지상세포의 ICAM-1 및 T 세포의 LFA-1의 상호작용은 T 세포 활성화를 유도하여, 마찬가지로 염증 등의 면역반응을 유도할 수 있어, 항-ICAM-1 항체를 이용한 이식 거부 반응 억제 효과가 확인된 바 있다. 하지만, 아직까지 항-ICAM-1 항체가 비알콜성 지방간 또는 비알콜성 지방간염의 치료에 적용될 수 있음에 대해서는 알려진 바 없다.
본 발명은 상술한 문제점을 포함하여 여러 가지 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 보다 효율적으로 NASH를 치료할 수 있는 신규 약학적 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나, 본 발명의 보호범위가 상기 목적으로 제한되는 것은 아니다.
본 발명은 항-ICAM-1 항체를 유효성분으로 포함하는 비알콜성 지방간 또는 비알콜성 지방간염 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 치료적으로 유효한 양의 항-ICAM-1 항체를 이를 필요로 하는 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 비알콜성 지방간 또는 비알콜성 지방간염 치료 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 치료적으로 유효한 양의 항-ICAM-1 항체를 비알콜성 지방간 또는 비알콜성 지방간염이 걸린 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 상기 개체의 치료 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 항-ICAM-1 항체를 유효성분으로 포함하는 조성물의 비알콜성 지방간 또는 비알콜성 지방간염 치료에 사용되기 위한 용도를 제공한다.
또한, 본 발명은 항-ICAM-1 항체를 유효성분으로 포함하는 조성물의 비알콜성 지방간 또는 비알콜성 지방간염 치료 제제를 제조하기 위한 용도를 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 항-ICAM-1 항체는 KCLRF-BP-00264으로 기탁된 하이브리도마에서 생산되는 항체의 중쇄 가변영역 유래의 CDR 및 경쇄 가변영역 유래의 CDR을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 구현예에서, 상기 항-ICAM-1 항체는 동물 항체, 키메라 항체, 또는 인간화 항체일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 상기 항-ICAM-1 항체는 전장 항체, 또는 상기 항-ICAM-1 항체의 scFv, (scFv)2, Fab, Fab', 또는 F(ab')2일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 비알콜성 지방간 또는 비알콜성 지방간염 치료용 약학적 조성물에 관한 것으로서, 본 발명에서는 항-ICAM-1 항체가 간이식 후 면역억제 요법으로 적용 시 간세포에서의 염증 반응을 효과적으로 억제하고, 간기능을 안정적으로 유지할 뿐 아니라, 항-ICAM-1 항체 투여를 통해 염증이 유발된 간조직에서 비알콜성지방간염 기전과 연관된 유전자의 발현을 효과적으로 조절함을 확인하였다. 간조직 내에서 ICAM-1 타겟팅을 통해 염증 반응을 조절하는 경우 비알콜성지방간염을 치료할 수 있을 것으로 예상되는 바, 본 발명에 따른 항-ICMA-1 항체는 비알콜성지방간염의 치료제로 효과적으로 활용될 것으로 기대된다.
도 1은 본 발명의 실시예에서 수행된 그룹별 면역억제 요법을 나타낸 것이다.
도 2는 면역억제 요법에 따른 그룹별 생존율을 나타낸 것이다.
도 3은 No-IS, Con-IS, 및 MD-3 그룹의 간 동종이식에서 염증성 사이토카인 (TNF-α, IL-1β, IL-6, 및 IFN-γ) 및 케모카인 (MCP-1, RANTES, 및 IP-10)의 발현 수준을 확인한 결과이다.
도 4는 Con-IS, 및 MD-3 그룹의 간 FoxP3+CD4+ Treg 세포 proportion의 변화를 확인한 결과이다.
도 5a는 동물모델들로부터 분리한 간조직의 조직학적 분석 결과를 나타낸다. H&E 염색 결과 (상단)은 하기를 나타낸다: (#2, No-Is, POD6) 내피염 (별표) 및 담관 손상 (검은색 화살표)이 있는 간세동이 (portal tract)의 림프구 우세 염증. (#3, Con-IS, POD52) 내피염 (별표) 및 담관 손상 (검은색 화살표)이 있는, 단핵구가 침윤된 간세동이. (#4, Con-IS, POD66) 경증 문맥 단핵구 침윤 및 문맥 섬유증, 소엽 간담관 소실 (흰색 화살표, 담관 소실 부위). (#11, MD-3, POD216) 간세동이에 없는 소엽간 담즙 및 간동양혈관 (sinusoid)의 국소적인 거품성 대식세포 축적 (검은색 화살표). (#10, MD-3, POD730) 미세혈관에 호중구 및 호산구가 있는 간세동이의 호산구를 포함한 중간 정도의 혼합 염증세포 침윤. CD4, CD8, CD20, CD68 및 IgG는 각 조직에서 CD4, CD8, CD20, CD68 및 IgG에 대한 면역조직화학 염색 결과를 나타낸다 (200X).
도 5b는 인간화 항체 처리된 MD-3 그룹의 각 동물로부터 분리한 간조직에서 H&E 염색결과와, CD4, CD8, CD20, CD68, C4d, 및 IgG에 대한 면역조직화학 염색 결과를 나타낸다 (200X).
도 6 내지 8은 면역억제 요법에 따른 그룹별 AST 및 ALT 수준 (도 6), ALP 및 GGT 수준 (도 7), 및 T-bil 및 CRP 수준 (도 8)을 나타낸 것이다.
도 9a 및 9b는 MD-3 처리 그룹에서 프로테오믹스 분석을 수행한 결과를 나타낸 것이다.
본 발명은 항-ICAM-1 항체를 유효성분으로 포함하는 비알콜성 지방간 또는 비알콜성 지방간염 치료용 약학적 조성물에 관한 것으로서, 본 발명자들은 비알콜성 지방간염 발생 시 간에서 활성화된 Kupper cell에 의해 LSEC(Liver Sinuisoidal Endothelial Cells)가 ICAM-1(Intracellular adhesion molecule-1)을 증가시키는 기전을 기반으로 간조직 내에서 ICAM-1 타겟팅을 통해 염증 반응을 조절하는 경우 비알콜성 지방간염을 치료할 수 있을 것임에 착안하여, 간이식 후 면역억제 요법에 사용된 항-ICAM-1 항체가 간세포에서의 염증 반응을 효과적으로 억제하고, 간기능을 안정적으로 유지할 뿐 아니라, 항-ICAM-1 항체 투여를 통해 염증이 유발된 간조직에서 비알콜성 지방간염 기전과 연관된 유전자의 발현이 효과적으로 조절됨을 확인함으로써, 본 발명을 고안하게 되었다.
따라서, 본 발명은 항-ICAM-1 항체를 유효성분으로 포함하는 비알콜성 지방간 또는 비알콜성 지방간염 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명에 있어서, "항-ICAM-1 항체"는 intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1)에 특이적으로 결합하는 항체를 지칭한다. ICAM-1은 내피세포나 면역세포의 표면에 발현되는 세포표면 당단백질로서, CD54 (Cluster of differentiation 54)로 지칭되기도 한다. 상기 ICAM-1은 5 개의 세포외 면역글로불린(Ig) 슈퍼패밀리 영역, 막관통부위 및 세포내부위로 구성된다. 본 발명에 따른 ICAM-1은 포유류 유래 ICAM-1일 수 있으며, 예를 들면 인간 ICAM-1 (예컨대, NCBI accession numbers NP_000192.2 등), 원숭이 ICAM-1 (예컨대, NCBI accession numbers NP_001266532 등) 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 일 구현예에서, 상기 항체는 인간 ICAM-1 및 원숭이 ICAM-1에 대해 교차반응성을 나타낼 수 있다. 본 발명의 다른 구현예에서, 상기 항체는 ICAM-1의 영역 2에 결합하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 항-ICAM-1 항체는 ICAM-1의 5개의 세포외 면역글로불린 도메인 중 N 말단 부위로부터 2번째 도메인 (도메인 2)을 특이적으로 인식하는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 항체는 수지상세포의 분화, 성숙, 혹은 기능을 저해함으로써 면역반응을 조절할 수 있다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 항-ICAM-1 항체는 ICAM-1의 길항제 역할을 하여, ICAM-1 및 LFA-1의 결합은 방해하지 않으면서 ICAM-1에 의한 수지상세포의 성숙을 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 항-ICAM-1 항체는 ICAM-1에 특이적으로 결합하여 이의 활성이나 기능을 억제할 수 있는 것이면 충분하고, 구체적인 종류로 한정되는 것은 아니나, KCLRF-BP-00264 (2011년 5월 4일 한국세포주연구재단)으로 기탁된 하이브리도마에서 생산되는 단클론항체의 중쇄 가변영역 유래의 상보성결정부위 및/또는 경쇄 가변영역 유래의 상보성결정부위를 포함하는 항체 또는 이의 단편일 수 있다. 상기 항-ICAM-1 항체에 대한 구체적인 정보는 대한민국 등록특허 제10-1434029호에서 확인할 수 있다. 본 명세서 전반에서, 상기 항-ICAM-1 항체는 MD-3으로도 지칭될 수 있다. 상기 항체는 하이브리도마를 포함하는 온전한 세포, 또는 이의 용해물 (lysate)이나 배지에 존재할 수 있으며, 이로부터 일부 또는 실질적으로 순수한 형태로 정제 분리될 수 있다. 정제는 항체 이외의 세포의 다른 부산물 예를 들면 세포구성물, 핵산, 단백질 등을 제거하기 위한 것으로, 알칼라인/SDS 처리, CsCl 분리, 컬럼크로마토그래피, 아가로스전기영동과 같은 공지된 방법을 이용하여 수행될 수 있다. 상기 상보성결정부위 (complementarity determining region, CDR)은 항체의 가변영역 중 항원에 특정적으로 결합하는 부위로서, 항체의 특이성을 결정하는 부위이다. IMGT 분석(http:/www.imgt.org/)에 의한 MD-3 항체의 CDR1, CDR2, CDR3 각각의 위치는 FR(frame region)1-FR2, FR2-FR3, FR3-JR(joining region) 사이이며, 마우스 IgG1 중쇄와 카파 경쇄의 FR1, FR2, FR3, J 부위 염기서열은 공지되어 있다.
본 발명에 있어서, "항체 (antibody)"란 면역학적으로 특정 항원과 반응성을 갖는 면역글로불린 분자를 의미하며, 다클론 항체 (polyclonal antibody), 단클론 항체 (monoclonal antibody) 및 이의 기능적인 단편 (fragment)를 모두 포함한다. 또한, 본 발명에 있어서 항체란 동물 항체 (예컨대, 마우스 항체 혹은 원숭이 항체 등), 키메라성 항체 (예컨대, 인간화 뮤린 항체, 인간-원숭이 항체) 및 이종결합항체 (예를 들면, 양특이성 항체)와 같은 유전공학에 의해 생산된 형태를 포함할 수 있다. 상기 항체는 구성 중 중쇄 (heavy chain) 및/또는 경쇄 (light chain)의 가변 영역 (variable region)을 포함한다 (VH, 중쇄 가변영역; VL, 경쇄 가변영역). 상기 가변 영역은 1차 구조로서 항체 분자의 항원 결합 부위를 형성하는 부분을 포함하며, 본 발명의 항체는 두 개의 전장 중쇄 및 두 개의 전장 경쇄를 포함하는 온전한 항체는 물론, 상기 가변 영역을 포함하는 일부 단편으로 구성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 구현예에서, 상기 항-ICAM-1 항체는 한 구현예에서, 본원의 항체는 두 개의 경쇄 및 중쇄를 포함하는 온전한 항체로, KCLRF-BP-00264 (2011년 5월 4일 한국세포주연구재단)으로 기탁된 하이브리도마로부터 생산되는 항체일 수 있다.
본 발명에 있어서, 인간화 항체는 항체의 골격은 인간의 항체이면서, CDR 영역의 일부는 기존 항체 분자가 유래된 종의 CDR 중 항원에 대한 특이적 결합에 필수적인 부분만을 포함하도록 변형된 것을 의미한다. 예를 들면 원숭이, 또는 마우스 유래 항체의 CDR 중 항원에 대한 특이적 결합에 필수적인 부위를 제외한 나머지 CDR 부위와 경쇄 및 중쇄 골격은 인간의 항체로 대치될 수 있다.
본 발명에 있어서, "키메라 항체"는 가변영역 및 불변영역의 적어도 일부가 서로 상이한 종 (species)로부터 유래한 것을 말한다. 예를 들면 가변영역은 마우스 유래이고, 불변영역은 인간 유래의 것을 포함할 수 있다. 키메라 항체는 클래스전환 (class switch)된 항체 예를 들면 IgG 유형에서 IgE 유형으로 전환된 항체를 또한 의미한다. 키메라 항체는 통상적으로 재조합 DNA 기술을 통해 제조될 수 있다. 본 발명의 일 구현예에서, 항-ICAM-1 항체는 키메라 항체이며, 상기 하이브리도마에서 생산된 항체의 경쇄 및 중쇄의 가변부위를 인간 항체, 예컨대 람다 경쇄 및 IgG4 중쇄 불변영역에 이식 (graft)한 것일 수 있다.
본 발명에 있어서, 항체의 "단편 (fragments)"이란 항체의 항원 결합 기능을 보유하고 있는 (기능성) 단편을 의미하며, scFv, (scFv)2, Fab, Fab' 및 F(ab')2 뿐만 아니라 나노바디 단편 등을 포함하는 의미로 사용된다. 상기 단편들의 정의는 당업계에 잘 알려져 있다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 암세포 특이적 항원에 결합하는 항체의 단편은 scFv이다.
본 발명은 치료적으로 유효한 양의 항-ICAM-1 항체를 비알콜성 지방간염이 걸린 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 상기 개체의 비알콜성 지방간염 치료 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 치료적으로 유효한 양의 항-ICAM-1 항체를 이를 필요로 하는 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 비알콜성 지방간 또는 비알콜성 지방간염 치료 방법을 제공한다.
본 문서에서 사용되는 용어 "치료적으로 유효한 양(therapeutically effective amount)"은 의학적 치료에 적용가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 개체 종류 및 중증도, 연령, 성별, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료 기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다.
본 발명의 조성물의 치료적으로 유효한 양은 1 내지 50 mg/kg 농도일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명에 따른 조성물에서 상기 항-ICAM-1 항체의 약학적 유효량 (즉, 투여용량)에는 한정이 없고, 환자의 상태 및 질병의 중증도 등에 따라 달라질 수 있으나, 바람직하게는 상기 항-ICAM-1 항체의 1회 투여용량은 1 내지 50 mg/kg, 1 내지 40 mg/kg, 1 내지 30 mg/kg, 1 내지 20 mg/kg, 1 내지 15 mg/kg, 1 내지 10 mg/kg, 또는 1 내지 5 mg/kg일 수 있다.
본 발명의 조성물 내의 상기 항-ICAM-1 항체의 함량은 질환의 증상, 증상의 진행 정도, 환자의 상태 등에 따라서 적절히 조절 가능하며, 예컨대, 전체 조성물 중량을 기준으로 0.0001 내지 99.9중량%, 또는 0.001 내지 50중량%일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 함량비는 용매를 제거한 건조량을 기준으로 한 값이다.
본 발명에 따른 약학적 조성물은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다. 상기 부형제는 예를 들어, 희석제, 결합제, 붕해제, 활택제, 흡착제, 보습제, 필름-코팅 물질, 및 제어방출첨가제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
본 발명에 따른 약학적 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 서방형 과립제, 장용과립제, 액제, 점안제, 엘실릭제, 유제, 현탁액제, 주정제, 트로키제, 방향수제, 리모나아데제, 정제, 서방형정제, 장용정제, 설하정, 경질캅셀제, 연질캅셀제, 서방캅셀제, 장용캅셀제, 환제, 틴크제, 연조엑스제, 건조엑스제, 유동엑스제, 주사제, 캡슐제, 관류액, 경고제, 로션제, 파스타제, 분무제, 흡입제, 패취제, 멸균주사용액, 또는에어로졸 등의 외용제 등의 형태로 제형화하여 사용될 수 있으며, 상기 외용제는 크림, 젤, 패치, 분무제, 연고제, 경고제, 로션제, 리니멘트제, 파스타제 또는 카타플라스마제 등의 제형을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 약학적 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 올리고당, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로오스, 미정질 셀룰로오스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다.
제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다.
본 발명에 따른 정제, 산제, 과립제, 캡슐제, 환제, 트로키제의 첨가제로 옥수수전분, 감자전분, 밀전분, 유당, 백당, 포도당, 과당, 디-만니톨, 침강탄산칼슘, 합성규산알루미늄, 인산일수소칼슘, 황산칼슘, 염화나트륨, 탄산수소나트륨, 정제 라놀린, 미결정셀룰로오스, 덱스트린, 알긴산나트륨, 메칠셀룰로오스, 카르복시메칠셀룰로오스나트륨, 카올린, 요소, 콜로이드성실리카겔, 히드록시프로필스타치, 히드록시프로필메칠셀룰로오스(HPMC) 1928, HPMC 2208, HPMC 2906, HPMC 2910, 프로필렌글리콜, 카제인, 젖산칼슘, 프리모젤 등 부형제; 젤라틴, 아라비아고무, 에탄올, 한천가루, 초산프탈산셀룰로오스, 카르복시메칠셀룰로오스, 카르복시메칠셀룰로오스칼슘, 포도당, 정제수, 카제인나트륨, 글리세린, 스테아린산, 카르복시메칠셀룰로오스나트륨, 메칠셀룰로오스나트륨, 메칠셀룰로오스, 미결정셀룰로오스, 덱스트린, 히드록시셀룰로오스, 히드록시프로필스타치, 히드록시메칠셀룰로오스, 정제쉘락, 전분호, 히드록시프로필셀룰로오스, 히드록시프로필메칠셀룰로오스, 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈 등의 결합제가 사용될 수 있으며, 히드록시프로필메칠셀룰로오스, 옥수수전분, 한천가루, 메칠셀룰로오스, 벤토나이트, 히드록시프로필스타치, 카르복시메칠셀룰로오스나트륨, 알긴산나트륨, 카르복시메칠셀룰로오스칼슘, 구연산칼슘, 라우릴황산나트륨, 무수규산, 1-히드록시프로필셀룰로오스, 덱스트란, 이온교환수지, 초산폴리비닐, 포름알데히드처리 카제인 및 젤라틴, 알긴산, 아밀로오스, 구아르고무(Guar gum), 중조, 폴리비닐피롤리돈, 인산칼슘, 겔화전분, 아라비아고무, 아밀로펙틴, 펙틴, 폴리인산나트륨, 에칠셀룰로오스, 백당, 규산마그네슘알루미늄, 디-소르비톨액, 경질무수규산 등 붕해제; 스테아린산칼슘, 스테아린산마그네슘, 스테아린산, 수소화식물유(Hydrogenated vegetable oil), 탈크, 석송자, 카올린, 바셀린, 스테아린산나트륨, 카카오지, 살리실산나트륨, 살리실산마그네슘, 폴리에칠렌글리콜(PEG) 4000, PEG 6000, 유동파라핀, 수소첨가대두유(Lubri wax), 스테아린산알루미늄, 스테아린산아연, 라우릴황산나트륨, 산화마그네슘, 마크로골(Macrogol), 합성규산알루미늄, 무수규산, 고급지방산, 고급알코올, 실리콘유, 파라핀유, 폴리에칠렌글리콜지방산에테르, 전분, 염화나트륨, 초산나트륨, 올레인산나트륨, dl-로이신, 경질무수규산 등의 활택제;가 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 액제의 첨가제로는 물, 묽은 염산, 묽은 황산, 구연산나트륨, 모노스테아린산슈크로스류, 폴리옥시에칠렌소르비톨지방산에스텔류(트윈에스텔), 폴리옥시에칠렌모노알킬에텔류, 라놀린에텔류, 라놀린에스텔류, 초산, 염산, 암모니아수, 탄산암모늄, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 프롤아민, 폴리비닐피롤리돈, 에칠셀룰로오스, 카르복시메칠셀룰로오스나트륨 등이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 시럽제에는 백당의 용액, 다른 당류 혹은 감미제 등이 사용될 수 있으며, 필요에 따라 방향제, 착색제, 보존제, 안정제, 현탁화제, 유화제, 점조제 등이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 유제에는 정제수가 사용될 수 있으며, 필요에 따라 유화제, 보존제, 안정제, 방향제 등이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 현탁제에는 아카시아, 트라가칸타, 메칠셀룰로오스, 카르복시메칠셀룰로오스, 카르복시메칠셀룰로오스나트륨, 미결정셀룰로오스, 알긴산나트륨, 히드록시프로필메칠셀룰로오스(HPMC), HPMC 1828, HPMC 2906, HPMC 2910 등 현탁화제가 사용될 수 있으며, 필요에 따라 계면활성제, 보존제, 안정제, 착색제, 방향제가 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 주사제에는 주사용 증류수, 0.9% 염화나트륨주사액, 링겔주사액, 덱스트로스주사액, 덱스트로스+염화나트륨주사액, 피이지(PEG), 락테이티드 링겔주사액, 에탄올, 프로필렌글리콜, 비휘발성유-참기름, 면실유, 낙화생유, 콩기름, 옥수수기름, 올레인산에칠, 미리스트산 이소프로필, 안식향산벤젠과 같은 용제; 안식향산나트륨, 살리실산나트륨, 초산나트륨, 요소, 우레탄, 모노에칠아세트아마이드, 부타졸리딘, 프로필렌글리콜, 트윈류, 니정틴산아미드, 헥사민, 디메칠아세트아마이드와 같은 용해보조제; 약산 및 그 염(초산과 초산나트륨), 약염기 및 그 염(암모니아 및 초산암모니움), 유기화합물, 단백질, 알부민, 펩톤, 검류와 같은 완충제; 염화나트륨과 같은 등장화제; 중아황산나트륨(NaHSO3) 이산화탄소가스, 메타중아황산나트륨(Na2S2O5), 아황산나트륨(Na2SO3), 질소가스(N2), 에칠렌디아민테트라초산과 같은 안정제; 소디움비설파이드 0.1%, 소디움포름알데히드 설폭실레이트, 치오우레아, 에칠렌디아민테트라초산디나트륨, 아세톤소디움비설파이트와 같은 황산화제; 벤질알코올, 클로로부탄올, 염산프로카인, 포도당, 글루콘산칼슘과 같은 무통화제; 시엠시나트륨, 알긴산나트륨, 트윈 80, 모노스테아린산알루미늄과 같은 현탁화제를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 좌제에는 카카오지, 라놀린, 위텝솔, 폴리에틸렌글리콜, 글리세로젤라틴, 메칠셀룰로오스, 카르복시메칠셀룰로오스, 스테아린산과 올레인산의 혼합물, 수바날(Subanal), 면실유, 낙화생유, 야자유, 카카오버터+콜레스테롤, 레시틴, 라네트왁스, 모노스테아린산글리세롤, 트윈 또는 스판, 임하우젠(Imhausen), 모놀렌(모노스테아린산프로필렌글리콜), 글리세린, 아뎁스솔리두스(Adeps solidus), 부티룸 태고-G(Buytyrum Tego-G), 세베스파마 16 (Cebes Pharma 16), 헥사라이드베이스 95, 코토마(Cotomar), 히드록코테 SP, S-70-XXA, S-70-XX75(S-70-XX95), 히드록코테(Hydrokote) 25, 히드록코테 711, 이드로포스탈 (Idropostal), 마사에스트라리움(Massa estrarium, A, AS, B, C, D, E, I, T), 마사-MF, 마수폴, 마수폴-15, 네오수포스탈-엔, 파라마운드-B, 수포시로(OSI, OSIX, A, B, C, D, H, L), 좌제기제 IV 타입 (AB, B, A, BC, BBG, E, BGF, C, D, 299), 수포스탈 (N, Es), 웨코비 (W, R, S, M ,Fs), 테제스터 트리글리세라이드 기제 (TG-95, MA, 57)와 같은 기제가 사용될 수 있다.
경구 투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 추출물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용된다.
경구 투여를 위한 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜 (propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 약학적 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 기술자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 개체에게 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구 복용, 피하 주사, 복강 투여, 정맥 주사, 근육 주사, 척수 주위 공간(경막내) 주사, 설하 투여, 볼점막 투여, 직장 내 삽입, 질 내 삽입, 안구 투여, 귀 투여, 비강 투여, 흡입, 입 또는 코를 통한 분무, 피부 투여, 경피 투여 등에 따라 투여될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 치료할 질환, 투여 경로, 환자의 연령, 성별, 체중 및 질환의 중등도 등의 여러 관련 인자와 함께 활성성분인 약물의 종류에 따라 결정된다. 구체적으로, 본 발명에 따른 조성물의 유효량은 환자의 나이, 성별, 체중에 따라 달라질 수 있으며, 일반적으로는 체중 1 kg 당 0.001 내지 150 mg, 바람직하게는 0.01 내지 100 mg을 매일 또는 격일 투여하거나 1일 1 내지 3회로 나누어 투여할 수 있다. 그러나 투여 경로, 질환의 중증도, 성별, 체중, 연령 등에 따라서 증감될 수 있으므로 상기 투여량이 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
본 발명에서 "개체"란 질병의 치료를 필요로 하는 대상을 의미하고, 보다 구체적으로는 인간 또는 비-인간인 영장류, 생쥐 (mouse), 쥐 (rat), 개, 고양이, 말, 및 소 등의 포유류를 의미한다.
본 발명에서 "투여"란 임의의 적절한 방법으로 개체에게 소정의 본 발명의 조성물을 제공하는 것을 의미한다.
본 발명에서 "치료"란 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 목적하는 질환과 그에 따른 대사 이상 증세가 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미하며, "개선"이란 본 발명에 따른 조성물의 투여에 의해 목적하는 질환과 관련된 파라미터, 예를 들면 증상의 정도를 감소시키는 모든 행위를 의미한다.
또한, 본 발명은 항-ICAM-1 항체를 유효성분으로 포함하는 조성물의 비알콜성 지방간 또는 비알콜성 지방간염 치료에 사용되기 위한 용도를 제공한다.
또한, 본 발명은 항-ICAM-1 항체를 유효성분으로 포함하는 조성물의 비알콜성 지방간 또는 비알콜성 지방간염 치료 제제를 제조하기 위한 용도를 제공한다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
[실험 재료 및 방법]
1. 실험동물
무게 4 내지 7 kg의 수컷 붉은털 원숭이 (rhesus macaques; Macaca mulatta) (Mokeyking Biotechnology Co. Ltd. 중국 광저우)를 ABO 호환, 크로스매치 음성, MHC 미스매치 동소 간 이식 (orthotopic liver transplantation, orthotopic LT)에 사용하였다. 간이식 전에, 헤르페스 바이러스 B, 슈미트-루핀 바이러스, 유인원 T 세포 림프성 바이러스 및 유인원 면역결핍 바이러스가 존재하지 않음을 확인하기 위해 혈청학적 검사를 수행했다. 모든 동물은 "실험 동물의 관리 및 사용에 대한 지침"에 요약된 기준에 따라 인도적인 관리를 받았다. 실험 프로토콜은 서울대학교 병원의 기관 동물 관리 및 사용 위원회의 승인을 받았다 (IACUC number: 18-0179).
2. ABO 혈액형 및 MHC 유형
ABO 혈액형 확인은 특이적 프라이머를 사용하여 수행했다 (Sci Rep. 2018 Jan 31;8(1):1957). Manu-A (class I) 및 DRB (class II)에 대한 MHC 타이핑 역시 서열-특이적 프라이머 (PCR-SSP)를 사용하여 수행했다 (Immunol. 2000;61(10):1013-1020; Tissue Antigens.1999;54(3):254-263.).
3. 혈액, 혈액응고, 생화학적 모니터링
WBC 카운팅, 헤모글로빈 수준 측정, 혈소판 카운팅 등을 포함한 혈액 모니터링을 수행했다. 혈액응고 테스트로는 prothrombin time (PT) 및 activated partial thromboplastin time (aPTT)을 수행했다. 생화학적 분석을 위해 전체 단백질, 알부민, aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), alkaline phosphatase (ALP), gamma-glutamyl transferase (GGT), total bilirubin, 및 C-reactive protein (CRP)의 혈중 수준을 측정했다.
4. 면역세포 아형 분석
말초혈액단핵세포 (PBMCs)는 Ficoll separation (Ficoll-Paque PLUS, GE Health Sciences, Uppsala, Sweden)을 이용하여 분리했다. 간 동종이식편 (allografts)를 절단한 후, 200 U/mL collagenase (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO) 및 30 U/mL DNase (Roche, Basel, Switzerland)를 처리하여 계속 흔들면서 37℃에서 1.5 시간 동안 분해시켰다. 이어서, 단일세포 현탁액을 다양한 항체로 염색하여 면역세포 종류를 분석했다. Attune NxT Flow Cytometer (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA)를 사용하여 유세포분석을 수행하였으며, FlowJo (Tree Star, Ashland, OR)로 결과를 분석했다.
5. Enzyme-Linked ImmunoSPOT (ELISPOT) 분석, 및 DSA 및 CMV 모니터링
IFN-γ-분비 T 세포는 ELISPOT 분석 (MabTech, Nacka Strand, Sweden)을 통해 평가했다. 공여자-특이적 항체 (donor-specific antibody, DSA) 모니터링을 위해, 수혜자 혈청을 공여자 pbmc와 인큐베이션하였으며, 항-원숭이 IgG 또는 IgM을 첨가하였다. 이어서, DSA 수준을 유세포분석으로 측정했다. 혈장 중 Rhesus CMV (RhCMV) DNA는 실시간 PCR로 정량화했다 (Bioneer, 한국, 대전).
6. Real-time PCR
TRIzol (Invitrogen, Carlsbad, CA)을 이용하여 PBMC 또는 간조직으로부터 전체 RNA를 분리했다. RNA는 oligo (dT) 12-18 및 SuperScript II reverse transcriptase (Invitrogen)를 사용하여 cDNA로 역전사시켰다. TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-10, TGF-β, IFN-γ, MCP-1, RANTES, IP-10, PD-1, CTLA-4, 및 GAPDH를 측정하기 위한 올리고뉴클레오티드 프라이머 및 TaqMan 프로브는 Primer express ((Applied Biosystems, Foster City, CA)를 사용하여 디자인했다. Real-time PCR은 ABI PRISM 7900HT Fast Real-Time PCR System (Applied Biosystems)으로 수행했다. mRNA 발현 수준은 GAPDH 수준에 대해 정규화했다.
7. 조직학적 분석
마우스 모델의 사망 혹은 안락사 후에 간 이식편을 수득했다. hematoxylin and eosin (H & E) 및 Masson's trichrome 염색을 수행하기 위해, 간 이식편을 파라핀-포매 조직에서 5-mm 절편으로 절단했다. 면역조직화학을 위해, 슬라이드를 다음의 1차 항체들과 30분간 인큐베이션 했다: anti-CD4 (H-370, Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA), anti-CD8 (polyclonal, Abcam, Cambridge, UK), anti-CD20 (L26), anti-CD68 (KP1), anti-IgG (polyclonal, Dako, Glostrup, Denmark), 및 anti-C4d (polyclonal, Roche). 워싱 및 peroxidase 블로킹 후에, 조직을 Envision+System horseradish peroxidase로 라벨링된 폴리머 항-토끼 항체 (Dako)와 인큐베이션 했다. 2명의 연구자가 독립적으로 문맥주위 면역세포의 수를 카운팅한 후 평균을 계산했다. 간 동종이식 병리학은 Banff 기준에 따라 간 병리학자가 확인했다.
8. 통계 분석
데이터는 평균±표준오차로 나타냈다. 생존율은 Kaplan-Meier 분석으로 평가했으며 로그 순위 테스트로 비교했다. 0.05 미만의 P 값은 통계적으로 유의한 것으로 간주했다. 통계학적 분석은 Prism 6 (GraphPad, San Diego, CA)으로 수행했다.
9. 프로테오믹스(Proteomics) 분석
간 조직 내 단백질 농도는 Pierce BCA Protein Assay Kit (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA)를 사용하여 결정하였다. 그 후, 샘플은 인솔 분해 방법을 거치고 각 샘플을 100 mM 중탄산암모늄 용해 완충액 중 8 M 요소와 혼합하고 휴대용 균질기를 사용하여 4°C에서 30초 동안 균질화하였다. 이후, 각 시료를 10mM DTT(dithiothreitol)로 37℃에서 30분간 처리하여 환원시킨 후, 암조건에서 25℃에서 1시간 동안 iodoacetic acid(IAA)로 알킬화시키고 용해 완충액 및 50 mM 중탄산암모늄(ABC)으로 순차적으로 세척한 후, 단백질을 트립신(효소 대 단백질 비율 1:25, w/w)으로 37°C에서 16시간 동안 분해하였다. 생성된 펩타이드 혼합물을 새 튜브로 옮기고, 1% TFA(트리플루오로아세트산)를 사용한 산성화로 트립신 활성을 중단하고 소화된 펩티드를 C18 카트리지(SOLA HRP 96 웰 플레이트 C18 카트리지)를 사용하여 정제한 후, 물에 용해된 0.1% 포름산에 용해된 80% 아세토니트릴로 용출시켰다. 펩타이드를 50mM 트리에틸암모늄 바이카보네이트(TEAB) 용액에 용해시키고 TMT(Tandem Mass Tags) 시약으로 표지한 후 실온(RT)에서 1시간 동안 반응시키고 5% 하이드록실아민을 첨가하여 반응을 중단하였다. 이후 모든 펩타이드를 합하여 건조시킨 후 정제 후 10mM ABC 용액에 용해시켰다. 표지된 펩티드를 분리하기 위해, 결합된 샘플을 ACQUITY UPLC Peptide CSHTM C18 컬럼(130Å, 1.7μm, 1mm x 1500mm, Waters)이 장착된 Ultimate 3000 HPLC 시스템(Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA)에 로드하였으며, 표지된 펩티드는 110분의 총 실행 시간 동안 12개의 분획으로 분류하였다. 버퍼 B의 기울기는 다음과 같이 프로그래밍하였다; 0분에 1%, 1분에 3%, 20분에 10%, 90분에 45%, 94분에 90%, 103분에 90%, 105분에 1%, 110분에 1%이며 이동상은 완충액 A(10mM ABC)와 완충액 B(90% ACN 중 10mM ABC)로 구성.
[실시예]
실시예 1. 간 이식 과정
동소 간이식은 이전에 서술된 바와 같이 정맥 우회가 없는 전체 간이식과 유사한 방식으로 수행했다 (Transplant Proc. 2017 Jun;49(5):1150-1152). 구체적으로, 공여자 수술은 warm dessection을 기초로 수행했다. 전신 헤파린화 (systemic heparinization) 후 Custodiol HTK solution (Essential Pharmaceuticals, Durham, NC, USA)을 사용하여 대동맥을 통한 in situ 관류를 수행했다. 동시에, 수혜자의 간절제술을 시행하고 상부 장간막 동맥 (superior mesenteric artery)을 고정하여 장폐색 위험을 줄였다. 간상하대정맥과 문맥을 문합한 후 상장간막동맥을 고정했다. 재관류 후, 하부간하 대정맥을 문합했다. 이식편의 대동맥 도관은 수혜자의 신장하 대동맥에 종단간 (end-to-side)로 문합됐다. 도관간 문합은 배액관이 없는 담도의 재건 (reconstruction)에 사용했다. 내부 스텐트 삽입은 총담관의 직경이 2 mm 미만일 때 고려했다.
실시예 2. 면역억제 요법
인간화 MD-3를 이용한 유지요법 과정은 도 1에 나타냈다(No-IS group, 면역억제를 받지 않은 그룹; Con-IS group, 종래의 3중 면역억제 요법을 받은 그룹; 및 MD-3 group, 종래의 3중 면역억제 요법과 함께 MD-3 단기요법을 받은 그룹이다). 구체적으로, 실험 개체 중 2마리는 면역억제를 받지 않았으며 (No-IS 그룹), 4마리의 개체는 유도요법 없이 기존의 삼종 면역억제 (prednisolone, tacrolimus, 및 mTOR 억제제)를 받았다 (Con-IS 그룹). 또한, 최적의 MD-3 요법을 확인하기 위해, MD-3의 유도요법 및 유지요법을 비교했다. 유도요법은 이식 후 초기에 고용량의 면억억제제를 단기간에 투여하는 요법이며, 유지요법은 이식 수혜자가 장기적으로 면역억제를 투여받는 병용 요법을 지칭한다. 5마리의 개체에는 키메라 MD-3를 사용하여 MD-3 유도요법을 (Induction MD-3), 4마리의 개체에는 인간화된 MD-3를 사용하여 MD-3 유지요법을 (Maintenance MD-3) 시행했다. 인간화 항체 및 키메라 항체에 관한 설명은 상술하였다. 인간화된 MD-3를 이용한 MD-3 유지요법 과정은 도 1에 나타냈다. 간이식 9일 전부터 간이식 후 12주차가 될 때까지 8 mg/kg의 MD-3를 13회 정맥투여하였으며, 16주차부터는 한 달에 1회씩 투여하여 24개월차까지 총 10회 투여하였다. 또한, 24개월차부터는 3개월에 1회씩 투여하여 30개월차까지 총 2회 더 투여하였다. 이 때 간이식 후 한 달이 경과할때까지 기존 3중 요법 (prednisolone, tacrolimus, 및 sirolimus)을 병용하였다.
실시예 3. 면역억제 요법 결과
그룹별 개체에서 면역억제 요법에 따른 임상적 결과는 아래 표 1에 나타냈다.
상기 표에서 확인 가능한 바와 같이, 면역억제 요법을 받지 않은 개체 (No-IS)는 모두 급성 거부반응으로 사망했다. 기존의 3중 면역요법을 받은 개체들 (Con-IS) 역시 급성 거부반응, 만성 거부반응, 또는 mTOR 억제제의 부작용으로 인해 사망했다. MD-3 요법을 받은 개체들은 MD-3의 구체적인 투여 방법에 따라 차이를 보였다. MD-3 유도요법을 받은 개체들은 급성 거부반응은 보이지 않았으나 결국 만성 거부반응, 패혈증, mTOR 억제제 부작용 등으로 사망한 반면, MD-3 유지요법을 받은 개체들은 대부분 급성 또는 만성 거부반응을 보이지 않았으며, 사망한 개체는 나타나지 않았다. 생존율을 비교하였을 때에도, No-IS 및 Con-IS 그룹은 이식 후 수일 내에 모든 개체가 사망한 반면, 유도요법 MD-3 그룹은 500일 이상 생존한 개체들이 존재하여 생존율이 현저히 증가하였으며, 유지요법 MD-3 그룹은 대부분의 개체가 이식 후에도 계속 생존하였다 (도 2). 상기 결과는 기존 3중 면역억제 요법에 비해 MD-3 요법이 간 이식 거부반응 억제 효과가 뛰어남을 보여준다.
실시예 4. 염증성 사이토카인 분석 결과
간이식 후 간조직에서 염증성 사이토카인을 분석했을 때, MD-3 그룹의 염증성 사이토카인이 No-IS 그룹 및 Control 그룹 대비 낮은 것으로 확인하였다. 특히, NASH 기전과 밀접하게 관련된 IL-6, TNF-α, MCP-1의 발현이 감소한 반면, 면역 조절 분자(IL-10, TGF-β, CTLA-4, 및 PD-1)의 발현 수준에는 군 간 큰 차이가 없는 것으로 확인하였다 (도 3).
실시예 5. 면역 조절 T세포 분석 결과
간이식 후 간조직에서 Foxp3+CD4+ 세포 분리를 통해 그룹별 면역 조절 T 세포(Regulatory T cell; Treg)의 변화를 확인하였다. 그 결과, MD-3 그룹의 Treg 세포가 Control 대비 증가하였으며, 이는 24개월이 경과된 시점까지 꾸준히 지속적으로 증가되는 것을 확인하였다 (도 4). Treg 세포는 NASH 질환 발병 시 감소하게 되는데, 이러한 결과를 통해 MD-3가 Treg 세포 증가 유도에 의한 면역억제를 통해 NASH에서 치료 효과를 나타낼 수 있음을 예상할 수 있다.
실시예 6. 조직학적 분석 결과
No-IS 그룹의 모든 수혜자들은 급성 TCMR을 보였고, Con-IS 그룹에서 1개 개체가 급성 TCMR을 보였으며, 2마리는 경미한 문맥 (portal) 단핵구 침윤, 문맥 섬유증, 및 소엽간 담관 소실을 동반한 만성 거부반응을 보였다. MA-MD-3 그룹에서 간이식후 1364일 동안 생존한 최장 원숭이를 포함한 MA-MD-3 그룹의 다른 3마리가 최종 부검 결과 거부 반응의 징후가 나타나지 않았으며, 문맥 간질에 최소한의 림프구 침윤을 제외하고는 조직학적으로 간문맥관의 변화는 눈에 띄지 않았다. 또한, 담관 손상이나 내피염의 증거도 없었으며 간 소엽도 눈에 띄지 않았고, 면역조직화학 염색 결과 C4d 또는 IgG 침착도 없는 것으로 나타났다 (도 5a 및 5b). 이를 통해 MD-3가 간조직의 염증반응 억제를 통해 NASH 질환에서 치료 효과를 나타낼 수 있음을 예상할 수 있다.
실시예 7. 간 기능 검사 결과
이어서, 그룹별로 간 기능 검사를 수행하여 면역억제 요법에 따른 간 기능 유지 정도를 비교하였다. 도 6에 나타낸 바와 같이, Con-IS 그룹 중 이식거부 반응이 나타난 개체에서는 AST 및 ALT의 급격한 증가가 관찰됐다. MD-3 유도요법을 받은 그룹 (Chimeric MD-3 IS group)은 대체로 ALT 및 AST가 낮은 수준으로 유지되었으나, 만성 거부반응이 나타난 개체의 경우 ALT 및 AST의 증가 경향이 관찰됐다. 반면, MD-3 유지요법을 받은 그룹 (Humanized MD-3 IS group)은 모든 개체에서 ALT 및 AST가 낮은 수준으로 유지되어 안정적인 결과를 보였다. ALP, GGT (Gamma glutamyl peptidase), T-BIL (total bilirubin), 및 CRP (C-reactive protein) 역시 유사한 경향을 보였다. Con-IS 그룹은 이식 후 초기에 ALP 및 GGT가 급격히 증가하였으며, T-BIL 및 CRP 수준도 빠르게 증가하여 염증 반응이 급격히 일어난 것을 확인할 수 있었다 (도 7 내지 8). MD-3 유도요법을 받은 그룹은 ALP, GGT, ALP, 및 GGT가 안정적으로 유지되는 개체도 존재하였으며, 전체적으로 Con-IS 그룹에 비해 비교적 낮은 수준을 유지하였으나, 시간이 지날수록 상기 인자들의 증가 경향이 관찰됐다. 반면, MD-3 유지요법을 받은 그룹은 ALP, GGT, ALP, 및 GGT가 모두 안정적으로 낮은 수준을 유지하여, 간기능 및 염증 수치가 정상 수준임을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 MD-3가 간조직의 염증반응 억제를 통해 간기능까지 정상으로 회복시킬 수 있음을 보여주는 것으로, 이를 통해 MD-3가 NASH 질환에서 치료 효과를 나타낼 수 있음을 예상할 수 있다.
실시예 8. 멀티오믹스 (Proteomics) 분석 결과
프로테오믹스 분석 결과, NASH 기전과 관련된 글루타치온 메타볼릭 프로세스와 바이오신테틱 프로세스에서 GSTM3, GSTM2, GSTA3 유전자들이 MD-3를 투여한 군에서 Con-Is와 비교하였을 때 통계적으로 유의하게 차이가 나는 것을 확인하였다(도9a 및 9b). 이를 통해 MD-3가 NASH 질환에서 치료 효과를 나타낼 수 있음을 예상할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.
본 발명은 비알콜성 지방간 또는 비알콜성 지방간염 치료용 약학적 조성물에 관한 것으로서, 본 발명에서는 항-ICAM-1 항체가 간이식 후 면역억제 요법으로 적용 시 간세포에서의 염증 반응을 효과적으로 억제하고, 간기능을 안정적으로 유지할 뿐 아니라, 항-ICAM-1 항체 투여를 통해 염증이 유발된 간조직에서 비알콜성지방간염 기전과 연관된 유전자의 발현을 효과적으로 조절함을 확인하였다. 간조직 내에서 ICAM-1 타겟팅을 통해 염증 반응을 조절하는 경우 비알콜성지방간염을 치료할 수 있을 것으로 예상되는 바, 본 발명에 따른 항-ICMA-1 항체는 비알콜성지방간염의 치료제로 효과적으로 활용될 것으로 기대되는 바, 산업상 이용가능성이 있다.
Claims (8)
- 항-ICAM-1 항체를 유효성분으로 포함하는 비알콜성 지방간 또는 비알콜성 지방간염 치료용 약학적 조성물.
- 제1항에 있어서,상기 항-ICAM-1 항체는 KCLRF-BP-00264으로 기탁된 하이브리도마에서 생산되는 항체의 중쇄 가변영역 유래의 CDR 및 경쇄 가변영역 유래의 CDR를 포함하는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
- 제1항에 있어서,상기 항-ICAM-1 항체는 동물 항체, 키메라 항체, 또는 인간화 항체인 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
- 제1항에 있어서,상기 항-ICAM-1 항체는 전장 항체, 또는 상기 항-ICAM-1 항체의 scFv, (scFv)2, Fab, Fab', 또는 F(ab')2인 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
- 치료적으로 유효한 양의 항-ICAM-1 항체를 비알콜성 지방간 또는 비알콜성 지방간염이 걸린 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 상기 개체의 치료 방법.
- 제5항에 있어서,상기 항-ICAM-1 항체는 KCLRF-BP-00264으로 기탁된 하이브리도마에서 생산되는 항체의 중쇄 가변영역 유래의 CDR 및 경쇄 가변영역 유래의 CDR를 포함하는 것을 특징으로 하는, 치료 방법.
- 항-ICAM-1 항체를 유효성분으로 포함하는 조성물의 비알콜성 지방간 또는 비알콜성 지방간염 치료에 사용되기 위한 용도.
- 항-ICAM-1 항체를 유효성분으로 포함하는 조성물의 비알콜성 지방간 또는 비알콜성 지방간염 치료 제제를 제조하기 위한 용도.
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