KR101843248B1

KR101843248B1 - 흉선 기질 림프단백질 매개 신호전달을 제어하는 펩타이드 유도체 및 이를 포함하는 알러지 및 천식 질환 예방 및 치료용 약학 조성물

Info

Publication number: KR101843248B1
Application number: KR1020160026865A
Authority: KR
Inventors: 변영주; 이기용; 이기호; 전영호; 정용우
Original assignee: 고려대학교 세종산학협력단
Priority date: 2015-03-17
Filing date: 2016-03-07
Publication date: 2018-03-29
Also published as: US20180148474A1; US10059743B2; EP3272765A1; JP2018511654A; EP3272765A4; KR20160111846A

Abstract

본 발명은 흉선 기질 림프단백질 매개 신호전달을 제어하는 펩타이드 유도체 및 이를 포함하는 알러지 및 천식 질환 예방 및 치료용 약학 조성물에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 하기 화학식 1로 표시되는 펩타이드 유도체 및 이를 포함하는 알러지 및 천식 질환 예방 및 치료용 약학 조성물에 관한 것이다:

상기 [화학식 1]에서,
R₁은 구아니딘이 치환된 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, R₂는 아민기 및 하기 [구조식 1] 중에서 선택되는 어느 하나이며, R₃은 하드록시기 및 하기 [구조식 2] 중에서 선택되는 어느 하나이다:
[구조식 1]

,

,

[구조식 2]

.
본 발명에 따르면, 알러지 혹은 천식 질환의 염증 반응 형성을 효과적으로 억제할 수 있는 펩타이드 유도체 및 이를 포함하는 약학 조성물을 제공하며, 이를 이용해서 다양한 알러지 및 천식질환을 근본적으로 예방하거나 치료할 수 있다.

Description

흉선 기질 림프단백질 매개 신호전달을 제어하는 펩타이드 유도체 및 이를 포함하는 알러지 및 천식 질환 예방 및 치료용 약학 조성물 {Peptide derivatives controlling thymic stromal lymphoprotein mediated signal transduction, and pharmaceutical composition for prevention and treatment of allergy and asthma comprising the peptide derivatives}

본 발명은 흉선 기질 림프단백질 매개 신호전달을 제어하는 펩타이드 유도체 화합물 및 이를 유효성분으로 함유하는 알러지 및 천식 질환의 예방 및 치료용 약학 조성물에 관한 것이다.

알러지성 염증 질환의 치료에 사용되는 기관지 확장제 혹은 항염증제는 대증 요법 위주로 수행되어 증상완화에 일시적으로는 효과를 볼 수 있지만, 알러지 질환의 근본적인 제어가 불가능하여 근원적으로 질병을 치료하지 못한다는 단점을 지닌다.

관련하여, 기관지 천식, 아토피성 피부질환, 알러지성 비염 등의 환경질환은 면역 질환으로 알려져 있고, Th2 세포는 알러지 반응을 유발하는데 중추적인 역할을 하는 것으로 잘 알려져 있다. CD4 T 세포가 림프구에서 항원에 자극을 받을 때 동시에 인식하는 사이토카인 (cytokine)에 따라서 여러 종류의 Th 세포로 분화가 가능하며, 이때 인식하는 사이토카인이 흉선 기질 림프단백질 (thymic stromal lymphoprotein, TSLP) 또는 IL-4 등과 같은 타입 2 사이토카인일 경우에 이러한 세포들은 Th2로 분화하여 알러지 반응을 유발한다.

이와 더불어, CD4 T 세포에 항원을 제공하는 수지상 세포도 TSLP의 자극에 반응하며, Th2 세포의 분화에 도움을 주는 것으로 확인된 바 있다. 또한, 이와 같이 분화된 Th2 세포가 허파 또는 피부 등 알러지 유발 장소로 이동한 후 해당 조직에서 분비되는 사이토카인들 또한 활성화에 중요한 역할을 한다.

이러한 사이토카인들에는 TSLP, IL-25, IL-33 등이 포함되어 있으며, 이 중에서 TSLP가 가장 효과적인 역할을 하는 것으로 예상되고 있다. 또한, 동물모델에서 TSLP의 분비를 억제하면 Th2 세포의 생성 및 활성이 어려워 동물이 질병을 유발하지 않는 것으로 밝혀진 바도 있으며, 또한, 질병이 진행 중인 동물들도 TSLP를 억제하면 질병이 치료되는 것으로 보고된 바 있다. 종합하면, TSLP는 Th2 세포의 분화 및 활성화에 모두 작용을 하는 중요한 사이토카인으로서, 이를 제어하는 것이 알러지 질환 치료에 중요한 것으로 인식되고 있다.

따라서, 종래에 TSLP를 타겟으로 하여 질병을 치료하기 위한 다양한 기술들이 보고된 바 있으며, 예를 들어, 대한민국 공개특허공보 제2008-0099330호에서는 인간 TSLP의 활성을 중화하는 항체 및 이를 이용하여 천식, 아토피 피부염, 알레르기성 비염 등을 치료하는 기술을 개시하고 있고, 대한민국 공개특허공보 제2009-0088950호에서는 TSLP에 특이적인 항체 및 이를 이용한 염증, 알레르기성 염증 질환의 치료에 대해서 개시하고 있으며, 대한민국 공개특허공보 제2015-0006639호에서는 소정 화학식을 갖는 화합물 및 그 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 함유하는 TSLP 분비 저해능을 갖는 약학 조성물을 개시하고 있다.

이에, 본 발명에서는 TSLP에 의한 세포내 신호 전달을 제어하여 세포내 STAT5의 인산화를 억제하는 효과를 발휘함으로써, 알러지 및 천식 질환의 예방 및 치료에 탁월한 효능을 나타내는 펩타이드 유도체 및 이를 포함하는 약학 조성물을 제공하고자 한다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서, 하기 화학식 1로 표시되는 펩타이드 유도체를 제공한다:

상기 [화학식 1]에서,

R₁은 구아니딘이 치환된 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, R₂는 아민기 및 하기 [구조식 1] 중에서 선택되는 어느 하나이며, R₃은 하드록시기 및 하기 [구조식 2] 중에서 선택되는 어느 하나이다:

[구조식 1]

,

,

[구조식 2]

.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1의 펩타이드 유도체는 하기 화학식 2 내지 9로 표시되는 펩타이드 유도체 중 어느 하나일 수 있다:

또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 펩타이드 유도체 또는 그 염을 유효성분으로 함유하는 알러지 및 천식 질환 예방 및 치료용 약학 조성물을 제공한다.

[화학식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]

[화학식 5]

[화학식 6]

[화학식 7]

[화학식 8]

[화학식 9]

.

본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 알러지 질환은 아토피성 피부염, 두드러기 또는 알러지성 비염 질환일 수 있다.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 약학 조성물은 다른 알러지 및 천식 질환 예방 및 치료용 약물, 담체, 희석제, 보조제 및 안정화제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 성분을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 안정화제는 단백질, 당질, 완충제 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.

본 발명에 따르면, 알러지 혹은 천식 질환의 염증 반응 형성을 효과적으로 억제할 수 있는 펩타이드 유도체 및 이를 포함하는 약학 조성물을 제공하며, 이를 이용해서 다양한 알러지 및 천식질환을 근본적으로 예방하거나 치료할 수 있다.

도 1a 내지 1j는 고상법을 이용한 본 발명에 따른 TSLP 결합 펩타이드 유도체의 합성 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 TSLP 결합 펩타이드 유도체 중, 화학식 2에 따른 화합물의 처리에 의한 세포내 STAT5 분자의 인산화 변화를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 TSLP 결합 펩타이드 유도체 중, 화학식 3에 따른 화합물의 처리에 의한 세포내 STAT5 분자의 인산화 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 TSLP 결합 펩타이드 유도체 중, 화학식 4에 따른 화합물의 처리에 의한 세포내 STAT5 분자의 인산화 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 TSLP 결합 펩타이드 유도체 중, 화학식 5에 따른 화합물의 처리에 의한 세포내 STAT5 분자의 인산화 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 TSLP 결합 펩타이드 유도체 중, 화학식 6에 따른 화합물의 처리에 의한 세포내 STAT5 분자의 인산화 변화를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명에 따른 TSLP 결합 펩타이드 유도체 중, 화학식 7에 따른 화합물의 처리에 의한 세포내 STAT5 분자의 인산화 변화를 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명에 따른 TSLP 결합 펩타이드 유도체 중, 화학식 9에 따른 화합물의 처리에 의한 세포내 STAT5 분자의 인산화 변화를 나타낸 그래프이다.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명자들은 하기 화학식 1의 일반식을 갖는 펩타이드 유도체들이 천식 및 알러지성 질환을 유도하는 핵심적인 싸이토카인 중의 하나인 TSLP와 이러한 TSLP와 결합하는 TSLP 수용체 사이의 결합을 효과적으로 저해함을 최초로 확인하였으며, 이를 기반으로 본 발명을 완성하게 되었다.

[화학식 1]

상기 [화학식 1]에서,

[구조식 1]

,

,

[구조식 2]

.

상기 화학식 1로 표시되는 펩타이드 유도체는 공통적으로 H₂N-Arg-Gln-Arg-Ala-Ser-Ala-COOH의 아미노산 서열을 포함하며, 필요에 따라서 상기 아미노산 서열의 N-말단이 다른 치환기로 치환되거나, 또는 다른 아미노산 잔기가 상기 N-말단에 추가적으로 부가될 수 있다.

본 발명에 따른 펩타이드 유도체는 Fmoc-법을 사용하여 고상법으로 제조할 수 있는 바, 예를 들어 C-말단이 아미드화된 형태의 펩타이드를 합성하기 위해서, Fmoc-Ala-Wang-resin 혹은 H₂N-Ala-Wang-resin을 출발 물질로 사용하여 다양한 형태의 펩타이드 유도체를 제조할 수 있다.

예를 들어, 상기 방법에 따라서 하기 화학식 2 내지 9로 표시되는 펩타이드 유도체 중 어느 하나를 제조할 수 있다:

[화학식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]

[화학식 5]

[화학식 6]

[화학식 7]

[화학식 8]

[화학식 9]

.

또한, 본 발명에서는 상기 화학식 1로 표시되는 펩타이드 유도체 또는 그 염을 유효성분으로 함유하는 알러지 및 천식 질환 예방 및 치료용 약학 조성물을 제공한다.

본 발명에서, "유효 성분으로 포함"이라는 용어는, 원하는 생물학적 효과를 실현하는데 필요하거나 또는 충분한 양으로 해당 성분이 포함되는 것을 의미한다. 실제 적용에 있어서 유효 성분으로 포함되는 양의 결정은 대상 질병을 치료하기 위한 양으로서, 다른 독성을 야기하지 않는 사항을 고려해서 결정될 수 있으며, 예를 들어 치료되는 질병 또는 병태, 투여되는 조성물의 형태, 피험체의 크기, 또는 질병 또는 병태의 심각도 등과 같은 다양한 인자에 따라서 변화될 수 있다. 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 기술을 지닌 기술자라면 과도한 실험을 동반하지 않고 개별적 조성물의 유효량을 경험적으로 결정할 수 있다.

전술한 바와 같이, 상기 화학식 1의 펩타이드 유도체는 상기 화학식 2 내지 9로 표시되는 펩타이드 유도체 중 어느 하나의 펩타이드 유도체일 수 있다.

본 발명에 따른 약학 조성물은 광범위한 알러지 및 천식 질환의 예방 및 치료에 사용가능한 바, 이에 제한되는 것은 아니지만, 상기 알러지 질환은 아토피성 피부염, 두드러기 또는 알러지성 비염 질환일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 약학 조성물은 다른 알러지 및 천식 질환 예방 및 치료용 약물과 함께 복합 제제의 형태로 투여되거나, 또는 담체, 희석제, 보조제 및 안정화제 등과 같은 기타 성분을 포함할 수도 있다.

예를 들어, 본 발명에 따른 조성물의 형태는 투여하고자 하는 모드에 따라서 다양하게 선택될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어 정제, 환약, 분말, 캡슐, 겔, 연고, 유체 또는 현탁액 등의 고상, 반고상 또는 액상의 투약 형태일 수 있고, 정확한 투약량의 단독 투여에 적절한 단위 투약 형태로 투여될 수 있다. 또한, 상기 조성물은 인간 투여를 위한 약학 조성물을 제형화하는데 일반적으로 사용되는 수성-기제 운반제로 정의되는 약학적으로 허용 가능한 담체, 희석제, 보조제, 안정화제를 원하는 제형에 의존하여 포함할 수 있다. 예를 들어, 희석제로는 증류수, 생리 식염수, 링거액, 포도당 용액, 및 행크스(Hank's) 용액 등을 고려해 볼 수 있다. 본 발명에 따른 약학적 조성물은 또한 다른 알러지 및 천식 질환 예방 및 치료용 약물 제제 또는 약학 제제 등과 함께 복합 제제의 형태로 투여될 수도 있고, 통상의 기술자라면 다양한 종류의 알러지 및 천식 질환 예방 및 치료용 약물을 고려해 볼 수 있다. 이러한 담체, 희석제, 보조제 및 안정화제 등과 같은 기타 성분의 유효량은 성분의 용해성, 생물학적 활성 등으로 환산하여 약학적으로 허용 가능한 제형을 획득하는데 유효한 양이다.

또한, 상기 안정화제는 단백질, 당질, 완충제 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.

이하, 실시예를 통해서 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하되, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.

실시예 1. 본 발명에 따른 펩타이드 유도체의 합성

전술한 화학식 2 내지 화학식 9의 펩타이드 유도체들을 하기 서술한 방법에 따라서 합성하였다.

아미노산 서열들은 Fmoc (9-fluorenylmethoxycarbonyl)를 아미노산의 N-아미노기의 보호기 (protecting group)로 사용하는 고상법 (solid phase method)에 의해서 합성하였으며, 화학식 2 내지 5의 펩타이드 유도체들에 대한 개략적인 합성 개요를 도 1a 내지 1e에 도시하였다. 한편 도 1a 내지 1e에 도시된 반응들에 사용된 반응물 및 반응 조건들은 하기와 같다:

(a)(i) 피페리딘 20%/DMF, 40분; (ii) Fmoc-Ser-OH, HBTU, DIPEA, HOBt, DMF, 2 시간;

(b) (i) 피페리딘 20%/DMF, 40분, 실온; (ii) Fmoc-Ala-OH, HBTU, DIPEA, HOBt, DMF, 2 시간;

(c) (i) 피페리딘 20%/DMF, 40분; (ii) Fmoc-Arg(pbf)-OH, HBTU, DIPEA, HOBt, DMF, 3 시간;

(d) (i) 피페리딘 20%/DMF, 40분, 실온; (ii) Fmoc-Gln(trt)-OH, HBTU, DIPEA, HOBt, DMF, 3 시간;

(e) (i) 피페리딘 20%/DMF, 40분; (ii) Fmoc-Arg(pbf)-OH, HBTU, DIPEA, HOBt, DMF, 3 시간;

(f) TFA/티오아니솔/H₂O (95 : 2.5 : 2.5), 3 시간;

(g) Ac₂O, DIPEA, DMF, 1 시간.

구체적으로, Fmoc-Ala-Wang Resin을 출발물질로 사용하였으며, Fmoc-아미노산의 커플링 (coupling)에 의한 펩타이드 사슬의 연장은 N-히드록시벤조-트리아졸 (HOBt)과 O-(벤조트리아졸-1-일)-N,N,N,N-테트라메틸우로늄 헥사플루오로포스페이트 (HBTU)법을 사용하여 진행하였다. 각 펩타이드의 아미노 말단의 Fmoc-아미노산을 커플링시킨 후, 20% 피페리딘/N-메틸피롤리돈 (NMP) 용액으로 Fmoc기를 제거하고 NMP 및 디클로로메탄 (DCM)으로 수차례 세척한 다음 질소 가스로 건조시켰다. 여기에 TFA (트리플루오로아세트산)-티오아니솔-물 (95 : 2.5 : 2.5 vol./vol.) 용액을 가하고, 보호기의 제거 및 레진으로부터 펩타이드를 분리시킨 다음, 디에틸에테르로 펩타이드를 침전시켰다. 이렇게 하여 얻은 조 펩타이드는 0.1% TFA가 포함된 아세토니트릴과 0.1% TFA가 포함된 물을 전개 용매로 사용하여 아세토니트릴 농도 구배법 (acetonitrile gradient method)에 의한 정제형 역상-HPLC 컬럼을 이용하여 정제하였다.

또한, 화학식 6 내지 9의 펩타이드 유도체들에 대한 개략적인 합성 개요를 도 1f 내지 1j에 도시하였으며, 도 1f 내지 1j에 도시된 반응들에 사용된 반응물 및 반응 조건들은 하기와 같다:

(a)(i) 피페리딘 20%/DMF, 40분; (ii) Fmoc-Ala-OH, HBTU, DIPEA, HOBt, DMF, 2 시간;

(b) (i) 피페리딘 20%/DMF, 40분; (ii) Fmoc-Ser-OH, HBTU, DIPEA, HOBt, DMF, 2 시간;

(c) (i) 피페리딘 20%/DMF, 40분, 실온; (ii) Fmoc-Ala-OH, HBTU, DIPEA, HOBt, DMF, 2 시간;

(d) (i) 피페리딘 20%/DMF, 40분; (ii) Fmoc-Arg(pbf)-OH, HBTU, DIPEA, HOBt, DMF, 3 시간;

(e) (i) 피페리딘 20%/DMF, 40분, 실온; (ii) Fmoc-Gln(trt)-OH, HBTU, DIPEA, HOBt, DMF, 3 시간;

(f) (i) 피페리딘 20%/DMF, 40분; (ii) Fmoc-Arg(pbf)-OH, HBTU, DIPEA, HOBt, DMF, 3 시간;

(g) TFA/티오아니솔/H₂O (95 : 2.5 : 2.5), 3 시간;

(h) Ac₂O, DIPEA, DMF, 1 시간.

하기에는 제조된 화학식 2 내지 9의 화합물들 각각에 대한 NMR 데이터를 나타내었다.

화합물 2: 아미노산 서열 (H₂N-Arg-Gln-Arg-Ala-Ser-Ala-COOH)

1H NMR (300 MHz, D2O 및 CD3CN): δ 4.28 (m, 5H), 3.94 (t, J = 6.3 Hz, 1H), 3.74 (d, J = 5.1 Hz, 2H), 3.11 (m, 6H), 2.42 (t, J = 7.1 Hz, 1H), 2.30 (t, J = 7.1 Hz, 1H), 1.911.45 (m, 10H), 1.36 (d, J = 7.5 Hz, 3H), 1.34 (d, J = 7.9 Hz, 3H); ESI-MS: m/z calcd for C₂₅H₄₇N₁₃O₉ [M+H]⁺ 688.8, found 690.0.

화합물 3: 아미노산 서열 (CH₃CONH-Arg-Gln-Arg-Ala-Ser-Ala-COOH)

1H NMR (300 MHz, D2O): δ 4.31 (t, J = 5.4 Hz, 1H), 4.274.12 (m, 5H), 3.76 (d, J = 5.3 Hz, 2H), 3.10 (t, J = 6.6 Hz, 4H), 2.30 (t, J = 7.1 Hz, 4H), 1.92 (s, 3H), 2.121.71 (m, 3H), 1.701.48 (m, 8H), 1.32 (d, J = 7.3 Hz, 3H), 1.34 (d, J = 7.9 Hz, 3H); ESI-MS: m/z calcd for C₂₇H₄₉N₁₃O₁₀ [M+H]⁺ 730.8, found 730.9.

화합물 4: 아미노산 서열 (H₂N-Ala-Arg-Gln-Arg-Ala-Ser-Ala-COOH)

1H NMR (300 MHz, D2O): δ 4.454.18 (m, 6H), 4.35 (m, 6H), 3.83 (d, J = 5.3 Hz, 2H), 3.17 (t, J = 6.5 Hz, 4H), 3.303.11 (m, 1H), 2.35 (t, J = 7.4 Hz, 2H), 2.171.94 (m, 2H), 1.921.54 (m, 12H), 1.48 (d, J = 7.1 Hz, 4H), 1.37 (t, J = 6.7 Hz, 8H); ESI-MS: m/z calcd for C₂₈H₅₂N₁₄O₁₀ [M+H]⁺ 759.8, found 759.3.

화합물 5: 아미노산 서열 (CH₃CONH-Ala-Arg-Gln-Arg-Ala-Ser-Ala-COOH)

1H NMR (300 MHz, D2O): δ 4.31 (t, J = 5.6 Hz, 1H), 4.264.11 (m, 5H), 3.76 (d, J = 5.2 Hz, 2H), 3.55 (t, J = 7.1 Hz, 4H), 3.09 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 1.92 (s, 3H), 2.051.45 (m, 11H), 1.31 (d, J = 7.3 Hz, 3H), 1.30 (d, J = 7.2 Hz, 3H), 1.24 (d, J = 7.2 Hz, 3H); ESI-MS: m/z calcd for C₃₀H₅₄N₁₄O₁₁ [M+H]⁺ 801.9, found 801.6.

화합물 6: 아미노산 서열 (H₂N-Arg-Gln-Arg-Ala-Ser-Ala-Trp-COOH)

¹H NMR (300 MHz, D₂O): δ 7.65 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.48 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 7.26-7.10 (m, 3H), 4.42-4.19 (m, 5H), 4.03 (t, J = 6.5 Hz, 1H), 3.80-3.66 (m, 2H), 3.42-2.98 (m, 6H), 2.37 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 2.141.53 (m, 11H), 1.37 (d, J = 7.2 Hz, 3H), 1.25 (d, J = 7.2 Hz, 3H); LRMS ESI m/z calcd for C₃₇H₅₉N₁₅O₁₀ [M+H]⁺ 874.0, found 875.0.

화합물 7: 아미노산 서열 (CH₃CONH-Arg-Gln-Arg-Ala-Ser-Ala-Trp-COOH)

¹H NMR (300 MHz, D₂O): δ 7.57 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.41 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 7.20-7.03 (m, 3H), 4.30-4.11 (m, 5H), 3.74-3.59 (m, 2H), 3.35-3.00 (m, 6H), 2.28 (t, J = 7.4 Hz, 2H), 2.081.45 (m, 14H), 1.30 (d, J = 7.2 Hz, 3H), 1.18 (d, J = 7.2 Hz, 3H); LRMS ESI m/z calcd for C₃₉H₆₁N₁₅O₁₁ [M+H]⁺ 916.0, found 916.8.

화합물 8: 아미노산 서열 (H₂N-Ala-Arg-Gln-Arg-Ala-Ser-Ala-Trp-COOH)

¹H NMR (300 MHz, D₂O): δ 7.55 (d, J = 7.2 Hz, 1H), 7.39 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 7.20-7.01 (m, 3H), 4.32-4.11 (m, 7H), 4.05-3.94 (m, 1H), 3.73-3.58 (m, 2H), 3.34-3.00 (m, 6H), 2.27 (t, J = 7.7 Hz, 2H), 2.051.47 (m, 11H), 1.41 (d, J = 7.2 Hz, 3H), 1.27 (d, J = 7.2 Hz, 3H), 1.15 (d, J = 7.2 Hz, 3H); LRMS ESI m/z calcd for C₄₀H₆₄N₁₆O₁₁ [M+H]⁺ 945.0, found 945.8.

화합물 9: 아미노산 서열 (CH₃CONH-Ala-Arg-Gln-Arg-Ala-Ser-Ala-Trp-COOH)

¹H NMR (300 MHz, D₂O): δ 7.62 (d, J = 7.5 Hz, 1H), 7.45 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 7.25-7.07 (m, 3H), 4.35-4.14 (m, 7H), 3.79-3.63 (m, 2H), 3.40-3.06 (m, 6H), 2.32 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 2.111.50 (m, 14H), 1.34 (d, J = 7.5 Hz, 3H), 1.32 (d, J = 8.4 Hz, 3H), 1.22 (d, J = 6.9 Hz, 3H); LRMS ESI m/z calcd for C₄₂H₆₆N₁₆O₁₂ [M+H]⁺ 987.1, found 988.2.

실시예 2. FACS 를 이용한 세포 기반 효능 평가

TSLP와 TSLP 수용체 사이의 결합은 다양한 신호 전달 경로를 활성화하는데, 주로 JAK/STAT 경로를 활용한다. 또한, TSLP 신호전달은 STAT 분자 중 STAT5를 특징적으로 인산화시키는 것으로 잘 알려져 있다. 따라서, 본 발명에 따른 화합물들이 TSLP와 TSLP 수용체 사이의 결합을 효과적으로 저해하는지를 확인하기 위해서는, 이러한 결합에 의해서 활성화되는 JAK/STAT 경로에서, STAT5 분자의 인산화 정도를 확인할 수 있다. 만약, 본 발명에 따른 화합물들이 TSLP와 TSLP 수용체 사이의 결합을 효과적으로 저해한다면, STAT5 분자의 인산화 수준이 저해될 수 있다.

이러한 사실을 확인하기 위해서, 본 실시예에서는 하기와 같은 실험을 수행하였다: 인간 비만 세포주 (Human mast cell line)인 HMC-1을 배양하여 96-웰 플레이트에 적정량의 세포를 유지하였다. 상등액을 제거하고 TSLP (100 ng/mL)와 적정 농도 (0.3, 3, 30 μM)의 펩타이드를 혼합하여 세포 위에 30분 동안 처리한 다음, 세포를 싸이토픽스 (cytofix)로 고정하였다. 이어서, 세포들을 투과화 완충용액 (permeabilization buffer)으로 투과화를 진행한 후, 항-pSTAT5 항체로 세포 내 염색을 30분간 4 ℃에서 진행하였다. 세포들을 동일한 완충용액으로 3회 세척한 후 유세포 분석기 (flow cytometry)로 분석하였다. 도 2 내지 8에는 화합물 2 내지 7, 및 화합물 9의 처리에 의한 세포내 STAT5 분자의 인산화 변화를 나타낸 그래프를 도시하였으며, 또한 하기 표 1에는 화합물 2 내지 5를 각각 0.3, 3, 30 μM의 농도로 가해준 경우 대조군 대비 세포내 STAT5 분자의 인산화 정도를 나타내었다. 대조군으로는 싸이토카인인 TSLP만 처리한 경우로서, 세포내 STAT5 분자의 인산화는 100%이다.

화합물	세포내 STAT5 분자의 인산화 정도 (%)
화합물	0.3 μM	3 μM	30 μM
2	84.4	77.9	69.8
3	73.5	67.8	66.9
4	71.0	68.3	70.9
5	86.1	84.6	77.1

종합하면, 본 발명에 따른 펩타이드 유도체들은 알러지 및 천식 질환을 유발하는데 핵심적인 역할을 하는 싸이토카인인 TSLP와 TSLP 수용체 사이의 결합을 효과적으로 억제할 수 있고, 따라서 본 발명에 의하면 TSLP가 매개되는 신호 전달을 억제함으로써, 알러지 및 천식 질환의 근본적인 예방 및 치료가 가능해진다.

Claims

하기 화학식 1로 표시되는 펩타이드 유도체:
[화학식 1]

상기 [화학식 1]에서,
R₁은 구아니딘이 치환된 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, R₂는 아민기 및 하기 [구조식 1] 중에서 선택되는 어느 하나이며, R₃은 하드록시기 및 하기 [구조식 2] 중에서 선택되는 어느 하나이다:
[구조식 1]

,
,

[구조식 2]

.
제1항에 있어서, 상기 화학식 1의 펩타이드 유도체는 하기 화학식 2 내지 9로 표시되는 펩타이드 유도체 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 펩타이드 유도체:
[화학식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]

[화학식 5]

[화학식 6]

[화학식 7]

[화학식 8]

[화학식 9]

.
제1항 또는 제2항에 따른 펩타이드 유도체 또는 그 염을 유효성분으로 함유하는 알러지 및 천식 질환 예방 및 치료용 약학 조성물로서,
상기 펩타이드 유도체는 TSLP와 TSLP 수용체 사이의 결합을 저해하여 STAT5 분자의 인산화 활성을 저해하는 것을 특징으로 하는 알러지 및 천식 질환 예방 및 치료용 약학 조성물.
제3항에 있어서, 상기 화학식 1의 펩타이드 유도체는 하기 화학식 2 내지 9로 표시되는 펩타이드 유도체 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 알러지 및 천식 질환 예방 및 치료용 약학 조성물:
[화학식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]

[화학식 5]

[화학식 6]

[화학식 7]

[화학식 8]

[화학식 9]

.
제3항에 있어서, 상기 알러지 질환은 아토피성 피부염, 두드러기 또는 알러지성 비염 질환인 것을 특징으로 하는 알러지 및 천식 질환 예방 및 치료용 약학 조성물.
제3항에 있어서, 상기 약학 조성물은 다른 알러지 및 천식 질환 예방 및 치료용 약물, 담체, 희석제, 보조제 및 안정화제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 성분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 알러지 및 천식 질환 예방 및 치료용 약학 조성물.
제6항에 있어서, 상기 안정화제는 단백질, 당질, 완충제 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 알러지 및 천식 질환 예방 및 치료용 약학 조성물.