KR20170083063A - 이상 섬유모세포 증식 및 세포외 기질 침착을 특징으로 하는 질병, 질환, 또는 과정의 예방 또는 치료용 조성물 및 방법 - Google Patents

이상 섬유모세포 증식 및 세포외 기질 침착을 특징으로 하는 질병, 질환, 또는 과정의 예방 또는 치료용 조성물 및 방법 Download PDF

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Abstract

기재된 발명은 간, 신장 또는 혈관 섬유증으로부터 선택된 대상체의 조직에서 섬유증의 진행 감소용 조성물 및 방법을 제공하고, 섬유증의 진행은 조직에서 이상 섬유아세포 증식 및 세포외 매트릭스 침착을 특징으로 한다. 상기 방법은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA (서열식별번호: 1) 또는 이의 기능성 등가물을 갖는 폴리펩타이드를 함유한 약제학적 조성물의 치료량, 및 약제학적으로 허용가능한 캐리어를 투여하는 것을 포함하고, 여기서 폴리펩타이드의 치료량은 섬유증의 진행 감소, 조직의 재생 치료, 또는 이들의 조합에 유효하다.

Description

이상 섬유모세포 증식 및 세포외 기질 침착을 특징으로 하는 질병, 질환, 또는 과정의 예방 또는 치료용 조성물 및 방법{COMPOSITIONS AND METHODS FOR PREVENTING OR TREATING DISEASES, CONDITIONS, OR PROCESSES CHARACTERIZED BY ABERRANT FIBROBLAST PROLIFERATION AND EXTRACELLULAR MATRIX DEPOSITION}
본원은 U.S. 가출원 번호 62/080,784 (2014년 11월 17일 출원), 명칭 "COMPOSITIONS AND METHODS FOR PREVENTING OR TREATING DISEASES, CONDITIONS, OR PROCESSES CHARACTERIZED BY ABERRANT FIBROBLAST PROLIFERATION AND EXTRACELLULAR MATRIX DEPOSITION," 및 U.S. 실용실안 특허 출원 번호 14/943,752 (2015년 11월 17일 출원), 명칭 "COMPOSITIONS AND METHODS FOR PREVENTING OR TREATING DISEASES, CONDITIONS, OR PROCESSES CHARACTERIZED BY ABERRANT FIBROBLAST PROLIFERATION AND EXTRACELLULAR MATRIX DEPOSITION"을 우선권으로 주장하고, 이들 각각의 내용은 그 전체가 본 명세서에서 참고로 편입되어 있다.
정부 지원의 서술
기재된 발명은 Moerae Matrix, LLC에 대한 소기업 혁신 연구(SBIR) 보조금의 정부 지원으로 수행되었다. 정부는 본 발명에서 일정 권리를 갖는다.
발명의 분야
본 발명은 세포 및 분자 생물학, 폴리펩타이드, 및 치료적 이용 방법 분야에 대한 것이다.
1. 상처 치유 및 섬유증의 기전
용어 "상처 치유"는 신체가 임의의 그 조직에 대한 트라우마, 특히 물리적 수단 및 지속성 중단으로 야기된 것들을 보수하는 공정을 나타낸다.
상처-치유 반응은 종종 뚜렷이 다른 3 개 상-부상, 염증 및 보수를 갖는 것으로 기재된다. 일반적으로 말하면, 신체는 염증 반응으로 부상에 반응하며, 이는 유기체의 건강 및 온전성 유지에 결정적이다. 그러나 지나치게 진행되면, 조직 파괴를 일으킬 수 있다.
상 I: 부상
비제한적으로 자가면역 또는 알러지성 반응, 환경 미립자, 감염 또는 기계적 손상을 포함하는 요인에 의해 야기된 부상은 종종 정상 조직 구조의 파괴를 일으켜서 치유 반응을 개시한다. 손상된 상피 및 내피 세포는 각각 장벽 기능 및 온전성을 유지하고 혈액 손실을 예방하기 위해 대체되어야 한다. 내피 세포에 대한 급성 손상은 염증성 매개체의 방출 및 항-섬유소용해 응고 캐스케이드의 개시, 혈소판 및 피브린-풍부 응괴를 이용한 손상된 혈관의 일시적 막힘으로 이어진다. 예를 들면, 특발성 폐 섬유증(IPF) 환자로부터의 폐 균질물, 상피 세포 또는 기관지폐포 세척액은 만성 폐쇄성 폐 질환(COPD) 및 대조군 환자에 비해 더 큰 수준의 혈소판-분화 인자, X-박스-결합 단백질-1을 함유하여, 응괴-형성 반응이 계속해서 활성화됨을 제시한다. 또한, 트롬빈(피브리노겐을 피브린으로 전환하기 위해 필요한 세린 프로테아제)도 몇몇 폐 섬유성 병태의 폐 및 폐포-내 공간 내에서 쉽게 검출되어 응고 경로의 활성화를 추가로 확인시켜준다. 트롬빈은 또한 직접적으로 섬유아세포를 활성화하여 증식을 증가시키고 섬유아세포의 콜라겐-생산 근섬유아세포로의 분화를 촉진할 수 있다. 기도 상피, 특히 폐포 폐세포에 대한 손상은 유사한 항-섬유소용해 캐스케이드를 유발하고 기저막으로부터 상피의 급성 염증 및 분리 영역의 간질 부종으로 이어진다.
혈소판 동원, 탈과립화 및 응괴 형성은 증가된 투과성을 갖는 혈관수축상으로 빠르게 진행되어 분출(모세관으로부터 이들을 둘러싼 조직으로의 백혈구 이동) 및 부상 부위로의 직접적인 백혈구 동원을 허용한다. 실질 조직의 상피 및 내피 기저의 세포외 매트릭스를 형성하는 기저막은 손상된 조직에 대한 직접적 접근을 배제한다. 이러한 물리적 배리어를 손상시키기 위해, 매트릭스 메탈로프로티나제(MMPs)로도 불리는 아연-의존적 엔도펩티다제는 하나 이상의 세포외 매트릭스 구성요소를 절단하여 세포의 손상된 부위 내부 및 외부로의 분출을 허용한다. 특히, MMP-2(젤라티나제 A, N 형 콜라게나제) 및 MMP-9(젤라티나제 B, IV 형 콜라게나제)는 기저막의 두 중요한 구성요소인 N 형 콜라겐 및 젤라틴을 절단한다. 최근 연구에서는 MMP-2 및 MMP-9가 상향조절됨을 확인하여, 조직-파괴 및 재생 공정이 섬유성 병태에서 공통됨을 강조한다. MMP의 활성은 MMP의 전사 조절, 전구효소 조절, 및 특이적 조직 저해제를 포함하는 몇몇 기전에 의해 제어된다. MMP 및 다양한 저해 기전 간 밸런스는 염증을 조절하고 치유 반응 동안 침착되는 콜라겐의 전체 양을 결정할 수 있다.
MMP-2-/-, MMP-9-/- 및 MMP-2-/- MMP-9-/- 이중 녹아웃 마우스를 이용한 알러지성 기도 염증 및 리모델링을 이용한 이전의 연구에서는 MMP-2 및 MMP-9가 염증 조직 밖으로 및 공기 공간 내로의 염증 세포의 성공적인 퇴거 및 제거를 위해 필요함을 나타내었다. 이들 MMP의 부재 하에, 세포는 폐의 실질 내부에 포획되었고, 공기 공간 내로 이동할 수 없어서 치명적인 질식을 일으켰다.
상 II: 염증
조직 손상 부위에 대한 접근이 확보되면, 케모카인 구배가 염증 세포를 동원한다. 중성구, 호산구, 림프구, 및 대식구는 식균세포에 의해 제거된 괴사 영역 및 세포 잔해와 함께 급성 부상 부위에서 관측된다.
염증성 사이토카인 및 케모카인을 제공하는 호산구, 중성구, 림프구, 및 대식구의 초기 동원은 국소 TGF-β 및 IL-13 축적에 기여할 수 있다. 초기 손상 및 염증 세포의 고조에 이어, 염증 세포의 후기 단계 동원이 식균작용, 세포 잔해 제거, 및 과도한 세포 증식의 제어를 보조할 수 있고, 이는 함께 정상적 치유에 기여할 수 있다. 후기 단계 염증은 항-섬유성 역할을 담당할 수 있고, 상처-치유 반응의 성공적인 해결을 위해 필요할 수 있다. 예를 들면, 국소 케모카인 생산 및 TGF-β를 억제하는 IL-10-분비 조절 T 세포에 부가하여, 섬유아세포 제거를 보조하는 식세포 대식구에서 풍부한 후기-상 염증 프로파일이 과도한 섬유아세포 활성화를 예방할 수 있다.
손상 또는 원인 인자의 성질이 종종 뒤따르는 염증 반응의 성질을 지정한다. 예를 들면, 병원체-관련된 분자 패턴(PAMPs)과 같은 외인성 자극은 병원체 인식 수용체, 예컨대 toll-유사 수용체 및 NOD-유사 수용체(염증 및 세포자멸적 반응의 조절에서 다양한 기능을 갖는 세포질 단백질)에 의해 인식되고, 침투 병원체에 대해 선천성 세포 반응에 영향을 미친다. 내인성 위험 신호도 국소 선천성 세포에 영향을 미치고 염증 캐스케이드를 통합조정할 수 있다.
염증 반응의 성질은 거주 조직 세포 및 뒤따르는 염증 세포에 극적으로 영향을 미친다. 염증 세포 자체가 또한 케모카인, 사이토카인, 및 성장 인자의 분비를 통해 추가 염증을 전파한다. 많은 사이토카인이 상처-치유 및 섬유성 반응에 걸쳐 관여되며, 다양한 병태에서 특정한 유전자 그룹이 활성화된다. 예를 들면, 천식에서의 만성 알러지성 기도 질환은 통상적으로 상승된 2-형 헬퍼 T 세포(Th2) 관련 사이토카인 프로파일(비제한적으로, 인터루킨-4(IL-4), 인터루킨-5(IL-5), 인터루킨-6(IL-6), 인터루킨-13(IL-13), 및 인터루킨-9(IL-9) 포함)에 관련되는 반면, 만성 폐쇄성 폐 질환 및 섬유성 폐 질환(예컨대 특발성 폐 섬유증) 환자는 더 자주 친-염증성 사이토카인 프로파일(비제한적으로, 인터루킨-1 알파(IL-1α), 인터루킨-1 베타(IL-1β), 인터루킨-6(IL-6), 종양 괴사 인자 알파(TNF-α), 전환 성장 인자 베타(TGF-β), 및 혈소판-유도된 성장 인자(PDGFs) 포함)을 나타낸다. 각각의 이들 사이토카인은 유의미한 전섬유성 활성을 나타내어, 섬유아세포, 대식구, 및 근섬유아세포의 동원, 활성화 및 증식을 통해 작용하는 것으로 나타났다.
상 III: 조직 보수 및 수축
상처 치유의 마감상은 피브린(상처 부위에 걸쳐 응괴를 형성하는 "메쉬"를 형성하도록 중합되는 섬유상 단백질)-풍부 스캐폴드 형성에 의해 유도된 통합조정된 세포성 재구성, 상처 수축, 폐쇄 및 재-상피화로 구성된다. 이러한 상처 보수상에 관여되는 공정을 규명하는 대다수의 연구에서는 진피 상처 연구 및 시험관내 시스템에서 얻어졌다.
근섬유아세포-유도된 콜라겐 및 평활근 액틴(α-SMA)은 임시의 세포외 매트릭스를 형성하며, 대식구, 혈소판, 및 섬유아세포-유도된 파이브로넥틴이 피브린 스캐폴드를 형성한다. 종합적으로, 이들 구조는 통상적으로 육아 조직으로 불린다. 특발성 폐 섬유증 환자로부터 단리된 일차 섬유아세포 또는 폐포 대식구는 대조군 섬유아세포에 비해 유의미하게 더 많은 파이브로넥틴 및 α-SMA를 생산하여 고조된 섬유아세포 활성화 상태를 시사한다. 스테로이드 치료를 거치는 IPF 환자는 치료를 받지 않는 IPF 환자와 유사한 상승된 수준의 대식구-유도된 파이브로넥틴을 가지는 것으로 보고되었다. 따라서, 스테로이드 내성 IL-13-매개된 근섬유아세포 분화와 유사하게, 대식구-유도된 파이브로넥틴 방출도 스테로이드 치료에 내성이 있는 것으로 나타나서 스테로이드 치료가 비효과적일 수 있는 또 다른 이유를 제공한다. 동물 모델로부터, 파이브로넥틴(EDA)의 추가의 III 형 도메인의 특이적 결실을 갖는 마우스에서 그것의 야생형 대응물에 비해 블레오마이신 투여 후 유의미하게 더 적은 섬유증이 발생하였으므로, 파이브로넥틴이 폐 섬유증의 발생을 위해 필요한 것으로 나타난다.
파이브로넥틴에 부가하여, 임시의 세포외 매트릭스는 당단백질(예컨대 PDGF), 글리코사미노글리칸(예컨대 히알루론산), 프로테오글리칸 및 엘라스틴으로 구성된다. 성장 인자 및 TGF-β-활성화된 섬유아세포는 세포외 매트릭스 네트워크를 따라 이동하며 상처를 보수한다. 피부 상처 내에서, TGF-β는 또한 수축 반응을 유도하여 콜라겐 섬유의 배향을 조절한다. 상기에서 논의된 바와 같이, 섬유아세포에서 근섬유아세포로의 분화는 또한 스트레스 섬유 및 α-SMA의 새로운-발현을 일으키며, 이 둘 모두는 근섬유아세포 내에 높은 수축 활성을 부여한다. "섬유결합" 또는 "매우 성숙한 병소 부착"으로 불리는 특화된 부위에서의 세포외 매트릭스에 대한 근섬유아세포의 부착은 상처를 함께 당겨서 수축상 동안 병변의 크기를 감소시킨다. 놓인 세포외 매트릭스 정도 및 활성화된 근섬유아세포의 양이 콜라겐 침착량을 결정한다. 이를 위해, 매트릭스 메탈로프로티나제(MMPs) 대 메탈로프로티나제의 조직 저해제(TIMPs) 및 콜라겐 대 콜라게나제의 밸런스는 반응에 걸쳐 변하며, 친-합성 및 증가된 콜라겐 침착에서 조절된 밸런스로 이동하고, 콜라겐의 전체 증가는 없다. 성공적인 상처 치유를 위해, 이러한 밸런스는 종종 섬유아세포가 세포자멸사를 거치는 경우 일어나며, 염증이 진정되기 시작하고 육아 조직이 감소하여 콜라겐-풍부 병변을 남긴다. 염증 세포, 및 특히 α-SMA-양성 근섬유아세포의 제거는 콜라겐 침착을 종료하기 위해 필수적이다. 흥미롭게도 특발성 폐 섬유증 환자에서, 섬유아세포의 제거가 지연될 수 있고, 상승된 수준의 세포자멸유도 및 FAS-신호전달 분자의 관측에도 불구하고 세포가 세포자멸적 신호에 대해 내성을 갖는다. 세포자멸사에 대한 이러한 상대적 내성이 잠재적으로 이러한 섬유성 질환에 내재될 수 있다. 그러나 몇몇 연구에서는 또한 특발성 폐 섬유증에서 콜라겐-분비 섬유아세포 및 상피 세포 세포자멸사의 증가율을 관측하여, 또 다른 밸런스가 섬유아세포 세포자멸사 및 섬유아세포 증식의 모니터링을 필요로 함을 제시한다. 피부 연구로부터, 상처 부위의 재-상피화는 배리어 기능을 재구축하고 캡슐화된 세포 재구성을 허용한다. 콜라겐 매트릭스에 걸쳐 성장시킨 인간 또는 랫트 상피 세포 또는 생체내 기관 상처를 이용하는 몇몇 시험관내 및 생체내 모델을 사용하여 세포 이동, 증식, 및 세포 확산의 중요 단계를 확인하였다. 삭박된 영역 테두리로부터의 상피성 보상과 더불어 신속한 역학적 운동성 및 증식이 초기 상처 후 수시간 내에 일어난다. 또한, 상피 세포의 슬라이딩 시트는 부상 영역에 걸쳐 이동하여 상처 커버를 보조할 수 있다. 혈청-유도된 전환 성장 인자 알파(TGF-α), 및 매트릭스 메탈로프로티나제-7(MMP-7)(TIMP-1에 의해 자체 조절됨)을 포함하는 몇몇 인자가 재-상피화를 조절하는 것으로 나타났다.
종합적으로, 염증 정도, 혈관신생, 및 세포외 매트릭스 침착량은 모두 섬유성 병변의 최종 발생에 기여한다. 따라서, 섬유아세포 활성화, 증식, 또는 세포자멸사를 방해하는 치료적 중재는 상처 보수의 모든 상의 철저한 이해 및 인식을 필요로 한다. 이들 3 상은 종종 만성적 또는 반복된 부상 동안 순차적으로 제시되지만, 이들 공정은 병렬적으로 기능하여 조절 기전에 있어서 중요한 요구를 배치한다(Wilson and Wynn, Mucosal Immunol., 2009, 3(2):103-121).
2. 병리로서의 섬유증
섬유증은 기관 또는 조직에서 과잉의 섬유성 결합 조직의 형성 또는 발생을 나타내며, 이는 정상 또는 비정상적/반응성 상처 치유 반응의 결과로 형성되어 흉터를 야기한다. 섬유증은, 예를 들면 비제한적으로 세포외 매트릭스 단백질의 비정상적인 침착, 섬유아세포 증식의 비정상적인 촉진, 섬유아세포 집단의 근섬유아세포 집단으로의 분화의 비정상적인 유도, 근섬유아세포의 세포외 매트릭스로의 부착의 비정상적인 촉진, 또는 이들의 조합을 특징으로 한다.
친-염증성 매개체
축적되는 증거는 다양한 림포카인, 인터루킨, 및 케모카인을 포함하는 사이토카인으로 공지된 폴리펩타이드 매개체가 섬유증에서 콜라겐 침착에 대해 중요한 자극임을 제시하였다. 거주 조직 세포 및 동원된 염증 세포에 의해 방출된 사이토카인은 콜라겐을 포함하는 세포외 매트릭스 단백질의 증가된 합성 및 섬유아세포 증식을 자극하는 것으로 여겨진다. 예를 들면, 특발성 폐 섬유증의 발병에서의 초기 특징은 폐포 상피 및/또는 모세관 세포 부상이다. 이는 순환 면역 세포, 예컨대 단핵구, 중성구, 림프구 및 호산구의 폐 내로의 동원을 촉진한다. 이들 효과기 세포는 거주 폐 세포, 예컨대 대식구, 폐포 상피 및 내피 세포와 함께 사이토카인을 방출하며, 이는 표적 세포, 전형적으로 섬유아세포가 복제하고 증가된 양의 콜라겐을 합성하도록 자극한다. 세포외 매트릭스 단백질의 파손이 또한 저해될 수 있고, 그렇게 함으로써 섬유성 공정에 기여한다(Coker and Laurent, Eur Respir J, 1998,; 11:1218-1221).
비제한적으로 전환 성장 인자-β(TGF-β), 종양 괴사 인자-α(TNF-α), 혈소판-유도된 성장 인자(PDGF), 인슐린-유사 성장 인자-1(IGF-1), 엔도텔린-1(ET-1) 및 인터루킨들, 인터루킨-1(IL-1), 인터루킨-6(IL-6), 인터루킨-8(IL-8), 및 인터루킨-17(IL-17)을 포함하는 수많은 사이토카인이 섬유증의 발병에 연루되었다. 정상 T-세포에서 활성화 시 조절되고 발현되고 분비되는 인자(RANTES)를 포함하는 케모카인 백혈구 화학유인물질도 중요한 역할을 담당하는 것으로 여겨진다. 말초 혈액에서 상승된 수준의 친-염증성 사이토카인, 예컨대 인터루킨 8(IL-8)뿐만 아니라 관련된 다운스트림 세포 접합 분자(CAMs), 예컨대 세포간 접합 분자-1(ICAM-1) 및 혈관 세포 접합 분자-1(VCAM-1), 매트릭스 메탈로프로티나제, 예컨대 매트릭스 메탈로프로티나제-7(MMP-7), 및 신호전달 분자, 예컨대 S100 칼슘-결합 단백질 A12(S100A12, 칼그라눌린 C로도 공지됨)는 특발성 폐 섬유증 환자에서 사망률, 폐 이식-없는 생존, 및 질환 진행에 관련된 것으로 나타났다(Richards 등, Am J Respir Crit Care Med, 2012, 185: 67-76).
단백질의 TGF-β 패밀리는 세포외 매트릭스 침착에 대해 강력한 자극 효과를 가지며, 사실상 유전자 전달을 통한 섬유증의 유도된 동물 모델의 구축에서 사용되었다. 시험관내 연구에서는 잠복성 전구체로 분비된 TGF-β1이 섬유아세포 프로콜라겐 유전자 발현 및 단백질 합성을 촉진함을 나타낸다. 데이타는 다른 포유동물 동형체, TGF-β2 및 TGF-β3도 인간 폐 섬유아세포 콜라겐 합성을 자극하고 시험관내 파손을 감소시킴을 제시한다. 폐 섬유증의 동물 모델에서, 증대된 TGF-β1 유전자 발현은 증가된 콜라겐 유전자 발현 및 단백질 침착과 시간적으로 및 공간적으로 관련된다. TGF-β1 항체는 쥣과 블레오마이신-유도된 폐 섬유증에서 콜라겐 침착을 감소시키며, 인간 섬유성 폐 조직은 증대된 TGF-β1 유전자 및 단백질 발현을 나타낸다.
TNF-α는 시험관내 섬유아세포 복제 및 콜라겐 합성을 자극하며, 폐 TNF-α 유전자 발현은 마우스에서 블레오마이신의 투여 후 상승한다. 가용성 TNF-α 수용체는 쥣과 모델에서 폐 섬유증을 감소시키며, 트랜스제닉 마우스에서 TNF-α의 폐 과발현은 폐 섬유증을 특징으로 한다. IPF 또는 석면증(석면 섬유의 흡입 및 체류에 의해 야기된 폐의 실질 조직에 영향을 미치는 만성 염증성 및 섬유성 의학 병태) 환자에서, 기관지폐포 세척액-유래 대식구는 대조군에 비해 증가된 양의 TNF-α를 방출한다.
엔도텔린(ET-1)도 친섬유성 사이토카인에 대한 기준을 충족시킨다. 이러한 분자는 섬유아세포 증식 및 화학주성을 촉진하고 프로콜라겐 생산을 자극한다. 이는 폐 섬유증 환자의 폐에 존재하며, 최근 보고에서는 ET-1 수용체 길항제, 보센탄이 실험 동물에 투여된 경우 폐 섬유증을 완화함을 제시한다.
체크되지 않은 근섬유아세포 증식/활성화 및 섬유성 병소 형성
섬유아세포의 근섬유아세포로의 분화는 오랫동안 상처 보수 및 섬유증을 포함하는 많은 병태에서 중요한 이벤트인 것으로 여겨졌다. 예를 들면, 근섬유아세포는 활성 섬유증 영역에서 생기며 폐 섬유증에서 세포외 매트릭스(ECM) 단백질의 생산 및 침착에 관여되는 것으로 보고되었다(Liu, T. 등, Am J Respir Cell Mol Biol, 2007, 37:507-517).
특발성 폐 섬유증의 유도에 대한 하나의 가설은 여전히-확인되지 않은 자극이 급성 폐 부상의 반복된 에피소드를 일으킴을 제시한다. 이들 부상 부위에서의 상처 치유는 궁극적으로 폐 기능 손실과 함께 섬유증으로 이어진다. 특발성 폐 섬유증의 특질 병변인 섬유아세포 병소는 중간엽 세포의 격렬한 복제 및 새로운 세포외 매트릭스의 풍부한 침착을 특징으로 한다. 이러한 병소는 내강내 혈장 삼출 및 원위 공기 공간의 붕괴를 포함하는 폐포 상피-세포 부상의 전형이다. 매개체는 보통 상처 치유에 관련되며, 예컨대 전환 성장 인자-β1(TGF-β1) 및 연결-조직 성장 인자도 이들 부위에서 발현된다. 이러한 병소 급성 폐 부상 및 상처 보수에 대한 추진력은 공지되어 있지 않다.
3. 섬유증이 역할을 담당하는 질환 또는 병태
섬유증은 비제한적으로 간질 폐 질환, 예컨대 특발성 폐 섬유증, 급성 폐 부상(ALI), 방사선-유도된 섬유증, 이식 거부, 간 섬유증, 신장 섬유증 및 혈관 섬유증을 포함하는 수많은 불균질 질환 또는 병태에 연루되어 있다.
3.1. 특발성 폐 섬유증(IPF)
특발성 폐 섬유증(IPF, 또한 특발성 섬유성 폐포염, CFA, 또는 특발성 섬유성 간질 폐렴으로 공지됨)은 주로 고령 성인에서 일어나는 불확실한 병인의 만성적, 진행성 섬유성 간질 폐렴의 특이적 형태로서 정의되며, 폐에 제한되고, 일반 간질 폐렴(UIP)의 방사선 및 조직 패턴과 관련된다(Raghu G. 등, Am J Respir Crit Care Med., 183(6):788-824, 2011; Thannickal, V. 등, Proc Am Thorac Soc., 3(4):350-356, 2006). 이는 폐 간질에서 섬유성 조직의 비정상적이고 과도한 침착을 특징으로 할 수 있다. 고해상 전산화 단층 촬영(HRCT) 이미지 상에서, UIP는 종종 견인 기관지확장증에 관련되는 망상 불투명성의 존재를 특징으로 한다. IPF가 진행됨에 따라, 벌집화는 더 두드러진다(Neininger A. 등, J Biol Chem., 277(5):3065-8, 2002). 폐 기능 시험은 종종 제한적인 손상 및 일산화탄소에 대해 감소된 확산능을 드러낸다(Thomas, T. 등, J Neurochem., 105(5): 2039-52, 2008). 연구에서는 특발성 폐 섬유증(IPF) 환자에서 TNF-α 및 IL-6 방출의 유의미한 증가를 보고하였으며(Zhang, Y 등 J. Immunol. 150(9):4188-4196, 1993), 이는 IL-1β의 발현 수준에 기인하였다(Kolb, M. 등 J. Clin . Invest, 107(12):1529-1536, 2001). IPF 증상, 숨가쁨 및 기침의 개시는 보통 서서히 그러나 점진적으로 진행되며, 진단 후 5 년 내에 환자의 70%가 사망한다. 이러한 우울한 예측은 유방암에 기인하는 연간 사망 건수와 유사하다(Raghu G. 등, Am J Respir Crit Care Med., 183(6):788-824, 2011).
IPF는 전세계적으로 매년 대략 50,000 명의 신규 환자와 매년 거의 40,000 건의 사망과 함께, 미국에서 거의 130,000 명의 환자에게 영향을 미친다(Raghu G. 등, Am J Respir Crit Care Med., 183(6):788-824, 2011). 이들 데이타는 주목할 만하지만, 최근 연구에서는 IPF가 아마도 증가하는 유행 또는 증대된 진단 능력으로 인해, 이전의 생각보다 5-10 배 더 우세할 수 있음을 보고하였다(Thannickal, V. 등, Proc Am Thorac Soc., 3(4):350-356, 2006). 폐 이식이 IPF를 위한 최종적인 요법으로 고려되지만, 폐 이식 후 5 년 생존은 50% 미만이다. 따라서 폐 이식조차도 IPF에 대한 "치유"로 간주될 수 없다. 환자에 대한 신체적 및 정서적 대가에 부가하여, IPF는 치료 및 케어가 극히 비싸서, 년간 국가적인 건강관리 비용이 100,000 명 환자 당 28 억 달러 범위에 달한다.
또한, 이전의 연구에서는 중첩되는 환경적인 손상이 특발성 폐 섬유증의 발병에서 중요할 수 있음을 제시하였다. 대부분의 보고된 케이스 시리즈에서, 지표 특발성 폐 섬유증 환자의 최대 75 퍼센트는 현재 또는 기존 흡연자이다. 대규모 역학 연구에서, 담배 흡연은 특발성 폐 섬유증과 강력히 관련되었다. 또한, 특발성 폐 섬유증의 많은 염증성 특징이 기저 폐 질환에 비해 흡연 상태에 더 강력히 연관된다. 따라서, 담배 흡연은 특발성 폐 섬유증에 대한 독립적 위험 인자일 수 있다. 잠복성 바이러스 감염, 특히 헤르페스 바이러스 패밀리의 감염이 또한 특발성 폐 섬유증과 관련된 것으로 보고되었다.
폐 이식을 포함하여 IPF에 대해 효과적인 치료는 공지되지 않았으므로, 신규 치료제의 개발에 대한 중추적 필요성이 여전하다. 신체가 흉터 또는 섬유성 조직을 생성하는 능력을 지연하거나 저해할 수 있는 항-섬유성 요법 및 폐 내 기체 교환을 위한 조직 면적을 증가시키는 폐 혈관확장제를 포함하는 다양한 치료적 접근법이 현재 연구되고 있다. 폐 이식과는 별개로, 잠재적인 IPF 치료는 코르티코스테로이드, 아자티오프린, 사이클로포스파마이드, 항응고제, 및 N-아세틸시스테인이 포함되었다(Raghu G. 등, Am J Respir Crit Care Med., 183(6):788-824, 2011). 또한, 지지 요법, 예컨대 산소 요법 및 폐 재활이 일상적으로 이용된다. 그러나, 이들 중 어느 것도 IPF 환자의 장기간 생존에 결정적으로 영향을 미치지 않았으며, 이는 IPF에서의 치료 선택권에 대해 충족되지 않는 의학적 필요성을 더욱 강조한다. 예로서, 뒤섞인 임상 프로그램 결과에도 불구하고, InterMune의 경구 소분자 Esbriet®(피르페나돈)는 IPF 환자에 대해 유럽 및 일본 승인을 받았다. 따라서 Esbriet®는 IPF의 치료를 위해 구체적으로 표시된 최초 약물이 되었다; 애매한 시험 결과 및 약물 부작용으로 인해, 미국에서는 약물의 유용성에 대해 회의론이 일었으며, 그때 제출된 데이타에 기반하여 FDA 승인을 받지 못했다. 따라서, 미국에서 신약 신청을 지지하기 위해, 그것의 효능을 결정하기 위한 대규모 3 상 임상 시험이 진행 중이다.
조직병리적으로, IPF는 섬유아세포 병소에서 활성화된 근섬유아세포(또는 중간엽 세포)의 축적으로 설명될 수 있다(Thannickal, V. 등, Proc Am Thorac Soc., 3(4):350-356, 2006). 근섬유아세포의 손상된 세포자멸사는 조직 섬유증에서 정점을 이루는 지속적이고 이상조절되는 보수 공정을 야기할 수 있다. 주장하건대, 염증은 또한 아마도 섬유아세포의 환식 급성 자극을 통해, IPF에서 중추적 역할을 담당한다. 이들 조사결과는 치료적 중재에 대한 잠재적 표적을 지적한다.
3.1.1. 특발성 폐 섬유증(IPF)의 발병
병원성 기전은 완전히 이해되지 않았지만, 현재 허용된 패러다임은 폐포 상피에 대한 부상에 정상 조직 보수에 관련된 반응을 유발하는 친-염증성 및 섬유증식성 매개체의 분출이 이어짐을 제시한다. 불확실한 이유로, 이들 보수 공정이 해소되지 않고 진행성 섬유증이 이어진다(Selman M 등, Ann Intern Med, 134(2):136-151, 2001; Noble, P. and Homer R., Clin Chest Med, 25(4):749-58, 2004; Strieter, R., Chest, 128(5 Suppl 1):526S-532S, 2005).
3.1.2. 폐 섬유증의 블레오마이신 마우스 모델
수많은 동물 모델이 존재하고 유용할 수 있지만(예를 들면, TGF-β 아데노바이러스 형질도입 모델 또는 방사선-유도된 섬유증 모델), 블레오마이신 모델은 오늘날 후-염증성/전-섬유성/섬유-예방 단계에서 특정한 약물 또는 단백질 키나제 저해제의 효능을 나타내기 위해 사용되는 잘 보고되고 가장 잘 특성분석된 쥣과 모델이다(Vittal, R. 등, J Pharmacol Exp Ther., 321(1):35-44, 2007; Vittal, R. 등, Am J Pathol., 166(2):367-75, 2005; Hecker L. 등, Nat Med., 15(9):1077-81, 2009).
항생제 블레오마이신은 본래 스트렙토마이세스 베르티실라투스(Umezawa, H. 등, Cancer 20: 891-895, 1967)에서 단리되었다. 이러한 항생제는 이후 편평상피 세포 암종 및 피부 종양에 대해 효과적인 것으로 나타났다(Umezawa, H., Fed Proc, 33: 2296-2302, 1974); 그러나, 항-신생물성 제제로서의 그것의 유용성은 섬유증을 일으키는 용량-의존적 폐 독성에 의해 제한되었다(Muggia, F. 등, Cancer Treat Rev, 10: 221-243, 1983). 기관내 경로를 통한 블레오마이신의 전달(일반적으로 공급원에 따라 1.25-4 U/kg)은 약물의 단회 주사가 설치류에서 폐 부상 및 결과로 일어난 섬유증을 일으킨다는 장점을 갖는다(Phan, S. 등, Am Rev Respir Dis 121: 501-506, 1980; Snider, G. 등, Am Rev Respir Dis. 117: 289-297, 1978; Thrall, R. 등, Am J Pathol, 95: 117-130, 1979). 설치류에 대한 약물의 기관내 전달은 처음에 폐포 상피 세포에 대해 직접적인 손상을 일으킨다. 이러한 이벤트에는 최초 1 주 내에 중성구성 및 림프구성 범-폐포염이 뒤따른다(Janick-Buckner, D. 등, Toxicol Appl Pharmacol., 100(3):465-73, 1989). 차후에, 폐포 염증 세포가 제거되고, 섬유아세포 증식이 주지되며, 세포외 매트릭스가 합성된다(Schrier D. 등, Am Rev Respir Dis., 127(1):63-6,1983). 이러한 모델에서 섬유증의 발생은 14 일경에 생화학적으로 그리고 조직학적으로 나타날 수 있고, 최대 반응은 일반적으로 21-28 일경에 주지된다(Izbicki G. 등, Int J Exp Pathol., 83(3):111-9, 2002; Phan, S. 등, Chest., 83(5 Suppl):44S-45S, 1983). 그러나 28 일 이후에는 블레오마이신에 대한 반응이 보다 가변적이다. 최초 보고에서는 기관내로 전달된 블레오마이신이 60-90 일 동안 진행되거나 지속되는 섬유증을 유도할 수 있음을 제시한다(Thrall R. 등, Am J Pathol., 95(1):117-30, 1979; Goldstein R. 등, Am Rev Respir Dis., 120(1):67-73, 1979; Starcher B. 등, Am Rev Respir Dis., 117(2):299-305, 1978); 그러나, 다른 보고에서는 이러한 기간 후 해소되기 시작하는 자가-제한 반응을 나타낸다(Thrall R. 등, Am J Pathol., 95(1):117-30, 1979; Phan, S. 등, Chest, 83(5 Suppl): 44S-45S, 1983; Lawson W. 등, Am J Pathol. 2005;167(5):1267-1277). 이러한 모델의 해소 성질은 인간 질환을 모방하지 않지만, 모델의 이러한 측면은 이들 이후 시점에서 섬유성 해소를 연구하기 위한 기회를 부여한다.
3.2. 급성 폐 부상(ALI)
급성 폐 부상(ALI) 및 그것의 보다 중증 형태인 급성 호흡기 곤란 증후군(ARDS)은 급성 폐 부종 및 염증으로 야기되는 급성 호흡 부전 증후군이다. ALI/ARDS는 패혈증(폐 및 비-폐), 폐렴(박테리아, 바이러스, 및 진균), 위 및 구강인두 내용물의 흡인, 주요 트라우마를 포함하는 다양한 임상 장애, 및 중증 급성 췌장염, 약물 과용, 및 혈액 제제를 포함하는 몇몇 다른 임상 장애로부터 모든 연령의 환자에서 발생하는 급성 호흡 부전의 원인이다(Ware, L. and Matthay, M., N Engl J Med, 342:1334-1349, 2000). 대부분의 환자는 양압을 이용한 보조 환기를 필요로 한다. 일차적인 생리적 비정상은 중증 동맥 저산소혈증뿐만 아니라 폐의 죽은 공간 분획의 급격한 증가에 이차적인 미세 환기의 현저한 증가이다. ALI/ARDS 환자에서는 배리어의 증가된 투과성에 이차적인 폐의 간질 및 공기 공간 구획 내로의 유체 삼출로 야기되는 단백질-풍부 폐 부종이 발생한다. 추가의 병리적 변화는 폐 부종에 관여된 기전이 복잡하며, 부종이 ALI/ARDS에서의 병리생리학적 이벤트 중 하나에 불과함을 시사한다. 하나의 생리적 결과는 보조 환기가 대부분의 환자를 지지하기 위해 필요한 이유 중 하나인 증가된 숨쉬기 업무를 일으키는 폐 탄성에서의 유의미한 감소이다(Nuckton T. 등, N Engl J Med, 346:1281-1286, 2002).
ALI에 대한 주요 치료인 기계적 환기(MV)는 호흡계의 다양한 성분 상에 기계적 스트레스를 가하여 환기장치-관련된 폐 손상(VALI)을 유도함으로써 투과성에 기여하고 이를 악화시킬 수 있는 것으로 제시되었다(Fan, E. 등, JAMA, 294:2889-2896, 2005; MacIntyre N., Chest, 128:561S-567, 2005). 최근 시험에서는 높은 1 회 호흡량(HVT)에 비해 낮은 (LVT)로 환기된 환자에서 유의미한 생존 향상을 실증하였다(The Acute Respiratory Distress Syndrome N. Ventilation with Lower Tidal Volumes as Compared with Traditional Tidal Volumes for Acute Lung Injury and the Acute Respiratory Distress Syndrome. N Engl J Med; 342:1301-1308, 2000). 더 낮은 기계적 스트레스를 부여하는 것으로 짐작되는 더 낮은 1 회 호흡량에서 환기하는 것 이외에, VALI에 대한 병태생리의 기계적 이해는 거의 없으며 유도된 요법도 없다.
높은 1 회 호흡량(HVT)의 기계적 환기(MV)는 액틴이 HSPB1로부터 해리하고 중합하여 스트레스 섬유를 형성하도록 하는 공정인 p38 MAP 키나제의 인산화, MK2의 활성화, 및 HSPB1의 인산화를 일으키며, 궁극적으로 세포사이 갭 및 증가된 혈관 투과성을 야기하는 것으로 제시되었다. 더욱이, p38 MAP 키나제 또는 그것의 다운스트림 효과기 MK2의 저해는 HSPB1의 인산화를 예방하고 액틴 스트레스 섬유 형성 및 세포골격 재배열을 폐지함으로써 혈관 투과성으로부터 보호하는 것으로 나타나서, MK2의 표적화된 저해가 급성 폐 부상 치료를 위한 잠재적인 치료적 전략일 수 있음을 제시하였다(Damarla, M. 등, PLoS ONE, 4(2): E4600, 2009).
게다가, 연구에서는 폐 섬유증이 또한 ALI로부터 야기될 수 있음을 제시하였다. ALI는 완전 해소되거나 혈중 지속적으로 낮은 산소(저산소혈증) 및 매 호흡 시 폐가 확장되는 능력 감소(감소된 폐 수용상태)가 동반되는 섬유성 폐포염으로 진행될 수 있다. 부상-유도된 폐 섬유증의 병인이 특발성 폐 섬유증과 상이하지만, 두 질환은 모두 공통의 병리적 기전, 즉 섬유아세포의 폐의 공기 공간 내로의 침윤을 공유하는 것으로 제시되었다(Tager 등, Nat. Med . 14: 45-54, 2008; Ley, K. and Zarbock, A., Nat. Med. 14: 20-21; 2008).
3.3. 방사선-유도된 섬유증
섬유증은 방사선요법에 의한 암 치료 및 우연한 조사 모두의 공통 후유증이다. 방사선요법 이후 섬유성 병변은 피부(Bentzen, S. 등, Radiother. Oncol . 15: 261-214, 1989; Brocheriou, C. 등, Br. J. Radiol. Suppl. 19: 101-108, 1986), 폐(Lopez Cardozo, B. 등, Int . J. Radiat . Oncol . Biol . Phys., 11: 907-914, 1985), 심장(Fajardo, L. and Stewart, J., Lab. Invest., 29: 244-257, 1973), 및 간(Ingold, J. 등, Am. J. Roentgenol., 93: 200-208, 1965)을 포함하는 많은 조직에서 기재되었다.
폐(후기 반응 조직)에서, 두 방사선 독성 증후군인 방사선 폐렴 및 폐 섬유증이 일어날 수 있다. 폐렴은 방사선 요법이 완료된 후 2-3 개월 나타난다. 병리적으로, 폐렴은 간질 부종, 간질 및 폐포 염증 세포의 존재, 및 II 형 폐세포의 수 증가를 특징으로 한다(Gross, N. 등, Radiat . Res., III: 143-50, 1981; Guerry-Force, M. 등, Radiat . Res. 114: 138-53, 1988). 폐렴에서, 조직에 대한 일차 손상은 실질 세포의 고갈에 의해 야기될 가능성이 높다(Hendry, J., Radiat . Oncol. Vol. 4,2: 123-132, 1994; Rosiello, R. 등, Am. Rev. Respir . Dis., 148: 1671-1676, 1993; Travis, E. and Terry, N., Front. Radiat . Ther . Oncol ., 23: 41-59, 1989).
섬유성 반응은 증가된 간질 콜라겐 침착, 혈관벽의 비후 및 혈관 폐색에 의해 대표된다(Vergava, J. 등, Int . J. Radiat . Oncol . Biol . Phys. 2: 723-732, 1987). 섬유성 병변의 조직학적 조사에서는 섬유성 조직이 침윤 염증 세포, 섬유아세포, 및 더 많은 양의 다양한 세포외 기질 성분을 함유하는 것으로 드러났다. 섬유성 조직에서, 간질 콜라겐, 파이브로넥틴, 및 프로테오글리칸의 증대된 합성 및 침착이 기재되었으며(Maasiha, P. 등, Int . J. Radiat . Oncol . Biol . Phys. 20: 973-980, 1991), 이는 섬유아세포 세포계의 방사선-유도된 조절 결과로서 해석되었다(Remy, J. 등, Radiat. Res. 125: 14-19, 1991).
특히 폐의, 방사선-유도된 섬유증은 섬유성 반응에 관여되는 몇몇 세포계 간 세포 및 분자 이벤트의 상호작용에 기인하는 것으로 제시되었다. 조사만으로 섬유아세포/섬유세포 세포계의 미성숙한 말단 분화 공정을 유도하여 간질 콜라겐 합성의 몇-배수 증가를 특징으로 하는 유사분열-후 섬유세포의 증대된 축적을 일으킬 수 있다. 동시에, 동반 실질 세포 유형, 예컨대 폐포 대식구 및 폐포 II 형 폐세포의 조사는 TGF-β1과 같은 특정한 사이토카인의 즉각적인 합성을 유도한 후, 실질 세포와 섬유아세포 세포계의 상호작용을 변경한다. 섬유성 반응에 관여되는 주요 사이토카인 중 하나인 TGF-β1은 선조 섬유아세포 세포 유형의 증식을 통한 섬유아세포 증식뿐만 아니라 선조 섬유아세포의 유사분열-후 섬유세포로의 미성숙한 말단 분화를 유도한다. 이는 선조 섬유아세포 및 유사분열-후 섬유세포의 잘-균형 잡힌 세포 유형 비의 교란으로 인해 유사분열-후 섬유세포의 축적으로 이어진다. 조사 후 병태생리학적 조직 반응은 다중세포 세포계의 변경된 사이토카인- 및 성장 인자-매개된 상호작용에 의해 야기되어 간질 섬유아세포/섬유세포 세포계의 잘-균형 잡힌 세포 유형 비의 교란을 일으키는 것으로 제시되었다(Rodemann, H. and Bamberg, M., Radiotherapy and Oncology, 35, 83-90, 1995).
3.4. 이식 거부
이식은 하나의 부위에서 또 다른 부위로 세포, 조직, 또는 기관을 이동시키는 행위이다. 기관계의 기능이상은 공여체로부터 기관(예를 들면, 신장, 간, 심장, 폐, 또는 췌장)의 이식으로 교정될 수 있다. 그러나 면역계는 일상적인 의학적 치료로서의 이식에 대해 가장 막강한 배리어를 유지하며, 이러한 기관의 거부는 종종 그라프팅된 기관에서 섬유성 표현형으로 대응한다. 면역계는 외래 제제를 박멸하기 위해 정교하고 효과적인 기전을 개발하였다. 이들 기전은 또한 숙주의 면역계에 의해 외래로 인식되는 이식된 기관에서의 거부에 관여된다.
이식편에 대한 면역 반응 정도는 부분적으로 그라프팅된 기관 및 숙주 간 유전적 격차 정도에 의존한다. 상이한 종의 구성원 간 이식편인 이종이식편은 가장 큰 격차를 가지며 최대 면역 반응을 일으켜서 신속한 거부를 겪는다. 신체의 한 부분에서 또 다른 부분으로의 이식편(예를 들면, 피부 이식편)인 자가이식편은 외래 조직이 아니며, 이에 따라 거부를 일으키지 않는다. 유전적으로 동일한 개인(예를 들면, 동종접합성 쌍둥이) 간 이식편인 이소이식편도 거부를 겪지 않는다.
동종이식편은 유전적으로 상이한 동일한 종의 구성원 간의 이식편이다. 이것이 가장 흔한 이식 형태이다. 동종이식편이 거부를 겪는 정도는 부분적으로 공여체 및 숙주 간 유사성 또는 조직적합성 정도에 의존한다.
반응의 정도 및 유형도 이식 유형에 따라 변한다. 일부 부위, 예컨대 눈 및 뇌는 면역학적으로 격리된다(즉, 이들은 면역계 세포를 최소로 가지거나 갖지 않으며, 매치되지 않는 이식편도 관용할 수 있음). 피부 이식편은 초기에 혈관을 발달시키지 않으며, 혈액 공급이 발달할 때까지 거부를 나타내지 않는다. 폐, 심장, 신장, 및 간은 혈관이 많은 기관이며 종종 숙주에서 격렬한 세포 매개된 반응을 야기하여 면역억제성 요법을 필요로 한다.
폐 이식 환자에서 폐쇄성 세기관지염으로도 명명되는 수축성 세기관지염(CB)은 막성 및 호흡기 세기관지의 벽 및 인접 조직에서 주로 일어나는 염증 및 섬유증으로 이들의 내강이 협소화된다. CB는 다양한 상황에서, 가장 종종 폐 및 심폐 이식(보통 이식 후 최초 2 년 내에 환자의 34% 내지 39%에 영향) 및 골수 이식 합병증으로서 뿐만 아니라 류마티스성 관절염에서, 독성 제제, 예컨대 이산화질소의 흡입 후, 어떤 약물, 예컨대 페니실아민의 섭취 및 동아시아 식물 사우로푸스 안드로가이노스의 섭취 후, 및 소아에서 아데노바이러스, 인플루엔자 A 형, 홍역, 및 마이코플라즈마 뉴모니애 감염의 드문 합병증으로 확인된다. 폐 이식에서, CB는 이후 사망을 야기하는 가장 중요한 단일 요인이다. 하나의 연구에서, 전반적인 사망률은 25%였다. 그러나 동시에, 경기관지 생검에 의해서만 진단되고 무증상인 87% 환자는 질환의 해소 또는 안정화를 가졌다. 기준선으로부터 FEV1의 감소가 이식 환자에서 CB를 임상적으로 지지하기 위해 사용될 수 있다; 용어 폐쇄 세기관지염 증후군이 이러한 임상적 기능이상을 표시하기 위해 사용되며, 현재 문헌에서 널리 사용되는 등급산정 시스템이 확립되었다. 폐 이식에서 CB의 발생에 대한 유의미한 위험 인자에는 동종항원-의존적 및 -독립적 기전이 포함된다. 전자 그룹에서는 후기 급성 거부 및 A 유전자위의 HLA 미스매치가; 후자에서는 이식 수술 및 사이토메갈로바이러스 감염으로 야기되는 기도에 대한 허혈/재관류 부상이 있다(Schlesinger C. 등, Curr Opin Pulm. Med., 4(5): 288-93, 1998).
거부 기전
이식된 기관에 대한 면역 반응은 세포성(림프구 매개) 및 체액성(항체 매개) 기전 둘 다로 구성된다. 다른 세포 유형이 또한 관여되지만, T 세포가 이식편의 거부에서 중추적이다. 거부 반응은 민감화 단계 및 효과기 단계로 구성된다.
민감화 단계
이러한 단계에서, 이들의 T-세포 수용체를 통해 CD4 및 CD8 T 세포는 외래 이식편 세포 상에 발현된 동종항원을 인식한다. 항원의 인식을 위해 2 개 신호가 필요하다; 첫 번째는 MHC 분자에 의해 제시되는 항원과 T 세포 수용체의 상호작용에 의헤 제공되며, 두 번째는 T 세포/APC 표면 상의 공통자극 수용체/리간드 상호작용에 의해 제공된다. 수많은 공통자극 경로 중에서, T 세포 표면 상의 CD28과 그것의 APC 표면 리간드, B7-1 또는 B7-2(통상적으로 CD80 또는 CD86으로 각각 공지됨)의 상호작용이 가장 많이 연구되었다(Clarkson, M. and Sayegh, M., Transplantation; 80(5): 555-563, 2005). 또한, 세포독성 T 림프구-관련된 항원-4(CTLA4)가 또한 이들 리간드에 결합하고 저해성 신호를 제공한다. 다른 공통자극 분자에는 CD40 및 그것의 리간드 CD40L(CD154)이 포함된다. 전형적으로, MHC 분자의 나선은 펩타이드-결합 고랑을 형성하며, 정상 세포 단백질로부터 유래된 펩타이드에 의해 점유된다. 흉선 또는 중추 내성 기전(클론 결실) 및 말초 내성 기전(예를 들면, 무력증)은 이들 자가-펩타이드 MHC 복합체가 T 세포에 의해 인식되지 않도록 함으로써 자가면역 반응을 예방한다.
효과기 단계
동종항원-의존적 및 독립적 인자가 효과기 기전에 기여한다. 초기에, 비면역적 "부상 반응"(허혈)은 비특이적 염증 반응을 유도한다. 이로 인해, T 세포에 대한 항원 제시는 접합 분자, 클래스 II MHC의 발현으로서 증가되며, 케모카인 및 사이토카인이 상향조절된다. 이는 또한 간접적인 동종인식 경로를 활성화할 수 있는 온전한, 가용성 MHC 분자의 박리를 촉진한다. 활성화 후, CD4-양성 T 세포는 대식구-매개된 지연된 유형 과민증(DTH) 반응을 개시하며 항체 생산을 위해 B 세포에 대한 도움을 제공한다.
다양한 T 세포 및 T 세포-유래 사이토카인, 예컨대 IL-2 및 IFN-γ는 이식 후 초기에 상향조절된다. 이후, RANTES(활성화 시 조절되고, 정상 T 세포가 발현되고 분비됨), IP-10, 및 MCP-1과 같은 β-케모카인이 발현되며, 이는 동종이식편의 강렬한 대식구 침윤을 촉진한다. IL-6, TNF-α, 유도성 산화질소 합성효소(iNOS) 및 성장 인자가 또한 이 공정에서 역할을 담당한다. TGF-β 및 엔도텔린을 포함하는 성장 인자는 평활근 증식, 내막 비후화, 간질 섬유증을 유도하며, 신장의 경우에는 사구체경화증을 유도한다.
T 세포-유도된 사이토카인에 의해 활성화된 내피 세포 및 대식구는 클래스 II MHC, 접합 분자, 및 공통자극 분자를 발현한다. 이들은 항원을 제시할 수 있고, 그렇게 함으로써 더 많은 T 세포를 동원하여 거부 공정을 증폭시킨다. CD8-양성 T 세포는 "치명적인 히트"를 전달함으로써, 또는 대안적으로 세포자멸사를 유도함으로써 세포-매개된 세포독성 반응을 매개한다.
또한, 도출되는 연구에서는 장기 이식의 만성적 이식 거부에서 섬유성 공정의 관여를 제시하였다. 예를 들면, 만성 폐 동종이식편 거부는 동종이식편 내피 세포-유도된 HIF-1α의 상대적 결핍에 의해 매개되어 이식된 기관의 섬유성 리모델링을 야기하는 것으로 나타났다(Wilkes, D., J Clin Invest., 121(6): 2155-2157, 2011; Jiang, X. 등, J Clin Invest., 121(6): 2336-2349, 2011).
3.5. 만성 폐쇄성 폐 질환(COPD)
만성 폐쇄성 폐 질환(COPD)은 만성적 폐쇄성 기관지염, 폐공기증, 및/또는 만성 천식의 일부 조합에 기인하는 만성적이고 상대적으로 비가역적인 호기성 기류 기능이상에 의해 나타나는 폐 질환의 종합적 설명이다. COPD는 질환에 기여하는 흡엽을 포함하는 광범위한 환경적 및 유전적 위험 인자에 의해 야기된다.
COPD의 유행은 전세계적으로 증가하고 있으며, COPD는 미국에서 사망의 네 번째 주요 원인이 되었다. 미국에서, 최근 수십 년 동안 담배 흡연의 감소에도 불구하고, COPD의 유행 및 이에 관련된 사망률은 모두 증가하였고, 아직 수 년 동안 계속 증가할 것으로 예상된다. 더욱이, COPD는 비용이 많이 들고, 중등 또는 더 중증의 COPD 환자에서 거의 1 년에 1 회 일어나는 급성 악화가 가장 비싼 부분을 이룬다.
COPD에서, 기류 폐색은 폐에서 두 가지 매우 상이한 병태생리적 공정 중 어느 하나에 근거하여 일어날 수 있다: 1) 폐 실질의 단백분해 및 폐 탄력성의 손실(폐공기증)을 야기하는 실질의 염증; 및 2) 소 기도의 염증, 흉터 및 협소화("소 기도 질환"). 개별 환자에서, 보통 둘 다 공존하지만 상이한 유전적 인자에 의해 제어될 수 있는 이들 공정 중 하나가 우세할 수 있다. 궁극적으로, 이들 두 공정은 모두 유사한 패턴의 기능 상실: 감소된 호기성 흐름, 과팽창 및 기체 교환의 비정상을 일으킨다.
COPD의 초기 단계에, COPD 환자의 폐에서 하기 증상이 확인된다: 1) 에어로졸 손상에 의한 기도 상피의 누출, 2) 염증성 점액 삼출물의 축적, 3) 염증성 면역 세포에 의한 기도 벽의 침윤, 4) 기도 벽의 기도 리모델링/비후화 및 내강 공간 상의 잠식, 및 5) 기류에 대한 증가된 내성. 이러한 초기 단계 동안, 평활근 수축 및 과-반응성도 내성을 증가시키지만, 증가된 내성은 기관지확장제에 의해 완화된다.
진전된 단계에서, COPD 환자는 특징적으로 기도 벽을 둘러싼 상피하 및 외막 구획 내 섬유성 결합 조직의 침착을 발생시킨다. 이러한 세기관지주위 섬유증은 폐 팽창과 함께 일어나는 기도 직경의 확장을 제한하여 고정된 기도 폐색에 기여한다.
3.5.1. 만성 기관지염
만성 기관지염은 가래 생산을 유도하는 것으로 인식된 다른 질환의 부재 하에 연속 2 년 중 적어도 3 개월 동안 만성 기침 및 가래 생산의 존재로 정의된다. 만성적 기관지염에서, 유행병으로 기관지 상피는 점액샘의 비대 및 배상 세포의 증가된 수와 더불어 만성적으로 염증성이 된다. 섬모도 파괴되고 점액성섬모 증감제의 효율이 크게 손상된다. 점액 점도 및 점액 생산이 증가되어 가래뱉기에서의 어려움으로 이어진다. 점액의 풀링은 감염에 대한 증가된 감수성으로 이어진다.
현미경적으로 염증 세포의 기도 벽 침윤이 존재한다. 염증에는 흉터 및 벽을 비후화하는 리모델링이 뒤따르며 기도의 협소화를 일으킨다. 만성적 기관지염이 진행됨에 따라, 편평상피 화생(기도 내부 벽 조직에서의 비정상적인 변화) 및 섬유증(기도 벽의 추가 비후화 및 흉터)이 존재한다. 이들 변화의 결과는 기류의 제한이다. 반복된 감염 및 염증은 경시적으로 기도의 벽 및 흉터에 대한 비가역적 구조적 손상으로 이어지며, 더 작은 말초 기도의 협소화 및 뒤틀림을 포함한다.
3.5.2. 폐공기증
폐공기증은 이들의 벽 파괴 및 폐 탄력성의 손실과 더불어, 말단 세기관지에 원위인 말단 공기 공간의 비정상적인 확장을 특징으로 하는 그것의 병리적 특징에 관하여 정의된다. 대수포(1 cm 폭보다 큰 수포)는 폐공기증 영역이 직경 1 cm보다 큰 경우 과팽창의 결과로 발생할 수 있다. 비정상적인 공기 공간의 분포는 폐공기증의 2 가지 주요 패턴 분류를 허용한다: 전체 샘꽈리, 특히 폐의 하부 절반의 팽창 및 파괴를 일으키는 전폐포성(전폐엽성) 폐공기증. 폐포중심성(폐엽중심성) 폐공기증에는 폐의 상엽 및 상부 하엽에 영향을 미치는 호흡기 세기관지 주변 손상이 관여된다. 어떤 형태의 폐공기증은 섬유증에 관련된 것으로 또한 공지되어 있다.
폐공기증의 파괴 공정은 주로 담배 흡연에 관련된다. 담배 연기는 자극제이며, 기도 및 폐포의 낮은 정도의 염증을 일으킨다. 담배는 폐 내에서 항프로테아제 및 프로테아제 간 밸런스에 영향을 미쳐서 영구적 손상을 일으키는 4,000 개를 초과하는 독성 화학물질을 함유하는 것으로 공지되어 있다. 염증 세포(대식구 및 중성구)는 폐 조직의 중요한 성분인 엘라스틴을 파괴하는 엘라스타제로 공지된 단백분해 효소를 생산한다.
폐의 폐포 또는 공기 낭은 탄성 조직을 함유하며, 이는 폐내 기도의 효력을 지지하고 유지한다. 폐포 벽의 파괴는 기도를 열린 채 유지하는 것을 돕는 거이 로프의 완화에 의해 소 기도에서의 협소화를 허용한다. 정상 흡기 동안, 횡격막은 아래로 움직이는 반면 흉곽은 밖으로 움직여서 공기가 생성되는 음압에 의해 폐 내로 흡입된다. 호기 시, 흉곽 및 횡격막이 이완됨에 따라 폐 실질의 탄성 반동이 공기를 위로 그리고 바깥쪽으로 밀어낸다. 폐 이완 및 폐포 거이 로프의 손실을 일으키는 폐 실질의 파괴로, 소 기도가 붕괴하고 공기 트랩핑이 일어나서 폐의 과팽창으로 이어진다. 과팽창은 횡경막을 평탄화하며, 이는 덜 효과적인 수축 및 감소된 폐포 효율로 이어지고, 다시 추가 공기 트랩핑으로 이어진다. 경시적으로 기재된 기전은 중증 기류 폐색으로 이어져서, 불충분한 호기를 일으켜서 폐가 다음 흡기 전에 완전 수축할 수 있도록 한다.
3.5.3 만성 천식
천식은 자연적으로 또는 치료로 가역적인 광범위하고 가변적인 기도 폐색으로 이어지는 기도의 만성 염증성 병태로 정의된다. 일부 만성 천식 환자에서, 특히 천식이 진단되지 않았거나 잘못 관리됨으로 인해 치료되지 않은 경우 또는 특히 중증인 경우 질환이 진행되어 비가역적 기도 폐색을 일으킨다. 천식 소아는 비가역적 천식이 발생할 확률이 1/10인 반면, 성인형 천식에 대한 위험은 1/4이다. 연구에서는 또한 소아 및 성인에서 모두 이들의 천식이 적절히, 특히 코르티코스테로이드 요법으로 치료되지 않는 경우, 천식이 폐 기능의 비가역적 악화로 이어질 수 있음이 확인되었다.
천식에서 기도 염증은 경시적으로 증가된 평활근, 증가된 콜라겐 침착의 표면 상피 파괴 및 기저막의 비후화를 통한 기도의 리모델링으로 이어질 수 있다.
3.6 다른 유형의 섬유증
다른 유형의 섬유증에는 비제한적으로 췌장 및 폐의 낭포성 섬유증, 주사 섬유증, 심내막심근 섬유증, 종격 섬유증, 골수섬유증, 후복막 섬유증, 및 신원발성 전신 섬유증이 포함된다.
낭포성 섬유증(CF, 뮤코비도시스, 뮤코비시도시스)은 선천적 상염색체 열성 장애이다. 이는 약 30,000 명의 개인에게 영향을 미치는 미국 내에서 가장 흔한 치명적 유전 장애 중 하나이며, 백인 집단에서 가장 우세하여 3,300 명의 생존 출생 당 1 명 꼴로 일어난다. 낭포성 섬유증에 관여된 유전자는 1989 년에 동정되었으며, 낭포성 섬유증 막통과 전도도 조절물질(CFTR)로 불리는 단백질을 코드화한다. CFTR은 보통 신체에 걸쳐 외분비 상피에 의해 발현되며, 클로라이드 이온, 바이카보네이트 이온 및 글루타티온의 세포 안팎으로의 이동을 조절한다. 낭포성 섬유증 환자에서, CFTR 유전자에서의 돌연변이는 CFTR 단백질 기능의 변경 또는 전체 손실로 이어져서, 외분비의 오스몰농도, pH 및 산화환원 특성의 결함으로 이어진다. 폐에서, CF는 기도를 막는 진한 점액 분비의 존재에 의해 자체 발현된다. 다른 외분비 기관, 예컨대 땀샘에서, CF는 폐쇄성 표현형에 의해 자체 발현되지 않을 수 있고, 오히려 분비의 비정상적인 염 조성(따라서 CF 환자를 검출하기 위한 임상적 땀 오스몰농도 시험)에 의해 나타난다. 낭포성 섬유증 환자에서 병 및 사망의 우세한 원인은 진행성 폐 질환이다. 기도 통로를 차단하는 CF 점액의 두께는 분비의 오스몰농도에서의 비정상뿐만 아니라 중성구로 불리는 염증 세포의 서브셋에서 기원하는 엄청난 양의 DNA, 액틴, 프로테아제 및 친산화적 효소의 존재에서 기인하는 것으로 여겨진다. 사실상, CF 폐 질환은 바이러스 및 박테리아 병원체 모두에 대한 초기의, 과반응성 중성구-매개 염증 반응을 특징으로 한다. CF 폐의 과염증 증후군은 몇몇 근거를 가지며, 그중 친-염증성 케모카인, 주로 IL-8, 및 항-염증성 사이토카인, 주로 IL-10 간 불균형이 주요 역할을 담당하는 것으로 보고되었다. [Chmiel 등, Clin Rev Allergy Immunol. 3(1):5-27(2002)] 참고. 연구에서는 TNF-a, IL-6 및 IL-1β의 수준이 건강한 대조군 기관지폐포 세척액에서보다 낭포성 섬유증 환자의 기관지폐포 세척액에서 더 높음을 보고하였다(Bondfield, T. L. 등 Am. J. Resp. Crit. Care Med. 152(1):2111-2118, 1995).
주사 섬유증(IF)은 대상체가 이환 근육을 완전히 굽힐 수 없는 영아 및 소아의 사두근, 삼두근 및 둔근에서 종종 일어나는 근육내 주사의 합병증이다. 이는 전형적으로 무통증이지만, 진행성이다. 연구에서는 당단백질 오스테오폰틴(OPN)이 조직 리모델링에서 역할을 담당하며(Liaw, L. 등 J. Clin . Invest, 101(7):1469-1478, 1998) 이러한 친-염증성 매개체가 인간 단핵구에서 IL-1β 상향조절 및 TNF-α 및 IL-6의 동반하는 증대된 생산을 유도함(Naldini, A. 등 J. Immunol. 177:4267-4270, 2006; Weber, G. F., and Cantor, H. Cytokine Growth Factor Reviews. 7(3):241-248, 1996)을 보고하였다.
심내막심근 질환(과다호산구증가 증후군(HS))은 혈중 지속적으로 상승된 호산구수(1500 개 호산구/mm3)를 특징으로 하는 질환 공정이다. HS는 동시에 많은 기관에 영향을 미친다. 연구에서는 IL-1β, IL-6 및 TNF-α가 바이러스-유도된 심근염 환자에서 높은 수준으로 발현됨을 보고하였다(Satoh, M. 등 Virchows Archiv. 427(5):503-509, 1996). 증상에는 심근병증, 피부 병변, 혈전색전성 질환, 폐 질환, 신경병증, 간비장비대증(간 및 비장의 동시 확장), 및 감소된 심실 크기가 포함될 수 있다. 치료에는 호산구 수준을 감소시키기 위한 코르티코스테로이드의 이용이 포함될 수 있다.
종격 섬유증(MF)은 주요 혈관 및 기도를 차단하는 림프절에 중심을 둔 침투성, 석회화된 섬유증을 특징으로 한다. MF는 히스토플라즈마증의 후기 합병증이다. 섬유증의 쥣과 모델의 연구에서는 IL-10 및 TNF-α가 유의미하게 상승됨을 보고하였다(Ebrahimi, B 등 Am. J. Pathol. 158:2117-2125, 2001).
골수섬유증(골수 화생, 만성 특발성 골수섬유증, 일차 골수섬유증)은 골수가 섬유증을 거치는 골수 장애이다. 골수섬유증은 진행성 골수 부전으로 이어진다. 평균 생존은 5 년이며, 사망 원인에는 감염, 출혈, 장기 부전, 관문 고혈압, 및 백혈구성 전환이 포함된다. TNF-α 및 IL-6 수준은 바이러스-유도된 골수섬유증의 동물 모델에서 상승되는 것으로 보고되었다(Bousse-Kerdiles, M. 등, Ann. Hematol. 78:434-444, 1999).
후복막 섬유증(오스몬드 질환)은 후복막에서 섬유성 조직의 증식을 특징으로 하는 질환이다. 후복막은 신장, 대동맥, 신장 관, 및 다른 구조를 함유하는 신체 구획이다. IL-1, IL-6 및 TNF-α가 후복막 섬유증의 발병에서 주요 역할을 담당하는 것으로 보고되었다(Demko, T. 등, J. Am. Soc . Nephrol . 8:684-688, 1997). 후복막 섬유증의 증상에는 비제한적으로 하부 요통, 신부전, 고혈압, 및 심정맥 혈전증이 포함될 수 있다.
신원발성 전신 섬유증(NSF, 신원발성 섬유성 피부병증)에는 피부, 관절, 눈 및 내부 기관의 섬유증이 관여된다. NSF는 가돌리늄에 대한 노출에 관련될 수 있다. 환자에서는 섬유성 결절 및 플라크를 갖는 큰 면적의 경화된 피부가 발달한다. 동반되는 운동 범위의 제한과 함께 구부리기 구축이 또한 일어날 수 있다. NSF는 진피 섬유아세포 및 수지상 세포의 증식, 비후화된 콜라겐 다발, 증가된 탄성 섬유, 및 뮤신의 침착을 나타낸다. 일부 보고에서는 친-염증성 상태가 신원발성 전신 섬유증을 유도하는 경향 인자를 제공하며(Saxena, S. 등 Int . Urol . Nephrol. 40:715-724, 2008), TNF-a 수준이 신원발성 전신 섬유증의 동물 모델에서 상승됨(Steger-Hartmann, T. 등 Exper . Tox . Pathol . 61(6): 537-552, 2009)을 제시하였다.
4. 위험 인자
4.1. 일차 위험 인자
4.1.1. 담배 흡연
섬유성 기도 질환에 대한 수많은 위험 인자가 동정되었으나(그 중 일부는 이들의 원인에서 역할을 담당할 수 있음), 담배 연기는 COPD의 주요하고 가장 중요한 원인으로 남아 있다. 담배를 더 많이 필수록, 섬유성 기도 질환의 발생 위험이 더 크다. 섬유성 기도 질환이 발생하는 극히 대부분의 사람들이 흡연자이며, 이들의 폐 기능은 비-흡연자에 비해 더 빨리 감소한다.
가장 효과적인 중재는 바람직하게는 초기 단계에, 흡연을 중지하는 것이다. 흡연을 중단한 자에서 소실한 폐 기능이 회복되지는 않을 것이지만, 감쇠 속도는 비-흡연자의 속도로 복귀할 수 있다. 초기 단계에서의 금연은 금연을 위해 얼마나 많은 시도가 필요한지와 무관하게, 예후를 개선한다. 담배 흡연에 관해, 섬유성 기도 질환 발생에 대한 개인별 감수성은 다양하다. 대략 15%의 흡연자에서는 임상적으로 유의미한 COPD가 발생할 것인 반면, 대략 50%에서는 임의의 증상이 발생하지 않을 것이다. 폐 기능의 감소는 점진적이며, 환자가 숨가쁨 증상을 보일 수도 있고 증상을 주지하지 못할 수도 있으므로, 질환은 보통 후기에 진단된다. 연구에서는 하루에 담배를 피운 횟수에 따라, 24-47%의 흡연자에서 기류 폐색이 발생하는 것으로 나타났다. 간접 흡연에 대한 노출은 질환에 대한 감수성을 증가시킨다.
4.1.2. 알파-1 항트립신 결핍
이러한 드문 선천성 병태는 폐에서 주요 항프로테아제 보호 시스템 중 하나의 완벽한 부재를 일으킨다. 이는 집단에서 1:4000으로 일어나는 열성 장애이다. 알파-1 항트립신 결핍 환자는 20 내지 40 세의 이른 나이에 폐공기증이 발생할 위험이 있으며, 종종 강한 질환 가족력을 갖는다. 결핍 및 폐공기증 환자는 각각의 부모로부터 하나의 비정상적인 유전자를 유전받는다; 즉, 부모가 유전자의 보인자이다. 이러한 부모는 정상 수준의 혈중 항트립신의 절반을 가질 것이며, 이는 페공기증 발생으로부터 보호하기에 충분할 수 있다. 마찬가지로, 알파-1 항트립신 결핍된 환자의 모든 자녀는 하나의 비정상적인 유전자를 보유할 것이지만, 질병을 나타내지 않을 것이다. 알파-1 항트립신 결핍의 두 공통 형태는 알파-1 항트립신을 코드화하는 유전자 내 점 돌연변이로 야기된다.
4.2. 관련된 위험 인자
4.2.1. 환경 오염
섬유성 기도 질환이 대기 오염에 의해 악화될 수 있다는 강한 증거가 존재하지만, 섬유성 기도 질환의 병인에서 오염의 역할은 담배 흡연에 비하면 작다. 석탄 및 석유 화석 연료의 연소에 의해 생산되는 무거운 미립자 물질, 탄소, 및 이산화황을 포함하는 대기 오염은 섬유성 기도 질환의 발생에서 중요한 원인 또는 보조인자이다. 주로 차량 배기 방출 및 광화학적 오염물질, 예컨대 특히 오존에서 유래되는 것들이 비난 대상이 된다. 불량 환기된 가정 내 요리 및 난방을 위해 연소된 바이오매스 연료로부터의 실내 대기 오염은 섬유성 기도 질환, 예컨대 COPD에 대해, 특히 개발도상국가의 여성에 있어서 중요한 위험 인자일 수 있다.
4.2.2. 직업적 인자
작업자가 석탄, 실리카 및 양이온에 노출되는 일부 직업, 예컨대 광부, 직물 작업자 및 시멘트 작업자는 섬유성 기도 질환의 증가된 위험에 관련된다. 카드뮴, 중금속, 및 용접 증기에 대한 노출은 1950 년대 이후 폐공기증의 원인으로 인식되었다.
많은 분진성 직업은 기체 또는 증기에 대한 노출보다 더 위험하며, 만성 기관지염 및 다양한 형태의 기도 폐쇄성 질환의 발생에 관련된다. 조선소 용접공 및 누수방지공뿐만 아니라 시멘트 분진에 노출되는 건축 산업 작업자도 섬유성 기도 질환 발생의 증가된 위험을 갖는 것으로 공지되어 있다.
4.2.3. 소아 호흡기 감염
생애 첫 해의 흉부 감염, 예컨대 폐렴 및 세기관지염은 이후 생에서 COPD가 발생하기 쉽게 만들 수 있다. 이는 초기 성인기에 폐 성장이 종료할 때까지 출생 시 호흡계의 불완전한 발달 결과일 수 있다. 발달 중인 폐가 손상되는 경우, 최대 잠재 폐 기능이 달성되지 않을 것이므로, 이른 나이에 COPD 증상이 일어난다.
4.3. 다른 위험 인자
섬유성 기도 질환, 예컨대 폐 섬유증의 원인에서 역할을 담당하고/하거나 초기 증상으로 작용하는 다른 위험 인자에는 과민증 폐렴(가장 종종 박테리아, 진균, 또는 동물 생성물로 오염된 분진 흡입으로 야기됨), 일부 전형적인 결합 조직 질환(예컨대 류마티스성 관절염, 전신 홍반성 낭창(SLE) 및 경피증), 결합 조직이 관여되는 다른 질환(예컨대 유육종증 및 베게너 육아종증), 감염, 어떤 약물(예를 들면 아미오다론, 블레오마이신, 부설판, 메토트렉세이트, 및 니트로푸란토인), 및 가슴에 대한 방사선 요법이 포함된다.
5. 간 조직 재생
간에 대한 만성 손상이 간 간경변, 간세포 암종 및 간 섬유증의 발생에 기저를 이루는 세포외 매트릭스 (ECM)의 결과적인 증가된 침착을 갖는 괴사 또는 실질을 유도하기 때문에 간 조직 재생은 임상적 흥미가 있다 (Moshage H., J. Pathol. 1997; 181: 257-266). 재생 동안, 간은 최초 구조의 재배열을 경험하여, 결과적으로 조직학적 경계의 공간적 조직화 및 재정의를 변화시킨다 (Giannelli G. 등, Histol. Histopathol. 2003; 18: 1267-1274). 조직 경계의 붕괴 및 조직 구조의 재배열은 ECM 구성요소에 대한 단백분해 활성을 가진 아연-엔도펩티다아제의 큰 계열인, 매트릭스 메탈로프로테이나제 (MMPs)에 의해 조절되는 것처럼 보인다 (Giannelli G. 등, Histol. Histopathol. 2003; 18: 1267-1274).
MMP 계열의 한 구성원인, MMP2는 인체 전반에 걸쳐 발견되고 ECM에 대하여 광범위의 작용을 보유한다 (Giannelli G. 등, Histol. Histopathol. 2003; 18: 1267-1274). 프로-효소로서 분비되고 메탈로프로테이나제-2의 조직 억제제 (TIMP2)인, MMP 억제제의 도움으로 막-유형 MMP (MT1-MMP)에 의해 세포성 표면에서 활성화된다 (Strongin A. Y., 등, Biol. Chem. 1993; 268: 14033-14039). MMP2의 단백분해 활성은 TIMP2의 존재에 의해 균형되고, 이는 MT1-MMP에 MMP2의 결합을 용이하게 함으로써 MMP2를 활성화시키고 뿐만 아니라 ECM 단백분해의 조절에서 피드백 시스템을 창출하는, MMP-2를 억제시킨다 (Fridman R. 등, Biochem. J. 1993; 289(Pt 2): 411-416).
염증 및 염증의 매개체는 또한 간 조직 재생에서 역할을 한다 (Giannelli G. 등, Histol. Histopathol. 2003; 18: 1267-1274). 종양 괴사 인자 (TNF)-α, 인터류킨 (IL)-1β, 형질전환 성장 인자 (TGF)-β1 및 혈소판-유래 성장 인자 (PDGF)를 포함한, 수많은 상이한 사이토카인이 만성 간염 동안 간 실질에서 상향-조절된다는 것이 보고되었다 (Castilla A. 등, N. Engl. J. Med. 1991; 324: 933-940). 사이토카인의 변경된 네트워크는 염증의 매개에서, 뿐만 아니라 MMPs 및 TIMPs의 발현에서 역할을 한다고 생각되고, 그렇게 함으로써 ECM 단백질의 국부 단백분해에 영향을 미친다 (Knittel T. 등, J. Hepatol. 1999; 30: 48-60).
5.1 간 섬유증
간 섬유증의 발병은 원섬유성 콜라겐 및 다른 세포외 매트릭스 단백질의 유의미한 침착을 포함한다. 인자 예컨대 에탄올 섭취, 바이러스성 감염, 약물, 독소, 답즙정체증 및 대사성 장애에 의해 야기된 다양한 지속적 간 부상에 대한 반응에서 상처 치유의 동적 과정이다. 간 섬유증은 간 구조를 왜곡시키고, 내피 세포 개창술의 수를 감소시키고 관문 고혈압을 야기시킨다 (Mormone E. 등, Chem. Biol. Interact. 2011 September 30; 193(3): 225-231). 주요 사례는 단백질 예컨대 α-평활근 액틴, 사이질 콜라겐, 매트릭스 메탈로프로테이나제, 메탈로프로테이나제의 조직 억제제 및 프로테오글리칸의 후속의 상향-조절을 이용한 정지 간 성상 세포의 근섬유아세포-유사 세포로의 형질변환 및 활성화이다 (Mormone E. 등, Chem. Biol. Interact. 2011 September 30; 193(3): 225-231). 산화 스트레스는 간 섬유증의 개시에 대한 주요 기여 인자이고, 항산화제 방어에서 감소와 전형적으로 관련된다 (Mormone E. 등, Chem. Biol. Interact. 2011 September 30; 193(3): 225-231). 현재, 진전된 간 섬유증에 대하여 유효한 요법은 없다. 그의 초기 단계에서, 간 섬유증은 원인 인자의 중단시 가역적이고; 간 섬유형성의 과정의 우리의 이해에서 최근 발전은 진전된 섬유증으로부터 회수용 수용력이 가능하다는 것을 시사한다 (Pellicoro A, 등, Fibrogenesis & Tissue Repair 2012, 5(Suppl 1): S26; Benyon R C and Iredale J P, Gut 2000; 46: 443-446 (April)).
5.1.1 병인
대부분의 만성 간 질환은 섬유증과 관련되고 실질 손상 및 염증을 특징으로 한다. 알코올 남용, 만성 바이러스 간염 (HBV 및 HCV), 비만, 자가면역 간염, 기생충 질환 (예를 들면, 주혈흡충증), 대사성 장애 (예를 들면, 혈색소침착증 및 윌슨병), 담도성 질환, 독소 및 화학물질에 지속적 노출 및 약물-유도된 만성 간 질환은 간 섬유증의 가장 흔한 원인이다 (Mormone E. 등, Chem. Biol. Interact. 2011 September 30; 193(3): 225-231).
5.1.1.1 알코올 섭취
알코올 섭취는, 지방 간, 알코올성 간염, 섬유증/간경변, 및 간세포 암종을 초래하는, 전세계적인 만성 간 질환의 발병에서 우세한 병인적 인자이다 (Miller A M, 등, Alcoholism-Clinical and Experimental Research 2011; 35(5): 787-793). 알코올 대사의 생성물인, 아세트알데하이드는 형질전환 성장 인자 β1 (TGFβ1)의 분비를 증가시키고 그리고 간 내에서 주요 콜라겐-생산 세포인, 간 성상 세포 (HSC)에서 TGFβ 유형 II 수용체 발현을 유도시킨다 (Anania F A, 등, Arch. Biochem. Biophys. 1996; 331(2): 187-193). TGFβ 1은 지방증 및 지방간염을 가진 환자에서의 알코올성 간 질환 (ALD)의 진행에서 결정적 인자이고 그리고 알코올-유도된 간 섬유증의 매개체로서 유의미한 역할을 한다 (Weng H L, 등, Hepatology 2009; 50(1): 230-243). 아세트알데하이드는 또한 선택적으로 Smad2가 아닌 Smad3의 인산화를 유도한다 (Greenwel P, 등, Hepatology 2000; 31(1): 109-116). 모든 에탄올 및 아세트알데하이드는 COL1A2 프로모터를 유도하고 콜라겐 I 단백질 발현을 상향-조절시킨다 (Chen A, Biochem. J. 2002; 368(Pt 3): 683-693).
간 알코올 대사는 유의미한 세포 사멸을 야기한 반응성 산소 종 (ROS)을 생성한다 (Parola M and Robino G, J. Hepatol. 2001; 35(2): 297-306). 산화 스트레스는 간세포 괴사 및/또는 세포자멸사를 촉진시킨다. 비알코올성 지방 간 질환 및 비-알코올성 지방간염에서 발생함에 따라, 간세포 내에서 ROS의 생성은 변경된 대사성 상태의 결과일 수 있다 (Mormone E. 등, Chem. Biol. Interact. 2011 September 30; 193(3): 225-231). 대안적으로, 알코올성 지방간염에서와 같이 에탄올 대사에서 비롯될 수 있고, ROS는 미토콘드리아 전자 전달 쇄, 사이토크롬 P450 동형체 예컨대 사이토크롬 P4502E1 (CYP2E1), 손상된 미토콘드리아, 잔틴 옥시다제, NADPH 옥시다제 및 지질 과산화-최종 생성물의 생성에 의해 주로 생성된다 (Haorah J, 등, Free Radic. Biol. Med. 2008; 45(11): 1542-1550). 또한, 만성 알코올 섭취가 글루타티온 수준을 저하시키고, 따라서 간 부상에 기여한다는 것이 공지된다 (Cederbaum A I, World J. Gastroenterol. 2010; 16(11): 1366-1376). 손상된 인접하는 세포에 의해 방출된 ROS-유도된 매개체는 간 성상 세포 (HSC) 행동을 직접적으로 영향을 미칠 수 있다. ROS는, c-jun N-말단 키나제 (JNKs), 활성제 단백질 1 (AP-1) 및 핵 인자 카파 B (NFκB)를 포함한, 가능하게는 수많은 결정적 신호 전달 경로 및 전사 인자의 활성화를 통해, 프로-콜라겐 유형 I, 단핵구 화학유인물질 단백질 1 (MCP-1) 및 메탈로프로테이나제-1의 조직 억제제 (TIMP1)를 포함한, 섬유성장에 관련된 결정적 유전자의 발현을 상향-조절한다 (Bataller R, 등, Journal of Clinical Investigation 2005; 115(2): 209-218).
5.1.1.2 만성 바이러스 간염
만성 B형 간염 바이러스 (HBV) 및 C 바이러스 (HCV)는, 만성 감염을 갖는, 추정된 350 및 170 백만 개인, 각각으로, 전세계적인 간 질환의 가장 흔한 원인이다 (Custer B, 등, J. Clin. Gastroenterol. 2004; 38(10): S158-S168). 모든 경우에, 진전된 간 섬유증으로 후속의 진행을 갖는 유의미한 만성 간 부상이 있다.
5.1.1.3 간 섬유증의 다른 원인
간 섬유증에 기여하는 다른 인자는, 비알코올성 지방 간 질환 및 만성 지방간염으로 이어질 수 있는, 비만 및 지방증이다. 비알코올성 지방 간 질환은 또한 개발도상국가에서 비-비만 개인에서 보고되었다 (Das K, 등, Hepatology, 2010; 51(5): 1593-1602).
간세포에서 인간 백혈구 항원 (HLA) 부류 II의 변칙적인 제시의 결과인, 자가면역 간염은, 간 섬유증으로 이어질 수 있는, 숙주 간에 대하여 세포-매개된 면역 반응을 야기한다 (Lim Y S, 등, J. Hepatology, 2008; 48(1): 133-139). 주혈흡충증 같은, 기생충 감염은 또한 진전된 간 섬유증 및 관문 고혈압을 유발한다는 것이 보여졌다 (Andersson K L and Chung R T, Curr. Treat. Options Gastroenterol., 2007; 10(6): 504-512).
대사성 장애, 예컨대 혈색소침착증 및 윌슨병은 만성 간염 및 섬유증에 의해 전형적으로 동반된다 (Lefkowitch J H, Curr. Opin. Gastroenterol., 2006; 22(3): 198-208). 선천성 혈색소침착증에서, 간을 포함한, 조직 및 기관내 철분의 과도한 흡수 및 축적은 HFE (높은-철분) 유전자에서 돌연변이에 관련된다 (Feder J N, 등, J. Hepatol., 2003; 38(6): 704-709). 철분의 병리적 축적은 증가된 지질 과산화를 초래하는 산화 스트레스를 악화시킨다. 이는 세포소기관 막의 파괴 및 결국, 간세포 괴사 및/또는 세포자멸사를 통한 세포 사멸로 이어진다 (Sidorska K, 등, J. Biotech., Computational Bio. And Bionanotech., 2011; 92(1): 54-65). 윌슨병 또는 간기저핵 변성은 간에서 구리 축적으로 이어지는 유전 장애이고 구리를 수송하는 APTase (ATP7B)에서 돌연변이 때문이다 (Zhang S, 등, Hum. Mol. Genet., 2011 Aug 15; 20(16): 3176-3187). 윌슨병 환자는, 페록시솜의 증가된 수, 세포질 지질 액적 및, 전자-밀집한 리소좀에 의해 둘러싸인 지질 공포에 의해 형성된 특징적인 세포질체인, 리포리소좀의 존재와 관련된, 중증 미토콘드리아 변화에 의해 야기된 간 섬유증을 특징으로 한다. 핵은 핵형질의 해체 및 글리코겐 봉입체와 빈번하게 관여된다 (Fanni D, 등, Curr. Med. Chem., 2014; DOI: 10.2174/0929867321666140601163244).
담관 폐색 때문에 답즙정체증은 만성 관문 섬유증 및 결국 간경변으로 이어진다. 또한, 독소 또는 화학물질 예컨대 N-니트로소디메틸아민, 탄소 테트라클로라이드 (CCl4) 또는 티오아세트아미드에 대한 만성 노출은 실험 동물 모델에서 중증 간 섬유증으로 이어진다 (George J, 등, Gene Therapy, 2007; 14(10): 790-803; Domoenicali M, 등, J. Hepatol., 2009; 51(6): 991-999; Salguero P R, 등, Lab. Invest. 2008; 88(11): 1192-1203). 인간에서 이들 화학물질에 대한 노출은 드물고 일반적으로 이들 화학물질이 일상적으로 사용되는 산업에서 발생한다 (Mormone E. 등, Chem. Biol. Interact. 2011 September 30; 193(3): 225-231).
5.2. 간 섬유증의 발병에 관여된 세포 유형
5.2.1 간 성상 세포
간 성상 세포 (HSCs)는 간세포와 동모양혈관 내피 세포 사이의 디세강에 있다 (Friedman S L, Gastroenterology, 2008; 134(6): 1655-1669). 정지 HSCs는 데스민 및 비타민 A 보관의 유의미한 발현을 특징으로 한다. 간 부상에 이어서, HSCs는 그의 비타민 A 함유량을 잃고, α-평활근 액틴 (α-SMA)의 발현을 증가시키고, 근섬유아세포-유사 표현형을 획득하고, 증식성, 운동성, 프로-섬유형성, 및 수축성이 되고, 그리고 풍부한 대강의 내형질 망을 보여준다 (Gressner A M, Kidney International, 1996; 49: S39-S45).
많은 인자는 HSCs의 활성화에 기여한다고 공지된다. 간세포에 대한 손상 및 쿠퍼 세포 활성화는 여전히 HSC 활성화를 구동한 1차 효과기로 고려된다 (Nieto N, 등, J. Biol. Chem. 2002; 277(12): 9853-9864; Nieto N, Hepatology, 2006; 44(6): 1487-1501). 손상된 간세포로부터 방출된 매개체, 예컨대 지질 과산화 생성물, 약물 또는 간독소의 중간체 대사물, 아세트알데하이드 및 알코올 대사로부터 1-하이드록시에틸 라디칼, 뿐만 아니라 ROS (예를 들면, 과산화수소 및 슈퍼옥사이드 라디칼)은 HSC 활성화의 강한 유발제이다 (Mormone E. 등, Chem. Biol. Interact. 2011 September 30; 193(3): 225-231).
활성화된 쿠퍼 세포는 또한 HSC 활성화에 결정적인 ROS 및 사이토카인을 방출시킨다 (Nieto N, Hepatology, 2006; 44(6): 1487-1501). 이들은, 전통적으로 HSC에 주요 섬유형성 및 증식성 자극으로 고려되는 2개의 강력한 프로섬유형성 사이토카인인, TGFβ 및 혈소판-유래 성장 인자 (PDGF)의 주요 공급원이다 (Tsukamoto H, Alcoholism-Clinical and Experimental Research, 1992; 23(5): 911-916). 쿠퍼 세포 식세포 활성은 추가로 HSC를 활성화시킬 수 있고 그의 섬유형성 포텐셜을 유도할 수 있는 다량의 ROS를 생성한다. 더욱이, 쿠퍼 세포를 활성화시키기 위해 상승작용된 에탄올 및 아라키돈산의 부가가 TNFα, 감소된 글루타티온, 및 TGFβ를 포함한 기전에 의해 섬유형성 반응을 조절한 것으로 나타났다 (Cubero F J and Nieto N, Hepatology, 2008; 48(6): 2027-2039).
마찬가지로, ROS의 사이토크롬 P450 2E1-의존적 생성은 간세포 및 HSCs의 공동-배양에서 증가된 콜라겐 I 단백질 합성에 결정적인 것으로 나타났다 (Nieto N, 등, J. Biol. Chem., 2002; 277(12): 9853-9864).
5.2.2 관문 섬유아세포
건강한 간에서 관문 결합 조직은, 관문 섬유증에서 연루된 간 세포의 제2 집단을 구성하는, 정지 관문 섬유아세포에 의해 둘러싸인다 (Tuchweber B, 등, Laboratory Investigation, 1996; 74(1): 265-278). 소형 관문 혈관으로부터 유도되면, 이들은 HSC (예를 들면 엘라스틴)과 상이한 마커를 발현시킨다 (Li Z, 등, Hepatology, 2007; 46(4): 1246-1256). 담도성 세포의 증식은, 담도성 구조 주변에서 양파-유사 입체배치를 형성하고 근섬유아세포 표현형을 획득하는, 관문 섬유아세포의 증식에 의해 종종 동반된다. 이들 세포는 관문 지역에서 세포외 매트릭스 (ECM)의 초기 침착에 관여된다는 것으로 생각된다 (Desmouliere A, 등, Lab Invest, 1997; 76(6): 765-778).
5.2.3 골수-유도된 간엽 줄기 세포
증거는 골수-유도된 줄기 세포가 간 섬유증의 모든 진행 및 퇴행 동안 동원되는 것을 시사한다. CCl4-유도된 간 섬유증으로부터 퇴행 동안, 골수-유도된 간엽 줄기 세포는 섬유성 간으로 이동하고, 여기에서 이들은 매트릭스 메탈로프로테아제-13 (MMP13) 및 MMP9를 발현시킬 수 있다 (Cheng Y J, 등, Life Sci., 2009; 85(13-14): 517-525). 또한, 과립구 콜로니-자극 인자 (G-CSF) 및 간세포 성장 인자 (HGF) 치료는 섬유성 간으로 골수-유도된 세포의 이동을 유의미하게 향상시키고 간 섬유증의 퇴행을 촉진시킨다 (Higashiyama R, 등, Hepatology, 2007; 45(1): 213-222). 과립구 콜로니-자극 인자 (G-CSF)와 함께 간세포 성장 인자 (HGF)의 과-발현은 MMP9 발현을 상승작용으로 자극시키고, 이는 섬유성 흉터의 가속화된 분해가 뒤따른다 (Bird T G, 등, Cell Tissue Res., 2008; 331(1): 283-300). 골수-유도된 세포의 유의미한 기여가 인간 간 섬유증에서 나타났어도, 간엽 줄기 세포의 유형이 관여되는지는 불확실하다 (Forbes S J, 등, Gastroenterology, 2004; 126(4): 955-963).
5.2.4 간세포 및 담도성 상피성 세포
상피간엽 전이 (EMT)은 상주하는 간세포로부터 또는 담도성 상피성 세포로부터 유도된 부상-관련된 간엽 세포의 가능한 공급원으로서 부상한다 (Dooley S, 등, Gastroenterology, 2008; 135(2): 642-659; Nitta T, 등, Hepatology, 2008; 48(3): 909-919). EMT를 유도한 주요 분자는 TGFβ, 표피 성장 인자 (EGF), 인슐린-유사 성장 인자-II (IGF-II) 및 섬유아세포 성장 인자-2 (FGF-2)이다 (Zeisberg M, 등, J. Biol. Chem., 2007; 282(32): 23337-23347). 알부민을 발현시키는 간세포는 또한 생체내 CCl4에 또는 시험관내 TGFβ1에 반응하여 섬유아세포-특이적 단백질-1 (FSP 1)을 발현시킨다 (Zeisberg M, 등, J. Biol. Chem., 2007; 282(32): 23337-23347). 간세포가 시험관내 TGFβ1에 반응하여 COL1A1을 발현시킨다는 것, 및 Smad 신호전달이 EMT를 매개한다는 것이 보고되었다 (Kaimori A, 등, J. Biol. Chem., 2007; 282(30): 22089-22101).
담도성 상피성 세포는 간 섬유형성에서 EMT에 관여된다는 것이 기재되었다. 원발성 담도성 간경변증에서, 담관의 세포가, 섬유아세포의 초기 마커인, 섬유아세포-특이적 단백질-1 (FSP 1) 및 비멘틴을 발현시키는 것이 나타났다 (Robertson H, 등, Hepatology, 2007; 45(4): 977-981). 담도성 상피성 세포에서 EMT의 결과는, 관문 섬유증에 유의미하게 기여하는, 관문 섬유아세포의 풀의 증폭이다. 인간 담도성 상피성 세포를 이용한 시험관내 연구는 이들 임상 관찰을 확인하였다 (Rygiel K A, Lab. Invest., 2008; 88(2): 112-123). 따라서, EMT는 만성 담즙정체성 간 질환의 발병에 참여하는 기전으로 고려될 수 있다.
5.2.5 섬유세포
섬유세포는 피하 상처에서 조직 치유와 초기에 관련된 섬유아세포-유사 특성을 가진 순환한, 골수-유도된, CD34+ 세포 하위집단이다 (Bucala R. 등, Mol. Med. 1994; 1(1): 71-81). 이들은 간엽 세포의 백혈구 발현 마커의 순환 풀의 약 1%의 분율을 포함한다 (Moore B B, 등, Am . J. Pathol., 2005; 166(3): 675-684). 골수-유도된 순환한 CD34+ 섬유세포가, 인간에서 담관증에 대하여 재생가능한, 양호하게-특성화된 비-외과 마우스 모델을 나타내는, Abcb4-/- 마우스에서 간 섬유형성의 주요 매개체를 나타내는 것이 가정되었다 (Roderfeld M, 등, Hepatology, 2010; 51(1): 267-276).
5.3 간 섬유증의 분자 발병
5.3.1 세포-세포 및 세포-매트릭스 상호작용
정상 세포-세포 및 세포-매트릭스 상호작용에서 변경은 간 섬유증의 발병에서 유의미한 역할을 한다. 정상 세포-세포 및 세포-매트릭스 상호작용이 염증성 세포의 간세포 괴사 또는 침습 때문에 변경된 경우, 섬유형성 반응을 유발하는 신규 상호작용은 확립된다 (Mormone E. 등, Chem. Biol. Interact. 2011 September 30; 193(3): 225-231). 섬유성 간에서, 유의미한 정량적 및 정성적 변화는 문맥주위 및 유동 주위 구역내 ECM의 조성물에서 발생한다 (Zeisberg M, 등, Mol. Cell Biochem., 2006; 283(1-2): 181-189). 섬유성 흉터는 원섬유성 콜라겐 유형 I 및 III, 프로테오글리칸, 피브로넥틴 및 하이알루론산으로 전형적으로 구성된다 (George J, 등, International J. Biochem. & Cell Biol., 2004; 36(2): 307-319). 그 결과, 간의 생리적 구조내 변경은, 낮은 전자-밀집한 ECM이 원섬유성 콜라겐 및 피브로넥틴이 풍부한 것에 의해 대체되는, 특히 디세강에서, 발생한다. 이는 내피 세포 개창술의 손실, 인접하는 세포 중에서 용질의 손상된 교환, 변경된 간세포 기능 및 후속의 비-실질 세포 손상으로 이어진다 (Hernandez-Gea V. and Friedman S L, Annu. Rev. Pathol. 2011; 6: 425-456).
5.3.2 산화 스트레스
용어 "산화 스트레스"는 본원에서 사용된 바와 같이 반응성 산소 종 (자유 라디칼)의 생산과 항산화제 방어 사이 균형에서의 방해를 지칭한다.
만성 HBV 감염 및 알코올의 장기간 소비는 반응성 산소 종 (ROS)의 증가된 생성을 통해 세포 손상을 유도한다 (Muriel P, Hepatol. Int. 2009; 3(4): 526-536).
미토콘드리아 투과성 전이를 선호하는, 산화 스트레스는 간세포 괴사 및/또는 세포자멸사를 촉진시킬 수 있다 (Mormone E. 등, Chem. Biol. Interact. 2011 September 30; 193(3): 225-231). 일부 임상적으로 관련된 병태에서, 알코올성 지방간염에서 발생함에 따라 간세포 내의 ROS의 생성이 비-알코올성 지방 간 질환 및 비-알코올성 지방간염에서와 같이 변경된 대사성 상태, 또는 유의미한 에탄올 대사를 나타낼 수 있다는 것이 가정되었다 (Mormone E. 등, Chem. Biol. Interact. 2011 September 30; 193(3): 225-231).
ROS는 미토콘드리아 전자 전달 쇄를 통해 또는 사이토크롬 P450 (주로 사이토크롬 P450 2E1), NADPH 옥시다제, 잔틴 옥시다제의 활성화를 통해 또는 미토콘드리아 손상을 통해 주로 생성된다. 생성된 ROS는 HSC 및 근섬유아세포 행동에 직접적으로 영향을 미칠 수 있다 (Tilg H and Hotamisligil G S, Gastroenterology, 2006; 131(3): 934-945; Nieto N, Hepatology, 2006; 44(6): 1487-1501). ROS는, JNK, 활성제 단백질-1 (AP-1) 및 NFκB를 포함한, 신호 전달 경로 및 전사 인자의 활성화를 통해 결정적 섬유증-관련된 유전자 예컨대 COL1A1 , COL1A2 , MCP1 및 TIMP1의 발현을 상향-조절한다 (Bataller R and Brenner D A, Journal of Clinical Investigation, 2005; 115(2): 209-218). HSCs 및 근섬유아세포에서 ROS 생성은, 안지오텐신 II, 혈소판-유도된 성장 인자 (PDGF), TGFβ 및 렙틴을 포함한, 몇 개의 공지된 프로-섬유형성 매개체에 반응하여 발생한다 (De Minicis S, 등, Gastroenterology, 2006; 131(1): 272-275). 전반적으로, 향상된 지질 과산화와 함께, 항산화제 방어 시스템, 예컨대 GSH, 카탈라제 또는 SOD에서의 감소는 콜라겐 I 단백질 발현의 향상에 의한 프로-섬유형성 반응으로 이어진다 (George J, Clin. Chim. Acta, 2003; 335(1-2): 39-47).
p38 미토겐-활성화된 단백질 키나제 (MAPK)는 전염증 사이토카인의 상향-조절에서 필수적일 수 있고 형질전환 성장 인자 β (TGFβ), 종양 괴사 인자-α (TNFα), 인터류킨-1β (IL-1β), 및 산화 스트레스에 의해 활성화될 수 있다 (Tormos A M, 등, Hepatology, 2013; 57(5): 1950-1961). p38의 기질은 단백질 키나제, 예컨대 MAPKAP 키나제 2 (MK2) 및 MK5, 및 전사 인자, 예컨대 ATF2, p53, 및 Mitf를 포함한다 (Hui L, 등, Cell Cycle, 2007; 6(20): 2429-2433). 이들 다양한 표적은 다양한 유형의 세포성 기능 예컨대 분화, 세포자멸사, 사이토카인 생산, 및 세포 사이클 제어에 활성화된 p38 신호를 매개한다 (Nakagawa H and Maeda S, Pathology Research International, 2012; doi: 10.1155/2012/172894). 최근 생체 내 연구는 c-Jun NH2-말단 키나제 (JNK) 및 p38에 집중한 스트레스-활성화된 미토겐-활성화된 단백질 키나제 (MAPK) 신호전달이 염증-매개된 간 부상 및 보상성 간세포 증식에서 중추적 역할을 한다는 것을 보여주었다 (Sakurai T, 등, PNAS, 2006; 103(28): 10544-10551; Hui L, 등, Nature Genetics, 2007; 39(6): 741-749; Hui L, 등, JCI, 2008; 118(12): 3943-3953; Sakurai T, 등, Cancer Cell, 2008; 14(2): 156-165; Maeda S, Gastroenterology Research and Practice, 2010; doi: 10.1155/2010/367694; Wagner E F and Nebreda A R, Nature Reviews Cancer, 2009; 9(8): 537-549; Min L, 등, Seminars in Cancer Biology, 2011; 21(1): 10-20).
5.3.3 MMPs 및 TIMPs
ECM은 일정 재생 처리된 매우 동적 환경이다. 생명을 위협하는 병태는 ECM 재생이 과도한 또는 조절되지 않는 경우 발생한다. 간 ECM 분해에서 관여된 세포 중에서는 HSCs, 중성구 및 대식세포가 있다. MMPs는 ECM 분해를 책임지는 주요 효소이다 (Goto T, 등, Pathophysiology, 2004; 11(3): 153-158). 매트릭스 메탈로프로테이나제-1의 조직 억제제 (TIMPs)는 MMPs를 억제하는 능력을 갖는다 (Goto T, 등, Pathophysiology, 2004; 11(3): 153-158). 따라서, MMP-TIMP 밸런스의 조절은 효율적인 ECM 재생에 결정적이다. MMP-TIMP 밸런스는 다중 프로-섬유형성 상해에 반응하여 기울어진다. 활성화된 HSCs는 ECM 단백질 예컨대 콜라겐 유형 I 및 유형 III을 합성 및 분비하고, 뿐만 아니라 MMP1 및 MMP13을 생산한다 (Iredale J P, 등, Clin. Sci. (Lond), 1995; 89(1): 75-81; Knittel T, 등, Hisotchem. Cell Biol., 2000; 113(6): 443-453). 그러나, MMP1 및 MMP13 발현은 HSC 활성화가 진행함에 따라 감소하고, 반면에 다른 MMPs의 활성은 MMP2 및 MMP9를 제외하고 상대적으로 일정하다 (Benyon R C and Arthur M J, Semin. Liver Dis. 2001; 21(3): 373-384). MMP2 활성에서의 증가는, HSC를 추가로 활성화시키는, 정상 소엽 구조의 왜곡과 관련된다 (Benyon R C and Arthur M J, Semin. Liver Dis. 2001; 21(3): 373-384). 활성화된 HSCs는 TIMP1 및 TIMP2의 발현 및 합성을 상향-조절한다 (Iredale J P, 등, Hepatology, 1996; 24(1): 176-184). TIMP1은 MMPs 차단에 의해 빠르게 증가한 ECM의 분해를 예방하고, 뿐만 아니라 활성화된 HSCs의 세포자멸사를 억제시킨다 (Murphy F R, 등, J. Biol. Chem., 2002; 277(13): 11069-11076). 최종 결과는 흉터를 초래하는 디세강 내에서 성숙한 콜라겐 섬유의 침착이다.
6. 신장 섬유증
신장 섬유증은 만성 신장 질환의 거의 모든 유형에서 발생하는 세포외 매트릭스의 과도한 축적의 결과이다 (Liu Y, Kidney International 2006; 69: 213-217). 만성 신장 질환부터 신장 섬유증까지의 진행은 종종 널리 퍼진 조직 흉터, 신장 실질의 완벽한 파괴, 및 말기 신부전, 투석 또는 신장 대체가 필요한 병태를 초래한다 (Schieppati A 등, Kidney International 2005; 68(Suppl 1): S7-S10). 신장 섬유증은 만성, 지속된 부상 이후 신장 조직의 실패한 상처-치유 과정을 나타낸다. 혈관사이 및 섬유아세포 활성화, 뿐만 아니라 관형 상피성-간엽 전이를 포함한, 몇 개의 세포성 경로는 신장 질환 병태에서 매트릭스-생산 세포의 발생으로서 확인되었다 (Liu Y, Kidney International 2006; 69: 213-217).
6.1 신장 섬유증의 세포성 사례
신장 섬유증은 사구체경화증, 소관-사이질 섬유증, 관형 위축증을 특징으로 하는 신장 실질의 염증성 침윤 및 손실, 모세관 손실 및 발세포 고갈로서 종종 병리적으로 기재된다 (Liu Y, Kidney International 2006; 69: 213-217). 이들 조직학적 제시로 이어지는 기저 세포성 사례는 혈관사이 및 섬유아세포 활성화, 관형 상피성 간엽 전이 (EMT), 단핵구/대식세포, 및 T-세포 침윤, 및 세포 세포자멸사를 포함한다 (Eddy AA, Pediatr. Nephrol. 2000; 15: 290-301; Iwano M and Neilson EG, Curr. Opin. Nephrol. Hypertens. 2004; 13: 279-284; Hirschberg R, J. Am. Soc. Nephrol. 2005; 16: 9-11; Liu Y, J. Am. Soc. Nephrol. 2004; 15: 1-12).
6.2 신장 섬유증의 분자 발병
12개 초과의 상이한 섬유형성 인자가, 다양한 사이토카인 및 호르몬, 대사성, 및 혈류역학 인자를 포함한, 신장 섬유증의 발병에서 연루되었어도, 형질전환 성장 인자-β (TGF-β) 및 그의 다운스트림 Smad 신호전달 매개체가 필수적인 역할을 한다는 것이 널리 허용된다 (Bottinger EP and Bitzer M, J. Am. Soc. Nephrol. 2002; 13: 2600-2610; Schnaper HW 등, Am. J. Physiol. Renal. Physiol. 2003; 284: F243-F252). 시험관내, 유일 인자로서 TGF-β는 근섬유아세포 활성화 또는 전이를 경험하도록 혈관사이 세포, 사이질 섬유아세포, 및 관형 상피성 세포를 자극시켜, 매트릭스-생산 섬유형성 세포가 될 수 있다 (Liu Y, Kidney International 2006; 69: 213-217; Bottinger EP and Bitzer M, J. Am. Soc. Nephrol. 2002; 13: 2600-2610; Schnaper HW 등, Am. J. Physiol. Renal. Physiol. 2003; 284: F243-F252). 생체내 유전자 전달을 통해 또는 트랜스제닉 마우스에서, 외인성 TGF-β의 발현은 신장 섬유증을 야기한다 (Liu Y, Kidney International 2006). 반대로, 다중 전략에 의한 TGF-β의 억제는 신장 섬유성 병변을 억압하고 신장 기능의 진행성 손실을 예방한다 (Liu Y, Kidney International 2006; 69: 213-217; Bottinger EP and Bitzer M, J. Am. Soc. Nephrol. 2002; 13: 2600-2610; Schnaper HW 등, Am. J. Physiol. Renal. Physiol. 2003; 284: F243-F252). TGF-β 유도는 또한, 많은 다른 섬유형성 인자의 효과를, 직접적으로 또는 간접적으로, 통합하는 수렴성 경로가 되는 것으로 보인다. 이들의 일부, 예컨대 안지오텐신 II 및 높은 글루코오스는 업스트림 TGF-β 유발제로서 작용하고, 반면에 다른 것, 예컨대 연결하는 조직 성장 인자는 그의 다운스트림 효과기로서 작동한다 (Liu Y, Kidney International 2006; 69: 213-217; Bottinger EP and Bitzer M, J. Am. Soc. Nephrol. 2002; 13: 2600-2610; Schnaper HW 등, Am. J. Physiol. Renal. Physiol. 2003; 284: F243-F252).
TGF-β 신호는 그의 세포 막 유형 I 및 유형 II 세린/트레오닌 키나제 수용체를 통해 형질도입된다 (Bottinger EP and Bitzer M, J. Am. Soc. Nephrol. 2002; 13: 2600-2610). 수용체 활성화는 그의 다운스트림 신호전달 매개체, Smad2 및 Smad3의 인산화 및 활성화를 유발시킨다 (Liu Y, Kidney International 2006). 인산화된 Smad2/3는 통상 파트너 Smad4에 결합하고, 그 뒤에 핵에 전위되고, 여기에서 이들은 TGF-β-반응성 유전자의 전사를 제어한다 (Liu Y, Kidney International 2006; 69: 213-217; Bottinger EP and Bitzer M, J. Am. Soc. Nephrol. 2002; 13: 2600-2610; Schnaper HW 등, Am. J. Physiol. Renal. Physiol. 2003; 284: F243-F252). TGF-β /Smad 신호전달은, TGF-β 유전자 발현, 잠재적 TGF-β 활성화, 그의 수용체 발현, 및 수용체후 Smad 신호전달을 포함하는, 조절의 다중 수준을 통해 모든 수용체전 및 수용체후 단계에서 조절된다 (Liu Y, Kidney International 2006). 섬유성 신장에서, 다수의 기전은, TGF-β 발현의 유도, TGF-β 단백질의 향상된 번역후 활성화 및 잠재적 복합체로부터 그의 방출을 포함한, 과반응 TGF-β /Smad 신호전달로 이어진다. TGF-β용 수용체는 또한 이환 신장에서 유도된다 (Liu Y, Kidney International 2006; 69: 213-217).
정상 신장에서 Smad 신호전달은, SnoN, Ski, 및 TGIF를 포함하는, Smad 전사 보조억제인자로서 공지된 단백질의 계열에 의해 단단히 구속된다 (Liu Y, Kidney International 2006; 69: 213-217). 다양한 기전을 통해, 이들 Smad 길항제는 효과적으로 Smad-매개된 유전자 전사를 국한시키고, 그렇게 함으로써 원치않는 TGF-β 반응으로부터 조직을 보호한다 (Liu Y, Kidney International 2006; 69: 213-217). 최근에, SnoN 및 Ski가 섬유성 신장에서 점진적으로 줄어드는 것을 입증하였고, Smad 길항제의 손실이 TGF-β 신호를 증폭시키는 중요한 기전이라는 것을 시사한다 (Yang J 등, J. Am. Soc. Nephrol. 2003; 14: 3167-3177).
6.3 신장 섬유증에서 매트릭스-분해 효소
섬유성 신장에서 보여진 과도한 매트릭스 축적이 매트릭스 구성요소의 과잉생산 및 그의 분해에서의 결함 모두로부터 비롯된다는 것이 일반적으로 믿어진다. 상기 견해는 플라스미노겐 활성제 억제제-1 및 매트릭스 메탈로프로테이나제-1의 조직 억제제가 이환 신장에서 종종 상향조절되는 많은 관찰에 의해 지지된다. 신장 조직은 수많은 프로테아제를 생산하고, 여기에서 플라스미노겐/플라스민 및 매트릭스 메탈로프로테이나제 (MMP) 시스템은 매트릭스 단백질의 전체 구성요소를 분해시킬 수 있는 단백분해 네트워크를 구성한다 (Liu Y, Kidney International 2006).
그의 단백분해 능력이 주어지면, 매트릭스-분해 효소는 매트릭스 축적을 감소시키는 것으로 역사적으로 여겨지고, 그렇게 함으로써 부상 이후 신장 섬유증을 약화시킨다. 그러나, 녹아웃 마우스를 이용한 최근 유전적 연구는 생체내 섬유성 병변에 관하여 이들 단백질의 기능의 상이한 및 복잡한 묘사를 표현하였다 (Liu Y, Kidney International 2006). 조직-유형 플라스미노겐 활성제 (tPA)의 제거가, 그의 단백분해 활성과 거의 관련이 없는 것처럼 보이는, 폐쇄성 신병증에서 사이질 섬유증의 발생으로부터 신장을 보호한다는 것이 보고되었다 (Yang J 등, J. Clin. Invest. 2002; 110: 1525-1538). 폐쇄성 신병증에서 tPA의 병원성 효과는 MMP-9 유전자 발현을 유도하기 위한 그의 능력에 주로 좌우된다 (Liu Y, Kidney International 2006). 증가된 MMP-9는, 관형 EMT의 촉진으로 이어지는, 관형 기저막의 완전성을 방해한다. 추가 조사는 tPA가 세포 막 수용체 저밀도 지질단백질 수용체-관련된 단백질-1에 결합할 수 있고, 티로신 잔기상에 그의 인산화를 유도하고, 세포내 신호 전달을 유발시키고, 신장 사이질 섬유아세포에서 MMP-9 유전자 발현을 트랜스-활성화시키는 것을 드러낸다 (Liu Y, Kidney International 2006).
매트릭스 단백질을 직접적으로 분해 및 MMPs를 활성화시킬 수 있는 세린 프로테아제인, 플라스민은 또한 신장 섬유증의 감소에서 유익한 것으로 생각된다 (Liu Y, Kidney International 2006). 그러나, 플라스미노겐 유전자의 녹아웃은 요관 폐색 이후 섬유성 병변을 악화시키지 않는다. 대신에, 플라스민이 부족한 마우스는, 상기 효소의 유의미한 병원성 효과를 시사하는, 감소된 콜라겐 축적을 표현한다 (Edgtton KL 등, Kidney International 2004; 66: 68-76).
MMP-2는 또한 시험관내 관형 EMT를 유도하기 위해 필요하고 충분함이 발견된다 (Cheng S and Lovett DH, Am. J. Pathol. 2003; 162: 1937-1949). MMP-2의 과발현을 가진 트랜스제닉 마우스는 섬유성 병변을 표현한다 (Liu Y, Kidney International 2006). 최근 연구는 또한 MMP-3이, 세포성 반응성 산소 종에서의 증가를 유발하고 EMT를 촉진시키는, Rac1 발현을 유도한다는 것을 입증한다 (Radisky DC 등, Nature 2005; 436: 123-127).
7. 약물-유도된 신장 부상
다양한 시험관내 및 생체내 연구는, 특정 약물의 투여가, 결국, 신장 부상에 세포성 반응을 매개하는, 다양한 MAPK 캐스케이드를 유발하기 위한 자극으로서 작용한다는 것을 보여준다 (Naughton C.A., American Family Physician, vol. 78, no. 6, pp. 743-750, 2008). 정상 MAPK 신호전달 경로의 활성화 및 조절장애는 모든 급성 및 만성 신장 부상에 연루되었다 (Cassidy H 등, Journal of Signal Transduction, vol. 2012, Article ID 463617, 15 pages). 인간에서 신장 생검은, 인간 신장 질환에서 관여를 시사하는, 다양한 신장 병태에서 MAPKs의 상향조절을 보여주었다 (Cassidy H 등, Journal of Signal Transduction, vol. 2012, Article ID 463617, 15 pages).
7.1 항생제-유도된 신장 부상
급성 신장 부상 (AKI)은 항생제 요법의 통상 부작용이다. 몇 개의 연구는 항생제의 몇 개의 상이한 부류에 의해 개시된 항생제-유도된 신장 부상에서 MAPK 신호전달 캐스케이드를 연루시켰다.
예를 들어, Volpini 등은 MAPKs가 겐타마이신으로 치료 이후 급성 신부전의 발병에 관여될 수 있다는 것을 보여주었다 (Volpini R.A. 등, Brazilian Journal of Medical and Biological Research, vol. 39, no. 6, pp. 817-823, 2006). 간단히, 요세관사이질 신염 그리고 조직학적 특징 및 신장 기능과 그의 관계의 진화 동안 신장에서 p-p38 MAPK 및 NF-κ B의 발현은 NF-κ B 억제제의 존재 또는 부재하에 겐타마이신-치료된 랫트에서 조사되었다. 상기 연구에서 수득된 데이터는 p38 MAPK 발현이 겐타마이신-유도된 사이질 신염의 발생 동안 증가되는 것 및 상기 변경이, 겐타마이신-유도된 신장 병변에서 p38 MAPK 경로의 관여를 시사하는, 신장 피질에서 염증 과정 및 NF-κ B 발현의 향상과 관련되는 것을 보여주었다 (Volpini R.A. 등, Brazilian Journal of Medical and Biological Research, vol. 39, no. 6, pp. 817-823, 2006). 마찬가지로, Ozbek 등은 p38-MAPK가 겐타마이신 치료 이후 랫트 신장에서 상향조절되는 것을 알아내었고, 지질-저하 약물, 아토바스타틴을 이용한 조합 치료가 p38-MAPK 및 NF-κ B 발현의 억제를 통해 겐타마이신-유도된 신독성을 완화시켰음을 나타냈다 (Ozbek E. 등, Renal Failure, vol. 31, no. 5, pp. 382-392, 2009).
세포 증식에 관한 신장 LLCPK1 세포에서 반코마이신 노출의 효과를 조사한 연구는 세포 수 및 총 세포성 단백질에서 용량- 및 시간-의존적 증가를 보여주었다 (Cassidy H 등, Journal of Signal Transduction, vol. 2012, Article ID 463617, 15 pages; King D.W. and Smith M.A., Toxicology in Vitro, vol. 18, no. 6, pp. 797-803, 2004). 이들 효과는 MAPK 억제제, PD098059를 이용한 전치료에 의해 저해되었고, 따라서 세포 사이클에 반코마이신-유도된 진입을 예방하였다. 데이터는 반코마이신의 세포 증식성 효과와 MAPK 신호전달 캐스케이드의 유도 사이의 관련을 시사한다 (Cassidy H 등, Journal of Signal Transduction, vol. 2012, Article ID 463617, 15 pages; King D.W. and Smith M.A., Toxicology in Vitro, vol. 18, no. 6, pp. 797-803, 2004).
7.2 칼시뉴린 -억제제-유도된 신장 부상
칼시뉴린 억제제 (CNIs) CsA 및 FK506은 이식 장기 수령체에서 널리 사용된다. 그러나, 신장 동종이식편에서, CsA 및 FK506이 요세관사이질, 뿐만 아니라 혈관사이, 섬유증을 야기한다는 것이 나타났다 (Sutherland B.W. 등, Oncogene, vol. 24, no. 26, pp. 4281-4292, 2005). 신장 동종이식편에서 CNIs의 섬유형성 효과는 TGF-β의 상승된 신장내 발현 및 후속의 과도한 세포외 매트릭스 (ECM) 생성에 의해 우세하게 매개된다 (Shihab F.S. 등, American Journal of Kidney Diseases, vol. 30, no. 1, pp. 71-81, 1997; Ignotz R.A. and Massague J., Journal of Biological Chemistry, vol. 261, no. 9, pp. 4337-4345, 1986; Schnaper H.W. 등, American Journal of Physiology, vol. 284, no. 2, pp. F243-F252, 2003). 랫트 신장 혈관사이 세포를 이용한 연구는 CsA 및 FK-506이 세포 유형-특이적 방식에서 Y-박스-결합 단백질-1 (YB-1) 함유량의 극도로 급속 및 용량- 의존적 증가를 유도한다는 것을 보여주었다. 다른 것들 중에서, 근위 관형 세포에서 TGF-β1 번역을 제어하는 미토겐성 특성을 가진 저온-충격 단백질의 계열의 구성원인, YB-1은 MAPK ERK1/2의 다운스트림 표적이다 (Lu Z.H. 등, Molecular and Cellular Biology, vol. 25, no. 11, pp. 4625-4637, 2005; Fraser D.J. 등, Kidney International, vol. 73, no. 6, pp. 724-732, 2008; Hanssen L. 등, Journal of Immunology, vol. 187, no. 1, pp. 298-308, 2011).
7.3 화학치료제-유도된 신장 부상
암 화학치료제는, 비제한적으로, 하기를 포함한다: 알킬화제 (예를 들면, 사이클로포스파마이드); 항대사물질 (예를 들면, 메토트렉세이트); 식물성 알칼로이드 (예를 들면, 에토포시드); 안트라사이클린 (예를 들면, 독시루비신); 항종양 항생제 (예를 들면, 미토마이신 C); 백금 화합물 (예를 들면, 시스플라틴); 및 탁산 (예를 들면, 탁솔) (Chu E. and Devita Jr. V.T., Eds., Physicians' Cancer Chemotherapy Drug Manual 2001, Jones and Bartlett Publishers, London, UK, 2001). 화학치료제는 신장 기능에 관한 즉각적인 효과를 발휘하는 일부 약물을 이용하여 다양한 방식으로 신독성을 야기할 수 있고 반면에 다른 것은 장기간 사용 이후 신장 부상을 야기하는 누적 효과를 갖는 것으로 공지된다 (Vogelzang N.J., Oncology, vol. 5, no. 10, pp. 97-105, 1991). 예를 들어, 현재까지 가장 성공적인 항신생물성 제제인, 시스플라틴은 투여 10 일후 보통 검출된 임상적으로 측정가능한 신독성을 가진 급성 신장 부상을 야기한다 (Cassidy H 등, Journal of Signal Transduction, vol. 2012, Article ID 463617, 15 pages).
MAPK가 시스플라틴-유도된 신독성에서 중추적 역할을 한다고 여겨진다. Arany 등은 p38 또는 JNK/SAPK 억제가 아닌 ERK가 시스플라틴 유도된 독성을 예방하였음을 보여주었다 (Arany I. 등 American Journal of Physiology, vol. 287, no. 3, pp. F543-F549, 2004). 다른 연구는 p38의 약리적 억제가 독성을 모든 시험관내 및 생체내 예방하였음을 보여주었다 (Ramesh G. and Reeves W.B., American Journal of Physiology, vol. 289, no. 1, pp. F166-F174, 2005; Francescato H.D.C. 등, Life Sciences, vol. 84, no. 17-18, pp. 590-597, 2009). JNK/SAPK 억제가 생체내 시스플라틴-유도된 신독성에서 유의미한 감소를 초래하는 것이 또한 나타났다 (Francescato H.D.C. 등, Nephrology Dialysis Transplantation, vol. 22, no. 8, pp. 2138-2148, 2007). Pabla 등은 시스플라틴 신독성의 결정적 조절물질로서 PKCδ를 확인하였다. 데이터는 시스플라틴 신독성 동안 Src가 마우스 신장 용해물에서 PKCδ와 상호작용하였고, 인산화하였고, 그리고 활성화하였음을 보여주었다. 활성화 이후, PKCδ는 신장 세포 세포자멸사를 유도하기 위해 p53이 아닌 MAPKs를 조절하였다. 따라서, PKCδ의 억제는, 약리적으로 또는 유전자 상으로, 시스플라틴 치료 동안 신장 기능을 보전하는, 신장 세포 세포자멸사 및 조직 손상을 약화시켰다. 반대로, PKCδ의 억제는 다중 암 세포주에서 시스플라틴-유도된 세포 사멸을 향상시켰고, 몇 개의 이종이식 및 동계의 마우스 종양 모델에서 시스플라틴의 화학치료 효과를 향상시키면서 신독성으로부터 신장을 보호하였다 (Pabla N. 등, Journal of Clinical Investigation, vol. 121, no. 7, pp. 2709-2722, 2011; Cassidy H 등, Journal of Signal Transduction, vol. 2012, Article ID 463617, 15 pages).
7.4 비스테로이드 항-염증성 약물 ( NSAID )-유도된 신장 부상
비스테로이드 항-염증성 약물 (NSAIDs)은 하기를 포함한다: 카복실산 (예를 들면, 아스피린); 아세트산 (예를 들면, 디클로페낙); 프로피온산 (예를 들면, 이부프로펜 및 케토프로펜); 및 Cox-2 억제제 (예를 들면, 셀레콕십). NSAIDs는 급성 관형 괴사, 급성 요세관사이질 신염, 사구체신염, 신장 유두상 괴사, 만성 신부전, 염 및 물 체류, 고혈압, 및 고칼륨혈증을 포함한 신독성의 범위를 갖는 신독성인 것으로 공지된다 (Perazella M.A. and Tray K., American Journal of Medicine, vol. 111, no. 1, pp. 64-67, 2001; Ejaz P. 등, Journal of Association of Physicians of India, vol. 52, pp. 632-640, 2004; Schier R.W. and Henrich W.L., Journal of the American Medical Association, vol. 251, no. 10, pp. 1301-1302, 1984).
Hou 등은 셀레콕십-자극된 사구체 혈관사이 세포에서 스트레스 마커, 헴 옥시게나제-1 (HO-1)의 발현을 평가함으로써 NSAIDs에 의해 유도된 신장 부상의 분자 기준을 조사하였다 (Ho C.C. 등, Annals of the New York Academy of Sciences, vol. 1042, pp. 235-245, 2005). 셀레콕십을 이용한 치료는 HO-1 발현의 농도- 및 시간-의존적 증가를 초래하였다 (Ho C.C. 등, Annals of the New York Academy of Sciences, vol. 1042, pp. 235-245, 2005). 반대로 N-아세틸시스테인, 자유 라디칼 포착제를 이용한 치료는, 반응성 산소 종 (ROS)의 관여를 시사한, HO-1 발현을 강력하게 감소시켰다 (Ho C.C. 등, Annals of the New York Academy of Sciences, vol. 1042, pp. 235-245, 2005). 다양한 MAPK 억제제를 이용한 치료는 오직 특이적 JNK 억제제가 셀레콕십-유도된 HO-1 발현을 약화시켰음을 보여주었다 (Ho C.C. 등, Annals of the New York Academy of Sciences, vol. 1042, pp. 235-245, 2005). 키나제 검정은 NSAID 치료 이후 c-JNK의 증가된 인산화 및 활성화를 입증하였다 (Ho C.C. 등, Annals of the New York Academy of Sciences, vol. 1042, pp. 235-245, 2005). PI-3K 특이적 억제제를 이용한 치료는, PDK-1 다운스트림 기질 Akt/단백질 키나제 B (PKB)의 인산화의 억제와 상관된, HO-1 발현의 향상을 예방하였다 (Ho C.C. 등, Annals of the New York Academy of Sciences, vol. 1042, pp. 235-245, 2005). 상기 연구의 결과는 사구체 혈관사이 세포에서 셀레콕십-유도된 HO-1 발현이 JNK-PI-3K 캐스케이드를 통해 ROS에 의해 매개될 수 있음을 시사하였다 (Ho C.C. 등, Annals of the New York Academy of Sciences, vol. 1042, pp. 235-245, 2005).
8. 혈관 섬유증
혈관 섬유증은, 세포외 매트릭스 (ECM)의 과도한 침착에 기인하는, 감소된 내강 직경 및 동맥 벽 증점제를 특징으로 한다. 혈관 평활근 세포 (VSMC)의 증식, ECM의 축적 및 매트릭스 분해의 억제를 관여한다. 레닌-안지오텐신-알도스테론 시스템 (RAAS), 산화 스트레스, 염증성 인자, 성장 인자 및 내피-유도된 사이토카인 분비의 불균형과 관련된다. 특이적으로, 안지오텐신 II (Ang II) 및 알도스테론 (RAAS의 순환 효과기 호르몬)은 혈관 섬유증의 병리생리학에 연루되었다. 형질전환 성장 인자-베타 (TGF-베타)는 다른 것 중에서 결합 조직 성장 인자 (CTGF) 및 섬유아세포 성장 인자의 상향-조절을 통해 ECM 축적 및 혈관 재생에서 중대한 역할을 하는 것으로 나타났다. 매트릭스 메탈로프로테이나제 (MMPs)와 메탈로프로테이나제의 조직 억제제 (TIMPs) 사이의 불균형은 콜라겐 축적 및 부정적인 매트릭스 재생을 초래한다. 페록시솜 증식체-활성화된 수용체 감마 (PPAR 감마)의 이상 발현 또는 기능은 또한 병리적 섬유증 및 혈관 재생의 진행에 기여한다고 보고되었다 (Lan T-H 등, Cardiovascular Pathology 22 (2013) 401-407).
고혈압, 고혈당증, 이상지질혈증 및 고호모시스테인혈증 (HHcy)을 포함한, 심혈관 질환과 관련된 위험 인자가 또한 혈관 섬유증의 개시 및 진행 인자로서 작용한다는 것이 시사되었다 (Lan T-H 등, Cardiovascular Pathology 22 (2013) 401-407).
8.1. 혈관 섬유증의 발병
8.1.1. 레닌- 안지오텐신 -알도스테론 시스템 ( RAAS )
RAAS는 혈관 재생의 발생에서 필수적인 연결 중 하나로서 부각되었다 (Sun Y, Congest. Heart Fail. 2002;8:11-6). RAAS의 순환 효과기 호르몬인, 안지오텐신 II (Ang II) 및 알도스테론은 혈관 섬유증의 병리생리학을 책임지는 것으로서 기술적으로 인식된다.
RAAS의 주요한 효과기 호르몬인, Ang II는 혈관수축 및 혈액 압력 조절의 즉각적인 생리적 효과를 매개하고, 뿐만 아니라 혈관 세포의 세포 성장/세포자멸사, VSMCs의 이동, 염증성 반응 및 ECM 재생을 포함한, 혈관 병리생리학에 연루된 많은 과정을 조절한다 (Ruiz-Ortega M 등, Hypertension 2001;38:1382-7). Ang II는 2개의 주요 특이적 수용체, AT1 및 AT2를 통해 작용한다. AT1 수용체에 Ang II의 결합은, 차례로 맥관구조에서 Ang II 병리적 효과를 조절하는, 표피 성장 인자 수용체 (EGFR), 혈소판-유래 성장 인자 수용체 (PDGFR), 인슐린 수용체, c-Src 계열 키나제, Ca2+-의존적 프롤린-풍부 티로신 키나제 2 (Pyk2), 초점 접착 키나제 (FAK) 및 야누스 키나제 (JAK)를 포함한, 일련의 신호전달 캐스케이드를 활성화시킨다 (Hunyady L, Catt KJ, Mol Endocrinol 2006;20: 953-70). AT1은 또한, ERK1/2, p38 MAPK, 및 c-Jun NH2-말단 키나제 (JNK)를 포함한, PKC 및 MAPKs의 활성화에 의해 세포 성장 및 비대에 연루되었다 (Suzuki H 등, Curr Med Chem Cardiovasc Hematol Agents 2005;3:305-22). Ang II-매개된 EGFR 활성화는 Src-의존적, 산화환원-감수성 방식에서, 그리고 또한 칼슘-의존적 및-독립적 경로에 의해 발생한다 (Eguchi S 등, J Biol Chem 1998;273:8890-6; Ushio-Fukai M 등, Arterioscler Thromb Vasc Biol 2001;21:489-95). 증거는 Ang II가 PDGFβ-R에 티로신-인산화된 Shc의 결합을 통해 PDGF-β 수용체 (PDGFβ-R)의 인산화를 자극시킨다는 것을 시사한다 (Heeneman S 등, J Biol Chem 2000;275: 15926-32). Ang II는 또한, 다운스트림 효과기 (PI3K, PDK1, Akt)로부터 짝풀림 및 프로테아솜 경로에서 분해용 표적화 모두에 의해 인슐린 수용체 기질 (IRS-1) 불활성화를 야기하는, 인슐린 수용체 β-서브유닛의 세린 인산화를 증가시키는 것으로 나타났다 (Folli F 등, J Clin Invest 1997;100: 2158-69; Natarajan R 등, Hypertension 1999;33:378-84). Ang II는 몇 개의 매개체, 예컨대 TGF-베타, 연결하는 조직 성장 인자 (CTGF), 사이토카인 (예를 들면, IL-6, TNF-알파), 및 단핵구 화학유인물질 단백질 유형 1 (MCP-1)의 세포성 증식 및 ECM 합성 및 유도를 촉진시킨다. Ang II-유도된 ECM 생산이 TGF-β 및 그의 다운스트림 매개체 CTGF의 상향-조절에 의해 주로 매개되는 것이 일반적으로 허용된다 (Border WA, Noble NA, Hypertension 1998;31:181-8; Wolf G, Kidney Int 2006;70:1914-9). Ang II는 PKC 및 p38 MAPK-의존적 경로를 통해 TGF-β1 프로모터의 활성제 단백질-1 (AP-1)의 결합 부위에 핵 단백질의 결합을 활성화시킨다. 최근 연구는 Ang II가 또한 TGF-베타-독립적인 Smad 신호전달 경로를 통해 CTGF 발현을 유도하고, 혈관 벽의 약화로 이어지는, 매트릭스 분해에 관여된 MMPs의 생산을 증가시킨다는 것을 보여주었다 (Rodriguez-Vita J 등, Circulation 2005;111:2509-17; Yang F 등, Hypertension 2009; 54:877-84). Ang II는 알도스테론 생산을 자극하는 것으로 공지되고, 따라서 섬유증 및 콜라겐 형성을 촉진시킨다 (Brilla CG 등, J Mol Cell Cardiol 1994;26:809-20).
알도스테론은, Ang II 수용체의 상향조절, TGF-β 및 CTGF 합성의 자극, MMPs 활성의 자극, 및 VSMC 비대 및 내피 기능이상에서 참여를 포함한, 몇 개의 기전을 통해 섬유증 및 콜라겐 형성을 촉진시킨다 (Epstein M, Nephrol Dial Transplant 2003;18:1984-92). 알도스테론이, 모든 p38 MAPK 캐스케이드 및 염류코르티코이드 수용체를 통해 CTGF 발현의 유도 및 매트릭스 분해의 억제에 의해 ECM 축적에서 연루되는, 플라스미노겐 활성제의 주요 생리적 억제제인, 플라스미노겐 활성제 억제제-1 (PAI-1)의 발현을 자극한다는 것이 보고되었다 (Brown NJ, 등, Kidney Int 2000;58:1219-27; Lee YS 등, J Korean Med Sci 2004;19: 805-11). 알도스테론은 염류코르티코이드 수용체, PKC의 활성화, 및 MEK/ERK 경로의 반응성 산소 종 (ROS)-의존적 활성화를 통해 성인 랫트 심실 근세포에서 MMP 활성을 유도하는 것으로 나타났다 (Rude MK 등, Hypertension 2005;46:555-61).
8.1.2. 형질전환 성장 인자-β ( TGF -β)
형질전환 성장 인자 (TGF)-β는 큰 슈퍼패밀리에 속하는 도처에 발현된 사이토카인이고, 이들 중 TGF-β1은 ECM 재생에서 가장 빈번하게 상향-조절된다 (Massague J 등, Cell 2000;103:295-309). TGF-β는 막통과 세린/트레오닌 키나제의 2개의 유형, 유형 I 수용체 및 유형 II 수용체의 헤테로머 세포-표면 복합체를 통해 신호한다 (Derynck R 등, Nat Genet 2001;29:117-2). 유형 II 수용체에 의해 활성화되는, 유형 I 수용체 인산화는 다운스트림 표적 단백질의 활성화에 필수적이다 (Derynck R, Feng XH, Biochim Biophys Acta 1997;1333:F105-50).
TGF-β는 Smads로 불리는 전사 인자를 통해 신호를 우세하게 전송한다 (Massague J 등, Genes Dev 2005;19: 2783-810.). Smad2 및 Smad3은 TGF-베타/액티빈 경로의 특이적 매개체이고, 반면에 Smad1, Smad5 및 Smad8은 I-Smad (Smad6 및 Smad7) 활성화를 통해 VSMC 증식을 억제하는 골 형성 단백질 (BMP) 신호전달 (특히 BMP-7)에 관여된다 (Singh NN, Ramji DP, Cytokine Growth Factor Rev 2006;17:487-99). 연구는 Smad6의 과발현이 BMP 수용체 신호전달을 선택적으로 억제시킬 수 있고 반면에 Smad7이 모든 BMP 및 TGF-베타/액티빈 수용체 신호전달을 억제하는 것을 보여주었다 (Nakao A 등, Trends Mol Med 2002;8: 361-3). TGF-베타-유도된 피브로넥틴, 콜라겐 및 CTGF 발현의 억제를 초래하는, Smad7 발현은 또한 EGF 수용체의 활성화, 전사의 신호 변환체 및 활성제 (STAT)를 통한 IL-감마 신호전달, 및 NF-Κb의 TNF-알파 유도된 활성화에 의해 유도될 수 있다 (Wang M 등, Arterioscler Thromb Vasc Biol 2006;26:1503-9; Ikedo H 등, Int J Mol Med 2003;11: 645-50.).
Smad 경로에 더하여, 비-Smad 경로는 또한 TGF-베타 신호전달에 참여하고 다른 주요 신호전달 경로와 크로스토크용 노드로서 작용한다 (Ruiz-Ortega M 등, Cardiovasc Res 2007;74: 196-206; Bobik A, Arterioscler Thromb Vasc Biol 2006;26: 1712-20). JNK/p38, Erk/MAPK, Rho-유사 GTPase, 및 PI3/Akt 경로는 TGF-β의 가변 효과를 가능하게는 설명하는 다운스트림 세포성 반응을 강화, 약화 또는 조절한다고 여겨진다 (Zhang F 등, J Biol Chem 2009;284:17564-74). TGF-β는, 고혈압, 재협착증, 죽상경화증, 심장 비대증, 및 심부전을 포함한, 많은 심혈관 질환의 발병에 참여한다. TGF-β는, 성장 인자 (예를 들면, CTGF, FGF), 관련된 유전자 (예를 들면, c-myc, cjun, junBJI, p53) 및 PAI-1을 포함한, 몇 개의 제제의 생산의 상향조절을 통해 ECM 축적 및 혈관 재생에서 중대한 역할을 한다 (Perbal B, Lancet 2004;363: 62-4; Hayashida T 등, FASEB J 2003;17:1576-8; Samarakoon R 등, J Cell Physiol 2005;204:236-46; Seay U 등, J Pharmacol Exp Ther 2005;315:1005-12). 안지오텐신 II, 기계적 스트레스, 엔도텔린-I, 높은 글루코오스, 온도 및 pH의 극값, 스테로이드, 및 반응성 산소 종은 혈관 섬유증의 매개체로서 TGF-β 활성화를 자극시킨다는 것이 알려졌다 (Ruiz-Ortega M 등, Curr Hypertens Rep 2003;5: 73-9; Li JH 등, Kidney Int 2003;63: 2010-9.). 또한, MMPs (예컨대 MMP-2 및 -9)는, TIMP를 자극시키는, TGF-β의 방출을 향상시키고, 궁극적으로 ECM (즉, ECM 축적) 및 혈관 재생의 억제를 초래한다 (Derynck R, Zhang YE, Nature 2003;425:577-84).
8.1.3. 결합 조직 성장 인자 ( CTGF )
강력한 전섬유성 성장 인자인, CTGF는 섬유아세포 증식, 세포성 접착, 혈관신생 및 ECM 합성에 연루되었다 (Ruperez M 등, Circulation 2003;108:1499-505). CTGF는, 죽상경화증의 발생 및 진행에서 역할을 할 수 있는, ECM의 VSMC 증식, 이동, 및 생산을 촉진시킨다 (Leask A 등, Curr Rheumatol Rep 2002;4: 136-42). CTGF 발현은, TGF-β, TNF-α, cAMP, 높은 글루코오스, 덱사메타손, 인자 VIIa, 및 기계적 스트레스를 포함한, 몇 개의 제제에 의해 조절된다 (Lau LF, Lam SC, Exp Cell Res 1999;248: 44-57). TGF-β-유도된 CTGF 생산은, Smads, Ras/MEK/ Erk, Ap-1/JNK, PKC, 및 Tyr을 포함한, 몇 개의 신호 경로와 관여되고, 그의 발현은 TGF-β 다운-조절을 통해 TNF-α, cAMP, PGE2, IL-4 및 PPAR에 의해 감소될 수 있다 (Leask A 등, J Biol Chem 2003;278: 13008-15; Leask A, Abraham DJ, Biochem Cell Biol 2003;81: 355-63). CTGF는 또한 MMP-2의 발현을 증가시키는 것으로 보인다 (Fan WH, Karnovsky MJ, J Biol Chem 2002;277: 9800-5). 1차 혈관사이 세포에 CTGF의 부가가, Src의 동원 및 p42/44 MAPK 및 단백질 키나제 B의 인산화와 관련되었던, 피브로넥틴 생산, 세포 이동, 및 세포골격 재배열을 유도하였다는 것이 보고되었다 (Crean JK et al, J Biol Chem 2002;277:44187-94).
8.1.4. 매트릭스 메탈로프로테이나제 ( MMPs )
시스테인 프로테이나제, 아스파르트산 프로테이나제, 및 세린 프로테이나제와 함께, MMPs는 ECM 및 기저막 (BMs) 분해에 관여된 단백분해 효소이다 (Lan T-H 등, Cardiovascular Pathology 22 (2013) 401-407). MMPs는 간 간경변, 섬유성 폐 질환, 귀경화증, 죽상경화증, 및 다발성 경화증에서와 같이 섬유증의 생리학에서 중요한 역할을 한다. MMPs는 ECM 단백질의 파괴를 통해 파열되기 쉬운 불안정한 표현형으로의 안정한 죽상경화성 병변의 진행을 매개한다고 생각된다 (Lan T-H 등, Cardiovascular Pathology 22 (2013) 401-407). MMP-1, MMP-2, MMP-3 및 MMP-9는, 죽상판 파열, 급성 혈전증, 및 SMC 증식 및 이동으로 이어지는, 내막에서 결합 조직 매트릭스의 약화에 참여한다 (Amalinei C 등, Rom J Morphol Embryol 2010;51: 215-28). 염증성 세포의 누출 동안 EC 기저막의 MMP 분해는 플라즈마 단백질의 증가된 유입과 함께 감소된 내피 장벽 기능에 기여할 수 있다. 전체 이들 상호작용은 대식세포에서 MMPs의 생산을 증가시키는 것으로 나타났고, 또한, 추가로 구조적 변화를 용이하게 할 수 있고 그의 성장을 가능하게 할 수 있는 죽상경화성 병변의 발생을 초래하는 분비된 MMP 자이모겐의 활성화용 기전 및 인접하는 세포에서 MMP 생산용 자극을 제공할 수 있다 (Galis ZS, Khatri JJ, Circ Res 2002;90: 251-62).
대부분의 MMPs의 발현은 특정 생리적 및 병리적 재생 과정 동안 상향-조절되고, 다양한 염증성 사이토카인, 호르몬, 및 성장 인자, 예컨대 IL-1, IL-6, TNF-α, EGF, PDGF, 염기성 섬유아세포 성장 인자 (bFGF), 및 CD40 [111-113]에 의해 매개된다. TGF-β는 MMP-2 및 MMP-9의 발현을 상향-조절시키고, 반면에 MMP-1 및 MMP-3의 발현을 감소시킨다 (Mauviel A, J Cell Biochem 1993;53: 288-95).
완전히 활성화된 MMPs는 메탈로프로테이나제의 조직 억제제 (TIMPs)에 의해 저해될 수 있다. 심근 MMPs와 TIMPs 사이의 불균형은 콜라겐 축적, 부정적인 매트릭스 재생 및 반응성 사이질 섬유증을 초래한다 (Nagase H 등, Cardiovasc Res 2006;69: 562-73).
8.1.5. 페록시솜 증식체 -활성화된 수용체 감마 ( PPARγ )
PPARγ의 이상 발현 또는 기능이 병리적 섬유증 및 혈관 재생의 진행에 기여한다고 보고되었다 (Wei J 등, Curr Opin Rheumatol 2010;22: 671-6). 콜라겐 및 피브로넥틴 합성의 TGF-β 유도된 자극 폐지에 관한 PPARγ의 길항적 효과 및 TGF-β 및 CTGF를 포함한 섬유성 성장 인자의 분비는 섬유형성에서 PPARγ의 항-섬유성 역할을 드러냈다 (Ghosh AK 등, Arthritis Rheum 2004;50: 1305-18; Burgess HA 등, Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 2005;288: L1146-53). PPARγ가 p300 전사 공-활성제의 표적화에 의해 Smad-의존적 콜라겐 자극을 폐지하는 것이 관측되었다 (Ghosh AK 등, FASEB J 2009;23: 2968-77). PPARγ-독립적 경로가 또한, 섬유아세포 이동의 억제, 지방세포 분화 및 근섬유아세포 전이를 포함한, PPARγ 리간드에 의해 유발된 항-섬유성 효과에서 관여될 수 있다는 것이 가정되었다 (Lan T-H 등, Cardiovascular Pathology 22 (2013) 401-407).
9. 섬유성 질환 또는 병태의 치료를 위한 현행 및 신흥 치료적 접근법
섬유성 질환을 치료하기 위해 현재 사용되는 치료제는 Datta 등, British Journal of Pharmacology, 163: 141-172, 2011; 본원에서 참고로 편입됨)에 개시된다. 치료제의 비-제한 예는, 비제한적으로, 하기를 포함한다: 정제된 소 유형 V 콜라겐 (예를 들면, IW-001; ImmuneWorks; United Therapeutics), IL-13 수용체 길항제 (예를 들면, QAX576; Novartis), 단백질 티로신 키나제 억제제 (예를 들면, 이마티닙 (Gleevec®); Craig Daniels/Novartis), 내피 수용체 길항제 (예를 들면, ACT-064992 (마시텐탄); Actelion), 이중 엔도텔린 수용체 길항제 (예를 들면, 보센탄 (Tracleer®); Actelion), 프로스타사이클린 유사체 (흡입된 일로프로스트 (예를 들면, Ventavis®); Actelion), 항-CTGF 모노클로날 항체 (예를 들면, FG-3019), 엔도텔린 수용체 길항제 (A-선택적) (예를 들면, 암브리센탄 (Letairis®), Gilead), AB0024 (Arresto), 라이실 옥시다제-유사 2 (LOXL2) 모노클로날 항체 (예를 들면, GS-6624 (예전에 AB0024); Gilead), c-Jun N-말단 키나제 (JNK) 억제제 (예를 들면, CC-930; Celgene), 피르페니돈 (예를 들면, Esbriet® (InterMune), Pirespa® (Shionogi)), IFN-γ1b (예를 들면, Actimmune®; InterMune), 전체 3개 TGF-β 동형체에 대한 범-중화 IgG4 인간 항체 (예를 들면, GC1008; Genzyme), TGF-β 활성화 억제제 (예를 들면, Stromedix (STX-100)) 재조합 인간 펜트락신-2 단백질 (rhPTX-2) (예를 들면, PRM151; Promedior), 이중특이적 IL4/IL13 항체 (예를 들면, SAR156597; Sanofi), 인간화된 모노클로날 항체 표적화 인테그린 αvβ6 (BIBF 1120; Boehringer Ingelheim), N-아세틸시스테인 (Zambon SpA), 실데나필 (Viagra®; ), TNF 길항제 (예를 들면, 에타네르셉트 (Enbrel®); Pfizer), 글루코코르티코이드 (예를 들면, 프레드니손, 부데소니드, 모메타손 푸로에이트, 플루티카손 프로피오네이트, 및 플루티카손 푸로에이트), 기관지확장제 (예를 들면, 류코트리엔 변형제 (예를 들면, 몬텔루카스트 (SINGUAIR®)), 항콜린작용성 기관지확장제 (예를 들면, 이프라트로피움 브로마이드 및 티오트로피움), 단기 작용 β2-작용제 (예를 들면, 이소에타린 메실레이트 (Bronkometer®), 아드레날린, 살부탄올/알부테롤, 및 테르부탈린), 지속성 β2-작용제 (예를 들면, 살메테롤, 포르모테롤, 인데카테롤 (Onbrez®), 및 비제한적으로, SYMBICORT® (모든 부데소니드 및 포르모테롤 함유), 코르티코스테로이드 (예를 들면, 프레드니손, 부데소니드, 모메타손 푸로에이트), 메틸화된 잔틴 및 그의 유도체 (예를 들면, 카페인, 아미노파일린, IBMX, 파라잔틴, 펜톡시파일린, 테오브롬, 및 테오필린)를 포함한 조합 기관지확장제, 중성구 엘라스타제 억제제 (예를 들면, ONO-5046, MR-889, L-694,458, CE-1037, GW-311616, 및 TEI-8362, 및 전이-상태 억제제, 예컨대 ONO-6818, AE-3763, FK-706, ICI-200,880, ZD-0892 및 ZD-8321), 포스포디에스테라제 억제제 (예를 들면, 로플루밀라스트 (DAXAS®; Daliresp®), 실로밀라스트 (Ariflo®, SB-207499) 및 소포스부비르 (Sovaldi®).
9.1. 간 섬유증용 현행 요법
간 섬유증의 이해에서 그리고 요법에 대한 표적 한정에서 유의미한 진전에도 불구하고, 제한된 수의 항-섬유성 약물은 진전된 간 질환을 가진 환자에서 임상 사용에 대하여 승인되었다 (Mormone E. 등, Chem. Biol. Interact. 2011 September 30; 193(3): 225-231). 확립된 섬유증의 퇴행은 유효한 인터페론 요법 처리된 만성 간 질환을 가진 선택된 개인에서 달성될 수 있다 (Shiratori Y, 등, Ann. Intern. Med. 2000; 132(7): 517-524). 그러나, 환자의 대형 코호트는 종래 치료에 반응하지 않고 따라서 섬유증의 간경변으로의 진행에 대한 위험이 남아 있다 (Mormone E. 등, Chem. Biol. Interact. 2011 September 30; 193(3): 225-231).
콜히친 및 말로틸레이트를 포함한, 포텐셜 항섬유 활성을 가진 몇 개의 화합물은 인간 시험에서 연구되었지만, 그러나 유효하지 않은 것으로 나타났다 (Brenner D A and Alcorn J M, Semin. Liver Dis. 1990; 10(1): 75-83; Takase S, 등, Gastroenterol. Jpn., 1988; 23(6): 639-645). 많은 제제 예컨대 말로틸레이트, 게니스테인, 쿠르쿠민 및 실리마린은 시험관내 및 실험적인 동물 모델에서 유효한 것으로 보여졌다 (Takase S, 등, Gastroenterol Jpn. 1988; 23(6): 639-645; Fu Y M, 등, Mol. Pharm., 2008; 3(2): 399-409; George J, 등, Biomedicine, 2006; 26(3-4): 18-26). 상이한 기계론적인 수준에서 작동하는 조합 요법이 블록 HSC 활성화 및 간 섬유증의 발병에 더욱 적절할 수 있다 (Mormone E. 등, Chem. Biol. Interact. 2011 September 30; 193(3): 225-231).
10. 키나제 및 인산화
키나제는 포스페이트 공여체(보통 아데노신-5'-삼인산(ATP))로부터 수신체 기질로의 포스포릴 이동 반응을 촉매하는 도처에 존재하는 효소 그룹이다. 모든 키나제가 본질적으로 동일한 포스포릴 이동 반응을 촉매하지만, 이들은 이들의 기질 특이성, 구조, 및 이들이 참여하는 경로에서 현저한 다양성을 나타낸다. 모든 이용가능한 키나제 서열(대략 60,000 개 서열)의 최근 분류는 키나제가 25 개의 상동성(공통 선조로부터 유도됨을 의미) 단백질 패밀리로 그룹화될 수 있음을 시사한다. 이들 키나제 패밀리는 구조적 폴딩의 유사성에 기반하여 12 개 폴딩 그룹으로 어셈블리된다. 게다가, 25 개 패밀리 중 22 개(모든 서열의 대략 98.8%)는 구조적 폴딩이 공지된 10 개의 폴딩 그룹에 속한다. 다른 3 개 패밀리 중, 폴리포스페이트 키나제는 뚜렷이 다른 폴딩 그룹을 형성하며, 나머지 2 개 패밀리는 모두 내재성 막 키나제이고 최종 폴딩 그룹을 이룬다. 이들 폴딩 그룹에는 일부 가장 널리 분포된 단백질 폴딩, 예컨대 Rossmann-유사 폴딩(β-α-β-α-β의 위상적 순서로 3 개 또는 그 초과의 평행한 β 가닥이 2 개의 α 나선에 의해 연결됨), 페레독신-유사 폴딩(그 골격을 따라 특징적인 βαββαβ 2 차 구조를 갖는 일반 α+β 단백질 폴딩), TIM-배럴 폴딩(펩타이드 골격을 따라 교대하는 8 개의 α-나선 및 8 개의 평행한 β-가닥으로 구성된 보존된 단백질 폴딩을 의미), 및 역평행 β-배럴 폴딩(베타 배럴이 꼬이고 말려서 제1 가닥이 마지막 가닥으로 수소 결합되는 폐쇄된 구조를 형성하는 큰 베타-시트임)뿐만 아니라 단백질 구조의 모든 주요 클래스(모두 α, 모두 β, α+β, α/β)가 포함된다. 하나의 폴딩 그룹 내에서, 각 패밀리의 뉴클레오타이드-결합 도메인의 코어는 동일한 구조를 가지며, 단백질 코어의 위상은 동일하거나 순환 치환에 의해 관련된다. 하나의 폴딩 그룹 내 패밀리 간 상동성이 시사되지는 않는다.
그룹 I(23,124 서열) 키나제는 단백질 S/T-Y 키나제, 비정형 단백질 키나제, 지질 키나제, 및 ATP 파악 효소를 편입하며, 추가로 단백질 S/T-Y 키나제, 및 비정형 단백질 키나제 패밀리(22,074 서열)를 포함한다. 이들 키나제에는 하기가 포함된다: 콜린 키나제(EC 2.7.1.32); 단백질 키나제(EC 2.7.137); 포스포릴라제 키나제(EC 2.7.1.38); 호모세린 키나제(EC 2.7.1.39); I-포스파티딜이노시톨 4-키나제(EC 2.7.1.67); 스트렙토마이신 6-키나제(EC 2.7.1.72); 에탄올아민 키나제(EC 2.7.1.82); 스트렙토마이신 3'-키나제(EC 2.7.1.87); 카나마이신 키나제(EC 2.7.1.95); 5-메틸티오리보스 키나제(EC 2.7.1.100); 비오마이신 키나제(EC 2.7.1.103); [하이드록시메틸글루타릴-CoA 환원효소(NADPH2)] 키나제(EC 2.7.1.109); 단백질-티로신 키나제(EC 2.7.1.112); [이소시트레이트 탈수소효소(NADP+)] 키나제(EC 2.7.1.116); [미오신 경쇄] 키나제(EC 2.7.1.117); 하이그로마이신-B 키나제(EC 2.7.1.119); 칼슘/칼모듈린-의존적 단백질 키나제(EC 2.7.1.123); 로돕신 키나제(EC 2.7.1.125); [베타-아드레날린-수용체] 키나제(EC 2.7.1.126); [미오신 중쇄] 키나제(EC 2.7.1.129); [타우 단백질] 키나제(EC 2.7.1.135); 매크롤라이드 2'-키나제(EC 2.7.1.136); I-포스파티딜이노시톨 3-키나제(EC 2.7.1.137); [RNA-폴리머라제]-서브유닛 키나제(EC 2.7.1.141); 포스파티딜이노시톨-4,5-비스포스페이트 3-키나제(EC 2.7.1.153); 및 포스파티딜이노시톨-4-포스페이트 3-키나제(EC 2.7.1.154). 그룹 I은 추가로 지질 키나제 패밀리(321 서열)를 포함한다. 이들 키나제에는 하기가 포함된다: I-포스파티딜이노시톨-4-포스페이트 5-키나제(EC 2.7.1.68); I D-미오-이노시톨-삼인산 3-키나제(EC 2.7.1.127); 이노시톨-테트라키스포스페이트 5-키나제(EC 2.7.1.140); I-포스파티딜이노시톨-5-포스페이트 4-키나제(EC 2.7.1.149); I-포스파티딜이노시톨-3-포스페이트 5-키나제(EC 2.7.1.150); 이노시톨-폴리포스페이트 멀티키나제(EC 2.7.1.151); 및 이노시톨-헥사키포스페이트 키나제(EC 2.7.4.21). 그룹 I은 추가로 이노시톨-테트라키스포스페이트 I-키나제(EC 2.7.1.134); 피루베이트, 포스페이트 디키나제(EC 2.7.9.1); 및 피루베이트, 물 디키나제(EC 2.7.9.2)가 포함되는 ATP-파악 키나제(729 서열)를 포함한다.
그룹 II(17,071 서열) 키나제는 Rossman-유사 키나제를 편입한다. 그룹 II는 P-루프 키나제 패밀리(7,732 서열)를 포함한다. 이들에는 글루코노키나제(EC 2.7.1.12); 포스포리불로키나제(EC 2.7.1.19); 티미딘 키나제(EC 2.7.1.21); 리보실니코틴아미드 키나제(EC 2.7.1.22); 데포스포-CoA 키나제(EC 2.7.1.24); 아데닐릴설페이트 키나제(EC 2.7.1.25); 판토테네이트 키나제(EC 2.7.1.33); 단백질 키나제(박테리아)(EC 2.7.1.37); 우리딘 키나제(EC 2.7.1.48); 시키메이트 키나제(EC 2.7.1.71); 데옥시시티딘 키나제(EC 2.7.1.74); 데옥시아데노신 키나제(EC 2.7.1.76); 폴리뉴클레오타이드 5'-하이드록실-키나제(EC 2.7.1.78); 6-포스포프룩토-2-키나제(EC 2.7.1.105); 데옥시구아노신 키나제(EC 2.7.1.113); 테트라아실디사카라이드 4'-키나제(EC 2.7.1.130); 데옥시뉴클레오사이드 키나제(EC 2.7.1.145); 아데노실코빈아미드 키나제(EC 2.7.1.156); 폴리포스페이트 키나제(EC 2.7.4.1); 포스포메발로네이트 키나제(EC 2.7.4.2); 아데닐레이트 키나제(EC 2.7.4.3); 뉴클레오사이드-포스페이트 키나제(EC 2.7.4.4); 구아닐레이트 키나제(EC 2.7.4.8); 티미딜레이트 키나제(EC 2.7.4.9); 뉴클레오사이드-삼인산-아데닐레이트 키나제(EC 2.7.4.10); (데옥시)뉴클레오사이드-포스페이트 키나제(EC 2.7.4.13); 사이티딜레이트 키나제(EC 2.7.4.14); 및 우리딜레이트 키나제(EC 2.7.4.22)가 포함된다. 그룹 II는 추가로, 포스포에놀피루베이트 카복시키나제 패밀리(815 서열)를 포함한다. 이들 효소에는 단백질 키나제(HPr 키나제/포스파타제)(EC 2.7.1.37); 포스포에놀피루베이트 카복시키나제(GTP)(EC 4.1.1.32); 및 포스포에놀피루베이트 카복시키나제(ATP)(EC 4.1.1.49)가 포함된다. 그룹 II는 추가로, 포스포글리세레이트 키나제(1,351 서열) 패밀리를 포함한다. 이들 효소에는 포스포글리세레이트 키나제(EC 2.7.2.3) 및 포스포글리세레이트 키나제(GTP)(EC 2.7.2.10)가 포함된다. 그룹 II는 추가로, 아스파르토키나제 패밀리(2,171 서열)를 포함한다. 이들 효소에는 카바메이트 키나제(EC 2.7.2.2); 아스파르테이트 키나제(EC 2.7.2.4); 아세틸글루타메이트 키나제(EC 2.7.2.81); 글루타메이트 5-키나제(EC 2.7.2.1) 및 우리딜레이트 키나제(EC 2.7.4.)가 포함된다. 그룹 II는 추가로, 포스포프룩토키나제-유사 키나제 패밀리(1,998 서열)를 포함한다. 이들 효소에는 6-포스포프룩토키나제(EC 2.7.1.11); NAD(+) 키나제(EC 2.7.1.23); I-포스포프룩토키나제(EC 2.7.1.56); 디포스페이트-푸룩토오스-6-포스페이트 I-인산전달효소(EC 2.7.1.90); 스핑가닌 키나제(EC 2.7.1.91); 디아실글리세롤 키나제(EC 2.7.1.107); 및 세라마이드 키나제(EC 2.7.1.138)가 포함된다. 그룹 II는 추가로, 리보키나제-유사 패밀리(2,722 서열)를 포함한다. 이들 효소에는 하기가 포함된다: 글루코키나제(EC 2.7.1.2); 케토헥소키나제(EC 2.7.1.3); 프룩토키나제(EC 2.7.1.4); 6-포스포프룩토키나제(EC 2.7.1.11); 리보키나제(EC 2.7.1.15); 아데노신 키나제(EC 2.7.1.20); 피리독살 키나제(EC 2.7.1.35); 2-데하이드로-3-데옥시글루코노키나제(EC 2.7.1.45); 하이드록시메틸피리미딘 키나제(EC 2.7.1.49); 하이드록시에틸티아졸 키나제(EC 2.7.1.50); I-포스포프룩토키나제(EC 2.7.1.56); 이노신 키나제(EC 2.7.1.73); 5-데하이드로-2-데옥시글루코노키나제(EC 2.7.1.92); 타가토스-6-포스페이트 키나제(EC 2.7.1.144); ADP-의존적 포스포프룩토키나제(EC 2.7.1.146); ADP-의존적 글루코키나제(EC 2.7.1.147); 및 포스포메틸피리미딘 키나제(EC 2.7.4.7). 그룹 II는 추가로, 티아민 피로포스포키나제(EC 2.7.6.2)가 포함되는 티아민 피로포스포키나제 패밀리(175 서열)를 포함한다. 그룹 II는 추가로, 글리세레이트 키나제(EC 2.7.1.31)가 포함되는 글리세레이트 키나제 패밀리(107 서열)를 포함한다.
그룹 III 키나제(10,973 서열)은 페레독신-유사 폴딩 키나제를 포함한다. 그룹 III은 추가로, 뉴클레오사이드-디포스페이트 키나제 패밀리(923 서열)를 포함한다. 이들 효소에는 뉴클레오사이드-디포스페이트 키나제(EC 2.7.4.6)가 포함된다. 그룹 III은 추가로, HPPK 키나제 패밀리(609 서열)를 포함한다. 이들 효소에는 2-아미노-4-하이드록시-6-하이드록시메틸디하이드로프테리딘 피로포스포키나제(EC 2.7.6.3)가 포함된다. 그룹 III은 추가로, 구아니도 키나제 패밀리(324 서열)를 포함한다. 이들 효소에는 구아니도아세테이트 키나제(EC 2.7.3.1); 크레아틴 키나제(EC 2.7.3.2); 아르기닌 키나제(EC 2.7.3.3); 및 롬브리신 키나제(EC 2.7.3.5)가 포함된다. 그룹 III은 추가로, 히스티딘 키나제 패밀리(9,117 서열)를 포함한다. 이들 효소에는 단백질 키나제(히스티딘 키나제)(EC 2.7.1.37); [피루베이트 탈수소효소(리포아미드)] 키나제(EC 2.7.1.99); 및 [3-메틸-2-옥시부타노에이트 탈수소효소(리포아미드)] 키나제(EC 2.7.1.115)가 포함된다.
그룹 IV 키나제(2,768 서열)는 리보뉴클레아제 H-유사 키나제를 편입한다. 이들 효소에는 헥소키나제(EC 2.7.1.1); 글루코키나제(EC 2.7.1.2); 프룩토키나제(EC 2.7.1.4); 람눌로키나제(EC 2.7.1.5); 만노키나제(EC 2.7.1.7); 글루코노키나제(EC 2.7.1.12); L-리불로키나제(EC 2.7.1.16); 자일룰로키나제(EC 2.7.1.17); 에리트리톨 키나제(EC 2.7.1.27); 글리세롤 키나제(EC 2.7.1.30); 판토테네이트 키나제(EC 2.7.1.33); D-리불로키나제(EC 2.7.1.47); L-푸콜로키나제(EC 2.7.1.51); L-자일룰로키나제(EC 2.7.1.53); 알로스 키나제(EC 2.7.1.55); 2-데하이드로-3-데옥시갈락토노키나제(EC 2.7.1.58); N-아세틸글루코사민 키나제(EC 2.7.1.59); N-아실만노스아민 키나제(EC 2.7.1.60); 폴리포스페이트-글루코스 인산전달효소(EC 2.7.1.63); 베타-글루코시드 키나제(EC 2.7.1.85); 아세테이트 키나제(EC 2.7.2.1); 부티레이트 키나제(EC 2.7.2.7); 분지형-사슬-지방산 키나제(EC 2.7.2.14); 및 프로피오네이트 키나제(EC 2.7.2.15)가 포함된다.
그룹 V 키나제(1,119 서열)는 TIM β-배럴 키나제를 편입한다. 이들 효소에는 피루베이트 키나제(EC 2.7.1.40)가 포함된다.
그룹 VI 키나제(885 서열)는 GHMP 키나제를 편입한다. 이들 효소에는 갈락토키나제(EC 2.7.1.6); 메발로네이트 키나제(EC 2.7.1.36); 호모세린 키나제(EC 2.7.1.39); L-아라비노키나제(EC 2.7.1.46); 푸코키나제(EC 2.7.1.52); 시키메이트 키나제(EC 2.7.1.71); 4-(시티딘 5'-디포스포)-2-C-메틸-D-에리트리톨 키나제(EC 2.7.1.148); 및 포스포메발로네이트 키나제(EC 2.7.4.2)가 포함된다.
그룹 VII 키나제(1,843 서열)는 AIR 합성효소-유사 키나제를 편입한다. 이들 효소에는 티아민-포스페이트 키나제(EC 2.7.4.16) 및 셀레니드, 물 디키나제(EC 2.7.9.3)가 포함된다.
그룹 VIII 키나제(565 서열)는 리보플라빈 키나제(565 서열)를 편입한다. 이들 효소에는 리보플라빈 키나제(EC 2.7.1.26)가 포함된다.
그룹 IX 키나제(197 서열)는 디하이드록시아세톤 키나제를 편입한다. 이들 효소에는 글리세론 키나제(EC 2.7.1.29)가 포함된다.
그룹 X 키나제(148 서열)는 추정 글리세레이트 키나제를 편입한다. 이들 효소에는 글리세레이트 키나제(EC 2.7.1.31)가 포함된다.
그룹 XI 키나제(446 서열)는 폴리포스페이트 키나제를 편입한다. 이들 효소에는 폴리포스페이트 키나제(EC 2.7.4.1)가 포함된다.
그룹 XII 키나제(263 서열)는 내재성 막 키나제를 편입한다. 그룹 XII는 돌리콜 키나제 패밀리를 포함한다. 이들 효소에는 돌리콜 키나제(EC 2.7.1.108)가 포함된다. 그룹 XII는 추가로, 운데카프레놀 키나제 패밀리를 포함한다. 이들 효소에는 운데카프레놀 키나제(EC 2.7.1.66)가 포함된다.
키나제는 수많은 세포성 대사 및 신호전달 경로에서 필수적인 역할을 담당하며, 이들은 구조적 수준, 생화학적 수준, 및 세포적 수준에서 가장 잘 연구된 효소에 속한다. 모든 키나제가 동일한 포스페이트 공여체(대개의 경우, ATP)를 이용하며 분명하게 동일한 포스포릴 이동 반응을 촉매한다는 사실에도 불구하고, 이들은 이들의 구조적 폴딩 및 기질 인식 기전에서 현저한 다양성을 나타낸다. 이는 이들 기질의 구조 및 특성의 매우 다양한 성질에 크게 기인할 것이다.
10.1 미토겐 -활성화된 단백질 키나제 -활성화된 단백질 키나제 (MK2 및 MK3)
상이한 그룹의 MAPK-활성화된 단백질 키나제(MAP-KAPKs)가 미토겐-활성화된 단백질 키나제(MAPKs)의 다운스트림으로 정의되었다. 이들 효소는 MAPK의 직접적인 기질이 아닌 단백질을 표적화하는 신호를 전달하며, 이에 따라 다양한 세포 기능으로 MAPK 캐스케이드를 이용해서 인산화-의존적 신호전달을 전달하는 작용을 한다. 이들 그룹 중 하나는 3 개의 MAPKAPK: MK2, MK3(3pK로도 공지됨), 및 MK5(PRAK로도 명명됨)에 의해 형성된다. 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2("MAPKAPK2", "MAPKAP-K2", 또는 "MK2"로도 공지됨)는 세린/트레오닌(Ser/Thr) 단백질 키나제 패밀리의 키나제이다. MK2는 MK3에 대해 매우 상동성(대략 75% 아미노산 동일성)이다. MK2 및 MK3의 키나제 도메인은 칼슘/칼모듈린-의존적 단백질 키나제(CaMK), 포스포릴라제 b 키나제, 및 리보솜 S6 키나제(RSK) 동형체의 C-말단 키나제 도메인(CTKD)과 가장 유사하다(대략 35% 내지 40% 동일성). mk2 유전자는 370 아미노산(MK2A) 및 400 아미노산(MK2B)의 두 대안적으로 스플라이싱된 전사체를 인코딩한다. mk3 유전자는 382 아미노산의 하나의 전사체를 인코딩한다. MK2- 및 MK3 단백질은 매우 상동성이지만, MK2A는 더 짧은 C-말단 영역을 보유한다. MK2B의 C-말단은 더 짧은 MK2A 동형체에 존재하지 않는 기능적 이분 핵 국재화 서열(NLS)(Lys-Lys-Xaa10-Lys-Arg-Arg-Lys-Lys; 서열식별번호: 23)을 함유하여, 대안적인 스플라이싱이 MK2 동형체의 세포성 국재화를 결정함을 시사한다. MK3은 유사한 핵 국재화 서열을 보유한다. MK2B 및 MK3 둘 다에서 확인된 핵 국재화 서열은 연구에서 MK2B 및 MK3과 p38α 및 p38β의 특이적 상호작용을 매개하는 것으로 나타난 D 도메인(Leu-Leu-Lys-Arg-Arg-Lys-Lys; 서열식별번호: 24)을 포괄한다. MK2B 및 MK3은 또한 NLS 및 D 도메인에 대해 N-말단에 위치하는 기능적 핵 외수송 신호(NES)를 보유한다. MK2B 내 NES는 렙토마이신 B에 의해 저해될 수 있는 공정인 자극 후 핵 외수송을 유발하기 충분하다. MK2 및 MK3에서 촉매 도메인에 대해 N-말단 서열은 프롤린이 풍부하며, 하나(MK3) 또는 두 개의(MK2) 추정 Src 상동성 3(SH3) 도메인-결합 부위를 함유하며, 그 연구에서는 MK2에 있어서 시험관내 c-Abl의 SH3 도메인에 대한 결합을 매개하는 것으로 나타났다. 최근 연구에서는 이러한 도메인이 MK2-매개된 세포 이동에 관여됨을 제시한다.
MK2B 및 MK3은 휴지 세포의 핵에 주로 위치하는 반면, MK2A는 세포질에 존재한다. MK2B 및 MK3은 둘 다 스트레스 자극 시 염색체 영역 유지 단백질(CRM1)-의존적 기전을 통해 세포질로 빠르게 외수송된다. MK2B의 핵 외수송은 키나제의 활성화 루프 내 Thr334의 인산모방 돌연변이가 MK2B의 세포질 국재화를 증대시키므로, 키나제 활성화에 의해 매개되는 것으로 나타난다. 이론에 제한되지 않고, MK2B 및 MK3은 항시적 활성 NLS 및 인산화-조절된 NES를 함유할 수 있는 것으로 여겨진다.
MK2 및 MK3은 심장, 골격 근육 및 신장 조직에서 우세한 발현을 가지며, 도처에서 발현되는 것으로 나타난다.
10.1.1. 활성화
p38α 및 p38β의 다양한 활성제는 MK2 및 MK3 활성을 강력히 자극한다. p38은 4 개의 프롤린-유도된 부위: Thr25, Thr222, Ser272, 및 Thr334 상에서 MK2의 시험관내 및 생체내 인산화를 매개한다. 이들 부위 중에서, Thr25만 MK3에서 보존되지 않는다. 이론에 제한되지 않고, 인산화된 Thr25의 기능은 공지되어 있지 않지만, 두 SH3 도메인-결합 부위 사이의 그 위치는 이것이 단백질-단백질 상호작용을 조절할 수 있음을 제시한다. MK2에서의 Thr222(MK3에서의 Thr201)는 키나제 도메인의 활성화 루프에 위치하며, MK2 및 MK3 키나제 활성에 대해 필수적인 것으로 나타났다. MK2에서의 Thr334(MK3에서의 Thr313)는 촉매 도메인의 C-말단에 위치하며 키나제 활성을 위해 필수적이다. MK2의 결정 구조는 해결되었으며 이론에 제한되지 않고, Thr334 인산화가 MK2 핵 내수송 및 외수송에 대한 스위치로 작용할 수 있음을 제시한다. Thr334의 인산화는 또한 촉매 도메인에 대한 MK2의 C 말단의 결합을 약화시키거나 방해하여 NES를 노출시키고 핵 외수송을 촉진할 수 있다.
연구에서는 p38이 핵에서 MK2 및 MK3을 활성화할 수 있는 반면, 실험적인 증거는 MK2 및 MK3의 활성화 및 핵 외수송이 또한 p38 안정화 및 국재화를 지시하는 인산화-의존적 형태 스위치에 의해 커플링되며 p38의 세포 위치 자체가 MK2 및 가능하게는 MK3에 의해 제어됨을 제시하는 것으로 나타났다. 추가의 연구에서는 핵 p38이 MK2의 인산화 및 활성화 후 MK2와의 복합체로 세포질로 외수송되는 것으로 나타났다. p38 및 MK2 간 상호작용은 연구에서 p38 수준이 MK2-결핍된 세포에서 낮고 촉매적으로 불활성인 MK2 단백질의 발현이 p38 수준을 회복시킴을 시사하였으므로, p38 안정화를 위해 중요할 수 있다.
10.1.2. 기질 및 기능
추가 연구에서는 작은 열충격 단백질 HSPB1(열충격 단백질 27 또는 Hsp27로도 공지됨), 림프구-특이적 단백질 LSP-1, 및 비멘틴이 MK2에 의해 인산화됨을 나타내었다. HSPB1은 이것이 분자 샤페론으로 작용하며 세포를 열 충격 및 산화적 스트레스로부터 보호할 수 있는 큰 올리고머를 형성하므로 특히 관심의 대상이 된다. 인산화 시, HSPB1은 큰 올리고머를 형성하는 그것의 능력을 소실하며 액틴 중합을 차단할 수 없어서, HSPB1의 MK2-매개된 인산화가 다르게는 스트레스 동안 탈안정화될 액틴 역학 조절을 목표로 하는 항상성 기능으로 작용함을 제시한다.
MK3은 또한 시험관내 및 생체내 HSPB1을 인산화하는 것으로 나타났지만, 스트레스 조건 동안 그것의 역할은 아직 규명되지 않았다. MK2는 MK3과 많은 기질을 공유한다. 두 효소는 모두 필적하는 기질 선호도를 가지며, 유사한 반응속도 상수로 펩타이드 기질을 인산화한다. MK2에 의한 효율적인 인산화를 위해 필요한 최소 서열은 Hyd-Xaa-Arg-Xaa-Xaa-pSer/Thr(서열식별번호: 25)으로 나타났으며, 상기 Hyd는 부피가 큰 소수성 잔기이다.
실험적인 증거는 사이토카인 생합성 및 세포 이동의 조절에서 p38에 대한 역할을 지지한다. 마우스에서 mk2 유전자의 표적화된 결실은 p38이 많은 유사한 키나제의 활성화를 매개하지만, MK2가 이들 p38-의존적 생물학적 공정에 관여되는 핵심 키나제인 것으로 보임을 제시하였다. MK2의 손실은 (i) 사이토카인, 예컨대 종양 괴사 인자 알파(TNF-α), 인터루킨-6(IL-6), 및 감마 인터페론(IFN-γ)의 리포폴리사카라이드(LPS)-유도된 합성에서의 결함 및 (ii) 마우스 배아 섬유아세포, 평활근 세포, 및 중성구의 이동에서의 변화로 이어진다.
염증 반응에서 MK2에 대한 역할과 일치되게, MK2-결핍 마우스는 리스테리아 모노사이토게네스 감염에 대해 증가된 감수성 및 병소 허혈 후 감소된 염증-매개된 뉴런의 사망을 나타내었다. p38 단백질 수준이 또한 MK2-결핍된 세포에서 유의미하게 감소되므로, 이들 표현형이 MK2의 손실에만 기인하는지 여부를 구별하는 것이 필요하였다. 이를 달성하기 위해, MK2 돌연변이체를 MK2-결핍된 세포에서 발현하였으며, 결과는 MK2의 촉매적 활성이 p38 수준을 회복하기 위해 필요하지는 않지만 사이토카인 생합성을 조절하기 위해 요구됨을 시사하였다.
MK2의 녹아웃 또는 녹다운 연구에서는 활성화된 MK2가 IL-6 mRNA의 AU-풍부 3' 미번역 영역과 상호작용하는 단백질의 인산화를 통해 IL-6 mRNA의 안정성을 증대시킨다는 강한 지지를 제공하였다. 특히, MK2는 IL-6 RNA를 안정화하는 mRNA-결합 단백질인 hnRNPA0의 인산화에 주요하게 관여되는 것으로 나타났다. 또한, 다양한 염증 질환을 조사하는 몇 개의 추가 연구에서는 친-염증성 사이토카인, 예컨대 IL-6, IL-1β, TNF-α 및 IL-8의 수준이 안정한 만성 폐쇄성 폐 질환(COPD) 환자 또는 담배 흡연자의 폐포 대식구에서 유도된 가래에서 증가되는 것으로 나타났다(Keatings V. 등, Am J Resp Crit Care Med, 1996, 153:530-534; Lim, S. 등, J Respir Crit Care Med, 2000, 162:1355-1360). 말초 혈액에서 상승된 수준의 친-염증성 사이토카인, 예컨대 인터루킨-8(IL-8) 및 인터루킨-6(IL-6)뿐만 아니라 관련된 다운스트림 세포 접합 분자(CAMs), 예컨대 세포간 접합 분자-1(ICAM-1) 및 혈관 세포 접합 분자-1(VCAM-1), 매트릭스 메탈로프로티나제, 예컨대 매트릭스 메탈로프로티나제-7(MMP-7), 및 신호전달 분자, 예컨대 S100 칼슘-결합 단백질 A12(S100A12, 칼그라눌린 C로도 공지됨)는 특발성 폐 섬유증 환자에서 사망률, 폐 이식-없는 생존, 및 질환 진행과 관련된 것으로 나타났다(Richards 등, Am J Respir Crit Care Med, 2012, 185: 67-76; Richards, T. 등, Am J Respir Crit Care Med, 181: A1120, 2010; Moodley, Y. 등, Am J Respir Cell Mol Biol., 29(4): 490-498, 2003). 종합해보면, 이들 연구에서는 MK2 활성화에 의해 유도된 상승된 수준의 염증성 사이토카인이 기도 또는 폐 조직 질환의 발병에 관여될 수 있음을 시사하며; 기도 또는 폐 조직 질환, 예컨대 특발성 폐 섬유증 및 만성 폐쇄성 폐 질환(COPD)의 치료를 위한 항-사이토카인 요법에 대한 가능성을 제시한다(Chung, K., Eur Respir J, 2001, 18: Suppl. 34: 50-59).
10.1.3. mRNA 번역의 조절
MK2 녹아웃 마우스 또는 MK2-결핍된 세포를 이용하는 이전의 연구에서는 MK2가 그것의 mRNA의 번역 속도를 증가시킴으로써 TNF-α, IL-1, 및 IL-6을 포함하는 염증성 사이토카인의 생산을 증가시키는 것으로 나타났다. MK2-결핍 마우스에서 TNF-α의 전사, 가공 및 박리에서는 유의미한 감소를 검출할 수 없었다. p38 경로는 mRNA 안정성 조절에서 중요한 역할을 담당하는 것으로 공지되어 있으며, MK2는 p38이 이를 통해 상기 기능을 매개하는 가능한 표적을 나타낸다. MK2-결핍 마우스를 이용하는 연구에서는 MK2의 촉매적 활성이 사이토카인 생산 및 이동에 대한 그것의 효과를 위해 필요함을 시사하여, 이론에 제한되지 않고 MK2가 mRNA 안정성에 관여되는 표적을 인산화함을 제시한다. 이와 일치하게, MK2는 불균질 핵 리보핵단백질(hnRNP) A0, 트리스테트라프롤린, 폴리(A)-결합 단백질 PABP1, 및 HuR, RNA-결합 단백질의 elav(드로소필라 멜라노가스테르에서 가시적인 배아-치명적인 비정상) 패밀리의 도처에 발현된 구성원에 결합하고/하거나 인산화하는 것으로 나타났다. 이들 기질은 3' 미번역 영역에서 AU-풍부 요소를 함유하는 mRNA에 결합하거나 이를 공동 정제하는 것으로 공지되어, MK2가 AU-풍부 mRNA, 예컨대 TNF-α의 안정성을 조절할 수 있음을 제시한다. 현재 MK3이 유사한 기능을 수행하는지 여부는 공지되어 있지 않지만, MK2-결핍된 섬유아세포의 LPS 처리는 hnRNP AO 인산화를 완전히 폐지하여, MK3이 MK2의 손실에 대해 보상할 수 없음을 제시한다.
MK3은 진핵 연장 인자 2(eEF2) 키나제의 인산화에 MK2와 함께 참여한다. eEF2 키나제는 eEF2를 인산화하고 불활성화한다. eEF2 활성은 번역 동안 mRNA의 연장을 위해 결정적이며, Thr56 상의 eEF2의 인산화는 mRNA 번역의 종료를 일으킨다. Ser377 상에서 eEF2 키나제의 MK2 및 MK3 인산화는 이들 효소가 eEF2 키나제 활성을 조절할 수 있고, 그렇게 함으로써 mRNA 번역 연장을 조절함을 제시한다.
10.1.4. MK2 및 MK3에 의한 전사 조절
많은 MK와 유사한 핵 MK2는 cAMP 반응 요소 결합(CREB), 혈청 반응 인자(SRF), 및 전사 인자 ER81의 인산화에 기여한다. 야생형 및 MK2-결핍된 세포의 비교는 MK2가 스트레스에 의해 유도된 주요 SRF 키나제임을 드러내어 스트레스-매개된 최초기 반응에서 MK2에 대한 역할을 제시한다. MK2 및 MK3은 둘 다 생체내 기본 나선-루프-나선 전사 인자 E47과 상호작용하고 시험관내 E47을 인산화한다. E47의 MK2-매개된 인산화는 E47의 전사 활성을 억제하고, 그렇게 함으로써 E47-의존적 유전자 발현을 저해하는 것으로 나타나서, MK2 및 MK3이 조직-특이적 유전자 발현 및 세포 분화를 조절할 수 있음을 제시한다.
10.1.5. MK2 및 MK3의 다른 표적.
몇몇 다른 MK2 및 MK3 기질이 또한 동정되어, 몇몇 생물학적 공정에서 MK2 및 MK3의 다양한 기능을 반영한다. 스캐폴드화 단백질 14-3-3ζ는 생리적 MK2 기질이다. 연구에서는 14-3-3ζ가 단백질 키나제, 포스파타제, 및 전사 인자를 포함하는 세포 신호전달 경로의 수많은 성분과 상호작용함을 시사한다. 추가의 연구에서는 Ser58 상에서 14-3-3ζ의 MK2-매개된 인산화가 그것의 결합 활성을 상쇄하는 것으로 나타나서, MK2가 보통 14-3-3ζ에 의해 조절되는 몇몇 신호전달 분자의 조절에 영향을 미칠 수 있음을 제시한다.
추가의 연구에서는 MK2가 또한 Ser77 상에서 7 개-구성원 Arp2 및 Arp3 복합체(p16-Arc)의 p16 서브유닛과 상호작용하고 이를 인산화하는 것으로 나타났다. p16-Arc는 액틴 세포골격의 조절에서 역할을 가져서, MK2가 이 공정에서 관여될 수 있음을 제시한다.
MK2 및 MK3은 또한 5-리폭시게나아제를 인산화할 수 있다. 5-리폭시게나아제는 염증성 매개체 류코트리엔의 형성에서 최초 단계를 촉매한다. 티로신 하이드록실라제, 글리코겐 합성효소, 및 Akt가 또한 MK2에 의해 인산화되는 것으로 나타났다. 마지막으로, MK2는 Ser1210 상에서 종양 억제제 단백질 투베린을 인산화하여 14-3-3ζ에 대한 부착 부위를 생성한다. 투베린 및 하마틴은 보통 mTOR-의존적 신호전달의 길항에 의해 세포 성장을 음정적으로 조절하는 기능적 복합체를 형성하여, MK2의 p38-매개된 활성화가 투베린에 대한 14-3-3ζ 결합을 증가시킴으로써 세포 성장을 조절할 수 있음을 제시한다.
10.2. 키나제 저해
진핵 단백질 키나제는 이들의 촉매 도메인에 의해 관련되는 상동성 단백질의 최대 수퍼패밀리 중 하나를 이룬다. 가장 크게 관련된 단백질 키나제는 세린/트레오닌 또는 티로신 인산화에 대해 특이적이다. 단백질 키나제는 세포외 자극에 대한 세포 반응에서 통합적 역할을 담당한다. 따라서, 단백질 키나제의 자극은 신호 전달 시스템에서 가장 일반적인 활성화 기전 중 하나로 간주된다. 많은 기질이 여러 단백질 키나제에 의해 인산화를 거치는 것으로 공지되어 있으며, 다양한 단백질 키나제의 촉매 도메인의 일차 서열에 대해 상당한 양의 정보가 공개되었다. 이들 서열은 ATP 결합, 촉매작용, 및 구조적 온전성의 유지에 관여되는 다수의 잔기를 공유한다. 대부분의 단백질 키나제는 잘 보존된 30-32 kDa 촉매 도메인을 보유한다.
연구에서는 단백질 키나제의 조절 요소를 동정하고 이용하려고 시도하였다. 이들 조절 요소에는 저해제, 항체, 및 차단 펩타이드가 포함된다.
10.2.1. 저해제
효소 저해제는 효소에 결합함으로써 효소 활성을 감소시키는 분자이다. 저해제의 결합은 기질이 효소의 활성 부위로 들어가는 것을 중지시키고/시키거나 효소가 그것의 반응을 촉매하는 것을 방해할 수 있다. 저해제 결합은 가역적 또는 비가역적이다. 비가역적 저해제는 보통 효소와 반응하여 더 이상 그것의 반응을 촉매할 수 없도록 이를 화학적으로 변화시킨다(예를 들면, 효소 활성을 위해 필요한 핵심 아미노산 잔기를 변형함으로써). 그에 반해서, 가역적 저해제는 비공유 결합하며, 이들 저해제가 효소, 효소-기질 복합체 또는 둘 모두에 결합하는지 여부에 따라 상이한 저해 유형이 생성된다.
효소 저해제는 종종 이들의 특이성 및 효력에 의해 평가된다. 이러한 맥락에서 사용되는 용어 "특이성"은 저해제의 선택적 부착 또는 다른 단백질에 대한 그것의 결합 부재를 나타낸다. 용어 "효력"은 본원에서 사용된 바와 같이 저해제의 해리 상수를 나타내며, 이는 효소를 저해하기 위해 필요한 저해제의 농도를 시사한다.
단백질 키나제 저해제가 단백질 키나제 활성 조절에서 도구로 사용하기 위해 연구되었다. 저해제는, 예를 들면 사이클린-의존적(Cdk) 키나제, MAP 키나제, 세린/트레오닌 키나제, Src 패밀리 단백질 티로신 키나제, 티로신 키나제, 칼모듈린(CaM) 키나제, 카세인 키나제, 체크포인트 키나제(Chkl), 글리코겐 합성효소 키나제 3(GSK-3), c-Jun N-말단 키나제(JNK), 미토겐-활성화된 단백질 키나제 1(MEK), 미오신 경쇄 키나제(MLCK), 단백질 키나제 A, Akt(단백질 키나제 B), 단백질 키나제 C, 단백질 키나제 G, 단백질 티로신 키나제, Raf 키나제, 및 Rho 키나제와 사용하기 위해 연구되었다.
10.2.2. 차단 펩타이드
펩타이드는 2 또는 그 초과 아미노산의 사슬로 이루어지며, 이로써 사슬 내 한 아미노산의 카복실 그룹이 다른 것의 아미노 그룹에 펩타이드 결합을 통해 연결되는 화학적 화합물이다. 펩타이드는 특히 단백질 구조 및 기능 연구에서 사용되었다. 합성 펩타이드는 특히 어디서 단백질-펩타이드 상호작용이 일어나는지를 확인하기 위한 프로브로 사용될 수 있다. 저해성 펩타이드는 특히 단백질 키나제, 암 단백질 및 다른 장애의 저해에 대한 펩타이드의 효과를 조사하기 위해 임상 연구에서 사용될 수 있다.
몇몇 차단 펩타이드의 사용이 연구되었다. 예를 들면, 세포외 신호-조절된 키나제(ERK), MAPK 단백질 키나제는 세포 증식 및 분화를 위해 필수적이다. MAPK의 활성화는 MAPK가 제3 키나제 MAPKKK(MEKK)에 의해 인산화되는 업스트림 MAPKK(MEK)에 의해 인산화되는 캐스케이드 기전을 필요로 한다. ERK 저해성 펩타이드는 ERK에 대한 결합에 의해 MEK 유인물로 기능한다.
다른 차단 펩타이드에는 오토캄티드-2 관련된 저해성 펩타이드(AIP)가 포함된다. 이러한 합성 펩타이드는 Ca2 +/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 II(CaMKII)의 상당히 특이적이고 강력한 저해제이다. AIP는 CaMKII에 대해 매우 선택적인 펩타이드 기질인 오토캄티드-2의 인산화-불가능 유사체이다. AIP는 CaMKII를 IC50 100 nM로 저해한다(IC50은 50% 저해를 수득하기 위해 필요한 저해제 농도임). AIP 저해는 신타이드-2(CaMKII 펩타이드 기질) 및 ATP에 대해 비-경쟁적이지만, 오토캄티드-2에 대해 경쟁적이다. 저해는 Ca2 +/칼모듈린의 존재 또는 부재에 의해 영향받지 않는다. CaMKII 활성은 AIP(1 μM)에 의해 완전 저해되는 반면 PKA, PKC 및 CaMKIV는 영향받지 않는다.
다른 차단 펩타이드에는 세포 분열 단백질 키나제 5(Cdk5) 저해성 펩타이드(CIP)가 포함된다. Cdk5는 이것이 p25와 연합하는 경우 알츠하이머병-특이적 포스포-에피토프에서 미세소관 단백질 타우를 인산화한다. p25는 끝이 잘린 활성제이며, 이는 아밀로이드 β 펩타이드에 대한 노출 시 생리적 Cdk5 활성제 p35로부터 생산된다. CIP로의 뉴런 감염 시, CIP는 p25/Cdk5 활성을 선택적으로 저해하며 피질 뉴런에서 비정상적인 타우 인산화를 억제한다. CIP에 의해 실증된 특이성의 이유는 완전히 이해되지 않고 있다.
추가의 차단 펩타이드가 세포외-조절된 키나제 2(ERK2), ERK3, p38/HOG1, 단백질 키나제 C, 카세인 키나제 II, Ca2 +/칼모듈린 키나제 IV, 카세인 키나제 II, Cdk4, Cdk5, DNA-의존적 단백질 키나제(DNA-PK), 세린/트레오닌-단백질 키나제 PAK3, 포스포이노시티드(PI)-3 키나제, PI-5 키나제, PSTAIRE(cdk 고도 보존 서열), 리보솜 S6 키나제, GSK-4, 종자 중심 키나제(GCK), SAPK(스트레스-활성화된 단백질 키나제), SEK1(스트레스 신호전달 키나제), 및 병소 부착 키나제(FAK)에 대해 연구되었다.
11. 세포 투과 펩타이드 ( CPPs )
세포 투과 펩타이드(CPPs)는 포유동물 세포의 원형질막을 투과할 수 있고 막을 통해 여러 유형 및 분자량의 화합물을 수송할 수 있는 펩타이드 클래스이다. 이들 화합물에는 효과기 분자, 예컨대 단백질, DNA, 접합된 펩타이드, 올리고뉴클레오타이드, 및 작은 입자, 예컨대 리포좀이 포함된다. CPP가 다른 단백질에 화학적으로 연결되거나 융합되는 경우, 수득한 융합 단백질은 여전히 세포에 들어올 수 있다. 형질도입의 정확한 기전은 공지되어 있지 않지만, 이들 단백질의 내재화는 수용체-매개되거나 수송체-매개된 것으로 여겨지지는 않는다. CPP는 일반적으로 10-16 아미노산 길이이며, 이들의 조성에 따라, 예를 들면 아르기닌 및/또는 라이신에서 풍부한 펩타이드로 그룹화될 수 있다.
세포 내로 효과기 분자를 수송할 수 있는 CPP의 사용은 이들이 수송 분자의 세포 섭취를 촉진하므로, 약물 설계에서 점점 더 매력적으로 되어 왔다. 이들의 서열에 따라 일반적으로 양친매성(극성 및 무극성 말단을 모두 가짐을 의미) 또는 양이온성(전체적으로 양으로 하전된 원자를 함유함을 의미하거나 이에 관련됨)으로 분류된 이들 세포-투과 펩타이드는 거대분자에 대한 비-침투성 전달 기술을 제공한다. CPP는 종종 "트로이 펩타이드", "막 전위 서열", "단백질 형질도입 도메인(PTDs)" 또는 "세포 투과성 단백질(CPPs)"로 불린다. CPP는 또한 신규 HSPB1 키나제 저해제가 세포막을 투과하는 것을 보조하기 위해 사용될 수 있다(2008 년 1 월 10 일에 출원된 미국 출원 시리즈 번호 11/972,459, 명칭 "Polypeptide Inhibitors of HSPB1 Kinase and Uses Therefor", 및 2008 년 8 월 7 일에 출원된 시리즈 번호 12/188,109, 명칭 "Kinase Inhibitors and Uses Therof" 참고, 각 출원의 내용은 본원에 그 전체가 참고로 편입됨).
11.1. 바이러스 CPP 함유 단백질
형질도입 특성을 갖는 것으로 기재된 최초 단백질은 바이러스 기원이었다. 이들 단백질은 여전히 CPP 작용을 위해 가장 통상적으로 허용되는 모델이다. 세포-투과 펩타이드 중, 비제한적으로 TAT 펩타이드를 포함하는 아르기닌-풍부 세포-투과 펩타이드가 가장 널리 연구되었다(El-Sayed, A. 등, AAPS J. 11, 13-22, 2009; Wender, P. 등, Adv. Drug Deliv. Rev. 60, 452-472, 2008).
TAT(HIV-1 트랜스-활성제 유전자 생성물)는 통합된 HIV-1 게놈의 강력한 전사 인자로 작용하는 86-아미노산 폴리펩타이드이다. TAT는 바이러스 게놈 상에 작용하여 잠복성 감염된 세포에서 바이러스 복제를 자극한다. TAT 단백질의 전위 특성은 휴지 감염된 세포를 활성화할 수 있도록 하며, 사이토카인을 포함하는 많은 세포성 유전자의 조절에 의해 감염되지 않은 세포의 후속 감염에 대한 촉발에 관여될 수 있다. TAT의 최소 CPP는 9 아미노산 단백질 서열 RKKRRQRRR(TAT49-57; 서열식별번호: 20)이다. TAT의 더 긴 단편을 이용하는 연구에서는 최대 120 kDa의 융합 단백질의 성공적인 형질도입을 실증하였다. 다중 TAT-CPP뿐만 아니라 합성 TAT 유도체의 부가는 막 전위를 매개하는 것으로 실증되었다. TAT CPP 함유 융합 단백질은 암이 관여된 실험, 세포 내로의 사망-단백질의 수송, 및 신경퇴행성 장애의 질환 모델에서 치료 모이어티로서 사용되었다.
VP22는 HSV 비리온의 구조적 부분인 HSV-1 외피 단백질이다. VP22는 수용체 독립적 전위가 가능하며 핵에 축적된다. VP22의 이러한 특성은 단백질을 CPP 함유 펩타이드로서 분류한다. 전장 VP22를 포함하는 융합 단백질은 원형질막을 통해 효율적으로 전위되었다.
11.2. 세포간 전위 특성을 갖는 호메오단백질
호메오단백질은 형태학적 공정에 관여되는 고도로 보존된, 트랜스활성화 전사 인자이다. 이들은 60 아미노산의 특정 서열을 통해 DNA에 결합한다. DNA-결합 호메오도메인은 호메오단백질의 가장 크게 보존된 서열이다. 몇몇 호메오단백질은 CPP-유사 활성을 나타내는 것으로 기재되었다; 이들은 세포 유형 특이성 없이 에너지-독립적 및 세포내이입-독립적 방식으로 세포막을 통해 효율적인 전위가 가능하다.
Antennapedia 단백질(Antp)은 세포막에 걸쳐 전위가 가능한 트랜스-활성화 인자이다; 전위가 가능한 최소 서열은 단백질의 호메오도메인(HD)의 세 번째 나선에 상응하는 16 아미노산 펩타이드이다. 이러한 나선의 내재화가 4℃에서 일어나서, 이러한 공정이 세포내이입 의존적이 아님을 제시한다. AntpHD와의 융합 단백질로서 생산된 최대 100 아미노산의 펩타이드는 세포막을 투과한다.
전위가 가능한 다른 호메오도메인에는 Fushi tarazu(Ftz) 및 Engrailed(En) 호메오도메인이 포함된다. 많은 호메오도메인은 고도로 보존된 3 번째 나선을 공유한다.
11.3. 인간 CPP
인간 CPP는 인간 환자 내로의 도입 시 잠재적인 면역원성 문제를 회피할 수 있다. CPP 서열을 갖는 펩타이드에는 하기가 포함된다: Hoxa-5, Hox-A4, Hox-B5, Hox-B6, Hox-B7, HOX-D3, GAX, MOX-2, 및 FtzCPP. 이들 단백질은 모두 AntpCPP에서 확인되는 서열을 공유한다. 다른 CPP에는 에너지-, 수용체-, 및 세포내이입-독립적 전위가 가능한 Islet-1, 인터루킨-1, 종양 괴사 인자, 및 카포시-섬유아세포 성장 인자로부터의 소수성 서열 또는 FGF-4) 신호 펩타이드가 포함된다. 확인되지 않은 CPP에는 섬유아세포 성장 인자(FGF) 패밀리의 구성원이 포함된다.
12. MK2 저해제 및 섬유성 질환 또는 병태의 치료
p38MAPK의 다운스트림 세린/트레오닌 키나제 기질인 미토겐-활성화된 단백질 키나제 활성화된 단백질 키나제 2(MAPKAPK2 또는 MK2)는 흉터 및 섬유증에 의해 복잡해지는 많은 염증 질환에 연루되었다(Lopes, L. 등, Biochem Biophys Res Commun., 382(3):535-9, 2009). 이들에는 비제한적으로 암, 내막 과다형성, 기관 섬유증, 복부 부착, 염증성 장 질환, 및 류마티스성 관절염이 포함된다. 특발성 폐 섬유증(IPF)에 부가하여, 염증 및 섬유증이 관여되고 폐에 영향을 미치는 다른 장애에는 급성 폐 부상(ALI), 장기 이식 거부(IPF에 대한 후기-단계 치료로서 또한 폐 이식 포함), 패혈증에 대해 이차적인 장기 부전, 급성 폐 부전, 자가면역 질환 예컨대 경피증, 및 만성 폐 폐쇄성 질환(COPD)이 포함된다.
섬유증의 발생은 근섬유아세포 표현형 세포를 생성하는 섬유아세포의 염증, 증식 및 동원을 필요로 하는 것으로 공지된다(Horowitz J. 등, Semin Respir Crit Care Med., 27(6):600-612, 2006). MK2는 전사 및 전사-후 수준에서 유전자 발현(Neininger A. 등, J Biol Chem. 2002;277(5):3065-8, Thomas T. 등, J Neurochem., 105(5): 2039-52, 2008; Johansen C. 등, J Immunol., 176(3):1431-8, 2006; Rousseau S. 등, EMBO J. 21(23):6505-14, 2002)뿐만 아니라 세포골격 구조(Lopes, L. 등, Biochem Biophys Res Commun., 382(3):535-9, 2009)를 제어하는 것으로 나타났다. 또한, 활성화된 MK2가 염증성 사이토카인 mRNA의 번역 및 안정성을 증가시키고 액틴 재구성을 유도하며; MK2의 저해가 감소된 염증(Ward, B. 등, J Surg Res., 169(1):e27-36, 2011) 및 근섬유아세포 분화(Lopes, L. 등, Biochem Biophys Res Commun., 382(3):535-9, 2009)에 관련된 것으로 나타났다.
함께, 이들 데이타는 MK2의 저해가 섬유성 장애 또는 병태, 예를 들면, 특발성 폐 섬유증(IPF), 급성 폐 부상(ALI), 및 이식 거부 환자에게 치료적 이점을 제공할 수 있음을 제시한다. 이런 점에서, 기재된 발명은 MK2의 세포-투과, 펩타이드 염기 저해제를 이용하여 염증 및 섬유증 공정에 개입하는 접근법을 제공한다.
발명의 요약
하나의 측면에 있어서, 기재된 발명은, 하기를 포함하는, 간 조직, 신장 조직 또는 혈관 조직으로부터 선택된 조직에서 섬유증의 진행의 감소 방법을 제공하고, 상기 방법은 치료가 필요한 대상체에게 치료량의 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA (서열식별번호: 1)의 폴리펩타이드 또는 아미노산 서열 WLRRIKAWLRRIKA (서열식별번호: 12), WLRRIKA (서열식별번호: 13), YGRKKRRQRRR (서열식별번호: 14), WLRRIKAWLRRI (서열식별번호: 15), FAKLAARLYR (서열식별번호: 16), KAFAKLAARLYR (서열식별번호: 17) 및 HRRIKAWLKKI (서열식별번호: 18)의 폴리펩타이드로 구성된 군으로부터 선택된 세포 침투 펩타이드 (CPP)인 제1 폴리펩타이드와, 아미노산 서열 KALARQLAVA (서열식별번호: 8), KALARQLGVA (서열식별번호: 9) 및 KALARQLGVAA (서열식별번호: 10)의 폴리펩타이드로 구성된 군으로부터 선택된 치료적 도메인 (TD)인 제2 폴리펩타이드 사이의 융합으로부터 만들어진 그것의 기능적 등가물, 및 그것의 약제학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 약제학적 조성물을 투여하는 것을 포함하고, 상기 섬유증의 진행은 간 조직, 신장 조직 또는 혈관 조직에서 하나 이상의 이상 섬유아세포 증식 및 세포외 매트릭스 침착 생산 재생을 특징으로 하고, 여기서 치료량의 폴리펩타이드는 섬유증의 진행 감소, 조직의 재생 치료, 또는 이들의 조합에 유효하다.
하나의 구현예에 있어서, 섬유증은 추가로 조직내 염증을 특징으로 한다. 또 다른 구현예에 있어서, 염증은 급성 또는 만성 염증이다. 또 다른 구현예에 있어서, 염증은 종양 괴사 인자-알파 (TNF-α), 인터류킨-6 (IL-6), 및 인터류킨-1β (IL-1β)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 사이토카인에 의해 매개된다.
하나의 구현예에 있어서, 조직 또는 조직에서 이상 섬유아세포 증식 및 세포외 매트릭스 침착은 정상 건강한 대조군 대상체, 즉, 간, 신장 또는 혈관 섬유성 병태, 장애 또는 질환의 다른 증거 또는 무 증상을 가진 대상체의 조직에서 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2 (MK2)의 활성과 비교된 조직에서 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2 (MK2)의 이상 활성을 특징으로 한다.
하나의 구현예에 있어서, 투여의 단계는 경구로, 기관내로, 비경구로, 정맥내로, 또는 복강내로 발생한다.
하나의 구현예에 있어서, 약제학적 조성물은 추가로 하나 이상의 부가적 치료제(들)을 포함한다. 또 다른 구현예에 있어서, 부가적 치료제는 항-감염제이다. 또 다른 구현예에 있어서, 항-감염제는 항-바이러스제이다. 또 다른 구현예에 있어서, 항바이러스제는 하기 중 하나 이상이다: 소포스부비르 (Sovaldi®), HCV 증진된 프로테아제 억제제 (ABT-450, AbbVie), 비뉴클레오사이드 NS5B 억제제 (다사부비르, ABT-333, AbbVie), NS5a 억제제 (옴비타스비르, ABT-267, AbbVie), ABT-450 /r (리토나비르를 가진 ABT-450), ABT-267로 보조-제형화된 ABT-450, 또는 소포스부비르로 제형화된 ABT-450, 또는 이들의 조합.
하나의 구현예에 있어서, 부가적 치료제는 프레드니손, 부데소니드, 모메타손 푸로에이트, 플루티카손 프로피오네이트, 플루티카손 푸로에이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 글루코코르티코이드이다.
하나의 구현예에 있어서, 부가적 치료제는 진통제이다.
또 다른 구현예에 따르면, 추가의 치료제는 하기로 구성된 군으로부터 선택된다: 정제된 소 유형 V 콜라겐, IL-13 수용체 길항제, 단백질 티로신 키나제 저해제, 내피 수용체 길항제, 이중 엔도텔린 수용체 길항제, 프로스타사이클린 유사체, 항-CTGF 항체, 엔도텔린 수용체 길항제 (A-선택적), AB0024, 라이실 옥시다제-유사 2 (LOXL2) 항체, c-Jun N-말단 키나제 (JNK) 저해제, 피르페니돈, IFN-γ1b, 모두 3종의 TGF-β 동형체에 대항하는 항체, 모두 3종의 TGF-β 동형체에 대항하는 범-중화 IgG4 인간 항체, TGF-β 활성화 저해제, 재조합 인간 펜트락신-2 단백질 (rhPTX-2), 이중특이적 IL-4/IL-13 항체, 항체 표적화 인테그린 αvβ6, N-아세틸시스테인, 실데나필, 종양 괴사 인자 (TNF) 길항제 (에타네르셉트), 및 이들의 조합.
또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA (서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 FAKLAARLYRKALARQLGVAA (서열식별번호: 3)이다. 또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA (서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 KAFAKLAARLYRKALARQLGVAA (서열식별번호: 4)이다. 또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA (서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLAVA (서열식별번호: 5)이다. 또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA (서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVA (서열식별번호: 6)이다. 또 다른 구현예에 있어서, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA (서열식별번호: 1)의 기능성 등가물은 아미노산 서열 HRRIKAWLKKIKALARQLGVAA (서열식별번호: 7)이다. 또 다른 구현예에 있어서, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA (서열식별번호: 1)의 기능성 등가물은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALNRQLAVAA (서열식별번호: 26)이다. 또 다른 구현예에 있어서, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA (서열식별번호: 1)의 기능성 등가물은 아미노산 서열 YARAARQARAKALNRQLAVA (서열식별번호: 27)이다.
하나의 구현예에 있어서, 치료 도메인 (TD)인 제2 폴리펩타이드에 작동가능하게 연결된 세포 투과 펩타이드 (CPP)인 제1 폴리펩타이드의 융합으로부터 제조된 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA (서열식별번호: 1)의 기능성 등가물의 제2 폴리펩타이드는 서열이 아미노산 서열 KALARQLGVAA (서열식별번호: 2)와 실질적인 동일성을 갖는 폴리펩타이드이다.
하나의 구현예에 있어서, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALARQLAVA (서열식별번호: 8)의 폴리펩타이드이다. 또 다른 구현예에 있어서, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALARQLGVA (서열식별번호: 9)의 폴리펩타이드이다. 또 다른 구현예에 있어서, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALARQLGVAA (서열식별번호: 10)의 폴리펩타이드이다. 또 다른 구현예에 있어서, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALNRQLAVAA (서열식별번호: 28)의 폴리펩타이드이다. 또 다른 구현예에 있어서, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALNRQLAVA (서열식별번호: 29)의 폴리펩타이드이다.
또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA (서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 제2 폴리펩타이드에 작동가능하게 연결된 제1 폴리펩타이드를 포함하는 융합 단백질이고, 여기서 상기 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 WLRRIKAWLRRIKA (서열식별번호: 12), WLRRIKA (서열식별번호: 13), YGRKKRRQRRR (서열식별번호: 14), WLRRIKAWLRRI (서열식별번호: 15), FAKLAARLYR (서열식별번호: 16), KAFAKLAARLYR (서열식별번호: 17) 및 HRRIKAWLKKI (서열식별번호: 18)의 폴리펩타이드로 구성된 군으로부터 선택된 YARAAARQARA (서열식별번호: 11)와 기능적으로 동등한 세포 침투 펩타이드이고, 그리고 상기 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALARQLGVAA (서열식별번호: 2)이다.
또 다른 구현예에 따르면, 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 WLRRIKAWLRRIKA (서열식별번호: 12)의 폴리펩타이드이다. 또 다른 구현예에 따르면, 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 WLRRIKA (서열식별번호: 13)의 폴리펩타이드이다. 또 다른 구현예에 따르면, 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 YGRKKRRQRRR (서열식별번호: 14)의 폴리펩타이드이다. 또 다른 구현예에 따르면, 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 WLRRIKAWLRRI (서열식별번호: 15)의 폴리펩타이드이다. 또 다른 구현예에 따르면, 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 FAKLAARLYR (서열식별번호: 16)의 폴리펩타이드이다. 또 다른 구현예에 따르면, 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KAFAKLAARLYR (서열식별번호: 17)의 폴리펩타이드이다. 또 다른 구현예에 따르면, 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 HRRIKAWLKKI (서열식별번호: 18)의 폴리펩타이드이다.
일 구현예에 따르면, 담체는 조절 방출 담체, 지연 방출 담체, 지속 방출 담체, 및 장기간 방출 담체로 구성된 군으로부터 선택된다.
도 1은 미희석 분무 건조된 인슐린의 전달 성능이다.
도 2는 앤더슨 캐스케이드 충격(ACI)에 의해 결정되는 분무 건조된 인슐린의 입자 크기 분포를 나타낸다.
도 3은 마이크로용량 건조 분말 흡입기(DPI) 대 2 가지 시판되는 "수동" 건조 분말 흡입기(DPIs)의 효율 및 유속 비교를 나타낸다.
도 4는 분무 건조된 미희석 펩타이드의 유속 독립성을 나타낸다.
도 5는 분무 건조된 펩타이드(인슐린 아님)의 대표적인 현미경사진을 나타낸다.
도 6은 분무 건조된 펩타이드(인슐린 아님)의 입자 크기 분포를 나타낸다.
도 7은 Next Generation Impactor(NGI)에 의해 결정되는 마이크론화/락토스 배합물 조합의 입자 크기 분포를 나타낸다.
도 8은 마이크론화된 소분자(장기-작용 무스카린성 제제(LAMA)/락토스 배합물)의 전달 성능을 나타낸다.
도 9는 파라핀-포매된 인간 특발성 폐 섬유증 IPF 폐의 면역조직화학 분석을 나타내며, 섬유아세포 병소에서 활성화된 MK2(즉, 포스포-Thr334-MAPKAPK2)의 핵 국재화를 나타낸다. 정상 폐(좌측 패널); IPF 폐 조직 생검 섹션(오른쪽 패널). 삽입물은 활성화된 MK2에 대해 양성(진한 회색) 염색 세포를 갖는 병소에서의 상피 내벽의 파괴를 나타낸다. 도 9에 나타낸 약어는 하기와 같다: NL(폐포 낭을 갖는 정상 폐 구조); AW(기도); FF(IPF의 폐 조직 외식편으로부터의 섬유아세포 병소).
도 10은 폐 섬유증의 블레오마이신 마우스 모델(특발성 폐 섬유증(IPF) 예방 모델)에서 섬유증의 발생을 저해하는 화합물의 능력을 시험하기 위한 모식도를 나타낸다. 포스페이트-완충된 염수(PBS) 또는 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1))는 염증이 진정되고 섬유성 기전이 활성화되는 블레오마이신 전달 후 7 일에 시작하여 유의미한 섬유증이 관측되는 블레오마이신 마우스 전달 후 21 일까지, 분무화를 통해 또는 복강내로 매일 투여된다.
도 11은 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)의 흡입 요법 및 전신 투여가 마우스에서 블레오마이신-유도된 폐 섬유증에 대해 보호함을 나타낸다. 상부 패널: 21 일째에 대표적인 마우스 폐 조직의 헤마톡실린 및 에오신(H&E) 염색. 하부 패널: 동일한 시야의 메이슨 블루 트리크롬 염색은 블레오마이신 부상과 함께 광범위한 콜라겐 침착(화살표)을 드러낸다. 약어: AW: 기도; NL: 정상 폐 구조; FF: 섬유성 병소; V: 정맥.
도 12는 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)이 블레오마이신 부상으로 인해 유의미한 콜라겐 침착을 예방함을 나타낸다. 값은 평균 ± SEM을 나타낸다. n = 5 마리 동물/그룹. '*' p<0.05; '**' p<0.01; '***' p<0.001. 콜라겐 지수 = 콜라겐에 대한 상수 인자 7.5 x 하이드록시 프롤린 농도.
도 13은 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)이 용량-의존적 방식으로 블레오마이신 부상으로 인해 섬유증을 예방함을 나타낸다. 블레오마이신 마우스의 폐 섹션의 메이슨 블루 트리크롬 염색. (A) MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1); (B) MMI-0200(YARAAARQARAKALNRQLGVA; 서열식별번호: 19).
도 14는 전신으로-투여된 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)이 블레오마이신 부상으로 인해 전신 T 세포 활성화를 폐지함을 나타낸다. 값은 평균 ± 표준오차를 나타낸다. 'p' 값 <0.01. n = 4 마리 동물/그룹. 도 14에 나타낸 약어는 하기와 같다: (i) PBS로 처리된 야생형 마우스(PBS); (ii) PBS로 처리된 블레오마이신 마우스(BLEO); (iii) 분무된 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1))로 처리된 블레오마이신 마우스(BLEO + MMI-0100(NEB)); 및 (iv) 복강내 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1))로 처리된 블레오마이신 마우스(BLEO + MMI-0100(IP)).
도 15는 특발성 폐 섬유증(IPF 처리 모델)의 블레오마이신 모델에서 섬유증 진행을 폐지하는 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)의 능력을 시험하기 위한 모식도를 나타낸다. PBS 또는 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1))는 블레오마이신 전달 후 14 일부터 시작하여 블레오마이신 전달 후 28 일까지 매일 50 ㎍/kg 용량으로 분무화를 통해 또는 복강내로 투여된다.
도 16은 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)의 전신(IP) 또는 분무(NEB) 투여가 마우스에서 블레오마이신-유도된 폐 섬유증을 완화시킴을 나타낸다. 상부 패널: 헤마톡실린 및 에오신(H&E) 염색; 하부 패널: 동일한 시야의 메이슨 블루 트리크롬 염색. 도 16에 나타낸 약어는 하기와 같다: PBS(PBS로 처리된 야생형 마우스); BLEO(PBS로 처리된 블레오마이신 마우스); MMI-0100(NEB)(분무된 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)로 처리된 블레오마이신 마우스); MMI-0100(IP)(복강내 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)로 처리된 블레오마이신 마우스); NL(폐포 낭을 갖는 정상 폐 구조); AW(기도); FF(IPF를 갖는 폐 조직 외식편으로부터의 섬유아세포 병소).
도 17은 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1))이 블레오마이신 부상으로 인해 유의미한 콜라겐 침착을 정지시킴을 나타낸다. 도 17에 나타낸 약어는 하기와 같다: PBS(PBS로 처리된 야생형 마우스); BLEO(PBS로 처리된 블레오마이신 마우스); BLEO+MMI-0100(NEB)(분무된 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1))로 처리된 블레오마이신 마우스); BLEO+MMI-0100(IP)(복강내 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1))로 처리된 블레오마이신 마우스). 값은 평균 ± SEM을 나타낸다. n = 5 마리 동물/그룹. 콜라겐 지수 = 콜라겐에 대한 상수 인자 7.5 x 하이드록시프롤린 농도.
도 18은 (i) PBS로 처리된 야생형 마우스(PBS); (ii) PBS로 처리된 블레오마이신 마우스(BLEO); (iii) 분무된 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)으로 처리된 블레오마이신 마우스(BLEO + MMI-0100(NEB)); 및 (iv) 복강내 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1))으로 처리된 블레오마이신 마우스(BLEO + MMI-0100(IP))로부터의 폐 섹션(블레오마이신 부상 후 28 일)의 항-포스포-Thr334-MAPKAPK2(MK2의 활성화된 형태) 염색의 대표적인 현미경사진을 나타낸다. C57-BL/6 마우스를 0 일째에 블레오마이신 부상을 거쳤다. 14 일째에, 마우스에 블레오마이신 부상 후 28 일까지 복강내(IP) 주사 또는 분무기(NEB)에 의해 매일 50 ㎍/kg의 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)을 투여하였다. 최초 배율: 20X.
도 19는 TGF-β-매개된 염증성 및 섬유성 경로에 관여되는 핵심 신호전달 분자를 나타낸다.
도 20은 최종 투여 후 24 시간에, MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)이 특발성 폐 섬유증의 블레오마이신 마우스 모델(치료 모델)에서 순환 염증성 사이토카인 수준을 하향조절함을 나타낸다.
도 21은 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)이 특발성 폐 섬유증 치료 모델에서 근섬유아세포 알파-평활근 액틴(α-SMA) 활성화를 저해함을 나타낸다. C57-BL/6 마우스를 0 일째에 블레오마이신 부상을 거쳤다. 14 일부터 28 일까지, 마우스에 50 ㎍/kg/일 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)을 복강내(IP) 주사 또는 분무기(NEB)에 의해 투여하였다. 포르말린-고정된 폐 조직 절편을 α-SMA에 대해 면역염색하였다. 대조군 염색은 바이오티닐화된 2차 IgG 항체를 이용하였다. 스트렙타비딘-접합된 홀스래디쉬 페록시다제를 기질로서 3,3'-디아미노벤지덴과 함께 사용하였고, 헤마톡실린으로 핵을 대조염색하였다. 최초 배율: 20X
도 22는 정상 인간 태아 폐 섬유아세포(IMR-90)에서 MK2 펩타이드 저해에 의한 TGF-β-유도된 근섬유아세포 활성화의 조절을 나타낸다. IMR-90 세포를 1 h 동안 표시된 용량으로 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 또는 MMI-0200(YARAAARQARAKALNRQLGVA; 서열식별번호: 19)으로 전처리한 다음 48 h 동안 TGF-β1(2 ng/ml)의 존재 또는 부재 하에 배양하였다. 세포 용해물을 α-SMA(근섬유아세포 활성화에 대한 마커) 및 GAPDH(로딩 대조군)에 대한 항체에 대해 면역블랏팅하였다.
도 23은 인간 태아 폐 섬유아세포(IMR-90)에서 TGF-β-매개된 파이브로넥틴 발현의 조절을 나타낸다. IMR90 세포를 1 h 동안 표시된 용량으로 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 또는 MMI-0200(YARAAARQARAKALNRQLGVA; 서열식별번호: 19)으로 전처리한 다음 72 h 동안 TGF-β1(2 ng/ml)의 존재 또는 부재 하에 배양하였다. 피브로넥틴을 컨디셔닝된 배지에서 분비된 단편으로서 측정하였다. 컨디셔닝된 배지로부터 동일량(14 ㎍)의 총 단백질을 각각의 레인에 로딩하였다.
도 24는 PDGFR-β의 α5β1-인테그린-매개된 활성화를 통해 파이브로넥틴에 의한 간엽 줄기 세포 이동의 조절에 관여되는 핵심 신호전달 분자를 나타낸다(Veevers-Lowe J 등, J Cell Sci, 124: 1288-1300, 2011).
도 25는 IPF 환자에서 MK2 키나제 활성화된 형태의 수준 증가를 나타낸다. (A) 정상 및 IPF 조직에서 포스포-Thr334 수준의 정량적 분석; (B) 폐 기능 및 MK2 활성화 간 연관성.
도 26은 병인론적 기전 기저 신장 섬유증의 개략도를 보여준다 (Cho M H, Korean J. Pediatr. 2010; 53(7): 735-740).
발명의 상세한 설명
기재된 발명은 필요한 대상체에서 간 조직, 신장 조직 또는 혈관 조직으로부터 선택된 조직내 섬유증의 진행 감소용 조성물 및 방법을 제공하고, 이의 진행은 하나 이상의 이상 섬유아세포 증식 및 세포외 매트릭스 침착 생산 조직 재생을 특징으로 하고, 상기 방법은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA (MMI-0100; 서열식별번호: 1)을 갖는 폴리펩타이드 또는 이의 기능성 등가물을 포함한 조성물의 치료량 투여를 포함하고, 여기서 폴리펩타이드의 치료량은 섬유증의 진행 감소, 조직의 재생 치료, 또는 이들의 조합에 유효하다.
용어
용어 "기도"는 본원에서 사용된 바와 같이 공기가 신체로 들어가고 나가는 통로를 나타낸다. 폐 기도는 공기가 숨쉬기 동안 통과하는 호흡기 관의 부분들을 포함한다.
용어 "기도 폐색"은 본원에서 사용된 바와 같이 기류에서의 임의의 비정상적인 감소를 나타낸다. 기류에 대한 내성은 상부 기도부터 말단 기관지까지 기도의 모든 곳에서 일어날 수 있다.
용어 "기도 질환"은 본원에서 사용된 바와 같이 산소 및 다른 기체를 폐 안팎으로 운반하는 관(기도)에 영향을 미치는 질환을 나타낸다. 기도 질환에는 비제한적으로 천식, 폐공기증, 및 만성적 기관지염을 포함하는 만성 폐쇄성 폐 질환(COPD)이 포함된다.
용어 "폐 조직 질환"은 본원에서 사용된 바와 같이 폐 조직의 구조, 예를 들면 폐 간질에 영향을 미치는 질환을 나타낸다. 폐 조직의 흉터 또는 염증은 폐가 완전 팽창할 수 없게 만든다("제한적인 폐 질환"). 이는 또한 폐가 더 적게 산소를 섭취하고(산소화) 이산화탄소를 방출할 수 있게 만든다. 폐 조직 질환의 예에는 비제한적으로, 특발성 폐 섬유증(IPF), 급성 폐 부상(ALI), 폐에서의 방사선-유도된 섬유증, 및 폐 이식과 관련된 섬유성 병태가 포함된다. 유육종증은 팽윤(염증)이 림프절, 폐, 간, 눈, 피부, 또는 다른 조직에서 일어나는 질환이다.
용어 "폐 간질" 또는 "폐의 간질"은 본원에서 상호교환적으로 사용되어 폐에서 공기공간 상피 및 늑막 중피 사이에 위치한 영역을 나타낸다. 매트릭스 단백질의 섬유, 콜라겐 및 엘라스틴은 폐 간질의 주요 성분이다. 이들 섬유의 일차적 기능은 환기 동안 구조적 온전성을 유지하는 기계적 스캐폴드를 형성하는 것이다.
용어 "접근가능한 표면적" 또는 "ASA"는 본원에서 사용된 바와 같이 용매에 노출되는 생체분자의 표면적을 나타낸다. 용어 "용매 접근가능한 표면" 또는 "SAS"는 본원에서 사용된 바와 같이 용매에 접근가능한 주어진 잔기의 표면적 퍼센트를 나타낸다. 이는 3차원 구조 내 잔기의 ASA 및 그것의 확장된 펩타이드 입체형태의 최대 ASA 간 비로서 계산된다.
용어 "아미노산 잔기" 또는 "아미노산" 또는 "잔기"는 상호교환적으로 사용되어 비제한적으로 천연 발생 아미노산 및 천연 발생 아미노산과 유사한 방식으로 기능할 수 있는 천연 아미노산의 공지된 유사체를 포함하는 단백질, 폴리펩타이드, 또는 펩타이드로 편입되는 아미노산을 나타낸다. 아미노산은 L- 또는 D-아미노산일 수 있다. 아미노산은 합성 아미노산에 의해 대체될 수 있고, 펩타이드의 반감기를 증가시키거나, 펩타이드의 효력을 증가시키거나, 펩타이드의 생체이용률을 증가시키기 위해 변형된다.
아미노산에 대한 1 글자 명명이 본원에서 주로 사용된다. 당해분야의 숙련가에게 잘 알려진 바와 같이, 이러한 1 글자 명명은 하기와 같다:
A는 알라닌이고; C는 시스테인이고; D는 아스파르트산이고; E는 글루탐산이고; F는 페닐알라닌이고; G는 글리신이고; H는 히스티딘이고; I는 이소류신이고; K는 라이신이고; L은 류신이고; M은 메티오닌이고; N은 아스파라긴이고; P는 프롤린이고; Q는 글루타민이고; R은 아르기닌이고; S는 세린이고; T는 트레오닌이고; V는 발린이고; W는 트립토판이고; Y는 티로신이다.
하기는 서로에 대해 보존적 치환인 아미노산 그룹을 나타낸다: 1) 알라닌(A), 세린(S), 트레오닌(T); 2) 아스파르트산(D), 글루탐산(E); 3) 아스파라긴(N), 글루타민(Q); 4) 아르기닌(R), 라이신(K); 5) 이소류신(I), 류신(L), 메티오닌(M), 발린(V); 및 6) 페닐알라닌(F), 티로신(Y), 트립토판(W).
본원에서 사용된 바와 같이, 단수 형태에는 맥락 상 명확히 다르게 지시되지 않는 한 복수의 참조대상이 포함된다. 예를 들면, "폴리펩타이드"에 대한 언급은 하나 이상의 폴리펩타이드를 의미한다.
용어 "부가"는 본원에서 사용된 바와 같이 하나 이상의 염기, 또는 하나 이상의 아미노산의 서열 내로의 삽입을 나타낸다.
용어 "투여한다"는 본원에서 사용된 바와 같이 분배, 공급, 적용, 제공, 할당 또는 기여를 나타낸다. 용어 "투여하는" 또는 "투여"는 상호교환적으로 사용되며, 생체내 투여뿐만 아니라 직접적으로 생체외 조직으로의 투여가 포함된다. 일반적으로, 조성물은 경구로, 구강으로, 비경구로, 국소로, 흡입 또는 취입에 의해(즉, 입을 통해 또는 코를 통해), 또는 직장으로 종래의 비독성의 약제학적으로 허용가능한 캐리어, 아쥬반트, 및 비히클을 바라던 대로 함유하는 투여량 단위 제형으로 전신으로 투여될 수도 있고, 또는 예컨대, 비제한적으로 주사, 이식, 그라프팅, 국소 적용, 또는 비경구 수단에 의해 국소로 투여될 수도 있다. 추가의 투여는, 예를 들면 정맥내로, 심장주위로, 경구로, 임플란트를 통해, 경점막으로, 경피로, 국소로, 근육내로, 피하로, 복강내로, 척추강내로, 림프내로, 병소내로, 또는 경막외로 수행될 수 있다. 투여는, 예를 들면 1 회, 다회, 및/또는 하나 이상의 연장된 기간에 걸쳐 수행될 수 있다.
용어 "알러지성 반응"은 본원에서 사용된 바와 같이 면역계의 과민성 반응을 나타낸다. 알러지성 반응은 보통 알러지항원으로 공지된 무해한 환경 물질에 대해 일어난다; 이들 반응은 획득되며, 예측가능하고, 신속하다. 알러지성 반응은 IgE로 공지된 항체 유형에 의해 호염기구 및 비만 세포로 불리는 일정 백혈구의 과도한 활성화를 특징으로 하며, 극단적인 염증 반응을 일으킨다. 공통의 알러지성 반응에는 습진, 두드러기, 고초열, 천식 발작, 음식 알러지, 및 찌르는 곤충, 예컨대 말벌 및 벌의 독에 대한 반응이 포함된다.
용어 "α-평활근 액틴" 또는 "α-SMA"는 본원에서 사용된 바와 같이 혈관 평활근 세포에서 최초 단리된 액틴 단백질, 알파-액틴-2(ACTA2; 액틴 또는 대동맥 평활근 액틴으로도 공지됨)를 나타낸다. 액틴은 모든 진핵 세포에서 발현되는 고도로 보존된 단백질이다. 액틴 필라멘트는 세포골격의 일부를 형성하며, 세포 형상 및 운동 조절에서 필수적인 역할을 담당한다. 6 개의 뚜렷이 다른 액틴 아이소타입이 포유동물 세포에서 동정되었다. 각각은 분리된 유전자에 의해 인코딩되며, 발생학적으로 조절되는 조직-특이적 방식으로 발현된다. 알파 및 베타 세포질 액틴은 다양한 세포에서 발현되는 반면, 알파 골격, 알파 심장, 알파 혈관, 및 감마 장 액틴의 발현은 특화된 근육 세포 유형으로 더 제한된다. 알파-평활근 액틴에 대한 유전자는 그 발현이 혈관 평활근 세포로 비교적 제한되는 소수 유전자 중 하나이지만, 현재 근섬유아세포 형성 마커로서 가장 통상적으로 사용된다. 알파 평활근 액틴의 발현은 호르몬 및 세포 증식에 의해 조절되며, 종양발생 전환 및 죽상경화증을 포함하는 병리적 병태에 의해 변형된다.
용어 "허파꽈리" 또는 "폐포"는 본원에서 사용된 바와 같이 중공 공동 형태를 가지는 해부학적 구조를 나타낸다. 폐에서 발견되며, 폐의 폐포는 혈액과 기체를 교환하는 호흡 부위의 구형 노출부이다. 폐포는 일부 콜라겐 및 탄성 섬유를 함유한다. 탄성 섬유는 이들이 들이쉴 때 공기를 충전함에 따라 폐포가 신장할 수 있도록 한다. 이어서 이산화탄소-풍부 공기를 내뱉기 위해, 날숨 동안 다시 되돌아온다.
용어 "바이오마커" (또는 "바이오서명")은 본원에서 사용된 바와 같이 펩타이드, 단백질, 핵산, 항체, 유전자, 대사물, 또는 생물학적 상태의 인디케이터로서 사용된 임의의 다른 물질을 지칭한다. 정상 생물학적 과정, 병원성 과정, 또는 치료 중재에 대한 약리학적 반응의 세포성 또는 분자 인디케이터로서 평가되고 객관적으로 측정되는 것이 특징이다.
용어 "블레오마이신"은 본원에서 사용된 바와 같이 박테리움 스트렙토마이세스 베르티실러스에 의해 생산되는 글리코펩타이드 항생제를 나타낸다. 이는 DNA 가닥 절단을 도입하고, DNA 가닥 내로의 티미딘 편입을 저해함으로써 작용한다. 블레오마이신의 가장 심각한 합병증은 폐 섬유증 및 손상된 폐 기능이다.
용어 "기관지폐포 세척" 또는 "BAL"은 본원에서 사용된 바와 같이 기관지경이 입 또는 코를 통해 폐 내로 통과하고, 유체가 폐의 작은 부분 내로 분출된 다음 조사를 위해 재수집되는 의료 절차를 나타낸다. BAL은 전형적으로 폐 질환을 진단하기 위해 수행된다. BAL은 통상적으로 면역계 문제를 갖는 사람에서의 감염, 환기장치 상에 있는 사람에서의 폐렴, 일부 유형의 폐암 및 폐의 흉터(간질 폐 질환)를 진단하기 위해 사용된다. BAL은 상피 내벽 유체(ELF) 성분을 샘플링하고 폐 기도의 단백질 조성을 결정하기 위한 가장 일반적인 방식이며, 폐 내 세포 또는 병원체 수준의 샘플링 수단으로서 면역학 연구에서 종종 사용된다.
용어 "캐리어" 및 "약제학적 캐리어"는 본원에서 사용된 바와 같이 대상체에 하나 이상의 활성제를 전달하기 위한 약제학적으로 허용가능한 불활성 제제 또는 비히클을 나타내며, 종종 "부형제"로 불린다. (약제학적) 캐리어는 이를 치료될 대상체에 대한 투여에 적합하게 만들기 위해 충분히 고순도이고 충분히 저독성이어야 한다. (약제학적) 캐리어는 추가로 활성제, 예를 들면 기재된 발명의 폴리펩타이드의 안정성 및 생체이용률을 유지해야 한다. (약제학적) 캐리어는 액체 또는 고체일 수 있고, 주어진 조성물의 활성제 및 다른 성분과 조합되는 경우 원하는 벌크, 점도 등을 제공하기 위해 유념하는 계획된 투여 방식으로 선택된다. (약제학적) 캐리어는 비제한적으로 결합제(예를 들면, 사전젤라틴화된 옥수수 전분, 폴리비닐피롤리돈 또는 하이드록시프로필 메틸셀룰로스 등), 충전제(예를 들면, 락토스 및 다른 당, 미세결정성 셀룰로스, 펙틴, 젤라틴, 칼슘 설페이트, 에틸 셀룰로스, 폴리아크릴레이트, 칼슘 수소 포스페이트 등), 윤활제(예를 들면, 마그네슘 스테아레이트, 탈크, 실리카, 콜로이드성 실리콘 디옥사이드, 스테아르산, 금속 스테아레이트, 수소화된 식물성 오일, 옥수수 전분, 폴리에틸렌 글리콜, 나트륨 벤조에이트, 나트륨 아세테이트 등), 붕해제(예를 들면, 전분, 나트륨 전분 글라이콜레이트 등), 또는 수화제(예를 들면, 나트륨 라우릴 설페이트 등)일 수 있다. 기재된 발명의 조성물에 대한 다른 적합한(약제학적) 캐리어에는 비제한적으로 물, 염 용액, 알코올, 폴리에틸렌 글리콜, 젤라틴, 아밀로스, 마그네슘 스테아레이트, 활석, 규산, 점성 파라핀, 하이드록시메틸셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈 등이 포함된다. 기재된 발명의 폴리펩타이드의 비경구 투여를 위한 조성물에는 (약제학적) 캐리어, 예컨대 멸균된 수용액, 공통 용매, 예컨대 알코올 중의 비-수용액, 또는 액체 오일 기재 중의 폴리펩타이드 용액이 포함될 수 있다.
용어 "콜라겐"은 본원에서 사용된 바와 같이 포유동물의 살 및 결합 조직에서 확인되는 천연 발생 단백질 그룹을 나타낸다. 이는 결합 조직의 주요 성분이며, 포유동물에서 가장 풍부한 단백질로, 전신 단백질 함량의 약 25% 내지 35%를 차지한다. 신장된 원섬유 형태인 콜라겐은 주로 섬유성 조직, 예컨대 힘줄, 인대, 및 피부에서 확인되며, 또한 각막, 연골, 뼈, 혈관, 소화관, 및 척추간 디스크에서 풍부하다. 지금까지 29 개 유형의 콜라겐이 동정되었고, 체내 콜라겐의 90% 초과는 I 형(피부, 힘줄, 혈관, 결찰, 기관, 뼈), II 형(연골), III 형(레티컬레이트(망상 섬유의 주요 성분), 및 IV 형(세포 기저막의 기재를 형성함)이다.
용어 "병태"는 본원에서 사용된 바와 같이 다양한 건강 상태를 나타내며, 임의의 기저 기전, 장애, 또는 부상에 의해 야기되는 장애 또는 질환을 포함하려는 것이다.
다른 세포 상에서 다양한 효과를 갖는 세포에 의해 분비되는 작은 가용성 단백질 물질을 나타내는 용어 "사이토카인"은 일반적으로 사용되어 비제한적으로 림포카인, 인터루킨, 및 케모카인을 포함하는 많은 신호전달 분자를 나타낸다. 사이토카인은 성장, 발달, 상처 치유 및 면역 반응을 포함하는 많은 중요한 생리적 기능을 매개한다. 이들은 세포에서 뚜렷이 다른 신호 전달 캐스케이드가 시작하도록 허용하는 세포막에 위치하는 이들의 세포 특이적 수용체에 결합함으로써 작용하며, 결국 표적 세포에서 생화학적 및 표현형 변화로 이어질 것이다. 비록 일부는 호르몬과 유사한 다표현형발현 자가분비, 주변분비, 및 내분비 효과를 가지며 전신 면역조절 효과를 갖는 것으로 나타났지만, 일반적으로 사이토카인은 국소로 작용한다. 이들에는 다수의 인터루킨뿐만 아니라 몇 개의 조혈 성장 인자를 포괄하는 I 형 사이토카인; 인터페론 및 인터루킨-10을 포함하는 II 형 사이토카인; TNF-α 및 림프독소를 포함하는 종양 괴사 인자("TNF")-관련된 분자; 인터루킨 1("IL-1")을 포함하는 면역글로불린 수퍼-패밀리 구성원; 및 다양한 면역 및 염증 기능에서 중추적인 역할을 담당하는 분자 패밀리인 케모카인이 포함된다. 동일한 사이토카인은 세포의 상태에 따라 세포 상에서 상이한 효과를 가질 수 있다. 사이토카인은 종종 다른 사이토카인의 발현을 조절하고, 그 캐스케이드를 유발한다.
용어 "질환" 또는 "장애"는 본원에서 사용된 바와 같이 원인과 무관하게(유전적, 환경적, 식이, 감염성, 트라우마 기인 또는 다른 이유인지와 무관하게) 건강의 손상 또는 비정상적인 기능 상태를 나타낸다. 장애에는, 예를 들면 비제한적으로 염증성 및 섬유성 질환, 섬유증, 급성 폐 부상, 방사선-유도된 섬유증, 이식 거부, 만성 폐쇄성 폐 질환(COPD), 내독소 충격, 국재화된 염증 질환, 죽상경화성 심혈관 질환, 알츠하이머병, 종양 질환, 신경 허혈, 결합 조직 및 전신 자가면역 질환, 류마티스성 관절염, 크론병, 염증성 장 질환, 전신 홍반성 낭창(SLE), 쇼그렌 증후군, 경피증, 혈관염, 내막 과다형성, 협착증, 재협착증, 죽상경화증, 평활근 세포 종양 및 전이, 평활근 경련, 협심증, 프린즈메탈 협심증, 허혈, 뇌졸중, 서맥, 고혈압, 심장 비대증, 신부전, 뇌졸중, 폐 고혈압, 천식, 임신 독혈증, 조기 분만, 전-자간증, 자간증, 레이노 증후군 질환 또는 현상, 용혈성-요독증, 항문 열창, 이완불능증, 발기불능, 편두통, 평활근 경련과 관련된 허혈성 근육 부상, 맥관병증, 부정서맥, 울혈성 심부전, 기절 심근, 폐 고혈압, 심장확장 기능이상, 신경교증(별아교세포의 증식, 및 중추신경계의 손상된 영역 내 세포외 매트릭스(ECM) 침착이 포함될 수 있음), 만성 폐쇄성 폐 질환(즉, 기류 폐색 또는 제한을 특징으로 하는 기도 질환; 비제한적으로, 만성 기관지염, 폐공기증, 및 만성 천식이 포함됨), 골감소증, 내피 기능이상, 염증, 퇴행성 관절염, 강직성 척추염, 길랑-바레 질환, 감염성 질환, 패혈증, 내독혈성 쇼크, 건선, 방사선 장염, 경변, 간질 섬유증, 폐 섬유증(특발성 폐 섬유증 포함), 대장염, 충수염, 위염, 후두염, 수막염, 췌장염, 귀염증, 재관류 부상, 트라우마성 뇌 부상, 척수 부상, 말초 신경병증, 다발성 경화증, 알러지, 심대사 질환, 비만, II 형 진성 당뇨병, I 형 진성 당뇨병, 및 NASH/경변이 포함될 수 있다.
용어 "도메인"은 본원에서 사용된 바와 같이 특징적인 3 차 구조 및 기능을 갖는 단백질 영역 및 그것의 선형 펩타이드 사슬의 폴딩에 의해 형성되는 그것의 3 차 구조를 함께 형성하는 단백질의 임의의 3 차원 서브유닛을 나타낸다.
용어 "치료적 도메인"("TD"로도 불림)은 본원에서 사용된 바와 같이 펩타이드 KALARQLGVAA(서열식별번호: 2), 또는 이들의 세그먼트에 대해 실질적인 동일성을 갖는 펩타이드, 펩타이드 세그먼트 또는 변이체, 또는 이들의 유도체를 나타낸다. 치료적 도메인 자체는 일반적으로 포유동물 세포의 원형질막을 투과할 수 없다. 일단 세포 내부에 들어가면, 치료적 도메인은 특정한 키나제 그룹의 키나제 활성을 저해할 수 있다.
용어 "세포 투과 펩타이드"("CPP", "단백질 형질도입 도메인", "PTD", "트로이 펩타이드", "막 전위 서열", 및 "세포 투과성 단백질"로도 불림)는 본원에서 사용된 바와 같이 일반적으로 포유동물 세포의 원형질막을 투과할 수 있는 펩타이드 클래스를 나타낸다. 이는 또한 펩타이드 YARAAARQARA(서열식별번호: 11), 또는 이들의 기능적 세그먼트에 대해, 및 서열식별번호: 11과 기능적으로 동등한 펩타이드, 펩타이드 세그먼트, 또는 변이체 또는 이들의 유도체에 대해 실질적인 동일성을 갖는 펩타이드, 펩타이드 세그먼트, 또는 변이체 또는 이들의 유도체를 나타낸다. CPP는 일반적으로 10-16 아미노산 길이이며, 포유동물 세포를 통해 많은 유형 및 분자량의 화합물을 전위할 수 있다. 이러한 화합물에는 비제한적으로 효과기 분자, 예컨대 단백질, DNA, 접합된 펩타이드, 올리고뉴클레오타이드, 및 작은 입자, 예컨대 리포좀이 포함된다. 다른 단백질("융합 단백질")에 융합되거나 화학적으로 연결된 CPP는 여전히 원형질막을 투과하고 세포에 들어갈 수 있다.
용어 "세포외 매트릭스"는 본원에서 사용된 바와 같이 세포가 특정한 세포 표면 수용체를 통해 상호작용하는 세포의 외부 환경 내 스캐폴드를 나타낸다. 세포외 매트릭스는 섬유성 단백질 및 글리코사미노글리칸(GAGs)의 상호연동 메쉬로 이루어진다. 세포외 매트릭스에서 확인되는 섬유성 단백질의 예에는 비제한적으로 콜라겐, 엘라스틴, 파이브로넥틴, 및 라미닌이 포함된다. 세포외 매트릭스에서 확인되는 GAG의 예에는 비제한적으로, 프로테오글리칸(예를 들면, 헤파린 설페이트), 콘드로이틴 설페이트, 케라틴 설페이트, 및 비-프로테오글리칸 다당류(예를 들면, 히알루론산)가 포함된다. 용어 "프로테오글리칸"은 하나 이상의 글리코사미노글리칸에 부착되는 코어 단백질을 함유하는 당단백질 그룹을 나타낸다. 세포외 매트릭스는 비제한적으로 세포에 대한 지지 및 정착 제공, 하나의 조직을 또 다른 조직과 분리, 및 세포내 커뮤니케이션의 조절을 포함하는 많은 기능을 수행한다.
용어 "기능적 동등물" 또는 "기능적으로 동등한"은 본원에서 상호교환적으로 사용되어 유사하거나 동일한 효과 또는 용도를 갖는 물질, 분자, 폴리뉴클레오타이드, 단백질, 펩타이드, 또는 폴리펩타이드를 나타낸다. 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)와 기능적으로 동등한 폴리펩타이드는, 예를 들면 서열식별번호: 1의 발현된 폴리펩타이드와 실질적으로 유사하거나 동일한 생물학적 활성, 예를 들면 저해 활성, 반응속도 파라미터, 염 저해, 보조인자-의존적 활성, 및/또는 기능적 단위 크기를 가질 수 있다.
YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)와 기능적으로 동등한 폴리펩타이드의 예에는 비제한적으로 아미노산 서열 FAKLAARLYRKALARQLGVAA(서열식별번호: 3)의 폴리펩타이드, 아미노산 서열 KAFAKLAARLYRKALARQLGVAA(서열식별번호: 4)의 폴리펩타이드, 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLAVA(서열식별번호: 5)의 폴리펩타이드, 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVA(서열식별번호: 6)의 폴리펩타이드, 아미노산 서열 YARAAARQARAKALNRQLAVAA (서열식별번호: 26)의 폴리펩타이드, 아미노산 서열 YARAARQARAKALNRQLAVA (서열식별번호: 27)의 폴리펩타이드 및 아미노산 서열 HRRIKAWLKKIKALARQLGVAA(서열식별번호: 7)의 폴리펩타이드가 포함된다.
본 발명에 기재된 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 펩타이드는 치료 효능을 증대시키기 위해 세포 투과 펩타이드(CPP; YARAAARQARA; 서열식별번호: 11)가 치료적 도메인(KALARQLGVAA; 서열식별번호: 2)에 작동가능하게 연결된 융합 단백질을 포함한다.
폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 치료적 도메인(TD; KALARQLGVAA; 서열식별번호: 2)과 기능적으로 동등한 폴리펩타이드의 예에는 비제한적으로 아미노산 서열 KALARQLAVA(서열식별번호: 8)의 폴리펩타이드, 아미노산 서열 KALARQLGVA(서열식별번호: 9)의 폴리펩타이드, 및 아미노산 서열 KALARQLGVAA (서열식별번호: 10)의 폴리펩타이드, 아미노산 서열 KALNRQLAVAA (서열식별번호: 28)의 폴리펩타이드, 및 아미노산 서열 KALNRQLAVA (서열식별번호: 29)의 폴리펩타이드가 포함된다.
폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 세포 투과 펩타이드(CPP; YARAAARQARA; 서열식별번호: 11)와 기능적으로 동등한 폴리펩타이드의 예에는 비제한적으로 아미노산 서열 WLRRIKAWLRRIKA(서열식별번호: 12)의 폴리펩타이드, 아미노산 서열 WLRRIKA(서열식별번호: 13)의 폴리펩타이드, 아미노산 서열 YGRKKRRQRRR(서열식별번호: 14)의 폴리펩타이드, 아미노산 서열 WLRRIKAWLRRI(서열식별번호: 15)의 폴리펩타이드, 아미노산 서열 FAKLAARLYR(서열식별번호: 16)의 폴리펩타이드, 아미노산 서열 KAFAKLAARLYR(서열식별번호: 17)의 폴리펩타이드, 및 아미노산 서열 HRRIKAWLKKI(서열식별번호: 18)의 폴리펩타이드가 포함된다.
용어 "내인성"은 본원에서 사용된 바와 같이 내부에서 성장하거나 발생하는, 또는 내부적으로 유래된 것을 나타낸다.
용어 "내피"는 본원에서 사용된 바와 같이 혈관의 내부 표면을 덮어서 내강 내 순환 혈액 및 나머지 혈관 벽 간에 인터페이스를 형성하는 박층의 세포를 나타낸다. 내피 세포는 심장부터 가장 작은 모세관에 이르기까지 전체 순환계를 덮을 것이다. 이들 세포는 혈류의 난류를 감소시켜서 유체가 더 멀리 펌핑될 수 있도록 한다.
용어 "호산구" 또는 "호산구성 과립구"는 본원에서 사용된 바와 같이 척추 동물에서 다세포 기생충 및 어떤 감염을 제거하는데 관여되는 백혈구를 나타낸다. 이들은 혈액 내로 이동하기 전에 골수에서의 조혈 동안 발달하는 과립구이다. 비만 세포와 함께, 이들은 알러지 및 천식에 관련된 기전을 또한 제어한다. 활성화 후, 호산구는 (1) 양이온성 과립 단백질의 생산 및 탈과립화에 의한 이들의 방출, (2) 반응성 산소 종, 예컨대 수퍼옥사이드, 퍼옥사이드, 및 하이포브로마이트(호산구 페록시다제에 의해 우선적으로 생산되는 하이포아브롬산)의 생산, (3) 지질 매개체, 예컨대 류코트리엔 및 프로스타글란딘 패밀리의 에이코사노이드의 생산, (4) 성장 인자, 예컨대 전환 성장 인자(TGF-β), 혈관 내피 성장 인자(VEGF), 및 혈소판-유래 성장 인자(PDGF)의 생산, 및 (5) 사이토카인, 예컨대 IL-1, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-8, IL-13, 및 TNF-α의 생산을 포함하는 다양한 기능을 발휘한다.
용어 "상피"는 본원에서 사용된 바와 같이 신체에 걸쳐 구조의 공동 및 표면을 덮는 세포로 이루어진 조직을 나타낸다. 상피의 기저 표면은 기저 결합 조직을 마주하며, 두 층은 기저막에 의해 분리된다.
용어 "분출"은 본원에서 사용된 바와 같이 모세관으로부터 이들을 둘러싼 조직으로의 혈구 성분의 이동(누출)을 나타낸다. 악성 암 전이의 경우, 이는 모세관을 떠나 기관으로 들어가는 암 세포를 나타낸다.
용어 "삼출"은 본원에서 사용된 바와 같이 순환계로부터의 유체가 혈관 벽을 통해 병변 또는 염증 영역 내로 통과하는 공정을 나타낸다. 혈액 삼출물은 일부 또는 모든 혈장 단백질, 백혈구, 혈소판 및 적혈구를 함유한다.
용어 "피브린"은 본원에서 사용된 바와 같이 혈액 응고에 관여되는 섬유성 단백질을 나타낸다. 이는 상처 부위에 걸쳐 중합되어 지혈 플러그 또는 응괴를(혈소판과 함께) 형성하는 "메쉬"를 형성하는 섬유상 단백질이다. 피브린은 신호 전달, 혈액 응고, 혈소판 활성화, 및 단백질 중합에 관여된다.
용어 "섬유아세포"는 본원에서 사용된 바와 같이 비제한적으로 콜라겐을 포함하는 세포외 매트릭스 단백질을 제조하고 분비하는 결합 조직 세포를 나타낸다. 결합 조직에서 확인되는 가장 흔한 세포 유형인 섬유아세포는 상처 치유에서 중요한 역할을 담당한다. 결합 조직의 다른 세포와 마찬가지로, 섬유아세포는 원시 중간엽(모든 세 배엽층에서 유도되고 배아에 위치하는 느슨한 결합 조직 유형)으로부터 유도된다. 어떤 상황에서, 상피 세포는 상피성-간엽 전이로 불리는 공정에서 섬유아세포를 생성할 수 있다. 섬유아세포 및 섬유세포는 동일한 세포의 두 가지 상태로, 유지 및 조직 대사에 있어서 전자는 활성화된 상태이고, 후자는 활성이 덜한 상태이며, 두 용어는 가끔 상호교환적으로 사용된다.
용어 "자유 라디칼"은 본원에서 사용된 바와 같이 하나 이상의 쌍으로 되지 않은 전자를 가진 크게 반응성 및 보통 단수명 분자 단편을 지칭한다. 자유 라디칼은 크게 화학적으로 반응성 분자이다. 자유 라디칼이 그의 단일 전자를 쌍으로 만들기 위해 인접하는 분자로부터 제2 전자를 추출할 필요가 있기 때문에, 자전 연쇄 반응에서 더욱 많은 자유 라디칼 종의 형성을 개시하는, 다른 분자와 종종 반응한다. 자전되기 위한 능력은 자유 라디칼을 살아있는 유기체에 고 독성이도록 한다. 산화적 부상은 세포 내에서 널리 퍼진 생화학적 손상으로 이어질 수 있다. 상기 손상을 책임지는 분자 기전은 복잡하다. 예를 들어, 자유 라디칼은 세포내 거대분자, 예컨대 핵산 (예를 들면, DNA 및 RNA), 단백질, 및 지질을 손상시킬 수 있다. 세포성 단백질에 대한 자유 라디칼 손상은 효소 기능의 손실 및 세포 사멸로 이어질 수 있다. DNA에 대한 자유 라디칼 손상은, 세포 사멸 또는 조절되지 않는 세포 성장을 초래하는, 복제 또는 전사에서 문제를 야기할 수 있다. 세포 막 지질에 대한 자유 라디칼 손상은 손상된 막을 그의 능력을 잃게 만들어 산소, 영양소 또는 물을 세포에 수송하게 할 수 있다.
용어 "근섬유아세포"는 본원에서 사용된 바와 같이 평활근의 일부 특성, 예컨대 수축 특성 및 섬유를 갖고, 일시적으로 III 형 콜라겐을 생산하는 것으로 여겨지는 상처 영역 내의 섬유아세포를 나타낸다. 근섬유아세포 발달의 여러 가능한 방식이 존재하지만, 근섬유아세포는 이들의 분화에서 섬유아세포 및 평활근 세포 간에 존재하는 세포이다. 간, 폐, 및 신장과 같은 많은 기관에서, 이들은 주로 섬유증에 관여된다. 상처 조직에서, 이들은 상처 강화(세포외 콜라겐 섬유 침착에 의해)에 이어 상처 수축(콜라겐 다발에 대해 인테그린 매개된 당김에 의한 콜라겐 섬유의 세포내 수축 및 동반 정렬에 의해)에 연루된다.
용어 "파이브로넥틴"은 본원에서 사용된 바와 같이 막에-걸친 세포-표면 매트릭스 수용체 단백질("인테그린") 및 세포외 기질 성분, 예컨대 콜라겐, 피브린 및 헤파란 설페이트 프로테오글리칸(예를 들면 신데칸)에 결합하는 고-분자량(~440 kDa) 세포외 매트릭스 당단백질을 나타낸다. 파이브로넥틴은 한 쌍의 디설파이드 결합에 의해 연결되는 2 개의 거의 동일한 모노머로 구성된 이량체로 존재한다. 파이브로넥틴의 여러 동형체가 존재한다. 혈장 파이브로넥틴은 가용성이며 혈액 및 다른 체액에서 순환하고, 상기 응혈, 상처 치유 및 식균작용을 증대시키는 것으로 여겨진다. 다른 동형체는 세포 표면 상에 어셈블리되고 매우 산 불용성인 파이브로넥틴 원섬유로서 세포외 매트릭스에 침착된다. 섬유아세포 표면 상이나 근처에 형성되는 파이브로넥틴 원섬유는 보통 인접한 세포내 액틴 스트레스 섬유와 함께 정렬되며, 이는 분비된 파이브로넥틴 분자의 원섬유로의 어셈블리를 촉진하고 원섬유 배향에 영향을 미친다. 파이브로넥틴은 세포 부착, 세포 성장, 세포 이동 및 세포 분화에서 주요 역할을 담당하고, 공정, 예컨대 상처 치유 및 배아 발달을 위해 중요하다.
용어 "섬유증"은 본원에서 사용된 바와 같이 부분의 부상 또는 염증, 또는 그것의 혈액 공급의 방해 결과 장기 또는 조직에서의 과잉 섬유성 결합 조직의 형성 또는 발생을 나타낸다. 이는 흉터로 이어지는 정상 치유 반응, 비정상, 반응성 공정의 결과이거나 또는 공지되거나 이해되는 원인이 없을 수 있다.
용어 "흡입"은 본원에서 사용된 바와 같이 호흡으로 약물투여된 증기를 들이마시는 행위를 나타낸다.
용어 "취입"은 본원에서 사용된 바와 같이 신체의 공동 또는 챔버로 압력 하에 공기, 기체 또는 분말을 전달하는 행위를 나타낸다. 예를 들면, 코 취입은 코를 통해 압력 하에 공기, 기체 또는 분말을 전달하는 행위에 관련된다.
용어 "흡입 전달 장치"는 본원에서 사용된 바와 같이 액체 또는 건조 분말 에어로졸 제형으로부터 작은 액적 또는 에어로졸을 생성하고 약물, 예를 들면 용액, 분말 등의 폐 투여를 달성하기 위해 입을 통한 투여를 위해 사용되는 기계/장치 또는 성분을 나타낸다. 흡입 전달 장치의 예에는 비제한적으로 분무기, 정량 흡입기, 및 건조 분말 흡입기(DPI)가 포함된다.
용어 "분무기"는 본원에서 사용된 바와 같이 폐 내로 흡입된 연무의 형태로 액체 약물을 투여하기 위해 사용되는 디바이스를 나타낸다.
용어 "정량 흡입기", "MDI", 또는 "퍼핑기"는 본원에서 사용된 바와 같이 환자의 폐로 특정한 양의 의약("정량")을 전달하기 위해 추진제를 사용하는 가압된, 휴대용 디바이스를 나타낸다. 용어 "추진제"는 본원에서 사용된 바와 같이 보통 수렴되는, 분기식 노즐을 통해 기체 압력에 의해 물질을 배출하기 위해 사용되는 물질을 나타낸다. 압력은 압축된 기체, 또는 화학적 반응에 의해 생산된 기체로부터 얻어질 수 있다. 배기 물질은 기체, 액체, 혈장, 또는 화학 반응 전, 고체, 액체 또는 겔일 수 있다. 가압된 정량 흡입기에서 사용되는 추진제는 액화된 기체, 전통적으로 클로로플루오로카본(CFCs) 및 추가로 하이드로플루오로알칸(HFAs)이다. 적합한 추진제에는, 예를 들면 클로로플루오로카본(CFC), 예컨대 트리클로로플루오로메탄(추진제 11로도 불림), 디클로로디플루오로메탄(추진제 12로도 불림), 및 1,2-디클로로-1,1,2,2-테트라플루오로에탄(추진제 114로도 불림), 하이드로클로로플루오로카본, 하이드로플루오로카본(HFC), 예컨대 1,1,1,2-테트라플루오로에탄(추진제 134a, HFC-134a, 또는 HFA-134a로도 불림) 및 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판(추진제 227, HFC-227, 또는 HFA-227로도 불림), 이산화탄소, 디메틸 에테르, 부탄, 프로판, 또는 이들의 혼합물이 포함된다. 다른 구현예에서, 추진제에는 클로로플루오로카본, 하이드로클로로플루오로카본, 하이드로플루오로카본, 또는 이들의 혼합물이 포함된다. 다른 구현예에서, 하이드로플루오로카본이 추진제로서 사용된다. 다른 구현예에서, HFC-227 및/또는 HFC-134a가 추진제로서 사용된다.
용어 "건조 분말 흡입기" 또는 "DPI"는 본원에서 사용된 바와 같이 정량 흡입기와 유사하지만, 약물이 분말 형태인 디바이스를 나타낸다. 환자는 완전히 내쉬고 입술을 마우스피스 주위에 놓은 다음 분말을 빠르게 호흡한다. 건조 분말 흡입기는 MDI에서 필요한 타이밍 및 조정을 필요로 하지 않는다.
용어 "입자"는 본원에서 사용된 바와 같이 본원에 기재된 바와 같은 조성물 내에 또는 상에 함유되는 극도로 작은 구성요소(예를 들면, 나노입자, 마이크로입자, 또는 일부 예에서 더 큰 입자)를 나타낸다.
용어 "폐 섬유증", "특발성 폐 섬유증", 및 "특발성 섬유성 폐포염"은 본원에서 사용된 바와 같이 정상 폐 조직 구조를 리모델링하고 그것의 기능을 손상시키는 세포외 매트릭스 단백질의 침착 및 비정상적인 섬유아세포 증식을 특징으로 하는 간질 폐 질환의 주요 성분을 나타낸다. 특발성 폐 섬유증의 특질 병변은 섬유아세포 병소이다. 이들 부위는 중간엽 세포의 격렬한 복제 및 새로운 세포외 매트릭스의 풍부한 침착을 특징으로 한다.
용어 "섬유성 장소" 또는 "섬유성 병소"는 본원에서 사용된 바와 같이 과도한 섬유성 조직에 의해 형성되거나 발생되는 조직 내 특정 위치를 상호교환적으로 나타낸다.
용어 "융합 단백질"은 본원에서 사용된 바와 같이 각각의 원래 단백질 또는 폴리펩타이드로부터 유도된 기능적 특성을 갖는 단일 폴리펩타이드 또는 단백질을 생성하는 목적으로 다중 단백질 도메인 또는 폴리펩타이드를 조합하여 구축되는 단백질 또는 폴리펩타이드를 나타낸다. 융합 단백질의 생성은 재조합 DNA 기술을 통해 각각의 단백질 도메인 또는 폴리펩타이드를 인코딩하는 2 개의 상이한 뉴클레오타이드 서열을 작동가능하게 결찰하거나 연결함으로써 원하는 융합 단백질을 코드화하는 신규 폴리뉴클레오타이드 서열을 생성하여 달성될 수 있다. 대안적으로, 융합 단백질은 원하는 단백질 도메인을 화학적으로 연결하여 생성될 수 있다.
용어 "특발성"은 본원에서 사용된 바와 같이 불확실하거나 공지되지 않은 원인으로부터 또는 자연적으로 일어남을 의미한다.
용어 "염증"은 본원에서 사용된 바와 같이 혈관화된 조직이 부상에 반응하는 생리적 공정을 나타낸다. 예를 들면, [FUNDAMENTAL IMMUNOLOGY, 4th Ed., William E. Paul, ed. Lippincott-Raven Publishers, Philadelphia(1999), 1051-1053, 본원에 참고로 편입됨]을 참고하라. 염증 공정 동안, 해독 및 보수에 관여되는 세포가 염증성 매개체에 의해 손상된 부위로 가동화된다. 염증은 종종 염증 부위에 백혈구, 특히 중성구(다형핵 세포)의 강한 침윤을 특징으로 한다. 이들 세포는 혈관벽에서 또는 부상되지 않은 조직에 독성 물질을 방출하여 조직 손상을 촉진한다. 전통적으로, 염증은 급성 및 만성 반응으로 구분되었다.
용어 "급성 염증"은 본원에서 사용된 바와 같이 유체, 혈장 단백질, 및 중성구성 백혈구의 축적을 특징으로 하는 급성 부상에 대한 신속한, 단수명의(수분 내지 수일), 비교적 균일한 반응을 나타낸다. 급성 염증을 유도하는 해로운 제제의 예에는 비제한적으로 병원체(예를 들면, 박테리아, 바이러스, 기생충), 외인성(예를 들면 석면) 또는 내인성(예를 들면, 요산염 결정, 면역 복합체) 원천으로부터의 외래 물체, 및 물리적(예를 들면, 화상) 또는 화학적(예를 들면, 가성) 제제가 포함된다.
용어 "만성 염증"은 본원에서 사용된 바와 같이 더 긴 지속시간을 가지며 애매하고 규정되지 않은 종료를 갖는 염증을 나타낸다. 만성 염증은 초기 염증제(예를 들면, 담배 흡연)의 불완전한 제거를 통해 또는 동일한 위치에서 일어나는 여러 급성 이벤트의 결과, 급성 염증이 지속되는 경우 일어난다. 림프구 및 대식구 유입 및 섬유아세포 성장을 포함하는 만성 염증은 장기적인 또는 반복된 염증 활성 부위에 조직 흉터를 생성할 수 있다.
용어 "염증성 매개체"는 본원에서 사용된 바와 같이 염증 및 면역 공정의 분자 매개체를 나타낸다. 이들 가용성, 확산성 분자는 조직 손상 및 감염 부위에서 국소로 그리고 더 원위 부위에서 모두 작용한다. 일부 염증성 매개체는 염증 공정에 의해 활성화되는 반면, 다른 것들은 급성 염증에 대한 반응으로 또는 다른 가용성 염증성 매개체에 의해 세포성 공급원으로부터 합성되고/되거나 방출된다; 또 다른 것들은 항-염증 특성을 나타낸다. 염증 반응의 염증성 매개체의 예에는 비제한적으로 혈장 프로테아제, 보체, 키닌, 응고 및 섬유소용해 단백질, 지질 매개체, 프로스타글란딘, 류코트리엔, 혈소판-활성화 인자(PAF), 펩타이드, 호르몬(스테로이드 호르몬, 예컨대 글루코코르티코이드 포함), 및 아민, 예컨대 비제한적으로 히스타민, 세로토닌, 및 뉴로펩타이드, 및 친-염증성 사이토카인, 예컨대 비제한적으로 인터루킨-1-베타(IL-1β), 인터루킨-4(IL-4), 인터루킨-6(IL-6), 인터루킨-8(IL-8), 종양 괴사 인자-알파(TNF-α), 인터페론-감마(IF-γ), 인터루킨-12(IL-12), 및 인터루킨-17(IL-17)이 포함된다.
친-염증성 매개체 중에서, IL-1, IL-6, 및 TNF-α는 급성기 반응에서 간세포를 활성화하여 보체를 활성화하는 급성기 단백질을 합성하는 것으로 공지되어 있다. 보체는 병원체와 상호작용하여 이들을 식균세포에 의한 파괴를 위해 표시하는 혈장 단백질 시스템이다. 보체 단백질은 병원체에 의해 직접적으로 또는 병원체-결합된 항체에 의해 간접적으로 활성화되어, 병원체 표면 상에서 일어나고 다양한 효과기 기능을 갖는 활성 성분을 생성하는 반응 캐스케이드로 이어질 수 있다. IL-1, IL-6, 및 TNF-α는 또한 중성구를 가동화하도록 골수 내피를 활성화하며, 내인성 발열원으로 기능하여 체온을 높이고, 이는 신체로부터의 감염 제거를 돕는다. 사이토카인의 주요 효과는 시상하부 상에 작용하여 신체의 온도 조절을 변형하고, 근육 및 지방 세포 상에 작용하여 근육 및 지방 세포의 이화를 자극하여 체온을 높이는 것이다. 승온에서는 박테리아 및 바이러스 복제가 감소되는 반면, 적응 면역계는 보다 효율적으로 작동한다.
용어 "종양 괴사 인자"는 본원에서 사용된 바와 같이 항원 또는 감염에 반응하여 백혈구에 의해 제조되는 사이토카인을 나타내며, 이는 종양 세포의 괴사(사망)를 유도하고 광범위한 친-염증 작용을 보유한다. 종양 괴사 인자는 또한 지질 대사, 응고, 인슐린 내성 및 내피 세포 내벽 혈관의 기능에 효과를 갖는 다작용성 사이토카인이다.
용어 "인터루킨(IL)"은 본원에서 사용된 바와 같이 백혈구에 의해 분비되고 그에 작용하는 것으로 최초 관측된 상동성 관련된 단백질 클래스로부터의 사이토카인을 나타낸다. 그 이래, 인터루킨은 다양한 신체 세포에 의해 생산되는 것이 확인되었다. 인터루킨은 세포 성장, 분화, 및 운동성을 조절하며, 면역 반응, 예컨대 염증을 자극한다. 인터루킨의 예에는 인터루킨-1(IL-1), 인터루킨-1β(IL-1β), 인터루킨-6(IL-6), 인터루킨-8(IL-8), 인터루킨-12(IL-12), 및 인터루킨-17(IL-17)이 포함된다.
용어 "저해하는", "저해한다" 또는 "저해"는 본원에서 사용되어 공정의 양 또는 속도 감소, 공정의 완전한 정지, 또는 이들의 작용 또는 기능의 감소, 제한 또는 차단을 나타낸다. 저해에는 적어도 5%, 적어도 10%, 적어도 15%, 적어도 20%, 적어도 25%, 적어도 30%, 적어도 40%, 적어도 45%, 적어도 50%, 적어도 55%, 적어도 60%, 적어도 65%, 적어도 70%, 적어도 75%, 적어도 80%, 적어도 85%, 적어도 90%, 적어도 95%, 적어도 98%, 또는 적어도 99%의 양, 속도, 작용 기능 또는 물질 공정의 절감 또는 감소가 포함될 수 있다.
용어 "저해제"는 본원에서 사용된 바와 같이 제1 분자에 결합함으로써 제1 분자의 활성을 감소시키는 제2 분자를 나타낸다. 효소 저해제는 효소에 결합함으로써 효소의 활성을 감소시키는 분자이다. 저해제의 결합은 기질이 효소의 활성 부위에 들어가는 것을 정지시키고/시키거나 효소가 그것의 반응을 촉매하는 것을 방해할 수 있다. 저해제 결합은 가역적 또는 비가역적이다. 비가역적 저해제는 보통, 예를 들면 효소 활성에 필요한 핵심 아미노산 잔기를 개질함으로써 효소와 반응하고 이를 화학적으로 변화시킨다. 그에 반해서, 가역적 저해제는 비공유 결합하고, 이들 저해제가 효소, 효소-기질 복합체 또는 둘 모두에 결합하는지 여부에 따라 상이한 저해 유형을 일으킨다. 효소 저해제는 종종 이들의 특이성 및 효력에 의해 평가된다.
용어 "부상"은 본원에서 사용된 바와 같이 물리적 또는 화학적일 수 있는 외부 제제 또는 힘에 의해 야기되는 신체의 구조 또는 기능에 대한 손상 또는 위해를 나타낸다.
용어 "단리된"은 본원에서 사용되어 하기와 같은 물질, 예컨대 비제한적으로 핵산, 펩타이드, 폴리펩타이드, 또는 단백질을 나타낸다: (1) 실질적으로 또는 본질적으로 그것의 천연 발생 환경에서 보통 동반되거나 확인되는 바와 같이 상호작용하는 성분이 없음. 용어 "실질적으로 없음" 또는 "본질적으로 없음"은 본원에서 사용되어 그러한 성분이 상당히 또는 유의미하게 없음을, 또는 약 95% 초과로 없음을, 또는 약 99% 초과로 없음을 나타낸다. 단리된 물질은 임의로 그것의 천연 환경에서 물질과 함께 확인되지 않는 물질을 포함하거나; 또는 (2) 물질이 그것의 천연 환경에 있는 경우, 조성물에 대한 고의적인 인간 개입에 의해 물질이 합성으로(비-천연적으로) 변형되고/되거나 그 환경에서 확인되는 물질에 대해 원상태가 아닌 세포 내 위치(예를 들면, 게놈 또는 세포하 세포소기관)에 있다. 합성 물질을 산출하기 위한 변형은 그것의 천연 상태 내에서 또는 그로부터 제거되어 물질 상에서 수행될 수 있다. 예를 들면, 천연 발생 핵산은 이것이 변형된 경우 또는 이것이 기원하는 세포 내에서 수행된 인간 개입에 의해 변형된 DNA로부터 전사된 경우 단리된 핵산이 된다. 예를 들면, [Compounds and Methods for Site Directed Mutagenesis in Eukaryotic Cells, Kmiec, 미국 특허 번호 5,565,350; In Vivo Homologous Sequence Targeting in Eukaryotic Cells; Zarling 등, PCT/US93/03868, 각각 그 전체가 본원에 참고로 편입됨]를 참고하라. 마찬가지로, 천연 발생 핵산(예를 들면, 프로모터)은 그 핵산에 대해 원상태가 아닌 게놈 좌위에 대해 비-천연 발생 수단에 의해 도입되는 경우 단리된다. 본원에서 정의된 바와 같이 "단리된" 핵산은 또한 "이종성" 핵산으로 불린다.
용어 "키나제"는 본원에서 사용된 바와 같이 고-에너지 공여체 분자로부터 특정한 표적 분자 또는 기질로 포스페이트 그룹을 전달하는 효소 유형을 나타낸다. 고-에너지 공여체 그룹에는 비제한적으로 ATP가 포함될 수 있다.
용어 "백혈구" 또는 "백혈구 세포(WBC)"는 본원에서 사용된 바와 같이 면역 세포에 한 유형을 나타낸다. 대부분의 백혈구는 골수에서 생성되며, 혈액 및 림프 조직에서 확인된다. 백혈구는 신체가 감염 및 다른 질환과 싸우는 것을 돕는다. 과립구, 단핵구, 및 림프구는 백혈구이다.
용어 "림프구"는 본원에서 사용된 바와 같이 질환에 대한 신체 방어에서 큰 역할을 담당하는 작은 백혈구 세포(백혈구)를 나타낸다. 2 가지 주요 유형의 림프구: B 세포 및 T 세포가 존재한다. B 세포는 박테리아 및 독소를 공격하는 항체를 제조하는 반면, T 세포는 이들이 바이러스에 의해 섭취되거나 암성이 된 경우 이들 자체가 신체 세포를 공격한다. 림프구는 많은 다른 유형 세포의 기능적 활성을 조절하고 종종 만성 염증 부위에 존재하는 생성물(림포카인)을 분비한다.
용어 "대식구"는 본원에서 사용된 바와 같이 미생물을 둘러싸서 죽이고, 죽은 세포를 제거하고, 다른 면역계 세포의 작용을 자극하는 백혈구 세포의 한 유형을 나타낸다. 병원체의 소화 후, 대식구는 상응하는 헬퍼 T 세포에 대해 병원체의 항원(확인을 위해 면역계에 의해 사용되는, 가장 종종 병원체의 표면 상에서 확인되는 단백질인 분자)을 제시한다. 제시는 이를 세포막 내로 통합하고 MHC 클래스 II 분자에 부착된 이것을 디스플레이하여 수행되며, 대식구가 그것의 표면 상에 항원을 가짐에도 불구하고 병원체가 아니라는 것을 다른 백혈구 세포에 표시한다. 결국, 항원 제시는 병원체의 항원에 부착하는 항체 생산을 일으켜서, 대식구로 하여금 이들의 세포막에 부착하고 식균작용하는 것을 더 쉽게 만든다.
용어 "중간엽 세포" 또는 "중간엽"은 본원에서 사용된 바와 같이 모든 3 배엽층으로부터 유도된 세포를 나타내며, 이는 결합 조직, 골, 연골, 림프계, 및 순환계로 발달할 수 있다.
용어 "MK2 키나제" 또는 "MK2"는 본원에서 사용된 바와 같이 세린/트레오닌(Ser/Thr) 단백질 키나제 패밀리의 구성원인 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2("MAPKAPK2", "MAPKAP-K2", "MK2"로도 불림)를 나타낸다.
용어 "질량 중앙값 공기역학적 직경" 또는 "MMAD"는 본원에서 사용된 바와 같이 공기역학적 직경에 대한 공기 중 입자 질량 분포의 중앙값을 나타낸다. MMAD에는 보통 입자 크기 분포의 가변성을 특징으로 하는 기하학적 표준 편차(g 또는 시그마 g)가 수반된다.
용어 "조절하다"는 본원에서 사용된 바와 같이 어떤 측정치 또는 비율에 대해 조절하거나, 변형하거나, 채택하거나, 조정하는 것을 의미한다.
용어 "단핵구"는 본원에서 사용된 바와 같이 골수에서 제조되며 대식구가 되는 신체 조직으로 혈액을 통해 이동하는 면역 세포 유형을 나타낸다. 단핵구는 백혈구 세포 유형이고 식균세포 유형이다.
용어 "중성구" 또는 "다형핵 중성구(PMNs)"는 본원에서 사용된 바와 같이 포유동물에서 가장 풍부한 백혈구 세포 유형을 나타내며, 이는 선천성 면역계의 필수 부분을 형성한다. 이들은 호염기구 및 호산구와 함께 다형핵 세포 패밀리(PMNs)의 일부를 형성한다. 중성구는 보통 혈류에서 확인된다. 염증의 시작(급성)기 동안, 특히 박테리아 감염 및 일부 암의 결과, 중성구는 염증 부위를 향해 이동하는 염증 세포의 최초-반응자 중 하나이다. 이들은 혈관을 통해, 이어서 간질 조직을 통해, 유인성으로 간주되는 환경 조건을 향해 및/또는 기피성으로 나타나는 주변으로부터 멀어지게 화학 농도 구배를 따른 운동성 세포 또는 부분의 유도되는 운동인 화학주성으로 불리는 공정에서 화학적 신호, 예컨대 인터루킨-8(IL-8) 및 C5a를 따라 이동한다.
용어 "정상적인 건강한 대조군 대상체"는 본원에서 사용된 바와 같이 기도 또는 폐 조직 질환의 증상 또는 다른 임상 증거가 없는 대상체를 나타낸다.
용어 "핵산"은 본원에서 사용되어 단일- 또는 이중-가닥 형태의 데옥시리보뉴클레오타이드 또는 리보뉴클레오타이드 폴리머를 나타내며, 다르게 제한되지 않는 한, 이들이 천연 발생 뉴클레오타이드(예를 들면, 펩타이드 핵산)와 유사한 방식으로 단일가닥 핵산에 혼성화한다는 점에서 천연 뉴클레오타이드의 본질적인 성질을 갖는 공지된 유사체를 포괄한다.
용어 "뉴클레오타이드"는 본원에서 사용되어 헤테로사이클릭 염기, 당, 및 하나 이상의 포스페이트 그룹으로 구성되는 화학적 화합물을 나타낸다. 가장 일반적인 뉴클레오타이드에서, 염기는 퓨린 또는 피리미딘의 유도체이며, 당은 펜토스 데옥시리보스 또는 리보스이다. 뉴클레오타이드는 핵산의 모노머이며, 3 개 또는 그 초과가 핵산을 형성하기 위해 함께 결합한다. 뉴클레오타이드는 RNA, DNA, 및 비제한적으로 CoA, FAD, DMN, NAD, 및 NADP를 포함하는 몇몇 보조인자의 구조적 단위이다. 퓨린에는 아데닌(A), 및 구아닌(G)이 포함되며; 피리미딘에는 시토신(C), 티민(T), 및 우라실(U)이 포함된다.
하기 용어는 본원에서 사용되어 2 개 또는 그 초과 핵산 또는 폴리뉴클레오타이드 간 서열 관계를 설명한다: (a) "참조 서열", (b) "비교 윈도우", (c) "서열 동일성", (d) "서열 동일성 퍼센트", 및 (e) "실질적인 동일성".
(a) 용어 "참조 서열"은 서열 비교를 위한 기반으로 사용되는 서열을 나타낸다. 참조 서열은 명시된 서열의 서브셋 또는 전체; 예를 들면, 전장 cDNA 또는 유전자 서열의 세그먼트, 또는 전체 cDNA 또는 유전자 서열일 수 있다.
(b) 용어 "비교 윈도우"는 폴리뉴클레오타이드 서열의 인접 및 명시된 세그먼트를 나타내며, 상기 폴리뉴클레오타이드 서열이 참조 서열과 비교될 수 있고, 비교 윈도우에서 폴리뉴클레오타이드 서열의 일부는 두 서열의 최적 정렬을 위해 참조 서열(부가 또는 결실을 포함하지 않음)에 비해 부가 또는 결실(즉, 갭)을 포함할 수 있다. 일반적으로, 비교 윈도우는 적어도 20 인접 뉴클레오타이드 길이이며, 임의로 적어도 30 인접 뉴클레오타이드 길이, 적어도 40 인접 뉴클레오타이드 길이, 적어도 50 인접 뉴클레오타이드 길이, 적어도 100 인접 뉴클레오타이드 길이이거나, 더 길 수 있다. 당해분야의 숙련가는 폴리뉴클레오타이드 서열 내 갭의 도입으로 인한 참조 서열에 대한 높은 유사성을 회피하기 위해, 갭 페널티가 전형적으로 도입되고 매치 수로부터 공제됨을 이해한다.
비교를 위한 서열 정렬 방법은 당해기술에 널리 공지되어 있다. 비교를 위한 최적 서열 정렬은 [Smith and Waterman, Adv . Appl . Math. 2:482 (1981)]의 국소 상동성 알고리즘; [Needleman and Wunsch, J. Mol . Biol. 48:443 (1970)]의 상동성 정렬 알고리즘; [Pearson and Lipman, Proc . Natl . Acad . Sci. 85:2444 (1988)]의 유사성 검색 방법; 비제한적으로 Intelligenetics, Mountain View, Calif.에 의한 PC/Gene 프로그램의 CLUSTAL; Wisconsin Genetics Software Package, Genetics Computer Group (GCG), 575 Science Dr., Madison, Wis., USA의 GAP, BESTFIT, BLAST, FASTA, 및 TFASTA를 포함하는 이들 알고리즘의 컴퓨터화된 실행에 의해 수행될 수 있고; CLUSTAL 프로그램은 [Higgins and Sharp, Gene 73:237-244 (1988); Higgins and Sharp, CABIOS 5:151-153 (1989); Corpet 등, Nucleic Acids Research 16:10881-90 (1988); Huang 등, Computer Applications in the Biosciences, 8:155-65 (1992), 및 Pearson 등, Methods in Molecular Biology, 24:307-331 (1994)]에 의해 잘 설명된다. 데이타베이스 유사성 검색을 위해 사용될 수 있는 프로그램의 BLAST 패밀리에는 하기가 포함된다: 뉴클레오타이드 데이타베이스 서열 대비 뉴클레오타이드 쿼리 서열을 위한 BLASTN; 단백질 데이타베이스 서열 대비 뉴클레오타이드 쿼리 서열을 위한 BLASTX; 단백질 데이타베이스 서열 대비 단백질 쿼리 서열을 위한 BLASTP; 뉴클레오타이드 데이타베이스 서열 대비 단백질 쿼리 서열을 위한 TBLASTN; 및 뉴클레오타이드 데이타베이스 서열 대비 뉴클레오타이드 쿼리 서열을 위한 TBLASTX. [Current Protocols in Molecular Biology, Chapter 19, Ausubel 등, Eds., Greene Publishing and Wiley-Interscience, New York (1995)]를 참고하라.
다르게 언급되지 않으면, 본원에 제공된 서열 동일성/유사성 값은 디폴트 파라미터를 사용해서 프로그램의 BLAST 2.0 suite를 이용해서 수득된 값을 나타낸다[Altschul 등, Nucleic Acids Res. 25:3389-3402 (1997)]. BLAST 분석을 수행하기 위한 소프트웨어는 공공연하게, 예를 들면 National Center for Biotechnology-Information을 통해 이용가능하다. 이러한 알고리즘에는 먼저 데이타베이스 서열에서 동일한 길이의 단어와 정렬된 경우 일부 양의-값의 역치 스코어 T를 만족하거나 매치되는 쿼리 서열 내 길이 W의 짧은 단어를 확인함으로써 높은 스코어링 서열 쌍(HSPs)을 확인하는 것이 관여된다. T는 근접 단어 스코어 역치로 불린다(Altschul 등, 상기 문헌). 이들 최초 근접 단어 히트가 이들을 포함하는 더 긴 HSP를 찾기 위한 검색 개시용 씨드로서 작용한다. 이어서 단어 히트는 누적 정렬 스코어가 증가될 수 있는 범위까지 각각의 서열에 따라 양 방향으로 연장된다. 누적 스코어가 뉴클레오타이드 서열에 있어서 파라미터 M(한 쌍의 매치되는 잔기에 대한 보상 스코어; 항상>0) 및 N(미스매치 잔기에 대한 페널티 스코어; 항상<0)을 이용해서 계산된다. 아미노산 서열에 있어서, 스코어링 매트릭스가 사용되어 누적 스코어를 계산한다. 각 방향으로의 단어 히트의 연장은 다음과 같은 경우 정지된다: 누적 정렬 스코어가 그것의 최대 달성 값으로부터 양 X만큼 떨어진 경우; 누적 스코어가 하나 이상의 음성-스코어링 잔기 정렬의 축적으로 인해 0 이하가 되는 경우; 또는 어느 한 서열의 말단에 도달된 경우. BLAST 알고리즘 파라미터 W, T, 및 X는 정렬의 민감성 및 속도를 결정한다. BLASTN 프로그램(뉴클레오타이드 서열에 있어서)은 디폴트로 단어 길이(W) 11, 기대치(E) 10, 컷오프 100, M=5, N=-4, 및 두 가닥 비교를 이용한다. 아미노산 서열에 있어서, BLASTP 프로그램은 디폴트로 단어 길이(W) 3, 기대치(E) 10, 및 BLOSUM62 스코어링 매트릭스를 이용한다(Henikoff & Henikoff (1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:10915 참고).
서열 동일성 퍼센트 계산에 부가하여, BLAST 알고리즘은 또한 두 서열 간 유사성의 통계 분석을 수행한다(예를 들면, [Karlin & Altschul, Proc . Natl . Acad . Sci. USA 90:5873-5787 (1993)] 참고). BLAST 알고리즘에 의해 제공되는 유사성의 하나의 척도는 최소 합계 확률(P(N))로, 이는 두 뉴클레오타이드 또는 아미노산 서열 간 매치가 우연히 일어날 확률의 표시를 제공한다. BLAST 검색은 단백질이 랜덤 서열로 모델링될 수 있다고 가정한다. 그러나 많은 실제 단백질은 단독중합체 경로, 단-기간 반복체, 또는 하나 이상의 아미노산이 풍부한 영역일 수 있는 비랜덤 서열 영역을 포함한다. 단백질의 다른 영역이 전혀 유사하지 않더라도 이러한 저-복합성 영역이 관련없는 단백질 간에 정렬될 수 있다. 수많은 저-복합성 필터 프로그램이 이러한 저-복합성 정렬을 감소시키기 위해 이용될 수 있다. 예를 들면, SEG(Wooten and Federhen, Comput . Chem., 17:149-163 (1993)) 및 XNU(Claverie and States, Comput . Chem., 17:191-201 (1993)) 저-복합성 필터가 단독으로 또는 병용하여 이용될 수 있다.
(c) 용어 "서열 동일성" 또는 "동일성"은 두 핵산 또는 폴리펩타이드 서열의 맥락에서 본원에서 사용되어 명시된 비교 윈도우에 걸쳐 최대 관련성에 대해 정렬된 경우 동일한 두 서열 내 잔기를 나타낸다. 서열 동일성 퍼센트가 단백질에 대해 사용되는 경우, 동일하지 않은 잔기 위치는 종종 보존적 아미노산 치환에 의해 상이함이, 즉 아미노산 잔기가 유사한 화학적 특성(예를 들면 전하 또는 소수성)을 갖는 다른 아미노산 잔기로 치환되어 분자의 기능적 특성을 변화시키지 않음이 인지된다. 서열이 보존적 치환으로 상이한 경우, 서열 동일성 퍼센트는 치환의 보존적 성질에 대해 교정하기 위해 상향 조정될 수 있다. 이러한 보존적 치환에 의해 상이한 서열은 "서열 유사성" 또는 "유사성"을 갖는 것으로 불린다. 이러한 조정의 수행 수단은 당해분야의 숙련가에게 잘 공지되어 있다. 전형적으로 여기에는 전체 미스매치보다는 부분으로서의 보존적 치환의 스코어링이 관여되며, 그렇게 함으로써 서열 동일성 퍼센트를 증가시킨다. 따라서 예를 들면, 동일한 아미노산에 스코어 1이 주어지고 비-보존적 치환에 스코어 0이 주어지는 경우, 보존적 치환에는 0 내지 1의 스코어가 주어진다. 보존적 치환의 스코어링은, 예를 들면 프로그램 PC/GENE(Intelligenetics, Mountain View, Calif., USA)에서 시행되는 바와 같이 [Meyers and Miller, Computer Applic . Biol . Sci., 4:11-17 (1988)]의 알고리즘에 따라 계산된다.
(d) 용어 "서열 동일성 퍼센트"는 본원에서 사용되어 비교 윈도우에 걸쳐 최적 정렬된 두 서열을 비교함으로써 결정된 값을 의미하며, 상기 비교 윈도우에서 폴리뉴클레오타이드 서열의 일부는 두 서열의 최적 정렬을 위해 참조 서열(부가 또는 결실을 포함하지 않음)에 비해 부가 또는 결실(즉, 갭)을 포함할 수 있다. 퍼센트는 동일한 핵산 염기 또는 아미노산 잔기가 두 서열에서 모두 나타나는 위치의 수를 결정하여 매칭된 위치의 수를 산출하고, 매칭된 위치의 수를 비교 윈도우에서 위치의 총 수로 나누고, 결과에 100을 곱해서 서열 동일성 퍼센트를 산출함으로써 계산된다.
(e) 용어 폴리뉴클레오타이드 서열의 "실질적인 동일성"은 폴리뉴클레오타이드가 표준 파라미터를 사용하여 기재된 정렬 프로그램 중 하나를 이용하여 참조 서열에 비해 적어도 70% 서열 동일성, 적어도 80% 서열 동일성, 적어도 90% 서열 동일성 및 적어도 95% 서열 동일성을 갖는 서열을 포함한다는 것을 의미한다. 숙련가는 이들 값이 코돈 축퇴, 아미노산 유사성, 해독틀 배치 등을 고려하여 두 뉴클레오타이드 서열에 의해 인코딩되는 단백질의 상응하는 동일성을 결정하기 위해 적절하게 조정될 수 있음을 인지할 것이다. 이들 목적을 위한 아미노산 서열의 실질적인 동일성은 보통 적어도 60%, 또는 적어도 70%, 적어도 80%, 적어도 90%, 또는 적어도 95%의 서열 동일성을 의미한다. 뉴클레오타이드 서열이 실질적으로 동일하다는 또 다른 표시는 두 분자가 엄격한 조건 하에 서로 혼성화하는 경우이다. 그러나, 엄격한 조건 하에 서로 혼성화하지 않는 핵산도 이들이 인코딩하는 폴리펩타이드가 실질적으로 동일한 경우, 여전히 실질적으로 동일하다. 이는, 예를 들면 핵산 카피가 유전자 코드에 의해 허용되는 최대 코돈 축퇴를 이용해서 생성되는 경우 일어날 수 있다. 두 핵산 서열이 실질적으로 동일하다는 하나의 표시는 제1 핵산이 인코딩하는 폴리펩타이드가 제2 핵산에 의해 인코딩되는 폴리펩타이드와 면역학적으로 교차 반응성인 것이다.
어구 "작동가능하게 연결된"은 본원에서 사용된 바와 같이 2 개 또는 그 초과의 단백질 도메인 또는 폴리펩타이드가 재조합 DNA 기술 또는 화학적 반응을 통해 결찰되거나 조합됨으로써 수득한 융합 단백질의 각각의 단백질 도메인 또는 폴리펩타이드가 그것의 원래 기능을 보유하는 연결을 나타낸다. 예를 들면, 서열식별번호: 1은 세포 투과 펩타이드(서열식별번호: 11)를 치료적 도메인(서열식별번호: 2)과 작동가능하게 연결함으로써 서열식별번호: 11의 세포 투과 기능 및 서열식별번호: 2의 키나제 저해제 기능를 모두 보유하는 융합 펩타이드를 생성하여 구축된다.
용어 "산화 스트레스"는 본원에서 사용된 바와 같이 반응성 산소 종 (자유 라디칼)의 생산과 항산화제 방어 사이의 균형에서 방해를 지칭한다.
용어 "실질"은 본원에서 사용된 바와 같이 결합 조직 또는 혈관과 대비되어 기관의 본질적인 파트를 구성하는 동물 조직을 나타낸다. 용어 "실질"은 기관의 실질에 대해 의미한다.
용어 "비경구"는 본원에서 사용된 바와 같이, 예를 들면 피하(즉, 피부 아래로의 주사), 근육내(즉, 근육 내로의 주사), 정맥내(즉, 정맥 내로의 주사), 척추강내(즉, 척수 주위 공간 내로 또는 뇌 거미막 하로의 주사)를 포함하는 주사(즉, 주사에 의한 투여), 흉골내 주사 또는 주입 기술, 및 복강내 주사 또는 체강(예를 들면 복막) 내로의 주입을 포함하는 신체 내로의 도입을 나타낸다. 비경구로 투여된 조성물은 바늘, 예를 들면 수술 바늘, 또는 다른 신체 접근 디바이스를 이용해서 전달된다. 용어 "수술 바늘"은 본원에서 사용된 바와 같이 선택된 해부학적 구조 내로 유체(즉, 흐를 수 있는) 조성물의 전달을 위해 채택되는 임의의 접근 디바이스를 나타낸다. 주사가능 제제, 예컨대 멸균된 주사가능 수성 또는 지질생산성 서스펜션은 적합한 분산제 또는 수화제 및 현탁제를 사용하여 공지된 당해기술에 따라 제형화될 수 있다.
용어 "미립자"는 본원에서 사용된 바와 같이 기체 또는 액체에 현탁시킨 고체 또는 액체 물질의 미세 입자를 나타낸다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "약제학적으로 허용가능한 캐리어"는 본 발명의 단리된 폴리펩타이드가 안전하고 생체 이용가능하게 유지될 의약품의 투여를 위해 통상적으로 사용가능한 임의의 실질적으로 비독성인 캐리어를 나타낸다. 약제학적으로 허용가능한 캐리어는 이를 치료받는 포유동물로의 투여에 적합하게 만들기 충분히 고순도이고 충분히 저독성이어야 한다. 또한 활성제의 안정성 및 생체이용률을 유지해야 한다. 약제학적으로 허용가능한 캐리어는 액체 또는 고체일 수 있고, 주어진 조성물의 활성제 및 다른 성분과 조합되는 경우 원하는 벌크, 점도 등을 제공하기 위해 유념하는 계획된 투여 방식으로 선택된다.
용어 "약제학적으로 허용가능한 염"은 철저한 의학적 판단 범위 내에서 과도한 독성, 자극, 알러지성 반응 등이 없이 인간 및 하등 동물의 조직과 접촉하여 사용하기 적합하며 합리적인 유익/유해 비율을 가지고 적합한 염을 의미한다.
용어 "폴리펩타이드", "펩타이드" 및 "단백질"은 본원에서 상호교환적으로 사용되어 아미노산 잔기의 폴리머를 나타낸다. 용어는 하나 이상의 아미노산 잔기가 상응하는 천연 발생 아미노산의 인공 화학적 유사체인 아미노산 폴리머뿐만 아니라 천연 발생 아미노산 폴리머에도 적용된다. 천연 발생 아미노산의 이러한 유사체의 본질적인 성질은, 단백질 내로 편입된 경우 해당 단백질이 동일하지만 전적으로 천연 발생 아미노산으로 구성된 단백질에 대해 유발된 항체에 특이적으로 반응한다는 것이다.
용어 "폴리펩타이드" 및 "단백질"은 또한 본원에서 그것의 가장 넓은 개념으로 사용되어 서브유닛 아미노산, 아미노산 유사체, 또는 펩타이드모사체의 서열을 나타낸다. 서브유닛은 주지된 경우를 제외하고는 펩타이드 결합에 의해 연결된다. 본원에 기재된 폴리펩타이드는 화학적으로 합성될 수도 또는 재조합적으로 발현될 수도 있다. 기재된 발명의 폴리펩타이드는 또한 화학적으로 합성될 수도 있다. 잘 알려진 고상, 액상 기술, 또는 펩타이드 축합 기술 또는 이들의 임의의 조합을 이용해서 제조되는 합성 폴리펩타이드에는 천연 및 비천연 아미노산이 포함될 수 있다. 펩타이드 합성을 위해 사용되는 아미노산은 Merrifield(1963, J. Am. Chem . Soc. 85:2149-2154)의 최초 고상 절차의 표준 탈보호, 중화, 커플링 및 세정 프로토콜을 이용한 표준 Boc(N-α-아미노 보호된 N-α-t-부틸옥시카보닐) 아미노산 수지, 또는 Carpino 및 Han(1972, J. Org . Chem. 37:3403-3409)에 의해 최초 기재된 염기-불안정성 N-α-아미노 보호된 9-플루오레닐메톡시카보닐(Fmoc) 아미노산일 수 있다. Fmoc 및 Boc N-α-아미노 보호된 아미노산은 둘 다 당해분야의 숙련가에게 익숙한 Sigma, Cambridge Research Biochemical 또는 다른 화학 회사로부터 수득될 수 있다. 또한, 폴리펩타이드는 당해분야의 숙련가에게 익숙한 다른 N-α-보호 그룹을 이용하여 합성될 수 있다. 고상 펩타이드 합성은 당해분야의 숙련가에게 익숙하고, 예를 들면 [Stewart and Young, 1984, Solid Phase Synthesis, Second Edition, Pierce Chemical Co., Rockford, Ill.; Fields and Noble, 1990, Int . J. Pept. Protein Res. 35:161-214]에 제공된 기술에 의해 또는 자동화된 합성기를 이용해서 달성될 수 있다. 본 발명의 폴리펩타이드는 특수한 특성을 부여하기 위해 D-아미노산(생체내 L-아미노산-특이적 프로테아제에 대해 내성 있음), D- 및 L-아미노산의 조합, 및 다양한 "디자이너" 아미노산(예를 들면, β-메틸 아미노산, C-α-메틸 아미노산, 및 N-α-메틸 아미노산 등)을 포함할 수 있다. 합성 아미노산에는 라이신에 대한 오르니틴, 및 류신 또는 이소류신에 대한 노르류신이 포함된다. 또한, 폴리펩타이드는 신규 특성을 갖는 펩타이드를 제조하기 위해 펩타이드모사 결합, 예컨대 에스테르 결합을 가질 수 있다. 예를 들면, 펩타이드는 환원된 펩타이드 결합, 즉, R1-CH2-NH-R2를 편입하여 생성될 수 있고, 상기 R1 및 R2는 아미노산 잔기 또는 서열이다. 환원된 펩타이드 결합은 디펩타이드 서브유닛으로 도입될 수 있다. 그와 같은 폴리펩타이드는 프로테아제 활성에 대해 내성이 있을 것이며, 생체내에서 연장된 반감기를 보유할 것이다. 따라서, 이들 용어는 또한 하나 이상의 아미노산 잔기가 상응하는 천연 발생 아미노산의 인공 화학적 유사체인 아미노산 폴리머뿐만 아니라 천연 발생 아미노산 폴리머에 적용된다. 천연 발생 아미노산의 이러한 유사체의 본질적인 성질은 단백질 내로 편입된 경우, 해당 단백질이 동일하지만 전적으로 천연 발생 아미노산으로 구성된 단백질에 대해 유발된 항체에 대해 특이적으로 반응한다는 것이다.
용어 "폴리펩타이드", "펩타이드" 및 "단백질"은 또한 비제한적으로 당화, 지질 부착, 황산화, 글루탐산 잔기의 감마-카복실화, 하이드록실화, 및 ADP-리보실화를 포함하는 포괄적인 개질이다. 잘 공지되고 전술한 바와 같이, 폴리펩타이드가 전적으로 선형이 아닐 수 있음이 이해될 것이다. 예를 들면, 폴리펩타이드는 유비퀴틴화 결과 분지형일 수도 있고, 일반적으로 천연 가공 이벤트 및 천연으로 일어나지 않는 인간 조작에 의해 일어난 이벤트를 포함하는 번역 후 이벤트의 결과 분지를 포함하거나 포함하지 않고 원형일 수도 있다. 원형, 분지형 및 분지형 원형 폴리펩타이드는 비-번역 천연 공정에 의해 그리고 전적으로 합성 방법에 의해서도 합성될 수 있다. 일부 구현예에서, 펩타이드는 임의의 길이 또는 크기이다.
용어 "전구효소" 또는 "자이모겐"은 본원에서 사용된 바와 같이 불활성 효소 전구체를 나타낸다. 자이모겐은 이것이 활성 효소가 되기 위해 생화학적 변화(예컨대 활성 부위를 드러내는 가수분해 반응, 또는 활성 부위를 드러내기 위한 입체배치의 변화)를 필요로 한다. 생화학적 변화는 보통 전구체 효소의 특정 부분이 이를 활성화하기 위해 절단되는 리소좀에서 일어난다. 활성화 시 방출되는 아미노산 사슬은 활성화 펩타이드로 불린다.
용어 "증식"은 본원에서 사용된 바와 같이 단일 세포의 동일한 딸 세포로의 계속되는 분열에 의한 세포 집단의 증식을 나타낸다.
용어 "폐 간질"은 본원에서 사용된 바와 같이 폐의 공기 낭 주위 공간 및 조직을 나타낸다.
용어 "폐 허파꽈리"는 본원에서 사용된 바와 같이 중공 공동의 형태를 가지는 해부학적 구조를 나타낸다. 폐포는 폐의 호흡 구역에서, 폐포관 및 심방의 원위 종결부에 위치하여 호흡기 관의 종료 지점을 형성한다. 폐의 폐포는 혈액과의 기체 교환 호흡 부위의 구형 노출부로, 포유동물 폐에서만 확인된다. 폐포 막은 기체-교환 표면이다. 혈액은 신체의 나머지로부터 폐포 내로의 방출을 위해 이산화탄소를 가져오고, 폐포 내의 산소는 폐포 혈관 내 혈액에 의해 취해져서 체내의 모든 세포로 수송된다. 폐포는 일부 콜라겐 및 탄성 섬유를 함유한다. 탄성 섬유는 들이쉴 때 폐포가 공기를 충진함에 따라 신장될 수 있도록 한다. 이어서 이산화탄소-풍부 공기를 배출하기 위해 내쉬는 동안 되돌아온다. 폐포 벽에는 하기 3 가지 주요 폐포 세포 유형이 존재한다: (1) 폐포 벽 구조를 형성하는 편평 폐포 세포, (2) 물의 표면 장력을 낮추고 막이 분리될 수 있도록 함으로써 기체 교환능을 증가시키는 폐 계면활성제를 분비하는 큰 폐포 세포, (3) 외래 병원체, 예컨대 박테리아를 파괴하는 대식구.
용어 "반응성 산소 종" ("ROS"), 예컨대 자유 라디칼 및 퍼옥사이드는, 본원에서 사용된 바와 같이 산소의 대사로부터 유도되고 본질적으로 전체 호기성 유기체에서 존재하는 분자의 부류를 지칭한다. 용어 "산소 라디칼"은 본원에서 사용된 바와 같이 쌍으로 되지 않은 전자 (자유 산소 제외)를 담지하는 임의의 산소 종을 지칭한다. 전자의 산소로의 이동은 또한 독성 자유 라디칼 종의 생산으로 이어질 수 있다. 이들의 최상의 문서로 기록된 것은 슈퍼옥사이드 라디칼이다. 산소 라디칼, 예컨대 하이드록실 라디칼 (OH-) 및 슈퍼옥사이드 이온 (O2-)은 단백질, 지질 및 핵산에 구조적 손상을 야기하는 매우 강력한 산화제이다. 정상 세포 대사의 생성물인, 자유 라디칼 슈퍼옥사이드 음이온은 산소의 불완전한 환원 때문에 미토콘드리아에서 주로 생산된다. 많은 다른 라디칼과 비교된 무반응성이어도, 슈퍼옥사이드 라디칼은 다른 더욱 반응성 종, 예컨대 퍼옥실 (ROO-), 알콕실 (RO-) 및 하이드록실 (OH-) 라디칼로 생물학적 시스템에 의해 전환될 수 있다.
어구 "조직내 재생", "조직 재생" 등등은 본원에서 사용된 바와 같이 태아기 또는 성인기 동안 발생하고 최초 조직화 및 조직의 기능의 변형을 포함하는 동적 과정을 지칭한다.
용어 "유사한"은 용어 비슷한, 필적하는, 또는 닮은과 상호교환적으로 사용되어, 공통 특질 또는 특성을 가짐을 의미한다.
용어 "용액"은 본원에서 사용된 바와 같이 2 개 또는 그 초과 물질의 균질 혼합물을 나타낸다. 이는 반드시는 아니지만 빈번하게 액체이다. 용액 중에서, 용질(또는 용해된 물질) 분자는 용매 중에 균일하게 분포된다.
용어 "가용성" 및 "용해도"는 명시된 유체(용매)에서 용해되기 쉬운 특성을 나타낸다. 용어 "불용성"은 명시된 용매 중 최소 또는 제한된 용해도를 갖는 물질의 특성을 나타낸다. 용액 중, 용질(또는 용해된 물질) 분자는 용매 중에 균일하게 분포된다.
용어 "스트레스 섬유"는 본원에서 사용된 바와 같이 액틴 필라멘트, 가교결합 단백질(2 개 또는 그 초과 필라멘트에 함께 결합하는 단백질), 및 미오신 II 모터로 구성된 세포 내 고차 구조를 나타낸다. 액틴은 구상 단백질(~43 kDa)로, 중합하여 2 개의 프로토필라멘트가 서로 주변을 둘러싼 정돈된 필라멘트 구조를 형성하여 "마이크로필라멘트"로도 공지된 단일 "액틴 필라멘트"를 형성한다. 스트레스 섬유 내의 미오신 모터는 액틴 필라멘트를 지나 서로 미끄러지며 이동하여 섬유가 수축할 수 있다. 수축으로 힘을 생성하기 위해, 섬유는 무언가에 부착되어야 한다. 스트레스 섬유는 세포막 및 빈번하게는 이러한 부착이 또한 세포 외부의 구조(매트릭스 또는 일부 다른 기재)에 연결되는 부위에 부착할 수 있다. 이들 연결 부위는 병소 부착으로 불린다. 많은 단백질이 적절한 병소 부착 생산 및 유지를 위해 필요하다. 이들 고정된 외부 기재에 대한 수축은 미오신 모터 및 필라멘트 성장 및 재배열에 의해 생성된 힘이 세포를 이동시키고 재형상화할 수 있도록 하는 것이다.
용어 "서스펜션"은 본원에서 사용된 바와 같이 미분된 종이 또 다른 종과 조합되는 분산물(혼합물)을 나타내며, 전자는 매우 미분되고 혼합되어 빠르게 침강하지 않는다. 일상 생활에서 가장 일반적인 서스펜션은 액체 중 고형물의 서스펜션이다.
용어 "대상체" 또는 "개체" 또는 "환자"는 상호교환적으로 사용되어 비제한적으로 마우스, 랫트, 고양이, 염소, 양, 말, 햄스터, 흰담비, 오리너구리, 돼지, 개, 기니아 피그, 토끼 및 영장류, 예컨대 원숭이, 유인원, 또는 인간을 포함하는 포유동물 기원 동물 종의 구성원을 나타낸다.
어구 "이러한 치료를 필요로 하는 대상체"는 본원에서 사용된 바와 같이 질환, 장애, 병태, 또는 병리적 공정을 겪는 환자를 나타낸다. 일부 구현예에서, 용어 "이러한 치료를 필요로 하는 대상체"는 또한 어구의 맥락 및 용법이 다르게 나타내지 않는 한, (i) 본 발명의 적어도 하나의 폴리펩타이드가 투여될; (ii) 본 발명의 적어도 하나의 폴리펩타이드를 수여받고 있는; 또는 (iii) 본 발명의 적어도 하나의 폴리펩타이드를 수여받은 환자를 나타내기 위해 사용된다.
용어 "치환"은 본원에서 사용되어 염기 또는 염기들이 DNA 서열에서 또 다른 염기 또는 염기들에 대해 교환되는 상황을 나타낸다. 치환은 균등 치환 또는 비균등 치환일 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, "균등 치환"은 단백질을 코딩하는 유전자 엑손에서 하나의 염기의 또 다른 염기에 대한 치환을 나타내며, 이로써 생산된 아미노산 서열은 개질되지 않는다. 용어 "비균등 치환"은 본원에서 사용된 바와 같이 단백질을 코딩하는 유전자 엑손에서 하나의 염기의 또 다른 염기에 대한 치환을 나타내며, 이로써 생산된 아미노산 서열은 개질된다.
용어 활성제의 "치료량", "효과적인 양" 또는 "약제학적으로 효과적인 양"은 상호교환적으로 사용되어 치료의 의도된 이점을 제공하기 충분한 양을 나타낸다. 예를 들면, 기재된 발명의 키나제 저해 조성물의 "치료량"에는 비제한적으로 (1) 적어도 하나의 섬유성 장소를 제거하거나 그 크기를 감소시키기 위해, 또는 (2) 폐 섬유증 환자의 폐 내 간질에서 콜라겐 및 파이브로넥틴을 포함하는 세포외 매트릭스의 침착 속도를 감소시키기 위해 충분한 양이 포함된다. 용어는 또한 폐 섬유증 환자의 적어도 하나의 증상을 억제하거나 완화하기 충분한 양이 포괄되며, 상기 증상에는 비제한적으로 산소 포화, 호흡곤란(숨쉬기 어려움), 비생산적인 기침(자극 또는 염증에 의해 야기될 수 있고 호흡기 관으로부터 가래를 제거하지 않는, 폐로부터의 갑작스럽고 시끄러운 공기 축출을 의미함), 곤봉증(볼록한 외관으로의 손가락 미관손상), 및 수포음(때때로 거품소리 또는 비빔소리로도 불리는, 흡입 동안 폐내의 수포화 소리)이 포함된다.
기재된 발명에 따라 이용될 수 있는 활성제의 효과적인 양은 일반적으로 약 0.001 mg/체중kg 내지 약 10 g/체중kg 범위이다. 그러나 투여량 수준은 부상의 유형, 환자의 연령, 체중, 성별, 의학적 상태, 상태의 중증도, 투여 경로 및 빈도, 및 이용된 특정한 활성제를 포함하는 다양한 요인에 기반한다. 따라서 투여량 레지멘은 크게 변할 수 있지만, 표준 방법을 이용하여 의사에 의해 일상적으로 결정될 수 있다.
용어 "치료한다" 또는 "치료하는"에는 질환, 병태 또는 장애를 폐지하는, 실질적으로 저해하는, 진행을 지연하거나 역전시키는, 병태의 임상적 또는 미적 증상을 실질적으로 완화하는, 질환, 병태, 또는 장애의 임상적 또는 미적 증상의 출현을 실질적으로 예방하는, 그리고 유해하거나 성가신 증상으로부터 보호하는 것이 포함된다. 치료는 하기 중 하나 이상의 달성을 추가로 나타낸다: (a) 장애의 중증도 감소; (b) 치료받는 장애(들)의 증상 특성의 발생 제한; (c) 치료받는 장애(들)의 증상 특성의 악화 제한; (d) 이전에 장애(들)를 가졌던 환자에서 장애(들)의 재발 제한; 및 (e) 이전에 장애(들)에 대해 무증상이었던 환자에서 증상의 재발 제한.
용어 "변이체", "돌연변이체", 및 "유도체"는 본원에서 사용되어 참조 뉴클레오타이드 또는 폴리펩타이드 서열과 실질적인 동일성을 갖는 뉴클레오타이드 또는 폴리펩타이드 서열을 나타낸다. 서열에서의 차이는 순서 또는 구조의 천연 또는 설계에 의한 변화의 결과일 수 있다. 천연 변화는 특정한 핵산 서열의 성질 상 정상 복제 또는 중복 과정 동안 일어날 수 있다. 설계된 변화는 특정한 목적을 위해 서열 내로 특이적으로 설계되고 도입될 수 있다. 이러한 특정한 변화는 다양한 돌연변이유발 기술을 이용하여 시험관내 수행될 수 있다. 특이적으로 생성된 이러한 서열 변이체는 원래 서열의 "돌연변이체" 또는 "유도체"로 불릴 수 있다.
숙련가는 마찬가지로 단일 또는 다중 아미노산 치환, 결실, 부가 또는 대체를 갖지만 서열식별번호: 1와 기능적으로 동등한 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 폴리펩타이드 변이체를 생산할 수 있다. 이들 변이체에는 특히 하기가 포함될 수 있다: (a) 하나 이상의 아미노산 잔기가 보존적 또는 비-보존적 아미노산으로 치환된 변이체; (b) 하나 이상의 아미노산이 부가된 변이체; (c) 적어도 하나의 아미노산에 치환체 그룹이 포함된 변이체; (d) 하나의 종으로부터의 아미노산 잔기가 또 다른 종에서의 상응하는 잔기에 대해 보존된 또는 비-보존된 위치에서 치환된 변이체; 및 (d) 표적 단백질이 또 다른 펩타이드 또는 폴리펩타이드, 예컨대 융합 파트너, 단백질 태그 또는 표적 단백질에 유용한 특성을 부여할 수 있는 다른 화학적 모이어티, 예를 들면 항체에 대한 에피토프에 융합된 변이체. 비제한적으로 유전적(억제, 결실, 돌연변이 등), 화학적, 및 효소적 기술을 포함하는 이러한 변이체의 수득 기술은 숙련가에게 공지된다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "돌연변이"는 친계 유형에서 확인되지 않는 신규 특성 또는 속성의 생성을 일으키는 유기체의 유전자 또는 염색체 내 DNA 서열의 변화, 또는 그와 같은 변화가 유전자를 코딩하는 DNA의 뉴클레오타이드 서열 변형을 통해 또는 염색체의 물리적 배열 변화를 통해 염색체에서 일어나는 공정을 나타낸다. 돌연변이의 3 가지 기전에는 치환(하나의 염기쌍의 또 다른 것으로의 변화), 부가(하나 이상의 염기의 서열 내로의 삽입), 및 결실(하나 이상의 염기쌍의 손실)이 포함된다.
용어 "비히클"은 본원에서 사용된 바와 같이 약물 또는 이것과 혼합되는 다른 물질의 사용을 촉진하는 물질을 나타낸다.
용어 "상처 치유" 또는 "상처 보수"는 본원에서 사용된 바와 같이 일반적으로 트라우마 후 보수 조직의 신체의 천연 공정을 나타낸다. 개체에서 상처가 나면, 지혈, 염증, 증식, 및 리모델링을 포함하는 복합한 생화학적 이벤트 세트가 손상을 보수하기 위해 일어난다.
I. 조성물: 비정상적인 섬유아세포 증식 및 콜라겐 침착을 특징으로 하는 질환의 예방 또는 치료를 위한 치료적 펩타이드
일 측면에 따르면, 기재된 발명은 대상체의 조직에서 비정상적인 섬유아세포 증식 및 세포외 매트릭스 침착을 특징으로 하는 질환, 병태, 또는 공정의 치료에서 사용하기 위한 약제학적 조성물을 제공하며,
상기 약제학적 조성물은 치료량의 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 폴리펩타이드 또는 이들의 기능적 동등물, 및 이들의 약제학적으로 허용가능한 캐리어를 포함하고,
상기 치료량은 대상체의 조직에서 섬유아세포 증식 및 세포외 매트릭스 침착을 감소시키기 위해 효과적이다.
일 구현예에 따르면, 질환 또는 병태는 급성 폐 부상(ALI) 또는 급성 호흡기 곤란 증후군(ARDS)이다.
또 다른 구현예에 따르면, 질환 또는 병태는 방사선-유도된 섬유증이다.
또 다른 구현예에 따르면, 질환 또는 병태는 이식 거부이다.
또 다른 구현예에 따르면, 조직은 폐 조직이다.
또 다른 구현예에 따르면, 질환 또는 병태는 간질 폐 질환이다.
또 다른 구현예에 따르면, 질환 또는 병태는 폐 섬유증이다.
또 다른 구현예에 따르면, 폐 섬유증은 특발성 폐 섬유증이다.
또 다른 구현예에 따르면, 폐 섬유증은 블레오마이신의 투여로 야기된다.
또 다른 구현예에 따르면, 폐 섬유증은 알러지성 반응, 환경적 미립자의 흡입, 흡연, 박테리아 감염, 바이러스 감염, 대상체의 폐에 대한 기계적 손상, 폐 이식 거부, 자가면역 장애, 유전 장애, 또는 이들의 조합으로 야기된다.
또 다른 구현예에 있어서, 조직은 간 조직이다.
또 다른 구현예에 있어서, 질환 또는 병태는 간 섬유증이다.
또 다른 구현예에 있어서, 조직은 신장 조직이다.
또 다른 구현예에 있어서, 질환 또는 병태는 신장 섬유증이다.
또 다른 구현예에 있어서, 조직은 혈관 조직이다.
또 다른 구현예에 있어서, 질환 또는 병태는 혈관 섬유증이다.
또 다른 구현예에 따르면, 질환 또는 병태는 조직에서 염증을 추가 특징으로 한다.
또 다른 구현예에 따르면, 염증은 급성 또는 만성 염증이다.
또 다른 구현예에 따르면, 염증은 종양 괴사 인자-알파(TNF-α), 인터루킨-6(IL-6), 및 인터루킨-1β(IL-1β)로 구성된 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 사이토카인에 의해 매개된다.
또 다른 구현예에 따르면, 폐 섬유증은 정상적인 건강한 대조군 대상체에 비해 폐 간질 내 세포외 매트릭스 단백질의 비정상적인 침착, 폐 내 섬유아세포 증식의 비정상적인 촉진, 폐 내 근섬유아세포 분화의 비정상적인 유도, 및 세포외 매트릭스에 대한 근섬유아세포 부착의 비정상적인 촉진으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 병리를 특징으로 한다.
또 다른 구현예에 따르면, 조직에서 비정상적인 섬유아세포 증식 및 세포외 매트릭스 침착은 정상적인 건강한 대조군 대상체의 조직에서 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 활성에 비해 조직에서 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 비정상적인 활성을 특징으로 한다.
또 다른 구현예에 따르면, 조직에서 비정상적인 섬유아세포 증식 및 세포외 매트릭스 침착은 정상적인 건강한 대조군 대상체의 조직에서 활성화된 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 양 또는 분포에 비해 조직에서 활성화된(인산화된) 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 비정상적인 양 또는 분포에 의해 입증된다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 본원에서 표 1에 열거된 그룹으로부터 선택되는 키나제의 키나제 활성을 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 이러한 저해는, 예를 들면 대상체의 조직에서 섬유아세포 증식, 세포외 매트릭스 침착, 또는 이들의 조합을 감소시키기 위해 효과적일 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 이러한 저해는, 예를 들면 정상적인 건강한 대조군 대상체에 비해 폐 간질 내 세포외 매트릭스 단백질의 비정상적인 침착, 폐 내 섬유아세포 증식의 비정상적인 촉진, 근섬유아세포 분화의 비정상적인 유도, 및 세포외 매트릭스에 대한 근섬유아세포 부착의 비정상적인 촉진으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 병리를 감소시키기 위해 효과적일 수 있다.
일부 구현예에 따르면, 생체내 MMI 저해제의 저해성 프로파일은 투여량, 투여 경로, 및 저해제에 반응하는 세포 유형에 의존한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 키나제의 키나제 활성을 적어도 50% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 키나제의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 키나제의 키나제 활성을 적어도 75% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 그 키나제의 키나제 활성을 적어도 80% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 그 키나제의 키나제 활성을 적어도 85% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 그 키나제의 키나제 활성을 적어도 90% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 그 키나제의 키나제 활성을 적어도 95% 저해한다.
일부 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2 키나제)의 키나제 활성을 저해한다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 MK2 키나제의 키나제 활성을 적어도 50% 저해한다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 MK2 키나제의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 MK2 키나제의 키나제 활성을 적어도 75% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 MK2 키나제의 키나제 활성을 적어도 80% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 MK2 키나제의 키나제 활성을 적어도 85% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 MK2 키나제의 키나제 활성을 적어도 90% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 MK2 키나제의 키나제 활성을 적어도 95% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 3(MK3 키나제)의 키나제 활성을 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 MK3 키나제의 키나제 활성을 적어도 50% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 MK3 키나제의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 MK3 키나제의 키나제 활성을 적어도 70% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 MK3 키나제의 키나제 활성을 적어도 75% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 MK3 키나제의 키나제 활성을 적어도 80% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 MK3 키나제의 키나제 활성을 적어도 85% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 MK3 키나제의 키나제 활성을 적어도 90% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 MK3 키나제의 키나제 활성을 적어도 95% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 칼슘/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 Ca2 +/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 50% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 Ca2 +/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 Ca2 +/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 70% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 Ca2 +/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 75% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 Ca2 +/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 80% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 Ca2 +/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 85% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 Ca2 +/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 90% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 Ca2 +/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 95% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제는 또한 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 적어도 50% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제는 또한 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제는 또한 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 적어도 70% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제는 또한 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 적어도 75% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 키나제 활성 및 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 3(MK3)의 키나제 활성을 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 키나제 활성 및 칼슘/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 키나제 활성 및 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 키나제 활성, 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 3(MK3)의 키나제 활성, 칼슘/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성 및 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 키나제 활성, 칼슘/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성 및 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 3(MK3)의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 칼슘/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 키나제 활성을 적어도 65%, 그리고 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 3(MK3)의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 키나제 활성을 적어도 65%, 그리고 칼슘/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 키나제 활성을 적어도 65%, 그리고 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 키나제 활성을 적어도 65%, 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 3(MK3)의 키나제 활성을 적어도 65%, 칼슘/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 65%, 그리고 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 본원에서 표 1에 열거된 나머지 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 다른 키나제의 활성을 실질적으로 저해하지 않고, MK2, MK3, CaMKI, TrkB 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 키나제의 키나제 활성을 저해한다.
일부 구현예에 따르면, 생체내 MMI 저해제의 저해성 프로파일은 투여량, 투여 경로, 및 저해제에 반응하는 세포 유형에 의존한다.
이러한 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 다른 선택된 키나제(들)의 키나제 활성을 50% 미만 저해한다. 이러한 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 다른 선택된 키나제(들)의 키나제 활성을 65% 미만 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 다른 선택된 키나제(들)의 키나제 활성을 50% 미만 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 다른 선택된 키나제(들)의 키나제 활성을 40% 미만 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 다른 선택된 키나제(들)의 키나제 활성을 20% 미만 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 다른 선택된 키나제(들)의 키나제 활성을 15% 미만 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 다른 선택된 키나제(들)의 키나제 활성을 10% 미만 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 다른 선택된 키나제(들)의 키나제 활성을 5% 미만 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 다른 선택된 키나제의 카나제 활성을 증가시킨다.
바로 앞 단락의 구현예에 따르면, 실질적으로 저해되지 않는 하나 이상의 다른 선택된 키나제는 Ca2 +/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 II(CaMKII, 그것의 서브유닛 CaMKIIδ 포함), 원종양유전자 세린/트레오닌-단백질 키나제(PIM-1), 세포성-육종(c-SRC), 비장 티로신 키나제(SYK), C-src 티로신 키나제(CSK), 및 인슐린-유사 성장 인자 1 수용체(IGF-1R) 그룹으로부터 선택된다.
일부 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 적어도 하나의 추가 치료제를 포함한다.
일부 이러한 구현예에 따르면, 그와 같은 추가 치료제는 정제된 소 V 형 콜라겐(예를 들면, IW-001; ImmuneWorks; United Therapeutics), IL-13 수용체 길항제(예를 들면, QAX576; Novartis), 단백질 티로신 키나제 저해제(예를 들면, 이마티닙(Gleevec®); Craig Daniels/Novartis), 내피 수용체 길항제(예를 들면, ACT-064992(마시텐탄); Actelion), 이중 엔도텔린 수용체 길항제(예를 들면, 보센탄(Tracleer®); Actelion), 프로스타사이클린 유사체(흡입된 일로프로스트(예를 들면, Ventavis®); Actelion), 항-CTGF 단클론성 항체(예를 들면, FG-3019), 엔도텔린 수용체 길항제(A-선택적)(예를 들면, 암브리센탄(Letairis®), Gilead), AB0024(Arresto), 라이실 옥시다제-유사 2(LOXL2) 단클론성 항체(예를 들면, GS-6624(예전에 AB0024); Gilead), c-Jun N-말단 키나제(JNK) 저해제(예를 들면, CC-930; Celgene), 피르페니돈(예를 들면, Esbriet®(InterMune), Pirespa®(Shionogi)), IFN-γ1b(예를 들면, Actimmune®; InterMune), 모든 3 가지 TGF-β 동형체에 대한 범-중화 IgG4 인간 항체(예를 들면, GC1008; Genzyme), TGF-β 활성화 저해제(예를 들면, Stromedix(STX-100)), 재조합 인간 펜트락신-2 단백질(rhPTX-2)(예를 들면, PRM151; Promedior), 이중특이적 IL4/IL13 항체(예를 들면, SAR156597; Sanofi), 인테그린 αvβ6을 표적화하는 인간화된 단클론성 항체(BIBF 1120; Boehringer Ingelheim), N-아세틸시스테인(Zambon SpA), 실데나필(Viagra®; ), TNF 길항제(예를 들면, 에타네르셉트(Enbrel®); Pfizer), 글루코코르티코이드(예를 들면, 프레드니손, 부데소니드, 모메타손 푸로에이트, 플루티카손 프로피오네이트, 및 플루티카손 푸로에이트), 기관지확장제(예를 들면, 류코트리엔 개질제(예를 들면, 몬텔루카스트(SINGUAIR®)), 항콜린성 기관지확장제(예를 들면, 이프라트로피움 브로마이드 및 티오트로피움), 단기-작용 β2-작용제(예를 들면, 이소에타린 메실레이트(Bronkometer®), 아드레날린, 살부탄올/알부테롤, 및 테르부탈린), 장기-작용 β2-작용제(예를 들면, 살메테롤, 포르모테롤, 인데카테롤(Onbrez®), 소포스부비르 (Sovaldi®), HCV 증진된 프로테아제 억제제 (ABT-450, AbbVie), 비뉴클레오사이드 NS5B 억제제 (다사부비르, ABT-333, AbbVie), NS5a 억제제 (옴비타스비르, ABT-267, AbbVie), ABT-450 /r (리토나비르를 가진 ABT-450), ABT-267로 보조-제형화된 ABT-450, 소포스부비르로 제형화된 ABT-450, 리바비린, 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된다.
일부 다른 구현예에 따르면, 추가 치료제는 비제한적으로 류코트리엔 개질제, 항콜린성 기관지확장제, β2-작용제, 또는 이들의 조합을 포함하는 기관지확장제를 포함한다.
또 다른 구현예에 따르면, 추가 치료제는 비제한적으로 프레드니손, 부데소니드, 모메타손, 베클레메타손, 또는 이들의 조합을 포함하는 코르티코스테로이드를 포함한다.
일부 다른 구현예에 따르면, 추가 치료제는 항-염증제이다.
일부 이러한 구현예에 따르면, 항-염증제는 비스테로이드성 항-염증제이다. 용어 "비-스테로이드성 항-염증제"는 본원에서 사용된 바와 같이 비제한적으로 이부프로펜(Advil®), 나프록센 나트륨(Aleve®), 및 아세트아미노펜(Tylenol®)을 포함하는 이들의 작용이 아스피린과 유사한 큰 제제 그룹을 나타낸다. 기재된 발명의 맥락에서 사용가능한 비-스테로이드성 항-염증제의 추가의 예에는 비제한적으로 옥시캄, 예컨대 피록시캄, 이속시캄, 테녹시캄, 수독시캄, 및 CP-14,304; 디살시드, 베노릴레이트, 트릴리세이트, 사파프린, 솔프린, 디플루니살, 및 펜도살; 아세트산 유도체, 예컨대 디클로페낙, 펜클로페낙, 인도메타신, 설린닥, 톨메틴, 이속세팍, 푸로페낙, 티오피낙, 지도메타신, 아세마타신, 펜티아작, 조메피락, 클린다낙, 옥세피낙, 펠비낙, 및 케토롤락; 페나메이트, 예컨대 메페남산, 메클로페남산, 플루페남산, 니플룸산, 및 톨페남산; 프로피온산 유도체, 예컨대 베녹사프로펜, 플루르바이프로펜, 케토프로펜, 페노프로펜, 펜부펜, 인도프로펜, 피르프로펜, 카프로펜, 옥사프로진, 프라노프로펜, 미로프로펜, 티옥사프로펜, 수프로펜, 알미노프로펜, 및 티아프로펜산; 피라졸, 예컨대 페닐부타존, 옥시펜부타존, 페프라존, 아자프로파존, 및 트리메타존이 포함된다. 이들 비-스테로이드성 항-염증제의 혼합물뿐만 아니라 이들 제제의 피부과적으로 허용가능한 염 및 에스테르도 이용될 수 있다. 예를 들면, 에토페나메이트, 플루페남산 유도체가 국소 적용을 위해 특히 유용하다.
또 다른 구현예에 따르면, 비스테로이드성 항-염증제는 전환 성장 인자-β3(TGF-β3), 항-종양 괴사 인자-알파(TNF-α) 제제, 또는 이들의 조합을 포함한다.
또 다른 구현예에 따르면, 항-염증제는 스테로이드성 항-염증제이다. 용어 "스테로이드성 항-염증제"는 본원에서 사용된 바와 같이, 17-탄소 4-고리 시스템을 포함하는 수많은 화합물 중 임의의 하나를 나타내며, 스테롤, 다양한 호르몬(단백동화성 스테로이드로서), 및 글리코사이드가 포함된다. 스테로이드성 항-염증 약물의 대표예에는 비제한적으로 코르티코스테로이드, 예컨대 하이드로코르티손, 하이드록실트리암시놀론, 알파-메틸 덱사메타손, 덱사메타손-포스페이트, 베클로메타손 디프로피오네이트, 클로베타솔 발레레이트, 데소나이드, 데스옥시메타손, 데스옥시코르티코스테론 아세테이트, 덱사메타손, 디클로리손, 디플루코르톨론 발레레이트, 플루아드레놀론, 플루클로롤론 아세토나이드, 플루메타손 피발레이트, 플루오시놀론 아세토나이드, 플루오시노나이드, 플루코르틴 부틸에스테르, 플루오코르톨론, 플루프레드니덴(플루프레드닐리덴) 아세테이트, 플루안드레놀론, 할시노나이드, 하이드로코르티손 아세테이트, 하이드로코르티손 부티레이트, 메틸프레드니솔론, 트리암시놀론 아세토나이드, 코르티손, 코르토독손, 플루세토나이드, 플루드로코르티손, 디플루오로손 디아세테이트, 플루르아드레놀론, 플루드로코르티손, 디플로로손 디아세테이트, 플루르아드레놀론 아세토나이드, 메드라이손, 암시나펠, 암시나파이드, 베타메타손 및 그것의 에스테르의 밸런스, 클로로프레드니손, 클로르프레드니손 아세테이트, 클로코르텔론, 클레시놀론, 디클로리손, 디플루르프레드네이트, 플루클로로나이드, 플루니솔라이드, 플루오로메탈론, 플루페롤론, 플루프레드니솔론, 하이드로코르티손 발레레이트, 하이드로코르티손 사이클로펜틸프로피오네이트, 하이드로코르타메이트, 메프레드니손, 파라메타손, 프레드니솔론, 프레드니손, 베클로메타손 디프로피오네이트, 트리암시놀론, 및 이들의 혼합물이 포함된다.
또 다른 구현예에 따르면, 스테로이드성 항-염증제는 프레드니손, 부데소니드, 모메타손, 베클레메타손, 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 코르티코스테로이드를 포함한다.
또 다른 구현예에 따르면, 추가 치료제는 잔틴 또는 잔틴 유도체, 예컨대 메틸잔틴을 포함한다.
또 다른 구현예에 따르면, 추가 치료제는 중성구 엘라스타제 저해제를 포함한다.
또 다른 구현예에 따르면, 추가 치료제는 비제한적으로 ICI 200355, ONO-5046, MR-889, L-694,458, CE-1037, GW-311616, TEI-8362, ONO-6818, AE-3763, FK-706, ICI-200,880, ZD-0892, ZD-8321, 및 이들의 조합을 포함하는 적어도 하나의 중성구 엘라스타제 저해제이다.
또 다른 구현예에 따르면, 추가 치료제는 비제한적으로 포스포디에스테라제 4 저해제를 포함하는 적어도 하나의 포스포디에스테라제 저해제를 포함한다. 포스포디에스테라제 4 저해제의 예에는 비제한적으로 로플루밀라스트, 실로밀라스트 또는 이들의 조합이 포함된다.
또 다른 구현예에 따르면, 추가 치료제는 진통제 제제이다. 일부 구현예에 따르면, 진통제 제제는 의식 혼동 또는 다른 감각 양식의 변형 없이 통증 역치를 높임으로써 통증을 완화한다. 일부 이러한 구현예에 따르면, 진통제 제제는 비-오피오이드 진통제이다. "비-오피오이드 진통제"는 통증을 감소시키지만 오피오이드 진통제가 아닌 천연 또는 합성 물질이다. 비-오피오이드 진통제의 예에는 비제한적으로 에토돌락, 인도메타신, 설린닥, 톨메틴, 나부메톤, 피록시캄, 아세트아미노펜, 페노프로펜, 플루르바이프로펜, 이부프로펜, 케토프로펜, 나프록센, 나프록센 나트륨, 옥사프로진, 아스피린, 콜린 마그네슘 트리살리실레이트, 디플루니살, 메클로페남산, 메페남산, 및 페닐부타존이 포함된다. 일부 다른 구현예에 따르면, 진통제는 오피오이드 진통제이다. "오피오이드 진통제", "오피오이드", 또는 "마약성 진통제"는 중추신경계에서 오피오이드 수용체에 결합하여 작용제 작용을 일으키는 천연 또는 합성 물질이다. 오피오이드 진통제의 예에는 비제한적으로, 코데인, 펜타닐, 하이드로모르폰, 레보르파놀, 메페리딘, 메타돈, 모르핀, 옥시코돈, 옥시모르폰, 프로폭시펜, 부프레노르핀, 부토르파놀, 데조신, 날부핀, 및 펜타조신이 포함된다.
또 다른 구현예에 따르면, 추가 치료제는 항-감염제이다. 또 다른 구현예에 따르면, 항-감염제는 항생제 제제이다. 용어 "항생제 제제"는 본원에서 사용된 바와 같이 주로 감염성 질환의 치료에서 사용되는, 박테리아 및 다른 미생물의 성장을 저해하거나 이를 파괴하는 능력을 갖는 임의의 화학적 물질 그룹을 의미한다. 항생제 제제의 예에는 비제한적으로 페니실린 G; 메티실린; 나프실린; 옥사실린; 클록사실린; 디클록사실린; 암피실린; 아목시실린; 티카르실린; 카르베니실린; 메즐로실린; 아즐로실린; 피페라실린; 이미페넴; 아즈트레오남; 세팔로틴; 세파클로르; 세폭시틴; 세푸록심; 세포니시드; 세프메타졸; 세포테탄; 세프프로질; 로라카르베프; 세페타메트; 세포페라존; 세포탁심; 세프티족심; 세프트리악손; 세프타지딤; 세페핌; 세픽심; 세프포독심; 세프설로딘; 플레록사신; 날리딕스산; 노르플록사신; 시프로플록사신; 오플록사신; 에녹사신; 로메플록사신; 시녹사신; 독시사이클린; 미노사이클린; 테트라사이클린; 아미카신; 겐타마이신; 카나마이신; 네틸마이신; 토브라마이신; 스트렙토마이신; 아지트로마이신; 클라리트로마이신; 에리트로마이신; 에리트로마이신 에스톨레이트; 에리트로마이신 에틸 석시네이트; 에리트로마이신 글루코헵토네이트; 에리트로마이신 락토바이오네이트; 에리트로마이신 스테아레이트; 반코마이신; 테이코플라닌; 클로르암페니콜; 클린다마이신; 트리메토프림; 설파메톡사졸; 니트로푸란토인; 리팜핀; 무피로신; 메트로니다졸; 세팔렉신; 록시트로마이신; 코-아목시클라부아네이트; 피페라실린 및 타조박탐의 조합; 및 이들의 다양한 염, 산, 염기, 및 다른 유도체가 포함된다. 항균 항생제 제제에는 비제한적으로 페니실린, 세팔로스포린, 카바세펨, 세파마이신, 케바페넴, 모노박탐, 아미노글리코사이드, 글리코펩타이드, 퀴놀론, 테트라사이클린, 매크롤라이드, 및 플루오로퀴놀론이 포함된다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 대상체의 폐에서 일어나는 염증을 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 염증은 급성 염증이다. 또 다른 구현예에 따르면, 염증은 만성 염증이다. 또 다른 구현예에 따르면, 염증은 종양 괴사 인자-알파(TNF-α)에 의해 매개된다. 또 다른 구현예에 따르면, 염증은 인터루킨-6(IL-6)에 의해 매개된다. 또 다른 구현예에 따르면, 염증은 인터루킨-1β(IL-1β)에 의해 매개된다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 대조군에 비해 폐 내 종양 괴사 인자-알파(TNF-α)의 양을 조절한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 대조군에 비해 폐 내 인터루킨-6(IL-6)의 양을 조절한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 대조군에 비해 폐내 인터루킨-1β(IL-1β)의 양을 조절한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 열 충격 27 kDa 단백질 1(HSPB1)의 활성을 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물에 의해 저해되는 HSPB1의 활성은 섬유아세포 증식의 비정상적인 유도이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물에 의해 저해되는 HSPB1의 활성은 근섬유아세포 분화의 비정상적인 유도이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물에 의해 저해되는 HSPB1의 활성은 세포외 매트릭스 단백질의 폐 간질로의 침착이다. 또 다른 구현예에 따르면, 세포외 매트릭스 단백질은 콜라겐이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물에 의해 저해되는 HSPB1의 활성은 섬유성 장소 형성의 촉진이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물에 의해 저해되는 HSPB1의 활성은 근섬유아세포 수축 활성의 증가이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물에 의해 저해되는 HSPB1의 활성은 세포외 매트릭스로의 근섬유아세포 부착의 촉진이다.
일부 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)와 실질적인 서열 동일성을 갖는다.
또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)와 적어도 70 퍼센트 서열 동일성을 갖는다. 또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)와 적어도 80 퍼센트 서열 동일성을 갖는다. 또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)와 적어도 90 퍼센트 서열 동일성을 갖는다. 또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)와 적어도 95 퍼센트 서열 동일성을 갖는다.
또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 FAKLAARLYRKALARQLGVAA(서열식별번호: 3)이다.
또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 KAFAKLAARLYRKALARQLGVAA(서열식별번호: 4)이다.
또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLAVA(서열식별번호: 5)이다.
또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVA(서열식별번호: 6)이다.
또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 HRRIKAWLKKIKALARQLGVAA(서열식별번호: 7)이다.
또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA (서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALNRQLAVAA (서열식별번호: 26)이다.
또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA (서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALNRQLAVA (서열식별번호: 27)이다.
일부 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 제2 폴리펩타이드에 작동가능하게 연결된 제1 폴리펩타이드를 포함하는 융합 단백질이며, 상기 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 YARAAARQARA(서열식별번호: 11)이고, 제2 폴리펩타이드는 그 서열이 아미노산 서열 KALARQLGVAA(서열식별번호: 2)와 실질적인 동일성을 갖는 치료적 도메인을 포함한다.
일부 이러한 구현예에 따르면, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALARQLGVAA(서열식별번호: 2)와 적어도 70 퍼센트 서열 동일성을 갖는다. 일부 다른 구현예에 따르면, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALARQLGVAA(서열식별번호: 2)와 적어도 80 퍼센트 서열 동일성을 갖는다. 일부 다른 구현예에 따르면, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALARQLGVAA(서열식별번호: 2)와 적어도 90 퍼센트 서열 동일성을 갖는다. 일부 다른 구현예에 따르면, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALARQLGVAA(서열식별번호: 2)와 적어도 95 퍼센트 서열 동일성을 갖는다.
일부 구현예에 따르면, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALARQLAVA(서열식별번호: 8)의 폴리펩타이드이다.
또 다른 구현예에 따르면, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALARQLGVA(서열식별번호: 9)의 폴리펩타이드이다.
또 다른 구현예에 따르면, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALARQLGVAA(서열식별번호: 10)의 폴리펩타이드이다.
또 다른 구현예에 있어서, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALNRQLAVAA (서열식별번호: 28)의 폴리펩타이드이다.
또 다른 구현예에 있어서, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 YKALNRQLAVA (서열식별번호: 29)의 폴리펩타이드이다.
일부 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 제2 폴리펩타이드에 작동가능하게 연결된 제1 폴리펩타이드를 포함하는 융합 단백질이고, 상기 제1 폴리펩타이드는 YARAAARQARA(서열식별번호: 11)와 기능적으로 동등한 세포 투과 펩타이드를 포함하며, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALARQLGVAA(서열식별번호: 2)이다.
또 다른 구현예에 따르면, 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 WLRRIKAWLRRIKA(서열식별번호: 12)의 폴리펩타이드이다. 또 다른 구현예에 따르면, 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 WLRRIKA(서열식별번호: 13)의 폴리펩타이드이다. 또 다른 구현예에 따르면, 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 YGRKKRRQRRR(서열식별번호: 14)의 폴리펩타이드이다. 또 다른 구현예에 따르면, 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 WLRRIKAWLRRI(서열식별번호: 15)의 폴리펩타이드이다. 또 다른 구현예에 따르면, 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 FAKLAARLYR(서열식별번호: 16)의 폴리펩타이드이다. 또 다른 구현예에 따르면, 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KAFAKLAARLYR(서열식별번호: 17)의 폴리펩타이드이다. 또 다른 구현예에 따르면, 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 HRRIKAWLKKI(서열식별번호: 18)의 폴리펩타이드이다.
또 다른 측면에 따르면, 기재된 발명은 또한 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)와 적어도 70% 아미노산 서열 동일성을 갖는 단백질 서열을 인코딩하는 단리된 핵산을 제공한다. 일부 구현예에 따르면, 단리된 핵산은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)와 적어도 80% 아미노산 서열 동일성을 갖는 단백질 서열을 인코딩한다. 일부 다른 구현예에 따르면, 단리된 핵산은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)와 적어도 90% 아미노산 서열 동일성을 갖는 단백질 서열을 인코딩한다. 일부 다른 구현예에 따르면, 단리된 핵산은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)와 적어도 95% 아미노산 서열 동일성을 갖는 단백질 서열을 인코딩한다.
일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 100 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.00001 mg/체중kg 내지 약 100 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.0001 mg/체중kg 내지 약 100 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.001 mg/체중kg 내지 약 10 mg/체중kg 의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.01 mg/체중kg 내지 약 10 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.1 mg/체중kg(또는 100 ㎍/체중kg) 내지 약 10 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 1 mg/체중kg 내지 약 10 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 10 mg/체중kg 내지 약 100 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 2 mg/체중kg 내지 약 10 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 3 mg/체중kg 내지 약 10 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 4 mg/체중kg 내지 약 10 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 5 mg/체중kg 내지 약 10 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 60 mg/체중kg 내지 약 100 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 70 mg/체중kg 내지 약 100 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 80 mg/체중kg 내지 약 100 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 90 mg/체중kg 내지 약 100 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 90 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 80 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 70 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 60 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 50 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 40 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 30 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 20 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 10 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 1 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 0.1 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 0.1 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 0.01 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 0.001 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 0.0001 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 0.00001 mg/체중kg의 양이다.
일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 1 ㎍/kg/일 내지 25 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 1 ㎍/kg/일 내지 2 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 2 ㎍/kg/일 내지 3 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 3 ㎍/kg/일 내지 4 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 4 ㎍/kg/일 내지 5 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 5 ㎍/kg/일 내지 6 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 6 ㎍/kg/일 내지 7 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 7 ㎍/kg/일 내지 8 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 8 ㎍/kg/일 내지 9 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 9 ㎍/kg/일 내지 10 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 1 ㎍/kg/일 내지 5 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 5 ㎍/kg/일 내지 10 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 10 ㎍/kg/일 내지 15 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 15 ㎍/kg/일 내지 20 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 25 ㎍/kg/일 내지 30 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 30 ㎍/kg/일 내지 35 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 35 ㎍/kg/일 내지 40 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 40 ㎍/kg/일 내지 45 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 45 ㎍/kg/일 내지 50 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 50 ㎍/kg/일 내지 55 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 55 ㎍/kg/일 내지 60 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 60 ㎍/kg/일 내지 65 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 65 ㎍/kg/일 내지 70 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 70 ㎍/kg/일 내지 75 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 80 ㎍/kg/일 내지 85 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 85 ㎍/kg/일 내지 90 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 90 ㎍/kg/일 내지 95 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 95 ㎍/kg/일 내지 100 ㎍/kg/일의 범위이다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 1 ㎍/kg/일이다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 2 ㎍/kg/일이다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 5 ㎍/kg/일이다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 10 ㎍/kg/일이다.
일부 구현예에 따르면, 본 발명의 폴리펩타이드는 특수한 특성을 부여하기 위해 D-아미노산(생체내 L-아미노산-특이적 프로테아제에 대해 내성 있음), D- 및 L-아미노산의 조합, 및 다양한 "디자이너" 아미노산(예를 들면, β-메틸 아미노산, C-α-메틸 아미노산, 및 N-α-메틸 아미노산 등)을 포함한다. 합성 아미노산 치환의 예에는 라이신에 대한 오르니틴, 및 류신 또는 이소류신에 대한 노르류신이 포함된다.
일부 구현예에 따르면, 폴리펩타이드는 생체내 증가된 반감기를 촉진하기 위해 다른 화합물, 예컨대 폴리에틸렌 글리콜 또는 덱스트란에 연결될 수 있다. 이러한 연결은 당해분야의 숙련가에 의해 이해되는 바와 같이 공유 또는 비-공유일 수 있다. 일부 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드는 교질입자, 예컨대 폴리(에틸렌글리콜)-블록-폴리(폴리프로필렌글리콜) 또는 폴리(에틸렌글리콜)-블록-폴리락타이드로 제조된 교질입자 중에 캡슐화될 수 있다. 일부 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드는 비제한적으로 폴리락트산, 폴리글리콜라이드, 및 폴리카프로락톤을 포함하는 분해성 폴리에스테르로 이루어진 분해성 나노- 또는 마이크로-입자 중에 캡슐화될 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드는 고체 형태(과립, 분말 또는 좌약 포함) 또는 액체 형태(예를 들면, 용액, 서스펜션, 또는 에멀젼)로 제조될 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 기재된 발명의 조성물은 흡입 또는 취입(각각 입을 통해 또는 코를 통해)에 의한 전달을 위한 분산성 건조 분말의 형태일 수 있다. 건조 분말 조성물은 당해기술에 공지된 공정, 예컨대 그것의 개시내용이 참고로 편입된 국제 특허 공개 WO 91/16038 및 미국 특허 번호 6,921,527에 개시된 동결건조 및 제트 밀링에 의해 제조될 수 있다. 기재된 발명의 조성물은 대상체에 단위 투여량 치료를 제공하기 충분한 양으로 적합한 투여량 소켓 내에 배치된다. 투여량 소켓은 적합한 흡입 디바이스 내에 핏팅되어 건조 분말 조성물의 기류 내로의 분산에 의한 에어로졸화를 허용하여 에어로졸을 형성한 다음 이렇게 생산된 에어로졸을 치료를 필요로 하는 대상체에 의한 차후의 흡입을 위해 부착된 마우스피스를 갖는 챔버 내에 포획하는 것이다. 그와 같은 투여량 소켓에는 당해기술에 공지된 조성물을 봉입하는 임의의 용기, 예컨대 기류(예를 들면 공기)가 용기 내로 유도되어 건조 분말 조성물을 분산할 수 있도록 하는 제거가능 부분을 갖는 젤라틴 또는 플라스틱 캡슐이 포함된다. 이러한 용기는 미국 특허 번호 4,227,522; 미국 특허 번호 4,192,309; 및 미국 특허 번호 4,105,027에 나타낸 것들에 의해 예시된다. 적합한 용기에는 또한 Glaxo의 Ventolin® Rotohaler 브랜드 분말 흡입기 또는 Fison의 Spinhaer® 브랜드 분말 흡입기와 함께 사용되는 것들이 포함된다. 우수한 수분 배리어를 제공하는 또 다른 적합한 단위-용량 용기는 알루미늄 포일 플라스틱 라미네이트로부터 형성된다. 약제학적-기반 분말은 형성가능한 포일 내 오목부에 중량 당 또는 용적 당 충전되고 커버하는 포일-플라스틱 라미네이트로 수분 밀봉된다. 분말 흡입 디바이스와 함께 사용하기 위한 그와 같은 용기는 미국 특허 번호 4,778,054에 기재되며 Glaxo의 Diskhaler®(미국 특허 번호 4,627,432; 4,811,731; 및 5,035,237)와 함께 사용된다. 이들 참조문헌은 모두 그것의 전체가 본원에 참고로 편입된다.
또 다른 구현예에 따르면, 기재된 발명의 조성물의 캐리어에는 이형제, 예컨대 지속 방출 또는 지연 방출 캐리어가 포함된다. 그와 같은 구현예에서, 캐리어는 더 효율적인 투여를 제공하기 위해 폴리펩타이드의 지속 또는 지연 방출이 가능한, 예를 들면 폴리펩타이드의 덜 빈번한 및/또는 감소된 투여량을 야기하는, 취급 용이성을 개선하는, 및 치료받거나 예방되거나 촉진되는 질환, 장애, 병태, 증후군 등에 대한 효과를 연장하거나 지연하는 임의의 물질일 수 있다. 이러한 캐리어의 비-제한적인 예에는 천연 및 합성 폴리머 등의 리포좀, 마이크로스펀지, 마이크로구형체, 또는 마이크로캡슐이 포함된다. 리포좀은 비제한적으로 콜레스테롤, 스테아릴아민 또는 포스파티딜콜린을 포함하는 다양한 인지질로부터 형성될 수 있다.
작은 펩타이드의 합성 및 제조 방법은 당해기술에서 잘 공지되어 있고, 예를 들면 미국 특허 번호 5,352,461; 5,503,852; 6,071,497; 6,331,318; 6,428,771 및 미국 공개 번호 20060040953에 개시된다. 미국 특허 번호 6,444,226 및 6,652,885는 활성제를 입자에 결합시키기 위한 활성제 용액이 첨가되는 수성 서스펜션 중 디케토피페라진 마이크로입자의 제조 및 제공을 기재한다. 이들 특허는 동결건조에 의해 액체 배지를 제거하여 활성제를 포함하는 마이크로입자를 산출하는 방법을 추가로 기재한다. 입자에 활성제의 결합을 촉진하기 위한 이러한 서스펜션의 용매 조건의 변형이 미국 출원 번호 60/717,524; 11/532,063; 및 11/532,065; 미국 특허 번호 6,440,463; 및 미국 출원 번호 11/210,709 및 11/208,087에 개시된다. 각각의 이들 특허 및 특허 출원은 본원에 참고로 편입된다.
일부 구현예에서, 본 발명의 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 및 그것의 기능적 등가물은, 예를 들면 미국 출원 번호 11/678,046(본원에 참고로 편입됨)에 개시된 바와 같은 분무 건조 방법에 의해 건조될 수 있다.
또 다른 구현예에서, 본 발명의 폴리펩타이드는 다양한 용액에 적용될 수 있다. 적합한 제형물은 멸균이고, 충분한 양의 폴리펩타이드가 용해되며, 제시된 적용을 위해 유해하지 않다. 예를 들면, 기재된 발명의 조성물은 수성 서스펜션으로 제형화될 수 있고, 상기 활성 성분(들)은 수성 서스펜션의 제조에 적합한 부형제와의 혼합물이다.
이러한 부형제에는 비제한적으로 현탁제(예를 들면, 나트륨 카복시메틸셀룰로스, 메틸셀룰로스, 하이드록시-프로필메틸셀룰로스, 나트륨 알기네이트, 폴리비닐피롤리돈, 트라가칸쓰검, 및 아카시아검), 분산제 또는 수화제, 예컨대 천연 발생 포스파티드(예를 들면, 레시틴), 또는 알킬렌 옥사이드와 지방산의 축합 생성물(예를 들면, 폴리옥시에틸렌 스테아레이트), 또는 에틸렌 옥사이드와 장쇄 지방족 알코올의 축합 생성물(예를 들면, 헵타데카에틸-엔옥시세탄올), 또는 에틸렌 옥사이드와 지방산 및 헥시톨로부터 유도된 부분 에스테르의 축합 생성물(예를 들면, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 모노올레에이트), 또는 에틸렌 옥사이드와 지방산 및 헥시톨 무수물에서 유도된 부분 에스테르의 축합 생성물(예를 들면, 폴리에틸렌 소르비탄 모노올레에이트)이 포함된다.
기재된 발명의 조성물은 또한 식물성 오일(예를 들면, 낙화생 오일, 올리브 오일, 참께 오일 또는 코코넛 오일) 또는 미네랄 오일(예를 들면, 액체 파라핀) 중에 활성 성분을 현탁하여 오일성 서스펜션으로 제형화될 수 있다. 오일성 서스펜션은 증점제(예를 들면, 밀랍, 경질 파라핀 또는 세틸 알코올)를 함유할 수 있다.
기재된 발명의 조성물은 또한 물의 첨가에 의해 수성 서스펜션의 제조에 적합한 분산성 분말 및 과립의 형태로 제형화될 수 있다. 이러한 분말 및 과립 중 활성 성분은 분산제 또는 수화제, 현탁제, 및 하나 이상의 보존제와의 혼합물로 제공된다. 적합한 분산제 또는 수화제 및 현탁제는 이미 상기 언급된 것들에 의해 예시된다. 추가 부형제도 존재할 수 있다.
일부 구현예에 따르면, 건조 분말은 분무 건조 공정에 의해 생산된다.
일부 다른 구현예에 따르면, 건조 분말은 마이크론화에 의해 생산된다.
또 다른 구현예에 따르면, 건조 분말은 1 내지 5 마이크론의 질량 중앙값 공기역학적 직경(MMAD)을 갖는 마이크로입자를 포함한다.
또 다른 구현예에 따르면, 건조 분말은 약 2 마이크론의 질량 중앙값 공기역학적 직경(MMAD)을 갖는 마이크로입자를 포함한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은, 예를 들면 비제한적으로 분무기, 정량 흡입기(MDI), 및 건조 분말 흡입기(DPI)를 포함하는 흡입 디바이스에 패키지화된다.
일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 분무기를 이용해서 에어로졸화된 전달을 위한 액체이다. 일부 이러한 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 유속은 적어도 0.3 ml/분이고, 약제학적 조성물은 가장 깊은 폐포 내로 분포되며 2 mm 입자로서 전달된다.
기재된 발명의 조성물은 또한 에멀젼의 형태일 수 있다. 에멀젼은 두 비혼화성 액체 캐리어의 조합에 의해 제조되는 2-상 시스템이며, 이들 중 하나는 다른 것을 통해 균일하게 분포되고, 최대 콜로이드성 입자 이상의 직경을 갖는 소구로 구성된다. 소구 크기가 중추적이며, 이로써 시스템이 최대 안정성을 달성해야 한다. 보통, 제3 물질, 유화제가 편입되지 않는 한, 2 상의 분리는 일어나지 않을 것이다. 따라서, 기본 에멀젼은 적어도 3 개 성분, 2 개의 비혼화성 액체 캐리어 및 유화제를 활성 성분과 함께 함유한다. 대부분의 에멀젼은 수성상을 비-수성상 내로(또는 그 반대로) 편입한다. 그러나 기본적으로 비수성인 에멀젼, 예를 들어 비-수성 비혼화성 시스템 글리세린 및 올리브 오일의 음이온성 및 양이온성 계면활성제를 제조할 수 있다. 따라서, 본 발명의 조성물은 수중유 에멀젼의 형태일 수 있다. 오일상은 식물성 오일, 예를 들면 올리브 오일 또는 낙화생 오일, 또는 미네랄 오일, 예를 들면 액체 파라핀, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 적합한 유화제는 천연 발생 검, 예를 들면, 아카시아검 또는 트라가칸쓰검, 천연 발생 포스파티드, 예를 들면 대두, 레시틴, 및 지방산 및 헥시톨 무수물로부터 유도된 에스테르 또는 부분 에스테르, 예를 들면 소르비탄 모노올레에이트, 및 부분 에스테르와 에틸렌 옥사이드의 축합 생성물, 예를 들면 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레에이트일 수 있다.
일부 구현예에 따르면, 기재된 발명의 폴리펩타이드은 화학적으로 합성된다. 고상, 액상의 잘 알려진 기술, 또는 펩타이드 축합 기술, 또는 이들의 임의의 조합을 이용하여 제조된 그와 같은 합성 폴리펩타이드에는 천연 및 비천연 아미노산이 포함될 수 있다. 펩타이드 합성을 위해 사용되는 아미노산은 Merrifield(1963, J. Am. Chem . Soc. 85:2149-2154)의 최초 고상 절차의 표준 탈보호, 중화, 커플링 및 세정 프로토콜을 이용한 표준 Boc(N-α-아미노 보호된 N-α-t-부틸옥시카보닐) 아미노산 수지, 또는 Carpino 및 Han(1972, J. Org . Chem . 37:3403-3409)에 의해 최초 기재된 염기-불안정성 N-α-아미노 보호된 9-플루오레닐메톡시카보닐(Fmoc) 아미노산일 수 있다. Fmoc 및 Boc N-α-아미노 보호된 아미노산은 모두 Sigma, Cambridge Research Biochemical 또는 당해분야의 숙련가에게 익숙한 다른 화학적 회사로부터 수득될 수 있다. 또한, 폴리펩타이드는 이러한 분야의 숙련가에게 익숙한 다른 N-α-보호 그룹과 함께 합성될 수 있다. 고상 펩타이드 합성은 당업자에게 익숙하고, 예를 들면 [Stewart and Young, 1984, Solid Phase Synthesis, Second Edition, Pierce Chemical Co., Rockford, Ill.; Fields and Noble, 1990, Int . J. Pept . Protein Res. 35:161-214, 각각 그 전체가 참고로 편입됨]에서 제공되는 기술에 의해 또는 자동화된 합성기를 이용하여 달성될 수 있다.
II. 비정상적인 섬유아세포 증식 및 콜라겐 침착을 특징으로 하는 질환의 예방 또는 치료 방법
또 다른 측면에 따르면, 기재된 발명은 대상체의 조직에서 비정상적인 섬유아세포 증식 및 세포외 매트릭스 침착을 특징으로 하는 질환, 병태 또는 공정의 치료 방법을 제공하며,
상기 방법은 대상체에게 치료량의 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 폴리펩타이드 또는 이들의 기능적 등가물, 및 이들의 약제학적으로 허용가능한 캐리어를 포함하는 약제학적 조성물을 투여하는 단계를 포함하고,
상기 치료량은 대상체의 조직에서 섬유아세포 증식 및 세포외 매트릭스 침착을 감소시키기 위해 효과적이다.
방법의 일 구현예에 따르면, 질환 또는 병태는 급성 폐 부상(ALI) 또는 급성 호흡기 곤란 증후군(ARDS)이다.
또 다른 구현예에 따르면, 질환 또는 병태는 방사선-유도된 섬유증이다.
또 다른 구현예에 따르면, 질환 또는 병태는 이식 거부이다.
또 다른 구현예에 따르면, 조직은 폐 조직이다.
또 다른 구현예에 따르면, 질환 또는 병태는 간질 폐 질환이다.
또 다른 구현예에 따르면, 질환 또는 병태는 폐 섬유증이다.
또 다른 구현예에 따르면, 폐 섬유증은 특발성 폐 섬유증이다.
또 다른 구현예에 따르면, 폐 섬유증은 블레오마이신의 투여에 의해 야기된다.
또 다른 구현예에 따르면, 폐 섬유증은 알러지성 반응, 환경 미립자의 흡입, 흡연, 박테리아 감염, 바이러스 감염, 대상체의 폐에 대한 기계적 손상, 폐 이식 거부, 자가면역 장애, 유전 장애, 또는 이들의 조합으로 생성된다.
또 다른 구현예에 있어서, 조직은 간 조직이다.
또 다른 구현예에 있어서, 질환 또는 병태는 간 섬유증이다.
간 섬유증의 치료 검출, 진단 및 평가 방법은, 비제한적으로, 생검, 이미지화 분석 및 혈액 검사를 포함한다. 이미지화 분석의 비-제한 예는 초음파검사, 전산화단층촬영법 (CT) 및 탄성측정을 포함한다. 탄성측정의 예는, 비제한적으로, 초음파 탄성측정, 자기 공명 탄성측정, 등등을 포함한다. 혈액 검사는, 비제한적으로, 바이오마커의 검출용 혈액 검사를 포함한다. 바이오마커의 비-제한 예는 펩타이드, 단백질, 핵산 (예를 들면, DNA, RNA 및 mRNA), 항체 및 유전자를 포함한다.
간 섬유증용 바이오마커는, 비제한적으로, 직접적 바이오마커 (또한 부류 I 섬유증 마커로서 공지됨); 사이토카인 및 케모카인; 및 간접적 바이오마커 (또한 부류 II 섬유증 마커로서 공지됨)를 포함한다.
초음파검사는 신체의 심층 구조가 조직에 관한 초음파의 반사 (즉, 반향)의 기록에 의해 시각화되는 이미지화 기술이다. 1 백만 내지 1 천만 헤르쯔의 범위에서 주파수는 진단 초음파검사에서 사용된다. 더 낮은 주파수는 침투의 더 큰 깊이를 제공하고 복부 기관을 조사하기 위해 사용된다. 상한 범위에서 주파수는 더 적은 침투를 제공하고 더욱 표층 구조, 예컨대 눈을 조사하기 위해 우세하게 사용된다. 초음파검사의 기본 원리는 대양저의 오세아노그래픽 연구에서 수심-측량의 것과 동일하다. 초음파는, 이들이 부딪치는 표면의 성질에 의존하여, 이들이 지향되는 배지에 의해 반영되거나, 또는 흡수되거나, 굴절되거나, 이를 통해 전송될 수 있는 좁은 빔에 국한된다. 진단 초음파검사에서, 초음파는 변환기로 불리는 압전 결정을 전기적으로 자극시킴으로써 생산된다. 빔이 다양한 음향 임피던스의 조직 (예를 들면 근육 및 혈액) 사이의 인터페이스 또는 경계를 부딪침에 따라 음파의 일부는 반향으로서 변환기에 역으로 반사된다. 반향은 그 다음 시험중 조직의 '사진'을 나타내는, 오실로스코프에 표시되는 전기 자극으로 전환된다. 초음파검사는, 예를 들어, 심장의 시험 (심장초음파검사)에서 그리고 (예를 들면, 간 섬유증, 간 간경변, 등에서 간의) 복부 골반강내 기관에서 크기 및 구조적 변화 확인에서 이용될 수 있다. 암 및 양성 낭포의 식별 및 확인에서 또한 유용하다.
컴퓨터 단층촬영 (CT) 또는 컴퓨터 축 단층촬영 (CAT)은 도넛-형상화된 어셈블리에 하우징된 x-선 공급원 및 x-선 검출기가 기계를 통해 움직이는 전동 테이블에 놓인 환자 주변에서 원형으로 움직이는 영상화 기술이다. 보통, 검출기의 4 내지 64 또는 초과의 열을 가진 다중검출기 스캐너는 더 신속한 스캐닝 및 고-해상도 이미지를 허용하기 위해 사용된다. 검출기로부터 데이터는 환자 주위에서 다중 각으로부터 취해진 일련의 x-선 이미지를 본질적으로 나타낸다. 이미지는 직접적으로 보여지지 않지만 컴퓨터로 보내져서, 원하는 임의의 평면에서 신체의 슬라이스를 나타내는 2-차원 이미지 (단층촬영사진)으로 이들을 빠르게 재구성한다. 데이터는 또한 상세한 3-차원 이미지를 구성하기 위해 사용될 수 있다. 일부 CT 스캔에 대하여, 테이블은 증분적으로 움직이고 각 스캔 (슬라이스)이 작성된 경우 정지한다. 다른 CT 스캔에 대하여, 테이블은 스캐닝 동안 연속적으로 움직이고; 환자가 직선으로 움직이고 검출기가 원형으로 움직이고 있기 때문에, 이미지의 시리즈는 환자 주위에서 나선형 방식으로 취해지는 것으로 보여진다. 분명한 x-선과 비교되면, CT의 단층촬영 슬라이스는 더 많은 공간적 상세를 제공하고 다양한 연-조직 밀도 사이에서 더 양호하게 구별할 수 있다. 훨씬 더 많은 정보를 제공하기 때문에, CT는 대부분의 두개내, 머리 및 목, 척수, 흉내, 및 복부내 구조를 이미지화하기 위하여 분명한 x-선에 바람직하다. 병변의 3-차원 이미지는 외과의사 계획 수술을 도울 수 있다. CT는 비뇨기 결석의 검출 및 국지화에 대하여 가장 정확한 연구이다. CT는 IV 콘트라스트가 있거나 없이 실시될 수 있다. 비콘트라스트 CT는, 예를 들어, 뇌, 비뇨기 결석, 및 폐 결절에서 급성 출혈을 검출하기 위해, 뿐만 아니라 골절 및 다른 골격 비정상을 특성화하기 위해 사용된다. 폐 색전증, 대동맥 동맥류, 또는 대동맥 박리가 의심되는 경우 같이, IV 콘트라스트는, 예를 들어, 연조직에서 종양, 감염, 염증, 및 트라우마의 이미지화를 개선하기 위해 그리고 혈관 시스템을 평가하기 위해 사용된다.
간 탄성측정은 간 강성도의 평가 방법이다. 탄성측정은 초음파 또는 자기 공명에 의해 달성될 수 있다.
초음파 탄성측정 (또한 소위 순간 탄성측정)
FibroScan 디바이스 (EchoSens, Paris, France)는 간을 통해 전송된 온화한-진폭, 저-주파수 (50-Hz) 진동을 이용한다. 파가 장기를 통해 전파함에 따라 펄스-반향 초음파검사에 의해 검출되는 탄성 전단파를 유도한다. 파의 속도는 조직 강성도와 상관하고, 즉, 파는 더 밀집한, 섬유성 조직을 통해 더 빠르게 이동한다. 초음파 탄성측정은, 전체 간 실질의 더 양호한 이해를 제공하는, 간 생검보다 훨씬 더 큰 면적을 샘플링할 수 있다. 또한, 종종 위험 없이 반복될 수 있다.
자기 공명 탄성측정
자기 공명 탄성측정는 간에서 전단파를 유도하기 위해 진동 디바이스를 이용한다는 점에서 초음파 탄성측정과 유사하다. 그러나, 이 경우에, 파는 변형된 자기 공명 이미지화 기계에 의해 검출되고, 장기 전반에 걸쳐, 파 속도, 및 따라서 강성도를 도시하는 색상-코드화된 이미지는 생성된다. 자기 공명 탄성측정에서, 4.46 kPa보다 더 큰 값은 고도의 가능성으로 간경변을 나타내고 (그리고 4.13 미만의 값은 간경변을 나타내지 않는다), 그리고 2.84 미만의 값은 유의미한 섬유증의 가능성을 배제한다.
간 섬유증의 직접적 (부류 I) 바이오마커는, 비제한적으로, 매트릭스 침착에 연결된 직접적 마커 및 매트릭스 분해에 연결된 직접적 마커를 포함한다. 매트릭스 침착에 연결된 직접적 마커의 비-제한 예는 프로콜라겐 유형 1 (PC1CP), 프로콜라겐 유형 3 (PCIIINP), 유형 IV 콜라겐, 하이알루론산 (HA), 라미닌 및 YXL-40 콘드렉스를 포함한다. 매트릭스 분해에 연결된 직접적 마커의 예는, 비제한적으로, 하기를 포함한다: 매트릭스 메탈로프로테이나제-1 (MMP-1), 매트릭스 메탈로프로테이나제-2 (MMP-2), 매트릭스 메탈로프로테이나제-9 (MMP-9) 및 매트릭스 메탈로프로테이나제의 조직 억제제 (TIMPs)
간 섬유증의 사이토카인 및 케모카인 바이오마커는, 비제한적으로, 형질전환 성장 인자-β (TGFβ), 형질전환 성장 인자-α (TFGα) 및 혈소판-유래 성장 인자 (PDGF)를 포함한다.
간 섬유증의 간접적 (부류 II) 바이오마커는, 비제한적으로, 하기를 포함한다: 아스파르테이트 아미노기전달효소/알라닌 아미노기전달효소 (AST/ALT) 비, PGA (프로트롬빈 지수, γ 글루타밀 전달효소 (GGT), 및 아포지질단백질 A1), APRI (AST/플라텐트 카운트 비), FibroSpect II (HA, TIMP-1, α2-마크로글로불린), FibroTest/FibroSure (γ2 마크로글로불린, γ2 글로불린, γ 글로불린, 아포지질단백질 A1, GGT, 총 빌리루빈), FibroIndex (혈소판 수, AST, GGT), FibroMeter (혈소판 수, γ2 마크로글로불린, AST, 연령, 프로트롬빈 지수, HA, 혈액 요소 질소), Forns (연령, 혈소판 수, GGT, 콜레스테롤 수준), Hepascore (연령, 성별, 빌리루빈, GGT, HA, γ2 마크로글로불린), FIB-4 (혈소판 수, ALT, AST, 연령), SHASTA 지수 (HA, AST, 알부민), 단순 검사 (연령, 고혈당증, 혈소판 수, 알부민, AST/ALT, 체질량 지수 (BMI)) 및 OELF/ELF (연령, HA, 유형 III 콜라겐의 N-말단 프로펩타이드, TIMP-1).
또 다른 구현예에 있어서, 조직은 신장 조직이다.
또 다른 구현예에 있어서, 질환 또는 병태는 신장 섬유증이다.
신장 섬유증의 치료 검출, 진단 및 평가 방법은, 비제한적으로, 생검, 이미지화 분석 및 혈액 검사를 포함한다. 이미지화 분석의 비-제한 예는 프리크로사이리우스 레드 염색의 조직학적 정량적 이미지 분석을 포함한다. 혈액 검사는, 비제한적으로, 바이오마커의 검출용 혈액 검사를 포함한다. 바이오마커의 비-제한 예는 펩타이드, 단백질, 핵산 (예를 들면, DNA, RNA 및 mRNA), 항체 및 유전자를 포함한다. 신장 섬유증 바이오마커는, 비제한적으로, 하이드록시프롤린, MCP-1, 콜라겐 1a1, 콜라겐 3a1, TGF-β, 피브로넥틴-1, α-SMA, 결합 조직 성장 인자-1 (CTGF-1) 등등을 포함한다.
또 다른 구현예에 있어서, 조직은 혈관 조직이다.
또 다른 구현예에 있어서, 질환 또는 병태는 혈관 섬유증이다.
혈관 섬유증의 치료 검출, 진단 및 평가 방법은, 비제한적으로, 생검, 이미지화 분석 및 혈액 검사를 포함한다. 이미지화 분석의 비-제한 예는 프리크로사이리우스 레드 염색, 3',3'-디아미노벤지딘 (DAB) 및 헤마톡실린의 조직학적 정량적 이미지 분석을 포함한다. 혈액 검사는, 비제한적으로, 바이오마커의 검출용 혈액 검사를 포함한다. 바이오마커의 비-제한 예는 펩타이드, 단백질, 핵산 (예를 들면, DNA, RNA 및 mRNA), 항체 및 유전자를 포함한다. 혈관 섬유증 바이오마커는, 비제한적으로, 하이드록시프롤린, MCP-1, 콜라겐 1a1, 콜라겐 3a1, TGF-β, 피브로넥틴-1, α-SMA, 결합 조직 성장 인자-1 (CTGF-1), PARAγ 등등을 포함한다.
또 다른 구현예에 있어서, 기재된 발명은 단리된 핵산을 이용한다. 핵산은, 예를 들어, DNA, RNA 및 mRNA를 포함한다. 핵산은, 예를 들어, 조직, 세포, 혈액, 혈청, 플라즈마, 소변, 타액, 정액 등등으로부터 단리될 수 있다. 핵산 단리용 프로토콜 및 시약은 공지되어 있다. 핵산 단리에 사용된 시약의 비-제한 예는 구아니딘 티오시아네이트, 구아니딘 하이드로클로라이드 및 구아니디늄 티오시아네이트-펜올-클로로포름을 포함하고; 시약의 전매 제형은 Trizol®로서 공지된다.
또 다른 구현예에 있어서, 기재된 발명은 핵산의 증폭을 사용하는 방법을 이용한다. 핵산의 증폭은 중합효소 연쇄 반응 (PCR)에 의해 달성된다. PCR의 비-제한 예는 종래 PCR, 실시간 PCR, 정량적 PCR, 정량적 실시간 PCR, 멀티플렉스 PCR, 종래 역-전사효소 PCR (RT-PCR), 실시간 RT-PCR, 정량적 RT-PCR, 정량적 실시간 RT-PCR, 멀티플렉스 RT-PCR 등등을 포함한다.
표적 서열 (예를 들면, TGFβ 및 α-SMA 유전자의 mRNA 서열)의 PCR 증폭용 프라이머는 표준 절차에 따라 표적 서열의 서열에 기반하여 설계될 수 있다. 프라이머는 고유 표적 서열을 어닐링 및 증폭시키는 기능을 하고 증폭 반응의 검출 및 모니터링용 신호의 발생제로서 기능한다. 일부 구현예에 있어서, 프라이머는 (예컨대 종래 PCR에서) 비표지되고, 반면에 다른 구현예에서, 프라이머는, 예컨대 형광성 모이어티로 표지된다. 정량적 RT-PCR 반응에서 전형적으로 사용되는 것, 예컨대 Scorpions, 분자 비컨, 등등을 포함한, 표지된 프라이머는 임의의 유형일 수 있다.
프로브는 프라이머에 더하여 제공될 수 있다. 고유 게놈 서열의 증폭의 검출에 사용될 수 있는 프로브 (예를 들면, TaqMan® 프로브)는 바람직하게는 프라이머 결합 부위 중 하나의 5-15 염기 내에서, 2개의 증폭 프라이머 사이에서 서열에 하이브리드화하기 위해 설계될 수 있다. 전형적으로, 프로브는 특정한 증폭 반응, 예를 들어, 고유 표적 서열의 증폭용 프라이머 또는 프라이머의 세트와 함께 반응 혼합물에서 존재한다. 그러나, 프로브는, 반응 혼합물의 프라이머(들) 또는 다른 구성요소와 분리되는, 분리된 구성요소로서 제공될 수 있다.
프라이머 및 프로브는 PCR 반응에서 사용을 위하여 프라이머 및 프로브에 대하여 전형적인 크기를 갖도록 설계된다. 일반적으로, 프라이머는 상대적으로 짧은 (약 10-30 염기 길이) 올리고뉴클레오타이드이고, 반면에 프로브 (예를 들면, TaqMan® 프로브)는 약 15-35 염기 길이일 수 있다. 프라이머 및 프로브는, 그 서열을 증폭 또는 검출하기 위해 짧은 올리고뉴클레오타이드를 설계하는, 및 올리고뉴클레오타이드를 합성하는, 표적 핵산에서 고유 서열의 확인을 포함하는 과정을 통해 설계된다. 프라이머 및 프로브를 설계하는 경우 몇 개의 특징은 고려될 수 있다: 예를 들면, 프로브 용융 온도는 프라이머 융해 온도보다 더 높아야 하고, 1개의 프라이머의 3'-말단과 프로브의 5'-말단 사이의 거리는 8 뉴클레오타이드보다 더 클 수 있다. 당해 분야의 숙련가는 적합한 프라이머 및 프로브를 제공하기 위해 상기 고려사항들 및 특징 중에서 선택할 수 있다. 올리고뉴클레오타이드의 합성용 프로토콜은 당해 분야의 숙련가에 공지된다. 임의의 적합한 프로토콜은 본 발명의 프라이머 및 프로브 합성에 사용될 수 있다.
정량적 실시간 RT-PCR은 정확한, 정밀한, 고 처리량 검정이다. 실시간 PCR은 매 사이클에서 각 샘플용 반응 생성물의 정량화 공정을 자동화시킨다. 일부 구현예에 있어서, 실시간 PCR 시스템은 형광성 리포터의 검출 및 정량화에 의존하고, 이의 신호는 반응에서 PCR 생성물의 양에 직접적 비례하여 증가한다.
또 다른 구현예에 있어서, 예를 들어, 리포터는, 이중-가닥 DNA를 결합시키는, 그리고 여기시 발광하는, 이중-가닥 DNA-특이적 염료 SYBR® Green (Molecular Probes)이다. 따라서, PCR 생성물이 축적함에 따라, 형광이 증가한다. SYBR® Green (Molecular Probes, Eugene, Oreg.) 시스템은 실시간으로 PCR 생성물을 검출 및 정량화시키는 하나의 방식이다. SYBR® Green 염료는 서열 비-특이적 방식으로 이중-가닥 핵산에 결합한다. 따라서 단일-가닥 템플레이트로부터 생산된 이중-가닥 생성물 (예를 들면, mRNA)의 검출 및 정량화에 사용될 수 있다. 다른 검출가능한 프로브 및 프라이머, 예컨대 amplifluor® 프로브, 및 DNAzymes는 증폭 생성물의 정량적 검출에 사용되도록 최적화될 수 있다.
SYBR® Green에 대한 대안은, 비제한적으로, TaqMan® (Applied Biosystems, Foster City, Calif.) 및 분자 비컨을 포함하고, 이 둘 모두는 정량화를 위하여 형광 공명 에너지 전달 (FRET)에 의존하는 하이브리드화 프로브이다. TaqMan® 프로브는, 전형적으로 5' 염기상에서 형광성 염료, 및 전형적으로 3' 염기상에서 위치한 켄칭 염료를 함유하는 올리고뉴클레오타이드이다. 더 구체적으로, TaqMan® 프로브에 대하여, 프로브가 온전한 경우, 켄쳐는 형광성 표지에 의해 생산된 신호를 켄칭한다. 그러나, 표적 서열에 프로브의 결합 및 중합효소, 예컨대 Taq 중합효소의 5'-3' 엑소뉴클레아제 활성에 의한 프로브의 후속의 소화시, 형광성 모이어티는 켄쳐 모이어티로부터 방출되고, 생산되는 표적 핵산의 양에 비례하는, 검출가능한 신호는 생산되고 모니터링될 수 있다. 하나의 구현예에 있어서, Taq 중합효소는 그의 5'-3' 엑소뉴클레아제 활성 때문에 qRT-PCR에서 사용되고, 프로브의 형광을 변화시키고 CDR1 mRNA의 증폭을 허용한다. TaqMan® 프로브는 검출가능한 신호를 생성하기 위해 중합효소에 의한 분해에 의존하고, 반면에 Scorpions® 및 분자 비컨은 검출가능한 신호를 제공하기 위해 헤어핀 구조의 개방에 의존한다. TaqMan® 프로브처럼, Scorpions® 프로브는 단일 프로브상에서 모든 형광성 모이어티 및 켄칭 모이어티를 함유한다. 그러나, TaqMan® 프로브와 달리, Scorpions®은 증폭 반응 동안 분해되지 않는다. 오히려, 이들은 증폭 반응용 프라이머로서 설계된다. Scorpions® 프라이머는 용액에서 헤어핀 구조를 형성하도록 설계되고, 이는 형광성 모이어티 및 켄칭 모이어티를 아주 근접하도록 한다. 표적 핵산에 프라이머의 결합은 헤어핀 구조를 펼치고 검출가능한 형광이 방출되는 형광성 모이어티로부터 충분히 멀리 떨어져서 켄칭 모이어티를 움직인다.
분자 비컨은 또한 형광성 및 켄칭 염료를 함유하지만, 그러나 켄칭 염료가 형광성 염료에 직접적으로 인접한 경우 FRET는 단지 발생한다. 분자 비컨은 용액에서 자유로운 경우 헤어핀 구조를 채택하도록 설계되고, 형광성 염료 및 켄쳐를 아주 근접하도록 한다. 분자 비컨이 표적에 하이브리드화하는 경우, 형광성 염료 및 켄쳐는 분리되고, FRET는 발생하지 않고, 형광성 염료는 조사시 발광한다.
PCR 반응의 멀티플렉싱은 공통이다. 멀티플렉싱은 조사자가 (다른 프로브와 비교된 경우) 고유 파장에서 방사하는 형광성 모이어티를 각각 포함하고 그의 자체 표적에 각각 특이적인, 다중 프로브 또는 프라이머의 사용을 통해 단일 반응에서 2 이상의 상이한 유전자 표적을 검정하도록 한다. 멀티플렉싱은 TaqMan® 프로브, 분자 비컨, 및 Scorpions으로 가능하다. 그의 비-특이적 결합 성질 때문에, SYBR® Green은 멀티플렉싱에 잘 받아들이지 않을 수 있다.
일반적으로, 정량적 RT-PCR 반응은 하기 2개의 방법 중 하나로 수행된다: 표준 곡선과 비교 또는 Ct 값의 비교. 이들 방법의 첫째에서, 특정한 mRNA의 증폭 생성물의 표준 곡선은 사전-선택된 핵산의 일련의 상이한, 공지된 양의 증폭에 기반하여 제조된다. 표적 핵산에서 수행된 반응의 증폭 결과는 그 다음 양을 수득하기 위해 표준 곡선과 비교되고, 그 양은 최초 샘플에서 표적의 양에 외삽될 수 있다. mRNA를 표준 곡선용 공급원으로서 사용하는 것이 바람직한 반면, mRNA의 안정성은 상기 표준 곡선의 유효성에 영향을 미치는 것으로 공지되고, 상기 문제의 극복 또는 최소화는 어려운 것으로 입증되었다. 표준 곡선용 공급원으로서 mRNA 사용과 관련된 문제를 피하기 위해, 연구자는 표준 곡선의 생성용 DNA를 사용하였다. DNA의 사용이 mRNA의 사용과 관련된 문제를 극복하는 반면, 문제를 피한다는 단순한 사실은 추가의 또 다른 문제를 만들어 낸다, 즉, DNA 템플레이트가 상대적으로 안정하기 때문에, 그리고 DNA의 증폭이 (비효율적일 수 있고 샘플 또는 제제를 통해 가변적일 수 있는) 제1-가닥 합성 단계를 필요로 하지 않기 때문에, DNA 공급원으로부터 생산된 표준 곡선은 검사 샘플에서 mRNA의 양에 종종 정확하게 상관하지 않는다.
PCR 생성물의 정량화용 Ct 비교 방법에서, 하우스키핑 유전자 (예컨대 β-액틴)의 발현은 표적 핵산 (예를 들면, TGFβ 및 α-SMA)의 증폭이 비교되는 것에 대해 표준으로서 사용된다. 종종, 상기 방법에서, 2개의 상이한 조건하에 표적 핵산의 발현의 비교는 발현 패턴에서 변화를 결정하기 위해 수행된다. 상기 방법은 고전적 표준 곡선 방법을 이용한 경우 보여지는 대조군으로서 RNA의 불안정 또는 DNA의 사용과 관련된 문제를 피한다.
대조군은 샘플에서 표적 핵산의 양을 결정하기 위한 및 PCR 생성물을 정량화하기 위한 노력에서 표적 서열로서 동일한 PCR 반응 혼합물에서 증폭된다. 이들 대조군은 종종 하우스키핑 유전자의 전사체이다. 그와 같은 하우스키핑 유전자는, 비제한적으로, β-액틴 및 GAPDH를 포함한다. 대조군은 반응 믹스에 부가되고 표적 핵산으로 공동-증폭된다. 모두에 특이적인 형광성 프로브는 혼합물에 포함되고, 2개의 증폭 곡선은 수득된다. 대조군에 관한 표적 핵산의 상대적 발현은 그 다음 결정된다. 상기 기술을 이용하여, 다중, 상이한 샘플은, 동일한 대조군을 역으로 참조하여, 표적 유전자 (예를 들면, TGFβ 및 α-SMA)의 발현에 대하여 비교될 수 있다. 증폭 반응에 대조군의 부가가 발현 수준 정량화의 다른 방법에 유용한 대안일 수 있어도, 그리고 샘플을 거쳐 PCR 반응의 정상화를 위한 유용한 방법일 수 있어도, 증폭 반응 혼합물 또는 최초 샘플에 존재하는 물질의 절대적인 양을 결정하는 것을 허용하지 않는다. 오히려, 결과는 정성적 또는 반-정량적이어서, 또 다른 것 (예를 들면, 대조군)과 비교에서 하나의 핵산 (예를 들면, 표적)의 양만을 이해시킨다.
또 다른 구현예에 있어서, 기재된 발명은 대상체로부터 수득된 샘플에서 단백질을 검출하는 방법을 제공한다. 단백질 검출의 방법은, 비제한적으로, 웨스턴 블랏, 면역조직화학, 효소-결합 면역흡수 검정 (ELISA), 방사선면역검정 등등을 포함한다.
단백질을 검출하는 방법은 항체를 사용할 수 있다. 항체는 이의 분자가 그의 표적에서 작은 화학 그룹화에 상보적인 그의 표면의 작은 면적을 보유하는 혈청 단백질이다. 항체 분자 당 적어도 2, 및 항체 분자의 일부 유형에서 10, 8, 또는 일부 종에서 12만큼 많은 (항체 결합 부위 또는 항원 결합 부위로서 지칭되는) 이들 상보적 영역은 격자를 형성하기 위해 함께 다가 항원의 몇 개의 분자를 결합시키는 항원 (항원성 결정자 또는 에피토프)에서 그의 상응하는 상보적 영역과 반응할 수 있다.
전체의 항체 분자의 기본 구조 단위는, 2개의 동일한 경 (L) 쇄 (각 약 220 아미노산 함유) 및 2개의 동일한 중 (H) 쇄 (각 보통 약 440 아미노산 함유)인, 4개의 폴리펩타이드 쇄로 이루어진다. 2개의 중쇄 및 2개의 경쇄는 비공유 및 공유 (디설파이드) 결합의 조합에 의해 함께 유지된다. 분자는 2개의 동일한 절반으로 구성되고, 각각은 경쇄의 N-말단 영역 및 중쇄의 N-말단 영역으로 구성된 동일한 항원-결합 부위를 갖는다. 모든 경쇄 및 중쇄는 보통 항원 결합 표면을 형성하기 위해 협력한다.
인간 항체는 경쇄의 2개 종류, κ 및 λ를 보여주고; 면역글로불린의 개별 분자는 일반적으로 단 하나 또는 다른 것이다. 정상 혈청에서, 분자의 60%는 κ 결정자 및 30 퍼센트 λ를 갖는다고 밝혀졌다. 많은 다른 종은 경쇄의 2개 종류를 보여준다는 것을 밝혀냈지만, 그의 분율은 다양하다. 예를 들어, 마우스 및 랫트에서, λ 쇄는 합계의 단지 몇 퍼센트를 포함하고; 개 및 고양이에서, κ 쇄는 아주 낮고; 말은 임의의 κ 쇄를 갖는 것으로 보이지 않고; 토끼는 균주 및 b-유전자좌 동종이인자형에 따라 5 내지 40% λ를 가질 수 있고; 닭 경쇄는 κ보다 λ에 더욱 상동성이다.
포유동물에서, 중쇄의 그의 자체 부류 - α (IgA용), δ (IgD용), ε (IgE용), γ (IgG용) 및 μ (IgM용)를 각각 갖는, 항체의 5개 부류, IgA, IgD, IgE, IgG, 및 IgM이 있다. 또한, γ1, γ2, γ3, 및 γ4 중쇄 각각을 갖는 IgG 면역글로불린의 4개 하위부류 (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4)가 있다. 그의 분비 형태에서, IgM은 5개의 4-쇄 단위로 구성된 오량체이고, 총 10 항원 결합 부위를 제공한다. 각 오량체는, 2개의 인접한 꼬리 영역 사이에서 공유적으로 삽입되는, J 쇄의 1개 카피를 함유한다.
전체 5개의 면역글로불린 부류는 이들이 광범위의 전기영동 이동도를 보여주고 균질하지 않다는 점에서 다른 혈청 단백질과 상이하다. 이종성 - 개별적인 IgG 분자가, 예를 들어, 순전하에서 서로 상이하다 - 은 면역글로불린의 고유 특성이다.
항원성 결정자 또는 에피토프는 분자상의 항원성 부위이다. 순차적인 항원성 결정자/에피토프는 본질적으로 선형 쇄이다. 정렬된 구조, 예컨대 나선 폴리머 또는 단백질에서, 항원성 결정자/에피토프는 본질적으로 서로에 근접할 수 있는 분자의 상이한 부분으로부터 아미노산 측쇄를 포함한 구조의 표면내에 또는 표면상에 제한된 영역 또는 패치일 것이다. 이들은 배좌 결정자이다.
자물쇠에서 열쇠의 적합화와 종종 비교되는, 상보성의 원리는, 2개의 반응 분자가 서로 매우 가깝게 접근할 수 있고 사실상 매우 가까워서 1 분자의 돌출 구성요소 원자 또는 원자의 그룹이 다른 것에서 패인곳 또는 요홈에 맞출 수 있는 경우에만 효과적으로 작용할 수 있는, 상대적으로 약한 결합력 (소수성 및 수소 결합, 반데르발스력, 및 이온성 상호작용)을 포함한다. 항원-항체 상호작용은 많은 수준에서 분명한 고도의 특이성을 보여준다. 분자 수준으로 낮춰서, 특이성은 항원에 대한 항체의 결합 부위가 관련없는 항원의 항원성 결정자와 전혀 유사하지 않은 상보성을 갖는 것을 의미한다. 2개의 상이한 항원의 항원성 결정자가 일부 구조적 유사성을 갖는 경우, 다른 것에 대한 일부 항체의 결합 부위에 1개 결정자의 적합화의 어느 정도는 발생할 수 있고 상기 현상은 교차-반응을 일으킨다. 교차 반응은 항원-항체 반응의 상보성 또는 특이성 이해에서 매우 중요하다. 면역학적 특이성 또는 상보성은 항원 중에서 불순물/오염의 소량의 검출을 가능하게 한다.
모노클로날 항체 (mAbs)는 선택적 배지에서 성장하는 확립된 마우스 하이브리도마 클론을 수득하기 위해 면역화된 공여체로부터 마우스 비장 세포를 마우스 골수종 세포주와 융합시킴으로써 생성될 수 있다. 하이브리도마 세포는 골수종 세포와 항체-분비 B 세포의 시험관내 융합에서 비롯된 불멸화된 하이브리드 세포이다. 배양에서 항원-특이적 B 세포의 1차 활성화를 지칭하는, 시험관내 면역화는 마우스 모노클로날 항체 생산의 또 다른 정착된 수단이다. 용어 "인간화된 모노클로날 항체"는, 마우스 모노클로날 항체의 항체 결합 부위를 만드는, 상보성 결정 영역, ("CDRs")이 인간 단백질의 CDR로 대체되고, 반면에 마우스 항체의 프레임워크 및 불변 영역을 유지하는 모노클로날 항체를 지칭한다.
주변 혈액 림프구로부터 면역글로불린 중 (VH) 및 경 (Vκ 및 Vλ) 쇄 가변 유전자의 다양한 라이브러리는 또한 중합효소 연쇄 반응 (PCR) 증폭에 의해 증폭될 수 있다. 중쇄 및 경쇄 가변 도메인이 폴리펩타이드 스페이서 (단일 쇄 Fv 또는 scFv)에 의해 결합되는 유전자 인코딩 단일 폴리펩타이드 쇄는 PCR을 이용하여 중쇄 및 경쇄 V-유전자를 무작위로 조합함으로써 제조될 수 있다. 조합 라이브러리는 그 다음 파아지의 선단에서 소수의 외피 단백질에 융합에 의해 섬유상 박테리오파아지의 표면에서 표현을 위하여 클로닝될 수 있다.
유도된 선택의 기술은 설치류 면역글로불린 V 유전자를 가진 인간 면역글로불린 V 유전자 셔플링에 기반된다. 방법은 하기를 수반한다: (i) 당해 항원과 마우스 모노클로날 항체 반응성의 중쇄 가변 영역 (VH) 도메인을 가진 인간 λ 경쇄의 레퍼토리의 셔플링; (ii) 그 항원에서 반-인간 Fabs의 선택 (iii) 인간 경쇄 유전자를 갖는 클론 Fab 단편을 단리시키기 위해 제2 셔플에서 인간 중쇄의 라이브러리에 대하여 "도킹 도메인"으로서 선택된 λ 경쇄 유전자의 이용; (v) 유전자를 함유한 포유동물 세포 발현 벡터로 전기천공에 의한 마우스 골수종 세포의 형질감염; 및 (vi) 마우스 골수종에서 완벽한 IgG1, λ 항체 분자로서 항원과 Fab 반응성의 V 유전자의 발현
또 다른 구현예에 있어서, 기재된 발명은 단백질 및 핵산 바이오마커를 검출하기 위한 멀티플렉스 비드 기술 (예를 들면, Luminex®)을 이용한다. 예를 들어, 상이한 표적을 인식하는 분석물-특이적 항체 (즉, 단백질 바이오마커 검출용) 또는 항-태그 서열 (즉, 핵산 바이오마커 검출용)로 코팅된 색상-코드화된 폴리스티렌 또는 초상자성 비드는 함께 혼합되고 바이오틴-표지된 표적 (즉, 단백질 또는 핵산 바이오마커)로 인큐베이션된다. 포착된 표적은 스트렙타비딘-파이코에리트린 콘주게이트를 이용하여 그 뒤에 검출된다.
또 다른 구현예에 따르면, 질환 또는 병태는 조직에서 염증을 추가 특징으로 한다.
또 다른 구현예에 따르면, 염증은 급성 또는 만성 염증이다.
또 다른 구현예에 따르면, 염증은 종양 괴사 인자-알파(TNF-α), 인터루킨-6(IL-6), 및 인터루킨-1β(IL-1β)로 구성된 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 사이토카인에 의해 매개된다.
또 다른 구현예에 따르면, 폐 섬유증은 정상적인 건강한 대조군 대상체에 비해 폐 간질 내 세포외 매트릭스 단백질의 비정상적인 침착, 폐 내 섬유아세포 증식의 비정상적인 촉진, 폐 내 근섬유아세포 분화의 비정상적인 유도, 및 세포외 매트릭스에 대한 근섬유아세포 부착의 비정상적인 촉진으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 병리를 특징으로 한다.
또 다른 구현예에 따르면, 조직에서 비정상적인 섬유아세포 증식 및 세포외 매트릭스 침착은 정상적인 건강한 대조군 대상체의 조직에서 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 활성에 비해 조직에서 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 비정상적인 활성을 특징으로 한다.
또 다른 구현예에 따르면, 조직에서 비정상적인 섬유아세포 증식 및 세포외 매트릭스 침착은 조직에서 비정상적인 섬유아세포 증식 및 세포외 매트릭스 침착은 정상적인 건강한 대조군 대상체의 조직에서 활성화된 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 양 또는 분포에 비해 조직에서 활성화된(인산화된) 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 비정상적인 양 또는 분포에 의해 입증된다.
또 다른 구현예에 따르면, 폐 섬유증은 정상적인 건강한 대조군 대상체에 비해 폐 간질 내 세포외 매트릭스 단백질의 비정상적인 침착, 폐 내 섬유아세포 증식의 비정상적인 촉진, 폐 내 근섬유아세포 집단으로의 섬유아세포 집단 분화의 비정상적인 유도, 및 세포외 매트릭스에 대한 근섬유아세포 부착의 비정상적인 촉진으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 병리를 특징으로 한다.
또 다른 구현예에 따르면, 질환 또는 병태는 만성 폐쇄성 폐 질환(COPD)이다. 또 다른 구현예에 따르면, 만성 폐쇄성 폐 질환(COPD)은 흡연에 의해 야기된다. 또 다른 구현예에 따르면, 만성 폐쇄성 폐 질환(COPD)은 환경 미립자에 의해 야기된다. 또 다른 구현예에 따르면, 만성 폐쇄성 폐 질환(COPD)은 알파-1 항트립신 결핍에 의해 야기된다. 또 다른 구현예에 따르면, 만성 폐쇄성 폐 질환(COPD)은 소아 호흡기 감염에 의해 야기된다.
또 다른 구현예에 따르면, 폐 섬유증은 정상적인 건강한 대조군 대상체에 비해 대상체의 폐 내 열 충격 27 kDa 단백질 1(HSPB1)의 비정상적인 활성을 특징으로 한다. 또 다른 구현예에 따르면, HSPB1의 비정상적인 활성은 정상적인 건강한 대조군 대상체에 비해 대상체의 폐 간질 내 세포외 매트릭스 단백질의 비정상적인 침착이다. 또 다른 구현예에 따르면, 세포외 매트릭스 단백질은 콜라겐이다. 또 다른 구현예에 따르면, HSPB1의 비정상적인 활성은 정상적인 건강한 대조군 대상체에 비해 폐 내 섬유아세포 증식의 비정상적인 촉진이다. 또 다른 구현예에 따르면, HSPB1의 비정상적인 활성은 정상적인 건강한 대조군 대상체에 비해 폐 내 근섬유아세포 분화의 비정상적인 유도이다. 또 다른 구현예에 따르면, HSPB1의 비정상적인 활성은 정상적인 건강한 대조군 대상체에 비해 폐 내 섬유성 장소 형성의 촉진이다. 또 다른 구현예에 따르면, HSPB1의 비정상적인 활성은 정상적인 건강한 대조군 대상체에 비해 폐 내 근섬유아세포 수축 활성의 증가이다. 또 다른 구현예에 따르면, HSPB1의 비정상적인 활성은 정상적인 건강한 대조군 대상체에 비해 폐 내 세포외 매트릭스에 대한 근섬유아세포 부착의 비정상적인 촉진이다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 대상체의 폐에서 일어나는 염증을 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 염증은 급성 염증이다. 또 다른 구현예에 따르면, 염증은 만성 염증이다. 또 다른 구현예에 따르면, 염증은 종양 괴사 인자-알파(TNF-α)에 의해 매개된다. 또 다른 구현예에 따르면, 염증은 인터루킨-1β(IL-1β)에 의해 매개된다. 또 다른 구현예에 따르면, 염증은 인터루킨-6(IL-6)에 의해 매개된다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미처리 대조군에 비해 대상체의 폐 내 종양 괴사 인자-알파(TNF-α)의 양을 조절한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 대조군에 비해 대상체의 폐 내 인터루킨-1β(IL-1β)의 양을 조절한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 대조군에 비해 대상체의 폐 내 인터루킨-6(IL-6)의 양을 조절한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 대상체의 폐에서 정상적인 건강한 대조군 대상체에 비해 HSPB1의 비정상적인 활성을 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, HSPB1의 비정상적인 활성은 정상적인 건강한 대조군 대상체에 비해 폐 간질 내 세포외 매트릭스 단백질의 비정상적인 침착이다. 또 다른 구현예에 따르면, 세포외 매트릭스 단백질은 콜라겐이다. 또 다른 구현예에 따르면, HSPB1의 비정상적인 활성은 정상적인 건강한 대조군 대상체에 비해 폐 내 섬유아세포 증식의 비정상적인 촉진이다. 또 다른 구현예에 따르면, HSPB1의 비정상적인 활성은 정상적인 건강한 대조군 대상체에 비해 폐 내 섬유아세포의 근섬유아세포로의 분화의 비정상적인 유도이다. 또 다른 구현예에 따르면, HSPB1의 비정상적인 활성은 정상적인 건강한 대조군 대상체에 비해 섬유성 장소 형성의 비정상적인 촉진이다. 또 다른 구현예에 따르면, HSPB1의 비정상적인 활성은 정상적인 건강한 대조군 대상체에 비해 근섬유아세포의 수축 활성의 증가이다. 또 다른 구현예에 따르면, 근섬유아세포 수축 활성은 정상적인 건강한 대조군 대상체에 비해 상승된 수준의 알파 평활근 액틴(α-SMA)을 특징으로 한다. 또 다른 구현예에 따르면, 근섬유아세포 수축 활성은 정상적인 건강한 대조군 대상체에 비해 스트레스-섬유 형성의 증가를 특징으로 한다. 또 다른 구현예에 따르면, HSPB1의 비정상적인 활성은 정상적인 건강한 대조군 대상체에 비해 세포외 매트릭스로의 근섬유아세포 부착의 비정상적인 촉진이다.
일 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2 키나제)의 키나제 활성을 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 MK2 키나제의 키나제 활성을 적어도 50% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 MK2 키나제의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 MK2 키나제의 키나제 활성을 적어도 75% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 MK2 키나제의 키나제 활성을 적어도 80% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 MK2 키나제의 키나제 활성을 적어도 85% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 MK2 키나제의 키나제 활성을 적어도 90% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 MK2 키나제의 키나제 활성을 적어도 95% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 3(MK3 키나제)의 키나제 활성을 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 MK3 키나제의 키나제 활성을 적어도 50% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 MK3 키나제의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 MK3 키나제의 키나제 활성을 적어도 70% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 MK3 키나제의 키나제 활성을 적어도 75% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 MK3 키나제의 키나제 활성을 적어도 80% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 MK3 키나제의 키나제 활성을 적어도 85% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 MK3 키나제의 키나제 활성을 적어도 90% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 MK3 키나제의 키나제 활성을 적어도 95% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 칼슘/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 Ca2 +/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 50% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 Ca2 +/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 Ca2 +/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 70% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 Ca2 +/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 75% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 Ca2 +/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 80% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 Ca2 +/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 85% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 Ca2 +/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 90% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 Ca2 +/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 95% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제는 또한 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 적어도 50% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제는 또한 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제는 또한 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 적어도 70% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제는 또한 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 적어도 75% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 키나제 활성 및 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 3(MK3)의 키나제 활성을 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 키나제 활성 및 칼슘/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 키나제 활성 및 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 키나제 활성, 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 3(MK3)의 키나제 활성, 칼슘/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성 및 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 키나제 활성, 칼슘/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성 및 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 3(MK3)의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 칼슘/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 키나제 활성을 적어도 65% 그리고 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 3(MK3)의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 키나제 활성을 적어도 65% 그리고 칼슘/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 키나제 활성을 적어도 65% 그리고 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 키나제 활성을 적어도 65%, 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 3(MK3)의 키나제 활성을 적어도 65%, 칼슘/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 65%, 그리고 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 본원에서 표 1에 열거된 나머지 그룹에서 선택된 하나 이상의 다른 키나제의 활성을 실질적으로 저해하지 않고 MK2, MK3, CaMKI, TrkB 그룹에서 선택된 적어도 하나의 키나제의 키나제 활성을 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 본원에서 표 1에 열거된 그룹에서 선택된 키나제의 키나제 활성을 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 이러한 저해는, 예를 들면 대상체의 조직에서 섬유아세포 증식, 세포외 매트릭스 침착, 또는 이들의 조합을 감소시키기 위해 효과적일 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 이러한 저해는, 예를 들면 정상적인 건강한 대조군 대상체에 비해 폐 간질 내 세포외 매트릭스 단백질의 비정상적인 침착, 폐 내 섬유아세포 증식의 비정상적인 촉진, 근섬유아세포 분화의 비정상적인 유도, 및 세포외 매트릭스에 대한 근섬유아세포 부착의 비정상적인 촉진으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 병리를 감소시키기 위해 효과적일 수 있다.
일부 구현예에 따르면, 생체내 MMI 저해제의 저해성 프로파일은 투여량, 투여 경로, 및 저해제에 반응하는 세포 유형에 의존한다.
이러한 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 다른 선택된 키나제(들)의 키나제 활성을 50% 미만 저해한다. 이러한 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 다른 선택된 키나제(들)의 키나제 활성을 65% 미만 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 다른 선택된 키나제(들)의 키나제 활성을 50% 미만 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 다른 선택된 키나제(들)의 키나제 활성을 40% 미만 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 다른 선택된 키나제(들)의 키나제 활성을 20% 미만 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 다른 선택된 키나제(들)의 키나제 활성을 15% 미만 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 다른 선택된 키나제(들)의 키나제 활성을 10% 미만 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 다른 선택된 키나제(들)의 키나제 활성을 5% 미만 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 다른 선택된 키나제(들)의 키나제 활성을 증가시킨다.
바로 앞 단락의 구현예에 따르면, 실질적으로 저해되지 않는 하나 이상의 다른 선택된 키나제는 Ca2 +/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 II(CaMKII, 그것의 서브유닛 CaMKIIδ 포함), 원종양유전자 세린/트레오닌-단백질 키나제(PIM-1), 세포성-육종(c-SRC), 비장 티로신 키나제(SYK), C-src 티로신 키나제(CSK), 및 인슐린-유사 성장 인자 1 수용체(IGF-1R) 그룹으로부터 선택된다.
일부 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 추가 치료제를 추가로 포함한다.
일부 이러한 구현예에 따르면, 추가 치료제는 정제된 소 V 형 콜라겐(예를 들면, IW-001; ImmuneWorks; United Therapeutics), IL-13 수용체 길항제(예를 들면, QAX576; Novartis), 단백질 티로신 키나제 저해제(예를 들면, 이마티닙(Gleevec®); Craig Daniels/Novartis), 내피 수용체 길항제(예를 들면, ACT-064992(마시텐탄); Actelion), 이중 엔도텔린 수용체 길항제(예를 들면, 보센탄(Tracleer®); Actelion), 프로스타사이클린 유사체(흡입된 일로프로스트(예를 들면, Ventavis®); Actelion), 항-CTGF 단클론성 항체(예를 들면, FG-3019), 엔도텔린 수용체 길항제(A-선택적)(예를 들면, 암브리센탄(Letairis®), Gilead), AB0024(Arresto), 라이실 옥시다제-유사 2(LOXL2) 단클론성 항체(예를 들면, GS-6624(예전에 AB0024); Gilead), c-Jun N-말단 키나제(JNK) 저해제(예를 들면, CC-930; Celgene), 피르페니돈(예를 들면, Esbriet®(InterMune), Pirespa®(Shionogi)), IFN-γ1b(예를 들면, Actimmune®; InterMune), 모든 3 가지 TGF-β 동형체에 대한 범-중화 IgG4 인간 항체(예를 들면, GC1008; Genzyme), TGF-β 활성화 저해제(예를 들면, Stromedix(STX-100)), 재조합 인간 펜트락신-2 단백질(rhPTX-2)(예를 들면, PRM151; Promedior), 이중특이적 IL4/IL13 항체(예를 들면, SAR156597; Sanofi), 인테그린 αvβ6을 표적화하는 인간화된 단클론성 항체(BIBF 1120; Boehringer Ingelheim), N-아세틸시스테인(Zambon SpA), 실데나필(Viagra®; ), TNF 길항제(예를 들면, 에타네르셉트(Enbrel®); Pfizer), 글루코코르티코이드(예를 들면, 프레드니손, 부데소니드, 모메타손 푸로에이트, 플루티카손 프로피오네이트, 및 플루티카손 푸로에이트), 기관지확장제(예를 들면, 류코트리엔 개질제(예를 들면, 몬텔루카스트(SINGUAIR®)), 항콜린성 기관지확장제(예를 들면, 이프라트로피움 브로마이드 및 티오트로피움), 단기-작용 β2-작용제(예를 들면, 이소에타린 메실레이트(Bronkometer®), 아드레날린, 살부탄올/알부테롤, 및 테르부탈린), 장기-작용 β2-작용제(예를 들면, 살메테롤, 포르모테롤, 인데카테롤(Onbrez®), 소포스부비르, HCV 증진된 프로테아제 억제제 (ABT-450, AbbVie), 비뉴클레오사이드 NS5B 억제제 (다사부비르, ABT-333, AbbVie), NS5a 억제제 (옴비타스비르, ABT-267, AbbVie), ABT-450 /r (리토나비르를 가진 ABT-450), ABT-267로 보조-제형화된 ABT-450, 또는 소포스부비르로 제형화된 ABT-450. 또 다른 구현예에 있어서, HCV 치료용 부가적 치료제는 리바비린, 및 이의 조합이다.
일부 다른 구현예에 따르면, 추가 치료제는 비제한적으로 류코트리엔 개질제, 항콜린성 기관지확장제, β2-작용제, 또는 이들의 조합을 포함하는 기관지확장제를 포함한다.
또 다른 구현예에 따르면, 추가 치료제는 비제한적으로 프레드니손, 부데소니드, 모메타손, 베클레메타손, 소포스부비르 (Sovaldi®) 또는 이들의 조합을 포함하는 코르티코스테로이드를 포함한다.
일부 다른 구현예에 따르면, 추가 치료제는는 비제한적으로 류코트리엔 개질제, 항콜린성 기관지확장제, β2-작용제, 또는 이들의 조합을 포함하는 기관지확장제를 포함한다.
또 다른 구현예에 따르면, 추가 치료제는 비제한적으로 프레드니손, 부데소니드, 모메타손, 베클레메타손, 또는 이들의 조합을 포함하는 코르티코스테로이드를 포함한다.
또 다른 구현예에 따르면, 추가 치료제는 항-염증제이다.
또 다른 구현예에 따르면, 항-염증제는 비스테로이드성 항-염증제이다. 비-스테로이드성 항-염증제의 혼합물뿐만 아니라 이들 제제들의 피부과적으로 허용가능한 염 및 에스테르도 이용될 수 있다. 예를 들면, 에토페나메이트, 플루페남산 유도체가 국소 적용을 위해 특히 유용하다.
또 다른 구현예에 따르면, 비스테로이드성 항-염증제는 전환 성장 인자-β3(TGF-β3), 항종양 괴사 인자-알파(TNF-α) 제제, 또는 이들의 조합을 포함한다.
또 다른 구현예에 따르면, 항-염증제는 스테로이드성 항-염증제이다. 또 다른 구현예에 따르면, 스테로이드성 항-염증제는 프레드니손, 부데소니드, 모메타손, 베클레메타손, 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 코르티코스테로이드를 포함한다.
또 다른 구현예에 따르면, 추가 치료제는 메틸잔틴을 포함한다.
또 다른 구현예에 따르면, 추가 치료제는 중성구 엘라스타제 저해제를 포함한다.
또 다른 구현예에 따르면, 추가 치료제는 비제한적으로, ICI 200355, ONO-5046, MR-889, L-694,458, CE-1037, GW-311616, TEI-8362, ONO-6818, AE-3763, FK-706, ICI-200,880, ZD-0892, ZD-8321, 및 이들의 조합을 포함하는 적어도 하나의 중성구 엘라스타제 저해제이다.
또 다른 구현예에 따르면, 추가 치료제는 비제한적으로 포스포디에스테라제 4 저해제를 포함하는 적어도 하나의 포스포디에스테라제 저해제를 포함한다. 포스포디에스테라제 4 저해제의 예에는 비제한적으로 로플루밀라스트, 실로밀라스트 또는 이들의 조합이 포함된다.
또 다른 구현예에 따르면, 추가 치료제는 진통제 제제이다. 일부 이러한 구현예에 따르면, 진통제 제제는 비-오피오이드 진통제이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 진통제는 오피오이드 진통제이다.
또 다른 구현예에 따르면, 추가 치료제는 항-감염제이다. 또 다른 구현예에 따르면, 항-감염제는 항생제 제제이다.
일부 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)와 실질적인 서열 동일성을 갖는다.
일부 이러한 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)와 적어도 70 퍼센트 서열 동일성을 갖는다. 또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)와 적어도 80 퍼센트 서열 동일성을 갖는다. 또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)와 적어도 90 퍼센트 서열 동일성을 갖는다. 또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)와 적어도 95 퍼센트 서열 동일성을 갖는다.
또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 FAKLAARLYRKALARQLGVAA(서열식별번호: 3)이다.
또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 KAFAKLAARLYRKALARQLGVAA(서열식별번호: 4)이다.
또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLAVA(서열식별번호: 5)이다.
또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVA(서열식별번호: 6)이다.
또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 YARAAARQARAKALNRQLAVAA (서열식별번호: 26)이다.
또 다른 구현예에 있어서, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA (서열식별번호: 1)의 기능성 등가물은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALNRQLAVA (서열식별번호: 27)이다.
또 다른 구현예에 있어서, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA (서열식별번호: 1)의 기능성 등가물은 아미노산 서열 HRRIKAWLKKIKALARQLGVAA (서열식별번호: 7)이다.
일부 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 제2 폴리펩타이드에 작동가능하게 연결된 제1 폴리펩타이드를 포함하는 융합 단백질이며, 상기 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 YARAAARQARA(서열식별번호: 11)이고, 제2 폴리펩타이드는 그 서열이 아미노산 서열 KALARQLGVAA(서열식별번호: 2)와 실질적인 동일성을 갖는 치료적 도메인을 포함한다.
또 다른 구현예에 따르면, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALARQLGVAA(서열식별번호: 2)와 적어도 70 퍼센트 서열 동일성을 갖는다. 일부 다른 구현예에 따르면, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALARQLGVAA(서열식별번호: 2)와 적어도 80 퍼센트 서열 동일성을 갖는다. 일부 다른 구현예에 따르면, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALARQLGVAA(서열식별번호: 2)와 적어도 90 퍼센트 서열 동일성을 갖는다. 일부 다른 구현예에 따르면, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALARQLGVAA(서열식별번호: 2)와 적어도 95 퍼센트 서열 동일성을 갖는다.
또 다른 구현예에 따르면, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALARQLAVA(서열식별번호: 8)의 폴리펩타이드이다.
또 다른 구현예에 따르면, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALARQLGVA(서열식별번호: 9)의 폴리펩타이드이다.
또 다른 구현예에 따르면, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALARQLGVAA(서열식별번호: 10)의 폴리펩타이드이다.
또 다른 구현예에 있어서, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALNRQLAVAA (서열식별번호: 28)의 폴리펩타이드이다.
또 다른 구현예에 있어서, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALNRQLAVA (서열식별번호: 29)의 폴리펩타이드이다.
일부 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 제2 폴리펩타이드에 작동가능하게 연결된 제1 폴리펩타이드를 포함하는 융합 단백질이며, 상기 제1 폴리펩타이드는 YARAAARQARA(서열식별번호: 11)와 기능적으로 동등한 세포 투과 펩타이드를 포함하고, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALARQLGVAA(서열식별번호: 2)이며, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 키나제 활성을 모두 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 WLRRIKAWLRRIKA(서열식별번호: 12)의 폴리펩타이드이다.
또 다른 구현예에 따르면, 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 WLRRIKA(서열식별번호: 13)의 폴리펩타이드이다.
또 다른 구현예에 따르면, 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 YGRKKRRQRRR(서열식별번호: 14)의 폴리펩타이드이다.
또 다른 구현예에 따르면, 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 WLRRIKAWLRRI(서열식별번호: 15)의 폴리펩타이드이다.
또 다른 구현예에 따르면, 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 FAKLAARLYR(서열식별번호: 16)의 폴리펩타이드이다. 일부 이러한 구현예에 따르면, 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KAFAKLAARLYR(서열식별번호: 17)의 폴리펩타이드이다. 일부 이러한 구현예에 따르면, 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 HRRIKAWLKKI(서열식별번호: 18)의 폴리펩타이드이다.
또 다른 측면에 따르면, 기재된 발명은 또한 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)와 적어도 70% 아미노산 서열 동일성을 갖는 단백질 서열을 인코딩하는 단리된 핵산을 제공한다.
일부 이러한 구현예에 따르면, 단리된 핵산은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)와 적어도 80% 아미노산 서열 동일성을 갖는 단백질 서열을 인코딩한다. 일부 다른 구현예에 따르면, 단리된 핵산은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)와 적어도 90% 아미노산 서열 동일성을 갖는 단백질 서열을 인코딩한다. 일부 다른 구현예에 따르면, 단리된 핵산은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)와 적어도 95% 아미노산 서열 동일성을 갖는 단백질 서열을 인코딩한다.
또 다른 구현예에 따르면, 투여 단계는 경구로, 구강으로, 비경구로, 국소로, 흡입에 의해, 취입에 의해, 또는 직장으로 전신으로 일어날 수도 있고, 또는 예컨대 비제한적으로, 주사, 이식, 그라프팅, 국소 적용, 또는 비경구 수단에 의해 국소로 일어날 수도 있다. 추가의 투여는, 예를 들면 정맥내로, 경점막으로, 경피로, 근육내로, 피하로, 기관내로(폐 흡입에 의한 것을 포함), 복강내로, 척추강내로, 림프내로, 병소내로, 또는 경막외로 수행될 수 있다. 투여는, 예를 들면 1 회, 다회, 및/또는 하나 이상의 연장된 기간에 걸쳐 개별적인 단위 용량으로 또는 다중 약물 및/또는 물질의 다중 단위 용량을 포함하는 치료 레지멘 형태로 수행될 수 있다.
일부 다른 구현예에 따르면, 투여 단계는 단회 용량으로 1 회에 일어난다. 일부 다른 구현예에 따르면, 투여 단계는 일정 기간에 걸쳐 다회 용량으로 수행된다. 일부 이러한 구현예에 따르면, 기간은 1 일, 1 주, 1 개월, 1 개월, 1 년, 또는 이들의 다회 기간이다. 일부 구현예에 따르면, 투여 단계는 적어도 1 주의 기간 동안 매일 수행된다. 일부 구현예에 따르면, 투여 단계는 적어도 1 개월의 기간 동안 매주 수행된다. 일부 구현예에 따르면, 투여 단계는 적어도 2 개월의 기간 동안 매달 수행된다. 또 다른 구현예에 따르면, 투여 단계는 적어도 1 년의 기간에 걸쳐 반복적으로 수행된다. 또 다른 구현예에 따르면, 투여 단계는 매달 적어도 1 회 수행된다. 또 다른 구현예에 따르면, 투여 단계는 매주 적어도 1 회 수행된다. 또 다른 구현예에 따르면, 투여 단계는 매일 적어도 1 회 수행된다.
일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료량은 흡입 디바이스를 통해 투여된다. 약제학적 조성물을 투여하기 위해 사용될 수 있는 흡입 디바이스의 예에는 비제한적으로 분무기, 정량 흡입기(MDI), 건조 분말 흡입기(DPI), 및 건조 분말 분무기가 포함된다.
또 다른 구현예에 따르면, 건조 분말은 1 내지 5 마이크론의 질량 중앙값 공기역학적 직경(MMAD)을 갖는 마이크로입자를 포함한다. 또 다른 구현예에 따르면, 건조 분말은 약 2 마이크론의 질량 중앙값 공기역학적 직경(MMAD)을 갖는 마이크로입자를 포함한다.
일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 100 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.00001 mg/체중kg 내지 약 100 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.0001 mg/체중kg 내지 약 100 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.001 mg/체중kg 내지 약 10 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.01 mg/체중kg 내지 약 10 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.1 mg/체중kg(또는 100 ㎍/체중kg) 내지 약 10 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 1 mg/체중kg 내지 약 10 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 10 mg/체중kg 내지 약 100 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 2 mg/체중kg 내지 약 10 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 3 mg/체중kg 내지 약 10 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 4 mg/체중kg 내지 약 10 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 5 mg/체중kg 내지 약 10 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 60 mg/체중kg 내지 약 100 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 70 mg/체중kg 내지 약 100 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 80 mg/체중kg 내지 약 100 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 90 mg/체중kg 내지 약 100 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 90 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 80 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 70 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 60 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 50 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 40 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 30 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 20 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 10 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 1 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 0.1 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 0.1 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 0.01 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 0.001 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 0.0001 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 0.00001 mg/체중kg의 양이다.
일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 1 ㎍/kg/일 내지 25 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 1 ㎍/kg/일 내지 2 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 2 ㎍/kg/일 내지 3 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 3 ㎍/kg/일 내지 4 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 4 ㎍/kg/일 내지 5 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 5 ㎍/kg/일 내지 6 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 6 ㎍/kg/일 내지 7 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 7 ㎍/kg/일 내지 8 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 8 ㎍/kg/일 내지 9 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 9 ㎍/kg/일 내지 10 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 1 ㎍/kg/일 내지 5 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 5 ㎍/kg/일 내지 10 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 10 ㎍/kg/일 내지 15 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 15 ㎍/kg/일 내지 20 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 25 ㎍/kg/일 내지 30 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 30 ㎍/kg/일 내지 35 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 35 ㎍/kg/일 내지 40 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 40 ㎍/kg/일 내지 45 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 45 ㎍/kg/일 내지 50 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 50 ㎍/kg/일 내지 55 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 55 ㎍/kg/일 내지 60 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 60 ㎍/kg/일 내지 65 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 65 ㎍/kg/일 내지 70 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 70 ㎍/kg/일 내지 75 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 80 ㎍/kg/일 내지 85 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 85 ㎍/kg/일 내지 90 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 90 ㎍/kg/일 내지 95 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 95 ㎍/kg/일 내지 100 ㎍/kg/일의 범위이다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 1 ㎍/kg/일이다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 2 ㎍/kg/일이다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 5 ㎍/kg/일이다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 10 ㎍/kg/일이다.
III. 비정상적인 섬유아세포 증식 및 콜라겐 침착을 특징으로 하는 질환의 예방 또는 치료 시스템
또 다른 측면에 따르면, 기재된 발명은 대상체의 조직에서 비정상적인 섬유아세포 증식 및 세포외 매트릭스 침착을 특징으로 하는 질환, 병태, 또는 공정의 치료 시스템을 제공하며,
상기 약제학적 조성물은 치료량의 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 폴리펩타이드 또는 이들의 기능적 등가물, 및 이들의 약제학적으로 허용가능한 캐리어를 포함하고, 상기 치료량은 대상체의 조직에서 섬유아세포 증식 및 세포외 매트릭스 침착을 감소시키기 위해 효과적이다.
방법의 일 구현예에 따르면, 질환 또는 병태는 급성 폐 부상(ALI) 또는 급성 호흡기 곤란 증후군(ARDS)이다.
또 다른 구현예에 따르면, 질환 또는 병태는 방사선-유도된 섬유증이다.
또 다른 구현예에 따르면, 질환 또는 병태는 이식 거부이다.
또 다른 구현예에 따르면, 조직은 폐 조직이다.
또 다른 구현예에 따르면, 질환 또는 병태는 간질 폐 질환이다.
또 다른 구현예에 따르면, 질환 또는 병태는 폐 섬유증이다.
또 다른 구현예에 따르면, 폐 섬유증은 특발성 폐 섬유증이다.
또 다른 구현예에 따르면, 폐 섬유증은 블레오마이신의 투여로 야기된다.
또 다른 구현예에 따르면, 폐 섬유증은 알러지성 반응, 환경 미립자의 흡입, 박테리아 감염, 바이러스 감염, 대상체의 폐에 대한 기계적 손상, 폐 이식 거부, 자가면역 장애, 유전 장애, 또는 이들의 조합으로 야기된다.
또 다른 구현예에 있어서, 조직은 간 조직이다.
또 다른 구현예에 있어서, 질환 또는 병태는 간 섬유증이다.
또 다른 구현예에 있어서, 조직은 신장 조직이다.
또 다른 구현예에 있어서, 질환 또는 병태는 신장 섬유증이다.
또 다른 구현예에 있어서, 조직은 혈관 조직이다.
또 다른 구현예에 있어서, 질환 또는 병태는 혈관 섬유증이다.
또 다른 구현예에 있어서, 질환 또는 병태는 추가로 조직내 염증을 특징으로 한다.
또 다른 구현예에 따르면, 질환 또는 병태는 조직에서 염증을 추가 특징으로 한다.
또 다른 구현예에 따르면, 염증은 급성 또는 만성 염증이다.
또 다른 구현예에 따르면, 염증은 종양 괴사 인자-알파(TNF-α), 인터루킨-6(IL-6), 및 인터루킨-1β(IL-1β)로 구성된 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 사이토카인에 의해 매개된다.
또 다른 구현예에 따르면, 조직에서 비정상적인 섬유아세포 증식 및 세포외 매트릭스 침착은 정상적인 건강한 대조군 대상체의 조직에서 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 활성에 비해 조직에서 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 비정상적인 활성을 특징으로 한다.
또 다른 구현예에 따르면, 조직에서 비정상적인 섬유아세포 증식 및 세포외 매트릭스 침착은 정상적인 건강한 대조군 대상체의 조직에서 활성화된 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 양 또는 분포에 비해 조직에서 활성화된(인산화된) 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 비정상적인 양 또는 분포에 의해 입증된다.
또 다른 구현예에 따르면, 폐 섬유증은 정상적인 건강한 대조군 대상체에 비해 폐 간질 내 세포외 매트릭스 단백질의 비정상적인 침착, 폐 내 섬유아세포 증식의 비정상적인 촉진, 폐 내 근섬유아세포 집단으로의 섬유아세포 집단 분화의 비정상적인 유도, 및 세포외 매트릭스에 대한 근섬유아세포 부착의 비정상적인 촉진으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 병리를 특징으로 한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적으로 허용가능한 캐리어에는 비제한적으로 조절 방출 캐리어, 지연 방출 캐리어, 지속 방출 캐리어, 및 장기 방출 캐리어가 포함된다.
또 다른 구현예에 따르면, 흡입 디바이스는 분무기이다.
또 다른 구현예에 따르면, 흡입 디바이스는 정량 흡입기(MDI)이다.
또 다른 구현예에 따르면, 흡입 디바이스는 건조 분말 흡입기(DPI)이다.
또 다른 구현예에 따르면, 흡입 디바이스는 건조 분말 분무기이다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 건조 분말 형태이다.
또 다른 구현예에 따르면, 건조 분말은 1 내지 5 마이크론의 질량 중앙값 공기역학적 직경(MMAD)을 갖는 마이크로입자를 포함한다.
또 다른 구현예에 따르면, 건조 분말은 약 2 마이크론의 질량 중앙값 공기역학적 직경(MMAD)을 갖는 마이크로입자를 포함한다.
일부 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 추가 치료제를 추가로 포함한다.
일부 이러한 구현예에 따르면, 추가 치료제는 정제된 소 V 형 콜라겐(예를 들면, IW-001; ImmuneWorks; United Therapeutics), IL-13 수용체 길항제(예를 들면, QAX576; Novartis), 단백질 티로신 키나제 저해제(예를 들면, 이마티닙(Gleevec®); Craig Daniels/Novartis), 내피 수용체 길항제(예를 들면, ACT-064992(마시텐탄); Actelion), 이중 엔도텔린 수용체 길항제(예를 들면, 보센탄(Tracleer®); Actelion), 프로스타사이클린 유사체(흡입된 일로프로스트(예를 들면, Ventavis®); Actelion), 항-CTGF 단클론성 항체(예를 들면, FG-3019), 엔도텔린 수용체 길항제(A-선택적)(예를 들면, 암브리센탄(Letairis®), Gilead), AB0024(Arresto), 라이실 옥시다제-유사 2(LOXL2) 단클론성 항체(예를 들면, GS-6624(예전에 AB0024); Gilead), c-Jun N-말단 키나제(JNK) 저해제(예를 들면, CC-930; Celgene), 피르페니돈(예를 들면, Esbriet®(InterMune), Pirespa®(Shionogi)), IFN-γ1b(예를 들면, Actimmune®; InterMune), 모든 3 가지 TGF-β 동형체에 대한 범-중화 IgG4 인간 항체(예를 들면, GC1008; Genzyme), TGF-β 활성화 저해제(예를 들면, Stromedix(STX-100)), 재조합 인간 펜트락신-2 단백질(rhPTX-2)(예를 들면, PRM151; Promedior), 이중특이적 IL4/IL13 항체(예를 들면, SAR156597; Sanofi), 인테그린 αvβ6를 표적화하는 인간화된 단클론성 항체(BIBF 1120; Boehringer Ingelheim), N-아세틸시스테인(Zambon SpA), 실데나필(Viagra®; ), TNF 길항제(예를 들면, 에타네르셉트(Enbrel®); Pfizer), 글루코코르티코이드(예를 들면, 프레드니손, 부데소니드, 모메타손 푸로에이트, 플루티카손 프로피오네이트, 및 플루티카손 푸로에이트), 기관지확장제(예를 들면, 류코트리엔 개질제(예를 들면, 몬텔루카스트(SINGUAIR®)), 항콜린성 기관지확장제(예를 들면, 이프라트로피움 브로마이드 및 티오트로피움), 단기-작용 β2-작용제(예를 들면, 이소에타린 메실레이트(Bronkometer®), 아드레날린, 살부탄올/알부테롤, 및 테르부탈린), 장기-작용 β2-작용제(예를 들면, 살메테롤, 포르모테롤, 인데카테롤(Onbrez®), 소포스부비르 (Sovaldi®), HCV 증진된 프로테아제 억제제 (ABT-450, AbbVie), 비뉴클레오사이드 NS5B 억제제 (다사부비르, ABT-333, AbbVie), NS5a 억제제 (옴비타스비르, ABT-267, AbbVie), ABT-450 /r (리토나비르를 가진 ABT-450), ABT-267로 보조-제형화된 ABT-450, 소포스부비르로 제형화된 ABT-450, 리바비린, 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된다.
일부 다른 구현예에 따르면, 추가 치료제는 비제한적으로 류코트리엔 개질제, 항콜린성 기관지확장제, β2-작용제, 또는 이들의 조합을 포함하는 기관지확장제를 포함한다.
또 다른 구현예에 따르면, 추가 치료제는 비제한적으로 프레드니손, 부데소니드, 모메타손, 베클레메타손, 또는 이들의 조합을 포함하는 코르티코스테로이드를 포함한다.
일부 이러한 구현예에 따르면, 추가 치료제는 비제한적으로 류코트리엔 개질제, 항콜린성 기관지확장제, β2-작용제, 또는 이들의 조합을 포함하는 기관지확장제를 포함한다.
또 다른 구현예에 따르면, 추가 치료제는 비제한적으로, 프레드니손, 부데소니드, 모메타손, 베클레메타손, 또는 이들의 조합을 포함하는 코르티코스테로이드를 포함한다.
또 다른 구현예에 따르면, 추가 치료제는 항-염증제이다.
또 다른 구현예에 따르면, 항-염증제는 비스테로이드성 항-염증제이다. 비-스테로이드성 항-염증제의 혼합물뿐만 아니라 이들 제제의 피부과적으로 허용가능한 염 및 에스테르도 이용될 수 있다. 예를 들면, 에토페나메이트, 플루페남산 유도체가 국소 적용을 위해 특히 유용하다.
또 다른 구현예에 따르면, 비스테로이드성 항-염증제는 전환 성장 인자-β3(TGF-β3), 항종양 괴사 인자-알파(TNF-α) 제제, 또는 이들의 조합을 포함한다.
또 다른 구현예에 따르면, 항-염증제는 스테로이드성 항-염증제이다. 또 다른 구현예에 따르면, 스테로이드성 항-염증제는 프레드니손, 부데소니드, 모메타손, 베클레메타손, 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 코르티코스테로이드를 포함한다.
또 다른 구현예에 따르면, 추가 치료제는 메틸잔틴을 포함한다.
또 다른 구현예에 따르면, 추가 치료제는 중성구 엘라스타제 저해제를 포함한다.
또 다른 구현예에 따르면, 추가 치료제는 비제한적으로 ICI 200355, ONO-5046, MR-889, L-694,458, CE-1037, GW-311616, TEI-8362, ONO-6818, AE-3763, FK-706, ICI-200,880, ZD-0892, ZD-8321, 및 이들의 조합을 포함하는 적어도 하나의 중성구 엘라스타제 저해제이다.
또 다른 구현예에 따르면, 추가 치료제는 비제한적으로 포스포디에스테라제 4 저해제를 포함하는 적어도 하나의 포스포디에스테라제 저해제를 포함한다. 포스포디에스테라제 4 저해제의 예에는 비제한적으로 로플루밀라스트, 실로밀라스트 또는 이들의 조합이 포함된다.
또 다른 구현예에 따르면, 추가 치료제는 진통제 제제이다. 일부 이러한 구현예에 따르면, 진통제 제제는 비-오피오이드 진통제이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 진통제는 오피오이드 진통제이다.
또 다른 구현예에 따르면, 추가 치료제는 항-감염제이다. 또 다른 구현예에 따르면, 항-감염제는 항생제 제제이다.
또 다른 구현예에 있어서, 상기 부가적 치료제는 항-바이러스제이다. 예시적인 상기 항바이러스제는, 비제한적으로, 하기를 포함한다: HCV 증진된 프로테아제 억제제 (ABT-450, AbbVie), 비뉴클레오사이드 NS5B 억제제 (다사부비르, ABT-333, AbbVie), NS5a 억제제 (옴비타스비르, ABT-267, AbbVie), ABT-450 /r (리토나비르를 가진 ABT-450), ABT-267로 보조-제형화된 ABT-450, 소포스부비르로 제형화된 ABT-450, 리바비린, 및 이들의 조합.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 대상체의 폐에서 일어나는 염증을 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 염증은 급성 염증이다. 또 다른 구현예에 따르면, 염증은 만성 염증이다. 또 다른 구현예에 따르면, 염증은 상승된 수준의 종양 괴사 인자-알파(TNF-α)에 의해 매개된다. 또 다른 구현예에 따르면, 염증은 상승된 수준의 인터루킨-6(IL-6)에 의해 매개된다. 또 다른 구현예에 따르면, 염증은 상승된 수준의 인터루킨-1β(IL-1β)에 의해 매개된다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 대조군에 비해 폐에서 종양 괴사 인자-알파(TNF-α)의 양을 조절한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 대조군에 비해 폐에서 인터루킨-6(IL-6)의 양을 조절한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 대조군에 비해 폐에서 인터루킨-1β(IL-1β)의 양을 조절한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 HSPB1의 활성을 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물에 의해 저해된 HSPB1의 활성은 섬유아세포 증식의 비정상적인 유도이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물에 의해 저해된 HSPB1의 활성은 근섬유아세포 집단으로의 섬유아세포 집단 분화의 비정상적인 유도이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물에 의해 저해된 HSPB1의 활성은 폐 간질로의 세포외 매트릭스 단백질 침착이다. 또 다른 구현예에 따르면, 세포외 매트릭스 단백질은 콜라겐이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물에 의해 저해된 HSPB1의 활성은 섬유성 장소 형성의 촉진이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물에 의해 저해된 HSPB1의 활성은 근섬유아세포 수축 활성의 증가이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물에 의해 저해된 HSPB1의 활성은 세포외 매트릭스로의 근섬유아세포 부착 촉진이다.
또 다른 구현예에 따르면, 조직에서 비정상적인 섬유아세포 증식 및 세포외 매트릭스 침착은 정상적인 건강한 대조군 대상체의 조직에서 활성화된 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 양 또는 분포에 비해 조직에서 활성화된(인산화된) 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 비정상적인 양 또는 분포에 의해 입증된다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 본원에서 표 1에 열거된 그룹에서 선택된 키나제의 키나제 활성을 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 키나제의 키나제 활성을 적어도 50% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 키나제의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 그 키나제의 키나제 활성을 적어도 75% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 그 키나제의 키나제 활성을 적어도 80% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 그 키나제의 키나제 활성을 적어도 85% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 그 키나제의 키나제 활성을 적어도 90% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 그 키나제의 키나제 활성을 적어도 95% 저해한다.
일부 구현예에 따르면, 생체내 MMI 저해제의 저해성 프로파일은 투여량, 투여 경로, 및 저해제에 반응하는 세포 유형에 의존한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 키나제의 키나제 활성을 적어도 50% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 키나제의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 그 키나제의 키나제 활성을 적어도 75% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 그 키나제의 키나제 활성을 적어도 80% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 그 키나제의 키나제 활성을 적어도 85% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 그 키나제의 키나제 활성을 적어도 90% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 그 키나제의 키나제 활성을 적어도 95% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2 키나제)의 키나제 활성을 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 MK2 키나제의 키나제 활성을 적어도 50% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 MK2 키나제의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 MK2 키나제의 키나제 활성을 적어도 75% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 MK2 키나제의 키나제 활성을 적어도 80% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 MK2 키나제의 키나제 활성을 적어도 85% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 MK2 키나제의 키나제 활성을 적어도 90% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면,약제학적 조성물은 MK2 키나제의 키나제 활성을 적어도 95% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 3(MK3 키나제)의 키나제 활성을 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 MK3 키나제의 키나제 활성을 적어도 50% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 MK3 키나제의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 MK3 키나제의 키나제 활성을 적어도 70% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 MK3 키나제의 키나제 활성을 적어도 75% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 MK3 키나제의 키나제 활성을 적어도 80% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 MK3 키나제의 키나제 활성을 적어도 85% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 MK3 키나제의 키나제 활성을 적어도 90% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 MK3 키나제의 키나제 활성을 적어도 95% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 칼슘/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 Ca2 +/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 50% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 Ca2 +/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 Ca2 +/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 70% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 Ca2 +/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 75% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 Ca2 +/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 80% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 Ca2 +/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 85% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 Ca2 +/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 90% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 Ca2 +/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 95% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 적어도 50% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 적어도 70% 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 또한 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 적어도 75% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 키나제 활성 및 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 3(MK3)의 키나제 활성을 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 키나제 활성 및 칼슘/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 키나제 활성 및 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 키나제 활성, 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 3(MK3)의 키나제 활성, 칼슘/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성 및 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 키나제 활성, 칼슘/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성 및 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 3(MK3)의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 칼슘/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 키나제 활성을 적어도 65% 그리고 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 3(MK3)의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 키나제 활성을 적어도 65% 그리고 칼슘/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 키나제 활성을 적어도 65% 그리고 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)의 키나제 활성을 적어도 65%, 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 3(MK3)의 키나제 활성을 적어도 65%, 칼슘/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI)의 키나제 활성을 적어도 65% 그리고 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB)의 키나제 활성을 적어도 65% 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 본원에서 표 1에 열거된 나머지 그룹에서 선택된 하나 이상의 다른 키나제의 활성을 실질적으로 저해하지 않고 MK2, MK3, CaMKI, TrkB 그룹에서 선택된 적어도 하나의 키나제의 키나제 활성을 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 본원에서 표 1에 열거된 그룹에서 선택된 키나제의 키나제 활성을 저해한다.
또 다른 구현예에 따르면, 이러한 저해는, 예를 들면 대상체의 조직에서 섬유아세포 증식, 세포외 매트릭스 침착, 또는 이들의 조합을 감소시키기 위해 효과적일 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 이러한 저해는, 예를 들면 정상적인 건강한 대조군 대상체에 비해 폐 간질 내 세포외 매트릭스 단백질의 비정상적인 침착, 폐 내 섬유아세포 증식의 비정상적인 촉진, 근섬유아세포 분화의 비정상적인 유도, 및 세포외 매트릭스에 대한 근섬유아세포 부착의 비정상적인 촉진으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 병리를 감소시키기 위해 효과적일 수 있다.
일부 구현예에 따르면, 생체내 MMI 저해제의 저해성 프로파일은 투여량, 투여 경로, 및 저해제에 반응하는 세포 유형에 의존한다.
이러한 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 다른 선택된 키나제(들)의 키나제 활성을 50% 미만 저해한다. 이러한 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 다른 선택된 키나제(들)의 키나제 활성을 65% 미만 저해한다. 이러한 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 다른 선택된 키나제(들)의 키나제 활성을 50% 미만 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 다른 선택된 키나제(들)의 키나제 활성을 40% 미만 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 다른 선택된 키나제(들)의 키나제 활성을 20% 미만 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 다른 선택된 키나제(들)의 키나제 활성을 15% 미만 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 다른 선택된 키나제(들)의 키나제 활성을 10% 미만 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 다른 선택된 키나제(들)의 키나제 활성을 5% 미만 저해한다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물은 다른 선택된 키나제(들)의 키나제 활성을 증가시킨다.
바로 앞 단락의 구현예에 따르면, 실질적으로 저해되지 않는 하나 이상의 다른 선택된 키나제는 Ca2 +/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 II(CaMKII, 그것의 서브유닛 CaMKIIδ 포함), 원종양유전자 세린/트레오닌-단백질 키나제(PIM-1), 세포성-육종(c-SRC), 비장 티로신 키나제(SYK), C-src 티로신 키나제(CSK), 및 인슐린-유사 성장 인자 1 수용체(IGF-1R) 그룹으로부터 선택된다.
일부 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)와 실질적인 서열 동일성을 갖는다.
또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)와 적어도 70 퍼센트 서열 동일성을 갖는다. 또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)와 적어도 80 퍼센트 서열 동일성을 갖는다. 또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)와 적어도 90 퍼센트 서열 동일성을 갖는다. 또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)와 적어도 95 퍼센트 서열 동일성을 갖는다.
또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 FAKLAARLYRKALARQLGVAA(서열식별번호: 3)이다.
또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 KAFAKLAARLYRKALARQLGVAA(서열식별번호: 4)이다.
또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLAVA(서열식별번호: 5)이다.
또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVA(서열식별번호: 6)이다.
또 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 아미노산 서열 HRRIKAWLKKIKALARQLGVAA(서열식별번호: 7)이다.
또 다른 구현예에 있어서, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA (서열식별번호: 1)의 기능성 등가물은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALNRQLAVAA (서열식별번호: 26)이다.
또 다른 구현예에 있어서, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA (서열식별번호: 1)의 기능성 등가물은 아미노산 서열 YARAAARQARAKALNRQLAVA (서열식별번호: 27)이다.
일부 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 제2 폴리펩타이드에 작동가능하게 연결된 제1 폴리펩타이드를 포함하는 융합 단백질이며, 상기 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 YARAAARQARA(서열식별번호: 11)이고, 상기 제2 폴리펩타이드는 그 서열이 아미노산 서열 KALARQLGVAA(서열식별번호: 2)와 실질적인 동일성을 갖는 치료적 도메인을 포함한다.
또 다른 구현예에 따르면, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALARQLGVAA(서열식별번호: 2)와 적어도 70 퍼센트 서열 동일성을 갖는다. 일부 다른 구현예에 따르면, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALARQLGVAA(서열식별번호: 2)와 적어도 80 퍼센트 서열 동일성을 갖는다. 일부 다른 구현예에 따르면, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALARQLGVAA(서열식별번호: 2)와 적어도 90 퍼센트 서열 동일성을 갖는다. 일부 다른 구현예에 따르면, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALARQLGVAA(서열식별번호: 2)와 적어도 95 퍼센트 서열 동일성을 갖는다.
또 다른 구현예에 따르면, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALARQLAVA(서열식별번호: 8)의 폴리펩타이드이다.
또 다른 구현예에 따르면, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALARQLGVA(서열식별번호: 9)의 폴리펩타이드이다.
또 다른 구현예에 따르면, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALARQLGVAA(서열식별번호: 10)의 폴리펩타이드이다.
또 다른 구현예에 있어서, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALNRQLAVAA 서열식별번호: 28)의 폴리펩타이드이다.
또 다른 구현예에 있어서, 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALNRQLAVA 서열식별번호: 29)의 폴리펩타이드이다.
일부 다른 구현예에 따르면, 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)의 기능적 등가물은 제2 폴리펩타이드에 작동가능하게 연결된 제1 폴리펩타이드를 포함하는 융합 단백질이며, 상기 제1 폴리펩타이드는 YARAAARQARA(서열식별번호: 11)와 기능적으로 동등한 세포 투과 펩타이드를 포함하며, 상기 제2 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KALARQLGVAA(서열식별번호: 2)이다.
추가 구현예에 따르면, 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 WLRRIKAWLRRIKA(서열식별번호: 12)의 폴리펩타이드이다.
또 다른 구현예에 따르면, 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 WLRRIKA(서열식별번호: 13)의 폴리펩타이드이다.
또 다른 구현예에 따르면, 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 YGRKKRRQRRR(서열식별번호: 14)의 폴리펩타이드이다.
또 다른 구현예에 따르면, 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 WLRRIKAWLRRI(서열식별번호: 15)의 폴리펩타이드이다.
또 다른 구현예에 따르면, 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 FAKLAARLYR(서열식별번호: 16)의 폴리펩타이드이다.
또 다른 구현예에 따르면, 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 KAFAKLAARLYR(서열식별번호: 17)의 폴리펩타이드이다.
또 다른 구현예에 따르면, 제1 폴리펩타이드는 아미노산 서열 HRRIKAWLKKI(서열식별번호: 18)의 폴리펩타이드이다.
또 다른 측면에 따르면, 기재된 발명은 또한 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)와 적어도 70% 아미노산 서열 동일성을 갖는 단백질 서열을 인코딩하는 단리된 핵산을 제공한다. 일부 이러한 구현예에 따르면, 단리된 핵산은 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)와 적어도 80% 아미노산 서열 동일성을 갖는 단백질 서열을 인코딩한다. 일부 이러한 구현예에 따르면, 단리된 핵산은 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)와 적어도 90% 아미노산 서열 동일성을 갖는 단백질 서열을 인코딩한다. 일부 이러한 구현예에 따르면, 단리된 핵산은 YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1)와 적어도 95% 아미노산 서열 동일성을 갖는 단백질 서열을 인코딩한다.
일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 100 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.00001 mg/체중kg 내지 약 100 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.0001 mg/체중kg 내지 약 100 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.001 mg/체중kg 내지 약 10 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.01 mg/체중kg 내지 약 10 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.1 mg/체중kg(100 ㎍/체중kg) 내지 약 10 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 1 mg/체중kg 내지 약 10 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 10 mg/체중kg 내지 약 100 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 2 mg/체중kg 내지 약 10 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 3 mg/체중kg 내지 약 10 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 4 mg/체중kg 내지 약 10 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 5 mg/체중kg 내지 약 10 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 60 mg/체중kg 내지 약 100 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 70 mg/체중kg 내지 약 100 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 80 mg/체중kg 내지 약 100 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 90 mg/체중kg 내지 약 100 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 90 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 80 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 70 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 60 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 50 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 40 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 30 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 20 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 10 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 1 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 0.1 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 0.1 mg/체중kg 의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 0.01 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 0.001 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 0.0001 mg/체중kg의 양이다. 또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료량은 약 0.000001 mg/체중kg 내지 약 0.00001 mg/체중kg의 양이다.
일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 1 ㎍/kg/일 내지 25 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 1 ㎍/kg/일 내지 2 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 2 ㎍/kg/일 내지 3 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 3 ㎍/kg/일 내지 4 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 4 ㎍/kg/일 내지 5 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 5 ㎍/kg/일 내지 6 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 6 ㎍/kg/일 내지 7 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 7 ㎍/kg/일 내지 8 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 8 ㎍/kg/일 내지 9 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 9 ㎍/kg/일 내지 10 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 1 ㎍/kg/일 내지 5 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 5 ㎍/kg/일 내지 10 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 10 ㎍/kg/일 내지 15 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 15 ㎍/kg/일 내지 20 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 25 ㎍/kg/일 내지 30 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 30 ㎍/kg/일 내지 35 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 35 ㎍/kg/일 내지 40 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 40 ㎍/kg/일 내지 45 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 45 ㎍/kg/일 내지 50 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 50 ㎍/kg/일 내지 55 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 55 ㎍/kg/일 내지 60 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 60 ㎍/kg/일 내지 65 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 65 ㎍/kg/일 내지 70 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 70 ㎍/kg/일 내지 75 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 80 ㎍/kg/일 내지 85 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 85 ㎍/kg/일 내지 90 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 90 ㎍/kg/일 내지 95 ㎍/kg/일의 범위이다. 일부 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 95 ㎍/kg/일 내지 100 ㎍/kg/일의 범위이다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 1 ㎍/kg/일이다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 2 ㎍/kg/일이다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 5 ㎍/kg/일이다.
또 다른 구현예에 따르면, 약제학적 조성물의 치료적 저해성 펩타이드의 치료 용량은 10 ㎍/kg/일이다.
본원에서 다르게 언급되지 않으면, 이용된 기술은 임의의 몇몇 널리 공지된 참조문헌, 예컨대 [Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Sambrook 등, 1989, Cold Spring Harbor Laboratory Press), Gene Expression Technology (Methods in Enzymology, Vol. 185, edited by D. Goeddel, 1991. Academic Press, San Diego, CA), "Guide to Protein Purification" in Methods in Enzymology (M.P. Deutshcer, ed., (1990) Academic Press, Inc.); PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications (Innis 등, 1990. Academic Press, San Diego, CA), Culture of Animal Cells: A Manual of Basic Technique, 2nd Ed. (R.I. Freshney. 1987. Liss, Inc. New York, NY), 및 Gene Transfer and Expression Protocols, pp. 109-128, ed. E.J. Murray, The Humana Press Inc., Clifton, N.J.)]에서 확인될 수 있으며, 이들은 모두 본원에 참고로 편입된다.
다르게 정의되지 않으면, 본원에서 사용된 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 당해분야의 숙련가가 통상적으로 이해하는 바와 동일한 의미를 갖는다. 본원에 기재된 것과 유사하거나 동등한 임의의 방법 및 물질이 또한 기재된 발명의 실시 또는 시험에서 사용될 수 있지만, 이제 바람직한 방법 및 물질이 기재된다. 본원에 언급된 모든 문헌은 본원에 참고로 편입되어 문헌에서 인용된 것에 관한 방법 및/또는 물질을 개시하고 설명한다.
값의 범위가 제공되는 경우, 맥락 상 명확히 다르게 지시되지 않는 한, 그 범위의 상한 및 하한 그리고 언급된 범위에서의 임의의 다른 언급된 또는 개재값 사이의 각각의 개재 값이 하한값의 1/10 단위까지 본 발명 내에 포괄된다. 언급된 범위에서 임의의 특별히 제외된 제한을 갖는 더 작은 범위에 독립적으로 포함될 수 있는 이들 더 작은 범위의 상한 및 하한도 본 발명 내에 포괄된다. 언급된 범위에 한계의 하나 또는 둘 모두가 포함되는 경우, 포함된 두 한계 중 어느 하나를 제외하는 범위도 본 발명에 포함된다.
또한 본원 및 첨부된 청구범위에서 사용된 바와 같이, 맥락 상 명확히 다르게 지시하지 않는 한, 단수 형태에는 복수의 지시대상이 포함됨이 주지되어야 한다. 본원에서 사용된 모든 기술 및 과학 용어는 동일한 의미를 갖는다.
본원에서 논의된 문헌은 그 전체가 본원에 참고로 편입되며 본원의 출원일 전의 개시내용에 대해서만 제공된다. 본원에서의 어느 것도 기재된 발명이 이러한 문헌을 선행 발명으로서 우선시한다는 인정으로 해석되지 않는다. 게다가, 제공된 공개일은 독립적으로 확인될 필요가 있을 수 있는 실제 공개일과 상이할 수 있다.
당해분야의 숙련가는 본 발명의 진정한 사상 및 범위에서 벗어나지 않고 다양한 변화가 수행되고 동등물이 치환될 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 많은 개질이 기재된 발명의 목적, 사상 및 범위에 특정한 상황, 물질, 물질 조성, 공정, 공정 단계 또는 단계들을 채택하기 위해 수행될 수 있다. 이러한 모든 개질은 여기 첨부된 청구범위의 범위 내에 있는 것으로 의도된다.
실시예
하기 예는 당해분야의 숙련가에게 기재된 발명을 어떻게 수행하고 이용하는지에 대한 완전한 개시 및 설명을 제공하기 위해 나타내며, 본 발명자들이 이들의 발명에 대해 간주하는 범위를 제한하거나 아래 실험이 수행된 전체 또는 유일한 실험들임을 나타내려는 것이 아니다. 사용된 수치(예를 들면 양, 온도 등)에 대해 정확성을 보장하기 위해 노력을 기울였으나, 일부 실험 오차 및 편차가 고려되어야 한다. 다르게 명시되지 않으면, 부는 중량부이고 , 분자량은 중량 평균 분자량이며, 온도는 섭씨온도이고, 압력은 대기압 또는 그 근처이다.
I. 물질 및 방법
MMI-0100 약물 개발
MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)의 우수 제조 실시(GMP) 생산을 위해, 대략 1 kg의 Fmoc-Ala-Wang 수지를 기계적 교반기가 구비된 50 L 유리 고상 합성 반응 용기 내로 옮긴다. DMF 배액 전에 2 시간 이상(NLT) 수지가 디메틸포름아미드(DMF) 중에 팽창할 수 있도록 한다. 이어서 수지 비드를 DMF의 연속 헹굼으로 세정한다. DMF 중 20% 피페리딘 처리에 의해 N-말단 보호 그룹(즉 Fmoc)을 제거하고(탈-차단 단계) 수지를 DMF로 세정한다. 서열에서 다음 아미노산은 1-하이드록시벤조트리아졸(HOBt) 및 디이소프로필카보디이미드(DIC)의 존재 하에 커플링된다. 일반적으로, 2.5-3.5 몰 당량의 Fmoc-아미노산(Fmoc-AA)을 합성 스케일로 커플링을 위해 사용한다. Fmoc-AA를 DMF 중에 용해시키고 HOBt 및 DIC의 첨가에 의해 활성화한다. 각각의 커플링 완료를 닌히드린 시험에 의해 모니터링한다. 커플링이 불완전한 경우, 대칭 무수물 방법을 이용해서 동일한 아미노산으로 제2 커플링을 수행한다. 일반적으로, 3.0-6.0 몰 당량의 Fmoc-AA를 합성 스케일로 커플링을 위해 사용한다. Fmoc-AA를 디클로로메탄(DCM) 및 최소 용적의 DMF 중에 용해시키고 Fmoc-AA/DIC의 몰비 = 1.0/0.5로 DIC 첨가를 통해 활성화한다. 전체 펩타이드 서열이 완료되면, 펩타이드 수지를 DMF 및 MeOH의 연속 세정으로 철저히 헹군다. 이어서 수지를 3 시간 NLT 동안 진공하에 건조한다. 총 건조된 펩타이드 수지의 전형적인 회수는 대략 2800 그램으로, ~65%의 펩타이드 수지 수율을 나타낸다.
이어서 대략 370-500 그램의 펩타이드 수지를 자석 교반 막대가 구비된 적합한 크기의 유리 병 내로 옮긴다. 펩타이드 수지를 함유하는 플라스크를 30 분 이내로 얼음/수조 또는 냉장고에서 냉각한다. 트리플루오로아세트산(TFA) 칵테일(95 mL: 2.5 mL: 2.5 mL 비의 TFA, TIS, 및 물의 혼합물)을 30 분 이내로 얼음/수조에서 사전-냉각한다. 수지 1 그램 당 대략 8-12 mL의 TFA 절단 칵테일을 상기 용기에 첨가한다. 펩타이드 수지 및 TFA 칵테일이 조합되자마자, 얼음/수조를 제거하고 반응 혼합물을 2-3 시간 동안 실온에서 교반한다. 그 뒤 반응 혼합물을 거친 유리 필터를 통해 여과하고 수지를 1 회 세정 당 수지 1 그램 당 0.5-1.0 mL의 TFA로 2 회 세정한다. 조합된 여액을 수집하고 수지를 폐기한다. 이어서 여액을 30 분 이내로 냉장고에서 사전-냉각된 에테르에 여액 1 mL/에테르 10 mL의 비로 첨가하여 절단된 펩타이드를 침전시킨다. 펩타이드-에테르 혼합물을 30 분 이내로 실온으로 평형화한다. 침전된 펩타이드를 배지 유리 필터 상에 수집한다. 침전을 필터 상의 적어도 모든 침전을 커버하기 충분한 에테르를 이용해서 차가운 에테르로 3 회 철저히 세정한다. 그 뒤 에테르를 동일한 배지 유리 필터를 통해 용출한다. 조 펩타이드를 플라스틱 병 내로 옮기고 기계적 진공 펌프로 연결된 데시케이터에 배치하여 12 시간 이내로 건조한다. 건조 후, 조 펩타이드를 5 ± 3℃에서 보관한다. 모든 펩타이드 수지가 절단될 때까지 절단 절차를 여러 번 반복한다. 모든 건조된 조 펩타이드의 전형적인 배치 회수는 대략 1250 그램으로, 대략 110%의 절단 수율을 나타낸다.
20 mg/mL의 최종 조 펩타이드 농도로 펩타이드를 HPLC 버퍼 중에 용해시켜 절단으로부터의 조 펩타이드를 고-성능 액체 크로마토그래피(HPLC) 정제를 위해 제조한다. 펩타이드 용액을 1 ㎛ 유리 필터 막을 통해 여과하고 분취 HPLC 시스템에 의해 작동되는 C18 역상 칼럼 상에 로딩한다. 칼럼을 세정하고 평형화한다. 선형 구배를 사용하여 칼럼으로부터 조 펩타이드를 용출한다. 각각의 조 정제 후, Kromasil C18, 5 ㎛, 100 Å 4.6 x 250 mm 칼럼을 이용해서 분석적 HPLC 시스템에 의해 분획을 분석한다. 초기 정제로부터 발생된 분획을 각각의 분획의 HPLC 순도 및 불순물 프로파일에 기반하여 풀링한다. 추가 가공 전까지 펩타이드 풀을 2-8℃에서 보관한다. 모든 조 펩타이드가 HPLC 칼럼을 통해 정제되고 주요 풀링 순도 기준에 부합할 때까지 이러한 공정을 반복한다. 아세테이트 염으로의 염 교환을 HPLC에 의해 수행한다. 최종 펩타이드 용액을 0.22 ㎛ 필터를 통해 여과하고 트레이 동결건조기 상에 로딩한다. 펩타이드를 동결건조 사이클의 시작 전에 720 분 이내로 40℃에서 사전-냉동한다. 동결건조는 대략 5 일이 걸린다. 대략 50-55%의 최종 수율이 정제 및 동결건조 단계로부터 얻어진다.
방사선측정 IC 50 결정
IC50 값을 1/2 log 희석의 10-점 곡선에서 추정하였다. 펩타이드는 디메틸 설폭사이드(DMSO) 중에 공급되었다. 특이적으로, 인간 재조합 MK2(h)(5-10 mU)를 실온에서 40 분 동안 50 mM 나트륨 3-글리세로포스페이트(pH = 7.5), 0.1 mM EGTA, 30 μM의 기질 펩타이드(KKLNRTLSVA; 서열식별번호: 21), 10 mM 마그네슘 아세테이트, 및 90 uM γ-33P-ATP(최종 용적 25 ㎕)와 인큐베이션하였다. 그 뒤 반응을 3% 인산으로 중지시켰다. 10 ㎕의 이러한 혼합물을 P30 필터매트 상에 스폿팅하고 75 mM 인산으로 5 분 동안 3 회 및 메탄올로 1 회 세정하였다. 마지막으로, 막을 건조시키고 섬광 계수기를 사용하였다. Hayess 및 Benndorf(Biochem Pharmacol, 1997, 53(9): 1239-47)가 이들의 최초 저해제 펩타이드(즉, 펩타이드 KKKALNRQLGVAA; 서열식별번호: 22)의 기전이 ATP 결합과 경쟁적이 아님을 나타내었으므로, ATP에 대해 15 μM의 겉보기 Km 내의 ATP 농도를 선택하였다.
MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)에 대한 IC50 값의 결정에 부가하여, 266 인간 키나제에 대한 억제 활성을 Millipore의 IC50 Profiler Express 서비스(Millipore, Billerica, MA)를 이용해서 시험하였다.
특이성 분석을 위해, 디메틸 설폭사이드(DMSO)에 용해시킨 각각의 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1), MMI-0200(YARAAARQARAKALNRQLGVA; 서열식별번호: 19), MMI-0300(FAKLAARLYRKALARQLGVAA; 서열식별번호: 3), MMI-0400(KAFAKLAARLYRKALARQLGVAA; 서열식별번호: 4), 및 MMI-0500(HRRIKAWLKKIKALARQLGVAA; 서열식별번호: 7) 100 μM을 사용하였다. 이러한 농도가 생체내 연구에서 부착 형성을 저해하였으므로(2009 년 10 월 20 일에 출원된 미국 출원 번호 12/582,516에 개시됨, 그 내용 전체가 본원에 그 전체가 참고로 편입됨), 100 μM 농도를 선택하였다. 모든 키나제 활성 측정을 반복하여 수행하였다.
조직화학 및 면역조직화학
0.025 U의 블레오마이신/PBS를 C57BL/6 마우스에 기관내로 투여함으로써 폐 섬유증의 마우스 모델을 생성하였다. MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 또는 MMI-0200(YARAAARQARAKALNRQLGVA; 서열식별번호: 19)(1일 50 ㎍/kg, 75 ㎍/kg, 및 100 ㎍/kg의 투여량으로)을 블레오마이신 부상 후 7 일(염증-후/섬유상-전 분석을 위해; 예방 모델) 또는 블레오마이신 부상 후 14 일(섬유상-후 분석을 위해; 치료 모델)부터 시작해서 복강내로 또는 분무화를 통해 블레오마이신 전달 후 21 내지 28 일까지 매일 투여하였다. 블레오마이신 전달 후 21 일 후(예방 모델) 또는 블레오마이신 전달 후 28 일(치료 모델)에, 마우스 그룹을 나트륨 펜타바르비탈 주사(120 mg/kg)로 희생시키고 흉강을 개방하였다. 오른쪽 주기관지를 결찰하고 오른쪽 폐를 제거하였다. 기관에 삽관하고, 왼쪽 폐에 4% 포름알데하이드를 21 cm H2O 압력으로 살포하였다. 이어서 조직 블록을 파라핀 중에 포매처리하고 4-mm 섹션을 염색을 위해 제조하였다. 각각의 동물로부터의 섹션을 헤마톡실린 및 에오신(H&E)으로 염색하여 세포를 가시화하거나 메이슨 트리크롬으로 염색하여 콜라겐 침착을 강조하였다. 인큐베이션 후, 섹션을 0.2% 아세트산으로 세정하고, 95% 알코올 내로 침지시켜 탈수시키고, 염색 디쉬에서 자일렌으로 세정하였다(3-4 회). 염색된 섹션을 유기 실장 배지로 표지된 유리 슬라이드 상에 실장하였다.
II. 결과
실시예 1. MMI -0100( YARAAARQARAKALARQLGVAA ; 서열식별번호: 1)의 IC 50 및 특이성.
MK2 저해성 펩타이드(MMI-0100; YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1))에 대한 IC50(절반 최대 저해 농도) 값을 Millipore의 IC50 Profiler Express 서비스를 이용해서 결정하였다. 이러한 정량적 검정은 얼마나 많은 저해제가 공 정(즉, 효소, 세포, 또는 세포 수용체)의 주어진 생물학적 과정 또는 성분의 50%를 저해하기 위해 필요한지[IC50]를 측정한다. 구체적으로 이들 검정에서, 키나제가 저해제 펩타이드에 의해 저해되지 않은 경우, 양으로 하전된 기질이 ATP로부터의 방사선표지된 포스페이트 그룹으로 인산화된다. 이어서 양으로 하전된 기질이 음으로 하전된 필터 막으로 이끌리고, 섬광 계수기로 정량되고, 100% 활성 대조군과 비교된다.
Km 근처의 ATP 농도는 키나제가 동일한 상대량의 인산화 활성을 갖도록 할 수 있으므로, ATP에 대한 15 μM의 겉보기 Km 내의 ATP 농도를 선택하였다. MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)의 IC50은 22 μM로 결정되었다.
화합물의 IC50 결정에 부가하여, Millipore의 키나제 프로파일링 서비스에서 시험을 위해 이용가능한 모든 266 개의 인간 키나제의 활성을 조사하여 MK2 저해성 펩타이드의 특이성을 평가하였다(표 1). 분석을 위해, MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1); MMI-0200(YARAAARQARAKALNRQLGVA; 서열식별번호: 19); MMI-0300(FAKLAARLYRKALARQLGVAA; 서열식별번호: 3); MMI-0400(KAFAKLAARLYRKALARQLGVAA; 서열식별번호: 4); 및 MMI-0500(HRRIKAWLKKIKALARQLGVAA; 서열식별번호: 7)에 의해 65% 초과 저해된 키나제를 결정하였다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 100 μM에서, MK2 저해성 펩타이드 MMI-0100(서열식별번호: 1), MMI-0200(서열식별번호: 19), MMI-0300(서열식별번호: 3); MMI-0400(서열식별번호: 4); 및 MMI-0500(서열식별번호: 5)은 특정 그룹의 키나제를 저해하였고, 매우 제한된 표적-이외 키나제 저해를 나타내었다. 더 구체적으로, MK2 저해성 펩타이드 MMI-0100(서열식별번호: 1), MMI-0200(서열식별번호: 19), MMI-0300(서열식별번호: 3); MMI-0400(서열식별번호: 4); 및 MMI-0500(서열식별번호: 5)은 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 2(MK2), 미토겐-활성화된 단백질 키나제-활성화된 단백질 키나제 3(MK3), 칼슘/칼모듈린-의존적 단백질 키나제 I(CaMKI, 세린/트레오닌-특이적 단백질 키나제), 및 BDNF/NT-3 성장 인자 수용체(TrkB, 티로신 키나제)의 키나제 활성을 65% 초과로 시험관내 저해하였다.
표 1. 키나제 프로파일링 검정
Figure pct00001

Figure pct00002

Figure pct00003

Figure pct00004

Figure pct00005

Figure pct00006

실시예 2. MMI -0100( YARAAARQARAKALARQLGVAA ; 서열식별번호: 1)의 제형물 및 그것의 기능적 등가물
일부 구현예에 따르면, MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 및 그것의 기능적 등가물은 분무 건조, 마이크론화(예를 들면, 제트-밀링)를 통해 동결건조된 분말로서, 또는 분무화를 위한 액체 제형으로서 제형화된다.
분무 건조
일부 구현예에서, 하기 인자를 고려하여 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 및 그것의 기능적 등가물의 제조를 위해 분무 건조가 이용된다:
(a) 단백질 및 펩타이드는 변성-즉, 3차 및 때때로 2차 구조에 대해 파괴되기 쉬우며;
(b) 변성은 가역적 또는 비가역적일 수 있고, 다양한 조건, 예컨대 온도 증가, 온도 감소, 극단적인 pH, 용매 첨가, 압력 및 전단 변성에 의해 야기될 수 있으며(이들이 마이크론화에 적용됨);
(c) 변성된 단백질은 활성이 더 적고 치료적이 아니며, 때때로 완전히 불활성이고;
(d) 분무 건조가 이들 무정형의 큰 분자를 가공 파라미터에 의해 제어된 명시된 입자 크기 분포를 갖는 별개의 구형 입자로 전환시킬 수 있고; 분무 건조된 입자는 매우 구형으로 도넛-형상화될 수 있으며, 전형적으로 중공성, 즉 5 ㎛ 초과 입자가 여전히 호흡가능하지만 폐에서의 제거 기전에 내성이 있을 수 있고;
(e) 부형제를 포함하거나 포함하지 않는 분무 건조는 일반적으로 단백질의 안정성을 개선한다.
MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 및 그것의 기능적 등가물의 동결건조된 제형물은 펩타이드 안정성의 보호를 보장하기 위해 분무 건조 공정(예를 들면, 최적의 수분 수준 버퍼 농도/pH의 매칭, 부형제 선택 등)을 이용하여 잠재적인 시너지효과에 대해 평가된다.
초기 분무 건조 수행은 분무 건조 작동을 위한 공정 파라미터를 정의하려는 목적으로 상호간에 동의된 승인 범주를 표적으로 한다. 흡입 생성물에 있어서, 입자 크기가 중요한 기준으로 간주된다. 관심 영역(II 형)에서의 폐포 침착을 위해, 1-5 마이크론의 질량 중앙값 공기역학적 직경(MMADs)이 일반적으로 폐포 공간에서 말초 침착을 위해 적합한 것으로 허용된다(Heyder, J. Proc Am Thorac Soc, 1(4): 315-320, 2004, 본원에 참고로 편입됨). 다른 연구에서는 1-3 마이크론의 MMAD가 분무 건조 공정을 위해 바람직한 시작 표적 입자 크기임을 제시하였다. MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)에 대해 가능한 생체공간 표적이 폐포 영역이므로, 약 2 마이크론 범위의 MMAD가 폐포 공간 내로의 침착을 보장하기 위해 초기에 표적화된다.
승인 범주에는 비제한적으로 (1) 입자 크기(즉, D90 약 2 ㎛); (2) 수분 수준(즉, 수분 3% w/w 미만); (3) 분말 밀도; 및 (4) 표면 외관(구형, 거침, 도넛형)이 포함된다.
이어서, 예를 들면 비제한적으로 (1) 유입구 압력 및 건조 온도; (2) 공급원료 농도 및 공급 속도; 및 (3) 펩타이드/부형제 비(부형제는, 예를 들면 버퍼 염 및 모노사카라이드임)를 포함하는 분무 건조 공정 파라미터를 최적화하기 위해 공정 설계 실험이 수행된다.
실시예 3. 연속된 에어로졸 성능 평가를 위한 MMI -0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)의 배치 생산
상기 기재된 정의된 공정 파라미터로 2-3 회 분무 건조 공정을 수행하여 에어로졸 성능 평가용 물질을 생성한다.
분무 건조된 분말은 흡입기, 예를 들면 비제한적으로 마이크로용량 흡입기로부터의 전달을 위해 매우 적합하다. 마이크로용량은 일상적으로 희석되지 않은 것뿐만 아니라 공동-분무-건조된 배합물 모두에 대해, 이러한 제형 접근법을 이용해서 높은 방출 용량, 및 높은 미세 입자 분획 및 용량을 모두 달성한다. 분무 건조된 인슐린에 대한 예시적인 에어로졸 성능을 도 1 및 2에 나타낸다.
건조 마이크론화가 분무-건조와 대조적으로 폐 전달용 소분자에 있어서 바람직한 분말 생산 방법이지만, 이는 높은 전단력을 이용하는 스트레스성 방법이다. 높은 전단력의 이용은 단백질 및 펩타이드의 파괴로 이어질 수 있으므로, 건조 마이크론화는 큰 분자를 위해 일상적으로 이용되지 않는다. 또한, 용량 크기가 작은 경우, 벌크화 제제가 유동성을 향상시키고 충전 공정에서 분말의 정확한 측정을 허용하기 위해 필요하다. 이러한 목적을 위해 폐 전달에 대해 승인된 일차 부형제, 및 유일한 부형제는 락토스이며, 락토스가 어떤 펩타이드와는 비상용성이므로, MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 또는 그것의 기능적 등가물과의 화학적 상용성에 대해 시험될 필요가 있을 수 있다.
마이크론화 공정은 상당히 간단하고 당해기술에서 잘 공지되어 있다. 간단히, MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 및 그것의 기능적 등가물의 동결건조된 건조 분말을 규정된 표적 입자 크기 분포(즉, MMAD, D10, D50, D90)가 달성될 때까지 밀링 단계를 거친다. 마이크론화 후 그것의 활성을 보장하기 위해 이러한 미희석 마이크론화된 분말을 효력에 대해 시험하고, 흡입기로부터의 전달을 위한 최적화하고, 일차(열 밀봉된 블리스터) 패키징에서 그것의 화학적 및 물리적 안정성을 시험한다. 이어서 미희석 분말을 표적에 대해 승인된 폐 락토스 등급을 우선적으로 선택하여 배합하고, 배합물 균질성에 대해 시험하고, 동일한 흡입기 최적화 및 안정성 시험을 거친다.
마이크로용량 건조 분말 흡입기(DPI)
일부 구현예에 따르면, MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 및 그것의 기능적 등가물은 건조 분말 흡입기(DPI)를 이용해서 투여될 수 있다. 예를 들면, 마이크로용량 건조 분말 흡입기(DPI)는 호흡으로 작동되고 환자의 흡입 유속 및 용적과 무관하게 높은 폐 전달 효율을 달성하는 '활성' 압력 유도된 에어로졸 발생기를 갖는다. 효과적인 폐 전달을 위해 분 당 40-60 리터(LPM) 흐름 수준의 강하고 힘있는 흡입을 필요로 하는 '수동' DPI와는 다르게, 동등한 성능으로 10 LPM 만큼 낮은 것부터 최대 90 LPM 흐름까지의 매우 넓은 범위의 유속에 걸쳐 효과적으로 전달할 수 있으므로, 마이크로용량 DPI에 대해서는 숨쉬기 조작이 필요하지 않다(도 3 및 4의 성능예 참고).
일부 다른 구현예에 따르면, MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 및 그것의 기능적 등가물은 순환 호흡 적용, 예컨대 '건조 분말 분무기'(DPN)를 이용해서 투여될 수 있다. DPN은 5 내지 15 LPM의 예상 피크 흐름 및 30 ml 만큼 낮은 1 회 호흡량으로, 분 당 2 리터(LPM) 만큼 낮게 유발하며 흡입 순환 호흡에 대해 동조화된 건조 분말 용량을 전달하며, 이는 성인 IPF 환자에서 예상되는 것보다 훨씬 더 어려운 조건이다. 이러한 신규 DPN은 그것의 최초 연구가 2011 년 11 월에 완료되었고, 성인에서 그것의 두 번째 임상 시험이 성공적으로 완료되었다. 이들 결과는 URL "clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT01489306?spons=Microdose&rank=1"에서 월드 와이드 웹(www) 상에서 인터넷을 통해 접근가능하다.
마이크로용량 전자 흡입기 시스템은 극도로 가요성 제형물로, 분무 건조된 의약품을 특히 높은 효율로 상기 제형물 양식 모두를 정확하고 효율적으로 전달할 수 있고, 30 개를 초과하는 크고 작은 분자에 걸쳐 이러한 성능 능력을 나타내었다. 예를 들면, 일차 패키징 내의 분무 건조된 인슐린은 적어도 18 개월 지속될 수 있다. 분무 건조된 펩타이드 및 마이크론화된 소분자 둘 모두에 대한 전달 성능의 예를 도 5-8에 나타낸다.
폐 막 상에서 건조 분말 제형물의 효과, 예를 들면 민감화에 있어서, 특히 낮은 분말 부하(< 4-5 mg)에서의 건조 분말 전달은 이것이 활성 분자의 고유 특성이 아닌(동물 연구에서 관측되지 않은) 한, 폐 막에 영향을 미치거나 민감화(기침 등)를 유도하지 않을 것이다. 이미 탁월한 폐 생체적합성으로 폐에서 승인된 부형제가 선택되며, 아주 낮은 양(즉, 낮은 mg 범위)으로 존재한다. 예를 들면, 낮은 양의 만니톨은 효과를 갖지 않을 수 있다.
액체 분무화
대안적으로, MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 또는 그것의 기능적 등가물은 액체 분무화를 통해 전달될 수 있다. 이전의 전임상 연구에서는 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)이 동물 사용을 위해 채택된 AeroGen® 분무기 시스템을 통해 설치류로 전달될 수 있음을 나타내었다.
손상된 폐에 긍정적인 영향을 미치기 위해 전달되는 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)의 능력을 구체적으로 다루기 위해, 블레오마이신 동물 모델 효능 실험에서, MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 용액이 효과적으로 에어로졸화된다. 국소 폐 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 투여는 Aerogen®(www.aerogen.com)에 의해 설계되고 제조된 설치류 분무기 디바이스를 통해 달성된다. Aeroneb® Lab Micropump 분무기는 전임상 에어로졸 연구 및 흡입 연구에서 사용하기 위해 고-효율 에어로졸화 기술을 이용하여, 전임상 및 임상 생성물 개발 간에 귀중한 연관성을 제공한다. 유속은 > 0.3 ml/분이고, 가장 심부 폐포 내로 분포되는 2 mm-크기의 입자를 전달하도록 설계된다. 폐에 걸친 분무된 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)의 효능 및 세포 흡수는 폐 섬유증의 블레오마이신 마우스 모델에서 실증되었다(도 16 참고). 국재화된, 임상적으로-관련된 흡입 투여는 MK2 활성화 약화에서 통상적인 전신 주사만큼 효과적이다.
실시예 4. 활성화된 MK2 수준이 특발성 폐 섬유증( IPF )을 갖는 환자 폐의 섬유성 병변에서 증가됨
미토겐-활성화된 단백질 키나제(MAPK)-활성화된 단백질 키나제 2(MK2)는 p38MAPK-α 및 β에 의한 스트레스 시 활성화된다. p38MAPK의 이들 두 동형체는 MK2의 카복시 말단에서 기본 부착 모티프에 결합하며, 차후 그것의 조절 부위를 인산화한다. 활성화 결과, MK2는 핵으로부터 세포질로 외수송되고 활성 p38 MAPK를 이러한 구획으로 공동-수송한다. MK2는 p38MAPK 국재화를 안정화하고 분화, 이동 및 사이토카인 생산을 위해 필수적이다(Kotlyarov, A., Mol Cell Biol. 22(13): 4827-4835, 2002).
따라서 p38MAPK-MK2 신호전달 경로가 IPF에 의해 영향받는 폐에서 활성화되는지 여부를 조사하기 위해, 정상 및 IPF 환자에서 수득된 폐 섹션을 MK2의 활성화된 형태에 대한 포스포-특이적 항체(항-포스포-Thr334-MAPKAPK2)로 염색하였다. 정상 폐 및 IPF 폐 조직을 DAB을 이용해서 면역염색하고 핵을 헤마톡실린으로 대조염색하였다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 정상 폐 생검 조직(왼쪽)에 비해 IPF 환자에서 유래된 폐 조직 외식편으로부터의 섬유성 병소 내 세포에서 활성화된 MK2의 증가된 발현을 관측하였다. 이들 결과는 IPF 환자의 폐 내 섬유증 형성이 p38MAPK-MK2 신호전달 경로의 비정상적인 활성화를 특징으로 함을 제시한다.
실시예 5. MMI -0100( YARAAARQARAKALARQLGVAA ; 서열식별번호: 1)의 분무 및 전신 투여가 마우스에서 블레오마이신-유도된 폐 섬유증을 보호함.
특발성 폐 섬유증(IPF)의 특질의 하나는 중간엽 세포의 활성화 및 매트릭스, 구체적으로 콜라겐의 풍부한 침착이다. 그 결과로 생긴 폐 내 콜라겐 축적은 가장 현저하게는 하이드록시프롤린의 축적을 통해 조직학적 및 생화학적 기술에 의해 모두 측정될 수 있고, 이는 폐 내 콜라겐으로부터 거의 전부 유래되며 따라서 전체 폐 콜라겐 함량에 대한 대리물로 작용한다(Umezawa H. 등, Cancer, 20(5):891-895, 1967).
따라서 폐 섬유증 치료에 대한 MMI-0100 펩타이드(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)의 치료적 효능을 예방 또는 전-섬유성 단계 동안 전신으로(복강내) 또는 국소로(분무 투여를 통해) MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 펩타이드를 전달하고(즉, 블레오마이신 부상 후 7 일에 약물 투여 시작; 도 10 참고) 블레오마이신 마우스에서 섬유증 지수로서 콜라겐 수준을 측정함으로써 블레오마이신-유도된 폐 섬유증의 마우스 모델을 이용하여 평가하였다.
간단히, C57BL/6 마우스에 약 0.025 U의 블레오마이신(PBS에 용해됨)을 기관내로 전달하여 마우스의 폐 내 섬유성 장소를 유도하였다. 예방/전-섬유상에 블레오마이신-부상된 폐의 치료에서 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)의 효능을 조사하기 위해, 대조군(PBS) 또는 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)을 블레오마이신 전달 후 7 일(염증이 진정되고 섬유성 기전이 활성화됨)에 시작하여 블레오마이신 전달 후 21 일(유의미한 섬유증이 관측됨)까지 복강내로 또는 분무화를 통해 매일 투여하였다(도 10). 블레오마이신 전달 후 21 일째에, MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 또는 대조군(PBS)으로 처리된 블레오마이신 마우스로부터의 폐 조직을 단리하고, 파리핀 중에 포매처리하고, 염색을 위해 섹션화하였다. 간단히, 마우스를 나트륨 펜타바르비탈 주사(120 mg/kg)로 희생시키고 흉강을 개방하였다. 오른쪽 주기관지를 결찰하고 오른쪽 폐를 제거하였다. 기관에 삽관하고, 왼쪽 폐에 4% 포름알데하이드를 21 cm H2O 압력으로 살포하였다. 이어서 조직 블록을 파라핀 중에 포매처리하고 4-mm 섹션을 제조하고, 헤마톡실린 및 에오신(H&E; 병리적 조사를 위해) 또는 메이슨 트리크롬(콜라겐 염색을 위해)으로 염색하였다.
도 11에 나타낸 바와 같이, PBS-처리된 마우스로부터의 폐 섹션은 정상 폐 구조(NL) 및 기도(AW)를 나타내었다. 그에 반해서, 블레오마이신 마우스로부터의 폐 섹션(21 일째)은 섬유성 병소(FF)의 형성과 함께 협소화된 기도(AW) 구조(상부 패널; 헤마톡실린 & 에오신(H&E) 염색) 및 폐 조직에서 증가된 콜라겐 축적(하부 패널에서의 화살표; 메이슨 트리크롬 염색)을 드러내었고, 이는 IPF 환자에서 확인된 것들을 상기시킨다. 그러나 분무화 또는 복강내를 통한 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)의 투여는 블레오마이신 마우스의 폐에서 섬유성 장소 형성의 발생을 유의미하게 감소시켰고(상부 패널, MMI-0100(NEB) 및 MMI-0100(IP)) 콜라겐 축적을 감소시켰다(하부 패널, MMI-0100(NEB) 및 MMI-0100(IP)).
다음으로, 블레오마이신-부상 마우스의 폐 내 총 콜라겐 수준(도 12)을 하이드록시프롤린 농도로부터 콜라겐에 대한 상수 변환 인자(7.5)를 컴퓨터 연산하여 정량적으로 분석하였다(Neuman R. and Logan M, J Biol Chem., 186(2):549-56, 1950, 참고로 편입됨). 도 12에 나타낸 바와 같이, 염증-후/섬유 단계-전 동안 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)의 분무(BLEO+NEBULIZED) 및 전신(BLEO+IP) 투여는 블레오마이신 대조군에 비해 콜라겐 침착을 유의미하게 감소시켰다.
실시예 6. 특발성 폐 섬유증 예방 모델에서 MK2 펩타이드 저해제의 용량-반응 데이타
다음으로, 콜라겐 침착에 대한 MK2 펩타이드 저해제의 용량 증가 효과를 특발성 폐 섬유증의 블레오마이신 마우스 모델(예방 모델)을 이용해서 생체내 조사하였다. 간단히, C57-BL/6 마우스를 0 일째에 블레오마이신 부상을 거쳤다. 7 일부터 시작해서 21 일까지 계속, 마우스에 25, 50 또는 75 ㎍/kg의 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 또는 MMI-0200(YARAAARQARAKALNRQLGVA; 서열식별번호: 19)을 매일 복강내(IP) 주사를 통해 투여하였다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 메이슨 블루 트리크롬 염색은 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)으로 처리된 블레오마이신 부상 마우스의 폐에서 콜라겐 수준 감소를 드러내어, MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)이 용량-의존적 방식으로 블레오마이신 부상으로 인한 폐 내 섬유증을 보호할 수 있음을 제시하였다. 이들 데이타는 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)이 더 높은 용량에서도 섬유보호성 화합물로서의 그것의 잠재력을 보유함을 제시한다.
그에 반해서, MMI-0200(YARAAARQARAKALNRQLGVA; 서열식별번호: 19)을 이용한 블레오마이신 부상 마우스의 처리는 시험된 용량에서 폐 내 콜라겐 침착을 감소시키지 않았으며 오히려 증가시켰다. 그러나 이러한 결과는 모든 MK2 활성이 제거된 MK2 녹아웃 마우스 및 MK2 -/- 마우스 배아 섬유아세포(MEFs)가 관여되며, 악화된 섬유증 표현형을 나타낸 이전의 연구와 일치한다(Liu 등, Am J Respir Cell Mol Biol, 37: 507-517, 2007).
이론에 제한되지 않고, 이들 결과는 (1) 기재된 발명의 MK2 저해성 펩타이드가 특정한 그룹의 키나제에 대해 저해 활성 스펙트럼을 나타낼 수 있으며; (2) MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 및 MMI-0200(YARAAARQARAKALNRQLGVA; 서열식별번호: 19)이 MK2 및 다른 키나제를 차별적으로 저해할 수 있고, 이는 적용되는 용량에 따라 이러한 저해 활성 스펙트럼에 기여하며; (3) 근섬유아세포 형성 및/또는 이동도 활성 손상이라기보다는 섬유증의 치유상의 일부일 수 있고; (4) 따라서 그러한 공정이 일어나기 위해 어떤 MK2 활성 수준이 필요함(Liu 등, Am J Respir Cell Mol Biol, 37: 507-517, 2007)을 제시한다.
또한, 기재된 발명의 MK2 저해성 펩타이드는 MK2 다운스트림 표적 HSPB1의 기질 결합 부위로부터 유도되었다. 따라서, 이들은 HSPB1에 대한 MK2의 키나제 활성을 경쟁적으로 저해할 수 있다. 이론에 제한되지 않고, 섬유증에 대한 MMI-0200(YARAAARQARAKALNRQLGVA; 서열식별번호: 19)의 차별적인 효과는 그것의 서열 차이, 그것의 HSPB1 결합 부위에 대한 상동성, 그것의 뚜렷이 다른 표적 단백질 결합 부위에 대한 MK 키나제 활성의 차별적인 저해 또는 이들의 조합에 기인할 수 있다.
실시예 7. MMI -0100( YARAAARQARAKALARQLGVAA ; 서열식별번호: 1)의 투여가 특발성 폐 섬유증 예방 모델에서 전신 T-세포 활성화를 효과적으로 차단함
최근 연구에서는 블레오마이신-유도된 섬유증에서 T 림프구에 대한 핵심 역할을 강조하였다(Wilson, M. 등, The Journal of Experimental Medicine, 207(3): 535-552, 2010). 따라서, MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)으로 처리된 블레오마이신 부상 마우스에서 비장(범) T 세포의 기능적 역할을 조사하기 위해, 자가조직 혼합 림프구 반응(MLR)을 이전에 기재된 바와 같이 수행하였다(Wilkes, D. 등, Journal of Leukocyte Biology, 64(5):578-586, 1998, 본원에 참고로 편입됨). 구체적으로, 검정에서는 C57BL/6 정제된 항원-제시 세포가 C57BL/6 T 림프구에서 증식을 유도하는 능력을 조사하였다.
C57-BL/6 마우스를 0 일째에 블레오마이신 부상을 거쳤다. 7 일째에, 마우스에 50 ㎍/kg/일의 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)을 매일 복강내(IP) 주사 또는 분무기(NEB)에 의해 21 일까지 투여하였다. 비장 T 세포를 단리하고 단독으로 또는 자가 항원 제시 세포(C57-BL/6 마우스로부터의 APC)의 존재 하에 배양하거나 CD3에 대한 항체(α-CD3)로 48 h 동안 자극하였다. 이어서 세포를 16 h 동안 분쇄된 티미딘으로 방사선표지하고 증식 속도에 대해 평가하였다.
도 14에 나타낸 바와 같이, T 세포 단독은 처리와 무관하게 아주 낮은 증식능을 나타내었다. 그러나 T 세포가 자가 항원 제시 세포(즉, C57-BL/6 마우스로부터 단리된 APC)와 공동-배양된 경우, 증식능은 대조군 마우스에 비해 블레오마이신-부상 마우스에 있어서 유의미하게 더 높았다. 흥미롭게도, 항원 제시 세포의 존재 하에 나타난 블레오마이신 처리된 마우스로부터의 T 세포 증식은 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)의 전신 투여에 의해 유의미하게 감소되었으나, 예상대로 흡입 방식에 의해서는 감소되지 않았다. 이들 데이타는 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)에 의한 비장 T 세포 활성화의 억제를 제시하며, 펩타이드 MK2 저해제가 섬유-보호성임을 시사한다.
세포를 다클론성 T 세포 활성제인 α-CD3에 대한 항체로 자극하여 T 세포의 생존력을 또한 확인하였다. α-CD3는 치료군과 무관하게 세포의 강력한 증식을 유도하였다. 다클론성 활성제에 대한 증식 반응은 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 펩타이드 저해제가 비장 T 세포의 기능적 특성에 영향을 주지 않으며, 이러한 특정 용량에서 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)의 투여가 독성이 없음을 제시한다. 또한, 분무된 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)에 대한 비장 T 세포 반응의 부재는 이러한 펩타이드 전달 방식으로는 전신 분포가 거의 일어나지 않음을 제시한다.
실시예 8. 전신 또는 분무된 MMI -0100( YARAAARQARAKALARQLGVAA ; 서열식별번호: 1) 처리가 후-섬유상에 블레오마이신 부상 폐를 보호함
도 10에 도시된 바와 같은 고전적 블레오마이신 모델은 임의의 중재 효능을 시험하기 위해 전-섬유성 단계에 문헌에서 널리 사용되었다. MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)의 분무 및 전신 투여가 모두 블레오마이신-유도된 섬유증으로부터 폐를 유의미하게 보호하였으므로, 블레오마이신 부상 폐의 치료에서 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)의 전신(복강내) 또는 국소(분무) 투여 효과를 후-섬유성 단계에 추가 조사하였고, 약물 중재는 폐가 유의미하게 섬유화되는 시점인 14 일째에 시작되었다(도 15)(Pottier, N. 등, American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 176(11): 1098-1107, 2007, 본원에 참고로 편입됨). 이러한 모델에서 나타난 흉터있는 폐의 구제는 IPF 환자의 폐에 이미 진단 시 흉터가 있다는 점에서 임상적으로 관련이 있다.
보다 구체적으로, C57BL/6 마우스에 약 0.025 U의 블레오마이신(PBS에 용해됨)을 기관내로 전달하여 폐 내 섬유성 장소를 유도하였다. 후-섬유상에 블레오마이신-부상 폐의 치료에서 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)의 효능을 조사하기 위해, PBS(대조군) 또는 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)을 블레오마이신 전달 후 14 일에 시작하여 블레오마이신 전달 후 21 일까지 복강내로 또는 분무화를 통해 매일 마우스에 투여하였다. 블레오마이신 전달 후 28 일째에, MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 또는 대조군(PBS)으로 처리된 블레오마이신 마우스의 폐 조직을 단리하고, 고정하고, 파리핀 중에 포매처리하고, 염색을 위해 섹션화하였다. 마우스를 나트륨 펜타바르비탈 주사(120 mg/kg)로 희생시키고 흉강을 개방하였다. 오른쪽 주기관지를 결찰하고 오른쪽 폐를 제거한다. 기관에 삽관하고, 왼쪽 폐에 4% 포름알데하이드를 21 cm H2O 압력으로 살포하였다. 이어서 조직 블록을 파라핀 중에 포매처리하고 4-mm 섹션을 제조하고, 헤마톡실린 및 에오신(H&E; 병리적 시험을 위해) 또는 메이슨 트리크롬(콜라겐 염색을 위해)으로 염색하였다.
도 16에 나타낸 바와 같이, 약물 투여 방식, 즉 복강내로 전달되는지 폐에 국소로 적용되는지 여부와 무관하게, MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 처리는 중증의 흉터있는 폐를 "구제하였다". 조직학적 평가를 이용하여 폐 구조(헤마톡실린 & 에오신(H&E) 염색, 상부 패널) 및 콜라겐 분포(메이슨 블루 트리크롬 염색, 하부 패널)를 조사하였다. 조직화학 결과는 블레오마이신-부상된 폐에 중증의 흉터가 있는 반면, MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)-처리된 마우스는 더 깨끗한 폐 실질을 가졌음을 나타낸다.
다음으로, 전체 왼쪽 폐로 표준 하이드록시프롤린 검정을 이용해서 콜라겐 침착을 정량적으로 결정하였다. 블레오마이신 부상 후 28 일째의 쥣과의 폐에서 하이드록시프롤린 농도를 분석하여 총 콜라겐(가용성 및 불용성) 침착을 평가하였다. MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA(서열식별번호: 1))을 블레오마이신 부상 후 14 일에 시작해서 50 ㎍/kg/일 용량으로 복강내 주사(IP) 또는 분무기(NEB)에 의해 투여하였다.
도 17에 나타낸 바와 같이, MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 처리는 기준선, 블레오마이신 부상 후 28 일째 및 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 처리 개시에 비해, 콜라겐 침착의 추가 진행을 유의미하게 중지시켰다. 현재의 문헌은 약물 개발에서 효과적인 예방을 나타내지만, IPF 환자는 진단된 경우 기존 섬유증이 있으므로 이것이 중요하다. 이들 결과는 또한 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)이 질환의 추가 진행을 효과적으로 정지시키거나 지연시키고 삶의 질을 개선하는 잠재력을 가지며; MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 펩타이드가 더 높은 용량으로 및/또는 더 긴 치료 기간 동안 사용된다면, 폐 조직 및 생리에서 더욱 큰 개선을 일으키고, 섬유증을 감소시킬 수 있음을 제시한다.
실시예 9. MMI -0100( YARAAARQARAKALARQLGVAA ; 서열식별번호: 1)의 전신 또는 국소 투여가 특발성 폐 섬유증의 블레오마이신 마우스 모델에서 활성화된 MK2 감소와 관련됨
상기에서 논의된 바와 같이, 폐에서 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 및 그것의 기능적 등가물의 주요 표적 중 하나는 이환 폐 내 염증 및 섬유성 반응을 야기하는 MK2 키나제이다. 따라서, 생체내 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)의 효과를 추가 검증하기 위해, 미처리 블레오마이신 부상 마우스뿐만 아니라 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)-처리 마우스에서 활성화된 MK2(포스포-Thr334-MAPKAPK2)의 수준을 조사하였다.
간단히, C57-BL/6 마우스를 0 일째에 블레오마이신 부상을 거쳤다. 14 일째에, 마우스에 50 ㎍/kg의 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)을 매일 복강내(IP) 주사 또는 분무기(NEB)에 의해 블레오마이신 부상 후 28 일까지 투여하였다. 포르말린-고정된 폐 조직 섹션을 포스포-Thr334 MK2에 대해 면역염색하였다. 대조군 염색은 바이오티닐화된 2차 IgG 항체를 이용하였다. 스트렙타비딘-접합된 홀스래디쉬 페록시다제를 기질로서 3,3'-디아미노벤지덴과 함께 사용하였고, 핵을 헤마톡실린으로 대조염색하였다. 미처리 상태로 놔둔 경우 블레오마이신 마우스는 활성화된 MK2 존재(진한 결절)의 가시적인 증가를 가장 구체적으로는 유의미한 콜라겐 침착 영역에서 나타낸 반면, MMI-0100으로 처리된 마우스는 정상 조직과 유사한 활성화된 MK2의 존재를 나타내어, 기도-주변 및 혈관 영역에 분포가 집중되었다.
도 18에 나타낸 바와 같이, 전달 방식, 즉 전신 또는 국소 투여 여부와 무관하게, 대조군 대비 분무된 또는 복강내 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)의 투여는 블레오마이신 마우스 모델에서 감소된 포스포-Thr334-MAPKAPK2 염색(MK2의 활성화된 형태)과 관련되었다.
실시예 10. MMI -0100( YARAAARQARAKALARQLGVAA ; 서열식별번호: 1)이 특발성 폐 섬유증 치료 모델에서 염증성 사이토카인을 하향조절함
MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)이 폐에서 섬유증 형성을 저해할 수 있는 하나의 잠재 기전은 친-염증성 사이토카인의 국소 농도를 감소시킴으로써 단핵구의 동원 및 폐 내 대식구에 의한 비정상적인 세포외 리모델링(예를 들면, 콜라겐 침착 증가, 세포 부착 및 이동 증가, 매트릭스 분해 감소)을 저지하는 것이다. 이러한 가능성을 연구하기 위해, 복강내로 또는 분무화를 통한 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 처리 시 인터루킨-6(IL-6) 및 종양 괴사 인자-알파(TNF-α) 수준 변화를 측정함으로써 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 펩타이드가 친-염증성 사이토카인의 생산을 저해하는 능력을 조사하였다.
인터루킨-6(IL-6)은 그 주요 작용으로 면역글로불린 합성 증대, T 세포 활성화, 및 급성상 단백질 합성의 조절을 포함하는 다작용성 사이토카인이다. 단핵구, 대식구, 내피 세포, 및 섬유아세포를 포함하는 많은 상이한 유형의 세포가 IL-6을 생산하는 것으로 공지되어 있으며, 이들 세포에서 IL-6 유전자의 발현은 다양한 유발제에 의해 조절된다. 인터루킨-1β(IL-1β) 및 종양 괴사 인자(TNF-α)는 IL-6 유전자 발현의 공지된 2 가지 핵심 유발제이다. 다른 유발제에는 단백질 키나제 C의 활성제, 칼슘 이오노포어 A23187, 및 세포내 사이클릭 AMP(cAMP) 수준의 상승을 유도하는 다양한 제제가 포함된다.
종양 괴사 인자(TNF, TNF-α로도 불림)는 전신 염증에 관여되는 사이토카인이며 급성상 반응을 자극하는 사이토카인 그룹의 구성원이다. 연구에서는 TNF-α가 세포 내부의 3 가지 뚜렷이 다른 신호전달 경로, 즉, 1) NF-κB 경로 2) MAPK 경로, 및 3) 사망 신호전달 경로를 통해 IL-6 발현을 유도함을 나타내었다.
도 20에 나타낸 바와 같이, 복강내(BLEO+MMI-0100(IP)) 또는 분무된(BLEO+MMI-0100(NEB)) MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 투여는 특발성 폐 섬유증의 블레오마이신 마우스 모델에서 TNF-α(A, 상부 패널) 및 IL-6(B, 하부 패널) 둘 모두의 혈장 수준을 유의미하게 감소시켰다.
실시예 11. MMI -0100( YARAAARQARAKALARQLGVAA ; 서열식별번호: 1)의 전신 또는 국소 투여가 블레오마이신 -부상으로 인해 유의미하게 흉터가 있는 쥣과 폐에서 근섬유아세포 활성화 축적을 효과적으로 차단함.
특발성 폐 섬유증(IPF)의 특징은 섬유성 병변에서의 근섬유아세포의 축적 및 근섬유아세포 활성화에 대한 마커인 풍부한 알파-평활근 액틴(α-SMA)의 발현이다. 더욱이, 활성화된 근섬유아세포는 부분적으로 폐 실질의 강성 및 폐 기능의 악화에 관여된다.
따라서 블레오마이신-부상 폐 내 α-SMA 발현 수준을 전신으로(복강내 투여를 통해) 또는 국소로(분무화를 통해) MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)이 처리된 블레오마이신-부상 마우스의 폐에서 평가하였다. 도 21에 나타낸 바와 같이, α-SMA 수준은 미처리 블레오마이신-부상 폐 내 α-SMA 수준에 비해 MMI-0100(YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)-처리 폐에서 유의미하게 약화되었다.
실시예 12. 시험관내 TGF - β1 -유도된 근섬유아세포 활성화의 조절에서 MMI -0100 (YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)의 용량 반응 연구
특발성 폐 섬유증 (IPF)의 주요 특질은, 콜라겐, 피브로넥틴 및 매트릭스 메탈로프로테이나제를 포함한 매트릭스 단백질의 풍부한 양을 분비하는 활성화된 근섬유아세포와 함께, 비정형 및 세포자멸적 상피성 세포의 존재이다 (Horowitz, J and Thannickal, V., Treatments in Respiratory Medicine, 5(5):325-42, 2006). 정상적 상처 치유 과정하에서, 임시 매트릭스는 일시적 스캐폴딩으로서 근섬유아세포에 의해 형성된다. 임시 매트릭스의 수축은 후속의 재-상피화 및 최종적 상처 치유를 초래한다. 그러나, 활성화된 근섬유아세포가 세포자멸사에 내성인 경우, 수득한 풍부한 콜라겐 침착은 매트릭스의 안정화로 이어진다 (Tomasek, J. 등, Nature Reviews Molecular Cell Biology, 3(5): 349-63, 2002). 미검사 근섬유아세포 증식, 활성화 및 세포자멸사에 대한 저항성의 최종-결과는 콜라겐 침착 및 따라서 폐 구조의 최종적인 왜곡 때문에 안정화된 매트릭스를 갖는 섬유성 병변을 초래한다 (Yamashita, C. 등, The American Journal of Pathology, 179(4): 1733-45, 2011).
따라서, 섬유아세포가 반흔 형성에서 관여된 주요 세포이기 때문에, 근섬유아세포 활성화에서 MMI-0100 (YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)의 효과는 TGF-β로 치료된 배양된 인간 태아 폐 섬유아세포 (IMR-90 세포)에서 α-평활근 액틴 (α-SMA) 및 피브로넥틴의 단백질 수준 검사에 의해 평가되었다. 도 22 및 23에서 나타낸 바와 같이, MMI-0100 (YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)은 모든 α-평활근 액틴 (α-SMA) (도 22) 및 피브로넥틴 (도 23)의 수준에서 감소에 의해 나타낸 바와 같이, 용량-의존적 방식으로 TGF-β에 의해 유도된 근섬유아세포 활성화를 효과적으로 예방하였다.
그에 반해서, 시험된 용량에서 MMI-0200 (YARAAARQARAKALNRQLGVA; 서열식별번호: 19)는, 근섬유아세포 활성화 마커 α-평활근 액틴 (도 21) 및 피브로넥틴 (도 23)의 단백질 수준에서 무 변화로 나타낸 바와 같이, TGF-β-매개된 근섬유아세포 활성화에 영향을 미치지 않았다. 이론에 의해 제한됨 없이, 이들 결과는 하기를 시사한다: (1) 기재된 발명의 MK2 저해된 펩타이드가 키나제의 특이적 그룹에 대해 저해된 활성의 범위를 발휘할 수 있다는 점; (2) MMI-0100 (서열식별번호: 1) 및 MMI-0200 (서열식별번호: 19)가, 적용된 용량에 의존하여, 저해된 활성의 상기 범위에 기여하는, MK2 및 다른 키나제를 차별적으로 억제시킬 수 있다는 점; (3) α-평활근 액틴을 조절하는 보상성 경로가 있을 수 있다는 점; (4) 근섬유아세포 형성 및/또는 이동이 또한 활성 손상의 것보다는 섬유증의 치유상의 일부일 수 있다는 점; 및 (5) MK2 활성의 특정 수준이, 따라서, 발생하기 위한 공정에 필요하다는 점 (Liu 등, Am J Respir Cell Mol Biol, 37: 507-517, 2007).
또한, 기재된 발명의 MK2 저해된 펩타이드는 MK2 다운스트림 표적 HSPB1의 기질 결합 부위로부터 유도되었다. 따라서, 이들은 HSPB1에 대한 MK2의 키나제 활성을 경쟁적으로 억제시킬 수 있다. 이론에 의해 제한됨 없이, 섬유증에 관한 MMI-0200 (서열식별번호: 19)의 차별적인 효과는 그의 서열 차이, HSPB1 결합 부위에 대한 그의 상동성, 및 상이한 표적 단백질 결합 부위에 대한 MK2 키나제 활성의 그의 차별적인 억제에 기인될 수 있다.
실시예 12. 쥣과 간 섬유증 모델에서의 간 섬유증에 관한, 항바이러스, 제제, 예를 들면, 소포스부비르 ( Sovaldi ®)와 조합으로 MMI -0100 ( YARAAARQARAKALARQLGVAA ; 서열식별번호: 1) 및 MMI -0100의 효능
실험적 간 염증 및 섬유형성을 유도하기 위해 가장 통상적으로 사용된 접근법은 마우스에서 탄소 테트라클로라이드 (CCl4)의 주기적 투여이다 (Liedtke C, 등, Fibrogenesis & Tissue Repair, 2013; 6:19). CCl4 모델은, 염증, 재생, 섬유 형성 및 잠재적으로 섬유증 퇴행을 포함한, 인간 간 섬유증의 중요한 특성을 모두 닯는다 (Liedtke C, 등, Fibrogenesis & Tissue Repair, 2013; 6:19; Heindryckx F, 등, Int. J. Exp. Pathol., 2009; 90: 367-386; Iredale J P, 등, J. Clin. Invest., 1998; 102: 538-549; Kisseleva T, 등, PNAS, 2012; 109: 9448-9453). 대부분의 연구는 이전의 공보의 존재도와 그의 양호한 비교가능성, 탁월한 재현성 및 동물에 대한 중간 정도의 부하 때문에 마우스에서 독성 간 섬유증을 유도하기 위해 CCl4-모델에 여전히 의존한다 (Liedtke C, 등, Fibrogenesis & Tissue Repair, 2013; 6:19).
무 병원체 8-10 주령 암컷 BALB/c 마우스는 Charles River Laboratories (Wilmington, MA)로부터 수득될 수 있다. 마우스는 3개 그룹으로 분할될 수 있다: MMI-0100 (YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 또는 기능성 등가물을 받기 위한 그룹 1; MMI-0100 (YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 또는 기능성 등가물 + 소포스부비르 (Sovaldi®), HCV 증진된 프로테아제 억제제 (ABT-450, AbbVie), 비뉴클레오사이드 NS5B 억제제 (다사부비르, ABT-333, AbbVie), NS5a 억제제 (옴비타스비르, ABT-267, AbbVie), ABT-450 /r (리토나비르를 가진 ABT-450), ABT-267로 보조-제형화된 ABT-450, 소포스부비르로 제형화된 ABT-450, 리바비린, 및 이들의 조합 중 하나를 받기 위한 그룹 2. 인산염 버퍼 염수 (PBS)를 받기 위한 그룹 3 (대조군 그룹). 마우스는 4 내지 6 주 동안 CCl4 (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO) (옥수수 오일에서 희석된 0.5 내지 2 mL/kg 체중)로 2 내지 3회 / 주 복강내로 주사될 수 있다. CCl4 주사 시간에, 그룹 1 마우스는 100 μL PBS내 복강내로 (예를 들면, 3, 30, 100, 300 ng/kg) MMI-0100 또는 기능성 등가물이 투여될 수 있고; 그룹 2 마우스는 100 μL PBS내 복강내로 (예를 들면, 3, 30, 100, 300 ng/kg) MMI-0100 또는 기능성 등가물 + 항바이러스제가 투여될 수 있고; 그리고 그룹 3 마우스는 복강내로100 μL PBS가 투여될 수 있다. 샘플은 연구의 기간 내내 수집될 수 있다 (예를 들면, 혈액 샘플은 각 복강내 주사 바로 전에 꼬리 정맥으로부터 수집될 수 있다). 연구의 마지막에, 마우스는 마취될 수 있고 혈액 및 간 조직 샘플은 간 섬유증에 관해 MMI-0100 또는 기능성 등가물 및 MMI-0100 또는 기능성 등가물 + 항바이러스제의 효과를 결정하기 위해 희생에 앞서 수집될 수 있다.
예를 들어, 간 기능은 제조자의 지침 (예를 들면, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO)에 따라 상업적으로 이용가능한 키트를 이용하여 알라닌 아미노기전달효소 (ALT), 아스파르테이트 아미노기전달효소 (AST), 감마-글루타밀 전달효소 (GGT) 및 알부민의 혈청 수준의 측정에 의해 결정될 수 있다.
간 섬유증의 수준은 간 조직에서, 예를 들어, 하이드록시프롤린 함유량, 조직학 및 면역조직화학, 및 전섬유성 및 염증성 바이오마커의 mRNA 발현에 의해 평가될 수 있다.
간 조직 샘플의 하이드록시프롤린의 함유량은 하기 방식으로 결정될 수 있다. 100 mg의 간 샘플은 110℃에서 24시간 동안 6 M HCl에서 가수분해될 수 있다. 다음으로, 샘플은 48℃에서 5분 동안 2,000 rpm에서 원심분리된다. 2 mL의 상청액은 수집되고 pH 7-8까지 50 mL의 1% 페놀프탈레인 및 8 N KOH와 혼합된다. 5 mL 샘플은 하이드록시프롤린 함유량을 결정하기 위해 560 nM에서 분광측정기 처리될 수 있다.
조직학 및 면역조직화학은 아래와 같이 수행될 수 있다. 간 조직은 10% 중성 완충된 포름알데하이드에서 고정될 수 있고 파라핀에 포매될 수 있다. 파라핀 섹션은 콜라겐 침착을 조사하기 위해 메이슨 트리크롬 (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO) 및 과요오드산-시프 (PAS) 염색 (Millipore, Billerica, MA) 으로 염색될 수 있다. α-평활근 액틴 (α-SMA) 및 콜라겐 단백질에 대하여 특이적 염색은 항-α-SMA 및 항-콜라겐 I 및 III 항체를 이용하여 수행될 수 있다 (R&D Systems, Minneapolis, MN; EMD Millipore, Billerica, MA; and abcam, Cambridge, MA respectively). X100-배율의 현미경적 이미지는 메이슨 트리크롬, 콜라겐 1, 콜라겐 III 및 α-SMA로 염색된 간 섹션에 대하여 획득될 수 있다. 이미지는 3개의 채널 (적색, 녹색 및 청색)에 관해 픽셀 당 24-비트로 인코딩될 수 있고 메이슨 트리크롬, 콜라겐 1, 콜라겐 III 및 α-SMA에 의해 드러난 섬유성 변형의 백분율의 정량적 평가는 이미지상에서 수행될 수 있다. 착색된 이미지는 메이슨 트리크롬, 콜라겐 1, 콜라겐 III 및 α-SMA에 의해 염색된 구역만을 보여주는 맵을 생산하기 위해 ImageJ (Wyne Rasband, National Institutes of Health, Bethesda, MD) 및 Matlab (The MathWorks Inc., Natick, MA)를 이용하여 가공될 수 있다. 맵은 간의 ECM에서 침착된 섬유성 구성요소(들)에 상응하는 염색된 구역으로서 정의될 수 있다. 섬유증의 바이오마커 지수 (BIF)는 Salazar-Montes, 등에 의해 기재된 바와 같이 전체의 이미지에 대한 바이오마커의 (예를 들면, 메이슨 트리크롬, 콜라겐 1, 콜라겐 III 및 α-SMA) 맵의 백분율로서 계산될 수 있다 (European Journal of Pharmacology, 2008; 595(1-3): 69-77) and Salgado, 등 (Molecular Therapy, 2000; 2: 545-551).
MCP-1, 콜라겐 1a1, 콜라겐 3a1, TGFβ, Fibronecin-1, α-SMA 및 결합 조직 성장 인자-1 (CTGF-1)을 포함한, 전섬유성 및 염증성 바이오마커의 mRNA 발현은 제조자의 지침에 따라 Luminex® (Life Technologies, Carlsbad, CA) 검정에 의해 평가될 수 있다. 상대적 발현은 하이포잔틴 포스포르보실전달효소 (HPRT)로 정규화될 수 있다.
데이터는 평균 ± 평균의 표준 오차 (SEM)로서 표현될 수 있다. 통계적인 분석은 컴퓨터 소프트웨어 예컨대 GraphPad Prism® (GraphPad Software, Inc., San Diego, CA)를 이용하여 수행될 수 있다. 그룹 사이의 치료 차이는 쌍으로 되지 않은 t-검사 및 ANOVA에 의해 분석될 수 있다.
실시예 13. 쥣과 신장 섬유증 모델에서의 신장 섬유증에 관한 MMI -0100 (YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)의 효능
신장 섬유증의 점점 더 사용된 및 대중적인 동물 모델은 완벽한 편측성 요관 폐색 (UUO) (Cho M H, Korean J. Pediatr. 2010; 53(7): 735-740)이다. UUO 절차는, 가속화된 방식으로, 요세관사이질 섬유증으로 이어지는 인간 폐쇄성 신병증: 세포성 침윤, 관형 증식 및 세포자멸사, 상피성-간엽 전이 (EMT), (미오)섬유아세포 축적, 증가된 세포외 매트릭스 (ECM) 침착 및 관형 위축증의 상이한 단계에서 모방한다는 이점을 갖는다 (Bascands J-L 및 Schanstra J P, Kidney Int. 2005; 68(3): 925-937). 이들 병리적 특징은 빠르게 (모두 UUO 절차 이후 대략 1 주 이내) 보이고 하나의 실험에서 또 다른 실험으로 매우 재생가능하다 (Bascands J-L 및 Schanstra J P, Kidney Int. 2005; 68(3): 925-937).
무 병원체 7-8 주령 숫컷 CD-1 마우스는 Charles River Laboratories (Wilmington, MA)로부터 수득될 수 있다. 마우스는 3개 그룹으로 분할될 수 있다: MMI-0100 (YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 또는 기능성 등가물을 받기 위한 그룹 1; 인산염 버퍼 염수 (PBS)를 받기 위한 그룹 2 (대조군 그룹); 모의 수술 (즉, 결찰 없이)을 경험하기 위한 및 PBS를 받기 위한 그룹 3. UUO는 Yamashita 등에 의해 기재된 바와 같이 수행될 수 있다 (Journal of the American Society of Nephrology 2004; 15(1): 91-101). 간단히, 펜토바르비탈의 복강내 주사 (50 mg/kg 체중)에 의한 일반적인 마취의 유도 이후, 복강은 정중선 절개를 통해 노출될 수 있고 우측 요관은 4-0 실크로 3개의 지점에서 결찰될 수 있다. 일 0 내지 5로부터, 그룹 1 마우스는 100 μL PBS내 복강내로 (예를 들면, 3, 30, 100, 300 ng/kg) MMI-0100 또는 기능성 등가물이 투여될 수 있다. 그룹 2 및 그룹 3 마우스는 복강내로 100 μL PBS가 투여될 수 있다. 샘플은 연구의 기간 내내 수집될 수 있다 (예를 들면, 혈액 샘플은 각 복강내 주사 바로 전에 꼬리 정맥으로부터 수집될 수 있다). 일 5에서, 마우스는 마취될 수 있고 혈액 및 신장 조직 샘플은 신장 섬유증에 관해 MMI-0100 또는 기능성 등가물의 효과를 결정하기 위해 희생에 앞서 수집될 수 있다. UUO는 골반 및 근위 요관의 팽창 및 원위 요관의 붕괴의 관찰에 의해 확인될 수 있다. 결찰 없이 모의-작동된 신장은 대조군으로서 사용될 수 있다.
연구 종료점은, 예를 들어, 하기를 포함할 수 있다: 체중 및 신장 중량; 피크로사이리우스 레드 염색 (Polysciences, Inc., catalog no. 24901-250, Warrington, PA)의 조직학적 정량적 이미지 분석 (예를 들면, 신장 피질 구역의 60-70%의 샘플링을 가능하게 하기 위해 200x로 광학 현미경검사를 이용한 맹검 방식으로 수득된 및 평가된 10개의 이미지/깊이/신장)을 통해 평가된 및 폐쇄 신장으로부터, 3개의 해부상으로 상이한 (예를 들면, 200-250 um 분리) 조직 섹션, 또는 깊이를 거쳐 평균 양성 염색으로서 표현된 복합체 콜라겐 용적 분율 (CVF (이미지화된 % 총 면적)) 스코어에 의해 정량화된 폐쇄 신장에서의 섬유증; 생화학적 분석에 의해 평가된 바와 같이 냉동된 신장 피질 조직 생검의 하이드록시프롤린 함유량; 및 하이포잔틴 포스포르보실전달효소 (HPRT)로 정규화된 상대적 발현을 이용한 제조자의 지침에 따른 Luminex® (Life Technologies, Carlsbad, CA) 검정에 의해 평가된 전섬유성 및 염증성 바이오마커 예컨대 MCP-1, 콜라겐 1a1, 콜라겐 3a1, TGF-β, 피브로넥틴-1, α-SMA 및 결합 조직 성장 인자-1 (CTGF-1)의 mRNA 발현.
데이터는 평균 + 평균의 표준 오차 (SEM)로서 표현될 수 있다. 통계적인 분석은 컴퓨터 소프트웨어 예컨대 GraphPad Prism® (GraphPad Software, Inc., San Diego, CA)를 이용하여 수행될 수 있다. 그룹 사이에서 치료 차이는 쌍으로 되지 않은 t-검사 및 ANOVA에 의해 분석될 수 있다.
실시예 14. 자발적으로 고혈압 랫트 ( SHRs )에서의 혈관 섬유증에 관한 MMI -0100 (YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1)의 효능
자발적으로 고혈압 랫트 (SHRs)는 혈관 섬유증을 연구하기 위해 통상적으로 사용된다 (Gao D 등, PPAR Res. 2012; 2012: 856426). 상기 연구를 위하여, 8-10 주령 숫컷 SHR 및 주령-매칭된 숫컷 Wistar Kyoto (WKY) 랫트는 Charles River Laboratories (Wilmington, MA)로부터 수득될 수 있다. SHRs는 MMI-0100 (YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 또는 기능성 등가물을 받을 수 있고 (실험 그룹 1); WKY 랫트 (대조군 그룹 1)은 MMI-0100 (YARAAARQARAKALARQLGVAA; 서열식별번호: 1) 또는 기능성 등가물을 받을 수 있고; 그리고 SHR 랫트는 비히클 (PBS)만을 받을 수 있다 (대조군 그룹 2). 실험 그룹 1 및 대조군 그룹 1 랫트는 100 μL PBS내 복강내로 (예를 들면, 3, 30, 100, 300 ng/kg) MMI-0100 또는 기능성 등가물이 투여될 수 있고; 대조군 그룹 2 랫트는 비히클만을 받을 수 있다. 샘플은 연구의 기간 내내 수집될 수 있다 (예를 들면, 혈액 샘플은 각 복강내 주사 바로 전에 꼬리 정맥으로부터 수집될 수 있다). 연구의 마지막에, 랫트는 마취될 수 있고 혈액 및 혈관 조직 샘플은 혈관 섬유증에 관해 MMI-0100 또는 기능성 등가물의 효과를 결정하기 위해 희생에 앞서 수집될 수 있다.
예를 들어, PPARγ MCP-1, 콜라겐 1a1, 콜라겐 3a1, TGFβ, 피브로네신-1, α-SMA 및 결합 조직 성장 인자-1 (CTGF-1)을 포함한, 전섬유성 및 염증성 바이오마커의 mRNA 발현은 제조자의 지침에 따라 Luminex® (Life Technologies, Carlsbad, CA) 검정에 의해 평가될 수 있다. 상대적 발현은 글리세르알데하이드-3-포스페이트 탈수소효소 (GAPDH)로 정규화될 수 있다.
CTGF 및 TGF-β를 포함한 전섬유성 바이오마커의 단백질 발현은, 예를 들어, 웨스턴 블랏에 의해 평가될 수 있다. 간단히, 단백질 샘플 (20 ug)은 10% SDS-PAGE에서 분할될 수 있고, 반건조 시스템 (Bio-Rad, Hercules, CA)에서 폴리비닐리덴 디플루오라이드 막에 이동될 수 있고 CTGF (1:500) (Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA), TGF-β (1:500) (Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA) 및 β-액틴 (1:2000) (Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA)에 대한 항체로 인큐베이션될 수 있다. 단백질은 화학발광 (Pierce Corp., Rockford, IL)에 의해 시각화될 수 있고 Gel Doc 2000 시스템 (Bio-Rad)을 이용하여 정량화될 수 있다.
PARAγ 및 콜라겐 유형 III (Col III)을 포함한 전섬유성 바이오마커의 단백질 발현은, 예를 들어, 면역조직화학에 의해 평가될 수 있다. 간단히, 파라핀-포매된 랫트 흉부 대동맥 섹션은 4℃에서 밤새 PPARγ (1:300) (Upstate Inc., Chicago, IL) 및 Col III (1:250) (Upstate Inc., Chicago, IL)에 대해 1차 항체로 인큐베이션될 수 있고 그 다음 37℃에서 1시간 동안 IgG (Zymed USA) 2차 항체를 바이오티닐화 및 친화도-정제시켰다. 스트렙타비딘-효소 콘주게이트는 20분 동안 순차적으로 부가될 수 있고 샘플은 기질 3',3'-디아미노벤지딘 (DAB) (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO)으로 인큐베이션될 수 있고 그 다음 헤마톡실린 대조염색한다 (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO). 정량적 분석은 그레이 스케일 평가에 의해 Qwin 550 정량적 이미지 분석 시스템 (Leica, Germany)을 이용하여 수행될 수 있다. 음성 대조군은 1차 항체로 인큐베이션되지 않은 파라핀-포매된 섹션을 포함할 수 있다.
데이터는 평균 + 평균의 표준 오차 (SEM)로서 표현될 수 있다. 통계적인 분석은 컴퓨터 소프트웨어 예컨대 GraphPad Prism® (GraphPad Software, Inc., San Diego, CA)를 이용하여 수행될 수 있다. 그룹 사이에서 치료 차이는 쌍으로 되지 않은 t-검사 및 ANOVA에 의해 분석될 수 있다.
기재된 발명이 이들의 특정한 구현예를 참조하여 기재되었으나, 당해분야의 숙련가에게는 본 발명의 진정한 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 다양한 변화가 제조되고 동등물로 치환될 수 있음이 이해되어야 한다. 또한, 기재된 발명의 목적 사상 및 범위에 대해 많은 개질이 특정한 상황, 물질, 물질 조성, 공정, 공정 단계 또는 단계들을 채택하여 수행될 수 있다. 이러한 모든 개질은 본원에 첨부된 청구범위의 범위 내인 것으로 의도된다.
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Claims (35)

  1. 간 조직, 신장 조직 또는 혈관 조직에서 섬유증의 진행을 감소시키는 방법으로서, 상기 방법은,
    아미노산 서열 WLRRIKAWLRRIKA (서열식별번호: 12), WLRRIKA (서열식별번호: 13), YGRKKRRQRRR (서열식별번호: 14), WLRRIKAWLRRI (서열식별번호: 15), FAKLAARLYR (서열식별번호: 16), KAFAKLAARLYR (서열식별번호: 17) 및 HRRIKAWLKKI (서열식별번호: 18)의 폴리펩타이드로 이루어진 군으로부터 선택된 세포 침투 펩타이드 (CPP)인 제1 폴리펩타이드와, 아미노산 서열 KALARQLAVA (서열식별번호: 8), KALARQLGVA (서열식별번호: 9) 및 KALARQLGVAA (서열식별번호: 10)의 폴리펩타이드로 이루어진 군으로부터 선택된 치료 도메인 (TD)인 제2 폴리펩타이드 사이에서 융합으로 제조되는 치료량의 상기 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVAA (서열식별번호: 1)의 폴리펩타이드 또는 이의 기능성 동등물, 및 이의 약제학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 약제학적 조성물을 상기 진행의 감소가 필요한 대상체에 투여하는 단계를 포함하고,
    상기 섬유증의 진행은 간 조직, 신장 조직 또는 혈관 조직에서 하나 이상의 이상 섬유아세포 증식 및 세포외 매트릭스 침착 생산 재생을 특징으로 하고,
    여기서 상기 폴리펩타이드의 상기 치료량은 상기 섬유증의 진행 감소, 상기 조직의 재생 치료, 또는 이들의 조합에 유효하다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 조직 섬유증이 추가로 상기 조직내 염증을 특징으로 하는, 방법.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 염증이 급성 또는 만성 염증인, 방법.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 염증이 종양 괴사 인자-알파 (TNF-α), 인터루킨-6 (IL-6), 및 인터루킨-1β (IL-1β)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 사이토카인에 의해 매개되는, 방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 폐 조직에 있어서 상기 이상 섬유모세포 증식 및 세포외 기질 침착이 정상인 건강한 대조 대상체의 상기 폐 조직에 있어서 미토겐-활성화된 단백질 키나아제-활성화된 단백질 키나아제 2 (MK2)의 상기 활성과 비교하여 상기 조직에 있어서 미토겐-활성화된 단백질 키나아제-활성화된 단백질 키나아제 2 (MK2)의 이상 활성을 특징으로 하는, 방법.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 투여의 단계가 경구로, 기관내, 비경구, 정맥내, 또는 복막내 발생하는, 방법.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 추가로 적어도 하나의 부가적 치료제를 포함하는, 방법.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 부가적 치료제가 항-감염제인, 방법.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 항-감염제가 항바이러스제인, 방법.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 항바이러스제가 하나 이상의 하기인, 방법: 소포스부비르 (Sovaldi®), HCV 증진된 프로테아제 억제제 (ABT-450, AbbVie), 비뉴클레오사이드 NS5B 억제제 (다사부비르, ABT-333, AbbVie), NS5a 억제제 (옴비타스비르, ABT-267, AbbVie), ABT-450 /r (리토나비르를 가진 ABT-450), ABT-267로 보조-제형화된 ABT-450, 소포스부비르로 제형화된 ABT-450, 및 리바비린.
  11. 청구항 7에 있어서, 상기 부가적 치료제가 프레드니손, 부데소니드, 모메타손 푸로에이트, 플루티카손 프로피오네이트, 플루티카손 푸로에이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 글루코코르티코이드인, 방법.
  12. 청구항 7에 있어서, 상기 부가적 치료제가 진통제인, 방법.
  13. 제 7 항에 있어서, 상기 부가적 치료제가 하기로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법: 정제된 소 유형 V 콜라겐, IL-13 수용체 길항제, 단백질 티로신 키나아제 억제제, 내피 수용체 길항제, 이중 엔도텔린 수용체 길항제, 프로스타사이클린 유사체, 항-CTGF 모노클로날 항체, 엔도텔린 수용체 길항제 (A-선택성), AB0024, 리실 옥시다아제-유사 2(LOXL2) 항체, c-Jun N-말단 키나아제 (JNK) 억제제, 피르페니돈, IFN-γ1b, 3개 모두의 TGF-β 아이소형에 대한 IgG4 인간 항체, TGF-β 활성화 억제제, 재조합 인간 펜트락신-2 단백질 (rhPTX-2), 이특이적 IL-4/IL-13 항체, 인테그린 ανβ6을 표적하는 항체, N-아세틸시스테인, 실데나필, 종양 괴사 인자(TNF) 길항제(에타너셉트), 및 이들의 조합.
  14. 청구항 1에 있어서, 상기 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA (서열식별번호: 1)의 상기 기능적 등가물이 아미노산 서열 FAKLAARLYRKALARQLGVAA (서열식별번호: 3)의 것인, 방법.
  15. 청구항 1에 있어서, 상기 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA (서열식별번호: 1)의 상기 기능적 등가물이 아미노산 서열 KAFAKLAARLYRKALARQLGVAA (서열식별번호: 4)의 것인, 방법.
  16. 청구항 1에 있어서, 상기 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA (서열식별번호: 1)의 상기 기능적 등가물이 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLAVA (서열식별번호: 5)의 것인, 방법.
  17. 청구항 1에 있어서, 상기 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA (서열식별번호: 1)의 상기 기능적 등가물이 아미노산 서열 YARAAARQARAKALARQLGVA (서열식별번호: 6)의 것인, 방법.
  18. 청구항 1에 있어서, 상기 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA (서열식별번호: 1)의 상기 기능적 등가물이 아미노산 서열 HRRIKAWLKKIKALARQLGVAA (서열식별번호: 7)의 것인, 방법.
  19. 청구항 1에 있어서, 상기 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA (서열식별번호: 1)의 상기 기능성 등가물이 아미노산 서열 YARAAARQARAKALNRQLAVAA (서열식별번호: 26)인, 방법.
  20. 청구항 1에 있어서, 상기 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA (서열식별번호: 1)의 상기 기능성 등가물이 아미노산 서열 YARAAARQARAKALNRQLAVA (서열식별번호: 27)인, 방법.
  21. 청구항 1에 있어서, 상기 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA (서열식별번호: 1)의 상기 기능적 등가물의 치료 도메인 (TD)이, 치료 도메인 (TD)인, 서열이 아미노산 서열 KALARQLGVAA (서열식별번호: 2)과 실질적 동일한 폴리펩타이드인 제2 폴리펩타이드에 작동가능하게 연결된 세포 침투 펩타이드 (CPP)인 제1 폴리펩타이드의 융합으로 제조되는, 방법.
  22. 청구항 21에 있어서, 상기 제2 폴리펩타이드가 아미노산 서열 KALARQLAVA (서열식별번호: 8)의 폴리펩타이드인, 방법.
  23. 청구항 21에 있어서, 상기 제2 폴리펩타이드가 아미노산 서열 KALARQLGVA (서열식별번호: 9)의 폴리펩타이드인, 방법.
  24. 청구항 21에 있어서, 상기 제2 폴리펩타이드가 아미노산 서열 KALARQLGVAA (서열식별번호: 10)의 폴리펩타이드인, 방법.
  25. 청구항 21에 있어서, 제2 폴리펩타이드가 아미노산 서열 KALNRQLAVAA (서열식별번호: 28)의 폴리펩타이드인, 방법.
  26. 청구항 21에 있어서, 제2 폴리펩타이드가 아미노산 서열 KALNRQLAVA (서열식별번호: 29)의 폴리펩타이드인, 방법.
  27. 청구항 1에 있어서, 상기 폴리펩타이드 YARAAARQARAKALARQLGVAA (서열식별번호: 1)의 상기 기능적 등가물이 제2 폴리펩타이드에 작동가능하게 연결된 제1 폴리펩타이드를 포함한 융합 단백질인 방법으로, 상기 제1 폴리펩타이드가 아미노산 서열 WLRRIKAWLRRIKA (서열식별번호: 12), WLRRIKA (서열식별번호: 13), YGRKKRRQRRR (서열식별번호: 14), WLRRIKAWLRRI (서열식별번호: 15), FAKLAARLYR (서열식별번호: 16), KAFAKLAARLYR (서열식별번호: 17) 및 HRRIKAWLKKI (서열식별번호: 18)의 폴리펩타이드로 이루어진 군으로부터 선택된 YARAAARQARA (서열식별번호: 11)과 기능적으로 동등물인 세포 침투 펩타이드이고, 상기 제2 폴리펩타이드가 아미노산 서열 KALARQLGVAA (서열식별번호: 2)의 것인, 방법.
  28. 청구항 23에 있어서, 상기 제1 폴리펩타이드가 아미노산 서열 WLRRIKAWLRRIKA (서열식별번호: 12)의 폴리펩타이드인, 방법.
  29. 청구항 23에 있어서, 상기 제1 폴리펩타이드가 아미노산 서열 WLRRIKA (서열식별번호: 13)의 폴리펩타이드인, 방법.
  30. 청구항 23에 있어서, 상기 제1 폴리펩타이드가 아미노산 서열 YGRKKRRQRRR (서열식별번호: 14)의 폴리펩타이드인, 방법.
  31. 청구항 23에 있어서, 상기 제1 폴리펩타이드가 아미노산 서열 WLRRIKAWLRRI (서열식별번호: 15)의 폴리펩타이드인, 방법.
  32. 청구항 23에 있어서, 상기 제1 폴리펩타이드가 아미노산 서열 FAKLAARLYR (서열식별번호: 16)의 폴리펩타이드인, 방법.
  33. 청구항 23에 있어서, 상기 제1 폴리펩타이드가 아미노산 서열 KAFAKLAARLYR (서열식별번호: 17)의 폴리펩타이드인, 방법.
  34. 청구항 23에 있어서, 상기 제1 폴리펩타이드가 아미노산 서열 HRRIKAWLKKI (서열식별번호: 18)의 폴리펩타이드인, 방법.
  35. 청구항 1에 있어서, 상기 담체가 제어된 방출 담체, 지연된 방출 담체, 지속된 방출 담체, 및 장기 방출 담체로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
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