혈관신생 질환 치료용 조성물 및 방법 document_id A220623050650

재난적인 시력 상실을 유발하는 대다수의 질환은 안구 혈관신생의 결과로서 발병한다. 예를 들어, 연령관련황반변성(ARMD)은 65세 이상의 1200만 내지 1500만명의 미국인이 앓고 있고, 이 중 10 내지 15%에 대해서는 맥락막(망막하부) 혈관신생의 직접적인 결과로서 시력 상실을 유발한다. 65세 이하의 미국인에 대한 시력 상실의 주된 원인은 당뇨병이다. 미국에는 1600만명의 당뇨병 환자가 있고, 해마다 4만명이 종종 망막 혈관신생의 결과로서 이 질환의 안구 합병증을 앓고 있다. 레이저 광응고는 고위험 당뇨환자의 서브그룹 중에서 심각한 시력 상실을 예방하는데 효과적인 치료법이었지만, 총 10년간 망막병증의 발생수는 거의 변화가 없는 실정이다. ARMD로 인한 맥락막 혈관신생 환자 또는 안구 히스토플라스마증과 같은 염증성 안구 질환 환자의 경우에는 소수를 제외하고는 광응고가 시력 상실의 예방에 비효과적이었다. 최근 개발된 비파괴적 광선역학요법이 종래 치료불가능했던 맥락막 혈관신생 환자의 개체별 상실을 일시적으로 감소시킨다는 가능성이 있었지만, 3 내지 4개월마다 처치된 환자의 61.4%만이 위약 처리된 그룹의 45.9%에 비해 시력이 개선되거나 안정되었다. ARMD 및 당뇨성 망막병증은 선진 국가에서 시력 상실의 주된 원인이며, 비정상적인 망막 혈관신생의 결과로서 일어난다. 망막은 명확하게 구분되는 신경세포, 아교세포 및 혈관 요소의 층으로 구성되어 있는 바, 혈관 증식 또는 부종에서 관찰되는 바와 같은 비교적 적은 장애도 시력 기능의 유의적인 상실을 유도할 수 있다. 또한, 색소 망막염(RP)과 같은 유전성 망막 변성은 혈관 이상, 예컨대 세동맥 협소화 및 혈관 위축과도 연관되어 있다. 혈관형성을 촉진 및 억제하는 인자를 동정하는 기술에는 유의적인 진보가 이루어져 있지만, 현재 특정하게 안구 혈관 질환을 치료하는데 이용할 수 있는 치료법은 없다. 망막의 유전적 변성은 3500명 중 1명 정도이고, 진행성 야맹증, 시야 상실, 시신경 위축, 세동맥 약화, 혈관 투과성 변경 및 종종 완전 실명으로 발전하는 중추성 시력 상실을 특징으로 나타낸다(Heckenlively, J.R., editor, 1988; Retinitis Pigmentosa, Philadelphia: JB Lippincott Co.). 이러한 질환들의 분자 유전자적 분석은 비교적 적은 백분율의 공지된 환자에서만 보고된 110개의 상이한 유전자들에서의 돌연변이를 동정했다(Humphries et al., 1992, Science 256: 804-808; Farrar et al. 2002, EMBO J.21: 857-864). 이러한 돌연변이 중 대부분은 로돕신, cGMP 포스포디에스터라제, rds 페리페린 및 RPE65를 비롯한 광변환 기구의 효소적 및 구조적 성분과 관련이 있다. 이러한 관찰에도 불구하고, 상기 망막 변성 질환의 진행을 지연 또는 반전시키는 효과적인 치료법은 아직까지 전무하다. 유전자 요법에서의 최근 진보는 야생형 전이유전자가 특정 돌연변이를 보유한 동물의 광수용체 또는 망막색소상피(RPE)로 전달될 때 마우스에서의 rds(Ali et al., 2000, Nat. Genet. 25: 306-310) 및 rd(Takahashi et al. 1999, J.Virol. 73: 7812-7816) 표현형과 개에서의 RPE65 표현형(Acland et al. 2001, Nat.Genet. 28: 92-95)을 성공적으로 반전시켰다. 혈관형성은 새로운 혈관이 형성되는 과정이다. 모세관은 특정 화학적 시그널에 대한 반응으로 기존 혈관에서부터 발생하고, 결국 유기체에 의해 요구되는 정도의 크기로 성장한다. 먼저, 혈관 안에 있는 내피 세포가 기존 혈관에 직교 방향으로 분열하여 딱딱한 싹을 형성한다. 그 다음, 인접 내피 세포가 큰 공포(空胞)를 형성하고, 이 공포가 스스로 말단끼리 이어지고 병합하여 새로운 모세혈관의 내강이 형성되도록(관 형성) 세포가 재배열한다. 혈관형성은 상처에 대한 반응과 같은 다양한 상태에 의하여 자극되고, 포유동물과 같은 척추동물 유기체에서는 사실상 모든 조직의 성장을 동반한다. 또한, 혈관형성은 특정 암과 같은 특정 질환 상태에 역할을 하기도 한다. 예를 들어, 종양의 성장은 성장하는 종양 조직에 산소와 양분을 제공하기 위하여 혈관의 성장을 필요로 한다. 또한, 안구 혈관신생은 재난적인 시각 상실을 유도하는 대다수의 안구 질환에 관여한다. 혈관형성은 혈관형성 과정을 자극하는 화학적 시그널을 방해함으로써 정지되거나 억제될 수 있다. 예를 들어, 혈관형성내피세포는 혈관을 둘러싼 바닥판을 분해하여 새로운 모세혈관의 경로를 분명히 하는 프로테아제를 생산한다. 이러한 프로테아제의 억제 또는 이의 형성 억제는 신생 혈관이 형성되지 못하게 할 수 있다. 이와 마찬가지로, 상기 내피세포는 화학적 시그널에 대한 반응으로 증식하기도 한다. 특히 중요한 증식 시그널에는 혈관내피성장인자(VEGF) 및 섬유아세포성장인자(FGF) 계의 단백질이 있다. VEGF는 특정 종양의 혈관신생에 관여한다는 것이 밝혀져 있다. 이러한 증식 시그널링 과정의 방해도 역시 혈관형성을 억제할 수 있다. 혈관형성에는 몇가지 인자가 관여한다. 산성 및 염기성 섬유아세포 성장인자 분자는 내피세포 및 다른 세포 유형의 유사분열물질이다. 혈관내피세포에 고도 선택적인 유사분열물질은 VEGF이다. 정상 성인에서 혈관형성은 엄격히 조절되고, 상처 치유, 임신 및 자궁 주기에만 나타난다. 혈관형성은 염기성 및 산성 섬유아세포 성장인자(FGF), VEGF, 안지오제닌, 형질전환성장인자(TGF), 종양괴사인자-α(TNF-α) 및 혈소판유도성장인자(PDGF)와 같은 특정 혈관형성 분자에 의해 개시된다. 혈관형성은 억제성 분자, 예컨대 인터페론-α, 트롬보스폰딘-1, 안지오스타틴 및 엔도스타틴 등에 의해 억제될 수 있다. 이러한 자연 발생의 자극인자와 억제인자의 균형이 보통은 무활동인 모세혈관의 혈관구조를 조절한다. 이러한 균형이 특정 질환 상태에서처럼 깨지면 모세혈관 내피세포는 증식하고 이동하여 결국 분화가 유도된다. 혈관형성은 암 및 안구 혈관신생을 비롯한 다양한 질환에서 중추 역할을 한다. 다양한 종양의 지속적인 성장과 전이도 역시 종양 유래 혈관형성 인자에 대한 반응으로 신생 숙주 혈관이 종양으로 성장하는지의 여부에 좌우되는 것으로 밝혀져 있다. 다양한 자극에 대한 반응으로 나타나는 신생 혈관의 증식은 대다수의 안구 질환과 실명의 주된 결과, 예컨대 증식당뇨망막병증, ARMD, 홍조성 녹내장(rubeotic glaucoma), 사이질각막염 및 미숙아 망막병증 등으로 나타난다. 이러한 질환에서, 조직 손상은 모세혈관 증식을 초래하는 혈관형성 인자의 방출을 자극할 수 있다. VEGF는 홍채 혈관신생과 혈관신생 망막병증에서 주된 역할을 한다. 안내 VEGF 농도와 허혈성 망막병증 안구혈관신생 간에 상관성을 분명하게 보여주는 보고가 있지만, FGF도 특정 역할을 하는 것으로 추정된다. 염기성 및 산성 FGF는 검출가능한 농도가 혈관신생과 일정한 상관성은 없지만, 정상 성인의 망막에 존재하는 것으로 알려져 있다. 이것은 주로 FGF가 세포외 기질의 하전된 성분에 매우 강하게 결합해 있고 안내액의 표준 분석을 통해 검출될 수 있는 자유 확산성 형태로는 손쉽게 수득할 수 없다는 사실 때문일 수 있다. 혈관형성 반응의 최종 공통 경로는 증식성 혈관내피세포와 세포외 기질 사이의 인테그린 매개 정보 교환을 수반한다. 인테그린이라고 불리는 이러한 부류의 부착 수용체는 모든 세포에서 α 및 β 서브유닛을 보유한 이종이량체로서 발현된다. 이러한 인테그린 중 하나인 αvβ3은 이 계열 중 가장 혼잡한 구성원으로, 매우 다양한 세포외 기질 성분과 내피세포가 상호작용할 수 있게 한다. 이러한 인테그린의 펩타이드 및 항체 길항제는 증식성 혈관내피세포의 아폽토시스를 선택적으로 유도하여 혈관형성을 억제한다. 혈관형성의 경로에는 2가지 사이토킨 의존 경로가 있고, 이들의 독특한 혈관세포 인테그린에 대한 의존성에 따라 αvβ3 및 αvβ5로 정의되기도 한다. 구체적으로, 염기성 FGF 유도성 및 VEGF 유도성 혈관형성은 인테그린 αvβ3 및 αvβ5에 각각 의존하는데, 그 이유는 각 인테그린의 항체 길항제가 토끼 각막 및 병아리 융모요막(CAM) 모델에서 상기 혈관형성 경로 중 하나를 선택적으로 차단하기 때문이다. 모든 αv 인테그린을 차단하는 펩타이드 길항제는 FGF 자극 및 VEGF 자극의 혈관형성을 억제한다. 정상인의 안구 혈관에서는 어떠한 인테그린도 관찰되지 않지만, 활동 혈관신생 안구 질환 환자 유래의 조직에 있는 혈관에서는 αvβ3 및 αvβ5 인테그린이 선택적으로 관찰된다. ARMD 환자 유래의 조직에서는 αvβ3 만이 일정하게 관찰되지만, 증식당뇨망막병증 환자 유래의 조직에서는 αvβ3 및 αvβ5 가 모두 관찰되었다. 망막 혈관형성 마우스 모델에서는 전신 투여한 인테그린의 펩타이드 길항제가 새로운 혈관 형성을 차단했다. 따라서, 항혈관형성제는 그러한 영양 인자 및 성장 인자의 손상 효과를 차단하여 망막 변성을 치료하는 역할을 한다. 또한, 혈관형성제는 세포로의 혈액 흐름을 증강시켜 망막 변성을 지연시키는 바람직한 혈관신생을 촉진하는 역할도 한다. 막대한 연구 노력을 기울인 결과, 본 발명자들은 질병 진행 중에 혈관형성의 기작을 밝혀내었고, 이러한 연구의 결과로서 다수의 혈관형성억제 분자가 현재 임상 실험 중에 있거나 임상 실험되었다. 하지만, 지금까지 이러한 임상 실험의 결과는 실망스러웠고, 환자를 대상으로 한 이러한 항혈관형성 치료의 잇점은 기껏해야 최소 수준이었다. 혈관형성억제 치료가 결과적으로 성공을 거두기 위해서는 많은 요인이 고려되어야 한다. 자연 발생의 보상 기작은 혈관형성 단독치료법을 무용지물로 만들 수 있다. 혈관형성억제 약물은 일반적으로 단독 사이토킨 또는 세포내 혈관형성 경로를 표적으로 한다. 혈관형성은 아마도 생체내에서 다수 경로의 복합 시그널링을 통해 개시될 가능성이 있다. 즉, 단독 경로의 차단은 혈관신생 질환의 치료 동안 혈관형성을 차단하는데 불충분할 수 있다. 또한, 단독 경로의 차단은 보상 및 다른 혈관형성 경로의 역할 증가를 유도할 가능성도 있어서 문제를 복잡하게 한다. 이에, 다른 경로를 표적으로 하는 혈관형성억제 화합물의 배합물을 병행 투여하면 혈관형성억제능을 증강시키면서 자연 보상 기작도 방해한다는 것을 발견하게 되었다. 발명의 개요 본 발명은 새로운 혈관 형성을 억제하기에 충분한 양의 혈관형성 억제 약물의 배합물을, 혈관신생 질환을 앓고 있는 포유동물에게 투여하여 혈관신생 질환, 예컨대 망막 혈관신생 질환을 치료하는 조성물 및 방법을 제공한다. 이러한 약물은 트립토파닐-tRNA 신테타제(TrpRS)의 혈관형성억제 단편과 치료제의 배합물일 수 있다. 여기서, 치료제는 VEGF 시그널링 억제제, 인테그린 시그널링 억제제 또는 이의 배합물인 것이 바람직하다. 또한, 치료제는 혈관형성억제성 스테로이드, 항신생물제, 항균제, 항바이러스제 및 소염제 등을 함유할 수도 있다. 포유동물은 사람인 것이 바람직하다. 특히 바람직한 방법의 양태는 혈관신생 질환을 앓고 있는 포유동물에게, VEGF 시그널링 억제제 및 인테그린 시그널링 억제제 중에서 선택되는 적어도 하나의 화합물과 TrpRS의 혈관형성억제 단편(예, T1 단편, T2 단편 또는 본 명세서에 설명된 소형 TrpRS 단편)을 함유하는 혼합 약물의 혈관 발생 억제량을 투여하는 것을 포함한다. 이러한 목적의 또 다른 바람직한 양태는 T2-TrpRS 혈관형성억제 단편, VEGF 압타머(aptamer)와 같은 VEGF 시그널링 억제제 및 αvβ3 및 αvβ5 인테그린 시그널링 억제제와 같은 인테그린 시그널링 억제제의 삼중 배합물이다. 특히 바람직한 삼중 배합물은 사람 TrpRS의 T2 단편, VEGF-165에 특이적인 VEGF 압타머(예, 페갑타니브 나트륨) 및 펩티드유사체 αvβ3 및 αvβ5 인테그린 시그널링 억제제(예, 본 명세서에 제시된 화합물 (1))를 함유하는 것이다. 이러한 특정 삼중 배합물은 포유동물 눈에서 혈관신생의 억제에 강력한 상승효과를 나타낸다. 본 발명의 방법에 의해 치료될 수 있는 혈관신생 질환에는 망막 변성 질환, 망막 혈관 변성 질환, 허혈성 망막병증, 혈관 출혈, 혈관 누출, 및 신생아, 유년기 또는 완전 성숙기 포유동물의 맥락막병증과 같은 안구 질환을 포함하지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 방법은 예컨대 고형 종양 암(예, 폐암, 유방암 및 전립선암) 및 류마티스 관절염과 같은 혈관신생 질환의 치료에 이용될 수 있다. 혈관형성의 억제 및 혈관신생 질환의 치료에 유용한 치료 조성물은, 트립토파닐-tRNA 신테타제(TrpRS)의 혈관형성억제 단편, VEGF 시그널링 억제제 및 인테그린 시그널링 억제제의 혼합물과 함께 이의 약제학적으로 허용되는 부형제 및 담체를 함유한다. 경우에 따라, 본 발명의 치료 조성물은 또한 혈관형성억제성 스테로이드, 항신생물제, 항균제, 항바이러스제, 소염제 등의 치료제 1종 이상을 포함할 수도 있다.