생활성 ＦＵＳ1 펩티드 및 나노입자-폴리펩티드 복합체 document_id A220623053839

세포내에서 작용할 수 있는 단백질 및 펩티드의 치료요법적 용도에는 암 및 다른 질환 치료에 많은 전망을 가진다. 그러나, 세포내로 폴리펩티드를 효과적으로 도입시키는 것이 어렵다. 따라서, 세포내로 폴리펩티드를 도입시키는 새로운 방법이 필요하다. 암은 여러 인자에 의해 발생된다. 돌연변이는 세포 증식을 증가시키는 프로토-온코겐(proto-oncogenes)에서 발생될 수 있다. 돌연변이체는 정상 억제 물질에서 발생될 수 있는데, 종양 억제물질의 정상적인 기능은 세포 증식을 조절하는 것이다. DNA 복구 효소에서 돌연변이는 증식전에 세포가 손상을 복구하는 능력에 손상을 준다. 종양 억제물질 유전자는 정상 유전자이나, 이것이 없는 경우(상실 또는 비활성화) 암으로 이어질 수 있다. 종양 억제물질 유전자는 세포 생장 및 분할을 느리게 하는 단백질을 인코드한다. 종양 억제물질 유전자의 야생형 대립형질( Wild-type alleles)는 비정상적인 세포 증식을 억제하는 단백질을 발현시킨다. 종양 억제물질 단백질을 인코드 하는 유전자가 돌연변이되거나 결손되면, 생성된 돌연변이된 단백질 또는 종양 억제물질 단백질 발현이 완전히 결손되면 세포 증식을 정확하게 조절하지 못하고, 특히 세포 조절 기전에 손상이 있는 경우에는 비정상적인 세포 증식이 발생된다. 사람 종양 및 종양 세포에 관한 많은 연구에서 손실된 또는 정상적인 기능을 하지 못하는 종양 억제물질 유전자를 가지는 것으로 나타났다. 종양 억제물질 유전자에는 망막모세포종(retinoblastoma) 민감성 유전자 또는 RB 유전자, p53 유전자, 결장 암종 유전자에 결손(DDC) 유전자, 신경섬유종증 타입 1(NF-1) 종양 억제물질 유전자(Weinberg, 1991)등이 포함되나 이에 국한되지는 않는다. 종양 억제물질 유전자의 기능 상실 또는 비활성화는 상당수의 인체 암의 개시 및 진행에 주요 역할을 할 수 있다. 현재, 많은 흔한 암 타입을 치료하는데 효과적인 선택사항이 많지 않다. 주어진 개체의 치류 과정은 진단, 질병 발생 단계, 나이, 성별, 환자의 전반적인 건강 상태에 따라 달라진다. 암 치료의 가장 흔한 방법은 외과수술, 방사선 요법 및 화학요법이다. 이들 방법 각각은 다양한 부장용이 수반되며, 효과 또한 다양하다. 따라서, 종양 억제물질 폴리펩티드에 근거한 요법을 포함하는 암 치료법을 지속적으로 개발할 필요가 있다. 발명의 요약 한 측면에서, 본 발명은 나노입자-폴리펩티드 복합체를 제공하는데, 이 복합체는 생활성 폴리펩티드와 이에 연합된 나노입자로 구성되는데, 이때 생활성 폴리펩티드는 단백질의 세포 취입(uptake)를 실시할 수 있는 화학 모이어티(chemical moiety)를 추가하여 변형될 수 있다. 폴리펩티드는 단백질 또는 펩티드가 된다. 일부 구체예에서, 단백질 또는 펩티드의 아미노산 서열은 종양 억제물질 유전자 산물의 아미노산 서열에서 유도된다. 예를 들면, 종양 억제물질 단백질은 표 4에 나열된 종양 억제물질 유전자에서 유도될 수 있는데, CACNA2D2, PL6, 101F6, NPR1.2, BLU, RASSF1, FUS1, HYAL2, HYAL1을 포함한다. 또 다른 구체예에서, 펩티드는 종양 억제물질 유전자 산물의 예상 기능 도메인 또는 이와 같은 도메인의 생물학적 활성 변이체로 구성될 수 있다. 예상 기능 도메인은 종양 억제물질 유전자 산물의 컴퓨터를 이용한 서열 분석에 의해 확인할 수 있으며, 이는 미리스로일화 부위 모티프(myristoylation site motif), PKA 카이나제 모티프, AKAP 결합 모티프, PDZ Class II 도메인 모티프와 같은 도메인이 될 수 있다. 나노입자는 지질계 나노입자, 초상자성(superparamagnetic) 나노입자, 나노쉘(nanoshell), 반도체 나노크리스탈(nanocrystal), 양자점(quantum dot), 폴리머계 나노입자, 실리콘계 나노입자, 실리카계 나노입자, 금속계 나노입자, 풀러렌(fullerene) 또는 나노튜브가 될 수 있다. 적절한 구체예에서, 나노입자는 지질계 나노입자 또는 초상자성 나노입자이다. 지질계 나노입자로는 리포좀 및 DOTAP:콜레스테롤 소포를 포함한다. 일부 구체예에서, 화학 모이어티(chemical moiety)는 지방산이다. 바람직하게는 지방산은 C4-C18지방산이다. 좀더 바람직하게는 지방산은 스테아레이트 또는 미리스테이트다. 다른 구체예에서, 화학 모이어티는 세포 침투성 펩티드, 예를 들면, HIV Tat, 허피스 바이러스 VP22, 드로소필라 안테나페디아 호모박스(Drosophila Antennapedia homeobox) 유전자 산물, 시그날 서열, 융합 서열 도는 프로테그린 (protegrin I)으로부터 유도된 것들이다. 나노입자-폴리펩티드 복합체는 나노입자와 연합된 제 2 생활성 폴리펩티드를 포함한다. 이들 두가지 폴리펩티드는 단백질이거나 둘다 펩티드이거나 또는 하나는 단백질이고, 하나는 펩티드이다. 특정 구체예에서, 제1, 제2 폴리펩티드는 생활성 펩티드이며, 각각은 상이한 종양 억제물질 유전자 산물에서 유도된 아미노산 서열로 구성된다. 나노입자-폴리펩티드 복합체에는 임의 단백질 및 폴리펩티드의 복합으로 세 개 또는 그이상의 생활성 폴리펩티드를 포함할 수 있다. 또한, 일부 구체예에서, 초상자성 나노입자로 구성된 나노입자-폴리펩티드 복합체를 리포좀 또는 DOTAP:콜레스테롤 소포에 포집시킨다. 다른 측면에서, 본 발명은 항암 성질을 가지는 분리된 펩티드를 제공하는데, 이는 아미노산 서열 KLRRVHKNLIPQGIVKLDHPR (SEQ ID NO:1) 또는 이의 생물학적 활성 변이체로 구성된다. 분리된 펩티드는 길이가 바람직하게는 10 - 100개 아미노산 잔기이며, 좀더 바람직하게는 10 - 75개 잔기이며, 더욱 바람직하게는 10 50개 잔기이며, 더욱 적절하게는 10 - 25개 잔기이며, 10개인 것도 바람직하다. 임의 분리된 펩티드는 여기에서 설명하는 펩티드의 세포 취입을 실행하는 화학 모이어티를 추가시킴으로써 변형시킬 수 있다. 또한, 임의 분리된 펩티드를 여기에서 설명하는 것과 같이 임의 나노입자-폴리펩티드 복합체에 결합시킬 수 있다. 본 발명은 또한 약학 조성물을 제공한다. 약학 조성물은 약학적으로 수용가능한 희석제내에 여기에서 설명하는 임의 나노입자-폴리펩티드 복합체, KLRRVHKNLIPQGIVKLDHPR (SEQ ID NO:1)의 펩티드로 구성된다. 본 발명은 세포로 단백질을 운반하는 방법을 제공한다. 이 방법은 여기에서 설명하는 임의 나노입자-폴리펩티드 복합체를 준비하고, 세포가 생활성 폴리펩티드를 취입시킬 수 있는 조건하에 나노입자-폴리펩티드 복합체를 세포에 접촉시키는 단계로 구성된다. 특정 구체예에서, 세포는 사람 세포이다. 개체에서 종양을 치료하는 방법도 제공한다. 이 방법은 개체에 여기에서 설명하는 나노입자-폴리펩티드 복합체 또는 다음의 아미노산 서열로 된 펩티드 KLRRVHKNLIPQGIVKLDHPR (SEQ ID NO:1) 효과량을 투여하고, 이때, 나노입자 복합체의 폴리펩티드는 종양 억제물질 유전자 산물의 아미노산 서열에 근거한다. 치료는 화학요법제, 방사능 또는 제2 생활성 폴리펩티드를 개체에 투여하는 단계가 추가 포함된다. 본 발명은 나노입자-폴리펩티드 복합체를 만드는 방법도 제공한다. 특정 구체예에서, 이 방법은 a) 생활성 폴리펩티드의 아미노산 서열에서 하나 또는 그 이상의 기능 도메인을 확인하고, b) 최소 하나의 기능 도메인으로 구성된 펩티드를 준비하고, c) 원하는 생물학적 활성을 가지는 펩티드를 선별하고, d) 펩티드에 나노입자를 연합시켜 나노입자-폴리펩티드 복합체를 만드는 단계로 구성된다. 특정 구체예에서, 기능 도메인은 종양 억제물질 유전자 산물의 아미노산 서열을 컴퓨터를 이용하여 분석함으로써 확인한다. 특정 구체예에서, 이 방법에는 펩티드의 세포 취입을 실행할 수 있는 화학 모이어티를 추가하여 펩티드를 변형시키는 것이 포함된다. 본 발명은 단백질 티로신 카이나제를 저해하는 방법을 제공한다. 이 방법은 아미노산 서열 KLRRVHKNLIPQGIVKLDHPR (SEQ ID NO:1)로 된 펩티드중 하나를 카이나제와 접촉시키는 것으로 구성된다. 특정 구체예에서, 카이나제는 EGFR, PDGFR, cKit, cAbl, Erk이다. 본 발명은 또한 종양 세포에서 세포사멸(apoptosis)을 유도하는 방법을 제공한다. 이 방법은 여기에서 설명하는 아미노산 서열 KLRRVHKNLIPQGIVKLDHPR (SEQ ID NO:1)에 기초한 펩티드 또는 나노입자-폴리펩티드 복합체를 세포에 접촉시키는 것으로 구성된다. 본 발명은 자기공명 영상을 위한 조성물을 제공한다. 조성물은 여기에서 설명하는 임의 나노입자-폴리펩티드 복합체로 구성되며, 이때 나노입자는 초상자성 나노입자이다. 본 발명의 한 측면은 나노입자-폴리펩티드 복합체를 제공하는데, 이 복합체는 생활성 폴리펩티드와 이에 연합된 나노입자로 구성되는데, 이때 생활성 폴리펩티드는 폴리펩티드의 세포 취입(uptake)를 실시할 수 있는 화학 모이어티(chemical moiety)를 추가하여 변형될 수 있다. 폴리펩티드는 펩티드가 된다. 펩티드의 아미노산 서열은 종양 억제물질 유전자 산물의 아미노산 서열에서 유도된다. 구체예에서, 종양 억제물질 단백질은 표 4에 나열된 종양 억제물질 유전자, 프로-세포사멸 유전자, 세포독성 유전자가 된다. 생활성 펩티드는 FUS-1 펩티드, Antennapedia 호모박스 유전자 (Antp) 펩티드, HIV Tat 펩티드, 허피스 바이러스 VP22 펩티드, 모델 양친매성(amphipathic) 펩티드, 트란스포르탄(transportan) 펩티드, SV 40 T 항원 펩티드, 또는 프로테그린 I 펩티드가 될 수 있다. 특정 구체예에서, 생활성 펩티드는 FUS-1 펩티드이다. FUS-1 펩티드는 SEQ ID NO:1으로 구성된다. 특정 구체예에서, FUS-1 펩티드는 SEQ ID NO:1이다. 생활성 펩티드는 KLALKLALKALKAALKLA (SEQ ID NO:2), RQIKIWFQNRRMKWKK (SEQ ID NO:3), GWTLNSAGYLLGKINLKALAALAKKIL (SEQ ID NO:4), MGLGLHLLVLAAALQGAWSQPKKKRKV (SEQ ID NO:5), GALFLGWLGAAGSTMGAWSQPKKKRKV (SEQ ID NO:6), GRKKRRQRRRPPQ (SEQ ID NO:7), RGGRLSYSRRRFSTSTGR (SEQ ID NO:8) 또는 RRLSYSRRRF (SEQ ID NO:9)으로 구성된다. 생활성 펩티드는 KLALKLALKALKAALKLA (SEQ ID NO:2)으로 구성된다. 펩티드는 종양 억제물질 유전자 산물의 아미노산 서열의 기능 도메인으로 구성될 수 있다. 펩티드는 종양 억제물질 유전자 산물의 아미노산 서열의 예상 기능 도메인으로 구성된다. 예상된 기능 도메인은 종양 억제물질 유전자 산물의 아미노산 서열을 컴퓨터를 이용하여 확인한다. 폴리펩티드는 단백질이 될 수 있다. 단백질의 아미노산 서열은 종양 억제물질 유전자 산물의 아미노산 서열에서 유도될 수 있다. 종양 억제물질 유전자는 표 4에 나열된 유전자가 될 수 있다. 특정 구체예에서, 종양 억제물질 유전자는 FUS-1이다. 나노입자는 지질계 나노입자, 초상자성(superparamagnetic) 나노입자, 나노쉘(nanoshell), 반도체 나노크리스탈(nanocrystal), 양자점(quantum dot), 폴리머계 나노입자, 실리콘계 나노입자, 실리카계 나노입자, 금속계 나노입자, 풀러렌(fullerene) 또는 나노튜브가 될 수 있다. 나노입자는 지질계 나노입자이다. 지질계 나노입자로는 리포좀, 중성 리포좀, DOPC 리포좀 또는 DOTAP:콜레스테롤 소포를 포함한다. 리포좀은 DOPC 리포좀이 될 수 있다. 특정 구체예에서, 나노입자는 초상자성 나노입자이다. 특정 구체예에서, 나노입자는 초상자성 나노입자이고, 나노입자-폴리펩티드 복합체는 리포좀 또는 DOTAP:콜레스테롤 소포내에 있다. 리포좀은 DOPC 리포좀이다. 화학 모이어티(chemical moiety)는 지방산(C4-C18지방산, 스테아레이트 또는 미리스테이트)이다. 화학 모이어티는 세포 침투성 펩티드이다. 세포 침투성 펩티드는 HIV Tat, 허피스 바이러스 VP22, 드로소필라 안테나페디아 호모박스(Drosophila Antennapedia homeobox) 유전자 산물로부터 유도된 것들이다. 특정 구체예에서, 나노입자-폴리펩티드 복합체는 나노입자와 연합된 제 2 생활성 폴리펩티드를 포함한다. 제1, 제2 폴리펩티드는 생활성 펩티드이며, 각각은 상이한 종양 억제물질 유전자 산물에서 유도된 아미노산 서열로 구성된다. 나노입자-폴리펩티드 복합체에는 조직 또는 세포로 나노입자-폴리펩티드 복합체를 표적화하는 표적화 모이어티로 구성될 수 있다. 또한, 일부 구체예에서, 초상자성 나노입자로 구성된 나노입자-폴리펩티드 복합체에 관계하는데, 이는 나노입자와 생활성 폴리펩티드가 연합된 것으로 구성되며, 이때 생활성 폴리펩티드는 스테아레이트 모이어티를 추가하여 변형시키고, 나노입자는 DOTAP:콜레스테롤 소포, DOPC 리포좀 또는 초상자성 나노입자가 된다. 다른 측면에서, 본 발명은 분리된 펩티드를 제공하는데, 이는 아미노산 서열 KLRRVHKNLIPQGIVKLDHPR (SEQ ID NO:1) 또는 이의 생물학적 활성 변이체로 구성된다. 펩티드는 길이가 바람직하게는 10 - 100개 아미노산 잔기, 10 - 75개 잔기, 10 50개 잔기 또는 10 - 25개 잔기이다. 펩티드는 여기에서 설명하는 펩티드의 세포 취입을 실행하는 화학 모이어티를 추가시킴으로써 변형시킬 수 있다. 화학 모이어티(chemical moiety)는 지방산(C4-C18지방산, 스테아레이트 또는 미리스테이트)이다. 화학 모이어티는 세포 침투성 펩티드이다. 세포 침투성 펩티드는 HIV Tat, 허피스 바이러스 VP22, 드로소필라 안테나페디아 호모박스(Drosophila Antennapedia homeobox) 유전자 산물로부터 유도된 것들이다. 본 발명의 한 측면은 본 발명의 생활성 펩티드 및 나노입자로 구성된 나노입자-폴리펩티드 복합체에 관계한다. 나노입자는 지질계 나노입자(예를 들면, 리포좀 또는 DOTAP:콜레스테롤 소포), 초상자성 나노입자, 나노쉘, 반도체 나노크리스탈, 양자점, 폴리머계 나노입자, 실리콘계 나노입자, 실리카계 나노입자, 금속계 나노입자, 풀러렌 또는 나노튜브가 될 수 있다. 특정 구체예에서, 나노입자는 초상자성 나노입자이며, 나노입자-폴리펩티드 복합체는 리포좀 또는 DOTAP:콜레스테롤 소포내에 있다. 일부 구체예에서, 초상자성 나노입자로 구성된 나노입자-폴리펩티드 복합체에 관계하는데, 이는 나노입자와 KLRRVHKNLIPQGIVKLDHPR (SEQ ID NO:1)의 아미노산 서열로 된 생활성 폴리펩티드가 연합된 것으로 구성되며, 이때 생활성 폴리펩티드는 스테아레이트 모이어티를 추가하여 변형시키고, 나노입자는 리포좀, DOTAP:콜레스테롤 소포, DOPC 리포좀 또는 초상자성 나노입자가 된다. 본 발명의 또 다른 측면은 약학적으로 수용가능한 희석제내에 본 발명의 펩티드 또는 나노입자-폴리펩티드 복합체로 구성된 약학 조성물을 개체로 투여하는 것으로 구성된 질병 치료 방법에 관계한다. 질병은 암(예를 들면, 폐암, NSCLC)이다. 본 발명은 개체로 화학요법제(가령, 이마니티브)를 투여하는 추가 단계를 포함한다. 이 방법은 방사능 또는 제2생활성 폴리펩티드를 개체로 투여하는 단계가 추가 포함된다. 본 발명은 세포로 폴리펩티드를 운반하는 방법을 제공한다. 이 방법은 여기에서 설명하는 임의 나노입자-폴리펩티드 복합체를 준비하고, 세포가 생활성 폴리펩티드를 취입시킬 수 있는 조건하에 나노입자-폴리펩티드 복합체를 세포에 접촉시키는 단계로 구성된다. 개체에서 종양을 치료하는 방법도 제공한다. 이 방법은 개체에 여기에서 설명하는 나노입자-폴리펩티드 복합체 또는 펩티드의 효과량을 투여하고, 이때, 나노입자 복합체의 폴리펩티드는 종양 억제물질 유전자 산물의 아미노산 서열에 근거한다. 투여는 복막 주사가 될 수 있다. 종양은 위장 종양이 될 수 있다. 본 발명은 나노입자-폴리펩티드 복합체를 만드는 방법도 제공한다. 특정 구체예에서, 이 방법은 생활성 폴리펩티드의 아미노산 서열에서 하나 또는 그 이상의 기능 도메인을 확인하고, 최소 하나의 기능 도메인으로 구성된 펩티드를 준비하고, 원하는 생물학적 활성을 가지는 펩티드를 선별하고, 펩티드에 나노입자를 연합시켜 나노입자-폴리펩티드 복합체를 만드는 단계로 구성된다. 아미노산 서열을 컴퓨터를 이용하여 분석함으로써 확인한다. 컴퓨터를 이용한 구조 분석으로 가상 단백질 카이나제 상호작용 부위, 가상 미리스토일화 반응 부위, PDZ Class II 도메인 모티프, A 카이나제 고정(anchoring) 단백질(AKAP) 모티프를 확인할 수 있다. 이 방법에는 펩티드의 세포 취입을 실행할 수 있는 화학 모이어티를 추가하여 펩티드를 변형시키는 것이 포함된다. 기능 도메인은 종양 억제물질 유전자의 아미노산 서열의 예상 기능 도메인일 수도 있다. 발명의 또 다른 측면은 단백질 티로신 카이나제를 저해하는 방법에 관계하는데, 이 방법은 본 발명의 펩티드에 카이나제(예를 들면, EGFR, PDGFR, cKit, cAbl, 또는 Erk)를 접촉시키는 것으로 구성된다. 본 발명은 종양 세포에서 세포사멸을 유도하는 방법에 관계하는데, 이 방법은 본 발명의 펩티드를 종양 세포에 접촉시키는 것으로 구성된다. 본 발명은 종양 세포에서 세포사멸을 유도하는 방법에 관계하는데, 이 방법은 본 발명의 나노입자-폴리펩티드 복합체를 종양 세포에 접촉시키는 것으로 구성된다. 본 발명은 자기공명 영상을 위한 조성물에 관계하는데, 이 조성물은 본 발명의 나노입자-폴리펩티드 복합체로 구성되고, 이때 나노입자는 초상자성 나노입자이다. 여기에서 설명하는 임의 방법 및 조성물은 여기에서 설명하는 임의 다른 방법 또는 조성물로 실행될 수 있다. 여기 명세서에서 사용된 바와 같이, "a" 또는 "an"은 한 개 또는 그이상을 의미한다. 청구항에서 사용된 바와 같이, "포함하는(comprising)"과 같이 사용된 경우에,"a" 또는 "an"은 한 개 또는 그 이상을 의미할 수 있다. "또 다른(another)"이란 최소 2개 또는 그 이상을 의미한다. 본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점은 다음의 설명에서 파악할 수 있을 것이다. 그러나, 본 발명의 적절한 구체예로 설명되는 특정 예는 설명을 목적으로 제공되는 것이며, 본 발명의 범위 또는 범주내에 다양한 변화 및 수정은 본 상세한 설명으로부터 당업자에게 명백한 것임을 인지해야 한다.