문맥 (context)
사람 간세포 성장 인자(HGF)는 중간엽 세포에 의해 생성되는 다작용성 헤테로이량체 폴리펩티드이다. HGF는 혈관형성, 형태발생 및 모토게네시스(motogenesis)를 자극할 뿐만 아니라 다양한 세포 유형의 성장 및 산란을 자극하는 것으로 나타났다 (Bussolino et al., J. Cell. Biol. 119: 629, 1992; Zarnegar and Michalopoulos, J. Cell. Biol. 129:1177, 1995; Matsumoto et al., Ciba. Found. Symp. 212:198, 1997; Birchmeier and Gherardi, Trends Cell. Biol. 8:404, 1998; Xin et al. Am. J. Pathol. 158:1111, 2001). HGF의 다면발현 활성은 원발암유전자 cMet에 의해 엔코딩된 트랜스막 티오신 키나아제인 이의 수용체를 통해 매개된다. HGF 및 이의 수용체 c-Met는 다양한 정상적인 세포 기능을 조절하는 것에 추가하여 종양의 개시, 침습 및 전이에 관여하는 것으로 나타났다 (Jeffers et al., J. Mol. Med. 74:505, 1996; Comoglio and Trusolino, J. Clin. Invest. 109:857, 2002). HGF/cMet는 폐, 결장, 직장, 위, 신장, 난소, 피부, 다발골수종 및 갑상선 조직으로부터 유래된 종양을 포함하는 다양한 사람 고형종양에서 함께 발현되고, 종종 과-발현된다 (Prat et al., Int. J. Cancer 49:323, 1991; Chan et al., Oncogene 2:593, 1988; Weidner et al., Am. J. Respir. Cell. Mol. Biol. 8:229, 1993; Derksen et al., Blood 99:1405, 2002). HGF는 이러한 종양에 대하여 자가분비(autocrine) (Rong et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91: 4731, 1994; Koochekpour et al., Cancer Res. 57:5391, 1997) 및 주변분비(paracrine) 성장 인자 (Weidner et al., Am. J. Respir. Cell. Mol. Biol. 8:229, 1993) 및 항-아폽토틱 조절제(Gao et al., J. Biol. Chem. 276:47257, 2001)로서 작용한다.
HGF는 혈액 응고의 다른 효소 및 플라스미노겐과 서열 및 구조적 유사성을 지니는 102 kDa 단백질이다 (Nakamura et al., Nature 342:440, 1989; Weidner et al., Am. J. Respir. Cell. Mol. Biol. 8:229, 1993). 사람 HGF는 728개 아미노산의 전구체 (프리프로HGF)로서 합성되며, 이것은 비활성 단일 사슬 형태(프로HGF)로 세포내 절단된다 (Nakamura et al., Nature 342:440, 1989; Rosen et al., J. Cell. Biol. 127:1783, 1994). 세포외 분비시에, 프로HGF는 절단되어 α-서브유닛 및 β-서브유닛을 포함하는 생물학적으로 활성인 디설파이드-결합된 헤테로이량체 분자를 생성한다 (Nakamura et al., Nature 342:440, 1989; Naldini et al., EMBO J. 11: 4825, 1992). α-서브유닛은 N-말단 헤어핀(hairpin) 도메인 및 4개의 크링글(kringle) 도메인으로 구성된, 440개의 잔기를 함유한다 (글리코실화로 69 kDa). β-서브유닛은 234개 잔기(34 kDa)를 함유하며 단백질분해 활성이 결여된 세린 프로테아제-유사 도메인을 지닌다. HGF는 2개의 독특한 세포 특이적 결합 부위인, cMet 수용체에 대한 고 친화력 (Kd = 2 x 10-10 M) 결합 부위 및 헤파린 설페이트 프로테오글리칸(HSPG)에 대한 저 친화력 (Kd = 10-9 M) 결합 부위를 지니며, 이러한 부위들은 세포 표면과 세포외 매트릭스 상에 존재한다 (Naldini et al., Oncogene 6:501, 1991; Bardelli et al., J. Biotechnol. 37:109, 1994; Sakata et al., J. Biol. Chem., 272:9457, 1997).
cMet 수용체는 클래스 IV 단백질 티로신 키나아제 수용체 패밀리의 멤버이다. 전장 cMet 유전자는 cMet 원발암유전자로서 클로닝되고 동정되었다 (Cooper et al., Nature 311: 29, 1984; Park et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84:6379, 1987). NK2 (α-서브유닛의 N-말단과 처음 두 크링글 도메인을 포함하는 단백질)는 cMet로의 결합과 운동성을 위한 시그널 캐스캐이드의 활성화에 충분하나, 분열촉진 반응을 위해서는 전장 단백질이 요구된다 (Weidner et al., Am. J. Respir. Cell. MoI. Biol. 8:229, 1993). HSPG는 HGF의 N-말단과 상호작용함에 의해 HGF에 결합된다.
HGF/cMet는 종양 개시, 침습, 전이, 아폽토시스의 조절 및 혈관형성과 같은 암 발생의 여러 측면에서 중요한 역할을 하는 것으로 보고되었다. 여러 상이한 접근법이 효과적인 길항 분자를 수득하기 위해 조사되어 왔다: 트렁케이션된 HGF 단백질, 예컨대 NK1 (N 말단 도메인 + 크링글 도메인 1; Lokker et al., J. Biol. Chem. 268:17145, 1993), NK2 (N 말단 도메인 + 크링글 도메인 1 및 2; Chan et al., Science 254:1382, 1991) 및 NK4 (N-말단 도메인 + 4개의 크링글 도메인; Kuba et al., Cancer Res. 60:6737, 2000), 항-cMet mAb들 (Dodge, Master's Thesis, San Francisco State University, 1998) 및 항-HGF mAb들 (Cao et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 98:7443, 2001, 본원에 참조로서 포함됨).
NK1 및 NK2는 HGF의 이의 수용체에 대한 결합과 효과적으로 경쟁할 수 있으나, 요망되는 순수한 길항 활성이 아닌 시험관내에서 부분적인 효능 활성을 지니는 것으로 보고되었다 (Cioce et al., J. Biol. Chem. 271:13110, 1996; Schwall et al., J. Cell Biol. 133:709, 1996). 보다 최근에, 문헌[Kuba et al., Cancer Res. 60:6737, 2000]에서는, NK4가 NK4의 지속적인 주입에 의해 누드 마우스 모델에서 뮤린 폐 종양 LLC의 일차 성장 및 전이를 부분적으로 억제할 수 있었다고 보고되었다. 그러나, NK4가 일차 종양의 부분적인 성장 억제를 달성하기 위해 지속적으로 투여되어야 한다는 사실은 NK4 분자의 잠재적으로 짧은 반감기 및/또는 효능의 부족을 나타낸다.
문헌[Cao et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 98:7443, 2001]에서는, 시험관내에서 HGF의 산란 활성을 억제하는 능력에 기초하여 선택된 3개의 항-HGF mAb들의 칵테일을 투여하여 이종이식편 누드 마우스 모델에서 사람 종양의 성장을 억제할 수 있었다고 보고되었다. 이것은, 생체내에서 HGF의 생체활성을 억제하기 위해 HGF 상에서 3개의 상이한 결합 부위를 인식하는 3개의 mAb들이 요구됨을 가정하며, 두 mAb는 cMet에 대한 HGF의 결합을 억제하였고 한 mAb는 헤파린에 대한 HGF의 결합을 억제하였다.
최근, 유전자이식 마우스 기술을 이용하여 개발된 HGF에 개별적으로 결합되어 이를 중화시키는 사람 mAb가 보고되었다 (Burgess et al., WO 2005/017107A2 and Burgess et al., Cancer Res 66:1721, 2006, 각각 모든 목적을 위해 본원에 참조로서 포함된다). 그러나, 이 중에서 적어도 종양 이종이식편 모델에서 명백히 가장 효능이 컸던 2.12.1 mAb도 혈관형성을 억제하지 않았다. 혈관형성을 포함하는 HGF의 모든 시험된 생물학적 활성을 중화시키는 마우스 mAb L2G7이 개발되었다 (Patent application USSN 10/917,915 filed August 13, 2004, and Kim et al. Clin Cancer Res 12:1292, 2006, 각각은 모든 목적을 위해 본원에 참조로서 포함된다).
따라서, 시험관내 및 생체내에서 HGF의 생물학적 활성을 차단하는 사람화된 모노클로날 항체에 대한 요구가 있다. 본 발명은 이러한 요구 및 기타 요구를 충족한다.
지시문 (instruction)
주어진 원문을 읽고 필요한 정보를 파악하여, 원문에 근거해 질문에 답하라.
질문 (question)
HGF의 NK2 단백질이 cMet로의 결합과 운동성을 위한 시그널 캐스캐이드 활성화 기능을 수행하기 위해 갖추어야 할 조건은 무엇인가?
추론 과정 (compact_reasoning)
-
1과제 해석
task_interpretationNK2 단백질이 cMet 결합 및 시그널 캐스캐이드 활성화를 위해 충족해야 하는 조건을 찾는다.
-
2정보 추출
information_extractionNK2의 구성 성분과 그 기능적 한계에 대한 정보를 추출한다.
- NK2 (α-서브유닛의 N-말단과 처음 두 크링글 도메인을 포함하는 단백질)는 cMet로의 결합과 운동성을 위한 시그널 캐스캐이드의 활성화에 충분하나, 분열촉진 반응을 위해서는 전장 단백질이 요구된다
-
3근거 선택
evidence_selection질문에서 요구하는 '결합 및 시그널 캐스캐이드 활성화'에 해당하는 구절을 선별한다.
- NK2 (α-서브유닛의 N-말단과 처음 두 크링글 도메인을 포함하는 단백질)는 cMet로의 결합과 운동성을 위한 시그널 캐스캐이드의 활성화에 충분하나
-
4논리 통합
logical_integrationNK2가 해당 기능을 수행하기 위해 필요한 구성 요소(N-말단과 처음 두 크링글 도메인)를 확인한다.
- NK2 (α-서브유닛의 N-말단과 처음 두 크링글 도메인을 포함하는 단백질)
-
5결론 도출
conclusion_formulationNK2는 α-서브유닛의 N-말단과 처음 두 크링글 도메인을 포함하고 있으면 해당 기능을 수행하기에 충분하다.
- NK2 (α-서브유닛의 N-말단과 처음 두 크링글 도메인을 포함하는 단백질)는 cMet로의 결합과 운동성을 위한 시그널 캐스캐이드의 활성화에 충분하나
-
6답변 생성
answer_generationNK2의 구성 조건이 해당 기능을 수행하기에 충분하다는 점을 명시하여 답변을 작성한다.
- NK2 (α-서브유닛의 N-말단과 처음 두 크링글 도메인을 포함하는 단백질)는 cMet로의 결합과 운동성을 위한 시그널 캐스캐이드의 활성화에 충분하나
최종 답변 (final_answer)
NK2는 α-서브유닛의 N-말단과 처음 두 크링글 도메인을 포함하고 있으면 cMet로의 결합과 운동성을 위한 시그널 캐스캐이드의 활성화에 충분하다.
핵심 해석 (core_interpretation)
NK2는 cMet로의 결합과 운동성을 위한 시그널 캐스캐이드의 활성화에 충분하기 위해 α-서브유닛의 N-말단과 처음 두 크링글 도메인을 포함하는 구조적 구성을 갖춘다.