문맥 (context)
천식은 복합적인 만성 질환이고, 유전적 및 환경적 구성 요소를 갖는다(1). 이는 가역적 기도 폐쇄, 기도 과민성, 기도 염증 및 개형(2)으로 특정지어 진다. 천식은 천오백만명의 미국인에게 영향을 미치는 것으로 추정되고 선진국에서 이와 관련된 이환률 및 사망이 증가하고 있다(3,4). 알러지성 천식의 기도에서의 염증은 CD4+ T 세포의 T 헬퍼(helper)(Th)2 서브세트의 점막성 침윤 및 호산구와 관련 있다(5,6). 이들 세포간의 상호기능은 천식의 발병과 관련된 다양한 전-염증성 매개체의 생산을 유도한다(7,8). 천식의 다른 형태는 운동, 바이러스, 아스피린 및 직업에 의해 유도된 것들이다. 이들 천식 형태에 관여하는 기작은 Th2 림프구 및 사이토카인과 관련있지만 이는 상이하게 유발될 수 있다(9-12). 많은 사이토카인 및 케모카인이 천식의 발병과 관련 있다(13,14). 특히, Th2 유래 사이토카인(인터루킨 4, 5, 9 및 13)은 천식을 포함하는 알러지성 질환에서 중요한 역할을 한다.
만성 폐쇄성 폐 질환(COPD)은 호중구, 마크로파지, B 및 T 세포의 침윤으로 특정지어 지는 만성의 폐 염증이다. 이들 면역적격 세포는 유독성 가스 및 입자의 장기간 노출에 대한 반응으로 폐에서 방출된 다양한 사이토카인 및 케모카인으로 활성화된다(15). 비가역적 기류 폐쇄를 동반하는, 기관지염 및 폐기종은 질병의 임상적 발현이다. COPD로 특정지어지는 폐 기능의 가속화된 감퇴를 지연시키는 공지된 시약은 없다.
최근, COPD의 진행이 배 중심을 함유하는 이소성 림프성 여포를 형성시키는 본질적이고 적응성인 염증성 면역 세포에 의한 실질적 침윤과 밀접하게 관련있는 것으로 관찰되었다. 림프성 여포의 존재는 말단 소기도 벽을 두껍게하는 개형 진행과 연결되어 있다(16). 이 결과는 COPD에서 이소성 림프성 여포의 잠재적인 병리학적 역할을 강력하게 제안한다.
천식의 발병과 관련된 신규한 유전자를 확인하기 위한 노력에서, 연구자들은 천식의 동물 모델에서 상이하게 발현되는 프로필 유전자에 대하여 DNA 마이크로어레이 기술을 사용하였다(17,18). 마이크로어레이 기술은 수천개의 유전자의 발현을 동시에 분석하는 것이 가능하고 또한 고용량 포맷으로 자동화가 가능하기 때문에 강력한 도구이다. 다인성 질병, 예컨대, 천식에서 마이크로어레이 결과는 신규한 치료에 매우 유용한 것으로 판명될 수 있는 유전자 발현 프로필을 제공할 수 있다. 또한, 이는 신규한 유전자를 확인하고 기능이 알려지지 않은 유전자의 주석을 다는데 매우 강력한 판명을 할 수 있다(19).
CXCL13[a.k.a BLC(B 세포 회귀 케모카인) 또는 BCA-1(B 세포 유인 케모카인 1) 또는 앤지 2)]은 매우 선택적으로 강하에 B 세포를 유인하는 화학주성 인자이다. 이는 또한 수용체 CXCR5을 통하여 특정 T 세포 및 마크로파지의 이동을 증진시킨다(20). CXCL13은 파이어스 패치, 비장 및 림프절의 여포에서 발현되고, 여포 발달 및 항성성에 중요한 것으로 간주된다(21).
만성 염증 부위에서, 염증성 침윤물(T, B 및 기질 세포)의 배열은 림프성 조직을 갖는 많은 구조적 성질을 공유하고, 이는 이소성 림프성 여포라 불리는 것을 형성한다고 수년간에 걸쳐 발견됐다(21). 또한, CXCL13의 높은 이소성 생산은 만성 염증성 질환, 예컨대, 류마티스 관절염(21), 쇼그렌 증후군(22), 전신성 홍반성 루프스(23, 24)와 같은 다양한 형태의 루프스, 궤양성 대장염(25, 26), 다발성 경화증(27-29), 제 2형 당뇨병(30-32) 및 자가면역 갑상선 질환(33, 34)에서 림프구 축적 및 이소성 림프성 여포(ectopic lymphoid follicle) 형성과 관련 있다. 이소성 림프성 여포의 정확한 병원 역할은 확실하지 않지만, 국부의 염증 조직에서 림프구를 축적시킴으로써 염증을 지속시켜 급성을 만성 형태로 전환시키는 증거에서 그의 중요성이 제안되었다(35). 그러므로, 이소성 림프성 여포를 파괴하거나 제거하는 것은 만성 염증성 질환을 조절하기 위한 신규한 치료적 접근을 제공할 수 있다. CXCL13은 이소성 림프성 여포에서 그의 높은 발현 수준 및 그들의 마이크로구조를 유지하고 B 세포를 유인하는 그의 중요한 역할 때문에 이상적인 치료의 표적이다.
전신성 홍반성 루프스(SLE 또는 루프스)는 면역계가 신체의 세포 및 조직을 공격하여, 염증 및 조직 손상을 일으킴으로써 쇠약의 우려가 있고 때때로 치명적인 만성 자가면역 질병이다. SLE는 신체의 임의의 부분에 영향을 미칠 수 있지만, 대부분 심장, 관절, 피부, 폐, 혈관, 간, 신장 및 신경계에 손상을 준다.
CXCL13 유전자(GenBank Accession No. NM_006419, 서열번호 1)는 인간 크로모좀 4q21에 위치한다. CXCL13은 CXC 케모카인 패밀리에 속한다. CXCL13은 리포이드 기관 형성/발달, B 세포 여포 형성 및 B 세포 보충에 있어서 중요한 역할을 한다. 이는 다발성 만성 염증성 질환의 염증 조직에서 이소적으로 높게 생산되고, 국부 B 및 T 세포 활성 및 염증을 유지하는데 중요한 역할을 한다고 간주된다.
유전자 발현은 siRNA, shRNA, 안티센스 분자 및 DNAzyme의 사용을 포함하는, 여러가지 다른 방법으로 조절될 수 있다. siRNA 및 shRNA는 모두 RNAi 경로를 통하여 기능하고 유전자의 발현을 억제하는데 성공적으로 사용된다. RNAi는 먼저 벌레에서 발견되었고 dsRNA와 관련된 유전자 침묵현상이 Fire 및 Mello에 의해 식물에서 처음으로 보고되었으며 식물 세포가 RNA 바이러스의 감염을 막기 위한 방법이라고 생각되었다. 이 경로에서, 긴 dsRNA 바이러스 산물은 다이서-유사 효소에 의해 21-25 bp 길이의 더 작은 단편으로 프로세스된 다음 이중 가닥 분자가 풀리고 RISC(RNA induced silencing complex)로 적재된다. 유사한 경로가 인터페론 반응이라 불리는 유도를 막기 위하여 dsRNA 분자가 30 bp 길이보다 작아야하는 괄목할만한 차이를 갖는 포유류 세포에서 확인되었고, 이는 유전자 특이적이지 않으며 세포에서 단백질 합성의 전체적 차단을 유도한다.
합성 siRNA는 하나의 유전자를 특이적으로 표적하도록 설계될 수 있고 이들은 시험관 내 또는 생체 내에서 쉽게 세포로 전달될 수 있다. shRNA는 siRNA 분자의 DNA 등가물이고 세포의 게놈으로 통합된 다음 매 유사분열 주기 동안 복제되는 이점이 있다.
DNAzyme도 또한 유전자 발현을 조절하는데 사용되어 왔다. DNAzyme은 단일 가닥 RNA를 절단하는 촉매 DNA 분자이다. 이들은 표적 RNA 서열에 대하여 매우 선택적이고 이로써 전령 RNA를 표적으로 하여 특정 유전자를 하향 조절하는데 사용될 수 있다.
따라서, 폐 질환, 예컨대, 천식 및 관련 질병 및 증상에 있어서 CXCL13과 관련된 진단 및 치료에 대한 신규한 방법을 확인하고 특정화하는 것이 요망된다. 또한, 전신성 홍반성 루프스와 같은 질환을 치료하는 신규한 방법을 확인하고 특정화하는 것이 요망된다.
발명의 요약
본 발명은 CXCL13 또는 그의 수용체, CXCR5의 효능제 및/또는 길항제, 및/또는 그들의 활성의 하나 또는 둘 모두(이하 "CXCL13 길항제") 및 폐-관련 질환을 치료하기 위한 CXCL13에 대한 항체, 및 이의 특정 부분 또는 적어도 하나의 CXCL13 단백질에 대하여 특이적인 변이체 또는 단편을 포함하는, CXCL13 길항제를 사용하는 방법에 관한 것이다. 이들 CXCL13 길항제는 TNFα 길항제, 예컨대, TNFα 항체, 예를 들어, 인플릭시맵 등과 함께 투여될 수 있다. CXCL13 길항제, 예컨대, 단일클론 항체는 국부적인 B 및 T 세포 보충 및 염증성 질환이 매개된 만성적 면역을 조절하기 위한 신규한 전략을 제공하기 위한 후속 활성을 저해한다.
일 구체예에서, CXCL13 길항제는 CXCL13 또는 그의 수용체에 특이적으로 결합하는 항체이다. 이러한 항체의 특별한 이점은 그들이 CXCL13 또는 그의 수용체에 이들의 기능을 방해하는 방식으로 결합가능 하다는 것이다. 따라서 본 발명의 방법은 인간 또는 비인간 환자에서 다양한 폐-관련 질환과 관련 질병 상태의 치료적이고 예방적인 치료에 이상적으로 적합한 원하는 중화 성질을 갖는 항체를 사용하는 것이다. 따라서, 본 발명은 폐-관련 질병 또는 증상을 억제하기 위하여 CXCL13 항체를 중화시키는 양을 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 치료를 요하는 환자에서 폐-관련 질병 또는 증상을 치료하는 방법에 관한 것이다.
다른 측면에서, 본 발명은 세포를, CXCL13 또는 그의 수용체의 활성 또는 발현을 조절(억제 또는 증진)시켜 세포에서 활성 또는 발현을 조절하는 시약(예: 길항제 또는 효능제)과 접촉시키는 것을 포함하는, CXCL13 또는 그의 수용체의 활성을 조절하는 방법을 제공한다. 바람직한 구체예에서, 시약은 CXCL13 또는 그의 수용체에 특이적으로 결합하는 항체이다. 다른 구체예에서, 조절제는 펩티드, 펩티드모방체 또는 다른 소분자이다.
다른 구체예에서, 본 발명은 폐-관련 질병 또는 증상을 억제하기 위하여 CXCL13 항체 또는 하나 이상의 TNFα 길항제와 함께 다른 길항제를 중화시키는 양을 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 치료를 요하는 환자에서 폐-관련 질병 또는 증상을 치료하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 CXCL13의 양 또는 활성의 조절에 의해 개선될 수 있는 폐 또는 관련 질환을 갖는 대상을 치료하는 방법을 제공한다. 본 발명은 또한 CXCL13의 활성의 조절제 또는 CXCL13 발현의 조절제인 시약을 대상에 투여함으로써, CXCL13 또는 그를 암호화하는 폴리뉴클레오티드의 비정상적인 활성으로 특정지어지는 질환을 갖는 대상을 치료하는 방법을 제공한다.
일 구체예에서, 조절제는 폴리펩티드 또는 소분자 화합물이다. 다른 구체예에서, 조절제는 폴리뉴클레오티드이다. 특정 구체예에서, CXCL13 길항제는 세포에 의한 CXCL13의 생산을 저지할 수 있는 siRNA 분자, shRNA 분자 또는 DNAzyme이다.
본 발명의 다른 측면은 동물에 CXCL-13의 길항제를 제공하고, 동물에 TNF-알파의 길항제를 제공하는 것을 포함하는 전신성 홍반성 루프스를 지닌 동물을 치료하는 방법이다: 여기에서 각 길항제는 동물에서 전신성 홍반성 루프스의 증후를 감소시키는데 유효한 양으로 제공된다. 이 방법의 일 구체예에서 CXCL-13의 길항제는 CXCL-13 결합 항체 또는 항체의 CXCL-13 결합 단편이고 TNFα의 길항제는 TNFα 결합 항체 또는 항체의 TNFα 결합 단편이다.
이 방법의 다른 구체예에서 동물은 포유류이다. 이 방법의 다른 구체예에서 포유류는 인간이다. 이 방법의 다른 구체예에서 각 항체 또는 항체의 결합 단편의 양은 동물의 kg 체중 당 약 25 mg 내지 동물의 kg 체중 당 약 40 mg으로 제공된다. 이 방법의 다른 구체예에서 전신성 홍반성 루프스의 증후는 신장 조직을 검사하여 확인된 동맥주위 림프구 침윤물 병소의 수이다. 이 방법의 다른 구체예에서 전신성 홍반성 루프스의 증후는 총 소변 단백질 대 총 소변 크레아틴의 비율이다. 이 방법의 다른 구체예에서 CXCL-13의 길항제는 CXCL-13 결합 항체 또는 CXCL-13 항체의 결합 단편이고 TNFα의 길항제는 TNFα 결합 항체 또는 TNFα 항체의 결합 단편이다. 이 방법의 다른 구체예에서 CXCL-13의 길항제는 CXCL-13 결합 항체 또는 CXCL-13 항체의 결합 단편이고 TNFα의 길항제는 TNFα 결합 항체 인플릭시맵이다.
본 발명은 본원에 기재된 임의의 발명을 제공한다.
지시문 (instruction)
주어진 원문을 읽고 필요한 정보를 파악하여, 원문에 근거해 질문에 답하라.
질문 (question)
CXCL13이 수용체인 CXCR5를 통해 수행하는 기능적 역할은 무엇인가?
추론 과정 (compact_reasoning)
-
1과제 해석
task_interpretationCXCL13과 CXCR5 사이의 관계 및 CXCL13이 CXCR5를 통해 수행하는 기능을 확인해야 한다.
-
2정보 추출
information_extraction문맥에서 CXCL13과 CXCR5의 상호작용에 관한 구절을 탐색한다.
- 이는 또한 수용체 CXCR5을 통하여 특정 T 세포 및 마크로파지의 이동을 증진시킨다(20).
-
3근거 선택
evidence_selectionCXCL13이 CXCR5를 통해 구체적으로 어떤 작용을 하는지 명시된 문장을 선택한다.
- 이는 또한 수용체 CXCR5을 통하여 특정 T 세포 및 마크로파지의 이동을 증진시킨다
-
4논리 통합
logical_integrationCXCL13이 CXCR5라는 수용체를 매개로 하여 특정 세포들의 이동을 촉진한다는 관계를 도출한다.
-
5결론 도출
conclusion_formulationCXCL13은 CXCR5 수용체를 통해 특정 T 세포 및 마크로파지의 이동을 증진시키는 역할을 함을 정리한다.
- 수용체 CXCR5을 통하여 특정 T 세포 및 마크로파지의 이동을 증진시킨다
-
6답변 생성
answer_generation질문에 대해 문맥에 근거한 명확한 답변을 작성한다.
- 수용체 CXCR5을 통하여 특정 T 세포 및 마크로파지의 이동을 증진시킨다
최종 답변 (final_answer)
CXCL13은 수용체 CXCR5를 통하여 특정 T 세포 및 마크로파지의 이동을 증진시키는 역할을 한다.
핵심 해석 (core_interpretation)
수용체 CXCR5을 통하여 특정 T 세포 및 마크로파지의 이동을 증진시킨다.