KR-102958724-B1 - 재조합 미생물을 사용하여 피부 질환을 치료하기 위한 방법 및 조성물

Abstract

본 개시내용은 치료학상 관련된 재조합 융합 폴리펩티드를 발현하는 조작된 미생물을 포함하는, 피부 질환을 치료하기 위한 방법 및 조성물을 제공한다. 한 실시양태에서, 본 개시내용은 아토피성 피부염과 같은 피부 질환 치료를 필요로 하는 대상체에게 인간 필라그린을 분비하는 스타필로코쿠스 에피더미디스( Staphylococcus epidermidis )를 포함하는 살아있는 바이오치료 생성물 (LBP)을 포함하는 조성물을 투여하는 단계를 포함하는, 아토피성 피부염과 같은 피부 질환을 치료하는 방법을 제공한다. 추가 측면에서, 본 발명은 본원에 기술된 필라그린 폴리펩티드를 포함하는 제약 조성물을 제공한다. 추가로, 본 발명은 본원에 개시된 조성물 및 사용 설명서를 포함하는 키트를 제공한다.

Inventors

• 휘트필, 트레비스, 마이클

Assignees

• 아지트라 인코포레이티드

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20190405

Priority Date

20180405

Claims (20)

1. 필라그린 폴리펩티드를 분비할 수 있는 재조합 미생물이며, 여기서 재조합 미생물은 스타필로코쿠스 에피더미디스( Staphylococcus epidermidis )이고, 여기서 재조합 미생물은 필라그린 폴리펩티드를 발현할 수 있는 유전자를 포함하는 제1 코딩 서열, 및 세포 투과 펩티드를 발현할 수 있는 유전자를 포함하는 제2 코딩 서열을 포함하는 발현 벡터를 포함하고, 여기서 필라그린 폴리펩티드는 서열식별번호(SEQ ID NO) 1로 이루어지는 것인 재조합 미생물.
2. 제1항에 있어서, 외수송 신호를 발현할 수 있는 유전자를 포함하는 제3 코딩 서열을 추가로 포함하는 재조합 미생물.
3. 제2항에 있어서, 제1 코딩 서열, 제2 코딩 서열 및 제3 코딩 서열의 발현이 프로모터의 제어하에 있는 것인 재조합 미생물.
4. 제3항에 있어서, 제1 코딩 서열, 제2 코딩 서열 및 제3 코딩 서열의 배열이 프레임 내에 있는 것인 재조합 미생물.
5. 제2항에 있어서, 제1 코딩 서열, 제2 코딩 서열 및 제3 코딩 서열이 프로모터에 작동가능하게 연결되어 있는 것인 재조합 미생물.
6. (a) 스타필로코쿠스 에피더미디스 세포를 (i) 치료 필라그린 폴리펩티드를 발현할 수 있는 유전자를 포함하는 제1 코딩 서열, 및 (ii) 세포 투과 펩티드를 발현할 수 있는 유전자를 포함하는 제2 코딩 서열을 포함하는 발현 벡터로 형질감염시키는 단계이며, 여기서 필라그린 폴리펩티드는 서열식별번호 1로 이루어지는 것인 단계; 및 (b) 형질감염된 세포가, 필라그린 폴리펩티드 및 세포 투과 펩티드를 포함하는 단백질을 생산하도록 하는 단계; 및 (c) 살아있는 바이오치료 조성물(live biotherapeutic composition)을 수득하는 단계 를 포함하는, 살아있는 바이오치료 조성물을 제조하는 방법.
7. 제6항에 있어서, (iii) 세포를 외수송 신호를 발현할 수 있는 핵산 서열을 포함하는 제3 코딩 서열로 형질감염시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
8. 제7항에 있어서, 제1 코딩 서열, 제2 코딩 서열 및 제3 코딩 서열이 단일 플라스미드에 배열되어 있는 것인 방법.
9. 제7항에 있어서, 제1 코딩 서열, 제2 코딩 서열 및 제3 코딩 서열의 배열이 프로모터에 작동가능하게 연결되어 있는 것인 방법.
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Description

재조합 미생물을 사용하여 피부 질환을 치료하기 위한 방법 및 조성물 관련 출원 본 출원은 2018년 4월 5일 출원된 미국 특허 가출원 번호 62/653,021을 우선권 주장하고, 상기 특허 가출원은 그 내용 전문이 본원에서 모든 목적을 위해 참조로 포함된다. 심상성 어린선 (IV)은 추정 발병률 및 유병률이 250명 중 1명인 만성, 건성, 비늘상(scaly) 피부 질환으로서,1,2 이에, 미국에서 총 환자 집단은 130만 명에 이른다. IV의 임상적 특징은 일반적으로 생후 약 2개월째에 나타나고, 전신 건조증 및 복부, 흉부, 및 손발의 신전근 표면 상에 두드러지게 나타나는, 미세하고, 백색 내지 회색인 비늘을 포함한다.3 일부 IV 환자는 또한 발한감소증 및 열불내성도 경험한다.4 IV 의 발병기전은 표피 강화유리질 과립 크기 또는 개수 감소, 또는 심지어는 그의 완전한 부재인 것으로 오랫동안 확인되어 왔다.5-7 추가로, 유전 인자에 기인하여, IV 환자는 아토피성 피부염 (AD), 천식, 및 알레르기의 위험이 높다.8 심상성 어린선은 필라그린을 코딩하는 유전자에서의 기능 상실 돌연변이에 의해 유발되는 상염색체 반우성 질환이다.9 필라그린은 프로필라그린으로부터 유도되는 필수 구조 단백질로서, 이는 각질층에서 단량체 필라그린으로 분해되고, 각질형성세포 세포골격에서 케라틴 및 다른 중간체 필라멘트 단백질에 결합함으로써 피부 장벽을 강화시킨다.10 많은 연구를 통해 IV 및 아토피성 피부염 환자에서 FLG에서의 기능 상실 돌연변이가 확인되었고,11-14 상기 돌연변이는 경피 알레르겐 감작화를 증가시키는, 비조직화된 케라틴 필라멘트, 피부 장벽 결함15 및 각질층 내 미세균열과 연관이 있다.16-19 게다가, 필라그린 및 그의 분해 생성물은 (흡습성 아미노산 또는 "천연 모이스처라이징 인자"를 통해) 피부를 모이스처라이징하고,20,21 (특히, S. 아우레우스(S. aureus)에 대한) 항미생물 분자 생산에 영향을 주고,22 피부에서 유익한 지질 프로파일23,24 및 pH24-26, 둘 모두를 유지시키는 것을 포함하는, 피부에서 유의적인 추가 기능을 갖는다. IV에 대한 현행 치료 옵션은 주로 국소용 수분 증발 억제제 (예컨대, 염화나트륨, 우레아, 락트산, 살리실산), 및 모이스처라이저 (예컨대, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 덱스판테놀)을 포함한다.4 피부 세포의 체내 생산을 저속화시키기 위한 노력으로 국소용 레티노이드 또한 처방될 수 있지만; 비타민 A 유도체와 같이, 장기간 사용은 이상적이지 못하다. 특히, 다수의 IV 환자는 자의식 및 사회적 당혹감에 기인하여 현저히 감소된 삶의 질을 경험하고 있고,27-29 가정 생활, 교육/직장 생활, 및 심지어는 레저/스포츠 활동에도 부정적인 영향을 미친다고 보고 있다.28,29 IV에 대하여 충족되지 못한 요구가 많다는 것은 분명하다. 다양한 미생물 군집이 피부에 거주하고, 1 제곱센티미터당 최대 10억 개의 미생물을 함유할 수 있다.39 이들 다양한 박테리아, 진균, 진드기 및 바이러스 군집은 질환으로부터 보호할 수 있고, 피부 상에 동적이지만, 상이한 니치를 형성할 수 있다.40 피부에서 미생물 군집 또는 장내 세균 불균형이 피부 질환,39,41 특히, AD42,43와 연관이 있다고 입증한 증거들은 증가하고 있다. 조작된 프로바이오틱스는 치료 목적으로 피부 마이크로바이옴에 영향력을 미치는 것에 기반하는 신규한 접근법이다. 특히, 조작된 프로바이오틱은, 환자의 피부 상에의 거주를 확립하고, 계내에서 치료 단백질을 연속적으로 및 안정적으로 전달하게 되며, 다른 약물 전달 방법에 비해 중요한 이점을 갖는다. 추가로, 특정 스타필로코쿠스 에피더미디스(Staphylococcus epidermidis: SE) 균주는, 아토피성 피부염 질환 표현형 및 중증도와 관련된, 피부에서 중요한 유익한 면역조정성 및 항병원성 효과를 입증하였다. 게다가, 프로필라그린으로부터 유도된 구조 단백질인 필라그린 전달은 피부 장벽에서의 필라그린의 역할 및 경피 수분 손실을 감소시킬 수 있고, 피부 보습을 개선시킬 수 있는 능력에 기인하여 추가로 치료 접근법을 증진시킨다. 본 발명은 아토피성 피부염의 병태생리를 해소하기 위하여 인간 필라그린을 분비하는 피부 약물 전달 시스템으로서 스타필로코쿠스 에피더미디스의 유전자 조작된, 재조합 균주를 사용하여 피부 질환, 예컨대, 아토피성 피부염을 치료하기 위한 방법 및 조성물 (예컨대, AZT-01)을 제공하는 놀라운 이점을 갖는다. 일단 피부에 적용되고 나면, 피부의 안정적인 콜로니화 및 이어서, 계내 필라그린 분비가 상기 질환을 해소시킬 수 있다. 본 발명의 이점은 비스테로이드성 치료 옵션으로서의 그의 안전성, 스타필로코쿠스 에피더미디스의 국소 적용의 이점과 필라그린의 분비로부터의 이점으로 이루어진 본 발명의 조합에 기인하는 그의 효능, 및 심지어는 그의 낮은 적용 빈도에서도 (1일 1회 이하) 치료상 효과적일 수 있는 그의 능력을 포함한다. 그러므로, 본 발명은 염증성 피부 질환, 및 특히, IV에 효과적인 치료에 대한 오랜 요구를 다루고 있다. 본 발명은 또한 피부 질환을 치료하는 치료 단백질을 분비할 수 있는 공생 피부 박테리아를 최초로 입증 보고한 것 중 하나이다. 본 개시내용은 심상성 어린선의 병리생리적 특징을 직접적으로 다루고, 인간 필라그린을 분비하는 스타필로코쿠스 에피더미디스로 구성된 살아있는 바이오치료 생성물 (LBP)로 이루어진, 피부 질환, 예를 들어, 심상성 어린선 (IV)에 대한 신규한 치료 방식을 특징으로 한다. 본 개시내용의 목적은 유익한 미생물-기반의 섀시(chassis) 시스템을 통해 필라그린을 장기간 동안 안정적으로 전달하여 피부를 보충해 주는 것이다. 박테리아의 잠재적인 프로바이오틱 특성은 본 발명에 의해 강화되고, 최적화되며, 질환 치료는 근본적인 병리생리적 특징을 직접적으로 다루는 관련 단백질의 합리적인 표적화된 발현을 기반으로 한다. 추가로, 상이한 미생물 종 및 균주에 대한 반응은 개인마다 상이할 수 있으며, 치료제 전달을 제어하는 모듈식 디자인이 가능하게는, 자연적으로 발생된 균주를 강화시키는 현행 접근법에 비하여 유의적으로 개선된 약동학적 성질 및 질환 해소를 제공할 것이다. 중요하게는, 특정 균주는 항미생물성 펩티드를 분비할 수 있기 때문에, S. 에피더미디스(S. epidermidis)의 도입이 병원체에 의해 유발된 장내 세균 불균형을 표적화함으로써 피부 항상성을 재확립시키는 데 도움을 줄 수 있다. 따라서, 본 발명은 특히, 치료상 관련된 재조합 융합 폴리펩티드 (즉, 단백질, 펩티드, 또는 아미노산)를 발현할 수 있는 조작된 미생물을 포함하는, 피부 질환, 예를 들어, IV를 치료하기 위한 방법 및 조성물에 관한 것이다. 제1 측면에서, 본 발명은 폴리펩티드를 분비할 수 있는 재조합 미생물이며, 여기서 재조합 미생물은 폴리펩티드를 발현할 수 있는 유전자를 포함하는 제1 코딩 서열, 및 세포 투과 펩티드를 발현할 수 있는 유전자를 포함하는 제2 코딩 서열을 포함하는 발현 벡터를 포함하는 것인 재조합 미생물을 특징으로 한다. 관련 실시양태에서, 재조합 미생물은 외수송 신호를 발현할 수 있는 유전자를 포함하는 제3 코딩 서열을 추가로 포함한다. 추가의 또 다른 실시양태에서, 제1 코딩 서열, 제2 코딩 서열 및 제3 코딩 서열의 발현은 프로모터의 제어하에 있다. 다른 실시양태에서, 제1 코딩 서열, 제2 코딩 서열 및 제3 코딩 서열의 배열은 프레임 내에 있다. 추가의 또 다른 관련된 실시양태에서, 제1 코딩 서열, 제2 코딩 서열 및 제3 코딩 서열은 프로모터에 작동가능하게 연결된다. 한 실시양태에서, 재조합 미생물은 박테리아, 또는 박테리아의 조합이다. 또 다른 실시양태에서, 폴리펩티드는 필라그린, 또는 그의 변이체이다. 다른 실시양태에서, 미생물은 비피도박테리움(Bifidobacterium), 브레비박테리움(Brevibacterium), 프로피오니박테리움(Propionibacterium), 락토코쿠스(Lactococcus), 스트렙토코쿠스(Streptococcus), 스타필로코쿠스(Staphylococcus), 락토바실러스(Lactobacillus), 엔테로코쿠스(Enterococcus), 페디오코쿠스(Pediococcus), 류코노스톡(Leuconostoc), 또는 오에노코쿠스(Oenococcus), 또는 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 다른 실시양태에서, 재조합 미생물은 스타필로코쿠스 에피더미디스이다. 일부 실시양태에서, 미생물은 필라그린 융합 단백질을 분비한다. 추가 실시양태에서, 필라그린 융합 단백질은 서열식별번호(SEQ ID NO) 1과 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99% 동일한 아미노산 서열을 포함한다. 한 실시양태에서, 필라그린 융합 단백질은 서열식별번호 1로 이루어진다. 추가 측면에서, 본 발명은 (a) 세포를 (i) 치료 폴리펩티드를 발현할 수 있는 핵산 서열을 포함하는 제1 코딩 서열, 및 (ii) 세포 투과 펩티드를 발현할 수 있는 핵산 서열을 포함하는 제2 코딩 서열로 형질감염시키는 단계; 및 (b) 형질감염된 세포가 치료 폴리펩티드 융합 단백질을 생산하도록 하는 단계; 및 (c) 살아있는 바이오치료 조성물(live biotherapeutic composition)을 수득하는 단계를 포함하는, 살아있는 바이오치료 조성물을 제조하는 방법을 특징으로 한다. 관련 실시양태에서, 본 방법은 (iii) 세포를 외수송 신호를 발현할 수 있는 핵산 서열을 포함하는 제3 코딩 서열로 형질감염시키는 단계를 추가로 포함한다. 또 다른 실시양태에서, 제1 코딩 서열, 제2 코딩 서열 및 제3 코딩 서열은 단일 플라스미드에 배열되는 있다. 추가의 또 다른 실시양태에서, 제1 코딩 서열, 제2 코딩 서열 및 제3 코딩 서열의 배열은 프로모터에 작동가능하게 연결된다. 다른 실시양태에서, 세포는, 미생물이 비피도박테리움, 브레비박테리움, 프로피오니박테리움, 락토코쿠스, 스트렙토코쿠스, 스타필로코