구강 장벽을 허물다（4）

고리형 펩타이드 PTG-200의 발견 및 유도체화
PTG-200의 발견

2016년에 Protagonist는 IL-23R에 결합할 수 있는 여러 선형 및 고리형 펩타이드 서열을 포함하는 IL{7}}23R을 표적으로 하는 경구용 폴리펩티드 억제제에 대한 특허(WO2016011208)를 공개했습니다. 특히, 이 특허의 표 3A에 제시된 서열은 이전에 파지 디스플레이를 통해 MDL로 얻은 구조와 매우 유사합니다. 나열된 선형 펩타이드 서열은 주로 핵심 구조 -WQDYW-(아래 그림 참조)를 포함합니다. 그 중 가장 강력한 분자(SEQ ID NO.4)는 4.1μM의 IL-23R 억제 농도를 달성했으며, 그 구조는 MDL의 펩타이드 23.15의 N-말단을 아세틸화하여 형성되었습니다.
MDL과 Protagonist는 2014년에 IL{12}}23R 펩타이드에 대한 협력을 협상한 적이 있으며 그 동안 MDL이 연구 정보를 공유했다는 점은 언급할 가치가 있습니다. 양측은 2015년 비밀유지 협약을 체결했으나 같은 해 10월 협상이 파기됐다. 후속 법률 문서에 따르면 MDL은 US 8946150(MDL) 및 US 9624268(Protagonist) 특허와 관련된 PTG-200의 특허 침해를 주장하면서 미국 지방 법원에 Protagonist를 상대로 소송을 제기한 것으로 나타났습니다. 2018년에 MDL의 특허 침해 주장은 Protagonist가 이러한 펩타이드를 사용하여 FDA 승인 자가면역 질환 약물을 개발했기 때문에 기각되었으며, 이는 세이프 하버 규칙에 따라 보호되었습니다.

이 기사의 초점으로 돌아가서, Protagonist는 후속 분자 변형에서 MDL이 제안한 - WQDYW 코어 구조를 유지했지만 고리화 전략에서는 다른 디자인을 채택했습니다. 그들은 보존된 구조 - CXX-WQCYW -(예: - CQTWQCYW -)를 형성하기 위해 핵심 서열에 Cys를 도입하고 이 구조 주위에 수백 개의 펩타이드를 유도하여 활성을 나노몰 수준으로 증가시켰습니다(아래 다이어그램 참조). 또한, 주인공은 두 Cys 부위 사이에 티오에테르 결합을 도입하고, 올레핀 복분해 반응(RCM)을 활용하고, 아미드 결합 고리화 전략을 구현하는 등 다양한 고리화 방법도 시도했습니다. 그러나 실험 결과는 이황화물 또는 티오에테르 결합에 의한 고리형 펩타이드가 일반적으로 RCM 또는 아미드 결합에 의한 고리형 펩타이드보다 더 나은 활성을 나타냄을 나타냅니다.

PTG-200(화합물 C)의 PK 데이터는 특허에 공개되어 있습니다. 쥐에게 20mg/kg의 용량을 경구 투여한 후 이 화합물은 주로 위장 조직에 분포하며 전신 노출은 매우 낮습니다. 그 중 소장점막의 AUC는 355μg·h/g, 대장점막의 AUC는 77μg·h/g이다. 그러나 혈장의 AUC는 0.3μg · h/mL에 불과하며 대변의 회수율은 40%입니다. 이 화합물은 다양한 위장액 및 환원 환경에서 우수한 안정성을 나타냅니다. 반감기는 SIF(모의 장액), SGF(모의 위액) 및 인간 장액에서 반감기가 24시간 이상이며, 환원제 DTT에서도 반감기가 2시간 이상입니다. SPR 실험 결과, IL-12R 1 단독에는 결합하지 않고 공동 발현된 IL-23R 및 IL-12R 1/IL-23R의 표면에는 결합할 수 있으며 강한 친화력과 KD 값은 각각 2.42nM 및 2.56nM로 나타났습니다.

PTG-200의 파생물

2017년에 Protagonist는 IL{6}}23R 펩타이드 억제제에 대한 두 번째 특허(WO2017011820)를 발표했습니다. 이 특허는 227개의 파생된 서열(서열번호 1030-1256)에 의해 첫 번째 특허의 골격을 확장하고 생체 내 반감기를 연장할 수 있는 고리형 펩타이드에 구조 단위를 도입합니다(다음 그림 참조). 약동학 연구에 따르면 10mg/kg의 펩티드 NO.1185를 쥐에게 경구 투여한 후 혈장 농도가 소장 및 결장 샘플의 농도보다 훨씬 낮고 24시간 후 대변의 회복율이 20%에 도달하는 것으로 나타났습니다. 안전성 평가 결과, Peptide NO.1185는 10μM에서 G 단백질 결합 수용체, 수송체, 이온 채널을 포함한 44개 표적에 대한 억제 효과를 나타내지 않는 것으로 나타났습니다.

이후 Protagonist는 PTG-200 또는 Peptide NO.1185 구조를 기반으로 한 여러 파생 특허를 발표했으며, 이는 다양한 잔기 위치에서 구조적 파생을 통해 활성과 안정성을 더욱 최적화했습니다. 관련 변형에 대한 자세한 내용은 특허 WO2018136646, WO2020014646, WO2021007433 및 WO2021146458에서 확인할 수 있습니다. 또한, Protagonist는 34개의 아미노산을 포함하는 고리형 펩타이드 IL-23R 억제제에 관한 특허(WO2018022937)도 신청했는데, 이에 대해서는 이 기사에서 더 이상 논의하지 않습니다.