과학연구

알부민융합단백질의 개발

 2015.8.20.

일반적으로 생물약품들은 소화관에서의 신속한 분해를 피하기 위하여 주사약으로 만들어 적용한다. 주사한 대부분의 생물약품들은 혈액내에서 빨리 분해된다. 그러므로 약물의 치료혈중농도를 유지하기 위하여서는 상대적으로 높은 용량을 투여하거나 주사회수를 늘이는것을 기본으로 하는데 이것은 환자에게 큰 불편을 주면서 잠재적인 부작용의 증가와 치료원가의 증대를 초래한다. 또한 유익한 약리작용으로 오래전에 알려진 많은 생물활성펩티드들도 그것의 혈중반감기가 매우 짧기때문에 개발되지 못하고있다.

최근에 개발된 알부민융합기술은 과학자들로 하여금 사람혈청알부민을 발현하는 유전자를 치료용활성단백질 혹은 펩티드를 발현하는 유전자에 융합하여 새로운 다음 세대의 단백질약물들을 창조할수 있게 한다. 또한 알부민융합기술은 저분자생물활성펩티드들의 혈중반감기를 연장하는 강력한 도구라는것을 립증하여주면서 수많은 연효성형태의 펩티드 및 단백질약물들을 생산하는데 성과적으로 리용되고있다. 이처럼 알부민융합단백질들은 종전과 류사하거나 개선된 효과성과 안전성을 담보하면서 보다 편리한 용량규정을 제공할수 있는 연효성치료를 선택하여 환자들에게 적용할수 있다.

김일성종합대학 평양의학대학 유전의학연구소 연구집단은 림상적으로 실증되고 생물활성이 뚜렷한 단백질 혹은 펩티드들의 신속한 림상적평가를 개선하기 위하여 알부민융합기술을 리용하였으며 물질대사질병, 감염성질병, 자기면역성질병을 비롯한 수많은 질병에 적용하기 위한 여러가지의 알부민융합펩티드와 단백질들을 최근에 개발하였다.

연구집단이 개발한 알부민융합단백질의 치료용단백질 혹은 펩티드들에는 사람성장호르몬, 사람방갑상선호르몬 1-34, 사람방갑상선호르몬 1-84, 사람성장호르몬방출인자 1-44, 사람성장호르몬방출인자 1-29, 사람인술린양증식인자-1, 사람상피성장인자, 인술린, 사람글루카곤양펩티드-1, 사람인터로이킨-1접수체길항제와 사람티모진 α-1 등이 있다.

알부민융합단백질의 발현운반체는 pPIC9, pPIC9K이며 그것의 발현숙주는 메타놀동화효모의 GS115, SMD1168, KM71균주들이다.

알부민융합단백질의 정제는 규정된 조작에 따라 진행하였다. 즉 세포잔사는 원심분리에 의하여 제거하였으며 상층액으로부터 목적단백질은 한외려과, Cu2+킬레트세파로즈 CL-6B, 페닐세파로즈-4B, 술포프로필세파로즈-FF, 세파덱스 G-25탑상에서 정제하였다.

알부민융합단백질은 대부분 사람혈청알부민과 치료용펩티드 혹은 단백질사이에 유연성련결펩티드(GGGGS 혹은 GGGGSGGGGS)가 포함되여있으며 드물게 유연성련결펩티드가 없는것도 존재하였다.

알부민융합단백질의 림상시험결과들은 생물학적으로 활성이 있었으며 치료가 잘되였다. 약물과 관련된 부작용들과 결함들은 없었다.

알부민융합단백질은 재조합치료용펩티드 혹은 단백질에 대하여 보고된 혈중시간보다 실제적으로 더 오래동안 남아있었다. 약물동태학, 면역원성과 생물학적활성도 평가되였다. 알부민융합단백질에 관한 면역반응이 나타난 환자는 없었다.

정제한 알부민융합성장호르몬의 띠는 변성-폴리아크릴아미드겔전기영동에서 약 70kDa위치에서 단일반점을 보여주었다.

나이가 8-15살이고 키표준편차점수가 -2아래인 120명의 저신장어린이들에게 재조합연효성사람성장호르몬(HSA-hGH) 3.125㎍/kg, 6.25㎍/kg, 12.5㎍/kg을 7일에 한번 피하주사하거나 6.25㎍/kg을 7일동안 두번에 나누어 따로따로 피하주사하였다. 용량은 대체로 환자의 나이에 의존하였다.

알부민융합성장호르몬을 12.5㎍/kg으로 7일에 한번 적용한 환자는 70%(42/60)가 반응하였고 3.125㎍/kg으로 7일에 두번 적용한 환자는 80%(45/60) 반응하였다.(P <0.05)

저신장어린이들속에서 성장증가속도는 1년에 7~12cm였다.

정제한 알부민융합방갑상선호르몬 1-34의 띠는 변성-폴리아크릴아미드겔전기영동에서 약 70.5kDa위치에서 단일반점을 보여주었다.

평균체중이 60kg이고 골연화증(평균요추 T점수 –1.0 ~ –2.5) 혹은 골송소증(평균요추 T점수 –2.5아래)이 있는 60명의 환자들에게 재조합연효성사람방갑상선호르몬 1-34을 5일에 한번 1.6㎍/kg씩 12달동안 피하주사하였다.

요추밀도는 위안약군에서의 1.1%에 비하여 9.7% 증가하였으며 대퇴경부밀도는 알부민융합방갑상선호르몬 1-34군에서 2.8% 증가하였지만 위안약군에서는 0.7% 감소하였다.(P <0.01)

총체적으로 알부민융합방갑상선호르몬 1-34을 1회용량으로 치료한 환자의 90%(54/60)에서 뼈질량이 증가되였다.

알부민융합단백질의 림상적용확증에 대한 우리의 연구는 계속되고있다.