초록 ▼

3. 개발결과 요약
최종목표
다양한 암을 일으키는 돌연변이 RAS에 특이적으로 결합하여 종양 생장을 억제할 수 있는 세포침투항체 최종후보물질 도출 및 효능, PK, Non-GLP 독성시험을 완료하고, 국외 특허등록 및 투자유치가 최종목표임.

개발내용 및 결과
- 당사는 세포침투능을 갖는 항체 경쇄가변영역을 개발하였으며, 이를 이용하여 다양한 형태의 항체에 적용이 가능한 세포침투 항체기반기술을 보유하고 있으며, 이를 기반으로 암세포 표면에 과발현되는 수용체를 인식 후 조직특이적 세포침투가 가능하게 개량하였

3. 개발결과 요약
최종목표
다양한 암을 일으키는 돌연변이 RAS에 특이적으로 결합하여 종양 생장을 억제할 수 있는 세포침투항체 최종후보물질 도출 및 효능, PK, Non-GLP 독성시험을 완료하고, 국외 특허등록 및 투자유치가 최종목표임.

개발내용 및 결과
- 당사는 세포침투능을 갖는 항체 경쇄가변영역을 개발하였으며, 이를 이용하여 다양한 형태의 항체에 적용이 가능한 세포침투 항체기반기술을 보유하고 있으며, 이를 기반으로 암세포 표면에 과발현되는 수용체를 인식 후 조직특이적 세포침투가 가능하게 개량하였으며, 세포내 도달한 항체가 세포내 질환 관련 돌연변이 Ras를 특이적 인식 및 생장신호를 효과적으로 저해하는 항체를 개발하였음. IgG 유형의 형태를 갖고 있어 기존 항체 생산과 동일한 방법으로 생산이 가능한 장점을 가지고 있음.
- 최초 EpCAM targeting cyclic peptide가 융합된 세포침투항체를 선별하였지만, 표적인 EpCAM의 발현이 종양 및 비종양 조직에서도 발현되고 있음을 확인하였기에 종양 조직에 특이적으로 발현된 표적인 integrin에 특이적으로 결합하는 integrin targeting cyclic peptide가 융합된 형태의 항체인 후보 항체를 선별하였음. 선별된 항체를 종양 조직에 발현된 표적에 결합하는 결합능과 특이성을 효모 표면 발현 펩타이드 라이브러리를 통해 최적화하였고, 혈중 안정성 확인 시험을 통해 약 72시간 정도의 반감기를 가짐을 확인하였고, Fc 최적화를 통해 체내 지속성을 개선하였으며, 개선된 항체 선도물질을 대장암 암세포주 및 대장암 환자유래 암세포를 이용하여 in vitro 성장 억제능 평가와 종양 성장 억제 기전 분석을 통해 세포 수준에서의 효력을 확인하였음.
- 세포 수준에서 효과를 보인 대장암 암세포주 및 환자유래 암세포를 이용해서 xenograft model 을 통해 최적화된 후보항체의 in vivo 효력을 확인하였으며, 종양 성장 억제능이 40% 이상임을 확인하여 대장암에서 효력을 보일 수 있는 개선된 선도 물질 InRas37 항체를 확보하였음.
- 대장암 암세포주인 integrin 발현된 LoVo와 integrin 미발현 Raji 종양 세포주의 xenograft model을 통해 InRas37의 biodistribution 연구를 통해 종양 조직 표적율 (tumor or normal ratio) 및 비특이성을 확인한 결과, integrin이 발현된 암세포주에 LoVo에서만 InRas37이 많이 결합된 것을 확인하였으며, 타 조직과의 비교에서도 암조직에 가장 많이 결합해 있는 것을 확인하였음. 이에 종양 표적율이 매우 우수함을 확인하였음.
- 개선된 항체선도물질인 InRas37의 예비독성을 확인하기 위해 59개의 정상 인체 조직을 이용하여 인간 조직에 대한 결합 정도를 확인하였음. 음성 대조군과 비교한 결과, 정상인체 조직에서의 결합정도는 모두 매우 약하였으며, 이중에서 음성 대조군과 염색의 차이가 나는 조직은 심장과 간이었지만, 이 또한 매우 약하였기에 유의미한 차이를 확인할 수 없음.
- InRas37의 Non-GLP 예비독성 연구를 마우스에 단회 투여하여 전신적인 독성을 평가한 결과, 모든 시험용량 (최대 100mg/kg)에서 시험물질 투여에 의한 급성적인 전신독성은 관찰되지 않았음.
- CHO DG44 세포주를 이용하여 최적화된 개선된 항체선도물질 InRas37 항체 생산 세포주 (RCB)를 개발하였음. 생산성이 1.8g/L이상의 세포주를 확보하였으며, 선별된 세포주는 20계대까지 계대 안정성 시험을 통해 항체 생산성과 계대 안정성이 확보되었음을 확인하였으며, 세포주의 특성 분석을 통해 세포주의 무균시험 및 mycoplasma 오염 검사 등을 포함한 모든 기준에 적합함을 확인하였음.
- 선별된 세포주를 이용하여, 배양 및 정제 공정개발을 모두 완료하였으며, formulation buffer 또한 단백질 안정성 및 순도를 고려하여 20mM Histidine, 250mM Sucrose, pH 6.5로 결정하였고, 최종 5L 스케일 3 batch 제조를 통해 배양 및 정제 공정의 재현성을 확인하였으며, 시료생산 또한 완료하였음.

기술개발 배경
눈부신 경제 성장과 보건의료 기술의 발달로 인해 노인 인구 비중은 빠르게 상승하고 있음. 이와 같은 고령화에 따른 만성질환으로 인한 사망률 역시 높아지고 있으며, 그중에서도 사망률 1위는 암 질환임. 치료 영역별 치료제 매출 현황을 살펴보면, 2017년 기준 암(Oncology) 치료제 매출 점유율이 12.6%인 1040억 달러로 가장 높으며, 2024년까지의 성장률도 12.2%로 높은 수준으로 추정 매출 규모는 약 2,330억 달러로 성장할 것으로 전망됨. 항체 의약품을 포함한 기존 고분자의약품은 세포침투능 부재로 세포 표면발현 또는 분비된 단백질만 표적이 가능함. 현재까지 세포내 질환관련 타겟을 표적하기 위해서는 소분자 의약물로 접근하는 방법이 유일함.
하지만, 세포 타겟에 소분자 물질이 결합하기 용이한 소수성 포켓이 있어야 한다는 제한 사항이 있어서 알려져 있는 모든 세포내 질환 관련 인자를 효과적으로 저해하기 어려움. Ras는 대표적인 undruggable 타겟으로 전체 암 중 30% 가량으로 발암 돌연변이가 발생하며, 특히 췌장암, 대장암, 폐암에 높은 확률로 발생함. 이에 당사는 조직특이적으로 세포침투가 가능한 세포침투항체 기반기술로 Ras를 표적하는 항체를 개발하고자 하였음.

핵심개발 기술의 의의
당사의 IgG 형태의 세포질 침투항체 기반기술은 세계 최초의 항체 기반기술로서 종래에 개발된 다양한 기술들의 한계점들을 극복하였음. 기존 치료 물질 또는 연구되어진 기반기술과 당사가 보유한 세포침투 항체와의 특성 비교했을 때, 세포침투 항체는 조직 특이성을 갖고, 세포 침투가 타 기술대비 우수하며 세포내 타겟 표적이 가능하다는 차별성을 가지고 있음, 이와 함께 일반 항체의약품과 동일구조로 생산에 따른 문제점이 없기에 개발 가능성이 매우 높음. 이와 같은 기술적 차별성을 기반으로 암질환의 대표적인 undruggable 타겟인 Ras를 표적하여 세계 최초의 혁신적 항암항체 치료제로서 새로운 항암 시장을 개척할 수 있기에 해외 기술 수출 가능성이 매우 높을 것으로 확신함.

적용 분야
항체 의약품

(출처 : 초록 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 10
• 목차 ... 14
• 제 1 장 서론 ... 15
• 제 1 절 과제의 개요 ... 15
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 20
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 20
• 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 22
• 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 22
• 제 4 절 수행 결과의 보안등급 ... 31
• 제 5 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 31
• 제 3 장 결과 ... 32
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 32
• 1. 연구개발 추진 일정 ... 32
• 2. 연구개발 추진 실적 ... 33
• 3. 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 전체를 기재 ... 34
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 51
• 1. 각 기관/기업별 역할 및 추진 내역 ... 51
• 제 3 절 고용 창출 효과 ... 58
• 제 4 절 자체보안관리진단표 ... 60
• 제 5 절 안전관리 이행 현황 ... 61
• 제 4 장 사업화 계획 ... 63
• 제 1 절 시장 현황 및 전망 ... 63
• 제 2 절 사업화 계획 ... 68
• 제 3 절 향후 추가 기술 개발 계획 ... 70
• 끝페이지 ... 72