KR101464360B1 - Adenovirus Containing Ribozyme and shRNA, and Therapeutic Composition Comprising Thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 암치료용 아데노바이러스에 관한 것으로, 더욱 자세하게는, hTERT 리보자임과 치료용 유전자인 HSVtk(Herpes simplex virus thymidine kinase)가 연결된 유전자 구조체에, 추가적으로 AIMP2-DX2 특이적 shRNA가 포함된 유전자 구조체를 함유하는 암치료용 아데노바이러스에 관한 것이다.
본 발명의 아데노바이러스를 함유하는 암치료용 조성물은 기존의 항암제 또는 종래의 hTERT(human telomerase reverse transcriptase) 리보자임을 함유하는 아데노바이러스 보다 높은 종양억제 활성을 나타내어, 뛰어난 암치료 효능을 나타낼 것으로 기대된다.
The present invention relates to adenoviruses for cancer treatment, and more particularly, to a gene construct to which a hTERT ribozyme and a therapeutic gene HSVtk (Herpes simplex virus thymidine kinase) are linked and additionally a gene construct containing an AIMP2-DX2- ≪ RTI ID = 0.0 > adenovirus < / RTI >
It is expected that the composition for treating cancer containing adenovirus of the present invention exhibits a superior tumor suppressive activity than an existing anticancer agent or an adenovirus containing conventional hTERT (human telomerase reverse transcriptase) ribozyme, .

Description

리보자임과 shRNA를 함유하는 아데노바이러스 및 이를 포함하는 암 치료용 조성물{Adenovirus Containing Ribozyme and shRNA, and Therapeutic Composition Comprising Thereof}{Adenovirus Containing Ribozyme and shRNA, and Therapeutic Composition Comprising Thereof} The present invention relates to an adenovirus containing ribozyme and shRNA,

본 발명은 암 치료용 아데노바이러스에 관한 것으로, 더욱 자세하게는, hTERT 리보자임과 치료용 유전자인 HSVtk(Herpes simplex virus thymidine kinase)를 코딩하는 유전자가 연결된 유전자 구조 체에, 추가적으로 AIMP2-DX2 특이적 shRNA가 포함된 유전자 구조 체를 함유하는 암 치료용 아데노바이러스 및 이를 포함하는 암 치료용 조성물에 관한 것이다.
The present invention relates to adenoviruses for cancer treatment, and more particularly, to a gene construct to which a gene coding for hTERT ribozyme and a therapeutic gene HSVtk (Herpes simplex virus thymidine kinase) are linked, in addition to AIMP2-DX2 specific shRNA And a composition for treating cancer comprising the adenovirus for treating cancer.

암으로 인한 사망률은 국내·외를 막론하고 해마다 증가하는 추세이다. 암은 세계적으로 감염성 질환 및 심혈관계 질환과 더불어 주요한 사망원인 중 하나로 손꼽히고 있다. 세계보건기구(WHO)의 세계 보건 보고서(World Health Report)에 따르면, 2004년 총 사망자의 12.5%인 7,121,000명이 암으로 사망하였으며, 식습관, 환경의 변화 및 수명연장으로 인하여 향후 25년 내에 암 발생인구가 매년 약 3천만 명으로 늘어나고, 이중 2천만 명의 인구가 암으로 사망할 것으로 예상하고 있다.The mortality rate from cancer is increasing year by year, both at home and abroad. Cancer is one of the leading causes of death worldwide, along with infectious and cardiovascular diseases. According to the World Health Organization (WHO) World Health Report, 12.5% of the total deaths in 2004, 7,121,000 people, died of cancer, and within the next 25 years due to changes in eating habits, Is expected to grow to about 30 million people annually, of which 20 million people will die of cancer.

현재 암치료에 사용되는 방법은 크게 외과적 수술, 방사선 치료 및 약물치료가 있는데, 이들 방법은 암치료를 위해 독자적으로 사용되거나 두 가지 이상의 방법이 병용되고 있으며, 근래에는 생명과학분야의 눈부신 발전에 힘입어 생물요법제가 급성장하고 있다. Currently, the methods used to treat cancer are largely surgical surgery, radiation therapy, and drug therapy, which are used alone or in combination with two or more methods for cancer treatment, Biological therapies are booming thanks to this.

생물요법제는 신체 본연의 면역 기능을 회복시키거나 증가시킴으로써 암세포의 활동력을 약화시켜 암의 진행을 막는 것을 치료적 근거로 삼고 있다. 신체의 면역 체계가 제 기능을 발휘할 때 암세포들을 효과적으로 사멸시킬 수 있으나, 그렇지 않은 경우 암세포가 쉽게 증식하거나, 또는 다른 병원균들이 쉽게 공격을 가할 수 있게 된다. 생물요법제의 상기 단점을 보완하기 위해 외과적 수술요법, 방사선요법, 화학요법 등과 같은 다른 치료법들과 같이 사용되기도 한다. 현재 생명과학분야에서 관심을 받고 있는 생물요법제로는 안티센스 항암제 및 혈관생성 억제제를 들 수 있다. 안티센스 항암제는 암세포의 특이적 mRNA에 상보적으로 결합할 수 있는 DNA단편을 사용하여, mRNA의 프로세싱 또는 단백질의 발현을 저해하는 방법으로, 암세포의 사멸을 유도하는 것이다. 인간게놈 프로젝트의 결과로 인하여 30,000여개의 유전자 서열이 판독되고, 100,000여개의 mRNA서열을 알 수 있게 되었다. 이로써 암세포와 연관된 mRNA 후보군에 대한 정보가 대량 확보되면서, 신호전달 체계와 관련된 유전자, 세포사멸(apoptosis) 및 세포 증식에 관련된 유전자들에 대한 안티센스 항암제를 스크리닝하여 임상 실험 중에 있다.Biotherapeutics are based on the therapeutic basis of inhibiting the progression of cancer by weakening the activity of cancer cells by restoring or increasing the body's immune function. When the body's immune system functions, it can kill cancer cells effectively, but if not, cancer cells can multiply easily, or other pathogens can easily attack. It may also be used with other therapies, such as surgical surgery, radiation therapy, chemotherapy, etc., to supplement the above shortcomings of biotherapeutics. Antibiotic anticancer agents and angiogenesis inhibitors are examples of biotherapeutics that have received attention in the field of life science at present. The antisense anticancer agent induces the death of cancer cells by a method of inhibiting mRNA processing or protein expression using DNA fragments capable of complementarily binding to specific mRNA of cancer cells. As a result of the human genome project, more than 30,000 gene sequences were read and more than 100,000 mRNA sequences were identified. As a result, a large amount of information on the candidate mRNAs associated with cancer cells is obtained, and thus the antisense anticancer agent for genes related to the signal transduction system, genes involved in apoptosis and cell proliferation, and the like are screened for clinical trials.

유전자 전달 기술은 크게 바이러스를 수송체로 사용하는 방법(viral vector-based transfer method), 합성 인지질이나 합성 양이온성 고분자 등을 사용하는 비바이러스성 방법(non-viral delivery method) 및 세포막에 일시적인 전기자극을 가하여 유전자를 도입하는 전기 투과법(electroporation) 등의 물리적 방법으로 구분할 수 있다.Gene delivery technology is largely based on viral vector-based transfer methods, non-viral delivery methods using synthetic phosphatides or synthetic cationic polymers, and transient electrical stimulation on the cell membrane And physical methods such as electroporation in which a gene is introduced.

상기 전달 기술 중에서, 바이러스 수송 체를 사용하는 방법은 치료유전자로 대체된 유전자를 지니는 일부 또는 전체의 복제능력이 결손된 벡터로서 유전인자의 전달이 효율적으로 이루어질 수 있기 때문에 유전자치료를 위해 선호하는 방법이다.Among the above delivery techniques, a method using a viral transporter is a vector in which the replication ability of part or all of the gene having a gene replaced with a therapeutic gene is deficient. Therefore, the preferred method for gene therapy to be.

바이러스 수송체 또는 바이러스 벡터로 사용되는 바이러스로는 RNA 바이러스 벡터(레트로바이러스 벡터, 렌티바이러스 벡터 등)와 DNA 바이러스 벡터(아데노바이러스 벡터, 아데노-연관 바이러스 벡터 등)가 있으며, 이 외에도 단순포진 바이러스 벡터(herpes simplex viral vector), 알파 바이러스 벡터(alpha viral vector) 등이 있다. 이중에서도 특히 연구가 활발히 진행되고 있는 것은 레트로바이러스와 아데노바이러스이다.Viruses used as virus vectors or virus vectors include RNA virus vectors (retrovirus vectors, lentivirus vectors, etc.) and DNA virus vectors (adenovirus vectors, adeno-associated virus vectors, etc.) a herpes simplex viral vector, and an alpha viral vector. Among them, retroviruses and adenoviruses are particularly active in research.

숙주세포의 게놈에 통합기능이 있는 레트로바이러스(Retrovirus)의 특징은 인체에 해가 없지만 통합 시 정상세포의 기능을 억제할 수 있고, 다양한 세포에 감염되고, 증식이 쉬우며, 1~7 kb 정도의 외부 유전자를 수용할 수 있고, 복제결핍 바이러스를 생성할 수 있는 능력이 있다는 것이다. 그러나, 유사분열 이후의 세포에 감염되기 힘들며, in vivo 상태에서 유전자 전달이 어렵고, 체세포 조직을 항시 in vitro에서 증식하여야만 한다는 단점도 지니고 있다. 또한, 레트로바이러스는 원형암유전자(proto-oncogene)에 통합될 수 있어 돌연변이의 위험성이 있고 세포를 괴사시킬 수도 있다.Retroviruses that integrate into the genome of host cells are characterized by their ability to inhibit the function of normal cells, to infect various cells, to proliferate, , And is capable of producing replication defective viruses. However, it is difficult to infect cells after mitosis, gene transfer is difficult in vivo, and somatic tissues must be propagated in vitro at all times. In addition, retroviruses can be integrated into proto-oncogenes, which can lead to mutations and necrosis.

한편, 아데노바이러스(Adenovirus)는 클로닝 벡터(cloning vector)로 여러 가지 장점을 가지는데, 중간정도의 크기로 세포 핵 속에서 복제될 수 있으며, 임상적으로 무독성이고, 외부 유전자를 삽입하여도 안정적이며, 유전자의 재배열이나 손실이 일어나지 않고, 진핵생물을 형질 전환시킬 수 있으며, 숙주세포 염색체에 통합되어도 안정적이면서도 높은 수준으로 발현된다. 아데노바이러스의 좋은 숙주세포는 인간의 조혈, 림프, 골수종의 원인이 되는 세포이다. On the other hand, adenovirus has several advantages as a cloning vector. It can be replicated in the nucleus in a medium size, clinically non-toxic, stable even when an external gene is inserted , Can regenerate eukaryotes without rearrangement or loss of genes, and are stable and highly expressed even when integrated into the host cell chromosome. Good host cells of adenoviruses are the cells that cause human hematopoiesis, lymph, and myeloma.

리보자임(ribozyme)은 RNA의 일종으로 특정한 RNA 염기서열을 인식하여 절단하는 효소기능을 가진 RNA 분자로, 타겟 부위의 단일 뉴클레오티드, 스플라이스 및 RNA 전사체 차이를 식별가능하기 때문에, 유전자 치료에 사용될 수 있다(Uhlenbeck OC, Nature, 328:596, 1987; Woolf TM, Nat Biotech, 16:341, 1998).Ribozyme is an RNA molecule having an enzymatic function that recognizes and cleaves a specific RNA base sequence. Since it can identify single nucleotide, splice and RNA transcript differences at the target site, ribozyme can be used for gene therapy (Uhlenbeck OC, Nature, 328: 596, 1987; Woolf TM, Nat Biotech, 16: 341, 1998).

hTERT(human telomerase reverse transcriptase) RNA- 타겟팅 trans-splicing ribozyme은 암세포에서 리포터 유전자(β-갈락토시데이즈, LacZ) 또는 prodrug-responsive 유전자(herepes simplex virus thymidine kinase, HSVtk)의 hTERT-의존적 발현을 유도할 수 있다(Kwon B-S et al., Mol. Ther, 12:824, 2005). 또한, 리보자임을 포함하는 아데노바이러스 벡터는 암세포의 선택마커로 사용될 수 있고, hTERT-발현 암세포주나 종양 xenograft에서 암세포를 ganciclovir에 민감성으로 만들 수 있다(Hong SH, et al., Mol. Ther, 2007). 이러한 결과는 trans-splcing 리보자임이 암 특이적인 전사체를 인지하는 항암제로서 사용될 수 있다는 것을 시사한다.hTERT (human telomerase reverse transcriptase) RNA-targeted trans-splicing ribozyme induces hTERT-dependent expression of the reporter gene (β-galactosidase, LacZ) or the prodrug-responsive gene (herepes simplex virus thymidine kinase, HSVtk) (Kwon BS et al. , Mol. Ther. , 12: 824, 2005). In addition, adenoviral vectors containing ribozymes can be used as selectable markers for cancer cells, making cancer cells susceptible to ganciclovir in hTERT-expressing cancer cells or tumor xenografts (Hong SH, et al. , Mol. Ther 2007 ). These results suggest that trans-splicing ribozymes can be used as anticancer agents to recognize cancer-specific transcripts.

본 발명자들은 hTERT ribozyme과 HSVtk 유전자를 도입시킨 아데노바이러스를 제조하고, 이를 대장암 모델 마우스에 주입하였을 때, hTERT ribozyme이 암 특이 전사체를 인식하고 이들을 리프로그래밍하여 종양을 억제시킬 수 있다는 것을 확인하였다. The present inventors confirmed that hTERT ribozyme recognized adenovirus-specific transcripts and reprogrammed them to inhibit tumors when adenoviruses transduced with hTERT ribozyme and HSVtk gene were prepared and injected into mice of colorectal cancer model .

이에, 본 발명자들은 항암효과가 보다 뛰어난 유전자 치료제를 개발하고자 예의 노력한 결과, hTERT ribozyme과 암세포에서 특이적으로 발현되는 AIMP2-DX2의 shRNA, 추가적으로 HSVtk 유전자를 아데노바이러스에 도입시킨 유전자 치료제를 사용하는 경우, 기존의 hTERT ribozyme를 함유하는 아데노바이러스보다 높은 활성으로 종양의 성장을 억제시킨다는 것을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.
Accordingly, the present inventors have made intensive efforts to develop a gene therapy agent having superior anticancer effect. As a result, the inventors have found that when a hTERT ribozyme and shRNA of AIMP2-DX2 specifically expressed in cancer cells are used, and a gene therapy agent in which HSVtk gene is further introduced into adenovirus , And it inhibits tumor growth with higher activity than adenovirus containing hTERT ribozyme, and completed the present invention.

본 발명의 목적은 종양억제 활성이 뛰어난 유전자 치료용 아데노바이러스 및 이를 포함하는 치료용 조성물을 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide a gene therapy adenovirus excellent in tumor suppression activity and a therapeutic composition comprising the same.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 hTERT(human telomerase reverse transcriptase) 리보자임과 AIMP2 단백질의 엑손 2영역이 결실된 단백질인 AIMP2-DX2의 mRNA에 특이적인 shRNA 핵산분자를 함유하는 아데노바이러스를 제공한다. 상기 아데노바이러스에는 추가적으로 HSVtk 유전자가 포함될 수 있다. In order to achieve the above object, the present invention provides an adenovirus containing a shRNA nucleic acid molecule specific for mRNA of AIMP2-DX2 which is a protein in which the exon 2 region of hTERT (human telomerase reverse transcriptase) ribozyme and AIMP2 protein is deleted . The adenovirus may further include an HSVtk gene.

본 발명은 또한 상기 아데노바이러스를 함유하는 암치료용 조성물을 제공한다.
The present invention also provides a composition for treating cancer comprising the adenovirus.

본 발명의 아데노바이러스를 함유하는 암치료용 조성물은 기존의 항암제 또는 종래의 hTERT(human telomerase reverse transcriptase) 리보자임을 함유하는 아데노바이러스 보다 높은 종양억제 활성을 나타내어, 뛰어난 암치료 효능을 가진다.
The composition for treating cancer containing the adenovirus of the present invention exhibits a tumor suppressing activity higher than that of a conventional anticancer agent or an adenovirus containing a conventional hTERT (human telomerase reverse transcriptase) ribozyme, and has excellent cancer treatment efficacy.

도 1은 본 발명에 따른 아데노바이러스 DWP 451제작을 위한 재조합 플라스미드의 제작방법을 나타낸 것으로, A)는 pE1.2-Rz-HSVtk의 제작방법을 도식화한 것이고, B)는 pAd-Rz-HSVtk-DX2의 제작방법을 도식화한 것이다.
도 2의 A)는 본 발명에 따른 아데노바이러스 DWP 451의 유전자구조를 나타낸 것이고, B)는 본 발명에서 사용된 AIMP2-DX2의 발현을 억제하는 shRNA의 구조를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 아데노바이러스 DWP 451을 폐암세포주에 처리한 후의 폐암세포 살상효과를 나타낸 것이다.
도 4는 폐암세포주에 AIMP2-DX2 특이적 naked siRNA를 처리하였을 때의 폐암세포 살상효과를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 아데노바이러스 DWP 451을 농도별로 마우스 xenograft 모델에 처리하였을 때 종양의 크기변화를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 아데노바이러스 DWP 451과 양성대조군인 DWP 455를 처리한 마우스 xenograft 모델 그룹에서 종양의 크기변화를 나타낸 것이다.
도 7은 아데노바이러스 DWP 418과 AIMP2-DX2 shRNA를 추가로 포함하는 DWP418을 처리한 마우스 xenograft 모델 그룹에서 종양의 크기변화를 나타낸 것이다.
도 8은 Telomerase positive인 암세포에서만 복제되도록 조작된 아데노바이러스인 DWP418의 계열지도를 나타낸 것이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows a method for producing a recombinant plasmid for the production of adenovirus DWP 451 according to the present invention, wherein A) is a schematic representation of the production method of pE1.2-Rz-HSVtk, and B) It is a schematic representation of the production method of DX2.
FIG. 2A shows the gene structure of adenovirus DWP 451 according to the present invention, and B) shows the structure of shRNA which inhibits the expression of AIMP2-DX2 used in the present invention.
FIG. 3 shows lung cancer cell killing effect after treating adenovirus DWP 451 according to the present invention with a lung cancer cell line.
Fig. 4 shows the effect of lung cancer cell lysis upon treatment of AIMP2-DX2-specific naked siRNA with lung cancer cell lines.
FIG. 5 shows changes in tumor size when the adenovirus DWP 451 according to the present invention was treated with a mouse xenograft model for each concentration.
Figure 6 shows tumor size changes in a mouse xenograft model group treated with adenovirus DWP 451 according to the invention and DWP 455 as a positive control.
Figure 7 shows tumor size changes in a mouse xenograft model group treated with DWP418, which additionally contains adenovirus DWP 418 and AIMP2-DX2 shRNA.
Fig. 8 shows a sequence map of DWP418, an adenovirus engineered to replicate only in telomerase positive cancer cells.

일 관점에서, 본 발명은 hTERT(human telomerase reverse transcriptase) 리보자임과 AIMP2 단백질의 엑손 2영역이 결실된 단백질인 AIMP2-DX2의 mRNA에 특이적인 shRNA 핵산분자를 함유하는 아데노바이러스에 관한 것이다.In one aspect, the present invention relates to an adenovirus containing a shRNA nucleic acid molecule specific for the mRNA of AIMP2-DX2 which is a protein in which the hTERT (human telomerase reverse transcriptase) ribozyme and the exon 2 region of the AIMP2 protein are deleted.

본 발명에서 용어 "리보자임(ribozyme)"은 효소 역할을 하는 RNA분자, 또는 그 RNA분자와 단백질로 구성된다. 우선 리보자임은 자기이어맞추기(스플라이싱, splicing)를 하는 역할을 가진 유형이 있다. 이것에는 스플라이싱을 하는 RNA분자인 그룹Ⅰ인트론과 그룹Ⅱ인트론이 있다. 또한 바이로이드, 바이러소이드, 새틀라이트RNA 등에 들어있는 망치머리리보자임(Hammerhead Ribozyme)이 있다.The term "ribozyme" in the present invention is composed of an RNA molecule, or an RNA molecule and a protein, which function as an enzyme. First, ribozyme has a role of self-joining (splicing). These include the splicing RNA molecules Group I intron and the group II intron. There is also Hammerhead Ribozyme, which is contained in viroids, viruses, and satellite RNA.

그 외에도 리보자임은 자기 자신 이외의 다른 RNA분자, DNA, 그리고 생체분자에서도 반응을 진행시키는 촉매 역할을 한다. hTERT(human telomerase reverse transcriptase) RNA- 타겟팅 trans splicing ribozyme은 암세포에서 리포터 유전자(β-갈락토시데이즈, LacZ) 또는 prodrug-responsive 유전자(herepes simplex virus thymidine kinase, HSVtk)의 hTERT-의존적 발현을 유도할 수 있다(Kwon B-S et al ., Mol . Ther, 12:824, 2005). In addition, ribozymes act as catalysts for the reaction of RNA molecules, DNA, and biomolecules other than themselves. hTERT (human telomerase reverse transcriptase) RNA-targeted trans splicing ribozyme induces hTERT-dependent expression of the reporter gene (β-galactosidase, LacZ) or the prodrug-responsive gene (herepes simplex virus thymidine kinase, HSVtk) (Kwon BS et al . , Mol . Ther . , 12: 824, 2005).

본 발명자들은 상기 hTERT 리보자임과 HSVtk유전자를 함유하는 아데노바이러스가 대장암 마우스 모델에서 항암효과를 나타낸다는 것을 확인한 바 있다(Jeong, JS et al., Cancer Theraphy:preclinical, 14:281, 2008). 따라서, 본 발명에서 제공되는 아데노바이러스는 HSVtk(herepes simplex virus thymidine kinase) 유전자를 추가로 함유하는 것을 특징으로 할 수 있다. The present inventors have confirmed that adenoviruses containing hTERT ribozyme and HSVtk gene exhibit anticancer effects in a mouse model of colorectal cancer (Jeong, JS et al ., Cancer Theraphy: preclinical, 14: 281, 2008). Therefore, the adenovirus provided in the present invention may be further characterized by containing HSVtk (herepes simplex virus thymidine kinase) gene.

본 발명에 있어서, AIMP2(ARS-interacting multi-functional protein 2)는 아미노아실-tRNA 합성효소 복합체(Aminoacyl-tRNA synthetase: ARSs)의 형성에 관련된 단백질 중의 하나로, p38/JTV-1 또는 p38로 불려지기도 하며, AIMP2의 유전적 붕괴가 c-myc의 과발현을 유도하고 이로 인해 폐의 치조 상피세포(alveolar epithelial cell)가 과증식되면서 신생쥐의 치사(neonatal lethality)가 유도되는 것이 알려졌으며, 또한 AIMP2가 TGF-β에 의해 유도되고 핵으로 이동하여 c-myc의 발현을 억제한다고 알려져 있다 (Kim et al, Nat Genet. 34, 330-336, 2003).In the present invention, AIMP2 (ARS-interacting multi-functional protein 2) is one of the proteins involved in the formation of aminoacyl-tRNA synthetase (ARSs), and is called p38 / JTV-1 or p38 It has been reported that the genetic collapse of AIMP2 induces overexpression of c-myc, leading to neonatal lethality induced by the alveolar epithelial cells of the lung, -cyclo-methyl-β-glucosidase inhibits the expression of c-myc (Kim et al, Nat Genet ., 34, 330-336, 2003).

또한, 암 세포주 및 조직에서 AIMP2의 엑손 2가 결손된 형태의 변이체인 AIMP2-DX2가 특이적으로 발현되며, AIMP2 단백질의 서열(312aa version:AAC50391.1 또는 GI:1215669; 320aa version: AAH13630.1, GI:15489023, BC013630.1)은 문헌(312aa version: Nicolaides,N.C. et al., Genomics 29:329, 1995/ 320 aa version:Proc. Natl.Acad. Sci. U.S.A. 99:16899, 2002)에 기술되어 있으며, 이 중 엑손 2에 해당하는 영역이 결실된 단백질이다. AIMP2-DX2, which is a variant of AIMP2-deficient form of AIMP2, is specifically expressed in cancer cell lines and tissues, and the sequence of AIMP2 protein (312aa version: AAC50391.1 or GI: 1215669; 320aa version: AAH13630.1 , GI: 15489023, BC013630.1) is described in the literature (312aa version: Nicolaides, NC et al., Genomics 29: 329, 1995/320 aa version: Proc. Natl. Acad. Sci. USA . It is a protein in which the region corresponding to exon 2 is deleted.

본 발명에서의 AIMP2-DX2 단백질은, 전체 서열의 AIMP2에서 엑손 2의 영역이 결실된 단백질을 포함하여, AIMP2 등가물(아미노산 서열의 치환, 결실, 삽입 또는 이들의 조합에 의한 변형체로 AIMP2과 실질적으로 동등한 활성을 갖는 기능적 등가물 또는 물리 화학적 성질을 증가 또는 감소시키는 변형을 가지나 AIMP2과 실질적으로 동등한 활성을 갖는 기능적 유도체)에서 엑손 2의 영역이 결실된 단백질을 포함한다.The AIMP2-DX2 protein in the present invention includes a protein having a deletion of the region of the exon 2 in the AIMP2 of the entire sequence, and the AIMP2 equivalent (substitution, deletion, insertion, or a combination of the amino acid sequences, A functional equivalent having an equivalent activity, or a functional derivative having a modification that increases or decreases physicochemical properties, but has substantially equivalent activity to AIMP2).

본 발명에서 AIMP2 단백질 서열 중“엑손 2의 영역이 결실”되었다는 것은 AIMP2 단백질에서 엑손 2 영역의 아미노산 서열(아미노산 46번 내지 114번)이 부분적으로나 전체적으로 상실되어 생긴 변이체가 AIMP2 단백질과 헤테로다이머를 형성하여 AIMP2의 정상적인 기능을 방해하는 것을 의미한다. 따라서, AIMP2-DX2 단백질은 AIMP2 단백질의 엑손 2의 아미노산 서열이 모두 결실되거나 이 영역의 아미노산 서열을 포함하여 엑손 1, 엑손 3, 엑손 4 또는 이들 영역 모두에서 이들 영역의 일부도 결실되거나, 엑손 2의 아미노산 서열의 일부만이 결실된 단백질을 포함한다. 바람직하게는, 본 발명의 AIMP2-DX2 단백질은 AIMP2 단백질의 엑손 2의 아미노산 서열이 모두 결실된 단백질이다. AIMP2-DX2 단백질이 폐암, 간암, 유방암, 피부암, 신장암, 골육종 등의 암 조직에서 특이적으로 발현된다는 것이 알려져 있어, AIMP2-DX2 단백질의 발현을 억제한다면, 항암효과를 기대할 수 있다. In the present invention, " deletion of the region of the exon 2 " in the AIMP2 protein sequence means that a mutant in which the amino acid sequence of the exon 2 region (amino acids 46 to 114) is partially or totally deleted from the AIMP2 protein forms a heterodimer with the AIMP2 protein Which interferes with the normal functioning of AIMP2. Thus, the AIMP2-DX2 protein can be obtained by deleting all of the amino acid sequences of exon 2 of the AIMP2 protein or by deleting the exon 1, exon 3, exon 4 or a portion of these regions in both of these regions, Lt; RTI ID = 0.0 > of the < / RTI > Preferably, the AIMP2-DX2 protein of the present invention is a protein in which the amino acid sequence of exon 2 of the AIMP2 protein has been deleted. It is known that AIMP2-DX2 protein is specifically expressed in cancer tissues such as lung cancer, liver cancer, breast cancer, skin cancer, kidney cancer and osteosarcoma. Therefore, anticancer effect can be expected if the expression of AIMP2-DX2 protein is inhibited.

본 발명에서 용어 "shRNA" 는 small hairpin RNA 혹은 short hairpin RNA (shRNA)을 말하며, RNA 간섭으로 유전자의 발현을 침묵(silencing)시킬 때 사용하는 작은 hairpin 구조를 가진 RNA이다. shRNA는 벡터를 이용하여 세포로 도입되며, shRNA hairpin 구조는 세포 내 다른 물질에 의하여 절단되어 siRNA가 되는데 이 siRNA가 RNA-induced silencing complex (RISC)와 결합하게 되고, 이 결합체(complex)는 siRNA와 서열이 맞는 부분을 가진 mRNA에 달라붙어서 그 mRNA를 절단하고, 그 결과 mRNA가 파괴되므로 그 유전자 발현이 되지 않게 되어 유전자 침묵이 일어나게 된다.The term "shRNA" in the present invention refers to small hairpin RNA or short hairpin RNA (shRNA), and is a small hairpin structure RNA used for silencing gene expression by RNA interference. The shRNA is introduced into the cell using a vector, and the shRNA hairpin structure is cleaved by other substances in the cell to become an siRNA. This siRNA binds to the RNA-induced silencing complex (RISC) The mRNA is attached to the mRNA with the correct sequence and the mRNA is cleaved. As a result, the mRNA is destroyed, so that the gene is not expressed and silencing of the gene occurs.

본 발명에서 용어, "siRNA”란 특정 mRNA의 절단(cleavage)을 통하여 RNAi(RNA interference) 현상을 유도할 수 있는 짧은 이중사슬 RNA를 의미한다. 표적유전자의 mRNA와 상동인 서열을 가지는 센스 RNA 가닥과 이와 상보적인 서열을 가지는 안티센스 RNA 가닥으로 구성된다. siRNA는 표적 유전자의 발현을 억제할 수 있기 때문에 효율적인 유전자 넉다운 방법으로서 또는, 유전자치료(gene therapy)의 방법으로 제공된다.The term "siRNA" as used herein refers to short double-stranded RNA capable of inducing RNAi (RNA interference) phenomenon through cleavage of a specific mRNA. A sense RNA strand having a sequence homologous to the mRNA of the target gene And an antisense RNA strand having a complementary sequence. Since siRNA can inhibit the expression of a target gene, it is provided as an efficient gene knockdown method or a method of gene therapy.

siRNA는 RNA끼리 짝을 이루는 이중사슬 RNA 부분이 완전히 쌍을 이루는 것에 한정되지 않고 미스매치(대응하는 염기가 상보적이지 않음), 벌지(일방의 사슬에 대응하는 염기가 없음) 등에 의하여 쌍을 이루지 않는 부분이 포함될 수 있다. 전체 길이는 10 내지 100 염기, 바람직하게는 15 내지 80 염기, 더욱 바람직하게는 20 내지 70 염기이다. siRNA 말단 구조는 표적유전자의 발현을 RNAi 효과에 의하여 억제할 수 있는 것이면 평활(blunt) 말단 혹은 점착(cohesive) 말단 모두 가능하다. 점착 말단 구조는 3 말단 돌출한 구조와 5 말단 쪽이 돌출한 구조 모두 가능하다. 돌출하는 염기 수는 한정되지 않는다.The siRNA is not limited to a complete pair of double-stranded RNA portions that are paired with each other, but is paired by a mismatch (the corresponding base is not complementary), a bulge (no base corresponding to one chain) May be included. The total length is 10 to 100 bases, preferably 15 to 80 bases, more preferably 20 to 70 bases. The siRNA terminal structure is capable of blunt or cohesive termini as long as it can inhibit the expression of the target gene by the RNAi effect. The sticky end structure can have both a 3-terminal protruding structure and a 5-terminal protruding structure. The number of protruding bases is not limited.

예를 들어, 염기 수로는 1 내지 8 염기 , 바람직하게는 2 내지 6 염기로 할 수 있다. 본 명세서에서 siRNA의 전장은, 중앙의 이중사슬 부분의 길이와 양 말단의 단일사슬 돌출을 구성하는 길이의 합으로 나타내었다. 또한, siRNA는 표적유전자의 발현억제 효과를 유지할 수 있는 범위에서 예를 들어, 한 쪽 말단의 돌출 부분에 저분자 RNA(예를 들어, tRNA, rRNA, 바이러스 RNA와 같은 천연의 RNA분자 또는 인공의 RNA분자)를 포함할 수 있다. siRNA 말단구조는 양측 모두 절단 구조를 가질 필요는 없고, 이중사슬 RNA의 일방의 말단 부위가 링커 RNA에 의하여 접속된 스템 루프형 구조일 수도 있다. 링커의 길이는 스템 부분의 쌍을 이루는 데 지장이 없는 길이면 특별히 한정되지 않는다.For example, the base water may be from 1 to 8 bases, preferably from 2 to 6 bases. In the present specification, the total length of the siRNA is represented by the sum of the length of the central double-stranded portion and the length of the single-stranded protrusion at both ends. In addition, the siRNA may be added to a protruding portion at one end in a range that can maintain the effect of suppressing the expression of the target gene, for example, a small RNA (for example, natural RNA molecules such as tRNA, rRNA, Molecules). The siRNA terminal structure does not need to have a cleavage structure on both sides, and a stem loop structure in which one terminal region of double-stranded RNA is connected by linker RNA may be used. The length of the linker is not particularly limited as long as it does not interfere with the pairing of the stem portions.

본 발명에서 용어, “특이적” 또는 “특이적인”은 세포 내에서 다른 유전자에 영향을 미치지 않고 목적 유전자의 발현만을 억제하는 능력을 의미하며, 본 발명에서 "AIMP2-DX2 특이적"은 AIMP2-DX2의 유전자의 발현을 선택적으로 억제하는 것을 의미한다. 본 발명의 shRNA 및 siRNA는 AIMP2-DX2 특이적으로 작동하도록 AIMP2-DX2의 엑손 1과 엑손 3의 경계 지점에 해당하는 mRNA와 상동인 서열을 포함하는 센스 RNA 가닥과 이와 상보적인 서열을 포함하는 안티센스 RNA 가닥을 가진다.The term " specific " or " specific " in the present invention means an ability to suppress expression of a target gene without affecting other genes in the cell. In the present invention, "AIMP2- Lt; RTI ID = 0.0 > DX2 < / RTI > The shRNA and siRNA of the present invention are characterized in that a sense RNA strand comprising a sequence homologous to the mRNA corresponding to the border between exon 1 and exon 3 of AIMP2-DX2 so as to function specifically for AIMP2-DX2 and an antisense It has RNA strands.

상기에서 “유전자 발현의 감소(Inhibition of gene expression)”란 목적 유전자에서 생성된 mRNA 및/또는 단백질의 수준이 제거 또는 감소된 것을 의미하고, 이는 mRNA의 절단(cleavage)을 통해 일어나는 RNA 간섭 (RNAi: RNA interference) 현상에 의한다.The term " inhibition of gene expression " as used herein means that the level of mRNA and / or protein produced in a target gene is removed or decreased, and this means that RNA interference (RNAi) caused by cleavage of mRNA : RNA interference).

siRNA를 제조하는 방법은 시험관에서 siRNA를 직접 합성한 뒤, 형질전환(transfection) 과정을 거쳐 세포 안으로 도입시키는 방법과 siRNA가 세포 안에서 발현되도록 제조된 siRNA 발현 벡터 또는 PCR-derived siRNA 발현 카세트를 세포 안으로 형질전환 또는 감염(infection) 시키는 방법이 있다. siRNA를 제조하고 세포 또는 동물로 도입하는 방법의 결정은 실험의 목적 및 표적 유전자 산물의 세포 생물학적 기능에 따라 달라질 수 있다.Methods for preparing siRNA include direct synthesis of siRNA in a test tube, transfection into a cell, and introduction of siRNA expression vector or PCR-derived siRNA expression cassette into a cell Transformation, or infection. The determination of how to prepare siRNA and introduce it into a cell or animal may depend on the purpose of the experiment and the cellular biological function of the target gene product.

본 발명의 하나의 양태에서는 hTERT 리보자임과 AIMP2-DX2의 mRNA에 특이적인 shRNA 핵산분자를 함유하는 아데노바이러스 DWP 451을 폐암 세포주인 A459에 농도별로 처리한 결과, 바이러스 파티클의 농도가 증가할수록 폐암세포의 생존율이 감소하는 것을 확인하였다. 본 발명에 있어서, 바람직한 shRNA는 서열번호 1의 염기서열을 가지는 것을 특징으로 한다. In one embodiment of the present invention, adenovirus DWP 451 containing a shRNA nucleic acid molecule specific for mRNA of hTERT ribozyme and AIMP2 - DX2 was treated to a lung cancer cell line A459 by concentration, and as the concentration of virus particles increased, The survival rate was decreased. In the present invention, a preferred shRNA is characterized by having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.

본 발명의 다른 양태에서는, hTERT 리보자임과 AIMP2-DX2의 mRNA에 특이적인 shRNA 핵산분자를 함유하는 아데노바이러스 DWP451과 DWP451에서 AIMP2-DX2 shDNA 가 결실된 바이러스인 DWP455를 106 바이러스 파티클 농도로 마우스 종양모델에 처리한 결과, DWP455보다 DWP 451을 처리한 경우가 종양크기가 월등히 감소하는 것을 확인하였다. In another aspect of the invention, hTERT ribozyme and AIMP2-mouse tumor DX2 shDNA deletion virus in DWP455 to 10 6 virus particles concentration - from adenovirus DWP451 and DWP451 containing specific shRNA nucleic acid molecule to the mRNA of DX2 AIMP2 As a result of the treatment with DWP 455, DWP 451 treatment significantly reduced tumor size.

본 발명의 또 다른 양태에서는, AIMP2-DX2 shRNA를 hTERT 리보자임을 함유하는 아데노바이러스가 아닌 DWP418에 포함시킨 아데노바이러스를 투여한 마우스 종양모델에서 AIMP2-DX2 shRNA를 추가로 포함하는 아데노바이러스를 투여한 그룹보다 AIMP2-DX2 shRNA를 포함하지 않는 아데노바이러스를 투여한 그룹의 마우스의 종양의 크기가 더 많이 감소한 것을 확인하였다.In another embodiment of the present invention, adenovirus further comprising AIMP2-DX2 shRNA is administered in a mouse tumor model in which adenovirus containing AIMP2-DX2 shRNA is incorporated into DWP418 which is not an adenovirus containing hTERT ribozyme The tumor size of mice in the group administered with adenovirus not containing AIMP2-DX2 shRNA was further reduced.

따라서, 동일한 shRNA를 사용하더라도, 전달체로 사용되는 아데노바이러스의 종류에 따라서 항암효능에 차이가 있다는 것을 알 수 있다.Therefore, even if the same shRNA is used, it can be seen that there is a difference in anticancer efficacy depending on the type of adenovirus used as a transporter.

다른 관점에서, 본 발명은 상기 아데노바이러스를 함유하는 암치료용 조성물에 관한 것이다. In another aspect, the present invention relates to a composition for treating cancer comprising the adenovirus.

본 발명의 암치료용 조성물은 약제학적으로 허용되는 담체와 함께 투여될 수 있으며, 경구 투여시에는 결합제, 활탁제, 붕해제, 부형제, 가용화제, 분산제, 안정화제, 현탁화제, 색소, 향료 등을 사용할 수 있으며, 주사제의 경우에는 완충제, 보존제, 무통화제, 가용화제, 등장제, 안정화제 등을 혼합하여 사용할 수 있으며, 국소 투여용의 경우에는 기제, 부형제, 윤활제, 보존제 등을 사용할 수 있다. 본 발명의 약제학적 조성물의 제형은 상술한 바와 같은 약제학적으로 허용되는 담체와 혼합하여 다양하게 제조될 수 있다. 예를 들어, 경구 투여시에는 정제, 트로키, 캡슐, 엘릴시르, 서스펜션, 시럽, 웨이퍼 등의 형태로 제조할 수 있으며, 주사제의 경우에는 단위 투약 앰플 또는 다수회 투약 형태로 제조할 수 있다.The composition for treating cancer of the present invention may be administered together with a pharmaceutically acceptable carrier. In oral administration, a binder, a lubricant, a disintegrant, an excipient, a solubilizer, a dispersant, a stabilizer, a suspending agent, A buffer, a preservative, an anhydrous agent, a solubilizer, an isotonic agent, a stabilizer and the like may be mixed. In case of topical administration, a base, an excipient, a lubricant, a preservative and the like may be used . Formulations of the pharmaceutical compositions of the present invention may be prepared in a variety of ways by mixing with pharmaceutically acceptable carriers as described above. For example, it can be prepared in the form of tablets, troches, capsules, elixirs, suspensions, syrups, wafers and the like in the case of oral administration, and in the case of injections, unit dosage ampoules or a plurality of dosage forms.

상기 본 발명에 따른 조성물로 치료할 수 있는 암 또는 암종은 특별히 제한되지 않으며, 모든 종류의 고형암 및 혈액암을 포함한다. 바람직하게 폐암, 유방암, 난소암, 간암, 위암, 기관지암, 비인두암, 후두암, 췌장암, 방광암, 대장암, 결장암, 췌장암, 자궁경부암, 뇌암, 전립선암, 골암, 피부암, 갑상선암, 부갑상선암, 신장암, 식도암, 담도암, 고환암, 직장암, 두경부암, 경추암, 요관암, 골육종, 신경세포아종, 흑색종, 섬유육종, 횡문근육종, 성상세포종, 신경모세포종 또는 신경교종 등을 포함하며, 더욱 바람직하게는, 폐암, 간암, 유방암, 신장암, 피부암, 골육종, 대장암, 난소암, 위암, 췌장암 등을 들 수 있다. The cancer or carcinoma which can be treated with the composition according to the present invention is not particularly limited, and includes all kinds of solid cancer and blood cancer. Cancer, cancer, cervical cancer, brain cancer, prostate cancer, bone cancer, skin cancer, thyroid cancer, pituitary cancer, kidney cancer, breast cancer, ovarian cancer, hepatoma, stomach cancer, bronchial cancer, nasopharyngeal cancer, pancreatic cancer, pancreatic cancer, colon cancer, pancreatic cancer, But are not limited to, cancer, esophageal cancer, biliary cancer, testicular cancer, rectal cancer, head and neck cancer, cervical cancer, ureteral cancer, osteosarcoma, neuronal subpopulation, melanoma, fibrosarcoma, rhabdomyosarcoma, astrocytoma, neuroblastoma or glioma Lung cancer, liver cancer, breast cancer, kidney cancer, skin cancer, osteosarcoma, colon cancer, ovarian cancer, stomach cancer, pancreatic cancer and the like.

본 발명의 치료용 조성물에 함유되는 아데노바이러스의 유효 투여량의 범위는 성별, 중증도, 연령, 투여 방법, 표적 세포, 발현 수준 등 다양한 요인에 따라 달라질 수 있으며, 당 분야의 전문가들에 의해 용이하게 결정될 수 있다.The effective dose range of the adenovirus contained in the therapeutic composition of the present invention may vary depending on various factors such as sex, severity, age, administration method, target cell, expression level, and the like, Can be determined.

본 발명에 따른 약제학적 조성물은 경구적으로 또는 정맥내, 피하, 비강내 또는 복강내 등에 비경구적으로 사람과 동물에게 투여된다. The pharmaceutical composition according to the present invention is orally or parenterally administered to humans and animals such as intravenously, subcutaneously, intranasally or intraperitoneally.

비경구적 투여는 피하주사, 근육 내 주사 및 정맥주사와 같은 주사법 및 점적법을 포함한다. 이외의 본 발명 약제학적 조성물은 각종 제형의 형태로 통용되는 기법에 따라 제조할 수 있다.
Parenteral administration includes injection and drip, such as subcutaneous, intramuscular, and intravenous. Other pharmaceutical compositions of the invention may be prepared according to techniques commonly used in the form of various formulations.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시에는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명이 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are merely illustrative of the present invention and that the present invention is not construed as being limited by these embodiments.

실시예 1: 본 발명에 따른 암치료용 아데노바이러스의 제조Example 1: Preparation of adenoviruses for cancer treatment according to the present invention

암치료용 아데노바이러스 DWP451을 제작하기 위하여 AdenoQuick 13.1 Kit(O.D.260, Inc., USA)를 이용하였다. 먼저 Rz-HSVtk 유전자를 아데노바이러스의 cosmid 벡터인 pE1.2에 넣기 위하여 DWP455를 주형 DNA로 하여 하기 서열번호 2~3 프라이머를 이용하여 PCR을 수행하였다AdenoQuick 13.1 Kit (O.D.260, Inc., USA) was used to prepare adenovirus DWP451 for cancer treatment. First, to insert the Rz-HSVtk gene into the adenovirus cosmid vector pE1.2, PCR was performed using DWP455 as a template DNA using primers of SEQ ID NOS: 2 to 3

Sense primer: 5'-TTT TCT AGA CCT GGC ATT ATG CCC AGT AC-3'(서열번호 2) Sense primer: 5'-TTT TCT AGA CCT GGC ATT ATG CCC AGT AC-3 '(SEQ ID NO: 2)

antisense prime: 5'-AAG GGA TCC TCA GTT AGC CTC CCC CAT C-3'(서열번호 3)antisense prime: 5'-AAG GGA TCC TCA GTT AGC CTC CCC CAT C-3 '(SEQ ID NO: 3)

생성된 PCR 산물을 XbaI/BamHⅠ 제한효소로 절단하여 pE1.2의 XbaⅠ/BamHⅠ부위에 cloning하여 pE1.2-Rz-HSVtk를 제작하였다 (도 1A). The resulting PCR product was digested with XbaI / BamHI restriction enzyme and cloned into the XbaI / BamHI site of pE1.2 to construct pE1.2-Rz-HSVtk (FIG. 1A).

pE3.1-DX2와 pE1.2-Rz-HSVtk의 2개의 cosmid를 DraⅢ 제한효소로 절단하여 Sfi-digested pAD-13.1에 삽입하였다. 아데노바이러스 E1 지역에 Rz-HSVtk 유전자가, E3 지역에 DX2가 삽입된 아데노바이러스 pAd-Rz-HSVtk-DX2를 제작하였다. 상동 재조합으로 제작된 플라즈미드 pAd-Rz-HSVtk-DX2는 PacI으로 절단하여 293 세포주에 형질전환시킴으로써 DWP451 재조합 아데노바이러스를 제작하였다(도 1B).
Two cosmids of pE3.1-DX2 and pE1.2-Rz-HSVtk were digested with DraIII restriction enzyme and inserted into Sfi-digested pAD-13.1. The adenovirus pAd-Rz-HSVtk-DX2, in which the Rz-HSVtk gene was inserted into the adenovirus E1 region and the DX2 was inserted into the E3 region, was constructed. Plasmid pAd-Rz-HSVtk-DX2 prepared by homologous recombination was digested with Pac I and transformed into 293 cell lines to prepare DWP451 recombinant adenovirus (Fig. 1B).

실시예 2: 아데노바이러스의 폐암 세포 살상효과Example 2: Effect of adenovirus on lung cancer cell killing effect

A549 세포(ATCC, American Type Culture Collection, Manassas, VA, USA)를 96웰 플레이트에 4000세포/웰/1% FBS F12 kaighn's 변형배지(Life technologies, USA)로 분주하고 37℃에서 1일간 배양한 후, 다양한 농도(0.5, 2.5, 5, 50, 500, 5000 virus particles/cell)의 실시예 1에서 제조한 DWP451 바이러스를 각 웰에 처리하고, 1일 경과 후에, Ganciclovir(Roche, USA) 를 50μM/웰/1% FBS 농도로 처리하고, 3일간 배양하였다.A549 cells (ATCC, American Type Culture Collection, Manassas, Va., USA) were dispensed in 96 well plates at 4000 cells / well / 1% FBS F12 kaighn's strain medium (Life technologies, USA) , DWP451 virus prepared in Example 1 at various concentrations (0.5, 2.5, 5, 50, 500, 5000 virus particles / cell) was treated in each well and Ganciclovir (Roche, USA) Well / 1% FBS, and cultured for 3 days.

배양된 각 웰에 MTS((tetrazolium compound [3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5- (3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium, inner salt; MTS])를 20μL/웰 농도로 처리하고, 37℃에서 배양한 후, 대조군 값이 1.5~2에 도달할 때까지 reading 하였다. MTS (tetrazolium compound [3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -5- (3-carboxymethoxyphenyl) -2- ) Were treated at a concentration of 20 μL / well, cultured at 37 ° C., and then read until the control value reached 1.5-2.

그 결과, 도 3에 나타난 바와 같이, DWP 541을 다양한 농도로 처리한 경우, DWP 541 농도 의존적으로 폐암 살상효과가 나타나는 것을 확인하였다.
As a result, as shown in FIG. 3, when DWP 541 was treated at various concentrations, it was confirmed that lung cancer killing effect was dependent on DWP 541 concentration.

실시예Example 3:  3: NakedNaked s s iRNA 를iRNA 이용한 효능 평가 Evaluation of efficacy using

본 발명에서 사용된 DX2 특이적 siRNA를 iMAX 캐리어를 이용하여 폐암세포주 H1703에 처리하였을 때, 암세포의 생존율을 확인하였다. When the DX2 specific siRNA used in the present invention was treated with lung cancer cell line H1703 using an iMAX carrier, survival rate of cancer cells was confirmed.

H1703 세포(ATCC, American Type Culture Collection, Manassas, VA, USA)를 96웰 플레이트에 4000세포/웰/1% FBS RPMI1640 배지(Life technologies, USA)로 분주하고 37℃에서 1일간 배양한 후, 다양한 농도(2.812, 5.625, 11.25, 22.5, 45 nM)의 siRNA를 iMAX와 혼합한 후 각 웰에 처리하였다. 3일간 배양한 후 각 웰에 CTG(CellTiter-Gloㄾ, Promega, USA)를 100μL/웰 농도로 처리하고, luminescence를 reading 하였다. The cells were cultured at 37 ° C for 1 day, and then cultured in a variety of media (100 μl / well) in a 96 well plate at 4000 cells / well / 1% FBS RPMI 1640 medium (Life technologies, USA) (2.812, 5.625, 11.25, 22.5, 45 nM) siRNA were mixed with iMAX and then treated in each well. After culturing for 3 days, CTG (CellTiter-Glo ™, Promega, USA) was treated at a concentration of 100 μL / well in each well and luminescence was read.

그 결과, 도 4에 나타난 바와 같이, AIMP2-DX2에 대한 Naked siRNA를 처리하였을때 폐암 세포주 H1703에서 농도에 비례하여 폐암세포 살상효과가 나타나는 것을 확인하였다.
As a result, as shown in FIG. 4, when Naked siRNA against AIMP2-DX2 was treated, it was confirmed that lung cancer cell kill effect was proportional to the concentration in lung cancer cell line H1703.

실시예 4: 마우스 모델을 이용한 xenograft 실험Example 4: xenograft experiment using a mouse model

누드마우스에 폐암세포주를 피하주사하여 종양을 형성시키고, 본 발명의 아데노바이러스 DWP 451과 대조군인 DWP455(DWP451에서 AIMP2-DX2 shRNA가 없는 아데노바이러스)를 주사하여 종양 억제능을 확인하였다.Nude mice were subcutaneously injected into lung cancer cell lines to form tumors, and adenovirus DWP 451 of the present invention and DWP455 (adenovirus without AIMP2-DX2 shRNA in DWP451) as a control group were injected to confirm tumor inhibiting ability.

먼저, A549세포를 10% FBS, 2mM L-glutamine, 100U/ml 페니실린과 100μg/ml 스트렙토마이신이 첨가된 RPMA-1640(Gibco, BRL, USA) 배양액에 접종하고 37℃, 5% CO2 조건에서 배양하였다. First, the A549 cells, 10% FBS, 2mM L-glutamine , 100U / ml penicillin and 100μg / ml streptomycin was added the RPMA-1640 (Gibco, BRL, USA) inoculated in culture medium in 37 ℃, 5% CO 2 conditions Lt; / RTI >

상기 배양된 A549세포 5x107개를 0.1mL HBSS에 현탁시키고, 5-8주령의 BALB/c 누드마우스(18~22g)의 우측 하복부에 피하주사하고, 종양의 크기가 100~150mm3 크기로 자라면 그룹을 분리하여 아데노바이러스를 투여하였다.5 × 10 7 of the cultured A549 cells were suspended in 0.1 mL HBSS and subcutaneously injected into the right lower abdomen of BALB / c nude mice (18-22 g) at 5-8 weeks of age and the size of tumor was 100-150 mm 3 The ramen group was isolated and adenovirus was administered.

투여군은 표 1에 나타내었다. The administration groups are shown in Table 1.

마우스 모델 실험그룹Mouse model experiment group 그룹 group 마리수 Marie 약물처리군 Drug treatment group 투여루트 Route of administration 투여간격 Interval of administration 1 One 10 10 1x PBS 1x PBS IT (종양내) IT (intra-tumor) 1회/2주 1 time / 2 weeks 2 2 10 10 Cisplatin (3mg/kg) Cisplatin (3 mg / kg) IP (복강) IP (abdominal cavity) 2회/1주 2 times / 1 week 33 10 10 DWP455(1x106)
GCV 50mg/kg
DWP455 (1 x 10 6 )
GCV 50 mg / kg
IT
IP
IT
IP
1회/2주
2회/1일
1 time / 2 weeks
2 times / day
4 4 10 10 DWP451(1x109)
GCV 50mg/kg
DWP451 (1x10 9 )
GCV 50 mg / kg
IT
IP
IT
IP
1회/2주
2회/1일
1 time / 2 weeks
2 times / day
5 5 10 10 DWP451(1x108)
GCV 50mg/kg
DWP451 (1 x 10 8 )
GCV 50 mg / kg
IT
IP
IT
IP
1회/2주
2회/1일
1 time / 2 weeks
2 times / day
6 6 10 10 DWP451(1x107)
GCV 50mg/kg
DWP451 (1 x 10 7 )
GCV 50 mg / kg
IT
IP
IT
IP
1회/2주
2회/1일
1 time / 2 weeks
2 times / day
7 7 10 10 DWP451(1x106)
GCV 50mg/kg
DWP451 (1 x 10 < 6 >)
GCV 50 mg / kg
IT
IP
IT
IP
1회/2주
2회/1일
1 time / 2 weeks
2 times / day

그 결과, 도 5에 나타난 바와 같이 본 발명의 아데노바이러스 DWP451를 처리한 마우스의 복부 종양의 크기가 바이러스의 농도 의존적으로 감소하는 것을 확인하였으며, 모든 그룹에서 양성대조물질인 Cisplatin 보다 우수한 항암효과를 나타내었다. As a result, as shown in FIG. 5, it was confirmed that the size of the abdominal tumors of the mice treated with the adenovirus DWP451 of the present invention decreased in a virus concentration-dependent manner, and the anti-cancer effect was superior to that of the positive control substance Cisplatin .

또한, 도 6에 나타난 바와 같이, 106 바이러스 파티클을 처리한 군에서 hTERT 리보자임을 포함하는 아데노바이러스인 DWP 455를 투여한 그룹보다 본 발명의 DWP451을 투여한 그룹의 마우스에서 종양크기가 훨씬 더 많이 줄어든 것을 확인할 수 있었다. 따라서, AIMP2-DX2 shRNA와 hTERT 리보자임을 함께 투여하는 경우 현저한 상승효과를 나타내는 것을 확인할 수 있다.
In addition, as shown in Fig. 6, in the group treated with 10 < 6 > virus particles, the tumor size in the group of DWP451-administered mice of the present invention was much larger than that of the adenovirus-containing DWP 455 group containing hTERT ribozyme I can confirm that it has decreased a lot. Therefore, it can be confirmed that when the AIMP2-DX2 shRNA and the hTERT ribozyme are administered together, they show a remarkable synergistic effect.

비교예: AIMP2-DX2 shRNA를 포함하는 DWP 418의 마우스 xenograft 분석Comparative Example: Mouse xenograft analysis of DWP 418 containing AIMP2-DX2 shRNA

AIMP2-DX2 shRNA를 hTERT 리보자임을 함유하는 아데노바이러스가 아닌 아닌 DWP418(Telomerase positive인 암세포에서만 복제되도록 조작된 아데노바이러스, 도 8 참조)에 포함시킨 아데노바이러스를 사용하여 실시예 4와 동일한 방법으로 종양억제 실험을 수행하였으며, 형성된 종양에는 109의 바이러스 파티클을 각각 처리하였다. Using the adenovirus containing AIMP2-DX2 shRNA in DWP418 (adenovirus engineered to be replicated only in telomerase positive cancer cells, not the adenovirus containing hTERT ribozyme, see Fig. 8), the tumor Inhibition experiments were carried out and treated with 10 9 virus particles, respectively.

그 결과, 도 7에 나타낸 바와 같이 AIMP2-DX2 shRNA를 추가로 포함하는 아데노바이러스를 투여한 그룹보다 AIMP2-DX2 shRNA를 포함하지 않는 아데노바이러스를 투여한 그룹의 마우스의 종양의 크기가 더 많이 감소한 것을 확인하였다.As a result, as shown in Fig. 7, the tumor size of the mouse of the group administered adenovirus not containing AIMP2-DX2 shRNA was decreased more than that of the group administered with adenovirus further containing AIMP2-DX2 shRNA Respectively.

따라서, 동일한 shRNA를 사용하더라도, 전달체로 사용되는 아데노바이러스의 종류에 따라서 항암효능에 차이가 있다는 것을 확인할 수 있었다.
Therefore, even if the same shRNA was used, it was confirmed that the anticancer efficacy was different depending on the type of the adenovirus used as the transporter.

이상으로, 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, those skilled in the art will appreciate that such specific embodiments are merely preferred embodiments, It will be obvious. It is therefore intended that the scope of the invention be defined by the claims appended hereto and their equivalents.

<110> Deawoong. Co., LTD <120> Adenovirus Containing Ribozyme and shRNA, and therapeutic composition comprising thereof <130> P12-B208 <160> 3 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 65 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> shRNA <400> 1 ggatccgctg gccacgtgca ggattattca agagataatc ctgcacgtgg ccagtttttt 60 ggaaa 65 <210> 2 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer <400> 2 ttttctagac ctggcattat gcccagtac 29 <210> 3 <211> 28 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer <400> 3 aagggatcct cagttagcct cccccatc 28 <110> Deawoong. Co., LTD <120> Adenovirus Containing Ribozyme and shRNA, and therapeutic          < <130> P12-B208 <160> 3 <170> Kopatentin 2.0 <210> 1 <211> 65 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> shRNA <400> 1 ggatccgctg gccacgtgca ggattattca agagataatc ctgcacgtgg ccagtttttt 60 ggaaa 65 <210> 2 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer <400> 2 ttttctagac ctggcattat gcccagtac 29 <210> 3 <211> 28 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer <400> 3 aagggatcct cagttagcct cccccatc 28

Claims (5)

AIMP2(ARS-interacting multi-functional protein 2) 단백질의 엑손 2영역이 결실된 단백질인 AIMP2-DX2의 mRNA에 특이적인 서열번호 1의 염기서열을 가지는 shRNA 핵산분자 및 hTERT(human telomerase reverse transcriptase) 리보자임을 함유하는 아데노바이러스.
A shRNA nucleic acid molecule having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 specific to the mRNA of AIMP2-DX2 which is a protein in which the exon 2 region of the AIMP2 (ARS-interacting multi-functional protein 2) protein has been deleted and hTERT (human telomerase reverse transcriptase) Adenovirus. &Lt; / RTI &gt;
삭제delete 제1항에 있어서, HSVtk(herepes simplex virus thymidine kinase) 유전자를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 아데노바이러스.
The adenovirus according to claim 1, further comprising a HSV tk (herepes simplex virus thymidine kinase) gene.
제1항 또는 제3항 중 어느 한 항의 아데노바이러스를 함유하는 폐암, 간암, 유방암, 신장암, 피부암 및 골육종으로 구성되는 군에서 선택되는 암의 치료용 조성물.
A composition for treating cancer comprising adenovirus according to any one of claims 1 to 3, selected from the group consisting of lung cancer, liver cancer, breast cancer, kidney cancer, skin cancer and osteosarcoma.
삭제delete
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