KR100527096B1 - Visa-Inactivated Targeted Expression Retrovirus Vectors - Google Patents

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KR100527096B1
KR100527096B1 KR1019970701326A KR19970701326A KR100527096B1 KR 100527096 B1 KR100527096 B1 KR 100527096B1 KR 1019970701326 A KR1019970701326 A KR 1019970701326A KR 19970701326 A KR19970701326 A KR 19970701326A KR 100527096 B1 KR100527096 B1 KR 100527096B1
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발터 헨리 귄즈버그
로버트 미첼 살러
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게에스에프 포르슝스젠트룸 퓌르 움벨트 운트 게준드하이트게엠베하
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Abstract

본 발명은 U3-R-U5 구조의 5' LTR영역; 코딩 및 비-코딩 서열로부터 선택된 하나 이상의 서열들; 및 폴리링커 서열에 의해 대치되는 완전히 또는 부분적으로 결손된 U3 영역과 연이은 R 및 U5로 구성되는 3' LTR영역으로 구성되고 프로모터 전환을 수행하는 레트로바이러스 벡터에 관한 것이다. 상기 레트로바이러스 벡터는 프로모터 전환을 수행하고 표적화된 유전자 치료를 위해 유전자 전달 운반체로서 유용하다.The present invention provides a 5 'LTR region of U3-R-U5 structure; One or more sequences selected from coding and non-coding sequences; And a retroviral vector consisting of a 3 'LTR region consisting of R and U5 subsequent to a fully or partially deleted U3 region replaced by a polylinker sequence and performing a promoter conversion. Such retroviral vectors are useful as gene delivery vehicles for performing promoter conversion and for targeted gene therapy.

Description

비 자가 - 비활성화, 표적화된 발현 레트로바이러스 벡터들Non-self-inactivated, Targeted Expression Retrovirus Vectors

본 발명은, 프로모터 전환이 수행되는 벡터(ProCon벡터)를 포함하는 레트로바이러스 벡터들에 관한 것이다. 본 벡터 시스템은 표적화된 유전자 치료를 위한 유전자 전달 운반체로서 유용하다.The present invention relates to retroviral vectors comprising a vector (ProCon vector) on which promoter conversion is performed. The present vector system is useful as a gene delivery vehicle for targeted gene therapy.

[발명의배경]Background of the Invention

유전자 치료를 위해 레트로바이러스 벡터들의 사용은 많은 관심을 받아왔고 최근에 미합중국과 유럽에서 다양한 승인된 규약들(protocols)에서는 치료적 유전자 전달을 위한 하나의 방법이다(코타니 등, 1994). 그러나 이들 규약들의 대부분은 치료적 유전자를 운반하는 레트로바이러스 벡터에 의해 표적 세포의 감염은 시험관에서 일어나고, 그리고나서 성공적으로 감염된 세포들을 병에 걸린 개체에 되돌려 주는 것을 요구한다(로젠베르그 등, 1992 ; 안데르슨, 1992 참조). 그러한 생체외의 유전자 치료 규약들은 표적 세포 집단이 쉽게 분리될 수 있는 의학적 조건의 수정에 이상적이다(예를 들면 임파구). 또한 표적 세포들의 생체외에서의 감염은 사용전에 엄밀히 안정성이 시험될 수 있는 많은 양의 농축 바이러스의 투여를 허용한다.The use of retroviral vectors for gene therapy has received a great deal of attention and has recently been one method for therapeutic gene transfer in various approved protocols in the United States and Europe (Kottani et al., 1994). Most of these protocols, however, require that infection of target cells with a retroviral vector carrying a therapeutic gene occurs in vitro and then successfully returns the infected cells to the diseased individual (Rosenberg et al., 1992; See Anderson, 1992). Such ex vivo gene therapy protocols are ideal for the modification of medical conditions in which target cell populations can be easily isolated (eg lymphocytes). In vitro infection of target cells also allows the administration of large amounts of concentrated virus, which can be rigorously tested for stability before use.

불행하게도, 유전자 치료에 가능한 응용의 단지 일부분만이 쉽게 분리될 수 있고, 배양될 수 있고 그리고나서 재도입될 수 있는 표적 세포들을 포함한다. 게다가, 복잡한 기술 및 생체외에서의 유전자 치료의 관련된 고(高)비용은 그것의 사용을 광범위하게 보급하는 것을 실제로 배제하고 있다. 더 손쉽고 비용이 적절한 유전자 치료는 바이러스 벡터, 또는 그 바이러스 벡터를 생성하는 세포들이 주입 또는 레트로바이러스 벡터를 생성하는 세포들의 단순 이식의 형태로 환자에게 직접적으로 투여되는 생체내에서의 접근을 요구할 것이다.Unfortunately, only some of the possible applications for gene therapy include target cells that can be easily isolated, cultured and then reintroduced. In addition, the complex technology and associated high costs of gene therapy in vitro preclude practically widespread its use. Easier and more costly gene therapy will require in vivo access where the viral vector, or cells that produce the viral vector, are administered directly to the patient in the form of an infusion or a simple transplant of cells that produce the retroviral vector.

물론 이 종류의 생체내에서의 접근은 여러가지 새로운 문제점들을 유발한다.무엇보다도, 안전성 고려에 역점을 두어야만 한다. 바이러스는 바이러스 생성 세포들의 이식체로부터 가능하게 생성될 것이고 생성된 바이러스를 사전 조사할 기회는 없을 것이다. 이러한 위험을 최소화하는 새로운 시스템들을 생산하려는 노력 뿐만 아니라, 그러한 시스템의 사용에 포함된 한정된 위험의 인식이 중요하다.Of course, this kind of in vivo approach introduces a number of new problems, and above all, focus on safety considerations. The virus will probably be produced from a transplant of virus producing cells and there will be no opportunity to pre-screen the generated virus. In addition to efforts to produce new systems that minimize these risks, the recognition of the limited risks involved in the use of such systems is important.

레트로바이러스 벡터 시스템은 다음의 두가지 구성성분으로 구성된다(도1) :Retroviral vector systems consist of two components (Figure 1):

1) 레트로바이러스 벡터 자체는 바이러스 단백질을 인코드(encode)하는 유전자가 표적 세포로 전달된 치료적 유전자들 및 표지(marker)유전자들에 의해 대치된 수식되어 있는 레트로바이러스(벡터 플라스미드)이다. 바이러스 단백질은 인코드하는 유전자의 대치가 효과적으로 바이러스의 기능을 상실케 하였기 때문에, 수식된 바이러스에 손실 바이러스 단백질을 공급하는 시스템에서 제2의 구성성분에 의해 구제됨이 틀림없다.1) Retroviral vectors themselves are modified retroviruses (vector plasmids) in which genes encoding viral proteins have been replaced by therapeutic genes and marker genes delivered to target cells. Viral proteins must be rescued by a second component in the system that supplies the lost virus protein to the modified virus because replacement of the encoding gene effectively lost the function of the virus.

제2의 구성성분은 :The second component is:

2) 많은 양의 바이러스 단백질을 생성하나 복제 수용성 바이러스를 생성하는 능력은 부족한 세포계(Cell line)이다. 이 세포계는 포장(packaging) 세포계로서 알려져 있고, 수식된 레트로바이러스 벡터가 포장되도록 할 수 있는 유전자를 운반하는 제2의 플라스미드로 트렌스펙트(transfected)된 세포계로 구성된다.2) Cell lines that produce large amounts of viral proteins but lack the ability to produce replication soluble viruses. This cell line is known as a packaging cell line and consists of a cell line transfected with a second plasmid that carries a gene that allows the modified retroviral vector to be packaged.

포장된 벡터를 생성하기 위해서는, 벡터 플라스미드는 포장 세포계로 트랜스펙트된다. 이러한 조건들하에서, 삽입된 치료적 유전자 및 표지 유전자들을 포함하는 수식된 레트로바이러스 게놈은 벡터 플라스미드로부터 전사되고 수식된 레트로바이러스 입자(재조합 바이러스 입자)로 포장된다.To generate a packaged vector, the vector plasmid is transfected into the packaged cell line. Under these conditions, the modified retroviral genome comprising the inserted therapeutic and marker genes is transcribed from the vector plasmid and packaged into modified retrovirus particles (recombinant virus particles).

그리고나서 이 재조합 바이러스 벡터 게놈 및 모든 운반된 표지 또는 치료적 유전자들이 표적 세포의 DNA에 통합(integration)되게 하는 표적 세포들을 감염시키게 한다. 그러한 재조합 바이러스 입자로 감염된 세포는 이들 세포들에 바이러스 단백질이 존재하지 않기 때문에 신규의 벡터 바이러스를 생성할 수 없다. 그러나 치료적 유전자 및 표지 유전자를 운반하는 벡터의 DNA는 세포의 DNA에 통합되고 이제 감염된 세포에서 발현될 수 있다.This recombinant viral vector genome and all the transported label or therapeutic genes are then allowed to infect the target cells causing integration into the DNA of the target cell. Cells infected with such recombinant virus particles are unable to produce new vector viruses because there are no viral proteins present in these cells. However, the DNA of the vector carrying the therapeutic and marker genes is integrated into the DNA of the cell and can now be expressed in infected cells.

레트로바이러스 게놈의 프로바이러스(provirus)형태를 감염된 세포의 게놈에 본질적으로 무작위로 통합시키는 것은(바르무스, 1988) 그들의 삽입(insertional) 활성화에 의해서 수 많은 세포성 원형-종양유전자의 확인을 이끌어 냈다(바르무스, 1988 ; 반 로후이첸 및 베른즈, 1990). 유사한 메카니즘이 다른 선재(先在)된 의학적 상태를 치료하기 위해 의도된 치료적 유전자를 운반하는 레트로바이러스 벡터로 처리된 환자에 암을 유발할 가능성은 도덕적 문제를 제기해왔다. 대부분의 연구자들은, 현재 사용되고 있는 것들과 같은 복제 결손 레트로바이러스 벡터가 세포 증식조절에 관련된 세포성 유전자로 또는 그 가까이로 통합할 가능성은 매우 적다는 것에 동의하고 있다. 그러나 단일 감염으로부터 복제 수용성 레트로바이러스의 개체의 폭발적 팽창은 궁극적으로 그러한 표현형 통합이 매우 가능성이 있도록 하기에 충분한 통합을 제공할 것이다.Essentially random integration of the provirus forms of the retroviral genome into the genome of infected cells (Barmus, 1988) has led to the identification of numerous cellular prototype-tumor genes by their insertional activation. (Barmus, 1988; Van Lohuichen and Bernz, 1990). The possibility that similar mechanisms cause cancer in patients treated with retroviral vectors carrying therapeutic genes intended to treat other pre-existing medical conditions has raised moral issues. Most researchers agree that replication-defective retroviral vectors such as those currently in use are very unlikely to integrate into or near cellular genes involved in cell proliferation regulation. However, the explosive expansion of individuals of replication-soluble retroviruses from a single infection will ultimately provide sufficient integration to make such phenotypic integration very likely.

레트로바이러스 벡터 시스템은 복제 수용성 바이러스가 존재할 기회를 최소화하도록 최적화된다. 그러나 레트로바이러스 벡터 시스템의 구성 성분들 사이의 재조합은 병원성의 복제 수용성 바이러스의 발생을 유발할 수 있을 것이다. 수많은 벡터 시스템의 개체군이 재조합의 이 위험을 최소화 하기 위해 축조되어 왔다는 것이 잘 기록되어 왔다(살몬 및 퀸즈부르그, 1933 참조).Retroviral vector systems are optimized to minimize the chance of the presence of replication soluble viruses. However, recombination between the components of a retroviral vector system may lead to the development of pathogenic replication-soluble viruses. It has been well documented that populations of numerous vector systems have been constructed to minimize this risk of recombination (see Salmon and Queensburg, 1933).

생체내에서의 유전자 치료의 사용을 안전성 관점 및 순수하게 실용적 관점으로부터의 고려시에 보다 심사숙고할 것은 레트로바이러스 벡터의 표적화이다. 벡터에 의해 운반된 치료적 유전자들은 모든 조직 및 세포에서 무차별적으로 발현되어야 한다. 이는 특히 만약 전달될 유전자가 특이 종양세포를 제거하도록 목적된 유독 한 유전자라면 중요하다. 다른 것, 즉 비표적 세포의 제거는 분명히 바람직하지 못할 것이다.Further consideration of the use of gene therapy in vivo from a safety point of view and from a purely practical point of view is the targeting of retroviral vectors. Therapeutic genes carried by the vector should be expressed indiscriminately in all tissues and cells. This is particularly important if the gene to be delivered is a toxic gene intended to eliminate specific tumor cells. Others, ie removal of non-target cells, would certainly be undesirable.

운반된 치료적 유전자의 표적화를 허용하는 수많은 레트로바이러스 벡터 시스템이 이미 개시되어 왔다(살몬 및 쿤즈부르그, 1993). 이들 접근들의 대부분은 예정된 세포 형태로의 감염의 제한성을 포함하거나 특이한 세포 형태에 연결된 이종성 치료적 또는 표지 유전자의 발현을 유도하기 위한 이종성 프로모터의 사용을 포함한다. 프로모터가 정상적으로 활성적인 세포 형태에서만 연결된 유전자의 발현을 유발하는 이종성 프로모터들이 사용된다. 이 프로모터들은 표지 또는 치료적 유전자와 공동으로 레트로바이러스 벡터의 몸체에 gag, pol 또는 env 유전자 대신 사전에 삽입된다.Numerous retroviral vector systems have already been disclosed that allow for the targeting of transported therapeutic genes (Salmon and Kunzburg, 1993). Most of these approaches include the use of heterologous promoters to induce the expression of heterologous therapeutic or marker genes that include the restriction of infection in predetermined cell forms or linked to specific cell forms. Heterologous promoters are used in which the promoter causes expression of linked genes only in normally active cell types. These promoters are pre-inserted in place of the gag , pol or env gene in the body of the retroviral vector in conjunction with the marker or therapeutic gene.

이들 유전자들에 인접하는 레트로바이러스 롱 터미널 리피트(Long Terminal Repeat, LTR)는 레트로바이러스 프로모터를 운반하는데, 그것은 많은 다른 세포 형태에서 발현을 유발하기 때문에 일반적으로 비-특이적이다(메이저, 1990).Retroviral long terminal repeats (LTRs) adjacent to these genes carry retroviral promoters, which are generally non-specific because they cause expression in many different cell types (Mager, 1990).

상기에서 언급된 조직 특이적 프로모터들과 같이, LTR 프로모터와 이질성의 내부 프로모터 사이의 프로모터 간섭이 보고되어 왔다. 게다가, 레트로바이러스 LTRs가 레트로바이러스 프로모터의 통합 위치 가까이에 세포성 유전자의 발현에 독립적으로 또는 레트로바이러스 프로모터와 함께, 영향을 미칠수 있는 강한 인핸서(enhancer)를 함유한다는 것이 알려져 있다.Like the tissue specific promoters mentioned above, promoter interference between the LTR promoter and heterologous internal promoters has been reported. In addition, it is known that retroviral LTRs contain strong enhancers that can affect the expression of cellular genes, either independently of or in conjunction with the retroviral promoter, near the integration site of the retroviral promoter.

이 메카니즘은 동물에서 종양형성에 기여한다는 것이 밝혀졌다(반 로후이제 및 벰). 이 두가지의 관찰은 레트로바이러스 프로모터가 기능적으로 표적 세포에서 비활성화된 자발적-비활성화-벡터(SIN)의 발달을 촉진시켰다(PCT WO 94/29437). 이들 벡터의 더 많은 수식은 이중 복제 벡터들을 창조하도록 LTR 영역 내에서 프로모터 유전자 카세트의 삽입을 포함한다(PCT WO 89/11539). 그러나 이 두 벡터에서 벡터의 몸체 또는 LTR 영역에 삽입된 이종성 프로모터들은 직접적으로 표지/치료적 유전자에 연결된다.It has been found that this mechanism contributes to tumorigenesis in animals (van lohui and iii). Both observations promoted the development of spontaneous-inactivation-vectors (SINs) in which retroviral promoters were functionally inactivated in target cells (PCT WO 94/29437). More modifications of these vectors include the insertion of promoter gene cassettes within the LTR region to create double replication vectors (PCT WO 89/11539). However, in these two vectors, heterologous promoters inserted into the body or LTR region of the vector are directly linked to the label / therapeutic gene.

결실된 3' LTR을 운반하는 상기에서 언급된 SIN벡터(PCT WO 94/29437)는 포장 세포계에서 벡터 축조물의 발현을 유발하기 위해 레트로바이러스 5' LTR 프로모터(U3-유리(free) 5' LTR)대신에, 사이토메칼로바이러스(CMV)의 그것과 같은 강한 이종성 프로모터를 이용한다. 이종성 폴리아데닐화 신호 또한 3' LTR에 포함되어 있다(PCT WO 94/29437).The above-mentioned SIN vector carrying a deleted 3 'LTR (PCT WO 94/29437) is a retroviral 5' LTR promoter (U3-free 5 'LTR) for inducing expression of vector constructs in the packaging cell line. Instead, it uses a strong heterologous promoter such as that of cytomekalovirus (CMV). Heterologous polyadenylation signals are also included in the 3 'LTR (PCT WO 94/29437).

본 발명의 목적은 포장 축조물과 재조합할 가망성이 적은 표적화된 유전자 치료를 위한 안전한 유전자 전달 운반체로서 사용될 수 있는 신규의 레트로바이러스 벡터를 축조하는 것이다. 이 신규의 벡터는 감염후 복제되고 표적 세포에서 5' LTR로 전사되는, 궁극적으로 표지/치료적 유전자의 발현을 조절하는, 직접적으로 프로모터에 연결되지 않고 오히려 벡터의 몸체로 삽입된, 3' LTR에 있는 이종성 프로모터 및/ 또는 조절 인자를 운반한다.It is an object of the present invention to construct novel retroviral vectors that can be used as safe gene transfer carriers for targeted gene therapy that are less likely to recombine with packaged constructs. This novel vector replicates after infection and is transcribed into 5 'LTR in target cells, 3' LTR, inserted directly into the body of the vector rather than directly linked to the promoter, ultimately regulating the expression of the label / therapeutic gene. Carries heterologous promoters and / or regulatory factors in the

이 벡터는 자발적-비활성화는 행하지 않고 대신에 프로모터 교환을 행하여, 프로모터 전환(Promoter Conversion)에 대한 Pro Con이라는 이름이 부여된다.This vector does not spontaneously-deactivate and instead performs promoter exchange, giving it the name Pro Con for Promoter Conversion.

프로모터 전환은 자발적-비활성화를 초래하지 않기 때문에, 레트로바이러스 벡터는 표적 세포에서 전사적으로 활성화될 것이다. 그러나 두개의 LTRs는 표적 세포에서 광범위의 이종성 프로모터/인핸서 서열을 구성할 것이다. 이것은 종래의 벡터에서 언급된 바와 같이 긴 기간동안에 걸쳐서 동일한 비활성화를 조건으로 하면 표적 세포에서 통합된 벡터의 가능성을 감소시킬 것이고(슈 등, 1989)시스템의 안전성을 증가시키면서, 또한 독성 복제 수용성 바이러스를 생성하는 내인성 레트로바이러스 서열과 재조합할 기회를 감소시킬 것이다.Since promoter conversion does not result in spontaneous-inactivation, the retroviral vector will be transcriptionally activated in the target cell. However, two LTRs will constitute a broad range of heterologous promoter / enhancer sequences in the target cell. This would reduce the likelihood of the integrated vector in the target cell, subject to the same inactivation over a long period of time as mentioned in the conventional vectors (Shu et al., 1989), while also increasing the safety of the system, while also preventing toxic replication soluble viruses. It will reduce the chance of recombination with the resulting endogenous retroviral sequence.

본 발명에서는 레트로바이러스 벡터축조물의 5' LTR은 수식되지 않고, 포장세포에서 바이러스 벡터의 발현은 정상적인 레트로바이러스 U3 프로모터에 의해 유발된다. 정상적인 레트로바이러스 폴리아데닐화가 허용되고, 3' LTR에 이종성 폴리아데닐화 신호는 포함되어 있지 않다. 이것은 생체에서의 유전자 치료전략의 발전에 중요하다. 왜냐하면 포장 세포가 재조합 바이러스를 생성하는 반면에, 정상적인 바이러스 프로모터를 통하여, 그리고 폴리아데닐화의 정상적 바이러스 조절을 또한 포함하는 바이러스의 정상적인 생리학적 조절이 생체내에서 오랜 기간동안에 우세할 것이다.In the present invention, the 5 'LTR of the retroviral vector construct is not modified, and the expression of the viral vector in the packaged cells is caused by the normal retroviral U3 promoter. Normal retroviral polyadenylation is allowed and no heterologous polyadenylation signal is included in the 3 'LTR. This is important for the development of gene therapy strategies in vivo. Because, while packaged cells produce recombinant viruses, normal physiological control of the virus, including the normal viral control of polyadenylation and also through normal viral promoters, will prevail for a long time in vivo.

이 신규의 레트로바이러스 벡터를 더 수식하는 것은 이질성 프로모터 및/또는 조절 인자 대신에 세포성 서열의 포함을 예견한다. 이것은 숙주 세포 게놈에서 특이 부위로 레트로바이러스 벡터의 통합을 표적화하기 위해 세포성 서열로 부위 특이 재조합에 더 높은 선택성을 허용한다(살러, 1994).Further modification of this novel retroviral vector predicts the inclusion of cellular sequences in place of heterologous promoters and / or regulatory factors. This allows for higher selectivity for site specific recombination into cellular sequences to target the integration of retroviral vectors into specific sites in the host cell genome (Saler, 1994).

전술한 다른 목적들을 달성하기 위해, 본 발명은 프로모터 전환을 수행하고 U3-R-U5 구조의 5' LTR 영역; 코딩 및 비-코딩 서열로 부터 하나 이상의 서열들; 및 결실된 U3 영역이 폴리링커(polylinker)서열로 대치된 완전히 또는 부분적으로 결실된 U3영역, R 및 U5 영역이 연이어져 구성된 3' LTR영역으로 구성되는 레트로바이러스 벡터를 제공한다.In order to achieve the above-mentioned other objects, the present invention provides a promoter conversion and 5 'LTR region of the U3-R-U5 structure; One or more sequences from coding and non-coding sequences; And a 3 'LTR region consisting of a fully or partially deleted U3 region in which the deleted U3 region is replaced by a polylinker sequence, and a 3' LTR region consisting of a contiguous R and U5 region.

상기 폴리링커 서열은 적어도 하나의 독특한 제한부위를 운반하고 바람직하게는 적어도 하나의 이종성 DNA단편의 삽입을 함유한다. 상기 이종성 DNA단편은 바람직하게는 조절 인자들 및 프로모터들에서 선택되고, 바람직하게는 그들의 발현에 특이적인 표적 세포에 존재하며, 또한 조절 기능을 갖지 않은 DNA단편일 수도 있다.The polylinker sequence carries at least one unique restriction site and preferably contains the insertion of at least one heterologous DNA fragment. The heterologous DNA fragment is preferably a DNA fragment which is selected from regulatory factors and promoters, preferably present in a target cell specific for their expression, and which also has no regulatory function.

상기 이종성 DNA단편은 바람직하게는 하나 이상의 세포성 서열에 동종성이다. 조절 인자들 및 프로모터들은 바람직하게는 처리 분자에 의해 조절될 수 있다.The heterologous DNA fragment is preferably homologous to one or more cellular sequences. Regulatory factors and promoters can preferably be controlled by the processing molecule.

또 다른 목적들, 특징들 및 잇점들은 본 발명의 바람직한 구체예들의 하기의 언급으로 부터 분명해 질 것이다.Still other objects, features and advantages will be apparent from the following description of the preferred embodiments of the invention.

표적 세포 특이적 조절 인자들 및 프로모터들은 유청(乳淸) 산 단백질(Whey Acidic Protein, WAP), 마우스 유방암 바이러스(MMTV), β-락토글로브린 및 카제인 특이 조절인자들 및 프로모터들, 탈산 탈수효소Ⅱ 및 β-글구코키나제 조절 인자들 및 프로모터들을 포함하는 췌장 특이 조절 인자들 및 프로모터들, 면역글로브린 및 MMTV 림프구 특이 조절인자들 및 프로모터들을 포함하는 림프구 특이 조절 인자들 및 프로모터들 및 당질코르티코이드 호르몬에 반응성을 부여하거나 유선(乳腺)으로 발현을 유도하는 MMTV 특이 조절인자들 및 프로모터들로 구성된 그룹의 하나 이상의 인자들로부터 선택된다. 상기 조절인자들 및 프로모터들은 바람직하게는 상기 레트로바이러스 벡터의 코딩 서열의 적어도 하나의 발현을 조절한다. LTR 영역은 뮤린 백혈병 바이러스(MLV), 마우스 유방암 바이러스(MMTV), 뮤린 종양 바이러스(MSV), 원숭이 면역결핍 바이러스(SIV), 인간 면역결핍 바이러스(HIV), 고양이 백혈병 바이러스(FELV), 소 백혈병 바이러스(BLV)및 매존-피저-원숭이 바이러스(MPMV)의 LTRs로 구성된 그룹의 적어도 하나의 인자로부터 선택된다.Target cell specific regulators and promoters include Whey Acidic Protein (WAP), mouse breast cancer virus (MMTV), β-lactoglobulin and casein specific regulators and promoters, deacidification dehydratase Pancreatic specific regulators and promoters, including II and β-glogucokinase modulators and promoters, lymphocyte specific regulatory factors and promoters including immunoglobulin and MMTV lymphocyte specific regulators and promoters and glycocorticoids It is selected from one or more factors in the group consisting of MMTV specific regulators and promoters that render hormones responsive or induce mammary gland expression. The regulators and promoters preferably regulate the expression of at least one of the coding sequences of the retroviral vector. LTR regions include murine leukemia virus (MLV), mouse breast cancer virus (MMTV), murine tumor virus (MSV), monkey immunodeficiency virus (SIV), human immunodeficiency virus (HIV), feline leukemia virus (FELV), bovine leukemia virus (BLV) and LTRs of perennial-piper-monkey virus (MPMV).

레트로바이러스 벡터는 바람직하게는 BAG 벡터(프라이스 등, 1987)또는 LXSN 벡터(밀러 및 도즈만, 1989)에 기초한다.Retroviral vectors are preferably based on BAG vectors (Price et al., 1987) or LXSN vectors (Miller and Dozman, 1989).

코딩 서열은 바람직하게는 표지 유전자, 치료적 유전자, 항바이러스 유전자, 항종양 유전자, 시토킨(cytokine)유전자로 구성되는 그룹의 하나 이상의 인자들로부터 선택된다.The coding sequence is preferably selected from one or more factors of the group consisting of marker genes, therapeutic genes, antiviral genes, antitumor genes, cytokine genes.

상기 표지 및 치료적 유전자는 바람직하게는 β-갈락토시다제 유전자, 네오마이신 유전자, 헤르페스 단순바이러스 티미딘 키나제 유전자, 퓨로마이신 유전자, 시토신 디아미나제 유전자, 히놀로마이신 유전자, 분비된 알카린 포스파타제 유전자, 구아닌 포스포리보실 전이효소(gpt)유전자, 알콜 디히드로게나제 유전자 및 히포산티 포스포리보실 전이효소(HPRT)유전자로 구성되는 그룹의 하나 이상의 인자로부터 선택된다.The label and therapeutic genes are preferably β-galactosidase gene, neomycin gene, herpes simple virus thymidine kinase gene, puromycin gene, cytosine deaminase gene, hinolomycin gene, secreted alkaline phosphatase Gene, guanine phosphoribosyl transferase (gpt) gene, alcohol dehydrogenase gene, and hyposantiphosphoribosyl transferase (HPRT) gene.

또 다른 본 발명의 구체예는 레트로바이러스의 통합에 요구된 적어도 하나의 레트로바이러스 서열의 교체 또는 부분적 결손을 예시한다.Another embodiment of the invention illustrates the replacement or partial deletion of at least one retroviral sequence required for integration of retroviruses.

본 발명의 구체예에서 레트로바이러스 벡터 시스템은 상기에서 언급한 바와 같이 제1의 구성성분으로서의 레트로바이러스 벡터 및 상기 레트로바이러스 벡터가 포장되기 위해 요구되는 단백질을 코드하는 적어도 하나의 레트로바이러스 또는 재조합 레트로바이러스 축조물을 장착하는 포장 세포계로서 구성되어 제공된다.In an embodiment of the invention the retroviral vector system, as mentioned above, comprises a retroviral vector as a first component and at least one retrovirus or recombinant retrovirus encoding a protein required for the retroviral vector to be packaged. It is constructed and provided as a packaged cell line for mounting the construct.

포장 세포계는 상기 레트로바이러스 벡터에서 코드되지 않은 레트로바이러스 단백질들을 코드하는 레트로바이러스 또는 재조합 레트로바이러스 축조물을 장착한다. 상기 포장 세포계는 바람직하게는 psi-2, psi-Crypt, psi-AM, GP+E-86, PA317 및 GP+env AM-12의 인자, 또는 다른 껍질(enveloped) 바이러스로부터 표면 단백질의 발현을 허락하는 재조합 축조물로 초(super)감염된 모든 인자로부터 선택된다.The packaging cell line is equipped with a retrovirus or recombinant retroviral construct that encodes unencoded retroviral proteins in the retroviral vector. The packaging cell line preferably allows expression of surface proteins from psi-2, psi-Crypt, psi-AM, GP + E-86, PA317 and GP + env AM-12, or other enveloped viruses. Is selected from all factors super-infected with recombinant constructs.

본 발명의 또다른 구체예는 인테그라제(integrase)기능에 결손이 있는 재조합 레트로바이러스 축조물을 장차하는 포장세포계의 사용을 포함한다. 상기에서 언급한 바와 같이 본 발명의 레트로바이러스 벡터를 레트로바이러스 포장 세포계에 도입하고 표적 세포의 감염후에, 상기에서 언급한 바와 같이, 레트로바이러스의 프로바이러스에 제공되는데, 여기서 3' LTR에서 상기 폴리링커 및 상기 폴리링커에 삽입된 서열은 감염된 표적 세포에서 역전사의 과정동안에 복제되고, 결과물인 프로바이러스의 3' LTR에서 뿐만 아니라 5' LTR에서도 나타난다.Another embodiment of the present invention involves the use of a packaging cell system that subsequently harbors a recombinant retroviral construct that lacks integrase function. As mentioned above, the retroviral vector of the present invention is introduced into a retroviral packaging cell line and, after infection of the target cell, is provided to the provirus of the retrovirus, as mentioned above, wherein the polylinker at 3 ′ LTR. And the sequence inserted into the polylinker is replicated during the process of reverse transcription in infected target cells and appears in the 5 'LTR as well as in the 3' LTR of the resulting provirus.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 레트로바이러스의 프로바이러스 mRNA 및 본 발명에 따른 레트로바이러스 벡터로 부터 유래되는 RNA를 포함한다.The invention also includes proviral mRNA of the retrovirus according to the invention and RNA derived from the retroviral vector according to the invention.

또한 본 발명의 구체예는 본 발명에 따른 레트로바이러스 벡터 시스템의 포장 세포계를 본 발명에 따른 레트로바이러스 벡터로 트랜스 펙트시키는 단계 및 표적 세포 개체들을 포장 세포계에 의해 생성된 재조합 레트로바이러스를 감염시키는 단계로 구성되는, 시험관 및 생체내에서 동종성 및/또는 이종성 뉴클레오티드 서열을 인간 또는 동물세포로 도입하는 비-치료학적 방법을 제공한다. 상기 뉴클레오티드 서열은 단백질, 조절 서열 및 프로모터를 코드하는 유전자 및 유전자의 일부로 구성되는 그룹의 하나 이상의 인자로부터 선택된다.In addition, embodiments of the present invention comprises the steps of transfecting the packaging cell system of the retroviral vector system according to the present invention with the retroviral vector according to the present invention and infecting the target cell subjects with a recombinant retrovirus produced by the packaging cell system. Non-therapeutic methods for introducing homologous and / or heterologous nucleotide sequences into human or animal cells, which are constructed, in vitro and in vivo, are provided. The nucleotide sequence is selected from one or more factors in the group consisting of genes encoding protein, regulatory sequences and promoters and portions of genes.

RNA 뿐만 아니라 레트로바이러스 벡터, 레트로바이러스 벡터 시스템 및 레트로바이러스의 프로바이러스는 인간을 포함해 포유동물의 유전자 치료를 위한 약제학적 조성물을 생산하기 위해 사용된다. 또한, 그것들은 동종성의 세포성 서열에 표적화된 통합에 사용된다.Retroviral vectors, retroviral vector systems and retrovirus proviruses as well as RNA are used to produce pharmaceutical compositions for gene therapy in mammals, including humans. In addition, they are used for targeted integration into homologous cellular sequences.

프로모터 전환Promoter Switch

본 발명은 레트로바이러스에 전형적인 프로모터 전환의 원리를 이용한다. 레트로바이러스 게놈은 R-U5-gag-pol-env-U3-R구조를 갖는 RNA 분자로 구성된다(도2). 역전사 과정 동안에, U5영역은 복제되고 생성된 DNA 분자의 오른쪽 핸드 말단에 위치되고, 반면에 U3영역은 복제되고 생성된 DNA 분자의 왼쪽 핸드 말단에 위치된다(도2). 초래하는 U3-R-U5구조는 LTR(롱 터미널 리피트)라 불리고 그래서 DNA 구조의 양 말단에서 반복되고 또는 프로바이러스와 일치한다(바르무스, 1988). 프로 바이러스의 왼쪽 핸드(hand)말단에 U3영역은 프로모터를 장착한다(이하 참조). 이 프로모터는 왼쪽 핸드 U3과 R영역사이의 경계에서 개시하고 오른쪽 핸드 R과 U5영역사이에서 종지하는 RNA 전사체의 합성을 유도한다(도2). 이 RNA는 레트로바이러스 입자로 포장되고 감염될 표적 세포로 운반된다. 표적 세포에서 RNA 게놈은 상기에서 언급된 바와 같이 다시 역전사 된다.The present invention utilizes the principle of promoter conversion typical for retroviruses. The retroviral genome consists of RNA molecules with the structure R-U5-gag-pol-env-U3-R (Figure 2). During the reverse transcription process, the U5 region is located at the right hand end of the cloned and produced DNA molecule, while the U3 region is located at the left hand end of the cloned and produced DNA molecule (FIG. 2). The resulting U3-R-U5 structure is called LTR (long terminal repeat) and is therefore either repeated at both ends of the DNA structure or consistent with the provirus (Barmus, 1988). The U3 region is equipped with a promoter at the left hand end of the pro virus (see below). This promoter induces the synthesis of RNA transcripts starting at the border between the left hand U3 and R regions and ending between the right hand R and U5 regions (FIG. 2). This RNA is packaged into retroviral particles and transported to the target cell to be infected. The RNA genome in the target cell is reverse transcribed again as mentioned above.

본 발명에 따라서 레트로바이러스 벡터는 오른쪽-핸드 U3영역이 변경되도록 축조되나, 정상적 왼쪽-핸드 U3구조는 유지된다(도3); 이 벡터는 왼쪽-핸드 U3 구조내에 위치된 정상 레트로바이러스 프로모터를 이용하여 정상적으로 RNA 전사될 수 있다(도3). 그러나 생성된 RNA는 단지 변경된 오른쪽-핸드 U3 구조를 함유할 것이다. 감염된 표적 세포에서, 역전사 후에, 이 변경된 U3 구조는 레트로바이러스 구조의 양 말단에 위치하게 될 것이다(도3).Retroviral vectors are constructed according to the invention such that the right-hand U3 region is altered, but the normal left-hand U3 structure is maintained (FIG. 3); This vector can be normally RNA transcribed using a normal retroviral promoter located within the left-hand U3 structure (FIG. 3). However, the resulting RNA will only contain altered right-hand U3 structures. In infected target cells, after reverse transcription, this altered U3 structure will be located at both ends of the retroviral structure (FIG. 3).

만약 변경된 영역이 U3영역 대신에 폴리링커(이하참조)를 운반한다면, WAP 프로모터(이하 참조)와 같이 조직 특이 발현을 유도하는 것들을 포함한 모든 프로모터가 쉽게 삽입될 수 있다. 그러면 이 프로모터는 레트로바이러스 벡터에 의해 운반된 연결 유전자의 발현을 위해 표적 세포에서 광범위하게 이용될 것이다. 선택적으로 또는 부가적으로 하나 이상의 세포성 서열에 동종성인 DNA 단편이 동종설 재조합에 의해, 유전자 표적화의 목적으로 폴리링커로 삽입될 수 있다(이하 참조).If the altered region carries a polylinker (see below) instead of the U3 region, all promoters can be easily inserted, including those that induce tissue specific expression, such as the WAP promoter (see below). This promoter will then be widely used in target cells for the expression of the linkage gene carried by the retroviral vector. Alternatively or additionally, DNA fragments homologous to one or more cellular sequences can be inserted into the polylinker for the purpose of gene targeting, by homologous recombination (see below).

본 발명에 따라서 "폴리링커" 라는 용어는 프로모터 또는 DNA 단편의 용이한 삽입을 허용하는 수많은 독특한 제한부위를 지닌 인위적으로 합성된 DNA 의 짧은 범위(stretch)를 나타낸다. "이종성" 이라는 용어는 자연상태에서는 보통 발견되지 않는 DNA 서열의 일정 조합을 나타낸다.According to the present invention the term "polylinker" refers to a short stretch of artificially synthesized DNA with a number of unique restriction sites that allow for easy insertion of a promoter or DNA fragment. The term “heterologous” refers to any combination of DNA sequences that is not normally found in nature.

유전자 발현은 프로모터에 의해 조절된다. 프로모터의 기능 없이는 유전자는 발현되지 않을 것이다. 정상적 MLV 레트로바이러스 프로모터는 그것이 대부분의 세포 형태에서 활성적이기 때문에 선택적이지 못하다(메이저, 1990). 그러나 매우 특이적인 세포 형태에서만 활성을 나타내는 수많은 프로모터들이 존재한다. 그러한 조직-특이 프로모터들은 레트로바이러스 벡터에서 유전자 발현의 조절, 즉 특이적 표적 세포에 치료적 유전자의 제한적 발현에 이상적일 것이다.Gene expression is regulated by promoters. Without the function of the promoter the gene would not be expressed. Normal MLV retroviral promoters are not selective because they are active in most cell types (Mager, 1990). However, there are numerous promoters that are active only in very specific cell types. Such tissue-specific promoters would be ideal for the regulation of gene expression in retroviral vectors, ie, for the limited expression of therapeutic genes in specific target cells.

포장 세포계에서 레트로바이러스 벡터의 발현을 U3영역에 함유된 정상적인 비선택적 레트로바이러스 프로모터에 의해 조절된다(도3). 그러나 벡터가 표적 세포로 들어가자마자 프로모터 전환이 일어나고, 예를 들면 b-갈락토시아제 등의 치료적 또는 표지 유전자가 폴리링커로 도입된 조직 특이 프로모터로부터 발현된다(도3). 실질적으로 모든 조직 특이적 프로모터가 시스템에 포함될 수 있을 뿐만 아니라, 많은 종류의 다른 세포 형태의 선택적 표적화가 제공되고, 또한 부가적으로 전환이 따른다면, 레트로바이러스 벡터의 구조 및 성질은 더 이상 바이러스의 그것과는 유사하지 않게 된다. 물론 이것은 안전성의 관점으로부터 매우 중요한 결과이다. 왜냐하면 인위적 레트로바이러스 벡터의 실정은 실제로 독성의 바이러스를 생성하기 위해 레트로바이러스 포장 축조물 및/ 또는 내인성 레트로바이러스와 기꺼이 유전적 재조합을 하기 때문이다. 프로모터 전환(Pro Con)벡터들은 레트로바이러스와 유사하지 않다. 왜냐하면 그것들은 전환후에 유전적 재조합의 가능성을 감소시키는 U3 레트로바이러스 프로모터를 더 이상 운반하지 않기 때문이다.Expression of retroviral vectors in the packaging cell line is regulated by normal non-selective retroviral promoters contained in the U3 region (FIG. 3). However, as soon as the vector enters the target cell, promoter conversion occurs and, for example, a therapeutic or marker gene such as b-galactosase is expressed from a tissue specific promoter introduced into the polylinker (FIG. 3). Not only can virtually all tissue specific promoters be included in the system, but if selective targeting of many different cell types is provided, and additionally following conversion, the structure and properties of the retroviral vector are no longer relevant to the virus. It will not be similar to that. This is of course a very important result from the safety point of view. Because the situation of artificial retroviral vectors is actually willing to genetically recombine with retroviral packaging constructs and / or endogenous retroviruses to produce toxic viruses. Pro Con vectors are not similar to retroviruses. Because they no longer carry the U3 retrovirus promoter, which reduces the likelihood of genetic recombination after conversion.

레트로바이러스 프로모터 구조는 LTR의 U3영역내에서 운반된다. LTRs은 그것들이 표적 세포의 게놈으로 통합되게 하는 신호를 운반한다. 레트로바이러스 프로바이러스의 통합은 독성적 변환에 또한 기여할 수 있다(반 로후이첸 및 벰, 1990). 본 발명의 하나의 구체예에서 Pro Con 벡터는 통합에 요구되는 신호들을 더이상 운반하지 않는 수식된 LTRs을 운반할 수 있다. 다시 이것은 이들 벡터 시스템의 잠재적 안정성을 증가시킨다.Retroviral promoter structures are carried within the U3 region of the LTR. LTRs carry signals that allow them to integrate into the genome of the target cell. Integration of retroviral proviruses may also contribute to toxic transformations (Van Rohuichen and Wong, 1990). In one embodiment of the present invention, the Pro Con vector may carry modified LTRs that no longer carry the signals required for integration. Again this increases the potential stability of these vector systems.

유전자 표적화Gene targeting

본 발명의 다른 면에 의하면 레트로바이러스 벡터는 표적 세포로 표적화된 통합에 사용된다. 표적 세포로 레트로바이러스 게놈의 프로바이러스 DNA 형태(version)의 통합은 아데노바이러스와 같은 다른 바이러스들과 비교시 벡터로서 레트로바이러스의 사용에 주요 잇점이다. 왜냐하면 이것은 전달된 유전자의 오랜 기간 동안의 안정한 발현을 허용하기 때문이다. 그러나 이 통합의 무작위 성질은 또한 레트로바이러스 벡터의 사용에 주요 불이익한 점을 나타낸다. 왜냐하면 그것은 세포성 종양 억제자(suppressor)유전자 또는 원형-종양유전자의 삽입적 (비)활성화와 종양의 유발의 가능성을 높이기 때문이다(반 로후이첸 및 베른즈, 1990).According to another aspect of the invention, retroviral vectors are used for targeted integration into target cells. The integration of the proviral DNA version of the retroviral genome into the target cell is a major advantage in the use of retroviruses as vectors when compared to other viruses such as adenoviruses. This is because it allows long-term stable expression of the delivered gene. However, the random nature of this integration also represents a major disadvantage to the use of retroviral vectors. This is because it increases the likelihood of interstitial (non) activation of cellular tumor suppressor genes or proto-tumor genes and the induction of tumors (Van Rohuichen and Bernz, 1990).

동종성 재조합은 특이 DNA 위치로 트랜스펙트 또는 미세주입된 DNA의 통합을 목적으로 성공적으로 사용되어 왔고 "녹-아웃(knock-out)" 형질전환 마이스 또는 동물들의 축소에 보통 사용된다(카페치 참조, 1989; 브래들레이 등, 1992; 모로우 및 쿠케르라파티, 1993). 불행히도 그러한 단순 물리적 방법에 의해 DNA 전달의 효율은 매우 낮다. 반대로 레트로바이러스가 중재한 유전자 전달은 매우 효율적, 즉 거의 100% 세포의 개체에서 감염성이 있다. 동종성 재조합과 함께 레트로바이러스 유전자 전달의 조합은 위치 표적화된 통합에 이상적인 시스템의 축조를 허용할 것이다.Homologous recombination has been successfully used for the integration of transfected or microinjected DNA into specific DNA sites and is commonly used to reduce "knock-out" transgenic mice or animals (see café). , 1989; Bradley et al., 1992; Morrow and Cukerrapati, 1993). Unfortunately, the efficiency of DNA delivery by such simple physical methods is very low. In contrast, retrovirus mediated gene transfer is highly efficient, ie infectious in individuals of nearly 100% of cells. Combination of retroviral gene delivery with homologous recombination will allow construction of a system that is ideal for site-targeted integration.

우리는 동종성 재조합에 의해 통합을 증진하기 위해서 긴 동종 DNA 단편을 다른 위치에서 레트로바이러스 벡터로 도입하는 가능성을 조사해 왔다(셀러, 1994). 유전자 전환 및 동종성 재조합 모두가 평가되었다. 표적으로서 HSV-tk 유전자의 단일 복사체를 운반하는 세포계를 사용할 때 우리는 이전에 다른 사람들에 의해 보고된 것 보다 15배 높은 빈도로 표적을 붕괴할 수 있었다(엘리스 및 베른스타인, 1989). DNA의 재조합된 단편의 클로닝은 표적 tk서열 및 레트로바이러스 벡터 둘 모두의 존재를 확인했다(셀러, 1994).We have investigated the possibility of introducing long homologous DNA fragments into retroviral vectors at different locations to enhance integration by homologous recombination (Seller, 1994). Both gene conversion and homologous recombination were evaluated. Using a cell line carrying a single copy of the HSV-tk gene as a target, we were able to disintegrate the target 15 times higher than previously reported by others (Ellis and Bernstein, 1989). Cloning of the recombinant fragment of DNA confirmed the presence of both the target tk sequence and the retroviral vector (Seller, 1994).

표적화된 통합을 위해 세포성 서열에 동종성인 DNA 단편들은 Pro Con 벡터의 폴리링커로 삽입된다. 표적 세포의 감염 및 역전사 후에, 이 서열들은 프로바이러스의 5' 말단에서 나타날 것이다. 말단 동종성은 동질유전자형 세포성 서열에 동종성 재조합(브레들리, 1991)를 촉진시키는 것이 확인되었다. 동종성 서열의 변이된 형태를 운반하는 표적 세포의 감염을 재조합 및 변이된 서열의 수선을 초래할 것이다. 단지 동종성 서열이 세포성 게놈에 결합되거나, 완전한 벡터가 삽입될 것이다(셀러, 1994). 이 벡터 종류는 유전자 수선의 용도로의 잠재력을 가질 뿐만 아니라, 그것은 또한 활성 유전자를 장착하지 않은 게놈의 특이 위치에 치료적 유전자를 운반하는 레트로바이러스 벡터의 통합을 유발하도록 이용될 수 있다. 이것은 상기에서 언급한 바와 같이 삽입적 활성화 또는 비활성화의 가능성을 상당히 감소시킬 것이고, 레트로바이러스 벡터의 사용의 안전성에 기여할 것이다.DNA fragments homologous to the cellular sequence for targeted integration are inserted into the polylinker of the Pro Con vector. After infection and reverse transcription of the target cell, these sequences will appear at the 5 'end of the provirus. Terminal homology has been shown to promote homologous recombination (Bradley, 1991) to homologous cellular sequences. Infection of target cells carrying a mutated form of homologous sequence will result in recombination and repair of the mutated sequence. Only homologous sequences will be bound to the cellular genome or a complete vector will be inserted (Seller, 1994). Not only does this vector type have the potential for use in gene repair, it can also be used to cause the integration of retroviral vectors carrying therapeutic genes at specific locations in the genome that do not carry active genes. This will significantly reduce the likelihood of invasive activation or inactivation as mentioned above and will contribute to the safety of the use of retroviral vectors.

하기의 실시예들이 본 발명을 더 예시할 것이다. 그러나 이 실시예들은 수식들이 분명할 것이므로 본 발명의 범위를 제한 할 목적이 아니며, 그리고 다른 수식들 및 치환들은 당업자에게 명확할 것이다.The following examples will further illustrate the invention. However, these embodiments are not intended to limit the scope of the invention as the formulas will be clear, and other formulas and substitutions will be apparent to those skilled in the art.

본 발명에서 사용된 재조합 DNA 방법은 당업자에게 잘 알려져 있는 표준 과정이며, 예를들면 "분자 클로닝" (삼브루크 등, 1989) 및 "분자 클로닝의 실행 가이드" (페르발, 1984)에 상세히 설명되어 있다.Recombinant DNA methods used in the present invention are standard procedures well known to those skilled in the art and are described in detail in, for example, "Molecular Cloning" (Samburg et al., 1989) and "Performance Guide to Molecular Cloning" (Perval, 1984). It is.

하기 실시예들에서 언급된 도면의 간단한 설명 :Brief description of the drawings mentioned in the following examples:

도1 ; 레트로바이러스 벡터 시스템1; Retrovirus Vector System

도2 ; 레트로바이러스 게놈, 역전사2; Retrovirus genome, reverse transcription

도3 ; Pro Con 원리(priciple)3; Pro Con principle

도4 ; PCR 분석, MLV 프로브4; PCR analysis, MLV probe

도5 ; PCR 분석, MMTV 프로브5; PCR analysis, MMTV probe

도6 ; 감염된 NIH 및 EF43 세포에서 β-갈락토시다제 발현6; Β-galactosidase expression in infected NIH and EF43 cells

도7 ; 임신한 마우스로부터 감염된 최초 유선 세포에서 β-갈락토시다제 발현7; Β-galactosidase Expression in First Mammary Cells Infected from Pregnant Mice

도8 ; 임신한 Balb/c 마우스의 유선 및 피부로의 바이러스 주입후 β-갈락토시다제 발현8; Β-galactosidase Expression after Mammary Injection into Mammary Gland and Skin of Pregnant Balb / c Mice

도9 ; 감염된 유방암 세포에서 β-갈락토시다제 발현9; Β-galactosidase Expression in Infected Breast Cancer Cells

도10 ; 동종성 재조합에 의해 레트로바이러스 벡터의 표적화된 통합10; Targeted integration of retroviral vectors by homologous recombination

실시예1Example 1

유방의 특이 프로모터를 운반하는 Pro Con 벡터로 감염후 유선 특이적 발현 BAG로 알려진(프리스 등, 1987) 뮤린 백혈병 바이러스(MLV) 레트로바이러스 벡터에서 β-갈락토시다제 유전자는 LTR의 U3 영역에서 불규칙한(즉, 비-조직 특이적) MLV 프로모터에 의해 유도된다(도3).The β-galactosidase gene in the murine leukemia virus (MLV) retroviral vector, known as mammary gland specific expression BAG after infection with a Pro Con vector carrying a breast-specific promoter, is irregular in the U3 region of the LTR. Induced by (ie, non-tissue specific) MLV promoter (FIG. 3).

본 발명에 따라서 3' LTR내에 위치한 MLV 프로모터(U3)이 결손되고 이종성 프로모터의 용이한 도입을 허용하는 폴리링커로 대치된 결손 BAG 벡터가 축조되었다. U3이 부족한 BAG 벡터는 포장 세포계로 도입되었을때 5' LTR내에서 MLV 프로모터(U3)로부터 발현된다. 그것의 표적 세포의 감염에 이어서 그것의 라이프 사이클 동안에 레트로바이러스 게놈에서 일어나는 재배열의 결과로서, 상기에서 언급된 바와 같이 폴리링커가 레트로바이러스 게놈의 양 말단에서 복제될 것이다. 그렇게 해서 BAG의 β-갈락토시다제 유전자의 발현이 표적 세포에서 폴리링커로 삽입된 모든 이종성 프로모터에 의해 조절되는 레트로바이러스 벡터가 축조될 수 있다(도3).According to the present invention a defective BAG vector constructed with a missing MLV promoter (U3) located in the 3 'LTR and replaced with a polylinker that allows for easy introduction of heterologous promoters. BAG vectors lacking U3 are expressed from the MLV promoter (U3) in the 5 'LTR when introduced into the packaging cell line. As a result of the rearrangement that occurs in the retroviral genome during its life cycle following infection of its target cell, the polylinker will replicate at both ends of the retroviral genome as mentioned above. Thus a retroviral vector can be constructed in which the expression of the β-galactosidase gene of BAG is regulated by all heterologous promoters inserted into the polylinker in the target cell (FIG. 3).

상기에서 언급한 원리에 따라서 하기의 특이 프로모터들이 폴리링커 영역 또는 수식된 BAG 벡터로 삽입되었다.In accordance with the principles mentioned above, the following specific promoters were inserted into the polylinker region or the modified BAG vector.

마우스 유방암 바이러스(MMTV) 프로모터의 몇몇 부영역들은 당질 코르티코이드 호르몬에 반응성을 나타내는 영역 및 유선으로 발현하도록 하는 인자를 함유하는 영역을 포함한다.Some subregions of the mouse breast cancer virus (MMTV) promoter include regions that are responsive to glucocorticoid hormones and regions that contain factors that allow expression in the mammary gland.

유청산 단백질(WAP) 프로모터는 WAP의 발현을 조절해서 임신한 그리고 수유기 설치류의 유선에서만 생성된다.Whey protein (WAP) promoters regulate the expression of WAP and are produced only in the mammary glands of pregnant and lactating rodents.

폴리링커로 삽입된 프로모터에 의한 β-갈락토시다제 유전자 발현의 조절은 다양한 세포를 감염하기 위한 축조된 MMTV 및 WAP 레트로바이러스 벡터를 사용하는 감염 연구에 의하여 확인되었다.Modulation of β-galactosidase gene expression by promoters inserted into polylinkers was confirmed by infection studies using constructed MMTV and WAP retroviral vectors to infect various cells.

레트로바이러스 벡터 입자들을 생성하기 위해, MMTV 및 WAP Pro Con 벡터들이 포장 세포계 GP+E86으로 트랜스펙트되었다(마르코위츠 등, 1988). 벡터에 의해 코드되는 네오마이신 저항성의 선택을 한 후에, 재조합 Pro Con 바이러스를 생성하는 세포들의 안정한 개체 및 클론이 획득되었다.To generate retroviral vector particles, MMTV and WAP Pro Con vectors were transfected with the packaging cell line GP + E86 (Marcowitz et al., 1988). After the selection of neomycin resistance encoded by the vector, stable individuals and clones of the cells producing the recombinant Pro Con virus were obtained.

이들 개체들로부터 바이러스 항 상등액이 마우스 섬유아세포 세포계(자인칠 등, 1969) 뿐만 아니라 마우스 유방 세포계 EF43(퀸즈베르그 등, 1988)을 감염 시키기 위해 사용되었다. 감염 4일후에 표적 세포들은 용균되고 양적 β-갈락토시다제 검정은 WAP를 운반하는 Pro Con 벡터에 의해 감염된 두 세포 형태에서 발현을 나타내지 않았고 MMTV를 운반하는 Pro Con 벡터로부터의 두 세포 형태에서 모두 양호한 발현을 드러냈다(도6). 이 결과 WAP 프로모터는 단지 후기 임신기 및 수유기 동안에 생체 내에서만 작용하고 EF43세포에 의해 나타난 바와 같이 단순한 시험관내에서의 유방 세포 배양 시스템에서는 기능하지 않는 것에 따른 것이다. WAP 운반 Pro Con 벡터가 복합 최초 유방에서 유래된 세포 배양 시스템에서 활성화되는가를 조사하기 위해서, 먼저 8∼10일의 임신기간을 갖는 마이스(도7)또는 유방암(도9)으로 부터의 조직들(organoids)이 배양되어지고 트랜스펙트된 세포계의 동일한 안정하게 트랜스펙트된 개체군으로부터의 상등액으로 감염되었다. WAP 및 MMTV 프로모터 단편들을 운반하는 Pro Con 벡터들 모두는 β-갈락토시다제 활성에 의해 나타난 바와 같이 이들 최초 세포들(도7) 및 유방암 유래의 세포들(도7)에서 활성적이었다.Viral supernatant from these individuals was used to infect the mouse mammary cell line EF43 (Queensberg et al., 1988) as well as the mouse fibroblast cell line (Zeinchl et al., 1969). Four days after infection, the target cells were lysed and the quantitative β-galactosidase assay showed no expression in both cell types infected by the Pro Con vector carrying WAP and in both cell types from the Pro Con vector carrying MMTV. Good expression was revealed (FIG. 6). The result is that the WAP promoter only acts in vivo during late gestation and lactation and does not function in a simple in vitro breast cell culture system as shown by EF43 cells. To investigate whether the WAP carrying Pro Con vector is activated in a cell culture system derived from a complex initial breast, firstly tissues from mice (Fig. 7) or breast cancer (Fig. 9) with a gestation period of 8-10 days (Fig. organoids) were cultured and infected with supernatants from the same stably transfected population of the transfected cell line. Both Pro Con vectors carrying WAP and MMTV promoter fragments were active in these first cells (FIG. 7) and in breast cancer-derived cells (FIG. 7) as indicated by β-galactosidase activity.

WAP 및 MMTV 운반 Pro Con 벡터들이 생체내에서 활성적이었는가 그리고 β-갈락토시다제의 발현이 생체내에서 유선에 제한되었는가를 조사하기 위해서는, 재조합 Pro Con 바이러스를 함유하는 배지는 인시츄(in-situ)로 8∼10일 임신된 마이스의 유선 및 피부로 주입된다. 5일후 마이스는 희생되었고, 세포 추출물이 준비되고 β-갈락토시다제 검정이 수행되었다. WAP와 MMTV 단면을 운반하는 Pro Con 벡터들 둘다는 단지 임신한 유선에서만 발현되었고 표피에서는 발현되지 않았다(도8에서 M 및 S). 그래서 생체 내에서 두 프로모터들로부터의 조절 인자들은 유선으로의 발현을 제한하고 반면에 시험관내에서 WAP 프로모터로부터의 조절 인자들은 그들의 엄격한 조직 특이성을 보유하지만, MMTV의 그것들은 그러지 못하다.To investigate whether WAP and MMTV carrying Pro Con vectors were active in vivo and expression of β-galactosidase was restricted to mammary gland in vivo, the medium containing the recombinant Pro Con virus was in situ. situ) is injected into the mammary gland and skin of mice that are 8-10 days pregnant. After 5 days the mice were sacrificed, cell extracts were prepared and β-galactosidase assay was performed. Both Pro Con vectors carrying WAP and MMTV cross sections were expressed only in the pregnant mammary gland and not in the epidermis (M and S in FIG. 8). So in vivo regulatory factors from both promoters limit expression into the mammary gland, whereas in vitro regulatory factors from the WAP promoter retain their stringent tissue specificity, but not those of MMTV.

조직 특이적 프로모터들 및 조절 인자들을 운반하는 이들 Pro Con 벡터들은 예정된 세포 형태, 조절 및 기관에서 치료적 유전자의 발현을 유발하기에 유용하다. 잠재적인 치료적 유전자들은 항-HIV 및 항-종양 효과를 갖는 멜리틴(melittin), 그리고 SCI/WAF-1/CIP-2과 같은 세포 순환 조절에 연루된 유전자들 뿐만 아니라 티미딘키나제, 구아닌 포스포리보시트랜스퍼라제 및 시토신 디아미나제 유전자들, 시토크롬 P450을 포함하여 세포에 치명적인 유전자들을 포함한다.These Pro Con vectors carrying tissue specific promoters and regulatory factors are useful for inducing expression of therapeutic genes in predetermined cell morphology, regulation and organs. Potential therapeutic genes include melittin with anti-HIV and anti-tumor effects, and thymidine kinase, guanine phosphory, as well as genes involved in regulating cellular circulation such as SCI / WAF-1 / CIP-2. Genes that are lethal to cells, including bocitic transferase and cytosine deaminase genes, cytochrome P450.

실시예2Example 2

최초에 3' LTR에서 MMTV 프로모터를 운반한 Pro Con 벡터로 감염된 세포들에서 프로모터 전환의 확인.Confirmation of promoter conversion in cells infected with the Pro Con vector that initially carried the MMTV promoter at 3 'LTR.

마우스 유방암 바이러스(MMTV)로부터의 프로모터를 운반하는 Pro Con 벡터는 포장 세포계로 트랜스펙트되었고 초래된 재조합 벡터 입자는 성립된 인체 방광암 세포계(EJ)를 감염시켰다. 감염된 세포 클론들은 네오마이신 유사체 G418을 갖는 배지에서 선택되었다(왜내하면 그 벡터는 내부 SV4O 프로모터로 부터 유래된 네오마이신 저항성 유전자를 운반하기 때문이다). 감염된 클론들 및 트랜스펙트되지 않은 부모 EJ 세포의 하나로부터 DNA가 제조되었고, 이 DNA는 폴리머라제 연쇄 반응법(PCR)에 사용되었다. PCRs은 특이적으로 인식하고 MMTV 서열(도4 및 5에서 A, B) 또는 MLV R영역(도4에서 C)에 결합하는 두 프라이머 중에서 하나를 표지 유전자내에 위치된 프라이머와 함께(도4 및 5) 사용하여 수행되었다. 표지 유전자 프라이머는 단지 MMTV(MLV R영역)의 하류에 위치하기 때문에 만약 프로모터 전환이 일어난다면, 표지 유전자 프라이머와 조합하여 MMTV 프라이머들로 얻어진 양성 PCR 신호는 이것을 암시한다. 도4에서 프라이머 A, B 또는 C를 사용하는 PCR 생성물은 MLV서열로 부터의 라벨된 단편과 혼성화 후에 보여지며, 이 세가지 PCR 생성물들이 모두 MLV 유래하는 것이 확인된다. 단편들의 크기는 프로모터 전환이 일어났다는 것을 증명한다. 도5는 프라이머 A 또는 B를 사용하고 MMTV 특이 프로브와 혼성화된 PCR 생성물을 보여주며, 다시 프로모터 전환이 일어났음을 확증한다.Pro Con vectors carrying a promoter from mouse breast cancer virus (MMTV) were transfected into the packaging cell line and the resulting recombinant vector particles infected the established human bladder cancer cell line (EJ). Infected cell clones were selected in media with neomycin analog G418 (because the vector carries a neomycin resistance gene derived from the internal SV4O promoter). DNA was produced from one of the infected clones and untransfected parental EJ cells, which DNA was used for polymerase chain reaction (PCR). PCRs are specifically recognized and either of the two primers that bind to the MMTV sequence (A, B in FIGS. 4 and 5) or the MLV R region (C in FIG. 4), with the primers located within the label gene (FIGS. 4 and 5). ) Was performed. Since marker gene primers are only located downstream of MMTV (MLV R region), if promoter conversion occurs, a positive PCR signal obtained with MMTV primers in combination with marker gene primers suggests this. In Figure 4 PCR products using primers A, B or C are shown after hybridization with labeled fragments from the MLV sequences, confirming that all three PCR products are MLV derived. The size of the fragments demonstrates that promoter conversion has taken place. 5 shows PCR products using primers A or B and hybridized with MMTV specific probes, again confirming that promoter conversion occurred.

실시예3Example 3

표적화된 통합을 위한 Pro Con 벡터의 축조Construction of Pro Con Vectors for Targeted Integration

상기 실시예1에서 언급된 것과 같은 BAG 벡터가 사용되면, 세포성 서열과 상동성을 갖는 DNA 서열을 LTR로 삽입시킬 수 있는 레트로바이러스 벡터가 축조될 수 있다. 초래하는 벡터는 벡터에 삽입된 동종성 서열 또는 숙주 세포게놈에 존재하는 동종성 서열로 삽입된 벡터의 전체 또는 일부분의 통합을 표적하기 위해 사용될 수 있다.If a BAG vector as mentioned in Example 1 is used, a retroviral vector capable of inserting a DNA sequence homologous to the cellular sequence into the LTR can be constructed. The resulting vector can be used to target the integration of all or a portion of the inserted vector into a homologous sequence inserted into the vector or a homologous sequence present in the host cell genome.

상기에서 언급한 원리에 따라 헤르페스 단순바이러스(HSV)의 티미딘 키나제(+k) 유전자의 단편은 수식된 BAG 벡터의 폴리링커 영역으로 삽입되었다(도10에서 tk 변이체, 셀러, 1994).According to the principles mentioned above, fragments of the thymidine kinase (+ k) gene of herpes simple virus (HSV) were inserted into the polylinker region of the modified BAG vector (tk variant, seller, 1994 in Figure 10).

포유류 tk 유전자의 기능적 복사체를 갖지 않고 대신에 HSV-tk 유전자의 하나의 복사체를 운반하는 세포계가 또한 성립되었다(셀러, 1994). 이 세포계는 tk를 운반하는 BAG 벡터를 감염되었고 HSV-tk 유전자의 붕괴를 행하는 세포들이 선택되었다(도10).A cell line has also been established that does not have a functional copy of the mammalian tk gene but instead carries one copy of the HSV-tk gene (Seller, 1994). This cell line was infected with BAG vectors carrying tk and cells were selected that disrupted the HSV-tk gene (FIG. 10).

상기의 실시예들은 본 발명에 의해 제공된 프로모터 전환 벡터의 원리 및 결과를 설명했다.The above examples illustrate the principles and results of promoter conversion vectors provided by the present invention.

참조Reference

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Claims (23)

(a) U3-R-U5 구조의 5' LTR 영역;(a) 5 'LTR region of U3-R-U5 structure; (b) 벡터몸체에 삽입되는 코딩 및 비-코딩 서열 중에서 선택된 하나 이상의 서열; 및(b) one or more sequences selected from coding and non-coding sequences to be inserted into the vector body; And (c) 완전 혹은 부분적으로 결실되어 원래의 레트로바이러스 유래 프로모터 서열을 포함하고 있지 않은 U3 영역이 포함된 3' LTR 영역을 포함하는, 프로모터 전환을 수행하는 레트로바이러스 벡터에 있어서,(c) a retroviral vector carrying a promoter conversion comprising a 3 ′ LTR region comprising a U3 region that is completely or partially deleted and does not contain the original retrovirus derived promoter sequence, 자연상태에서는 상기 레트로바이러스에서 발견되지 않는 이종성 프로모터를 함요하는 폴리링커 서열이 상기 결실된 U3 영역에 삽입되고, 상기 프로모터는 표적 세포 감염 후 상기 하나 이상의 코딩 서열의 발현을 조절하는 것을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터.In nature, a retrolinker comprising a polylinker sequence containing a heterologous promoter not found in the retrovirus is inserted into the deleted U3 region, wherein the promoter regulates expression of the one or more coding sequences after target cell infection. Virus vector. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 폴리링커 서열이 적어도 하나의 특이적인 제한효소 인식 부위를 갖는 것을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터.And said polylinker sequence has at least one specific restriction enzyme recognition site. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 폴리링커 서열이 표적 세포 특이적 조절인자를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터.Retroviral vector, characterized in that the polylinker sequence further comprises a target cell specific regulator. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 이종성 프로모터 및 조절인자는 이들의 발현시 표적 세포 특이성을 갖는 것을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터.Wherein said heterologous promoter and regulator have target cell specificity upon their expression. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 프로모터 및 조절인자는 WAP, MMTV, β-락토글로부린 및 카제인 특이적 조절인자 및 프로모터, 탈산탈수효소 Ⅱ 및 β-글루코키나제 조절인자 및 프로모터를 포함한 췌장 특이적 조절인자 및 프로모터, 면역글로부린 및 MMTV 림프구 특이적 조절인자 및 프로모터를 포함한 림프구 특이적 조절인자 및 프로모터, 및 MMTV 특이적 조절인자 및 프로모터로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터.The promoters and modulators are pancreatic specific regulators and promoters, including WAP, MMTV, β-lactoglobulin and casein specific regulators and promoters, deacidase II and β-glucokinase modulators and promoters, immunoglobulins and MMTVs. A retroviral vector, characterized in that it is selected from the group consisting of lymphocyte specific regulators and promoters, including lymphocyte specific regulators and promoters, and MMTV specific regulators and promoters. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 LTR 영역은 MLV, MMTV, MSV, HIV, SIV, HIV, HTLV, FIV, FeLV, BLV 및 MPMV의 LTR 영역으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 인자인 것을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터.The LTR region is at least one factor selected from the group consisting of LTR regions of MLV, MMTV, MSV, HIV, SIV, HIV, HTLV, FIV, FeLV, BLV and MPMV. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 레트로바이러스 벡터가 BAG 벡터인 것을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터.Retroviral vector, characterized in that the retroviral vector is a BAG vector. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 코딩 서열이 표지 유전자, 치료 유전자, 항바이러스 유전자, 항종양 유전자, 사이토킨 유전자로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 인자인 것을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터.Retroviral vector, characterized in that the coding sequence is at least one factor selected from the group consisting of a label gene, therapeutic gene, antiviral gene, anti-tumor gene, cytokine gene. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 표지 또는 치료 유전자는 β-갈락토시다제 유전자 및 네오마이신 유전자, 헤르페스 심플렉스 바이러스, 티미딘 키나제 유전자, 퓨로마이신 유전자, 사이토킨 디아미나제 유전자, 히그로마이신 유전자, 분비된 알카라인 포스파타제 유전자, 구아닌 포스포리보실 트랜스퍼라제(gpt) 유전자, 알콜 디히드로제나제 유전자 및 히폭산틴 포스포리보실 트랜스퍼라제(HPRT) 유전자로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 인자(element)인 것을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터.The marker or therapeutic genes include β-galactosidase gene and neomycin gene, herpes simplex virus, thymidine kinase gene, puromycin gene, cytokine deaminase gene, hygromycin gene, secreted alkaline phosphatase gene, guanine A retroviral vector, characterized in that it is at least one element selected from the group consisting of phosphoribosyl transferase (gpt) gene, alcohol dehydrogenase gene, and hypoxanthine phosphoribosyl transferase (HPRT) gene. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 레트로바이러스 벡터를 숙주세포 게놈 내의 특정 위치에 삽입시키는 것을 표적화하여 세포내 서열과의 위치 특이적 재조합에 대한 선택도를 높이기 위하여, 이종성 프로모터 및/또는 조절인자 대신에 상기 세포내 서열을 포함하는 것을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터.Inclusion of said intracellular sequence instead of heterologous promoters and / or modulators in order to target insertion of retroviral vectors at specific locations within the host cell genome to increase selectivity for position specific recombination with intracellular sequences. Retrovirus vector characterized by. 제 1 성분으로서 제1항 내지 제9항 및 제 10항 중의 어느 한 항에 따른 레트로바이러스 벡터; 및 상기 레트로바이러스 벡터의 포장에 필요한 gag, pol 및 env로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 단백질을 코딩하는 적어도 하나의 레트로바이러스 혹은 재조합 레트로바이러스 구축물을 포함하는 포장 세포주를 포함하는 것을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터 시스템.A retroviral vector according to any one of claims 1 to 9 and 10 as a first component; And a packaging cell line comprising at least one retrovirus or recombinant retrovirus construct encoding at least one protein selected from the group consisting of gag, pol and env required for packaging the retroviral vector. Vector system. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 포장 세포주에는 제1항 내지 제9항 및 제10항 중의 어느 한 항에 따른 레트로바이러스 벡터에 의해 코딩되지 않는 레트로바이러스 단백질을 코딩하는 레트로바이러스 또는 재조합 레트로바이러스 구축물을 포함하는 것을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터 시스템.Said packaging cell line comprises a retrovirus or a recombinant retrovirus construct which encodes a retrovirus protein which is not encoded by the retroviral vector according to any one of claims 1 to 9 and 10. Virus vector system. 제11항 또는 12항에 있어서,The method of claim 11 or 12, 상기 포장 세포주가 psi-2, psi-Crypt, psi-AM, GP+3-86, PA317+env AM-12로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터 시스템.Retroviral vector system, characterized in that the packaging cell line is selected from the group consisting of psi-2, psi-Crypt, psi-AM, GP + 3-86, PA317 + env AM-12. 인간을 제외한 동물에 대하여, 제11항 내지 13항 중 어느 한 항에 따른 레트로바이러스 벡터 시스템의 포장 세포주를 제1항 내지 제9항 및 제10항 중 어느 한 항에 따른 레트로바이러스 벡터로 형질전환시키는 단계; 및 포장 세포주에 의해 생성된 상기 재조합 레트로바이러스로 표적 세포 집단을 감염시키는 단계를 포함하는 생체내에서 동물 세포속에 상동성 혹은 이종성 뉴클레오티드 서열을 도입하기 위한 치료학적 방법.For animals other than humans, the packaging cell line of the retroviral vector system according to any one of claims 11 to 13 is transformed with the retroviral vector according to any one of claims 1 to 9 and 10. Making a step; And infecting a target cell population with said recombinant retrovirus produced by the packaging cell line. 18. A therapeutic method for introducing homologous or heterologous nucleotide sequences into an animal cell in vivo . 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 뉴클레오티드 서열이 단백질을 코딩하는 유전자 혹은 그의 일부, 조절 서열 및 프로모터로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 인자인 것을 특징으로 하는 치료학적 방법.Wherein said nucleotide sequence is one or more factors selected from the group consisting of genes or portions thereof, regulatory sequences and promoters encoding proteins. 제11항 내지 13항 중 어느 한 항에 따른 레트로바이러스 벡터 시스템에서 제1항 내지 제9항 및 제10항 중 어느 한 항에 따른 레트로바이러스 벡터를 복제하여 생성된 레트로바이러스 프로바이러스에 있어서,A retroviral provirus generated by replicating a retroviral vector according to any one of claims 1 to 9 and 10 in a retroviral vector system according to any one of claims 11 to 13, 3' LTR 내의 폴리링커 및 상기 폴리링커에 삽입된 서열은 감염된 표적 세포에서의 처리과정 혹은 역전사 과정에서 복제되고, 그 결과로 나온 프로바이러스의 3'LTR 뿐만 아니라 5'LTR 에서도 존재하는 것을 특징으로 하는 레트로바이러스의 프로바이러스.The polylinker in the 3 'LTR and the sequence inserted into the polylinker are replicated during processing or reverse transcription in infected target cells and are present in the 5'LTR as well as the 3'LTR of the resulting provirus Proviruses of retroviruses. 제11항 내지 13항 중의 어느 한 항에 따른 레트로바이러스 벡터 시스템의 포장 세포주에 제1항 내지 제9항 및 제10항 중 어느 한 항에 따른 레트로바이러스 벡터를 형질전환시키고, 적절한 조건하에서 상기 세포들을 배양하여 수득하는 것을 특징으로 하는 재조합 레트로바이러스 입자.A packaging cell line of the retroviral vector system according to any one of claims 11 to 13 is transformed into a retroviral vector according to any one of claims 1 to 9 and 10 and the cells are subjected to appropriate conditions. Recombinant retrovirus particles, characterized in that obtained by culturing. 제1항 내지 제9항 및 제10항 중 어느 한 항에 따른 레트로바이러스 벡터, 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 레트로바이러스 벡터 시스템, 제16항에 따른 레트로바이러스 프로바이러스 및/또는 제17항에 따른 재조합 레트로바이러스 입자를 치료학적으로 유효한 양으로 함유하는 약제학적 조성물.The retroviral vector according to any one of claims 1 to 9 and 10, the retroviral vector system according to any one of claims 11 to 13, the retroviral provirus according to claim 16 and / or Or a pharmaceutical composition comprising a therapeutically effective amount of a recombinant retroviral particle according to claim 17. 제21항에 있어서,The method of claim 21, 항바이러스 및/또는 항암 유전자 치료에 이용되는 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.A pharmaceutical composition, characterized in that it is used for antiviral and / or anticancer gene therapy. 제18항에 있어서,The method of claim 18, 유전자 복구를 위하여 상기 상동성 세포내 서열로 표적 삽입하거나 또는 치료 유전자를 포함하고 있다고 알려져 있는 게놈 내 특정한 위치로 상기 치료 유전자를 운반하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.A pharmaceutical composition, characterized in that it is used to target insertion into said homologous intracellular sequence for gene repair or to transport said therapeutic gene to a specific location in the genome known to contain a therapeutic gene. 제16항에 따른 레트로바이러스 프로바이러스의 mRNA.MRNA of the retroviral provirus according to claim 16. 제1항 내지 제9항 및 제10항 중 어느 한 항에 따른 레트로바이러스 백터의 RNA.RNA of the retroviral vector according to any one of claims 1 to 9 and 10. 제11항 내지 13항 중 어느 한 항에 따른 레트로바이러스 벡터 시스템의 포장 세포주에 제1항 내지 제9항 및 제10항 중 어느 한 항에 따른 레트로바이러스 벡터를 형질전환시키는 단계; 및 포장 세포주에 의해 생성된 상기 재조합 레트로바이러스로 표적 세포 집단을 감염시키는 단계를 포함하는 시험관내에서 동물 세포속에 상동성 혹은 이종성 뉴클레오티드 서열을 도입하기 위한 비-치료학적 방법.Transforming the packaging cell line of the retroviral vector system according to any one of claims 11 to 13 with the retroviral vector according to any one of claims 1 to 9 and 10; And infecting a target cell population with said recombinant retrovirus produced by the packaging cell line. A non-therapeutic method for introducing homologous or heterologous nucleotide sequences into an animal cell in vitro .
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