KR100696410B1 - Ribozymes and Retrocombination Retroviruses Having Retroviral Packaging Sequence Expression Constructs - Google Patents
Ribozymes and Retrocombination Retroviruses Having Retroviral Packaging Sequence Expression ConstructsInfo
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Abstract
본 발명은 그것의 서열이 보존 촉매영역을 정의하는 뉴클레오티드와 그것의 서열이 RNA 바이러스의 패키징 서열내의 소정의 표적소열과 하이브리다이제이션할 수 있는 뉴클레오티드를 가진 것을 특징으로 하는, 합성한 비-자연적으로 발생하는 올리고뉴클레오티드 화합물에 관한 것이다. 바람직하게는, 상기 바이러스 패키징 서열은 레트로바이러스 패키징 서열이고 한 구체예에서는 HIV-1 Psi 패키징 서열이다. 상기 RNA 바이러스는 HIV-1, 고양이 백혈병 바이러스, 고양이 면역결핍증 바이러스 또는 하기 표 I에 열거된 바이러스들 중의 하나일 수 있다. 보존 촉매영역(conserved catalytic region)은 햄머헤드(hammerhead) 리보자임(ribozyme), 헤어핀(hairpin) 리보자임, 간염 델타 리보자임, RNAase P 리보자임, 그룹 I 인트론, 또는 그룹 II 인트론으로 부터 유래하는 것 일수 있다.The present invention is a synthetic, non-naturally occurring, characterized in that its sequence has a nucleotide which defines a conserved catalytic region and whose sequence is capable of hybridizing with a predetermined target sequence in the packaging sequence of an RNA virus. It relates to an oligonucleotide compound that occurs. Preferably, the viral packaging sequence is a retroviral packaging sequence and in one embodiment an HIV-1 Psi packaging sequence. The RNA virus may be HIV-1, feline leukemia virus, feline immunodeficiency virus or one of the viruses listed in Table I below. Conserved catalytic regions originate from hammerhead ribozymes, hairpin ribozymes, hepatitis delta ribozymes, RNAase P ribozymes, group I introns, or group II introns. Can be.
본 발명은 또한 상기 RNA 바이러스를 표적으로 하는, 안티센스가 있거나 없는 리보자임의 조합체, 및 안티센스 및 TRA 데코이, 폴리 TAR 및 RRE 데코이를 가진 리보자임의 조합체에 관한 것이다. 또 벡터도 기술되어 있다. 또한 인 비보 또는 엑스 비보에서의 치료방법 및 사용방법도 기술되어 있다.The present invention also relates to a combination of antisense or free ribozymes targeting the RNA virus, and a combination of antisense and ribozymes with TRA decoy, poly TAR and RRE decoy. Vectors are also described. It also describes methods of treatment and use in vivo or ex vivo .
Description
본 출원은 1994넌 1월 5일에 출원된 미국특허출원 제68/118,082호의 일부 계속출원이다. 본 출원에서는 각종 간행물을 괄호안에 저자와 연도를 표시하여 참조한다. 실험편뒤에 전 참고문헌을 알파벳순으로 열거하여 놓았다. 이들 간행물의 전체적인 개시내용은 본 발명이 속하는 기술분야의 상태를 보아 충분히 기술하기 위하여 출원에 참고용으로서 삽입하였다.This application is part of US Patent Application No. 68 / 118,082, filed January 5, 1994. In this application, various publications are referred to by their authors and year in parentheses. All references are listed alphabetically after the experiment. The overall disclosures of these publications have been incorporated by reference into the application to fully describe the state of the art to which this invention pertains.
레트로바이러스Retrovirus
레트로바이러스는 RNA를 게놈물질로 가진 바이러스이다. 레트로바이러스는 자신의 복제를 위해 숙주세포를 이용하는데, 이들은 자신의 게놈 RNA의 cDNA 사본을 숙주세포 게놈속으로 안정하게 통합시킨다(Miller, 1992, 및 Brown, 1987). 레트로바이러스 게놈은 이 바이러스의 프로바이러스(proviral) cDNA의 양 말단(5' 및 3')에 장말단 반복배열(LTR)을 갖고 있다. 이 LTR은, 5'에서 3'으로 가면서, U3와 U5 서열로 이루어져 있고 이 서열들은 R이라고 불리는 짧은 서열에 의해 연결되어 있다. Retroviruses are viruses with RNA as genomic material. Retroviruses use host cells for their replication, which stably integrate cDNA copies of their genomic RNA into the host cell genome (Miller, 1992, and Brown, 1987). The retroviral genome has long-term repeat sequences (LTRs) at both ends (5 'and 3') of the virus's proviral cDNA. This LTR consists of U3 and U5 sequences, going from 5 'to 3', and these sequences are linked by short sequences called R's.
LRT에는 역전사 효소에 의한 양성 및 음성가닥 DNA 합성의 프라이밍(priming)에 필요한 짧은 서열이 인접해 있다. 상기 게놈에는 또한 스플라이스 도너 및 억셉터 서열(splice donor and acceptor sequences)이 존재하며 이들은 서브-게놈 RNA종(sub-genomic RNA species) 생산에 관여한다. 5'LTR 바로 옆에는 바이러스 RNA를 캡시드에 싸서 비리온으로 만드는데 필요한 서열이 존재한다. 이 서열은 Psi 패키징 서열(Psi packaging sequence)이라 불리운다. 이것은 상기 바이러스 RNA의 패키징을 보장하는데 필수적인 특이 신호이다. 바이러스 RNA의 대부분은 gag, pol 및 env 복제 유전자로 이루어져 있으며, 이들은 각각 코아 단백질을 암호화 하는 유전자(gag), 효소 인테그라제, 프로테아제 및 역전사 효소를 암호화 하는 유전자(pol), 및 외막 단백질(env)을 암호화 하는 복제 유전자이다.The LRT is adjacent to short sequences required for priming of positive and negative strand DNA synthesis by reverse transcriptase. The genome also has splice donor and acceptor sequences, which are involved in the production of sub-genomic RNA species. Right next to the 5'LTR is the sequence needed to wrap the viral RNA into a virion. This sequence is called the Psi packaging sequence. This is a specific signal that is essential to ensure the packaging of the viral RNA. The majority of viral RNA consists of gag , pol and env replicating genes, each of which encodes a core protein ( gag ), an enzyme integrase, a gene that encodes a protease and reverse transcriptase ( pol ), and an outer membrane protein (env). It is a replication gene that encodes.
세포에 대한 레트로바이러스 감염은 바이러스 당단백질과 세포수용체의 상호작용에 의해 개시된다(A)(제 1 도 참조). 흡착 및 탈외피(uncoating)에 이어, 바이러스 RNA가 표적세포에 들어가서, 비리온에 생긴 효소인 역전사 효소의 작용에 의해 cDNA로 전환된다(B). 다음으로, cDNA는 원형으로 되어(C), 이중가닥 cDNA가 된 다음 인테그라제의 작용에 의해 숙주세포의 게놈 DNA내에 통합된다(D). 일단 통합되면, 5'LTR내의 프로모터로 부터 프로바이러스 cDNA가 전사된다(E). 이 전사된 RNA는 mRNA로 작용하여 번역되어서 바이러스 단백질을 생산하거나(F) 또는 미성숙 바이러스 RNA로 남는다. 이 바이러스 RNA는 Psi 패키징 서열을 갖고 있는데, 이 서열은 비리온으로 패키징되는데 필수적이다(G). 비리온은 일단 생성되면 플라즈마 멤브레인으로 부터의 버딩에 의해 세포로 부터 방출된다(H). 일반적으로, 레트로 바이러스는 숙주세포의 용해를 일으키지 않지만, HIV는 예외다. 프로바이러스 cDNA는 숙주 게놈에 안정하게 통합되어 있다가 숙주 DNA와 함께 복제됨으로써 자손 세포들이 프로바이러스를 갖게 된다. 가능성 있는 항-바이러스 약제들은 이 복제 제어점을 표적으로 할 수 있다.Retroviral infection of cells is initiated by the interaction of viral glycoproteins with cell receptors (A) (see Figure 1). Following adsorption and uncoating, viral RNA enters the target cell and is converted to cDNA by the action of reverse transcriptase, an enzyme produced by virions (B). Next, the cDNA is circular (C), double stranded cDNA, and then integrated into the genomic DNA of the host cell by the action of integrase (D). Once integrated, proviral cDNA is transcribed from the promoter in 5 ′ LTR (E). This transcribed RNA acts as an mRNA to be translated to produce viral proteins (F) or to remain immature viral RNA. This viral RNA has a Psi packaging sequence, which is essential for packaging into virions (G). Once produced, virions are released from the cells by budding from the plasma membrane (H). In general, retroviruses do not cause lysis of host cells, with the exception of HIV. Proviral cDNAs are stably integrated into the host genome and then replicated with the host DNA so that progeny cells have a provirus. Potential anti-viral agents can target this replication control point.
인간 면역결핍증 바이러스(HIV)Human Immunodeficiency Virus (HIV)
HIV는 레트로바이러스류에 속하는 것으로 그 복제에 대해서는 위에서 개관하였다. HIV의 T 림프구, 단핵세포 및 마크로파지를 비롯한 세포내로 HIV가 도입되는 것은 HIV의 gp120 외막 단백질과 표적세포 표면상의 CD4 수용체와의 상호작용에 의해 일어난다. gp12O의 아미노산 서열은 환자에 따라 매우 변화가 심하여(심지어는 동일한 환자에게서도 그럴수 있어서) 백신생산이 매우 어렵다(Brown, 1987 및 Peterlin 등, l988). 이러한 가변성은 질병진행과 관련이 있는 것 같다. HIV의 주요특징은 다음과 같다: i )(렌티바이러스군의 다른 멤버들과 마찬가지로) 잠복기를 가지고 있어 프로바이러스가 숙주세포의 게놈에 통합된 후 잠복해 있을수 있다. ii) HIV는 T 림프구 표적세포에 대해 세포변성 효과가 있다. HIV는 프로바이러스를 가지고 있는 세포가 활성화된 후에 복제를 시작한다 세포활성화에 필요하며 바이러스 복제에 동반하는 자극이 무엇인지는 아직 명확하게 규명되지 않았다(Brown, 1987 및 Peterlin 등, 1988). 레트로바이러스 전체로 말한다면, gas, pol 및 env 유전자 산물은 구조 단백질 및 효소 단백질로 번역된다. 상세히 설명하면, tat 와 rev 유전자 산물은 조절 단백질로 번역되어 전사 인핸서(enhancer)로 작용하여 높은 수준의 유전자 발현을 유도한다. Nef는 또 하나의 조절 유전자로서 바이러스 복제수준을 조절한다(Jones, 1989, Greene, 1990, 및 Epstein, 1991).HIV belongs to retroviruses, and its replication is outlined above. The introduction of HIV into cells, including T lymphocytes, monocytes and macrophages of HIV, is caused by the interaction of the gp120 outer membrane protein of HIV with the CD4 receptor on the target cell surface. The amino acid sequence of gp12O varies greatly from patient to patient (even in the same patient), making vaccine production very difficult (Brown, 1987 and Peterlin et al., 988). This variability seems to be related to disease progression. The main features of HIV are: i) It has an incubation period (as with other members of the lentiviral family) so that the provirus can be incubated after incorporation into the genome of the host cell. ii) HIV has a cytopathic effect on T lymphocyte target cells. HIV starts replication after the cells containing the provirus are activated. The stimuli necessary for cell activation and what are the stimuli accompanying viral replication have not been clearly identified (Brown, 1987 and Peterlin et al., 1988). Speaking of the retrovirus as a whole, the gas , pol and env gene products are translated into structural and enzyme proteins. In detail, the tat and rev gene products are translated into regulatory proteins and act as transcriptional enhancers to induce high levels of gene expression. Nef regulates viral replication levels as another regulatory gene (Jones, 1989, Greene, 1990, and Epstein, 1991).
HIV 복제는 활성화된 증식세포에서 가장 활발하다; 세포가 활성화되면 핵전사 및 세포 인핸서 인자가 HIV LTR에 결합되게 되고 그 결과 전사가 증가한다. 레트로바이러스 전체로 말하자면, 패키징 부위(Psi)는 HIV 게놈에 존재하는 시스-작용(cis-acting) RNA 서열로서 게놈 RNA를 캡시드내에 싸는데 필요하다. gas 단백질과, pol 효소 및 바이러스 RNA를 통합한 코아의 형성이 HIV 복제 사이클의 마지막 단계이다. 이 코아는 멤브레인을 얻은 다음 세포막을 통하여 버딩에 의해 세포를 떠난다(Peterlin 등, 1988, Jones, K. A., 1989, Greene, 1990 및 Epstein, 1991).HIV replication is most active in activated proliferating cells; When cells are activated, nuclear transcription and cell enhancer factors bind to HIV LTR, resulting in increased transcription. In terms of retrovirus as a whole, the packaging site (Psi) is a cis-acting RNA sequence present in the HIV genome that is needed to encapsulate the genomic RNA in the capsid. The formation of cores that incorporate gas proteins, pol enzymes, and viral RNA is the final stage of the HIV replication cycle. This core obtains a membrane and then leaves the cell by budding through the cell membrane (Peterlin et al., 1988, Jones, KA, 1989, Greene, 1990 and Epstein, 1991).
지금까지, HIV 복제를 억제하기 위한 수많은 약제가 연구되었다. 제 1 도에 나타낸 복제단계들은 표적으로한 특정 약제들을 다음에 설명한다.To date, numerous drugs for inhibiting HIV replication have been studied. The replication steps shown in FIG. 1 describe the specific drugs targeted below.
(A) 표적세포에의 바이러스 흡착단계 (A) virus adsorption step on target cells
가용성 CD4를 사용하여 바이러스 수용체를 상당히 많이 점유함으로써 바이리스가 더이상 세포막에 결합할 수 없도록 하려는 시도가 있었다. 그렇지만, 지금까지 이 시도는 성공적인 치료전략이 되지 못했다(Stevenson 등, 1992). 설페이트화된 다당류가 HIV 감염을 억제하는 능력이 있는 것으로 나타났다. 설페이트화된 다당류는 아마도 세포-바이러스 융합을 방해함으로써 이러한 작용을 하는 것 같다(McClure 등, 1992). HIV 자체, 숙주세포 수용체 또는 HIV 외막에 대한 항체 및 CD4 접합 외독소(CD4 Conjugated exotoxin)(Stevenson 등, 1992)이 바이러스가 세포로 들어가는 것을 방해한 또 다른 가능성 있는 수단이다.Attempts have been made to use soluble CD4 to occupy a significant amount of viral receptors so that the vires can no longer bind to the cell membrane. To date, however, this attempt has not been a successful treatment strategy (Stevenson et al., 1992). Sulfated polysaccharides have been shown to be capable of inhibiting HIV infection. Sulfated polysaccharides probably do this by interfering with cell-virus fusion (McClure et al., 1992). Antibodies to HIV itself, host cell receptors or the HIV envelope and CD4 conjugated exotoxin (CDeven Conjugated exotoxin) (Stevenson et al., 1992) are another possible means of preventing the virus from entering the cell.
(B) 역전사 효소에 의한 cDNA의 생산단계 (B) production of cDNA by reverse transcriptase
아지도티미딘 트리포스페이트(AZT)와 같은 화합물이 생체외에서 역전사 효소를 억제하는 것으로 나타났다. 현재 AZT는 AIDS 환자들에게 일상적으로 투여되며 그리고 AIDS 환자들이 골수이식을 받을 때도 투여되는데, 후자의 경우에는 정상골수를 잔존 HIV로 부터 보호하기 위해 행해진다(Miller, 1992).Compounds such as azidothymidine triphosphate (AZT) have been shown to inhibit reverse transcriptase in vitro. AZT is now routinely administered to AIDS patients and also when AIDS patients undergo bone marrow transplantation, in the latter case to protect normal bone marrow from residual HIV (Miller, 1992).
(C) cDNA가 세포질로 부터 핵으로 이행하는 단계 (C) cDNA transition from the cytoplasm to the nucleus
핵공을 통해 cDNA가 이행(translocation)하는 것을 방해하거나 또는 핵수송 자체가 방해하는 것도 가능할 수 있겠지만, 아직까지는 성공적이지 못했다.It may be possible to hinder cDNA translocation through nuclear pores or to hinder nuclear transport itself, but so far it has not been successful.
(D) cDNA4가 숙주세포내로 통합되는 단계 (D) cDNA4 is integrated into the host cell
프로바이러스 cDNA가 숙주세포 게놈내로 통합되는 것을 방해하는 것도 가능할 수 있다(Stevenson 등,). 지금까지, 효과적임이 입증된 후보화합물은 전혀 없다.It may also be possible to prevent proviral cDNA from integrating into the host cell genome (Stevenson et al.). To date, no candidate compound has proven effective.
(E) 프로바이러스 전사단계 (E) Provirus transcriptional step
5, 6-디클로로-1-베타-D-리보푸라노실 벤즈이미다졸은 전사 연장(transcriptional elongation)을 방해하는 것으로 알려져 있다(Stevenson 등, 1992). 센스 TAR 유사체도 tat 단백질을 결합하고 이에 의해 HIV를 활성화 하는 능력을 억제함으로써 전사에 영향을 미칠수 있다(Miller, 1992 및 Sullenger 등, 1990).5, 6-dichloro-1-beta-D-ribofuranosyl benzimidazole is known to interfere with transcriptional elongation (Stevenson et al., 1992). Sense TAR analogs can also affect transcription by inhibiting the ability to bind tat proteins and thereby activate HIV (Miller, 1992 and Sullenger et al., 1990).
(F) HIV mRNA의 번역단계 (F) translation stage of HIV mRNA
안티센스 RNA는, 바이러스 RNA에 결합함으로써 바이러스 복제를 억제할 수 있다.(Sczakiel 등, 1992). mRNA에 결합하면 번역을 억제하는데 도움이 될 수도 있다; 미숙성 바이러스 RNA에 결합하는 것은 또한 RNA가 생산적으로 패키징되어 비리온으로 되는 것을 억제하기 위해 작용할 수도 있다.Antisense RNA can inhibit viral replication by binding to viral RNA (Sczakiel et al., 1992). Binding to mRNA may help to inhibit translation; Binding to immature viral RNA may also act to inhibit the RNA from being productively packaged into virions.
(C) 바이러스 패키징 및 성숙 비리온의 생산단계 (C) Viral Packaging and Production Stages of Mature Virions
프로테아제는 HIV 폴리단백질의 특이적 분해를 일으킨다. 이 활성은 성숙한, 감염성 비리온 생산에 필수적이다. α, α-디플루오로케돈과 같은 몇몇 화합물이 HIV 프로테아제를 억제하는 것으로 밝혀졌고, 그리고 조직배양에는 어느 정도 항-바이러스 활성을 나타내었다. 그렇지만, 대부분의 프로테아제 억제물질들은 혈청 반감기(serum half-life)가 짧았고, 담즙제거(biliary clearance)가 빨랐으며, 그리고 경구이용 가능성(oral availability)이 떨어졌다(Debouck, 1992).Proteases cause specific degradation of HIV polyproteins. This activity is essential for the production of mature, infectious virions. Several compounds, such as α , α -difluorokedon, have been found to inhibit HIV proteases, and have shown some anti-viral activity in tissue culture. However, most protease inhibitors have short serum half-life, fast biliary clearance, and poor oral availability (Debouck, 1992).
리보자임Ribozyme
리보자임은 RNA를 절단하고 턴오우버(turnover)를 나타내는 효소 RNA이다. 일부 리보자임류는 상보적 서열 아암(complementary sequence arms)을 가함으로써, 특정 표적RNA와 짝을 이루어 RNA의 포스포디에스테르 골격을 따라 특정부위에서 절단을 유발하게 할 수 있다(Haseloff 등, 1988; Rossi 등, 1992: Hampel, 1990, 0; wang, 1992). 햄머헤드 리보자임은 작고, 단순하며, 여러 플랭킹 서열 모티프(flanking sequence motif)에 통합되었을 때 부위-특이적 절단을 유지하는 능력이 있다(Haseloff 등, 1988; Rossi 등, 1992). 이런 특징들로 인해 리보자임은 유전자 억제에 매우 적합하다.Ribozymes are enzymatic RNAs that cleave RNA and represent turnover. Some ribozymes can be paired with specific target RNAs by inducing complementary sequence arms to cause cleavage at specific sites along the phosphodiester backbone of the RNA (Haseloff et al., 1988; Rossi Et al., 1992: Hampel, 1990, 0; wang, 1992). Hammerhead ribozymes are small, simple, and have the ability to maintain site-specific cleavage when incorporated into several flanking sequence motifs (Haseloff et al., 1988; Rossi et al., 1992). These characteristics make ribozymes well suited for gene suppression.
발명의 요약Summary of the Invention
본 발명은 보존 촉매영역(conserved catalytic region)을 정의하는 서열로 이루어진 뉴클레오티드와, RNA 바이러스의 패키징 서열내의 소정의 표적서열과 하이브리다이제이션할 수 있는 서열로 이루어진 뉴클레오티드를 가진 것을 특징으로 하는, 비-자연적 발생의 합성 올리고뉴클레오티드 화합물에 관한 것이다. 바람직하게는, 상기 바이러스 패키징 서열은 레트로바이러스 패키징 서열이고 한 구체예에서는 HIV-1 Psi 패키징 서열이다. 상기 RNA 바이러스는 HIV-1, 고양이 백혈병 바이러스, 고양이 면역결핍증 바이러스 또는 하기 표 6에 열거된 바이러스들 중의 하나일수 있다. 보존 촉매영역은 햄머헤드(hammerhead) 리보자임, 헤어핀(hairpin) 리보자임, 간염 델타 리보자임, RNAase P 리보자임, 그룹 Ⅰ 인트론, 또는 그룹 Ⅱ 인트론으로 부터 유래하는 것일수 있다.The present invention is characterized by having a nucleotide consisting of a nucleotide consisting of a sequence defining a conserved catalytic region and a nucleotide consisting of a sequence capable of hybridizing with a predetermined target sequence within the packaging sequence of an RNA virus. It relates to naturally occurring synthetic oligonucleotide compounds. Preferably, the viral packaging sequence is a retroviral packaging sequence and in one embodiment an HIV-1 Psi packaging sequence. The RNA virus may be HIV-1, feline leukemia virus, feline immunodeficiency virus or one of the viruses listed in Table 6 below. The conserved catalytic region may be from hammerhead ribozyme, hairpin ribozyme, hepatitis delta ribozyme, RNAase P ribozyme, group I intron, or group II intron.
본 발명은 또한 상기 RNA 비루스를 표적으로 하는 복합 리보자임(multiple ribozyme), 및 리보자임과 RNA 바이러스에 표적이 되는 안티센스의 조합체, 그리고 폴리TAR, RRE 또는 TAR 데코이를 추가로 포함하는 상기 조합체에 관한 것이다. 또한 안티센스 및 폴리TAR, RRE 또는 TAR 데코이가 있거나 없는 리보자임 또는 벡터가 기술되어 있다. 또, 인 비보 및 엑스 비보에서의 치료방법 및 사용방법이 기술되어 있다.The present invention also relates to a multiple ribozyme targeting the RNA virus, and a combination of ribozyme and antisense targeted to an RNA virus, and the combination further comprising polyTAR, RRE or TAR decoy. will be. Also described are ribozymes or vectors with or without antisense and polyTAR, RRE or TAR decoy. Also described are treatments and methods of use in in vivo and ex vivo.
제 1 도. 전형적인 레트로비루스의 복제 사이클First degree. Typical retrovirus replication cycle
(A) 비루스가 표적 세포상의 세포표면 수용체에 결합한 다음 융합 및 바이러스 탈외피후에 게놈 RNA가 표적세포에 들어간다.(A) The virus binds to a cell surface receptor on the target cell and then genomic RNA enters the target cell after fusion and viral exfoliation.
(B) 역전사가 일어나서 바이러스 RNA가 cDNA로 전환된다.(B) Reverse transcription occurs and viral RNA is converted to cDNA.
(C) cDNA가 핵에 들어가서 원형으로 바뀐다.(C) The cDNA enters the nucleus and turns into a prototype.
(D) 그런다음 상기 cDNA가 숙주세포 게놈속으로 통합된다.(D) The cDNA is then integrated into the host cell genome.
(E) 프로바이러스가 전사되어 바이러스 RNA와 mRNA가 생성된다.(E) Proviruses are transcribed to produce viral RNA and mRNA.
(F) 번역이 일어나서 바이러스 단백질이 생성된다.(F) Translation occurs to produce viral proteins.
(G) 바이러스에 암호화된 단백질로 바이러스 코아가 형성되고 바이러스 RNA가 패키징된다.(G) A viral core is formed with the protein encoded in the virus and the viral RNA is packaged.
(H) 코아가 멤브레인을 얻어 세포막을 통해 버딩에 의해 세포를 떠난다.(H) The core obtains a membrane and leaves the cell by budding through the cell membrane.
제 2 도. Mo-MLV Psi 패키징 부위안의 리보자임 표적부위 Mo-MLV/ 5' 부위는(본문에서 정의된) pMLV-1의 (nt 212에서 nt 747 까지의) BalI /BalI 단편을 나타낸다.2nd degree. Ribozyme target site in the Mo-MLV Psi packaging site The Mo-MLV / 5 ′ site represents a BalI / BalI fragment (nt 212 to nt 747) of pMLV-1 (as defined herein).
화살표는 모두 GUC 잔기였던 리보자임 표적 부위를 표시한다.Arrows indicate ribozyme target sites that were all GUC residues.
제 3 도. 몰로니 마우스 백혈병 바이러스3rd degree. Moroni mouse leukemia virus
MoMLV의 게놈은 복제 유전자 gag, pol 및 env와 5' 및 3' 장말단 반복배열(LTRs)로 이루어져 있다. 바이러스 RNA가 비리온으로 패키징되는데는 Psi 패키징 부위가 필요하다.The genome of MoMLV consists of the replication genes gag , pol and env and 5 'and 3' long-term repeats (LTRs). Viral RNA requires a Psi packaging site for packaging into virions.
제 4 도. 안티-Mo-MLV 및 안티-HIV 패키징 부위 제작물4th. Anti-Mo-MLV and Anti-HIV Packaging Site Fabrication
표준발현 제작물은 pSV2neo를 기초로 만들었으며 이 제작물들은 neor 유전자 상류에 SV40 프로모터를 가지고 있었고 neor의 Sma I 부위에는 Psi 패키징 서열에 상보적인 안티센스 서열(안티-Psi) 혹은 고안된 리보자임중의 하나가 삽입되어 있다.The standard expression construct was based on pSV2neo, which had an SV40 promoter upstream of the neo r gene and either the antisense sequence (anti-Psi) or the designed ribozyme complementary to the Psi packaging sequence at the Sma I site of neo r . Is inserted.
제 5 도. 표적 HIV 패키징 부위5th. Target HIV Packaging Site
제 5 도는 리보자임 9가 Psi 패키징 부위내의 한 서열을 표적으로 하고 있는 HIV 게놈을 단순화한 그림이다.5 is a simplified illustration of the HIV genome where ribozyme 9 targets a sequence in the Psi packaging site.
제 6 도. 인 비트로에서 만든 MO-MLV 패키징 부위6th. MO-MLV packaging region created in vitro
RNA의 리보자임에 의한 인 비트로 절단. 레인 1은 Hinf I 으로 소화한 pBR322 마커 DNA이다. 레인 2는 약 550kb의 기질이다. 레인 3, 5, 7 및 9는 각각 인 비트로에서 만든 Rz 243, Rz 274, Rz 366 및 Rz-M7이었다. 하기 리보자임들을 표적기질 RNA에 가하였다: 레인 4, Rz 243; 레인 6, Rz 274; 레인 8, Rz 366; 레인 10, Rz-M7. 절단반응은, 시료들을 10mM Tris. Cl, pH7.5중에서 80℃에서 2분동안 가열한 다음, 10mM MgCl2, 50mM Rris. Cl, pH7.5중에서 30℃에서 30분간 수행하였다.Cut with the bit by the ribozyme of RNA. Lane 1 is pBR322 marker DNA digested with Hinf I. Lane 2 is about 550 kb of substrate. Lanes 3, 5, 7 and 9 were Rz 243, Rz 274, Rz 366 and Rz-M7 made in vitro , respectively. The following ribozymes were added to the target substrate RNA: lane 4, Rz 243; Lane 6, Rz 274; Lane 8, Rz 366; Lane 10, Rz-M7. Cleavage reactions were performed using 10 mM Tris. Heated at 80 ° C. in Cl, pH7.5 for 2 min, then 10 mM MgCl 2 , 50 mM Rris. 30 min at 30 ° C. in Cl, pH7.5.
제 7 도. 리보자임 또는 안티센스 제작물을 트랜스펙트한 세포주로 부터의 DNA의 서어던 하이브리다이제이션7th. Southern hybridization of DNA from cell lines transfected with ribozymes or antisense constructs
레인 1, pSV243; 레인 2, pSV 274; 레인 3, pSV366, 레인 4, PSV-M7; 레인 5, pSVAs-Psi ; 및 레인 6, pSV2neo 벡터 단독의 여러 제작물로 트랜스펙트한 3T3-MO-MLV 세포의 게놈 DNA(10μg)을 HindⅢ/NruⅠ으로 소화했다. 그런연후, 0.6% 아가로오스 겔상에서 분리한 다음, 니트로셀룰로오스 필터상에 블로팅하고 32P-표지화 neor 유전자 프로브와 하이브리다이제이션 시켰다. 화살표는 neor 유전자만의 예상크기(1.34kb) 및 neor 유전자 + 단일 리보자임들의 예상크기(1.38kb), neor 유전자 + 복합 Rz의 예상크기(1.98kb), 또는 neor 유전자 + 안티센스의 예상크기(1.89kb)를 나타낸다.Lane 1, pSV243; Lane 2, pSV 274; Lane 3, pSV366, lane 4, PSV-M7; Lane 5, pSVAs-Psi; And genomic DNA (10 μg ) of 3T3-MO-MLV cells transfected with various constructs of lane 6, pSV2neo vector alone, were digested with HindIII / NruI. Then, they were separated on a 0.6% agarose gel and then blotted onto nitrocellulose filters and hybridized with 32 P-labeled neo r gene probes. Arrows indicate the expected size of the neo r gene only (1.34 kb) and the expected size of the neo r gene + single ribozymes (1.38 kb), the expected size of the neo r gene + complex Rz (1.98 kb), or the neo r gene + antisense Shows the expected size (1.89kb).
제 8 도. 리보자임/안티센스 제작물 발현을 연구하기 위한 RNase 보호분석 일련의 트랜스펙트된 세포로 부터 얻은 총 RNA 20/μg을 32p-표지화 리보프로브를 사용하여 분석하여 리보자임 혹은 안티센스 제작물의 발현을 조사하였다. 레인 1, Hinf I 으로 소화한 pBR322의 크기 마커 말단 표지화 DNA 단편; 레인 2, 효모 DNA와 하이브리다이제이션시키고 RNase로 소화한 RzM7의 리보프로브; 레인 3, 효모 RNA와 하이브리다이제이션시키고 RNase로 소화하지 않은 RzM7의 리보프로브; 레인 4-8, 각각 pSV243, pSV274, pSV366, pSV-M7 및 pSVAs-Psi로 트랜스펙트된 세포로 부터 온 RNA와 하이브리다이제이션 시키고, RNase로 소화한 Rz243, Rz274, Rz366, R2M7 및 As-Psi의 리보프로브; 레인 9-13 RzM7, Rz243, Rz274, Rz366 및 As-Psi만의 리보프로브. Mo-MLV 복제를 가장 잘 억제한, 각 제작물의 한 클론을 분석에 사용하였다.8th. RNase Protection Assays to Study Ribozyme / Antisense Construct Expression 20 / μg of total RNA from a series of transfected cells were analyzed using 32 p-labeled riboprobes to investigate the expression of ribozyme or antisense constructs. . Lane 1, size marker terminal labeled DNA fragment of pBR322 digested with Hinf I; Lane 2, riboprobe of RzM7 hybridized with yeast DNA and digested with RNase; Lane 3, riboprobe of RzM7 hybridized with yeast RNA and not digested with RNase; Lanes 4-8, hybridized with RNA from cells transfected with pSV243, pSV274, pSV366, pSV-M7 and pSVAs-Psi, respectively, and digested with RNase of Rz243, Rz274, Rz366, R2M7 and As-Psi Riboprobes; Lanes 9-13 riboprobes only RzM7, Rz243, Rz274, Rz366 and As-Psi. One clone of each construct was used for analysis, which best inhibited Mo-MLV replication.
제 9 도. 상이한 Mo-MLV-생산 3T3 세포로 부터 유래한 바이러스 RNA의 도트 블러트의 오토라디오그라프9th. Autoradiograph of Dot Blots of Viral RNA Derived from Different Mo-MLV-producing 3T3 Cells
1 : 1, 1 : 5 및 1 : 10의 비율로 희석된 바이러스 RNA 시료를 앞서 기술한대로 Mo-MLV Psi 패키징 부위에 상보적인 32P-표지화 리보프로브로 조사하였다. 레인 1, 효모 RNA; 레인 2-7, pSV243, pSV274, pSV366, pSV-M7, pSVAsFsi 및 PSV2neo로 트랜스펙트한 3T3-MO-MLV 세포의 상징액으로 부터의 RNA. 인 비트로에서 RNA 표적분자를 효과적으로 절단하는 리보자임과 안티센스에 의해 바이러스 RNA 수준이 낮아진다는 것을 알 수 있다.Viral RNA samples diluted at the ratio of 1: 1, 1: 5 and 1:10 were examined with 32 P-labeled riboprobes complementary to the Mo-MLV Psi packaging site as described above. Lane 1, yeast RNA; RNA from supernatants of 3T3-MO-MLV cells transfected with lanes 2-7, pSV243, pSV274, pSV366, pSV-M7, pSVAsFsi and PSV2neo. In vitro , the RNA levels are lowered by ribozymes and antisenses that effectively cleave RNA target molecules.
제 10 도. 장기 분석( long term assay)시의 p24 수준10th. P24 levels during long term assay
히스토그램 차트는 리보자임 9(Rz-9)에 대해 8,13 및 22일때에 p24 수준에 의해 측정한 HIV 복제 데이터를 보여준다. Rz-9는 HIV 패키징 부위에 표적으로 하도록 된 리보자임 제작물이다. 벡터는 대조 제작물이다. Rz-9와 Rz-M은 HIV의 tat 유전자를 표적으로 하도록 된 두 개의 리보자임 제작물이다. R3-M은 tat내의 다른 부위들을 표적으로 하도록 된 수개의 리보자임을 함유하는 멀티-리보자임이다. 여기에는 Rz-2의 표적부위가 포함된다.The histogram chart shows HIV replication data measured by p24 levels at 8, 13 and 22 for ribozyme 9 (Rz-9). Rz-9 is a ribozyme construct intended to be targeted to HIV packaging sites. Vector is a control construct. Rz-9 and Rz-M are two ribozyme constructs targeted to target the tat gene of HIV. R3-M is a multi-ribozyme containing several ribozymes intended to target other sites in tat . This includes the target site of Rz-2.
게 11 도. 안티HIV-1 tat 리보자임은 Genebank(LOCUS . HIVSF2(G))의 HIV-1 SF2 분리물의 서열 데이터에 따라 고안한 것이다. 표적부위는 GUC(Rzl), GUA(Gz2), GUC(Rz3) 및 CUC(Rz4)이다.Crab 11 degrees. Anti-HIV-1 tat ribozymes are designed according to sequence data of HIV-1 SF2 isolates from Genebank (LOCUS.HIVSF2 (G)). Target sites are GUC (Rzl), GUA (Gz2), GUC (Rz3) and CUC (Rz4).
제 12 도. tat 보존서열12th. tat conservation sequence
제 13 도. 다양한 tat 표적서열의 비교Figure 13. Comparison of various tat target sequences
제 14 도. Rz2에서 보호를 보이는 트랜스펙트된 클로날 T세포주(SupT1)(a, d, f) 벡터를 함유하는 클로날 세포주(pSV2neo, meo-a)와 임의의 대조주를 함유하는 클로날 세포주(Ran a, b, c, d, e, f)14th. Clonal cell line (pSV2neo, meo-a) containing a transfected clonal T cell line (SupT1) (a, d, f) vector showing protection at Rz2 and a clonal cell line (Ran a) containing any control , b, c, d, e, f)
제 15A-15C 도. 레트로바이러스 벡터 제작물과 이들의 결과적인 발현의 개략도(일정한 비율에 따라 도시한 것이 아님). 15A, 리보자임 제작물 RRz2; 15B, 안티센스 제작물 RASH5; 15C, 폴리머성-TAR 제작물 R2OTAR. 양친 레트로바이러스 벡터는 괄호안에 표시했다. 자세한 내용은 본문을 참조한다.15A-15C. Schematic (not shown to scale) of retroviral vector constructs and their resulting expression. 15A, ribozyme construct RRz2; 15B, antisense product RASH5; 15C, Polymer-TAR Product R2OTAR. Parental retroviral vectors are shown in parentheses. See the text for details.
제 16A-16C 도. 트랜스덕션된 PBL에서의 레트로바이러스 제작물의 발현.16A-16C. Expression of Retroviral Constructs in Transduced PBLs.
리보자임(제 16A 도), 안티센스(제 16B 도) 및 20TAR RNA(제 16C 도)의 발현을 상응하는 32P-표지화 프로브를 사용하여 노오던 분석에 의해 조사하였다. 자세한 사항을 알려면 본문을 참조바람Expression of ribozyme (FIG. 16A), antisense (FIG. 16B) and 20TAR RNA (FIG. 16C) was examined by Northern analysis using the corresponding 32 P-labeled probe. Please refer to the text for details.
제 17A-17C 도. 트랜스덕션된 pBL에서의 HIV-1ⅢB 복제의 억제.17A-17C. Inhibition of HIV-1IIIB replication in transduced pBLs.
트랜스덕션되고 선택된 PBL을 재료 및 방법편에 기술한대로 공격하고 분석하였다. 도시한 데이터는 다섯명의 도너의 평균(제 17A 도, 리보자임 제작물 및 제 17B 도, 안티센스 제작물)과 두명의 도너의 평균(제 17C 도, 폴리머성-TAR 제작물)이다.The transduced and selected PBLs were attacked and analyzed as described in the Materials and Methods section. Data shown are the average of five donors (FIG. 17A, ribozyme construct and FIG. 17B, antisense construct) and the average of two donors (FIG. 17C, polymeric-TAR construct).
제 18A-18C 도. 임상분리물 82H에 의한 감염에 대한 트랜스덕션된 PBL의 저항성. 18A-18C. Resistance of transduced PBL to infection by clinical isolate 82H.
PBL을, 재료 및 방법편에 기술한 대로, 리보자임 제작물(제 18A 도), 안티센스 제작물(제 18B 도) 및 폴리머성-TAR 제작물(제 18C 도)로 트랜스덕션하고 82H로 감염시켰다. 도시한 데이터는 두명의 도너의 평균이다.PBLs were transduced into ribozyme constructs (FIG. 18A), antisense constructs (FIG. 18B), and polymeric-TAR constructs (FIG. 18C) and infected with 82H, as described in the Materials and Methods section. Data shown is the average of two donors.
제 19 도. 트랜스덕션된 PBL의 증식분석 데이터는 평균±SD(n=3)으로 나타냈다. PBL 단독은 트랜스덕션하지 않은 PBL이고; LXSIN, P-20TAR, LNHL, RASH-5, LNL6 및 RRZ2는 상응하는 레트로바이러스로 트랜스덕션한 PBL이다.19. Proliferation data of transduced PBLs are shown as mean ± SD (n = 3). PBL alone is PBL without transduction; LXSIN, P-20TAR, LNHL, RASH-5, LNL6 and RRZ2 are PBLs transduced with the corresponding retroviruses.
제 20 도. CEM T4 T-림프구 세포주를 바이러스로 트랜스덕션하고 G418 선택처리하였다. 함께 모은 집단은 임의의 인테그란트를 갖고 있으며 제작물 발현수준이 다양한 세포들을 포함한다. 이 세포들은 다시 HIV-1로 공격하였다.20th. CEM T4 T-lymphocyte cell lines were transduced with virus and subjected to G418 selection. Populations collected together have cells with arbitrary integrants and varying product expression levels. These cells again attacked with HIV-1.
제 21A-21B 도. RzM은 tat에 대해 향하여진 복합 리보자임이고 RRzpsi/M은 tat에 대한 패키징/복합 리보자임에 대해 향하여진 리보자임이다.21A-21B. RzM is a composite ribozyme directed against tat and RRzpsi / M is a ribozyme directed against packaging / compound ribozyme for tat .
본 발명은 보존 촉매영역을 정의하는 서열로 이루어진 뉴클레오티드와, RNA 바이러스의 패키징 서열내의 소정의 표적서열과 하이브리다이제이션할 수 있는 서열로 이루어진 뉴클레오티드를 가진 것을 특징으로 하는, 비-자연적 발생의 합성 올리고는 클레오티드 화합물에 관한 것이다. 바람직하게는, 상기 바이러스 패키징 서열은 레트로바이러스 패키징 서열이고 한 구체예에서는 HIV-1 Psi 패키징 서열이다. 상기 RNA 바이러스는 HIV-1, 고양이 백혈병 바이러스, 고양이 면역결핍증 바이러스 또는 하기 표 6-7에 열거된 바이러스들 중의 하나일 수 있다. 보존 촉매영역(conserved catalytic regjon)은 햄머헤드 리보자임(hammerhead ribozyme) (Haseloff 등, 미국특허번호 5,245,678: Rossi 등, 미국특허번호 5,249 796), 제어핀(hairpin) 리보자임(Hampel 등, 유럽특허출원번호 89117424, 1989년 9월 20일 출원), 간염 델타 리보자임(Goldberg 등, PCT 국제출원번호 WO9l/O4319 및 WO91/04324, l991년 4월 4일 공개), RNAase P 리보자임(알트만, 미국특허번호 5,168,053), 그룹 1인트론(Cech 등, 미국특허번호 4,987,071), 또는 그룹 Ⅱ 인트론(Pyle, 1993)으로 부터 유래하는 것 일수 있다.The present invention provides a non-naturally occurring synthetic oligonucleotide having a nucleotide consisting of a sequence defining a conserved catalytic region and a nucleotide consisting of a sequence capable of hybridizing with a predetermined target sequence in a packaging sequence of an RNA virus. Relates to a peptide compound. Preferably, the viral packaging sequence is a retroviral packaging sequence and in one embodiment an HIV-1 Psi packaging sequence. The RNA virus may be HIV-1, feline leukemia virus, feline immunodeficiency virus or one of the viruses listed in Table 6-7 below. The conserved catalytic regjon is a hammerhead ribozyme (Haseloff et al., US Pat. No. 5,245,678: Rossi et al., US Pat. No. 5,249 796), a hairpin ribozyme (Hampel et al., European patent application) No. 89117424, filed Sep. 20, 1989), Hepatitis delta ribozyme (Goldberg et al., PCT International Application Nos. WO9l / O4319 and WO91 / 04324, published April 4, 991), RNAase P ribozyme (Altman, US Patent No. 5,168,053), group 1 intron (Cech et al., US Pat. No. 4,987,071), or group II intron (Pyle, 1993).
한 구체예에서, 상기 화합물을 하기 구조(서열번호 : 1):In one embodiment, the compound has the following structure (SEQ ID NO: 1):
을 가질수 있다.You can have
단, 상기 구조중 각 X는 같거나 다르며, 그것의 당, 포스페이트 혹은 염기가 변형되거나 치환된 것 일수 있는 뉴클레오티드를 표시하고;Provided that each X in the structure is the same or different and represents a nucleotide whose sugar, phosphate or base may be modified or substituted;
각 A, C, U 및 G는 그것의 당, 포스페이트 혹은 염기가 변형되지 않거나 변형되거나 혹은 치환된 것일 수 있는 리보뉴클레오티드를 표시하고;Each A, C, U and G represents a ribonucleotide whose sugar, phosphate or base may be unmodified, modified or substituted;
3'-AAG……AGUCX-5'는 보존 촉매영역을 정의하고;3'-AAG... … AGUCX-5 'defines a conserved catalyst zone;
각 (X)nA와 (X)n'는 상기 RNA 바이러스의 패키징 서열내의 소정의 표적서열과 하이브리다이제이션할 수 있는 서열로 이루어진 뉴클레오티드를 정의하고;Each (X) n A and (X) n ' defines a nucleotide consisting of a sequence capable of hybridizing with a predetermined target sequence in the packaging sequence of the RNA virus;
각 ★ 는 그것의 양측에 위치한 뉴클레오티드 사이의 염기쌍 형성을 표시하고;Each ★ represents base pair formation between nucleotides located on either side of it;
각 실선은 그것의 양측에 위치한 뉴클레오티드 사이에 공유결합을 제공하는 화학결합을 표시하고;Each solid line represents a chemical bond that provides a covalent bond between nucleotides located on both sides thereof;
각 점선은 서로 독립하여 그것의 양측에 위치한 뉴클레오티드 사이에 공유결합을 제공하는 화합결합을 표시하거나 또는 여하한 그러한 화학결합의 부재를 표시하고;Each dashed line indicates, independently of each other, a unity bond that provides a covalent bond between nucleotides located on either side thereof, or any absence of such chemical bonds;
a는 뉴클레오티드의 수를 정의하는 정수를 표시하지만, 단, 0 또는 1일 수 있으며 만약 0일 경우에는 (X)a의 5' 에 위치한 A는 (X)a의 3' 에 위치한 X에 결합되고,a represents an integer defining the number of nucleotides, but can be 0 or 1, if 0, then A at 5 'of (X) a is bound to X at 3' of (X) a ,
각 m과 m'는 1과 같거나 1 보다 큰 정수를 표시하며;Each m and m 'represent an integer equal to or greater than 1;
(X)b는 올리고뉴클레오티드를 표시하고, b는 그와 같거나 2보다 큰 정수를 표시한다.(X) b denotes an oligonucleotide and b denotes an integer equal to or greater than 2.
다르게는, 상기 화합물은 하기 구조(서열번호 : 2):Alternatively, the compound has the following structure (SEQ ID NO: 2):
(단, 상기 구조중 3'-AAG……AGUCX-5'는 보존 촉매영역을 정의하고; 그리고 상기 뉴클레오티드 (X)m중 어느 것도 상기 화합물내의 여하한 뉴클레오티드와도 와트슨-크리크 염기쌍을 형성하지 않는다).(Wherein 3′-AAG …… AGUCX-5 ′ in the structure defines a conserved catalytic region; and none of the nucleotides (X) m forms a Watson-Crick base pair with any nucleotide in the compound) ).
또 하나의 구체예에서, 상기 화합물은 하기 구조(서열번호 : 3):In another embodiment, the compound has the following structure (SEQ ID NO: 3):
(단, 상기 구조중 3'(X)p4……(X)p1-5'는 보존 촉매영역을 정의하고; 각 (X)F4와 (X)F3 는 그것의 서열이 상기 RNA 서열내의 소정의 표적서열과 하이브리다이제이션할 수 있는 뉴클레오티드를 정의하고;( Wherein 3 '(X) p4 ... (X) p1-5 ' in the structure define a conserved catalytic region; each of (X) F4 and (X) F3 is a sequence whose sequence is Defining nucleotides capable of hybridizing with the target sequence;
각 실선은 그것의 양측에 위치한 뉴클레오티드 사이에 공유결합을 제공하는 화학결합을 표시하고; F3는 상기 올리고뉴클레오디드내의 뉴클레오티드의 수를 정의하는 정수를 표시하지만, 단 F3는 3과 같거나 3보다 크고;Each solid line represents a chemical bond that provides a covalent bond between nucleotides located on both sides thereof; F3 represents an integer defining the number of nucleotides in said oligonucleotide, provided that F3 is equal to or greater than 3;
F4는 상기 올리고뉴클레오티드내의 뉴클레오티드의 수를 정의하는 정수를 표시하지만 단 F4는 3에서 5까지이고; 각 (X)p1과 (X)p4는 (X)P4가 (X)p1의 3-6 염기와 염기 쌍을 형성하게 되는 소정의 서열을 가진 올리고뉴클레오티드를 표시하고;F4 represents an integer defining the number of nucleotides in the oligonucleotide, provided that F4 is from 3 to 5; Each (X) p1 and (X) p4 represents an oligonucleotide having a predetermined sequence such that (X) P4 forms a base pair with 3-6 bases of (X) p1 ;
P1은 상기 올리고뉴클레오티드내의 뉴클레오티드의 수를 정의하는 정수를 표시하지만, 단 Pl은 3에서 6까지이고 Pl과 F4의 합은 9이고;P1 represents an integer defining the number of nucleotides in the oligonucleotide, provided that Pl is 3 to 6 and the sum of Pl and F4 is 9;
각 (X)P2와 (X)P3는 (X)P2가 (X)P3의 적어도 3염기와 염기쌍을 형성하게 되는 소정의 서열을 가진 뉴클레오티드를 표시하고;Each (X) P2 and (X) P3 represents a nucleotide having a predetermined sequence such that (X) P2 will form a base pair with at least three bases of (X) P3 ;
각 점선은 서로 독립하여 그것의 양측에 위치한 뉴클레오티드 사이에 공유결합을 제공하는 화학결합을 표시하거나 또는 여하한 그러한 화학결합의 부재를 표시하고;Each dotted line represents a chemical bond that provides, independently of each other, a covalent bond between nucleotides located on either side thereof, or indicates the absence of any such chemical bond;
(X)L2는 존재하거나 혹은 존재하지 않을 수 있는 올리고뉴클레오티드를 표시하지만, 단, 존재할 경우에는 L2는 3과 같거나 3보다 큰 정수를 표시한다)을 가질수 있다.(X) L2 represents an oligonucleotide that may or may not be present, provided that L2, if present, represents an integer equal to or greater than 3).
또 하나의 구체예에서, 그것의 서열이 보존 촉매영역을 정의하는 뉴클레오티드는 간염 델타 바이러스 보존부위에서 유래한다 다르게는, 그것이 서열이 보존 촉매영역을 정의하는 뉴클레오티드는 그것의 3' 말단에 NCCA 서열을 가진다.In another embodiment, the nucleotide whose sequence defines a conserved catalytic region is derived from a hepatitis delta virus conserved region. Alternatively, the nucleotide that the sequence defines a conserved catalytic region may contain an NCCA sequence at its 3 'end. Have
본 발명은 또한 같거나 다를수 있는 소정의 표적서열을 표적으로 하는 같거나 다를 수 있는 보존 촉매영역을 가진 복합(multiple) 화합물 또는 리보자임에 관한 것이다. 이 구체예에서는, 동일하거나 다를수 있는 2개 또는 그보다 많은 도메인을 가지며 각 도메인은 그 서열이 보존 촉매영역을 정의하는 뉴클레오티드와 그 서열이 RNA 바이러스의 패키징 서열내의 소정의 표적서열과 하이브리다이제이션할 수 있는 뉴클레오티드를 가진 것을 특징으로 한다.The invention also relates to multiple compounds or ribozymes having the same or different conserved catalytic regions that target certain target sequences that may be the same or different. In this embodiment, each domain has two or more domains, which may be the same or different, and each domain is capable of hybridizing with a nucleotide whose sequence defines a conserved catalytic region and whose sequence can be hybridized with a given target sequence within the packaging sequence of the RNA virus. It is characterized by having a nucleotide.
상기 화합물들은 또한 상기 RNA 바이러스내의 상기 올리고뉴클레오티드 화합물과 같거나 다를 수 있는 소정서열과 하이브리다이제이션할 수 있는 안티센스 핵산 화합물에 공유결합될 수 있다.The compounds may also be covalently linked to an antisense nucleic acid compound capable of hybridizing with a predetermined sequence that may be the same or different than the oligonucleotide compound in the RNA virus.
한 바람직한 구체예에서, 상기 뉴클레오티드가 상기 MoMLV내의 243, 274, 366 또는 553 표적서열 및 HIV 패키징 부위내의 부위 749와 하이브리다이제이션할 수 있다.In one preferred embodiment, the nucleotides can hybridize with 243, 274, 366 or 553 target sequences in the MoMLV and site 749 in the HIV packaging site.
상기 올리고뉴클레오티드 화합물은 상기 RNA 바이러스 게놈의 다른 유전자를 표적으로 하고, 이 유전자에 공유결합에 의해 연결된 부가적인 합성의 비-자연적으로 발생하는 올리고뉴클레오티드 화합물 또는 안티센스 화합물 적어도 하나를 추가로 가질 수 있다. 상기 RNA 바이러스가 HIV인 경우, 이 HIV 개놈의 다른 영역은 장말단 반복배열, 5'비번역 영역, 스플라이스 도너-억셉터 부위, 프라이머 결합부위, 3'비번역 영역, gag, pol, 프로테아제, 인테그라제, env, tat, rev, nef, vif, vpr, vpu, vpx, 또는 tev영역으로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는 상기 첫 번째 뉴클레오티드는 MoMLV내의 243, 274, 366 또는 553 표적부위 또는 그 조합 및 HIV Psi 패키징 부위내의 부위 749와 하이브리다이제이션할 수 있고, 상기 두 번째의 부가적인 화합물의 뉴클레오티드는 HIV tat 영역내의 5792, 5849, 5886, 또는 6042 표적부위 또는 그 조합과 하이브리다이션할 수 있다.The oligonucleotide compound may further have at least one additional synthetic non-naturally occurring oligonucleotide compound or antisense compound that targets another gene of the RNA viral genome and is covalently linked to the gene. If the RNA virus is HIV, other regions of the HIV human genome are long-term repeat, 5 'untranslated region, splice donor-acceptor region, primer binding site, 3' untranslated region, gag , pol , protease, Integrase, env, tat , rev, nef, vif, vpr, vpu, vpx, or tev region can be selected from the group consisting of. Preferably said first nucleotide can hybridize with a 243, 274, 366 or 553 target site or combination thereof in MoMLV and site 749 in an HIV Psi packaging site and the nucleotide of said second additional compound is HIV tat Hybridization with 5792, 5849, 5886, or 6042 target sites or combinations thereof within the region.
부가적인 표적들은 HIV 게놈내에서 발견될 수 있고(표 Ⅲ)(서일번호 4-7), 특히 tat 서열내 및 Psi 패키징 영역(HIV-1 SF2)Additional targets can be found in the HIV genome (Table III) (SEQ ID NOS: 4-7), in particular in the tat sequence and the Psi packaging region (HIV-1 SF2)
내, 또는 표 Ⅲ에서 발견될수 있다. 여기에서 사용된 특정 리보자임 서열들은 Rz-2, R2-M 및 Rz-Ø이다. 안티-HIV 리보자임 서열 Rz-2(단일 안티-tat).Or in Table III. Particular ribozyme sequences used herein are Rz-2, R2-M and Rz-Ø. Anti-HIV ribozyme sequence Rz-2 (single anti- tat ).
리보자임에 의한 HIV RNA의 절단은 잠재적으로 유용한 접근방법이다. 치료적으로, 이것은 몇가지 중요한 성질을 가지고 있다.Cleavage of HIV RNA by ribozymes is a potentially useful approach. In therapeutic terms, it has several important properties.
ⅰ) 특이성,Iii) specificity,
ⅱ) 비교적 많은 수의 잠재적인 부위를 표적으로 하는 능력,Ii) the ability to target a relatively large number of potential sites,
ⅲ) 세포에 대한 독성이 없음,Iii) no toxicity to cells,
ⅳ) 리보자임 분자의 턴오우버(turnover)Over) turnover of ribozyme molecules
ⅴ) 적용가능한 전달방법의 다양성 및Iii) the variety of applicable methods of delivery and
ⅵ) 다양한 생산방법의 존재가능성:Viability of various production methods:
a ) (짧은 분자일 경우) 화학적 합성,a) chemical synthesis (for short molecules),
b ) 인 비트로 전사에 의한 생화학적 생산 및,b) biochemical production by in vitro transcription, and
c ) 통합된 제작물로 부터의 프로모터 구동(promoter driver) 인 비트로 생산.c) Produced as a bit as a promoter driver from integrated production.
본 발명은 안티-패키징 부위(Psi) 리보자임을 이용하여 HIV 복제를 억제한다. 이 활성은 A, E, F 및 G 단계에서 작용할 것이다. 이 곳에서 단절시키는 것은 ⅰ) 상기 바이러스가 표적세포에 들어가는 것The present invention utilizes anti-packaging site (Psi) ribozymes to inhibit HIV replication. This activity will act in the A, E, F and G phases. Disconnecting here means that the virus enters the target cell.
ⅱ) 바이러스 RNA의 생산Ii) production of viral RNA
ⅲ) 바이러스 mRNA의 바이러스 단백질로의 번역, 및Iii) translation of viral mRNAs into viral proteins, and
ⅳ)바이러스 게놈 RVA의 비리온으로의 패키징에 억제효과를 미칠수 있다.Vi) can have an inhibitory effect on the packaging of viral genome RVA into virions.
Psi 패키징 서열Psi Packaging Sequence
Psi 패키징 서열은 바이러스 RNA의 단백질 피막을 형성하여 비리온(virion)으로 만드는 데 필수적인 cis-작용성 바이러스 게놈 서열이다(Aronoff et al., 1991).Psi packaging sequences are cis-acting viral genome sequences that are essential for forming the protein coating of viral RNA into virions (Aronoff et al., 1991).
RNA를 패키징하여 바이러스 입자(particle)로 만드는 것은 고도의 특이성을 보이는 것으로, 이 현상은 Psi 부위(site)에서 일어나는 것으로 알려져 있다.Packaging RNA to make viral particles is highly specific, a phenomenon known to occur at Psi sites.
Mo-MLV와 HIV-1 모두의 패키징 부위의 위치는 기능 삭제법(functional deletion)에 의해, 즉 소정의 서열을 제거하고 바이러스 RNA좌 패키징 공정이 계속되는지 여부를 관찰함으로써 확인할 수 있었다.The location of the packaging sites of both Mo-MLV and HIV-1 could be confirmed by functional deletion, ie by removing certain sequences and observing whether the viral RNA locus packaging process continues.
그 서열은 레트로바이러스의 5' 비번역 영역(untranslated region) 안에 존재하며, 패키징되지 않은 RNA에는 존재하지 않는 것으로 밝혀져 있다.The sequence is found in the 5 'untranslated region of the retrovirus and is found to be absent in the unpackaged RNA.
이 발명에서는, 패키징되는 RNA를 쉽게 인지하기 위해서는, 패키징서열이 노출되어 있고(exposed), 접근하기 쉽고(accessible) 인지될 수 있어야 한다고 결론을 내렸다.In this invention, it was concluded that in order for the RNA to be packaged to be easily recognized, the packaging sequence must be exposed, accessible and recognizable.
Mo-MLV 및 HIV-1 패키징 신호(signal)에 대한 연구결과, 두 경우 모두에 보존성이 있는 안정한 2차구조가 있다는 것이 밝혀졌다(Alford et al., 1992 and Harrison et al., 1992).Studies on Mo-MLV and HIV-1 packaging signals have shown that there is a stable secondary structure that is conservative in both cases (Alford et al., 1992 and Harrison et al., 1992).
본 발명자의 검토에 따르면, 이러한 특징들이 Psi 패키징 부위를 리보자임 작용(action)의 뚜렷한 표적이 되게 만든다.According to the inventor's review, these features make the Psi packaging site a clear target of ribozyme action.
레트로바이러스 패키징 서열에 대한 안티센스를 사용한 한 연구는 몰로니 마우스 백혈병 바이러스(Moloney murine leukemia virus Mo-MLV)의 복제가 형질전환(transgenic) 동물들에서 Psi 서열의 간섭에 의해 억제될 수 있다는 사실을 보여준다(Han et al., 1991).One study using antisense for retroviral packaging sequences shows that replication of Moloney murine leukemia virus Mo-MLV can be inhibited by interference of Psi sequences in transgenic animals. (Han et al., 1991).
몰로니 쥐 백혈병 바이러스(Mo-MLV)와 인간면역결핍바이러스(HIV-1)Moroni Mice Leukemia Virus (Mo-MLV) and Human Immunodeficiency Virus (HIV-1)
Mo-MLV는 종양유전자(oncogene)를 갖지 않는 야생형 마우스 레트로바이러스이다(제 3도)(Teich et al., 1985).Mo-MLV is a wild type mouse retrovirus without an oncogene (Figure 3) (Teich et al., 1985).
이것은 마우스에서 삽입성 돌연변이(insertional mutagenesis)에 의해 백혈병을 일으킨다.This causes leukemia by insertional mutagenesis in mice.
본 발명자들은 Mo-MLV를 항-바이러스성 리보자임의 효능에 대한 인자의 증거를 결정하는 첫단계로 사용하였다.We used Mo-MLV as a first step in determining evidence of factors for the efficacy of anti-viral ribozymes.
Mo-MLV는 전형적인 레트로바이러스로서 제 1도에 개략적으로 나타낸 계통을 따라서 복제가 진행되고, 패키징은 Psi 패키징 부위를 통하여 이루어진다.Mo-MLV is a typical retrovirus that replicates along the line outlined in FIG. 1 and packaging is via the Psi packaging site.
본 발명의 한 실시예에 있어서, Psi 패키징 부위에 대해 표적화되고, 발현 벡터 내에서 클론화된 항-Mo-MLV 리보자임을 이용하여 세포배양에서 바이러스 생산을 감소시키는 능력을 시험하고 있다.In one embodiment of the invention, anti-Mo-MLV ribozymes targeted to Psi packaging sites and cloned in expression vectors are used to test the ability to reduce virus production in cell culture.
후천성면역결핍증(AIDS)의 유효인자(active principle)인 HIV-1은 T-림프구에서 세포사멸을 일으킨다(McCune, 1991; Levy, 1993).HIV-1, the active principle of acquired immunodeficiency syndrome (AIDS), causes cell death in T-lymphocytes (McCune, 1991; Levy, 1993).
이 세포들은 면역반응에 있어서 필수적인 기여자이다.These cells are essential contributors to the immune response.
여하한 항-HIV 연구법에 있어서, 면역체계가 상기 세포의 손실로 인해 무능화되기 전에 바이러스 복제를 실질적으로 감소 또는 억제하는 것이 필수적이다.In any anti-HIV assay, it is essential to substantially reduce or inhibit viral replication before the immune system is incapacitated due to the loss of these cells.
현재 AIDS에 대한 유효한 치료법은 없다.There is currently no effective cure for AIDS.
그러나, 바이러스 역가를 감소시킴으로써, 이 질병을 점진적으로 개선시키고 더 나아가 퇴치할 수 있을 것이라는 기대를 갖게 한다.However, by reducing viral titers, there is an expectation that the disease can be gradually improved and further eradicated.
항-HIV-패키징 서열 리보자임의 개발은 실질적으로 바이러스 증식을 억제, 나아가 중지시킬 수 있는 유력한 방법이다.The development of anti-HIV-packaging sequence ribozymes is a viable way to substantially inhibit and even stop virus proliferation.
항-HIV-gag 리보자임은 전부터 개발되어 왔고, 리보자임을 발현하는 세포에서 gag-RNA 및 p24 준위(level)을 감소시킬 수 있는 것으로 나타난다(Sarver et al., 1990).Anti-HIV- gag ribozymes have been developed before and have been shown to reduce gag- RNA and p24 levels in cells expressing ribozymes (Sarver et al., 1990).
햄머헤드(hammerhead) 리보자임은 대장균(E. coli)에서 HIV-1 인티그라제 RNA를 절단(cleave)하여 인티그라제 단백질의 해독을 차단하도록 개발되어 왔다(Sioud et al., 1991).Hammerhead ribozymes have been developed to block the translation of integrase proteins by cleaving HIV-1 integrase RNA in E. coli (Sioud et al., 1991).
여러 인구들은, 또한 U5, HIV-1의 5' 비번역 영역 또는 tat에서 HIV-1 RNA를 절단하는 리보자임은 HIV-1으로부터 T-세포를 보호할 수 있다는 것을 보여주고 있다(Dropulic et al., 1992; Ojwang et al., 1992; Lo et al., 1992; and Weerasinghe et al., 1991).Several populations have also shown that ribozymes that cleave HIV-1 RNA in U5, the 5 'untranslated region of HIV-1, or tat can protect T-cells from HIV-1 (Dropulic et al. , 1992; Ojwang et al., 1992; Lo et al., 1992; and Weerasinghe et al., 1991).
본 발명의 또다른 바람직한 한 실시예에 있어서, 항-HIV 리보자임은 Psi 패키징 부위에 표적화하고 항-Mo-MLV 제작물(construct)에서와 동일한 발현 벡터 내에서 클론화된다.In another preferred embodiment of the invention, the anti-HIV ribozyme is targeted to the Psi packaging site and cloned in the same expression vector as in the anti-Mo-MLV construct.
이 제작물에 대해서 또한 세포 배양에서 바이러스 증식을 감소시키는 능력을 시험하였다.This construct was also tested for its ability to reduce virus proliferation in cell culture.
발현 구성체의 운반(delivery)Delivery of Expression Constructs
발현 제작물을 표적 세포로 도입시키는 주요 수단은 전기천공법(eiectroporation), 리포좀-매개 및 레트로바이러스-매개 유전자 트랜스퍼(transfer)를 포함하는 트랜스펙션이다.The main means of introducing expression constructs into target cells is transfection, including electroporation, liposome-mediated and retrovirus-mediated gene transfer.
용어 정의Term Definition
여기서 사용되는 "Psi 패키징 부위"는 비리온(virion)으로 만들기 위하여 바이러스 RNA에 단백질 피막을 형성하는 데(encapsidation) 참여하는 5' LTR에 인접한 부위를 말한다.As used herein, “Psi packaging site” refers to a site adjacent to the 5 ′ LTR that participates in encapsidation of the viral RNA to make it a virion.
여기서 사용되는 "상보성 아암(complementary arm)"은 표적 RNA의 특이 부위에 결합할 수 있게 하는 코아(core) 햄머헤드 리보자임에 부착된 서열이다.As used herein, a "complementary arm" is a sequence attached to a core hammerhead ribozyme that allows binding to a specific site of a target RNA.
여기서 사용되는 "리보자임"은 표적 RNA를 절단할 수 있는, 햄머헤드 헤어핀, 간염 델타(hepatitis delta), RNase P, groupⅠ인트론 또는 group Ⅱ 인트론이다.As used herein, “ribozyme” is a hammerhead hairpin, hepatitis delta, RNase P, group I intron or group II intron capable of cleaving target RNA.
햄머헤드 리보자임은 하셀로프(Haseloff)와 게를라히(Gerlach)의 공개문헌(Haseloff et al., 1988) 및 잇따른 많은 실험 논문의 주제이다.Hammerhead ribozymes are the subject of Haseloff and Gerlach's publications (Haseloff et al., 1988) and many subsequent experimental papers.
상세한 설명details
본 발명은, 병원성 인자가 게놈 물질로서 RNA를 가지며, 이 RNA가 비리온으로 패키징되는 바이러스성 질환, 특히 AIDS의 치료에 관한 것이다.The present invention relates to the treatment of viral diseases, in particular AIDS, in which the pathogenic factor has RNA as the genomic material, which RNA is packaged into virions.
그 접근방법은, 바이러스 게놈 RNA의 패키징에 필수적인 인식(recognition) 서 열인, Psi 패키징 부위에서 바이러스 RNA를 파괴함으로써 바이러스 복제를 억제하는 것이다.The approach is to inhibit viral replication by destroying viral RNA at the Psi packaging site, a recognition sequence essential for packaging viral genomic RNA.
이 부위의 절단(cutting)은, i ) 표적 세포로의 바이러스의 진입, 및 뒤이은 숙주 게놈 안으로의 프로바이러스의 통합(integration), ii ) 바이러스 RNA의 생성(production), iii ) 바이러스 mRNA의 바이러스 단백질로의 해독 및 iv ) 바이러스 게놈 RNA의 비리온으로의 패키징에 대해서 억제 효과를 갖는다.Cutting of this site may include: i) entry of the virus into the target cell, and subsequent integration of the provirus into the host genome, ii) production of viral RNA, iii) virus of the viral mRNA. Translation into proteins and iv) packaging of viral genomic RNA into virions.
본 발명의 한 실시예에서는, 소정의 발현 제작물을 제공하고 있는데, 이것은 관심을 끄는 뉴클레오티드 서열을 포함한다.In one embodiment of the invention, certain expression constructs are provided, which comprise a nucleotide sequence of interest.
바람직한 발현 제작물의 한가지로서, 리보자임 발현 제작물이 제공되는 바. 이것은 Mo-MLV 또는 HIV-1 감염 세포들과 같은 세포에 삽입되었을 때, 리보자임을 둘러싸고 있는 상보성 림프에 의해, Mo-MLV 또는 HIV-1 RNA에 결합할 수 있는 RNA의 전사에 접근할 수 있다.As one preferred expression construct, a ribozyme expression construct is provided. It can access transcription of RNA capable of binding to Mo-MLV or HIV-1 RNA by complementary lymph surrounding the ribozyme when inserted into cells such as Mo-MLV or HIV-1 infected cells. .
이 상보성 림프는 짧으며, RNA를 절단하고 그럼으로써 RNA 분자의 활동을 방해하는 현상은 리보자임 서열의 존재를 의미한다.This complementary lymph is short and the phenomenon of cleaving RNA and thereby disrupting the activity of the RNA molecule indicates the presence of the ribozyme sequence.
본 발명은 여러 방법으로 시험되고 있다.The present invention has been tested in several ways.
일군의 실험에서는 인 비트로 Mo-MLV 바이러스 Psi 패키징 서열의 리보자임-매개 절단과 Mo-MLV 복제의 인 비보 억제 사이의 직접적인 상관 관계를 보여준다.A group of experiments shows a direct correlation between ribozyme-mediated cleavage of in vitro Mo-MLV virus Psi packaging sequences and in vivo inhibition of Mo-MLV replication.
이 결론을 얻기 위하여 다음 세 가지 주요 단계를 수행하였다:To achieve this conclusion, three main steps were taken:
i ) 리보자임-매개 인 비트로 절단(cleavage)의 증명(demonstration).i) Demonstration of cleavage with ribozyme-mediated in vitro.
ⅱ) 리보자임을 포함하는 제작물의 Mo-MLV 감염 세포 내로의 트랜스펙션.Ii) transfection of the construct comprising ribozymes into Mo-MLV infected cells.
ⅲ) a ) 제작물의 통합성(integration), b) flqhwkdla wpwkranf qkfgus, c ) 바이러스 복제 단계에 미치는 리보자임 제작물 발현의 효과를 밝히는 다양한 평가분석.Iii) a) integration of the product, b) flqhwkdla wpwkranf qkfgus, c) various evaluation analyzes to determine the effect of ribozyme product expression on the viral replication stage.
HIV에 대하여도 유사한 공정단계들을 수행하였다.Similar process steps were performed for HIV.
i ) 리보자임 제작물의 설계 및 구성.i) Design and construction of ribozyme products.
ⅱ) 리보자임 포함 제작물의 인간 T 림프세포주 내로의 트렌스펙션.Ii) Transfection into a human T lymphocyte line of the ribozyme containing construct.
ⅲ) a) 제작물의 통합성, b) 리보자임 제작물 발현, c ) 바이러스 복제 단계에 미치는 리보자임 제작물 발현의 효과를 밝히는 다양한 평가분석.Iii) Various evaluation analyzes to determine the effects of a) product integrity, b) ribozyme product expression, c) expression of ribozyme product on viral replication stages.
본 발명은 i ) 바이러스 RNA가 표적 세포에 진입할 때 상기 바이러스 RNA를 잘라냄(clip)으로써 비-감염 세포로의 바이러스 진입을 억제하고. ⅱ) 감염세포로부터 나오는(exit) 기능성 바이러스의 준위(level)를 감소시킴으로써 바이러스 반응억제제로서의 작용을 한다.The present invention inhibits viral entry into non-infected cells by i) clipping the viral RNA as it enters the target cell. Ii) acts as a viral response inhibitor by reducing the level of the functional virus exiting the infected cell.
두 경우 모두에 있어서, 첫번째 경우에는 진입의 시점에서, 두번께 경우에는 퇴출(exit)시점에서 바이러스 RNA를 절단하는 작용을 한다.In both cases, in the first case the viral RNA is cleaved at entry time and twice in exit.
후자의 경우, 절단은 바이러스성 및 mRNA를 절단함으로써 RNA 준위를 감소시킨다.In the latter case, cleavage reduces RNA levels by cleaving viral and mRNA.
절단은 특히, Psi 패키징 부위에서 바이러스 RNA의 패키징을 억제하는 역할을 한다.Cleavage serves to inhibit the packaging of viral RNA, particularly at the Psi packaging site.
여러가지를 고려하여 항-바이러스 리보자임 작용에 대한 표적을 선택하였다.Several considerations have been given to selecting targets for anti-viral ribozyme action.
본 발명에 사용한 판정기준은 다음과 같다.The criterion used for this invention is as follows.
ⅰ) 표적은 기능적으로 중요성을 가져야 한다.Viii) The target must be functionally important.
ⅱ) 표적 영역에서 서로 다른 HIV-1 분리물 중에 고도의 서열 보존성이 있어야 한다.Ii) have high sequence conservation among different HIV-1 isolates in the target region.
ⅲ) 햄머헤드 리보자임의 경우, 바람직하게는 서열 내에 GUA 또는 GUC와 같은 리보자임 표적 서열이, 또는 관련 삼중체(triplet) GUU, CUC 등이 존재한다(Perriman, et al., 1992).Iii) For hammerhead ribozymes, preferably there is a ribozyme target sequence such as GUA or GUC, or related triplet GUU, CUC, etc. in the sequence (Perriman, et al., 1992).
ⅳ) 표적 서옅에 쉽게 접근할 수 있어야 한다. 예를 들어, 광범위한 2차구조가 없어야 한다(Rossi et al., 1992).Iii) be accessible to the target surface. For example, there should be no extensive secondary structure (Rossi et al., 1992).
Psi 패키징 부위는 상기 판정기준에 적합하였고, 리보자임에 의한 절단의 표적으로 선택하였다.Psi packaging sites met the above criteria and were selected as targets for cleavage by ribozymes.
이 부위는, i ) 레트로바이러스 복제 사이클에 필수적인 기능을 갖고, ⅱ) 패키징을 발생시키기 위하여 인식되고 다른 성분에 반드시 접촉할 수 있어야 하는, RNA의 한 부위로서, 상대적으로 높은 접근가능성(accessibility)을 가지며, iii ) 동일 바이러스의 상이한 균주들에서 보존특성을 갖는다.This site is a region of RNA that i) has essential functions in the retroviral replication cycle, and ii) must be recognized and able to contact other components in order to generate packaging, providing a relatively high accessibility. Iii) conserved in different strains of the same virus.
Mo-MLV 및 HIV 모두에서 상이한 균주들에서 각 바이러스의 Psi 패키징 부위에서 서열과 구조의 강한 보존성이 있음이 관찰되었다.In both strains Mo-MLV and HIV it was observed that there is a strong preservation of sequence and structure at the Psi packaging site of each virus.
한편, HIV와 Mo-MLV의 패키징 부위 사이에는 각 바이러스에서 Psi 부위의 기능이 동일하기 때문에, 구조나 서열의 뚜렷한 보존성은 없으나, 반드시 상사성(similarity)이 있다고 가정하는 것이 타당하다.On the other hand, since the function of the Psi site in each virus is the same between the packaging site of HIV and Mo-MLV, it is reasonable to assume that there is no conservative structure or sequence, but there is necessarily similarity.
바이러스 RNA의 2차구조를 확인하고 리보자임 작용에 접근하기 쉬운 것으로 보이는 Psi 서옅의 부위를 선택하였다.The secondary structure of the viral RNA was identified and a site of Psi sulphate was selected that appears to be accessible to ribozyme action.
이것은 RNA의 단쇄 비접합 염기 부위(single-stranded unpaired hase region)인, 루프(loop) 부위안에 있었다.This was in the loop region, a single-stranded unpaired hase region of RNA.
Zuker's FOLD RNA 프로그램을 이용하여 Psi 패키징 서열의 비-염기접합(non-base paired) 부위의 위치를 결정하였다. 리보자임이 이들 부위를 표적화하도록 설계하였다. 선택된 부위는 또한 GUC 염기서열을 갖고 있었다.Zuker's FOLD RNA program was used to determine the location of the non-base paired sites of the Psi packaging sequence. Ribozymes were designed to target these sites. The selected site also had a GUC sequence.
본 발명에 사용된 제작물은 네오마이신 내성 유전자(neo r)의 3' 비번역 부위 안으로 삽입된 리보자임을 도입하였다. 기본구성은 제 4도에 나타난다.The construct used in the present invention introduced a ribozyme inserted into the 3 'untranslated region of the neomycin resistance gene (neo r). The basic configuration is shown in FIG.
그러한 구성은 통합성(integration)과 발현의 판정을 가능하게 하였다.Such a configuration allowed the determination of integration and expression.
전자는 서어던 분석(Southern analysis)에 의해, 후자는 G418 독성에 대한 세포 저항성 및 RNase 보호 분석법(Protection assay)에 의해 결정하였다. 이렇게 도입한 설계의 또 다른 잇점은 상대적으로 큰 neor 유전자 메신저의 3' 말단에 작은 리보자임 서열을 갖는 키메라(chimera'혼성) RNA가 세포 내에서 리보자임을 안정하게 유지시켜 주는 역할을 한다는 점이었다. 안정성이 없으면 리보자임 효과가 최소화되므로 이것은 극히 중요한 점이다.The former was determined by Southern analysis, the latter by cell resistance to G418 toxicity and the RNase Protection assay. Another advantage of this design is that chimera 'hybrid RNAs with small ribozyme sequences at the 3' end of relatively large neo r gene messengers serve to stabilize ribozymes in cells. It was. This is extremely important because without the stability the ribozyme effect is minimized.
토론debate
이 발명은 레트로바이러스에 의해 야기되는 질병으로부터 리보자임을 이용하여 인간을 포함한 동물을 보호하는 데 사용될 수 있는 방법의 기초를 제공하는 것이다.This invention provides a basis for a method that can be used to protect animals, including humans, using ribozymes from diseases caused by retroviruses.
본 발명의 기본원리는, 더 큰 유전자 내에서, 표적 레트로바이러스의 패키징 부위에 리보자임을 경합시키는 것이다.The basic principle of the present invention is to compete for ribozymes in the packaging site of the target retrovirus in larger genes.
담체 유전자(carrier gene)는 (본 발명의 경우에서처럼) 선택적이거나 비선택적일 수 있다.Carrier genes may be optional (as in the case of the present invention) or non-selective.
상대적으로 큰 담체 유전자의 발현은 보다 안정된 키메라 리보자임 RNA 분자를 제공한다.The expression of relatively large carrier genes provides more stable chimeric ribozyme RNA molecules.
DNA 제작물은 정상(naive) 세포집단에 트렌스펙션되어 세포를 보호하거나 바이러스 감염 세포집단애 도입되어 바이러스 역가를 감소시킨다.DNA constructs are transfected into naïve cell populations to protect the cells or introduced into viral infected cell populations to reduce viral titers.
또다른 실시예에서, 리보자임 발현 제작물은 또한 레트로바이러스 매개 유전자 트랜스퍼(transfer)에 의해 도입됨으로써, 도입(introduction)의 효율을 증가시킬수 있다.In another embodiment, the ribozyme expression construct can also be introduced by retrovirus mediated gene transfer, thereby increasing the efficiency of introduction.
이 발명이 세번째 실시예는 항-패키징 부위 리보자임을 보유하는 레트로바이러스이다.A third example of this invention is a retrovirus that possesses an anti-packaging site ribozyme.
레트로바이러스 벡터가 Mo-MLV에 기초한 것이라면, HIV의 패키징 부위에 표적화된 리브자임은, 두 레트로바이러스에서 서열의 상이함(divergence)으로 인해, Mo-MLV 패키징 부위를 절단하지 않을 것이다.If the retroviral vector is based on Mo-MLV, ribzyme targeted to the packaging site of HIV will not cleave the Mo-MLV packaging site due to the divergence of the sequence in the two retroviruses.
치료학적인 측면에서, 이 출원은 이 제작물을 엑스 비보(ex vivo) T 림프구 안으로 또는 엑스 비보의 조혈 간세포(hematopoietic stem cell) 안으로 도입하는 것을 포함한다.In therapeutic terms, this application includes introducing this construct into ex vivo T lymphocytes or into hematopoietic stem cells of ex vivo.
한 가지 유용한 접근법은 암포트로픽(amphotropic) Mo-MLV와 같은 레트로바이러스 벡터를 통해 리보자임 제작물을 림프구나 간세포 안으로 결합시키는 것이다.One useful approach is to bind ribozyme constructs into lymphocytes or hepatocytes through retroviral vectors such as amphotropic Mo-MLV.
조혈 전구세포(progenitor) 및 간세포는 유전자 치료의 유방한 표적인데, 이는 그것들이 골수에 존재하거나 말초 혈액으로 옮겨갈 수 있기 때문이다. 조혈 전구세포는 골수 및 림프 세포를 모두 증가시키고, 진성(true) 간세포는 모든 세포계통의 세포를 증가시킬 수 있다.Hematopoietic progenitors and hepatocytes are breast targets of gene therapy because they can be present in the bone marrow or transferred to peripheral blood. Hematopoietic progenitor cells increase both bone marrow and lymphoid cells, and true hepatocytes can increase cells of all cell lines.
치료는 HIV 감염된 조혈 시스템을 파괴하기 위한 방서선요법을 포함할 수 있으며, 다음 리보자임을 포함하는 간세포를 환자에 주사한다. 그 결과, 환자의 세포는 HIV에 저항성을 갖게 된다.Treatment may include a radiotherapy to destroy the HIV infected hematopoietic system and inject the patient with hepatocytes comprising the next ribozyme. As a result, the patient's cells become resistant to HIV.
이 발명은 또한 뉴클레오티드를 포함하는 RNA 또는 DNA 또는 그 조합으로 구성되며, 전사시 위에서 기술한 화합물을 증가시키는 트랜스퍼 벡터(transfer vector)에 관한 것이다.The invention also relates to transfer vectors consisting of RNA or DNA comprising nucleotides or combinations thereof, which increase the compounds described above upon transcription.
트랜스퍼 벡터는 HIV의 장 말단 반복배열( long terminal repeat: LTR), 아데노바이러스 결합 트랜스퍼 벡터, SV40 프로모터, Mo-MLV, 또는 암포트로픽 레트로바이러스 일 수 있다.The transfer vector can be a long terminal repeat (LTR) of HIV, an adenovirus binding transfer vector, an SV40 promoter, a Mo-MLV, or an amphoteric retrovirus.
트랜스퍼 벡터는 또한 올리고뉴클레오디트 화합물을 인 비보 특정 기관(organ) 또는 세포, 또는 세포 내의 특정 부위를 지시하는 서열을 포함할 수 있다.The transfer vector may also include sequences that direct the specific organ or cell, or specific site within the cell, to involve the oligonucleotide compound.
세포의 특정 부위에 위치시키는 예로서, 패키징 신호의 사용을 포함한다(Sullenger et al 1993).Examples of positioning at specific sites of cells include the use of packaging signals (Sullenger et al 1993).
이 발명은 또한 적당한 담체 안에 위에서 기술한 화합물 또는 트랜스퍼 벡터를 포함하는 조성물에 관한 것이다.The invention also relates to a composition comprising the compound or transfer vector described above in a suitable carrier.
담체는 약학적, 수의학적 또는 농업적으로 허용되는 담체 또는 부형제일 수 있다. 조성물은 또한 TAR 데코이(decoy), poly TAR 또는 RRE 데코이를 포함한다.The carrier may be a pharmaceutically, veterinary or agriculturally acceptable carrier or excipient. The composition also includes a TAR decoy, poly TAR or RRE decoy.
윈핵 또는 진핵 세포에서 본 발명의 DNA 서열을 제조하기 위하여 본 발명의 프로포터 서열은 진핵성, 원핵성 또는 바이러스성일 수 있다.In order to prepare a DNA sequence of the present invention in a Winnuclear or eukaryotic cell, the promoter sequence of the present invention may be eukaryotic, prokaryotic or viral.
적당한 프로모터는 유도성이 있고, 억제성이며, 더욱 바람직하게는 구성적이다(constitutive). 적합한 원핵성 프로모터의 예는 T4 폴리머라제를 인지할 수 있는 프로모터(Malik, S. et al., J. Molec. Biol. 195: 471-480(1987); Hu, M. et al., Gene 42 :21-30(1986)); T3, Sp6, 및 T7((Chamberlin, M. et al., Nature 228 :227-231(1970); Bailey, J. N. et al., Proc. Natl. Acad. Sci.(USA) 80: 2814-2818(1983); Davanloo, P. et al. Proc. Natl. Acad. Sci.(USA) 81:2035-2039(984)); 박테리오파지 람다의 PF 및 PL 프로모터(The Bacteriophage Lambda, Hershey, A. D., Ed., Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, NY (1973); Lamda Ⅱ, Hendrix, R. W., Ed., Cold Spring Harber Press, Cold SPring Harbor, NY (1980)); 대장균의 trp, recA, 열충격 및 lacZ 프로모터; 박테리오파지 람다의 int 프로모터; pBR332의 β -락타마제 유전자의 bla 프로모터 및 pPR325의 클로람페니콜 아세틸 트랜스퍼라제 유전자의 CAT 프로모터 등을 포함한다.Suitable promoters are inducible, inhibitory, and more preferably constitutive. Examples of suitable prokaryotic promoters include those capable of recognizing T4 polymerase (Malik, S. et al., J. Molec. Biol. 195: 471-480 (1987); Hu, M. et al., Gene 42 : 21-30 (1986)); T3, Sp6, and T7 (Chamberlin, M. et al., Nature 228: 227-231 (1970); Bailey, JN et al., P roc. Natl. Acad. Sci. (USA) 80: 2814-2818 (1983); Davanloo, P. et al. Proc. Natl. Acad. Sci. (USA) 81: 2035-2039 (984)); P F and P L promoters of the bacteriophage lambda ( The Bacteriophage Lambda, Hershey, AD, Ed., Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, NY (1973); Lamda II , Hendrix, RW, Ed., Cold Spring Harber Press, Cold SPring Harbor, NY (1980)); trp, recA, thermal shock and lacZ promoter, int promoter of bacteriophage lambda, bla promoter of β -lactamase gene of pBR332, CAT promoter of chloramphenicol acetyl transferase gene of pPR325, and the like.
원핵성 프로모터들은 Glick, B. R.. (J. Ind. Microbiol. 1:277-282(1987)); Centiempo. Y. (Biochimie 68:505-516(1986)), Watson, J. D. et al.( J. Mol. Appl Gen. 1:273-288(1982))에서 고찰되고 있으며; 헤르페스 바이러스의 TK 프로모터 (McKnight. S., Cell 31:355-365(1982)); SV40 early 프로모터(Benoist, C. et al., Nature(London) 290:304-310 (1981) 및 효모 gal4 유전자 프로모터(Johnston, S. A., et al., Proc Natl. Acad. Sci. (USA) 79:6971-6975 (1982); Silver, P. A. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. (USA) 81:5951-5955(1984)) 등이 있다.Prokaryotic promoters are described in Glick, BR. ( J. Ind. Microbiol. 1: 277-282 (1987)); Centiempo. Y. ( Biochimie 68: 505-516 (1986)), Watson, JD et al. ( J. Mol. Appl Gen. 1: 273-288 (1982)); TK promoter of herpes virus (McKnight. S., Cell 31: 355-365 (1982)); SV40 early promoter (Benoist, C. et al., Nature (London) 290 : 304-310 (1981) and yeast gal4 gene promoter (Johnston, SA, et al., Proc Natl. Acad. Sci. (USA) 79: 6971-6975 (1982); Silver, PA et al., Proc. Natl. Acad. Sci. (USA) 81: 5951-5955 (1984)).
이환성(susceptible) 진핵 세포나 모든 동물에서, 레트로바이러스 감염을 억제하는 데 사용되는 벡터를 제조하기 위해서는 위에서 기술한 바와 같이 진핵성 프로모터가 사용되어야 한다.In susceptible eukaryotic cells or any animal, eukaryotic promoters should be used as described above to produce vectors used to inhibit retroviral infection.
적합한 프로모터와 폴리아데닐레이션 신호와 같은 추가의 조절인자가, 억제하고자 하는 레트로바이러스가 감염된 세표 유형에서 최고도의 발현을 가능하게 한다.Additional regulators, such as suitable promoters and polyadenylation signals, allow for the highest expression in retrovirus-infected taxotypes to be inhibited.
그리하여, 예를 들어, 몰로니 마우스 백혈병 바이러스(Mo-MLV)는 물론 HIV-1, HIV-2 및 HTLV-2 등 모두가 림프 세포를 감염시키고, 리보자임 제작물을 단독 또는 이들 바이러스의 하나(또는 그 이상)의 패키징 서열에 상보적인 안티센스 RNA와 조합하여 효율적으로 발현시키기 위해서, 조혈, 특히 림프세포(또는 조직)에서 효율적인 발현을 제공하는 전사 조절수단(transcriptional control unit)(프로모터와 아데닐레이션 신호)이 선택된다.Thus, for example, all of the Molecular Mouse Leukemia Virus (Mo-MLV) as well as HIV-1, HIV-2 and HTLV-2 infect lymph cells and the ribozyme constructs alone or in one of these viruses (or Or higher) transcriptional control units (promoter and adenylation signals) that provide efficient expression in hematopoietic, especially lymphoid (or tissue), for efficient expression in combination with antisense RNA complementary to the packaging sequence. ) Is selected.
다음에서 예증하는 바와 같이, 바람직한 프로모터로는, 필요에 따라 성장호르몬 폴리아데닐레이션 신호(33)와 함께 사용되는 사이토메갈로바이러스 즉시 초기 프로모터(cytomegalovirus immediate early pormotor)(32), 림프-향성(lymphotropic) 레트로바이러스와 사용되는 몰로니-MuLV LTR 프로모터가 있다.As exemplified below, preferred promoters include, but are not limited to, cytomegalovirus immediate early pormotor (32), lymphotropic, used with growth hormone polyadenylation signal (33) as needed. There is a Moroni-MuLV LTR promoter for use with retroviruses.
몰로니-MuLV LTR 프로모터의 바람직한 특징은 그것이 레트로바이러스와 동일한 조직 향성(tropism)을 갖는다는 점이다.A preferred feature of the Moroni-MuLV LTR promoter is that it has the same tissue tropism as the retrovirus.
CMV 프로모터는 림프구에서 발현된다.CMV promoter is expressed in lymphocytes.
또다른 프로모터로는 VA1 및 tRNA 프로모터를 포함한다.Still other promoters include the VA1 and tRNA promoters.
메탈로티오네인(metal lothionein) 프로모터는 유도성 ( inducibility)에서 장점을 갖는다.Metal lothionein promoters have an advantage in inducibility.
SV40 early 프로모터는 골수세포에서 인 비트로에서 높은 발현을 보인다.The SV40 early promoter is highly expressed in vitro in bone marrow cells.
본 발명은 또한 (a) DNA, RNA 또는 그 조합으로 구성되는 트랜스터 벡터 내로 상기 화합물에 상응하는 뉴클레오티드 서열을 결찰하기(ligation), (b) (a) 단계의 뉴클레오티드 서열을 RNA 폴리머라제로 전사하기, (c) 상기 화합물을 회수하는 단계로 구성되는, 상기 화합물을 생산하는 방법에 관한 것이다.The present invention also provides a method of transcribing the nucleotide sequence of step (a) to ligation of the nucleotide sequence corresponding to the compound into a transfer vector consisting of DNA, RNA, or combinations thereof, and (b) (a) to RNA polymerase. Next, (c) relates to a method for producing the compound, consisting of the step of recovering the compound.
본 발명은 또한 전사시에 위에서 기술한 화합물을 생성하는 뉴클레오티드 서열을 포함하는 원핵 또는 진핵 숙주 세포에 관한 것이다.The invention also relates to a prokaryotic or eukaryotic host cell comprising a nucleotide sequence that produces the compound described above upon transcription.
이 세포는 동물 세포 또는 모든 조혈세포주의 전구세포(progenitor cell), 반성숙 및 완전성숙 세포를 생성하는 조혈간세포, 또는 조혈세포주의 성숙세포를 생성하는 commited 전구세포, T 림프구 전구세포, 미성숙 T 림프구, 성숙 T 림프구, 골수 전구세포 또는 단핵세포/마크로파지 세포일 수 있다.These cells are either animal cells or progenitor cells of all hematopoietic cell lines, hematopoietic stem cells producing semi-mature and mature cells, or commited progenitor cells producing mature cells of hematopoietic cell lines, T lymphocyte progenitor cells, immature T lymphocytes. , Mature T lymphocytes, bone marrow progenitor cells or monocytes / macrophage cells.
본 발명은 또한 조혈 간세포, 전구세포, commited 전구세포, T 림프구 전구세포, 미성숙 T 림프구, 성숙 T 림프구, 골수 전구세포 또는 단핵세포/마크로파지 세포를 보호하기 위한 상기 화합물의 용도에 관한 것이다.The invention also relates to the use of said compounds for protecting hematopoietic stem cells, progenitor cells, commited progenitor cells, T lymphocyte progenitor cells, immature T lymphocytes, mature T lymphocytes, bone marrow progenitor cells or monocytes / macrophage cells.
더 나아가, 상기 트랜스퍼 벡터의 조혈 세포 내로의 도입, 그에 의해 세포를 HIV에 저항성을 갖게 만들어서 HIV에 대항하여 억제/치료 또는 보호하게 하는 것으로 이루어지는 환자에게서 HIV에 대한 억제/치료 또는 보호하는 벙법에 관한 것이다.Furthermore, the present invention relates to a method of inhibiting / treating or protecting HIV from a patient, which is composed of introducing the transfer vector into hematopoietic cells, thereby making the cells resistant to HIV to thereby inhibit / treat or protect against HIV. will be.
상기 도입은 엑스비보에서(ex vivo) 이루어지며, 그 세포는 마이엘로아블레이션(myeloatlation)이 있거나 없는 자가이식(autologous) 또는 이형성(heterologous) 세포이다.The introduction is ex vivo and the cells are autologous or heterologous cells with or without myeloatlation.
본 발명의 일 실시예에서, 세개의 단일 및 한 개의 복합 햄머헤드 리보자임을 Mo-MLV Psi 패키징 부위의 서로 다른 부위에 표적화하도록 설계하였으며, 하나의 리보자임을 HIV Psi 패키징 부위 안의 한 부위에 표적화하도록 설계하였다(제 2도 참조).In one embodiment of the invention, three single and one complex hammerhead ribozymes are designed to target different sites of the Mo-MLV Psi packaging site, and one ribozyme is targeted to one site within the HIV Psi packaging site. (See Figure 2).
작용 인자(principle)를 결정하기 위한 레트로바이러스의 한 예로서 Mo-MLV를 사용하였다.Mo-MLV was used as an example of a retrovirus to determine the principal.
이 인자(principle)는 HIV를 포함하는 다른 레트로바이러스에 적용될 수 있을 것이다. 또한 HIV-1에 대하여 실험을 수행하였다.This factor could be applied to other retroviruses, including HIV. Experiments were also performed on HIV-1.
본 발명에서 인간이 아닌 동물 및 그 자손(progeny)은 적어도 어느 정도 비-자연적으로 올리고뉴클레오티드 화합물을 발현하거나 또는 보유하는 세포를 포함하고 있다.In the present invention, non-human animals and their progeny include cells which at least to some extent non-naturally express or retain oligonucleotide compounds.
형질전환 비인간 동물세포의 배아 세포나 체세포는 다음에서 기술된 바와 같이 배자 단계(embryonic stage)에서 그 동물, 또는 그 선조세포 내부로 도입된, 발현 형태의 비-자연적 올리고뉴클레오티드 화합물을 포함한다: 미국특허 제4,736,866, 5,175,383, 5,175,384 또는 5,175,385. 또한, (Van Brnt, 1988; Hammer, 1985; Gordon et al. 1987; Pittius et al., 1988; Simons et al. 1987; Simons et al. 1983)을 참조.Embryonic cells or somatic cells of transgenic non-human animal cells comprise non-naturally occurring oligonucleotide compounds in expressed form, introduced into the animal or its progenitor cells at the embryonic stage, as described in the following: Patent 4,736,866, 5,175,383, 5,175,384 or 5,175,385. See also (Van Brnt, 1988; Hammer, 1985; Gordon et al. 1987; Pittius et al., 1988; Simons et al. 1987; Simons et al. 1983).
이 발명은 또한, 세포를 위에서 기술한 비-자연적 올리고뉴클레오티드로 처리하는 것을 포함하는, 세포를 바이러스 감염에 저항성을 갖도록 만드는 방법을 포함한다.The invention also includes a method of making a cell resistant to viral infection, comprising treating the cell with the non-natural oligonucleotides described above.
바람직하게, 이 처리는 생체밖에서(ex vivo) 이루어진다.Preferably, this treatment is ex vivo.
더욱이, 여기서 사용하는 용어, 안티센스와 리보자임은 또한 변형된(modified) 뉴클레오티드, 데옥시뉴클레오티드, 펩티드 핵산(peptide nucleic acid) 등을 갖는 화합물을 포함한다.Moreover, as used herein, the terms antisense and ribozyme also include compounds having modified nucleotides, deoxynucleotides, peptide nucleic acids, and the like.
이들은 엑스 비보 치료 즉 국소 치료에 사용될 수 있다.They can be used for ex vivo treatment, ie topical treatment.
본 발명의 비-자연발생 올리고뉴클레오티드 화합물의 유효량은 일반적으로, 국소용 크림, 멸균 주사조성물 또는 다른 비경구 투여 조성물과 같은 복합형태에서 약 1nM 내지 약 1mM의 농도이다.An effective amount of a non-naturally occurring oligonucleotide compound of the present invention is generally in a concentration of about 1 nM to about 1 mM in a complex form such as topical creams, sterile injectable compositions or other parenteral administration compositions.
국소제형에 있어서는, 일반적으로 약 50uM 내지 500 uM의 비-자연발생 올리고뉴클레오티드 화합물을 함유하는 것이 적당하다.For topical formulations, it is generally suitable to contain about 50 uM to 500 uM of non-naturally occurring oligonucleotide compounds.
포스포로티오에이트 또는 메틸포스포네이트 유도체와 같은 화학적으로 변형된 기를 포함하는 유도체인, 뉴클레오티드 유도체들을 갖는 화합물들은 나노몰(nM) 농도에서 활성적이다.Compounds having nucleotide derivatives, which are derivatives containing chemically modified groups such as phosphorothioate or methylphosphonate derivatives, are active at nanomolar (nM) concentrations.
독성을 피하기 위해서도 이러한 범위의 농도가 적당하다.This range of concentration is also suitable to avoid toxicity.
본 발명의 조성물을 이용하여 질환을 치료하는 것을 포함하는 치료 전략은 일반적으로 (Chrisley, 1991)의 안티-센스 서지학에서 기술한 바와 같은, 안티센스 접근법과 동일하다.Therapeutic strategies, including the treatment of diseases using the compositions of the present invention, are generally the same as the antisense approach, as described in Antisense Bibliography (Chrisley, 1991).
특히, 사용 화합물의 농도, 투여방법 및 형태, 및 제형은 안티센스 응용에서 선택된 것들과 동일하다.In particular, the concentration of the compound used, the method and form of administration, and the formulation are the same as those selected for antisense applications.
여기서 말하는 "유효량(effective amount)"은 일정한 조건과 투여 처방을 갖는 포유동물에서 원하는 효과를 제공하는 양이다.As used herein, an "effective amount" is an amount that provides a desired effect in a mammal having certain conditions and dosage regimens.
유효량의 화합물 및 적당한 희석제, 방부제, 가용화제, 유화제, 보조제 (adjuvant) 및/또는 담체로 이루어지는 본 발명 조성물은 치료에 유용하다.The compositions of the present invention, which consist of an effective amount of a compound and a suitable diluent, preservative, solubilizer, emulsifier, adjuvant and / or carrier, are useful for treatment.
이 조성물은 액제 또는 동결건조 또는 기타 건조제형일 수 있고, 다양한 완충물질의 희석제(예, Tris-HC1, 아세테이트 포스페이트), 표면 흡수를 방지하는 알부민 또는 젤라틴과 같은 pH 및 이온강화 첨가제, 계면활성제(예, Tween 20, Tween 80, Pluronic F68, 담즙산염류), 용해제(예, Thimerosal, 벤질알코올), 충전물질(bulking substance) 또는 긴장(tonicity) 조절제(예, 락토스, 만니톨), 비-자연발생 올리고뉴클레오티드 화합물에의 폴리에틸렌글리콜과 같은 폴리머의 공유결합(covalent -attachment), 금속이온과의 착체형성(complexation), 또는 폴리락산, 폴리글리콜산, 폴리비닐피롤리돈 등과 같은 폴리머화합물의 입자화제제 내로의, 또는 리포좀, 미셀(micelle), 미세유화물질(microemulsions), 단-라멜라 또는 복합-라멜라 부형제(vehicle), 적혈구환영세포(erthrocyte ghost) 내로의 물질의 결합을 포함한다.The composition may be in liquid or lyophilized or other desiccant form, and may contain various buffering diluents (e.g. Tris-HC1, acetate phosphate), pH and ion enhancing additives such as albumin or gelatin to prevent surface absorption, surfactants (e.g. , Tween 20, Tween 80, Pluronic F68, bile salts, solubilizers (e.g. Thimerosal, benzyl alcohol), bulking substances or tonicity modifiers (e.g. lactose, mannitol), non-naturally occurring oligonucleotides Covalent attachment of polymers, such as polyethylene glycol to compounds, complexation with metal ions, or the incorporation of polymer compounds, such as polylactic acid, polyglycolic acid, polyvinylpyrrolidone, into particulate agent Or binding of substances into liposomes, micelles, microemulsions, mono-lamellar or multi-lamellar vehicles, erthrocyte ghosts. Include.
이 조성물은 올리고뉴클레오티드의 물리적 상태, 용해도, 안정성, 인 비보 방출율 및 인 비보 청소율(clearance)에 영향을 줄 것이다.This composition will affect the physical state, solubility, stability, in vivo release rate and in vivo clearance of the oligonucleotide.
항산화제(예, 아스코르빈산); 저분자량(10 잔기 미만) 폴리펩티드(즉, 폴리아르기닌 또는 트리펩티드); 단백질(혈청알부민, 젤라틴 또는 면역글로불린과 같은 것들); 글라이신, 글루타민산, 아스파라긴산 또는 아르기닌과 같은 아미노산; EDTA와 같은 킬레이트화제; 및 만니톨 또는 소르비톨과 같은 슈가 알코올과 같은 성분들을 선택적으로 첨가할 수 있다.Antioxidants (eg, ascorbic acid); Low molecular weight (less than 10 residues) polypeptides (ie, polyarginine or tripeptides); Proteins (such as serum albumin, gelatin or immunoglobulins); Amino acids such as glycine, glutamic acid, aspartic acid or arginine; Chelating agents such as EDTA; And ingredients such as sugar alcohols such as mannitol or sorbitol.
조절방출 조성물로는 호지성 축적질(lipophilic depot) (예, 지방산, 박스, 오일 ) 제형을 포함한다.Controlled release compositions include lipophilic depot (eg fatty acids, boxes, oils) formulations.
또한, 폴리머(예, 폴록사머 또는 폴록사민)로 피복된 미립자 조성물 및 조직-특이적 수용기, 리간드 또는 항원에 결합된 또는 조직-특이적 수용기의 리간드에 결합된 비-자연발생 올리고뉴클레오티드 화합물도 이 발명에 포함된다.In addition, particulate compositions coated with polymers (eg, poloxamers or poloxamines) and non-naturally occurring oligonucleotide compounds bound to tissue-specific receptors, ligands or antigens, or to ligands of tissue-specific receptors are also included. It is included in the invention.
더 나아가, 이 발명의 비-자연발생 올리고뉴클레오티드 화합물을 핵, 플라스티드(plastid), 세포질에 대해, 또는 세포의 특이적 형태에 대하여 표적화하기 위해서는 특이적 뉴클레오티드 서열을 첨가할 수 있다.Furthermore, specific nucleotide sequences can be added to target non-naturally occurring oligonucleotide compounds of the invention to the nucleus, plastids, cytoplasm, or to specific forms of cells.
이 발명의 조성물의 또다른 실시예에서는, 비경구, 경폐(pulmonary), 경비(nasal) 또는 경구를 포함하는 다양한 투여경로에 따라 보호 피복, 프로테아제 억제제 또는 침투증강제를 미립자 제형에 첨가한다.In another embodiment of the compositions of this invention, protective coatings, protease inhibitors or penetration enhancers are added to the particulate formulation according to various routes of administration, including parenteral, pulmonary, nasal or oral.
적절한 국소제형으로는 겔, 크림, 액제, 유화제, 탄화수소 폴리머제, 그 생분 해성 매트릭스제, 증기.화제(vapors), 연무제(mist), 에어로솔, 또는 다른 흡입제(inhalant)도 포함된다.Suitable topical formulations include gels, creams, solutions, emulsifiers, hydrocarbon polymers, biodegradable matrices thereof, vapors, vapors, mists, aerosols, or other inhalants.
비-자연발생 올리고뉴클레오티드 화합물은 물, 왁스, 필름 또는 츄임검을 포함하는 고체 담체를 이용하여 갭슐화할 수 있다.Non-naturally occurring oligonucleotide compounds can be encapsulated using a solid carrier including water, wax, film or chew gum.
상피세포를 통과하여 이동하는 전달을 돕기 위한 침투증강제는 또한 공지되어 있으며, 비제한적으로 디메틸설폭사이드와 글리콜을 포함한다.Penetration enhancers to aid delivery through epithelial cells are also known and include, but are not limited to, dimethylsulfoxide and glycols.
리보뉴클레오티드 및 데옥시리보뉴클레오티드 유도체 또는 변형체들은 그 분야에서 잘 알려져 있으며, 상업적으로 이용가능한 DNA합성기로 입수 가능하다(Saenger, l984, 특히, 제 159-200쪽 참조).Ribonucleotides and deoxyribonucleotide derivatives or variants are well known in the art and are available as commercially available DNA synthesizers (see Saenger, l984, in particular, pp. 159-200).
뉴클레오티드는 염기, 당 및 모노포스페이트기로 구성된다. 따라서, 뉴클레오티드 유도체, 치환체, 또는 변형체는 염기, 당 또는 모노포스페이트 레벨에서 만들어진다.Nucleotides consist of base, sugar and monophosphate groups. Thus, nucleotide derivatives, substituents, or modifications are made at the base, sugar or monophosphate level.
많은 변형염기가 자연상태에서 발견되고, 넓은 범위의 변형염기가 합성에 의해 생산되고 있다(Saenger, 1984; and CRC Handbook of Biochemistry).Many modified bases are found in nature and a wide range of modified bases have been produced synthetically (Saenger, 1984; and CRC Handbook of Biochemistry).
적당한 염기는 이노신, 5'-메틸사이토신, 5'-브로모-우라실, 잔틴, 하이포잔틴 및 그 유사 염기들을 포함한다.Suitable bases include inosine, 5'-methylcytosine, 5'-bromo-uracil, xanthine, hypoxanthine and similar bases thereof.
예를 들어, 구아닌의 N1 및 N7, 및 사이토신의 C5와 같은 고리내 질소원자 또는 탄소원자의 알킬화; 케토(keto)이 티오케토기에 의한 치환; C=C 이중결합의 포화; 및 슈도우리딘(pseudouridine)에서 C-글리코실 결합의 도입과 같이, 아미노기 및 고리내 질소원자는 알킬화 될 수 있다.Alkylation of nitrogen atoms or carbon atoms in rings such as, for example, N 1 and N 7 of guanine and C 5 of cytosine; Keto substitution by a thioketo group; Saturation of a C═C double bond; And amino groups and ring nitrogen atoms can be alkylated, such as the introduction of C-glycosyl bonds in pseudouridine.
6-머캅토퓨린과 6-머캅토구아닌이 티오케토 유도체의 예이다.6-mercaptopurine and 6-mercaptoguanine are examples of thioketo derivatives.
염기(base)들은 수소, 하이드록시, 아민, 알킬, 아지도, 니트로, 페닐과 같은 다양한 기들로 치환될 수 있다.Bases may be substituted with various groups such as hydrogen, hydroxy, amine, alkyl, azido, nitro, phenyl.
염기는 예를 들어, 산성 또는 염기성 기와 같은 다른 화학적 단위와 결합하거나 결합하기 않는 아미노산의 측쇄(side chain) 또는 링커와 같은 다른 종류의 화학적 물질로 치환될 수 있다.The base may be substituted with other kinds of chemicals, such as side chains or linkers of amino acids that do not bind or bind other chemical units such as, for example, acidic or basic groups.
예를 들어, 구아닌(G3)은 티로신으로 치환될 수 있고, 유사하게 사이토신(C1) 또는 아데닌(A11)은 히스티딘으로 치환될 수 있다.For example, guanine (G 3 ) can be substituted with tyrosine and similarly cytosine (C1) or adenine (A11) can be substituted with histidine.
뉴클레오티드의 당부분(sugar moiety)은 또한 이 분야 공지의 방법에 따라 변형 된다(Saenger, 1984).The sugar moiety of nucleotides is also modified according to methods known in the art (Saenger, 1984).
이 발명은 그 변형(modification)이 본 화합물의 절단 작용을 없애지 않는한, 뉴클레오티드의 당부분에 다양한 변형을 수행한다.The present invention performs various modifications to sugar moieties of nucleotides so long as the modification does not eliminate the cleavage action of the compound.
변형된 당의 예로는, 2차 하이드록시기를 수소, 아미노 또는 아지도기로 치환; 2'-메틸레이션, 글리코실 Cr-N 링크에 cis-배향되어 아라비노뉴클레오시드를 제공하는 O2'-하이드록실같은 형태 변성체(conformation variant), α-뉴클리오시드를 생성하는 탄소 Cr에서의 구조 아이소머, 및 그 유사한 것들을 포함한다.Examples of modified sugars include substituted secondary hydroxy groups with hydrogen, amino or azido groups; 2'-methylation, glycosyl C r is cis- oriented -N link arabinose New provide nucleoside O 2 'to-hydroxyl same type modified product (conformation variant), for generating a carbon α- New Clo seed Structural isomers in C r , and the like.
더욱이, 글루코스와 같은 헥소스, 아라비노스와 같은 펜토스 등의 비-리보스 당화합물이 사용될 수 있다.Moreover, non-ribose sugar compounds such as hexose such as glucose and pentose such as arabinose may be used.
포스페이트 부분은 또한 이 분야에서 잘 알려진 바, 유도체화, 즉 변형이 되기 쉽다.Phosphate moieties are also well known in the art and are susceptible to derivatization, ie modification.
예를 들어, 탄소유도체의 산소의 질소, 황에 의한 치환은 각각 포스포아미데이트. 포스포로티오에이트, 포스포로디티올레이트 및 포스포네이트를 생성시킨다.For example, the substitution of nitrogen and sulfur in the oxygen of the carbon derivative is phosphoramidate, respectively. Phosphorothioates, phosphorodithiolates and phosphonates are produced.
탄소 유도체의 질소, 황에 의한 산소의 치환은 가교(bridging) 또는 비가교 위치에서 일어날 수 있다.The substitution of oxygen by nitrogen, sulfur of the carbon derivatives may occur at bridging or non-crosslinking sites.
포스포디에스터 및 포스포로티오에이트 유도체들이, 아마도 세포 수용기와 관련하여 세포에 효율적으로 진입한다는(특히 짧은 길이의 경우) 사실은 안티센스 올리고뉴클레오티드와 관련한 연구로부터 잘 정립되어 있다.The fact that phosphodiester and phosphorothioate derivatives efficiently enter cells (especially for short lengths) with regard to cell receptors is well established from studies with antisense oligonucleotides.
메틸포스포네이트는 전기적 중성으로 인해 세포에 쉽게 포착된다.Methylphosphonates are easily captured by cells due to their electrical neutrality.
포스페이트 부분은 펩티드 핵산으로 완전히 치환될 수 있다(Hanvey et al., 1992; Nielson, 1991; 및 Egholm, 1992 참조).The phosphate moiety can be fully substituted with peptide nucleic acids (see Hanvey et al., 1992; Nielson, 1991; and Egholm, 1992).
예를 들어, 실록산 가교(siloxane bridge), 카보네이트 가교, 아세트아미데이트가교, 카바메이트 가교체들은 이 분야의 기술자들에게 잘 알려져 있다(Uhlmann and Peymenn, 1990).For example, siloxane bridges, carbonate bridges, acetamidate bridges, carbamate bridges are well known to those skilled in the art (Uhlmann and Peymenn, 1990).
다음 실시예들은 청구하고자 하는 본 발명에 대하여 설명하고자 하는 것이다. 본 발명은 다음의 실험예 설명 부분에서 상세히 기술된다. 이것은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것이지 본 발명의 범위를 제한하고자 함이 전혀 아니다.The following examples are intended to illustrate the invention as claimed. The invention is described in detail in the experimental section below. This is to aid the understanding of the present invention but is not intended to limit the scope of the present invention.
실시예 1Example 1
Mo-MLV Psi 패키징 서열의 인 비트로 리보자임-촉매화 전단(ribozyme-catalyzed cleavage).In vitro ribozyme-catalyzed cleavage of Mo-MLV Psi packaging sequence.
표적 부위가 실제 절단된다는 것을 증명하기 위해 세포 배양시의 리보자임 시험에 앞서서 인 비트로 절단 반응을 수행하였다.In vitro cleavage reactions were performed prior to ribozyme testing in cell culture to demonstrate that the target site was actually cleaved.
GUC 염기의 존재와 Zuker's FOLDRNA 프로그람(Zuker et al., 1981)으로 추론한 가정 RNA 2차 구조 내 부위에 대한 잠재적 접근가능성(accessiblity)에 따라서 Mo-MLV 패키징 부위에서 4 부위(site)를 선택하였다.Four sites were selected at the Mo-MLV packaging site depending on the presence of GUC bases and the potential accessibility to sites in the hypothetical RNA secondary structure inferred by the Zuker's FOLDRNA program (Zuker et al., 1981). .
이 부위들은 바이러스 전사체(transcript)의 5'-말단으로부터의 뉴클레오티드 거리에 의거하여 243, 274, 366 및 553으로 지정하였다(제 2도).These sites were designated 243, 274, 366 and 553 based on nucleotide distance from the 5'-end of the viral transcript (Figure 2).
이들 뉴클레오티드 위치는 RNA 종양바이러스(Coffin, 1985)에서 기술한 바와 같다.These nucleotide positions are as described in RNA Tumor Virus (Coffin, 1985).
두 유형의 리보자임을 설계하였다: 12 뉴클레오티드 림프(arm)을 갖는 각각 부위 243, 274 및 366에 표적화하는 세 개의 단일 리보자임 및 각 표적부위간의 서열 길이의 간섭 아암(intervening arm)을 갖는 4 부위 모두에 표적화된 복합 리보자임.Two types of ribozymes were designed: three single ribozymes targeting sites 243, 274 and 366, each with 12 nucleotide lymph and four sites with intervening arms of sequence length between each target site. Complex ribozyme targeted to all.
그 부위들과 전체 설계를 제 2도에 나타낸다.The areas and the overall design are shown in FIG.
단일 리보자임은 돌출(overhanging) Psti 및 EcoRI 말단을 갖는 인공 중쇄(double stranded) 삽입체(insert)를 pGEM3Zf(+) 내로 클론화하여 구성하였다.Single ribozymes were constructed by cloning an artificial double stranded insert with overhanging Psti and EcoRI ends into pGEM3Zf (+).
그 결과로 pGEM243, pGEM274 및 pGEM366 플라스미드를 얻었다.As a result, pGEM243, pGEM274 and pGEM366 plasmids were obtained.
복합 리보자임은 표준 인 비트로(in vitro) 돌연변이 공정표(protocol)를 변형하여 구성하였다(Warrilow et al., 1992).Complex ribozymes were constructed by modifying the standard in vitro mutant protocol (Warrilow et al., 1992).
이 플라스미드는 PGEM-M7로 명명하였다.This plasmid was named PGEM-M7.
DNA 시권싱(sequencing)으로 성공적인 클로닝 및 서열 통합성(integrity)을 확인하였다.DNA sequencing confirmed successful cloning and sequence integrity.
pMLV-1으로부터 유래한 Mo-MLV의 Bal 1-Bal I 단편에서, Psi 패키징 서열을 pGEM3ZF(+) 벡터 안으로 클론화하고 전사하여 인 비트로 리보자임 절단(cleavage)에 대한 기질(substrate)로 사용하였다.In Bal 1-Bal I fragments of Mo-MLV derived from pMLV-1, the Psi packaging sequence was cloned into the pGEM3ZF (+) vector and transcribed to serve as a substrate for in vitro ribozyme cleavage. .
리보자임이나 기질을 생성하기 위한 유출(run-off) 전사 혼합물(50μl)은 선형화된 프로티나제 K 처리된 템플레이트template(주형), 30mM 디티오쓰레이톨(dithiothreitol), 400μM의 각 rNTP들, 40mM의 Tris-Cl, pH 8.0, 2mM의 스퍼미딘(spermidine), 6mM MgCl2, 50mM NaCl, [a-32P]-UTP(400-800 Ci/mmole, 10 mCi /ml) 1μl, RNasin 1 unit 및 T7 또는 SP6 RNA 폴리머라제(Stratagene) 10 units를 함유하였다. 37℃에서 1시간 배양한 후, 10 units의 RNase-free DNase(Progema)를 가하고, 그 혼합물을 37℃에서 15분간 배양하였다. 페놀-클로로포름으로 추출한 후, 0.1부피(volume)의 3M 소디움 아세테이트 및 2.5부피의 에탄올을 가하여 RNA 전사체를 석출하였다.Run-off transcription mixture (50 μl) to generate ribozymes or substrates was linearized proteinase K treated template (template), 30 mM dithiothreitol, 400 μM of each rNTPs, 40 mM Tris-Cl, pH 8.0, 2 mM spermidine, 6 mM MgCl 2 , 50 mM NaCl, [ a-32 P] -UTP (400-800 Ci / mmole, 10 mCi / ml) 1 μl, RNasin 1 unit and 10 units of T7 or SP6 RNA polymerase (Stratagene) were contained. After 1 hour of incubation at 37 ° C, 10 units of RNase-free DNase (Progema) was added, and the mixture was incubated at 37 ° C for 15 minutes. After extraction with phenol-chloroform, 0.1 volume of 3M sodium acetate and 2.5 volumes of ethanol were added to precipitate RNA transcripts.
절단 반응을 위하여, 리보자임과 기질(1:1 몰비)을 80℃에서 2분간 전-배양하고 50mM Tris-Cl, pH 7.5 및 10mM MgCl2의 존재하 37℃에서 30분 더 배양하였다.For cleavage reactions, ribozyme and substrate (1: 1 molar ratio) were pre-incubated at 80 ° C. for 2 minutes and further incubated at 37 ° C. for 30 minutes in the presence of 50 mM Tris-Cl, pH 7.5 and 10 mM MgCl 2 .
동일 부피의 중지 혼합물(stop mix : 8 M 우레아, 50 mM EDTA, 0.05% 브로모페놀 블루 및 0.05% 자일렌 시아놀)을 가하여 반응을 중지시키고, 8 M 우레아(urea)를 함유하는 변성(denaturing) 6% 폴리아크릴아미드 겔에서 분석하고 이어 오토라디오그라피(atoradiography)를 수행하였다.An equal volume of stop mix (8 M urea, 50 mM EDTA, 0.05% bromophenol blue and 0.05% xylene cyanol) was added to stop the reaction and denaturing with 8 M urea. ) 6% polyacrylamide gels were analyzed and then autoradiography was performed.
Mo-MLV 프로바이러스 패키징 서열의 서로 다른 부위를 표적으로 하는 제작된 리보자임들은 선택 부위에서 인 비트로에서 표적 RNA를 절단하는 것으로 나타났다.Engineered ribozymes targeting different sites of the Mo-MLV proviral packaging sequence have been shown to cleave target RNA in vitro at selected sites.
리보자임 제작물 대부분에 있어서 대략 동몰량으로 32P-표지화 리보자임 RNA와 32P-표지화 Psi 전사체를 배양하면 온화한 물리적 조건(37℃, 10 mM MgCl2 및 50mM Tris-Cl, pH 7.5)에서 효율적으로 기질을 절단할 수 있었다.Incubation of 32 P-labeled ribozyme RNA and 32 P-labeled Psi transcript in approximately equimolar amounts for most of the ribozyme constructs was effective at mild physical conditions (37 ° C., 10 mM MgCl 2 and 50 mM Tris-Cl, pH 7.5). The substrate could be cleaved.
이러한 소화(digestion)의 대표적인 예가 제 6도에 나타난다.A representative example of such digestion is shown in FIG.
Rz274 및 Rz366에 의해 생성된 절단된 Psi 단편의 크기는, 각각 62nt + 473nt 및 154nt + 381nt의 밴드서, 절단 예상 부위의 위치와 일치하였다.The size of the cleaved Psi fragments produced by Rz274 and Rz366 matched the position of the cleavage expected site at 62nt + 473nt and 154nt + 381nt bands, respectively.
복합 리보자임(Rz-M7)은 몇개의 부분적으로 절단된 단편과 함께 예상한 바대로 4개의 단편( 50nt, 92nt, l87nt 및 240nt )을 생성하였다.Complex ribozyme (Rz-M7) produced four fragments (50nt, 92nt, l87nt and 240nt) as expected with several partially truncated fragments.
Rz243의 경우, 37℃에서는 관찰된 절단은 없었고, 50℃에서는 약한 절단이 있어서 적당한 크기의 단편을 생성시켰다(데이타는 나타내지 않음.).In the case of Rz243, no cleavage was observed at 37 ° C., while there was a weak cleavage at 50 ° C., resulting in fragments of moderate size (data not shown).
리보자임 243을 제외하고, 이 결과들은 효율적인 부위-특이적 리보자임 매개 절단을 보여주는 것이었다.Except for ribozyme 243, these results showed efficient site-specific ribozyme mediated cleavage.
실시예 2Example 2
항-Mo-MLV 패키징 부위(Psi) 제작물Anti-Mo-MLV Packaging Site (Psi) Fabrication
효율적인 인 비트로 절단에 대한 입증에 이어서, Psi 패키징 부위에 상보적인(complementary) 긴 안티센스 서열과 같이 조작 리보자임을 윈숭이(simian) 바이러스 40 (SV40) early 프로모터에 결합된 neor 유전자의 3' 비번역 부위 내로 클론화하였다(제 4도).Following the demonstration of efficient in vitro cleavage, the 3 'ratio of the neo r gene bound to the simian virus 40 (SV40) early promoter is engineered ribozyme such as a long antisense sequence complementary to the Psi packaging site. It was cloned into the translation site (Figure 4).
neor 은 원핵성 유전자로서 네오마이신 또는 네오마이신 동족체(analogue) 418을 인산화하고 그럼으로써 그것을 불활성화시키는 효소를 암호화(code)한다.neo r is a prokaryotic gene that phosphorylates neomycin or neomycin analog 418 and thereby encodes an enzyme that inactivates it.
후자 물질은 포유동물에 독성이 있고 외인성 neor 유전자의 발현이 세포 생존을 가능하게 한다.The latter is toxic to mammals and the expression of the exogenous neo r gene enables cell survival.
이 neor 유전자에 결합된 SV40 프로모터를 갖는 제작물은 포유동물 발현 벡터, pSV2neo 안에 있으며 제 4도에 도식적으로 나타난다.The construct with the SV40 promoter bound to this neo r gene is in a mammalian expression vector, pSV2neo and is shown schematically in FIG.
비접착-말단 연결(blunt-ended ligation)에 의해 neor 의 3' 비번역 부위의 Smal 부위 안으로 리보자임 삽입체와 안티센스 대조물(Control)을 클론화하였다.Ribozyme inserts and antisense controls were cloned into the Smal region of the 3 'untranslated region of neo r by blunt-ended ligation.
생성 벡터는 각각 pSV243, pSV274, pSV366, pSVM7 및 pSVas Psi(안티센스 제작물)로 명명하였다.The production vectors were named pSV243, pSV274, pSV366, pSVM7 and pSVas Psi (antisense preparation), respectively.
실시예 3Example 3
제작물의 3T3-Mo-MLV 생성 세포주 안으로의 트랜스펙션 Transfection of the Construct into a 3T3-Mo-MLV Producing Cell Line
칼슘 포스페이트 트랜스펙션 공정표를 이용하여 3T3-Mo-MLV 세포 안으로 다양한 pSV2neo 유래 제작물들을 트랜스펙션하였다(Chen et al, 1987).Calcium phosphate transfection process table was used to transfect various pSV2neo derived constructs into 3T3-Mo-MLV cells (Chen et al, 1987).
500 μg/ml의 G418이 존재하에서 9-12일후 양성 콜로니들이 형성되었다.Positive colonies formed after 9-12 days in the presence of 500 μg / ml of G418.
각 제작물당, 클로닝 실린더를 이용하여 4-7 콜로니를 분리(isolation)하였다.For each construct, 4-7 colonies were isolated using a cloning cylinder.
이 콜로니들을 증식시켜서 액체 질소에 저장하고 다음에 추가이 분석에 사용하였다.These colonies were propagated and stored in liquid nitrogen and later used for further analysis.
500 μl/ml의 G418에서 10-14일간 선택하여 각 제작물당 몇몇 안정한 클론 세포주를 얻었다.Selection of 500 μl / ml G418 for 10-14 days yielded several stable clone cell lines for each construct.
트랜스펙션된 DNA 발현 제작물의 통합성(integration)을 확인하기 위하여, 트랜스펙션된 세포주로부터 게놈 DNA를 제조하고 서어던 분석을 수행하였다.To confirm the integration of the transfected DNA expression constructs, genomic DNA was prepared from the transfected cell line and Southern analysis was performed.
제한 효소 HindⅢ 및 NruI를 사용하여 게놈 DNA를 소화시켜서 neor + 삽입체(리보자임 또는 안티센스)를 포함하는 단편을 생성시켰다.Restriction enzymes HindIII and NruI were used to digest genomic DNA to produce fragments containing neo r + inserts (ribozyme or antisense).
다음 neor 특이성 프로브(probe)를 이용하여 제작물의 존재여부를 결정할 수 있었다.Neo r specificity probes were then used to determine the presence of the construct.
제 7도에 나타낸 서어던 분석으로부터, 리보자임 및 안티센스 제작물 모두로 감염되고 G418에서 선별한 세포가 neor 유전자 + 적적한 리보자임 또는 안티센스 서열을 포함한다는 것은 명확하다. neor 프로브와 하이브리다이제이션한 HindⅢ-NruI 단편의 크기는 각 경우에서, 즉 neor 유전자 단독에 대한 1.3 kb; neor + 단일 리보자임에 대한 1.38 kb; neor+복합 리보자임에 대한 1.98 kb; neor + 안티센스 서열에 대한 1.89 kb로써 예상된 크기임이 확인되었다.From the Southern analysis shown in FIG. 7, it is clear that cells infected with both ribozyme and antisense constructs and selected in G418 include the neo r gene plus the appropriate ribozyme or antisense sequence. The size of the HindIII-NruI fragment hybridized with the neo r probe in each case was 1.3 kb for the neo r gene alone; neo r + 1.38 kb for single ribozyme; 1.98 kb for neo r + complex ribozyme; It was confirmed that the size was expected as 1.89 kb for the neo r + antisense sequence.
리보자임 또는 안티센스 제작물의 발현은 양성 트렌스펙턴트( transfectant)에서 G418 저항성으로 인하여 예고되었다.Expression of ribozymes or antisense constructs was predicted due to G418 resistance in positive transfectants.
이것은 RNase 보호 분석을 이용하여 트렌스펙션된 세포에서 추가로 실험되었다.This was further tested in transfected cells using the RNase protection assay.
총 RNA를 소정 세포주로부터 구아니디움 티오시아네이트 공정법을 이용하여 추출하고, 총 RNA 20 ug을 80% 이온제거된 포름아미드, 100 mM 소디움 시트레이트 pH 6.4, 300 mM 소디움 아세테이트 pH 6.4, 1 mM EDTA를 함유하는 용액에서 대응 32P-표지화 리보프로브( riboprobe)와 하이브리다이제이션하고, 이어 하이브리다이제이션한 RNAs(5 ug/ml RNase A 및 10 units/ml RNaseT1)를 RNase 소화(digestion)시켰다.Total RNA was extracted from a given cell line using guanidium thiocyanate process and 20 ug total RNA was extracted with 80% deionized formamide, 100 mM sodium citrate pH 6.4, 300 mM sodium acetate pH 6.4, 1 mM Hybridization with the corresponding 32 P-labeled riboprobe in a solution containing EDTA followed by RNase digestion of the hybridized RNAs (5 ug / ml RNase A and 10 units / ml RNaseT1).
리보자임이 발현되지 않으면, 상보성 리보프로브가 결합할 수 없을 것이었다.If ribozymes were not expressed, complementary riboprobes would not be able to bind.
그때 RNA는 단쇄(single strand)로 남고 RNase에 의해 모두 소화될 것이다.The RNA will then remain single stranded and all will be digested by the RNase.
반응혼합물을 전기영동으로 분리하였다.The reaction mixture was separated by electrophoresis.
제 8도에서 보는 바와 같이, 분석실험결과는 모든 리보자임 및 안티센스 제작물이 예상대로 발현되었음을 나타낸다.As shown in Figure 8, the assay results indicated that all ribozymes and antisense constructs were expressed as expected.
보호된 단편은 65 bp(단일 리보자임), 588 bp 복합 리보자임 및 524 bp(안티센스)이다.Protected fragments are 65 bp (single ribozyme), 588 bp complex ribozyme and 524 bp (antisense).
실시예 4Example 4
Mo-MLV 복제를 억제하는 제작물의 능력.The ability of the production to inhibit Mo-MLV replication.
서로 다른 제작물로 트랜스펙션된 안정한 3T3, Mo-MLV 클로날 세포주를 정립한 후, XC 플라크 분석을 하여 Mo-MLV 복제 준위를 평가하였다.Stable 3T3, Mo-MLV clonal cell lines transfected with different constructs were established, and Mo-MLV replication levels were evaluated by XC plaque analysis.
XC 분석은 Mo-MLV에 대한 신시튬 플라크 분석법으로서, Mo-MLV-생산 세포가 XC 세포의 융합을 유발한다는 데 기초한다.The XC assay is a new lithium plaque assay for Mo-MLV, based on that Mo-MLV-producing cells cause fusion of XC cells.
표적 세포에 대한 바이러스 결함을 증강시키기 위하여 감염시 8 ug/ml 폴리브렌(Sigma사)을 사용한 것을 제외하고는 (Gautsch et al., 1976)에 기술된 바대로 Mo-MLV의 역가를 측정하였다.The titer of Mo-MLV was measured as described in Gautsch et al., 1976, except that 8 ug / ml polybrene (Sigma) was used for infection to enhance viral defects on target cells.
각각의 Mo-MLV-생성 세포주의 배양물의 상청액을, 감염 1시간 전에 8 μg/ml의 폴리브렌으로 전-처리한 비감염 마우스 NIH3T3 세포에 가하였다.Supernatants of each Mo-MLV-producing cell line were added to uninfected mouse NIH3T3 cells pre-treated with 8 μg / ml polybrene one hour before infection.
증식 배지에서 20시간 배양한 후, 2x2 mm2 grided 평판배지에서 감염된 NIH3T3 세포를 XC 세포와 함께 배양하였다.After incubation for 20 hours in growth medium, infected NIH3T3 cells were incubated with XC cells in 2x2 mm 2 grided plate medium.
다음 평판을 메탄올로 고정하고, 1% 메틸렌블루 + 0.1% 젠티안 바이올렛(Centian violet)으로 염색하고 현미경으로 합포체(syncytium: 신시튬) 플라크를 검색하였다.The plate was then fixed with methanol, stained with 1% methyleneblue + 0.1% Centian violet and searched for syncytium plaques under a microscope.
이 평가분석이 확실히 투여량-반응 곡선의 직선부 내에서 수행되도록 하기 위하여, 이배계열희석 바이러스액으로 평판당 3.5 x 105 세포를 감염시키고 24시간뒤 XC 세표와의 혼합 배지로 옮겼다. 세번의 독립되 실험 결과를 표 1에 나타냈다.To ensure that this assay was performed within the straight portion of the dose-response curve, 3.5 × 10 5 cells per plate were infected with the diploid dilution virus solution and transferred to the mixed medium with XC washes after 24 hours. The results of three independent experiments are shown in Table 1.
pSV2neo 벡터-포함 세포에 비하여 Rz274, Rz,366, Rz-M7 및 AS-Psi를 포함하는 세포로부터 74% 내지 77%의 합포체 플라크 형성 억제가 관찰된 반면, R232-포함 세포의 경우는 뚜렷한 억제를 보이지 않았다.Inhibition of 74% to 77% of composite plaque formation was observed from cells containing Rz274, Rz, 366, Rz-M7, and AS-Psi compared to pSV2neo vector-containing cells, whereas in the case of R232-containing cells there was marked inhibition. Did not look.
이 실험결과는 인 비트로 절단 결과(제 6도)와 일치하는 데, 거기에서도 R232는 실험 조건에서 기질을 효율적으로 절단하지 못하였다.The experimental results are consistent with the in vitro cleavage results (Fig. 6), where even R232 did not efficiently cleave the substrate under experimental conditions.
이 억제 효과는 바이러스 RNA 도트-블로팅(dot-blotting)을 이용하여 확인되었다. NIH3T3 바이러스-생성 세포의 16시간 배양물을 미세원심분리기에서 원심분리하여(12,000 rpm, 10분, 4℃) 1 ml의 상청액을 분리해냈다.This inhibitory effect was confirmed using viral RNA dot-blotting. A 16 hour culture of NIH3T3 virus-producing cells was centrifuged (12,000 rpm, 10 minutes, 4 ° C.) in a microcentrifuge to separate 1 ml of supernatant.
8% PEG 8000 및 0.5 M NaCl에서 바이러스 RNA를 침전시켰다.Viral RNA was precipitated in 8% PEG 8000 and 0.5 M NaCl.
페놀-클로로포름으로 추출한 후, 알칼리 트랜스퍼 용액(alkali transfer solution)에서 양성 하전된(positively charged) 나일론막(Zeta-Probe, Bio-Rad) 위로 블로팅하였다(Reed et al., 1985).After extraction with phenol-chloroform, it was blotted onto a positively charged nylon membrane (Zeta-Probe, Bio-Rad) in an alkaline transfer solution (Reed et al., 1985).
50% 포름아미드, 5 X Denhardt 용액, 0.5% SDS, 100 mg/m1 변성 청어 정충(herring sperm) DNA 및 pGEM-Psi의 T7 프로모터로부터 전사된 32P-표지화 리보프로브 내에서 42℃에서 하룻밤 하이브리다이제이션을 수행하였다.50% formamide, 5 X Denhardt solution, 0.5% SDS, 100 mg / m1 denatured herring sperm DNA and 32 P-labeled riboprobe transcribed from the T7 promoter of pGEM-Psi overnight at 42 ° C The ration was performed.
도트 신틸레이션 계수를 하여 바이러스 DNA를 측량하였다.Viral DNA was measured by dot scintillation counting.
리보자임 또는 안티센스-감염된 3T3-Mo-MLV 세포로부터의 상청액의 바이러스 RNA를 측정하여 pSV2neo-감염된 3T3-Mo-MLV 세포로부터의 값과 비교하였다. 제 9도 및 표 2(Rz243-발현 세포는 제외)로부터 보는 바와 같이, 리보자임 또는 안티센스를 발현하는 모든 세포주로부터 생성된 바이러스 RNA의 양은 실질적으로 신시튬 분석에서와 같이 유사한 양으로 감소되었다.Viral RNA of supernatant from ribozyme or antisense-infected 3T3-Mo-MLV cells was measured and compared to values from pSV2neo-infected 3T3-Mo-MLV cells. As seen from FIG. 9 and Table 2 (excluding Rz243-expressing cells), the amount of viral RNA generated from all cell lines expressing ribozyme or antisense was reduced to substantially the same amount as in synthium analysis.
이 리보자임 제작물들의 Mo-MLV 감염된 세포로의 트랜스펙션에 이어서, 효율적인 인 비트로 절단을 보인 리보자임들만이 인 비보에서 Mo-MLV 복제를 억제하는 능력(약 70-80%)을 보였다.Following transfection of these ribozyme constructs to Mo-MLV infected cells, only ribozymes that showed efficient in vitro cleavage showed the ability to inhibit Mo-MLV replication in vivo (about 70-80%).
이러한 결과는 인 비트로 절단과 인 비보 리보자임 매개 바이러스 억제 사이에 직접적인 상관관계를 나타낸다.These results show a direct correlation between in vitro cleavage and in vivo ribozyme mediated virus inhibition.
위의 실험이 바이러스 역가를 감소시키기 위하여 HIV Psi 패키징 서열 부위를 표적화하도록 설계된 리보자임에 대한 연구의 기초가 되었다.The above experiments were the basis for a study of ribozymes designed to target HIV Psi packaging sequence sites to reduce viral titers.
표 1 트렌스펙션된 세포로부터 방출되는 Mo-MLV에 의해 유도된 신시튬 플라크.TABLE 1 Cynthium plaques induced by Mo-MLV released from transfected cells.
* RZ 또는 AS 제작물-포함 세포로부터의 상청액을 10-2 희석하여 NIH3T3 세포의 감염에 사용하였다.Supernatants from RZ or AS construct-containing cells were diluted 10 -2 and used for infection of NIH3T3 cells.
+ 수치는 독립된 3회 실험에서 각 제작물의 두 개의 클로날 세포주로부터의 플라크 수의 평균이다. 수치는 평균±표준편차로 나타낸다. 동일 희석농도의 감염 세포를 수용한 복제 플레이트는 비슷한 신시튬 플라크 수를 갖는다.+ Values are the average of the number of plaques from two clonal cell lines of each construct in three independent experiments. Numbers are expressed as mean ± standard deviation. Replica plates containing infected cells at the same dilution had similar synthium plaque numbers.
표 2 바이러스 RNA dot blot에 대한 하이브리다이제이션 정도Table 2 Degree of hybridization for viral RNA dot blots
* cpm 계수는 1:1 희석에서 두개의 블로트로부터 구한 것이다. 바이러스 RNA 도트 블로트 분석은 재료 및 방법에서 기술한 바대로 수행하였다. 방사선사진술에 이어, 각 dot에 대응하는 필터를 액체 신틸레이션 계수를 위해 절단하였다.* cpm count was obtained from two blots at 1: 1 dilution. Viral RNA dot blot analysis was performed as described in Materials and Methods. Following radiographing, the filter corresponding to each dot was cut for liquid scintillation counting.
실시예 5Example 5
항-HIV 패키징 부위 제작물Anti-HIV Packaging Site Fabrication
리보자임 표적화를 위하여 HIV-1 (HIVSF2, Levy, 1984) Psi 패키징 부위(HIV 게놈의 5' 말단ㅇ로부터 nuc. 735 에서 nuc. 765)에서 하나의 (GUA 부위를 선택하였다.For ribozyme targeting, one (GUA site) was selected at the HIV-1 (HIVSF2, Levy, 1984) Psi packaging site (nuc. 735 to nuc. 765 from the 5 'end of the HIV genome).
앞의 제작물들에 대하여, 비접착-말단 결합(blunt-ended ligation)에 의하여 pSV2neo 벡터의 neor 유전자의 3' 비번역 부위의 Smal 부위 안으로 합성 리보자임을 클론화하였다.For the previous constructs, the synthetic ribozymes were cloned into the Smal region of the 3 'untranslated region of the neo r gene of the pSV2neo vector by blunt-ended ligation.
DNA 시퀀싱으로 클로닝의 성공 및 서열 완전성을 확인하였다.DNA sequencing confirmed the success of cloning and sequence integrity.
이 제작물은 pSV-Rz-HIV-Psi로 명명하였다.This construct was named pSV-Rz-HIV-Psi.
제 4도에 이 제작물을 도식으로 나타낸다.This production is shown schematically in FIG.
실시예 6Example 6
T 림프구 내로의 pSV-Rz-HIV-Psi의 트랜스펙션Transfection of pSV-Rz-HIV-Psi into T Lymphocytes
항-HIV 패키징 부위 제작물, pSV-Rz-HIV-Psi를 전기천공법(electroporation)으로 인간 T 림프종 세포주인, Sup T-1 세포 안으로 넣었다.An anti-HIV packaging site construct, pSV-Rz-HIV-Psi, was electroporated into Sup T-1 cells, a human T lymphoma cell line.
지수적으로(exponetially) 증식하는 세포를 수확하여 dye exclusion에 의해 생존 세포수를 측정하였다.Exponentially proliferating cells were harvested and viable cell number was measured by dye exclusion.
세포를 PBS로 세척하고 FCS를 포함하지 않는 반면 10 mM 덱스트로스 및 0.1 M 디티오쓰레이톨을 포함하는 RPMI 배지에 1x107 생존세포/ml의 농도로 재현탁하였다.Cells were washed with PBS and resuspended at a concentration of 1 × 10 7 viable cells / ml in RPMI medium containing 10 mM dextrose and 0.1 M dithiothreitol while not containing FCS.
세포 현탁액 0.1 ml와 pSV-Rz-HIV-Psi 플라스미드 DNA 10 μg을 사용하여 0.4cm 쿠베트(cuvette : Bio-Rad)에서 전기천공을 하였다.Electroporation was performed in 0.4 cm cuvette (Bio-Rad) using 0.1 ml of cell suspension and 10 μg of pSV-Rz-HIV-Psi plasmid DNA.
이 세포와 DNA 혼합물을 Gene Pulser(Bio-Rad)로 960 uF, 200V의 단일 펄스(single pulse)에 걸었다. 충격후, 쿠베트를 실온에서 10분간 배양한 다음, 세포를 10% FCS를 함유하는 RPMI 배지 10ml에 옮기고 배양기(5% CO2, 37℃)에 두었다.The cell and DNA mixtures were subjected to a single pulse of 960 uF and 200V with a Gene Pulser (Bio-Rad). After the impact, the covet was incubated for 10 minutes at room temperature, then the cells were transferred to 10 ml of RPMI medium containing 10% FCS and placed in an incubator (5% CO 2 , 37 ° C.).
전기천공 48시간후, 세포를 800 μg/ml G416를 보충한 배지에서 선별하였다.After 48 hours of electroporation, cells were selected in medium supplemented with 800 μg / ml G416.
9-12일후, 양성 콜로니를 분리하여 클론화 분리물로 증식시켜서 HIV 보호 평가 분석에 사용하였다.After 9-12 days, positive colonies were isolated and propagated to cloned isolates and used for HIV protection assessment analysis.
실시예 7Example 7
HIV 침투에 대한 리보자임 발현 제작물의 보호능력의 평가Evaluation of the Protective Ability of Ribozyme-expressing Constructs Against HIV Infiltration
세포 배양물에서 항-HIV Psi 리보자임 제작물의 효능을 평가하기 위하여 두가지 평가분석, p24 및 신시튬 형성을 수행하였다.To evaluate the efficacy of anti-HIV Psi ribozyme constructs in cell culture, two assays, p24 and synthium formation were performed.
HIV-1 p24 항원 평가분석법은 효소 면역분석법(enzyme immumoassay)으로서, 마이크로웰 스트립(microwell strip) 위에 코팅된 HIV core 항원에 대한 마우스 모노클로날 항체를 사용한다.The HIV-1 p24 antigen assay is an enzyme immunoassay that uses mouse monoclonal antibodies against HIV core antigen coated on a microwell strip.
HIV-1 신시튬 분석법은 HIV-1이 표적 T 림프구와 융합을 일으켜서 상호작용하여 많은 핵을 포함하는 큰 세포인, 신시튬을 형성하게 된다는 관찰에 기초한다.The HIV-1 synthium assay is based on the observation that HIV-1 fuses with target T lymphocytes and interacts to form syntium, a large cell containing many nuclei.
0.1 내지 1의 m.o,j.에서 클론 리보자임-제작물 발현 세포 및 대조물을 HIV-1(SF2)에 감염시켰다.Clonal ribozyme-product expressing cells and controls at m.o, j. From 0.1 to 1 were infected with HIV-1 (SF2).
2시간후, 세포를 세척하고, 10ml의 새로운 배지를 첨가하였다.After 2 hours, cells were washed and 10 ml of fresh medium was added.
매 3-4일마다, 신시튬 및 생존 세포수를 측정하였다.Every 3-4 days, synthium and viable cell numbers were measured.
신시튬 형성의 경우, 리보자임을 포함하지 않는 대조군에서와 같은 결과를 얻기 위해서는 약 2배 상위차 대수 투여량(two log higher dose)이 필요하였다(표 3).For syntium formation, about two log higher doses were required to achieve the same results as in the control group without ribozyme (Table 3).
더구나, 리보자임이 있음으로 해서 신시튬 형성의 지연을 초래하였다(표 4).Moreover, the presence of ribozymes resulted in the delay of synthium formation (Table 4).
또 다른 실험 공정표에서는, 세포를 펠렛(pellet)화하고 그 상청액의 부분표본을 취해 p24 분석을 한다.In another experimental process table, cells are pelleted and a partial sample of the supernatant is taken for p24 analysis.
대표적인 결과를 제 10도에 나타낸다.Representative results are shown in FIG.
이 실험에서는 공격(challenge )후 22일의 p24 준위(level) 억제를 보여준다.This experiment shows p24 level inhibition 22 days after challenge.
감염후 8일 및 13일에, 벡터만을 포함하는 세포에 비하여 리보자임-발현 세포에서는 80% 억제가 관찰되고, 반면 22일에는 약 60% 억제가 관찰된다.On days 8 and 13 post-infection, 80% inhibition is observed in ribozyme-expressing cells compared to cells containing only the vector, while at day 22 about 60% inhibition is observed.
이 결과는, Psi 패키징 부위에 대한 리보자임을 T 림프구 안으로 첨가함으로써 HIV 복제를 억제할 수 있다는 사실에 대한 증거를 제공한다.This result provides evidence for the fact that HIV replication can be inhibited by adding ribozymes for Psi packaging sites into T lymphocytes.
표 3. 신시튬 형성Table 3. New Sithium Formation
* HIV-1 (SF33)을 감염률(infectivity) 분석에 사용하였다(m.o.i. 0.1-1)HIV-1 (SF33) was used for infectivity analysis (m.o.i. 0.1-1)
표 4. 감염 SupT1 세포의 신시튬 형성Table 4. Synthium Formation of Infected SupT1 Cells
4개의 낮은-전원 장에서 각 배양물의 신시튬의 갯수를 계수하고, 신시튬 형성 없음, -; 1-5 신시튬, +; 6-10 신시튬, ++, 10 이상의 신시튬, +++로 표시하였다.Count the number of synthium of each culture in four low-power fields, no synthium formation,-; 1-5 synthium, +; 6-10 Cynthium, ++, 10 or more Cynthium, +++.
Mock는 비감염 SupT1 세포이다.Mock is uninfected SupT1 cells.
실시예 8Example 8
표적하된 φ 에 더하여, 다른 리보자임 제작물의 효능에 대하여도 평가하였다.In addition to targeted φ , the efficacy of other ribozyme constructs was also evaluated.
기대밖으로, HIV-1의 tat 유전자(Rz2) 내의 서열에 표적화된 단일 리보자임도 또한 HIV 복제를 억제하는 데 효과적이라는 사실을 발견하였다.Unexpectedly, it was found that single ribozymes targeted to sequences in the tat gene (Rz2) of HIV-1 were also effective in inhibiting HIV replication.
이 tat 부위의 서열 보존성을 평가하여 다른 HIV-1 분리물들중에서 매우 보존적이라는 사실을 발견하였다(제 12도 참조).Sequence conservation of this tat site was assessed and found to be very conservative among other HIV-1 isolates (see Figure 12).
이것은 HIV-1 리보자임 표적 부위로서 이 tat 서열을 갖고 실험한 최초이다.This is the first experiment with this tat sequence as an HIV-1 ribozyme target site.
제 13도에는 다른 연구자들에 의해 부위 1(Crisell et al., 1993) 및 부위 3(Lo et al., l992 and Zhow et al., 1992)으로 표적화된 tat 표적 부위들에 대한 문헌상 보고가 표시되고 있다.13 shows a literature report of tat target sites targeted by other researchers to site 1 (Crisell et al., 1993) and site 3 (Lo et al., L992 and Zhow et al., 1992). It is becoming.
요약summary
네오마이신 저항성 유전자(neor)의 3' 부위 안에 삽입된 HIV tat 유전자 전사체를 표적으로 하는 리보자임을 갖는 LNL6-유래 바이러스인 RRz2; 인간 사이토메갈로바이러스(cytomegalovirus : HCMV) 프로모터의 HIV-1 역방향(downstream)의 5'리더 부위에 대한 안티센스 서열을 포함하는 LNHL-유래 바이러스인 RASH-5; 및 몰로니 마우스 백혈병 바이러스 장 말단 반복배열(LTR)에 의해 구동되는 HIV-1 TAR 서열의 20 탠덤 카피(tandem copies)를 갖는 LXSN-유래 바이러스인 R20TAR을 포함하는 다양한 재조합 레트로바이러스를 가지고 인간 말초 혈액 림프구(PBLs)에 트랜스덕션(transduction)을 하였다.RRz2, an LNL6-derived virus with a ribozyme that targets the HIV tat gene transcript inserted into the 3 'region of the neomycin resistance gene (neo r ); RASH-5, an LNHL-derived virus comprising an antisense sequence to the 5 'leader region of the HIV-1 downstream of the human cytomegalovirus (HCMV) promoter; And human peripheral blood with various recombinant retroviruses, including R20TAR, an LXSN-derived virus with 20 tandem copies of HIV-1 TAR sequence driven by Moroni mouse leukemia virus gut terminal repeat (LTR). Lymphocytes (PBLs) were transduced.
G418 선택(selection)후, 트랜스덕션된 PBLs을 HIV-1 실험실 균주 ⅢB 및 일차 임상 분리물(primary clinical isolate)로 공격하였다.After G418 selection, transduced PBLs were challenged with HIV-1 laboratory strain IIIB and primary clinical isolates.
그 결과는 서로 다른 도너로부터의 PBLs들은 트랜스덕션되었고 이것들은 HIV-1 감염에 저항성을 갖는다는 것을 보여준다.The results show that PBLs from different donors were transduced and they are resistant to HIV-1 infection.
각 제작물에 있어서, p24-항원 즌위(level)는 대응 대조 벡터로 트랜스덕션된 PBLs에 비하여 약 70%의 감소를 보였다.For each construct, the p24-antigen level was reduced by about 70% compared to PBLs transduced with the corresponding control vector.
분자 분석의 결과 레트로바이러스 LTR로부터 모든 트랜스덕션된 유전자의 조직적 발현을 보인 반면, 안티센스 제작물에 대한 내부 HCMV 프로모터로부터는 전사체를 볼 수 없었다.Molecular analysis showed histological expression of all transduced genes from retroviral LTR, while no transcript was seen from the internal HCMV promoter for antisense constructs.
PBLs의 트랜스덕션 및 그에 따른 트랜스젠(transgene) 발현은 CD4+/CD8+의 표면 발현(flow cytometry로 측정)이나 세포 증식(proliferation)([3H]tmidinc uptake assay로 시험)에 영향을 미치지 않았다.Transduction of PBLs and thus transgene expression did not affect surface expression (measured by flow cytometry) or cell proliferation (tested with [ 3 H] tmidinc uptake assay) of CD4 + / CD8 + . .
이 결과는 이들 항-HIV-1 유전자 치료제의 잠재적 유용성을 가리키고 이 PBL 분석 시스템의 전-임상적 가치를 보여준다.These results indicate the potential utility of these anti-HIV-1 gene therapeutics and show the pre-clinical value of this PBL assay system.
인간 면역결핍 바이러스(HIV)는 후천성면역결핍증(AIDS) 및 그 관련질환의 병인학적(etiological) 인자로서 동정되었다(Barre-Sinoussi, F. et al., 1983; Gallo, R. C. et al., 1984).Human immunodeficiency virus (HIV) has been identified as an etiological factor in AIDS and related diseases (Barre-Sinoussi, F. et al., 1983; Gallo, RC et al., 1984). .
현재, 이 질병에 대한 적합한 치료법은 없으며 HIV 복제를 억제하기 위한 유전학적 조작을 이용하는 방법이 AIDS 치료법에 대한 새롭고 신뢰는 연구방법으로 보인다.At present, there is no suitable treatment for this disease, and the use of genetic manipulations to suppress HIV replication appears to be a new and trustworthy study of AIDS treatment.
HIV-1 복제의 측면에서 방해를 하기 위한 가능한 유전자 치료적 접근방법은, 촉매적으로 HIV-1 RNA를 절단함으로써 불활성화시키는 리보자임 발현, HIV RNA의 역전사, 진행 및 해독을 억제하는 안티센스 RNA 발현; 우성의(dominant) 억제 활성을 갖는 돌연변이 HIV 구조의 또는 조절 유전자의 발현; 및 HIV-1 전사, 진행 및 패키징을 억제하는 RNA decoy의 발현을 이용하는 것들을 포함한다.Possible gene therapeutic approaches to interfere in terms of HIV-1 replication include ribozyme expression that catalytically inactivates HIV-1 RNA by cleavage, antisense RNA expression that inhibits reverse transcription, progression and translation of HIV RNA; Expression of mutant HIV structures or regulatory genes with dominant inhibitory activity; And those that utilize expression of RNA decoy that inhibits HIV-1 transcription, progression and packaging.
지금까지 공개된 보고들에 있어서, 트랜스젠 및 유전자 치료적 항-HIV-1 인자의 도입에 선택되는 운반 방법은 레트로바이러스 벡터이다.In reports published to date, the transport method of choice for the introduction of transgenes and gene therapeutic anti-HIV-1 factors is retroviral vectors.
이 벡터는 CEM, SupT1 및 MOLT-4와 같은, 인간 조혈 T 림프 세포주에서 시험되어 왔는데(Sarver, N. et al., 1990; Weerashingee, M. et al., 1991; Yu, M. et al., 1993; Yamada, O. et al., 1992; , Rhodes, A. and James, W., l991; Sczakiel, G. et al., 1992; Lisziewicz, J. et al., 1991, 1993; Trono, D. et al., l989; Malim, M. H. et al., 1992), 인 비트로 분석엣 비제한적 성장능을 포함한, 여러 바람직한 특징을 가지는 반면, 전형세포라는 단점을 갖는다.This vector has been tested in human hematopoietic T lymphocyte lines, such as CEM, SupT1 and MOLT-4 (Sarver, N. et al., 1990; Weerashingee, M. et al., 1991; Yu, M. et al. , 1993; Yamada, O. et al., 1992;, Rhodes, A. and James, W., l991; Sczakiel, G. et al., 1992; Lisziewicz, J. et al., 1991, 1993; Trono, D. et al., L989; Malim, MH et al., 1992), in vitro assays have several desirable characteristics, including non-limiting growth capacity, while having the disadvantage of being typical cells.
그러믈 말초 혈액 림프구(PBLs)와 같은 인간 일차 세포에서 항-HIV 유전자 치료 시약의 효능을 시험하는 것이 필요하다.It is therefore necessary to test the efficacy of anti-HIV gene therapy reagents in human primary cells such as peripheral blood lymphocytes (PBLs).
이들 세포들에서, HIV 감염에 대한 주 표적 세포는 CD4+ 차-집단(sub-population)이며 AIDS 환자에게서 우선적으로 결핍되는 것은 이 세포 집단이다.In these cells, the primary target cell for HIV infection is CD4 + sub-population and it is this cell population that is primarily deficient in AIDS patients.
그러나, 현재 일차적인 PBL 분석법이 항-HIV 유전자 치료적 접근에 사용되었다는 보고는 없다.However, there are currently no reports that primary PBL assays have been used for anti-HIV gene therapeutic approaches.
본 발명자들은 i ) 리보자임, 안티센스 및 RNA TAR decoy를 포함하는 항-HIV 인자를 시험하기 위하여, 그리고 ii ) 실험실 및 임상의 HIV-1 분리물 모두를 이용하여 PBL 트랜스덕션, G418 선택 및 HIV-1 공격의 조건을 설정하기 위하여 인간 PELs에 대하여 포괄적인 연구를 수행하였다.We have: i) tested anti-HIV factors including ribozymes, antisense and RNA TAR decoy, and ii) PBL transduction, G418 selection and HIV- using both laboratory and clinical HIV-1 isolates. A comprehensive study of human PELs was conducted to establish the conditions for the attack.
이 실험은 HIV-1 tat 유전자에 표적화된 리보자임; HIV-1의 5' leader 부위에 상보적인 안티센스 서열; 또는 20 TAR RNA 데코이를 발현하는 레트로바이러스 제작물을 갖는 일차성 PBLs의 트랜스덕션이 HIV-1 감염에 실질적 저항성을 부여한다는 것을 설명해 준다.This experiment is ribozyme targeted to HIV-1 tat gene; Antisense sequences complementary to the 5 'leader region of HIV-1; Or transduction of primary PBLs with retroviral constructs expressing 20 TAR RNA decoy confers substantial resistance to HIV-1 infection.
이 분석 시스템은 항-HIV 레트로바이러스 제작물에 대한 이전의 분석에 있어서 하나의 개선이며 현지 T 세포주 분석법들을 보완하는 역할을 한다.This assay system is an improvement over previous analysis of anti-HIV retroviral constructs and serves to complement local T cell line assays.
이 시스템을 이용함으로써, 본 발명자들은 HIV 유전자 치료에 임상적으로 타당성이 있다는 것에 대한 유의성 있는 데이타를 만들어 냈다.By using this system, we have generated significant data on the clinical validity of HIV gene therapy.
재료 및 방법Materials and methods
세포주 : 패키징 세포주 φ 2 (Mann, R. et al. 1983) 및 PA317 (ATCC CRL 9078)을 10%, 소태아혈청(FBS)을 함유하는 Dulbecco's modified Eagle's median(DME)에서 배양하였다.Cell Lines: Packaging cell lines φ 2 (Mann, R. et al. 1983) and PA317 (ATCC CRL 9078) were cultured in Dulbecco's modified Eagle's median (DME) containing 10% fetal bovine serum (FBS).
RA317 세포를 HATT 배지에서 매 6주마다(5 내지 7일) 선발하였다).RA317 cells were selected every 6 weeks (5-7 days) in HATT medium).
ΨCRE 및 ΨCRIP(Danos, O. and Mulligan, R. C. 1988)을 DME ÷ 10% 송아지혈청(BCS)에서 증식시켰다. Ψ CRE and Ψ CRIP (Danos, O. and Mulligan, RC 1988) were grown in DME ÷ 10% calf serum (BCS).
레트로바이러스 벡터 구성 : HIV-1 tat 유전자 전사체(nt 5865 to nt 5882 of HIV-1 ⅢB, GGAGCCAGTAGATCCTA)에 표적화된 화학적으로 합성한 햄미헤드 리보자임을, 네오마이신 내성 유전자의 3' 비번역 부위 안의 LNL6 벡터의 SalI 부위(Bender, M. A. et al. 1987) 안으로 클론화하였다(제 15도 A).Retroviral Vector Construction: A chemically synthesized hammihead ribozyme targeted to the HIV-1 tat gene transcript (nt 5865 to nt 5882 of HIV-1 IIIB, GGAGCCAGTAGATCCTA), within the 3 'untranslated region of the neomycin resistance gene It was cloned into the SalI site of the LNL6 vector (Bender, MA et al. 1987) (Figure 15 A).
이 제작물을 RRz2로 명명하였다.This production was named RRz2.
안티센스 제작물의 경우에는, gag 유전자 ( nt 78 to nt 628)의 R, U5 및 5' 부분을 부분적으로 포함하는 HXB2 클론의 550 bp BamHI 단편을, BamHI 부위에서 인간 HPRT cDNA를 제거함으로써 pNHP-1 벡터로부터 유래한(Yee, J. K. et al, 1987) LNHL 벡터의 BamHI 부위 안으로 안티센스 방향으로 클론화하였다(제 15도 B).For antisense constructs, a pNHP-1 vector was obtained by removing a human HPRT cDNA from the BamHI site with a 550 bp BamHI fragment of an HXB2 clone partially comprising the R, U5 and 5 'portions of the gag gene (nt 78 to nt 628). From (Yee, JK et al, 1987) into the BamHI site of the LNHL vector in the antisense direction (FIG. 15B).
생성된 안티센스 제작물을 RASH5로 명명하였다.The resulting antisense construct was named RASH5.
20TAR 단편 (20 tandem copies)을 LXSN 벡터 안의 XhoI 및 BamHI 부위 안으로 삽입하여 폴리머성-TAR 제작물을 제조하고(Miller, A. D. et al. 1989) R20TAR이라 명명하였다(제 15도 C).20TAR fragments were inserted into the XhoI and BamHI sites in the LXSN vector to prepare a polymeric-TAR construct (Miller, A. D. et al. 1989) and named R20TAR (FIG. 15C).
암포트로픽 레트로바이러스의 제조 : 패키징 세포주 Ψ 2 및 PA317 세포를 포함하는 트랜스-인펙션(trans-infection)에 의해 레트로바이러스 LNL6 및 RRz2를 제조하였다.Preparation of Amphoropic Retroviruses: Retroviruses LNL6 and RRz2 were prepared by trans-infection comprising packaging cell lines Ψ 2 and PA317 cells.
칼슘 침전법을 사용하고 14시간동안 10% FBS를 함유하는 DME배지(DME 성장배지)에서 배양함으로써 약 80%의 융합(confluent) Ψ 2 세포를 제작물 DNA 10μg/ml로 트랜스펙션시켰다.About 80% of confluent Ψ 2 cells were transfected with 10 μg / ml of the construct DNA by using calcium precipitation and incubating in DME medium containing 10% FBS (DME growth medium) for 14 hours.
다음 이 배지를 제거하고, 새로운 DME 성장 배지로 대체하고 37℃, 5%, CO2에서 하룻밤 배양하였다.This medium was then removed, replaced with fresh DME growth medium and incubated overnight at 37 ° C., 5%, CO 2 .
다음 에코트로픽(ecotropic) 바이러스 상청액을 트랜스픽션된 Ψ 2 세포로부터 수집하여, 폴리브렌 4 μg/ml 존재하 DME 성장 배지에서 2차-융합 (60-80%) PA317 세포를 감염시키는 데 사용하였다.Ecotropic virus supernatants were then collected from transfected Ψ 2 cells and used to infect second-fusion (60-80%) PA317 cells in DME growth medium in the presence of 4 μg / ml of polybrene.
37℃, 5% CO2에서 24시간 배양후, 감염 PA317 세포를 트립신처리하고 (trypsinized) 750μg/ml G418을 함유하는 DME 성장 배지 내로 1:20 비율로 가하였다.After 24 hours incubation at 37 ° C., 5% CO 2 , infected PA317 cells were trypsinized and added at a ratio of 1:20 into DME growth medium containing 750 μg / ml G418.
콜로니가 형성될 때까지 매 3-4일마다 배지를 교환하였다.The medium was changed every 3-4 days until colonies formed.
각 제작물마다의 10-29개의 콜로니를 얻어 바이러스 역가(네오마이신 내성 콜로니 분석) 및 복제-적응성(replication-competent) 레트로바이러스(RCR) 분석을 위해 증량시켰다(Miller, A. D. and Rosma, G. J. 1989).10-29 colonies for each construct were obtained and expanded for viral titer (neomycin resistance colony analysis) and replication-competent retrovirus (RCR) analysis (Miller, A. D. and Rosma, G. J. 1989).
ΨCRE의 트랜스펙션 및 ΨCRIP 세포를 감염시킴으로써 레트로바이러스 LNHL, RASH5, LXSN 및 R20TAR을 제조하였다.Retrovirus LNHL, RASH5, LXSN and R20TAR were prepared by transfecting Ψ CRE and Ψ CRIP cells.
각 제작물로부터 20-96개의 콜로니를 분리하여 역가 및 RCR 분석에 이용하였다.20-96 colonies were isolated from each construct and used for titer and RCR analysis.
인간 PBLs의 트랜스덕션 : Ficoll-Hypaque 그래디언트 원심분리에 의해 건강한 도너의 백혈구팩(leukopack)으로부터 말초 혈액 단핵 세포(PBMCs)를 제조하였다.Transduction of Human PBLs: Peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) were prepared from leukopack of healthy donors by Ficoll-Hypaque gradient centrifugation.
생산자 지침에 따라서 MicroCELLector Flask(Applied Immune Science)를 이용하여 CD8+ 세포의 제거(depletion)에 의해 CD4+ 세포를 증강시켰다.CD4 + cells were enriched by depletion of CD8 + cells using MicroCELLector Flask (Applied Immune Science) according to producer instructions.
CD4+ 증강 PBLs(5 x 105 cells/ml)를, 10% FBS 및 인간 재조합 인티류킨 2 20 units/ml를 보충한 RPMI-1640 배지에서 5 μg/ml의 식물성혈구응집소(phytohemagglutinin)(PHA, Sigma) 또는 10 ng/ml 의 OKT3 모노클로날 항체(Janssen-Cilag)를 이용하여 48-72시간동안 자극하였다.5 μg / ml of phytohemagglutinin (PHA, in RPMI-1640 medium supplemented with CD4 + enhanced PBLs (5 × 10 5 cells / ml), 10% FBS and 20 recombinant units of human recombinant intileukin 2 (PHA, Sigma) or 10 ng / ml of OKT3 monoclonal antibody (Janssen-Cilag) for 48-72 hours.
4 μg/ml의 폴리브렌 존재하 18시간동안 생산자 세포-유리 레트로바이러스성 균주(a producer cell-free retrovirus stock)에 세포를 노출시킴으로써 자극된 PBLs에 트랜스덕션시켰다(0.5의 m.o.i.를 이용).Transduced (using m.o.i. of 0.5) stimulated PBLs by exposing the cells to a producer cell-free retrovirus stock for 18 hours in the presence of 4 μg / ml polybrene.
트랜스덕션 48시간후, G418을 300-500 μg/ml 함유하는 RPMI 성장 배지에서 10-14일동안 PBLs를 선발하였다.After 48 hours of transduction, PBLs were selected for 10-14 days in RPMI growth medium containing 300-500 μg / ml G418.
G418이 없는 새로운 RPMI 성장 배지에서 한주일동안 PBLs를 회복시킨 후, HIV-1의 공격에 사용하였다.PBLs were recovered for one week in fresh RPMI growth medium without G418 and then used for the attack of HIV-1.
HIV-1 감염 : HIV-1 실험실 균주 ⅢB 및 임상 분리물 82H의 감염 역가(TCID50)는 (Johnson, V. A. et al. 1990)에 기술된 바와 같이 인간 PBLs에서 측정하였다.HIV-1 Infection: Infection titer (TCID50) of HIV-1 laboratory strain IIIB and clinical isolate 82H was measured in human PBLs as described in (Johnson, V. A. et al. 1990).
5x105 트랜스덕션된 PBLs를 2시간 동안 37℃에서 100 TCID50 HIV 바이러스로 감열시키고 이어 세포를 RPMI-1640으로 두번 세척하고 세포를 5ml의 RPMI 성장 배지에 재현탁시켰다. 5 × 10 5 transduced PBLs were sensitized with 100 TCID50 HIV virus at 37 ° C. for 2 hours and then the cells were washed twice with RPMI-1640 and the cells were resuspended in 5 ml RPMI growth medium.
매 3-4일마다, 상청액 부분표본을 p24 항원 ELISA(Coulter)에 대한 시료로 취하였다.Every 3-4 days, supernatant aliquots were taken as samples for the p24 antigen ELISA (Coulter).
RNA 분석 : 트랜스덕션된 PBLs로부터 구아니디움-이소티오시아네이트 방법(Chirgwin, J. J. et al. 1979)을 이용하여 총 세포성 RNA를 추출하였다.RNA Analysis: Total cellular RNA was extracted from the transduced PBLs using the guanidium-isothiocyanate method (Chirgwin, J. J. et al. 1979).
15 μg의 RNA를 1% 아가로스-포름알데히드 겔에 분획시키고, 나일론멤브레인(Hybond-N)에 트랜스퍼시키고, 32P-lebelled neor-특이성 프로브, HIV-1 HXB2의 550 bp BamHI 단편 또는 20 TAR 단편으로 하이브리다이제이션하여 각각 neor-리보자임, 안티센스 및 TAR 발현을 검사하였다.15 μg of RNA was fractionated on 1% agarose-formaldehyde gel, transferred to nylon membrane (Hybond-N), 32 P-lebelled neo r -specific probe, 550 bp BamHI fragment of HIV-1 HXB2 or 20 TAR Hybridization with fragments examined neo r -ribozyme, antisense and TAR expression, respectively.
트랜스덕션된 PBLs의 FACS 분석 : 1x105 트랜스덕션된 PBLs를 CD4 또는 CD8 특이적 플루오레스세인 이소티오시아네이트(FITC)-접합된(conjugated) 모노클로날 항체(Becton Dickinson) 또는 대조 항체(FITC-mouse IgGl, Becton-Dickinson)를 가지고 4℃, 20분동안 배양하였다.FACS analysis of transduced PBLs: 1 × 10 5 transduced PBLs were CD4 or CD8 specific fluorescein isothiocyanate (FITC) -conjugated monoclonal antibody (Becton Dickinson) or control antibody (FITC- mouse IgGl, Becton-Dickinson) were incubated at 4 ° C. for 20 minutes.
PBS로 두번 세척한 후, 세포를 Becton Dickinson FACScan에서 분석하였다.After washing twice with PBS, cells were analyzed on Becton Dickinson FACScan.
증식 분석 : 위에서 기술한 바와 같이 PBLs를 트랜스덕션되게 하였다.Proliferation Assay: PBLs were transduced as described above.
G418에서 선별하고 새로운 RPMI 성장 배지에서 회복시킨 후, 트리판블루 배제법(exclusion)에 의해 생활력을 평가하고, 세포수를 1x106 생존세포/ml로 조절하였다.After selecting from G418 and recovering in fresh RPMI growth medium, viability was assessed by trypan blue exclusion and cell number adjusted to 1 × 10 6 viable cells / ml.
삼중 웰(triplicate well)(Corning 24 well-plate)에 1x106 세포를 접종하고 각 웰에 1 μCi의 6-[3H]-티미딘(5Ci/mmol, Amersham)을 가하였다.1 × 10 6 cells were inoculated in triplicate wells (Corning 24 well-plate) and 1 μCi of 6- [ 3 H] -thymidine (5Ci / mmol, Amersham) was added to each well.
배양 48시간 후, 세포를 진공하 유리섬유필터에 트랜스퍼시키고, 얼음-냉각 포스페이트 완충 생리염용액으로 세번 세척하고, 3x5 ml 얼음-냉각 10% 트리클로로아제트산(w/v)으로 침전시켰다.After 48 hours of incubation, the cells were transferred to a glass fiber filter under vacuum, washed three times with ice-cold phosphate buffered saline solution and precipitated with 3 × 5 ml ice-cold 10% trichloroazate acid (w / v).
필터를 에탄올로 헹구고, β -신틸레이션 계수를 행하였다.The filter was rinsed with ethanol and β -scintillation count was performed.
Student's t-test를 이용하여 통계분석을 수행하였다.Statistical analysis was performed using Student's t-test.
결과result
다양한 트랜스젠을 포함하는 고-역가 암포트로픽 레트로바이러스의 발생.Development of high-titer amphoteric retroviruses containing various transgenes.
트랜스젠(리보자임, 안티센스 또는 폴리머성-TAR)을 발현하는 세가지 다른 레트로바이러스를 상이한 벡터 근간에 기초하여 구성하였다.Three different retroviruses expressing transgene (ribozyme, antisense or polymeric-TAR) were constructed based on different vector roots.
RRz2는 LNL6 벡터의 MoMLV LTR(long terminal repeat)에 의해 유도된 neor 유전자의 3' 비번역 부위 안으로 항-HIV tat 리보자임을 삽입하여 구성하였다(제 15도 A).RRz2 was constructed by inserting an anti-HIV tat ribozyme into the 3 'untranslated region of the neo r gene induced by the MoMLV LTR (long terminal repeat) of the LNL6 vector (FIG. 15A).
이 레트로바이러스로부터 neor 및 리보자임 유전자를 모두 함유하는 키메라 RNA 전사체가 기대된다.Chimeric RNA transcripts containing both neo r and ribozyme genes are expected from this retrovirus.
RASH5 레트로바이러스(제 15도 B)에 있어서, 안티센스 서열은 바이러스성 LTR 또는 내부 인간 CMV 프로모터로부터 전사될 수 있다.For RASH5 retroviruses (FIG. 15B), antisense sequences can be transcribed from viral LTR or internal human CMV promoters.
R20TAR 제작물에 있어서, 폴리머성-TAR은 바이러스 LTR로부터 발현된다(제 15도 C).In the R20TAR construct, polymeric-TAR is expressed from viral LTR (Figure 15 C).
이 세 가지 레트로바이러스 제작물 및 그 대응 대조 벡터를 이용하여 암포트로픽 생산자 세포주를 발생시켰다.These three retroviral constructs and their corresponding control vectors were used to generate the amphoteric producer cell line.
바이러스 역가는 표준공정표(Miller, A. D. and Rosma, G. J. et al., 1989)에 의해 측정한 바로 105 내지 5 x106 cfu/ml 범위였다.Virus titers ranged from just 10 5 to 5 × 10 6 cfu / ml, as measured by standard milestones (Miller, AD and Rosma, GJ et al., 1989).
일반적으로, 106 이상의 레트로바이러스 역가는 트랜스덕션 실험에 사용되었다.In general, at least 10 6 retroviral titers were used for transduction experiments.
모든 바이러스주는 시험하여 RCR이 없는 것을 확인하고 -80℃에 보관하였다.All virus lines were tested to confirm that there was no RCR and stored at -80 ° C.
PBLs의 레트로바이러스 트랜스덕션.Retroviral transduction of PBLs.
레트로바이러스 트랜스덕션에 대한 PBLs 자극을 최적화하기 위해 CD4+ 증강 PBLs이 PHA 또는 OKT3 항체에 대한 반응을 비교하였다.To optimize PBLs stimulation for retroviral transduction, CD4 + enhanced PBLs were compared to responses to PHA or OKT3 antibodies.
PHA 또는 OKT3을 사용한 배양에서 세포수배가시간, 생활력 및 트랜스덕션능에 아무런 차이가 관찰되지 않았다.No differences in cell multiplication time, viability and transduction capacity were observed in culture with PHA or OKT3.
본 실험에서, OKT3 항체는 인간에 대한 사용이 허가되어 있기 때문에 사용하였다.In this experiment, OKT3 antibodies were used because they are licensed for human use.
다음 자극된 PBLs를 암포트로픽 레트로바이러스로 0.5의 m.o.i.를 사용하여 트랜스덕션시켰다.Stimulated PBLs were then transduced with an amphoteric retrovirus using 0.5 m.o.i.
상대적 트랜스덕션 효율은 G418 선발에서 생존한 세포수를 기초로 결정하였다.Relative transduction efficiency was determined based on cell number surviving G418 selection.
전반적인 트랜스덕션 효율은 도너(donor) 혈액 팩(pack)에 의존하여 2-7%로 다양하였다.Overall transduction efficiency varied from 2-7% depending on the donor blood pack.
트랜스덕션 PBLs의 G418 선발은 PBL 분석중에서 중요한 단계로 나타났다.G418 selection of transduction PBLs was an important step in PBL analysis.
완벽한 선발을 얻기 위해서 2-단계 공정을 채택하였다.A two-step process was adopted to get the perfect selection.
PBLs 각 배취(batch)에 대하여, C418 독성 투여량 분석을 설정하였고, 동시에 최초 7에서 9일에 트랜스덕션되는 PBLs에 300 μg/ml의 G418 농도 기준선을 적용하였다.For each batch of PBLs, a C418 toxicity dose assay was set up and at the same time a G418 concentration baseline of 300 μg / ml was applied to PBLs transduced on the first 7 to 9 days.
이 최초 시기후, G418 농도는 독성 투여량 분석에서 결정된 값으로 조절하였다.After this initial period, G418 concentration was adjusted to the value determined in the toxic dose analysis.
시험한 10의 도너에 있어서, 최초 105의 세포농도를 사용하였을 때 G418 독성 투여량은 300 - 500 μg/ml의 범위로 나타났다.For the 10 donors tested, G418 toxicity doses ranged from 300-500 μg / ml when the first 10 5 cell concentration was used.
트랜스덕션 및 선별후, PBLs을 G418이 없는 새로운 배지에서 일주일간 배양하였다.After transduction and selection, PBLs were incubated for one week in fresh medium without G418.
이 회복단계는 그 다음의 HIV-1 공격 분석을 위하여 세포의 생활력을 증강시키고 세포수를 증가시키기 위하여 중요하다(G418이 있을 때보다 약 3-5배 증가).This stage of recovery is important to enhance cell viability and increase cell number for subsequent HIV-1 attack assays (about 3-5 times greater than with G418).
트랜스덕션된 PBLs에서 트랜스젠의 발현. 트랜스덕션된 PBLs에서 리보자임, 안티 센스 또는 TAR 서열의 발현을 평가하였다.Expression of Transgene in Transduced PBLs. Expression of ribozyme, antisense or TAR sequences in transduced PBLs was assessed.
제 16A-16C도는 노던 분석의 대표적인 양상을 보여준다.Figures 16A-16C show representative aspects of the Northern analysis.
RRz2 및 LNL6 트랜스덕션된 세포에서(제 16A도), neor -리보자임 또는 neor 메세지를 포함하는 스플라이스된(spliced) 및 스플라이스되지 않은 전사체(3.2 kb and 2.4 kb) 모두가 neor 특이 프로브를 이용하여 탐지된다.In RRz2 and LNL6 transduced cells (FIG. 16A), both spliced and unspliced transcripts (3.2 kb and 2.4 kb) containing neo r -ribozyme or neo r messages are neo r Detected using specific probes.
우세한 RNA종은 비접합 전사체였다.The predominant RNA species was the unconjugated transcript.
blot가 리보자임 특이 프로브로 하이브리다이제이션 되었을 때, RRz2 RNA에 대해서만 동일한 양상이 관찰되었다.When blots were hybridized with ribozyme specific probes, the same behavior was observed for RRz2 RNA only.
RASH5 트랜스덕션된 PBLs에서는, 5' LTR로부터 두 전사체(spliced and unspliced)가 550 bp 프로브를 이용하여 탐지되었고 예측 크기(4.8 kb and 4.0 kb) 를 확인하였다(제 1B도).In RASH5 transduced PBLs, two transcripts (spliced and unspliced) from 5 'LTR were detected using a 550 bp probe and confirmed the predicted size (4.8 kb and 4.0 kb) (Figure 1B).
그러나, 내부 CMT 프로모터로부터 기대된 짧은 전사체는 발현되지 않았고, 이는 이 제작물에서 CMV 프로모터가 제거되었음을 나타낸다.However, the short transcript expected from the internal CMT promoter was not expressed, indicating that the CMV promoter was removed from this construct.
R20TAR 벡터는 예상대로 TAR 프로브에 하이브리다이제이션하는 5' LTR로부터 4.6 kb 전사체를 발생시켰는데(제 16C도), 이는 LXSN에서 스플라이스 도너(splice donor)이 불활성화에 기인한다.The R20TAR vector generated 4.6 kb transcript from the 5 'LTR hybridizing to the TAR probe as expected (Figure 16C), due to inactivation of the splice donor in the LXSN.
인간 PBLs에서 HIV-1 복제의 억제.Inhibition of HIV-1 Replication in Human PBLs.
HIV-1 유전자 치료의 연구에 대한 PBL 분석 시스템의 타당성(relevance)를 분석하기 위해, 실험실 균주(ⅢB) 및 일차 임상 분리물(82H) 모두를 이용하여 트랜스덕션된 PBLs에 대하여 HIV 공격 실험을 행하였다.To analyze the relevance of the PBL assay system for the study of HIV-1 gene therapy, HIV challenge experiments were conducted on transduced PBLs using both laboratory strain (IIIB) and primary clinical isolate (82H). It was.
감염은 두배로 수행하였고, 3-5 배취의 PBLs에 대하여 반복하였다.Infection was performed twice and repeated for 3-5 batches of PBLs.
배양 상청액의 p24 항원 준위를 측정하여 다양한 시점에서 HIV 복재를 기록하였다.HIV replication was recorded at various time points by measuring the p24 antigen level of the culture supernatant.
HIV-1 ⅢB 균주를 사용한 공격실험에서, 리보자임(제 17A도), 안티센스(제 17B도) 및 TAR 데코이(decoy)(제 17C도)를 발현하는 PBLs에서는 대응 대조 벡터로 트랜스덕션된 PBLs에 비하여 p24 생산이 현저하게 감소되었다(70%).In challenge experiments with HIV-1 IIIB strains, PBLs expressing ribozyme (FIG. 17A), antisense (FIG. 17B) and TAR decoy (FIG. 17C) were applied to PBLs transduced with the corresponding control vector. In comparison, p24 production was significantly reduced (70%).
비교적 낮은 정도의 억제(70%에 대해 40%)가 또한 트랜스덕션된, 그러나 선발되지 않은 PBLs에서 관찰되었다.A relatively low degree of inhibition (40% to 70%) was also observed in transduced but not selected PBLs.
또한 트랜스덕션되고 선발된 PBLs에 대하여 일차 HIV-1 분리물의 감염에 대한 저항성을 평가하였다. 일차 임상 분리물 82H는 환자의 PBMCs로부터 직접적으로 얻을 수 있으며 T 세포 향성(tropic) 및 신시튬-유도 분리물로서 특징을 갖는다.We also evaluated the resistance to infection of primary HIV-1 isolates against transduced and selected PBLs. Primary clinical isolates 82H can be obtained directly from PBMCs of patients and are characterized as T cell tropic and synthium-induced isolates.
IIIB에 있어서, 82H 복제(p24 항윈 ELISA로 분석됨)가 HIV-1 IIIB 감임 PBLs에서와 비슷한 정도로 억제되었다(제 18A-18C도).For IIIB, 82H replication (analyzed by p24 anti-win ELISA) was inhibited to a similar extent as in HIV-1 IIIB directed PBLs (Figures 18A-18C).
이러한 결과는 레트로바이러스 벡터를 통하여 인간 PBLs 안으로 운반된 이들 트랜스젠이 일차 조혈 세포에서 HIV-1 복제를 억제할 수 있음을 나타낸다.These results indicate that these transgenes carried into human PBLs via retroviral vectors can inhibit HIV-1 replication in primary hematopoietic cells.
트랜스덕션된 PBLs의 분석.Analysis of Transduced PBLs.
PBL 증식에 미치는 트랜스덕션과 제작물 발현의 잠재적 효과를 조사하기 위하여, 모든 트랜스덕션된 선발 PBLs에 대하여 [3H]-티미딘-포획 분석을 수행하였다.To investigate the potential effects of transduction and construct expression on PBL proliferation, a [ 3 H] -thymidine-capture assay was performed on all transduced selected PBLs.
트랜스덕션되지 않은 정상 PBLs와 비교할 때, 트랜스젠 제작물(transgene contruct) 및 벡터 트랜스덕션된 PBLs에 있어서 뚜렷한 저하 효과는 없었다(p<0.02)(제 19도).Compared to normal non-transduced PBLs, there was no noticeable depressive effect on transgene contructs and vector transduced PBLs (p <0.02) (FIG. 19).
더욱이, FACS분석은 트랜스덕션후 CD4 표면 마커가 변화되지 않고 그대로 있다는 것을 입증해 준다(표 5).Moreover, FACS analysis demonstrates that CD4 surface markers remain unchanged after transduction (Table 5).
이것은 HIV-1 공격 분석실험에서 관찰된 억제효과가 트랜스덕션된 PBLs 위의 CD4 수용기의 수의 감소에 기인하지 않는다는 것을 말한다.This suggests that the inhibitory effects observed in HIV-1 challenge assays are not due to a decrease in the number of CD4 receptors on transduced PBLs.
표 5. FACS 분석에 의한 PBLs에서의 CD4/CD8 표면 마커(marker)Table 5. CD4 / CD8 Surface Markers in PBLs by FACS Analysis
총 PBLs=비트랜스덕션된 총 PBLs; CD4+ PBLs=비트랜스덕션된 CD4+ 증강 PBLs; LNL6-PBLs= LNL6 바이러스로 트렌스덕션된 CD4+ 증강 PBLs; RRz2-PBLs= RRz2 바이러스로 트랜스덕션된 CD4+ 증강 PBLs.Total PBLs = total non-transduced total PBLs; CD4 + PBLs = non-transduced CD4 + enhanced PBLs; LNL6-PBLs = CD4 + enhanced PBLs transduced with LNL6 virus; RRz2-PBLs = CD4 + enhanced PBLs transduced with RRz2 virus.
제 20도는 바이러스에 의해 트랜스덕션되고 G418 선발을 수행한 CEM T4 T-림프 세포주의 결과를 보여준다.20 shows the results of CEM T4 T-lymph cell lines transduced by virus and subjected to G418 selection.
전체 모집단은 무작위 구성요소(random integrant)와 다양한 제작물 발현 준위를 갖는 HIV-1으로 공격받은 세포를 포함한다.The entire population includes cells attacked with HIV-1 with random integrants and various product expression levels.
제 21A-21B도는 tat 에 지시되는 복합 리보자임, RzM 및 패키징 부위 및 tat 모두에 지시되는 리보자임, RRzpsi/M의 결과를 보여준다.21A-21B show the results of complex ribozymes directed at tat, RzM and ribozymes directed at both the packaging site and tat, RRzpsi / M.
고찰Review
궁극적으로 인 비도 HIV-1 복제를 억제하는 데 사용되는 유전자 치료를 위하여, 그러한 유전자 치료 접근법은 먼저 실험실 시스템에서 시험되어야 한다.Ultimately, for gene therapy used to inhibit in vivo HIV-1 replication, such gene therapy approaches must first be tested in a laboratory system.
오늘날, 이들 실험 시스템은 주로 인간 T 림프 세포주와 관련되고 일차 PBLs에 이용할 수 있는 공개 자료는 없다(Yu, M. et al. 1994).Today, these experimental systems relate primarily to human T lymphocyte lines and there are no published data available for primary PBLs (Yu, M. et al. 1994).
전-임상 자료를 얻기 위하여, 일차 조혈세포에서 항-HIV-1 유전자 치료제를 시험하는것은 중요하다.To obtain preclinical data, it is important to test anti-HIV-1 gene therapy in primary hematopoietic cells.
이 세포는 HIV-1 감염 및 복제의 주 표적이며, 세포주들과 PBLs 사이에는 HIV-1 감염에 대한 인 비트로 조작 및 반응성에 대한 반응, 성장 특성이 매우 다르다. These cells are the main targets for HIV-1 infection and replication, and the cell lines and PBLs have very different response and growth characteristics in vitro manipulation and responsiveness to HIV-1 infection.
이것은 HIV-1 유전자 치료의 CD4+ PBL 집단이다.This is the CD4 + PBL population of HIV-1 gene therapy.
이러한 이유로, 본 발명자들은 PBL 분석 시스템을 확립하기 위하여 본 연구를 수행하였다.For this reason, we conducted this study to establish a PBL analysis system.
이 연구에 있어서, 리보자임, 안티센스 또는 TAR decoy 유전자를 발현하는 세가지 다른 레트로바이러스 벡터에 대하여 인간 PBLs에서 항-바이러스 효능을 시험하였다.In this study, three different retroviral vectors expressing ribozyme, antisense or TAR decoy genes were tested for anti-viral efficacy in human PBLs.
그것들은 다른 레트로바이러스 벡터에서 구성되었음에도 불구하고, 3H-티미딘 결합 분석 및 FACS 분석에 의해 측정된 바와 같이, 분명한 세포독성이 없이 HIV-1 보호 분석에서 유사한 정도로 효과적인 것으로 나타났다.Although they were constructed in other retroviral vectors, they were shown to be similarly effective in HIV-1 protection assays without apparent cytotoxicity, as measured by 3 H-thymidine binding assays and FACS assays.
이러한 관찰은 HIV-1 유전자 치료에 대한 표적으로서 PBLs의 가능성을 보여준다.This observation shows the possibility of PBLs as a target for HIV-1 gene therapy.
PBLs를 분석시스템으로서나 치료적 표적 세포로서나 사용하기 위해서는 몇가지점이 지적되어야 한다.Several points should be pointed out when using PBLs as analytical systems or as therapeutic target cells.
첫째로, 높은 바이러스 역가가 PBLs의 효율적인 트랜스덕션을 얻기 위한 결정적인 요소이다.First, high viral titers are critical to obtaining efficient transduction of PBLs.
이것은 트랜스덕션된 PBLs를 G418로 선별하기에 바람직스럽지 못한 경우에 특히 그렇다.This is especially the case when transduced PBLs are undesirable for screening with G418.
본 발명자들은 높은 역가의 치료적 레트로바이러스 (>106 cfu/ml)로 트랜스덕션된 것으로 선별되지 않은 그리고 선별된 모두를 시험하였다.We tested both unselected and selected as transduced with high titers of therapeutic retrovirus (> 10 6 cfu / ml).
선별된 PBLs에서 관찰되는 것보다 낮은 억제도를 나타내지만 이 비-선별된 PBLs도 또한 HIV-1 감염에 저항한다는 것을 발견하였는데, 이는 G418 선별 없이 엑스비보(ex vivo) 트랜스덕션된 PBLs를 임상적으로 사용할 수 있다는 것을 제시한다.Although lower than those observed in selected PBLs, these non-selected PBLs were also found to be resistant to HIV-1 infection, which was clinically demonstrated for ex vivo transduced PBLs without G418 screening. It can be used as.
그러나, G418 선별은 낮은 역가의 바이러스를 유전자 치료법의 인 비트로 시험에 이용할 수 있게 한다.However, G418 screening allows the use of low titers of viruses for in vitro testing of gene therapy.
본 발명자들은 2-단계 G418 선별 공정을 개발하여 그에 의해 쉽게 완전한 선별을 수행할 수 있다.We can develop a two-step G418 sorting process and thereby easily perform complete sorting.
이 공정은 인 비트로 배양의 시간을 최소화하고 그에 의해 T 세포 집단에 대한여하한 변형을 줄이는 데 기여한다.This process contributes to minimizing the time of incubation in vitro and thereby reducing any modifications to the T cell population.
이 실험에서, 인 비트로 PBLs의 2주간의 배양은 표면 마커(surface marker: CD4+ and CD8+)에 유의성 있는 영향을 미치지 않았다.In this experiment, two-week incubation of in vitro PBLs had no significant effect on surface markers (CD4 + and CD8 + ).
이 기간(2주)은 치료 목적이 PBLs의 엑스 비보 조작에 충분할 것이다.This period (2 weeks) will be sufficient for ex vivo manipulation of PBLs for therapeutic purposes.
레트로바이러스 벡터 설계는 효율적인 유전자 트랜스퍼 및 발현에 또다른 중요한 측면이다.Retroviral vector design is another important aspect for efficient gene transfer and expression.
이 연구에서 사용한 세가지 벡터 설계에 대한 직접적 비교는 할 수 없지만, 두 가지 관찰이 주목할 만하다.There is no direct comparison of the three vector designs used in this study, but two observations are noteworthy.
첫째, 바이러스 LTR(그러나, 한 제작물에 대한 CMV 내부 프로모터로부터가 아닌.)에 의해 조절되는 모든 트랜스젠은 인간 일차 조혈 세포에서 구성적 방식으로 효율적으로 발현된다.First, all transgenes regulated by viral LTR (but not from the CMV internal promoter for one construct) are efficiently expressed in a constitutive manner in human primary hematopoietic cells.
둘째, 레트로바이러스 벡터의 neor 과 같은 유전자으ㅟ 3' 비번역 부위 안으로 리보자임이 삽입되는 방식의 전략은 T 세포주에서 처럼 PBLs에서 효율적인 것으로 보인다.Second, the strategy of inserting ribozymes into 3 'untranslated regions of genes such as neo r of retroviral vectors appears to be as efficient in PBLs as in T cell lines.
이 발견은 유전자 치료적 설계에 장래의 개선에 유용할 것이다.This finding will be useful for future improvements in gene therapy design.
결론적으로, 인간 일차 PBLs의 트랜스덕션 및 HIV-1으로부터의 생체 밖에서의 그들의 보호작용은 여기 공개문헌에 나타낸 실험방법을 사용하여 이루어질 수 있을 것이다.In conclusion, the transduction of human primary PBLs and their protection in vitro from HIV-1 may be achieved using the experimental methods described herein.
이것은 인 비트로 유전자 치료제의 평가에 유용한 시스템을 제공할 뿐만 아니라, CD4+ 림프구에 표적화되는 HIV-1 유전자 치료법에 대한 기초를 형성한다.This not only provides a useful system for the evaluation of gene therapy in vitro, but also forms the basis for HIV-1 gene therapy targeted to CD4 + lymphocytes.
표 6. 동물 레트로바이러스 Table 6. Animal Retroviruses
AIDS-관련 바이러스(AIDA-related Virus : ARV)AIDS-related Virus (ARV)
조류 적백혈증 바이러스(Avian Erythroblastosis Virus)Avian Erythroblastosis Virus
조류 백혈증 바이러스(Avian Keukosis Virus: 즉 유림프 백혈증 바이러스((Lympoid Leukosis Virus))Avian Keukosis Virus (ie Lympoid Leukosis Virus)
조류 골수성 백혈별 바이러스(Avian Myeloblastosis Virus)Avian Myeloblastosis Virus
조류 세망내피증 바이러스(Avian Reticuloendotheliosis Virus)Avian Reticuloendotheliosis Virus
조류 육종 바이러스(Avian Sarcoma Virus)Avian Sarcoma Virus
비비 내인성 바이러스(Baboon Endogenous Virus)Baboon Endogenous Virus
소 백혈병 바이러스(Bovine Leukemia Virus)Bovine Leukemia Virus
소 렌티바이러스(Bovine Lentivirus)Bovine Lentivirus
소 신시튬 바이러스(Bovine Syncytial Virus)Bovine Syncytial Virus
산양 뇌염-관절염 바이러스(Caprine Encephalitis-Arthritis Virus, 즉, 산양 백 뇌염 바이러스( Coat Leukoencephalitis Virus))Goat encephalitis-arthritis virus (i.e., coat leukoencephalitis virus)
조류 골수구종증 바이러스(Avian Melocytomatosis Virus)Avian Melocytomatosis Virus
콘 스네이크 레트로바이러스(Corn Snake Retrovirus)Corn Snake Retrovirus
닭 신시튬 바이러스(Chiken Syncytial Virus)Chicken Syncytial Virus
오리 감염성 빈혈 바이러스(Duck Infectious Anemia Virus)Duck Infectious Anemia Virus
사슴 신장 바이러스(Deer Kidney Virus)Deer Kidney Virus
말 피부 섬유육종 바이러스(Equine Dermal Fibrosarcoma Virus)Equine Dermal Fibrosarcoma Virus
말 감염성 빈혈 바이러스(Equine Infectious Anemia Virus)Equine Infectious Anemia Virus
에쉬 육종 바이러스(Esh Sarcoma Virus)Esh Sarcoma Virus
고양이 면역결핍 바이러스(Feline Immundeficiency Virus)Feline Immundeficiency Virus
고양이 백혈병 바이러스(Feline Leukemia Virus)Feline Leukemia Virus
고양이 육종 바이러스(Feline Sarcoma Virus)Feline Sarcoma Virus
고양이 신시튬-형성 바이러스(Feline Syncytium-forming Virus)Feline Syncytium-forming Virus
후지나미 육종 바이러스(Fujinami Sarcoma Virus)Fujinami Sarcoma Virus
긴팔원숭이 백혈병 바이러스(Gibbon Ape Lekemia Virus)( 즉, 유인원 림프종 바이러스(Simian Lymphoma Virus) 또는 유인원 골수성 백혈병 바이러스(Simian Myelogeneous Leukemia Virus))Gibbon Ape Lekemia Virus (ie, Simian Lymphoma Virus or Simian Myelogeneous Leukemia Virus)
금꿩 바이러스(Golden Pheasant Virus)Golden Pheasant Virus
인간 면역결핍 바이러스 1(Human Immunodeficiency Virus 1 : HIV-1)Human Immunodeficiency Virus 1 (HIV-1)
인간 면역결정 바이러스 2(Human Immunodeficiency Virus 2 : HIV-2)Human Immunodeficiency Virus 2 (HIV-2)
인간 T-림프추향성 바이러스 1(Human T-Lymphotropic Virus 1 : HTLV-1)Human T-Lymphotropic Virus 1: HTLV-1
인간 T-림프추향성 바이러스 2(Human T-Lymphotropic Virus 2 : HTLV-2)Human T-Lymphotropic Virus 2: HTLV-2
인간 T-림프추향성 바이러스 3(Human T-Lymphotropic Virus 3: HTLV-3)Human T-Lymphotropic Virus 3: HTLV-3
림프증식증 바이러스(Lymphoproliferative Disease Virus)Lymphoproliferative Disease Virus
골수성 백혈병-연관 바이러스(Myeloblastosis-associated Virus)Myeloblastosis-associated Virus
골수구종증 바이러스(Myelocytomatosis Virus)Myelocytomatosis Virus
Mink Cell Focus-Inducing VirusMink Cell Focus-Inducing Virus
골수구종증 바이러스(Myelocytomatosis Virus 13)Myelocytomatosis Virus 13
밍크 백혈병 바이러스(Mink Leukemia Virus)Mink Leukemia Virus
마우스 유방암 바이러스(Mouse Mammary Tumor Virus)Mouse Mammary Tumor Virus
메이손-파이저 원숭이 바이러스(Mason-Pfizer Monkey Virus)Mason-Pfizer Monkey Virus
마우스 육종 바이러스(Murine Sarcoma Virus)Murine Sarcoma Virus
유골수성 바이러스 바이러스(Myeloid Leukemia Virus)Myeloid Leukemia Virus
진행성 폐렴 바이러스(Progressive Pneumonia Virus)Progressive Pneumonia Virus
마우스 백혈병 바이러스(Rat Leukemia Virus)Mouse Leukemia Virus
쥐 육종 바이러스(Rat Sarcoma Virus)Rat Sarcoma Virus
라우스-연관 바이러스 0(Rous-Associated Virus 0)Rous-Associated Virus 0
라우스-연관 바이러스 60(Rous-Associated Virus 60)Rous-Associated Virus 60
라우스-연관 바이러스 61(Rous-Associated Virus 61)Rous-Associated Virus 61
세망내피증-연관 바이러스(Reticuloendotheliosis-Associated Virus)Reticuloendotheliosis-Associated Virus
세망내피증 바이러스(Reticuloendotheliosis Virus)Reticuloendotheliosis Virus
세망내피증 바이러스-전형체(Reticuloendotheliosis Virus-Transforming)Reticuloendotheliosis Virus-Transforming
꿩 바이러스(Ring-Necked Pheasant Virus)Ring-Necked Pheasant Virus
라우스 육종 바이러스(Rous Sarcoma Virus)Rous Sarcoma Virus
원숭이 거품 바이러스(Simian Foamy Virus)Monkey Foamy Virus
원숭이 면역결핍 바이러스(Simian Immunodeficiency Virus)Simian Immunodeficiency Virus
Spleen Focus-Forming VirusSpleen Focus-Forming Virus
다람쥐원숭이 레트로바이러스(Squirrel Monkey Retrovirus)Squirrel Monkey Retrovirus
비장 괴사 바이러스(Spleen Necrosis Virus)Spleen Necrosis Virus
양 폐 선종증/암 바이러스(Sheep Pulmonary Adenomatosis/Carcinoma Virus)Sheep Pulmonary Adenomatosis / Carcinoma Virus
원숭이 육종-연관 바이러스(Simian Sarcoma-Associated Virus, 즉 울리 원숭이 백혈병 바이러스(Wooly monkey Leukemia Virus))Simian Sarcoma-Associated Virus (Wooly monkey Leukemia Virus)
원숭이 종양 바이러스(Simian Sarcoma Virus, 즉 울리 몽키 바이러스(Wooly Monkey Virus))Simian Sarcoma Virus (Wooly Monkey Virus)
표 7. 패키징 서열 일람표 :Table 7. Packaging Sequence List:
1. 세망내피증 바이러스(Reticuloendotheliosis Virus : Rev)Reticuloendotheliosis Virus (Rev)
게놈 : Wilhelmsen, et al. J. Virol. 52: 172-182 (1984). Genome : Wilhelmsen, et al. J. Virol. 52: 172-182 (1984).
염기 1-3149 : Shimotohno, et al. Nature 285 : 550-554 (1980).Bases 1-3149: Shimotohno, et al. Nature 285: 550-554 (1980).
염기 3150-3607 패키징 서열(Ψ): 프로바이러스의 51 말단에 대하여 0.676 kbp 및 0.820 kbp에 있는 Kpn I 부위 사이에 있는 144-염기Base 3150-3607 Packaging Sequence (Ψ): 144-base between Kpn I site at 0.676 kbp and 0.820 kbp for 51 termini of the provirus
J. Embretson and H. Temin, J. Virol. 61(9): 2675-2683(1987)J. Embretson and H. Temin, J. Virol. 61 (9): 2675-2683 (1987)
2. 인간면역결핍바이러스 유형 1(Human Immunodeficiency Virus type 1: HIV-1)2. Human Immunodeficiency Virus type 1: HIV-1
게놈 : Gallo et al. Science 224:500-503 (1984) Genome : Gallo et al. Science 224: 500-503 (1984)
패키징 서열(Ψ): 5' LTR 및 gag 유전자 개시 코돈 사이의 19 염기쌍. Packaging Sequence (Ψ): 19 base pairs between 5 ′ LTR and gag gene initiation codon.
A. Lever, J. Virol. 63(9) 4085-4087 (1989).A. Lever, J. Virol. 63 (9) 4085-4087 (1989).
3. 몰로니 마우스 백혈병 바이러스(Mo-MLV)3. Moroni Mouse Leukemia Virus (Mo-MLV)
게놈 : Shinnick, et al. Nature 293:543-548 (1981). Genome : Shinnick, et al. Nature 293: 543-548 (1981).
패키징 서열(Ψ): gag 단백질 서열을 암호화하는 스플라이스 부위 및 AUG 부위 사이이 350 뉴클레오티드. Packaging sequence (Ψ): 350 nucleotides between the splice site and the AUG site encoding a gag protein sequence.
2차 패키징 서열(Ψ+): U5 부위의 5' 절반에만 있음. J. Murphy and S. Goff, J. Vlrol. 63(1):319-327(1989). Secondary packaging sequence (Ψ +): only at 5 'half of U5 site. J. Murphy and S. Goff, J. Vlrol. 63 (1): 319-327 (1989).
4. 조류 육종 바이러스(Avian Sarcoma Virus: ASV)4. Avian Sarcoma Virus (ASV)
게놈 : Neckameyer and Wang, J. Virol. 53:879-884(1985). Genome : Neckameyer and Wang, J. Virol. 53: 879-884 (1985).
패키징 서열(Ψ): 프로바이러스의 왼쪽(gag-pol) 말단으로부터 300-600 염기 사이의 150 염기쌍. P. Shank and M. Linial, J. Virol. 36(2):450-456(1980). Packaging Sequence (Ψ): 150 base pairs between 300-600 bases from the left (gag-pol) end of the provirus. P. Shank and M. Linial, J. Virol. 36 (2): 450-456 (1980).
5. 라우스 육종 바이러스(RSV)5. Raus Sarcoma Virus (RSV)
게놈 : Schwarts et al., Cell 32:853-869 (1983). Genome : Schwarts et al., Cell 32: 853-869 (1983).
패키징 서열(Ψ): 120-염기(PB 부위 시작)로부터 gag 출발 코돈 앞의 22-염기까지의 230 염기쌍. S. Kawai and T. Koyama (1984), J. Virol. 51:147-153. Packaging Sequence (Ψ): 230 base pairs from 120-base (beginning with PB site) to 22-base before gag start codon. S. Kawai and T. Koyama (1984), J. Virol. 51: 147-153.
6. 소 백혈증 바이러스(Bovine Leukosis Virus : BLV)6. Bovine Leukosis Virus (BLV)
게놈 : Couez, et al. J. Virol. 49:615-620(1984), Genome : Couez, et al. J. Virol. 49: 615-620 (1984),
염기 1-341 ; Rice, et al., Virology 142:357-377(1985),Base 1-341; Rice, et al., Virology 142: 357-377 (1985),
염기 1-4680 ; Sagata, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 82:677-681 (1985),Base 1-4680; Sagata, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 82: 677-681 (1985),
완전한 BLV 프로바이러스,Complete BLV provirus,
패키징 서열(Ψ): 본 발명자에 의해 약 염기 340에 있는 프라이머 결합 부위의 말단과 약 염기 41-8에 있는 gag에 대한 개시 코돈 사이에 있는 것으로 예고됨. Packaging Sequence (Ψ): Predicted by the inventors between the end of the primer binding site at about base 340 and the initiation codon for gag at about bases 41-8.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO1992017211A1 (en) * | 1991-04-05 | 1992-10-15 | Edison Animal Biotechnology Center, Ohio University | Retrovirus inhibition with antisense nucleic acids complementary to packaging sequences |
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Title |
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AIDS RESEARCH AND HUMAN RETROVIRUSES, vol. 8(2), pp.183-189 (1992.02.01) * |
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