KR100814066B1 - Human neural stem cell secreting a TRAIL preparation method and use thereof - Google Patents

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KR100814066B1 KR1020060038110A KR20060038110A KR100814066B1 KR 100814066 B1 KR100814066 B1 KR 100814066B1 KR 1020060038110 A KR1020060038110 A KR 1020060038110A KR 20060038110 A KR20060038110 A KR 20060038110A KR 100814066 B1 KR100814066 B1 KR 100814066B1
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Abstract

본 발명은 TRAIL을 분비하는 인간의 신경줄기세포, 이의 제조방법 및 용도에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 TRAIL을 암호화하는 핵산으로 형질전환된, TRAIL을 분비하는 인간의 신경줄기세포, 이의 제조방법 및 용도에 관한 것이다. 본 발명의 신경줄기세포는 세포독성을 유발하지 않고 플레이트상에서 계속 미분화상태로 증식 및 성장하며, 생체 내외에서 신경원세포, 희소돌기아교세포 및 성상세포와 같은 신경세포로 분화할 수 있는 능력을 가진다. 또한 본 발명의 신경줄기세포는 인간의 생체 내에서 TRAIL를 분비하여 종양세포의 아폽토시스를 유발하고 종양 용적의 감소를 유도한다. 따라서 본 발명의 신경줄기세포는 종양의 치료 또는 예방에 유용하게 사용될 수 있다. The present invention relates to human neural stem cells secreting TRAIL, a method and a use thereof, and more particularly to human neural stem cells secreting TRAIL, transformed with a nucleic acid encoding TRAIL, a method and use thereof It is about. The neural stem cells of the present invention proliferate and grow in undifferentiated state on a plate without inducing cytotoxicity, and have the ability to differentiate into neural cells such as neuronal cells, oligodendrocytes and astrocytic cells in and outside the body. In addition, the neural stem cells of the present invention secrete TRAIL in human in vivo to induce apoptosis of tumor cells and induce a decrease in tumor volume. Therefore, the neural stem cells of the present invention can be usefully used for the treatment or prevention of tumors.

신경줄기세포, TRAIL, 종양 Neural stem cells, TRAIL, tumor

Description

TRAIL을 분비하는 인간의 신경줄기세포, 이의 제조방법 및 용도{Human neural stem cell secreting a TRAIL, preparation method and use thereof}Human neural stem cell secreting a TRAIL, preparation method and use etc.

도 1은 다양한 뇌조직으로부터 유래한 인간 신경줄기세포의 증식 및 성장 형태를 현미경으로 관찰한 결과이다.Figure 1 is a result of observing the growth and growth form of human neural stem cells derived from various brain tissues under a microscope.

HFT13: 종뇌 유래 신경줄기세포HFT13: Brain Stem-derived Neural Stem Cells

HFD13: 간뇌 유래 신경줄기세포HFD13: neural stem cells derived from hepatic brain

HFM13: 중뇌 유래 신경줄기세포HFM13: mesenchymal stem cells

HFC13: 소뇌 유래 신경줄기세포HFC13: Neural Stem Cells from Cerebellum

도 2는 다양한 뇌조직으로부터 유래한 인간 신경줄기세포의 성장 곡선을 비교하여 나타낸 그래프이다.Figure 2 is a graph comparing the growth curve of human neural stem cells derived from various brain tissues.

도 3은 여러 가지 마커를 이용하여 본 발명에서 분리한 인간 신경줄기세포의 분화 양상을 현미경으로 관찰한 결과이다.Figure 3 is a result of observing the differentiation pattern of human neural stem cells isolated in the present invention using various markers under a microscope.

도 4는 U87MG 또는 U343MG 세포를 이식하여 제조한 인간 신경교모세포종 동물 모델에서 종양의 생성을 헤마톡실린 및 CM-DiI 염색으로 확인한 결과이다.Figure 4 shows the results of tumor formation in hematoxylin and CM-DiI staining in human glioblastoma animal model prepared by transplanting U87MG or U343MG cells.

도 5는 TRAIL 또는 GFP 발현 재조합 아데노바이러스 벡터 내 일부 DNA 구조물(construct)의 모식도(A) 및 상기 벡터로부터 생산된 재조합 아데노바이러스에서 야생형 아데노바이러스의 오염여부를 조사한 PCR 결과(B)를 나타낸 것이다.FIG. 5 shows a schematic diagram (A) of some DNA constructs in TRAIL or GFP expressing recombinant adenovirus vectors and PCR results (B) examining contamination of wild-type adenoviruses from recombinant adenoviruses produced from the vectors.

M : 사이즈 마커(size marker)M: size marker

lane 1: 음성대조군lane 1: voice control

lane 2: 293A(양성대조군)lane 2: 293A (positive control)

lane 3 : AdCMV-GFPlane 3: AdCMV-GFP

lane 4 : AdCMV-TRAILlane 4: AdCMV-TRAIL

lane 5 : AdCAG-GFPlane 5: AdCAG-GFP

lane 6 : AdCAG-TRAIL-noGFPlane 6: AdCAG-TRAIL-noGFP

lane 7 : AdCAG-TRAILlane 7: AdCAG-TRAIL

lane 8 : AdCMV-GFPlane 8: AdCMV-GFP

lane 9 : AdCMV-TRAILlane 9: AdCMV-TRAIL

lane 10 : AdCAG-GFPlane 10: AdCAG-GFP

lane 11 : AdCAG-TRAIL-noGFPlane 11: AdCAG-TRAIL-noGFP

lane 12 : AdCAG-TRAILlane 12: AdCAG-TRAIL

도 6a 내지 도 6e는 본 발명에서 사용한 재조합 아데노바이러스 벡터의 개열지도를 나타낸 것이다.6A to 6E show cleavage maps of the recombinant adenovirus vectors used in the present invention.

도 7a 내지 도 7b는 본 발명에 따른 pShuttle-CAG 및 pShuttle-CAG-IRES-hrGFP 벡터의 제작과정을 나타낸 것이다.7A to 7B illustrate the fabrication process of pShuttle-CAG and pShuttle-CAG-IRES-hrGFP vectors according to the present invention.

도 8은 CMV 또는 CAG에 의해 발현되는 TRAIL 또는 GFP 발현 재조합 바이러스(AdCMV-TRAIL 또는 AdCMV-GFP)에 감염된 인간 신경줄기세포(hNSCs)로부터 분비된 TRAIL의 양을 측정한 결과를 나타낸 그래프(A) 및 상기 인간 신경줄기세포에서 TRAIL의 발현을 조사한 면역조직화학분석 결과(B)이다.8 is a graph (A) showing the results of measuring the amount of TRAIL secreted from human neural stem cells (hNSCs) infected with TRAIL or GFP expressing recombinant virus (AdCMV-TRAIL or AdCMV-GFP) expressed by CMV or CAG; Immunohistochemical analysis of the expression of TRAIL in the human neural stem cells (B).

도 9는 재조합 인간 TRAIL(rhTRAIL)을 각 농도별로 처리한 인간 신경줄기세포의 성장 형태를 현미경으로 관찰한 결과(A) 및 재조합 인간 TRAIL 처리에 의한 인간 신경줄기세포의 생존도(viability)를 조사한 결과(B)이다.9 shows the results of microscopic observation of the growth patterns of human neural stem cells treated with recombinant human TRAIL (rhTRAIL) at different concentrations (A) and the viability of human neural stem cells by recombinant human TRAIL treatment ( B).

도 10a 내지 도 10b는 TRAIL 또는 GFP 발현 재조합 바이러스(AdCMV-GFP 또는 AdCMV-TRAIL, AdCAG-GFP 또는 AdCAG-TRAIL)에 감염된 인간 신경줄기세포(hNSCs)의 성장 형태를 현미경으로 관찰한 결과(A) 및 상기 재조합 바이러스의 감염에 의한 인간 신경줄기세포의 생존도를 CCK-8 어세이로 조사한 결과(B, C)이다.10A to 10B show microscopic observations of growth patterns of human neural stem cells (hNSCs) infected with TRAIL or GFP expressing recombinant virus (AdCMV-GFP or AdCMV-TRAIL, AdCAG-GFP or AdCAG-TRAIL) (A) and Survival of human neural stem cells by the infection of the recombinant virus was examined by CCK-8 assay (B, C).

도 11a 내지 도 11b는 TRAIL 또는 GFP 발현 재조합 바이러스(AdCMV-GFP 또는 AdCMV-TRAIL, AdCAG-GFP 또는 AdCAG-TRAIL)에 감염된 인간 신경줄기세포 배양액(conditioned media from hNSCs)과 공동배양한 인간 신경교모세포종 세포주(U87MG 및 U343MG)의 세포사멸을 현미경으로 관찰한 결과(A) 및 상기 인간 신경줄기세포의 배양액과 공동배양에 의한 인간 신경교모세포종 세포주의 생존도를 조사한 결과(B, C)이다.11A-11B show human glioblastoma cell lines co-cultured with conditioned media from hNSCs infected with TRAIL or GFP expressing recombinant virus (AdCMV-GFP or AdCMV-TRAIL, AdCAG-GFP or AdCAG-TRAIL). U87MG and U343MG) were observed under the microscope (A) and the survival of the human glioblastoma cell line by coculture with the culture medium of the human neural stem cells (B, C).

도 12은 TRAIL 또는 GFP 발현 재조합 바이러스(AdCMV-TRAIL 또는 AdCMV-GFP)에 감염된 인간 신경줄기세포 배양액 또는 아무것도 처리하지 않은 인간 신경줄기세포의 배양액과 공동배양한 인간 신경교모세포종 세포주(U87MG), 그리고 재조합 인간 TRAIL을 직접 처리한 인간 신경교모세포종 세포주(U87MG)를 TUNEL 염색하여 관찰한 결과이다.12 shows human glioblastoma cell line (U87MG) co-cultured with culture media of human neural stem cell cultures or human neural stem cells untreated with TRAIL or GFP expressing recombinant virus (AdCMV-TRAIL or AdCMV-GFP), and recombinant human TRAIL The human glioblastoma cell line (U87MG), which was directly treated, was observed by TUNEL staining.

도 13는 TRAIL 발현 재조합 바이러스(AdCMV-TRAIL)에 감염된 인간 신경줄기 세포를 신경교모세포종 동물 모델에 이식한 후, 생체 내에서 공여세포의 생착, 이주 및 분포 형태를 관찰한 결과이다. Figure 13 shows the results of grafting, migration and distribution of donor cells in vivo after transplanting human neural stem cells infected with TRAIL expressing recombinant virus (AdCMV-TRAIL) into a glioblastoma animal model.

A 및 D: 누드 마우스 우측 선조체에 형성된 CM-DiI로 염색된 원발성 신경교모세포종(적색, 화살표)A and D: primary glioblastoma (red, arrow) stained with CM-DiI formed in the nude right mouse striatum

B 및 E: 이식된 TRAIL 발현 인간 신경줄기세포(녹색, 화살표)가 특이적으로 이주하여 종양의 경계부위를 둘러싸고 종양내부로 침투하는 양상의 생착 및 분포B and E: engraftment and distribution of transplanted TRAIL-expressing human neural stem cells (green, arrow) that specifically migrate and infiltrate the tumor border and penetrate into the tumor

C: A와 B 사진의 합성C: composite of A and B photos

F: D와 E 사진의 합성F: Collage of D and E Photos

G: 누드 마우스 우측 선조체에 형성된 CM-DiI로 염색된 원발성 신경교모세포종(적색, 화살표)의 바로 주변 부위로 전이된 속발성 신경교모세포종(적색, 화살촉)G: Secondary glioblastoma (red, arrowhead) metastasized to the immediate periphery of primary glioblastoma (red, arrow) stained with CM-DiI formed in the nude right striatum

H: 이식된 TRAIL 발현 인간 신경줄기세포(녹색)가 속발성 신경교세모종 부위로 특이적으로 이주하여 종양의 경계부위를 둘러싸고 종양내부로 침투하는 양상의 생착 및 분포(화살촉)H: The engraftment and distribution of the transplanted TRAIL-expressing human neural stem cells (green), which specifically migrate to the site of secondary glioma, surrounding the border of the tumor and penetrate into the tumor (arrowhead)

I: G와 H 사진의 합성I: Synthesis of G and H Photos

J: 원발성 신경교모세포종 부위에서 멀리 떨어진 제3뇌실(V3)주변부위까지 원거리로 전이된 속발성 신경교모세포종(적색, 화살촉)J: Secondary glioblastoma (red, arrowhead) that has spread far to the periphery of the third ventricle (V3) away from the site of primary glioblastoma

K: 이식된 TRAIL 발현 인간 신경줄기세포(녹색)가 속발성 신경교세모종 부위로 특이적으로 이주하여 종양의 경계부위를 둘러싸고 종양내부로 침투하는 양상의 생착 및 분포(화살촉)K: The engraftment and distribution of the transplanted TRAIL-expressing human neural stem cells (green), which specifically migrate to the site of secondary glioma, surrounding the border of the tumor and penetrate into the tumor (arrowhead)

L: J와 K 사진의 합성L: Collage of J and K Photos

도 14은 신경교모세포종 동물 모델에 이식된 TRAIL 발현 인간 신경줄기세포의 분화 형태를 관찰한 결과이다.Figure 14 is the result of observing the differentiation form of TRAIL expressing human neural stem cells transplanted into a glioblastoma animal model.

A, E 및 I: 이식된 TRAIL 발현 인간 신경줄기세포(녹색, 화살표)가 신경교모세포종 부위로 특이적 이주하여 생착함을 보임A, E and I: Transplanted TRAIL expressing human neural stem cells (green, arrow) show engraftment by specific migration to glioblastoma site

B, F 및 J: 이식세포가 미성숙 신경줄기세포 마커인 인간 네스틴(hNestin, 청색), 성상세포 마커인 GFAP(청색) 및 성숙한 신경원세포의 마커인 NeuN(청색)을 각각 발현함B, F and J: Graft cells express immature neural stem cell marker human nestin (hNestin (blue)), astrocyte marker GFAP (blue) and mature neuronal cell marker NeuN (blue), respectively

C, G 및 K: 각각 A와 B 사진, E와 F 사진 및 I와 K 사진의 합성C, G, and K: Synthesis of A and B photos, E and F photos, and I and K photos, respectively

D, H 및 L: 각각 C, G 및 K 사진을 동일한 위치에서 형광현미경의 텍사스 레드(Texas Red) 필터 하에서 찍은 사진과 합성한 것으로서, 적색은 신경교모세포종의 종양세포를 나타냄D, H and L: Synthesized C, G, and K images, respectively, under the Texas Red filter of a fluorescence microscope at the same location, with red representing tumor cells of glioblastoma

도 15는 TRAIL 발현 재조합 바이러스(AdCMV-TRAIL)에 감염된 인간 신경줄기세포를 신경교모세포종 동물 모델에 이식한 후, 종양세포의 사멸이 유도되는 것을 관찰한 결과이다.15 is a result of observing the death of tumor cells after transplanting human neural stem cells infected with TRAIL expressing recombinant virus (AdCMV-TRAIL) into a glioblastoma animal model.

A: 누드 마우스의 우측 선조체 부위에 형성된, CM-DiI로 염색된 원발성 인간 신경교모세포종(적색)A: Primary human glioblastoma (red) stained with CM-DiI formed in the right striatum of nude mice

B: 신경교모세포종 동물 모델에 이식된 TRAIL 발현 인간 신경줄기세포(녹색)가 특이적으로 이주하여 신경교모세포종 경계부위를 둘러싸고, 종양내부로 침투하는 양상으로 생착 및 분포B: TRAIL-expressing human neural stem cells (green) transplanted into a glioblastoma animal model specifically migrated, engrafted and distributed around the glioblastoma border and penetrated into the tumor.

C: A와 B 사진의 합성C: composite of A and B photos

D: 누드 마우스의 우측 선조체 부위에 형성된, CM-DiI로 염색된 원발성 인간 신경교모세포종(적색)D: Primary human glioblastoma (red) stained with CM-DiI, formed on the right striatum of nude mice

E: 신경교모세포종 부위에 증가된 TRAIL의 발현(녹색)E: Increased expression of TRAIL at the site of glioblastoma (green)

F: D와 E 사진의 합성F: Collage of D and E Photos

G: D 사진과 동일한 부위의 TUNEL 염색 결과 관찰된 종양세포의 사멸(갈색) 및 종양세포의 사멸로 인한 빈 공간(흰색)이 관찰됨(100배 확대 사진)G: TUNEL staining at the same site as D photo shows the death of tumor cells (brown) and the empty space (white) due to the death of tumor cells (100-fold magnification).

H: G 사진을 확대한 것으로서(200배 확대 사진), 종양세포의 사멸(갈색)과 빈 공간(흰색)이 잘 관찰됨H: Magnification of G picture (200x magnification), well observed tumor cell death (brown color) and empty space (white color)

I: D 내지 F 사진에서 화살촉들이 가리키는 부위를 확대한 것으로서 (400배 확대 사진), 종양세포의 이주 부위에서도 세포사멸(갈색, 화살촉들)이 관찰됨I: Magnification of the area pointed by the arrowheads in D-F photographs (400-fold magnification). Apoptosis (brown, arrowheads) is also observed at the migration site of tumor cells.

도 16는 TRAIL 발현 재조합 바이러스(AdCMV-TRAIL)에 감염된 인간 신경줄기세포가 이식된 신경교모세포종 동물 모델(U87MG+hNSCs-AdCMV-TRAIL; A-C)에서 종양의 크기가 감소하는 것을 대조군(U87MG+vehicle; D-E)과 비교하여 관찰한 결과이다.Figure 16 shows the control group (U87MG + vehicle; DE to reduce the tumor size in the glioblastoma animal model (U87MG + hNSCs-AdCMV-TRAIL; AC) transplanted with human neural stem cells infected with TRAIL expressing recombinant virus (AdCMV-TRAIL) ), And the result observed.

본 발명은 TRAIL을 분비하는 인간의 신경줄기세포, 이의 제조방법 및 용도에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 TRAIL을 암호화하는 핵산으로 형질전환된, TRAIL을 분비하는 인간의 신경줄기세포, 이의 제조방법 및 용도에 관한 것이다. The present invention relates to human neural stem cells secreting TRAIL, a method and a use thereof, and more particularly to human neural stem cells secreting TRAIL, transformed with a nucleic acid encoding TRAIL, a method and use thereof It is about.

신경줄기세포란 주로 신경계에 존재하는 원시세포로서 미성숙, 미분화된 상태로 계속 증식하는 자가 갱신(self-renew)을 보이고, 신경원세포(neuron) 및 신경교세포(glia)로 분화하는 분화의 다능성(multipotency)을 보이는 세포로 정의된다. 신경줄기세포는 인간을 포함한 포유동물의 태아 신경계 전반에 걸쳐 다양한 해부학적 부위에서 존재하고, 최근에는 태아뿐만 아니라 성체의 신경계에서도 신경줄기세포가 존재하며, 일생을 통하여 신경줄기세포는 뇌의 특정 부위에서 계속 증식하면서 새로운 신경세포를 생성한다. 이외에도 신경줄기세포는 신경세포뿐만 아니라 다양한 다른 종류의 세포 또는 조직으로도 분화될 수 있는 분화의 유연성(plasticity)을 가지고 있음이 보고되었다. 따라서 최근에 이러한 신경줄기세포를 이용한 줄기세포의 증식과 분화기전 및 신경계 발달에 관한 기초연구뿐만 아니라, 한번 손상되면 재생되지 않는다고 알려져 있는 난치성 종양, 특히 신경계질환에서 신경줄기세포의 생물학적 특성을 이용하여 새로운 세포 및 유전자 치료의 가능성에 대한 관심이 증대하고 있다. Neural stem cells are primordial cells that exist mainly in the nervous system, show self-renew, which continue to proliferate in an immature and undifferentiated state, and multipotency of differentiation to differentiate into neurons and glia. Is defined as a cell. Neural stem cells exist in various anatomical regions throughout the fetal nervous system of mammals, including humans. Recently, neural stem cells exist not only in the fetus but also in the adult nervous system. Throughout life, neural stem cells continue to proliferate in specific areas of the brain. Creating new neurons. In addition, it has been reported that neural stem cells have a plasticity of differentiation that can be differentiated not only into neurons but also into various other types of cells or tissues. Therefore, in addition to the recent research on the proliferation, differentiation mechanism and development of the nervous system of stem cells using such neural stem cells, new cells using the biological characteristics of neural stem cells in intractable tumors, especially neurological diseases, which are known to not regenerate once damaged. And the possibility of gene therapy is increasing.

현재 신경계질환에 대한 수많은 새로운 치료약물, 단백질 및 신경영양인자들이 검색되고, 생체 내외에서 치료 효과와 신경보호 작용의 평가 등을 통하여 다양한 치료법이 활발히 개발되고 있으나 아직 가시화된 성과는 별로 없다. 실제 임상적으로 손상된 신경조직을 보호하고 재생시키는 특별한 치료법은 없는 실정이다. 한편 난치성 신경계 질환의 치료를 위해서는 상기 치료약물 및 신경영양인자와 같은 '소분자(small molecules)'의 개발만으로는 충분하지 않고, 이미 사멸하였거나 기능부전을 보이는 신경세포를 대체하여 신경재생을 유도하는 세포치료가 필수적이다. 따라서 최근에 줄기세포학이 발전하면서 기존 유전자 치료의 안전성과 효율성의 문제점, 그리고 1차 태아조직 또는 세포 사용의 한계점을 극복하고 인체에 대한 새로운 세포 및 유전자 치료를 가능케 하는 최상의 대안으로 인간 신경줄기세포에 대한 연구와 치료적 적용이 부각되고 있다. At present, numerous new therapeutic drugs, proteins and neurotrophic factors for neurological diseases have been searched, and various treatments have been actively developed through evaluation of therapeutic effects and neuroprotective effects in vivo and outside, but there are still few visible results. Indeed, there is no specific treatment to protect and regenerate clinically damaged nerve tissue. On the other hand, for the treatment of intractable nervous system diseases, the development of 'small molecules' such as the therapeutic drug and neurotrophic factors is not sufficient, and cell therapy that induces nerve regeneration by replacing neurons that have already died or show dysfunction It is essential. Therefore, with the recent development of stem cell science, it is possible to overcome the problems of safety and efficiency of conventional gene therapy, and to limit the limitation of primary fetal tissue or cell use, and to provide new cell and gene therapy for human body. Research and therapeutic applications are emerging.

그러나 현재 신경줄기세포 연구는 아직 전 세계적으로 태동기여서 많은 기초적인 연구가 필요하고 실제 임상적용을 위해서는 여러 문제들이 해결되어야 한다. 특히, 생체 내로의 신경줄기세포의 이식 시 공여세포의 생착, 이주, 분화, 외부 유전자 발현 및 숙주 신경계에 통합되는 기전이 규명되어야 하고, 분화된 신경세포가 숙주 신경계에서 적절한 신경접합, 신경연결 및 기능적 개선을 이루는지 확인되어야 한다. However, current neural stem cell research is still in the early stages of the world, so a lot of basic research is required and various problems must be solved for actual clinical application. In particular, the transplantation of neural stem cells into living organisms requires the identification of donor cells engraftment, migration, differentiation, external gene expression and integration into the host nervous system. It should be ascertained that improvements are made.

한편, TRAIL(Tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand)은 종양괴사인자 단백질 수퍼패밀리(tumor necrosis factor protein superfamily) 중의 하나로서 다양한 종양세포에서는 세포사멸을 유발하나 정상세포에서는 독성작용이 없어 최근의 연구에서 실험적 종양치료제의 하나로 주목받고 있다(Sheridan et al., Science, 277:818, 1997; Ashkenazi et al., J. Clin . Investig., 104:155, 1997; Walczak et al., Nat Med ., 5:157, 1999). 그러나 지 금까지 개발된 TRAIL을 이용한 종양치료 방법은 TRAIL이 종양붕괴 효과가 있음을 밝혔을 뿐, 임상적으로 적용하기에는 많은 문제점이 있다. TRAIL의 투여 시 치료적으로 부적절한 농도가 공급되어 과용량에 의한 정상세포의 독성작용 발생 가능성이 있다. 또한 수용성 TRAIL 단백질은 투여 후 체내에서 약 5시간 후 모두 소멸되어 극히 짧은 작용시간을 보이며(Walczak et al., Nat. Med., 5:157, 1999), 바이러스 매개체를 사용하여 투여할 경우 상기 문제들뿐 만 아니라 아데노바이러스 투여 시 치명적인 면역거부 반응 등이 문제가 될 수 있다(Dewey et al., Nat. Med ., 5:1256, 1999). 특히 속발성 및 전이성 종양에는 효과적인 표적화를 할 수가 없어 역시 임상적으로 의의 있는 치료효과를 기대할 수 없다.On the other hand, TRAIL (Tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand) is one of the tumor necrosis factor protein superfamily, which causes apoptosis in various tumor cells but has no toxic effect in normal cells. (Sheridan et al ., Science, 277: 818, 1997; Ashkenazi et al ., J. Clin . Investig ., 104: 155, 1997; Walczak et al. , Nat Med ., 5: 157, 1999). However, the tumor treatment method using TRAIL developed so far has revealed that TRAIL has a tumor decay effect, and there are many problems in clinical application. When TRAIL is administered, a therapeutically inappropriate concentration is supplied, which may cause toxic effects of normal cells due to overdose. In addition, water-soluble TRAIL protein disappears after about 5 hours in the body and shows an extremely short time of action (Walczak et al ., Nat. Med ., 5: 157, 1999). As well as lethal immunorejection when adenoviruses are administered (Dewey et al ., Nat. Med ., 5: 1256, 1999). In particular, effective targeting cannot be expected for secondary and metastatic tumors, and clinically significant therapeutic effects cannot be expected.

이에 본 발명자들은 TRAIL을 이용하여 효과적으로 종양을 치료하기 위한 연구를 거듭하던 중, TRAIL을 분비하는 인간의 신경줄기세포를 유전적으로 조작하여 제조하고, 상기 신경줄기세포가 종양의 치료에 매우 효과적임을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다. Accordingly, the present inventors have repeatedly studied to effectively treat tumors by using TRAIL, and manufactured by genetically manipulating human neural stem cells that secrete TRAIL, and confirmed that the neural stem cells were very effective in treating tumors. The invention has been completed.

따라서, 본 발명의 목적은 TRAIL을 분비하는 인간의 신경줄기세포, 이의 제조방법 및 용도를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide human neural stem cells that secrete TRAIL, a method of producing and use thereof.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 TRAIL을 암호화하는 핵산으로 형질전환된, TRAIL을 분비하는 인간의 신경줄기세포를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a human neural stem cell secreting TRAIL, transformed with a nucleic acid encoding TRAIL.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 신경줄기세포의 제조방법을 제공한다.In order to achieve another object of the present invention, the present invention provides a method for producing the neural stem cells.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 신경줄기세포를 함유하는 종양 치료용 조성물을 제공한다.In order to achieve another object of the present invention, the present invention provides a composition for treating tumors containing the neural stem cells.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 종양세포 사멸 유도물질인 TRAIL을 분비하도록 유전적으로 조작된 인간의 신경줄기세포를 처음으로 제공한다는 점에 특징이 있다.The present invention is characterized in that it provides for the first time a human neural stem cell genetically engineered to secrete TRAIL, a tumor cell death inducing substance.

본 발명에서 제공되는 인간의 신경줄기세포는 바람직하게는 인간 태아의 뇌로부터 유래한 것일 수 있다. 상기 뇌는 종뇌, 간뇌, 중뇌, 소뇌, 연수, 뇌교 및 척수로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있으며, 바람직하게는 종뇌로부터 유래한 것일 수 있다. 본 발명에 따른 TRAIL을 분비하는 인간의 신경줄기세포는 세포독성을 나타내지 않으며, 플레이트 상에서 계속 미분화상태로 증식 및 성장한다(도 1 및 도 2). 또한 본 발명의 신경줄기세포는 99% 이상의 세포에서 신경줄기세포 표지인자인 네스틴(nestin) 또는 비멘틴(vimentin)을 발현하고, 신경원세포, 희소돌기아세포 및 성상세포와 같은 신경세포로 분화할 수 있는 능력을 가진다(도 3). 본 발명에 따른 TRAIL을 분비하는 인간의 신경줄기세포는 종양세포와 공동배양하는 경우 종양세포의 세포사멸을 유도한다(도 11 및 도 12). 또한 본 발 명의 신경줄기세포를 종양 동물모델(예: 인간 교모세포종 뇌종양 동물 모델)에 이식한 경우 생체 내에서 원발성 종괴의 경계부위를 특이적으로 포위하여 종괴 내부로 침윤하는 양상으로 생착 및 분포하며, 주위 신경조직으로 전이되는 종양세포를 따라 특이적으로 이주하여 속발성 종괴에도 생착 및 분포한다(도 13 및 도 14). 또한 본 발명의 신경줄기세포의 일부는 이식된 종양부위에서 신경원 또는 교세포로 분화하여 종양으로 손상된 신경세포를 대체 및 재생할 수 있다(도 14). 특히 본 발명의 신경줄기세포는 생체 내에서 TRAIL을 분비하여 주위의 종양세포의 아폽토시스를 유발하고(도 15), 이에 따라 종양 용적의 감소를 유도한다(도 16). 반면, 정상 뇌신경 조직에는 특별한 손상을 유발하지 않는다. Human neural stem cells provided in the present invention may be preferably derived from the brain of a human fetus. The brain may be any one selected from the group consisting of cerebellum, hepatic brain, midbrain, cerebellum, soft water, pontoon and spinal cord, preferably may be derived from the brain. Human neural stem cells secreting TRAIL according to the present invention do not exhibit cytotoxicity and continue to proliferate and grow undifferentiated on plates (FIGS. 1 and 2). In addition, the neural stem cells of the present invention express the neural stem cell markers, such as the nestin (nestin) or non-mentin (vimentin) in more than 99% of cells, and can differentiate into neurons, such as neuronal cells, oligodendrocytes and astrocytes Have the capability (FIG. 3). Human neural stem cells secreting TRAIL according to the present invention induce apoptosis of tumor cells when co-cultured with tumor cells (FIGS. 11 and 12). In addition, when the neural stem cells of the present invention are transplanted into a tumor animal model (e.g., a human glioblastoma brain tumor animal model), they are engrafted and distributed in a manner of specifically enclosing the boundary of the primary mass in vivo and infiltrating into the mass. It specifically migrates along tumor cells that metastasize to surrounding nerve tissue and engrafts and distributes to secondary masses (FIGS. 13 and 14). In addition, some of the neural stem cells of the present invention can differentiate into neurons or glial cells in the transplanted tumor site to replace and regenerate nerve cells damaged by the tumor (FIG. 14). In particular, the neural stem cells of the present invention secrete TRAIL in vivo to induce apoptosis of surrounding tumor cells (FIG. 15), thus inducing a decrease in tumor volume (FIG. 16). On the other hand, it does not cause any special damage to normal brain tissue.

이러한 특성을 갖는 본 발명의 신경줄기세포는 인간의 신경줄기세포를 TRAIL을 암호화하는 핵산으로 형질전환하여 제조될 수 있다. 인간의 신경줄기세포를 TRAIL을 암호화하는 핵산으로 형질전환한다는 것은 TRAIL을 암호화하는 핵산을 인간의 신경줄기세포에 도입하는 것을 말한다. 본 발명에 따른 TRAIL을 분비하는 인간의 신경줄기세포는 하기의 단계를 포함할 수 있다:Neural stem cells of the present invention having such characteristics can be prepared by transforming human neural stem cells with a nucleic acid encoding TRAIL. Transformation of human neural stem cells with nucleic acids encoding TRAIL refers to the introduction of nucleic acids encoding TRAIL into human neural stem cells. Human neural stem cells secreting TRAIL according to the present invention may comprise the following steps:

(a) TRAIL을 암호화하는 핵산을 발현 벡터에 삽입시키는 단계; 및(a) inserting a nucleic acid encoding TRAIL into an expression vector; And

(b) 상기 발현 벡터를 인간의 신경줄기세포에 도입하는 단계.(b) introducing the expression vector into human neural stem cells.

상기 TRAIL을 암호화하는 핵산은 당업계에 공지된 TRAIL을 암호화하는 염기서열을 가지는 것이라면 제한 없이 사용될 수 있다. 바람직하게는 서열번호 1로 표시되는 아미노산 서열을 포함하는 TRAIL을 암호화하는 염기서열을 가질 수 있다. 보다 바람직하게는 상기 핵산은 서열번호 1로 표시되는 아미노산 서열로 이루어진 폴리펩티드를 암호화하는 염기서열을 가질 수 있으며, 가장 바람직하게는 서열번호 2로 표시되는 염기서열을 가질 수 있다. 또한 상기 핵산은 서열번호 3으로 표시되는 아미노산 서열을 갖는 TRAIL을 암호화하는 염기서열을 가질 수 있다. 이외에도 상기 핵산은 진뱅크 등록번호 NM_003810, BC020220, BC032722, CR456895, AY408450 및 U37518에 개시되어 있는 염기서열을 가질 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.The nucleic acid encoding TRAIL may be used without limitation as long as it has a nucleotide sequence encoding TRAIL known in the art. Preferably it may have a base sequence encoding TRAIL comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1. More preferably, the nucleic acid may have a nucleotide sequence encoding a polypeptide consisting of an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, and most preferably may have a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 2. In addition, the nucleic acid may have a nucleotide sequence encoding TRAIL having an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3. In addition, the nucleic acid may have a nucleotide sequence disclosed in GenBank Accession Nos. NM_003810, BC020220, BC032722, CR456895, AY408450, and U37518, but is not limited thereto.

또한 상기 핵산은 TRAIL의 기능적 동등물을 암호화하는 염기서열을 가질 수 있다. 상기'기능적 동등물'이란, 아미노산의 부가, 치환 또는 결실의 결과, 서열번호 1로 표시되는 아미노산 서열을 포함하는 TRAIL과 적어도 70%, 바람직하게는 80%, 보다 바람직하게는 90% 이상의 서열 상동성을 갖는 것으로서 본 발명의 TRAIL과 실질적으로 동질의 생리활성을 나타내는 폴리펩티드를 말한다. 여기서, '실질적으로 동질의 생리활성'이란 종양 세포의 사멸을 유도하는 활성을 의미한다. 상기 기능적 동등물에는, 예를 들어, 서열번호 1로 표시되는 아미노산 서열을 포함하는 TRAIL의 아미노산 중 일부가 치환되거나, 결실 또는 부가된 아미노산 서열 변형체가 포함된다. 아미노산의 치환은 바람직하게는 보존적 치환이다. 천연에 존재하는 아미노산의 보존적 치환의 예는 다음과 같다; 지방족 아미노산(Gly, Ala, Pro), 소수성 아미노산(Ile, Leu, Val), 방향족 아미노산(Phe, Tyr, Trp), 산성 아미노산 (Asp, Glu), 염기성 아미노산 (His, Lys, Arg, Gln, Asn) 및 황함유 아미노산(Cys, Met). 아미노산의 결실은 바람직하게는 본 발명의 TRAIL의 촉매 활성에 직접 관여하지 않는 부분에 위치한다. 또한 상기 TRAIL의 기능적 동등물의 범위에는 TRAIL의 기본 골격 및 이의 생리 활성을 유지하면서 폴리펩티드의 일부 화학 구조가 변형된 폴리펩티드 유도체도 포함된다. 예를 들어, 본 발명의 폴리펩티드의 안정성, 저장성, 휘발성 또는 용해도 등을 변경시키기 위한 구조변경이 이에 포함된다. 또한 상기 TRAIL을 암호화하는 핵산은 당업계에 공지된 유전자 재조합 방법에 의하여 제조될 수 있다(Sambrook, Fritsch and Maniatis, 'Molecular Cloning, A laboratory Manual, Cold Spring Harbor laboratory press, 1989; Short Protocols in Molecular Biology, John Wiley and Sons, 1992). 예컨대, 게놈으로부터 핵산을 증폭시키기 위한 PCR 증폭, 화학적 합성법 또는 cDNA 서열을 제조하는 기술이 있다. In addition, the nucleic acid may have a nucleotide sequence encoding a functional equivalent of TRAIL. The term 'functional equivalent' means at least 70%, preferably 80%, more preferably 90% or more of TRAIL comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 as a result of the addition, substitution, or deletion of an amino acid. It refers to a polypeptide having homology and having substantially the same physiological activity as TRAIL of the present invention. Here, "substantially homogeneous physiological activity" means activity that induces the death of tumor cells. The functional equivalent includes, for example, an amino acid sequence variant in which some of the amino acids of TRAIL including the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 are substituted, deleted or added. Substitutions of amino acids are preferably conservative substitutions. Examples of conservative substitutions of amino acids present in nature are as follows; Aliphatic amino acids (Gly, Ala, Pro), hydrophobic amino acids (Ile, Leu, Val), aromatic amino acids (Phe, Tyr, Trp), acidic amino acids (Asp, Glu), basic amino acids (His, Lys, Arg, Gln, Asn ) And sulfur-containing amino acids (Cys, Met). Deletion of amino acids is preferably located in portions not directly involved in the catalytic activity of TRAIL of the present invention. The functional equivalent of TRAIL also includes polypeptide derivatives in which some chemical structures of the polypeptide have been modified while maintaining the basic skeleton of TRAIL and its physiological activity. For example, this includes structural modifications for altering the stability, shelf life, volatility or solubility of the polypeptide of the present invention. In addition, nucleic acids encoding the TRAIL can be prepared by genetic recombination methods known in the art (Sambrook, Fritsch and Maniatis, 'Molecular Cloning, A laboratory Manual, Cold Spring Harbor laboratory press, 1989; Short Protocols in Molecular Biology , John Wiley and Sons, 1992). For example, there are techniques for producing PCR amplification, chemical synthesis or cDNA sequences to amplify nucleic acids from the genome.

상기 TRAIL을 암호화하는 핵산은 발현 조절 서열에 작동가능하게 연결되어 발현 벡터 내에 삽입될 수 있다. 상기에서 '작동 가능하게 연결된다(operably linked)'는 것은 하나의 핵산 단편이 다른 핵산 단편과 결합되어 그의 기능 또는 발현이 다른 핵산 단편에 의해 영향을 받는 것을 말한다. 또한, '발현 조절 서열(expression control sequence)'이란 특정한 숙주 세포에서 작동 가능하게 연결된 핵산 서열의 발현을 조절하는 DNA 서열을 의미한다. 그러한 조절 서열은 전사를 개시하기 위한 프로모터, 전사를 조절하기 위한 임의의 오퍼레이터 서열, 적합한 mRNA 리보좀 결합 부위를 코딩하는 서열 및 전사 및 해독의 종결을 조절하는 서열을 포함한다. 상기 프로모터로는 모든 시간대에 상시적으로 목적 유전자의 발현을 유도하는 프로모터(constitutive promoter)를 사용할 수 있으며, 그 예로는 CMV 프로모터, CAG 프로모터(Hitoshi Niwa et al., Gene, 108:193-199, 1991; Monahan et al., Gene Therapy, 7:24-30, 2000), CaMV 35S 프로모터(Odell et al., Nature 313:810-812, 1985), Rsyn7 프로모터(미국특허출원 제08/991,601호), 라이스 액틴(rice actin) 프로모터(McElroy et al., Plant Cell 2:163-171, 1990), 유비퀴틴 프로모터(Christensen et al., Plant Mol. Biol. 12:619-632, 1989), ALS 프로모터(미국 특허출원 제08/409,297) 등이 있다. 이외에도 미국특허 제5,608,149; 제5,608,144호 제5,604,121호 제5,569,597호 제5,466,785호, 제5,399,680호 제5,268,463호 및 제5,608,142호 등에 개시된 프로모터들을 모두 사용할 수 있다. 바람직하게는 생체 내에서 목적 유전자의 발현을 잘 유도할 수 있는 프로모터를 사용할 수 있다. The nucleic acid encoding the TRAIL can be operably linked to an expression control sequence and inserted into the expression vector. 'Operably linked' as used herein means that one nucleic acid fragment is combined with another nucleic acid fragment so that its function or expression is affected by another nucleic acid fragment. In addition, "expression control sequence" refers to a DNA sequence that controls the expression of a nucleic acid sequence operably linked in a particular host cell. Such regulatory sequences include promoters for initiating transcription, any operator sequence for regulating transcription, sequences encoding suitable mRNA ribosomal binding sites, and sequences that control termination of transcription and translation. The promoter may be a promoter (constitutive promoter) to induce the expression of the gene of interest at all times at all times, for example, CMV promoter, CAG promoter (Hitoshi Niwa et al., Gene, 108: 193-199, 1991; Monahan et al., Gene Therapy, 7: 24-30, 2000 ) , CaMV 35S promoter (Odell et al ., Nature 313: 810-812, 1985), Rsyn7 promoter (US patent application Ser. No. 08 / 991,601) Rice actin promoter (McElroy et al ., Plant Cell 2: 163-171, 1990), ubiquitin promoter (Christensen et al ., Plant Mol. Biol. 12: 619-632, 1989), ALS promoter ( US patent application Ser. No. 08 / 409,297. In addition, U.S. Patents 5,608,149; The promoters disclosed in 5,608,144 5,604,121 5,569,597 5,466,785, 5,399,680 5,268,463, 5,608,142, and the like can all be used. Preferably, a promoter that can induce the expression of a gene of interest in vivo can be used.

그 중 CAG 프로모터는 변형된 CMV 프로모터의 일종으로 시토메갈로바이러스 즉시 초기 인헨서(cytomegalovirus immediate-early enhancer), 닭 β-액틴 프로모터(chicken β-actin promoter), 키메릭 인트론(chimeric intron), 엑손 1(exon 1) 과 토끼 β-글로빈 유전자(rabbit β-globin gene)의 엑손 2(exon 2)의 일부분으로 구성된다(Hitoshi Niwa et al., Gene, 108:193-199, 1991; Monahan et al., Gene Therapy, 7:24-30, 2000). 이와 같은 공지된 구성 및 서열의 CAG 프로모터로는 아데노바이러스 제작에 적합하지 않았기 때문에 본 발명자는 이를 아데노바이러스의 제작에 적합하도록 변형하여 사용하였다.Among them, the CAG promoter is a modified CMV promoter, cytomegalovirus immediate-early enhancer, chicken β-actin promoter, chimeric intron, exon 1 (exon 1) and exon 2 of the rabbit β-globin gene (Hitoshi Niwa et al., Gene, 108: 193-199, 1991; Monahan et al. , Gene Therapy, 7: 24-30, 2000). Since the CAG promoter of such a known configuration and sequence was not suitable for the production of adenoviruses, the present inventors modified it to be suitable for the production of adenoviruses.

이를 상세히 설명하면, 본 발명에서 사용한 CAG 프로모터는 다음과 같은 과정을 통해 상용벡터인 pShuttle 벡터에 삽입되었다. 상용벡터인 TriEX-1.1 Neo DNA 벡터로부터 시토메갈로바이러스 즉시 초기 인헨서(cytomegalovirus immediate-early enhancer), 닭 β-액틴 프로모터(chicken β-actin promoter) 및 토끼 β-글로빈 종결자(rabbit β-globin terminator)를 각각 클로닝하고 이를 상용벡터인 pShuttle 벡터에 각각 삽입하여 아데노바이러스 제작에 적합하도록 변형된 CAG 프로모터를 가진 벡터를 제작하였다(도 7a 참조).In detail, the CAG promoter used in the present invention was inserted into a commercial vector pShuttle vector through the following process. Cytomegalovirus immediate-early enhancer, chicken β-actin promoter, and rabbit β-globin terminator from the commercial vector TriEX-1.1 Neo DNA vector ) Were cloned and inserted into the commercial vector pShuttle vector, respectively, to prepare a vector having a CAG promoter modified to be suitable for adenovirus production (see FIG. 7A).

여기에 상용벡터인 pShuttle-IRES-hrGFP-1 벡터로부터 IRES 및 hrGFP를 추가적으로 클로닝하여 CAG 프로모터를 가지며, GFP를 발현하는 벡터를 추가로 제작하였다(도 7b 참조).IRES and hrGFP were additionally cloned from the commercial vector pShuttle-IRES-hrGFP-1 vector to further have a CAG promoter, and a vector expressing GFP was further prepared (see FIG. 7B).

일반적으로 TRAIL은 트랜스멤브레인 단백질로서 수용체 결합 도메인이 세포막 밖으로 뻗어있으며, 수용체-결합 도메인을 포함하는 수용성(soluble) TRAIL은 동형삼중체(homotrimer)임이 밝혀졌다(Cha et al., Immunity, 11:253-261, 1999; Hymowitz et al., Mol Cell, 4:563-571, 1999; Hymowitz et al., Biochemistry, 39:633-640, 2000). 이러한 동형 삼중체 구조는 TRAIL이 세포사멸을 일으키는데 필수적이다. 따라서 TRAIL의 삼합체화(trimerization)가 보다 용이하게 일어나도록 하기 위해서는 TRAIL을 암호화하는 핵산의 상류(upstream)에 류신 지퍼(leucine zipper) 또는 이소 류신 지퍼(isoleucine zipper, ILZ) 도메인을 연결하는 것이 바람직하다. 이것은 작은 크기임에도 불구하고 매우 효과적으로 TRAIL의 삼합체화를 일으키는 것으로 알려져 있다(Harbury et al., Nature 371:80-83, 1994). 상기 류신 또는 이소 류신 지퍼 도메인은 당업계에 공지된 것이라면 제한 없이 사용할 수 있다. 바람직하게는 서열번호 4로 표시되는 아미노산 서열을 갖는 이소 류신 지퍼 도메인을 사용할 수 있다.TRAIL is generally a transmembrane protein with receptor binding domains extending out of the cell membrane, and soluble TRAIL containing receptor-binding domains has been found to be homotrimers (Cha et al., Immunity , 11: 253). -261, 1999; Hymowitz et al., Mol Cell , 4: 563-571, 1999; Hymowitz et al., Biochemistry, 39: 633-640, 2000). This homologous triplex structure is essential for TRAIL to cause cell death. Therefore, in order to facilitate trimerization of TRAIL, it is desirable to link the leucine zipper or the isoleucine zipper (ILZ) domain upstream of the nucleic acid encoding TRAIL. . It is known to cause the trimerization of TRAIL very effectively despite its small size (Harbury et al., Nature 371: 80-83, 1994). The leucine or isoleucine zipper domain can be used without limitation so long as it is known in the art. Preferably, an isoleucine zipper domain having an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 can be used.

또한 TRAIL은 종양세포의 세포표면 수용체에 결합함으로써 활성을 나타내는 사이토카인이므로 분비 신호 서열(secretion signal sequence)을 TRAIL을 암호화하는 뉴클레오티드에 연결하는 것이 바람직하다. 이 때 분비 신호 서열은 상기 류신 지퍼 또는 이소 류신 지퍼 도메인의 상류에 연결되는 것이 바람직하다. 상기 분비 신호 서열은 Igκ- 체인 리더(chain leader), 정액 RNase(seminal RNase)의 분비 신호 서열, SEC2 서열(N-terminal 28 amino acids of human fibrillin-1), FIB 서열(nucleotides 208-303 derived from rat fibronectin mRNA sequence) 또는 FGF-4의 시그널 펩타이드일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는 Igκ- 체인 리더일 수 있다. 상기 Igκ- 체인 리더는 바람직하게는 서열번호 5로 표시되는 염기서열을 가질 수 있다.In addition, since TRAIL is a cytokine that is active by binding to cell surface receptors of tumor cells, it is preferable to connect a secretion signal sequence to a nucleotide encoding TRAIL. At this time, the secretory signal sequence is preferably linked upstream of the leucine zipper or isoleucine zipper domain. The secretory signal sequence is an Igκ- chain leader, a secretory signal sequence of seminal RNase, SEC2 sequence (N-terminal 28 amino acids of human fibrillin-1), FIB sequence (nucleotides 208-303 derived from rat fibronectin mRNA sequence) or a signal peptide of FGF-4, but is not limited thereto. Preferably an Igκ- chain leader. The Igκ- chain leader may preferably have a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 5.

세포 밖으로 분비된 TRAIL은 절단되는 경우에 보다 효과적으로 세포사멸을 유도할 수 있다고 알려져 있으므로(Kim et al., Biochem . Biophys . Res. Commun., 321:930-935, 2004), 상기 분비 신호 서열은 그 내부에 신호 절단 부위(signal cleavage site)를 가지거나 또는 특별한 신호 절단 부위를 가지지 않아도 세포 밖으로 분비될 때 절단되는 특성을 갖는 것이 바람직하다. 상기 분비 신호 서열 중 Igκ- 체인 리더는 특별한 신호 절단 서열이 없어도 세포 밖으로 분비되면 마지막 20번 및 21번째 아미노산 사이가 잘려진다. 즉, 5'-atg gag aca gac aca ctc ctg cta tgg gta ctg ctg ctc tgg gtt cca ggt tcc act ggt gac-3' 서열(서열번호 5)에서 마지막 ggt 와 gac-3' 사이가 잘려진다.TRAIL secreted out of cells is known to induce apoptosis more effectively when cleaved (Kim et al., Biochem . Biophys . Res. Commun ., 321: 930-935, 2004). It is desirable to have a signal cleavage site therein or have a property that is cleaved when secreted out of the cell without having a special signal cleavage site. The Igκ- chain leader in the secretion signal sequence is truncated between the last 20 and 21st amino acids when secreted out of the cell even without a special signal cleavage sequence. That is, the 5'-atg gag aca gac aca ctc ctg cta tgg gta ctg ctg ctc tgg gtt cca ggt tcc act ggt gac-3 'sequence (SEQ ID NO: 5) is cut between the last ggt and gac-3'.

이와 같이 분비 신호 서열, 류신 또는 이소류진 지퍼 및 TRAIL을 암호화하는 핵산이 순차적으로 연결된 DNA 구조물은 PCR 증폭, 제한효소를 이용한 DNA의 절단, 라이게이션(ligation), 형질전환 등을 포함하는 당업계에 공지된 일반적인 클로닝 방법으로 제조할 수 있다(실시예 <4-1>). 상기 DNA 구조물의 개략적인 구성도를 도 5A에 도시하였다. As described above, DNA constructs in which secretory signal sequences, leucine or isoleucine zippers, and nucleic acids encoding TRAIL are sequentially connected are known in the art including PCR amplification, cleavage of DNA using restriction enzymes, ligation, and transformation. It can be prepared by a known general cloning method (Example <4-1>). A schematic diagram of the DNA construct is shown in FIG. 5A.

또한 본 발명에서 '발현 벡터'라 함은 TRAIL을 암호화하는 핵산이 삽입될 수 있고, 숙주 세포 내에서 상기 핵산을 발현할 수 있는 당분야에 공지된 플라스미드, 바이러스 벡터 또는 기타 매개체를 의미한다. 바람직하게는 바이러스 벡터일 수 있다.In addition, in the present invention, the expression vector refers to a plasmid, viral vector or other medium known in the art that can insert a nucleic acid encoding TRAIL and can express the nucleic acid in a host cell. Preferably it may be a viral vector.

상기 플라스미드로는 당업계에 공지된 포유동물 발현 플라스미드를 사용할 수 있다. 예를 들면, 이에 한정되지는 않으나 pRK5(유럽특허 제307,247호), pSV16B(국제특허공개 제91/08291호) 및 pVL1392(PharMingen) 등이 대표적이다. 이러한 플라스미드 벡터를 이용한 핵산 전달 방법은 사람 세포에 직접적으로 플라스미드 DNA를 전달하는 방법으로서, FDA로부터 승인받은 사람에게 사용할 수 있는 방법이다(Nabel, E. G., et al., Science, 249:1285-1288, 1990). 플라스미드 DNA는 바이러스 벡터와는 달리 균질하게 정제될 수 있는 장점이 있다. As the plasmid, mammalian expression plasmids known in the art may be used. For example, but not limited to, pRK5 (European Patent No. 307,247), pSV16B (International Patent Publication No. 91/08291), pVL1392 (PharMingen), and the like are representative. Nucleic acid delivery method using such a plasmid vector is a method for delivering plasmid DNA directly to human cells, which can be used by a person approved by the FDA (Nabel, EG, et al ., Science , 249: 1285-1288, 1990). Plasmid DNA has the advantage that it can be homogeneously purified unlike viral vectors.

또한 상기 바이러스 벡터로는, 이에 제한되지는 않으나, 레트로바이러스 벡터, 아데노바이러스 벡터, 허피스 바이러스 벡터, 아비폭스바이러스 벡터, 렌티바이러스 벡터 등이 있다. 상기 레트로바이러스 벡터는 바이러스 유전자가 모두 제거되었거나 또는 변경되어 비-바이러스 단백질이 바이러스 벡터에 의해 감염된 세 포 내에서 만들어지도록 작제된 것이다. 유전자 요법을 위한 레트로바이러스 벡터의 주요 장점은 다량의 유전자를 복제세포 내에 전달하고, 세포 DNA 내로 전달된 유전자를 정확하게 통합하며, 유전자 형질 감염 후 연속적인 감염이 유발되지 않는 것이다(Miller, A.D., Nature, 357:455-460, 1992). FDA에서 인증 받은 레트로바이러스 벡터는 PA317 암포트로픽 레트로바이러스 패키지 세포를 이용하여 제조한 것이다(Miller, A.D. and Buttimore, C., Molec . Cell Biol ., 6:2895-2902, 1986). 비-레트로바이러스 벡터로는 상기에서 언급한 바와 같은 아데노바이러스가 있다(Rosenfeld et al., Cell, 68:143-155, 1992; Jaffe et al., Nature Genetics, 1:372-378, 1992; Lemarchand et al., Proc . Natl . Acad . Sci . USA, 89:6482-6486, 1992). 아데노바이러스의 주요 장점은 다량의 DNA 단편(36kb 게놈)을 운반하고, 매우 높은 역가로 비-복제세포를 감염시킬 수 있는 능력이 있다는 것이다. 또한, 허피스 바이러스도 사람 유전자 요법을 위해 유용하게 사용될 수 있다(Wolfe, J. H., et al., Nature Genetics, 1:379-384, 1992). 이외에도, 공지된 적절한 바이러스 벡터가 본 발명에 사용될 수 있다. 바람직하게는 아데노바이러스 벡터에 삽입될 수 있다. In addition, the viral vectors include, but are not limited to, retrovirus vectors, adenovirus vectors, herpes virus vectors, abipoxvirus vectors, lentivirus vectors, and the like. The retroviral vector is constructed such that all of the viral genes have been removed or altered so that non-viral proteins are made in the cell infected by the viral vector. The main advantages of retroviral vectors for gene therapy are to deliver large quantities of genes in cloned cells, to correctly integrate genes transferred into cellular DNA, and to not cause subsequent infections after gene transfection (Miller, AD, Nature). , 357: 455-460, 1992). FDA-certified retroviral vectors were prepared using PA317 ampotropic retrovirus package cells (Miller, AD and Buttimore, C., Molec . Cell Biol . , 6: 2895-2902, 1986). Non-retroviral vectors include adenoviruses as mentioned above (Rosenfeld et al ., Cell , 68: 143-155, 1992; Jaffe et al ., Nature Genetics , 1: 372-378, 1992; Lemarchand et al ., Proc . Natl . Acad . Sci . USA , 89: 6482-6486, 1992). The main advantage of adenoviruses is that they carry large amounts of DNA fragments (36 kb genomes) and have the ability to infect non-replicating cells with very high titers. Herpes viruses can also be usefully used for human gene therapy (Wolfe, JH, et al ., Nature Genetics , 1: 379-384, 1992). In addition, suitable known viral vectors can be used in the present invention. Preferably it can be inserted into an adenovirus vector.

본 발명에 따른 핵산을 포함하는 발현 벡터는 당업계에 공지된 방법, 예를 들어 이에 한정되지는 않으나, 일시적 형질감염(transient transfection), 미세주사, 형질도입(transduction), 세포융합, 칼슘 포스페이트 침전법, 리포좀 매개된 형질감염(liposome-mediated transfection), DEAE 덱스트란-매개된 형질감염(DEAE Dextran- mediated transfection), 폴리브렌-매개된 형질감염(polybrene-mediated transfection), 전기침공법(electropora tion), 유전자 총(gene gun) 및 세포 내로 핵산을 유입시키기 위한 다른 공지의 방법에 의해 신경줄기세포 내로 도입할 수 있다(Wu et al., J. Bio. Chem., 267:963-967, 1992; Wu and Wu, J. Bio. Chem ., 263:14621-14624, 1988). Expression vectors comprising nucleic acids according to the invention are methods known in the art, such as, but not limited to, transient transfection, microinjection, transduction, cell fusion, calcium phosphate precipitation Methods, liposome-mediated transfection, DEAE Dextran-mediated transfection, polybrene-mediated transfection, electroporation ), Gene guns and other known methods for introducing nucleic acids into cells can be introduced into neural stem cells (Wu et al ., J. Bio. Chem ., 267: 963-967, 1992; Wu and Wu, J. Bio. Chem . , 263: 14621-14624, 1988).

보다 바람직하게는, 본 발명에 따른 TRAIL을 분비하는 인간의 신경줄기세포는 하기의 단계를 포함하는 제조방법에 의하여 제조될 수 있다.More preferably, human neural stem cells secreting TRAIL according to the present invention can be prepared by a manufacturing method comprising the following steps.

(a) 분비 신호 서열, 류신 또는 이소류신 지퍼 및 TRAIL를 암호화하는 핵산이 순차적으로 연결된 DNA 구조물(construct)을 포함하는 재조합 바이러스 벡터를 제조하는 단계; 및(a) preparing a recombinant viral vector comprising a DNA construct sequentially linked with a secretory signal sequence, a leucine or isoleucine zipper and a nucleic acid encoding TRAIL; And

(b) 상기 재조합 바이러스 벡터를 바이러스 생산 세포주에 형질감염시켜 TRAIL 발현 재조합 바이러스를 제조하는 단계; 및(b) transfecting said recombinant viral vector with a virus producing cell line to produce a TRAIL expressing recombinant virus; And

(c) 상기 TRAIL 발현 재조합 바이러스로 인간의 신경줄기세포를 감염시키는 단계.(c) infecting human neural stem cells with the TRAIL expressing recombinant virus.

먼저, 분비 신호 서열, 류신 또는 이소류신 지퍼 및 TRAIL를 암호화하는 핵산이 순차적으로 연결된 DNA 구조물(construct)을 바이러스 벡터에 삽입하여 재조합 바이러스 벡터를 제조한다. 분비 신호 서열, 류신 또는 이소류신 지퍼 및 TRAIL를 암호화하는 핵산이 순차적으로 연결된 DNA 구조물(construct)에 대해서는 위에서 설명한 바와 같다. 상기 DNA 구조물은 발현 조절 서열, 예컨대 프로모터에 작동가능하게 연결되어 당업계에 공지된 바이러스 벡터에 삽입될 수 있다. First, a recombinant viral vector is prepared by inserting into the viral vector a DNA construct in which a secretory signal sequence, a leucine or isoleucine zipper and a nucleic acid encoding TRAIL are sequentially linked. The DNA constructs to which the secretory signal sequence, the leucine or isoleucine zipper and the nucleic acid encoding TRAIL are sequentially linked are as described above. The DNA construct may be operably linked to expression control sequences, such as promoters, and inserted into viral vectors known in the art.

이후, TRAIL을 암호화하는 핵산을 포함하는 재조합 바이러스 벡터를 바이러스 생산 세포주에 도입하여 TRAIL을 발현하는 재조합 바이러스를 제조한다. 상기 바이러스 생산 세포주는 사용한 바이러스 벡터에 해당하는 바이러스를 생산하는 세포주를 사용할 수 있으며, 예컨대 아데노바이러스 벡터를 사용한 경우에는 아데노바이러스 생산 세포주인 293 세포를 사용할 수 있다. Then, a recombinant virus vector containing a nucleic acid encoding TRAIL is introduced into a virus producing cell line to produce a recombinant virus expressing TRAIL. The virus producing cell line may be a cell line producing a virus corresponding to the used viral vector. For example, when an adenovirus vector is used, 293 cells, which are adenovirus producing cell lines, may be used.

그리고 나서, TRAIL을 발현하는 재조합 아데노바이러스 벡터를 인간의 신경줄기세포에 감염시킨다. 또한 상기 신경줄기세포는 바람직하게는 인간 태아의 뇌로부터 유래한 것일 수 있다. 상기 뇌는 종뇌, 간뇌, 중뇌, 소뇌, 연수, 뇌교 및 척수로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있으며, 바람직하게는 종뇌로부터 유래한 것일 수 있다. 상기 인간의 신경줄기세포는 상업적으로 판매되는 것을 구입하여 사용할 수도 있고, 바람직하게는 인간 태아의 뇌 조직으로부터 얻은 세포를 신경줄기세포 성장인자가 첨가된 배지에서 배양하여 제조할 수 있다(실시예 1). 상기 신경줄기세포 성장인자는 bFGF(fibroblast growth factor-basic), LIF(leukemia inhibitory factor) 및 헤파린(heparin)을 사용할 수 있다. 바람직하게는 20 ng/㎖ bFGF, 10 ng/㎖ LIF 및 8 ㎍/㎖ 헤파린을 사용할 수 있다. Then, a recombinant adenovirus vector expressing TRAIL is infected with human neural stem cells. In addition, the neural stem cells may be preferably derived from the brain of a human fetus. The brain may be any one selected from the group consisting of cerebellum, hepatic brain, midbrain, cerebellum, soft water, pontoon and spinal cord, preferably may be derived from the brain. The human neural stem cells may be purchased and used commercially, preferably cells obtained from the brain tissue of the human fetus may be prepared by culturing in a medium to which the neural stem cell growth factor is added (Example 1). The neural stem cell growth factor may use bFGF (fibroblast growth factor-basic), LIF (leukemia inhibitory factor) and heparin (heparin). Preferably 20 ng / ml bFGF, 10 ng / ml LIF and 8 μg / ml heparin can be used.

본 발명에 따른 TRAIL을 분비하는 인간의 신경줄기세포는 당업계에 공지된 방법에 따라 증식 및 배양될 수 있다. 본 발명의 신경줄기세포는 목적 세포 타입의 생존 또는 증식을 뒷받침하는 배양액 내에서 배양된다. 종종 혈청 대신 자유 아미노산으로 영양을 공급하는 배양액을 사용하는 것이 바람직하다. 신경세포의 지속적인 배양을 위해 개발된 첨가제를 배양액에 보충하는 것이 바람직하다. 예컨대, Gibco 사에서 시판되는 N2 및 B27 첨가제가 있다. 배양시 배지와 세포의 상태를 관찰하면서 배지를 교환해 주는 것이 바람직하다. 또한 신경줄기세포가 계속 증식하여 서로 뭉쳐서 신경구(neurospheres)를 형성하면 계대배양을 실시하는 것이 바람직하다. 계대배양은 약 7-8일 마다 실시할 수 있다. Human neural stem cells secreting TRAIL according to the present invention can be proliferated and cultured according to methods known in the art. The neural stem cells of the present invention are cultured in a culture medium that supports the survival or proliferation of the desired cell type. It is often desirable to use cultures that supply nutrition with free amino acids instead of serum. It is desirable to supplement the culture with an additive developed for the continuous culture of neurons. For example, there are N2 and B27 additives commercially available from Gibco. It is preferable to replace the medium while observing the state of the medium and the cells during the culture. In addition, if the neural stem cells continue to proliferate and unite with each other to form neurospheres (neurospheres) it is preferable to perform subculture. Passage can be done approximately every 7-8 days.

본 발명에 따른 신경줄기세포의 바람직한 배양 방법은 다음과 같다: 배양액의 조성이 알려져 있는 특정 배지(예: DMEM/F-12 또는 Neurobasal 배지 등)에 N2 또는 B27 첨가제(Gibco), 신경줄기세포 증식유발 사이토카인(예: bFGF, EGF, LIF 등)과 헤파린을 첨가한다. 일반적으로 혈청은 첨가하지 않는다. 상기 배지에서 신경줄기세포를 신경구 형태로 증식 배양한다. 3-4일에 한번씩 배지의 반 정도를 새로운 배지로 갈아준다. 세포수가 늘어나면 7-8일마다 기계적 방법 또는 트립신(0.05% trypsin/EDTA, Gibco)을 이용하여 세포를 해리시킨다. 이후, 세포 부유액을 새로운 플레이트에 플레이팅하고 상기 조성의 배지에서 계속하여 증식 배양시킨다(Gage et al. PNAS , 92(11):879, 1995; McKay. Science, 276:66, 1997; Gage., Science, 287:1433, 2000; Snyder et al. Nature, 374:367, 1995; Weiss et al. Trends Neurosci., 19:387, 1996).Preferred culturing methods of neural stem cells according to the present invention are as follows: N2 or B27 additive (Gibco), neural stem cell proliferation-producing cytoplasm in a specific medium (eg, DMEM / F-12 or Neurobasal medium) whose composition is known Add caine (e.g. bFGF, EGF, LIF, etc.) and heparin. Generally no serum is added. Neural stem cells are proliferated and cultured in the form of neurospheres in the medium. Change the half of the medium to a new one every 3-4 days. As the cell count increases, cells are dissociated every 7-8 days using mechanical methods or trypsin (0.05% trypsin / EDTA, Gibco). The cell suspension is then plated in new plates and subsequently grown in culture in the medium of this composition (Gage et al. PNAS , 92 (11): 879, 1995; McKay. Science, 276: 66, 1997; Gage., Science, 287: 1433, 2000; Snyder et al . Nature, 374: 367, 1995; Weiss et al . Trends Neurosci ., 19: 387, 1996).

또한 본 발명의 신경줄기세포는 당업계에 공지된 통상적인 방법에 따라 각종 신경세포로 분화될 수 있다. 일반적으로 분화는 세포배지에 신경줄기세포 증식유발 사이토카인은 첨가하지 않고 적절한 기질 또는 분화 시약이 첨가되는 영양 배양액을 함유하는 배양 환경에서 실행한다. 적절한 기질은, 양전하로 코팅된 고체 표 면, 예를 들면 폴리-L-라이신 및 폴리오르니틴이 적합하다. 기질은 세포외 매트릭스 성분, 일례로 피브로넥틴 및 라미닌으로 코팅 가능하다. 기타 허용되는 세포외 매트릭스는 매트리겔(Matrigel)을 포함한다. 기타 적절한 것은, 폴리-L-라이신을 피브로넥틴, 라미닌, 또는 이들의 혼합물과 혼합한 조합 기질이다. In addition, the neural stem cells of the present invention can be differentiated into a variety of neurons according to conventional methods known in the art. Differentiation is generally carried out in a culture environment that contains a nutrient broth without the addition of neural stem cell proliferation-inducing cytokines to the cell medium and with the addition of an appropriate substrate or differentiation reagent. Suitable substrates are suitable for positively coated solid surfaces such as poly-L-lysine and polyornithine. The substrate may be coated with extracellular matrix components such as fibronectin and laminin. Other acceptable extracellular matrices include Matrigel. Other suitable are combinatorial substrates in which poly-L-lysine is mixed with fibronectin, laminin, or mixtures thereof.

적당한 분화 시약은 다양한 종류의 성장 인자, 예를 들면, 표피 성장 인자(EGF), 전환성장인자 α(TGF-α), 임의의 형태의 섬유아세포 성장인자(FGF-4, FGF-8 및 bFGF), 혈소판 유래 성장인자(PDGF), 인슐린 유사 성장인자(IGF-1 등), 고농도의 인슐린, 골형성 단백질(특히, BMP-2 및 BMP-4), 레틴산(RA) 및 gp130과 복합하는 수용체에 대한 리간드(예: LIF, CNTF 및 IL-6)이 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.Suitable differentiation reagents include various types of growth factors, such as epidermal growth factor (EGF), transforming growth factor α (TGF-α), and any form of fibroblast growth factor (FGF-4, FGF-8 and bFGF). Receptors complexed with platelet-derived growth factor (PDGF), insulin-like growth factor (IGF-1, etc.), high concentrations of insulin, bone forming proteins (especially BMP-2 and BMP-4), retinic acid (RA) and gp130 Ligands for (eg, LIF, CNTF, and IL-6), including but not limited to.

또한 본 발명의 신경줄기세포는 장기간 보관을 위하여 당업계에 공지된 방법에 따라 동결보관할 수 있다. 일반적인 동결보관은 계대배양을 계속하여 충분한 숫자의 신경줄기세포를 획득하면 기계적 방법 또는 트립신을 이용하여 신경구를 잘게 부수어 단일 세포 현탁액을 만든다. 이후, 20-50% 태아우혈청(fetal bovine serum, Gibco), 10-15% DMSO (Sigma) 및 세포 배지로 이루어진 동결 보관액에 상기 세포 현탁액을 혼합하여 동결 유리병(freezing vial, NUNC)에 분주한다. 동결 보관액에 혼합한 세포는 즉시 4℃에 보관한 상태에서 -70℃의 냉동고로 옮기고, 최소 24시간 후에 액체질소탱크로 옮겨 장기 보관한다(Gage et al. PNAS , 92(11):879, 1995; McKay. Science, 276:66, 1997; Gage., Science, 287:1433, 2000; Snyder et al. Nature, 374:367, 1995; Weiss et al. Trends Neurosci., 19:387, 1996).In addition, the neural stem cells of the present invention can be cryopreserved according to methods known in the art for long-term storage. In general cryopreservation, when passage is continued to obtain a sufficient number of neural stem cells, mechanical methods or trypsin may be used to break down the neurospheres to form a single cell suspension. Thereafter, the cell suspension was mixed with a freeze stock consisting of 20-50% fetal bovine serum (Gibco), 10-15% DMSO (Sigma) and cell medium, and then placed in a freezing vial (NUNC). Busy. Cells mixed in the cryopreservation solution are immediately transferred to a -70 ° C freezer, stored at 4 ° C, and transferred to a liquid nitrogen tank for at least 24 hours for long-term storage (Gage et al. PNAS , 92 (11): 879, 1995; McKay. Science, 276: 66, 1997; Gage., Science, 287: 1433, 2000; Snyder et al . Nature, 374: 367, 1995; Weiss et al . Trends Neurosci ., 19: 387, 1996).

아울러 동결보관된 본 발명의 신경줄기세포는 당업계에 공지된 방법에 따라 해동할 수 있다. 동결 보관된 세포를 녹일 때는 동결 유리병을 37℃ 항온 수조에 담가 천천히 흔든다. 동결 유리병에 있는 세포가 절반정도 녹았을 때 미리 37℃로 데워져 있는, 신경줄기세포 배지가 들어있는 코니컬 튜브에 상기 세포 현탁액을 옮기기 시작한다. 세포 현탁액을 모두 옮기고 원심 분리하여 상층액을 제거한다. 침전되어 있는 세포 펠렛을 신경줄기세포 배지로 조심스럽게 부유시킨다. 세포 현탁액을 60 mm 세포 배양 플레이트에 옮긴다. 이후, 신경줄기세포 증식유발 사이토카인을 배지에 첨가하고 계속하여 37℃, 5% CO2 배양기에서 배양한다. In addition, cryopreserved neural stem cells of the present invention can be thawed according to methods known in the art. To thaw frozen cells, immerse the frozen glass bottle in a 37 ° C constant temperature bath and shake slowly. When the cells in the frozen vial are half dissolved, transfer the cell suspension to a conical tube containing neural stem cell medium, which is warmed to 37 ° C. in advance. Transfer all cell suspensions and centrifuge to remove supernatant. The precipitated cell pellet is carefully suspended with neural stem cell medium. Transfer the cell suspension to a 60 mm cell culture plate. Thereafter, neural stem cell proliferation-induced cytokines are added to the medium and subsequently cultured in a 37 ° C., 5% CO 2 incubator.

본 발명에 따라 TRAIL을 암호화하는 핵산으로 형질전환된, TRAIL을 분비하는 인간의 신경줄기세포는 이를 필요로 하는 인간의 생체 내에서 종양세포의 사멸, 신경 조직의 재구성 및/또는 재생에 사용될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 신경줄기세포는 종양의 치료에 매우 효과적이다. 상기에서 '치료(treatment)'는 증상의 완화, 질환 정도의 감소, 악화되지 않는 질환의 유지, 질환진행의 지연, 질환 상태의 개선 또는 완화(palliation), (일부 또는 완전한) 완화(remission)를 포함한다. 또한 치료는 치료를 받지 않은 경우 예상되는 생존율과 비교하여 증가된 생존을 의미할 수 있다. 치료는 치료적 수단 이외에 예방적 수단을 동시에 포함한다. 치료가 필요한 경우는 질환을 이미 가지고 있는 경우와 질환이 예방되어야 하는 경우를 포함한다. 질병의 완화는 치료받지 않는 상황과 비교하여 원하지 않는 질병의 임상양상의 호전이나 질병의 추이가 지연되거나 연장되는 경우이다. 전형적으로 치 료는 종양세포의 사멸 또는 조직재생을 위해 본 발명의 신경줄기세포를 투여하는 경우를 포함한다.Human neural stem cells secreting TRAIL, transformed with a nucleic acid encoding TRAIL according to the present invention, can be used for killing tumor cells, reconstructing and / or regenerating neural tissues in humans in need thereof. In particular, neural stem cells according to the present invention is very effective in the treatment of tumors. The term 'treatment' refers to alleviation of symptoms, reduction in the extent of disease, maintenance of a disease that does not worsen, delay in the progression of the disease, improvement or palliation of the disease state, or (partial or complete) remission. Include. Treatment can also mean increased survival compared to the expected survival if untreated. Treatment includes simultaneously prophylactic measures in addition to therapeutic means. Cases in need of treatment include those already with the disease and cases in which the disease should be prevented. Alleviation of a disease is when the clinical manifestations of the undesired disease are delayed or the progress of the disease is delayed or prolonged compared to the untreated situation. Treatment typically involves administering neural stem cells of the invention for the death or tumor regeneration of tumor cells.

본 발명에 따른 TRAIL을 분비하는 인간의 신경줄기세포는 원하는 조직 부위로 직접 이식하거나 이동하는 방식으로 투여되어, 종양세포의 사멸을 유도하거나, 기능적으로 결핍된 부위를 재구성하거나 재생한다. 예컨대, 치료될 질환에 따라 본 발명의 TRAIL을 분비하는 인간의 신경줄기세포를 중추신경계의 유조직 또는 수막강내 부위로 직접 이식한다. 이식은 단세포 현탁액 또는 ㎕ 당 1× 105-1.5× 105 세포 밀도의 작은 집합체를 이용하여 수행한다(미국특허 제5,968,829호). Human neural stem cells secreting TRAIL according to the present invention are administered in a manner of direct transplantation or migration to a desired tissue site to induce the death of tumor cells or to reconstruct or regenerate a functionally deficient site. For example, human neural stem cells that secrete TRAIL of the present invention, depending on the disease to be treated, are directly transplanted into the milk tissue or intramedullary region of the central nervous system. Transplantation is performed using single cell suspensions or small aggregates of 1 × 10 5 -1.5 × 10 5 cell density per μl (US Pat. No. 5,968,829).

본 발명에 따른 TRAIL를 분비하는 인간의 신경줄기세포는 인간 내로의 투여를 위해 약학적 조성물의 형태로 공급될 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물에는 약학적으로 허용되는 담체를 추가로 포함할 수 있다. 상기 '약학적으로 허용되는'이란 상기 조성물에 노출되는 세포나 인간에게 독성이 없는 것을 말한다. 상기 담체는 완충제, 보존제, 무통화제, 가용화제, 등장제, 안정화제, 기제, 부형제, 윤활제, 보존제 등 당업계에 공지된 것이라면 제한없이 사용할 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 각종 제형의 형태로 통용되는 기법에 따라 제조될 수 있다. 예컨대, 주사제의 경우에는 단위 투약 앰플 또는 다수회 투약 포함제 형태로 제조할 수 있다. 본 발명에 따른 약학적 조성물의 의약 제형의 일반적인 원리에 대해서는 하기의 문헌을 참고할 수 있다: Cell Therapy; Stem Cell Transplantation, Gene Therapy, and Cellular Immunotherapy, G. Morstyn amp; W. Sheridan 편저, Cambridge University Press, 1996; 및 Hematopoietic Stem Cell Therapy, E. D. Ball, J. Lister amp; P. Law, Churchill Livingstone, 2000. 본 발명의 약학적 조성물은 원하는 목적, 예를 들면 생체 내 종양의 치료 및 종양으로 손상된 조직의 재구성을 위해 표기된 지시에 따라 적당한 용기 내에 포장될 수 있다. Human neural stem cells secreting TRAIL according to the present invention may be supplied in the form of a pharmaceutical composition for administration into a human. The pharmaceutical composition of the present invention may further include a pharmaceutically acceptable carrier. The term 'pharmaceutically acceptable' refers to a cell or human being exposed to the composition, which is not toxic. The carrier can be used without limitation so long as it is known in the art such as buffers, preservatives, analgesics, solubilizers, isotonic agents, stabilizers, bases, excipients, lubricants, preservatives and the like. The pharmaceutical compositions of the present invention can be prepared according to techniques commonly used in the form of various formulations. For example, injectables can be prepared in the form of unit dose ampoules or multiple dose inclusions. For general principles of pharmaceutical formulations of the pharmaceutical compositions according to the invention, reference may be made to Cell Therapy; Stem Cell Transplantation, Gene Therapy, and Cellular Immunotherapy, G. Morstyn amp; Edited by W. Sheridan, Cambridge University Press, 1996; And Hematopoietic Stem Cell Therapy, E. D. Ball, J. Lister amp; P. Law, Churchill Livingstone, 2000. The pharmaceutical compositions of the present invention may be packaged in suitable containers according to the indicated instructions for the desired purpose, for example for the treatment of tumors in vivo and for the reconstitution of tissue damaged by the tumor.

본 발명의 약학적 조성물이 적용될 수 있는 종양은 신경교종, 뇌수막종, 뇌하수체선종, 수아세포종, 전이성 뇌종양, 청신경초종, 전립선암, 악성 흑색종 및 신경아세포종을 포함하며, 이에 제한되는 것은 아니다.Tumors to which the pharmaceutical composition of the present invention may be applied include, but are not limited to, glioma, meningioma, pituitary adenoma, medulloblastoma, metastatic brain tumor, auditory neuroma, prostate cancer, malignant melanoma and neuroblastoma.

상기 신경교종은 성상세포종, 핍돌기교종, 상의세포종, 다형성 신경교모세포종 등을 포함한다. 특히, 신경교종 중 다형성 신경교모세포종(glioblastoma multiforme)과 같은 악성 뇌종양은 광범위한 수술적 절제, 보조적 방사선 및 화학요법에도 불구하고 실제적으로 완치가 불가능하며 대개는 사망하게 되어 예후가 극히 불량하다(Black et al., Cancer of the Nervous System, Blackwell, Oxford 1997, Surawicz et al., J. Neurooncol ., 40:151, 1998). 이렇게 예후가 불량한 요인으로는 신경교종 세포들은 침윤성이 극히 높아 전체 정상 뇌 조직에 걸쳐 광범위하게 이주하는 특성이 있으며, 원발성 종괴(primary tumor mass) 부위에서 원거리까지 전이가 일어나 '종양 위성체(tumor satellites)'를 형성하기 때문에 원발성 종양 자체를 수술적으로 절제하고 다른 보조치료를 병행한다고 하여도 쉽게 수술 후 재발한다. 그러므로 원발성 종괴 부위뿐만 아니라 전이된 위성종양 병변을 표적으로 하는 치료법 개발이 성공적인 치료와 예후의 개선을 위하여 필수적이다. 따라서, 본 발명의 약학적 조성물은 다형성 신경교모세포종(glioblastoma multiforme)과 같은 악성 뇌종양의 완전한 치료를 위한 매우 보조 치료제로서 사용 될 수 있다. 즉, 본 발명의 약학적 조성물을 이용한 치료 방법은 당업계에 공지된 다른 치료 방법, 예컨대, 화학요법 치료법, 방사선 치료법, 외과적 수술법, 약물 투여법 등과 함께 사용될 수 있다. 이외에도 종양에 대한 다른 치료 방법에 대한 보조 치료법(adjuvant therapy)으로도 사용될 수 있다. The glioma includes astrocytoma, oligodendrionic glioblastoma, superplastic cell tumor, polymorphic glioblastoma, and the like. In particular, malignant brain tumors such as glioblastoma multiforme among gliomas are practically incurable despite extensive surgical resection, adjuvant radiation and chemotherapy, and usually die, resulting in extremely poor prognosis (Black et al. , Cancer of the Nervous System, Blackwell, Oxford 1997, Surawicz et al., J. Neurooncol ., 40: 151, 1998). These poor prognosis factors include glioma cells that are extremely invasive and migrate extensively throughout the normal brain tissue, and are spread from the primary tumor mass to distant sites, leading to 'tumor satellites'. Because of the formation of the primary tumor itself surgically resection and other adjuvant therapy, even if combined with the recurrence easily after surgery. Therefore, the development of therapies that target metastatic satellite tumor lesions as well as primary mass sites is essential for successful treatment and improvement of prognosis. Accordingly, the pharmaceutical compositions of the present invention can be used as highly adjuvant therapeutics for the complete treatment of malignant brain tumors, such as glioblastoma multiforme. That is, the treatment method using the pharmaceutical composition of the present invention can be used in combination with other treatment methods known in the art, such as chemotherapy treatment, radiation therapy, surgical surgery, drug administration and the like. In addition, it can be used as adjuvant therapy for other treatment methods for tumors.

또한 인간의 신경줄기세포는 중추신경계에 이식된 후 뇌종양 부위에서 발현되는 신호에 반응하여 뇌종양 부위로 특이적으로 이주하여 생착 및 분포할 뿐만 아니라, 정맥주사를 통하여 전신적으로 투여되었을 경우 중추신경계 이외의 다른 부위에서 발생한 비신경계 종양 즉, 전립선암, 악성 흑색종 및 신경아세포종 부위에도 특이적으로 이주하여 생착함을 보였다 (Brown et al., Human Gene Therapy, 14:1777, 2003). 따라서, 본 발명의 약학적 조성물은 뇌종양뿐만 아니라 전신에 발생하는 전립선암, 악성 흑색종, 신경아세포종 및 기타 악성 종양 등의 비신경계 종양의 치료에도 효과적으로 사용될 수 있다.In addition, human neural stem cells are transplanted into the central nervous system and then engrafted and distributed by specifically migrating to the brain tumor site in response to signals expressed in the brain tumor site, and when administered systemically through intravenous injection, other than the central nervous system. It has been shown to migrate specifically to non-neurologic tumors, ie prostate cancer, malignant melanoma and neuroblastoma, which occurred in the area (Brown et al ., Human Gene Therapy, 14: 1777, 2003). Therefore, the pharmaceutical composition of the present invention can be effectively used for the treatment of non-neurologic tumors such as prostate cancer, malignant melanoma, neuroblastoma and other malignant tumors that occur systemically as well as brain tumors.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.However, the following examples are merely to illustrate the invention, but the content of the present invention is not limited to the following examples.

<< 실시예Example 1> 1>

인간 신경줄기세포의 분리 및 배양Isolation and Culture of Human Neural Stem Cells

<1-1> 뇌조직의 분리<1-1> Isolation of Brain Tissue

세브란스병원 IRB(Institution Review Board)의 승낙을 받은 후, 보건복지부의 생명윤리법안과 과학기술부 세포응용연구사업단 윤리위원회의 연구지침 및 신촌 세브란스 병원의 인체조직 연구관리 지침을 따라 임신 13주에 자연 유산되어 사망한 태아의 사체를 사전에 보호자의 동의서를 받고 획득하였다. 태아 사체를 멸균된 차가운 H-H 완충용액(Hanks' balanced salt solution, 1× [GIBCO]+HEPES, 10 mM [GIBCO] in ddH2O, pH 7.4)으로 세척하고, 현미경 하에서 중추신경계만 해부하였다. 이후, 뇌척수막과 혈관을 모두 제거하고 종뇌, 간뇌, 중뇌, 소뇌, 연수와 뇌교, 그리고 척수 부위의 조직을 각각 따로 분리하였다. After being approved by Severance Hospital Institution Review Board (IRB), they were aborted at 13 weeks of pregnancy following the Bioethics Act of the Ministry of Health and Welfare, the Research Guidelines of the Cell Applied Research Project Division of the Ministry of Science and Technology, and the Human Tissue Research and Management Guidelines of Sinchon Severance Hospital. The corpse of the dead fetus was obtained with the consent of the guardian in advance. Fetal carcasses were washed with sterile cold HH buffer (Hanks' balanced salt solution, 1 × [GIBCO] + HEPES, 10 mM [GIBCO] in ddH 2 O, pH 7.4) and dissected only the central nervous system under a microscope. Subsequently, the cerebrospinal fluid and blood vessels were removed and the brain, liver, midbrain, cerebellum, softening and pons, and tissues of the spinal cord were separated separately.

분리된 각 뇌 조직을 패트리 디쉬(petri dish)에 담고, 약 1× 1 mm 크기로 잘랐다. 950 rpm에서 3분 동안 원심분리하여 상층액을 제거하였다. 조직을 다시 H-H 완충용액으로 세척하고, 상기 원심분리를 3회 반복 수행하였다. 마지막 원심분리를 수행한 후 상층액을 모두 제거하고, 남은 조직에 0.1% 트립신(Gibco) 2 ㎖과 DNase I(Roche, 1 ㎎/㎗)을 첨가하여 잘 혼합하였다. 37℃, 5% CO2 배양기에서 30분간 반응시켰다. 30분 후 혈청 함유 배지(DMEM+10% FBS+1× penicillin/streptomycin/fungizone)(모두 Gibco 제품)를 3 ㎖ 첨가하였다. 혈청 피펫(serologic pipette, Falcon)으로 천천히 조직을 잘게 부수기 시작하여 단일세포 수준까지 해리시켰다. 이후, 원심분리를 하여 상층액을 제거한 후, 세포 펠렛(pellet)을 H-H 완충용액으로 세척하였다. 그리고 다시 원심분리를 한 후, 상층액을 제거하였다. Each isolated brain tissue was placed in a petri dish and cut to a size of about 1 × 1 mm. The supernatant was removed by centrifugation at 950 rpm for 3 minutes. The tissue was washed again with H-H buffer and the centrifugation was repeated three times. After the last centrifugation, all supernatants were removed, and 2 ml of 0.1% trypsin (Gibco) and DNase I (Roche, 1 mg / dL) were added to the remaining tissues and mixed well. The reaction was carried out at 37 ° C. and 5% CO 2 incubator for 30 minutes. After 30 minutes, 3 ml of serum-containing medium (DMEM + 10% FBS + 1 × penicillin / streptomycin / fungizone) (both from Gibco) was added. Serologic pipettes (Falcon) were used to slowly break down the tissue and dissociate to single cell level. Thereafter, the supernatant was removed by centrifugation, and the cell pellet was washed with H-H buffer. After centrifugation again, the supernatant was removed.

<1-2> 신경줄기세포로의 증식<1-2> Proliferation into Neural Stem Cells

상기 실시예 <1-1>을 통해 얻어진 각 뇌조직의 세포 펠렛에 N2 배지(D-MEM/F-12 [98% volume(v)/volume(v)]+N2 supplement [1% v/v]+Penicillin/Streptomycin [1% v/v]; 모두 GIBCO 제품) 10 ㎖을 첨가하여 천천히 혼합하였다. 약 4× 106-6× 106개의 세포를 조직배양 처리 100 mm 플레이트(tissue culture treated 100 mm plate, Corning)에 옮겼다. 신경줄기세포 성장인자로 20 ng/㎖ bFGF(recombinant human fibroblast growth factor-basic, R & D), 10 ng/㎖ LIF(recombinant human leukemia inhibitory factor, Sigma) 및 8 ㎍/㎖ 헤파린(Sigma)을 각각 첨가하여 좌우앞뒤로 잘 흔든 후, 37℃, 5% CO2 배양기에서 배양하였다. 24시간 후, 5 ㎖의 배지를 버리고, 새로운 N2 배지 5 ㎖를 첨가하였다. 동시에 20 ng/㎖ bFGF, 10 ng/㎖ LIF 및 8 ㎍/㎖ 헤파린을 첨가하고, 계속하여 배양하였다. 배지 교환은 배지와 세포의 상태를 관찰하면서 3-4일마다 수행하였다. 이 때 약 절반 정도의 배지만을 새 배지로 교환하고 성장인자를 함께 첨가하였다. In the cell pellet of each brain tissue obtained in Example <1-1>, N2 medium (D-MEM / F-12 [98% volume (v) / volume (v)) + N2 supplement [1% v / v ] + Penicillin / Streptomycin [1% v / v]; all manufactured by GIBCO) 10 ml were added and mixed slowly. About 4 × 10 6 -10 × 10 6 cells were transferred to a tissue culture treated 100 mm plate, Corning. 20 ng / ml recombinant human fibroblast growth factor-basic (R & D), 10 ng / ml recombinant human leukemia inhibitory factor (Sigma), and 8 μg / ml heparin (Sigma) were added as neural stem cell growth factors, respectively. After shaking well back and forth, and incubated in 37 ℃, 5% CO2 incubator. After 24 hours, 5 ml of medium was discarded and 5 ml of fresh N2 medium was added. At the same time 20 ng / ml bFGF, 10 ng / ml LIF and 8 μg / ml heparin were added and the culture continued. Medium exchange was performed every 3-4 days while observing the state of the medium and cells. At this time, only about half of the medium was replaced with fresh medium and growth factors were added together.

<1-3> <1-3> 계대배양Subculture

상기 실시예 <1-2>를 통해 미분화된 신경줄기세포가 계속 증식하여 서로 뭉쳐져 세포덩어리, 즉 신경구(neurospheres)를 형성하면서 자라기 시작하면(도 1), 보통 7-8일마다 계대배양을 실시하였다. 계대배양은 다음과 같은 방법으로 실시하 였다: 세포 배양 플레이트에서 배지를 모두 제거하였다. 세포에 0.05% 트립신/EDTA(T/E, Gibco) 2 ㎖를 처리하고, 37℃, 5% CO2 배양기에서 2분 30초간 반응시켰다. 이후, 트립신의 작용을 중단시키기 위하여 트립신 저해제(T/I, Soybean, Sigma, 1 ㎎/㎖) 2.5 ㎖를 첨가하여 잘 혼합하였다. 세포 현탁액을 15 ㎖ 코니컬 튜브(cornical tube, Falcon)에 옮겼다. 원심분리를 하여 상층액을 제거하였다. 세포를 N2 배지 3 ㎖로 재부유시킨 다음, 신경구가 단일세포로 해리될 때까지 혈청 피펫으로 잘게 부쉈다. 세포수를 측정한 후, 약 4× 106 ~ 6× 106개의 세포를 포함하고 있는 세포 현탁액을 기존의 배지가 일부 포함되어 있는 새로운 세포 배양 플레이트에 옮기고, 부족한 N2 배지를 첨가하여 총 10 ㎖의 배지가 되게 하였다. 그리고 20 ng/㎖ bFGF, 10 ng/㎖ LIF 및 8 ㎍/㎖ 헤파린을 첨가한 후, 계속하여 5% CO2 배양기에서 배양하였다. When the undifferentiated neural stem cells continued to proliferate through the Example <1-2> and clustered with each other to form cell masses, ie, neurospheres (FIG. 1), subcultures were usually performed every 7-8 days. . Subculture was performed in the following manner: All medium was removed from the cell culture plates. Cells were treated with 2 ml of 0.05% trypsin / EDTA (T / E, Gibco) and reacted for 2 minutes and 30 seconds in a 37 ° C., 5% CO 2 incubator. After that, 2.5 ml of trypsin inhibitor (T / I, Soybean, Sigma, 1 mg / ml) was added and mixed well to stop the action of trypsin. The cell suspension was transferred to a 15 ml cornical tube (Falcon). The supernatant was removed by centrifugation. The cells were resuspended with 3 ml of N2 medium and then crushed with a serum pipette until neurospheres dissociated into single cells. After measuring the cell number, the cell suspension containing about 4 × 10 6 to 6 × 10 6 cells was transferred to a new cell culture plate containing some of the existing medium, and the total amount of 10 ml was added by adding insufficient N2 medium. The medium was made. And 20 ng / ml bFGF, 10 ng / ml LIF and 8 μg / ml heparin were added followed by further incubation in a 5% CO 2 incubator.

<1-4> 동결보관(<1-4> cryopreservation ( cryopreservationcryopreservation ))

상기 실시예 <1-3>에 기재된 방법에 따라 계대배양을 계속하여 충분한 수의 신경줄기세포를 획득하면 일부 세포는 동결보관하였다. 동결보관은 다음과 같은 방법으로 수행하였다: 세포 계대배양시와 같이 0.05% 트립신/EDTA와 트립신 저해제를 차례대로 처리한 신경구를 잘게 부수어 15 ㎖ 튜브에 모두 옮겼다. H-H 완충용액 8 ㎖를 첨가하여 세포를 세척하였다. 원심분리하여 상층액을 제거하였다. 세포 펠렛에 미리 준비한 4℃ 동결보관 용액(N2 배지[40% v/v]+FBS [50% v/v]+DMSO[10% v/v, Sigma])을 첨가하여 부드럽게 세포를 재부유시켰다. 세포 현탁액을 1개의 동결 유리병(freezing vial, NUNC)에 1.8 ㎖씩 분주하였다. 보통 10 mm 세포 배양 플레이트 1개에 들어있는 세포를 3-4개의 동결 유리병으로 분주하였다. 이후, 아이스 버킷(ice bucket)에 보관한 상태에서 -70℃의 냉동고로 옮겼으며, 최소 24시간 후에 다시 액체질소탱크로 옮겨 장기 보관하였다.According to the method described in Example <1-3>, some cells were cryopreserved when a sufficient number of neural stem cells were obtained by continuing passage. Cryopreservation was carried out in the following way: Neurospheres treated with 0.05% trypsin / EDTA and trypsin inhibitor in turn were crushed and transferred to 15 ml tubes as cell passage. Cells were washed by adding 8 ml of H-H buffer. The supernatant was removed by centrifugation. Cells were gently resuspended by adding a 4 ° C. cryopreservation solution (N2 medium [40% v / v] + FBS [50% v / v] + DMSO [10% v / v, Sigma]) prepared in advance to the cell pellet. . The cell suspension was dispensed in 1.8 ml into one freezing vial (NUNC). The cells usually contained in one 10 mm cell culture plate were dispensed into 3-4 freeze vials. Then, it was transferred to a freezer at -70 ℃ while stored in an ice bucket (ice bucket), and at least 24 hours later transferred to a liquid nitrogen tank for long-term storage.

<1-5> 동결보관된 세포의 해동<1-5> Thawing of Cryopreserved Cells

동결보관된 세포를 해동시킬 때는 동결 유리병을 37℃ 항온수조에 담가 천천히 흔들었다. 세포가 절반정도 해동되었을 때 세포 현탁액을 미리 37℃로 데워진 N2 배지 10 ㎖가 담겨져 있는 코니컬 튜브에 옮겼다. 원심분리를 하여 상층액을 제거하였다. 세포 펠렛을 N2 배지 5 ㎖ 로 조심스럽게 부유시켜 60 mm 세포배양 플레이트에 옮겼다. 이후, 플레이트에 20 ng/㎖ bFGF, 10 ng/㎖ LIF 및 8 ㎍/㎖ 헤파린을 첨가한 후, 37℃, 5% CO2 배양기에서 배양하였다. 세포가 신경구를 형성하면서 자라면 다시 상기 실시예 <1-3>에 기재된 방법에 따라 계대배양을 하였다. 대개 10일 정도 지나면 10 mm 세포 배양 플레이트에 옮길 수 있을 만큼 자라게 된다. When thawing the cryopreserved cells, the frozen glass bottles were immersed in a 37 ° C. water bath and slowly shaken. When the cells were thawed halfway, the cell suspension was transferred to a conical tube containing 10 ml of N2 medium previously warmed to 37 ° C. The supernatant was removed by centrifugation. The cell pellet was carefully suspended with 5 ml of N2 medium and transferred to 60 mm cell culture plates. Thereafter, 20 ng / ml bFGF, 10 ng / ml LIF and 8 μg / ml heparin were added to the plates, followed by incubation in a 37 ° C., 5% CO 2 incubator. When cells grew while forming neurospheres, they were passaged again according to the method described in Example <1-3>. Usually, after 10 days, they grow enough to be transferred to a 10 mm cell culture plate.

<< 실시예Example 2>  2>

인간 신경줄기세포의 생체 외 특성 분석In Vitro Characterization of Human Neural Stem Cells

<2-1> 세포 증식의 특성 비교 조사<2-1> Comparative study of characteristics of cell proliferation

상기 실시예 1에서 인간 중추신경계의 다양한 해부학적 부위로부터 분리ㆍ배양되어 신경구 상태로 자라는 신경줄기세포들을 각각 4× 106개씩 100 mm 세포 배양 플레이트에 옮겨 50일 동안 증식시켰다. 그 결과, 신경줄기세포들은 지수함수적인 성장을 보였다(도 2). 그 중에서, 간뇌 유래 신경구(HFD13 세포)의 경우에는 세포수가 배양 초기의 세포수에 비해 약 1,850배 증가하였고, 종뇌 유래 신경구(HFT13 세포)의 경우에는 약 1,035배 증가하였다. 그 외 소뇌 유래 신경구(HFC13 세포), 중뇌 유래 신경구(HFM13 세포) 및 척수 유래 신경구(HFS13 세포)는 각각 약 453, 19 및 12배 증가한 것으로 나타났다In Example 1, 4 x 10 6 neural stem cells, which were separated and cultured from various anatomical regions of the human central nervous system and grown in the form of neurospheres, were transferred to 100 mm cell culture plates and propagated for 50 days. As a result, neural stem cells showed exponential growth (FIG. 2). Among them, the number of cells in hepatocyte-derived neurospheres (HFD13 cells) increased about 1,850 times compared to the number of cells in the early stage of culture, and in the case of tumor-derived neurons (HFT13 cells), about 1,035 times increased. Cerebellum-derived neurospheres (HFC13 cells), midbrain-derived neurospheres (HFM13 cells), and spinal cord-derived neurospheres (HFS13 cells) were increased by about 453, 19, and 12-fold, respectively.

상기 결과로부터 임신 13주 인간 태아의 전뇌, 즉 간뇌와 종뇌에서 추출된 신경줄기세포들은 빠른 속도로 증식하는 반면, 중뇌 및 척수에서 추출된 신경줄기세포들은 천천히 성장하였고, 소뇌 유래 줄기세포의 성장속도는 그들의 중간 정도임을 확인하였다. 상기 각 뇌 조직의 신경구들을 7-10일 마다 한번씩 분할하여 계속 계대배양한 결과, 종뇌, 간뇌, 소뇌, 중뇌 및 척수 유래 신경구들은 각각 계대배양 횟수(passage number) 42(약 1년), 36(약 11개월), 30(약 9개월), 10(약 6개월) 및 15(약 7개월)까지 장기적 배양이 가능하였다. 각 계대배양 과정에서 특별한 세포의 형태학적 변화 및 성장속도의 변화 등이 관찰되지 않았으며, 최종적으로 모든 세포는 노화과정을 거쳐 사멸하는 정상 원발성 세포 성장형태를 보였다(결과 미도시). 또한 각 신경구들을 액체질소에 장기간 동결보관한 후 다시 해동시켜서 동일한 방법으로 배양하여도 세포 성장 특성의 변화 없이 시험관 내에서 계속 증식 또는 분화할 수 있음도 확인하였다(결과 미도시). 본 발명의 신경줄기세포의 염색체 검사 결과, 정상 46, XY의 핵형을 보였고, 장기 계대배양시에도 정상 염색체 핵형을 보였다(결과 미도시). From the above results, the neural stem cells extracted from the whole brain of the human fetus at 13 weeks gestation, that is, the hepatic and cerebrum, proliferated rapidly, whereas the neural stem cells extracted from the midbrain and the spinal cord grew slowly, and the growth rate of the cerebellum-derived stem cells was increased. It was confirmed to be medium. As a result of continuous passage of the neurospheres of each brain tissue once every 7-10 days, the brain, liver, cerebellum, midbrain and spinal cord-derived neurospheres were passage number 42 (about 1 year), 36 ( Long term cultures were possible up to about 11 months), 30 (about 9 months), 10 (about 6 months) and 15 (about 7 months). No particular morphological changes or growth rate of cells were observed during each passage. Finally, all cells showed normal primary cell growth patterns that died through the aging process (not shown). It was also confirmed that each neurosphere was cryopreserved in liquid nitrogen for a long time and thawed again and then cultured in the same manner to continue to proliferate or differentiate in vitro without changing cell growth characteristics (results not shown). As a result of the chromosome test of the neural stem cells of the present invention, the normal 46, XY karyotype was shown, and even in long-term passage culture showed normal chromosomal karyotype (result not shown).

<2-2> 신경줄기세포의 <2-2> of neural stem cells 표식인자를Marker argument 이용한 면역조직화학분석 Immunohistochemical Analysis Using

생체 외에서 증식하고 있는 신경구들을 면역조직화학법으로 염색하였다. 신경구들을 10 ㎍/㎖ 폴리-L-라이신(poly-L-lysine, Sigma)이 코팅된 챔버 슬라이드(NUNC)에 옮겨 1일간 배양하였다. 신경구가 상기 슬라이드 바닥에 부착하면, 배지를 제거하고, 차가운 1× PBS 로 1회 세척하였다. 4% 파라포름알데하이드(in Pipes buffer)(Sigma)를 10분간 처리하여 세포를 고정하였다. 이후, 1× PBS로 3회 세척한 후, 세포를 블록킹 용액(blocking solution, 5% bovine serum albumin[BSA, Sigma]+3% normal goat serum[NGS, Vector]+0.3% Triton X-100 [Sigma] in PBS)에서 1시간 동안 실온에서 반응시켰다. 이후 캐리어 용액(carrier solution, 3% NGS+0.3% Triton X-100 in PBS)에 희석한 항-인간 특이적 네스틴 항체(anti-human specific Nestin antibody, 1:200, Chemicon) 또는 항-비멘틴 항체(anti-Vimentin antibody, 1:80, Sigma)를 첨가하여 4℃에서 하룻밤 동안 반응시켰다. 다시 세포를 1× PBS로 3회 세척한 후, 상기 캐리어 용액에 희석한 2차 항체(species specific secondary antibodies conjugated with fluorescein, 1:200, Vector)를 넣고 37℃에서 1시간 동안 반응시켰다. 1× PBS로 3회 세척한 후, 세포 에 마운팅 배지(mounting media, Vector)를 떨어뜨리고 오버 글래스(cover glass)를 덮었다. 이후, 형광 현미경(epifluorescent microscope, Olympus)으로 관찰하였다. 그 결과, 99% 이상의 세포가 신경줄기세포의 표식인자인 네스틴 또는 비멘틴을 발현함을 확인하였다. 종뇌 유래 신경구(HFT13 세포)의 결과를 대표적으로 도 3A에 나타내었다.Neurospheres proliferating in vitro were stained by immunohistochemistry. Neurospheres were transferred to 10 μg / ml poly-L-lysine (Sigma) coated chamber slides (NUNC) and incubated for 1 day. Once the neurospheres adhered to the bottom of the slide, the medium was removed and washed once with cold 1 × PBS. Cells were fixed by treatment with 4% paraformaldehyde (in Pipes buffer) (Sigma) for 10 minutes. After washing three times with 1 × PBS, cells were blocked with blocking solution (5% bovine serum albumin [BSA, Sigma] + 3% normal goat serum [NGS, Vector] + 0.3% Triton X-100 [Sigma]). in PBS) for 1 hour at room temperature. Then anti-human specific Nestin antibody (1: 200, Chemicon) or anti-mentinine diluted in carrier solution (3% NGS + 0.3% Triton X-100 in PBS) An antibody (anti-Vimentin antibody, 1:80, Sigma) was added and reacted overnight at 4 ° C. After washing the cells three times with 1 × PBS, the diluted secondary antibody (species specific secondary antibodies conjugated with fluorescein, 1: 200, Vector) was added to the carrier solution and reacted for 1 hour at 37 ℃. After washing three times with 1 × PBS, the cells were loaded with mounting media (Vector) and covered with over glass. Then, it was observed with an fluorescence microscope (Epifluorescent microscope, Olympus). As a result, it was confirmed that more than 99% of cells express nestin or non-mentin, which are markers of neural stem cells. The results of the cerebellum derived neurospheres (HFT13 cells) are typically shown in FIG. 3A.

<2-3> 분화형태 분석 <2-3> Differentiation Pattern Analysis

신경구를 형성하면서 증식하는 인간 신경줄기세포의 분화형태를 면역조직화학법으로 조사하였다. 각 신경구에 0.05% 트립신/EDTA를 처리하여 단일 세포현탁액으로 제조하고, 10 ㎍/㎖ 폴리-L-라이신(poly-L-lysine, Sigma)이 코팅된 8 웰 챔버 슬라이드에 옮겼다. 이후, 성장인자가 함유되지 않은 N2 배지에서 1주일 동안 배양시켰다. 그 결과, 세포들은 플레이트 바닥에 부착되어 분화된 신경세포 형태를 보였다. 배지를 제거하고, 차가운 1× PBS 로 1회 세척하였다. 4% 파라포름알데하이드(in Pipes buffer)(Sigma)를 10분간 처리하여 세포를 고정하였다. 이후, 1× PBS 로 3회 세척한 후, 블록킹 용액(blocking solution, 5% bovine serum albumin[BSA, Sigma]+3% normal goat serum[NGS, Vector]+0.3% Triton X-100 [Sigma] in PBS)에서 1시간 동안 실온에서 반응시켰다. 이후 캐리어 용액(carrier solution, 3% NGS+0.3% Triton X-100 in PBS)에 각 비율로 희석한 다양한 1차 항체(표 1)를 첨가하여 4℃에서 하룻밤 동안 반응시켰다. Differentiation patterns of human neural stem cells proliferating while forming neurospheres were examined by immunohistochemistry. Each neurosphere was treated with 0.05% trypsin / EDTA to prepare a single cell suspension and transferred to 10 μg / ml poly-L-lysine (Sigma) coated 8 well chamber slides. Thereafter, the cells were incubated for one week in N2 medium containing no growth factor. As a result, the cells adhered to the plate bottom and showed differentiated neuronal morphology. The medium was removed and washed once with cold 1 × PBS. Cells were fixed by treatment with 4% paraformaldehyde (in Pipes buffer) (Sigma) for 10 minutes. After washing 3 times with 1 × PBS, blocking solution (5% bovine serum albumin [BSA, Sigma] + 3% normal goat serum [NGS, Vector] + 0.3% Triton X-100 [Sigma] in PBS) for 1 hour at room temperature. Thereafter, various primary antibodies (Table 1) diluted in respective ratios were added to a carrier solution (carrier solution, 3% NGS + 0.3% Triton X-100 in PBS) and reacted overnight at 4 ° C.

인간 신경줄기세포의 분화 형태 분석에 사용한 1차 항체Primary antibodies used to analyze differentiation patterns of human neural stem cells 항체명Antibody Name 희석비율 (항체:캐리어 용액)Dilution ratio (antibody: carrier solution) 제조사manufacturer 1One 항-TUJ1(β-tubulin Ⅲ) 마우스 항체Anti-TUJ1 (β-tubulin III) mouse antibody 1:1501: 150 SigmaSigma 22 항-O4 마우스 항체Anti-O4 mouse antibody 1:301:30 ChemiconChemicon 33 항-인간 특이적 GFAP(glial fibrillary acidic protein) 마우스 항체Anti-human specific glial fibrillary acidic protein (GFAP) mouse antibody 1:2001: 200 Sternberger MonoclonalsTerntern monoclonals 44 항-GFAP 래빗 항체Anti-GFAP rabbit antibody 1:4001: 400 SigmaSigma 55 항-GABA 래빗 항체Anti-GABA rabbit antibody 1:5001: 500 SigmaSigma 66 항-글루타메이트(Glutamate) 래빗 항체Anti-Glutamate Rabbit Antibody 1:5001: 500 SigmaSigma 77 항-TH(Tyrosine hydroxylase) 래빗 항체Anti-TH (Tyrosine hydroxylase) rabbit antibody 1:501:50 ChemiconChemicon 88 항-ChAT(choline acetyltransferase) 고우트 항체Anti-choline acetyltransferase Gout Antibody 1:2001: 200 ChemiconChemicon 99 항-NF(pan-neurofilament) 마우스 항체Anti-NF (pan-neurofilament) mouse antibody 1:5001: 500 SternbergerSternberger 1010 항-NF-M(neurofilament-M) 래빗 항체Anti-NF-M (neurofilament-M) rabbit antibody 1:10001: 1000 ChemiconChemicon 1111 항-NF-H(neurofilament-H) 래빗 항체Anti-NF-H (neurofilament-H) rabbit antibody 1:10001: 1000 ChemiconChemicon

1차 항체를 처리한 세포를 다시 1× PBS로 3회 세척한 후, 상기 캐리어 용액에 희석한 2차 항체(specific secondary antibodies conjugated with fluorescein, 1:200, Vector)를 첨가하여 37℃에서 1시간 반응시켰다. 1× PBS로 3회 세척한 후, 세포에 마운팅 배지(mounting media, Vector)를 떨어뜨리고 오버 글래스(cover glass)를 덮었다. 이후, 형광 현미경(epifluorescent microscope, Olympus)으로 관찰하였다. After washing the cells treated with the primary antibody three times again with 1 × PBS, the diluted secondary antibody (specific secondary antibodies conjugated with fluorescein, 1: 200, Vector) was added to the carrier solution for 1 hour at 37 ° C. Reacted. After washing three times with 1 × PBS, the cells were loaded with mounting media (Vector) and covered with over glass. Then, it was observed with an fluorescence microscope (Epifluorescent microscope, Olympus).

그 결과, 줄기세포가 추출된 중추신경계의 해부학적 위치 및 계대배양 횟수에 따라 약간의 차이를 보였으나, 분화조건에서 인간 신경줄기세포는 각종 신경세포로 분화하고, 다양한 신경전달물질을 발현하여 분화의 다능성을 보였다(도 3B). As a result, there were some differences according to the anatomical location and the number of passages of the central nervous system from which the stem cells were extracted.However, in differentiation conditions, human neural stem cells differentiate into various neurons and express various neurotransmitters. Pluripotency was shown (FIG. 3B).

보다 구체적으로 살펴보면, 중추 신경계의 각 해부학적 위치에서 유래한 모든 인간 신경줄기세포에서 초기 신경 마커(early neuronal marker)인 TUJ1의 발현이 관찰되었다. 이는 상기 신경줄기세포가 신경원세포로 분화할 수 있음을 보여주는 것이다. 또한 초기 희소돌기아교세포 마커(early oligodendrocyte marker)인 O4의 경우에는 대체적으로 그 발현율이 낮게 나타나 신경줄기세포의 소수가 희소돌기아교세포로 분화함을 보였다. More specifically, the expression of early neuronal marker TUJ1 was observed in all human neural stem cells derived from each anatomical position of the central nervous system. This shows that the neural stem cells can differentiate into neuronal cells. In addition, O4, an early oligodendrocyte marker, was generally low in expression, indicating that a small number of neural stem cells differentiated into oligodendrocytes.

최근 신경교세포의 일종인 성상세포(astrocyte)의 표식인자로 알려진 GFAP를 발현하는 세포가 신경줄기세포 또는 이의 일종인 방사상 교세포(radial glial cells)임이 보고 되었다. 중추 신경계의 각 해부학적 위치에서 유래한 모든 인간 신경줄기세포가 GFAP를 발현하는 것으로 나타났다. 특히, HFT13 세포의 GFAP 발현율은 초기 및 후기 계대배양시 각각 80% 및 90-95%로 상당히 높게 나타났으며, 계대배양이 지속될수록 증가함을 보였다. Recently, it has been reported that GFAP-expressing cells, known as markers of astrocytes, a type of glial cells, are neural stem cells or radial glial cells thereof. All human neural stem cells from each anatomical location of the central nervous system have been shown to express GFAP. In particular, GFAP expression rates of HFT13 cells were significantly higher at 80% and 90-95% at early and late passages, respectively, and increased as passage continued.

한편, 본 발명에서 배양된 인간 신경줄기세포는 분화시 다양한 신경전달물질을 발현하였는데, 특히 GABA 및 글루타메이트는 거의 모든 세포에서 발현되었다. 또한 본 방법에서 배양된 인간 신경줄기세포는 분화조건 하에서 단지 극소수의 세포만 콜린 아세틸트랜스퍼라제(콜린 AT) 및 티로신 하이드롤라제(TH)를 발현하여 도파민성 또는 콜린성 신경세포로는 잘 분화하지 않음을 보였다. Meanwhile, human neural stem cells cultured in the present invention expressed various neurotransmitters during differentiation, in particular GABA and glutamate were expressed in almost all cells. In addition, human neural stem cells cultured in this method express only a small number of cells under differentiation conditions, choline acetyltransferase (choline AT) and tyrosine hydrolase (TH), which do not differentiate well into dopaminergic or cholinergic neurons. Seemed.

<< 실시예Example 3> 3>

인간 human 신경교모세포종Glioblastoma 배양 및 인간  Culture and human 신경교모세포종Glioblastoma 동물모델 확립 Establish an animal model

<3-1> 인간 <3-1> human 신경교모세포종Glioblastoma 배양 culture

ATCC(American Type Culture Collection)에서 구입한 인간 다형성 신경교모세포종의 일종인 U87MG 세포주를 10% FBS와 1× P/S(penicillin/streptomycin; Gibco)가 첨가된 RPMI 1640 배지(Gibco)에서 배양하였다. 또 다른 인간 신경교모세포종의 일종인 U343MG 세포주(ATCC)는 10% FBS와 1× P/S가 첨가된 DMEM 배지(Gibco)에서 배양하였다. 이들 세포는 매 3-4일마다 0.05% 트립신/EDTA를 2분 30초간 처리하여 계대배양하였다. 마지막 계대배양 후, U87MG 또는 U343MG 세포에 트립신/EDTA를 처리하여 단일세포 현탁액을 만들었다. 상기 현탁액을 950 rpm에서 3분간 원심분리하여 상층액을 제거하였다. 세포 펠렛에 20 ㎍/㎖ CM-DiI(Cell Tracker, Molecular Probes)를 함유하는 1× PBS 5 ㎖를 첨가하여 세포를 재부유시켰다. 이후 37℃에서 3분, 그리고 얼음 위에서 10분간 반응시켜 세포를 CM-DiI로 염색시켰다. 원심분리를 하여 얻은 세포 펠렛을 1× PBS 10 ㎖로 다시 재부유시키고 다시 3회 원심분리하여 남아있는 CM-DiI를 제거하였다. 이후, 세포수를 5×105 cells/4 ㎕로 조정하여 세포를 1× PBS로 재부유시켰다. 이와 같이 제조된 세포 현탁액은 생체 내 이식 전까지 얼음에 보관하였다. U87MG cell line, a type of human polymorphic glioblastoma purchased from the American Type Culture Collection (ATCC), was cultured in RPMI 1640 medium (Gibco) to which 10% FBS and 1 × P / S (penicillin / streptomycin; Gibco) were added. Another human glioblastoma U343MG cell line (ATCC) was cultured in DMEM medium (Gibco) to which 10% FBS and 1x P / S was added. These cells were passaged every 2-4 days with 0.05% trypsin / EDTA for 2 minutes 30 seconds. After the last subculture, U87MG or U343MG cells were treated with trypsin / EDTA to make single cell suspensions. The suspension was centrifuged at 950 rpm for 3 minutes to remove supernatant. Cells were resuspended by adding 5 ml of 1 × PBS containing 20 μg / ml CM-DiI (Cell Tracker, Molecular Probes) to the cell pellet. The cells were then stained with CM-DiI for 3 minutes at 37 ° C. and 10 minutes on ice. Cell pellets obtained by centrifugation were resuspended with 10 ml of 1 × PBS and centrifuged again three times to remove the remaining CM-DiI. Cells were then adjusted to 5 × 10 5 cells / 4 μl to resuspend the cells in 1 × PBS. The cell suspension thus prepared was stored on ice until in vivo transplantation.

<3-2> 인간 <3-2> human 신경교모세포종Glioblastoma 동물모델 확립 Establish an animal model

6-8 주령의 비흉선 누드 마우스(Athymic nude mice, nu/nu; female)를 자일라진(Xylazine, 0.1 mg/10 g of body weight) 및 케타민(Ketamine, 0.5mg/10g of body weight)으로 마취시켰다. 두부의 정중앙 피부를 70% 알코올로 소독하고 절개하였다. 두부를 정위 장치(stereotaxic apparatus)에 고정시켰다. 오른쪽 선조체 (corpus striatum) 부위에 위치를 표시한 후(브레그마(Bregma)로부터 전방으로 0.5 mm, 오른쪽 측방으로 2. 5mm, 깊이 3 mm), 1 mm 드릴 바(drill bar)로 두개골에 구멍을 뚫었다. 이후, 상기 실시예 <3-1>에서 준비된 CM-DiI 표지 종양세포 현탁액을 10㎕ 헤밀톤 실린지(Hemilton syringe)에 담았다. 상기 실린지를 상기 정위 장치에 고정시킨 후, 미세주입 펌프(micro injection pump, Stoelting)를 이용하여 종양세포 현탁액 4 ㎕를 1 ㎕/분의 속도로 천천히 상기 위치의 선조체 부위에 이식하였다. 이식이 끝난 후 3분간 안정화시켰다. 다시 3분에 걸쳐 천천히 실린지 바늘을 꺼냈다. 수술부위는 요오드 연고로 소독하고 봉합하였다. 마우스는 마취가 깰 때까지 37℃ 웜 패드(warm pad)에서 안정화시켰다. 감염 예방을 위해 수술 후 3일간 세파졸린(cepazolin, 50 mg/kg/day, 유한양행)을 증류수에 희석하여 이를 상기 마우스에 피하 주사하였다. Athymic nude mice (nu / nu; female) of 6-8 weeks of age were anesthetized with xylazine (0.1 mg / 10 g of body weight) and ketamine (0.5 mg / 10 g of body weight). I was. The median skin of the head was disinfected and dissected with 70% alcohol. The head was fixed to a stereotaxic apparatus. After marking the position on the right stratus (corpus striatum) (0.5 mm forward from Brema, 2.5 mm to the right side, 3 mm deep), a hole in the skull with a 1 mm drill bar Pierced Thereafter, the suspension of the CM-DiI-labeled tumor cell suspension prepared in Example <3-1> was placed in a 10 μl Hamilton syringe. After the syringe was fixed to the stereotactic device, 4 μl of the suspension of tumor cells was slowly implanted into the striatum at the position using a micro injection pump (Stolting) at a rate of 1 μl / min. After transplantation, the cells were stabilized for 3 minutes. Again, the syringe needle was slowly removed over three minutes. The surgical site was disinfected and sutured with iodine ointment. Mice were stabilized on 37 ° C. warm pads until anesthesia awoke. To prevent infection, cephazoline (cepazolin, 50 mg / kg / day, Yuhan Corporation) was diluted in distilled water for 3 days after surgery, and the mice were injected subcutaneously.

인간 신경교모세포종 동물모델 확립을 확인하기 위해, 세포이식 수술 1주일 후 상기 마우스를 4% 파라포름알데하이드(in Pipes buffer)로 고정하고 뇌를 적출하였다. 적출된 뇌를 16 ㎛로 동결절단(cryosection)하여 헤마톡실린(hematoxylin, Vector)으로 염색하였다. 이후, 현미경 하에서 CM-DiI로 표지된 종양을 관찰하였다. 그 결과, 도 4에서 보는 바와 같이, U87MG 세포를 이식한 경우 마우스의 우측 선조체에 매우 큰 종양이 형성되었으며, U343MG 세포를 이식한 경우에도 선조체에 종양이 형성되었다.To confirm the establishment of a human glioblastoma animal model, one week after cell transplantation, the mice were fixed with 4% paraformaldehyde (in Pipes buffer) and brains were extracted. The extracted brain was cryosectioned to 16 μm and stained with hematoxylin (Vector). Thereafter, tumors labeled with CM-DiI were observed under a microscope. As a result, as shown in FIG. 4, when the U87MG cells were transplanted, very large tumors were formed in the right striatum of the mouse, and even when the U343MG cells were transplanted, the tumors were formed in the striatum.

<< 실시예Example 4> 4>

TRAIL 또는 TRAIL or GFPGfp 발현 재조합  Expression recombination 아데노바이러스Adenovirus 제작 making

<4-1> <4-1> CMVCMV 프로모터에 의한 TRAIL 발현 재조합  TRAIL expression recombination by promoter 아데노바이러스(AdCMV-TRAIL)의Of adenovirus (AdCMV-TRAIL) 제작 making

먼저, 인간 태아 뇌 cDNA 라이브러리(Clontech, Cat. 634258)로부터 얻은 플라스미드를 주형으로 하여 TRAIL 유전자를 PCR로 증폭하였다. 수용성 TRAIL을 제조하기 위하여, 서열번호 3의 TRAIL에서 트랜스멤브레인 도메인을 제외한 아폽토제닉 리셉터 바인딩 모이어티(apoptogenic receptor binding moiety) 부분(서열번호 3의 95-281, 서열번호 1)을 PCR로 증폭하였다. 이 때 사용한 프라이머(서열번호 6 및 서열번호 7)는 pSecTag2A 벡터(Invitrogen)로의 용이한 클로닝을 위해 그 내부에 각각 KpnⅠ과 XhoⅠ 제한효소 서열을 포함하고 있다. PCR 반응은 94℃에서 3분간 초기 변성; 94℃에서 30초간 변성, 58℃에서 30초간 어닐링(annealing) 및 72℃에서 45초간 신장(extension)의 35 사이클; 및 72℃에서 10분간 최종 신장으로 수행되었다. 증폭된 PCR 산물을 pGEM-T easy 벡터(Promega, Wisconsin, USA)에 클로닝하였다.First, the TRAIL gene was amplified by PCR using a plasmid obtained from a human fetal brain cDNA library (Clontech, Cat. 634258) as a template. To prepare a water soluble TRAIL, the apoptogenic receptor binding moiety (95-281 of SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 1) excluding the transmembrane domain in TRAIL of SEQ ID NO: 3 was amplified by PCR . At this time, primers (SEQ ID NO: 6 and SEQ ID NO: 7) used includes the easy each Kpn Ⅰ and Xho Ⅰ restriction enzyme sequences therein for cloned into the pSecTag2A vector (Invitrogen). PCR reactions were initially denatured at 94 ° C. for 3 minutes; 35 cycles of denaturation at 94 ° C. for 30 seconds, annealing at 58 ° C. for 30 seconds and extension at 72 ° C. for 45 seconds; And final elongation at 72 ° C. for 10 minutes. The amplified PCR product was cloned into pGEM-T easy vector (Promega, Wisconsin, USA).

TRAIL의 삼합체화를 통한 활성 향상을 위하여 이소류신 지퍼 도메인(이하, 'ILZ'라 함)를 다음과 같은 방법으로 클로닝하였다: 공지된 ILZ의 아미노산 서열을 역번역하여 얻어진 서열(서열번호 8)의 양 말단에 HindⅢ 및 KpnⅠ의 제한효소 서열을 연결하여 올리고머를 합성하였다(Bioneer, 대전). 합성된 올리고머를 pGEM-T 벡터에 삽입하였다.In order to enhance the activity through trimerization of TRAIL, the isoleucine zipper domain (hereinafter referred to as 'ILZ') was cloned in the following manner: the amount of sequence (SEQ ID NO: 8) obtained by reverse translation of the amino acid sequence of known ILZ An oligomer was synthesized by linking the restriction enzyme sequences of Hin dIII and Kpn I to the ends (Bioneer, Daejeon). The synthesized oligomer was inserted into the pGEM-T vector.

이후, 단백질의 세포 밖 분비를 유도하는 Igκ-체인 리더를 포함하는 pSecTag2A 벡터에 상기 ILZ와 TRAIL 유전자를 순서대로 삽입하였다. 즉, 먼저 ILZ가 삽입된 pGEM-T 벡터를 HindⅢ와 KpnⅠ으로 절단하고, 절단된 ILZ을 pSecTag2A 벡터에 삽입하였다. 또한 TRAIL 유전자가 삽입된 pGEM-T easy 벡터의 양 말단을 KpnⅠ과 XhoⅠ으로 절단한 후, 절단된 TRAIL 유전자를 상기 ILZ가 삽입된 pSecTag2A에 삽입하였다. 상기 pSecTag2A 벡터로부터 발현된 TRAIL이 세포 밖으로 분비된 후 Igκ-체인 리더는 소멸하게 된다. Thereafter, the ILZ and TRAIL genes were sequentially inserted into a pSecTag2A vector containing an Igκ-chain leader that induces extracellular secretion of the protein. That is, first, the cutting insert ILZ the pGEM-T vector by Hin dⅢ and Kpn Ⅰ, was inserted into the cut ILZ the pSecTag2A vector. Further, after cutting the two ends of TRAIL is inserted into pGEM-T easy vector gene Kpn Ⅰ and Xho Ⅰ, it was inserted into the cut TRAIL gene in the pSecTag2A the ILZ is inserted. After TRAIL expressed from the pSecTag2A vector is secreted out of the cell, the Igκ-chain leader disappears.

이와 같이 제조된 Igk 체인 리더-ILZ-TRAIL 구조물(construct)을 아데노바이러스 셔틀 벡터로 클로닝하기 위하여 상기 구조물의 양 말단에 BglⅡ와 XhoⅠ 제한효소 서열을 PCR로 연결하였다. 이 때 프라이머로는 서열번호 9 및 서열번호 7로 표시되는 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드를 사용하였다. PCR 반응은 94℃에서 3분간 초기 변성; 94℃에서 30초간 변성, 60℃에서 30초간 어닐링 및 72℃에서 90초간 신장의 35 사이클; 및 72℃에서 10분간 최종 신장으로 이루어진다. 증폭된 PCR 산물을 pGEM-T easy 벡터(Promega, Wisconsin, USA)에 클로닝하였다. 이후, 상기 벡터를 BglⅡ와 XhoⅠ 제한효소로 절단하여 아데노바이러스 셔틀 벡터인 pShuttle-CMV-hrGFP 벡터(Stratagene)에 삽입하였다. 제조된 벡터를 'pShuttle-CMV-Igκ-ILZ-TRAIL-IRES-hrGFP'라 명명하였다(도 6a). 상기 벡터에서 TRAIL 유전자의 하류에 GFP 유전자가 IRES에 의해 연결되어 있어 TRAIL이 발현되는 경우 자연적으로 GFP도 함께 발현된다. In order to clone the thus prepared Igk chain leader-ILZ-TRAIL construct into an adenovirus shuttle vector, Bgl II and Xho I restriction enzyme sequences were linked by PCR at both ends of the construct. At this time, an oligonucleotide having a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 9 and SEQ ID NO: 7 was used as a primer. PCR reactions were initially denatured at 94 ° C. for 3 minutes; 35 cycles of denaturation at 94 ° C. for 30 seconds, annealing at 60 ° C. for 30 seconds and elongation at 72 ° C. for 90 seconds; And final elongation at 72 ° C. for 10 minutes. The amplified PCR product was cloned into pGEM-T easy vector (Promega, Wisconsin, USA). The vector was then digested with Bgl II and Xho I restriction enzymes and inserted into the adenovirus shuttle vector pShuttle-CMV-hrGFP vector (Stratagene). The prepared vector was named 'pShuttle-CMV-Igκ-ILZ-TRAIL-IRES-hrGFP' (FIG. 6A). In the vector, the GFP gene is linked to the downstream of the TRAIL gene by IRES so that when TRAIL is expressed, GFP is naturally expressed together.

상기 pShuttle-CMV-Igκ-ILZ-TRAIL-IRES-hrGFP를 PmeⅠ제한효소로 절단한 후, 아데노바이러스성 백본 벡터(adenoviral backbone vector)인 pAdEasy-1(Stratagene)과 함께 BJ5183 대장균에 공동도입하여 상기 두 벡터 간의 동종 재조합(homologous recombination)을 유도하였다(pAd-CMV-Igκ-ILZ-TRAIL-IRES-hrGFP). 대장균의 형질전환은 유전자 도입기(Gene Pulser, 2.5kV, 25μF, 200Ω)(Bio-Rad, Hercules, CA, USA)를 이용한 전기천공법에 의하여 수행하였다. The pShuttle-CMV-Igκ-ILZ-TRAIL-IRES-hrGFP was cleaved with Pme I restriction enzyme and co-introduced into E. coli BJ5183 together with pAdEasy-1 (Stratagene), an adenoviral backbone vector. Homologous recombination between two vectors was induced (pAd-CMV-Igκ-ILZ-TRAIL-IRES-hrGFP). Transformation of E. coli was performed by electroporation using a transgene (Gene Pulser, 2.5 kV, 25 μF, 200 μs) (Bio-Rad, Hercules, CA, USA).

이렇게 얻은 pAd-CMV-Igκ-ILZ-TRAIL-IRES-hrGFP를 PacⅠ제한 효소로 절단한 후, 아데노바이러스 생산 세포주인 293A 세포(Invitrogen, CA)에 형질감염(transfection)하여 바이러스를 증폭시켰다. 생산된 재조합 바이러스(AdCMV-TRAIL)는 80,000 rpm으로 10℃에서 6시간 동안 염화칼슘 초원심분리(cesium chloride ultracentrifugation)를 수행하여 순수분리하였다. 이후, 4% 수크로즈 완충용액(10 mM Tris, 4% sucrose, 2 mM MgCl2 in PBS)에서 투석(Pierce, Rockford, IL, USA)한 후 0.4 ㎛ 여과기로 여과하여 사용 전까지 -70℃에 보관하였다. The pAd-CMV-Igκ-ILZ-TRAIL-IRES-hrGFP thus obtained was digested with Pac I restriction enzyme and then transfected into 293A cells (Invitrogen, CA), an adenovirus producing cell line, to amplify the virus. Produced recombinant virus (AdCMV-TRAIL) was purified by performing calcium chloride ultracentrifugation (calcium chloride ultracentrifugation) for 6 hours at 10 ℃ at 80,000 rpm. After dialysis (Pierce, Rockford, IL, USA) in 4% sucrose buffer (10 mM Tris, 4% sucrose, 2 mM MgCl 2 in PBS), filtered with a 0.4 μm filter and stored at -70 ° C until use. It was.

<4-2> <4-2> CMVCMV 프로모터에 의한  By promoter GFPGfp 발현 재조합  Expression recombination 아데노바이러스(AdCMV-GFP)의Of adenovirus (AdCMV-GFP) 제작 making

GFP만을 발현하는 재조합 아데노바이러스(AdCMV-GFP, 대조군 바이러스)는 pShuttle-CMV-hrGFP 벡터(Stratagene)를 이용하여 상기 실시예 <4-1>과 동일한 방법으로 제조하였다. Recombinant adenovirus (AdCMV-GFP, control virus) expressing only GFP was prepared in the same manner as in Example <4-1> using pShuttle-CMV-hrGFP vector (Stratagene).

<4-3> <4-3> CAGCAG 프로모터를 포함하는 변형된  Modified Including Promoter pShuttlepShuttle 벡터의 제작 The making of the vector

CAG 프로모터를 가지는 재조합 아데노바이러스를 이용하기 위하여 pShuttle 벡터(stratagene)의 MCS(multi cloning site)에 pTriEX-1.1 Neo DNA(Novagen) 벡터로부터 가져온 CMV 즉시초기 인헨서(CMV immediately early enhancer; CMV ie enhancer), 닭 β-액틴 프로모터(β-actin promoter), 토끼 β-글로빈 종결자(β-globin terminator)와 pShuttle-IRES-hrGFP-1(stratagene) 벡터에서 가져온 IRES, hrGFP를 클로닝해서 pShuttle-CAG 또는 pShuttle-CAG-IRES-hrGFP 벡터를 만들었다(도 7a 및 7b 참조). 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.CMV immediate early enhancer (CMV ie enhancer) taken from pTriEX-1.1 Neo DNA (Novagen) vector at multi cloning site (MCS) of pShuttle vector (stratagene) to use recombinant adenovirus with CAG promoter PShuttle-CAG or pShuttle by cloning IRES and hrGFP from chicken β-actin promoter, rabbit β-globin terminator and pShuttle-IRES-hrGFP-1 (stratagene) vector -CAG-IRES-hrGFP vector was made (see FIGS. 7A and 7B). This will be described in detail as follows.

먼저 토끼 β-글로빈 종결자를 pShuttle 벡터의 SalⅠ과 BglⅡ 사이에 다음과 같은 방법으로 클로닝하였다: pTriEX-1.1 Neo 벡터(Novagen)로부터 토끼 β-글로빈 종결자 부분을 pfu 중합효소를 이용한 PCR을 통하여 얻었다. 이때 사용한 프라이머(forward primer : CTCGAGATCAATTCTCTAGCCAAT(서열번호 12); reverse primer : GGATCCTTACATATGGGCATATGT(서열번호 13))는 pShuttle 벡터로의 클로닝을 위하여 XhoⅠ과 BamHⅠ제한효소 서열을 포함하고 있다. PCR 반응은 95℃에서 5분간 초기 변성; 94℃에서 45초간 변성, 55℃에서 45초간 어닐링(annealing) 및 72℃에서 30초간 신장(extension)의 35 사이클; 및 72℃에서 7분간 최종 신장으로 수행하였다. 증폭된 PCR 산물을 pGEM-T easy 벡터(Promega, Wisconsin, USA)에 클로닝하였다. 토끼 β-글로빈 종결자가 삽입된 pGEM-T easy 벡터는 XhoⅠ과 BamHⅠ 으로 절단하고, pShuttle 벡터는 SalⅠ, BglⅡ로 절단하여 각각의 산물을 연결(ligation)하였다. 이때 SalⅠ과 XhoⅠ, BglⅡ와 BamHⅠ은 각각 상보적인 응집말단(compatible cohesive end)으로써 서로 연결(ligation)이 가능하고 연결(ligation)된 벡터는 각각의 제한효소 자리를 잃는다. 이렇게 하여 토끼 β-글로빈 종결자를 포함한 pShuttle벡터(pShuttle-rabbit β globin terminator)를 클로닝하였다.First, the rabbit β-globin terminator was cloned between Sal I and Bgl II of the pShuttle vector in the following manner: from the pTriEX-1.1 Neo vector (Novagen), the rabbit β-globin terminator was subjected to PCR using pfu polymerase. Got it. The primers (forward primer: CTCGAGATCAATTCTCTAGCCAAT (SEQ ID NO: 12); reverse primer: GGATCCTTACATATGGGCATATGT (SEQ ID NO: 13)) include Xho I and Bam HI restriction enzyme sequences for cloning into a pShuttle vector. PCR reactions were initially denatured at 95 ° C. for 5 minutes; 35 cycles of denaturation at 94 ° C. for 45 seconds, annealing at 55 ° C. for 45 seconds and extension at 72 ° C. for 30 seconds; And final elongation at 72 ° C. for 7 minutes. The amplified PCR product was cloned into pGEM-T easy vector (Promega, Wisconsin, USA). The pGEM-T easy vector containing the rabbit β-globin terminator was digested with Xho I and Bam HI, and the pShuttle vector was digested with Sal I and Bgl II to link each product. Sal I and Xho I, Bgl II, and Bam HI are complementary cohesive ends, respectively, and can be linked to each other and the linked vectors lose their restriction sites. In this way, the pShuttle vector (pShuttle-rabbit β globin terminator) containing the rabbit β-globin terminator was cloned.

그 다음으로 토끼 β-글로빈 종결자를 포함한 pShuttle벡터에 CMV 즉시초기 인헨서와 닭 β-액틴 프로모터 부분을 다음과 같은 방법으로 클로닝하였다: 닭 β-액틴 프로모터와 pTriEX-1.1 Neo 벡터의 MCS 사이에 존재하는 PacⅠ 제한효소 부위를 제거하기 위해 우선 PacⅠ으로 pTriEX-1.1 Neo 벡터를 자른후 클레나우 조각(klenow fragement; Takara)을 이용해 블런트 엔드(blunt end)를 만들었다. 이를 SmaⅠ으로 다시 절단한 후 자가 연결(self ligation)을 수행하여 PacⅠ 제한효소 부위가 없어진 변형된 pTriEX-1.1 Neo 벡터를 얻었다. 상기의 변형된 pTriEX-1.1 Neo 벡터를 FseⅠ으로 절단 후 클레나우 조각으로 중합반응을 수행하여 블런트 엔드를 만들고 다시 XhoⅠ으로 절단하여 CMV 즉시초기 인헨서와 닭 β-액틴 프로모터 부분을 얻었다. 앞서 만들어진 토끼 β-글로빈 종결자를 포함한 pShuttle벡터를 KpnⅠ과 XhoⅠ으로 절단하여 얻은 산물과 상기 CMV 즉시초기 인헨서와 닭 β-액틴 프로모터 부분을 연결(ligation)하여, CMV 즉시초기 인헨서, 닭 β-액틴 프로모터와 토끼 β-글로빈 종결자를 포함한 pShuttle 벡터(pShuttle-CAG)를 완성하였다(도 7a 참조).Next, the CMV immediate early enhancer and chicken β-actin promoter portion were cloned into the pShuttle vector containing the rabbit β-globin terminator in the following manner: between the chicken β-actin promoter and the MCS of the pTriEX-1.1 Neo vector. In order to remove the Pac I restriction enzyme, pTriEX-1.1 Neo vector was cut with Pac I and blunt ends were made using klenow fragement (Takara). This was again cleaved with Sma I and self ligation to obtain a modified pTriEX-1.1 Neo vector without a Pac I restriction enzyme site. The modified pTriEX-1.1 Neo vector was cleaved with Fse I, polymerized with a Klenow fragment to make a blunt end, and further cleaved with Xho I to obtain CMV immediate early enhancer and chicken β-actin promoter. Prior made rabbit connect the product obtained by cutting the vector with Kpn pShuttle Ⅰ and Xho Ⅰ β- globin terminator, including those with the CMV immediate early enhancer and chicken β- actin promoter portion (ligation) to, CMV immediate early enhancer, chicken A pShuttle vector (pShuttle-CAG) containing a β-actin promoter and a rabbit β-globin terminator was completed (see FIG. 7A).

상기 pShuttle-CAG 벡터에 다음의 방법으로 IRES와 hrGFP를 클로닝하였다: pShuttle-IRES-hrGFP-1 (Stratagene) 벡터에서 IRES 및 hrGFP 부분을 pfu 중합효소를 이용한 PCR을 통하여 얻었다. 이때 사용한 프라이머 (forward primer : CTCGAGGACTACAAGGATGAC(서열번호 14); reverse primer : CTCGAGCACCCACTCGTGCAGGCTGCC(서열번호 15))는 pShuttle-CAG 벡터로의 클로닝을 위하여 IRES 앞쪽에 XhoⅠ제한효소 서열을 포함하고 있다. PCR 반응은 95℃에서 5분간 초기 변성; 94℃에서 45초간 변성, 55℃에서 45초간 어닐링(annealing) 및 72℃에서 1분간 신장(extension)의 35 사이클; 및 72℃에서 7분간 최종 신장으로 수행하였다. 증폭된 PCR 산물을 pGEM-T easy 벡터(Promega, Wisconsin, USA)에 클로닝하였다. pGEM-T easy 벡터를 EcoRⅠ으로 절단 후 클레나우 조각으로 중합반응을 실시하고 다시 XhoⅠ으로 절단하여, IRES와 hrGFP 부분을 얻었다. pShuttle-CAG 벡터를 XhoⅠ 및 EcoRⅤ로 절단하여 얻은 산물과 위의 IRES와 hrGFP 부분을 연결(ligation)하여, pShuttle-CAG-IRES-hrGFP를 완성하였다(도 7b 참조).IRES and hrGFP were cloned into the pShuttle-CAG vector by the following method: IRES and hrGFP portions of pShuttle-IRES-hrGFP-1 (Stratagene) vectors were obtained by PCR using pfu polymerase. The primer (forward primer: CTCGAGGACTACAAGGATGAC (SEQ ID NO: 14); reverse primer: CTCGAGCACCCACTCGTGCAGGCTGCC (SEQ ID NO: 15)) contains the Xho I restriction enzyme sequence in front of the IRES for cloning into a pShuttle-CAG vector. PCR reactions were initially denatured at 95 ° C. for 5 minutes; 35 cycles of denaturation at 94 ° C. for 45 seconds, annealing at 55 ° C. for 45 seconds and extension at 72 ° C. for 1 minute; And final elongation at 72 ° C. for 7 minutes. The amplified PCR product was cloned into pGEM-T easy vector (Promega, Wisconsin, USA). The pGEM-T easy vector was cleaved with Eco RI, polymerized with Klenow pieces, and further cleaved with Xho I to obtain IRES and hrGFP moieties. pShuttle-CAG-IRES-hrGFP was completed by ligation of the product obtained by cleaving the pShuttle-CAG vector with Xho I and Eco RV and the above IRES and hrGFP moieties (see FIG. 7B).

<4-4> <4-4> CAGCAG 프로모터에 의한 TRAIL 발현 재조합 아데노바이러스(AdCAG-TRAIL) TRAIL expressing recombinant adenovirus (AdCAG-TRAIL) by promoter of 제작 making

실시예 <4-1>에 기재된 pSecTag2A에 삽입된 Igk-ILZ-TRAIL 구조물(construct)을 다음과 같은 방법으로 CAG 프로모터를 포함하는 변형된 pShuttle 벡터(pShuttle-CAG 또는 pShuttle-CAG-IRES-hrGFP)에 클로닝하였다: 상기 Igk-ILZ-TRAIL 구조물의 양 말단에 BglⅡ와 XhoⅠ 제한효소 부위를 PCR로 연결하였다. 이 때 프라이머로는 서열번호 9 및 서열번호 7로 표시되는 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드를 사용하였다. PCR 반응은 94℃에서 3분간 초기 변성; 94℃에서 30초간 변성, 60℃에서 30초간 어닐링 및 72℃에서 90초간 신장의 35 사이클; 및 72℃에서 10분간 최종 신장으로 수행되었다. 증폭된 PCR 산물을 pGEM-T easy 벡터(Promega, Wisconsin, USA)에 클로닝하였다. 이후, 상기 벡터를 BglⅡ와 XhoⅠ 제한효소로 절단하여 아데노바이러스 셔틀 벡터인 pShuttle-CAG 및 pShuttle-CAG-IRES-hrGFP에 각각 삽입하였으며, 이를 각각 ‘pShuttle-CAG-Igκ-ILZ-TRAIL’ 및 ‘pShuttle-CAG-Igκ-ILZ-TRAIL-IRES-hrGFP’라 명명하였다. 상기 pShuttle-CAG-Igκ-ILZ-TRAIL-IRES-hrGFP 벡터에서 TRAIL 유전자의 하류에 GFP 유전자가 IRES에 의해 연결되어 있어 TRAIL이 발현되는 경우 자연적으로 GFP도 함께 발현된다.A modified pShuttle vector (pShuttle-CAG or pShuttle-CAG-IRES-hrGFP) comprising a CAG promoter in the following manner, wherein the Igk-ILZ-TRAIL construct inserted into pSecTag2A described in Example <4-1> is used Cloned in: Bgl II and Xho I restriction enzyme sites were linked by PCR to both ends of the Igk-ILZ-TRAIL construct. At this time, an oligonucleotide having a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 9 and SEQ ID NO: 7 was used as a primer. PCR reactions were initially denatured at 94 ° C. for 3 minutes; 35 cycles of denaturation at 94 ° C. for 30 seconds, annealing at 60 ° C. for 30 seconds and elongation at 72 ° C. for 90 seconds; And final elongation at 72 ° C. for 10 minutes. The amplified PCR product was cloned into pGEM-T easy vector (Promega, Wisconsin, USA). Subsequently, the vector was digested with Bgl II and Xho I restriction enzymes and inserted into pShuttle-CAG and pShuttle-CAG-IRES-hrGFP, which are adenovirus shuttle vectors, respectively, and these were 'pShuttle-CAG-Igκ-ILZ-TRAIL' and It was named 'pShuttle-CAG-Igκ-ILZ-TRAIL-IRES-hrGFP'. In the pShuttle-CAG-Igκ-ILZ-TRAIL-IRES-hrGFP vector, the GFP gene is linked by IRES downstream of the TRAIL gene so that GFP is naturally expressed when TRAIL is expressed.

CAG 프로모터에 의해 TRAIL이 발현되는 재조합 아데노바이러스는 상기 pShuttle-CAG-Igκ-ILZ-TRAIL 또는 pShuttle-CAG-Igκ-ILZ-TRAIL-IRES-hrGFP를 이용하여 상기 실시 예 <4-1>과 동일한 방법을 제조하였고, 이들 바이러스는 AdCAG-TRAIL-noGFP 또는 AdCAG-TRAIL으로 명명하였다.The recombinant adenovirus expressing TRAIL by the CAG promoter is the same method as in Example <4-1> using pShuttle-CAG-Igκ-ILZ-TRAIL or pShuttle-CAG-Igκ-ILZ-TRAIL-IRES-hrGFP. Were prepared and these viruses were named AdCAG-TRAIL-noGFP or AdCAG-TRAIL.

<4-5> <4-5> CAGCAG 프로모터에 의한  By promoter GFPGfp 발현 재조합  Expression recombination 아데노바이러스(AdCAG-GFP)의Of adenovirus (AdCAG-GFP) 제작 making

CAG 프로모터에 의해 GFP만을 발현하는 재조합 아데노바이러스(AdCAG-GFP, 대조군 바이러스)는 실시예 <4-3>에서 제조한 pShuttle-CAG-IRES-hrGFP 벡터를 이용하여 상기 실시예 <4-1>과 동일한 방법으로 제조하였다.Recombinant adenovirus (AdCAG-GFP, control virus) expressing only GFP by the CAG promoter was prepared using the pShuttle-CAG-IRES-hrGFP vector prepared in Example <4-3>. Prepared in the same manner.

이와 같이 본 발명에서 제조하여 명명한 아데노바이러스를 정리하면 다음과 같다. pShuttle-CMV-Igκ-ILZ-TRAIL-IRES-hrGFP 벡터를 사용하여 제조한 것을 AdCMV-TRAIL; pShuttle-CMV-hrGFP 벡터를 사용하여 제조한 것을 AdCMV-GFP; pShuttle-CAG-Igκ-ILZ-TRAIL-IRES-hrGFP 벡터를 사용하여 제조한 것을 AdCAG-TRAIL; pShuttle-CAG-Igκ-ILZ-TRAIL 벡터를 사용하여 제조한 것을 AdCAG-TRAIL-noGFP; pShuttle-CAG-IRES-hrGFP 벡터를 사용하여 제조한 것을 AdCAG-GFP라고 각각 명명하였다.The adenoviruses prepared and named in the present invention are thus summarized as follows. AdCMV-TRAIL prepared using pShuttle-CMV-Igκ-ILZ-TRAIL-IRES-hrGFP vector; AdCMV-GFP prepared using pShuttle-CMV-hrGFP vector; AdCAG-TRAIL prepared using a pShuttle-CAG-Igκ-ILZ-TRAIL-IRES-hrGFP vector; AdCAG-TRAIL-noGFP prepared using a pShuttle-CAG-Igκ-ILZ-TRAIL vector; Those prepared using the pShuttle-CAG-IRES-hrGFP vector were named AdCAG-GFP, respectively.

<4-6> <4-6> TCID50TCID50 테스트 Test

상기 실시예 <4-1>, <4-2>, <4-4> 및 <4-5>에서 제조된 AdCMV-TRAIL, AdCMV-GFP, AdCAG-TRAIL 및 AdCAG-GFP 재조합 바이러스들을 정량하기 위해 293A 세포를 이용하여 TCID50(Tissue Culture Infectious Dose 50, QBiogene) 테스트를 하였다. 293A 세포를 96 웰 플레이트(NUNC)에 플레이팅(plating)하고, 연속 희석한 재조합 바이러스를 각각 감염시켰다. 1주일 후 감염된 웰 수를 더하여 KABER 통계법(TCID 50 reference; QBiogene, CA, USA. AdenoVator applications manual)으로 TCID50 값을 계산하였다. 그 결과, AdCMV-TRAIL, AdCMV-GFP, AdCAG-TRAIL 및 AdCAG-GFP 재조합 바이러스 모두 TCID50 값이 평균적으로 1-5× 1010 PFU/㎖ 인 것으로 나타났다.To quantify AdCMV-TRAIL, AdCMV-GFP, AdCAG-TRAIL and AdCAG-GFP recombinant viruses prepared in Examples <4-1>, <4-2>, <4-4> and <4-5> TCID 50 (Tissue Culture Infectious Dose 50, QBiogene) test was performed using 293A cells. 293A cells were plated in 96 well plates (NUNC) and infected with serially diluted recombinant virus, respectively. After 1 week, the number of infected wells was added to calculate the TCID 50 value using the KABER statistical method (TCID 50 reference; QBiogene, CA, USA.AdenoVator applications manual). As a result, the TCID50 value of the AdCMV-TRAIL, AdCMV-GFP, AdCAG-TRAIL and AdCAG-GFP recombinant viruses all showed an average of 1-5 × 10 10 PFU / ml.

<4-7> 야생형 <4-7> wild type 아데노바이러스의Adenovirus 오염 여부 확인 Check for contamination

AdCMV-TRAIL, AdCMV-GFP, AdCAG-TRAIL, AdCAG-TRAIL-noGFP 및 AdCAG-GFP 재조합 바이러스에서 야생형 아데노바이러스의 오염여부를 확인하기 위해, 상기 두 재조합 아데노바이러스에서는 제거된 야생형 아데노바이러스의 E1 유전자의 내부 서열로부터 프라이머를 합성하여 PCR을 수행하였다. 먼저, 각 재조합 바이러스의 게놈은 바이러스 입자를 용해(lysis) 완충용액(0.1% SDS, 10mM Tris-Cl, 1mM EDTA)으로 깬 후 페놀/에탄올 침전법으로 얻었다. 이후, 얻어진 각 게놈을 주형으로 하고 야생형 아데노바이러스의 오염 여부를 확인하기 위하여 서열번호 10 및 서열번호 11의 프라이머(야생형 아데노바이러스의 E1 유전자를 증폭함)를 이용하여 PCR을 수행하였으며, 추출한 재조합 아데노 바이러스의 게놈을 확인하기 위하여 목적 유전자(interest gene)인 hrGFP유전자를 검출하기 위한 프라이머 (forward primer : ATGGTGAGCAAGCAGATCCTGA(서열번호 16); reverse primer : CACCCACTCGTGCAGGCTGCCC(서열번호 17))와 TRAIL 유전자를 검출하기 위한 서열번호 9 및 7의 프라이머를 이용하여 PCR 수행하였다. PCR 반응은 94℃에서 3분간 초기 변성; 94℃에서 30초간 변성, 55℃에서 30초간 어닐링 및 72℃에서 30초간 신장의 35 사이클; 및 72℃에서 10분간 최종 신장으로 수행되었다. 이 때 293A 세포 게놈을 양성 대조군으로 하였다. 상기 293A 세포 게놈은 다이제션(digestion) 완충용액(0.5% SDS, 100 mM NaCl, 10 mM Tris-Cl, 25 mM EDTA)으로 세포를 깬 후 페놀/에탄올 침전 방법으로 얻었다. PCR 반응 결과는 아가로스 겔 전기영동으로 확인하였다. To confirm the contamination of wild-type adenovirus in AdCMV-TRAIL, AdCMV-GFP, AdCAG-TRAIL, AdCAG-TRAIL-noGFP and AdCAG-GFP recombinant viruses, the E1 gene of wild type adenovirus removed from the two recombinant adenoviruses PCR was performed by synthesizing primers from internal sequences. First, the genome of each recombinant virus was obtained by phenol / ethanol precipitation method after breaking the virus particles with lysis buffer (0.1% SDS, 10mM Tris-Cl, 1mM EDTA). Subsequently, PCR was performed using primers of SEQ ID NO: 10 and SEQ ID NO: 11 (amplifying the E1 gene of wild type adenovirus) to obtain each genome as a template and to determine whether the wild type adenovirus was contaminated, and extracted recombinant adenosine. Forward primer: ATGGTGAGCAAGCAGATCCTGA (SEQ ID NO: 16); reverse primer: CACCCACTCGTGCAGGCTGCCC (SEQ ID NO: 17) and sequence for detecting the TRAIL gene PCR was performed using primers Nos. 9 and 7. PCR reactions were initially denatured at 94 ° C. for 3 minutes; 35 cycles of denaturation at 94 ° C. for 30 seconds, annealing at 55 ° C. for 30 seconds and elongation at 72 ° C. for 30 seconds; And final elongation at 72 ° C. for 10 minutes. At this time, the 293A cell genome was used as a positive control. The 293A cell genome was obtained by phenol / ethanol precipitation after breaking cells with digestion buffer (0.5% SDS, 100 mM NaCl, 10 mM Tris-Cl, 25 mM EDTA). PCR reaction results were confirmed by agarose gel electrophoresis.

그 결과, 도 5B에서 보는 바와 같이, 293A 세포에서는 340 bp의 E1 유전자가 검출되었으나(lane 2), AdCMV-TRAIL, AdCMV-GFP, AdCAG-TRAIL, AdCAG-TRAIL-noGFP 및 AdCAG-GFP 재조합 바이러스 게놈에서는 검출되지 않았으며(lane 3 내지 lane 7), AdCMV-TRAIL, AdCMV-GFP, AdCAG-TRAIL, AdCAG-TRAIL-noGFP 및 AdCAG-GFP 재조합 바이러스 게놈에서 각각의 목적 유전자 (GFP: 717 bp, TRAIL: 778 bp)가 검출되어 추출한 재조합 바이러스 게놈임을 확인하였다(lane 8 내지 lane 12).As a result, as shown in Figure 5B, 340 bp E1 gene was detected in 293A cells (lane 2), but AdCMV-TRAIL, AdCMV-GFP, AdCAG-TRAIL, AdCAG-TRAIL-noGFP and AdCAG-GFP recombinant virus genome Was not detected (lane 3 to lane 7), and each target gene (GFP: 717 bp, TRAIL :) was detected in the AdCMV-TRAIL, AdCMV-GFP, AdCAG-TRAIL, AdCAG-TRAIL-noGFP and AdCAG-GFP recombinant viral genomes. 778 bp) was detected to confirm that the extracted viral genome (lane 8 to lane 12).

<< 실시예Example 5> 5>

TRAIL 또는 TRAIL or GFPGfp 발현 재조합  Expression recombination 아데노바이러스에Adenovirus 의한 인간 신경줄기세포의 감염 Infection of human neural stem cells

상기 실시예 <4-1> 및 <4-4>에서 제작된 AdCMV-TRAIL 및 AdCAG-TRAIL 재조합 바이러스가 숙주 세포내에서 TRAIL을 분비하는지 확인하기 위해 다음과 같은 실험을 수행하였다. In order to confirm whether the AdCMV-TRAIL and AdCAG-TRAIL recombinant viruses produced in Examples <4-1> and <4-4> secrete TRAIL in the host cell, the following experiment was performed.

<5-1> ELISA 분석<5-1> ELISA analysis

상기 AdCMV-TRAIL, AdCMV-GFP, AdCAG-TRAIL 및 AdCAG-GFP 바이러스를 인간 신경줄기세포(HFT13 세포)에 감염시킨 후, 분비된 TRAIL을 ELISA(enzyme-linked immunosorbent assay) 방법으로 정량하였다.After infecting the AdCMV-TRAIL, AdCMV-GFP, AdCAG-TRAIL and AdCAG-GFP virus to human neural stem cells (HFT13 cells), the secreted TRAIL was quantified by ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) method.

이를 위하여, 상기 실시예 1에서 분리된 종뇌 유래 인간 신경줄기세포(HFT13 세포) 5× 105개를 성장인자 함유 N2 배지 1㎖와 함께 6 웰 배양 디쉬(NUNC)에 플레이팅하였다. 1시간 후에 각각 100, 200 및 300 MOI(multiplicity of infection)의 AdCMV-TRAIL, 50 MOI의 AdCMV-GFP, 65, 130, 195 및 260 MOI(multiplicity of infection)의 AdCAG-TRAIL 및 50 MOI의 AdCAG-GFP 바이러스성 입자를 배지에 첨가하여 세포를 감염시켰다. 감염 24시간 후, 바이러스를 제거하기 위해 3 ㎖ N2 배지로 각 웰을 1회 세척하였다. 이후, 성장인자 함유 N2 배지 3 ㎖를 첨가하여 세포를 배양하였다. 바이러스에 감염된 세포를 배양한 지 48시간이 지난 후 형광현미경 하에서 관찰한 결과 상기 신경줄기세포에서 GFP가 발현됨을 확인하였다(결과 미도시).To this end, 5 × 10 5 brain-derived human neural stem cells (HFT13 cells) isolated in Example 1 were plated in 1-well culture dish (NUNC) together with 1 ml of growth factor-containing N2 medium. After 1 hour AdCMV-TRAIL of 100, 200 and 300 multiplicity of infection, AdCMV-GFP of 50 MOI, AdCAG-TRAIL of 65, 130, 195 and 260 multiplicity of infection and AdCAG- of 50 MOI, respectively GFP viral particles were added to the medium to infect the cells. After 24 hours of infection, each well was washed once with 3 ml N2 medium to remove the virus. Thereafter, 3 ml of growth factor-containing N2 medium was added to culture the cells. 48 hours after culturing the virus-infected cells were observed under a fluorescence microscope to confirm that the expression of GFP in the neural stem cells (results not shown).

재조합 바이러스에 감염된 신경줄기세포로부터 분비된 TRAIL를 정량하기 위하여 세포 배양액을 모두 수거하여 TRAIL에 대한 ELISA (BD, San Diego, CA)를 수행하였다. 항-인간 TRAIL 단일클론 항체를 코팅 완충용액(0.1M sodium carbonate/bicarbonate, pH 9.5 in distilled water)에 1:250의 비율로 희석하고 이를 96 웰 플레이트(NUNC)의 각 웰에 100 ㎕씩 분주하였다. 그리고 4℃에서 하루 동안 반응시켰다. 웰을 세척 완충용액(1× PBS with 0.05% Tween-20)으로 3회 세척하였다. 어세이 희석액(assay diluent, 1× PBS with 10% FBS, pH 7.0)을 각 웰에 첨가하고 실온에서 한 시간 방치하여 블록킹(blocking)하였다. 이후 다시 3회 세척한 후, AdCMV-TRAIL 또는 AdCMV-GFP 재조합 아데노바이러스의 배양액과 이의 연속 희석액을 100 ㎕씩 각 웰에 분주하여 실온에서 두 시간 반응시켰다. 반응이 완료된 후, 각 웰을 5회 세척하였다. 어세이 희석액(assay diluent)에 바이오틴이 처리된 항-인간 TRAIL 단일 항체(biotinylated anti-human TRAIL monoclonal antibody)와 아비딘-홀스래디쉬 퍼옥시다제 시약(avidin-horseradish peroxidase conjuate reagent)을 희석하여 100 ㎕씩 분주하고 실온에서 한 시간 반응시켰다. 마지막으로 7회 세척하고, 각 웰에 기질 용액(Tetramethyl- benzidine [TMB] and hydrogen peroxide, BD, USA)을 100 ㎕씩 분주하여, 빛을 차단하고 실온에서 30분간 반응시켰다. 50 ㎕의 2N 황산(sulfuric acid)을 넣어 반응을 중지시켰다. 이후, 마이크로플레이트 리더(microplate reader, Molecular Devices)로 450-570 nm에서 흡광도를 측정하였다. 그 결과, 측정된 TRAIL 양은 AdCMV-TRAIL를 각각 100, 200 및 300 MOI로 감염시킨 경우, 48시간 후 백만 개의 신경줄기세포 배양액으로부터 각각 10.3± 2.29 (Mean± SD), 28.5± 1.39 및 40.7± 2.90 ng 이었으며, AdCAG-TRAIL를 각각 65, 130, 195 및 260 MOI로 감염시킨 경우, 48시간 후 백만 개의 신경줄기세포 배양액으로부터 각각 42.03± 2.68 (Mean± SD), 48.88± 3.13, 51.42± 6.63 및 53.76± 4.38 ng 이었다(도 8A). 바이러스를 감염시키지 않은 HFT13 세포(대조군), AdCMV-GFP를 감염시킨 HFT13 세포 배양액 및 AdCAG-GFP를 감염시킨 HFT13 세포 배양액에서는 0.01 ng미만의 값이 측정되었다. In order to quantify the TRAIL secreted from the recombinant virus-infected neural stem cells, all cell cultures were collected and subjected to ELISA (BD, San Diego, CA) for TRAIL. The anti-human TRAIL monoclonal antibody was diluted 1: 250 in coating buffer (0.1 M sodium carbonate / bicarbonate, pH 9.5 in distilled water) and 100 μl was dispensed into each well of a 96 well plate (NUNC). . And it reacted at 4 degreeC for one day. Wells were washed three times with wash buffer (1 × PBS with 0.05% Tween-20). Assay diluent (1 × PBS with 10% FBS, pH 7.0) was added to each well and blocked for 1 hour at room temperature. After washing three more times, 100 μl of the culture solution of AdCMV-TRAIL or AdCMV-GFP recombinant adenovirus and its serial dilutions were dispensed into each well and reacted at room temperature for 2 hours. After the reaction was completed, each well was washed five times. Dilute the biotinylated anti-human TRAIL monoclonal antibody with the avidin-horseradish peroxidase conjuate reagent in an assay diluent. Aliquots were made and reacted at room temperature for 1 hour. Finally, the cells were washed 7 times, and 100 μl of substrate solution (Tetramethylbenzidine [TMB] and hydrogen peroxide, BD, USA) was dispensed into each well to block light and allowed to react at room temperature for 30 minutes. 50 μl of 2N sulfuric acid was added to stop the reaction. Then, the absorbance was measured at 450-570 nm with a microplate reader (Molecular Devices). As a result, the measured TRAIL amounts were 10.3 ± 2.29 (Mean ± SD), 28.5 ± 1.39 and 40.7 ± 2.90 ng, respectively, from 1 million neural stem cell cultures after 48 hours when AdCMV-TRAIL was infected with 100, 200 and 300 MOI, respectively. And 48.88 ± 3.68 (Mean ± SD), 48.88 ± 3.13, 51.42 ± 6.63 and 53.76 ± 4.38 from 48 million neuronal stem cell cultures after 48 hours when AdCAG-TRAIL was infected with 65, 130, 195 and 260 MOI, respectively. ng (FIG. 8A). Values of less than 0.01 ng were measured in HFT13 cells (control) without virus infection, HFT13 cell cultures infected with AdCMV-GFP and HFT13 cell cultures infected with AdCAG-GFP.

따라서, 본 발명의 재조합 아데노바이러스가 숙주세포 내에서 TRAIL을 효과적으로 분비할 수 있음을 확인하였다. 특히 CAG 프로모터를 사용하면, CMV 프로모터를 사용할 때보다 적은 MOI에서 더 많은 양의 TRAIL을 발현함을 알 수 있었다.Therefore, it was confirmed that the recombinant adenovirus of the present invention can effectively secrete TRAIL in host cells. In particular, the use of the CAG promoter was found to express a greater amount of TRAIL at less MOI than when using the CMV promoter.

<5-2> 면역조직화학 분석<5-2> Immunohistochemical Analysis

상기 실시예 <5-1>에서 AdCMV-TRAIL을 감염시킨 HFT13 세포에서의 TRAIL 발현을 면역조직화학 분석으로 확인하였다. HFT13 세포 1× 105개를 성장인자 함유 N2 배지 400㎕와 함께 폴리-L-라이신(poly-L-lysine, PLL)이 코팅된 8 웰 챔버 슬라이드(PLL-coated 8-well chamber slide)의 각 웰에 플레이팅하였다. 이후, 상기 실시예 <5-1>과 동일한 방법으로 300 MOI의 AdCMV-TRAIL 및 50 MOI의 AdCMV-GFP 바이러스를 각각 감염시켰다. 바이러스 감염 2일 후 배지를 제거하고, 차가운 1× PBS로 1회 세척하였다. 이후, 차가운 4% 파라포름알데하이드(in Pipes buffer)로 실온에서 15분간 세포를 고정하였다. 1× PBS로 세 차례 세척하고, 블록킹 용액(5% bovine serum albumin[BSA, Sigma]+3% normal goat serum[NGS, Vector]+0.3% Triton X-100 [Sigma] in PBS)에 실온에서 한 시간 방치하였다. 항-인간 TRAIL 항체(R&D, Minneapolis, MN, USA)를 상기 블록킹 용액에 1:20으로 희석하여 세포에 처리하고 4℃에서 하루 동안 반응시켰다. 세포를 상기와 동일하게 세척하였다. 이후, 바이오틴이 처리된 항-마우스 면역글로불린 G(biotinylated anti-mouse immunoglobulin G, Vector)를 상기 블록킹 용액에 1:180으로 희석하여 세포에 처리하고 37℃에서 1시간 반응시켰다. 세포를 다시 세척한 후, 스트렙타비딘-텍사스 레드(streptavidin-Texas Red, Molecular Probes)를 상기 블로킹 용액에 1:250으로 희석하여 세포에 처리하고 37℃에서 1시간 반응시켰다. 이후, 세포를 상기와 동일하게 세척한 후, DAPI가 첨가된 형광현미경용 마운팅(mounting) 배지(Vector)로 마운팅하였다. 바이러스를 감염시키지 않은 HFT13 세포를 대조군으로 하였다. 형광현미경(BX51, Olympus)하에서 관찰한 결과, AdCMV-TRAIL 바이러스 감염된 세포에서는 TRAIL이 매우 강하게 염색된 반면, AdCMV-GFP에 감염된 세포 또는 감염되지 않은 세포에서는 TRAIL이 염색되지 않았다(도 8B). In Example <5-1>, TRAIL expression in HFT13 cells infected with AdCMV-TRAIL was confirmed by immunohistochemical analysis. Each 1 × 10 5 of HFT13 cells with 400 μl of growth factor-containing N2 medium were coated on a poly-L-lysine (PLL) coated 8-well chamber slide (PLL-coated 8-well chamber slide). Plated to wells. Thereafter, 300 MOI of AdCMV-TRAIL and 50 MOI of AdCMV-GFP virus were infected in the same manner as in Example <5-1>. Media was removed 2 days after virus infection and washed once with cold 1 × PBS. The cells were then fixed for 15 minutes at room temperature with cold 4% paraformaldehyde (in Pipes buffer). Wash three times with 1 × PBS and wash in blocking solution (5% bovine serum albumin [BSA, Sigma] + 3% normal goat serum [NGS, Vector] + 0.3% Triton X-100 [Sigma] in PBS) at room temperature. It was left for time. Anti-human TRAIL antibodies (R & D, Minneapolis, MN, USA) were diluted 1:20 in the blocking solution, treated to cells and reacted at 4 ° C. for 1 day. Cells were washed same as above. Subsequently, biotinylated anti-mouse immunoglobulin G (biotinylated anti-mouse immunoglobulin G, Vector) was diluted 1: 180 in the blocking solution, treated to cells, and reacted at 37 ° C for 1 hour. After the cells were washed again, streptavidin-Texas Red (Molecular Probes) was diluted 1: 250 in the blocking solution, treated the cells and reacted at 37 ° C for 1 hour. Thereafter, the cells were washed in the same manner as above, and then mounted in a mounting medium (Vector) for fluorescence microscopy added with DAPI. HFT13 cells without virus infection were used as controls. As observed under fluorescence microscope (BX51, Olympus), TRAIL was stained very strongly in AdCMV-TRAIL virus infected cells, while TRAIL was not stained in cells infected or infected with AdCMV-GFP (FIG. 8B).

상기 결과들로부터 TRAIL 발현 재조합 아데노바이러스에 감염된 인간 신경줄기세포에서 TRAIL이 정상적으로 분비됨을 확인하였으며, 이는 인간 신경줄기세포에 아데노바이러스를 매개로 한 유전자 전달이 효율적으로 사용될 수 있음을 보여주는 것이다. From these results, it was confirmed that TRAIL is normally secreted from TRAIL-expressing recombinant adenovirus-infected human neural stem cells, which shows that adenovirus-mediated gene delivery to human neural stem cells can be efficiently used.

<< 실시예Example 6> 6>

TRAIL에 대한 인간 신경줄기세포의 반응 조사Investigation of human neural stem cell response to TRAIL

<6-1> TRAIL이 처리된 인간 신경줄기세포의 성장 및 성장 분석<6-1> Growth and Growth Analysis of TRAIL Treated Human Neural Stem Cells

TRAIL에 대한 인간 신경줄기세포의 반응을 알아보기 위하여, 재조합 인간 TRAIL(recombinant human TRAIL; rhTRAIL)을 사용하였다. 먼저, HFT13 세포 5× 105개를 배지와 함께 6 웰 배양 디쉬의 각 웰에 플레이팅하였다. 24시간 후, 30, 90 및 150 ng/㎖의 rhTRAIL(PeproTech, Rocky Hill, NJ, USA)을 각각 웰에 첨가하였다. 세포를 37℃, 5% CO2 배양기에서 1주일 간 배양하면서 세포의 생존과 성장을 관찰하였다. 그 결과, 인간 신경줄기세포는 고농도의 rhTRAIL에 노출되어도 rhTRAIL을 처리하지 않은 경우와 유사하게 신경구를 형성하면서 정상적인 증식과 성장을 보였다(도 9A). In order to investigate the response of human neural stem cells to TRAIL, recombinant human TRAIL (rhTRAIL) was used. First, 5 × 10 5 HFT13 cells were plated with medium in each well of a 6 well culture dish. After 24 hours, 30, 90 and 150 ng / ml of rhTRAIL (PeproTech, Rocky Hill, NJ, USA) were added to the wells, respectively. Cells were incubated for one week in a 37 ° C., 5% CO 2 incubator to observe cell survival and growth. As a result, human neural stem cells showed normal proliferation and growth, even when exposed to high concentrations of rhTRAIL, forming neurospheres similarly to those without rhTRAIL treatment (FIG. 9A).

TRAIL가 처리된 인간 신경줄기세포의의 생존 정도를 객관적으로 평가하기 위하여 미토콘드리아 디하이드로게나제 활성 어세이(mitochondrial dehydrogenase activity assay)(Cell Counting Kit-8 [CCK-8 assay], Dojindo Laboratories, Tokyo, Japan)를 수행하였다. HFT13 세포 5× 104개를 성장인자가 포함된 N2 배지 100㎕와 함께 96 웰 플레이트의 각 웰에 플레이팅하였다. 24 시간 후 rhTRAIL을 30 ng/㎖ 농도로 처리하였다. 6일 후 각 웰에 10 ㎕의 수용성 테트라졸리움 염(water-soluble tetrazolium salt)과 전자 캐리어(electron carrier)인 1-메톡시 PMS가 희석되어 있는 CCK-8 용액을 첨가하였다. 2시간 후 마이크로 리더를 이용하여 450 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이 때 블랭크 대조군은 세포 배지에 CCK-8 용액만 처리한 웰로 하였고, rhTRAIL을 처리하지 않은 HFT13 세포 배양군을 100% 생존으로 표현하였다. 모든 실험을 동일한 조건에서 3회 반복하여 평균값을 얻었다. 그 결과, rhTRAIL을 처리하지 않은 군에 비교하여 30 ng/㎖의 rhTRAIL을 처리하였을 때도 평균 98.8%의 세포 생존도를 나타내는 것으로 나타났다(도 9B). 이로부터 rhTRAIL이 인간 신경줄기세포의 증식과 성장에 영향을 주지 않음을 확인하였다. To objectively assess the survival of TRAIL-treated human neural stem cells, mitochondrial dehydrogenase activity assay (Cell Counting Kit-8 [CCK-8 assay], Dojindo Laboratories, Tokyo, Japan ) Was performed. 5 × 10 4 HFT13 cells were plated in each well of a 96 well plate with 100 μl of N2 medium containing growth factors. After 24 hours rhTRAIL was treated at a concentration of 30 ng / ml. After 6 days, 10 μl of water-soluble tetrazolium salt and CCK-8 solution of 1-methoxy PMS, which is an electron carrier, were added to each well. After 2 hours, the absorbance was measured at 450 nm using a micro reader. At this time, the blank control group was a well treated with only CCK-8 solution in the cell medium, and the HFT13 cell culture group without rhTRAIL was expressed as 100% survival. All experiments were repeated three times under the same conditions to obtain an average value. As a result, it was shown that the average cell viability was 98.8% even when treated with 30 ng / ml rhTRAIL compared to the group not treated with rhTRAIL (Fig. 9B). From this, it was confirmed that rhTRAIL did not affect the proliferation and growth of human neural stem cells.

<6-2> 재조합 <6-2> recombination 아데노바이러스에Adenovirus 감염된 인간 신경줄기세포의 증식 및 성장 분석 Proliferation and Growth Analysis of Infected Human Neural Stem Cells

이후, 본 발명자들은 AdCMV-TRAIL, AdCMV-GFP, AdCAG-TRAIL 및 AdCAG-GFP 재조합 바이러스에 각각 감염된 인간 신경줄기세포가 정상적으로 증식 및 성장하는지를 관찰하였다.Then, the inventors observed whether human neural stem cells infected with AdCMV-TRAIL, AdCMV-GFP, AdCAG-TRAIL and AdCAG-GFP recombinant viruses, respectively, proliferated and grown normally.

HFT13 세포 5 x 105개를 성장인자가 포함된 N2 배지 1 ㎖와 함께 6 웰 배양 디쉬의 각 웰에 플레이팅하였다. 한 시간 후, 100 MOI의 AdCMV-TRAIL, 50 MOI의 AdCMV-GFP, 130 및 260 MOI의 AdCAG-TRAIL 및 50 MOI의 AdCAG-GFP 바이러스 입자를 각각 배지에 직접 넣어 세포를 감염시켰다. 감염 24시간 후 바이러스를 제거하기 위해 3 ㎖ N2 배지로 1회 세척하고, 성장인자가 포함된 3 ㎖ N2 배지에서 계속 배양하였다. 배양 2일 후 세포는 각각에서 GFP를 발현하고 정상 신경구를 형성하면서 증식 및 성장하는 것이 관찰되었다(도 10a).5 x 10 5 HFT13 cells were plated in each well of a 6 well culture dish with 1 ml of N2 medium containing growth factors. After one hour, 100 MOI of AdCMV-TRAIL, 50 MOI of AdCMV-GFP, 130 and 260 MOI of AdCAG-TRAIL and 50 MOI of AdCAG-GFP virus particles were added directly to the medium to infect cells. Twenty four hours after infection, the cells were washed once with 3 ml N2 medium to remove the virus, and cultured in 3 ml N2 medium containing growth factors. After 2 days of culture, cells were observed to proliferate and grow, expressing GFP in each and forming normal neurospheres (FIG. 10A).

이후, TRAIL 또는 GFP 발현 재조합 아데노바이러스의 감염이 인간 신경줄기세포의 증식 및 성장에 미치는 영향을 정량적으로 분석하기 위해, CCK-8 어세이를 수행하였다. HFT13 세포 5× 104개를 성장인자 함유 N2 배지 100 ㎕와 함께 96 웰 플레이트 각 웰에 플레이팅하였다. 1시간 후 100 MOI의 AdCMV-TRAIL, 50 MOI의 AdCMV-GFP, 130 및 260 MOI의 AdCAG-TRAIL 및 50 MOI의 AdCAG-GFP 바이러스 입자를 각각 배지에 직접 넣어 세포를 감염시켰다. 감염 24시간 후 바이러스를 제거하기 위해 N2 배지 100㎕로 1회 세척하고, 성장인자 함유 N2 배지 100㎕에서 계속 배양하였다. 3일 후 CCK-8 용액 10㎕을 처리하고, 2시간 후 마이크로플레이트 리더로 450 nm에서 흡광도를 측정하였다. 블랭크 대조군은 배양액에 CCK-8 용액만을 처리한 웰로 하였고, 바이러스 첨가하지 않은 HFT13 세포 배양군을 100% 세포 생존군으로 표현하였다. 각각의 실험군은 3개의 웰로 실험하였고, 동일 실험을 3회 반복하여 평균값을 구하였다. 바이러스 비 감염 HFT13 세포 성장을 평균 100%로 하였을 때, AdCMV-GFP 감염 세포는 평균 96.69%, 100MOI의 AdCMV-TRAIL 감염 세포는 평균 98.16%, 200MOI의 AdCMV-TRAIL 감염 세포는 평균 94.32%, AdCAG-GFP 감염 세포는 평균 102.00%, 130MOI의 AdCAG-TRAIL 감염 세포는 평균 95.93%, 및 260MOI의 AdCAG-TRAIL 감염 세포는 평균 94.16%의 생존도(viability)를 보였다.Then, to quantitatively analyze the effects of TRAIL or GFP expressing recombinant adenovirus on the proliferation and growth of human neural stem cells, a CCK-8 assay was performed. 5 × 10 4 HFT13 cells were plated in each well of a 96 well plate with 100 μl of growth factor-containing N2 medium. After 1 hour, 100 MOI of AdCMV-TRAIL, 50 MOI of AdCMV-GFP, 130 and 260 MOI of AdCAG-TRAIL and 50 MOI of AdCAG-GFP virus particles were added directly to the medium to infect cells. 24 hours after infection, the cells were washed once with 100 μl of N2 medium to remove the virus, and continued incubation in 100 μl of growth factor-containing N2 medium. After 3 days, 10 μl of CCK-8 solution was treated, and after 2 hours, the absorbance was measured at 450 nm with a microplate reader. The blank control group was a well treated with only CCK-8 solution in the culture, and the virus-free HFT13 cell culture group was expressed as 100% cell survival group. Each experimental group was tested with three wells, and the same experiment was repeated three times to obtain an average value. With 100% non-viral HFT13 cell growth, AdCMV-GFP infected cells averaged 96.69%, 100MOI AdCMV-TRAIL infected cells averaged 98.16%, 200MOI AdCMV-TRAIL infected cells averaged 94.32%, AdCAG- GFP infected cells averaged 102.00%, 130MOI of AdCAG-TRAIL infected cells on average 95.93%, and 260MOI of AdCAG-TRAIL infected cells on average of 94.16% viability.

상기 결과들로부터 CMV 및 CAG 프로모터에 의한 TRAIL 및 GFP의 발현이 인간 신경줄기세포의 증식과 성장을 저해하지 않으며, 또한 아데노바이러스 감염 자체에도 큰 영향을 받지 않음을 확인하였다. From the above results, it was confirmed that the expression of TRAIL and GFP by CMV and CAG promoters did not inhibit the proliferation and growth of human neural stem cells and was not significantly affected by adenovirus infection itself.

<< 실시예Example 7> 7>

재조합 Recombination 아데노바이러스에Adenovirus 감염된 인간 신경줄기세포에 의한 인간  Human caused by infected human neural stem cells 신경교모세포종의Glioblastoma 세포사멸 분석 Apoptosis Assay

AdCMV-TRAIL 또는 AdCAG-TRAIL 재조합 바이러스에 감염된 인간 신경줄기세포에서 분비되는 TRAIL이 인간 신경교모세포종 세포의 사멸을 유도하는지 확인하기 위해, 바이러스에 감염된 신경줄기세포 배양액과 신경교모세포종 세포주의 공동 배양을 실시하였다. To confirm whether TRAIL secreted from human neural stem cells infected with AdCMV-TRAIL or AdCAG-TRAIL recombinant virus induced death of human glioblastoma cells, co-culture of virus-infected neural stem cell cultures and glioblastoma cell lines was performed.

먼저, HFT13 세포 5× 105개를 6 웰 플레이트 디쉬의 각 웰에 배지와 함께 플레이팅하였다. 1시간 후, 50 MOI의 AdCMV-GFP 또는 100, 200 및 300 MOI의 AdCMV-TRAIL 바이러스, 50 MOI의 AdCAG-GFP 또는 65, 130, 195 및 260 MOI의 AdCAG-TRAIL 바이러스를 세포에 감염시켰다. 24시간 후, 세포를 N2 배지 3 ㎖로 세척하고, 성장인자 함유 N2 배지 5 ㎖에서 3일간 계속 배양하였다. 세포 배양액을 1000 rpm에서 3분간 원심분리하였다. 한편, U87MG 또는 U343MG 세포 2× 105개를 12 웰 플레이트 디쉬의 각 웰에 배지와 함께 플레이팅하였다. 24시간 동안 배양한 후, 배지를 제거하고 상기 준비된 신경줄기세포 배양액을 각 웰 당 1.5 ㎖씩 첨가하고 종양세포의 사멸여부를 관찰하였다. 그 결과, AdCMV-TRAIL 또는 AdCAG-TRAIL에 감염된 HFT13 세포의 배지와 공동 배양된 U87MG 및 U343MG 세포는 rhTRAIL을 직접 처리했을 때와 유사하게 매우 빠르게 세포사멸을 보였다(도 11a). 반면, 바이러스에 감염되지 않은 HFT13 세포의 배지, AdCMV-GFP에 감염된 HFT13 세포의 배지 또는 AdCAG-GFP에 감염된 HFT13 세포의 배지와 공동 배양된 신경교모세포주 세포들은 사멸을 보이지 않았다(도 11a). First, 5 × 10 5 HFT13 cells were plated with medium in each well of a 6 well plate dish. After 1 hour cells were infected with 50 MOI of AdCMV-GFP or 100, 200 and 300 MOI of AdCMV-TRAIL virus, 50 MOI of AdCAG-GFP or 65, 130, 195 and 260 MOI of AdCAG-TRAIL virus. After 24 hours, cells were washed with 3 ml of N2 medium and continued incubation in 5 ml of growth factor-containing N2 medium for 3 days. The cell culture was centrifuged for 3 minutes at 1000 rpm. Meanwhile, 2 × 10 5 U87MG or U343MG cells were plated with medium in each well of a 12 well plate dish. After incubation for 24 hours, the medium was removed and 1.5 mL of the prepared neural stem cell culture solution was added to each well, and the tumor cells were killed. As a result, U87MG and U343MG cells co-cultured with medium of HFT13 cells infected with AdCMV-TRAIL or AdCAG-TRAIL showed apoptosis very fast, similar to when directly treated with rhTRAIL (FIG. 11A). On the other hand, glioblastoma cells co-cultured with the medium of HFT13 cells not infected with virus, the medium of HFT13 cells infected with AdCMV-GFP, or the medium of HFT13 cells infected with AdCAG-GFP did not show death (FIG. 11A).

이러한 세포사멸 정도를 정량화하기 위해, 상기 실시예 <6-1>과 동일한 방법으로 CCK-8 어세이를 수행하였다. 그 결과, 260 MOI의 AdCAG-TRAIL 재조합 바이러스에 감염된 HFT13 세포 배지와 U87MG 세포를 24시간 공동배양 시에는 종양세포의 63% 이상, U343MG 세포와 공동배양 시에는 종양세포의 91% 이상이 사멸하였다. 이해 비하여, 300 MOI의 AdCMV-TRAIL 재조합 바이러스에 감염된 HFT13 세포 배지와 U87MG 세포를 24시간 공동배양 시에는 종양세포의 54% 이상, U343MG 세포와 공동배양 시에는 종양세포의 85% 이상이 사멸하여, CAG 프로모터에 의한 발현에서 낮은 MOI로 더 많은 세포사멸을 관찰하였다. AdCMV-GFP 또는 AdCAG-GFP에 감염된 HFT13 세포 배지와 공동배양 시에는 7% 미만의 종양세포만 사멸을 보였다(도 11b 및 11c).In order to quantify the degree of such apoptosis, CCK-8 assay was performed in the same manner as in Example <6-1>. As a result, at least 24% of HFT13 cell medium and U87MG cells infected with 260 MOI of AdCAG-TRAIL recombinant virus were killed at least 63% of tumor cells and at least 91% of tumor cells were cocultured with U343MG cells. By comparison, at least 54% of tumor cells were killed when co-cultured with HFT13 cell medium and U87MG cells infected with 300 MOI of AdCMV-TRAIL recombinant virus for 24 hours, and at least 85% of tumor cells when co-cultured with U343MG cells. More apoptosis was observed with low MOI in expression by CAG promoter. Only co-culture with HFT13 cell medium infected with AdCMV-GFP or AdCAG-GFP showed less than 7% of tumor cells killed (FIGS. 11B and 11C).

<< 실시예Example 8>  8>

세포사멸의 기작 분석Mechanism Analysis of Apoptosis

상기 실시예 7에서 관찰된, AdCMV-TRAIL 또는 AdCAG-TRAIL 재조합 바이러스에 감염된 인간 신경줄기세포에 의한 종양세포의 사멸이 아폽토시스에 의한 것인지 여부를 조사하였다. 신경교모세포종 세포주에 30 ng/㎖의 rhTRAIL을 처리하거나, 상기 세포주를 AdCMV-TRAIL 또는 AdCMV-GFP 바이러스에 감염된 인간 신경줄기세포 배양액과 공동배양하였다. 이후, TUNEL(terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end-labelling)(TUNEL assay kit, Roche, Mannheim, Germany) 염색을 실시하였다. TUNEL 염색을 위해 PLL이 코팅된 8 웰 챔버 슬라이드의 각 웰에 1 x 105개의 U87MG 또는 U343MG 세포를 각각 플레이팅하였다. 바이러스에 감염되지 않은 HFT13 세포의 배지, AdCMV-GFP에 감염된 HFT13 세포의 배지, AdCMV-TRAIL에 감염된 HFT13 세포의 배지 및 rhTRAIL 30 ng/㎖을 각각 처리하였다. 명시야 현미경 하에서 세포사멸 발생을 관찰하면서 TUNEL 염색 시기를 결정하였다. U343MG 세포는 처리 4시간 후, U87MG 세포는 처리 7시간 후 염색을 시작하였다. 종양세포의 배지를 제거한 후, 세포를 차가운 1× PBS로 1회 세척하였다. 4% 파라포름알데하이드(in Pipes buffer)로 실온에서 15분간 세포를 고정하였다. 세포를 1× PBS로 3회 세척한 후, 블로킹 용액(3% H2O2 in methanol)을 처리하여 실온에서 10분 간 방치하였다. 이후, 투과 용액(permeabilization solution)(0.1% Triton X-100 in 0.1% sodium citrate)을 2분간 처리하였다. 1× PBS로 세포를 3회 세척한 후, TUNEL 효소를 첨가하여 37℃에서 한 시간 동안 반응시켰다. 세포를 마지막으로 3회 세척한 후 DAPI가 첨가된 형광현미경용 마운팅 배지로 마운팅하였다. 이후, 형광현미경 하에서 관찰하였다. The death of tumor cells by human neural stem cells infected with AdCMV-TRAIL or AdCAG-TRAIL recombinant virus observed in Example 7 was investigated by apoptosis. Glioblastoma cell lines were treated with 30 ng / ml of rhTRAIL or co-cultured with human neural stem cell cultures infected with AdCMV-TRAIL or AdCMV-GFP virus. Thereafter, terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end-labelling (TUNEL) (TUNEL assay kit, Roche, Mannheim, Germany) was performed. 1 x 10 5 U87MG or U343MG cells were plated in each well of a PLL-coated 8 well chamber slide for TUNEL staining, respectively. Media of virus-infected HFT13 cells, media of HFT13 cells infected with AdCMV-GFP, media of HFT13 cells infected with AdCMV-TRAIL, and rhTRAIL 30 ng / ml were treated, respectively. The timing of TUNEL staining was determined by observing apoptosis under brightfield microscope. U343MG cells began staining 4 hours after treatment and U87MG cells 7 hours after treatment. After removing the media of tumor cells, the cells were washed once with cold 1 × PBS. Cells were fixed for 15 minutes at room temperature with 4% paraformaldehyde (in Pipes buffer). The cells were washed three times with 1 × PBS and then treated with blocking solution (3% H 2 O 2 in methanol) for 10 minutes at room temperature. Thereafter, a permeabilization solution (0.1% Triton X-100 in 0.1% sodium citrate) was treated for 2 minutes. The cells were washed three times with 1 × PBS, and then reacted at 37 ° C. for one hour by adding TUNEL enzyme. The cells were washed three times and then mounted with fluorescence microscope mounting medium added with DAPI. Then, observation was carried out under a fluorescence microscope.

그 결과, AdCMV-TRAIL에 감염된 신경줄기세포 배지 또는 rhTRAIL를 처리한 U87MG 세포의 경우에는 매우 많은 수의 세포가 TUNEL 염색 상 양성(녹색) 결과를 보인 반면, AdCMV-GFP에 감염된 신경줄기세포 배지 또는 바이러스에 감염되지 않은 신경줄기세포 배지를 처리한 U87MG 세포의 경우에는 TUNEL 염색 상 양성 세포가 별로 관찰되지 않았다(도 12). U343MG 세포인 경우도 상기와 유사한 결과를 보였다. 상기 결과들로부터 인간 신경교모세포종 세포주들은 rhTRAIL 뿐만 아니라 AdCMV-TRAIL에 감염된 신경줄기세포에서 분비된 TRAIL에도 민감하게 반응하여 아폽토시스에 의한 세포사멸이 유도됨을 확인하였다. As a result, in the case of AdCMV-TRAIL-infected neural stem cell medium or rhTRAIL-treated U87MG cells, a very large number of cells showed positive TUNEL staining (green), whereas in AdCMV-GFP-infected neural stem cell medium or virus In the case of U87MG cells treated with the uninfected neural stem cell medium, the positive cells were not observed by TUNEL staining (FIG. 12). U343MG cells also showed similar results. From the above results, it was confirmed that human glioblastoma cell lines responded to TRAIL secreted not only from rhTRAIL but also from neural stem cells infected with AdCMV-TRAIL, and induced cell death by apoptosis.

<< 실시예Example 9> 9>

신경교모세포종Glioblastoma 동물모델로의 TRAIL 발현 인간 신경줄기세포 이식 및 생체 내에서 공여세포의 외부 유전자 발현, 생착, 분포, 이주 및 분화 분석 TRAIL Expression in Animal Models Transplantation of Human Neural Stem Cells and Analysis of Exogenous Gene Expression, Engraftment, Distribution, Migration and Differentiation of Donor Cells in Vivo

AdCMV-TRAIL 바이러스에 감염된 인간 신경줄기세포에서 TRAIL를 발현시킨 후, 상기 세포를 인간 신경교모세포종 동물모델에 이식하여 공여세포의 생체 내에서 외부유전자의 발현정도, 생착, 분포, 이주 및 분화형태를 조사하였다.After expression of TRAIL in human neural stem cells infected with AdCMV-TRAIL virus, the cells were transplanted into human glioblastoma animal models to investigate the expression level, engraftment, distribution, migration and differentiation of foreign genes in donor cells. .

<9-1> TRAIL 발현 인간 신경줄기세포의 이식<9-1> Transplantation of TRAIL Expressing Human Neural Stem Cells

먼저, 신경구 상태로 배양하던 인간 신경줄기세포를 이식 3일 전 0.05% 트립신/EDTA(Gibco)를 처리하여 새 배양 플레이트에서 단일세포 상태로 플레이팅하였다. 1시간이 지난 후 100 MOI의 AdCMV-TRAIL을 세포에 감염시켰다. 24시간 후 N2 배지로 세포를 1회 세척하고, 성장인자 첨가된 N2 배지에서 2일간 더 배양하였다. 이식을 위하여 0.05% 트립신/EDTA(Gibco)를 처리하여 단일세포로 만들었다. 이후, H-H 완충용액으로 3회 세척하였다. 0.05% 트립판 블루로 세포를 염색하고, 이식할 때까지 얼음에 보관하였다. CM-DiI로 표지된 U87MG 세포주를 상기 실시예 <3-2>에 기재된 동물모델 제작 시의 수술과정과 동일한 방법으로 누드마우스 우측 선조체 내에 이식하였다. 1주일 후 종양세포를 주사한 두개골 천공기 구멍(skull burr hole)을 통하여 4 ㎕(5× 105cells)의 TRAIL 발현 HFT13 신경줄기세포를 주사하였다. 10일 후 실험동물을 분석하였다. First, human neural stem cells cultured in the neurosphere state were treated with 0.05% trypsin / EDTA (Gibco) 3 days before transplantation and plated in a single cell state in a new culture plate. One hour later, 100 MOI of AdCMV-TRAIL was infected with the cells. After 24 hours, cells were washed once with N2 medium, and further incubated in growth factor-added N2 medium for 2 days. 0.05% trypsin / EDTA (Gibco) was treated for transplantation into single cells. Then, washed three times with HH buffer. Cells were stained with 0.05% trypan blue and stored on ice until transplanted. The U87MG cell line labeled with CM-DiI was implanted into the right mouse right nucleus in the same manner as in the surgical procedure for producing the animal model described in Example <3-2>. One week later, 4 μl (5 × 10 5 cells) of TRAIL expressing HFT13 neural stem cells were injected through a skull burr hole into which tumor cells were injected. After 10 days, the animals were analyzed.

<9-2> 공여세포의 생체 내 상태 분석<9-2> In Vivo Analysis of Donor Cells

a) 현미경 관찰a) microscopic observation

상기 실시예 <8-1>에서 제조된 실험동물을 4% 파라포름알데하이드(in 0.1M Pipes buffer)로 고정한 후, 뇌를 적출하였다. 적출된 뇌를 30 % 수크로스(in PBS)에 침지시켰다. 4℃에서 1-2일간 보관하여 동결보호(cryoprotection)하고, 16 ㎛로 동결절단하였다. 상기 뇌 조직 절편을 슬라이드를 올려놓고, 형광현미경 하에서 관찰하였다. 그 결과, TRAIL 발현(녹색) 공여세포는 동물의 우측 선조체에 형성된 CM-DiI로 표지된(빨강색) 원발성 종괴의 경계부위를 둘러싸고 종괴 내부로 침윤하는 양상으로 생착 및 분포함을 보여주었다(도 13의 A-F). 종양 동물모델 내로 이식된 TRAIL 발현 신경줄기세포는 역시 원발성 종괴뿐만 아니라 주위의 속발성 종괴 부위까지 특이적으로 이주하였으며(도 13의 G-I), 제3뇌실까지 원거리로 전이된 종괴 부위로 특이적으로 이주하여 종양세포 주위에 생착됨을 보였다(도 13의 J-L).After fixing the experimental animals prepared in Example <8-1> with 4% paraformaldehyde (in 0.1M Pipes buffer), the brain was extracted. The extracted brain was immersed in 30% sucrose (in PBS). After 1-2 days at 4 ℃ cryoprotection (cryoprotection), and was frozen at 16 ㎛. The brain tissue sections were placed on a slide and observed under a fluorescence microscope. As a result, TRAIL-expressing (green) donor cells showed engraftment and distribution in the form of infiltration into the mass surrounding the border of CM-DiI (red) primary mass formed on the right striatum of the animal (Fig. 13 AF). TRAIL-expressing neural stem cells transplanted into tumor animal models also migrated specifically to the primary mass as well as to the surrounding secondary mass (GI in FIG. 13). It showed engraftment around tumor cells (JL of FIG. 13).

b) b) 면역조직화학법Immunohistochemistry 분석 analysis

AdCMV-TRAIL에 감염된 인간 신경줄기세포가 종양모델 동물의 두개 내로 이식된 후 종괴 부위에서 GFP 뿐만 아니라 TRAIL을 발현하는가를 확인하기 위해 항-TRAIL 항체를 이용하여 상기 실시예 <5-2>에 기재된 방법대로 면역조직화학법으로 염색하였다. 그 결과, 신경줄기세포가 종괴 부위에 특이적으로 생착된 지역에서 TRAIL이 광범위하게 발현됨이 확인되었다(도 14의 A-F).Method described in Example <5-2> using an anti-TRAIL antibody to determine whether human neural stem cells infected with AdCMV-TRAIL express GAIL as well as TRFP at the tumor site after transplantation into the skull of a tumor model animal As stained by immunohistochemistry. As a result, it was confirmed that TRAIL is widely expressed in a region where neural stem cells were specifically engrafted at the mass site (A-F of FIG. 14).

c) c) 면역형광염색법Immunofluorescence Staining 분석 analysis

공여세포의 분화상태를 평가하기 위해, 다양한 신경세포의 표식인자 항체를 이용하여 면역형광염색법을 실시하였다. 모델동물의 선조체에 형성된 종괴(빨강색)의 경계부위를 둘러싼 형태로 생착된 GFP 발현 공여세포(녹색)는 미성숙 신경줄기세포의 표식인자인 인간 네스틴(파랑색)을 발현하였으며, 이는 이식된 공여세포의 많은 수가 미분화된 상태로 존재함을 나타내는 것이다(도 14의 A-D). 일부 GFP 발현 공여세포는 종괴 부위에서 GFAP(파랑색)를 발현하여 성상세포로 분화됨을 보였고(도 14의 E-H), 일부 이식세포는 종괴 내부에서 신경원세포의 표식인자인 NeuN을 발현하여 신경원세포로 분화함을 보였다(도 14의 H-K). In order to evaluate the differentiation state of donor cells, immunofluorescent staining was performed using marker neurons of various neurons. GFP-expressing donor cells (green) engrafted around the border of the mass (red) formed in the striatum of the model animal expressed human nestin (blue), a marker of immature neural stem cells. A large number of cells are present in undifferentiated state (AD of FIG. 14). Some GFP-expressing donor cells expressed GFAP (blue) at the tumor site and showed differentiation into astrocytic cells (EH in FIG. 14), and some transplanted cells expressed NeuN, a marker of neuronal cells inside the tumor, to neuronal cells. Differentiation was shown (HK in FIG. 14).

상기 결과는 TRAIL를 발현하는 인간 신경줄기세포가 신경교모세포종 모델동물의 두개 내 선조체 부위에 이식되어 아직 많은 수에서 미분화된 신경줄기세포로 남아있으나, 일부 공여세포는 이식 후 10일 정도의 짧은 기간동안 종괴의 경계부위 또는 내부에서 신경원 및 신경교세포로 분화하여 종괴로 파괴된 숙주 동물의 신경세포를 재생할 수 있는 가능성을 보여주었다.The above results indicate that TRAIL-expressing human neural stem cells have been transplanted to the intracranial striatum of the glioblastoma model animal and remain as undifferentiated neural stem cells, but some of the donor cells have been shown to have a short period of 10 days after transplantation. It showed the possibility of regenerating neurons of host animals destroyed by masses by differentiating into neurons and glial cells at the border or inside.

d) d) TUNELTUNEL 염색 dyeing

이식된 공여세포에서 발현되는 TRAIL이 종괴 부위에서 종양세포의 사멸을 유도하는지 확인하기 위하여 TUNEL 염색법을 실시하였다. TUNEL 염색은 TUNEL 어세이 키트(Roche, Mannheim, Germany)를 이용하여 수행하였다. 뇌조직 절편이 부착된 슬라이드를 1× PBS로 1회 세척하고, 4% 파라포름알데하이드(in 0.1M Pipes)로 실온에서 20분간 고정하였다. 고정된 세포를 1× PBS로 3회 세척한 후, 블로킹 용액(3% H2O2 in methanol)으로 실온에서 10분간 방치하였다. 투과 용액(0.1% Triton X-100 in 0.1% sodium citrate)을 2분간 처리하였다. 세포를 2회 세척한 후, TUNEL 효소를 첨가하고 37℃에서 1시간 동안 반응시켰다. 세포를 다시 3회 세척한 후, 컨버터-퍼옥시다제 용액(converter-peroxidase solution)을 첨가하여 37℃에서 30분 동안 반응시켰다. 세포를 3회 세척한 후 노바레드 기질(NovaRed substrates, Vector)로 7분간 발색하였다. 그리고 나서, 4분간 헤마톡실린(hematoxylin, Vector)으로 대조 염색을 하였다. 세포를 마지막으로 세척한 후 글리세롤 마우팅 배지(Dako)로 마운팅하였다. 그 결과, 명시야 현미경 하에서 TRAIL 염색 양성(도 15의 D-F)을 보이는 종괴 부위에서 사멸을 보이는 세포(dark brown color)가 많이 관찰되었고, 실제 종양세포의 밀도가 많이 감소된 것으로 나타났다(도 15의 G-H). TUNEL 염색 양성 사멸세포는 원발성 종괴 부위뿐만 아니라 원발성 부위에서 주변 조직으로 전이를 보이는 종양세포가 위치한 지역에서도 관찰되었다(도 15의 D-F 및 I에서 화살표). TUNEL staining was performed to determine whether TRAIL expressed in transplanted donor cells induces tumor cell death at the tumor site. TUNEL staining was performed using the TUNEL Assay Kit (Roche, Mannheim, Germany). Slides with brain tissue sections attached were washed once with 1 × PBS and fixed for 20 minutes at room temperature with 4% paraformaldehyde (in 0.1 M Pipes). The fixed cells were washed three times with 1 × PBS and then left for 10 minutes at room temperature with blocking solution (3% H 2 O 2 in methanol). Permeate solution (0.1% Triton X-100 in 0.1% sodium citrate) was treated for 2 minutes. After washing the cells twice, TUNEL enzyme was added and reacted at 37 ° C for 1 hour. After washing the cells three times again, the converter-peroxidase solution (converter-peroxidase solution) was added to react for 30 minutes at 37 ℃. Cells were washed three times and then developed for 7 minutes with Novaed substrates (Vector). Then, control staining was performed with hematoxylin (Vector) for 4 minutes. Cells were last washed and then mounted with glycerol mounting medium (Dako). As a result, many cells showing death (dark brown color) were observed at the tumor sites showing TRAIL staining positive (DF in FIG. 15) under bright field microscope, and the density of the actual tumor cells was significantly reduced (FIG. 15). GH). TUNEL staining positive killer cells were observed not only in the primary mass site but also in the area where tumor cells showing metastasis from the primary site to the surrounding tissue were located (arrows in D-F and I in FIG. 15).

상기 a) 내지 d)에서 얻은 결과들로부터, AdCMV-TRAIL에 감염된 인간 신경줄기세포를 뇌종양 동물모델에 이식한 경우, 원발성 종괴의 경계부위를 특이적으로 둘러싸고 종괴 내부로 공여세포가 침투하는 양상을 보이며, 주위 신경조직으로 전이되는 종양세포를 따라 밀착되어 역시 특이적으로 이주함을 보임을 확인하였다. 또한 AdCMV-TRAIL에 감염된 인간 신경줄기세포가 생체 내에서 TRAIL을 잘 발현하여 종양세포의 사멸을 유도하고, 손상된 신경세포를 재생함으로써, 원발성, 속발성 또는 전이된 난치성 뇌종양 치료에 사용될 수 있음을 확인하였다.From the results obtained in a) to d), when human neural stem cells infected with AdCMV-TRAIL were transplanted into a brain tumor animal model, the donor cells penetrated into the mass and specifically surrounded the boundary of the primary mass. In addition, they adhered to tumor cells that metastasize to the surrounding nerve tissues, and showed specific migration. In addition, it was confirmed that human neural stem cells infected with AdCMV-TRAIL express TRAIL in vivo to induce tumor cell death and regenerate damaged neurons, thereby treating primary, secondary or metastatic refractory brain tumors.

<< 실시예Example 10> 10>

신경교모세포종Glioblastoma 동물모델에 TRAIL 발현 인간 신경줄기세포의 이식 후 종양 크기의 감소 TRAIL Expression Reduction of Tumor Size after Transplantation of Human Neural Stem Cells in Animal Models

<10-1> <10-1> CMVCMV 프로모터에 의해 TRAIL을 발현하는 인간 신경줄기세포의 이식 후 종양 크기의 감소 Reduction of Tumor Size After Transplantation of Human Neural Stem Cells Expressing TRAIL by a Promoter

AdCMV-TRAIL에 감염된 인간 신경줄기세포를 뇌종양 동물모델에 이식한 경우 생체 내에서 TRAIL를 발현하여 종양세포 사멸을 유도함을 상기 실시예 <9-2>에서 TUNEL 염색법으로 확인하였다. 따라서 AdCMV-TRAIL에 감염된 신경줄기세포를 상기 실시예 <9-1>에 기재된 방법대로 신경교모세포종 부위에 이식한 후, 종양의 크기가 실제로 감소하는지를 조사하였다. 이를 위하여 상기 실시예 <5-2>와 동일한 방법에 따라 면역화학조직염색법을 수행하였다. 그 결과, 신경교모세포종 모델동물에 줄기세포 대신 배지만 이식한 대조군에서는 뇌의 우측 선조체에 커다란 종괴(빨간색)가 형성된 반면(도 16의 D-F), TRAIL (녹색) 발현 인간 신경줄기세포를 이식한 실험군에서는 공여세포가 우측 선조체에 형성된 종괴의 경계부위를 특이적으로 둘러싸고 종괴 내부로 침투하는 형태로 생착함을 보였으며, 실제 종양의 크기도 대조군에 비하여 상당히 감소한 것으로 나타났다(도 16의 A-C). In the case of transplanting human neural stem cells infected with AdCMV-TRAIL into a brain tumor animal model, TRAIL was expressed in vivo to induce tumor cell death by TUNEL staining in Example <9-2>. Therefore, after transplanting neural stem cells infected with AdCMV-TRAIL to the glioblastoma site according to the method described in Example <9-1>, it was examined whether the tumor size actually decreased. To this end, immunohistochemical staining was performed according to the same method as in Example <5-2>. As a result, a large mass (red) was formed in the right striatum of the brain in the control group transplanted with only stem cells instead of stem cells in the glioblastoma model animal (FIG. 16), whereas the experimental group transplanted with TRAIL (green) expressing human neural stem cells was donated. The cells showed engraftment in the form of specifically enclosing the border of the mass formed in the right striatum and penetrating into the mass, and the actual tumor size was also significantly reduced compared to the control (AC in FIG. 16).

이후, 종양크기의 감소 정도를 정량적으로 평가하기 위하여 실험군과 대조군에서 종양을 포함하는 모든 슬라이드를 헤마톡실린으로 염색한 후, 종양크기를 메타모르프 이미징 시스템(MetaMorph Imaging System, Universal Imaging Corporation, PA, USA)을 통해 측정하였다. 이를 위해 실험군에는 뇌종양 동물모델에 AdCMV-TRAIL 감염 인간 신경줄기세포를 이식하였으며(n=8), 대조군에는 세포 배지만을 이식하였다(n=7). 이식 10일 후, 각 동물의 뇌를 상기 실시예 <8-2>의 a)와 동일한 방법으로 처리하고, 16 ㎛ 두께로 동결절단하였다. 슬라이드에 놓인 각 뇌 조직 절편 간격은 각각 96 ㎛이었다. 이후, 뇌 조직을 염색할 때까지 -20℃에 보관하였다. 슬라이드를 1× PBS에서 20분간 침수시키고 헤마톡실린 용액에서 4분간 염색하였다. 이후, 흐르는 물에 슬라이드를 세척하고, 글리세롤 마운팅 배지로 마운팅하였다. 염색한 후 종괴 부위를 포함하는 슬라이드를 명시야 현미경 하에서 100× 배율로 사진을 찍었다. 메타모르프 이미징 시스템을 이용하여 종괴 부위 영역을 지정하고, 지정된 영역의 픽셀(pixel) 수를 면적으로 환산하였으며, 조직 절편의 두께(96 ㎛)를 곱하여 최종 종괴의 부피를 측정하였다. 모든 실험군 및 대조군에서 이를 수행하여 평균값을 비교 분석하였다. Then, in order to quantitatively evaluate the extent of tumor size reduction, all the slides containing the tumor were stained with hematoxylin in the experimental group and the control group, and then the tumor size was measured by the MetaMorph Imaging System (Universal Imaging Corporation, PA). , USA). To this end, AdCMV-TRAIL-infected human neural stem cells were implanted into the brain tumor animal model (n = 8), and only the control medium was implanted (n = 7). After 10 days of implantation, the brains of the animals were treated in the same manner as in a) of Example <8-2>, and frozen and cut to 16 탆 thickness. Each brain tissue section spacing on the slide was 96 μm each. The brain tissues were then stored at -20 ° C until stained. Slides were immersed in 1 × PBS for 20 minutes and stained for 4 minutes in hematoxylin solution. The slides were then washed in running water and mounted with glycerol mounting medium. After staining, the slides containing the mass sites were photographed at 100 × magnification under bright field microscope. The metamorphic imaging system was used to designate the mass site area, convert the number of pixels of the designated area into area, and multiply the thickness of the tissue section (96 μm) to determine the volume of the final mass. This was done for all experimental and control groups to compare the mean values.

그 결과, U87MG 신경교모세포종 동물모델에서 대조군의 평균 종양용적은 2.40 mm3 인 반면, 실험군의 평균 종양용적은 1.57 mm3 이었다. 대조군의 종양용적을 100% 로 환산한 결과, 실험군의 종양용적이 65.4 ± 5.2% (mean ± SEM)로 나타나 유의하게 감소함을 확인하였다(p < 0.05, non-paired t test). As a result, in the U87MG glioblastoma animal model, the mean tumor volume of the control group was 2.40 mm 3 , whereas the mean tumor volume of the experimental group was 1.57 mm 3 . As a result of converting the tumor volume of the control group to 100%, it was confirmed that the tumor volume of the experimental group was 65.4 ± 5.2% (mean ± SEM) and significantly decreased (p <0.05, non-paired t test).

<10-2> <10-2> CAGCAG 프로모터에 의해 TRAIL을 발현하는 인간 신경줄기세포의 이식 후 종양 크기의 감소Reduction of Tumor Size After Transplantation of Human Neural Stem Cells Expressing TRAIL by a Promoter

CAG프로모터에 의해 TRAIL을 발현하는 인간 신경줄기세포의 이식 후 종양크기의 감소 정도를 정량적으로 알아보기 위하여, U87MG 세포 뇌종양모델을 확립하고 실험군에는 100 MOI의 AdCAG-TRAIL 감염 인간 신경줄기세포를 이식하였으며(n=7), 대조군에는 세포 배지만을 이식하였다(n=7). 10일 후, 상기 실시예 <10-1>에서와 동일한 방법으로 모든 실험군 및 대조군에서 평균 종양용적을 측정하였다. In order to quantitatively evaluate the extent of tumor size reduction after transplantation of TRAIL-expressing human neural stem cells by CAG promoter, U87MG cell brain tumor model was established and 100 MOI AdCAG-TRAIL infected human neural stem cells were transplanted (n = 7), control group was implanted with cell medium only (n = 7). After 10 days, the average tumor volume was measured in all experimental and control groups in the same manner as in Example <10-1>.

그 결과, U87MG 신경교모세포종 동물모델에서 대조군의 평균 종양용적은 2.80 mm3 인 반면, 실험군의 평균 종양용적은 0.66 mm3 이었다. 대조군의 종양용적을 100% 로 환산한 결과, 실험군의 종양용적이 23.43 ± 3.09% (mean ± SEM)로 나타났으며, 이는 실시예 <10-1>에서의 CMV 프로모터를 이용한 실험군의 종양용적이 65.4 ± 5.2% 감소한 것에 비하여 현저하게 많이 감소함을 확인하였다(p < 0.01, non-paired t test). As a result, in the U87MG glioblastoma animal model, the mean tumor volume of the control group was 2.80 mm 3 , whereas the mean tumor volume of the experimental group was 0.66 mm 3 . As a result of converting the tumor volume of the control group into 100%, the tumor volume of the experimental group was 23.43 ± 3.09% (mean ± SEM), which is the tumor volume of the experimental group using the CMV promoter in Example <10-1>. Compared with the decrease of 65.4 ± 5.2%, it was significantly decreased (p <0.01, non-paired t test).

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에서 제공하는 TRAIL을 암호화하는 핵산으로 형질전환된, TRAIL을 분비하는 인간의 신경줄기세포는 세포독성을 유발하지 않고 플레이트상에서 계속 미분화상태로 증식 및 성장하며, 생체 내외에서 신경원세포, 희소돌기아교세포 및 성상세포와 같은 신경세포로 분화할 수 있는 능력을 가진다. 또한 본 발명의 신경줄기세포는 인간의 생체 내에서 TRAIL를 분비하여 종양세포의 아톱포시스를 유발하고 종양 용적의 감소를 유도한다. 종양 인간 모델 내로 이식된 본 발명의 신경줄기세포 중 일부 공여세포는 이식된 종양부위에서 신경원 또는 교세포로 분화하여 종양으로 손상된 신경세포를 대체 및 재생할 수 있다. 따라서 본 발명의 신경줄기세포는 종양의 치료 또는 예방에 유용하게 사용될 수 있다.As described above, human neural stem cells secreting TRAIL, transformed with a nucleic acid encoding TRAIL provided by the present invention, proliferate and grow in undifferentiated state on a plate without inducing cytotoxicity, and neurons in and outside the body. Have the ability to differentiate into neurons such as cells, oligodendrocytes and astrocytes. In addition, the neural stem cells of the present invention secrete TRAIL in human in vivo to induce atoposis of tumor cells and induce a decrease in tumor volume. Some donor cells of the neural stem cells of the present invention transplanted into a tumor human model can differentiate into neurons or glial cells in the transplanted tumor site to replace and regenerate neuronal cells damaged by the tumor. Therefore, the neural stem cells of the present invention can be usefully used for the treatment or prevention of tumors.

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Claims (21)

CAG 프로모터(CAG promoter region) 및 이와 작동가능하게 연결된 TRAIL(tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand)을 암호화하는 핵산을 포함하는 바이러스 벡터에 의해 형질전환된, TRAIL를 분비하는 인간의 신경줄기세포.A human neural stem cell that secretes TRAIL, transformed by a viral vector comprising a CAG promoter region and a nucleic acid encoding a tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) operably linked thereto. 제1항에 있어서, 하기의 (a) 내지 (e)로 이루어진 군에서 선택되는 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 신경줄기세포:According to claim 1, Neural stem cells, characterized in that it has a characteristic selected from the group consisting of (a) to (e): (a) 네스틴(nestin) 및 비멘틴(vimentin)을 발현함;(a) expresses nestin and vimentin; (b) 신경원세포, 희소돌기아교세포 및 성상세포로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나로 분화할 수 있는 능력을 가짐;(b) has the ability to differentiate into any one selected from the group consisting of neuronal cells, oligodendrocytes and astrocytic cells; (c) 인간의 생체 내에서 원발성 종괴의 경계부위를 특이적으로 포위하여 종괴 내부로 침윤하는 양상으로 생착 및 분포함;(c) engrafted and distributed in a manner of specifically enclosing the border of the primary mass in a human body and infiltrating into the mass; (d) 인간의 생체 내에서 전이되는 종양세포를 따라 특이적으로 이주하여 속발성 종괴에도 생착 및 분포함; 및(d) specifically migrate along tumor cells that metastasize in vivo in humans to engraft and distribute to secondary masses; And (e) 인간의 생체 내에서 종양세포의 아폽토시스를 유발함.(e) induce apoptosis of tumor cells in humans in vivo. 제1항에 있어서, 상기 TRAIL은 서열번호 1로 표시되는 아미노산 서열을 포함하는 것을 특징으로 하는 신경줄기세포.The neural stem cell of claim 1, wherein the TRAIL comprises an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 바이러스 벡터는 류신 또는 이소류신 지퍼 도메인(zipper domain) 및 분비 신호 서열(secretion signal sequence)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 신경줄기세포.The neural stem cell of claim 1, wherein the viral vector further comprises a leucine or isoleucine zipper domain and a secretion signal sequence. 제1항에 있어서, 상기 바이러스 벡터는 레트로바이러스 벡터, 아데노바이러스 벡터, 허피스바이러스 벡터, 렌티바이러스 벡터 및 아비폭스바이러스 벡터로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 신경줄기세포.The neural stem cell of claim 1, wherein the viral vector is selected from the group consisting of a retroviral vector, an adenovirus vector, a herpesvirus vector, a lentivirus vector, and an abipoxvirus vector. 제5항에 있어서, 상기 분비 신호 서열은 Igκ-체인 리더(chain leader)인 것을 특징으로 하는 신경줄기세포.The neural stem cell of claim 5, wherein the secretory signal sequence is an Igκ-chain leader. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 바이러스 벡터는 도 6d 또는 도 6e에 도시된 개열지도를 갖는 것을 특징으로 하는 신경줄기세포.The neural stem cell of claim 1, wherein the viral vector has a cleavage map shown in FIG. 6D or 6E. (a) CAG 프로모터 및 이와 작동가능하게 연결된 분비 신호 서열, 류신 또는 이소류신 지퍼 및 TRAIL를 암호화하는 핵산이 순차적으로 연결된 DNA 구조물(construct)을 포함하는 재조합 바이러스 벡터를 제조하는 단계; 및(a) preparing a recombinant viral vector comprising a DNA construct sequentially linked to a CAG promoter and a secretory signal sequence operably linked thereto, a leucine or isoleucine zipper and a nucleic acid encoding TRAIL; And (b) 상기 재조합 바이러스 벡터를 바이러스 생산 세포주에 형질감염시켜 TRAIL 발현 재조합 바이러스를 제조하는 단계; 및(b) transfecting said recombinant viral vector with a virus producing cell line to produce a TRAIL expressing recombinant virus; And (c) 상기 TRAIL 발현 재조합 바이러스로 인간을 제외한 동물 또는 시험관내(in vitro)에서 인간의 신경줄기세포를 감염시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1항의 신경줄기세포를 제조하는 방법.(c) a method for producing neural stem cells of claim 1, comprising the step of infecting human neural stem cells in animals or in vitro with the TRAIL expressing recombinant virus. 제11항에 있어서, 상기 분비 신호 서열은 Igκ-체인 리더(chain leader)인 것을 특징으로 하는 방법.12. The method of claim 11, wherein the secretion signal sequence is an Igκ-chain leader. 제11항에 있어서, 상기 TRAIL은 서열번호 1로 표시되는 아미노산 서열을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 11, wherein the TRAIL comprises an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1. 제11항에 있어서, 상기 바이러스 벡터는 레트로바이러스 벡터, 아데노바이러스 벡터, 허피스바이러스 벡터, 렌티바이러스 벡터 및 아비폭스바이러스 벡터로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 11, wherein the viral vector is selected from the group consisting of a retroviral vector, an adenovirus vector, a herpesvirus vector, a lentiviral vector and an abipoxvirus vector. 삭제delete 삭제delete 제11항에 있어서, 상기 바이러스 벡터는 도 6d 또는 도 6e에 도시된 개열지도를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.12. The method of claim 11, wherein said viral vector has a cleavage map shown in FIG. 6D or 6E. 제11항에 있어서, 상기 인간의 신경줄기세포는 인간 태아의 뇌 조직으로부터 얻은 세포를 신경줄기세포 성장인자가 첨가된 배지에서 배양하여 제조된 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 11, wherein the human neural stem cells are prepared by culturing cells obtained from brain tissue of a human fetus in a medium to which neural stem cell growth factor is added. 제18항에 있어서, 상기 신경줄기세포 성장인자는 bFGF(fibroblast growth factor-basic), LIF(leukemia inhibitory factor) 및 헤파린(heparin)인 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 18, wherein the neural stem cell growth factors are fibroblast growth factor-basic (bFGF), leukemia inhibitory factor (LIF), and heparin. 제1항의 신경줄기세포를 함유하는 종양의 치료용 약학적 조성물.A pharmaceutical composition for treating a tumor containing the neural stem cells of claim 1. 제20항에 있어서, 상기 종양은 신경교종, 뇌수막종, 뇌하수체선종, 수아세포 종, 전이성 뇌종양, 청신경초종, 전립선암, 악성 흑색종 및 신경아세포종으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 조성물.21. The composition of claim 20, wherein the tumor is any one selected from the group consisting of glioma, meningioma, pituitary adenoma, medulloblastoma, metastatic brain tumor, auditory neuroma, prostate cancer, malignant melanoma and neuroblastoma. .
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