KR100823157B1 - - Method for Mass Production of Recombinant Adeno-associated Virus - Google Patents

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Abstract

본 발명은 AAV 유전자 전달체를 현탁배양 세포에 형질도입함으로써 AAV를 대량 생산하는 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 (1) 부착배양 세포를 현탁배양 세포로 전환시키는 단계; (2) 단계 (1)에서 제조된 현탁배양 세포에 아데노-부속 바이러스(rAAV) 발현벡터를 형질도입하는 단계; (3) 단계 (2)에서 형질도입된 세포를 현탁배양하는 단계; (4) 단계 (3)에서 배양한 세포를 용해시켜 용해체를 제조하는 단계; 및 (5) 단계 (4)의 용해체로부터 재조합 아데노-부속 바이러스 입자를 정제하는 단계를 포함하는 재조합 아데노-부속 바이러스를 대량 생산하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 기존의 부착배양 세포를 이용한 rAAV 생산에 있어서의 생산 규모 증가의 어려움을 해결할 수 있어, 유전자 치료에 광범위하게 사용되는 rAAV 생산 산업에 유용하게 사용될 수 있다.The present invention relates to a method for mass-producing AAV by transducing AAV gene carriers into suspension cells, specifically, (1) converting adherent cells into suspension cells; (2) transducing the adeno-associated virus (rAAV) expression vector to the suspension cultured cells prepared in step (1); (3) suspending the transduced cells in step (2); (4) lysing the cells cultured in step (3) to prepare a lysate; And (5) purifying the recombinant adeno-associated virus particles from the lysate of step (4). The method of the present invention can solve the difficulty of increasing the scale of production in the production of rAAV using conventional adherent culture cells, and can be usefully used in the rAAV production industry widely used for gene therapy.

재조합 아데노-부속 바이러스, rAAV, 대량생산방법Recombinant Adeno-associated Virus, rAAV, Mass Production Method

Description

재조합 아데노-부속 바이러스를 대량 생산하는 방법{Method for Mass Production of Recombinant Adeno-associated Virus} Method for Mass Production of Recombinant Adeno-associated Virus             

도 1은 부착배양 세포인 HEK 293 세포(좌측)를 현탁배양 세포로 전환시킨 상태(우측)를 나타낸 세포의 현미경 사진이다.1 is a photomicrograph of a cell showing a state in which HEK 293 cells (left), which are adherent culture cells, are converted to suspension culture cells (right).

도 2a는 RFP(red fluorescent protein)를 발현하는 rAAV 발현벡터 pTR-RFP의 개열지도이고, 도 2b는 혈액응고 9인자(coagulation factor IX) CDS를 포함하는 혈액응고 9인자(coagulation factor IX) CDS를 포함하는 pAAV-FIX의 개열지도이며, 도 2c는 혈액응고 9인자의 CDS 및 비번역영역(untranslated region, UTR)을 포함하는 rAAV 발현벡터 pAAV-FIX-UTR의 개열지도이고, 도 2d는 항암펩티드인 LK8을 발현하는 rAAV 발현벡터 pAAV-LK8의 개열지도이며, 도 2e는 LK68을 발현하는 rAAV 발현벡터 pAAV-LK68의 개열지도이다.Figure 2a is a cleavage map of the rAAV expression vector pTR-RFP expressing a red fluorescent protein (RFP), Figure 2b is a coagulation factor IX CDS including coagulation factor IX CDS FIG. 2C is a cleavage map of the rAAV expression vector pAAV-FIX-UTR including the CDS and untranslated region (UTR) of coagulation factor 9, and FIG. 2D is an anti-cancer peptide. It is a cleavage map of the rAAV expression vector pAAV-LK8 which expresses LK8, and FIG. 2E is a cleavage map of the rAAV expression vector pAAV-LK68 which expresses LK68.

도 3은 6-웰에서 현탁배양되는 HEK 293 세포에 pAAV-hrGFP 벡터와 pDG 헬퍼플라스미드의 양을 변화시켜 동시 형질도입시켰을 때 GFP 발현 재조합 아데노-부속 바이러스(rAAV-GFP)의 생산수율을 물리적 입자(physical particles, PP)와 감염성 입자수(infectious particles, IP)로 정량하여 비교한 그래프이다.Figure 3 shows the physical particle yield of GFP expressing recombinant adeno-associated virus (rAAV-GFP) when cotransduced by varying the amounts of pAAV-hrGFP vector and pDG helper plasmid in HEK 293 cells suspended in 6-well. (physical particles, PP) and the number of infectious particles (infectious particles, IP) quantitative comparison compared.

도 4a는 6-웰에서 부착배양하거나 현탁배양되는 HEK 293 세포에 pAAV-hrGFP 벡터 및 pDG 헬퍼플라스미드를 동시 형질도입시켰을 때 배양방법에 따른 형질도입 효율을 비교한 유세포분석 그래프이고, 도 4b는 상기세포들에 대한 AAV 생산수율을 비교한 그래프이다.Figure 4a is a flow cytometry graph comparing the transduction efficiency according to the culture method when co-transduction of pAAV-hrGFP vector and pDG helper plasmid in HEK 293 cells attached or suspended culture in 6-well, Figure 4b is A graph comparing AAV production yield for cells.

도 5a는 각 rAAV 발현벡터를 세포수를 기초로 하는 스케일업 형질도입 프로토콜로 세포에 형질도입한 경우의 형질도입 효율을 보여주는 유세포분석 그래프이고, 도 5b는 상기 발현벡터를 배양부피를 기초로 하는 스케일업 형질도입 프로토콜로 세포에 형질도입한 경우의 형질도입 효율을 보여주는 유세포분석 그래프이다.5A is a flow cytometry graph showing transduction efficiency when each rAAV expression vector is transduced into cells by a scale-up transduction protocol based on cell number, and FIG. 5B is a diagram illustrating the expression vector based on the culture volume. Flow cytometry graph showing transduction efficiency when cells are transduced with a scale up transduction protocol.

도 6a는 각 rAAV 발현벡터를 세포수를 기초로 하는 스케일업 형질도입 프로토콜로 세포에 형질도입한 경우의 AAV 생산수율을 보여주는 ELISA 분석결과이고, 도 6b는 상기 발현벡터를 배양부피를 기초로 하는 스케일업 형질도입 프로토콜로 세포에 형질도입한 경우의 AAV 생산수율을 보여주는 ELISA 분석결과이다.6A is an ELISA assay showing the yield of AAV when each rAAV expression vector is transduced into cells with a scale-up transduction protocol based on cell number, and FIG. 6B shows the expression vector based on the culture volume. ELISA assay showing the yield of AAV when the cells were transduced by the scale-up transduction protocol.

도 7은 배양 부피를 기초로 하는 스케일업 형질도입 프로토콜을 적용하여 HEK 293T 세포의 현탁배양에 칼슘-포스페이트 침전법에 의한 형질도입 때의 배양 스케일업에 따른 AAV 생산수율을 비교한 ELISA 분석 결과이다.7 is a result of ELISA analysis comparing AAV production yield according to culture scale-up when transducing by calcium-phosphate precipitation method to suspension culture of HEK 293T cells by applying a scale-up transduction protocol based on culture volume. .

도 8a는 rAAV 발현벡터 pAAV-hrGFP 또는 pTR-UF6와 헬퍼플라스미드 pDG를 이중 형질도입하였을 때 및 AAV 발현용 벡터 pAAV-hrGFP 또는 pTR-UF6와 헬퍼플라스미드 pHelper 및 pAAV-RC를 삼중 형질도입하였을 때의 rAAV의 물리적 입자수(physical particle, PP)를 ELISA 분석방법으로 비교한 결과이고, 도 8b는 상기의 경우에 있어서 감염성 입자수(infectious particle, IP)를 ICA(Infectious Center Assay) 분석방법으로 비교한 결과이다. 모든 실험결과는 2 내지 7번 수행하여 평 균과 표준오차로 나타낸 것이다.Fig. 8A shows the double transduction of rAAV expression vector pAAV-hrGFP or pTR-UF6 and helper plasmid pDG and triple transduction of AAV expression vector pAAV-hrGFP or pTR-UF6 and helper plasmid pHelper and pAAV-RC. The physical particle number (PP) of rAAV was compared by ELISA analysis method, and FIG. 8B shows that the infectious particle number (IP) was compared by ICA (Infectious Center Assay) method in the above case. The result is. All experiments were performed 2 to 7 times and are shown as average and standard error.

도 9a는 이오딕사놀-농도구배 원심분리와 음이온-교환 크로마토그래피를 사용하여 rAAV-GFP 입자를 정제한 그래프이고, 도 9b는 상기 정제된 재조합 아데노-부속 바이러스 입자를 각 분획별로 웨스턴 블롯 분석으로 확인한 사진이며, 도 9c는 상기 분획에 대하여 은 염색 분석으로 확인한 사진이다.9A is a graph showing purification of rAAV-GFP particles using iodixanol-concentration centrifugation and anion-exchange chromatography, and FIG. 9B is a Western blot analysis of the purified recombinant adeno-associated virus particles for each fraction. 9C is a photograph confirmed by silver staining analysis of the fraction.

도 10a는 양이온-교환 수지 CM 세파로즈 FF를 사용하여 수집한 분획 19 내지 22를 나타낸 크로마토그램이고(1차 크로마토그램), 도 10b는 POROS HE 50 수지로 충진된 컬럼을 사용하여 정제한 rAAV-BFP의 크로마토그램이며(2차 크로마토그램), 도 10c는 2차 크로마토그래피에서 상기 수득한 rAAV-BFP 입자를 웨스턴 블롯 분석으로 확인한 사진이고, 도 10d는 상기 수득한 rAAV-BFP 입자를 은 염색 분석으로 확인한 사진이다.10A is a chromatogram showing fractions 19-22 collected using cation-exchange resin CM Sepharose FF (primary chromatogram), and FIG. 10B is purified rAAV- using a column packed with POROS HE 50 resin. Chromatogram of BFP (secondary chromatogram), Figure 10c is a photograph confirmed by Western blot analysis of the obtained rAAV-BFP particles in secondary chromatography, Figure 10d is a silver stain analysis of the obtained rAAV-BFP particles This is a confirmed photo

도 11a는 양이온-교환 수지 CM 세파로즈 FF를 사용하여 수집한 분획 15 내지 20을 나타낸 크로마토그램이고, 도 11b는 Source 15Q 수지로 충진된 컬럼을 사용하여 정제한 rAAV-BFP의 크로마토그램이며, 도 11c는 상기 수득한 rAAV-BFP 입자를 웨스턴 블롯 분석으로 확인한 사진이고, 도 11d는 상기 수득한 rAAV-BFP 입자를 은 염색 분석으로 확인한 사진이다.11A is a chromatogram showing fractions 15 to 20 collected using cation-exchange resin CM Sepharose FF, FIG. 11B is a chromatogram of rAAV-BFP purified using a column packed with Source 15Q resin, FIG. 11c is a photograph confirming the obtained rAAV-BFP particles by Western blot analysis, Figure 11d is a photograph confirming the obtained rAAV-BFP particles by silver staining analysis.

본 발명은 재조합 아데노-부속 바이러스를 대량 생산하는 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 현탁배양 세포에 AAV 발현용 벡터를 형질도입함으로써 재조합 아데노-부속 바이러스를 대량 생산하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for mass production of recombinant adeno-associated virus, and more particularly, to a method for mass production of recombinant adeno-associated virus by transducing a vector for AAV expression in suspension cultured cells.

아데노-부속 바이러스(adeno-associated virus, AAV)는 파보바이러스(parvovirus)의 일종으로서, 심각한 면역반응을 유발하지 않는 비병원성 바이러스이고, 감염 숙주세포의 범위가 넓으며, 성장중인 세포 뿐만 아니라, 성장이 정지된 세포에도 감염이 되며, 숙주세포 내에서 유전자 부체(episome)의 형태로 존재할 뿐 만 아니라, 숙주세포의 염색체 내에 바이러스의 게놈(genome)을 삽입시킬 수 있는 능력을 가지고 있기 때문에, 유전자요법(gene therapy)을 위한 유전자 운반체(vector)로의 사용가능성으로 최근 주목받고 있다. 특히, 상기 바이러스는 인간 세포에 감염되었을 때, 바이러스의 게놈이 인간 염색체 19번의 특정 위치로 삽입되는 경향이 있는데, 상기 위치는 특별한 기능을 담당하는 유전자가 존재하지 않는 지역으로 알려져 있어서, 삽입 변이(insertional mutagenesis)에 의한 원암유전자의 활성화 가능성이 매우 낮아, 유전자요법에 더욱 유리하다. 게다가, 재조합 형태의 아데노-부속 바이러스는 염색체 삽입이 거의 일어나지 않는다고 하며, 아직 그 이유는 명확하게 밝혀지지 않고 있다.Adeno-associated virus (AAV) is a type of parvovirus, a non-pathogenic virus that does not cause a serious immune response, has a wide range of infected host cells, not only growing cells, but also growing cells. In addition to being infected with quiescent cells, they exist not only in the form of episomes in the host cell, but also because they have the ability to insert the genome of the virus into the chromosome of the host cell. Recently, attention has been paid to the possibility of using it as a vector for gene therapy. In particular, when the virus is infected with human cells, the genome of the virus tends to be inserted into a specific position on human chromosome 19, which is known as a region where no gene for a particular function is present. The possibility of activating proto-oncogenes by insertional mutagenesis is very low, which is more advantageous for gene therapy. In addition, recombinant adeno-associated viruses rarely occur in chromosomal insertion, and the reason is not yet clear.

상기와 같은 장점 때문에, 아데노-부속 바이러스는 치료에 필요한 외래유전자를 치료대상 개체에 도입할 수 있는 유전자 운반체(vector)로 사용이 고려되어 왔으며, 실제 다양한 질환에서 치료 효과를 얻는 데 중요한 전달체로 사용될 가능성이 높은 것으로 보고되고 있다(Russell, D. and Kay, M. A., Blood, 94:864-874, 1999; Ponnazhagan, S. et al., Cancer Res., 61:6313-6321, 2001; Snyder, R. O., J. Gene Med., 1:166-175, 1999; Chuah, M. K., Collen, D. and Vanden Driessche, T., J. Gene Med., 3:3-20, 2001). Because of the above advantages, adeno-associated viruses have been considered to be used as gene vectors for introducing foreign genes for treatment into the subjects to be treated, and they can be used as important carriers for obtaining therapeutic effects in various diseases. It is reported to be highly probable (Russell, D. and Kay, MA, Blood , 94: 864-874, 1999; Ponnazhagan, S. et al ., Cancer Res ., 61: 6313-6321, 2001; Snyder, RO , J. Gene Med ., 1: 166-175, 1999; Chuah, MK, Collen, D. and Vanden Driessche, T., J. Gene Med ., 3: 3-20, 2001).

그러나, AAV는 독자적인 자기복제 능력이 없기 때문에, 치료에 필요한 정도의 재조합 AAV(rAAV)를 효과적으로 만들어 내기가 쉽지 않다. 상기 단점으로 인하여, 재조합 AAV가 유전자 치료 연구의 초기 생성 과정에서부터 널리 사용되지는 않았지만, 바이러스의 생활사에 대한 꾸준한 연구의 결과, 헬퍼바이러스-유리 생산 시스템(Xiao, X., Li, J. and Samulski, R. J., J. Virol., 72:2224-2232, 1998; Grimm, D. et al., Hum. Gene Ther., 9:2745-2760, 1998; Matsushita, T. et al., Gene Ther., 5:938-945, 1998; Conway, J. E. et al., Gene Ther., 6:986-993, 1999; Allen, Mol. Ther., 1:88-95, 1999; Cao, L. et al., J. Virol., 74:11456-11463, 2000), 하이브리드 헬퍼 바이러스 시스템(Zhang, H. -G. et al., Gene Ther., 8:704-712, 2001; Urabe, M., Ding, C. and Kotin, R. M., Hum. Gene Ther., 13:1935-1943, 2002), 또는 필수 아데노바이러스 및/또는 AAV 유전자로 형질 전환된 패키징 세포주(Gao, G. -P. et al., Hum. Gene Ther., 9:2353-2362, 1998; Inoue, N. and Russell, D. W., J. Virol., 72:7024-7031, 1998; Liu, X. L., Clark, K. R. and Johnson, P. R., Gene Ther., 6:293-299, 1999; Chadeuf, G. et al., J. Gene Med., 2:260-268, 2000; Liu, X. et al., Mol. Ther., 2:394-403, 2000; Qiao, C. et al., J. Virol., 76:13015-13027, 2002)와 같은 rAAV 생산을 위한 효과적인 방법들이 고안되었다. 상기 방법 중, rAAV를 생산하기 위해 가장 광범위하게 사용되는 방법은 목적-유전자를 코딩하는 rAAV 발현벡터와 AAV rep-cap 유전자 발현벡터(예를 들어, pAAV-RC) 및 감염성 입자 형성에 필요한 아데노 바이러스 기원 유전자의 발현벡터(예를 들어, pHelper)를 모두 포괄하는 헬퍼플라스미드(AAV rep-cap 유전자 및 아데노-부속 바이러스 감염성 입자 형성에 필요한 상기 아데노 바이러스 기원 유전자를 동시에 포함하는 플라스미드, 예를 들어 pDG)를 HEK 293 세포와 같이, 아데노 바이러스의 E1 유전자로 형질 전환된 포장용 세포주(packaging cell line)에 이중 또는 삼중 형질도입시키는 방법이다.However, since AAV does not have its own self-replicating ability, it is not easy to efficiently produce recombinant AAV (rAAV) to the extent necessary for treatment. Because of these drawbacks, recombinant AAV has not been widely used since the early generation of gene therapy research, but as a result of steady research on the life history of viruses, helper virus-glass production systems (Xiao, X., Li, J. and Samulski) , RJ, J. Virol ., 72: 2224-2232, 1998; Grimm, D. et al ., Hum. Gene Ther ., 9: 2745-2760, 1998; Matsushita, T. et al. , Gene Ther. , 5: 938-945, 1998; Conway, JE et al. , Gene Ther ., 6: 986-993, 1999; Allen, Mol. Ther., 1: 88-95, 1999; Cao, L. et al ., J. Virol ., 74: 11456-11463, 2000), hybrid helper virus system (Zhang, H.-G. et al ., Gene Ther ., 8: 704-712, 2001; Urabe, M., Ding, C and Kotin, RM, Hum. Gene Ther ., 13: 1935-1943, 2002), or packaging cell lines transformed with the essential adenovirus and / or AAV gene (Gao, G.-P. et al ., Hum. Gene Ther ., 9: 2353-2362, 1998; Inoue, N. and Russell, DW, J. Virol ., 72: 7024-7031, 1998; Liu, XL, Clark, KR and Johnson, PR, Gene The r, 6: 293-299, 1999; Chadeuf, G. et al, J. Gene Med, 2:. 260-268, 2000; Liu, X. et al, Mol Ther, 2:..... 394- 403, 2000; Qiao, C. et al. , J. Virol ., 76: 13015-13027, 2002) have been devised for effective methods for rAAV production. Among the above methods, the most widely used method for producing rAAV is the rAAV expression vector encoding the object-gene and the AAV rep-cap gene expression vector (eg pAAV-RC) and the adenovirus required for infectious particle formation. A helper plasmid encompassing the expression vector of the gene of origin (e.g., pHelper) (a plasmid containing the AAV rep-cap gene and the adenovirus origin gene required for the formation of adeno-associated virus infectious particles, eg pDG). Is a method of double or triple transduction into a packaging cell line transformed with E1 gene of adenovirus, such as HEK 293 cells.

대부분의 경우에 있어서, 형질도입은 인간 배아 신장 293 세포(HEK 293)와 같이 아데노바이러스의 E1 유전자를 보충할 수 있는 포장용 세포주를 부착(adherent) 배양한 상태에서 수행하는 것이 일반적이다(Grimm, D., 2002, Methods, 28:146-157; Zolotukhin, S. et al., 2002, Methods, 28: 158-167). 그러나, 종래의 연구 결과를 종합하면, 동물 시험에서 치료 효과를 입증하는 데 필요한 rAAV의 양은 1013 입자 정도로서, 이 정도의 rAAV를 생산하기 위해서는 15 ㎠ 배양접시를 기준으로 최소한 20에서 많게는 5,000 개의 HEK 293 배양접시에 대한 형질도입이 필요하다(Kay, M. A. et al., Nat. Genet., 24:257-261, 2000; Chuah, M. K., Collen, D. and VandenDriessche, T., J. Gene Med., 3:3-20, 2001; Matsushita, T. et al., Gene Ther., 5:938-945, 1998; Gao, G. -P. et al., 1998, Hum. Gene Ther., 9:2353-2362; Zolotukhin, S. et al., Gene Ther., 6:973-985, 1999; Chadeuf, G. et al., J. Gene Med., 2:260-268, 2000; Drittanti, L. et al., Gene Ther., 7:924-929, 2000; Drittanti, L. et al., J. Gene Med., 3:59-71, 2001). 더, 나아가 인간을 대상으로 하는 임상 시험을 하는 데 있어서는 약 1013 내지 1014 개의 입자가 1회의 임상적용에 사용될 것으로 추정되기 때문에 훨씬 더 많은 수의 배양접시와 그에 대한 형질도입이 필요하다(Grimm, D. and Kleinschmidt, J. A., Hum. Gene Ther., 10:2445-2450, 1999). 따라서, 효과적인 rAAV의 대량 생산 방법은 AAV 유래 유전자 전달체를 사용하는 각종 난치성 질환의 유전자 치료를 실현하는 데 있어서 매우 중요한 기술이다. In most cases, transduction is usually performed in adherent cultures of packaging cell lines that can supplement the E1 gene of adenovirus, such as human embryonic kidney 293 cells (HEK 293) (Grimm, D , 2002, Methods , 28: 146-157; Zolotukhin, S. et al. , 2002, Methods , 28: 158-167). However, combining the results of previous studies, the amount of rAAV required to demonstrate therapeutic effects in animal studies is about 10 13 particles, and at least 20 to as many as 5,000 HEKs based on a 15 cm 2 culture dish to produce this level of rAAV. Transduction for 293 culture dishes is required (Kay, MA et al ., Nat. Genet ., 24: 257-261, 2000; Chuah, MK, Collen, D. and Vanden Driessche, T., J. Gene Med. , 3: 3-20, 2001; Matsushita, T. et al ., Gene Ther ., 5: 938-945, 1998; Gao, G.-P. et al ., 1998, Hum. Gene Ther ., 9: 2353-2362; Zolotukhin, S. et al ., Gene Ther. , 6: 973-985, 1999; Chadeuf, G. et al ., J. Gene Med ., 2: 260-268, 2000; Drittanti, L. et al ., Gene Ther ., 7: 924-929, 2000; Drittanti, L. et al ., J. Gene Med ., 3: 59-71, 2001). Furthermore, in clinical trials involving humans, it is estimated that about 10 13 to 10 14 particles will be used in one clinical application, requiring a much larger number of culture dishes and transduction thereof (Grimm). , D. and Kleinschmidt, J. A. , Hum.Gener Ther ., 10: 2445-2450, 1999). Thus, effective mass production of rAAV is a very important technique for realizing gene therapy of various refractory diseases using AAV derived gene carriers.

상당수의 포유동물 세포는 본디 부착식 배양법으로 체외 증식이 가능하지만, Chinese hamster ovary(CHO) 세포와 같은 재조합 동물 세포주들은 재조합 의약품을 대량 생산하는 데 효율적인 현탁배양 방식으로 증식이 가능하도록 고안된 장치와 배지에 적응시키는 과정을 거쳐 대량 현탁배양 방식으로 배양하는 것이 현재의 보편적인 생산기술이다. 상기 기술은 다양한 치료용 재조합 단백질을 생산하기 위해 10,000 L 규모까지의 생물 반응기로 용량을 증가시킬 수 있는 통상적인 방법이다. 따라서 현탁배양 세포에 특정 외래 유전자를 효율적으로 형질도입시킬 수 있다면, 상기와 같은 방법은 대용량으로 rAAV를 생산할 수 있는 가장 우수한 방법이 될 것이다. 현재까지는 통상적인 답습에 의해 포유동물 세포에 형질 도입시키기 위해서는 부착식으로 배양된 세포를 사용하는 것이 훨씬 효율적이라는 보편적인 생각에 입각하여 현탁배양되는 HEK 293 세포주를 재조합 아데노-부속 바이러성 발현벡터 및 헬퍼플라스미드 또는 헬퍼 바이러스로 동시 형질도입하여 rAAV를 생산하고자 하는 시도는 거의 없었다. 그러나 상기 방법은 숙주 세포주, 플라스미드 DNA 및 형질 도입 시약과 같이 형질 도입 효율에 영향을 줄 수 있는 몇 가지 인자를 고려함 으로써 시도될 수 있다. 먼저, 숙주 세포주를 살펴보면, HEK 293 세포주는 제 5 혈청형 아데노바이러스의 E1 유전자로 형질 전환된 세포주로서, E1 유전자가 제거된 재조합 아데노바이러스나 rAAV의 입자 형성을 상보적으로 유도하는 활성이 뛰어나, 널리 이용되고 있는 가장 효율적이고, 대표적인 포장 세포주이다. 두 번째 인자인 재조합 아데노-부속 바이러스 발현용 플라스미드 DNA의 경우, 이미 잘 알려진 바와 같이 효율적인 형질 도입을 위해서는 슈퍼코일 형태의 플라스미드 DNA가 가장 적합하며, 이런 형태의 고품질 플라스미드 DNA를 생산, 정제하는 데 필요한 장치와 방법들은 이미 보편화되어 있으므로, 결국 숙주 세포주나 플라스미드 DNA와 같은 인자 이외에 대용량의 효율적인 형질 도입을 위해서는, 신뢰성 있고 효율적이며, 생산 규모의 확장을 고려할 때 비용절감이 가능한 형질 도입 시약의 선택이 중요하다. 앞의 두 가지 주요 인자와는 달리, 형질 도입 시약의 선택에 따라 부착식 또는 현탁 배양된 세포의 형질 도입 효율은 크게 달라질 수 있다. DNA-칼슘 포스페이트 동시침전(CaPi)은 포유동물 세포에 DNA를 전달시킬 수 있는 가장 통상적인 방법이며, 대용량 시스템에도 적용 할 수 있지만, 종종 재현성이 떨어지고, DNA 결합 능력에도 제한이 있는 것으로 보고되고 있어서, 대용량의 형질 도입에 가장 적합하다고 할 수 없다(Batard, P., Jordan, M. and Wurm, F., Gene, 270:61-68, 2001; Jordan, M., Schallhorn, A. and Wurm, F. M., Nucleic Acids Res., 24:596-601, 1996).While a large number of mammalian cells can be grown in vitro by bond cultures, recombinant animal cell lines, such as Chinese hamster ovary (CHO) cells, are designed to grow in a suspension culture that is efficient for mass production of recombinant drugs. It is a common production technology that is currently grown and cultured in a mass suspension culture. The technique is a common method that can increase the capacity to bioreactors up to 10,000 L scale to produce various therapeutic recombinant proteins. Therefore, if a specific foreign gene can be efficiently transduced in suspension cultured cells, such a method will be the best method to produce rAAV in large capacity. To date, the recombinant adeno-associated viral expression vector of a HEK 293 cell line suspended in culture is based on the general idea that it is much more efficient to use adherent cultured cells to transduce mammalian cells by conventional follow-up. And few attempts to produce rAAV by cotransduction with helperplasmid or helper virus. However, the method can be attempted by considering several factors that can affect transduction efficiency, such as host cell lines, plasmid DNA and transfection reagents. First, looking at the host cell line, HEK 293 cell line is a cell line transformed with the E1 gene of the fifth serotype adenovirus, and has an excellent activity of complementarily inducing particle formation of recombinant adenovirus or rAAV from which the E1 gene has been removed. It is the most efficient and representative packaging cell line that is widely used. For the second factor, plasmid DNA for recombinant adeno-associated virus expression, as is well known, supercoil-type plasmid DNA is most suitable for efficient transduction, and is required to produce and purify this type of high quality plasmid DNA. As devices and methods are already commonplace, the choice of reliable, efficient and cost-effective transduction reagents is important for efficient transduction of large quantities in addition to factors such as host cell lines or plasmid DNA. Do. Unlike the previous two main factors, the transduction efficiency of adherent or suspension cultured cells can vary greatly depending on the selection of transfection reagent. DNA-calcium phosphate co-precipitation (CaPi) is the most common method of delivering DNA to mammalian cells and can be applied to high-volume systems, but is often reported to be less reproducible and limited in DNA binding capacity. , Best suited for large-scale transduction (Batard, P., Jordan, M. and Wurm, F., Gene , 270: 61-68, 2001; Jordan, M., Schallhorn, A. and Wurm, FM, Nucleic Acids Res ., 24: 596-601, 1996).

폴리에틸렌이민(polyethylenimine, PEI)은 비용 절감적인 비-지질 형질도입 시약으로서, 시험관 내(in vitro) 실험에서 가장 효율적인 형질 도입 시약 중의 하 나일 뿐 만 아니라, 생체 내(in vivo)에서도 여러 가지 다양한 유전자를 효과적으로 전달할 수 있는 형질도입 시약이다(Kichler, A. et al., J. Gene Med., 3: 135-144, 2001; Boussif, O. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 92:7297-7301, 1995). 이러한 PEI의 뛰어난 유전자 전달 능력은 대부분 부착 배양된 다양한 세포주에서 관찰?보고되었으며, 생물 반응기에서 현탁배양한 293 세포를 대상으로 하였을 때에도 고효율로 유전자 발현을 유도한다는 사례도 보고된 바 있다(Schlaeger, E. -J. and Christensen, K., Cytotechnology, 30:71-83, 1999). 그러나, 두 가지 이상의 플라스미드로 동시 형질 도입하여 3차원 구조를 갖는 재조합 바이러스 입자를 형성하도록 하여야 하는 rAAV 입자 형성에 사용하였던 예는 많지 않고(Drittanti, L. et al., J. Gene Med, 3:59-71, 2001), 더구나, 현탁배양되는 HEK 293 세포에 대한 형질도입으로 rAAV 입자를 생성한 예는 없는 실정이다. Polyethylenimine (PEI) is a cost-effective, non-lipid transduction reagent that is not only one of the most efficient transfection reagents in vitro , but also a variety of genes in vivo . (Kichler, A. et al ., J. Gene Med. , 3: 135-144, 2001; Boussif, O. et al. , Proc. Natl. Acad. Sci. USA. , 92: 7297-7301, 1995). Most of PEI's excellent gene transfer ability has been observed and reported in various cell lines cultured in adherent cultures, and there have been reports of inducing gene expression with high efficiency even when targeting 293 cells suspended in bioreactors (Schlaeger, E). -J. And Christensen, K., Cytotechnology , 30: 71-83, 1999). However, there are not many examples used to form rAAV particles which must be co-transduced with two or more plasmids to form recombinant virus particles having a three-dimensional structure (Drittanti, L. et al ., J. Gene Med , 3: 59-71, 2001), moreover, there have been no examples of rAAV particles generated by transduction into suspended cultured HEK 293 cells.

한편, 재조합 아데노-바이러스 입자를 정제하는 통상적인 방법으로는 CsCl, 이오딕사놀(iodixanol)과 같은 물질의 밀도차를 이용하는 초원심분리법(Zolotukhin, S. et al., Gene Ther. 6:973-985, 1999)이 있으나, 상기 방법은 대량 생산에 부적합하고, 감염성 바이러스 벡터의 순수 분리효율이 낮아 정제의 두 번째 단계에 이온교환수지를 사용하거나 AAV 바이러스의 유력한 수용체로 알려진 헤파린 황산염 프로테오글리칸(heparan sulfate proteoglycan) 수용체와 유사한 헤파린, 셀루핀 황산염(cellufine sulphate) 등의 친화력을 이용하는 친화성 수지(affinity resin)를 사용하는 정제법과 병행하여 사용하기도 한다(Zolotukhin, S. et al., Gene Ther., 6:973-985, 1999; O'Riordan, C. R. et al., J. Gene Med., 2:444-454, 2000; Zolotukhin, S. et al., Methods, 28:158-167, 2002; Snyder, R. O. and Flotte, T. R.. Curr. Opin. Biotechnol., 13:418-423, 2002; 미국특허등록 제6,593,123호). 그러나 헤파린 기반의 친화성 수지도 용량증대(scale-up)에 한계가 있으며, 고순도를 필요로 하는 임상등급의 재조합 아데노-부속 바이러스 정제 공정에 사용할 경우, 친화수지 유래 물질의 완벽한 제거를 확인해야 하는 등 산업용으로 사용하기 어려운 문제점을 가지고 있다. 따라서 산업용 재조합 아데노-부속 바이러스를 생산, 정제하는 공정으로 이단계 이온 교환수지를 이용하는 효율적인 공정을 확립하는 것이 필요하다. 최근 이러한 공정 확립을 위하여 AAV 벡터 정제에 적합한 양이온 교환수지와 음이온 교환수지를 단계적으로 사용하거나 두 번째 정제 과정으로 분자의 크기 차이를 이용하는 겔 여과(gel filtration) 방법을 도입하는 시도가 있다(Drittanti, L. et al., J. Gene Med., 3:59-71, 2000; Brument, N. et al., Mol. Ther., 6:678-686, 2002; Blouin, V. et al., J. Gene Med., 6:S223-228, 2004). On the other hand, conventional methods for purifying recombinant adeno-virus particles include ultracentrifugation (Zolotukhin, S. et al ., Gene Ther. 6: 973-) using density differences of materials such as CsCl and iodixanol . 985, 1999), but this method is not suitable for mass production, and the low efficiency of pure separation of infectious viral vectors results in the use of ion exchange resins in the second step of purification or the heparan sulfate known as a potent receptor for AAV viruses. It may also be used in combination with purification methods using affinity resins that use affinity similar to proteoglycan receptors such as heparin and cellufine sulphate (Zolotukhin, S. et al. , Gene Ther., 6) . : 973-985, 1999; O'Riordan, CR et al. , J. Gene Med., 2: 444-454, 2000; Zolotukhin, S. et al. , Methods , 28: 158-167, 2002; Snyder, .... RO and Flotte, TR Curr Opin Biotechnol, 13: 418-423, 2002; Patent Registration No. No. 6,593,123). However, heparin-based affinity resins also have limitations in scale-up and, when used in clinical grade recombinant adeno-associated virus purification processes that require high purity, must ensure complete removal of affinity-derived material. It is difficult to use for industrial purposes. Therefore, it is necessary to establish an efficient process using a two-step ion exchange resin as a process for producing and purifying industrial recombinant adeno-associated viruses. Recently, in order to establish such a process, an attempt has been made to introduce a gel filtration method using a cation exchange resin and an anion exchange resin suitable for AAV vector purification step by step or using a molecular size difference as a second purification process (Drittanti, L. et al. , J. Gene Med., 3: 59-71, 2000; Brument, N. et al. , Mol. Ther., 6: 678-686, 2002; Blouin, V. et al. , J Gene Med., 6: S223-228, 2004).

이에 본 발명자들은 rAAV를 대량으로 생산하기 위해, 통상적으로 형질도입에 사용하는 부착배양 세포를 현탁배양 세포로 전환시킴으로써 대량 배양이 용이한 현탁배양 세포를 생산하고, 상기 세포에 재조합 아데노-부속 바이러스 발현벡터를 도입시켜 배양 규모(scale)를 점차적으로 증가시켜 배양하고, 대규모 정제에 적합한 이단계 이온교환수지 정제법을 도입하여 정제한 결과, 형질도입 효율뿐만 아니라 형질도입에 의해 세포에서 생산되는 rAAV 입자의 생산수율도 높음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.In order to produce a large amount of rAAV, the present inventors convert susceptible culture cells, which are usually used for transduction, into suspension culture cells, thereby producing suspension culture cells that are easy to mass culture, and expressing recombinant adeno-associated virus in the cells. As a result of the introduction of the vector, the culture scale was gradually increased, followed by culturing, followed by purification by introducing a two-stage ion exchange resin purification method suitable for large-scale purification. The present invention was completed by confirming that the production yield is high.

본 발명의 목적은 재조합 아데노-부속 바이러스 형성용 벡터를 현탁 배양세포에 형질 도입함으로써 재조합 아데노-부속 바이러스를 대량 생산하는 방법을 제공하는 것이다.
An object of the present invention is to provide a method for mass production of recombinant adeno-associated virus by transducing a recombinant adeno-associated virus-forming vector into suspension culture cells.

용어의 정의Definition of Terms

AAV는 아데노 부속 바이러스(adeno-associated virus)를 의미하는 것으로서, 외래유전자를 발현하는 재조합 아데노-부속 바이러스까지 포괄하는 개념이나, 본 문서에서 특별한 언급이 없는 한, 자연형 바이러스(wild type virus)를 지칭한다. 상기 아데노 부속 바이러스는 아데노 관련 바이러스 또는 아데노 수반 바이러스로도 지칭된다.AAV refers to adeno-associated virus, which encompasses recombinant adeno-associated viruses expressing foreign genes, but unless otherwise specified in this document, refers to wild type viruses. Refer. The adeno-associated virus is also referred to as adeno-associated virus or adeno-associated virus.

재조합 아데노-부속 바이러스(recombinant adeno-associated virus, rAAV)는 목적 외래유전자가 삽입되어 상기 외래 유전자를 발현할 수 있는 아데노-부속 바이러스를 지칭하며, 유전자 치료에 쓰이는 유전자 전달체로서, 재조합 AAV 벡터로도 지칭된다. 한편, rAAV-GFP는 GFP의 발현벡터인 pAAV-hrGFP가 형질도입된 세포로부 터 생성된 GFP 발현 재조합 아데노-부속 바이러스를 의미하고, rAAV-BFP는 BFP의 발현벡터인 pTR-UF6가 형질도입된 세포로부터 생성된 BFP 발현 재조합 아데노-부속 바이러스를 의미한다. Recombinant adeno-associated virus (rAAV) refers to an adeno-associated virus capable of expressing the foreign gene by inserting a target foreign gene, and is a gene carrier used for gene therapy, and is also referred to as a recombinant AAV vector. It is referred to. Meanwhile, rAAV-GFP means GFP expressing recombinant adeno-associated virus generated from cells transduced with pAAV-hrGFP, which is an expression vector of GFP, and rAAV-BFP is transduced with pTR-UF6, an expression vector of BFP. BFP expressing recombinant adeno-associated virus produced from cells.

재조합 아데노-부속 바이러스 발현벡터(recombinant adeno-associated viral expression vector, 이하 'rAAV 발현벡터'라 약칭함)는 좁은 의미에서는 재조합 아데노-부속 바이러스에 의하여 감염된 세포에서 외래유전자가 발현될 수 있도록 제조된 외래유전자가 포함된 발현벡터를 의미하나, 넓은 의미에서는 하기의 AAV rep-cap 유전자 발현벡터 및 헬퍼플라스미드 또는 헬퍼 바이러스를 포함하여, 세포에 형질도입되어 재조합 아데노-부속 바이러스를 형성시키는데 필요한 일체의 벡터를 의미한다. 본 문서에서 특별한 언급이 없는 한, 재조합 아데노-부속 바이러스 발현벡터는 후자의 의미로 사용된다. Recombinant adeno-associated viral expression vectors (abbreviated as rAAV expression vectors) in a narrow sense are foreign genes produced to express foreign genes in cells infected by recombinant adeno-associated viruses. Means an expression vector containing a gene, but in a broad sense includes any of the vectors required to transduce cells to form recombinant adeno-associated viruses, including the following AAV rep-cap gene expression vectors and helper plasmids or helper viruses it means. Unless otherwise specified in this document, recombinant adeno-associated virus expression vectors are used in the latter sense.

AAV rep-cap 유전자 발현벡터는 상기 재조합 아데노-부속 바이러스 발현벡터로부터 유래한 게놈의 복제에 필요한 효소(rep) 및 아데노바이러스 입자의 형성을 위한 외피단백질(cap)을 각각 코딩하는 유전자의 발현벡터를 의미하며, 상기 재조합 아데노-부속 바이러스 발현벡터와 동시 형질도입됨으로써 재조합 아데노-부속 바이러스의 세포내 생성이 가능하다. 헬퍼 바이러스는 독자적으로 복제가 불가능한 아데노-부속 바이러스의 감염성 입자를 형성시킬 수 있도록 도와주는 바이러스를 의미하며, 아데노바이러스, 백시니아 바이러스(vaccinia virus) 및 HSV(herpes simplex virus) 등이 여기에 속하며, 헬퍼플라스미드(helper plasmid)는 상기 헬퍼 바이러스의 기능을 대행하는 플라스미드를 의미한다. 한편, 상기 AAV rep-cap 유 전자 발현벡터 및 헬퍼플라스미드는 하나의 벡터로 구현될 수 있는데, 대표적인 예로는 pDG(DKFZ, Germany)가 있다. 상기 AAV rep-cap 유전자 발현벡터 및 헬퍼 바이러스 또는 헬퍼플라스미드는 모두 독자적으로 감염성 아데노-부속 바이러스 입자를 형성시킬 수 없는 rAAV 발현벡터를 도와 감염성 rAAV 입자를 형성시킬 수 있기 때문에, 본 문서에서는 편의상, AAV rep-cap 유전자 및 아데노-부속 바이러스 감염성 입자 형성에 필요한 상기 아데노 바이러스 기원 유전자를 동시에 포함하는 플라스미드는 물론(예를 들어, pDG), AAV rep-cap 유전자 발현벡터(예를 들어, pAAV-RC) 및 감염성 입자 형성에 필요한 아데노 바이러스 기원 유전자의 발현벡터(예를 들어, pHelper)를 모두 포괄하여 헬퍼플라스미드로 지칭하며, 상기 헬퍼플라스미드와 헬퍼바이러스를 포괄하여 헬퍼벡터(helper vector)라고 지칭한다. 따라서, 본 문서에서 특별한 언급이 없는 한 헬퍼플라스미드는 상기 AAV rep-cap 유전자 발현벡터 및 아데노-부속 바이러스 감염성 입자 형성에 필요한 상기 아데노 바이러스 기원 유전자의 발현벡터 모두를 포괄하는 의미로 사용된다.The AAV rep-cap gene expression vector represents an expression vector of a gene encoding an enzyme (rep) necessary for replication of the genome derived from the recombinant adeno-associated virus expression vector and an envelope protein (cap) for formation of adenovirus particles. By means of co-transduction with the recombinant adeno-associated virus expression vector, intracellular production of the recombinant adeno-associated virus is possible. Helper virus refers to a virus that helps to form infectious particles of adeno-associated viruses that cannot be replicated independently, and include adenoviruses, vaccinia virus and herpes simplex virus. Helper plasmid refers to a plasmid that acts as a function of the helper virus. On the other hand, the AAV rep-cap gene expression vector and helper plasmid may be implemented as a single vector, a representative example is pDG (DKFZ, Germany). Since the AAV rep-cap gene expression vector and the helper virus or helper plasmid can help to form an infectious rAAV particle by assisting an rAAV expression vector that cannot independently form an infectious adeno-associated virus particle, in this document, AAV Plasmids containing both the rep-cap gene and the adenovirus origin gene necessary for the formation of adeno-associated virus infectious particles (eg pDG), as well as the AAV rep-cap gene expression vector (eg pAAV-RC) And an expression vector (eg, pHelper) of an adenovirus-derived gene required for infectious particle formation are referred to as a helper plasmid, and the helper plasmid and helper virus are collectively referred to as a helper vector. Therefore, unless otherwise specified in the present document, helper plasmid is used to encompass both the AAV rep-cap gene expression vector and the expression vector of the adenovirus origin gene required for the formation of adeno-associated virus infectious particles.

발명의 상세한 설명Detailed description of the invention

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 재조합 아데노-부속 바이러스(이하, 'rAAV'라 약칭함) 발현벡터를 현탁 배양세포에 형질 도입함으로써 rAAV를 대량 생산하는 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for mass production of rAAV by transducing a recombinant adeno-associated virus (hereinafter, abbreviated as 'rAAV') expression vector into suspension culture cells.

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

본 발명은The present invention

(1) 부착배양 세포를 현탁배양 세포로 전환시키는 단계;(1) converting adherent cells into suspension cells;

(2) 단계 (1)에서 제조된 현탁배양 세포에 아데노-부속 바이러스(rAAV) 발현벡터를 형질도입하는 단계;(2) transducing the adeno-associated virus (rAAV) expression vector to the suspension cultured cells prepared in step (1);

(3) 단계 (2)에서 형질도입된 세포를 현탁배양하는 단계; (3) suspending the transduced cells in step (2);

(4) 단계 (3)에서 배양한 세포를 용해시켜 용해체를 제조하는 단계; 및(4) lysing the cells cultured in step (3) to prepare a lysate; And

(5) 단계 (4)의 용해체로부터 재조합 아데노-부속 바이러스 입자를 정제하는 단계를 포함하는 재조합 아데노-부속 바이러스를 대량 생산하는 방법을 제공한다.(5) Provides a method for mass production of recombinant adeno-associated virus comprising purifying the recombinant adeno-associated virus particle from the lysate of step (4).

상기 단계 1에 있어서, 현탁배양으로 전환시킬 부착 배양 세포는 HEK 293 세포, HEK 293 T 세포, 293E 세포, HeLa 세포 및 CHO 세포로 구성되는 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는, HEK 293 세포, HEK 293 T 세포, Naut 세포를 사용하였으며, HEK 293T 세포를 현탁 배양세포로 전환시켜 rAAV 발현벡터를 형질 도입시켰을 때의 형질도입 효율 및 rAAV의 생산수율이 가장 우수하게 나타났다. 또한, 부착배양 세포를 현탁 배양세포로 전환시키는 것은 부착 배양 세포를 하이드로젤 코팅된 플레이트에서 배양함으로써, 세포가 세포배양 플레이트 바닥에 부착하고 확산되는 것을 방지하여 현탁 상태로 배양되는 것이 바람직하다.In step 1, the adherent culture cells to be converted into suspension culture is preferably selected from the group consisting of HEK 293 cells, HEK 293 T cells, 293E cells, HeLa cells and CHO cells. In a preferred embodiment of the present invention, HEK 293 cells, HEK 293 T cells, Naut cells were used, transduction efficiency and rAAV production yield when transduced rAAV expression vector by converting HEK 293T cells into suspension culture cells This was the most excellent. In addition, the conversion of adherent culture cells to suspension culture cells is preferably cultured in suspension by culturing the adherent culture cells in a hydrogel coated plate, thereby preventing the cells from adhering to the cell culture plate and spreading.

상기 단계 2에 있어서, rAAV 발현벡터의 형질 도입은 특별히 이에 제한되는 것은 아니나, DNA-칼슘 포스페이트 동시침전(CaPi)법, 리포펙션(lipofection), 전기충격요법(electrophoration) 또는 폴리에틸렌이민(polyethylenimine, PEI)을 사용하는 방법에 의하여 수행되는 것이 바람직하고, 좀 더 안정한 스케일업을 위해서는 PEI를 사용하는 방법에 의하여 수행되는 것이 보다 바람직하다. rAAV 발현벡터를 형질도입하는 것은 기존의 재조합 벡터 형질도입 방법을 그대로 사용하여도 무방하나 좀 더 형질도입 효율을 높이기 위해 PEI를 형질도입용 제제로 사용하며, 이를 rAAV 발현벡터 DNA와 적당 비율로 혼합하여 사용한다. PEI는 비용 절감적인 비-지질 형질전환 시약으로서, 많은 양의 유전자를 효과적으로 세포 내로 전달시킬 수 있다. In step 2, transduction of the rAAV expression vector is not particularly limited thereto, but DNA-calcium phosphate co-precipitation (CaPi), lipofection, electrophoresis or polyethyleneimine (polyethylenimine, PEI) It is preferable to carry out by a method using), and more preferably to a method using PEI for more stable scale-up. Transduction of rAAV expression vectors may be performed using a conventional recombinant vector transduction method, but PEI is used as a transduction agent to increase transduction efficiency and mixed with the rAAV expression vector DNA in an appropriate ratio. Use it. PEI is a cost-effective non-lipid transformation reagent that can efficiently deliver large amounts of genes into cells.

또한, 상기 형질도입은 상기 rAAV 발현벡터와 헬퍼플라스미드(helper plasmid) 또는 헬퍼 바이러스(helper virus)를 동시에 형질도입시킴으로써 수행되는 것이 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에서는 상기 헬퍼플라스미드는 AAV rep-cap 유전자 발현벡터 및 감염성 재조합 아데노-부속 바이러스 입자 형성에 필요한 아데노바이러스 기원 유전자의 발현벡터의 조합으로 구성되고, 본 발명의 또 다른 실시예에서는 상기 두 벡터가 하나의 플라스미드로 구현된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는, rAAV 발현벡터로 pAAV-hrGFP(Stratagene, USA), pAAV-RFP, pTR-UF6 또는 pTR-RFP를 사용하였고, AAV rep-cap 유전자 발현벡터로는 pAAV-RC(Stratagene, USA)를 사용하였으며, 감염성 재조합 아데노-부속 바이러스 입자 형성에 필요한 아데노바이러스 기원 유전자의 발현벡터는 pHelper(Stratagene, USA)를 각각 사용하였다. 한편, AAV rep-cap 유전자 발현벡터 및 헬퍼플라스미드를 하나의 플라스미드로 구현한 벡터로는 pDG(DKFZ, Germany)를 사용하였다(실시예 3 참조).In addition, the transduction is preferably carried out by transducing the rAAV expression vector and the helper plasmid or helper virus at the same time. In one embodiment of the present invention, the helper plasmid is composed of a combination of an AAV rep-cap gene expression vector and an expression vector of an adenovirus origin gene required for the formation of an infectious recombinant adeno-associated virus particle, and in another embodiment of the present invention, The two vectors are implemented in one plasmid. In a preferred embodiment of the present invention, pAAV-hrGFP (Stratagene, USA), pAAV-RFP, pTR-UF6 or pTR-RFP was used as the rAAV expression vector, and pAAV-RC (Stratagene) as the AAV rep-cap gene expression vector. , USA), and pHelper (Stratagene, USA) was used as an expression vector of adenovirus-derived genes required for infectious recombinant adeno-associated virus particle formation. Meanwhile, pDG (DKFZ, Germany) was used as a vector implementing the AAV rep-cap gene expression vector and the helper plasmid into one plasmid (see Example 3).

상기 단계 3에 있어서, 형질도입된 세포의 현탁배양은 0.1 내지 1,000 L의 배양규모로 배양하는 것이 바람직하며, 0.1 L이하로 배양하여도 무방하나 본 발명의 목적이 rAAV를 대량생산하는 것이기 때문에 상기 배양 규모 범위로 배양하는 것이 바람직하다. 상기 규모로 현탁배양을 위해서는 대용량으로 한번에 배양 가능한 대량 배양용기로 구성되고, 적정 산소 농도, CO2 농도, pH 범위, 배양 회전 속도, 온도를 항상 적정하게 유지할 수 있는 일반적인 생물반응기를 사용하여 배양하는 것이 바람직하다.In step 3, the suspension culture of the transduced cells is preferably cultured at a culture scale of 0.1 to 1,000 L, and may be cultured to 0.1 L or less, but the purpose of the present invention is to mass produce rAAV. It is preferable to incubate in the culture scale range. Suspension culture on this scale consists of a large-scale culture vessel capable of cultivating at a time with a large capacity, and cultivating using a general bioreactor capable of maintaining an appropriate oxygen concentration, CO 2 concentration, pH range, rotation speed, and temperature at all times. desirable.

상기 단계 4는 통상적인 세포 용해 완충용액을 이용하여 수행될 수 있다.Step 4 may be performed using a conventional cell lysis buffer.

상기 단계 5의 재조합 아데노-부속 바이러스 입자를 정제하는 단계는 이온교환수지를 이용한 크로마토그래피에 의하여 수행되는 것이 바람직하고, 양이온 교환수지 및 음이온 교환 수지를 조합하여 이용한 이단계 크로마토그래피에 의하여 수행되는 것이 더욱 바람직하다. 이때, 이온교환수지는 특별히 이에 제한되는 것은 아니나, 카르복시 메틸, 메틸설포네이트 또는 쿼터너리 암모니움 소재의 수지인 것이 바람직하다. 아울러, 상기 이단계 크로마토그래피는 양이온 교환수지로 처리하여 얻어진 재조합 아데노-부속 바이러스 조추출 분획을 음이온 교환수지로 처리함으로써 수행되거나, 음이온 교환수지로 처리하여 얻어진 재조합 아데노-부속 바이러스 조추출 분획을 양이온 교환수지로 처리함으로써 수행되는 것이 바람직하다. 이와 달리, 상기 용해체를 먼저 양이온 교환 수지에 처리하여 수득한 조추출 분획을 친화성 수지로 처리하는 이단계 크로마토그래피에 의하여 정제할 수 있다. 이때, 상기 친화성 수지는 특별히 이에 제한되는 것은 아니나, AAV에 특이적인 항체 또는 AAV의 수용체와 같은 AAV에 대한 결합물질을 포함하는 것이 바람직하다. Purifying the recombinant adeno-associated virus particles of step 5 is preferably performed by chromatography using an ion exchange resin, and is performed by two-step chromatography using a combination of a cation exchange resin and an anion exchange resin. More preferred. At this time, the ion exchange resin is not particularly limited, but is preferably a resin of carboxymethyl, methylsulfonate or quaternary ammonium. In addition, the two-step chromatography is performed by treating the recombinant adeno-associated virus crude extract fraction obtained by treatment with cation exchange resin with an anion exchange resin, or cation the recombinant adeno-associated virus crude extract fraction obtained by treatment with an anion exchange resin. It is preferably carried out by treating with an exchange resin. Alternatively, the crude extract fraction obtained by treating the lysate first with a cation exchange resin can be purified by two step chromatography treating with an affinity resin. At this time, the affinity resin is not particularly limited thereto, but preferably includes a binding agent for AAV such as an antibody specific for AAV or a receptor for AAV.

본 발명자들은 부착배양 세포인 HEK 293 세포를 하이드로젤 코팅된 플레이트에서 배양하여 안정한 형태로 현탁배양되는 HEK 293 세포를 수득할 수 있었으며(도 1 참조), 상기 현탁배양 세포 및 HEK 293T 세포, Naut 세포에 rAAV 발현벡터인 pAAV-hrGFP(Stratagene, USA), pAAV-RFP, pTR-UF6 또는 pTR-RFP를 헬퍼플라스미드로 AAV rep-cap 유전자 발현벡터인 pAAV-RC(Stratagene, USA) 및 감염성 재조합 아데노-부속 바이러스 입자 형성에 필요한 아데노바이러스 기원 유전자의 발현벡터인 pHelper(Stratagene, USA)와 함께, 또는 AAV rep-cap 유전자 발현벡터 및 감염성 재조합 아데노-부속 바이러스 입자 형성에 필요한 아데노바이러스 기원 유전자의 발현벡터가 하나의 벡터로 구현된 pDG(DKFZ, Germany)와 함께 동시 형질도입시켰다. 형질도입된 세포의 형질도입 효율과 아데노-부속 바이러스 생산수율을 측정한 결과, 부착 배양되는 세포에서의 형질도입과 거의 유사하거나 우수한 형질도입 효율을 나타냄을 확인하였다(도 4a 참조). 아울러, 이렇게 형질도입된 세포에서의 아데노-부속 바이러스 생산수율을 측정한 결과, 물리적 입자 수 및 DNase I-내성 입자 수가 모두 부착 배양 세포에 비해 훨씬 우수함을 확인하였다(도 4b 참조).The present inventors were able to obtain HEK 293 cells suspended in culture in a stable form by culturing HEK 293 cells, which are adherent culture cells, in a hydrogel coated plate (see FIG. 1), and the suspension cultured cells, HEK 293T cells, and Naut cells. PAAV-hrGFP (Stratagene, USA), pAAV-RFP, pTR-UF6, or pTR-RFP, which are rAAV expression vectors, as a helper plasmid, pAAV-RC (Stratagene, USA), which is an AAV rep-cap gene expression vector, and infectious recombinant adeno- Together with pHelper (Stratagene, USA), the expression vector of the adenovirus-derived genes required for the formation of accessory viral particles, or the expression vector of the adenovirus-derived genes required for the formation of the AAV rep-cap gene expression vector and infectious recombinant adeno-associated virus particles. Cotransduction was performed with pDG (DKFZ, Germany) implemented as one vector. As a result of measuring the transduction efficiency and the adeno-associated virus production yield of the transduced cells, it was confirmed that the transduction efficiency was almost similar to or superior to that of the transduced cells (see FIG. 4A). In addition, as a result of measuring the adeno-associated virus production yield in the transduced cells, it was confirmed that both the physical particle number and the DNase I-resistant particle number is much superior to the adherent culture cells (see FIG. 4B).

배양규모를 증가시켰을 때에도 형질도입 효율 및 아데노-부속 바이러스 생산 수율이 유지되는지 확인하기 위해 세포 수를 기초로 하는 배양 스케일업(scale up) 프로토콜 및 배양 부피를 기초로 하는 배양 스케일업 프로토콜을 수행하여 125 ㎖ 삼각플라스크(Erlenmyer flask)에서 형질도입한 결과, 상기 프로토콜 모두 배양 스케일업 시키기 이전만큼의 형질도입 효율을 나타내고(도 5a 및 도 5b 참조), rAAV 생산수율도 유사하게 유지됨을 확인하였다(도 6a 및 도 6b). 배양 규모를 1 L 스피너 플라스크(spinner flask) 현탁배양 및 2 L 생물반응기 현탁배양으로 점차 증가시켜 rAAV 발현벡터의 형질도입 효율 및 rAAV 생산수율을 측정한 결과, 형질도입 효율 및 바이러스 생산수율의 증가와 함께 실제 유전자 치료에 유효한 감염성 바이러스 생산수율도 우수함을 확인하였다(표 1 및 표 2 참조).Culture scale up protocol based on cell number and culture volume up protocol based on culture volume were performed to ensure transduction efficiency and adeno-associated virus production yield were maintained even when culture size was increased. As a result of transduction in a 125 ml Erlenmyer flask, all of the above protocols showed transduction efficiency as before the culture scale-up (see FIGS. 5A and 5B), and the rAAV production yield was similarly maintained (FIG. 6a and 6b). The culture scale was gradually increased to 1 L spinner flask suspension culture and 2 L bioreactor suspension culture to measure the transduction efficiency and rAAV production yield of rAAV expression vectors. In addition, it was confirmed that the effective virus production yield is also effective in the actual gene therapy (see Table 1 and Table 2).

이때, 생산된 rAAV 입자를 대규모로 정제할 수 있는 방법으로 이오딕사놀(iodixanol)을 사용하는 초원심분리법(ultracentrifugation)과 이온교환수지(ion-exchange resin) 정제 방법을 결합한 방법(도 9a, 9b 및 9c 참조)과 이온교환수지 정제방법과 아데노-부속 바이러스 친화수지(AAV affinity resin) 이용 방법을 결합한 방법(도 10a, 10b, 10c 및 10d 참조)을 실시하여 통상의 정제 방법을 확인하고, 보다 효율적인 이 단계 이온교환수지 정제법을 수립하였다(도 11a, 11b, 11c 및 11d 참조). In this case, a method of combining ultracentrifugation and ion-exchange resin purification using iodixanol as a method for large-scale purification of the produced rAAV particles (FIGS. 9A and 9B). And 9c), a method of combining an ion exchange resin purification method and a method of using adeno-associated virus affinity resin (see FIGS. 10A, 10B, 10C, and 10D) to confirm a conventional purification method. An efficient two stage ion exchange resin purification method was established (see FIGS. 11A, 11B, 11C and 11D).

따라서, 본 발명의 방법은 기존에 통상적으로 사용되던 부착배양 세포를 이용한 rAAV 발현벡터의 형질도입 방법을 사용하지 않고 현탁배양 세포를 이용한 rAAV 발현벡터의 형질도입 방법을 사용하는 것이 큰 특징이고, 또한, rAAV 생산량 을 증대시키기 위해 배양 스케일을 증가시키는데 있어서, 부착배양 세포의 경우는 배양 플레이트의 수를 계속 증가시킬 수밖에 없는 어려움이 있었던 점을 극복하고 하나의 생물반응기만을 통해서도 대량으로 rAAV를 생산, 정제할 수 있는 우수한 방법인 것이 큰 특징이다.Therefore, the method of the present invention is characterized by using a transduction method of rAAV expression vectors using suspension culture cells without using the transduction method of rAAV expression vectors using conventionally used adherent culture cells. In order to increase the rAAV production, the culture scale was increased, and in the case of adherent culture cells, the rAAV was produced and purified in a large amount through only one bioreactor, overcoming the difficulty of continuously increasing the number of culture plates. It is a great feature to be an excellent way to do this.

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.

<실시예 1> 세포배양 및 바이러스의 수득Example 1 Cell Culture and Obtaining Virus

HeRC 32 세포(Chadeuf, G., et al., J. Gene Med. 2:260-268, 2000), 인간 배아 신장 293 세포(human embryonic kidney 293 cells, 이하 'HEK 293'이라 함, Microbix Biosystems, Canada), 293T 세포(CRL-11268; ATCC, USA) 및 Naut 세포(Microbix Biosystems, Canada)는 DMEM(Dulbecco's Modified Eagles Medium) 배지(Life Technologies, USA)에 10%(v/v) 우태아혈청(FBS, Biowhittaker, USA)을 첨가한 배지를 이용하여 37℃에서 CO2가 5% 함유된 공기가 공급되는 조건으로 배양하였다. 야생형 아데노바이러스 제 5형(Ad5 wt; VR-5, ATCC, USA)은 HEK 293 세포로 배양하였고, CsCl 농도구배 방법에 의해 수득하여, 일반적인 바이러스 정제과정을 통해 분획하였다(Snyder, O., Xiao, X. and Samulski, R. J., Current protocols in human genetics. Unit 12.1 Vectors for gene therapy, John Wiley & Sons, New York, USA, 1996).HeRC 32 cells (Chadeuf, G., et al., J. Gene Med. 2: 260-268, 2000), human embryonic kidney 293 cells (hereinafter referred to as 'HEK 293', Microbix Biosystems, Canada), 293T cells (CRL-11268; ATCC, USA) and Naut cells (Microbix Biosystems, Canada) were treated with 10% (v / v) fetal calf serum (Dulbecco's Modified Eagles Medium) medium (Life Technologies, USA). FBS, Biowhittaker, USA) was used to incubate in a condition that the air containing 5% CO 2 was supplied at 37 ℃. Wild-type adenovirus type 5 (Ad5 wt; VR-5, ATCC, USA) was cultured with HEK 293 cells, obtained by CsCl concentration gradient method, and fractionated through normal virus purification (Snyder, O., Xiao) , X. and Samulski, RJ, Current protocols in human genetics.Unit 12.1 Vectors for gene therapy, John Wiley & Sons, New York, USA, 1996).

<실시예 2> HEK 293 세포의 현탁 배양세포로의 전환 Example 2 Conversion of HEK 293 Cells to Suspension Cultured Cells

75 cm2 배양 플라스크에서 배양된 HEK 293 세포(계대 번호 25 내지 40)를 플라스크로부터 떼어낸 후, 하이드로젤이 코팅된 일회용 6웰 세포 배양플레이트(Corning, USA)에 3× 105 세포수/㎖ 농도로 접종하였다. 하이드로젤이 코팅된 배양플레이트에서 배양하게 되면 세포가 부착되고 확산되는 것을 방지할 수 있다. DME 배지에 2%(v/v) 우태아혈청, 덱스트란 설페이트(25 mg/L) 및 0.1%(w/v) 플루로닉(Pluronic) F68을 첨가하여 제조한 배지를 현탁배양에 사용하였다. 세포배양은 37℃에서 CO2가 5% 함유된 공기가 공급되는 조건으로 배양하였다.HEK 293 cells (passage numbers 25-40) cultured in 75 cm 2 culture flasks were detached from the flasks and then 3 × 10 5 cells / ml in a hydrogel-coated disposable 6-well cell culture plate (Corning, USA). Inoculated at concentration. When cultured in a hydrogel-coated culture plate, it is possible to prevent the cells from attaching and spreading. A medium prepared by adding 2% (v / v) fetal bovine serum, dextran sulfate (25 mg / L) and 0.1% (w / v) Pluronic F68 to DME medium was used for suspension culture. . Cell culture was incubated under the conditions that the air containing 5% CO 2 at 37 ℃ supplied.

그 결과, 한 달 동안의 계대 배양을 수행하고 난 뒤에 안정하게 현탁배양된 2차 배양(subculture)을 얻을 수 있었다. 이 2차 배양 세포는 부착 배양과 유사하게 26시간의 최대 배가(doubling) 시간으로 증식하였으며, 1:3 비율로 분할시킴으로써 계속적인 2차 배양은 안정한 현탁배양으로 유지되었다(도 1).As a result, the subculture was stably suspended after subculture for one month. These secondary cultured cells proliferated at a maximum doubling time of 26 hours similar to adherent cultures, and by dividing at a 1: 3 ratio, the continuous secondary culture was maintained in a stable suspension culture (FIG. 1).

<실시예 3> 6-웰 플레이트 현탁배양에서의 형질도입 및 rAAV 생산 수율Example 3 Transduction and rAAV Production Yield in 6-well Plate Suspension Cultures

<실시예 3-1> 형질도입용 플라스미드의 준비Example 3-1 Preparation of Transduction Plasmid

rAAV 발현벡터로는 pAAV-hrGFP(Stratagene, USA), pAAV-LacZ(Stratagene, USA) 및 pTR-UF6(University of Florida, USA)를 사용하였다. 이때, 상기 pTR-UF6는 돌연변이 된 GFP(green fluorescent protein)의 일종인 청색형광을 띠는 BFP(blue fluorescent protein)의 발현벡터이다. 헬퍼플라스미드로는 삼중 형질도입의 경우, AAV rep-cap 유전자 발현벡터로 pAAV-RC(Stratagene, USA) 및 감염성 재조합 아데노-부속 바이러스 입자 형성에 필요한 아데노바이러스 기원 유전자의 발현벡터로 pHelper(Stratagene, USA)를 사용하였고, 이중 형질도입의 경우에는 AAV rep-cap 유전자 발현벡터 및 감염성 재조합 아데노-부속 바이러스 입자 형성에 필요한 아데노바이러스 기원 유전자의 발현벡터가 하나의 벡터로 구현된 pDG(DKFZ, Germany)를 사용하였다. pTR-UF6 플라스미드를 Not I으로 절단하고 클레노우(Klenow) 효소를 이용하여 평활말단(blunt end)으로 만들어 선형화된 pTR 플라스미드를 제조하고, 상기 플라스미드에 pDsRed 1-1(Clontech, USA) 벡터를 제한효소 BamH I 및 Not I으로 절단하고 클레노우 효소로 평활화시켜 수득한 적색형광 단백질(red fluorescent protein, RFP) 유전자를 포함하는 DNA 단편을 삽입하여 RFP 유전자를 포함하는 벡터를 제조하여 이를 'pTR-RFP'라 명명하였다(도 2a). 또한, 상기 플라스미드 pDsRed 1-1을 Not I으로 절단하고, 클레노우 효소로 평활화시킨 다음, BamH I으로 절단하여 수득한 RFP유전자를 포함하는 DNA 단편을 Hind II 및 BamH I으로 절단된 pCMV-MCS(Stratagene, USA) 플라스미드에 삽입하여 재조합 벡터를 제조하고 이를 'pCMV-RFP'로 명명하였다. 또한, 상기 pCMV-RFP 벡터를 Not I으로 절단하여 수득한 RFP 유전자 단편을 선형화된 pAAV 플라스미드로 삽입하여 RFP 유전자를 발현하는 AAV 플라스미드를 제조하고 이를 'pAAV-RFP'라 명명하였다. 이 때 상기 pAAV 플라스미드는 pAAV-LacZ 플라스미드를 Not I으로 절단하여 LacZ 유전자를 제거함으로써 제조한 것이다. 상기 제조한 pAAV-RFP 플라스미드로 형질전환용 세포인 E. coli DH5α또는 Oneshot® TOP10 세포(Invitrogen, USA)로 형질전환시켰다. 상기 형질전환된 세포를 100 ㎍/㎖ 암피실린을 포함하는 LB-한천 플레이트에 도말하여 생긴 형질전환체 콜로니를 채취하여 배양한 다음, 플라스미드 추출 킷트(Qiagen Plasmid Midi Kit, Qiagen, Germany)를 이용하여 플라스미드 DNA를 추출하였다. 추출한 DNA는 Not I 제한효소 절단 분석을 통해 선별되었고, 삽입된 유전자의 일부분을 서열분석함으로써 최종적으로 유전자가 삽입된 형질전환체를 제대로 선별했는지 여부를 확인하였다. 염기서열 분석은 서열분석 킷트(ABI PRISM  Big DyeTM ready reaction terminator cycle sequencing kit)를 이용하여 말단형광염색 방법으로 유전자 서열 분석기(ABI PRISM  310 genetic analyzer)에서 제조사의 지침(Applied Biosystems, USA)에 따라 분석하였다.pAAV-hrGFP (Stratagene, USA), pAAV-LacZ (Stratagene, USA) and pTR-UF6 (University of Florida, USA) were used as rAAV expression vectors. At this time, the pTR-UF6 is an expression vector of blue fluorescent protein (BFP) with blue fluorescence, which is a kind of mutated green fluorescent protein (GFP). As the helper plasmid, the expression vector of the adenovirus-derived gene required for the formation of pAAV-RC (Stratagene, USA) and the infectious recombinant adeno-associated virus particles as the AAV rep-cap gene expression vector in the case of triple transduction is pHelper (Stratagene, USA). In the case of double transduction, pDG (DKFZ, Germany) in which the AAV rep-cap gene expression vector and the expression vector of the adenovirus-derived gene required for the formation of infectious recombinant adeno-associated virus particles was formed into one vector Used. The pTR-UF6 plasmid was cleaved with Not I and blunt-ended using the Klenow enzyme to prepare a linearized pTR plasmid and to limit the pDsRed 1-1 (Clontech, USA) vector to the plasmid. DNA fragments containing red fluorescent protein (RFP) genes obtained by cleavage with the enzymes Bam H I and Not I and smoothed with the Klenow enzyme were inserted to prepare a vector containing the RFP gene, which was then prepared as 'pTR-RFP'. '(FIG. 2A). In addition, the plasmid pDsRed 1-1 was digested with Not I, blunted with Klenow enzyme, and then digested with Bam H I, and the DNA fragment containing the RFP gene was digested with Hin d II and Bam HI, pCMV-MCS. (Stratagene, USA) was inserted into the plasmid to prepare a recombinant vector and named it 'pCMV-RFP'. In addition, the RFP gene fragment obtained by cleaving the pCMV-RFP vector with Not I was inserted into a linearized pAAV plasmid to prepare an AAV plasmid expressing the RFP gene, which was named 'pAAV-RFP'. At this time, the pAAV plasmid was prepared by cutting the pAAV-LacZ plasmid with Not I to remove the LacZ gene. The pAAV-RFP plasmid prepared above was transformed into E. coli DH5α or Oneshot ® TOP10 cells (Invitrogen, USA). The transformed cells were harvested and cultured with transformant colonies formed by spreading them on LB-agar plates containing 100 μg / ml ampicillin, followed by plasmid extraction using a plasmid extraction kit (Qiagen Plasmid Midi Kit, Qiagen, Germany). DNA was extracted. The extracted DNA was selected by Not I restriction enzyme cleavage analysis, and by sequencing a part of the inserted gene, it was confirmed whether or not the transformants in which the gene was finally inserted were properly selected. Sequencing was performed using the ABI PRISM Big Dye ready reaction terminator cycle sequencing kit, followed by manufacturer's instructions (Applied Biosystems, USA) in the ABI PRISM 310 genetic analyzer by end fluorescence staining method. Analyzed.

혈액응고 9인자(coagulation factor IX)에 대한 재조합 아데노-부속 바이러스 벡터인 pAAV-FIX와 pAAV-FIX-UTR은 하기와 같은 방법으로 제작하였다: 먼저, RNA 추출 킷트(Pharmacia, USA)를 이용하여 균질기(homogenizer)로 균질화한 인간 간 조직 1 g(경희의료원)으로부터 1.2 mg의 총 RNA(total RNA)를 추출 하였다. 상기 RNA를 주형으로 M-MuLV 역전사효소와 올리고 디옥시-티민 프라이머(oligo-dT23 Primer, New England Biolabs, USA)를 사용하여 단일 가닥 cDNA를 합성하였다. 상기 단일 가닥 cDNA를 주형으로 하여 인간 혈액응고 9인자(coagulation factor IX, FIX) 유전자(Genbank accession No: M11309)의 CDS(coding sequence, 서열번호 1)를 포함하는 DNA 단편(이하, 'FIX 단편'이라 함)에 대한 프라이머 세트[FIX F: 5'-catgcggccgcatgcagcgcgtgaacatg-3'(서열번호 2), FIX R: 5'-gcgtcgactttaagtgagctttgttttttcc-3'(서열번호 3) 및 CDS와 상기 인간 혈액응고 9인자 유전자의 cDNA의 비번역영역(untranslated region, UTR)을 포함하는 DNA 단편(이하, 'FIX-UTR 단편'이라 함, 서열번호 4)에 대한 프라이머 세트[FIX-UTR F: 5'-ctagcggccgcaccactttcacaatctgc-3'(서열번호 5), FIX-UTR R: 5'-gtgtcgacaaaaagcaatgatcatagaatg-3'(서열번호 6)]를 사용하여 PCR을 수행하였다. 이때, 상기 염기서열 2 및 3에서 밑줄친 부분은 상기 인간 혈액응고 9인자 유전자의 cDNA에서 CDS 부분에 해당되는 서열을 의미하고, 상기 염기서열 5 및 6에서 밑줄친 부분은 상기 인간 혈액응고 9인자 유전자의 cDNA에서 UTR 부분에 해당되는 서열을 의미한다. 상기 PCR 반응 결과 합성된 FIX 및 FIX-UTR 단편과 벡터 pTR-UF6(University of Florida, USA)를 각각 제한효소 Not I-Sal I으로 절단한 뒤, 전기영동을 수행하고 아가로스겔로부터 DNA를 추출하였다. 상기 절단된 벡터 및 FIX 단편 또는 FIX-UTR 단편을 몰비 1:3으로 각각 혼합한 뒤, T4 DNA 리가제(Roche, USA)를 사용하여 각각 결찰시켰다. 상기 결찰된 재조합 벡터로 대장균(E. coli DH5?)을 형질전환시키고 암피실린이 첨가된 LB 아가플레이트에 도말하여 생긴 형질전환체 콜로니를 채취하여 배양한 다음, 플라스미드 추출 킷트(Qiagen Plasmid Midi Kit, Qiagen, Germany)를 이용하여 플라스미드 DNA를 추출하였다. 추출한 DNA를 다시 Not I과 Sal I으로 절단하여 FIX 및 FIX-UTR 단편이 제대로 삽입되었는지 확인하였다. 상기 정제된 플라스미드를 각각 'pAAV-FIX' 및 'pAAV-FIX-UTR'로 명명하였다(도 2b 및 2c). Recombinant adeno-associated virus vectors pAAV-FIX and pAAV-FIX-UTR for coagulation factor IX were constructed by the following method: First, homogeneous using an RNA extraction kit (Pharmacia, USA) 1.2 mg of total RNA was extracted from 1 g of human liver tissue homogenized with a homogenizer (Kyung Hee Medical Center). The single stranded cDNA was synthesized using M-MuLV reverse transcriptase and oligo deoxy-thymine primer (oligo-dT23 Primer, New England Biolabs, USA) as a template. DNA fragment (hereinafter referred to as 'FIX fragment') containing the CDS (coding sequence, SEQ ID NO: 1) of the coagulation factor IX (FIX) gene (Genbank accession No. M11309) using the single-stranded cDNA as a template Primer set (FIX F: 5′-catgcggccgc atgcagcgcgtgaacatg- 3 ′ (SEQ ID NO: 2), FIX R: 5′-gcgtcgact ttaagtgagctttgttttttcc −3 ′ (SEQ ID NO: 3) and CDS and the human hemagglutination factor 9 Primer set for DNA fragments containing untranslated region (UTR) of the cDNA of the gene (hereinafter referred to as 'FIX-UTR fragment', SEQ ID NO: 4) [FIX-UTR F: 5'-ctagcggccgc accactttcacaatctgc- PCR was performed using 3 ′ (SEQ ID NO: 5), FIX-UTR R: 5′-gtgtcgac aaaaagcaatgatcatagaatg- 3 ′ (SEQ ID NO: 6)]. In this case, the underlined portions in the nucleotide sequences 2 and 3 mean a sequence corresponding to the CDS portion in the cDNA of the human coagulation factor 9 gene, and the underlined portions in the nucleotide sequences 5 and 6 represent the human blood coagulation factor 9 It refers to the sequence corresponding to the UTR portion of the cDNA of the gene. The FIX and FIX-UTR fragments synthesized as a result of the PCR reaction and the vector pTR-UF6 (University of Florida, USA) were respectively digested with restriction enzyme Not I- Sal I, subjected to electrophoresis, and DNA extracted from agarose gel. It was. The cleaved vector and FIX fragment or FIX-UTR fragment were mixed at a molar ratio of 1: 3, respectively, and then ligated using T4 DNA ligase (Roche, USA), respectively. E. coli DH5? Transformed with the ligated recombinant vector, transformed colonies formed by smearing on LB agar plates containing ampicillin were harvested and cultured, and then plasmid extraction kit (Qiagen Plasmid Midi Kit, Qiagen). , Germany), to extract plasmid DNA. The extracted DNA was further cut into Not I and Sal I to confirm that the FIX and FIX-UTR fragments were correctly inserted. The purified plasmids were named 'pAAV-FIX' and 'pAAV-FIX-UTR', respectively (FIGS. 2B and 2C).

한편, 인간 아포리포프로테인 (a)의 크링글 8(LK8)을 코딩하는 유전자(서열번호 7)을 포함하는 rAAV 발현벡터인 pAAV-LK8(도 2d) 및 상기 단백질의 크링글 68(LK68)을 코딩하는 유전자(서열번호 8)을 포함하는 rAAV 발현벡터인 pAAV-LK68(도 2e)은 대한민국 특허출원 제2004-0001695호에 기재된 것과 동일한 것을 사용하였다.Meanwhile, pAAV-LK8 (FIG. 2D), which is an rAAV expression vector containing a gene encoding SEQ ID NO: 7 (Kringle 8) of human apolipoprotein (a), and Kringle 68 (LK68) of the protein PAAV-LK68 (FIG. 2E), which is an rAAV expression vector containing a gene encoding (SEQ ID NO: 8), was the same as that described in Korean Patent Application No. 2004-0001695.

<실시예 3-2> 형질도입을 위한 플라스미드 양의 최적화Example 3-2 Optimization of Plasmid Amount for Transduction

rAAV는 이중 형질도입 방법을 통해 생산하였으며, 이때 rAAV 발현벡터로는 상기에서 제조한 pAAV-hrGFP, pAAV-RFP, pTR-UF6, pTR-RFP를 각각 사용하였고 나머지 플라스미드로는 헬퍼플라스미드인 pDG(DKFZ, Germany)를 사용하여 수행하였다. 형질도입 시약으로는 PEI(MW 25,000, Polysciences, USA)를 사용하였으며, PEI를 사용하는 형질도입 방법은 보시프 등의 문헌에 따라 수행하였다(Boussif, O. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 92:7297-7301, 1995). 상기 형질도입된 세포의 현탁배양 방법을 통한 배양 스케일업(scale-up)은 6-웰 조직배양 플레이트, 125 ㎖ 삼각 플라스크(Erlenmeyer flask), 1 L 스피너 플라스크(spinner flask) 및 2 L 생물반응기 규모의 순으로 수행하였다. 구체적으로, 6-웰 조직배양 플레이트 규모에서는 세포가 배양표면으로의 부착 및 확산을 방지하기 위하여, 하이드로젤 코팅된 플레이트(Corning 3471, Corning, USA)에서 세포를 배양하였다. 세포는 형질도 입하기 바로 전에 1,000 rpm에서 5분 동안 원심분리하여 수득하였다. 같은 몰농도의 rAAV 발현벡터와 pDG를 포함하는 플라스미드 DNA를 웰 당 각각 0.3, 1.0, 3.0, 6.0, 9.0 및 12.0 ㎍씩 첨가하여 형질도입하고 최적 발현수율을 보이는 적정 플라스미드의 양을 결정하였다. 도입효율 확인을 위한 형질도입실험에서는 상기 플라스미드 6 ㎍을 150 mM 염화나트륨 수용액 1 ㎖에 희석한 뒤, DNA 일인산 당 6 PEI 질소 비율이 되도록, 10 μM PEI 용액(Polysciences, USA) 66 ㎕와 혼합하였다. 상기 DNA-PEI 혼합물을 세포 현탁액과 혼합하였으며, 상기 혼합물을 배양 플레이트의 각 웰에 첨가하였다. 형질 도입의 결과 얻어진 생산된 바이러스 중 물리적 바이러스 입자(physical particle, 이하, 'PP'라 약칭함)는 그림 등의 방법에 따라 ELISA 분석법을 통해 정량하였고(Grimm, D. et al., Gene Ther., 6:1322-1330, 1999), 감염성 바이러스 입자(Infectious virus particles, 이하 'IP'라 약칭함)는 스나이더 등의 방법(infectious count assay, ICA)에 따라 정량하였다(Snyder, O., Xiao, X. and Samulski, R. J., Current protocols in human genetics. Unit 12.1 Vectors for gene therapy, John Wiley & Sons, New York, USA., 1996). 구체적으로 형질도입을 하여 배양한지 48시간 후에, 현탁배양된 배양액으로부터 샘플을 수집한 뒤 1,000 rpm에서 5분 동안 원심분리하여 세포를 수득하였다. 상기 수득한 세포를 용해용액(50 mM HEPES, 150 mM NaCl, pH 7.6)에 현탁한 뒤 기본적인 동결-해동 방법(Snyder, O., Xiao, X. and Samulski, R. J., Current protocols in human genetics. Unit 12.1 Vectors for gene therapy, John Wiley & Sons, New York, USA., 1996)을 통해 용해시킴으로써 조추출액(crude lysate)을 제조하였다. 상기 조추출액 또는 이의 정제된 분획에 있는 rAAV의 PP는 ELISA 방법(PRATV; Progen, Heidelberg, Germany)으로 정량하였다(Grimm, D. et al., Gene Ther., 6:1322-1330, 1999).rAAV was produced through a double transduction method, wherein the pAAV-hrGFP, pAAV-RFP, pTR-UF6, and pTR-RFP prepared above were used as the rAAV expression vectors, and pDG (DKFZ, a helper plasmid, respectively) was used as the remaining plasmids. , Germany). PEI (MW 25,000, Polysciences, USA) was used as a transduction reagent, and the transduction method using PEI was performed according to Bosif et al . (Boussif, O. et al ., Proc. Natl. Acad. Sci. USA. , 92: 7297-7301, 1995). Culture scale-up via the suspension culture method of the transduced cells was carried out using a 6-well tissue culture plate, a 125 ml Erlenmeyer flask, a 1 L spinner flask and a 2 L bioreactor scale. It was performed in the order of. Specifically, the cells were cultured in a hydrogel coated plate (Corning 3471, Corning, USA) to prevent adhesion and diffusion of the cells to the culture surface at the 6-well tissue culture plate scale. Cells were obtained by centrifugation at 1,000 rpm for 5 minutes just before transduction. Plasmid DNA containing the rAAV expression vector and pDG at the same molar concentration was added by 0.3, 1.0, 3.0, 6.0, 9.0 and 12.0 μg, respectively, to determine the amount of the appropriate plasmid that was transduced and showed the optimal expression yield. In the transduction experiment for confirming the introduction efficiency, 6 µg of the plasmid was diluted in 1 ml of 150 mM sodium chloride aqueous solution, and then mixed with 66 µl of 10 µM PEI solution (Polysciences, USA) so as to have a ratio of 6 PEI nitrogen per DNA monophosphate. . The DNA-PEI mixture was mixed with the cell suspension and the mixture was added to each well of the culture plate. Physical virus particles (hereinafter, abbreviated as 'PP') among the produced viruses obtained as a result of transduction were quantified by ELISA analysis according to the method shown in the figure (Grimm, D. et al ., Gene Ther . , 6: 1322-1330, 1999), Infectious virus particles (abbreviated as 'IP') were quantified according to the method of Snyder et al. (Infectious count assay (ICA)) (Snyder, O., Xiao, X. and Samulski, RJ, Current protocols in human genetics.Unit 12.1 Vectors for gene therapy, John Wiley & Sons, New York, USA., 1996). Specifically, 48 hours after the culture by transduction, samples were collected from the suspension culture and centrifuged at 1,000 rpm for 5 minutes to obtain cells. The obtained cells were suspended in lysate (50 mM HEPES, 150 mM NaCl, pH 7.6) and then subjected to basic freeze-thaw methods (Snyder, O., Xiao, X. and Samulski, RJ, Current protocols in human genetics.Unit Crude lysate was prepared by dissolving through 12.1 Vectors for gene therapy, John Wiley & Sons, New York, USA., 1996). PP of rAAV in the crude extract or purified fractions thereof was quantified by ELISA method (PRATV; Progen, Heidelberg, Germany) (Grimm, D. et al ., Gene Ther ., 6: 1322-1330, 1999).

IP는 구체적으로, repcap 유전자(Chadeuf, G. et al., J. Gene Med., 2:260-268, 2000)를 보완(complement)하는 세포인 HeRC32 세포 5× 104개를 24-웰 플레이트의 각 웰에 접종하여 밤새 배양한 후, 이 세포에 최종 배양액이 0.2 ㎖이 되도록 20 M.O.I.(Multiplicity of infection)의 야생형 아데노바이러스 제 5형(Ad5 wt)과 rAAV 조추출물 또는 정제 분획을 단계별로 10배씩 희석한 시료로 동시에 감염시켰다. 이를 37℃에서 한 시간 동안 배양시키고 난 뒤 10% 우태아혈청(Biowhittaker, UK)을 포함하는 DMEM 배지로 교체하여 계속 배양하였다. CO2가 5% 포함된 공기가 공급되는 조건으로 37℃에서 36시간 동안 배양한 뒤에 세포를 수득하고 이를 트립신을 포함하는 PBS 완충액으로 재현탁하여, 47-mm 직경 매니폴드(Millipore, USA)로 이루어진 음압-유도 여과기에서 양전하 처리된 나일론막에 모세관 현상을 이용하여 흡착시켰다. 시료가 흡착된 상기 나일론막은 GFP, RFP 또는 BFP를 코딩하는 유전자를 프라이머 표지 킷트(Prime-It II® random primer labeling kit, Stratagene, USA)를 사용하여 32P로 표지한 프로브와 각각의 DNA 주형으로 혼성화하였다. hrGFP 주형은 pAAV-hrGFP 플라스미드를 EcoR I 및 Xho I으로 절단하여 제조하였다. 모든 DNA 주형은 겔 추출 킷트(Jetsorb gel extraction kit, Genomed, Germany)를 사용하여 정제하였다. 이 때, 프로브를 표지하기 위해 서, [α-32P]-dCTP(NEN, USA)를 사용하였다. 그리고 나서 혼성화된 나일론 막을 생물학적 영상분석기(phosphorimager, BAS 1000, Fujifilm, Tokyo, Japan) 또는 엑스레이 필름(Kodak, Rochester, NY, USA)에 노출시키고, 그 결과 나일론 막에 나타나는 스팟을 계수하므로써 각 시료가 함유하는 감염성 바이러스 입자를 정량하였다.IP specifically, rep and cap genes (Chadeuf, G. et al, J. Gene Med, 2:.. 260-268, 2000) the complement (complement) cells, HeRC32 cell 24 to 5 × 10 4 dogs Inoculate each well of the well plate and incubate overnight, then step-by-step the wild type adenovirus type 5 (Ad5 wt) and crude rAAV extract or purified fraction of 20 MOI (Multiplicity of infection) so that the final culture solution is 0.2 ml. Infected simultaneously with samples diluted 10-fold. This was incubated at 37 ° C. for one hour, followed by replacement with DMEM medium containing 10% fetal bovine serum (Biowhittaker, UK). After 36 hours of incubation at 37 ° C. with air supplied with 5% CO 2, cells were obtained and resuspended in PBS buffer containing trypsin, consisting of a 47-mm diameter manifold (Millipore, USA). In a negative pressure-induced filter, the nylon membrane treated with the positive charge was adsorbed using capillary action. The nylon membrane to which the sample was adsorbed was used as a probe and each DNA template labeled with 32 P using a primer-It II ® random primer labeling kit (Stratagene, USA) for gene encoding GFP, RFP or BFP. Hybridized. hrGFP templates were prepared by cleaving the pAAV-hrGFP plasmid with Eco R I and Xho I. All DNA templates were purified using a gel gel extraction kit (Jetsorb gel extraction kit, Genomed, Germany). At this time, [α- 32 P] -dCTP (NEN, USA) was used to label the probes. The hybridized nylon membrane is then exposed to a biological imager (phosphorimager, BAS 1000, Fujifilm, Tokyo, Japan) or x-ray film (Kodak, Rochester, NY, USA), resulting in each sample being counted by counting the spots that appear on the nylon membrane. Infectious virus particles containing were quantified.

플라스미드의 양을 웰 당 0.3, 1, 3, 6, 9 및 12 ㎍으로 변화시켜 형질도입한 결과, 바이러스 생산 수율은 1× 108 내지 8× 109 PP 또는 3× 104 내지 3× 107 IP 범위에서 많은 편차를 나타내었는데, 가장 적당한 웰 당 플라스미드의 양은 6 ㎍인 것으로 판단할 수 있었다(도 3). 따라서 6-웰 플레이트에서의 세포 농도, 배지 부피, 최적 플라스미드의 양을 근거로 스케일업(scale-up)을 진행하기로 하였다. 즉, 각 웰의 세포당 플라스미드의 양은 추후의 대용량 형질도입에 필요한 플라스미드의 양을 환산하는데 적용시켰다.As a result of transduction by varying the amount of plasmid to 0.3, 1, 3, 6, 9 and 12 μg per well, the virus production yield was 1 × 10 8 to 8 × 10 9 PP or 3 × 10 4 to 3 × 10 7 There were many variations in the IP range, and the most appropriate amount of plasmid per well could be determined to be 6 μg (FIG. 3). Therefore, it was decided to scale up based on cell concentration, medium volume, and optimal plasmid amount in 6-well plates. That is, the amount of plasmid per cell of each well was applied to convert the amount of plasmid required for the subsequent large-scale transduction.

<실시예 3-3> rAAV 발현벡터 형질도입 효율<Example 3-3> rAAV expression vector transduction efficiency

현탁배양세포에 대한 형질 도입 효율을 종래의 부착배양세포에 대한 도입 효율과 비교하기 위하여 6-웰 조직배양 플레이트에서 현탁 배양된 HEK 293 세포와 부착배양된 HEK 293 세포에 대한 형질도입을 시행하였다. rAAV는 이중 형질도입 방법을 통해 생산하였으며, 이때 rAAV 발현벡터로는 pAAV-hrGFP(Stratagene, USA)를 사용하였고 나머지 플라스미드로는 헬퍼플라스미드인 pDG(DKFZ, Germany)를 사용하여 수행하였다. 현탁 배양세포에 대한 형질도입의 경우, 상기 실시예 3-2에서 최 적 생산 수율을 나타낸 6 ㎍의 발현벡터와 헬퍼플라스미드를 선형 PEI를 사용하여 상기 실시예 3-2 방법으로 형질도입하였다. 이때 대조군으로 현탁배양하지 않고 부착배양된 세포에 형질도입한 실험군을 포함하였다. 현탁배양의 경우, 하이드로젤 코팅된 6-웰 플레이트를 사용하였고, 부착배양의 경우, 현탁배양에 적응시키지 않은 HEK 293 세포를 일반 조직배양용 6-웰 플레이트에 배양하여 사용하였다. Transduction of HEK 293 cells suspended and cultured in 6-well tissue culture plates and HEK 293 cells cultured in 6-well tissue culture plates was performed to compare the efficiency of transduction into suspension cultured cells with that of conventional adherent cells. rAAV was produced through a double transduction method, wherein pAAV-hrGFP (Stratagene, USA) was used as the rAAV expression vector and pDG (DKFZ, Germany), a helper plasmid, was used as the remaining plasmid. In the case of transduction into suspension culture cells, 6 μg of the expression vector and the helper plasmid showing the optimal production yield in Example 3-2 were transduced by the method of Example 3-2 using linear PEI. At this time, the experimental group which was transduced into adherent cells without suspension culture as a control group was included. For suspension culture, a hydrogel coated 6-well plate was used, and for adherent culture, HEK 293 cells that were not adapted to suspension culture were cultured in 6-well plates for general tissue culture.

형질도입 후 형질도입 효율을 측정하기 위해, 아르곤 이온 레이져로 동조화된 유세포 계수분석기(Fluorescence-Activated Cell Sorter, FACScalibur, Beckton & Dickinson, USA)를 사용하여 형광 세포를 검출하였다.To measure transduction efficiency after transduction, fluorescent cells were detected using a flow cytometer (Fluorescence-Activated Cell Sorter, FACScalibur, Beckton & Dickinson, USA) tuned with an argon ion laser.

그 결과, pAAV-hrGFP 및 pDG 플라스미드가 동일한 몰농도로 포함되는 DNA-PEI 혼합물은 상기 현탁배양(subculture) 세포 및 정상 부착배양 세포로 각각 형질도입되었다. 본 발명에서 시도한 현탁배양 방법이 형질도입에 영향을 주는지 확인하기 위해 상기 두 가지 배양세포로 형질도입하여 배양한지 48시간 후에 세포를 수득하여 유세포 계수분석기에 주입하고 형광을 띄는 세포를 계수하였다. 형광을 띄는 세포 집단의 전체 세포 집단에 대한 퍼센트에 의해 결정되는 pAAV-hrGFP의 형질도입 효율은 현탁배양-유사 방법의 경우 96%이었으며, 부착배양 방법의 경우는 82%를 나타내었다(도 4a). 결론적으로, 본 발명의 방법은 형질도입은 배양방법과는 무관하게 매우 효율이 높아 기존의 방법이 부착배양 세포에만 국한되는 것과는 달리 현탁배양 세포에 대해서도 형질도입 효율에는 영향을 주지 않으므로 이 방법에 의하면 현탁배양 세포에 형질도입하는 것이 무방함을 알 수 있다.As a result, DNA-PEI mixtures containing pAAV-hrGFP and pDG plasmids in the same molar concentration were transduced into the subculture cells and normal adherent cells, respectively. In order to confirm whether the suspension culture method attempted in the present invention affects the transduction, cells were obtained 48 hours after transduction into the two cultured cells, injected into a flow cytometer, and the fluorescent cells were counted. Transduction efficiency of pAAV-hrGFP, determined by percentage of the total cell population of the fluorescent cell population, was 96% for the suspension culture-like method and 82% for the attachment culture method (FIG. 4A). . In conclusion, the method of the present invention is very efficient, regardless of the culture method of the transduction method, unlike the conventional method is limited to adherent culture cells, and thus does not affect the transduction efficiency for the suspension cultured cells. It can be seen that transduction into suspension cultured cells is safe.

<실시예 3-4> rAAV 생산수율 분석<Example 3-4> rAAV production yield analysis

상기에서 현탁배양 세포로의 형질도입 효율이 좋음을 확인하였다. 이에, 이러한 높은 형질도입 효율이 rAAV의 생산수율에도 영향을 주는지 확인하고자 하였다. 구체적으로 형질도입하여 배양한지 48시간 후에, 현탁배양된 배양액으로부터 샘플을 수집한 뒤 1,000 rpm에서 5분 동안 원심분리하여 세포를 수득하였다. 수득한 세포를 용해 용액(50 mM HEPES, 150 mM NaCl, pH 7.6)에 현탁한 뒤 기본적인 동결-해동 방법(Snyder, O., Xiao, X. and Samulski, R. J., Current protocols in human genetics. Unit 12.1 Vectors for gene therapy, John Wiley & Sons, New York, USA., 1996)을 통해 용해시킴으로써 조추출액(crude lysate)을 제조하였다. 조추출액 또는 이의 정제된 분획에 있는 rAAV의 PP는 ELISA 방법(PRATV; Progen, Heidelberg, Germany)으로 정량하였다(Grimm, D. et al., Gene Ther., 6:1322-1330, 1999).In the above, it was confirmed that the transduction efficiency into the suspension cultured cells is good. Therefore, the high transduction efficiency was intended to determine whether the effect of the rAAV production yield. Specifically, 48 hours after the transduction and culture, samples were collected from the suspension culture and centrifuged at 1,000 rpm for 5 minutes to obtain cells. The obtained cells were suspended in lysis solution (50 mM HEPES, 150 mM NaCl, pH 7.6) followed by basic freeze-thaw methods (Snyder, O., Xiao, X. and Samulski, RJ, Current protocols in human genetics.Unit 12.1 Crude lysate was prepared by dissolving through Vectors for gene therapy, John Wiley & Sons, New York, USA., 1996). PP of rAAV in crude extract or purified fractions thereof was quantified by ELISA method (PRATV; Progen, Heidelberg, Germany) (Grimm, D. et al ., Gene Ther ., 6: 1322-1330, 1999).

AAV-ELISA 분석 결과, 현탁배양에 있는 HEK 293 세포는 각 웰당 2.59± 1.84 × 109 PP의 GFP 발현 재조합 아데노-부속 바이러스(이하, 'rAAV-GFP'이라 약칭함)를 생산하였으며, 이것은 통상적인 부착 배양에서의 대응되는 rAAV 생산수율과 비교하였을 때 우수하였다(부착배양 HEK 293 세포: 1.57 ± 0.94 × 109 PP)(도 4b). 이러한 결과를 통해 현탁 배양되는 HEK 293 세포에서의 무-헬퍼 바이러스 형질도입 방법으로 부착 배양되는 HEK 293 세포에서의 형질도입에서 만큼 효율적으로 rAAV를 생산할 수 있음을 알 수 있었다.As a result of AAV-ELISA analysis, HEK 293 cells in suspension culture produced 2.59 ± 1.84 × 10 9 PP of GFP expressing recombinant adeno-associated virus (hereinafter abbreviated as 'rAAV-GFP') for each well. Excellent when compared with the corresponding rAAV production yield in adherent culture (attachment HEK 293 cells: 1.57 ± 0.94 × 10 9 PP) (FIG. 4B). These results show that rAAV can be produced as efficiently as in transduction in HEK 293 cells adhered and cultured by a helper virus transduction method in suspension cultured HEK 293 cells.

<실시예 4> 125 ㎖ 삼각 플라스크 현탁배양에서의 형질도입 및 rAAV 생산 효율Example 4 Transduction and rAAV Production Efficiency in a 125 ml Erlenmeyer Flask Suspension Culture

<실시예 4-1> 형질도입 효율Example 4-1 Transduction Efficiency

125 ㎖ 삼각 플라스크 현탁배양 규모에서는 1,000 rpm에서 5분 동안 원심분리하여 5× 106개의 HEK 293 세포를 수득한 뒤 10 ㎖의 신선한 배양액으로 재현탁하여 형질도입하기 전에 각 플라스크에 접종하였다. 형질도입에 사용한 전체 DNA의 양은 6-웰 배양 규모에서 결정한 DNA 양과 세포수 사이의 비율, 또는 DNA양과 배양 부피의 비율에 따라 결정하였으며, 이를 각각, 세포 수(cell-based) 및 배양부피를 기준으로 하는(volume-based) 스케일업(scale up) 프로토콜로 정의하고, 대량 현탁 배양에서의 형질도입 효율을 비교하였다. 먼저, 세포 수를 기준으로 하는 스케일업 프로토콜에서, 형질도입에 사용하는 전체 DNA의 양은 DNA 양과 세포수의 비율에 따라 결정하였으며, 6-웰 플레이트 배양 규모에서 얻어진 효율적인 비율을 기준으로 하였다. 형질도입시에는 AAV 발현벡터인 pAAV-hrGFP, pAAV-RFP, pTR-UF6 및 pTR-RFP 중의 하나와 헬퍼플라스미드인 pDG를 사용하였다. 동량의 AAV 발현벡터와 헬퍼플라스미드를 포함하는 플라스미드 100 ㎍을 150 mM 염화나트륨 수용액 5 ㎖에 희석하였으며, DNA의 인산당 PEI의 질소의 비율이 6이 되도록, 10 μM PEI 용액(Polysciences, USA) 329 ㎕와 혼합하였다. 배양부피를 기준으로 하는 스케일업 프로토콜은 DNA의 양과 배지의 양 사이의 비율이 스케일업 형질도입에 필요한 DNA의 양을 결정하는 중요한 인자가 되는 방식으로서, 6-웰 플레이트 배양 규모에서 얻어진 효율적인 비율을 기준으로 하였다. 상기 방법에서는 동량의 rAAV 발현벡터와 헬퍼플라스미드를 포함하는 플라스미드 30 ㎍을 150 mM 염화나트륨 수용액 1.5 ㎖에 희석하였으며, 상기 희석용액을 10 μM PEI 용액 98.72 ㎕와 혼합하였다. 상기 DNA-PEI 혼합액은 10초 동안 격렬하게 혼합하여 준 뒤 실온에서 10분 동안 반응시켰다. 그 후, 상기 반응액을 배양 배지 10 ㎖에 희석한 뒤 125 ㎖ 삼각 플라스크로 넣어주었다. 배양은 CO2가 5% 포함된 공기가 공급되는 조건으로 37℃에서 6시간 동안 배양하였다. 6시간 동안 형질도입을 하고 난 다음, 배양액을 새로운 배지로 교체시켜 주어 48시간 동안 배양하였다.In a 125 ml Erlenmeyer flask suspension culture scale, 5 × 10 6 HEK 293 cells were obtained by centrifugation at 1,000 rpm for 5 minutes, and then resuspended in 10 ml of fresh culture and inoculated into each flask before transduction. The total amount of DNA used for transduction was determined according to the ratio between the amount of DNA and the number of cells or the ratio of the amount of DNA and the volume of culture determined at the 6-well culture scale, based on cell number and culture volume, respectively. Defined as a volume-based scale up protocol and comparing transduction efficiencies in bulk suspension cultures. First, in the scale-up protocol based on cell number, the amount of total DNA used for transduction was determined according to the ratio of DNA amount and cell number, based on the efficient ratio obtained on the 6-well plate culture scale. For transduction, one of the AAV expression vectors pAAV-hrGFP, pAAV-RFP, pTR-UF6 and pTR-RFP and pDG as a helper plasmid were used. 100 μg of the plasmid containing the same amount of AAV expression vector and helper plasmid was diluted in 5 mL of 150 mM sodium chloride aqueous solution, and 329 μl of 10 μM PEI solution (Polysciences, USA) so that the ratio of PEI nitrogen per phosphate of DNA was 6. Mixed with. The scale-up protocol based on the culture volume is a method in which the ratio between the amount of DNA and the amount of medium is an important factor in determining the amount of DNA required for scale-up transduction. As a reference. In the above method, 30 µg of a plasmid containing the same amount of rAAV expression vector and helper plasmid was diluted in 1.5 ml of 150 mM sodium chloride aqueous solution, and the diluted solution was mixed with 98.72 µl of 10 µM PEI solution. The DNA-PEI mixture was mixed vigorously for 10 seconds and then reacted at room temperature for 10 minutes. Thereafter, the reaction solution was diluted in 10 ml of culture medium and placed in a 125 ml Erlenmeyer flask. The culture was incubated at 37 ° C. for 6 hours under the condition that air was supplied containing 5% CO 2. After transduction for 6 hours, the culture was replaced with fresh medium and cultured for 48 hours.

상기 각각의 스케일업 방법으로 세포를 형질도입하여 배양한 후 48시간 뒤에 세포를 수득하였다. 수득한 세포의 일부분을 유세포 분석기에 주입하여 형질도입 효율을 측정하였으며, 나머지는 rAAV 타이터를 측정하는 데 사용하였다.Cells were obtained by transducing the cells by the respective scale-up methods 48 hours after culturing. A portion of the obtained cells were injected into a flow cytometer to measure transduction efficiency and the rest was used to measure rAAV titers.

형질도입 효율을 측정한 결과, 세포수를 기준으로 하는 스케일업 프로토콜과 배양부피를 기준으로 하는 스케일업 프로토콜 모두에서 75% 이상 99%까지의 형질도입 효율을 나타내었다(도 5a). 다만, pTR-RFP의 경우, 세포수를 기준으로 하는 스케일업 프로토콜을 사용하였을 때의 형질 도입 효율이 82% 정도이었으나, 배양부피를 기준으로 하는 스케일업 프로토콜에서는 54%로 감소하였다(도 5b). 뚜렷한 프로토콜의 차이 이외에도, 도입된 RFP 유전자가 인간화되지 않아 HEK 293 세포 내 독성을 유발했을 가능성도 있으므로 유전자 발현 산물이 결과에 영향을 주었을 수도 있다. 아무튼, 54%의 형질 도입 효율 자체도 매우 높은 도입 효율로서 rAAV 입자 형성을 유도하기에 충분하였다. As a result of measuring the transduction efficiency, transduction efficiency of 75% or more and 99% was shown in both the scale-up protocol based on the cell number and the scale-up protocol based on the culture volume (FIG. 5A). However, in the case of pTR-RFP, when the scale-up protocol based on the cell number was used, the transduction efficiency was about 82%, but the scale-up protocol based on the culture volume was reduced to 54% (FIG. 5B). . In addition to the distinct protocol differences, the gene expression product may have influenced the results, as the introduced RFP gene may not have been humanized and caused toxicity in HEK 293 cells. In any case, the transduction efficiency of 54% itself was sufficient to induce rAAV particle formation with very high transduction efficiency.

<실시예 4-2> rAAV 생산 수율Example 4-2 yield of rAAV

상기 실시예 4-1에서 형질도입 효율을 측정하고 남은 세포를 이용해 세포에서 생산되는 rAAV 생산수율을 상기 실시예 3-2의 방법과 동일하게 실시하였다.The transduction efficiency was measured in Example 4-1, and the yield of rAAV produced in the cells using the remaining cells was performed in the same manner as in Example 3-2.

그 결과, 세포수를 기준으로 하는 스케일업 프로토콜에서는 rAAV의 생산수율이 배양액 당 4.9 - 8.4× 109 PP rAAV/㎖ 농도로 나타났다(도 6a). 따라서 10 ㎖ 배양으로부터의 전체 rAAV 수율은 4.9 - 8.4× 1010 PP임을 알 수 있었다. 또한, 배양부피를 기준으로 하는 스케일업 프로토콜을 적용시켰을 때 rAAV의 생산수율은 배양액 당 3.8 - 7.7× 109 PP rAAV/㎖로 나타났다(도 6b). 따라서, 10 ㎖ 배양으로부터 수득되는 전체 rAAV 수율은 3.8 - 7.7× 1010 PP임을 알 수 있었다. 상기 결과는 세포 수를 기준으로 하는 스케일업 프로토콜을 사용하였을 때 얻을 수 있는 PP의 수율보다 각각 8-40% 및 24-49%의 감소를 나타내었으나, 세포 수를 기준으로 하는 스케일업 프로토콜에서 요구되는 DNA 양의 오직 30%만을 사용하여도 도달 가능한 것으로 높은 효율을 나타내는 것이다.As a result, in the scale-up protocol based on the cell number, the yield of rAAV was found to be 4.9-8.4 x 10 9 PP rAAV / ml per culture (FIG. 6A). Therefore, the total rAAV yield from 10 ml culture was found to be 4.9-8.4 x 10 10 PP. In addition, when the scale-up protocol based on the culture volume, the production yield of rAAV was found to be 3.8-7.7 × 10 9 PP rAAV / ml per culture (FIG. 6B). Therefore, it was found that the total rAAV yield obtained from the 10 ml culture was 3.8-7.7 x 10 10 PP. The results showed a reduction of 8-40% and 24-49%, respectively, from the yield of PP obtained when using the scale up protocol based on cell number, but required by the scale up protocol based on cell number. Using only 30% of the amount of DNA that can be reached is a high efficiency.

상기와 같은 이점을 통해, 배양부피를 기준으로 하는 프로토콜은 이후의 스케일업에 필요한 DNA의 양을 최소화 할 수 있다는 측면에서, 실질적으로 효과적인 프로토콜임을 알 수 있었다. 더욱이, 배양부피를 기준으로 하는 스케일업 프로토콜을 사용하여 형질 도입하였을 때 도입 효율이 감소되었던 pTR-RFP 기원 RFP 발현 rAAV의 생산수율이 다른 rAAV의 생산수율에 비해 가장 높은 결과를 나타낸 점은 이러한 판단을 뒷받침해 주는 것이다. 결론적으로 배양 부피를 기준으로 하는 스케일업 프로토콜은 rAAV를 생산하는데 있어서, 세포 수를 기준으로 하는 스케일업 프로토콜만큼 효율적이어서 현탁배양에서 리터당 1012 내지 1013 PP의 타이터를 유도할 수 있다.Through the above advantages, it can be seen that the protocol based on the culture volume is a substantially effective protocol in terms of minimizing the amount of DNA required for subsequent scale-up. Moreover, the production yield of pTR-RFP-derived RFP expressing rAAV, which was reduced when transduced using the scale-up protocol based on the culture volume, showed the highest result compared to the production yield of other rAAV. To support them. In conclusion, the scale-up protocol based on culture volume is as efficient as the scale-up protocol based on cell number in producing rAAV, leading to titers of 10 12 to 10 13 PP per liter in suspension culture.

<실시예 4-3> 칼슘 포스페이트 침전과 PEI를 이용하는 형질도입의 비교Example 4-3 Comparison of Calcium Phosphate Precipitation and Transduction Using PEI

칼슘 포스페이트 침전과 PEI를 이용하는 형질도입에 의한 rAAV 생산수율을 비교하기 위하여 칼슘 포스페이트 침전 방법으로 삼각 플라스크 배양 규모에서 현탁배양된 HEK 293 세포에 대한 형질도입을 시행하였다. 이 때, 형질도입은 상기 실시예 4-1의 배양부피를 기준으로 하는 프로토콜과 동일한 방법을 사용하였고, CaPi 방법은 첸과 오카야마의 문헌(Chen, C. A. and Okayama H. Biotechniques, 6:632-638, 1988)에 따라 시행하였다. 다만, 상기 실시예 4-1에서는 HEK 293 세포를 사용하였으나, CaPi 형질도입은 좀 더 생산 수율이 높을 것으로 보고된 바 있는 HEK 293T 세포를 현탁배양하여 시행하였다. 이때 rAAV 발현벡터로는 pAAV-hrGFP, pAAV-RFP, pTR-UF6, pAAV-LacZ 또는 pTR-RFP를 사용하였고 나머지 플라스미드로는 헬퍼플라스미드인 pDG를 사용하여 수행하였다.To compare the yield of rAAV production by calcium phosphate precipitation and transduction using PEI, transduction was performed on HEK 293 cells suspended in Erlenmeyer flask culture by calcium phosphate precipitation. At this time, transduction was performed using the same method as the protocol based on the culture volume of Example 4-1, and the CaPi method was described by Chen, CA and Okayama H. Biotechniques, 6: 632-638. , 1988). However, in Example 4-1, HEK 293 cells were used, but CaPi transduction was performed by suspension culture of HEK 293T cells, which have been reported to have higher production yields. In this case, pAAV-hrGFP, pAAV-RFP, pTR-UF6, pAAV-LacZ or pTR-RFP were used as rAAV expression vectors and pDG, a helper plasmid, was used as the remaining plasmid.

그 결과, 물리적 입자의 생산수율은 벡터플라스미드의 종류에 따라 큰 편차 없이 3.4 내지 4.5× 109 PP/㎖ 농도로 나타났다(도 7). 따라서 10 ㎖ 배양으로부터의 전체 rAAV 생산수율은 3.4 내지 4.5× 1010 PP임을 알 수 있었다. 이는 상기 실시예 4-2에서 나타난 바와 같이 PEI를 사용하고 배양 부피를 기준으로 하는 스케일업 프로토콜을 적용한 형질도입의 생산수율이 3.8 내지 7.7× 109 PP/㎖ 정도임을 감안할 때, CaPi 형질도입법으로도 HEK 293T를 사용할 때에는 PEI와 유사한 생산 수율을 얻을 수 있음을 나타낸다. As a result, the yield of physical particles was found to be 3.4 ~ 4.5 × 10 9 PP / ㎖ concentration without significant variation depending on the type of vector plasmid (Fig. 7). Therefore, the total yield of rAAV from 10 ml culture was found to be 3.4 to 4.5 × 10 10 PP. This is a CaPi transduction method, considering that the production yield of transduction using PEI and scale-up protocol based on culture volume is about 3.8 to 7.7 × 10 9 PP / ml as shown in Example 4-2. In addition, when HEK 293T is used, a production yield similar to that of PEI can be obtained.

<실시예 4-4> 삼중 형질 도입 방법과의 비교Example 4-4 Comparison with Triple Transduction Method

rAAV 생산에 있어서 헬퍼플라스미드 시스템의 영향을 확인하기 위해, rAAV 발현벡터인 pAAV-hrGFP(Stratagene, USA) 또는 pTR-UF6(University of Florida, USA)과 함께 헬퍼플라스미드인 pDG(DKFZ, Germany)를 사용하는 이중 형질도입 방법과 상기 rAAV 발현벡터와 헬퍼플라스미드로 AAV rep-cap 유전자 발현벡터로는 pAAV-RC(Stratagene, USA) 및 감염성 재조합 아데노-부속 바이러스 입자 형성에 필요한 아데노바이러스 기원 유전자의 발현벡터로는 pHelper(Stratagene, USA)를 사용하는 삼중 형질도입 방법을 비교하였다. 생산된 바이러스 중 PP는 상기 실시예 2의 ELISA 분석법을 통해 측정하였고, IP는 상기 실시예 3-2의 방법으로 측정하였다. To confirm the effect of the helper plasmid system on rAAV production, the helper plasmid pDG (DKFZ, Germany) was used together with the rAAV expression vector pAAV-hrGFP (Stratagene, USA) or pTR-UF6 (University of Florida, USA). As a double transduction method and the rAAV expression vector and the helper plasmid, the AAV rep-cap gene expression vector is an expression vector of adenovirus-derived genes necessary for the formation of pAAV-RC (Stratagene, USA) and infectious recombinant adeno-associated virus particles. Compared the triple transduction method using pHelper (Stratagene, USA). PP of the produced virus was measured by the ELISA assay of Example 2, and IP was measured by the method of Example 3-2.

이중 형질도입 방법을 사용한 결과, 세포 배양액당 rAAV-GFP는 7.2± 0.3× 109 PP/㎖ 농도로 생산되고, BFP 발현 재조합 아데노-부속 바이러스(이하, 'rAAV-BFP'으로 약칭함')는 5.7± 4.0× 109 PP/㎖ 농도로 생산되었다(도 8a). 또한, 삼중 형질도입 방법을 사용한 결과, 세포 배양액당 rAAV-GFP는 4.5± 0.3× 109 PP/㎖ 농도로 생산되고, rAAV-BFP는 6.7± 0.7× 109 PP/㎖ 농도로 생산되었다. 감염성 바이러스 입자 수로는, 이중 형질도입을 통해 세포 배양액당 rAAV-GFP가 4.8 ± 1.4× 107 IP/㎖ 농도로 생산되고, rAAV-BFP는 2.6± 0.3× 108 IP/㎖ 농도로 생산되었다. 반면, 삼중 형질도입 방법을 통해 rAAV-GFP는 세포 배양액 당 2.1± 0.2× 107 IP/㎖로 생산되었고, rAAV-BFP는 세포 배양액당 1.8± 0.3× 108 IP/㎖로 생산되었다(도 8b). 벡터 플라스미드가 pAAV-hrGFP 또는 pTR-UF6일 때 감염성 바이러스 입자의 생산성은 이중 형질도입 방법이 삼중 형질도입 방법에 비해 40-130% 정도 더 높은 것으로 나타났다. 또, 감염성 바이러스 입자의 생산성은 동시 형질도입되는 벡터 플라스미드의 종류에 따라 매우 달라지지만, 물리적 입자의 생산성은 커다란 차이가 없음을 알 수 있었다. 전반적으로는, 현탁배양되는 HEK 293 세포는 이중 형질도입 방법을 사용하거나 삼중 형질도입 방법을 사용하여도 모두 높은 타이터의 rAAV를 생산할 수 있음을 알 수 있었다. As a result of the dual transduction method, rAAV-GFP per cell culture was produced at a concentration of 7.2 ± 0.3 × 10 9 PP / ml, and BFP expressing recombinant adeno-associated virus (hereinafter abbreviated as 'rAAV-BFP') Produced at a concentration of 5.7 ± 4.0 × 10 9 PP / mL (FIG. 8A). In addition, as a result of using the triple transduction method, rAAV-GFP was produced at a concentration of 4.5 ± 0.3 × 10 9 PP / ml, and rAAV-BFP was produced at a concentration of 6.7 ± 0.7 × 10 9 PP / ml. For infectious virus particle counts, double transduction produced rAAV-GFP per cell culture at a concentration of 4.8 ± 1.4 × 10 7 IP / ml and rAAV-BFP at a 2.6 ± 0.3 × 10 8 IP / ml concentration. On the other hand, rAAV-GFP was produced at 2.1 ± 0.2 × 10 7 IP / ml per cell culture, and rAAV-BFP was produced at 1.8 ± 0.3 × 10 8 IP / ml per cell culture (Fig. 8b). ). When the vector plasmid was pAAV-hrGFP or pTR-UF6, the productivity of infectious virus particles was found to be 40-130% higher than that of the double transduction method. In addition, although the productivity of infectious virus particles varies greatly depending on the type of vector plasmid cotransduced, it can be seen that the productivity of physical particles is not significantly different. Overall, it was found that the HEK 293 cells in suspension culture can produce high titer rAAV even by using the double transduction method or the triple transduction method.

<실시예 5> 1 L 스피너 플라스크 현탁배양에서의 형질도입 및 rAAV 생산 수율Example 5 Transduction and rAAV Production Yield in 1 L Spinner Flask Suspension Cultures

차후의 스케일업 가능성을 확인하기 위해 1 L 스피너 플라스크 규모에서 대량 배양을 실시하고, 형질도입을 수행하였다. 스피너 플라스크 규모에서는, 상기 삼각 플라스크 규모에서와 동일한 배양 과정을 거쳤으나, 플라스미드, PEI 및 염화나트륨의 양은 배양부피를 기준으로 하는 스케일업 프로토콜을 사용하였다.Mass cultivation was carried out on a 1 L spinner flask scale and transduction was performed to confirm the possibility of subsequent scale up. At the spinner flask scale, the same culture procedure was followed as for the Erlenmeyer flask scale, but the amount of plasmid, PEI and sodium chloride was used in the scale up protocol based on the culture volume.

그 결과, rAAV 발현벡터와 헬퍼플라스미드의 HEK 293 세포, Naut 세포 및 HEK 293T 세포로의 동시형질도입에 따른 1 L 규모 형질도입에서, 전체적인 rAAV 생산은 0.2 내지 1.3× 1013 PP 및 0.1 내지 1.6× 1011 IP로 나타났다. 좀 더 구체적으로 서술하면, 여섯 개의 개별적인 배양에 이은 형질도입 실험에서, 평균 6.8± 2.3 × 108 세포수의 HEK 293T 세포에 형질 도입하여 평균 6.7± 4.1× 1012 PP 및 7.1± 6.9 × 1010 IP가 생산되었고, 평균 비생산성은 각 세포당 9,589± 3,136 PP 및 116± 121 IP이었다. 또, 조추출액에서의 PP:IP 비율은 평균 287± 215로 나타났다. 본 발명에서 사용된 HEK 293 세포주의 세 개의 세부-클론의 ELISA를 이용하여 측정한 물리적 rAAV 입자 생산 비생산성은 거의 유사한 경향을 보여주었지만, 293 T 세포는 감염성 rAAV 입자수가 나머지 HEK 293 세포주 및 Naut 세포에 비해 5 내지 6배정도 높았다(HEK 293T: 15.9± 0.5× 1010 IP, HEK 293 세포와 Naut 세포:2.7± 1.2× 1010 IP, 표 1). 이와 같은 결과는 포장 세포주에 따른 비생산성의 차이에 의한 것으로 나타났다(261± 90 IP/293 T 세포주, 대비 44± 28 IP/HEK 293 및 Naut 세포). HEK 293T 세포주는 HEK 293 세포주를 SV 40 바이러스의 대형 T(large T) 항원 유전자로 형질 전환하여 만들어진 세포주로, 이 유전자에 의해 생성되는 단백질이 rAAV 입자 형성에 도움을 줄 것이라는 보고에 근거하여 볼 때(Ogston, P. et al., J. Virol. 74: 3494-3504, 2000), HEK 293T 세포주의 높은 rAAV 비생산성은 객관적으로 타당하다고 할 수 있으며, 이 세포주가 현탁배양 형질도입에도 효율적으로 사용될 수 있음을 알 수 있었다.As a result, the overall rAAV production was 0.2-1.3 × 10 13 PP and 0.1-1.6 × in 1 L scale transduction following co-transduction of rAAV expression vector and helper plasmid into HEK 293 cells, Naut cells and HEK 293T cells. 10 to 11 IP. More specifically, in six individual cultures followed by transduction experiments, HEK 293T cells with an average number of 6.8 ± 2.3 × 10 8 cells were transduced to average 6.7 ± 4.1 × 10 12 PP and 7.1 ± 6.9 × 10 10. IP was produced and the mean specific productivity was 9,589 ± 3,136 PP and 116 ± 121 IP per cell. In addition, the average PP: IP ratio in the crude extract was 287 ± 215. Physical rAAV particle production specific productivity measured using three sub-clone ELISAs of the HEK 293 cell line used in the present invention showed a similar tendency, but 293 T cells had an infectious rAAV particle count of the remaining HEK 293 cell line and Naut. About 5-6 times higher than the cells (HEK 293T: 15.9 ± 0.5 × 10 10 IP, HEK 293 cells and Naut cells: 2.7 ± 1.2 × 10 10 IP, Table 1). This result was due to the difference in specific productivity according to the packaging cell line (261 ± 90 IP / 293 T cell line, compared to 44 ± 28 IP / HEK 293 and Naut cells). HEK 293T cell line is a cell line produced by transforming HEK 293 cell line with large T (large T) antigen gene of SV 40 virus, based on the report that the protein produced by this gene will help rAAV particle formation. (Ogston, P. et al., J. Virol. 74: 3494-3504, 2000), The high rAAV non-productivity of the HEK 293T cell line can be objectively justified, and this cell line can be used efficiently for suspension culture transduction. I could see that.

1 L 규모 현탁배양에서의 rAAV 발현벡터, 헬퍼플라스미드 및 세포주의 종류에 따른 rAAV 생산수율 비교Comparison of rAAV Production Yields According to rAAV Expression Vectors, Helperplasmids, and Cell Lines in 1-L Suspension Cultures rAAV 발현벡터rAAV expression vector 헬퍼플라스미드Helper plasmid 세포주Cell line 배양부피 (㎖)Culture volume (ml) 세포수 (×108)Cell number (× 10 8 ) PP* (×1012) PP * (× 10 12) IP (×1010)IP (× 10 10 ) PP/IPPP / IP PP/세포PP / cell IP/세포IP / cell pAAV-hrGFPpAAV-hrGFP pDGpDG HEK 293HEK 293 10001000 10.810.8 12.612.6 2.112.11 596596 1166711667 2020 pAAV-LacZpAAV-LacZ pDGpDG NautNaut 10101010 6.936.93 6.546.54 3.293.29 199199 86768676 4444 pTR-UF6pTR-UF6 pDGpDG HEK 293HEK 293 995995 4.984.98 3.473.47 1.41.4 249249 1141211412 2828 pTR-UF6pTR-UF6 pDGpDG HEK 293HEK 293 10151015 5.085.08 4.244.24 4.154.15 102102 74747474 8282 평 균Average 293/Naut293 / Naut 6.956.95 6.716.71 2.742.74 287287 98079807 4444 pTR-UF6pTR-UF6 pDGpDG HEK 293THEK 293T 10041004 5.025.02 2.472.47 16.316.3 1515 49204920 324324 pTR-UF6pTR-UF6 pDGpDG HEK 293THEK 293T 790790 7.907.90 10.5910.59 15.5615.56 6868 1338513385 197197 평 균Average HEK 293THEK 293T 6.466.46 3.33.3 15.9315.93 4242 91539153 261261 전체 평균Overall average 969969 6.796.79 6.656.65 7.147.14 205205 95899589 116116

상기 표 1에서 (*)에서 rAAV의 PP는 PRATV ELISA(Progen, Heidelberg, Germany)로 정량하였고, (†)에서 rAAV의 IP는 ICA 방법에 의하여 정량하였다.PP of rAAV in (*) in Table 1 was quantified by PRATV ELISA (Progen, Heidelberg, Germany), and rAAV in (†) was quantified by ICA method.

<실시예 6> 200 mL 스피너 플라스크 현탁배양에서의 형질도입 및 rAAV 생산수율Example 6 Transduction and rAAV Production Yield in 200 mL Spinner Flask Suspension Cultures

차후의 스케일업 가능성을 확인하기 위해 200 mL 스피너 플라스크 규모에서 대량 배양을 실시하고, rAAV 발현벡터로는 각각 pAAV-LK8(대한민국 특허출원 제10-2004-0001695호), pAAV-LK68(대한민국 특허출원 제10-2004-0001695호), pAAV-LacZ(Stratagene, USA), pTR-UF6(University of Florida, USA), pAAV-hFIX 및 pAAV-hFIX-UTR와 헬퍼플라스미드로 pDG를 사용하여 형질도입을 수행하였다. 스피너 플라스크 규모에서는, 상기 삼각플라스크 규모에서와 동일한 배양 과정을 거쳤으나, 플라스미드, PEI 및 염화나트륨의 양은 배양부피를 기준으로 하는 스케일업 프로토콜을 사용하였다.In order to confirm the possibility of subsequent scale-up, a large-scale culture was performed in a 200 mL spinner flask scale, and pAAV-LK8 (Korean Patent Application No. 10-2004-0001695) and pAAV-LK68 (Korean Patent Application) were used as rAAV expression vectors, respectively. 10-2004-0001695), pAAV-LacZ (Stratagene, USA), pTR-UF6 (University of Florida, USA), pAAV-hFIX and pAAV-hFIX-UTR and transduction using pDG with helper plasmid It was. At the spinner flask scale, the same culture procedure was followed as for the Erlenmeyer flask scale, but the amount of plasmid, PEI and sodium chloride was used in the scale-up protocol based on the culture volume.

그 결과, pAAV-LK8(대한민국 특허출원 제2004-0001695호), pAAV-LK68(대한민국 특허출원 제2004-0001695호), pAAV-LacZ(Stratagene, USA), pTR-UF6(University of Florida, USA), pAAV-hFIX, pAAV-hFIX-UTR 등 6가지의 서로 다른 rAAV 발현벡터와 헬퍼플라스미드 pDG의 HEK 293T 세포로의 동시형질도입에 따른 200 mL 규모 형질도입에서,전체적인 rAAV 생산은 1 내지 7× 1012 PP 및 1 내지 8× 1010 IP로 나타났다. 좀 더 구체적으로 서술하면, 14개의 개별적인 배양에 이은 형질도입 실험에서, 평균 1.5± 0.5× 108 세포수의 HEK 293T 세포에 형질 도입하여 평균 2.9± 2.6× 1012 PP 및 4.3± 2.6× 1010 IP가 생산되었고, 평균 비생산성은 각 세포당 19,538± 6,719 PP 및 282±152 IP이었다. 또, 조추출액에서의 PP:IP 비율은 평균 86± 46으로 나타났다. 본 실시예에서는 세포 수가 1× 108 또는 2× 108 일 때 형질 도입을 시도하였는데, rAAV 입자 비생산성은 거의 유사한 경향을 보여주었지만, 1× 108 에 비해 세포 수가 2배 많을 때 rAAV 바이러스의 생산 수율이 비례적으로 높았다(표 2). As a result, pAAV-LK8 (Korean Patent Application No. 2004-0001695), pAAV-LK68 (Korean Patent Application No. 2004-0001695), pAAV-LacZ (Stratagene, USA), pTR-UF6 (University of Florida, USA) 6 different rAAV expression vectors, pAAV-hFIX, pAAV-hFIX-UTR, and 200 mL scale transduction following co-transduction of helper plasmid pDG into HEK 293T cells, the overall rAAV production was 1-7 × 10. 12 PP and 1 to 8 × 10 10 IP. More specifically, in 14 individual cultures followed by transduction experiments, HEK 293T cells with an average number of 1.5 ± 0.5 × 10 8 cells were transduced to average 2.9 ± 2.6 × 10 12 PP and 4.3 ± 2.6 × 10 10. IP was produced and mean specific productivity was 19,538 ± 6,719 PP and 282 ± 152 IP per cell. Also, the average PP: IP ratio in crude extract was 86 ± 46. In this example, transfection was attempted when the number of cells was 1 × 10 8 or 2 × 10 8 , but the rAAV particle specific productivity showed a similar tendency, but when the number of cells was twice as large as 1 × 10 8 , the rAAV virus Yield yield was high proportionally (Table 2).

200 ㎖ 규모 현탁배양에서의 각종 rAAV 발현벡터의 형질도입에 따른 rAAV 생산수율 비교Comparison of rAAV Production Yields According to Transduction of Various rAAV Expression Vectors in 200 ml Suspension Cultures rAAV 발현벡터rAAV expression vector 세포수 (× 108)Cell number (× 10 8 ) PP* (× 1012)PP * (× 10 12 ) IP (× 1010) IP (× 10 10) PP/IPPP / IP PP/세포PP / cell IP/세포IP / cell pAAV-LK8pAAV-LK8 1.01.0 2.152.15 1.361.36 158158 22,02022,020 140140 pAAV-LK68pAAV-LK68 "" 1.971.97 3.803.80 5252 20,28020,280 390390 pAAV-LacZpAAV-LacZ "" 2.112.11 2.052.05 103103 21,64021,640 210210 pTR-UF6pTR-UF6 "" 1.901.90 6.406.40 3030 19,44019,440 656656 pAAV-LK8pAAV-LK8 2.02.0 3.713.71 4.224.22 8888 18,52918,529 211211 pAAV-LK68pAAV-LK68 "" 2.132.13 2.802.80 7676 10,65410,654 140140 pAAV-LacZpAAV-LacZ "" 2.572.57 8.408.40 3131 12,86512,865 420420 pTR-UF6pTR-UF6 "" 3.273.27 6.066.06 5454 16,33216,332 303303 pAAV-hFIXpAAV-hFIX 1.01.0 1.301.30 1.591.59 8282 13,33413,334 163163 pAAV-hFIX-UTRpAAV-hFIX-UTR "" 1.851.85 1.011.01 183183 18,94818,948 104104 pAAV-hFIXpAAV-hFIX 2.02.0 5.385.38 5.405.40 100100 27,60027,600 277277 pAAV-hFIX-UTRpAAV-hFIX-UTR "" 6.946.94 8.398.39 8383 35,55835,558 430430 전체 평균Overall average 1.51.5 2.862.86 4.264.26 86.486.4 19,53819,538 282282 표준 편차Standard Deviation 0.520.52 1.551.55 2.592.59 46.346.3 6,7196,719 152152

상기 표에 기재된 데이터는 HEK 293T 세포를 포장세포로 하고, 헬퍼플라스미드 pDG를 사용한 형질도입의 결과이며, pAAV-LK8 및 pAAV-LK68는 본 출원인이 기출원한 대한민국 특허출원 제2004-0001695호에 기재되어 있는 rAAV 발현벡터들이다. 상기 특허출원 문서는 본 문서에 참고문헌으로 포함된다. 상기 표에서, (*)에서 rAAV의 PP는 PRATV ELISA(Progen, Heidelberg, Germany)로 정량하였고, (†)에서 rAAV의 IP는 ICA 방법에 의하여 정량하였다.The data shown in the table above are the results of transduction using HEK 293T cells as the packaging cells and helper plasmid pDG, and pAAV-LK8 and pAAV-LK68 are described in Korean Patent Application No. 2004-0001695, filed by the present applicant. RAAV expression vectors. The patent application document is incorporated herein by reference. In the table, the PP of rAAV at (*) was quantified by PRATV ELISA (Progen, Heidelberg, Germany), and the IP of rAAV at (†) was quantified by ICA method.

<실시예 7> 2 L 생물반응기 현탁배양에서의 형질도입 및 rAAV 생산 수율Example 7 Transduction and rAAV Production Yield in 2 L Bioreactor Suspension Cultures

2 L 생물반응기 규모에서는, CO2 5%가 함유된 공기가 공급되는 조건으로 37℃에서 세포 배양용 교반기(Techne, UK)로 50 rpm의 속도로 회전시켜주면서 배양한 3 내지 7 L 스피너 플라스크 배양으로부터 세포 접종액을 준비한 뒤, 이를 3.5 또는 7 L 배양 규모의 회전 여과식 생물반응기(Spinferm  bioreactor, Braun Biotechnology International, Germany)에 접종하여 3× 105 세포수/㎖의 농도가 될 때까지 배양하였다. 상기 배양은 70 rpm의 속도로 마린 임펠러(marine impeller)를 이용하여 잘 혼합하여 주면서 상층부(headspace)로 0.1 L/분의 속도로 공기를 주입시켜주면서 배양하였다. 용존산소(dissolved oxygen tension, DO)는 순수 산소를 사용하여 대기압 중 포화 산소 농도의 30 내지 50%를 유지하도록 자동 조절하였으며, 필요에 따라 7.5%(w/v) 소듐 바이카보네이트(sodium bicarbonate) 수용액을 사용하여 배양액의 pH를 6.9 이상으로 유지하였다. 형질도입은 접종한지 이틀 후, 세포 농도가 5 내지 6× 105 세포수/㎖ 농도에 도달할 때에 수행하였다. 형질도입에 사용할 플라스미드는 배양부피를 기준으로 하는 스케일업 프로토콜에 따라 준비하였으며, 생물반응기 내(in situ)에서 직접 형질도입시켰다. pAAV-hrGFP 및 pDG 헬퍼플라스미드는 HEK 293 세포주로 형질도입하고, pTR-UF6 및 pDG 헬퍼플라스미드는 HEK 293T 세포주로 형질도입하였다. 형질도입 후 48시간 동안 배양하였으 며, 매일 배양액 시료를 채취하여 세포 농도, 형광단백질 발현 세포의 비율, 생산된 바이러스 입자의 타이터를 분석하였다. 48 시간 배양 후에는 전체 세포를 수득하여 정제 단계를 수행하기 전까지 -70℃에 보관하였으며, 일부의 시료로부터 동결-해동 방법(Snyder, O., Xiao, X. and Samulski, R. J., Current protocols in human genetics. Unit 12.1 Vectors for gene therapy, John Wiley & Sons, New York, USA, 1996)을 통해 조추출액을 준비하고 추후의 rAAV의 정제와 분석에 사용하였다. On a 2 L bioreactor scale, from a 3 to 7 L spinner flask culture incubated with rotation of the cell culture stirrer (Techne, UK) at a rate of 50 rpm at 37 ° C. under air supplied with 5% CO 2. After the cell inoculum was prepared, it was inoculated in a spin filter bioreactor (Spinferm bioreactor, Braun Biotechnology International, Germany) on a 3.5 or 7 L culture scale and cultured to a concentration of 3 × 10 5 cells / ml. The culture was incubated while injecting air at a rate of 0.1 L / min to the headspace while mixing well using a marine impeller at a speed of 70 rpm. Dissolved oxygen tension (DO) was automatically adjusted to maintain 30-50% of the saturated oxygen concentration at atmospheric pressure using pure oxygen, and an aqueous 7.5% (w / v) sodium bicarbonate solution as needed. Was used to maintain the pH of the culture to 6.9 or more. Transduction was performed two days after inoculation, when the cell concentration reached a concentration of 5-6 × 10 5 cells / ml. Plasmids to be used for transduction were prepared according to the scale-up protocol based on the culture volume and transduced directly in a bioreactor ( in situ ). pAAV-hrGFP and pDG helper plasmids were transduced with HEK 293 cell line and pTR-UF6 and pDG helper plasmids were transduced with HEK 293T cell line. Cultures were incubated for 48 hours after transduction, and culture samples were taken daily to analyze cell concentrations, fluorescence protein expressing cells, and titers of virus particles produced. After 48 hours of incubation, whole cells were obtained and stored at -70 ° C until the purification step was performed, and freeze-thaw methods from some samples (Snyder, O., Xiao, X. and Samulski, RJ, Current protocols in human The crude extracts were prepared using Genes.Unit 12.1 Vectors for gene therapy, John Wiley & Sons, New York, USA, 1996) and used for further purification and analysis of rAAV.

모두 일곱 번의 실험 결과, 평균 7.2± 1.5× 109개의 HEK 293 세포는 rAAV-GFP를 5.3± 0.9× 1012 PP 및 2.3± 0.3× 1010 IP 농도로 생산하였다. 이어, 평균 1.0± 0.4× 109개의 HEK 293T 세포에서는 1.0± 0.3× 1013 PP 및 3.5± 1.6× 10 11 IP로 rAAV-BFP 입자를 생산하였고, 이때, rAAV-BFP 입자의 비생산성은 세포당 평균 9,600± 3,129 PP 및 345± 154 IP 이었으며, 조추출액 중 평균 PP:IP 비율은 37± 19 정도로 낮게 유지되었다(표 3). 상기 비율은 생산된 바이러스 입자 중 상당 부분이 감염성 입자인 것을 나타내는 값으로 정제 과정을 거치지 않은 조추출액에서도 본 발명의 생산 방법으로 매우 감염성이 높은 입자가 생산되고 있는 것을 나타내었다. 예외적으로, 표 3의 Run GT05에서는 rAAV 수율이 평균보다 3 내지 5배 정도 낮게 나타났으며, 특히 IP 수율이 훨씬 낮았다. 상기 Run GT05에서의 형질도입은 세포를 접종한지 하루 후에 수행하였는데, 본 발명자들이 관찰한 바로는 형질도 입 후의 세포성장이 급격히 감소하였으며, 이것이 바이러스 수율 감소에 영향을 주었음을 알 수 있었다. 따라서 세포배양 개시 후, 세포가 최대 증식기에 도달할 때까지 배양을 유지하였다가 형질 도입을 실시하는 것이 rAAV 생산성 향상에 적합하다는 결론을 얻었다. 또한, 전체적인 생물반응기 연구결과를 통해 배양방법이나 형질도입 방법이 다르긴 하지만 HEK 293T 세포는 HEK 293 세포에 비해 훨씬 더 감염성 타이터가 높은 rAAV를 생산할 수 있음을 알 수 있었다.In all seven experiments, an average of 7.2 ± 1.5 × 10 9 HEK 293 cells produced rAAV-GFP at 5.3 ± 0.9 × 10 12 PP and 2.3 ± 0.3 × 10 10 IP concentrations. Then, on average 1.0 ± 0.4 × 10 9 HEK 293T cells, rAAV-BFP particles were produced with 1.0 ± 0.3 × 10 13 PP and 3.5 ± 1.6 × 10 11 IP, wherein the specific productivity of the rAAV-BFP particles per cell The average was 9,600 ± 3,129 PP and 345 ± 154 IP, and the average PP: IP ratio in the crude extract remained as low as 37 ± 19 (Table 3). The ratio indicates that a substantial portion of the virus particles produced are infectious particles, which indicates that highly infectious particles are produced by the production method of the present invention even in the crude extract without purification. Exceptionally, in Run GT05 of Table 3, the rAAV yield was about 3 to 5 times lower than the average, especially the IP yield was much lower. The transduction in the Run GT05 was performed one day after inoculation of the cells, and the inventors observed that the cell growth after transduction was drastically reduced, and this influenced the decrease in virus yield. Therefore, it was concluded that after the start of cell culture, the culture was maintained until the cells reached the maximum growth phase and transduced was suitable for improving rAAV productivity. In addition, overall bioreactor studies showed that HEK 293T cells were able to produce rAAV with a much higher infectious titer than HEK 293 cells, although the culture and transduction methods were different.

2 L 생물반응기 현탁배양에서 각각의 rAAV 발현벡터의 형질도입에 따른 rAAV 생산수율 비교Comparison of rAAV Production Yields According to Transduction of Each rAAV Expression Vector in 2 L Bioreactor Suspension Cultures Run* Run * rAAV 발현벡터rAAV expression vector 헬퍼플라 스미드Helper Plasmid 세포주Cell line 세포수 (×108)Cell number (× 10 8 ) PP (×1012)PP (× 10 12 ) IP (×1010)IP (× 10 10 ) PP/IPPP / IP PP/세포PP / cell IP/세포IP / cell GT02GT02 pAAV-hrGFPpAAV-hrGFP pDGpDG HEK 293HEK 293 61.561.5 5.915.91 2.042.04 290290 961961 33 GT03GT03 pAAV-hrGFPpAAV-hrGFP pDGpDG HEK 293HEK 293 8383 4.664.66 2.522.52 185185 561561 33 평 균Average 72.2572.25 5.295.29 2.282.28 238238 761761 33 GT04§ GT04 § pTR-UF6pTR-UF6 pDGpDG HEK 293THEK 293T 9.79.7 10.9110.91 31.331.3 3535 1125711257 321321 GT05GT05 pTR-UF6pTR-UF6 pDGpDG HEK 293THEK 293T 9.759.75 6.096.09 9.279.27 6666 62466246 9595 GT06GT06 pTR-UF6pTR-UF6 pDGpDG HEK 293THEK 293T 9.859.85 6.96.9 4848 1414 70057005 487487 GT07GT07 pTR-UF6pTR-UF6 pDGpDG HEK 293THEK 293T 9.859.85 9.659.65 36.636.6 3737 96019601 372372 GT08GT08 pTR-UF6pTR-UF6 pDGpDG HEK 293THEK 293T 10.5810.58 14.714.7 47.847.8 3131 1389413894 452452 평 균Average 9.959.95 9.659.65 34.5634.56 3737 96009600 345345

상기 표 3의 (*)에서, 배양 부피는 GT02, GT03의 경우 2435± 21 ㎖이고, GT05 내지 GT08의 경우, 2038± 226 ㎖이며, GT04의 경우 3500 ㎖이고, (†)에서 rAAV의 PP는 PRATV ELISA(Progen, Germany)로 정량하였으며, (‡)에서 rAAV의 IP는 ICA 방법에 의하여 정량하였고, (§)에서 3.5 L 규모로부터의 결과는 2 L 규모로 표준화하였다.In Table 3 (*), the culture volume is 2435 ± 21 ml for GT02 and GT03, 2038 ± 226 ml for GT05 to GT08, 3500 ml for GT04, and PP of rAAV in (†) PRATV ELISA (Progen, Germany) was quantified, the rAAV's IP in (‡) was quantified by the ICA method, and the results from the 3.5 L scale in (§) were normalized to the 2 L scale.

<실시예 8> rAAV의 정제 및 확인Example 8 Purification and Identification of rAAV

<실시예 8-1> rAAV의 정제Example 8-1 Purification of rAAV

rAAV 발현벡터와 헬퍼플라스미드로 형질도입된 세포의 조추출액에 함유되어 있는 rAAV는 이오딕사놀-농도구배(iodixanol-gradient) 초원심분리 방법으로 정제하였다(Zolotukhin, S. et al., Gene Ther., 6:973-985, 1999). 1 L 스피너 플라스크 배양에서 형질도입 수행한 것으로부터 수득한 rAAV 9.66× 1011 PP 또는 1.2× 109 IP를 포함하고 있는 조추출액의 절반을 rAAV의 정제에 사용하였다. rAAV contained in crude extracts of cells transduced with rAAV expression vectors and helper plasmids was purified by iodixanol-gradient ultracentrifugation (Zolotukhin, S. et al. , Gene Ther . , 6: 973-985, 1999). Half of the crude extract containing rAAV 9.66 × 10 11 PP or 1.2 × 10 9 IP obtained from transduction in 1 L spinner flask culture was used for the purification of rAAV.

그 결과, 40% 이오딕사놀 농도구배 위치의 분획에서 rAAV를 정제할 수 있었으며, 상기 분획을 수득한 다음, 하기와 같이 음이온교환 컬럼 크로마토그래피(Biologic Duo-Flow Workstation system, Biorad, USA)를 사용하여 정제하였다: 먼저 rAAV를 포함하는 이오딕사놀 분획 20 ㎖을 완충액 A(20 mM Tris, 15 mM NaCl, pH 8.5)에 1:1의 비율로 희석한 다음, 완충액 A를 유속 3 내지 5 ㎖/분으로 주입하여 평형화시킨 5 ㎖ 용량의 하이트랩 Q 세파로즈 컬럼(HiTrap Q Sepharose™ FF, Amersham Pharmacia, Sweden)에 상기 혼합액을 적재하였다. rAAV 입자의 용출은 NaCl의 농도가 15 내지 500 mM 농도 범위에서 선형 구배로 증가되도록 주입되는 NaCl을 포함하는 완충액 A를 사용하여 수행하였다(도 9a). As a result, it was possible to purify the rAAV in the fraction of the 40% Iodixanol concentration gradient position, after obtaining the fraction, using anion exchange column chromatography (Biologic Duo-Flow Workstation system, Biorad, USA) as follows Purification: first dilute 20 ml of the iodixanol fraction containing rAAV in Buffer A (20 mM Tris, 15 mM NaCl, pH 8.5) at a ratio of 1: 1, then buffer A at a flow rate of 3-5 ml / The mixture was loaded into a 5 ml volume of HiTrap Q Sepharose ™ FF, Amersham Pharmacia, Sweden, equilibrated by injection into minutes. Elution of rAAV particles was performed using Buffer A with NaCl injected such that the concentration of NaCl was increased in a linear gradient in the range of 15-500 mM concentration (FIG. 9A).

상기 크로마토그래피 결과, 분획 33 내지 38에서의 세 개의 피크를 나타내주 었고, 이것이 rAAV 입자를 포함하는 것으로 확인되었다.The chromatography showed three peaks in fractions 33-38, which were found to contain rAAV particles.

<실시예 8-2> 정제한 rAAV의 확인Example 8-2 Confirmation of Purified rAAV

상기 실시예 8-1에서 정제한 rAAV가 실제 rAAV가 맞는지 확인하기 위하여 웨스턴 블롯 분석 및 은 염색 분석을 실시하였다. Western blot analysis and silver staining analysis were performed to confirm that the rAAV purified in Example 8-1 is actually rAAV.

<실시예 8-2-1> 웨스턴 블롯 분석Example 8-2-1 Western blot analysis

웨스턴 블롯 분석 방법은 하기와 같이 수행하였다: 형질도입된 조추출물 또는 정제된 분획은 4-20% Tris-glycine 젤(Invitrogen, USA)에서 SDS-PAGE로 분리하였고, 전기영동된 젤을 PVDF 막(BioRad, USA)에 전기적으로 전달하여 흡착시켰다. AAV2 캡시드 단백질을 검출하기 위해 다클론성 토끼 항-AAV2 캡시드 항체(Progen, Germany)를 일차항체로 사용하였다. 이차항체인 항-토끼 HRP-결합 항체(KPL, USA)에 의해 유발된 신호는 화학발광기질(SuperSignal West Pico chemiluminescent substrate, Pierce, USA)을 사용하여 검출하였다(도 9b). Western blot analysis methods were performed as follows: Transduced crude extracts or purified fractions were separated by SDS-PAGE on 4-20% Tris-glycine gel (Invitrogen, USA), and the electrophoresis gels were separated by PVDF membrane ( BioRad, USA) for the electrical delivery and adsorption. Polyclonal rabbit anti-AAV2 capsid antibodies (Progen, Germany) were used as primary antibodies to detect AAV2 capsid proteins. Signals induced by the secondary antibody anti-rabbit HRP-binding antibody (KPL, USA) were detected using a chemiluminescent substrate (SuperSignal® West Pico chemiluminescent substrate, Pierce, USA) (FIG. 9B).

도 9b에서 보듯이, 항-AAV 토끼 폴리클로날 항체(Progen, Germany)를 사용하여 수행한 웨스턴 블롯 분석을 통해 0.22-0.26 M NaCl을 포함하는 완충액 A를 사용하여 용출한 33 내지 38 분획에서, AAV의 세 개의 캡시드 단백질인 VP-1, VP-2 및 VP-3이 있음을 확인하였다.As shown in FIG. 9B, in 33-38 fractions eluted using Buffer A with 0.22-0.26 M NaCl via Western blot analysis performed with anti-AAV rabbit polyclonal antibody (Progen, Germany), Three capsid proteins of AAV were identified, VP-1, VP-2 and VP-3.

<실시예 8-2-2> 은 염색 분석<Example 8-2-2> Silver staining analysis

상기 실시예 8-1의 정제방법에 의하여 rAAV가 고순도로 정제되었는지 확인하기 위하여, 웨스턴 블롯 분석 결과 rAAV를 함유하고 있는 것으로 확인된 분획들의 은 염색 분석을 하기와 같이 수행하였다: 각 분획의 5분의 1을 취하여 농축여과장치(CentriPLUS YM-100, Millipore, USA)에 넣고 소형 원심분리기(Eppendorf, Germany)에서 3000 rpm으로 30분간 원심분리하여 농축시킨 후, 각각의 바이러스 시료를 5× 샘플 완충액로 희석하여 최종 부피가 20 ㎕가 되도록 하여 5분 동안 가열하고 난 다음, 4 내지 12% 트리스-글리신(Tris-glycine) 젤(Invitrogen, USA)에 적재하였다. 상기 적재한 샘플은 120 V에서 3시간 동안 전기영동하였으며, 은 염색 킷트(SilverQuest silver staining kit, Invitrogen, USA)를 사용하여 시각화하였다(도 9c).In order to confirm that the rAAV was purified with high purity according to the purification method of Example 8-1, silver staining analysis of fractions found to contain rAAV by Western blot analysis was performed as follows: 5 minutes of each fraction 1 was taken into a concentrated filtration device (CentriPLUS YM-100, Millipore, USA), concentrated by centrifugation at 3000 rpm for 30 minutes in a small centrifuge (Eppendorf, Germany), and each virus sample was concentrated in 5 × sample buffer. Diluted to a final volume of 20 μl, heated for 5 minutes and then loaded onto 4-12% Tris-glycine gel (Invitrogen, USA). The loaded samples were electrophoresed at 120 V for 3 hours and visualized using a SilverQuest silver staining kit (Invitrogen, USA) (FIG. 9C).

도 9c에서 보듯이, 분획 33 및 34에서는 상기 실시예 8-2-1의 웨스턴 블롯 분석 결과와 동일한 위치에 세 가지의 특징적인 AAV 고유의 밴드만이 나타남으로서 이 분획은 순수한 rAAV만이 정제, 수득된 분획임을 알 수 있었다. 이 분획들은 rAAV 4.1× 1011 PP 또는 3.8× 109 IP를 가지는 것으로 확인되었고, 이를 통해 전체적인 rAAV의 회수율은 PP 및 IP 별로 각각 43% 및 32%임을 알 수 있었다.As shown in Fig. 9c, in fractions 33 and 34, only three characteristic AAV-specific bands appeared in the same position as the Western blot analysis of Example 8-2-1, so that only the pure rAAV was purified and obtained. It can be seen that the fraction. These fractions were identified to have rAAV 4.1 × 10 11 PP or 3.8 × 10 9 IP, indicating that the overall recovery of rAAV was 43% and 32% for each PP and IP.

<실시예 9> 이단계 크로마토그래피를 이용한 rAAV의 정제Example 9 Purification of rAAV Using Two-Step Chromatography

<실시예 9-1> 양이온 교환수지 및 친화성 수지를 이용한 이단계 크로마토그래피Example 9-1 Two-Step Chromatography Using Cation Exchange Resin and Affinity Resin

보다 고순도의 rAAV의 정제를 위하여, 하기와 같이 이단계의 크로마토그래피 를 수행하였다: 먼저, 양이온-교환 수지 컬럼인 1.7 ㎖ 용량의 CM 세파로즈 FF 컬럼(Amersham Pharmacia, Uppsala, Sweden)을 완충액 A(50 mM acetic acid, 15 mM NaCl, pH 5.0)로 평형화시킨 다음, 상기 표 3의 Run GT08으로부터, rAAV 1.2× 1012 PP 또는 4.0× 1010 IP를 포함하는 전체 조추출액 1/12를 3 ㎖/분의 유속으로 상기 평형화된 CM 세파로즈 FF 컬럼에 적재하였다. rAAV 입자의 정제는 NaCl의 농도가 15 내지 500 mM 농도 범위에서 선형구배로 증가 주입되는 NaCl을 포함하는 완충액 A를 사용하여 수행하였으며, 이를 통해 각각 1.5 ㎖씩의 분획들을 수득할 수 있었다(도 10a). rAAV를 포함하는 분획은 상기 실시예 8-2-1과 동일한 방법으로 웨스턴 블롯 분석을 수행함으로써 확인하였다. For the purification of higher purity rAAV, two steps of chromatography were carried out as follows: First, a 1.7 ml volume CM Sepharose FF column (Amersham Pharmacia, Uppsala, Sweden), a cation-exchange resin column, was subjected to Buffer A ( 50 mM acetic acid, 15 mM NaCl, pH 5.0), and from Run GT08 in Table 3 above, 3 ml / of total crude extract 1/12 containing rAAV 1.2 × 10 12 PP or 4.0 × 10 10 IP. The equilibrated CM Sepharose FF column was loaded at a flow rate of minutes. Purification of the rAAV particles was carried out using Buffer A containing NaCl, in which the concentration of NaCl was increased in a linear gradient in the range of 15 to 500 mM, whereby fractions of 1.5 mL each could be obtained (FIG. 10A). ). Fractions containing rAAV were confirmed by performing Western blot analysis in the same manner as in Example 8-2-1.

이어, 두 번째 크로마토그래피 단계는 하기와 같이 수행하였다: 첫 번째 컬럼으로부터 용출한 rAAV를 포함하는 분획을 Centriplus  YM-100 원심분리 여과기(Millipore, USA)로 수집하였으며, 원심분리기로(Union 32R, Hanil, Korea)로 2,000 rpm에서 20분 동안 4℃에서 원심분리하였다. 농축된 샘플은 완충액 A를 사용하여 1:1의 비율로 희석하였으며, 12 mM PBS-MK 완충액(pH 7.4)으로 평형화된 1.7 ㎖ 용량의 POROS® 50 HE 컬럼(Applied Biosystems, USA)에 3 ㎖/분의 유속으로 로딩하였다. rAAV는 0 내지 50 mM 의 선형 농도구배를 갖는 NaCl을 주입함으로써 용출하였고, 이를 통해 각각 1.5 ㎖씩의 분획들을 수득할 수 있었다(도 10b). 상기 분리된 분획들에서 rAAV 함유 여부를 상기 상기 실시예 8-2-1와 동일한 방법을 사용하여 웨스턴 블롯 분석으로 확인하고, 해당 분획들을 상기 실시예 8-2-2와 동 일한 방법을 사용하여 은 염색함으로써 정제 순도를 확인하였다(도 10c 및 10d).The second chromatography step was then carried out as follows: Fractions containing rAAV eluted from the first column were collected by Centriplus YM-100 centrifugal filter (Millipore, USA) and centrifuged (Union 32R, Hanil). , Korea) were centrifuged at 4 ° C. for 20 minutes at 2,000 rpm. Concentrated samples were diluted 1: 1 in Buffer A and 3 ml / in a 1.7 ml volume of POROS ® 50 HE column (Applied Biosystems, USA) equilibrated with 12 mM PBS-MK buffer (pH 7.4). Load at flow rate of minutes. rAAV was eluted by injecting NaCl with a linear concentration gradient of 0 to 50 mM, through which 1.5 mL fractions of each could be obtained (FIG. 10B). Whether rAAV was contained in the separated fractions was confirmed by Western blot analysis using the same method as in Example 8-2-1, and the fractions were analyzed using the same method as in Example 8-2-2. Purification purity was confirmed by silver staining (FIGS. 10C and 10D).

도 10c에서 보듯이, 항-AAV 토끼 폴리클로날 항체(Progen, Germany)를 사용한 웨스턴 블롯 분석을 통해 분획 26 내지 29에서 AAV의 세가지 캡시드 단백질인 VP1, VP2 및 VP3를 검출할 수 있었다. 또한, 도 10d에서 보듯이, 은-염색된 젤 전기영동을 통해 분획 25 내지·30에서 세 가지의 특징적인 AAV 고유의 밴드만이 나타남으로써, 상기 분획들은 순수한 rAAV만이 정제-수득된 분획임을 확인할 수 있었다. 이 분획들은 rAAV 3.4× 1011 PP 또는 1.3× 1010 IP를 포함하는 것으로 확인되었고, 이를 통해 전체적인 rAAV의 회수율은 PP 및 IP 별로 각각 35% 및 40%임을 알 수 있었다.As shown in FIG. 10C, Western blot analysis using anti-AAV rabbit polyclonal antibody (Progen, Germany) was able to detect the three capsid proteins VP1, VP2 and VP3 of AAV in fractions 26-29. In addition, as shown in FIG. 10D, only three characteristic AAV-specific bands appeared in fractions 25 to 30 through silver-stained gel electrophoresis, confirming that the fractions are pure rAAV only purified-obtained fractions. Could. These fractions were found to contain rAAV 3.4 × 10 11 PP or 1.3 × 10 10 IP, indicating that the overall recovery of rAAV was 35% and 40% for each PP and IP.

<실시예 9-2> 양이온 교환 크로마토그래피에 이은 음이온 교환 크로마토그래피의 이단계 크로마토그래피에 의한 rAAV의 정제Example 9-2 Purification of rAAV by Cation Exchange Chromatography followed by Two Step Chromatography of Anion Exchange Chromatography

본 발명자들은 보다 고순도의 rAAV를 생산하기 위하여, 양이온 교환 크로마토그래피와 음이온 교환 크로마토그래피를 순차적으로 사용하는 정제공정을 하기의 단계별로 수행하였다. 즉, 양이온과 음이온 교환 크로마토그래피를 차례로 사용하여 pH와 염 농도를 조절하며 불순물을 제거하고 순수한 rAAV를 생산하였다. 이때, 모든 크로마토그래피는 생물학적 워크스테이션(Biologic Workstaion, Bio-Rad, USA) FPLC 장치를 사용하여 수행하였다.The present inventors performed the purification step using the cation exchange chromatography and the anion exchange chromatography sequentially in order to produce higher purity rAAV. That is, cation and anion exchange chromatography were used in order to adjust pH and salt concentration, remove impurities and produce pure rAAV. At this time, all chromatography was performed using a biological workstation (Biologic Workstaion, Bio-Rad, USA) FPLC device.

<실시예 9-2-1> 시료의 전처리 단계Example 9-2-1 Pretreatment Step of Sample

상기 실시예 7에서 수득한 293T세포를 기본적인 동결-해동 방법(Snyder, O., Xiao, X. and Samulski, R. J., Current protocols in human genetics. Unit 12.1 Vectors for gene therapy, John Wiley & Sons, New York, USA, 1996)으로 용해시킴으로써 조추출액(crude lysate)을 제조하였다. 상기 조추출액에 벤조네이즈 (Novagen, USA)를 최종 농도 50 U/ml로 첨가하고 37°C에서 30분간 반응시키고, 4,000 g에서 20분간 원심분리한 다음, rAAV가 포함된 상등액을 획득하여 0.22 μm PVDF 주사기 필터(MILLEX-GV, Millipore, USA)로 여과하였다.The 293T cells obtained in Example 7 were subjected to basic freeze-thaw methods (Snyder, O., Xiao, X. and Samulski, RJ, Current protocols in human genetics.Unit 12.1 Vectors for gene therapy, John Wiley & Sons, New York) , USA, 1996) to prepare a crude extract (crude lysate). Benzonase (Novagen, USA) was added to the crude extract at a final concentration of 50 U / ml and reacted at 37 ° C. for 30 minutes, centrifuged at 4,000 g for 20 minutes, and a supernatant containing rAAV was obtained to obtain 0.22 μm. Filtration with PVDF syringe filter (MILLEX-GV, Millipore, USA).

<실시예 9-2-2> 양이온 크로마토그래피 단계Example 9-2-2 Cation Chromatography Step

빈 컬럼(2.6 mm×20 mm, resin volume 10 ml)에 카복시메틸(carboxymethyl) 약 양이온 교환수지인 CM 세파로즈 FF(Amersham Bioscience, Sweden)를 충진한 후, 15 mM의 NaCl이 포함된 pH 5의 50 mM 아세트산 평형완충용액으로 평형시켰다. 상기 실시예 9-2-1에서 수득된 rAAV 조추출액을 2배의 평형완충용액으로 희석하여 상기 평형된 컬럼에 주입한 다음, 120 mM NaCl이 포함된 평형완충용액을 5배 컬럼 부피로 세척하고 평형완충용액과 1 M NaCl이 포함된 용출완충용액을 선형농도구배 조건(120 mM 내지 1 M 구간, 유속 7 ml/min)으로 혼합하여 25배 컬럼 부피로 용출시켜 rAAV가 포함된 용출액을 얻었다(도 11a). 각 분획에 분리된 rAAV는 웨스턴 블롯 분석을 통하여 확인하였다.Fill the empty column (2.6 mm x 20 mm, resin volume 10 ml) with CM Sepharose FF (Amersham Bioscience, Sweden), a weak carboxymethyl cation exchange resin, to pH 5 containing 15 mM NaCl. Equilibrate with 50 mM acetic acid equilibration buffer. The rAAV crude extract obtained in Example 9-2-1 was diluted with 2 times equilibrium buffer solution and injected into the equilibrated column, and then the equilibration buffer solution containing 120 mM NaCl was washed with 5 times column volume. The equilibration buffer solution and the elution buffer solution containing 1 M NaCl were mixed under linear concentration conditions (120 mM to 1 M section, flow rate 7 ml / min) to elute with a 25-fold column volume to obtain an eluate containing rAAV. 11a). RAAV isolated in each fraction was confirmed by Western blot analysis.

<실시예 9-2-3> 음이온 크로마토그래피 단계Example 9-2-3 Anion Chromatography Step

상기 양이온 교환 크로마토그래피에 의해 수득한 rAAV 조정제 분획(crude purified fraction)들을 모아 하기와 같이 음이온 교환 크로마토그래피로 정제하였다: 음이온 교환수지 칼럼으로는 4가 암모니움(quarternary ammonium)을 갖는 강 음이온 교환수지인 Source 15Q(Amersham Biosciences)를 사용하였다. 상기 수지를 빈 컬럼(2.6 mm× 10 mm, resin volume 5 ml)에 충진하고 15 mM NaCl이 포함된 pH 8.0의 20 mM Tris-HCl/2 mM MgCl2/1 mM CaCl2 평형완충용액으로 평형시켰다. 그런 다음, 상기 양이온 크로마토그래피에 의해 수득된 조정제액을 CentriPLUS YM-100 농축기(Millipore, USA)를 이용하여 농축하고, 4배의 평형완충용액으로 희석시켜 컬럼에 주입 한 후, 평형완충용액을 15배 컬럼 부피로 세척하였다. 이어, 평형완충용액과1 M NaCl이 포함된 용출완충용액을 선형농도구배조건(15 mM 내지 1 M 구간, 유속 5 ml/min)으로 혼합하여 35배 컬럼 부피로 용출시켜 순수한 rAAV를 함유하는 분획들을 수득하였다(도 11b). 상기 분리된 분획들에서 rAAV 함유 여부를 웨스턴 블롯 분석으로 확인하고, 해당 분획들을 은 염색하여 정제 순도를 확인하였다(도 11c 및 11d). The rAAV crude purified fractions obtained by the cation exchange chromatography were collected and purified by anion exchange chromatography as follows: Strong anion exchange resin having a tetravalent ammonium as an anion exchange resin column. Phosphorus Source 15Q (Amersham Biosciences) was used. The resin was filled into an empty column (2.6 mm × 10 mm, resin volume 5 ml) and equilibrated with 20 mM Tris-HCl / 2 mM MgCl 2/1 mM CaCl 2 equilibration buffer at pH 8.0 with 15 mM NaCl. Then, the crude liquid obtained by the cation chromatography was concentrated using a CentriPLUS YM-100 concentrator (Millipore, USA), diluted with 4 times equilibration buffer, injected into a column, and the equilibration buffer was added to 15 Washed with column column volume. Subsequently, the equilibration buffer solution and the elution buffer solution containing 1 M NaCl were mixed under linear concentration conditions (15 mM to 1 M section, flow rate 5 ml / min), eluted to a 35-fold column volume, and containing pure rAAV. Were obtained (FIG. 11B). It was confirmed by Western blot analysis whether rAAV contained in the separated fractions, and the fractions were silver stained to confirm the purification purity (FIGS. 11C and 11D).

도 11c 및 11d에서 나타나듯이, 분획 13 내지 17에서 AAV의 세가지 캡시드 단백질인 VP1, VP2 및 VP3를 검출할 수 있었으며, 은-염색된 젤 전기영동을 통해 상기 분획에서 세 가지의 특징적인 AAV 고유의 밴드만이 나타남으로써, 상기 분획들은 순수한 rAAV만이 정제-수득된 분획임을 확인할 수 있었다. 한편, ELISA 분석과 ICA 분석으로 정량한 최종 수율은 32%이었다.As shown in FIGS. 11C and 11D, three capsid proteins VP1, VP2 and VP3 of AAV could be detected in fractions 13-17, and the silver-stained gel electrophoresis revealed three characteristic AAV specifics in the fraction. As only the band appeared, it could be confirmed that the fractions were purified-obtained fractions only pure rAAV. Meanwhile, the final yield quantified by ELISA and ICA analysis was 32%.

따라서, 상기 실험들을 통해 현탁배양의 경우 간편한 형질도입 과정을 통해 rAAV 발현 벡터로부터 1013 개까지의 rAAV 입자를 생산할 수 있었으며, 특히, 2 L 규모 배양에서도 1011 개의 감염성 입자까지도 생산할 수 있음을 확인하였다. 이러한 결과를 통해 대용량의 생물반응기를 사용해 현탁배양한 후 형질 도입하는 방식으로 rAAV를 대량으로 생산할 수 있어, 본 발명의 현탁배양 세포를 이용한 rAAV 생산방법이 매우 유용한 방법임을 알 수 있었다.Therefore, the experiments were able to produce up to 10 13 rAAV particles from the rAAV expression vector through a simple transduction process in suspension culture, in particular, it was confirmed that can produce up to 10 11 infectious particles even in 2 L scale culture. It was. Through these results, a large amount of rAAV can be produced by suspending culture using a large-scale bioreactor, followed by transduction, and it can be seen that the rAAV production method using suspension culture cells of the present invention is a very useful method.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 현탁배양 세포에 rAAV 발현벡터를 형질도입하여 형질도입된 세포를 대용량 생물반응기로 현탁배양함으로써 rAAV를 대량으로 생산하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 기존의 부착배양 세포를 이용한 rAAV 생산에 있어서의 생산 규모 증가의 어려움을 해결할 수 있어, 유전자 치료에 광범위하게 사용되는 rAAV 생산 산업에 유용하게 사용될 수 있다.As described above, the present invention relates to a method for mass production of rAAV by transducing the transduced cells with a large-scale bioreactor by transducing the rAAV expression vector to the suspension cultured cells. The method of the present invention can solve the difficulty of increasing the scale of production in the production of rAAV using conventional adherent culture cells, and can be usefully used in the rAAV production industry widely used for gene therapy.

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Claims (19)

(1) HEK 293 세포, HEK 293 T 세포, 293E 세포, CHO 세포, Naut 세포 및 HeLa 세포로 구성되는 군으로부터 선택되는 부착배양 세포를 현탁배양 세포로 전환시키는 단계;(1) converting adherent cells selected from the group consisting of HEK 293 cells, HEK 293 T cells, 293E cells, CHO cells, Naut cells and HeLa cells to suspension culture cells; (2) 단계 (1)에서 제조된 현탁배양 세포에 폴리에틸렌이민(PEI)을 사용하여아데노-부속 바이러스(rAAV) 발현벡터와 헬퍼벡터를 동시에 형질도입하는 단계;(2) transducing the adeno-associated virus (rAAV) expression vector and the helper vector simultaneously using polyethyleneimine (PEI) to the suspension cultured cells prepared in step (1); (3) 단계 (2)에서 형질도입된 세포를 현탁배양하는 단계; (3) suspending the transduced cells in step (2); (4) 단계 (3)에서 배양한 세포를 용해시켜 용해체를 제조하는 단계; 및(4) lysing the cells cultured in step (3) to prepare a lysate; And (5) 단계 (4)의 용해체로부터 재조합 아데노-부속 바이러스 입자를 이온 교환수지를 이용한 크로마토그래피를 통해 정제하는 단계를 포함하는 재조합 아데노-부속 바이러스를 대량 생산하는 방법.(5) A method for mass production of recombinant adeno-associated virus, comprising purifying the recombinant adeno-associated virus particles from the lysate of step (4) by chromatography using an ion exchange resin. 삭제delete 제 1항에 있어서, 단계 (1)은 하이드로겔 코팅된 배양 플레이트에서 세포를 배양함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 재조합 아데노-부속 바이러스를 대량 생산하는 방법.The method of claim 1, wherein step (1) is performed by culturing the cells in a hydrogel coated culture plate. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서, 헬퍼 벡터는 헬퍼 플라스미드 또는 헬퍼 바이러스인 것을 특징으로 하는 재조합 아데노-부속 바이러스를 대량 생산하는 방법.The method of claim 1, wherein the helper vector is a helper plasmid or helper virus. 제 7항에 있어서, 헬퍼플라스미드는 pDG 또는 pAAV-RC 및 pHelper의 조합인 것을 특징으로 하는 재조합 아데노-부속 바이러스를 대량 생산하는 방법.8. The method of claim 7, wherein the helper plasmid is pDG or a combination of pAAV-RC and pHelper. 제 7항에 있어서, 헬퍼 바이러스는 아데노 바이러스, 백시니아 바이러스 또는 HSV(herpes simplex virus)인 것을 특징으로 하는 재조합 아데노-부속 바이러스를 대량 생산하는 방법.8. The method of claim 7, wherein the helper virus is adenovirus, vaccinia virus or herpes simplex virus (HSV). 제 1항에 있어서, 단계 (2)의 재조합 아데노-부속 바이러스 발현벡터는 서열번호 1로 기재되는 인간 혈액응고 9인자(coagulation factor IX)의 코딩부위를 포함하는 도 2b의 pAAV-FIX 또는 서열번호 4로 기재되는 인간 혈액응고 9인자의 비번역부위 및 코딩부위를 포함하는 도 2c의 pAAV-FIX-UTR인 것을 특징으로 하는 재조합 아데노-부속 바이러스를 대량 생산하는 방법.2. The pAAV-FIX of SEQ ID NO: 2B or SEQ ID NO: 2B according to claim 1, wherein the recombinant adeno-associated virus expression vector of step (2) comprises the coding region of human coagulation factor IX as set forth in SEQ ID NO: 1. A method for mass production of recombinant adeno-associated virus, characterized in that it is pAAV-FIX-UTR of FIG. 2C comprising a non-translated and coding region of human coagulation factor 9 described in 4. 제 1항에 있어서, 단계 (2)의 재조합 아데노-부속 바이러스 발현벡터는 서열번호 7로 기재되는 인간 아포리포단백질 (a)의 크링글 8(LK8)을 코딩하는 유전자를 포함하는 도 2d의 pAAV-LK8 또는 서열번호 8로 기재되는 인간 아포리포단백질 (a)의 크링글 68(LK68)을 코딩하는 유전자를 포함하는 도 2e의 pAAV-LK68인 것을 특징으로 하는 재조합 아데노-부속 바이러스를 대량 생산하는 방법.The pAAV of FIG. 2D according to claim 1, wherein the recombinant adeno-associated virus expression vector of step (2) comprises a gene encoding Kringle 8 (LK8) of human apolipoprotein (a) as set forth in SEQ ID NO: 7 Mass-producing recombinant adeno-associated virus, characterized in that it is pAAV-LK68 of FIG. 2E which contains a gene encoding Kringle 68 (LK68) of human apolipoprotein (a) described by -LK8 or SEQ ID NO: 8 Way. 제 1항에 있어서, 단계 (3)의 현탁 배양은 0.1 내지 1,000 L의 배양규모를 갖는 생물반응기에서 수행되는 것을 특징으로 하는 재조합 아데노-부속 바이러스를 대량 생산하는 방법.2. The method of claim 1, wherein the suspension culture of step (3) is carried out in a bioreactor having a culture size of 0.1 to 1,000 L. 제 1항에 있어서, 단계 (5)는 이온 교환수지를 이용한 크로마토그래피에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 재조합 아데노-부속 바이러스를 대량 생산하는 방법.The method of mass production of recombinant adeno-associated virus according to claim 1, wherein step (5) is performed by chromatography using an ion exchange resin. 제 1항에 있어서, 단계(5)는 양이온 교환수지 및 음이온 교환 수지를 조합하여 이용한 이단계 크로마토그래피에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 재조합 아데노-부속 바이러스를 대량 생산하는 방법. The method of claim 1, wherein step (5) is performed by two-step chromatography using a combination of a cation exchange resin and an anion exchange resin. 제 14항에 있어서, 이단계 크로마토그래피는 양이온 교환수지로 처리하여 수득된 재조합 아데노-부속 바이러스 조추출 분획을 음이온 교환수지로 처리함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 재조합 아데노-부속 바이러스를 대량 생산하는 방법.15. The method for mass production of recombinant adeno-associated virus according to claim 14, wherein the two-step chromatography is performed by treating the recombinant adeno-associated virus crude extract fraction obtained by treatment with a cation exchange resin with an anion exchange resin. . 제 14항에 있어서, 이단계 크로마토그래피는 음이온 교환수지로 처리하여 수득된 재조합 아데노-부속 바이러스 조추출 분획을 양이온 교환수지로 처리함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 재조합 아데노-부속 바이러스를 대량 생산하는 방법.15. The method of mass production of recombinant adeno-associated virus according to claim 14, wherein the two-step chromatography is performed by treating the recombinant adeno-associated virus crude extract fraction obtained by treatment with an anion exchange resin with a cation exchange resin. . 제 14항에 있어서, 이온교환수지는 카르복시 메틸, 메틸설포네이트 및 쿼터너리 암모니움으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 재조합 아데노-부속 바이러스를 대량 생산하는 방법.15. The method of claim 14, wherein the ion exchange resin is selected from the group consisting of carboxy methyl, methylsulfonate and quaternary ammonium. 제 1항에 있어서, 단계 (5)에서 재조합 아데노-부속 바이러스 입자는 양이온 교환수지를 처리하여 수득된 재조합 아데노-부속 바이러스 조추출 분획을 친화성 수지로 처리하는 이단계 크로마토그래피에 의하여 정제되는 것을 특징으로 하는 재조합 아데노-부속 바이러스를 대량 생산하는 방법.The method of claim 1, wherein in step (5) the recombinant adeno-associated virus particles are purified by two-step chromatography in which the recombinant adeno-associated virus crude extract fraction obtained by treating the cation exchange resin is treated with an affinity resin. A method for mass production of recombinant adeno-associated viruses, characterized in. 제 18항에 있어서, 친화성 수지는 아데노-부속 바이러스에 특이적인 항체 또는 아데노-부속 바이러스 수용체로 구성된 군으로부터 선택되는 아데노-부속 바이러스 결합물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 재조합 아데노-부속 바이러스를 대 량 생산하는 방법.19. The recombinant adeno-associated virus as claimed in claim 18, wherein the affinity resin comprises an adeno-associated virus binding material selected from the group consisting of antibodies specific for adeno-associated virus or adeno-associated virus receptors. How to Produce Amount.
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