KR101390967B1 - Retroviral vectors with improved safety - Google Patents

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Abstract

본 발명은 안전성 및 바이러스의 역가를 고려하여 최적의 U3 부위만을 결실시킨 뮤린 류케미아 바이러스 (murine leukemia virus; MLV)-유래 재조합 레트로바이러스 벡터에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 MLV의 LTR (long terminal repeat)의 U3 부분의 뉴클레오티드 번호 x에서 y까지가 결실된 (상기에서, x는 7800 내지 7900이고, y는 8100 내지 8260 임) MLV-유래 재조합 레트로바이러스 벡터에 관한 것이다.The present invention relates to a recombinant retroviral vector derived from murine leukemia virus (MLV), which deletes only the optimal U3 region in consideration of safety and viral activity, and more specifically relates to a recombinant retrovirus vector derived from MLV LTR ) Derived MLV-derived recombinant retroviral vector in which the nucleotide numbers x to y of the U3 portion are missing (where x is 7800 to 7900 and y is 8100 to 8260).

본 발명의 바이러스 벡터는 표적 세포의 주변 유전자를 활성화시킬 가능성이 낮아 안전하면서도 바이러스 역가 및 목적 유전자의 발현율은 높게 유지하므로 유전자 치료에 유용하게 이용될 수 있다.The viral vector of the present invention has low possibility of activating a peripheral gene of a target cell and is safe and can be usefully used for gene therapy because the viral titer and the expression rate of a target gene are kept high.

Description

안전성이 향상된 레트로바이러스 벡터 {RETROVIRAL VECTORS WITH IMPROVED SAFETY}BACKGROUND ART Retroviral vectors having improved safety {RETROVIRAL VECTORS WITH IMPROVED SAFETY}

도 1 실시예 1에서 제조한 플라스미드의 구조를 나타낸 것이고, 1 , The structure of the plasmid prepared in Example 1 is shown,

도 2는 실시예 1에서 제조한 플라스미드를 K562 세포에 형질감염시킨 후 노던 블롯팅으로 CAT mRNA의 발현량을 확인한 결과이고, FIG. 2 shows the results of confirming the expression level of CAT mRNA by Northern blotting after plasmid prepared in Example 1 was transfected into K562 cells.

도 3은 실시예 2에서 LTR 제거 과정을 나타낸 것이고, 3 shows an LTR removal process in the second embodiment,

도 4는 실시예 2에서 제조한 플라스미드 형태의 레트로바이러스 벡터 pI-D1 내지 pI-D5의 결실 부위를 나타낸 것이고, Fig. 4 shows deletion sites of the plasmid-type retrovirus vectors pI-D1 to pI-D5 prepared in Example 2,

도 5는 실시예 3의 pI-LND-n의 구조를 나타낸 것이고, Fig. 5 shows the structure of pI-LND-n in Example 3,

도 6a 6b는 실시예 3의 pC-LND-GFP-n의 구조 및 이를 이용한 293T 세포에서의 레트로바이러스의 생산과 형질도입 과정을 각각 나타낸 것이고, 6A and 6B show the structure of pC-LND-GFP-n of Example 3 and production and transfection of retrovirus in 293T cells using the same, respectively.

도 7은 실시예 3에서 293T 세포로부터 얻은 C-LND-GFP-n 레트로바이러스의 HT1080 세포에서의 유전자 발현을 확인한 FACS 분석 결과로서, 도면 중의 MFI는 평균 형광 강도 (mean fluorescence intensity)를 의미하며, 7 is a graph showing FACS analysis of gene expression in HT1080 cells of C-LND-GFP-n retrovirus obtained from 293T cells in Example 3. In the figure, MFI means mean fluorescence intensity,

도 8a 8b는 선형화된 실시예 3의 pC-LND-GFP-n의 구조 및 이를 이용한 생산세포주 PG13에서의 레트로바이러스의 생산과 형질도입 과정을 각각 나타낸 것이 고, FIGS. 8A and 8B show the structure of pC-LND-GFP-n of the linearized Example 3 and the production and transfection of the retrovirus in the production cell line PG13 using the same.

도 9는 실시예 3에서 생산세포주로부터 얻은 C-LND-GFP-n 레트로바이러스의 HT1080 세포에서의 유전자 발현을 확인한 FACS 분석 결과이며, FIG. 9 shows the results of FACS analysis of gene expression in HT1080 cells of C-LND-GFP-n retrovirus obtained from the production cell line in Example 3,

도 10 실시예 3에서 생산세포주로부터 얻은 C-LND-GFP-n 레트로바이러스의 K562 세포에서의 유전자 발현을 확인한 FACS 분석 결과이다. Figure 10 The results of FACS analysis confirmed the gene expression in K562 cells of C-LND-GFP-n retrovirus obtained from the production cell line in Example 3.

본 발명은 바이러스의 역가 및 목적 유전자의 발현 효율을 유지하면서 안전성을 향상시킨 뮤린 류케미아 바이러스 (murine leukemia virus; 이하 MLV)-유래 재조합 레트로바이러스 벡터에 관한 것이다.The present invention relates to a recombinant retrovirus vector derived from murine leukemia virus (hereinafter referred to as MLV), which enhances safety while maintaining the activity of the virus and the expression efficiency of the target gene.

레트로바이러스 벡터는 표적 세포의 염색체 내로 삽입되어 세포가 분열하여도 유전자가 사라지지 않고 계속 자손 세포로 전달될 수 있으므로, 지속적인 유전자 발현을 필요로 하는 질환, 특히 유전병의 치료에 널리 사용되어 왔다. 유전자 치료에 사용되는 대부분의 레트로바이러스 벡터는 MLV 게놈을 기본 게놈으로 사용하고 있는데, 이러한 레트로바이러스 벡터는 안전성과 유전자 발현량, 바이러스 역가 등에서 많은 개선을 필요로 한다.Retrovirus vectors have been widely used for the treatment of diseases, particularly genetic diseases, which require continuous gene expression, since they are inserted into the chromosome of the target cell and the cells can be transferred to the offspring cells without disappearance of the gene. Most retroviral vectors used in gene therapy use the MLV genome as a basic genome. Such retroviral vectors require many improvements in terms of safety, gene expression level, and viral titer.

특히, 상기 벡터가 표적 세포의 염색체로 삽입되는 과정은 비특이적으로 일어나기 때문에 중요 유전자 주변에 삽입되었을 경우 치명적인 부작용을 일으킬 수 있다. 예를 들어, 레트로바이러스 벡터의 LTR (long terminal repeat)에는 주변 유전자의 발현을 촉진시킬 수 있는 전사 조절 서열이 존재하는데, 레트로바이러스 벡터가 종양 유전자 주변에 삽입되면, LTR에 의해 종양 유전자 발현이 증가되어 암을 유발할 수 있다. 그 실례로서 2003년 초반, 선천성 면역결핍증인 X-SCID (X-linked severe combined immunodeficiency)의 치료를 위하여 레트로바이러스 벡터를 이용한 유전자 치료를 받은 환자 중 일부에서 백혈병 증세가 나타났다. 후에, 유전자치료에 사용된 레트로바이러스 벡터가 백혈병 발생과 관련이 있다는 보고가 나오면서 (Hacein-Bey-Abina 등, Science 302:415-9, 2003) 레트로바이러스 벡터를 이용한 유전자 치료에서 삽입 돌연변이의 가능성이 중요한 문제로 대두되게 되었다.In particular, since the process of inserting the vector into the chromosome of the target cell occurs nonspecifically, it can cause fatal side effects when inserted around the important gene. For example, LTR (long terminal repeat) of retroviral vectors has a transcriptional regulatory sequence that can promote the expression of a peripheral gene. When a retroviral vector is inserted around a tumor gene, expression of the oncogene is increased by the LTR And can cause cancer. As an example, in early 2003, leukemia developed in some patients who received gene therapy with retroviral vectors for the treatment of X-linked severe combined immunodeficiency (X-SCID), a congenital immune deficiency syndrome. Later, it was reported that the retroviral vector used for gene therapy was associated with leukemogenesis (Hacein-Bey-Abina Et al., Science 302: 415-9, 2003) The possibility of insertion mutation in gene therapy using retroviral vectors has emerged as an important issue.

상기와 같은 삽입 돌연변이에 의한 부작용을 낮추는 방법으로서 주로 제시되는 방법은 레트로바이러스 벡터의 LTR에 존재하는 전사 조절 서열을 제거하는 것이다. LTR은 U3, R 및 U5의 세 부분으로 구성되어 있는데, 그 중 U3 (NCBI 등록번호 J02255를 기준으로 7816 내지 8264의 핵산에 해당; 서열번호 25)에는 상류 조절 구역 (upstream control region) 및 반복 부위 (direct repeat)를 포함하는 인핸서; 및 CAAT 박스 및 TATA 박스를 포함하는 프로모터가 존재한다 (Sun 등, J Virol 69:4941-9, 1995; 및 Wahlers 등, Mol Ther 6:313-20, 2002). 따라서, 레트로바이러스 벡터로부터 U3 부분을 제거하면 주변 유전자를 활성화시키는 것을 방지할 수 있으며, 다양한 방식으로 U3을 제거한 사례들이 보고되고 있다. 예를 들어, Yu 등 (Yu 등, Proc Natl Acad Sci USA 83:3194, 1986)은 MLV 벡터의 3'LTR의 PvuII 부위부터 SacI 부위까지 (NCBI 등록번호 J02255 기준, 핵산 7938 내지 8233에 해당)를 제거하였다. 이 경우, 인핸서 부분의 반복 부위 (direct repeat)와 프로모터 부분의 CAAT 박스가 제거된다. 또한, Yee 등 (Yee 등, Proc Natl Acad Sci USA 84:5197, 1987)은 MLV 벡터의 LTR에서 인핸서, CAAT 박스, 및 TATA 박스 부위 (NCBI 등록번호 J02255 기준, 핵산 7909 내지 8240에 해당)를 제거한 벡터를 만들었다.A commonly proposed method for lowering the side effects of such insertion mutations is to remove the transcriptional control sequences present in the LTRs of the retroviral vector. The LTR consists of three parts, U3, R and U5, of which U3 (corresponding to nucleotides 7816-8264 based on NCBI registration number J02255; SEQ ID NO: 25) contains upstream control regions and repeat sites an enhancer including a direct repeat; And a promoter comprising CAAT box and TATA box (Sun et al ., J Virol 69: 4941-9, 1995; and Wahlers et al., Mol Ther 6: 313-20, 2002). Thus, removal of the U3 portion from the retroviral vector can prevent activation of the surrounding gene, and cases of U3 removal in various ways have been reported. For example, Yu et al. (Yu et al., Proc Natl Acad Sci USA 83: 3194, 1986) reported that from the PvuII site to the SacI site of the 3'LTR of the MLV vector (corresponding to nucleic acid 7938 to 8233 according to NCBI registration number J02255) Respectively. In this case, the direct repeat of the enhancer portion and the CAAT box of the promoter portion are removed. In addition, Yee et al. (Yee et al., Proc Natl Acad Sci USA 84: 5197, 1987) removed the enhancer, CAAT box, and TATA box site (corresponding to NCBI registry number J02255, nucleic acid 7909 to 8240) in the LTR of the MLV vector I made a vector.

이렇게 U3를 제거한 벡터의 경우 주변 유전자를 활성화시키는 능력이 감소하기는 하지만, 목적 유전자의 발현을 위해 넣어주는 내부 프로모터에 의해 주변 유전자가 활성화될 가능성이 여전히 존재한다. 따라서, 내부 프로모터에 의한 영향을 차단하기 위한 인슐레이터 (insulator) 서열을 삽입하기도 하고 (Ramezani 등, Mol Ther 14:245-54, 2006), 내부 프로모터에 의해 발현되는 유전자가 전사 종결 위치에서 멈추지 않고 계속 전사되어 주변 유전자를 발현시키는 것을 막기 위해 폴리아데닐레이션 (polyadenylation) 서열을 추가로 삽입하기도 한다 (Ramezani 등, Mol Ther 14:245-54, 2006).Although the U3-deleted vector has a reduced ability to activate the peripheral gene, there is still a possibility that the peripheral gene is activated by an internal promoter for expression of the desired gene. Therefore, an insulator sequence for blocking the influence of the internal promoter may be inserted (Ramezani et al., Mol Ther. 14: 245-54, 2006), and the gene expressed by the internal promoter does not stop at the transcription termination position (Ramezani et al., Mol Ther. 14: 245-54, 2006) in order to prevent transcription and expression of peripheral genes.

하지만, 이렇게 벡터의 안전성을 높이기 위해 U3 부위를 제거하거나 인슐레이터 서열, 폴리아데닐레이션 서열을 추가로 넣을 경우 바이러스의 역가가 낮아지는 문제가 발생한다.However, in order to increase the safety of the vector, if the U3 region is removed or the inserter sequence or polyadenylation sequence is added, the virus titer decreases.

이에 본 발명자들은 레트로바이러스 벡터의 안전성을 확보하면서도 바이러스의 역가 및 목적 유전자의 발현율을 저하시키지 않는 벡터의 개발에 예의 연구 노력한 결과, 표적 세포의 주변 유전자에 대한 영향은 최소화하면서 바이러스 역가도 유지할 수 있는 LTR의 최적 결실 부위를 확인함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.Therefore, the present inventors have intensively studied the development of a vector that does not lower the potency of the virus and the expression rate of the target gene while securing the safety of the retrovirus vector. As a result, the inventors have found that, Confirming the optimal deletion site of LTR, thereby completing the present invention.

따라서, 본 발명의 목적은 바이러스의 역가 및 목적 유전자의 발현 효율을 유지하면서 안전성을 향상시킨 레트로바이러스 벡터를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a retrovirus vector that enhances safety while maintaining the activity of a virus and the expression efficiency of a target gene.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 뮤린 류케미아 바이러스 (murine leukemia virus, MLV)의 LTR (long terminal repeat)의 U3 부분의 뉴클레오티드 번호 x에서 y까지가 결실된 (상기에서, x는 7800 내지 7900이고, y는 8100 내지 8260 임) MLV-유래 재조합 레트로바이러스 벡터를 제공한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a method for producing a murine leukemia virus (MLV), wherein the nucleotide number x to y of the U3 portion of LTR (long terminal repeat) of the murine leukemia virus (MLV) 7900 and y is 8100 to 8260) to provide a MLV-derived recombinant retroviral vector.

또한, 본 발명은 (1) 상기 MLV-유래 재조합 레트로바이러스 벡터; 및 (2) 선별 표지 유전자, 이에 작동가능하게 연결된 이종 프로모터 및 폴리아데닐화 신호를 포함하는 발현 카세트를 포함하는, 재조합 플라스미드를 제공한다.Further, the present invention relates to (1) the MLV-derived recombinant retrovirus vector; And (2) an expression cassette comprising a selectable marker gene, a heterologous promoter operably linked thereto, and a polyadenylation signal.

아울러, 상기 MLV-유래 재조합 레트로바이러스 벡터 또는 상기 재조합 플라스미드를 포함하는 재조합 레트로바이러스 생산세포주; 상기 생산세포주를 배양하여 재조합 레트로바이러스를 생산하는 방법; 및 상기 생산세포주로부터 생산된 재조합 레트로바이러스로 형질감염된 세포를 제공한다.Also, the recombinant retrovirus producing cell line comprising the MLV-derived recombinant retroviral vector or the recombinant plasmid; A method of culturing the production cell line to produce recombinant retrovirus; And a cell transfected with the recombinant retrovirus produced from the production cell line.

마지막으로, 본 발명은 이종 유전자 및 이와 작동가능하게 연결된 이종 프로모터; 및 MLV의 LTR의 U3 부분의 뉴클레오티드 번호 x에서 y까지가 결실된 MLV-유래 재조합 레트로바이러스의 게놈을 포함하는 재조합 레트로바이러스 (상기에서, x 는 7800 내지 7900이고, y는 8100 내지 8260 임)를 유효성분으로 포함하는 유전자 치료용 약학 조성물을 제공한다.Finally, the invention relates to a heterologous gene and a heterologous promoter operably linked thereto; And a recombinant retrovirus (wherein x is 7800 to 7900 and y is 8100 to 8260) comprising the genome of an MLV-derived recombinant retrovirus deleted from the nucleotide numbers x to y of the U3 portion of the LTR of MLV As an active ingredient, a pharmaceutical composition for gene therapy.

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

본 발명의 MLV-유래 재조합 레트로바이러스 벡터는 LTR의 U3 중 일부가 결실되어 안전성이 향상되었으면서도, 바이러스 역가를 유지할 수 있는 것을 특징으로 한다.The MLV-derived recombinant retrovirus vector of the present invention is characterized in that the viral titer can be maintained while some of U3 of LTR is deleted to improve safety.

구체적으로, 본 발명의 레트로바이러스 벡터에서 상기 U3의 결실 부위는 NCBI 등록번호 J02255를 기준으로 하여 뉴클레오타이드 번호 x에서 y까지가 결실되는데, 이때, x는 7800 내지 7900이고, y는 8100 내지 8260이며, 더욱 바람직하게는 x가 7840 내지 7860이고, y가 8100 내지 8244이다. 가장 바람직한 결실 부위는 상기에서 x가 약 7847이고, y가 8113 내지 8208이다.Specifically, in the retrovirus vector of the present invention, deletion sites of the U3 are deleted from the nucleotide numbers x to y based on NCBI registration number J02255, wherein x is 7800 to 7900, y is 8100 to 8260, More preferably, x is 7840 to 7860 and y is 8100 to 8244. The most preferred deletion sites are those in which x is about 7847 and y is 8113 to 8208.

본 출원에서 "레트로바이러스"는 생활사 중 역전사 과정이 있는 RNA 바이러스를 일컫는다. 레트로바이러스의 게노믹 RNA는 역전사 효소에 의해 이중가닥 DNA로 바뀌고, 이중가닥 DNA 형태의 바이러스는 감염세포의 염색체 내로 삽입될 수 있다. 일단 세포의 염색체 내로 삽입된 후에는 "프로바이러스"라고 불리우며, 이러한 프로바이러스는 RNA 중합효소의 주형으로 사용되어 RNA로 발현될 수 있다.The term "retrovirus" in this application refers to an RNA virus that has a reverse transcription process in the life history. The genomic RNA of the retrovirus is converted into double stranded DNA by reverse transcriptase, and the double stranded DNA virus can be inserted into the chromosome of the infected cell. Once inserted into the cell's chromosome, it is called a "pro-virus", which can be used as a template for RNA polymerase and expressed as RNA.

본 발명에서 "벡터"는 목적 유전자를 세포로 전달할 수 있는 일체의 유전 물질을 말하는데, 이 때 유전물질에는 플라스미드, 파지, 바이러스, 코스미드 등이 포함된다. In the present invention, the term "vector" refers to any genetic material capable of transferring a target gene into a cell. Examples of the genetic material include plasmids, phage, viruses, and cosmids.

또한, "레트로바이러스 벡터"는 레트로바이러스에서 유래된 유전 물질을 뜻하며, 레트로바이러스 벡터는 바이러스 입자 생산을 위해 필요한 시스 서열을 포함한다. 시스 서열은 바이러스의 게노믹 RNA가 바이러스 입자 내로 포장되기 위해 필요한 포장 염기서열 (packaging sequence) 및 프라이머 결합 염기서열 (primer binding site)은 포함하지만, 바이러스 구조 단백질 유전자, 즉, gog, pol, 및 env는 포함하지 않는다. 바이러스 입자 생산을 위한 바이러스 구조 단백질은 포장 구조 (packaging constructs)로부터 제공된다.A "retroviral vector" refers to a genetic material derived from a retrovirus, and a retroviral vector includes a cis sequence required for viral particle production. The cis sequence includes the packaging sequence and primer binding site necessary for the genomic RNA of the virus to be packaged into the viral particle, but the viral structural protein genes, gog, pol, and env . Virus structure proteins for viral particle production are provided from packaging constructs.

본 발명의 레트로바이러스 벡터에 삽입되어 그 발현을 목적으로 하는 이종 유전자로는 생물학적으로 활성이 있는 단백질이나 폴리펩타이드, 항원성이 있는 단백질이나 폴리펩타이드, 치료 단백질이나 폴리펩타이드를 코드하는 염기서열일 수 있다. 또한, 이종 유전자는 안티-센스 RNA, siRNA (small interfering RNA), 리보자임 등을 코딩하는 염기서열일 수 있다. 바람직하게는 강화 녹색 형광 단백질 (enhanced green fluorescence protein, eGFP), 루시퍼라아제, gp91-phox, IDS (iduronate-2-sulfatase), 아데노신 디아미네이즈 (adenosine deaminase), IL-2 수용체 감마, 각종 사이토카인 (IL-2, IL-6, IL-12, IL-13, IL-15 등), 호르몬, 항원, 항체, 효소, 면역 활성 물질, 안티-센스 RNA, si RNA, 리보자임이, 더욱 바람직하게는 강화 녹색 형광 단백질 또는 gp91-phox가 사용될 수 있다.The heterologous gene inserted into the retroviral vector of the present invention for the purpose of expression thereof may be a biologically active protein or polypeptide, an antigenic protein or polypeptide, a nucleotide sequence encoding a therapeutic protein or a polypeptide have. In addition, the heterologous gene may be a nucleotide sequence encoding anti-sense RNA, siRNA (small interfering RNA), ribozyme, or the like. Preferably selected from the group consisting of enhanced green fluorescence protein (eGFP), luciferase, gp91-phox, iduronate-2-sulfatase, adenosine deaminase, IL-2 receptor gamma, Antigens, antigens, antigens, immunosuppressive agents, anti-sense RNAs, siRNAs, ribozymes, and even more preferably, cytokines (IL-2, IL-6, IL-12, IL-13 and IL-15) Enhanced green fluorescent protein or gp91-phox can be used.

한편, 본 발명에서와 같이 U3 부분이 결실될 경우, 상기 목적의 이종 유전자를 발현시키기 위해서는 별도로 이종 내부 프로모터를 넣어주어야 한다. 이종 내부 프로모터는 본 발명의 레트로바이러스 벡터를 유전자 전달 및 발현을 위해 사용 할 때 목적 유전자의 발현을 촉진시키기 위한 것이며, 5'LTR과 3'LTR 사이의 임의의 위치에 삽입시킬 수 있다.If the U3 portion is deleted as in the present invention, a heterologous internal promoter must be separately inserted in order to express the heterologous gene of interest. The heterologous inner promoter is for promoting the expression of the target gene when the retroviral vector of the present invention is used for gene transfer and expression, and may be inserted at any position between the 5'LTR and the 3'LTR.

상기 이종 프로모터로는 인간 사이토메갈로바이러스 (human cytomegalovirus, HCMV)의 IE (immediate-early) 프로모터, 인간 GAPDH (Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase) 프로모터, 인간 EF1-α (elongation factor 1-alpha) 프로모터, 및 인간 베타-액틴 (β-actin) 프로모터가 사용가능하다.Examples of the heterologous promoter include an IE (immediate-early) promoter of a human cytomegalovirus (HCMV), a human GAPDH (Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase) promoter, a human EF1-alpha (elongation factor 1-alpha) promoter, A human beta-actin promoter can be used.

본 발명의 재조합 레트로바이러스 벡터는 공지의 재조합 바이러스 벡터의 제조 방법에 따라 제조가능하며, 5'LTR과 3'LTR 사이에 외래 유전자의 도입을 용이하게 하기 위한 다클로닝 부위 (multicloning site)를 포함하거나, 선형화 (linearization)를 위한 제한효소 자리를 포함할 수도 있다.The recombinant retroviral vector of the present invention can be produced by a known method for producing a recombinant viral vector and includes a multicloning site for facilitating the introduction of a foreign gene between the 5'LTR and the 3'LTR , And a restriction site for linearization.

또한, 본 발명은 (1) 상기 MLV-유래 재조합 레트로바이러스 벡터; 및 (2) 선별 표지 유전자, 이에 작동가능하게 연결된 이종 프로모터 및 폴리아데닐화 신호를 포함하는 발현 카세트를 포함하는, 재조합 플라스미드를 제공한다.Further, the present invention relates to (1) the MLV-derived recombinant retrovirus vector; And (2) an expression cassette comprising a selectable marker gene, a heterologous promoter operably linked thereto, and a polyadenylation signal.

이 때 선별 표지 유전자로서 네오마이신 (neomycin) 저항 유전자, 퓨로마이신 (puromycin) 저항유전자, 하이그로마이신 (hygromycin) 저항유전자, O(6)-메틸구아닌-DNA 메틸트랜스퍼라아제 (MGMT) 유전자, 신호전달 도메인이 제거된 Δ-LNGFR (p75 low affinity nerve growth factor receptor) 유전자 등이 사용될 수 있다.At this time, the neomycin resistance gene, puromycin resistance gene, hygromycin resistance gene, O (6) -methylguanine-DNA methyltransferase (MGMT) gene, And the? -LNGFR (p75 low affinity nerve growth factor receptor) gene from which the transfer domain is removed.

보다 바람직하게는 본 발명의 재조합 레트로바이러스 벡터는 도 5의 유전자 지도를 갖는 재조합 플라스미드 pI-LND-n이다.More preferably, the recombinant retrovirus vector of the present invention is a recombinant plasmid pI-LND-n having the gene map of Fig.

본 발명의 재조합 레트로바이러스 벡터 또는 재조합 플라스미드는 제조 후 이를 적절한 숙주 세포에 공지된 방법에 의하여 형질감염할 수 있다.The recombinant retroviral vector or recombinant plasmid of the present invention can be prepared by transfecting it with a suitable host cell by methods known to those skilled in the art.

본 발명의 일 실시예에서는 표적 세포 염색체로 삽입시킨 본 발명의 재조합 레트로바이러스 벡터의 주변 유전자에 대한 활성화 능력을 기존의 벡터와 비교하였다.In one embodiment of the present invention, the ability of the recombinant retrovirus vector of the present invention inserted into the target cell chromosome to activate the peripheral gene was compared with the conventional vector.

그 결과, 레트로바이러스 벡터의 LTR 내의 U3의 인핸서 부분만을 제거함으로써, 레트로바이러스 벡터의 숙주염색체로의 삽입 이후에 우려되는 위험성인 주위 유전자 발현의 활성화 가능성을 낮출 수 있다는 사실을 확인하였다 (표 1 및 도 2).As a result, it was confirmed that by removing only the enhancer portion of U3 in the LTR of the retroviral vector, it is possible to lower the possibility of activation of peripheral gene expression, which is a risk of concern after insertion of the retroviral vector into the host chromosome (see Tables 1 and 2) 2).

한편, 상기와 같은 사실을 바탕으로 하여 본 발명의 다른 일 실시예에서는, 3'LTR의 U3의 결실 부위를 달리한 다양한 벡터들을 제조한 후, 이들을 MLV의 gag-pol, 긴팔원숭이-유인원 백혈병 바이러스 (gibbon ape leukemia virus)의 env 유전자를 각각 발현하는 플라스미드와 함께 293T 세포에 형질감염 (transfection)시키고 이로부터 얻은 바이러스액을 인간 섬유육종 (fibrosarcoma) 세포주에 형질도입하여 바이러스 역가를 확인한 결과, NCBI 등록번호 J02255 기준으로 하여, 뉴클레오타이드 번호 7847에서 8113까지가 결실된 벡터 (pI-D1-SV-Neo), 7847에서 8161까지가 결실된 벡터 (pI-D2-SV-Neo) 및 7847에서 8208까지가 결실된 벡터 (pI-D3-SV-Neo)의 바이러스 역가가 야생형 U3을 갖는 대조군과 유사한 수치임을 확인하였다 (표 2 및 표 3).On the basis of the above facts, in another embodiment of the present invention, various vectors having different deletion sites of 3'LTR of U3 were prepared, and then they were ligated to MLV gag - pol , Gibbon-ape leukemia virus 293T cells were transfected with a plasmid expressing the env gene of the gibbon ape leukemia virus and the viral titer was transfected into the fibrosarcoma cell line to obtain the NCBI registration (PI-D1-SV-Neo) in which nucleotide numbers 7847 to 8113 are deleted (pI-D2-SV-Neo) in which 7847 to 8161 are deleted and 7847 to 8208 are deleted (PI-D3-SV-Neo) was similar to that of the wild-type U3 control (Table 2 and Table 3).

본 발명의 또 다른 실시예에서는 상기 pI-D2-SV-Neo 벡터를 유전자치료에 적합한 형태로 개조하여 이를 293T 세포 및 포장세포주 PG13 세포에 형질감염시켜 바이러스 역가를 확인하였으며, 그 결과 생산세포주에서도 만족할 만한 바이러스 역가를 얻을 수 있음을 확인하였다.In another embodiment of the present invention, the pI-D2-SV-Neo vector was transformed into a form suitable for gene therapy and transfected into 293T cell and PG13 cell line to confirm viral titer. As a result, And the virus titer was obtained.

이에 따라, 본 발명은 상기 MLV-유래 재조합 레트로바이러스 벡터 또는 상기 재조합 플라스미드를 포함하는 재조합 레트로바이러스 생산세포주; 상기 생산세포주를 배양하여 재조합 레트로바이러스를 생산하는 방법; 및 상기 생산세포주로부터 생산된 재조합 레트로바이러스로 형질감염된 세포를 제공한다.Accordingly, the present invention provides a recombinant retrovirus producing cell line comprising the MLV-derived recombinant retroviral vector or the recombinant plasmid; A method of culturing the production cell line to produce recombinant retrovirus; And a cell transfected with the recombinant retrovirus produced from the production cell line.

또한, 본 발명은 이종 유전자 및 이와 작동가능하게 연결된 이종 프로모터; 및 MLV의 LTR의 U3 부분의 뉴클레오티드 번호 x에서 y까지가 결실된 MLV-유래 재조합 레트로바이러스의 게놈을 포함하는 재조합 레트로바이러스 (상기에서, x는 7800 내지 7900이고, y는 8100 내지 8260 임)를 유효성분으로 포함하는 유전자 치료용 약학 조성물을 제공한다.The present invention also relates to a heterologous gene and a heterologous promoter operably linked thereto; And a recombinant retrovirus (wherein x is 7800 to 7900 and y is 8100 to 8260) comprising the genome of an MLV-derived recombinant retrovirus deleted from the nucleotide numbers x to y of the U3 portion of the LTR of MLV As an active ingredient, a pharmaceutical composition for gene therapy.

상기 조성물은 1종 이상의 약학적으로 허용가능한 담체를 추가로 포함할 수 있는데, 담체로서 부형제 또는 희석제는 식염수, 완충 식염수, 덱스트로스, 물, 글리세롤 및 세포 배양액으로 구성된 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 조성물은 경구 또는 비경구로 투여될 수 있다.The composition may further comprise at least one pharmaceutically acceptable carrier. As the carrier, the excipient or diluent may be selected from the group consisting of saline, buffered saline, dextrose, water, glycerol and cell culture medium However, the present invention is not limited thereto. The composition may be administered orally or parenterally.

바람직하게는 레트로바이러스 벡터를 이용한 통상의 유전자 치료에서와 같이, 본 발명의 재조합 레트로바이러스 벡터로 형질감염된 세포를 이용하여 생체외 (ex vivo) 유전자 치료를 수행할 수 있다. 정확한 투여량은 환자의 상태, 질병의 종류, 병용되는 약물에 따라 달리 적용하는 것이 바람직하고, 이러한 투여량은 전임상 및 임상 1상을 통하여 결정된다.Preferably, ex vivo gene therapy can be performed using cells transfected with the recombinant retroviral vectors of the present invention, as in conventional gene therapy using retroviral vectors. The exact dosage is preferably varied depending on the condition of the patient, the type of disease, and the drug being used, and such dosage is determined through preclinical and clinical phase 1.

이와 같이, 본 발명의 재조합 MLV-유래 재조합 레트로바이러스 벡터는 표적 세포의 주변 유전자를 불필요하게 활성화시킬 가능성이 낮아 안전하면서도, 바이러스 역가가 높고 목적 유전자의 전달효율이 우수하여 유전자 치료에 유용하게 사용될 수 있다.As described above, the recombinant MLV-derived recombinant retroviral vector of the present invention has a low possibility of unnecessarily activating a peripheral gene of a target cell, thus being safe, having a high virus titer and excellent in gene transfer efficiency, have.

이하, 하기 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the following examples are intended to illustrate the present invention, but the scope of the present invention is not limited thereto.

<실시예 1> U3 결실 벡터의 제조Example 1: Preparation of U3 deletion vector

숙주 염색체로의 삽입 이후에 주위 유전자에 대한 활성화 가능성을 최대한 낮춘 구조의 레트로바이러스 벡터를 개발하기 위하여 U3의 인핸서 부분을 제거한 벡터를 제조하고, 이 벡터의 주위 유전자에 대한 활성화 능력을 기존의 벡터와 비교하였다.In order to develop a retroviral vector with a structure that minimizes the possibility of activation of the surrounding gene after insertion into the host chromosome, a vector obtained by removing the enhancer portion of U3 was prepared. Respectively.

레트로바이러스 벡터는 숙주 세포의 염색체에 무작위로 삽입하는 특징이 있다. 따라서, 일반 레트로바이러스 벡터를 사용할 경우 주위 유전자에 대한 활성화 영향을 동일한 조건에서 비교하는 것이 불가능하다. 동일한 조건에서의 비교를 위해 한 플라스미드에 레트로바이러스 벡터와 그에 영향을 받을 수 있는 유전자의 프로모터, 유전자 발현 수준을 정량화할 수 있는 마커 유전자를 넣고 세포에 전달한 후 마커 유전자의 활성을 비교하였다. 이와 같은 방법을 사용하면 다양한 구조의 레트로바이러스 벡터가 특정 프로모터 및 유전자에 대해 같은 위치에 삽입되어 있는 상황을 만들 수 있다. 따라서, 레트로바이러스 벡터 구조가 특정 프로모터에 미치는 영향을 특정 유전자의 발현양을 통하여 정량적으로 비교할 수 있게 된다.The retroviral vector is characterized by random insertion into the chromosome of the host cell. Therefore, it is impossible to compare the activation effect on the surrounding genes under the same conditions when the general retroviral vector is used. For comparison under the same conditions, a plasmid was added with a retroviral vector and a marker gene capable of quantifying the promoter and gene expression level of the gene that could be affected therefrom. Using this method, a retroviral vector of various structures can be inserted in the same position for a specific promoter and gene. Therefore, it is possible to quantitatively compare the effect of the retroviral vector structure on a specific promoter through the expression amount of a specific gene.

(단계 1) pNRT-CAT 플라스미드의 제조(Step 1) Preparation of pNRT-CAT plasmid

레트로바이러스 벡터 및 그 주변 염기서열의 구성은 2003년 보고된 X-SCID 유전자치료에서 발생한 백혈병 환자의 경우와 비슷하게 제조하였다 (Kohn 등, Nat Rev Cancer 3:477-88, 2003). 즉, 레트로바이러스 벡터 부분의 하류 5.0 kb에 인간 LMO2 유전자의 프로모터 상류 염기서열 및 프로모터 부분, 5'UTR (untranslated region)을 차례로 위치시켰다. 0.43 kb 크기의 5'UTR은 LMO2 전사에 중요한 염기서열을 포함하는 것으로 알려져 있다 (Crable 등, Blood 101:4757-64, 2003). 레트로바이러스 서열 내부에는 GFP-IRES-Neo 발현 카세트를 삽입하여 플라스미드가 전달된 세포의 선별이 가능하도록 하였다. LMO2의 5'UTR 하류에는 CAT 유전자를 삽입하여 CAT 유전자의 발현량을 통해 각 구조의 레트로바이러스 벡터의 활성화 가능성을 정량적으로 분석할 수 있도록 하였다.The retroviral vector and its surrounding sequences were constructed similar to those of leukemia patients who developed X-SCID gene therapy reported in 2003 (Kohn et al., Nat Rev Cancer 3: 477-88, 2003). That is, the promoter upstream sequence and the promoter portion and the 5'UTR (untranslated region) of the human LMO2 gene were sequentially placed at 5.0 kb downstream of the retrovirus vector portion. The 5'UTR of 0.43 kb size is known to contain important sequences in LMO2 transcription (Crable et al., Blood 101: 4757-64, 2003). The GFP-IRES-Neo expression cassette was inserted into the retroviral sequence to enable selection of the plasmid-transferred cells. The CAT gene was inserted downstream of the 5'UTR of LMO2 to quantitatively analyze the possibility of activation of the retroviral vector of each structure through the expression amount of CAT gene.

(단계 2) pUC-LMO2P의 제조(Step 2) Preparation of pUC-LMO2P

먼저, K562 세포 (ATCC CCL-243)의 게놈 DNA로부터 LMO2 유전자의 프로모터 상류 부분, 프로모터 및 5'UTR 부분을 클로닝하기 위하여, 서열번호 12의 프라 이머쌍을 이용하여 PCR을 수행하였다. 이때, PCR은 주형 DNA 1㎕ (K562 세포의 게놈 DNA 100 ng), 10 pmol/㎕ 프라이머 각 1㎕, 10mM dNTP 5㎕, 확장 고성능 효소 (Expand High Fidelity enzyme; Gibco BRL, USA) 3.5 유닛과 효소용 완충용액 5 ㎕를 혼합하여 총 50 ㎕의 반응액을 만든 후, 이를 94℃에서 5분간 변성시킨 후, 94℃에서 1분, 50℃에서 1분, 72℃에서 1분 30초의 반응으로 30회 반복한 후, 72℃에서 10분간 마지막으로 증폭시켰다.First, in order to clone the promoter upstream portion, the promoter and the 5'UTR portion of the LMO2 gene from the genomic DNA of K562 cells (ATCC CCL-243), primer pairs of SEQ ID NOS: 1 and 2 were used PCR was performed. At this time, the PCR was carried out in the same manner as in Example 1, except that 1 μl of template DNA (100 ng of genomic DNA of K562 cells), 1 μl of each 10 pmol / μl primer, 5 μl of 10 mM dNTP, 3.5 units of an Expand High Fidelity enzyme (Gibco BRL, USA) And the reaction solution was denatured at 94 ° C for 5 minutes and then reacted at 94 ° C for 1 minute, at 50 ° C for 1 minute, and at 72 ° C for 1 minute and 30 seconds to 30 And then finally amplified at 72 ° C for 10 minutes.

증폭된 PCR 산물을 pGemT easy 플라스미드 (Promega, WI, USA)에 서브클로닝하여 pGemT-LMO2P 플라스미드를 제조하였으며, 염기서열 분석을 통해 제조된 플라스미드를 확인하였다. 상기에서 제조된 pGemT-LMO2P 플라스미드를 SalI/SmaI으로 처리하여 얻은 유전자 절편을 pUC18 (Invitrogen, USA)의 SalI/SmaI 위치에 삽입하여 pUC-LMO2P 플라스미드를 제조하였다.The amplified PCR product was subcloned into a pGemT easy plasmid (Promega, WI, USA) to prepare a plasmid pGemT-LMO2P, and a plasmid prepared by sequencing was identified. A pUC-LMO2P plasmid was prepared by inserting the gene fragment obtained by treating the above prepared pGemT-LMO2P plasmid with SalI / Smal into SalI / SmaI sites of pUC18 (Invitrogen, USA).

(단계 3) pNRT-CAT 플라스미드의 제조(Step 3) Preparation of pNRT-CAT plasmid

CAT 유전자와 poly A 신호 부분을 pCN 플라스미드 (Lee 등, Biochem Biophys Res Commun 272:230-35, 2000)로부터 클로닝하기 위하여, 서열번호 34의 프라이머쌍을 이용하여 PCR을 수행하였다. 이때 PCR은 주형 DNA 1㎕ (pCN 플라스미드 100ng), 10 pmol/㎕ 프라이머 각 1㎕, 10mM dNTP 5㎕, 확장 고성능 효소 (Expand High Fidelity enzyme; Gibco BRL, USA) 3.5 유닛과 효소용 완충용액 5 ㎕를 혼합하여 총 50 ㎕의 반응액을 만든 후, 이를 94℃에서 5분간 변성시킨 후, 94℃에서 1분, 50℃에서 1분, 72℃에서 1분 30초의 반응으로 30회 반복한 후, 72℃에서 10분 간 마지막으로 증폭시켰다.To clone the CAT gene and the poly A signal region from the pCN plasmid (Lee et al ., Biochem Biophys Res Commun 272: 230-35, 2000), the primer pairs of SEQ ID NOS: 3 and 4 were used PCR was performed. At this time, the PCR was carried out using 1 μl of template DNA (100 ng of pCN plasmid), 1 μl of each 10 pmol / μl primer, 5 μl of 10 mM dNTP, 3.5 units of Expand High Fidelity enzyme (Gibco BRL, USA) The reaction mixture was denatured at 94 ° C for 5 minutes and then repeated 30 times at 94 ° C for 1 minute, 50 ° C for 1 minute, and 72 ° C for 1 minute 30 seconds, And finally amplified at 72 ° C for 10 minutes.

증폭된 PCR 산물을 pGemT easy 플라스미드에 삽입하여 pGemT-CATpA 플라스미드를 제조하였으며, 염기서열 분석을 통해 제조된 플라스미드를 확인하였다. 상기에서 제조된 pGemT-CATpA 플라스미드를 SmaI으로 처리하여 얻은 유전자 절편을, 상기에서 제조한 pUC-LMO2P 플라스미드의 LMO2 5'UTR 하류에 위치한 SmaI 위치에 삽입하여 pNRT-CAT 플라스미드를 제조하였다.The amplified PCR product was inserted into a pGemT easy plasmid to prepare a pGemT-CATpA plasmid, and the plasmid prepared by the nucleotide sequence analysis was confirmed. A pNRT-CAT plasmid was prepared by inserting the gene fragment obtained by treating the pGemT-CATpA plasmid prepared above with SmaI into the SmaI site located downstream of the LMO2 5'UTR of the pUC-LMO2P plasmid prepared above.

(단계 4) 결실 부위가 상이한 플라스미드들의 제조(Step 4) Preparation of plasmids with different deletion sites

상기 단계 3에서 제조된 pNRT-CAT 플라스미드의 가장 상류에 위치한 HindIII/SalI 제한효소 부위에 레트로바이러스 서열을 삽입하여 다양하게 결실된 LTR을 갖는 레트로바이러스 서열을 포함하는 플라스미드들을 제조하였다 (도 1).Plasmids containing retrovirus sequences with various deletion LTRs were prepared by inserting retrovirus sequences into HindIII / SalI restriction enzyme sites located at the most upstream of the pNRT-CAT plasmid prepared in step 3 (FIG. 1).

우선, pMIN-CAT 레트로바이러스 벡터 (Yu 등, Gene Ther 7:797-804, 2000)의 CAT 유전자를 MluI/BglII으로 처리하여 제거한 후, pMT-GFP 레트로바이러스 벡터 (Hong 등, J Gene Med 6:724-33, 2004)를 MluI/BglII로 처리하여 얻은 GFP 유전자 절편을 삽입하여 pMIN-GFP 레트로바이러스 벡터를 제조하였다. pMIN-GFP 레트로바이러스 벡터를 HindIII/SalI으로 처리하여 얻은 전체 레트로바이러스 벡터 염기서열을 포함하는 유전자 절편을 pNRT-CAT의 HindIII/SalI 위치에 삽입하여 pMT-CAT 플라스미드를 제조하였다.First, the CAT gene of the pMIN-CAT retrovirus vector (Yu et al., Gene Ther 7: 797-804, 2000) was removed by treatment with MluI / BglII and then pMT-GFP retrovirus vector (Hong et al., J Gene Med 6: 724-33, 2004) was treated with MluI / BglII to obtain a pMIN-GFP retroviral vector. A pMT-CAT plasmid was prepared by inserting a gene fragment containing the entire retrovirus vector sequence obtained by treating the pMIN-GFP retrovirus vector with HindIII / SalI into the HindIII / SalI site of pNRT-CAT.

pNRT-CAT과 pMT-CAT 이외의 플라스미드들에는 MLV의 LTR 중 U3 일부가 제거된 LTR을 대체하여 제조하였다. U3 결실 LTR은 LTR의 U3 부분 중 32번째 염기서열 부터 298번째 염기서열까지를 제거한 형태이다 (NCBI 등록번호 J02255 기준, 뉴클레오타이드 번호 7847-8113의 총 267 bp의 염기서열이 제거됨). 제거된 부위에는 조절 시스-액팅 조절 서열 (cis-acting regulatory sequence)인 YY1, NFAT, ELP 및 DR (direct repeats)이 존재하며, 이들은 LTR로부터의 전사에 영향을 준다 (Wahlers 등, Mol Ther 6:313-20, 2002).Plasmids other than pNRT-CAT and pMT-CAT were prepared by replacing LTRs in which the U3 portion of the LTRs of MLV was removed. The U3 deletion LTR is a form in which the nucleotide sequence from the 32nd nucleotide to the 298th nucleotide sequence is removed from the U3 portion of the LTR (the nucleotide sequence of nucleotide No. 7847-8113 is deleted, based on NCBI registration number J02255). The removed portion has controlled the cis-acting regulatory sequences, and the (cis -acting regulatory sequence) of YY1, NFAT, ELP, and DR (direct repeats) are present, it affects the transcription from the LTR (Wahlers etc., Mol Ther 6: 313-20, 2002).

U3 결실 LTR을 가진 플라스미드를 제조하기 위해서, MLV 유래의 야생형 LTR을 가지는 pMT 레트로바이러스 벡터 (Yu 등, Gene Ther 7:797-804, 2000; 미국특허 제6,451,595호)를 XhoI/SalI으로 처리하여 얻은 3'LTR 유전자 절편을 pUC 플라스미드의 XhoI/SalI 부위에 삽입하여 pUC-3LTR 플라스미드를 제조하였다. pUC-3LTR을 NheI/XbaI으로 처리하여 LTR의 U3 부분을 분리해낸 후, 남은 플라스미드 부분을 자가-라이게이션 (self-ligation)하여 pUC-d3LTR을 제조하였다.In order to prepare a plasmid having a U3 deletion LTR, a pMT retrovirus vector having a wild type LTR derived from MLV (Yu et al., Gene Ther 7: 797-804, 2000; U.S. Patent No. 6,451,595) was treated with XhoI / The 3'LTR fragment was inserted into the XhoI / SalI site of the pUC plasmid to prepare the pUC-3LTR plasmid. pUC-3LTR was treated with NheI / XbaI to separate the U3 portion of the LTR, and the remaining plasmid portion was self-ligation to prepare pUC-d3LTR.

한편, pMT-CAT 플라스미드 제조시에 사용한 pMIN-GFP 벡터를 XhoI/SalI으로 처리하여 3'LTR 부분을 제거한 후, 상기에서 제조한 pUC-d3LTR을 XhoI/SalI으로 처리하여 얻은 U3 결실 3'LTR 유전자 절편을 대신 삽입하여 pMIN-GFP-d3LTR 벡터를 제조하였다. 이 벡터를 다시 NheI/XbaI으로 처리하여 5'LTR 부분의 U3 부분을 제거한 후, 벡터 부분만을 자가 라이게이션하여 결국 5'과 3'LTR이 모두 결실된 형태의 pMIN-GFP-dLTR 플라스미드를 제조하였다. 그 후, pMIN-GFP-dLTR 플라스미드를 HindIII/SalI으로 처리하여 레트로바이러스 벡터 부분만을 분리해 낸 후, 이를 pNRT-CAT의 HindIII/SalI 위치에 삽입하여 pI-D-CAT을 제조하였다.On the other hand, the pMIN-GFP vector used in the production of the pMT-CAT plasmid was treated with XhoI / SalI to remove the 3'LTR portion, and then the pUC-d3LTR prepared above was treated with XhoI / And the pMIN-GFP-d3LTR vector was prepared. This vector was further treated with NheI / XbaI to remove the U3 portion of the 5'-LTR portion, and only the vector portion was self-ligated, resulting in a pMIN-GFP-dLTR plasmid in which both the 5 'and 3'LTR were deleted . Then, the pMIN-GFP-dLTR plasmid was treated with HindIII / SalI to isolate only the retroviral vector portion and inserted into the HindIII / SalI site of pNRT-CAT to prepare pI-D-CAT.

pI-D-CAT 제조 과정 중 제작한 상기 pMIN-GFP-dLTR 플라스미드에 다시 XhoI/SalI을 처리한 후, 여기에 pMIN-GFP 벡터를 XhoI/SalI으로 처리하여 얻은 3'LTR 유전자 절편을 삽입하여 pMIN-GFP-d5LTR 벡터를 제조하였다. 그 후, pMIN-GFP-d5LTR 벡터를 HindIII/SalI을 처리하여 레트로바이러스 벡터 부분만을 분리해 낸 후, 이를 pNRT-CAT의 HindIII/SalI 위치에 삽입하여 p5'-I-D-CAT을 제조하였다.The pMIN-GFP-dLTR plasmid prepared in the pI-D-CAT production process was further treated with XhoI / SalI, and then the 3'LTR gene fragment obtained by treating the pMIN-GFP vector with XhoI / SalI was inserted to obtain pMIN -GFP-d5LTR vector. Then, the pMIN-GFP-d5LTR vector was treated with HindIII / SalI to isolate only the retroviral vector portion and inserted into the HindIII / SalI site of pNRT-CAT to prepare p5'-I-D-CAT.

p3'-I-D-CAT 플라스미드는 상기 pMIN-GFP-d3LTR 벡터를 HindIII/SalI으로 처리하여 레트로바이러스 벡터 부분만을 분리해 낸 후, 이를 pNRT-CAT의 HindIII/SalI 위치에 삽입하여 제조하였다.The p3'-I-D-CAT plasmid was prepared by treating the pMIN-GFP-d3LTR vector with HindIII / SalI to isolate only the retroviral vector portion and inserting it into the HindIII / SalI site of pNRT-CAT.

pC-D-CAT 플라스미드는 pMIN-GFP-dLTR 벡터의 MluI/BamHI 위치에 HCMV IE 프로모터가 삽입된 형태이다. pCN 플라스미드 (Lee 등, Biochem Biophys Res Commun 272:230-35, 2000)를 MluI/BamHI 제한효소 처리하여 얻은 HCMV의 IE 프로모터 유전자 절편을 pMIN-GFP-dLTR 벡터에 삽입하여 pMIN-C-GFP-dLTR 벡터를 제조하였다. 이 벡터를 HindIII/SalI으로 처리하여 레트로바이러스 벡터 부분만을 분리해 낸 후, pNRT-CAT의 HindIII/SalI위치에 삽입하여 pC-D-CAT을 제조하였다.The pC-D-CAT plasmid has the HCMV IE promoter inserted at the MluI / BamHI site of the pMIN-GFP-dLTR vector. The IE promoter gene fragment of HCMV obtained by treating the pCN plasmid (Lee et al ., Biochem Biophys Res Commun 272: 230-35, 2000) with MluI / BamHI restriction enzyme was inserted into the pMIN-GFP-dLTR vector to construct pMIN-C-GFP-dLTR Vector. This vector was treated with HindIII / SalI to isolate only the retroviral vector portion and inserted into the HindIII / SalI site of pNRT-CAT to prepare pC-D-CAT.

<시험예 1> 주변 유전자 CAT의 발현율 측정-CAT 분석법&Lt; Test Example 1 > Measurement of expression rate of peripheral gene CAT [

제조된 상기 플라스미드 각 10 ㎍씩을 NdeI 제한효소를 이용하여 선형화한 후, K562 세포 (ATCC CCL-243)에 전기천공법 (electroporation)으로 도입 (BIORAD, USA)하고, 1일 후부터 G418 sulphate (Gibco-BRL, NY, USA)가 함유된 배지에서 키워, NEO를 포함하는 플라스미드로 형질전환된 세포만을 선별하였다. 약 2주 후, 각 플라스미드별로 선별된 세포군을 수확하여 CAT 유전자의 발현을 하기와 같이 비 교하였다 (Gorman 등, Mol Cell Biol 2:1044-51, 1982).10 μg of each of the plasmids prepared above was linearized using NdeI restriction enzyme and then introduced into K562 cells (ATCC CCL-243) by electroporation (BIORAD, USA). From day 1, G418 sulphate (Gibco- BRL, NY, USA), and only the cells transformed with the plasmid containing NEO were selected. Approximately two weeks later, the selected cell lines were harvested for each plasmid and the CAT gene expression was compared as follows (Gorman et al., Mol Cell Biol 2: 1044-51, 1982).

각각의 플라스미드를 가진 선별된 세포군을 회수하여 PBS 완충액으로 세척한 후, 0.25M Tris-HCl (pH 7.5)로 현탁시켰다. 이 세포군을 총 5회의 연속된 동결-해동 과정을 통하여 용해시킨 후, 65℃에서 7분간 유지시켜 CAT 단백질 이외의 효소를 불활성화하는 과정을 거친 다음, CAT 유전자 발현량 비교 시험 (CAT 분석법)에 사용하였다. 각각 25 ㎍의 세포 단백질을 2 ㎕의 아세틸-CoA (40 mM)와 1 ㎕의 C14-클로람페니콜과 반응시킨 후 (30분 내지 1시간), 400 ㎕의 에틸-아세테이트를 이용하여 반응에 사용한 클로람페니콜을 회수하였다. 회수된 물질은 진공상태의 원심분리를 통하여 농축한 후, 최종 15 ㎕의 에틸-아세테이트에 녹인 후, 박층 크로마토그래피 (thin-layer chromatography; TLC) 플레이트에 점적하여 전개액 (95% 클로로폼, 5% 메탄올) 에서 30분간 전개하였다. 전개 후, 전체 클로람페니콜의 양에 대한 아세틸화된 클로람페니콜의 비율을 방사형광분석기 (phosphoimager; FUJIX BAS 1000)를 이용하여 정량화하였다. 이때, 각 시험군의 결과를 pNRT-CAT의 결과를 1로 환산하여 상대적으로 계산하여 표시하였으며, 모든 경우에 3회 이상의 시험을 실시한 후, 평균과 표준 편차를 구하였다.Selected cell populations with each plasmid were harvested, washed with PBS buffer, and suspended in 0.25 M Tris-HCl (pH 7.5). The cells were lysed by 5 consecutive freeze-thaw cycles and then incubated at 65 ° C for 7 min to inactivate enzymes other than CAT protein. The CAT gene expression level was then measured by CAT assay Respectively. Each 25 μg of the cell protein was reacted with 2 μl of acetyl-CoA (40 mM) and 1 μl of C 14 -chloramphenicol (30 minutes to 1 hour), and then 400 μl of ethyl- Respectively. The recovered material was concentrated by centrifugation in vacuo and then dissolved in the final 15 μl of ethyl acetate and applied to thin-layer chromatography (TLC) plate to obtain a developing solution (95% chloroform, 5 % Methanol) for 30 minutes. After development, the ratio of acetylated chloramphenicol to the total amount of chloramphenicol was quantified using a phosphoimager (FUJIX BAS 1000). At this time, the results of each test group were calculated by converting the results of pNRT-CAT to 1, and in all cases, three or more tests were performed and the mean and standard deviation were obtained.

Figure 112006073236382-pat00001
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상기 표 1에 나타난 바와 같이, 양쪽 LTR 모두 야생형의 LTR을 가진 pMT-CAT의 경우, CAT 유전자의 활성은 레트로바이러스 벡터를 갖지 않는 pNRT-CAT과 비교하여 약 7배 증가함을 확인할 수 있었다. 이는 실제로 LTR이 염색체 상에서 5.0 kb 정도 상류에 존재하는 상황에서도, 하류에 있는 세포의 프로모터의 유전자 발현을 유도할 수 있음을 의미한다.As shown in Table 1, in the case of pMT-CAT having wild-type LTRs in both LTRs, it was confirmed that the activity of CAT gene was increased about 7 times as compared with pNRT-CAT having no retrovirus vector. This means that it is possible to induce the gene expression of the promoter of downstream cells even when the LTR is present about 5.0 kb upstream on the chromosome.

pI-D-CAT의 경우 매우 낮은 CAT 발현율을 보이는데, 이는 5'과 3'의 양 LTR의 U3이 결실된 형태의 레트로바이러스 벡터는 하류 유전자에 미치는 영향이 극도로 적다는 사실을 의미한다.pI-D-CAT exhibits a very low CAT expression rate, meaning that retroviral vectors with deletions of the U3 of the 5 'and 3' LTRs have extremely low effects on downstream genes.

결실된 LTR을 사용한 레트로바이러스 벡터를 실제로 유전자 전달 및 발현을 위하여 사용하기 위해서는 목적 유전자의 발현을 촉진시킬 내부 프로모터를 별도로 사용해야 한다. 표 1에서 보는 바와 같이, HCMV 프로모터가 삽입된 pC-D-CAT은 HCMV 프로모터가 삽입되지 않은 pI-D-CAT과 유사한 수준의 낮은 CAT 유전자 발현이 확인되었으며, 이 결과는 레트로바이러스 벡터에서의 내부 프로모터의 사용이 주변 유전자의 활성화에 큰 영향을 미치지 않는다는 것을 의미한다.In order to actually use the retrovirus vector using the deleted LTR for gene transfer and expression, an internal promoter that promotes the expression of the target gene should be separately used. As shown in Table 1, pC-D-CAT in which the HCMV promoter was inserted showed low CAT gene expression similar to that of pI-D-CAT in which the HCMV promoter was not inserted, It means that the use of the promoter does not greatly affect the activation of the peripheral gene.

또한, U3이 결실된 LTR의 위치에 따라, LMO2 프로모터를 활성화시키는 영향력에 큰 차이를 보였다. 5'LTR의 U3가 결실된 경우 (p5'-I-D-CAT)의 CAT 발현은 pNRT-CAT과 비교하여 약 11배 증가하지만, 3'LTR의 U3가 결실된 경우 (p3'-I-D-CAT)의 CAT 발현은 약 1.6배에 그쳤다. 이 사실은 하류 프로모터에 인접한 LTR (본 실험의 경우에는 3'LTR)의 프로모터 활성화에 미치는 영향이 프로모터로부터 멀리 떨어진 LTR (5'LTR)에 비해 더 크다는 사실을 의미한다.In addition, depending on the position of the LTR from which U3 was deleted, the effect of activating the LMO2 promoter was significantly different. CAT expression in the case of deletion of U3 of 5'LTR (p5'-ID-CAT) is increased about 11-fold compared to that of pNRT-CAT, but when the U3 of 3'LTR is deleted (p3'-ID-CAT) CAT expression was only about 1.6 times. This fact implies that the effect on the promoter activation of the LTR (3 'LTR in this experiment) adjacent to the downstream promoter is greater than that of the LTR (5' LTR) remote from the promoter.

<시험예 2> 주변 유전자 CAT의 발현율 측정- 노던 블롯팅 분석법&Lt; Test Example 2 > Measurement of expression rate of peripheral gene CAT - Northern blotting analysis

상기 실시예에서 제조한 레트로바이러스 벡터에 의한 CAT 발현 정도를 노던 블롯팅을 이용하여 비교해 보았다. 각 플라스미드로 형질전환된 K562 세포주들로부터 구아니딘 티오시아네이트-세슘 클로라이드 (guanidine thiocyanate-cesium chloride)법을 이용하여 RNA를 분리한 후, 10 ㎍의 RNA를 1%의 포름 알데하이드-아가로즈 겔 (formaldehyde-agarose gel)에서 전기영동하였으며, 이 아가로즈 겔을 니트로셀룰로오스 (NC) 막으로 옮긴 후, 32P로 표지된 CAT 유전자의 전체 염기서열을 프로브로 사용하여 융합반응을 유도하였다. 이 때, 아가로즈 겔에 전개된 RNA량의 차이 유무를, 세포의 베타-액틴 (beta-actin) RNA의 양을 동일한 니트로셀룰로오스 막에서 함께 전개시킴으로써 확인하였다. CAT 유전자의 프로브는 pCN-CAT 플라스미드를 BamHI으로 처리한 후의 유전자 절편을 사용하였고, 베타-액틴 유전자의 프로브는 액틴 cDNA의 EcoRI 처리 후의 유전자 절편을 사용하였으며, 그 결과를 도 2에 나타내었다.The degree of CAT expression by the retrovirus vector prepared in the above Example was compared using Northern blotting. RNA was isolated from the K562 cell lines transformed with each plasmid by using guanidine thiocyanate-cesium chloride method, and 10 의 of RNA was added to 1% formaldehyde-agarose gel -agarose gel. The agarose gel was transferred to a nitrocellulose (NC) membrane, and fusion reaction was induced by using the entire base sequence of the 32 P-labeled CAT gene as a probe. At this time, the difference in the amount of RNA developed on the agarose gel was confirmed by expanding the amount of beta-actin RNA of the cells together in the same nitrocellulose membrane. The CAT gene probe was obtained by treating the pCN-CAT plasmid with the BamHI fragment, and the beta-actin gene probe was obtained by using EcoRI-treated gene fragment of Actin cDNA. The results are shown in FIG.

도 2의 화살표는 세포의 28S, 18S rRNA의 상대적인 위치를 각각 나타내는 것이며, 이 크기는 1%의 아가로즈 겔 상에서 5.02 kb 와 1.86 kb 정도의 위치를 나타내는 표지자로 사용할 수 있다.The arrows in Fig. 2 represent the relative positions of the 28S and 18S rRNAs of the cells, respectively, which can be used as markers indicating 5.02 kb and 1.86 kb positions on 1% agarose gel.

실험 결과, 앞서 실시했던 CAT 분석 결과와 유사하게, 야생형 LTR을 레트로바이러스 벡터의 양쪽에 모두 가지고 있는 경우 (2 열: pMT-CAT)와 3'쪽에만 가진 경우 (4 열: p5'-I-D-CAT)에 다른 것과 비교하여 비교적 강한 신호의 CAT mRNA가 감지되었다. 28S와 18S rRNA의 위치를 고려하여 판단할 때에, 결과에서 보이는 두 종류의 RNA 중 아래의 mRNA는 LMO2 프로모터로부터 발현한 것이며, 위의 mRNA는 3'LTR로부터 발현한 것이라고 판단할 수 있다. 이 결과를 통하여 기존의 LTR을 가진 레트로바이러스 벡터에 의해 LMO2 유전자의 활성화가 이루어지고 있음을 mRNA 수준에서 확인할 수 있었다.As a result of the experiment, similar to the results of the CAT analysis, when the wild-type LTR was present on both sides of the retroviral vector (column 2: pMT-CAT) and only on the 3 'side (column 4: p5'-ID- CAT), a relatively strong signal of CAT mRNA was detected compared to the other. Considering the positions of 28S and 18S rRNA, the following mRNA among the two kinds of RNA shown in the result is expressed from the LMO2 promoter, and it can be judged that the above mRNA is expressed from the 3'LTR. These results indicate that LMO2 gene is activated by retroviral vector with LTR at the mRNA level.

<실시예 2> U3 제거 부위가 상이한 레트로바이러스 벡터의 제조Example 2 Preparation of Retroviral Vectors with Different U3 Removal Sites

안전성과 높은 바이러스 역가를 획득할 수 있는 LTR의 최적 제거 부위를 알아보기 위하여, LTR 제거 부위가 다른 일련의 레트로바이러스 벡터들을 다음과 같이 제조하였다 (도 3).To determine the optimum site of LTR for obtaining safety and high viral titers, a series of retroviral vectors with different LTR removal sites were prepared as follows (FIG. 3).

pMT (미국특허등록번호 제6,451,595호)를 주형으로 하고 서열번호 5 (SCV3LB)와 6 (SCV3LRI)으로 기재되는 프라이머쌍을 이용해 PCR 방법으로 MLV의 야생형 3'LTR 부분을 증폭하였다. 증폭된 PCR 산물을 pGEM T easy 벡터의 NheI/SalI 부위에 삽입하여, pGEM T easy-3'LTR 플라스미드를 제조하였다. 그리고, 상기 pGEM T easy-3'LTR의 NheI-XbaI 조각을 제거한 뒤 자가-라이게이션을 하여 pGEM T easy-3'dLTR을 만들었다.The wild-type 3'LTR portion of MLV was amplified by PCR using a primer pair described as pMT (US Patent No. 6,451,595) and described as SEQ ID NO: 5 (SCV3LB) and 6 (SCV3LRI). The amplified PCR product was inserted into the NheI / SalI site of the pGEM T easy vector to construct the pGEM T easy-3'LTR plasmid. Then, the NheI-XbaI fragment of the pGEM T easy-3'LTR was removed and self-ligation was performed to make pGEM T easy-3'd LTR.

pMT를 주형으로 하고, 서열번호 5 (SCV3LB)와 서열번호 7 (3LTR-1)로 기재되는 프라이머쌍으로 증폭된 PCR 산물을 pGEM T easy 벡터의 NheI/SalI 부위에 삽입하여 pGEM T easy-3'dLTR1 플라스미드를 제조하였다. 이 플라스미드의 NheI-SalI 조각을 pGEM T easy-3'LTR의 NheI-SalI 위치에 삽입하여 pPreSIN2를 제조하였다.The PCR product amplified with the primer pair described in SEQ ID NO: 5 (SCV3LB) and SEQ ID NO: 7 (3LTR-1) was inserted into the NheI / SalI site of pGEM T easy vector using pMT as a template, dLTR1 plasmid. The NheI-SalI fragment of this plasmid was inserted into the NheI-SalI site of the pGEM T easy-3'LTR to prepare pPreSIN2.

서열번호 5 (SCV3LB)와 서열번호 8 (3LTR-2)로 기재되는 프라이머쌍으로 증폭된 PCR 산물을 pGEM T easy 벡터의 NheI/SalI 부위에 삽입하여 pGEM T easy-3'dLTR2 플라스미드를 제조하였다. 이 플라스미드의 NheI-SalI 조각을 pGEM T easy-3'LTR의 NheI-SalI 위치에 삽입하여 pPreSIN3을 제조하였다.A pGEM T easy-3'd LTR2 plasmid was prepared by inserting the PCR product amplified with the primer pair described in SEQ ID NO: 5 (SCV3LB) and SEQ ID NO: 8 (3LTR-2) into the NheI / SalI site of the pGEM T easy vector. The NheI-SalI fragment of this plasmid was inserted into the NheI-SalI site of pGEM T easy-3'LTR to prepare pPreSIN3.

서열번호 5 (SCV3LB)와 서열번호 9 (3LTR-3)로 기재되는 프라이머쌍으로 증폭된 PCR 산물을 pGEM T easy 벡터의 NheI/SalI 부위에 삽입하여 pGEM T easy-3'dLTR3 플라스미드를 제조하였다. 이 플라스미드의 NheI-SalI 조각을 pGEM T easy-3'LTR의 NheI-SalI 위치에 삽입하여 pPreSIN4를 제조하였다.A pGEM T easy-3'd LTR3 plasmid was prepared by inserting the PCR product amplified with the primer pair described in SEQ ID NO: 5 (SCV3LB) and SEQ ID NO: 9 (3LTR-3) into the NheI / SalI site of the pGEM T easy vector. The NheI-SalI fragment of this plasmid was inserted into the NheI-SalI site of the pGEM T easy-3'LTR to prepare pPreSIN4.

서열번호 5 (SCV3LB)와 서열번호 10 (3LTR-4)으로 기재되는 프라이머쌍으로 증폭된 PCR 산물을 pGEM T easy 벡터의 NheI/SalI 부위에 삽입하여 pGEM T easy-3'dLTR4 플라스미드를 제조하였다. 이 플라스미드의 NheI-SalI 조각을 pGEM T easy-3'LTR의 NheI-SalI 위치에 삽입하여 pPreSIN5를 제조하였다 (도 3).The pGEM T easy-3'd LTR4 plasmid was prepared by inserting the PCR product amplified with the primer pair described in SEQ ID NO: 5 (SCV3LB) and SEQ ID NO: 10 (3LTR-4) into the NheI / SalI site of the pGEM T easy vector. The NheI-SalI fragment of this plasmid was inserted into the NheI-SalI site of the pGEM T easy-3'LTR to prepare pPreSIN5 (Fig. 3).

이후, 상기에서 제조한 pGEM T easy-3'dLTR 플라스미드에서 BamHI-SalI 조각을 얻은 후 BamHI-SalI으로 처리한 레트로바이러스 벡터 pMT에 삽입하여 레트로바이러스 벡터 pI-D1을 제조하였으며, pPreSIN2, pPreSIN3, pPreSIN4 및 pPreSIN5의 BamHI-SalI 조각을 각각 레트로바이러스 벡터 pMT의 BamHI-SalI 위치에 삽입하여 레트로바이러스 벡터 pI-D2, pI-D3, pI-D4 및 pI-D5를 제조하였다 (도 4).Subsequently, a BamHI-SalI fragment was obtained from the pGEM T easy-3'd LTR plasmid prepared above, and then inserted into a retrovirus vector pMT treated with BamHI-SalI to prepare a retrovirus vector pI-D1, and pPreSIN2, pPreSIN3, pPreSIN4 And the BamHI-SalI fragment of pPreSIN5 were respectively inserted into the BamHI-SalI site of the retroviral vector pMT to construct retroviral vectors pI-D2, pI-D3, pI-D4 and pI-D5 (FIG.

<시험예 3> pSV-Neo 카세트 삽입 후 바이러스 역가 비교&Lt; Test Example 3 > Comparison of virus titers after pSV-Neo cassette insertion

상기 실시예 2에서 제조된 일련의 레트로바이러스 벡터들의 바이러스 역가를 비교하기 위하여, 하기와 같이 각각의 벡터에 pSV-Neo 카세트를 삽입한 뒤 네오마이신 (neomycin)에 저항성을 가지는 콜로니의 개수를 측정하였다.To compare the viral titers of the series of retrovirus vectors prepared in Example 2, pSV-Neo cassettes were inserted into each vector as described below, and the number of colonies resistant to neomycin was measured .

pDON-AI 벡터 (Takara Bio, Otsu, Japan)를 BamHI-XhoI으로 처리하여 pSV-Neo 카세트를 얻고, 이를 MT 벡터 및 상기 실시예 2에서 제조된 pI-D1, pI-D2, pI-D3, pI-D4, 및 pI-D5 각 벡터의 BamHI-XhoI 위치에 삽입하여 pI-D1-SV-Neo (NCBI 등록번호 J02255 기준으로 하여, 뉴클레오타이드 번호 7847에서 8113까지가 결실된 벡터), pI-D2-SV-Neo (NCBI 등록번호 J02255 기준으로 하여, 뉴클레오타이드 번호 7847에서 8161까지가 결실된 벡터), pI-D3-SV-Neo (NCBI 등록번호 J02255 기준으로 하여, 뉴클레오타이드 번호 7847에서 8208까지가 결실된 벡터), pI-D4-SV-Neo (NCBI 등록번호 J02255 기준으로 하여, 뉴클레오타이드 번호 7847에서 8244까지가 결실된 벡터), 및 pI-D5-SV-Neo 벡터 (NCBI 등록번호 J02255 기준으로 하여, 뉴클레오타이드 번호 7847에서 8264까지가 결실된 벡터)를 제조하였다.The pSV-Neo cassette was obtained by treating the pDON-AI vector (Takara Bio, Otsu, Japan) with BamHI-XhoI and obtaining the MT vector and pI-D1, pI-D2, pI- D1-SV-Neo (vector in which nucleotide numbers 7847 to 8113 are deleted based on NCBI registration number J02255), pI-D2-SV (SEQ ID NO: -Noo (vector in which nucleotide numbers 7847 to 8161 are deleted based on NCBI registration number J02255), pI-D3-SV-Neo (vector in which nucleotide numbers 7847 to 8208 are deleted based on NCBI registration number J02255) , pI-D4-SV-Neo (vector in which nucleotide numbers 7847 to 8244 were deleted based on NCBI registration number J02255), and pI-D5-SV-Neo vector (based on NCBI registration number J02255, nucleotide number 7847 To 8264 were deleted).

제조한 레트로바이러스 벡터 DNA를 MLV의 gag-pol, 긴팔원숭이-유인원 백혈병 바이러스 (gibbon ape leukemia virus)의 env 유전자를 각각 발현하는 pVM-gp 및 pVM-GeR 플라스미드 DNA (Yu 등, Gene Ther 10:706-11, 2003)와 함께 293T 세포에 형질감염 (transfection) 시키고, 37℃, CO2 배양기 (이산화탄소 분압 5%)에서 10%의 FBS (Fetal bovine serum; Gibco-BRL, Grand Island, NY, USA, Cat. 26140)가 첨가된 DMEM (CAMBREX, 12-604F) 배양액에서 48시간 배양한 후, 세포 배양액을 0.45 ㎛ 필터로 여과하여 세포가 제거된 바이러스 액을 얻었다. 1×105개의 HT1080 세포 (인간 섬유 육종 세포주; ATCC CCL-121)를 60mm 접시에 준비하고 다음날 연속 희석한 바이러스액을 넣어 형질도입 (transduction)한 후 1일 동안 배양하였다. 다음날 형질도입된 HT1080 세포를 100mm 접시로 옮긴 후 1 ㎎/㎖이 되도록 G-418 설페이트 (Gibco, NY, USA)를 첨가하고, 약 2주 동안 배양하였다. 배양 후 배지를 제거하고 세포를 크리스탈 바이올렛으로 염색하여 콜로니 개수를 측정하고, 바이러스 상대 역가를 구하여 하기 표 2에 나타내었다.The prepared retroviral vector DNA was amplified by PCR using pVM-gp and pVM-GeR plasmid DNA (Yu et al., Gene (2002)) expressing the env gene of the gag - pol of MLV, gibbon ape leukemia virus Ther 10: 706-11, 2003) infection (transfection) on 293T cells transfected, 37 ℃, and with a CO 2 incubator (carbon dioxide partial pressure of FBS (Fetal bovine serum 10% eseo 5%); Gibco-BRL, Grand Island, After incubation for 48 hours in DMEM (CAMBREX, 12-604F) supplemented with DMEM (NY, USA, Cat. 26140), cell culture was filtered with a 0.45 ㎛ filter to obtain virus-free virus solution. 1 × 10 5 HT1080 cells (human fibrosarcoma cell line; ATCC CCL-121) were prepared in a 60 mm dish, and the virus solution was continuously transfused the following day, and the cells were cultured for 1 day. The next day, transfected HT1080 cells were transferred to a 100 mm dish, and G-418 sulfate (Gibco, NY, USA) was added to give 1 mg / ml and cultured for about 2 weeks. After culturing, the medium was removed, and the cells were stained with crystal violet to measure the number of colonies, and the relative titer of virus was determined and shown in Table 2 below.

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그 결과, 상기 표 2에 나타난 바와 같이 I-D1과 I-D2가 야생형 LTR을 가진 MT 벡터와 비슷한 수준으로 바이러스를 생산하였다.As a result, as shown in Table 2, I-D1 and I-D2 produced viruses at a level similar to the MT vector having the wild-type LTR.

<시험예 4> GFP 유전자 삽입 후 바이러스 역가 비교<Test Example 4> Comparison of virus titers after GFP gene insertion

상기 시험예 3에서 제조된 일련의 레트로바이러스 벡터들에 외래 유전자가 더 삽입되었을 때 바이러스 역가에 어떤 영향을 미치는지 비교하기 위하여, 각각의 벡터에 리포터 유전자 GFP를 삽입한 뒤 바이러스 역가를 하기와 같이 비교하였다.To compare the effect of the foreign gene on the virus titer when the foreign gene was further inserted into the series of retrovirus vectors prepared in Test Example 3, the reporter gene GFP was inserted into each vector and the virus titer was compared Respectively.

하기 실시예 3의 단계 2에서 제조된 pGem T easy-eGFP의 BamHI-BglII 조각을 얻은 후, 상기 실시예 2에서 제조된 pI-D1-SV-Neo, pI-D2-SV-Neo, pI-D3-SV-Neo 및 pI-D4-SV-Neo 각각의 BamHI 위치에 삽입하여 pI-D1-GFP-SV-Neo, pI-D2-GFP-SV-Neo, pI-D3-GFP-SV-Neo 및pI-D4-GFP-SV-Neo 벡터를 제조하였다.PI-D2-SV-Neo and pI-D3 prepared in Example 2 were obtained after obtaining BamHI-BglII fragment of pGem T easy-eGFP prepared in step 2 of Example 3 below. -GV-Neo, pI-D3-GFP-SV-Neo, pI-D3-GFP-SV-Neo and pI-D4-SV- -D4-GFP-SV-Neo vector.

제조한 벡터 DNA를 MLV의 gag-pol env 유전자를 각각 발현하는 pVM-gp 및 pVM-AE 플라스미드 DNA (Yu 등, Gene Ther 10:706-11, 2003)와 함께 293T 세포에 형질감염시키고 37℃, CO2 배양기 (이산화탄소 분압 5%)에서 48시간 배양한 후 세포 배양액을 0.45 ㎛ 필터로 여과하여 세포가 제거된 바이러스 액을 얻었다. 1×105개의 HT1080 세포를 60mm 접시에 준비하고 다음날 바이러스액 1 ㎕를 넣어 형질도입한 후 1일 동안 배양하였다. 다음날 형질도입된 HT1080 세포를 100mm 접시로 옮긴 후 1 ㎎/㎖이 되도록 G-418 설페이트 를 첨가하고, 약 10일 동안 배양하였다. 배양 후 배지를 제거하고 세포를 크리스탈 바이올렛으로 염색하여 콜로니 개수를 측정하고, 바이러스 상대 역가를 구하여 하기 표 3에 나타내었다.The prepared vector DNA was transfected into 293T cells together with pVM-gp and pVM-AE plasmid DNA (Yu et al., Gene Ther 10: 706-11, 2003) expressing the gag-pol and env genes of MLV, respectively, , And cultured in a CO 2 incubator (carbon dioxide partial pressure 5%) for 48 hours The cell culture was filtered with a 0.45 mu m filter to obtain a virus solution from which cells were removed. 1 × 10 5 HT1080 cells were prepared in a 60 mm dish, and the following day, 1 μl of the virus solution was added and transfected, followed by culturing for 1 day. The next day, transfected HT1080 cells were transferred to a 100 mm dish and G-418 sulfate was added to give 1 mg / ml and cultured for about 10 days. After the culture, the medium was removed and the cells were stained with crystal violet to measure the number of colonies, and the relative titer of virus was determined and shown in Table 3 below.

Figure 112006073236382-pat00003
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상기 시험예 3에서는 I-D1과 I-D2가 야생형 LTR을 가진 MT 벡터와 비슷한 수준으로 바이러스를 생산하였으며, I-D3과 I-D4의 경우에는 바이러스의 역가가 절반 이하로 감소하였다. 하지만 리포터 유전자 GFP를 삽입한 벡터에서는 상기 표 3에 나타난 바와 같이 I-D1-, I-D2-, 및 I-D3-GFP-SV-Neo은 비슷한 수준으로 바이러스를 생산하였으며, I-D4-GFP-SV-Neo의 경우에만 바이러스 역가가 절반이하로 감소하였다.In Test Example 3, the viruses I-D1 and I-D2 produced viruses at levels similar to those of the MT vector having the wild-type LTRs. In the case of I-D3 and I-D4, the titer of the virus was reduced to less than half. However, in the vector into which the reporter gene GFP was inserted, I-D1-, I-D2- and I-D3-GFP-SV-Neo produced viruses at similar levels as shown in Table 3, Only in the case of -SV-Neo, the virus titer decreased to less than half.

시험예 3 및 4의 결과를 종합해볼 때, I-D1, I-D2 및 I-D3은 비슷한 수준으로 바이러스를 생산함을 알 수 있다. 하지만, I-D2 및 I-D3이 I-D1에 비해 U3 부위를 더 적게 포함하고 있기 때문에, 레트로바이러스 벡터 삽입에 의한 주변 유전자 활성화의 가능성이 상대적으로 낮다고 유추되므로, I-D2 또는 I-D3 형태의 레트로바이러스를 사용하는 것이 바람직하다고 판단할 수 있다.From the results of Test Examples 3 and 4, it can be seen that I-D1, I-D2 and I-D3 produce viruses at similar levels. However, since I-D2 and I-D3 contain fewer U3 sites than I-D1, the possibility of peripheral gene activation by retroviral vector insertion is relatively low, so I-D2 or I-D3 It is preferable to use a retrovirus in the form of a virus.

<실시예 3> 유전자치료에 적합한 형태의 레트로바이러스 벡터 개발&Lt; Example 3 > Development of retroviral vector in a form suitable for gene therapy

(단계 1) 레트로바이러스 벡터 pI-LND-n의 제조(Step 1) Preparation of retroviral vector pI-LND-n

상기 실시예 2에서 제조한 레트로바이러스 벡터 pI-D2를 기반으로 하여 편의성을 극대화한 레트로바이러스 벡터를 개발하였다.Based on the retrovirus vector pI-D2 prepared in Example 2, a retrovirus vector maximizing convenience was developed.

우선, 목적하는 치료 유전자를 레트로바이러스 벡터 pI-D2에 쉽게 클로닝 할 수 있도록 새로운 다-클로닝 부위 (MCS)를 도입하였다. 52 bp 길이의 MCS는 서열번호 11 (NEWMCSF) 및 12 (NEWMCSR)의 합성 올리고뉴클레오타이드 프라이머쌍을 이용해 주형 없이 중합효소 반응을 하여 제조하였다.First, a new multi-cloning site (MCS) was introduced to easily clone the desired therapeutic gene into the retroviral vector pI-D2. The 52 bp long MCS was prepared by polymerase-free reaction using a pair of synthetic oligonucleotide primers of SEQ ID NO: 11 (NEWMCSF) and 12 (NEWMCSR).

상기 PCR 반응조건으로는 10 p㏖/㎕ 프라이머 각 1 ㎕, 10 mM dNTP 10 ㎕, 확장 고성능 효소 (Expand High Fidelity enzyme; Gibco BRL, USA) 3.5 유닛과 효소용 완충용액 10 ㎕를 혼합하여 총 100 ㎕의 반응액을 만든 후, 이를 94℃에서 1분, 55℃에서 1분, 72℃에서 1분 30초의 반응으로 1회 수행하였다. 이로부터 증폭된 조각은 MluI, PmeI, SacII, EcoRI, BamHI, DraIII, StuI, BglII, 및XhoI의 제한효소 자리를 가지고 있으며 이 조각을 pGEM T easy 벡터에 삽입하여 pGEM T easy-nMCS 플라스미드를 제조하였다. 염기 서열이 맞는지 시퀀싱을 통해 확인한 후에 MluI-XhoI 조각을 pI-D2의 MluI-XhoI 자리에 삽입하여 pI-ND를 제조하였다.As the PCR reaction conditions, 1 μl of each 10 pmol / μl primer, 10 μl of 10 mM dNTP, 3.5 units of Expand High Fidelity enzyme (Gibco BRL, USA) and 10 μl of enzyme buffer solution were mixed to give a total of 100 Mu] l of the reaction solution, and this reaction was performed once at 94 [deg.] C for 1 minute, at 55 [deg.] C for 1 minute, and at 72 [deg.] C for 1 minute 30 seconds. The amplified fragments had restriction sites of MluI, PmeI, SacII, EcoRI, BamHI, DraIII, StuI, BglII, and XhoI and this fragment was inserted into pGEM T easy vector to produce pGEM T easy-nMCS plasmid . After confirming the sequence was confirmed by sequencing, the MluI-XhoI fragment was inserted into the MluI-XhoI site of pI-D2 to prepare pI-ND.

한편, 야생형 LTR을 가진 레트로바이러스 벡터 생산세포주는 형질도입 (transduction) 또는 형질감염 (transfection)의 두 가지 방법을 모두 사용하여 제조할 수 있는데, U3 부위가 결실된 레트로바이러스 벡터의 생산세포주를 만들기 위해서는 플라스미드 DNA 형태의 레트로바이러스 벡터를 형질감염 방법에 의해 포장세포주의 게놈에 도입하여야한다. 왜냐하면, U3 부위가 결실된 레트로바이러스 벡터의 경우에는 한 번 형질도입을 하고 나면 양 LTR의 U3이 모두 결실되어 더 이상 바이러스의 게노믹 RNA를 만들 수 없기 때문이다. 또한, 형질감염 방법으로 생산세포주를 만들고자 하는 경우, DNA 구조를 온전히 유지하면서 게놈에 삽입하기 위하여, 플라스미드 DNA 형태의 레트로바이러스 벡터를 선형화 (Linearization) 하는 과정이 반드시 필요하다. 이에 본 실시예에서는 선형화를 위한 제한효소 부위를 다음과 같이 도입하였다.On the other hand, a retroviral vector-producing cell line having a wild-type LTR can be produced using both methods of transduction or transfection. To produce a retrovirus vector producing cell line lacking the U3 region Retroviral vectors in the form of plasmid DNA must be introduced into the genome of the packed cell line by the transfection method. This is because, in the case of a retrovirus vector in which the U3 region has been deleted, once the U3 of both LTRs is deleted after transfection, the genomic RNA of the virus can no longer be generated. In addition, when a production cell line is to be produced by the transfection method, it is necessary to linearize the plasmid DNA-type retroviral vector in order to insert it into the genome while maintaining the integrity of the DNA structure. In this Example, restriction enzyme sites for linearization were introduced as follows.

선형화를 위한 제한효소 부위를 포함한 두 개의 조각 L1 및 L2를 각각 5'LTR의 앞쪽과 3'LTR 뒤쪽의 약 200bp 떨어진 곳에 각각 삽입하였다. L1 조각은 주형 없이 서열번호 13 (L1F) 및 14 (L1R)의 합성 올리고뉴클레오타이드 프라이머쌍을 이용해 상기와 동일한 조건에서 중합효소 반응을 수행하여 제조하였다.Two pieces L1 and L2 containing the restriction site for linearization were inserted at the front of the 5'LTR and 200bp behind the 3'LTR, respectively. The L1 fragment was prepared by performing a polymerase reaction under the same conditions as above using a pair of synthetic oligonucleotide primers of SEQ ID NO: 13 (L1F) and 14 (L1R) without template.

이로부터 증폭된 조각은 SapI, PmlI, BclI, SwaI, BstBI, 및 SapI의 제한효소 자리를 가지고 있으며 이 조각을 pGEM T easy 벡터에 삽입하여 pGEM T easy-L1 플라스미드를 제조하였다.The amplified fragments had restriction sites of SapI, PmlI, BclI, SwaI, BstBI, and SapI and inserted into the pGEM T easy vector to construct the pGEM T easy-L1 plasmid.

L2 조각은 pUC18 (Promega, WI, USA)을 주형으로 하여 서열번호 15 (L2F) 및 16 (L2R)의 합성 올리고뉴클레오타이드 프라이머쌍을 이용해 PCR 반응으로 증폭하여 제조하였다.L2 fragment was prepared by PCR amplification using a pair of synthetic oligonucleotide primers of SEQ ID NO: 15 (L2F) and 16 (L2R) using pUC18 (Promega, Wis., USA) as a template.

상기 PCR 반응조건으로는 주형 DNA 1 ㎕, 10 p㏖/㎕ 프라이머 각 1 ㎕, 10 mM dNTP 10 ㎕, 확장 고성능 효소 (Expand High Fidelity enzyme; Gibco BRL, USA) 3.5 유닛과 효소용 완충용액 10 ㎕를 혼합하여 총 100 ㎕의 반응액을 만든 후, 이를 94℃에서 1분, 55℃에서 1분, 72℃에서 1분 30초의 반응으로 30회 반복하였다. 이로부터 증폭된 조각은 StuI, BstEII, SfiI, PmlI, BclI, SwaI, 및 SspI의 제한효소 자리를 가지고 있으며, 이 조각을 pGEM T easy 벡터에 삽입하여 pGEM T easy-L2 플라스미드를 제조하였다. L1과 L2의 염기 서열이 맞는지 시퀀싱을 통해 확인한 후 pGEM T easy-L1의 SapI 조각을 pI-ND의 SapI 위치에, pGEM T easy-L2의 StuI-SspI 조각을 pI-ND의 SspI 위치에 각각 삽입하여 pI-LND를 제조하였다.As the PCR reaction conditions, 1 μl of template DNA, 1 μl of 10 pmol / μl primer, 10 μl of 10 mM dNTP, 3.5 units of Expand High Fidelity enzyme (Gibco BRL, USA) and 10 μl of enzyme buffer solution To prepare a total reaction solution of 100 μl. The reaction solution was repeated 30 times at 94 ° C for 1 minute, at 55 ° C for 1 minute, and at 72 ° C for 1 minute 30 seconds. The amplified fragments had restriction sites of StuI, BstEII, SfiI, PmlI, BclI, SwaI, and SspI and inserted into the pGEM T easy vector to construct the pGEM T easy-L2 plasmid. After confirming sequencing of L1 and L2 sequences, the SapI fragment of pGEM T easy-L1 was inserted at the SapI site of pI-ND and the StuI-SspI fragment of pGEM T easy-L2 was inserted at the SspI site of pI-ND To prepare pI-LND.

또한, 역가가 높은 바이러스 생산세포주를 제조하기 위해서는 레트로바이러스 벡터 DNA를 포함하는 세포만을 골라낼 필요가 있다. 이러한 목적으로 선별 표지 유전자가 종종 사용되는데, 레트로바이러스 벡터 내에 선별 표지 유전자가 포함될 경우, 이후 생체 내에 벡터 또는 벡터를 포함하는 세포가 주입되었을 때에 선별 표지 유전자에 대한 면역 반응 때문에 벡터 또는 벡터를 포함하는 세포가 오래 유지되지 못하고 사라질 가능성이 있다. 따라서, 벡터를 유전자 치료에 사용하기 위해서는 벡터 내부에는 선별 표지 유전자가 포함되지 않는 것이 바람직하다.In order to produce a virus-producing cell line having high activity, it is necessary to select only cells containing retrovirus vector DNA. A selectable marker gene is often used for this purpose. When a selectable marker gene is contained in a retroviral vector, when a vector or a vector containing a vector is injected into the organism, an immune response to the selectable marker gene There is a possibility that the cells will disappear without being maintained for a long time. Therefore, in order to use a vector for gene therapy, it is preferable that the vector does not contain a selectable marker gene.

본 실시예에서는 레트로바이러스 벡터의 생산세포주 선별 과정을 용이하게 하기 위하여 선별 유전자를 레트로바이러스 벡터 게놈의 외부에 도입하였다. 선별 유전자로는 네오마이신 (neomycin) 저항 유전자를 사용하였다. 네오마이신 저항성 유전자를 발현시키기 위해 다음과 같은 방법으로 발현 카세트 (expression cassette)를 제조하였다.In this example, the selection gene was introduced into the outside of the retroviral vector genome in order to facilitate the selection of the producing cell line of the retrovirus vector. The neomycin resistance gene was used as a selection gene. To express the neomycin resistance gene, an expression cassette was prepared in the following manner.

우선, K562 세포주에서 얻은 게놈 DNA를 주형으로 하여, 서열번호 17 (BApF) 및 18 (BApR)의 합성 올리고뉴클레오타이드 프라이머쌍을 이용해 PCR 증폭하여 인간 베타 액틴 프로모터를 클로닝하였다.First, the human beta-actin promoter was cloned by PCR using the genomic DNA obtained from the K562 cell line as a template and using a synthetic oligonucleotide primer pair of SEQ ID NO: 17 (BApF) and 18 (BApR).

상기 PCR 반응조건은 상기에서 L2 조각의 제조시 사용된 것과 동일하다. 이로부터 증폭된 조각을 pGEM T easy 벡터에 삽입하여 pGEM T easy-pBA 플라스미드를 제조하였다. 시퀀싱을 통해 염기 서열이 맞는지 확인하였다.The PCR reaction conditions are the same as those used in the production of the L2 fragment in the above. The amplified fragments were inserted into pGEM T easy vector to prepare pGEM T easy-pBA plasmid. Sequencing confirmed the correct sequence.

네오마이신 저항성 유전자와 폴리아데닐레이션 시그널 (polyadenylation signal; pA)이 연결되어 있는 조각은 다음과 같이 제조하였다.The fragment to which the neomycin resistance gene and the polyadenylation signal (pA) were connected was prepared as follows.

네오마이신 저항성 유전자는 pcDNA 3.1 (Invitrogen, CA, USA)을 주형으로 하여 서열번호 19 (Neo 5) 및 20 (Neo 3)의 합성 올리고뉴클레오타이드 프라이머쌍을 이용해 PCR 반응으로 증폭하여 만들었다.The neomycin resistance gene was amplified by PCR using a pair of synthetic oligonucleotide primers of SEQ ID NO: 19 (Neo 5) and 20 (Neo 3) using pcDNA 3.1 (Invitrogen, CA, USA) as a template.

상기 PCR 반응조건은 실시예 3에서 L2 조각의 제조시 사용된 것과 동일하다. 이로부터 증폭된 조각을 pGEM T easy 벡터에 삽입하여 pGEM T easy-Neo 플라스미드를 제조하였다. 시퀀싱을 통해 염기 서열이 맞는지 확인하였다.The PCR reaction conditions were the same as those used in the preparation of the L2 fragment in Example 3. The amplified fragments were inserted into pGEM T easy vector to construct pGEM T easy-Neo plasmid. Sequencing confirmed the correct sequence.

폴리아데닐레이션 시그널 (polyadenylation signal; pA)은 pTet-On (Clontech, TAKARA bio, Japan)을 주형으로 하여 서열번호 21 (SVpA 5) 및 22 (SVpA 3)의 합성 올리고뉴클레오타이드 프라이머쌍을 이용해 PCR 반응으로 증폭하여 만들었다.The polyadenylation signal (pA) was amplified by PCR using a pair of synthetic oligonucleotide primers of SEQ ID NO: 21 (SVpA 5) and 22 (SVpA 3) using pTet-On (Clontech, TAKARA bio, Respectively.

상기 PCR 반응조건은 위와 동일하다. 이로부터 증폭된 조각을 pGEM T easy 벡터에 삽입하여 pGEM T easy-pA 플라스미드를 제조하였다. 시퀀싱을 통해 염기 서열이 맞는지 확인하였다.The PCR reaction conditions are the same as above. The amplified fragment was inserted into the pGEM T easy vector to construct a pGEM T easy-pA plasmid. Sequencing confirmed the correct sequence.

pGEM T easy-pA의 XhoI-NdeI 조각을 pGEM T easy-Neo의 XhoI-NdeI 위치에 삽입하여 pGEM T easy-Neo-pA를 제조하였다.pGEMT easy-Neo-pA was prepared by inserting the XhoI-NdeI fragment of pGEM T easy-pA into the XhoI-NdeI site of pGEM T easy-Neo.

pGEM T easy-Neo-pA의 BglII-NdeI 조각을 pGEM T easy-pBA의 BamHI-NdeI 위치에 삽입하여 pGEM T easy-pBA-Neo-pA를 제조하였다. 그리고, pGEM T easy-pBA-Neo-pA에서 얻은 MluI-EcoRI 조각의 말단을 클레노우 (Klenow) 효소로 평활화시킨 뒤, 레트로바이러스 벡터 pI-LND의 SspI 위치에 삽입하여 pI-LND-n 벡터를 제조하였다 (도 5).pGEM T easy-pBA-Neo-pA was prepared by inserting a BglII-NdeI fragment of pGEM T easy-Neo-pA into the BamHI-NdeI site of pGEM T easy-pBA. Then, the end of the MluI-EcoRI fragment obtained from pGEM T easy-pBA-Neo-pA was smoothed with Klenow enzyme and inserted into the SspI site of retrovirus vector pI-LND to obtain pI-LND-n vector (Fig. 5).

(단계 2) 레트로바이러스 벡터 pC-LND-GFP-n의 제조(Step 2) Preparation of retroviral vector pC-LND-GFP-n

상기 (단계 1)에서 제조된 pI-LND-n 벡터는 목표 유전자를 발현시킬 수 있는 프로모터를 가지고 있지 않으므로, 목표 유전자를 발현시킬 수 있도록 내부 프로모터를 별도로 도입하였다. pCN (Lee 등, Biochem Biophys Res Commun 272:230-35, 2000) 로부터 인간 사이토메갈로바이러스 (human cytomegalovirus; HCMV)의 IE (immediate-early) 프로모터를 포함하는 MluI-BamHI 조각을 얻고, 이 조각을 pI-LND-n의 MluI-BamHI 위치에 삽입하여 pC-LND-n을 제조하였다.Since the pI-LND-n vector prepared in (step 1) does not have a promoter capable of expressing the target gene, an internal promoter is separately introduced to express the target gene. An MluI-BamHI fragment containing the IE (immediate-early) promoter of human cytomegalovirus (HCMV) was obtained from pCN (Lee et al ., Biochem Biophys Res Commun 272: 230-35, 2000) -LND-n at the MluI-BamHI site to prepare pC-LND-n.

상기와 같은 과정으로 제조된 pC-LND-n 벡터의 유전자 발현 능력을 확인하기 쉽도록 리포터 유전자로 강화 녹색 형광 단백질 (enhanced green fluorescence protein; eGFP)을 삽입하였다. eGFP 유전자는 pIRES2-EGFP (CLONTECH Laboratory, Palo Alto, CA, USA, Cat. #6029-1)로부터 서열번호 23 (eGFP5)및 24 (eGFP3)의 합성 올리고뉴클레오타이드 프라이머쌍을 이용해 PCR 반응으로 증폭하여 만들었다. 상기 PCR 반응조건은 상기에서 L2 조각의 제조시 사용된 것과 동일하다.Enhanced green fluorescence protein (eGFP) was inserted as a reporter gene so that the gene expression ability of the pC-LND-n vector prepared above could be confirmed. The eGFP gene was amplified by PCR using a pair of synthetic oligonucleotide primers of SEQ ID NO: 23 (eGFP5) and 24 (eGFP3) from pIRES2-EGFP (CLONTECH Laboratory, Palo Alto, CA, USA, Cat. # 6029-1) . The PCR reaction conditions are the same as those used in the production of the L2 fragment in the above.

이로부터 증폭된 PCR 산물을 pGEM T easy 벡터에 삽입하여 pGEM T easy-eGFP 플라스미드를 제조하였다. 이 플라스미드의 BamHI-BglII 조각을 레트로바이러스 벡터들의 BamHI 위치에 삽입하였다. pGEM T easy-eGFP의 BamHI-BglII 조각을 pC-LND-n의 BamHI 위치에 삽입하여 pC-LND-GFP-n을 제조하였다 (도 6a).The pGEM T easy-eGFP plasmid was prepared by inserting the amplified PCR product into pGEM T easy vector. A BamHI-BglII fragment of this plasmid was inserted at the BamHI site of the retroviral vectors. pC-LND-GFP-n was prepared by inserting a BamHI-BglII fragment of pGEM T easy-eGFP into the BamHI site of pC-LND-n (FIG.

<시험예 5> 293T 세포에서의 C-LND-GFP-n의 성능 확인<Test Example 5> Confirmation of performance of C-LND-GFP-n in 293T cells

상기 실시예 3의 (단계 2)에서 제조한 레트로바이러스 벡터 pC-LND-GFP-n의 성능을 알아보기 위해서 이 벡터 DNA를 MLV의 gag-pol env 유전자를 각각 발현하는 pVM-gp 및 pVM-AE 플라스미드 DNA (Yu 등, Gene Ther 10:706-11, 2003)와 함께 293T 세포에 형질감염시켜 바이러스를 생산하였다. 형질감염 후 8시간 뒤에 배지 (10% FBS가 첨가된 DMEM 배지)를 교환하고, 37℃, CO2 배양기 (이산화탄소 분압 5%)에서 다시 48시간 동안 배양한 후, 세포 배양액을 얻어 0.45 ㎛ 필터로 여과하여 세포가 제거된 바이러스 액을 얻었고, 이 액의 C-LND-GFP-n 레트로바이러스를 HT1080 세포주에 다음과 같이 형질도입하였다.To examine the performance of the retrovirus vector pC-LND-GFP-n prepared in (Step 2) of Example 3, the vector DNA was ligated with pVM-gp and pVM-gp expressing the gag-pol and env genes of MLV, 293T cells were transfected with AE plasmid DNA (Yu et al., Gene Ther 10: 706-11, 2003) to produce viruses. After 8 hours from transfection, the medium (DMEM medium supplemented with 10% FBS) was changed and cultured for 48 hours in a CO 2 incubator (carbon dioxide partial pressure 5%) at 37 ° C. The cells were filtered to obtain a virus solution from which cells were removed. C-LND-GFP-n retrovirus of this solution was transfected into HT1080 cell line as follows.

1×105 개의 HT1080 세포들을 형질도입하기 하루 전에 60 mm 접시에 깔아주었다. 상기에서 획득한 바이러스액 500 ㎕를 폴리브렌 (polybrene; 최종 8 ㎍/㎖)과 함께 넣어주고 48시간 배양한 후 세포들을 수확하여 FACS 분석을 통해 분석하였다 (도 6b).1 x 10 &lt; 5 &gt; HT1080 cells were plated in a 60 mm dish one day before transfection. Cells were harvested and analyzed by FACS analysis (FIG. 6B). Cells were harvested after adding 500 μl of the viral solution obtained above with polybrene (final 8 μg / ml) for 48 hours.

FACS 분석은 다음과 같은 방법으로 실시하였다: 세포를 수확한 후 0.1% 소디움 아자이드 (sodium azide)를 포함하는 PBS (phasphate-buffered saline)로 세포를 세척하였다. 그 후 FACSort 기기 (Becton Dickinson)를 이용하여 형광을 내는 세포의 비율 및 형광의 세기를 분석하였다. 이 때 데이타 획득 및 분석용 소프트웨어로는 CellQuest (Becton Dickinson)를 사용하였다. 대조군으로는 바이러스를 전달하지 않은, 즉 형질 도입하지 않은 HT1080세포를 사용하였다.FACS analysis was performed as follows: Cells were harvested and cells were washed with PBS (phasphate-buffered saline) containing 0.1% sodium azide. Then, the ratio of fluorescence-emitting cells and fluorescence intensity were analyzed using a FACSort instrument (Becton Dickinson). CellQuest (Becton Dickinson) was used for data acquisition and analysis. As control, HT1080 cells that did not transfer the virus, that is, did not transduce, were used.

분석 결과 레트로바이러스 벡터 pC-LND-GFP-n는 높은 수준으로 유전자 발현을 유도하고 (평균 형광 강도: 1265), 높은 역가로 바이러스를 생산할 수 있음을 알 수 있었다 (83% 세포가 GFP 발현) (도 7).The results showed that the retroviral vector pC-LND-GFP-n induces a high level of gene expression (average fluorescence intensity: 1265) and that it can produce high reverse transcriptase viruses (83% of the cells express GFP) 7).

<시험예 6> PG13 생산세포주에서의 pC-LND-GFP-n의 성능 확인 <Test Example 6> Confirmation of the performance of pC-LND-GFP-n in the PG13-producing cell line

실제 유전자치료에서는 293T 세포에서 만든 바이러스가 아니라, 생산세포주에서 얻은 레트로바이러스 벡터를 사용한다. 따라서, 제조한 레트로바이러스 벡터가 유전자 치료에 사용가능한지 알기 위해서는 생산세포주를 제조한 후 유전자 발현과 바이러스 역가를 확인할 필요가 있다. 이를 위해 레트로바이러스 벡터 pC-LND-GFP-n를 포장 세포주 PG13 (ATCC CRL-10686)에 전달하여 생산세포주 PG13-C-LND-GFP-n을 제조하고 실험에 사용하였다. 전반적인 실험 과정은 도 8b에 나타내었다.In actual gene therapy, retroviral vectors from production cell lines are used rather than viruses made from 293T cells. Therefore, in order to determine whether the produced retroviral vector can be used for gene therapy, it is necessary to confirm the gene expression and the viral activity after producing the production cell line. To this end, the retrovirus vector pC-LND-GFP-n was transferred to the packaging cell line PG13 (ATCC CRL-10686) to produce PG13-C-LND-GFP-n. The overall experimental procedure is shown in Figure 8b.

우선 레트로바이러스 DNA pC-LND-GFP-n은 제한효소 SwaI를 처리해 선형으로 만들었는데 (도 8a), 이는 선형화된 DNA를 사용하지 않을 경우, 형질감염 및 플라스미드가 포장 세포주 염색체에 삽입되는 과정에서 전달하는 플라스미드 구조가 제대로 유지되지 않을 가능성이 있기 때문이다. 상기 선형화된 레트로바이러스 벡터 DNA를 다음과 같은 조건으로 전기천공법을 사용하여 형질감염시켰다.First, the retroviral DNA pC-LND-GFP-n was linearized by treatment with restriction enzyme SwaI (Fig. 8a), which was observed when transfection and plasmid insertion into the chromosome of the cell line This is because the plasmid structure may not be properly maintained. The linearized retroviral vector DNA was transfected using the electroporation method under the following conditions.

7.5×105 개의 PG13 세포를 0.5 ㎖의 무혈청 DMEM 배지에 잘 섞은 뒤 0.4-cm 큐벳 (cuvette) (Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA)에 넣었다. 한편 레트로바이러스 DNA pC-LND-GFP-n은 제한효소 SwaI를 처리해 선형으로 만들고 이 중 10 ㎕ (0.1 ㎍/㎕)를 세포가 들어있는 큐벳에 첨가한 뒤 5분간 실온에 두었다. 그 후 진 펄서 (Gene Pulser XcellTM, Bio-Rad)을 이용하여 200 V, 20 ms의 조건으로 전기천공법을 수행하였고, 바로 10% FBS가 첨가된 DMEM 배지 10 ㎖과 섞어 100 mm 세포배양 접시에 넣어주었다. 24시간 뒤에 농도가 1 ㎎/㎖이 되도록 G-418 설페이트 (Gibco, NY, USA)를 처리하고 2주간 배양하여 레트로바이러스 벡터 DNA가 도입된 생산세포주 PG13-C-LND-GFP를 얻었다.7.5 × 10 5 PG13 cells were mixed well in 0.5 ml of serum-free DMEM medium and placed in a 0.4-cm cuvette (Bio-Rad Laboratories, Hercules, Calif.). On the other hand, retroviral DNA pC-LND-GFP-n was linearized by treatment with restriction enzyme SwaI, and 10 μl (0.1 μg / μl) of the plasmid was added to the cuvette containing the cells and placed at room temperature for 5 minutes. After that, electrophoresis was carried out using Gene Pulser Xcell ( TM) (Bio-Rad) under conditions of 200 V and 20 ms, and 10 ml of DMEM medium supplemented with 10% FBS was added thereto. . After 24 hours, G-418 sulfate (Gibco, NY, USA) was treated with a concentration of 1 mg / ml and cultured for 2 weeks to obtain a production cell line PG13-C-LND-GFP into which retroviral vector DNA was introduced.

상기 과정을 통해 얻은 생산세포주 세포 5×106개를 10% FBS가 첨가된 DMEM 배지, 37℃, CO2 배양기(이산화탄소 분압 5%)에서 다시 48시간 동안 배양한 후, 세포 배양액을 얻어 0.45 ㎛ 필터로 여과하여 세포가 제거된 바이러스 액을 얻었다.5 × 10 6 production cell lines obtained from the above procedure were cultured for 48 hours in DMEM medium supplemented with 10% FBS at 37 ° C. in a CO 2 incubator (carbon dioxide partial pressure 5%), and then cell culture was obtained and 0.45 μm Followed by filtration through a filter to obtain a virus solution from which cells had been removed.

상기에서 획득한 C-LND-GFP-n 레트로바이러스를 HT1080 세포주에 형질도입하고 48시간 동안 배양한 후, 표적 세포들을 FACS 분석을 통해 분석하였다. 실험 과정은 다음과 같다: 1×105 개의 HT1080 세포를 형질도입하기 하루 전에 60mm 접시에 깔아주었다. 500 ㎕의 바이러스를 폴리브렌 (최종 8 ㎍/㎖)과 함께 넣어주고 48시간 동안 배양한 후 세포들을 수확하여 FACS 분석을 통해 분석하였다 (대조군으로는 바이러스를 전달하지 않은, 즉 형질 도입하지 않은 HT1080세포를 사용).The C-LND-GFP-n retrovirus obtained above was transfected into the HT1080 cell line and cultured for 48 hours. Then, the target cells were analyzed by FACS analysis. The experimental procedure was as follows: 1 x 10 5 HT1080 cells were plated on a 60 mm dish one day before transfection. The cells were harvested and analyzed by FACS analysis (control was performed using viruses that did not transfer the virus, that is, HT1080 that did not transduce the virus (&lt; RTI ID = 0.0 &gt; Cells).

분석 결과, 293T 세포주를 사용했을 때보다 바이러스 역가는 떨어지지만 PG13 세포주에서도 약 6.5% 세포가 GFP을 발현하는 것으로 보아 레트로바이러스 벡터가 제대로 만들어지고 있음을 알 수 있었다 (도 9).As a result of the analysis, it was found that the retrovirus vector was formed properly in the PG13 cell line because the 6.5% cell expresses GFP even though the virus level is lower than that of the 293T cell line (FIG. 9).

다른 세포주에서 유전자 발현과 역가를 분석하기 위해서 생산세포주에서 얻은 C-LND-GFP-n 레트로바이러스를 K562 세포주 (ATCC CCL-243)에 형질도입하였다. K562에 형질 도입한 방법은 다음과 같다: 1×105 개 세포를 6 웰 플레이트의 각 웰에 넣은 뒤 500 ㎕의 바이러스와 폴리브렌 (최종 8㎍/㎖)을 넣어 주었다. 2800 rpm으로 2시간 동안 원심분리한 뒤 37℃에서 2시간 동안 배양하고 배양이 끝난 뒤 바이러스가 들어있지 않은 새 배지로 배양액을 바꿔 주었다. 48시간 더 배양한 후 세포들을 FACS 분석을 통해 분석하였다 (대조군으로는 바이러스를 전달하지 않은, 즉 형질 도입하지 않은 K562 세포를 사용).To analyze gene expression and activity in other cell lines, C-LND-GFP-n retrovirus from a production cell line was transfected into K562 cell line (ATCC CCL-243). The method of transfection into K562 is as follows: 1 × 10 5 cells were placed in each well of a 6-well plate and 500 μl of virus and polybrene (final 8 μg / ml) were added. After centrifugation at 2800 rpm for 2 hours, the cells were incubated at 37 ° C for 2 hours. After the incubation, the medium was replaced with a fresh medium containing no virus. After 48 hours of incubation, cells were analyzed by FACS analysis (using K562 cells that did not transfer the virus, that is, did not transduce) as a control.

분석 결과 효과적인 GFP 발현을 관찰할 수 있었으며 (12% 세포가 GFP 발현), 따라서, PG13 생산세포주에서 레트로바이러스 벡터가 제대로 만들어지고 있음을 다시 한 번 확인할 수 있었다 (도 10).Analysis showed that effective GFP expression could be observed (12% cells expressing GFP), thus confirming once again that the retroviral vector was being properly constructed in the PG13 producing cell line (FIG. 10).

실시간 정량 PCR 방법 (한국특허 제440852호)을 통해 생산세포주에서 생산되는 바이러스 역가를 정량적으로 확인한 결과, 5×104 바이러스 입자/㎖ 정도의 바이러스를 생산하고 있음을 알 수 있었다.Quantitative analysis of the viral titers produced in the production cell lines through the real-time quantitative PCR method (Korean Patent No. 440852) revealed that viruses of about 5 × 10 4 viral particles / ml were produced.

본 실험에 사용한 파퓰레이션 상태의 생산세포주가 클론 선별 과정을 거치면 파퓰레이션 상태에 비해 10배 정도 생산 효율이 높은 고생산 클론 (high-producer clone)을 얻을 수 있으므로, 추후 클론 선별 과정을 거치면 대략 5×105 바이러스 입자/㎖ 수준 이상으로 바이러스를 생산하는 세포주를 확보할 수 있을 것이다.When a production cell line used in the present invention is subjected to a clone screening process, a high-producer clone having a production efficiency 10 times higher than that in a populated state can be obtained. Therefore, when a clone screening process is performed, It would be possible to obtain a cell line that produces viruses at a level of 5 virus particles / ml or more.

본 발명의 바이러스 벡터는 표적 세포의 주변 유전자를 활성화시킬 가능성이 낮아 안전하면서도 바이러스 역가 및 목적 유전자의 발현율은 높게 유지하므로 유전자 치료에 유용하게 이용될 수 있다.The viral vector of the present invention has low possibility of activating a peripheral gene of a target cell and is safe and can be usefully used for gene therapy because the viral titer and the expression rate of a target gene are kept high.

<110> VIROMED LIMITED <120> Retroviral vectors with improved safety <160> 25 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer for LMO2 <400> 1 gtcgacatgc tgctttcaaa atgtctagtt 30 <210> 2 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer for LMO2 <400> 2 cccgggaagc ttgaagactt gtaccccttt 30 <210> 3 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer for CAT <400> 3 cccgggatgg agaaaaaaat cactgg 26 <210> 4 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer for CAT <400> 4 cccgggtccc cagcatgcct gcta 24 <210> 5 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> SCV3LB <400> 5 ggatccctcg agcgataaaa taaaagattt tatttagtct cc 42 <210> 6 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> SCV3LRI <400> 6 gaatccgtcg actgaaagac ccccgctgac gg 32 <210> 7 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 3LTR-1 <400> 7 gctagcccct gtgccttatt tgaa 24 <210> 8 <211> 24 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ggaacagctg aatatgggcc aaacaggata tctgtggtaa gcagttcctg 240 ccccggctca gggccaagaa cagatggtcc ccagatgcgg tccagccctc agcagtttct 300 agagaaccat cagatgtttc cagggtgccc caaggacctg aaatgaccct gtgccttatt 360 tgaactaacc aatcagttcg cttctcgctt ctgttcgcgc gcttctgctc cccgagctca 420 ataaaagagc ccacaacccc tcactcggg 449

Claims (15)

서열번호 25의 염기 서열로 표시되는, 뮤린 류케미아 바이러스 (murine leukemia virus, MLV)의 LTR (long terminal repeat)의 U3 부분의 뉴클레오티드 번호 x에서 y까지가 결실된 (상기에서, x는 1 내지 85이고, y는 286 내지 395임), MLV-유래 재조합 레트로바이러스 벡터.Wherein the nucleotide number x to y of the U3 portion of LTR (long terminal repeat) of murine leukemia virus (MLV), represented by the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 25, And y is 286 to 395), MLV-derived recombinant retroviral vectors. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, x가 32이고, y가 297 내지 393인 것을 특징으로 하는 재조합 레트로바이러스 벡터.x is 32, and y is 297 to 393. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, MLV의 구조 유전자인 gag, pol 및 env의 염기 서열이 완전히 제거된 것을 특징으로 하는 재조합 레트로바이러스 벡터.Wherein the nucleotide sequences of the structural genes gag, pol and env of MLV are completely removed. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 이종 유전자 및 이와 작동가능하게 연결된 이종 프로모터를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 재조합 레트로바이러스 벡터.A recombinant retroviral vector, further comprising a heterologous gene and a heterologous promoter operably linked thereto. 제 5 항에 있어서,6. The method of claim 5, 이종 프로모터가 인간 사이토메갈로바이러스 (human cytomegalovirus)의 IE (immediate-early) 프로모터인 것을 특징으로 하는 재조합 레트로바이러스 벡터.Wherein the heterologous promoter is an IE (immediate-early) promoter of human cytomegalovirus. 제 5 항에 있어서,6. The method of claim 5, 이종 유전자가 강화 녹색 형광 단백질 (enhanced green fluorescence protein) 또는 gp91-phox을 발현하는 유전자인 것을 특징으로 하는 재조합 레트로바이러스 벡터.Wherein the heterologous gene is a gene expressing enhanced green fluorescence protein or gp91-phox. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, MLV의 양 LTR 사이에 다클로닝 부위 (multicloning site) 또는 제한효소 부위를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 재조합 레트로바이러스 벡터.Wherein the recombinant retrovirus vector further comprises a multicloning site or restriction enzyme site between the two LTRs of the MLV. (1) 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항의 MLV-유래 재조합 레트로바이러스 벡터; 및 (2) 선별 표지 유전자, 이에 작동가능하게 연결된 이종 프로모터 및 폴리아데닐화 신호를 포함하는 발현 카세트를 포함하는, 재조합 플라스미드.(1) an MLV-derived recombinant retroviral vector according to any of claims 1 and 3 to 8; And (2) an expression cassette comprising a selectable marker gene, a heterologous promoter operably linked thereto, and a polyadenylation signal. 제 9 항에 있어서,10. The method of claim 9, 선별 표지 유전자가 네오마이신 (neomycin) 저항 유전자, 퓨로마이신 (puromycin) 저항유전자, 하이그로마이신 (hygromycin) 저항유전자, O(6)-메틸구아닌-DNA 메틸트랜스퍼라아제 (MGMT) 유전자, 및 신호전달 도메인이 제거된 Δ-LNGFR (p75 low affinity nerve growth factor receptor) 유전자로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 재조합 플라스미드.The selectable marker gene is the neomycin resistance gene, the puromycin resistance gene, the hygromycin resistance gene, the O (6) -methylguanine-DNA methyltransferase (MGMT) gene, Wherein the plasmid is selected from the group consisting of p75 low affinity nerve growth factor receptor (Δ-LNGFR) gene whose domain is deleted. 제 9 항에 있어서,10. The method of claim 9, 도 5의 유전자 지도를 갖는 플라스미드 pI-LND-n인 재조합 플라스미드.The plasmid pI-LND-n having the gene map of Fig. 5 is a recombinant plasmid. (1) 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항의 MLV-유래 재조합 레트로바이러스 벡터; 또는 (1) an MLV-derived recombinant retroviral vector according to any of claims 1 and 3 to 8; or (2) 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항의 MLV-유래 재조합 레트로바이러스 벡터, 및 선별 표지 유전자, 이에 작동가능하게 연결된 이종 프로모터 및 폴리아데닐화 신호를 포함하는 발현 카세트를 포함하는 재조합 플라스미드(2) an MLV-derived recombinant retroviral vector of any one of claims 1 and 3 to 8, and an expression cassette comprising a selectable marker gene, a heterologous promoter operably linked thereto, and a polyadenylation signal The recombinant plasmid 를 포함하는 재조합 레트로바이러스 생산세포주.A recombinant retrovirus producing cell line. 제12항의 생산세포주를 배양하여 재조합 레트로바이러스를 생산하는 방법.A method for producing a recombinant retrovirus by culturing the production cell line of claim 12. 제12항의 생산세포주로부터 생산된 재조합 레트로바이러스로 형질감염된 세포.12. A cell transfected with a recombinant retrovirus produced from the production cell line of claim 12. 이종 유전자 및 이와 작동가능하게 연결된 이종 프로모터; 및 서열번호 25의 염기 서열로 표시되는 MLV의 LTR의 U3 부분의 뉴클레오티드 번호 x에서 y까지가 결실된 MLV-유래 재조합 레트로바이러스의 게놈을 포함하는 재조합 레트로바이러스 (상기에서, x는 1 내지 85이고, y는 286 내지 395임)를 포함하는 유전자 전달체.A heterologous gene and a heterologous promoter operably linked thereto; And a recombinant retrovirus comprising the genome of an MLV-derived recombinant retrovirus deleted from the nucleotide numbers x to y of the U3 portion of the LTR of MLV represented by the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 25 (wherein x is 1 to 85 , y is from 286 to 395).
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KR20000006334A (en) * 1998-06-26 2000-01-25 이선경 High efficiency retroviral vectors that contain none of viral coding sequences
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