KR101647178B1 - Stabilized Plasmid-Lipid Particles Using polyethylen glycol-lipid composed of an Enzymatically Cleavable Linker or oligo-lysines - Google Patents

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Abstract

본 발명은 "안정화된 플라스미드-지질 입자" (stabilized plasmid-lipid particles, SPLP)를 이용하는 비바이러스성 유전자 전달 시스템에 관한 것으로, 특정 PEG-지질 컨쥬게이트에 효소에 의해 절단될 수 있는 특정 올리고 펩타이드 링커를 결합시킴으로써 유전자 전달 효율을 크게 증가시키고 세포 독성을 감소시키는, 유전자 전달용 복합체 및 이의 이용에 관한 것이다.The present invention relates to a non-viral gene delivery system that utilizes "stabilized plasmid-lipid particles" (SPLPs), wherein a particular oligopeptide linker that can be cleaved by an enzyme in a particular PEG- To a gene transfer conjugate that significantly increases gene transfer efficiency and reduces cytotoxicity, and uses thereof.

Description

효소 절단성 링커 또는 올리고 라이신을 포함하는 폴리에틸렌글리콜-리피드를 이용한 안정화된 플라스미드-지질 입자{Stabilized Plasmid-Lipid Particles Using polyethylen glycol-lipid composed of an Enzymatically Cleavable Linker or oligo-lysines}Stabilized Plasmid-Lipid Particles Using Polyethylene Glycol-Lipid Comprising An Enzyme Cleavable Linker or Oligo-Lysines Using a Polyethylene Glycol-Lipid Containing an Enzyme Cleavable Linker or Oligyl Lysine [

본 발명은 "안정화된 플라스미드-지질 입자" (stabilized plasmid-lipid particles, SPLP)를 이용하는 비바이러스성 유전자 전달 시스템에 관한 것으로, 특정 PEG-지질 컨쥬게이트에 효소에 의해 절단될 수 있는 특정 올리고 펩타이드 링커를 결합시킴으로써 유전자 전달 효율을 크게 증가시키고 세포 독성을 감소시키는, 유전자 전달용 복합체 및 이의 이용에 관한 것이다.The present invention relates to a non-viral gene delivery system that utilizes "stabilized plasmid-lipid particles" (SPLPs), wherein a particular oligopeptide linker that can be cleaved by an enzyme in a particular PEG- To a gene transfer conjugate that significantly increases gene transfer efficiency and reduces cytotoxicity, and uses thereof.

세포 내로 핵산 물질을 전달하기 위한 핵산 전달체는 크게 바이러스성 벡터와 비바이러스성 벡터로 구분할 수 있다.Nucleic acid transporters for delivering nucleic acid materials into cells can be roughly divided into viral vectors and non-viral vectors.

비바이러스성 벡터로서는 리포좀, 양이온성 고분자를 비롯하여, 미셀, 에멀젼, 나노입자 등의 다양한 제형이 사용될 수 있다. 이들 제형에서 양이온성 지질은 음하전의 핵산 물질과 정전기적으로 결합하는 힘을 제공하므로 핵산 전달체 설계의 핵심 물질이다[리포펙션(lipofection)]. 양이온성 지질은 음이온성 핵산 물질과 안정한 이온결합에 의한 복합체 입자를 형성하며, 이렇게 형성된 복합체는 세포막 융합이나 세포내 식작용 (endocytosis)에 의하여 세포내로 수송되게 된다.As the non-viral vector, various formulations such as liposomes, cationic polymers, micelles, emulsions, nanoparticles and the like can be used. Cationic lipids in these formulations are the key material in nucleic acid delivery design because they provide the ability to electrostatically bind to negative nucleic acid material [lipofection]. Cationic lipids form complex particles by stable ionic bond with anionic nucleic acid material, and the complex thus formed is transported into cells by cell membrane fusion or endocytosis.

종래에 개발된 양이온성 지질들은 중성의 지방산 사슬에 1차 아민 (primary amine), 2차 아민(secondary amine), 3차 아민(tertiary amine), 또는 4급 암모늄염(quarternary ammonium salt) 등의 아민 보유 화합물을 결합시켜 양이온성을 부여하는 방법을 사용하였다.The cationic lipids conventionally developed include amines such as primary amines, secondary amines, tertiary amines, or quaternary ammonium salts in the neutral fatty acid chain A method of bonding the compounds to impart cationic properties was used.

이러한 양이온성 지질들은 1987년 Felgner 박사가 개발한 N-[1-(2,3-디올레일옥시)프로필]-N,N,N-트리메틸암모늄 클로라이드(DOTMA)를 포함하여 1,2-비스(올레일옥시)3-3-(트리메틸암모늄)프로판(DOTAP), 1,2-비스(디미리스토일옥시)3-3-(트리메틸암모늄)프로판(DMTAP), 1,2-디미리스틸옥시프로필-3-디메틸히드록시에틸암모늄 브로마이드(DMRIE) 등이 있다.These cationic lipids include 1,2-bis (2,2-bis (diphenylphosphino) ethyl) propionate, including N- [1- Oleyloxy) 3-3- (trimethylammonium) propane (DOTAP), 1,2-bis (dimyristoyloxy) 3-3- (trimethylammonium) propane (DMTAP), 1,2-dimyristyloxy Propyl-3-dimethylhydroxyethylammonium bromide (DMRIE).

위의 지질들은 유전자 전달효과는 비교적 높으나 세포 독성을 지니고 있다는 보고가 있다. 이러한 세포 독성을 극복하기 위해 비-아미노산 링커(linker) 대신 아미노산 링커(linker)를 사용한 지질들이 합성되어 왔다. Quay 등의 연구진은 US2008/0317839 A1에서 여러 아미노산을 이용하여 합성한 양이온성, 중성 음이온성 지질들을 기술하고 있다. 또한, 국내 등록특허 제10-0807060호는 지방산 아민 유도체의 아민그룹에 음이온성 아미노산을 결합시켜 양이온성 지질을 합성하여 세포내로의 핵산 약물의 수송을 증강시킨다는 결과를 보고하였다. 그리고, 국내 등록특허10-0909786호에서는 3개-6개의 리신을 결합한 아미노산 부위에 지방산 아민을 결합시켜 올리고 핵산 전달 효율을 향상시킨 양이온성 지질을 개시하고 있다.It has been reported that the lipids in the stomach are relatively high in cytotoxicity. To overcome this cytotoxicity, lipids have been synthesized using amino acid linkers instead of non-amino acid linkers. Quay and colleagues describe cationic and neutral anionic lipids synthesized using several amino acids in US2008 / 0317839 A1. In addition, Korean Patent No. 10-0807060 reports that anionic amino acids are bonded to amine groups of fatty acid amine derivatives to synthesize cationic lipids, thereby enhancing the transport of nucleic acid drugs into cells. In addition, Korean Patent Registration No. 10-0909786 discloses a cationic lipid in which fatty acid amines are bonded to amino acid sites where three to six lysines are bonded to improve oligonucleic acid delivery efficiency.

최근의 보고에 의하면 지방산 아민과 아미노산의 카르복실기를 결합시켜 제작한 양이온성 지질들은 예상과는 달리 세포독성을 가지고 있는 것이 많았으며, 특히 제작된 양이온성 지질들의 대부분이 세포 내로의 올리고 핵산 등의 전달대상 물질의 전달효율이 매우 떨어져 실용적 가치가 없는 것으로 보고되고 있다. 이는 단순히 아미노산과 지방산 아민의 결합만으로 지질 전달체를 구성하는 것만으로는 세포 내 전달 효율을 얻기 어렵고, 그 구체적인 구조에 따라 전달 효율이 결정되므로 매우 세심한 사전 설계와 실험결과들이 뒷받침되어야만 실용적으로 전달시스템으로 사용될 수 있음을 시시하고 있다(Akin Akinc et al., A combinatorial library of lipid-like materials for delivery of RNAi therapeutics, Nature Biotechnology, 2008, vol 26, No. 5,pp561-569).Recently, it has been reported that cationic lipids prepared by bonding carboxyl groups of fatty acid amines with amino acids have cytotoxic properties unlike expected. Especially, most of the produced lipid lipids are transported to cells by oligonucleic acid It has been reported that the delivery efficiency of the target substance is very low and thus has no practical value. This is because it is difficult to obtain the intracellular delivery efficiency by merely composing the lipid carrier with only the combination of the amino acid and the fatty acid amine, and the delivery efficiency is determined according to the specific structure. Therefore, (Akin Akinc et al., A combinatorial library of lipid-like materials for delivery of RNAi therapeutics, Nature Biotechnology, 2008, vol. 26, No. 5, pp 561-569).

본 발명이 속한 기술분야에서는 전술한 바와 같이 양이온성 지질의 리포솜은 전달대상물질의 전달효율및 세포 내에서의 여러가지 물질대사를 고려하여 제작되어야 하며, 이를 위해서는 다양한 방식의 양이온성 지질의 리포솜의 개발이 필요하고 양이온성 지질의 리포솜의 물리적, 화학적, 생리학적 특성을 개선시킬 수 있는 개질된 리포솜의 개발이 요구되고 있다고 하겠다.In the technical field of the present invention, as described above, the cationic lipid liposome should be prepared considering the transfer efficiency of the substance to be delivered and various metabolism in the cells. For this purpose, various types of cationic lipid liposomes And to develop a modified liposome that can improve the physical, chemical and physiological properties of cationic lipid liposomes.

즉, 기존의 양이온성 지질의 제조방법 및 구조는 물리적, 화학적 및 생리학적 특성의 개선을 위한 화합물의 개질에 있어 구조적 한계가 있어 세포 내 독성, 세포 내 전달 효율 증가 등을 위해 다양한 개질이 가능한 새로운 양이온성 지질의 제조방법 및 이를 통해 수득한 새로운 구조의 양이온성 지질의 개발이 필요하다고 하겠다.
That is, the conventional method and structure of the cationic lipid have structural limitations in the modification of the compound for improving the physical, chemical and physiological characteristics, and thus various modifications can be made to improve the intracellular toxicity and the intracellular delivery efficiency. It is necessary to develop a cationic lipid and a new structure of the cationic lipid obtained thereby.

이에 본 발명자는 안정화된 플라스미드-지질 입자(SPLP)의 PEG-지질 구성에서 효소적으로 절단가능한 특정 올리고펩타이드 링커 등을 결합시킴으로써, 엔도좀 탈출(endosome escape)을 촉진시켜 트랜스펙션 효율을 높이면서 세포 독성을 감소시키는 향상된 SPLP의 기능을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.The present inventors have found that by binding a specific oligopeptide linker that can be enzymatically cleaved in the PEG-lipid structure of the stabilized plasmid-lipid particle (SPLP), it is possible to increase the transfection efficiency by promoting the endosome escape Confirming the function of the enhanced SPLP to reduce cytotoxicity.

1. M. E. Davis, Non-viral gene delivery systems. Current opinion in biotechnology13, 128 (Apr, 2002).1. M. E. Davis, Non-viral gene delivery systems. Current Opinion in Biotechnology 13, 128 (Apr, 2002). 2. D. Fischer, T. Bieber, Y. Li, H.-P. Elsasser, T. Kissel, A Novel Non-Viral Vector for DNA Delivery Based on Low Molecular Weight, Branched Polyethylenimine: Effect of Molecular Weight on Transfection Efficiency and Cytotoxicity. Pharm Res16, 1273 (1999/08/01, 1999).2. D. Fischer, T. Bieber, Y. Li, H.-P. Elsasser, T. Kissel, A Novel Non-Viral Vector for DNA Delivery Based on Low Molecular Weight, Branched Polyethylenimine: Effect of Molecular Weight on Transfection Efficiency and Cytotoxicity. Pharm Res 16, 1273 (1999/08/01, 1999). F. Liu, L. Huang, Development of non-viral vectors for systemic gene delivery. J Control Release78, 259 (1/17/, 2002).F. Liu, L. Huang, Development of non-viral vectors for systemic gene delivery. J Control Release 78, 259 (1/17/2002).

본 발명의 주요 목적은 트랜스펙션 효율이 향상되고 세포독성이 감소된 안정화된 플라스미드-지질 입자(stabilized plasmid-lipid particles, SPLP) 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.The main object of the present invention is to provide stabilized plasmid-lipid particles (SPLP) with improved transfection efficiency and reduced cytotoxicity and a method for producing the same.

본 발명의 다른 목적은 상기 안정화된 플라스미드-지질 입자(stabilized plasmid-lipid particles, SPLP)를 이용하여 높은 효율로 유전자를 세포 내로 트랜스펙션(transfection)하는 방법을 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a method for transfecting a gene into cells with high efficiency using the stabilized plasmid-lipid particles (SPLP).

상기 목적을 해결하기 위하여 본 발명은 In order to solve the above-mentioned object,

양이온성 지질; 융합성(fusogenic) 비양이온성 지질; 및 이중층 안정화 성분(BSC)으로서 PEG-지질 컨쥬게이트로 이루어진, 핵산 전달용 안정화된 플라스미드-지질 입자(SPLP)를 제공한다.Cationic lipids; Fusogenic non-cationic lipids; And a PEG-lipid conjugate as a bilayer stabilizing component (BSC). The stabilized plasmid-lipid particle (SPLP)

특히, 상기 이중층 안정화 성분(BSC)은 글리신-류신-페닐알라닌-글리신(GLFG)-라이신(K) 링커 또는 올리고라이신 K7 링커가 결합된 PEG-지질 컨쥬게이트인 것을 특징으로 한다. In particular, the bilayer stabilizing component (BSC) is characterized by being a PEG-lipid conjugate conjugated with a glycine-leucine-phenylalanine-glycine (GLFG) -lysine (K) linker or an oligolysin K7 linker.

이 때, 상기 글리신-류신-페닐알라닌-글리신 (GLFG) 링커는 카텝신(Cathepsin)-B 효소에 의해 절단되는 것을 특징으로 하고, 이에 의해 세포성 내재화(intracellular internalization) 후 엔도좀 탈출(endosome escape)을 촉진시키는 기능을 한다. 또한, 올리고라이신 K7 링커는 나노입자 구성 시에 유전자 함유 효율을 높여주는 기능을 한다.In this case, the glycine-leucine-phenylalanine-glycine (GLFG) linker is cleaved by Cathepsin-B enzyme, whereby endosome escape after intracellular internalization, . In addition, the oligo lysine K7 linker functions to increase the gene-containing efficiency when the nanoparticles are formed.

상기 양이온성 지질은 N,N-디올레일-N,N-디메틸암모늄 클로라이드(DODAC), N,N-디스테아릴-N,N-디메틸암모늄 브로마이드(DDAB), N-(1-(2,3-디올레오일옥시)프로필)-N,N,N-트리메틸암모늄 클로라이드(DOTAP), N-(1-(2,3-디올레일옥시)프로필)-N,N,N-트리메틸암모늄 클로라이드(DOTMA) 및 N,N-디메틸-2,3-디올레일옥시)프로필아민(DODMA) 및 그들의 혼합물로 구성된 군에서 선택될 수 있는데, 바람직하게는 N-(1-(2,3-디올레오일옥시)프로필)-N,N,N-트리메틸암모늄 클로라이드(DOTAP)이다.The cationic lipid may be selected from the group consisting of N, N-dioleyl-N, N-dimethylammonium chloride (DODAC), N, N-distearyl-N, N-dimethylammonium bromide (DDAB) N, N-trimethylammonium chloride (DOTAP), N- (1- (2,3-dioleyloxy) propyl) -N, N, N-trimethylammonium chloride DOTMA) and N, N-dimethyl-2,3-dioleyloxy) propylamine (DODMA) and mixtures thereof, preferably N- (1- Yl) propyl) -N, N, N-trimethylammonium chloride (DOTAP).

상기 융합성(fusogenic) 비양이온성 지질은 레시틴, 포스파티딜에탄올아민, 리소레시틴, 리소포스 파티딜에탄올아민, 포스파티딜세린, 포스파티딜이노시톨, 스핑고미엘린, 세팔린, 카르디오리핀, 포스파티드산, 세레브로사이드, 디세틸포스페이트, 디스테아로일포스파티딜콜린(DSPC), 디올레오일포스파티딜콜린(DOPC), 디팔미토일포스파티딜콜린(DPPC), 디올레오일포스파티딜글리세롤(DOPG), 팔미토일올레오일포스파티딜글리세롤(POPG), 디팔미토일포스파티딜글리세롤(DPPG), 디올레오일-포스파티딜에탄올아민(DOPE), 팔미토일올레오일포스파티딜콜린(POPC), 팔미토일올레오일-포스파티딜에탄올아민(POPE) 및 디올레오일-포스파티딜에탄올아민 4-(N-말레이미도메틸)-시클로헥산-1-카르복실레이트(DOPE-mal)로 구성된 군에서 선택될 수 있는데, 바람직하게는 디올레오일-포스파티딜에탄올아민(DOPE)이다.The fusogenic non-cationic lipid is selected from the group consisting of lecithin, phosphatidylethanolamine, lysolecithin, lysophosphatidylethanolamine, phosphatidylserine, phosphatidylinositol, sphingomyelin, cephalin, cardiolipin, (DOPC), dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC), dioloylphosphatidylglycerol (DOPG), palmitoyl oleoylphosphatidylglycerol (POPG), dicyclohexylphosphatidylglycerol (DOPE), palmitoyl oleoyl phosphatidylcholine (POPC), palmitoyl oleoyl-phosphatidylethanolamine (POPE), and diolauryl-phosphatidylethanolamine 4- (N-maleimidomethyl) -cyclohexane-1-carboxylate (DOPE-mal), preferably dioleoyl- Phosphatidylethanolamine (DOPE).

또한, 상기 PEG는 750 내지 7,000 달톤의 평균 분자량을 갖는 것이 바람직하고, PEG의 말단 히드록실기는 메톡시로 치환되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferred that the PEG has an average molecular weight of 750 to 7,000 daltons, and the terminal hydroxyl group of the PEG is preferably substituted with methoxy.

특히, 상기 PEG-지질 컨쥬게이트는 PEG-디라우로일글리세롤(C12), PEG-디미리스토일글리세롤(C14), PEG-디팔미토일글리세롤(C16), 및 PEG-디스테아로일글리세롤(C18) 및 그들의 조합물로 구성된 군에서 선택되는 PEG-디아실글리세롤(DAG); PEG-인지질; PEG-디알킬옥시프로필(DAA); PEG-세라미드; 및 그들의 조합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있는데, 바람직하게는 PEG-디스테아로일글리세롤(C18)이다.그러므로, 본 발명에서, PEG-지질 컨쥬게이트는 바람직한 일 태양으로, PEG-K7-(C16)2 또는 PEG-GLFG-K-(C16)2의 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.In particular, the PEG-lipid conjugate is selected from the group consisting of PEG-dilauroyl glycerol (C 12 ), PEG-dimyristoyl glycerol (C 14 ), PEG-dipalmitoyl glycerol (C 16 ), and PEG- PEG-diacylglycerol (DAG) selected from the group consisting of monoglycerol ( C18 ) and combinations thereof; PEG-phospholipids; PEG-dialkyloxypropyl (DAA); PEG-ceramide; And PEG-distearoyl glycerol (C 18 ). In the present invention, therefore, the PEG-lipid conjugate is preferably a PEG-K7- (C 16 ) 2 or Characterized by having a PEG-GLFG-K- structure of (C 16) 2.

특히, 본 발명의 SPLP는 DOPE:DOTPA:PEG-컨쥬게이트가 80:10:10의 비율로 함유될 때 로딩 효율이 우수하고, 200~230 nm의 크기의 직경을 가지는 것을 특징으로 한다. Particularly, the SPLP of the present invention is characterized in that the loading efficiency is excellent when the DOPE: DOTPA: PEG-conjugate is contained at a ratio of 80:10:10, and the diameter is 200 to 230 nm.

본 발명의 일 구체예에서는 하기 화학식 1로 표시되는, 1,2-디올레오일옥시-3-트리메틸암모늄 프로판(DOTAP), 1,2-디올레일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민(DOPE), 및 mPEG5000-K7-(C16)2로 구성되는 것을 특징으로 하는 핵산 전달용 안정화된 플라스미드-지질 입자(SPLP1)를 제공하거나, 다른 구체예에서는 하기 화학식 2로 표시되는, 1,2-디올레오일옥시-3-트리메틸암모늄 프로판(DOTAP), 1,2-디올레일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민(DOPE), 및 mPEG5000-GLFG-K-(C16)2로 구성되는 것을 특징으로 하는 핵산 전달용 안정화된 플라스미드-지질 입자(SPLP)를 제공한다:In one embodiment of the present invention, 1,2-dioleoyloxy-3-trimethylammonium propane (DOTAP), 1,2-dioleyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DOPE), and mPEG 5000 -K7- (C 16) 2 stabilized nucleic acid transfer plasmid, characterized in that consisting of - providing a lipid particle (SPLP 1), or represented by the following formula (2) in another exemplary embodiment, (DOTAP), 1,2-dioleyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DOPE), and mPEG 5000 -GLFG-K- (C provides lipid particles (SPLP) - the plasmid for stabilizing nucleic acid delivery according to claim 16 consisting of a) 2,

<화학식 1>&Lt; Formula 1 >

Figure 112013108963027-pat00001
Figure 112013108963027-pat00001

<화학식 2>(2)

Figure 112013108963027-pat00002
Figure 112013108963027-pat00002

한편, 본 발명은 또 다른 구체예로서, 상기 설명한 안정화된 플라스미드-지질 입자(SPLP)와 핵산이 결합되어 형성된 세포 내 핵산 전달용 복합체 및 이를 이용하여 핵산을 세포 내로 전달하는 방법을 제공한다. 이 때, 핵산이 pDNA(plasmid DNA)인 것이 특히 바람직하다. 구체적인 설명은 앞서 기재한 바와 같다.
In another aspect, the present invention provides a complex for intracellular nucleic acid delivery formed by binding the stabilized plasmid-lipid particle (SPLP) described above and a nucleic acid, and a method for delivering the nucleic acid into a cell using the same. In this case, it is particularly preferable that the nucleic acid is pDNA (plasmid DNA). The detailed explanation is as described above.

이와 같이, 본 발명은 높은 트랜스펙션 효율, 낮은 세포독성을 가지는 세포 내 핵산 전달체로서의 안정화된 플라스미드-지질 입자(stabilized plasmid-lipid particles, SPLP) 및 이의 용도를 모두 포함한다. Thus, the present invention encompasses both stabilized plasmid-lipid particles (SPLPs) and their uses as intracellular nucleic acid delivery vehicles with high transfection efficiency, low cytotoxicity.

본 발명에 따르면 약물, 항암제, 또는 핵산 등의 다중 음이온성 목적 화합물의 세포내 또는 생체내 전달 효율을 높이면서 세포 내 독성이 없고 안정성이 증가된, 안정화된 플라스미드-지질 입자(stabilized plasmid-lipid particles, SPLP)를 이용하여 효율적으로 핵산을 전달할 수 있으므로, 효과적인 비바이러스성 유전자 전달 시스템으로 사용될 수 있다.According to the present invention, stabilized plasmid-lipid particles having enhanced intracellular or in vivo delivery efficiency of a multi-anionic target compound such as a drug, an anti-cancer agent, or nucleic acid and having no intracellular toxicity and increased stability, , SPLP), so that it can be used as an effective nonviral gene delivery system.

도 1은 본 발명의 일 구체예인 SPLP(stabilized plasmid-lipid particle)의 Schematic diagram이다.
도 2는 PEG5000-GFLG-K-C16의 합성에 대한 모식도이다.
도 3은 PEG5000-GFLG-K-C16의 1H 핵 자기 공명 스펙트럼이다.
도 4는 PEG5000-GFLG-K-C16의 MALDI-TOF(matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight) 질량 스펙트럼이다.
도 5는 DEAE-세파로오즈 CL-6B 이온-교환 크로마토그래피 결과로, 260 nm에서의 자외선 흡광도를 보여준다.
도 6은 본 발명 SPLP의 균일하게 분포되어 있는 직경 크기 측정 결과이다.
도 7은 효소-반응적 SPLP 크기에 대한 DLS(dynamic light scattering) 실험 결과이다.
도 8은 HEK293 세포에서 SPLP의 세포독성 결과이다[PEI 25 kDa (●); pDNA가 캡슐화된 PEG5000-GLFG-K(C16)2 함유 SPLP(■); 오직 PEG5000-GLFG-K(C16)2 지질만(▲)].
도 9는 HEK293 세포에서 루시페라아제 분석을 이용한 트랜스펙션 효율 측정 결과이다.
도 10은 SPLP의 제조에 사용되는 일반적인 세제 투석 방법에 대한 모식도이다.
1 is a schematic diagram of SPLP (stabilized plasmid-lipid particle) which is an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram for the synthesis of PEG 5000 -GFLG-KC 16 .
Figure 3 is a 1 H nuclear magnetic resonance spectrum of PEG 5000 -GFLG-KC 16 .
FIG. 4 is a MALDI-TOF (matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight) mass spectrum of PEG 5000 -GFLG-KC 16 .
Figure 5 shows the UV absorbance at 260 nm as a result of DEAE-Sepharose CL-6B ion-exchange chromatography.
Figure 6 shows the uniformly distributed diameter size measurement results of the SPLP of the present invention.
Figure 7 shows the results of DLS (dynamic light scattering) experiments on the enzyme-reactive SPLP size.
Figure 8 shows cytotoxicity results of SPLP in HEK293 cells [PEI 25 kDa (●); SPLP containing PEG 5000- GLFG-K (C 16 ) 2 encapsulated with pDNA ({circle over ( 2 )}); Only PEG 5000 -GLFG-K (C 16 ) 2 lipid only ()).
Figure 9 shows the results of transfection efficiency measurement using luciferase assay in HEK293 cells.
10 is a schematic diagram of a general detergent dialysis method used in the manufacture of SPLP.

본 발명에서 사용되는 용어에 대한 정의는 이하와 같다.
The terms used in the present invention are defined as follows.

"핵산"은 임의의 DNA 또는 RNA, PNA 예를 들어, 조직 샘플에 존재하는 염색체, 미토콘드리아, 바이러스 및/또는 세균 핵산을 포함하는 의미이다. 이중가닥 핵산 분자의 하나 또는 두개 모두의 가닥을 포함하고, 무손상 핵산 분자의 임의의 단편 또는 일부를 포함한다. "Nucleic acid" is meant to include any DNA or RNA, PNA, chromosome, mitochondria, virus and / or bacterial nucleic acid present in a tissue sample, for example. Includes one or both strands of a double-stranded nucleic acid molecule and includes any fragment or portion of the intact nucleic acid molecule.

"유전자"는 단백질 코딩 또는 전사시에 또는 다른 유전자 발현의 조절시에 기능적 역할을 갖는 임의의 핵산 서열 또는 그의 일부를 의미한다. 유전자는 기능적 단백질을 코딩하는 모든 핵산 또는 단백질을 코딩 또는 발현하는 핵산의 일부만으로 이루어질 수 있다. 핵산 서열은 엑손, 인트론, 개시 또는 종료 영역, 프로모터 서열, 다른 조절 서열 또는 유전자에 인접한 특유한 서열 내에 유전자 이상을 포함할 수 있다."Gene" means any nucleic acid sequence or portion thereof that has a functional role at the time of protein coding or transcription, or in the control of other gene expression. The gene may consist of only a portion of the nucleic acid encoding or expressing any nucleic acid or protein that encodes the functional protein. The nucleic acid sequence may comprise an exon, an intron, an initiation or termination region, a promoter sequence, another regulatory sequence, or a gene abnormality within a particular sequence adjacent to the gene.

세포 내 전달이 의미하는 것은 치료 활성(유전자 전달)을 부여하거나, 또는 약물 또는 면역원성 펩티드를 세포 내로 도입시키는, 천연 또는 변형된 폴리뉴클레오티드 또는 플라스미드에 의한 세포의 형질감염(transfection)이다.What intracellular delivery is meant is transfection of cells with natural or modified polynucleotides or plasmids that confer therapeutic activity (gene transfer), or introduce drugs or immunogenic peptides into cells.

"형질감염 또는 트랜스펙션(transfection)"은 배양동물 세포에 핵산(DNA, PNA 등)을 직접 도입하여 세포 내에서 유전형질을 발현시키는 방법을 의미한다. 도입한 핵산은 목적으로 하는 유전자를 플라스미드 등의 매개체에 넣어 도입하는 것이 일반적인 방법이다. 도입한 유전자가 세포에서 안정화된 경우는 염색체에 끼어들어간 경우가 많았다. 핵산을 도입한 세포를 형질도입체라고 한다. 형질주입 효율이 매우 낮기 때문에 효율을 높이기 위해서 여러 가지 방법을 개발되었다. 그 중에서도 인산칼슘공침법, DEAE-텍스트란처리법. 전기천공법, 재분포법(리포솜이라는 인공막과 DNA복합체를 만들게 하는 세포와 융합시키는 방법) 등이 있다."Transfection or transfection" refers to a method of expressing a genetic trait in a cell by directly introducing nucleic acid (DNA, PNA, etc.) into a cultured animal cell. The introduced nucleic acid is generally introduced by introducing the desired gene into a medium such as a plasmid. When the introduced gene was stabilized in the cells, it was often interrupted by the chromosome. Cells into which the nucleic acid has been introduced are called transgenic plants. Since transfection efficiency is very low, several methods have been developed to increase efficiency. Among them, calcium phosphate coprecipitation method, DEAE-text method. Electroporation, and redistribution (a method of fusing a membrane called a liposome with a cell that produces a DNA complex).

"지질"은 지방산의 에스테르를 포함하지만 이에 한정되지 않고, 수 중 불용성이지만 많은 유기 용매 중에는 가용성인 것으로 특성화되는 유기 화합물의 군을 지칭한다. "Lipid" refers to a group of organic compounds that are characterized by being soluble in water but insoluble in many organic solvents, including but not limited to esters of fatty acids.

"양이온성 지질"이란, 일반적으로 1개 또는 복수의 탄화수소기를 포함하는 지질 친화성 영역과, 1개 이상의 플러스로 대전된 극성 헤드 그룹을 포함하는 친수성 영역을 갖는 양친매성 분자이다. 양이온성 지질과 핵산 등의 거대 분자가, 총 하전으로서 플러스로 대전된 복합체를 형성함으로써, 핵산 등의 거대 분자가 세포의 원형질막을 통과하여 세포질에 들어가기 쉽게 되기 때문에, 양이온성 지질은 유용하다. 인 비트로(in vitro) 및 인 비보(in vivo)에서 행할 수 있는 이 프로세스는, 트랜스펙션으로서 알려져 있다."Cationic lipid" is an amphipathic molecule having a lipophilic region generally comprising one or more hydrocarbon groups and a hydrophilic region comprising at least one positively charged polar head group. Cationic lipids are useful because macromolecules such as cationic lipids and nucleic acids form a positively charged complex as a total charge, and macromolecules such as nucleic acids are likely to enter the cytoplasm through the plasma membrane of the cell. This process, which can be done in vitro and in vivo, is known as transfection.

"캡슐화(encapsulation)"은 리포좀의 수성 코어 내에 또는 리포좀의 두 개의 인접한 외피 사이에 물질, 특히, 친수성 물질의 배열에 대해 사용된다. 리포좀 내부에 포획된 물질의 양은 "Liposomes 2nd edition, A Practical Approach, edited by P. Torchilin and VolkmarWeissig, Oxford University Press (2002)"에 개시된 바와 같은 원심분리에 의한 정제, "Liposomes, A Practical Approach edited by R. R. C. New, IRL Press (1990)"에 기재된 바와 같은 투석, 또는 본 발명의 실시예에 기재된 것과 같은 방법들과 같은 종래 기술에서 공지된 방법에 의해 결정될 수 있다."Encapsulation" is used for the arrangement of a substance, particularly a hydrophilic substance, in the aqueous core of the liposome or between two adjacent shells of the liposome. The amount of entrapped material in liposomes is determined by centrifugation as described in "Liposomes, A Practical Approach, edited by P. Torchilin and VolkmarWeissig, Oxford University Press (2002) Dialysis as described in " RRC New, IRL Press (1990) ", or methods such as those described in the examples of the present invention.

"지질 캡슐화"는 전체 캡슐화되거나, 부분 캡슐화된 또는 양쪽 모두의 화합물을 제공하는 지질 포뮬레이션을 지칭할 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 핵산은 지질 포뮬레이션 중에 완전히 캡슐화된다."Lipid encapsulation" may refer to a lipid formulation that provides full encapsulated, partially encapsulated, or both compounds. In a preferred embodiment, the nucleic acid is fully encapsulated during lipid formulation.

"링커 결합"이 의미하는 것은 탄화수소 쇄와 분자의 나머지 부분간의 결합이다. 이 결합은 양이온성 지질의 화학 안정성과 생분해성을 결정한다."Linker bond" means a bond between a hydrocarbon chain and the remainder of the molecule. This bond determines the chemical stability and biodegradability of the cationic lipids.

"유전자 치료(gene therapy)"는 돌연변이를 일으킨 유전자를 정정하여 유전병을 치료하려는 것을 말한다. 즉 환자의 세포에 외부에서 정상유전자를 이식하여 그 세포의 표현형을 변화시킴으로써 병을 치료하는 방법이다. 현재 사람의 정자, 난자, 수정란에 대한 유전자치료는 전 세계적으로 윤리문제가 제기되고 있으나,1993년대에 「유전자치료 임상연구에 관한 지침」을 지정한 후부터 유전자치료시대로 돌입하였다. 유전자 치료에는 체내에 유전자를 이입하는 유전자 벡터, 시스템의 연구가 필수적이다. "Gene therapy" refers to treating a genetic disease by correcting the mutated gene. In other words, it is a method of treating a disease by transplanting a normal gene from the outside into a patient's cell and changing the phenotype of the cell. Currently, gene therapy for sperm, oocyte, and embryo in humans has raised ethical issues around the world. However, after the "Guidelines for Clinical Research in Gene Therapy" was designated in the 1993s, the age of gene therapy began. In gene therapy, research on gene vectors and systems that transduce genes into the body is essential.

"전신 전달"은 유기체 내에 화합물의 광역 생체분포를 유발하는 전달을 지칭한다. 일부 투여 기술은 특정한 화합물에 전신 전달을 유발하고, 다른 것들에는 그렇지 않을 수 있다. 전신 전달은 유용한, 바람직하게는 치료적 양의 화합물이 신체의 대부분에 노출되는 것을 의미한다. 일반적으로, 광역 생분포를 얻기 위해, 화합물이 투여 부위와 멀리 떨어진 질환 부위에 도달하기 전에 빠르게 분해되거나 제거되지 않도록(예를 들면, 최초 통과 기관(간, 폐 등)에 의해 또는 빠른 비특이적 세포 결합에 의해) 하는 혈액 수명이 요구된다. 핵산-지질 입자의 전신 전달은 당업계에 공지된 임의의 수단, 예를 들면 정맥내, 피하, 복막내를 포함하는 것들일 수 있고, 바람직한 실시양태에서, 핵산-지질 입자의 전신 전달은 정맥 내 전달에 의해 이루어진다."Systemic delivery" refers to delivery which results in a broad-spectrum biodistribution of compounds within an organism. Some administration techniques may induce systemic delivery to certain compounds and others may not. Systemic delivery means that a useful, preferably therapeutic, amount of a compound is exposed to the majority of the body. Generally, in order to obtain a global bio-distribution, it is desirable that the compound not be rapidly degraded or removed prior to reaching the diseased site far from the site of administration (e.g., by first passage organ (liver, lung, etc.) ) Is required. The systemic delivery of nucleic acid-lipid particles may be by any means known in the art, including intravenous, subcutaneous, intraperitoneal, and in a preferred embodiment, systemic delivery of nucleic acid- Delivery.

"국부 전달"은 유기체 내에서 표적 부위에 화합물을 직접 전달하는 것을 지칭한다. 예를 들면, 화합물은 질환 부위, 예를 들면 종양 또는 다른 표적 부위, 예를 들면 염증 부위 또는 표적 기관, 예를 들면 간, 심장, 췌장, 신장 등에 직접 주사함으로써 국소 전달될 수 있다"Local delivery" refers to direct delivery of a compound to a target site within an organism. For example, a compound can be delivered locally by direct injection into a diseased site, such as a tumor or other target site, such as an inflamed site or target organ such as liver, heart, pancreas, kidney,

"약"이라는 것은 참조 양, 수준, 값, 수, 빈도, 퍼센트, 치수, 크기, 양, 중량 또는 길이에 대해 30, 25, 20, 25, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 또는 1% 정도로 변하는 양, 수준, 값, 수, 빈도, 퍼센트, 치수, 크기, 양, 중량 또는 길이를 의미한다."About" means that the reference quantity, level, value, number, frequency, percentage, dimension, size, quantity, weight or length is 30, 25, 20, 25, 10, 9, 8, 7, , Level, value, number, frequency, percent, dimension, size, quantity, weight, or length that varies from one to three, two, or one percent.

본 명세서를 통해, 문맥에서 달리 필요하지 않으면, "포함하다" 및 "포함하는"이란 말은 제시된 단계 또는 원소, 또는 단계 또는 원소들의 군을 포함하나, 임의의 다른 단계 또는 원소, 또는 단계 또는 원소들의 군이 배제되지는 않음을 내포하는 것으로 이해하여야 한다.
Throughout this specification, the words " comprising "and" comprising &quot;, unless the context requires otherwise, include the stated step or element, or group of steps or elements, but not to any other step or element, And that they are not excluded.

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

본 발명은 "안정화된 플라스미드-지질 입자" (stabilized plasmid-lipid particles, SPLP)를 이용하는 비바이러스성 유전자 전달 시스템에 관한 것으로, 효소적으로 절단될 수 있는 특정 링커의 결합에 의해 유전자 전달 효율을 증가시키고 세포 독성을 감소시키는 핵산 전달용 복합체 및 이의 이용에 관한 것이다.
The present invention relates to a non-viral gene delivery system that utilizes "stabilized plasmid-lipid particles" (SPLP), which increases the efficiency of gene delivery by binding specific linkers that can be enzymatically cleaved And reduces the cytotoxicity, and a use thereof.

SPLPSPLP -- PEGPEG 이용 Use

본 발명은 "안정화된 플라스미드-지질 입자"(stabilized plasmid-lipid particles, SPLP)를 이용하여 핵산을 캡슐화시켜 유전자를 전달하는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for encapsulating nucleic acid and delivering the gene using "stabilized plasmid-lipid particles" (SPLP).

안정화된 플라스미드-지질 입자(SPLP)는 이중층 지질 소포 내에 캡슐화된 단일 플라스미드로 이루어진 작은(약 70 nm 직경) 입자(Wheeler, et al., Gene Therapy 6:271 (1999))로서, SPLP는 일반적으로 양이온성 지질; 융합성(fusogenic) 비양이온성 지질; 및 이중층 안정화 성분(BSC), 예를 들면 SPLP의 응집을 억제하는 컨쥬게이션된 지질을 함유한다. Stabilized plasmid-lipid particles (SPLP) are small (about 70 nm diameter) particles (Wheeler, et al., Gene Therapy 6: 271 (1999)) consisting of a single plasmid encapsulated in bilayer lipid vesicles, Cationic lipids; Fusogenic non-cationic lipids; And a bilayer stabilizing component (BSC), such as conjugated lipids that inhibit the aggregation of SPLP.

다양한 적합한 양이온성 지질을 본 명세서에 기재된 SPLP에 단독으로 또는 하나 이상의 다른 양이온성 지질 종 또는 중성 지질 종과 함께 사용할 수 있다. 예를 들면 N,N-디올레일-N,N-디메틸암모늄 클로라이드(DODAC), N,N-디스테아릴-N,N-디메틸암모늄 브로마이드(DDAB), N-(1-(2,3-디올레오일옥시)프로필)-N,N,N-트리메틸암모늄 클로라이드(DOTAP), N-(1-(2,3-디올레일옥시)프로필)-N,N,N-트리메틸암모늄 클로라이드(DOTMA) 및 N,N-디메틸-2,3-디올레일옥시)프로필아민(DODMA) 및 그들의 혼합물 중 하나 이상일 수 있다. 본 발명에서 가장 바람직하게는 N-(1-(2,3-디올레오일옥시)프로필)-N,N,N-트리메틸암모늄 클로라이드(DOTAP)을 사용한다. A variety of suitable cationic lipids can be used alone or in combination with one or more other cationic lipid species or neutral lipid species in the SPLPs described herein. (DODAC), N, N-distearyl-N, N-dimethylammonium bromide (DDAB), N- (1- (2,3- N, N-trimethylammonium chloride (DOTMA), N- (1- (2,3-diolyloxy) propyl) And N, N-dimethyl-2,3-dioleyloxy) propylamine (DODMA), and mixtures thereof. Most preferred in the present invention is N- (1- (2,3-dioloyloxy) propyl) -N, N, N-trimethylammonium chloride (DOTAP).

상기 양이온성 지질은 상기 입자에 존재하는 총 지질 중 약 2 % 내지 약 60 %, 바람직하게는 약 5 % 내지 약 45 %를 차지한다. 핵산-지질 입자의 의도된 용도에 따라 성분들의 비율은 변할 수 있다. 예를 들면, 전신 전달의 경우, 양이온성 지질은 상기 입자에 존재하는 총 지질 중 약 5 % 내지 약 15 %를 차지할 수 있고, 국소 또는 국부 전달의 경우, 양이온성 지질은 상기 입자에 존재하는 총 지질 중 약 40 % 내지 약 50 %를 차지할 수 있다
The cationic lipids comprise from about 2% to about 60%, preferably from about 5% to about 45%, of the total lipid present in the particles. Depending on the intended use of the nucleic acid-lipid particles, the proportions of the components may vary. For example, in the case of systemic delivery, the cationic lipid may comprise from about 5% to about 15% of the total lipid present in the particle, and in the case of local or local delivery, the cationic lipid may comprise the total Can account for from about 40% to about 50% of lipids

또한, 비양이온성 지질 성분은, 융합성(fusogenic)의 지질로서 안정한 착물을 생성할 수 있는 임의의 다양한 중성 비하전, 쯔비터 이온 또는 음이온성 지질일 수 있다. In addition, the non-cationic lipid component may be any of a variety of neutral non-degradable, zwitterionic, or anionic lipids capable of producing a stable complex as a fusogenic lipid.

"융합성(fusogenic)"은 리포솜, SPLP 또는 다른 약물 전달 시스템이 세포의 막과 융합하는 능력을 지칭한다. 막은 혈장 막 또는 소기관, 예를 들면, 엔도좀(endosome), 핵 등을 둘러싸는 막일 수 있다."Fusogenic" refers to the ability of a liposome, SPLP or other drug delivery system to fuse with a membrane of a cell. Membranes may be membranes surrounding plasma membranes or organelles, such as endosomes, nuclei, and the like.

본 발명에 유용한 비양이온성 지질의 예는 인지질 관련 물질, 예를 들면 레시틴, 포스파티딜에탄올아민, 리소레시틴, 리소포스 파티딜에탄올아민, 포스파티딜세린, 포스파티딜이노시톨, 스핑고미엘린, 세팔린, 카르디오리핀, 포스파티드산, 세레브로사이드, 디세틸포스페이트, 디스테아로일포스파티딜콜린(DSPC), 디올레오일포스파티딜콜린(DOPC), 디팔미토일포스파티딜콜린(DPPC), 디올레오일포스파티딜글리세롤(DOPG), 팔미토일올레오일포스파티딜글리세롤(POPG), 디팔미토일포스파티딜글리세롤(DPPG), 디올레오일-포스파티딜에탄올아민(DOPE), 팔미토일올레오일포스파티딜콜린(POPC), 팔미토일올레오일-포스파티딜에탄올아민(POPE) 및 디올레오일-포스파티딜에탄올아민 4-(N-말레이미도메틸)-시클로헥산-1-카르복실레이트(DOPE-mal)를 포함한다. 가장 바람직하게는 디올레오일-포스파티딜에탄올아민(DOPE)을 사용한다.Examples of non-cationic lipids useful in the present invention include phospholipid-related substances such as lecithin, phosphatidylethanolamine, lysolecithin, lysophosphatidylethanolamine, phosphatidylserine, phosphatidylinositol, sphingomyelin, (DOPC), dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC), dioloylphosphatidylglycerol (DOPG), palmitoyl oleate (DOPC), phosphatidylserine Phosphatidylethanolamine (POPE), palmitoyl oleoylphosphatidylcholine (POPC), palmitoyl oleoyl-phosphatidylethanolamine (POPE) and diol leuyl-phosphatidylglycerol (POPP), dipalmitoyl phosphatidylglycerol Phosphatidylethanolamine 4- (N-maleimidomethyl) -cyclohexane-1-carboxylate (DOPE-mal). Most preferably, diolauryl-phosphatidylethanolamine (DOPE) is used.

상기 비양이온성 지질은 상기 입자에 존재하는 총 지질 중 약 5 % 내지 약 90 %, 바람직하게는 약 20 % 내지 약 85 %를 차지할 수 있다.
The non-cationic lipids may comprise from about 5% to about 90%, preferably from about 20% to about 85%, of the total lipid present in the particles.

또한, 안정화된 플라스미드-지질 입자(SPLP)는 이중층 안정화 성분(BSC)을 포함한다. 이는 빠른 전신성 제거능(rapid systemic clearance)의 간섭(interfering)에 의해 상기 입자의 구조를 안정화시키고 표면의 양전하를 보호하는 친수성 코팅을 제공한다.Stabilized plasmid-lipid particles (SPLP) also include a bilayer stabilizing component (BSC). This provides a hydrophilic coating that stabilizes the structure of the particle by interfering with rapid systemic clearance and protects the positive charge of the surface.

적합한 이중층 안정화 성분(BSC)은 폴리아미드 올리고머, 펩티드,단백질, 세제, 지질-유도체, PEG-지질, 예를 들면 디알킬옥시프로필에 커플링된 PEG (PEG-DAA), 디아실글리세롤에 커플링된 PEG (PEG-DAG), 포스파티딜에탄올아민(PE)에 커플링된 PEG(PEG-PE) 또는 세라미드에 컨쥬게이션된 PEG또는 그들의 혼합물을 포함하며 이에 한정되지 않는다. 본 발명에서 바람직하게는, 이중층 안정화 성분은 PEG-지질이고, 가장 바람직하게는 PEG-지질 컨쥬게이트를 사용한다. Suitable bi-layer stabilizing components (BSC) include, but are not limited to, polyamide oligomers, peptides, proteins, detergents, lipid-derivatives, PEG-lipids such as PEG (PEG-DAA) coupled to dialkyloxypropyl, diacylglycerol PEG (PEG-PE) coupled to PEG (PEG-DAG), phosphatidylethanolamine (PE) or PEG conjugated to ceramides, or mixtures thereof. Preferably in the present invention, the bi-layer stabilizing component is a PEG-lipid, and most preferably a PEG-lipid conjugate.

"PEG"는 폴리에틸렌 글리콜로서, 두 말단 히드록실기를 갖는 에틸렌 PEG 반복 단위로 된 선형 수용성 중합체를 지칭한다. PEG는 그들의 분자량으로 분류되며, 본 발명에서, PEG는 약 550 내지 약 10,000 달톤, 바람직하게는 PEG는 약 750 내지 약 7,000 달톤의 평균 분자량을 갖는 폴리에틸렌 글리콜이다. 본 발명의 일 실시예서는 분자량 5000의 PEG를 사용하였다. 상기 PEG는 임의적으로 알킬, 알콕시, 아실 또는 아릴로 치환될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 말단 히드록실기는 메톡시 또는 메틸기로 치환된다. PEG는 지질에 직접 컨쥬게이션되거나 또는 링커 잔기를 통해 지질에 연결될 수 있다. 바람직하게는, PEG는 말단 히드록실 위치에서 메틸로 치환된다. "PEG" refers to polyethylene glycol, which refers to a linear water soluble polymer of ethylene PEG repeat units having two terminal hydroxyl groups. PEGs are classified by their molecular weight, and in the present invention, PEG is polyethylene glycol having an average molecular weight of about 550 to about 10,000 daltons, preferably about 750 to about 7,000 daltons. In one embodiment of the present invention, PEG having a molecular weight of 5000 was used. The PEG may be optionally substituted with alkyl, alkoxy, acyl or aryl. In a preferred embodiment, the terminal hydroxyl group is substituted with a methoxy or methyl group. PEG can be conjugated directly to lipids or linked to lipids via linker residues. Preferably, the PEG is substituted with methyl at the terminal hydroxyl position.

PEG-지질 컨쥬게이트는 PEG-디알킬옥시프로필(DAA), PEG-디아실글리세롤(DAG), PEG-인지질, PEG-세라미드 및 그들의 조합물 중 하나 이상일 수 있다. PEG-DAG 컨쥬게이트는 PEG-디라우로일글리세롤(C12), PEG-디미리스토일글리세롤(C14), PEG-디팔미토일글리세롤(C16), 및 PEG-디스테아로일글리세롤(C18) 및 그들의 조합물 중 하나 이상일 수 있다. 바람직하게는 PEG-디팔미토일글리세롤(C16)일 수 있다.The PEG-lipid conjugate can be one or more of PEG-dialkyloxypropyl (DAA), PEG-diacylglycerol (DAG), PEG-phospholipids, PEG-ceramides and combinations thereof. The PEG-DAG conjugate is a mixture of PEG-diureoyl glycerol (C 12 ), PEG-dimyristoyl glycerol (C 14 ), PEG-dipalmitoyl glycerol (C 16 ), and PEG-distearoyl glycerol C 18 ), and combinations thereof. Preferably PEG-dipalmitoyl glycerol (C 16 ).

상기 이중층 안정화 성분의 조성 및 농도를 조절함으로써, 이중층 안정화 성분이 리포솜으로부터 교환되는 속도, 이에 따라 리포솜이 융합생성되는 속도를 조절할 수 있다. PEG(폴리에틸렌글리콜)의 분자량을 변화시킴으로써 또는 쇄 길이, 및 포스파티딜에탄올아민 또는 세라미드 상의 아실쇄 기의 포화도를 변화시킴으로써 변화될 수 있다. 또한, 예를 들면, pH, 온도, 이온 강도 등을 비롯한 다른 변수들을 사용하여 리포솜이 융합생성되는 속도를 변화시키고/시키거나 조절하는 데 사용할 수 있다.
By controlling the composition and concentration of the bilayer stabilizing component, the rate at which the bilayer stabilizing component is exchanged from the liposome, and thus the rate at which the liposome is fused, can be controlled. By changing the molecular weight of PEG (polyethylene glycol) or by changing the chain length and the degree of saturation of the acyl chain group on the phosphatidyl ethanolamine or the ceramide. It can also be used to change and / or control the rate at which the liposomes are fused, for example, using other parameters, including pH, temperature, ionic strength, and the like.

링커Linker

특히, 본 발명은 상기 안정화된 플라스미드-지질 입자(SPLP)의 구성요소 중 PEG-지질 또는 PEG-지질 컨쥬게이트에 특정 올리고펩타이드 링커를 결합시키는 것을 특징으로 한다. In particular, the present invention is characterized by binding a specific oligopeptide linker to a PEG-lipid or PEG-lipid conjugate of the components of the stabilized plasmid-lipid particle (SPLP).

본 발명에 사용하는 올리고펩타이드 링커는 "글리신-류신-페닐알라닌-글리신-라이신 (GLFG-K)" 펩타이드 또는 올리고 라이신(K7)으로 구성된다: PEG-GLFG-K-(C16)2. 또는 PEG-K7-(C16)2. Oligonucleotide used in the present invention the peptide linker "glycine-leucine-phenylalanine-glycine-lysine (GLFG-K)" peptide or oligonucleotide consists of a lysine (K7): PEG-GLFG- K- (C 16) 2. or PEG -K7- (C 16) 2.

특히, 올리고펩타이드 링커 GLFG는 카텝신(Cathepsin)-B 효소에 의해 절단되고, 이에 의해 세포성 내재화(intracellular internalization) 후 엔도좀 탈출(endosome escape)을 촉진시키는 기능을 한다.In particular, the oligopeptide linker GLFG is cleaved by the Cathepsin-B enzyme, thereby promoting endosome escape after intracellular internalization.

일반적으로 유전자는 엔도좀(endosome) 이라는 세포 소기관의 형성을 통해서 세포 내로 유입되고, 효과적인 유전자의 발현 및 치료를 위해서는 엔도좀 내부의 유전자가 엔도좀을 탈출하여 핵으로 이동하거나 세포질에서 그 기능을 수행할 수 있어야 한다. 이 때, 높은 형질 발현율을 얻기 위하여 엔도좀 탈출(endosomal escape)을 도와주는 융합성 그룹(fusogenic group)들이나 수용체 매개 엔도사이토시스(receptor mediated endocytosis)를 일으키는 리간드들을 이용할 수 있다. Generally, a gene is introduced into a cell through the formation of an endosome (endosome), and in order to express and treat an effective gene, a gene in the endosome escapes the endosome and moves to the nucleus or performs its function in the cytoplasm Should be able to do. At this time, fusogenic groups or ligands which cause receptor mediated endocytosis can be used to help endosomal escape in order to obtain a high expression rate.

본 발명에서도 엔도좀 탈출을 위해서 상기의 특정 펩타이드를 사용하여서 엔도좀 내부의 삼투압을 증가시키거나 엔도좀의 막을 불안정화 시킴으로써, 캡슐화된 핵산을 방출시키는 것이다. 특히, 본 발명에서는 특정 효소 카텝신(cathepsin) B에 의해 절단되는 펩티드 링커 "글리신-류신-페닐알라닌-글리신(GLFG) "를 사용함으로써 이러한 목적을 달성한다. 그러므로, 본 발명은 또 다른 구체예로서 상기 올리고펩타이드 링커 GLFG가 결합된 PEG-GLFG-K 컨쥬게이트를 제공한다.In the present invention, the above-mentioned specific peptide is used for endosomal escape to release the encapsulated nucleic acid by increasing the osmotic pressure inside the endosome or destabilizing the membrane of the endosome. Particularly, in the present invention, this object is achieved by using the peptide linker "glycine-leucine-phenylalanine-glycine (GLFG)" which is cleaved by a specific enzyme cathepsin B. Therefore, the present invention provides, as another embodiment, a PEG-GLFG-K conjugate to which the oligopeptide linker GLFG is conjugated.

또한, 본 발명의 다른 올리고펩타이드 링커로서, 올리고 라이신을 사용할 수도 있다. 이러한 올리고라이신은 나노입자 구성 시에 유전자 함유 효율을 높여 준다. 그러므로, 본 발명은 또 다른 구체예로서 상기 올리고펩타이드 링커 K7(Lys7)가 결합된 PEG-K7 컨쥬게이트를 제공한다.As another oligopeptide linker of the present invention, oligo lysine may also be used. This oligo lysine enhances gene-containing efficiency in nanoparticle formation. Therefore, the present invention provides a PEG-K7 conjugate in which the oligopeptide linker K7 (Lys7) is coupled as another embodiment.

본 발명의 PEG-GLFG 컨쥬게이트 또는 PEG-K7 컨쥬게이트는 본 발명의 SPLP뿐만 아니라, 다른 약물 전달 시스템, 예를 들면, 리포좀, 미셀, 비로좀 등의 약물 전달 시스템에도 적용될 수 있다는 것이 당업자에게 용이하게 이해될 것이다.It is contemplated that the PEG-GLFG conjugates or PEG-K7 conjugates of the present invention may be applied to drug delivery systems such as liposomes, micelles, virosomes, etc., as well as other drug delivery systems, .

이와 같이, 본 발명은 일 관점에서, 효소적으로 절단가능한 펩타이드 링커로 PEF-지질 컨쥬게이션의 구조를 변형시키는 것을 구성적 특징으로 하는 안정화된 플라스미드-지질 입자(SPLP)를 제공한다.
Thus, in one aspect, the present invention provides stabilized plasmid-lipid particles (SPLP) characterized by modifying the structure of PEF-lipid conjugation with an enzymatically cleavable peptide linker.

본 발명의 SPLP는 양이온성 지질; 융합성(fusogenic) 비양이온성 지질; 및 이중층 안정화 성분(BSC)으로서 GLFG-K 링커 또는 K7 링커가 결합된 PEG-지질 컨쥬게이트[PEG-GLFG-K-(C16)2 또는 PEG-K7-(C16)2]를 포함한다. SPLPs of the present invention include cationic lipids; Fusogenic non-cationic lipids; And bilayer stabilizing component (BSC) as GLFG-K K7 linker or linker-bonded PEG- lipid conjugate [PEG-GLFG-K- (C 16) 2 or And a PEG-K7- (C 16) 2 ].

가장 바람직한 일 구체예로는, 양이온성 지질로서 N-(1-(2,3-디올레오일옥시)프로필)-N,N,N-트리메틸암모늄 클로라이드(DOTAP), 융합성 비양이온성 지질로서 디올레오일-포스파티딜에탄올아민(DOPE) 및 적합한 이중층 안정화 성분으로서 GLFG-K 링커 또는 K7 링커가가 결합된 PEG-지질 컨쥬게이트[PEG-GLFG-K-(C16)2또는 PEG-K7-(C16)2]를 포함한다. In one most preferred embodiment, the cationic lipid is N- (1- (2,3-diolooyloxy) propyl) -N, N, N-trimethylammonium chloride (DOTAP), a fusible non-cationic lipid diol Leo yl-phosphatidylethanolamine (DOPE) and a suitable bilayer stabilizing component as GLFG-K K7 linker or linker is bonded PEG- lipid conjugate [PEG-GLFG-K- (C 16) 2 or And a PEG-K7- (C 16) 2 ].

본 발명의 일 실시예에서는 1,2-디올레오일옥시-3-트리메틸암모늄 프로판(DOTAP), 1,2-디올레일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민(DOPE) 및 PEG5000-K7-(C16)2 또는 PEG5000-GLFG-K-(C16)2 사용하였다. 본 명세서에서는 이들을 각각 "DOTAP-DOPE-PEG-K7-(C16)2"[화학식1:SPLP1] "DOTAP-DOPE-PEG-GLFG-K-(C16)2"[화학식2:SPLP2]로 줄여서 표현하기도 한다.In one embodiment of the invention the 1,2-diol Leo yloxy-3-trimethylammonium propane (DOTAP), 1,2- dioleyl to -sn- glycero-3-phospho-ethanolamine (DOPE) and PEG 5000 - K7- (C 16) 2 or PEG 5000 -GLFG-K- (C 16 ) 2 was used. The respective "DOTAP-DOPE-PEG-K7- (C 16) 2" thereof in the specification, [Chemical Formula 1: SPLP 1] "DOTAP- DOPE-PEG-GLFG-K- (C 16) 2" [ Chemical Formula 2: SPLP 2 ].

<화학식 1>&Lt; Formula 1 >

Figure 112013108963027-pat00003
Figure 112013108963027-pat00003

<화학식 2>(2)

Figure 112013108963027-pat00004
Figure 112013108963027-pat00004

제조방법Manufacturing method

한편, 본 발명의 안정화된 플라스미드-지질 입자(SPLP)는 세제 투석 방법을 비롯한 당업계에 공지된 임의의 방법을 사용하여 제조할 수 있다. 세제 투석 방법에 대한 일반적인 모식도를 도 10에 나타내었다.On the other hand, the stabilized plasmid-lipid particles (SPLP) of the present invention can be prepared using any method known in the art including a detergent dialysis method. A general schematic diagram of the detergent dialysis method is shown in Fig.

임의의 특정 형성 기전에 얽매이고자 하는 것은 아니지만, 플라스미드 또는 핵산이 양이온성 지질의 세제 용액과 접촉하여 코팅된 핵산 착물을 형성한다. 이러한 코팅된 핵산은 응집하고 침전할 수 있다. 그러나, 세제의 존재는 이 응집을 감소시키고, 코팅된 핵산이 과량의 지질(전형적으로, 비양이온성 지질)과 반응하여 플라스미드 또는 다른 핵산이 지질 이중층에 캡슐화된 입자를 형성하게 한다. Without wishing to be bound by any particular formation mechanism, the plasmid or nucleic acid is contacted with a detergent solution of cationic lipid to form a coated nucleic acid complex. These coated nucleic acids can aggregate and precipitate. However, the presence of a detergent reduces this aggregation and causes the coated nucleic acid to react with an excess of lipid (typically, non-cationic lipid) such that the plasmid or other nucleic acid forms encapsulated particles in the lipid bilayer.

본 발명은 상기 공정 중 제조되는 소수성 핵산-지질 중간체 착물을 통해 생성된 지질-핵산 입자도 포함한다. 이 착물은 바람직하게는 전하 중성화된다. 세정제 기재 또는 유기 용매 기재 시스템 중에서 이들 착물을 조작하는 것은 핵산이 보호되는 입자 형성을 유발할 수 있다.The present invention also encompasses lipid-nucleic acid particles produced through hydrophobic nucleic acid-lipid intermediate complexes prepared in the process. The complex is preferably charge neutralized. Operating these complexes in a detergent substrate or organic solvent based system may cause particle formation where the nucleic acid is protected.

필요한 공정은 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자가 적절히 변형하여 수행할 수 있을 것이다.The necessary processes may be appropriately modified and carried out by those skilled in the art.

본 발명에서 형성된 입자는 바람직하게는 생리학적 pH에서 중성 또는 음하전된다. 생체내 적용시, 중성 입자가 유리하며, 시험관내 적용시 음하전된 입자가 더욱 바람직하다. 이는 핵산이 양이온성 지질 중에서 캡슐화될 수 있는 양-하전된 리포좀 제형에 비해 응집이 감소되는 추가의 이점을 제공한다.
The particles formed in the present invention are preferably neutral or negative at physiological pH. In vivo applications, neutral particles are advantageous, and negatively charged particles are more preferred when applied in vitro. This provides the additional advantage that the coagulation is reduced compared to a positive-charged liposomal formulation in which the nucleic acid can be encapsulated in a cationic lipid.

용도Usage

또한, 본 발명은 또 다른 관점에서 이러한 과정을 통해 제조되어지는 본 발명의 안정화된 플라스미드-지질 입자(SPLP)의 세포내로 핵산(유전자)을 전달시키는 벡터의 용도에 관한 것이다. 구체적인 태양으로서, 목적하는 유전자를 포함하는 안정화된 플라스미드-지질 입자(SPLP) 및 이의 이용을 포함한다.The present invention also relates to the use of a vector for delivering a nucleic acid (gene) into a cell of a stabilized plasmid-lipid particle (SPLP) of the present invention produced through such a process from another viewpoint. Specific embodiments include stabilized plasmid-lipid particles (SPLPs) comprising the gene of interest and their use.

본 발명의 양성 전하를 띠는 SPLP는 음전하를 띠는 DNA를 포함한 다양한 핵산들과 복합체(폴리플렉스)를 형성하여 전체적으로 중성 또는 양이온성을 띠게 하여 세포 내부로의 침투를 용이하게 한다. 따라서, 다른 관점에서 본 발명은 DOTAP-DOPE-PEG-K7-(C16)2 또는 DOTAP-DOPE-PEG-GLFG-K-(C16)2의 SPLP와 목적하는 핵산이 결합되어 있는, 세포 내 핵산 전달 위한 복합체에 관한 것이다.The positively charged SPLP of the present invention forms a complex (polyplex) with various nucleic acids including negatively charged DNA to make it totally neutral or cationic to facilitate penetration into cells. Therefore, the invention in another aspect is DOTAP-DOPE-PEG-K7- ( C 16) 2 or DOTAP-DOPE-PEG-GLFG- K- (C 16) relates to a composite for transfer, cellular nucleic acid is combined with the target nucleic acid to the second SPLP.

적합한 핵산은 플라스미드, 안티센스 올리고뉴클레오티드, 리보자임, 뿐만 아니라 다른 폴리뉴클레오티드 및 올리고뉴클레오티드를 포함하며 이에 한정되지 않는다. 바람직한 실시양태에서, 핵산은 관심있는 생성물, 예를 들면 치료 생성물을 인코딩한다. 적합한 부류의 유전자 생성물은 세포독성/자살 유전자, 면역조절제, 세포 수용체 리간드, 종양 억제제, 및 항-혈관생성 유전자를 포함하며 이에 한정되지 않는다. 선택되는 특정 유전자는 의도하는 목적 또는 치료에 따라 좌우된다Suitable nucleic acids include, but are not limited to, plasmids, antisense oligonucleotides, ribozymes, as well as other polynucleotides and oligonucleotides. In a preferred embodiment, the nucleic acid encodes a product of interest, for example a therapeutic product. Suitable classes of gene products include, but are not limited to, cytotoxic / suicide genes, immunomodulators, cell receptor ligands, tumor suppressors, and anti-angiogenic genes. The particular gene selected depends on the intended purpose or treatment.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일부 실시양태에서, SPLP는 치료 생성물, 예를 들면 종양 억제제 유전자, 면역조절제 유전자, 세포 수용체 리간드 유전자, 항-혈관형성 유전자, 및 세포독성/자살 유전자를 엔코딩하는 핵산을 캡슐화한다.As described above, in some embodiments of the present invention, the SPLP is a nucleic acid encoding a therapeutic product, such as a tumor suppressor gene, an immunomodulator gene, a cell receptor ligand gene, an anti-angiogenic gene, and a cytotoxic / Lt; / RTI &gt;

본 발명의 SPLP는 단독으로 또는 투여 경로 및 표준 제약 관행에 따라 선택된 생리학적으로 허용되는 담체 (예를 들면, 생리학적 식염수 또는 포스페이트 완충제)와 혼합하여 투여될 수 있다. 일반적으로, 정상 식염수가 약제학적으로 허용되는 담체로서 사용된다. 다른 적합한 담체는 안정성 강화용 당단백질, 예를 들면 알부민, 지단백질, 글로불린 등을 비롯하여 예를 들면, 물, 완충수, 0.4 % 식염수, 0.3 % 글리신 등을 포함한다.The SPLPs of the present invention may be administered alone or in admixture with physiologically acceptable carriers (e. G., Physiological saline or phosphate buffer) selected according to the route of administration and standard pharmaceutical practice. In general, normal saline is used as a pharmaceutically acceptable carrier. Other suitable carriers include, for example, water, buffered water, 0.4% saline, 0.3% glycine and the like, including stability enhancing glycoproteins such as albumin, lipoprotein, globulin and the like.

일반적으로, 약제학적 담체는 입자 형성 후 첨가된다. 따라서, 입자가 형성된 후, 입자를 약제학적으로 허용되는 담체, 예를 들면 정상 식염수로 희석시킬 수 있다. 약제학적 제형 중 입자의 농도는 즉, 약 0.05 중량% 미만, 대개 약 2-5 중량% 이상 내지 10 내지 30 중량%로 널리 변할 수 있으며, 선택된 특정 투여 방식에 따라 유체 부피, 점도 등에 의해 주로 선택된다.In general, the pharmaceutical carrier is added after particle formation. Thus, after the particles are formed, the particles may be diluted with a pharmaceutically acceptable carrier, for example, normal saline. The concentration of the particles in the pharmaceutical formulation may vary widely, i.e., less than about 0.05% by weight, usually from about 2% to about 5% by weight and from 10% to 30% by weight and is selected primarily by fluid volume, do.

SPLP는 겔, 오일, 에멀션 등을 포함하며 이에 한정되지 않는 광범위한 국소 투여 형태로 혼입될 수 있다. 예를 들면, 핵산-지질 입자를 함유하는 현탁액은 국소 크림, 페이스트, 연고, 겔, 로션 등으로 제형화되고 투여될 수 있다.
SPLPs can be incorporated in a wide variety of topical dosage forms including, but not limited to, gels, oils, emulsions, and the like. For example, suspensions containing nucleic acid-lipid particles can be formulated and administered as topical creams, pastes, ointments, gels, lotions, and the like.

또한, 본 발명의 안정화된 플라스미드-지질 입자(SPLP)는 형성된 후, 세포로 핵산을 도입시키는 데 유용하다. In addition, the stabilized plasmid-lipid particles (SPLPs) of the present invention are useful for introducing nucleic acid into cells after formation.

따라서, 또한, 본 발명은 핵산(예를 들면, 플라스미드)을 세포로 도입시키는 방법을 제공한다. 상기 방법은 먼저 상기한 바와 같이 입자를 형성한 다음,입자를 트랜스펙션을 일으키기에 충분한 시간 동안 세포와 접촉시킴으로써 시험관내 또는 생체내에서 수행될 수 있다Thus, the present invention also provides a method for introducing a nucleic acid (e.g., a plasmid) into a cell. The method may be performed in vitro or in vivo by first forming the particles as described above, and then contacting the particles with the cells for a time sufficient to cause the particles to undergo transfection

본 발명의 SPLP는 혼합되거나 또는 접촉하는 거의 임의의 세포 타입으로 흡착될 수 있다. 입자는 흡착된 후, 세포의 부분에 의해 세포내이입되거나, 세포막과 지질을 교환하거나, 또는 세포와 융합할 수 있다. 입자의 핵산 부분의 전이 또는 혼입은 이들 경로 중 어느 하나를 통해 이루어질 수 있다. 특히, 융합이 발생하는 경우, 입자 막은 세포막으로 통합되고, 입자의 함유물은 세포내 유체와 합쳐진다.
The SPLPs of the present invention can be adsorbed to almost any cell type that is mixed or contacted. After the particles are adsorbed, they can be intracellularly transferred by a part of the cell, exchanged for lipids with the cell membrane, or fused with cells. Transformation or incorporation of the nucleic acid portion of the particle can be accomplished through any of these pathways. In particular, when fusion occurs, the particle film is incorporated into the cell membrane, and the content of the particles is combined with the intracellular fluid.

이처럼, 본 발명은 높은 트랜스펙션 효율, 낮은 세포독성을 가지는 세포 내 핵산 전달체로서의 DOTAP-DOPE-PEG-K7-(C16)2 또는 DOTAP-DOPE-PEG-GLFG-K-(C16)2 구조의 SPLP 및 이를 이용하는 방법에 관한 것으로, 효과적인 비바이러스성 유전자 전달 시스템으로 사용될 수 있다.
Thus, the present invention provides two high transfection efficiency and lower cytotoxicity for cells having a nucleic acid delivery system as in DOTAP-DOPE-PEG-K7- ( C 16) 2 or DOTAP-DOPE-PEG-GLFG- K- (C 16) Structure SPLPs and methods of using the same, and can be used as an effective non-viral gene delivery system.

<실시예><Examples>

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these examples are for illustrative purposes only and that the scope of the present invention is not construed as being limited by these examples.

실험 준비 및 실험방법 Experimental Preparation and Experimental Methods

1. 재료1. Materials

DOPE (1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phoshphoethanolamine) 및 DOTAP (1,2-dioleoyl-3-trimethylammonium-propane)를 Avanti polar lipids (Alabaster, AL, USA)로부터 구입하고 mPEG (α-Amino propyl-ω-methoxy, polyoxyehylene, MW5000)를 Sunbright (Ebisu, shinbuya-ku, Tokyo)로부터 구입하였다. Fmoc-Gly-OH(N-α-Fmoc-glycine), Fmoc-Leu-OH(N-α-Fmoc-L-leucine) 및 Fmoc-Phe-OH(N-α-Fmoc-L-phenylalanine), N-하이드록시벤조트리아졸(HOBt)는 Anaspec (Fremont, CA, USA)로부터 수득하였다. N-α,ε-di-Fmoc-L-lysine(Fmoc-Lys(Fmoc)-OH), 2-(1H-benzotriazole-1-yl)-1,1,3,3-tetra methyluronium (HBTU)는 Novabiochem에서 구입하였다. Octyl β-D-glucoyranoside (OGP), cathepsin B, piperidine, N,N-dimethylformamide (DMF) 및 N,N-diisopropylethylamine (DIPEA), Thiazolyl blue tetrazolium bromide, L-glutathione reduced, dimethyl sulfoxide-d6, DEAE-Sepharose(CL-6B),N-(2-Hydroxyethyl)piperazine-N′-(2-ethanesulfonic acid)(HEPES), 2,5-dihydroxybenzoic acid (DHB) 및 소듐 아세테이트는 Sigma-Aldrich(Seoul, Korea)에서 구입하였다. 루시페라아제 키트를 Promega (Madison, WI)로부터 구입하고, FBS(Fetal bovine serum), DMEM(Dulbeccos modified Eagles medium), 100× antibiotic-antimycotic agent 및 DPBS(Dulbecco`s Phosphate Buffered Saline)를 Gibco (Gaithersburg, MD, USA)로부터 구입하였다. 아세트산은 Merck(Darmstadt, Germany에서 구입하였다. EDTA(Ethylenediaminetetraacetic acid) 500 mM 용액 및 소듐 클로라이드(NaCl)는 Calbiochem(San Diego, California)로부터, 팔미트산(Palmitic acid)은 JUNSEI(Nihonbashi-honcho, Chuo-ku, Tokyo)로부터 구입하였다. SPECTRA/POR 7 (10,000 MWCO) 및 SPECTRA/POR 7(3,500 MWCO)는 Spectrum Labs (Rancho Dominguez, CA)에서 구입하고, Triton X-100는 Shinyo Pure Chemicals (Osaka, Japan)에서 구입하였다. 피코 그린 분석 키트(PicoGreen Assay Kit) 및 리포펙타민(Lipofectamine) 2000은 Invitrogen(Carlsbad, CA)에서 얻었다. Micro BCA Protein Assay Kit는 Thermo Scientific (Hudson, NH, USA)로부터 구입하였고, 루시페라아제 발현 플라스미드 DNA (pCN-Luci)는 공지방법에 의해 제조하였다[M. J. Lee et al., Gene Ther9, 859 (Jul, 2002)]
DOPE (1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phoshphoethanolamine) and DOTAP (1,2-dioleoyl-3-trimethylammonium-propane) were purchased from Avanti polar lipids (Alabaster, AL, USA) propyl-ω-methoxy, polyoxyehylene, MW5000) were purchased from Sunbright (Ebisu, shinbuya-ku, Tokyo). Fmoc-L-leucine, Fmoc-Gly-OH, N-α-Fmoc-L-leucine and Fmoc- -Hydroxybenzotriazole (HOBt) was obtained from Anaspec (Fremont, CA, USA). L-lysine (Fmoc-Lys (Fmoc) -OH), 2- (lH-benzotriazole-l-yl) -1,1,3,3-tetra methyluronium (HBTU) Novabiochem. N-dimethylformamide (DMF), N-diisopropylethylamine (DIPEA), Thiazolyl blue tetrazolium bromide, L-glutathione reduced, dimethyl sulfoxide-d6, DEAE- Aldrich (Seoul, Korea) was added to the reaction mixture. The reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that the reaction was carried out in the same manner as in Example 1, . Luciferase kits were purchased from Promega (Madison, Wis.) And FBS (Fetal bovine serum), DMEM (Dulbeccos modified Eagles medium), 100 x antibiotic-antimycotic agent and DPBS (Dulbecco's Phosphate Buffered Saline) were purchased from Gibco , USA). Acetic acid was purchased from Merck (Darmstadt, Germany). A 500 mM solution of ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and sodium chloride (NaCl) were purchased from Calbiochem (San Diego, California), palmitic acid was purchased from JUNSEI (Nihonbashi-honcho, Chuo SPECTRA / POR 7 (10,000 MWCO) and SPECTRA / POR 7 (3,500 MWCO) were purchased from Spectrum Labs (Rancho Dominguez, CA) and Triton X-100 was purchased from Shinyo Pure Chemicals (Osaka, PicoGreen Assay Kit and Lipofectamine 2000 were obtained from Invitrogen (Carlsbad, Calif.) Micro BCA Protein Assay Kit was purchased from Thermo Scientific (Hudson, NH, USA) , And luciferase expression plasmid DNA (pCN-Luci) was prepared by a known method [MJ Lee et al., Gene Ther 9, 859 (Jul, 2002)

2. 2. PEGPEG 지질 합성 Lipid synthesis

폴리에틸렌 글리콜(PEGcol)-지질에 펩타이드 모노머를 Fmoc chemistry 방법을 이용하여 합성하였다. Peptide monomers were synthesized in polyethylene glycol (PEGcol) - lipid using Fmoc chemistry method.

메톡시-PEG (분자량 5000)을 디메틸포름아마이드에 녹인 후, 4몰수의 Fmoc-glycine-OH와 커플링 시약(coupling reagent)로써 N-hydroxybenzotriazole와2-(1H-benzotriazole-1-yl)-1,1,3,3-tetra methyluronium 그리고 8몰수의 base로는 N,N-diisopropylethylamine를 사용하여 16시간 동안 상온에서 반응을 진행하였다. 합성 된 Fmoc-glycine-PEG는 찬 디에틸에테르로 침전 후, 원심분리기를 통해 침전을 분리하였다. 앞의 과정을 2번 반복처리 후, 하얀 가루상태의 침전물을 30% 피페리딘 용액 (dimethylformamide 와 piperidine, 7:3 v/v)에 녹여 1시간 30분동안 상온에서 반응시켜 Fmoc을 제거하였다. 그 다음 합성물을 다시 찬 디에틸에테르로 침전을 얻었다. After dissolving methoxy-PEG (molecular weight 5000) in dimethylformamide, N-hydroxybenzotriazole and 2- (1H-benzotriazole-1-yl) -1 , 1,3,3-tetra methyluronium and 8 moles of base were reacted at room temperature for 16 hours using N, N-diisopropylethylamine. The synthesized Fmoc-glycine-PEG was precipitated with cold diethyl ether, and the precipitate was separated through a centrifuge. After repeating the above procedure twice, the precipitate in white powder state was dissolved in 30% piperidine solution (7: 3 v / v) and reacted at room temperature for 1 hour and 30 minutes to remove Fmoc. The mixture was then resuspended in cold diethyl ether.

나머지 펩타이드 모노머도 앞의 합성 방법을 이용하여 Fmoc-류신-OH, Fmoc-페닐알라닌-OH, Fmoc-G글리신-OH, DiFmoc-라이신-OH, 팔미트산 순서로 차례차례 진행하였다. Fmoc-leucine-OH, Fmoc-phenylalanine-OH, Fmoc-G glycine-OH, DiFmoc-lysine-OH, and palmitic acid were sequentially carried out in the order of the remaining peptide monomers.

최종 합성물을 3.5kDa의 멤브레인 안에 넣은 후, 4L의 증류수에서 2일 동안 투석을 하여 불순물을 제거하였다. 투석 과정 후, 합성물을 동결건조기를 이용하여 고체 상태로 수득하였다. 최종 합성물의 구조 확인을 위해 MALDI-TOF(matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight), (Voyager-TOF Mass Spectrometer, Applied Biosystems Inc., USA)와 matrix 2,5-dihydroxybenzoic acid를 이용하여 측정하였고, H1 NMR 스펙트럼(Fourier 300, Bruker, USA)에 DMSO(solvent dimethyl sulfoxide)-d6를 이용하여 구조를 확인하였다. 측정 결과는 도 3 및 도 4에 도식화 하였다.
The final compound was placed in a 3.5 kDa membrane and dialyzed against 4 L of distilled water for 2 days to remove impurities. After the dialysis process, the compound was obtained as a solid using a freeze dryer. (Voyager-TOF Mass Spectrometer, Applied Biosystems Inc., USA) and matrix 2,5-dihydroxybenzoic acid to determine the structure of the final composite. And the structure was confirmed by H1 NMR spectrum (Fourier 300, Bruker, USA) using DMSO (solvent dimethyl sulfoxide) -d6. The measurement results are plotted in Fig. 3 and Fig.

3.안정화된 플라스미드 지질 입자(3. Stabilized plasmid lipid particles ( SPLPSPLP ) 형성) formation

SPLP 내부에 pDNA를 세제 투석 방법(detergent dialysis method)를 이용하여 봉합하였다. 먼저 DOPE와 DOTAP을 클로로포름에 녹인 후, N2 가스를 이용하여 용매를 날려 준다. 그리고 낮은 압력에서 하룻밤동안 보관하였다. 용매를 다 날린 lipid와 합성된 PEG 지질, 50㎍ pDNA, 0.2 Moctyl-β-D-glucopyranoside를 함께 녹여준다. 최종 lipid의 농도는 10 mg/mL으로 사용하였다. 준비된 lipid 혼합물을 1시간 동안 보관한 후, 멤브레인(molecular weight, 10,000)을 이용하여 상온에서 하룻동안 투석하여 화학식 1의 SPLP1 및 화학식2의 SPLP2를 얻는다. 투석 과정 후에, 이온-교환 DEAE-세파로오즈 크로마토그래피(ion-exchange DEAE-Sepharose chromatography)를 이용하여 SPLP1 및 SPLP2 정제를 진행하였다.
PDNA was sutured into the SPLP using the detergent dialysis method. First, DOPE and DOTAP are dissolved in chloroform, and then the solvent is blown using N 2 gas. And stored overnight at low pressure. Solubilize the synthesized PEG lipid, 50 μg pDNA, and 0.2 Moctyl-β-D-glucopyranoside together with the solvent. The final lipid concentration was 10 mg / mL. The prepared lipid mixture is stored for 1 hour and dialyzed at room temperature overnight using a molecular weight of 10,000 to obtain SPLP 1 of formula ( 1) and SPLP 2 of formula (2). After the dialysis process, purification of SPLP 1 and SPLP 2 was carried out using ion-exchange DEAE-Sepharose chromatography.

4. 안정화된 플라스미드 지질 입자(4. Stabilized plasmid lipid particles ( SPLPSPLP )의 제조)

DEAE-세파로오즈 이온-교환 크로마토그래피를 사용하여 봉합되지 않은 DNA를 분리하였다. 투석 과정 후에 수득한 샘플을 컬럼 안에 주입하고, 30분간 방치시켰다. 러닝 버퍼(Running buffer)는 5 mM HEPES (pH 7.4)를 사용하였고, 유속은 1mL/min의 속도로 진행하였다. 그리고 1M NaCl을 처리하여 봉합되지 않은 pDNA를 수득하였다.Unsealed DNA was isolated using DEAE-Sepharose ion-exchange chromatography. The sample obtained after the dialysis step was injected into the column and allowed to stand for 30 minutes. The running buffer was 5 mM HEPES (pH 7.4) and the flow rate was 1 mL / min. And treated with 1 M NaCl to obtain unsealed pDNA.

크로마토그래피 과정 진행 후, 각각의 프랙션을 자외선/가시광선 스펙트로포토미터(Optizen POP, Mecasys, Korea)를 이용하여 260nm 흡광도에서 측정하였다. 정제된 SPLP1 및 SPLP2를 detergent Triton X-100 을 처리하여 붕괴시킨 후, 안에 봉합되어 있던 pDNA를 GreenPico Green reagent를 이용하여 농도를 측정하였다.After the chromatographic procedure, each fraction was measured at 260 nm absorbance using an ultraviolet / visible light spectrophotometer (Optizen POP, Mecasys, Korea). Purified SPLP 1 and SPLP 2 were disrupted by treatment with detergent Triton X-100, and the concentration of pDNA stuck inside was measured using GreenPico Green reagent.

이 결과로 우리는 SPLP안에 봉합되어 있는 pDNA의 양 (loading efficiency(%))을 로딩 효율(%)=(F°-F)/F° × 100 의 수식을 이용하여 계산하였다. F 와 F° 는 각각 0.4% detergent Triton X-100을 처리한 것과 처리하지 않은 값의 형광세기를 이용하였다.
As a result, we calculated the loading efficiency (%) of the pDNA sealed in SPLP using the equation of loading efficiency (%) = (F ° -F) / F ° × 100. F and F ° were obtained by using 0.4% detergent Triton X-100 treated and untreated fluorescence intensity, respectively.

5. 효소 절단 방출 실험(5. Enzyme digestion experiment ( EnzymeEnzyme -- cleavagecleavage releaserelease experimentexperiment ))

제조된 SPLP2를 이용하여 인간 간 카텝신 B에 의한 변화를 관찰하기 위하여 실험을 진행하였다. 효소는 스톡 솔루션(50 mM sodium acetate with 1 mM EDTA[ethylenediaminetetraacetic acid], pH 5.0)안에 0.5×10-6 M의 농도로 준비되었다. 준비 된 SPLP와 효소를 활성화 용액(activation solution)(0.1 M acetate buffer with 0.01 M EDTA and 0.05 M reduced glutathione, pH 5.0)을 처리 한 후, 37℃ 수-욕조에서 각각 0(대조군), 2, 4시간 동안 반응이 이루어졌다. 반응 진행 후, 샘플들을 입자크기 측정기(DLS, dynamic light scattering)(ELS-Z2, Photal, Otsuka Electronics, Otsuka, Japan)로 분석하였다.
Experiments were conducted to observe the changes by human liver cathepsin B using SPLP 2 produced. The enzyme was prepared at a concentration of 0.5 × 10 -6 M in stock solution (50 mM sodium acetate with 1 mM EDTA [ethylenediaminetetraacetic acid], pH 5.0). The prepared SPLPs and enzymes were treated with an activation solution (0.1 M acetate buffer with 0.01 M EDTA and 0.05 M reduced glutathione, pH 5.0), followed by 0 (control), 2, 4 The reaction took place over a period of time. After the reaction proceeded, the samples were analyzed by dynamic light scattering (DLS) (ELS-Z2, Photal, Otsuka Electronics, Otsuka, Japan).

6. 세포 배양6. Cell culture

HEK293(Human embryonic kidney 293) 세포를 DMEM 안에 10% FBS와 antibiotic/antimycotic (0.1 mg/mL)를 첨가한 배양액에서 T25 플라스크에 넣어 배양시켰다. 세포 배양은 37℃, 5% CO2,95% 습도의 인큐베이터에서 유지하였으며, 2차배양 시기에 0.25% 트립신/EDTA 용액을 처리하여 배양하였다.
Human embryonic kidney 293 cells were cultured in DMEM supplemented with 10% FBS and antibiotic / antimycotic (0.1 mg / mL) in T25 flasks. Cell culture was maintained in an incubator at 37 ° C, 5% CO 2 , 95% humidity, and cultured at the second culture time with 0.25% trypsin / EDTA solution.

7. 세포독성 분석7. Cytotoxicity analysis

SPLP2의 독성은 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium bromide (MTT)를 이용하여 진행하였다. 간단히 설명하면, 세포를 96-웰 마이크로 플레이트에 1.5 × 103마리를 한 웰당 분주하였고 하루 동안 배양하여 70~80%정도의 세포를 밀도를 유지하였다. 대조군(polyethylenimine 25kDa [PEI25KD]과 PEG-GLFG-K-(C16)2리포좀을 사용하여 세포에 다양한 농도로 처리하였다. 하루 뒤에 MTT 용액(phosphate-buffered saline 녹임, 2 mg/Ml)을 각 웰에 처리 후 4시간 배양하였다. 이 과정에서는 MTT 물질은 효소 활성 정도를 측정할 수 있으며, 그에 따라 불용성의 포마잔을 만든다. 상층액을 제거하고, 150 μL DMSO에 용해시켜 VERASmax micro plate reader로 측정한다.
Toxicity of SPLP 2 was conducted using a 3- (4,5-dimethylthiazol-2- yl) -2,5-diphenyl-tetrazolium bromide (MTT). Briefly, cells were seeded at 1.5 × 10 3 cells / well in a 96-well microplate and cultured for one day to maintain a density of about 70-80%. The control group (treated with polyethylenimine 25kDa [PEI25KD] and PEG-GLFG-K- (C 16 ) with various concentrations to the cells using a second liposome. MTT solution (phosphate-buffered saline melting, 2 mg / Ml After a day) to each well The MTT material can measure the degree of enzyme activity and thus form an insoluble formazan. Remove the supernatant, dissolve in 150 μL DMSO and measure with a VERASmax microplate reader do.

8.8. 트랜스펙션Transfection 분석( analysis( TransfectionTransfection analysis분석 ))

트렌스펙션을 위해 5.0 × 104 cells/well을 분주하고 24시간 배양한다. 우리는 SPLP1 및 SPLP2를 리포펙타민(Lipofectamine) 2000과 GLFG가 제거된 SPLP(화학식3)를 비교하였다. 대조군인 리포펙타민 2000은 pDNA (PCN-Luc)과 중량비 3:1로 섞어 세포배양액에서 30분간 방치하였다. SPLP는 TritonX-100과 피코 그린 분석(Pico Green assay)을 사용한 형광정량방법으로 봉합된 DNA의 농도를 측정하여 사용하였다. 리포펙타민 2000와 SPLP는 0.25~0.5μg/well 농도로 처리하였다. 입자 처리 후 루시페라아제 활성을 위해 24시간 배양하였다. 배양액을 제거하고 PBS로 2번정도 씻어준 뒤 리포터 용해 버퍼를 30분간 처리하였다. 단백질의 정제를 위해서 12000 rpm, 4℃에서 20분간 원심분리 하였다. 루시페라아제 활성은 Lumat 9507 instrument (Berthold Technology, Bad Wildbad, Germany)으로 측정하였고, 단백질정량은 Micro BCA 단백질 분석 키트(Pierce, Rockford, IL, USA)로 수행하였다.
5.0 × 10 4 cells / well are dispensed for transfection and cultured for 24 hours. We compared SPLP 1 and SPLP 2 with Lipofectamine 2000 and GLFG-removed SPLP (formula 3). Lipofectamine 2000, a control, was mixed with pDNA (PCN-Luc) in a weight ratio of 3: 1 and left in the cell culture for 30 minutes. SPLP was used to measure the concentration of DNA clipped by fluorescence quantification method using Triton X-100 and Pico Green assay. Lipofectamine 2000 and SPLP were treated at a concentration of 0.25-0.5 μg / well. After the particle treatment, the cells were cultured for luciferase activity for 24 hours. The culture solution was removed, washed twice with PBS, and then treated with a reporter lysis buffer for 30 minutes. For protein purification, centrifugation was carried out at 12000 rpm, 4 ° C for 20 minutes. Luciferase activity was measured with a Lumat 9507 instrument (Berthold Technology, Bad Wildbad, Germany) and protein quantification was performed with a Micro BCA protein assay kit (Pierce, Rockford, IL, USA).

실시예Example 1:  One: SPLPSPLP 22 [ [ PEGPEG 50005000 -- GLFGGLFG -K-(-K- ( CC 1616 )) 22 ] 및 SPLP] And SPLP 1One [[ PEGPEG 50005000 -- K7K7 -(- ( CC 1616 )) 22 ] 의 합성] Synthesis of

PEG 지질을 공지의 방법대로 합성하였다.PEG lipids were synthesized according to known methods.

mPEG은 ω-end (methoxy-PEG-CONH2)에 변형된 에스테르기를 함유하고 있고, Fmoc-기반 화학법으로 순차적으로 합성하였다. N-말단 아민 그룹을 펩티드로 활성화시켜 PEG-펩티드 컨쥬게이트 (mPEG-GLFG-K, 1 eq)를 수득하였다. 마지막으로, 상기 화합물을 팔미트 산(palmitic acid) (2 eq)으로 도 2에 나타난 바와 같이 합성하였다. mPEG contains modified ester groups in ω-end (methoxy-PEG-CONH2) and was synthesized sequentially by Fmoc-based chemistry. The N-terminal amine group was activated with a peptide to obtain a PEG-peptide conjugate (mPEG-GLFG-K, 1 eq). Finally, the compound was synthesized as shown in Figure 2 with palmitic acid (2 eq).

SPLP2 [PEG5000-GLFG-K-(C16)2]에 대하여 1H NMR (300 Mz; solvent, DMSO-d6) 및 MALDI-TOF 질량 측정기(matrix, 2,5-dihydroxybenzoic acid)로 특성을 평가하였다: δ 0.86 (-CH3 of palmitic acid), 3.23 (-OCH3 of mPEG), 7.22 (-C6H5 phenyl of phenylalanine). 팔미트 산, mPEG 사슬, 페닐알라닌의 1H NMR 스펙트럼에서 작용기 그룹을 확인하였다Characterization of SPLP 2 [PEG 5000 -GLFG-K- (C 16 ) 2 ] with 1 H NMR (300 Mz; solvent, DMSO-d 6) and MALDI-TOF mass spectrometer (matrix, 2,5-dihydroxybenzoic acid) : Δ 0.86 (-CH 3 of palmitic acid), 3.23 (-OCH 3 of mPEG), 7.22 (-C 6 H 5 phenyl of phenylalanine). Functional groups were identified in the &lt; 1 &gt; H NMR spectrum of palmitic acid, mPEG chains and phenylalanine

상기 mPEG 스펙트럼에서는 반복되는 작용기에 대해 높은 강도의 피크가 나타난 반면, 팔미트산 및 페닐알라닌 스펙트럼에서는 비교적 낮은 강도의 피크가 나타났다. 이러한 데이터는 합성된 화합물이 3개의 블록(mPEG, 올리고펩타이드, 팔미트산)으로 구성되어 있음을 보여준다(도 3).The mPEG spectra showed high intensity peaks for the repeating functional groups while the palmitic acid and phenylalanine spectra showed relatively low intensity peaks. These data show that the synthesized compound is composed of three blocks (mPEG, oligopeptide, palmitic acid) (Fig. 3).

MALDI-TOF 질량 분석기로 관찰한, 합성된 PEG 지질의 평균 질량은 5994.69 Da (이론적 분자량, 6098.88 Da)이었다. 합성된 PEG 지질의 질량 스펙트럼은 올리고펩티드 링커 및 팔미트산의 합성으로 인한, mPEG 스펙트럼(관찰된 분자량, 5191.38 Da)의 경우와 비교하여 증가된 분자량을 보여준다 (도 4).
The average mass of the synthesized PEG lipid observed with a MALDI-TOF mass spectrometer was 5994.69 Da (theoretical molecular weight, 6098.88 Da). The mass spectrum of the synthesized PEG lipid shows increased molecular weight compared to the case of the mPEG spectrum (observed molecular weight, 5191.38 Da) due to the synthesis of the oligopeptide linker and palmitic acid (Figure 4).

실시예Example 2 : 안정화된 플라스미드 지질 입자의 특성 2: Characteristics of stabilized plasmid lipid particles

나노캡슐화된(non-entrapped) DNA를 분리하기 위해, DEAE-세파로오제 크로마토그래피를 이용하여 리포좀을 정제하고 각 프랙션을 분석하여 260 nm에서 흡광도를 측정하였다. 캡슐화된 DNA의 피크가 용출되었다. 비캡슐화된(Non-entrapped) DNA를 1 M NaCl 용액을 이용하여 칼럼으로부터 용출시켰다(도 5). 로딩 효율을 피코 그린 시약의 원근적 형광값으로 계산하였다. To isolate the non-entrapped DNA, liposomes were purified using DEAE-Sepharose chromatography and the absorbance at 260 nm was determined by analyzing each fraction. The peak of the encapsulated DNA was eluted. Non-entrapped DNA was eluted from the column using 1 M NaCl solution (Figure 5). The loading efficiency was calculated as the perspective fluorescence value of the PicoGreen reagent.

또한, 정제된 SPLP1 및 SPLP2를 TritonX-100으로 분해하고 피코 그린 시약으로 염색하였다. 상기 형광값을, Quantech Filter fluorometer (Thermo Scientific Korea)로 필터 NB490 및 SC515을 이용하여 측정하였다. In addition, purified SPLP 1 and SPLP 2 were digested with Triton X-100 and stained with PicoGreen reagent. The fluorescence values were measured with a Quantech Filter fluorometer (Thermo Scientific Korea) using filters NB490 and SC515.

그 결과, DOPE 80, DOTAP 10, 및 PEG 지질 10 조건 하에서, 제조된 SPLP2는 높은 로딩 효율을 나타내었다 (74.1%). As a result, under DOPE 80, DOTAP 10, and PEG lipid 10 conditions, the prepared SPLP 2 exhibited a high loading efficiency (74.1%).

또한, DLS(dynamic lighting scattering)를 이용한 크기 분산 측정을 통해 상기 SPLP1 (135 ± 8 nm)및 SPLP2 (215 ± 8 nm)입자들이 안정함을 확인하였다(도 6).
In addition, SPLP 1 (135 ± 8 nm) and SPLP 2 (135 ± 8 nm) were measured through size dispersion measurement using dynamic lighting scattering (215 8 nm) particles were stable (Fig. 6).

실시예Example 3 : 효소-절단 방출 실험( 3: Enzyme-cleavage release experiment EnzymeEnzyme -- cleavagecleavage releaserelease experimentexperiment ))

SPLP2 [PEG5000-GLFG-K-(C16)2]에서의 GFLG 링커의 특성을 효소 절단 방출 실험으로 확인하고자 하였다. The properties of GFLG linker in SPLP 2 [PEG 5000 -GLFG-K- (C 16 ) 2 ] were examined by enzymatic cleavage experiments.

카텝신(cathepsin) B의 존재에서 분해하고 응집하여 GFLG SPLP의 패턴이 예측되었고, 마지막 입자 크기가 증가하였다. DLS(dynamic light scattering)를 이용하여 효소 처리 후 입자 직경의 변화가 있음을 확인하였다(도 7) In the presence of cathepsin B, degradation and aggregation predicted the pattern of GFLG SPLP and increased the final particle size. DLS (dynamic light scattering) was used to confirm that there was a change in particle diameter after the enzyme treatment (Fig. 7)

크기 분산은 배양 시간에 의존한 증가된 응집을 보여주었다. 대조군 샘플은 약 215.1 ± 8 nm의 직경으로 유지되었다. 그러나, 2시간 및 4시간째, 직경은 증가하였다(20~40 μm). 이러한 데이터는 배양된 샘플이 절단되어 응집하였음을 보여주고, 이는 효소-민감적 기능(enzyme-sensitive function)을 시사한다. 본 발명자들은 SPLP가 세포성 카텝신 B처리를 통해 pDNA를 쉽게 방출할 것임을 예측하였다.
Size dispersion showed increased aggregation depending on incubation time. The control sample was maintained at a diameter of about 215.1 8 nm. However, at 2 and 4 hours, the diameter increased (20-40 μm). These data show that the cultured samples were truncated and aggregated, suggesting an enzyme-sensitive function. The present inventors predicted that SPLP would readily release pDNA through cellular cathepsin B treatment.

실시예Example 4 : 세포 독성 분석 및 루시페라아제 발현 4: Cytotoxicity analysis and luciferase expression

SPLP1 및 SPLP2 세포독성을 알아보기 위해, HEK293 세포를 이용하여 MTT 분석을 수행하였다. 10% 혈청의 존재 하 DMEM 에서 24시간 동안 4-포인트 농도의 리포좀 또는 폴리머로 세포들을 배양하였다. 표백된 PEI25KD 및 PEG-GLFG-K-(C16)2 자가조립된 리포좀을 다양한 농도에서 SPLP와 비교하여 그 결과를 도 8에 도시하였다. In order to examine SPLP 1 and SPLP 2 cytotoxicity, MTT analysis was performed using HEK293 cells. Cells were cultured with liposomes or polymers at 4-point concentration in DMEM in the presence of 10% serum for 24 hours. The results are compared to the SPLP in the bleaching PEI25KD and PEG-GLFG-K- (C 16 ) 2 self-assembled the various liposome concentration was shown in Fig.

도 8에 도시한 바와 같이, PEI25KD는 폴리머 농도가 증가함에 따라 높은 독성을 보였지만 PEG-GLFG-K-(C16)2 리포좀 및 SPLPs 는 비교적 낮은 세포 독성을 나타내었다. 이러한 결과는 나노입자 표면을 코팅하고 있는 PEG의 기능을 암시한다. 생분해성의 PEG-변형된 리포좀은 리포좀 표면 상에서 전하 밀도를 줄이고 세포막의 손상을 감소시키는 유리한 점을 가진다. 세포독성 분석 실험결과는 SPLP이 안전하고 안정한 유전자 전달 치료를 위한 좋은 후보가 될 수 있음을 시사한다.
As shown in FIG. 8, PEG-GLFG-K- (C 16 ) 2 liposomes and SPLPs showed relatively low cytotoxicity although PEI25KD showed high toxicity with increasing polymer concentration. These results imply the function of PEG coating nanoparticle surfaces. Biodegradable PEG-modified liposomes have the advantage of reducing charge density and reducing cell membrane damage on liposomal surfaces. Cytotoxicity assay results suggest that SPLP may be a good candidate for safe and stable gene transfer therapy.

또한, 효소적으로 올리고펩티드-변형된 SPLP에서 트랜스펙션 효율의 강화를 알아보고자 하였다. 루시페라아제 발현 효율을 다양한 양의 pDNA로 HEK293 세포에서 분석하였다. 트랜스펙션 효율을 단백질의 양에 의해 분할한 상대적 광도로 측정하였다In addition, we attempted to enhance transfection efficiency in an enzymatically oligopeptide-modified SPLP. The luciferase expression efficiency was analyzed in HEK293 cells with various amounts of pDNA. Transfection efficiency was measured by relative light intensity divided by the amount of protein

상기 SPLP1 및 SPLP2 입자들을 제조하고 DEAE-세파로오즈 크로마토그래피를 통해 정제한 후, 캡슐화된 pDNA의 정량분석을 피코 그린을 이용하여 수행하였다.The SPLP 1 and SPLP 2 particles were prepared and purified by DEAE-Sepharose chromatography, followed by quantitative analysis of the encapsulated pDNA using picogreen.

특히, GFLG-변형된 SPLP(화학식 2) 의 트랜스펙션 효율을 2 표준 트랜스펙션 시약, 리포펙타민 2000 및 GFLG 올리고펩티드-제거된 SPLP(화학식 3)와 비교하여 도 9의 위 그래프에 도시하였고, 리포펙타민 2000 및 올리고라이신-변형된 SPLP(화학식1)의 트랜스펙션 효율을 도 9 아래 그래프에 도시하였다. In particular, the transfection efficiency of GFLG-modified SPLP (Formula 2) was compared with the two standard transfection reagent, lipofectamine 2000 and GFLG oligopeptide-removed SPLP (Formula 3) , And the transfection efficiency of lipofectamine 2000 and oligo lysine-modified SPLP (Formula 1) is shown in the graph of FIG. 9 below.

<화학식 3>(3)

Figure 112013108963027-pat00005
Figure 112013108963027-pat00005

도 9에서 보여준 바와 같이, HEK293 세포에서 SPLP1 및 SPLP2 에 의해 유도된 유전자 발현 수준은 pDNA 증가와 함께 증가하였다. As shown in Figure 9, the level of gene expression induced by SPLP 1 and SPLP 2 in HEK293 cells increased with increasing pDNA.

특히, 효소적으로 민감한 SPLP2가 GFLG-제거된 SPLP (PEG5000-K-[C16]2)와 비교하여 트랜스펙션 능력을 향상시켰음을 보여주고, 이는 효소 절단 특성에 의해 설명될 수 있다. 내포 상태(endosomal state)에서, GFLG-변형된 SPLP는 카텝신(cathepsin) B 효소에 의해 분해되어 세포질에서 pDNA의 방출에 기여한다. 결과적으로, 효소의 능력이 유전자 발현 수준을 향상시킬 수 있는 것을 알 수 있다. In particular, to show enzyme sensitive the SPLP SPLP GFLG- 2 is removed (PEG 5000 -K- [16 C] 2) and enhance the transfection capability compared-rescue, which may be described by the enzyme cleavage properties . In the endosomal state, the GFLG-modified SPLP is degraded by the cathepsin B enzyme and contributes to the release of pDNA in the cytoplasm. As a result, it can be seen that the ability of the enzyme to enhance gene expression levels.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the preferred embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

Claims (20)

양이온성 지질; 융합성(fusogenic) 비양이온성 지질; 및 이중층 안정화 성분(BSC)으로서 글리신-류신-페닐알라닌-글리신(GLFG)-라이신(K) 링커 또는 올리고라이신 K7 링커가 결합된 PEG-지질 컨쥬게이트로 이루어진, 핵산 전달용 안정화된 플라스미드-지질 입자(SPLP).Cationic lipids; Fusogenic non-cationic lipids; And a PEG-lipid conjugate to which a glycine-leucine-phenylalanine-glycine (GLFG) -lysine (K) linker or an oligo lysine K7 linker is coupled as a bilayer stabilizing component (BSC) SPLP). 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 글리신-류신-페닐알라닌-글리신(GLFG)은 카텝신(Cathepsin)-B 효소에 의해 절단되는 것을 특징으로 하는 핵산 전달용 안정화된 플라스미드-지질 입자(SPLP).
The method according to claim 1,
Wherein the glycine-leucine-phenylalanine-glycine (GLFG) is cleaved by Cathepsin-B enzyme.
제1항에 있어서,
상기 양이온성 지질은 N,N-디올레일-N,N-디메틸암모늄 클로라이드(DODAC), N,N-디스테아릴-N,N-디메틸암모늄 브로마이드(DDAB), N-(1-(2,3-디올레오일옥시)프로필)-N,N,N-트리메틸암모늄 클로라이드(DOTAP), N-(1-(2,3-디올레일옥시)프로필)-N,N,N-트리메틸암모늄 클로라이드(DOTMA) 및 N,N-디메틸-2,3-디올레일옥시)프로필아민(DODMA) 및 그들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 핵산 전달용 안정화된 플라스미드-지질 입자(SPLP).
The method according to claim 1,
The cationic lipid may be selected from the group consisting of N, N-dioleyl-N, N-dimethylammonium chloride (DODAC), N, N-distearyl-N, N-dimethylammonium bromide (DDAB) N, N-trimethylammonium chloride (DOTAP), N- (1- (2,3-dioleyloxy) propyl) -N, N, N-trimethylammonium chloride DOTMA) and N, N-dimethyl-2,3-diolyloxy) propylamine (DODMA) and mixtures thereof.
제4항에 있어서,
상기 양이온성 지질은 N-(1-(2,3-디올레오일옥시)프로필)-N,N,N-트리메틸암모늄 클로라이드(DOTAP)인 것을 특징으로 하는 핵산 전달용 안정화된 플라스미드-지질 입자(SPLP).
5. The method of claim 4,
Characterized in that the cationic lipid is N- (1- (2,3-dioloyoyloxy) propyl) -N, N, N-trimethylammonium chloride (DOTAP) stabilized plasmid- SPLP).
제1항에 있어서,
상기 융합성(fusogenic) 비양이온성 지질은 레시틴, 포스파티딜에탄올아민, 리소레시틴, 리소포스 파티딜에탄올아민, 포스파티딜세린, 포스파티딜이노시톨, 스핑고미엘린, 세팔린, 카르디오리핀, 포스파티드산, 세레브로사이드, 디세틸포스페이트, 디스테아로일포스파티딜콜린(DSPC), 디올레오일포스파티딜콜린(DOPC), 디팔미토일포스파티딜콜린(DPPC), 디올레오일포스파티딜글리세롤(DOPG), 팔미토일올레오일포스파티딜글리세롤(POPG), 디팔미토일포스파티딜글리세롤(DPPG), 디올레오일-포스파티딜에탄올아민(DOPE), 팔미토일올레오일포스파티딜콜린(POPC), 팔미토일올레오일-포스파티딜에탄올아민(POPE) 및 디올레오일-포스파티딜에탄올아민 4-(N-말레이미도메틸)-시클로헥산-1-카르복실레이트(DOPE-mal)로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 핵산 전달용 안정화된 플라스미드-지질 입자(SPLP).
The method according to claim 1,
The fusogenic non-cationic lipid is selected from the group consisting of lecithin, phosphatidylethanolamine, lysolecithin, lysophosphatidylethanolamine, phosphatidylserine, phosphatidylinositol, sphingomyelin, cephalin, cardiolipin, (DOPC), dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC), dioloylphosphatidylglycerol (DOPG), palmitoyl oleoylphosphatidylglycerol (POPG), dicyclohexylphosphatidylglycerol (DOPE), palmitoyl oleoyl phosphatidylcholine (POPC), palmitoyl oleoyl-phosphatidylethanolamine (POPE), and diolauryl-phosphatidylethanolamine 4- (N-maleimidomethyl) -cyclohexane-1-carboxylate (DOPE-mal). The purified plasmid-lipid particles (SPLP).
제6항에 있어서,
상기 융합성(fusogenic) 비양이온성 지질은 디올레오일-포스파티딜에탄올아민(DOPE)인 것을 특징으로 하는, 핵산 전달용 안정화된 플라스미드-지질 입자(SPLP).
The method according to claim 6,
Stabilized plasmid-lipid particle (SPLP) for nucleic acid delivery, characterized in that the fusogenic non-cationic lipid is Dioleoyl-phosphatidylethanolamine (DOPE).
제1항에 있어서,
상기 PEG는 750 내지 7,000 달톤의 평균 분자량을 갖는 것을 특징으로 하는 핵산 전달용 안정화된 플라스미드-지질 입자(SPLP).
The method according to claim 1,
Wherein the PEG has an average molecular weight of 750 to 7,000 Daltons.
제8항에 있어서,
상기 PEG는 말단 히드록실기는 메톡시로 치환된 것을 특징으로 하는 핵산 전달용 안정화된 플라스미드-지질 입자(SPLP).
9. The method of claim 8,
Wherein the PEG is substituted with methoxy at the terminal hydroxyl group. &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 11. &lt; / RTI &gt;
제1항에 있어서,
상기 PEG-지질 컨쥬게이트는 PEG-디라우로일글리세롤(C12), PEG-디미리스토일글리세롤(C14), PEG-디팔미토일글리세롤(C16), 및 PEG-디스테아로일글리세롤(C18) 및 그들의 조합물로 구성된 군에서 선택되는 PEG-디아실글리세롤(DAG); PEG-인지질; PEG-디알킬옥시프로필(DAA); PEG-세라미드; 및 그들의 조합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 핵산 전달용 안정화된 플라스미드-지질 입자(SPLP).
The method according to claim 1,
The PEG-lipid conjugate is selected from the group consisting of PEG-dilaurylglycerol (C 12 ), PEG-dimyristoyl glycerol (C 14 ), PEG-dipalmitoyl glycerol (C 16 ), and PEG-distearoyl glycerol ( C18 ), and combinations thereof; PEG-diacylglycerol (DAG); PEG-phospholipids; PEG-dialkyloxypropyl (DAA); PEG-ceramide; And combinations thereof. &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 11. &lt; / RTI &gt; The stabilized plasmid-lipid particle (SPLP) for nucleic acid delivery.
제10항에 있어서,
상기 PEG-지질 컨쥬게이트는 PEG-디스테아로일글리세롤(C18)인 것을 특징으로 하는 핵산 전달용 안정화된 플라스미드-지질 입자(SPLP).
11. The method of claim 10,
Wherein the PEG-lipid conjugate is PEG-distearoyl glycerol ( C18 ). The stabilized plasmid-lipid particle (SPLP) for nucleic acid delivery.
제11항에 있어서,
PEG-지질 컨쥬게이트는 PEG-K7-(C16)2 또는 PEG-GLFG-K-(C16)2의 구조를 가지는 것을 특징으로 하는, 핵산 전달용 안정화된 플라스미드-지질 입자(SPLP).
12. The method of claim 11,
PEG- lipid conjugate is a PEG-K7- (C 16) 2 or PEG-GLFG-K- (C 16 ) , characterized in that with the structure of Figure 2, the stabilized plasmid for nucleic acid delivery-lipid particles (SPLP).
제1항에 있어서,
하기 화학식 1로 표시되는, 1,2-디올레오일옥시-3-트리메틸암모늄 프로판(DOTAP), 1,2-디올레일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민(DOPE), 및 mPEG5000-K7-(C16)2로 구성되는 것을 특징으로 하는 핵산 전달용 안정화된 플라스미드-지질 입자(SPLP1):
[화학식 1]
Figure 112013108963027-pat00006
.
The method according to claim 1,
(DOTAP), 1,2-dioleyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DOPE), and mPEG 5000 -K7- (C 16) of stabilized nucleic acid delivery according to claim 2 consisting of a plasmid-lipid particle (SPLP 1):
[Chemical Formula 1]
Figure 112013108963027-pat00006
.
제1항에 있어서,
하기 화학식 2로 표시되는, 1,2-디올레오일옥시-3-트리메틸암모늄 프로판(DOTAP), 1,2-디올레일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민(DOPE), 및 mPEG5000-GLFG-K-(C16)2로 구성되는 것을 특징으로 하는 핵산 전달용 안정화된 플라스미드-지질 입자(SPLP2):
[화학식 2]
Figure 112015038074091-pat00007
.
The method according to claim 1,
(DOTAP), 1,2-dioleyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DOPE), and mPEG 5000 Stabilized plasmid-lipid particle (SPLP 2 ) for nucleic acid delivery characterized in that it is composed of -GLFG-K- (C 16 ) 2 .
(2)
Figure 112015038074091-pat00007
.
제13항 또는 제14항에 있어서,
DOPE:DOTAP:PEG-컨쥬게이트는 80:10:10의 비율로 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 핵산 전달용 안정화된 플라스미드-지질 입자(SPLP).
The method according to claim 13 or 14,
Wherein the DOPE: DOTAP: PEG-conjugate is contained in a ratio of 80:10:10.
제1항에 있어서,
안정화된 플라스미드-지질 입자(SPLP)는 200~230 nm의 크기의 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 안정화된 플라스미드-지질 입자(SPLP).
The method according to claim 1,
Wherein the stabilized plasmid-lipid particle (SPLP) has a diameter ranging from 200 to 230 nm.
제1항의 안정화된 플라스미드-지질 입자(SPLP)와 핵산이 결합되어 형성된 세포 내 핵산 전달용 복합체.A complex for intracellular nucleic acid delivery formed by binding the stabilized plasmid-lipid particle (SPLP) of claim 1 with a nucleic acid. 제17항에 있어서,
상기 핵산은 pDNA(plasmid DNA)인 것을 특징으로 하는 복합체.
18. The method of claim 17,
Wherein the nucleic acid is pDNA (plasmid DNA).
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CN102438978B (en) * 2009-03-20 2017-02-22 Clsn实验室股份有限公司 polyamine derivatives
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110142764A1 (en) * 2008-05-22 2011-06-16 Ramot At Tel-Aviv University Ltd. Conjugates of a polymer, a bisphosphonate and an anti-angiogenesis agent and uses thereof in the treatment and monitoring of bone related diseases

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