KR102471898B1 - Tumor-targeting trans-splicing ribozyme expressing immune checkpoint inhibitor and use thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 암 특이적 트랜스-스플라이싱 리보자임 및 이의 용도에 관한 것이다. 상기 트랜스-스플라이싱 리보자임은 정상 조직에는 작용하지 않고 암 조직에서 특이적으로 발현되어 안전성이 높고, 전사 후 수준에서 발현 효율이 우수한 특징이 있으며, 리보자임의 3' 엑손에는 하나 이상의 목적 유전자가 연결되어 있어 체내로 도입시 암 치료 유전자 및 면역관문 억제제를 같이 발현하므로 암을 치료하는 데 유용하게 사용될 수 있다.The present invention relates to cancer specific trans-splicing ribozymes and uses thereof. The trans-splicing ribozyme does not act on normal tissue, is specifically expressed in cancer tissue, has high safety, and has excellent expression efficiency at the post-transcriptional level, and the 3' exon of the ribozyme contains one or more target genes is connected, so when introduced into the body, it expresses cancer treatment genes and immune checkpoint inhibitors together, so it can be usefully used to treat cancer.

Description

면역관문 억제제를 발현하는 암 특이적 트랜스-스플라이싱 리보자임 및 이의 용도{TUMOR-TARGETING TRANS-SPLICING RIBOZYME EXPRESSING IMMUNE CHECKPOINT INHIBITOR AND USE THEREOF}Cancer-specific trans-splicing ribozymes expressing immune checkpoint inhibitors and their uses {TUMOR-TARGETING TRANS-SPLICING RIBOZYME EXPRESSING IMMUNE CHECKPOINT INHIBITOR AND USE THEREOF}

본 발명은 암세포에서 면역관문 억제제를 발현하는 암 특이적 트랜스-스플라이싱 리보자임 및 이의 용도에 관한 것이다.The present invention relates to a cancer-specific trans-splicing ribozyme that expresses an immune checkpoint inhibitor in cancer cells and uses thereof.

의학 기술이 발전하면서 암 치료 기술도 계속 개발되고 있다. 특히 최근에 인체의 면역 시스템을 이용해 개발된 면역항암요법의 치료 효과가 입증되면서 기존의 화학치료제 및 표적치료제를 사용하였던 항암치료 요법은 면역치료제를 이용하는 면역항암요법으로 패러다임 전환이 진행되고 있다. As medical technology advances, cancer treatment technology continues to develop. In particular, as the therapeutic effect of immuno-anticancer therapy recently developed using the human body's immune system has been proven, a paradigm shift from anti-cancer therapy using conventional chemotherapeutic agents and targeted therapy agents to immuno-anticancer therapy using immunotherapeutic agents is in progress.

통상적으로 이루어지는 항암 치료는 수술을 통한 종양 절제법이다. 이때 절제 전의 종양 크기 축소 또는 절제 후의 잔존 암세포 사멸 및 재발방지를 목적으로 방사선치료 및 화학치료가 병행된다. 제1세대 항암제(1970년대 이후)로 일컬어지는 방사선 치료 및 화학치료는 암세포가 무한대로 분열 증폭하는 과정을 방해하여 암세포의 사멸을 유도한다. 하지만 방사선 치료와 화학 치료법은 암세포뿐만 아니라 정상세포의 사멸도 유도하는 부작용이 있었다. Conventional anticancer treatment is tumor resection through surgery. At this time, radiation therapy and chemotherapy are performed in parallel for the purpose of reducing the size of the tumor before resection or killing remaining cancer cells after resection and preventing recurrence. Radiation therapy and chemotherapy, which are referred to as first-generation anticancer drugs (since the 1970s), induce death of cancer cells by interfering with the process in which cancer cells divide and amplify indefinitely. However, radiation therapy and chemotherapy have side effects that induce the death of normal cells as well as cancer cells.

2000년대에 들어서 정상세포와 구분하여 암세포만을 선택적으로 공격하는 표적 항암제가 개발되어, 상기 제1세대 항암 치료제의 부작용을 대폭 줄일 수 있는 제2세대 항암제로 일컬어졌다. 특정 표적 단백질에만 작용하는 표적 항암제는 암을 유발하는 단백질에만 작용해 암세포를 선택적으로 억제함으로써 치료 효과를 나타낸다. 따라서 암의 종류에 따라 유발 단백질 또는 치료 효과를 나타내는 단백질이 상이하기 때문에 표적 단백질의 종류에 맞는 항암제를 사용하여야 한다. 표적 항암제의 또 다른 한계점은 암세포가 표적 항암제에 대해 내성을 획득하는 기작을 갖는다는 점이다. 즉 암세포 자신이 표적 항암제의 표적이 되지 않도록 돌연 변이를 일으켜 항암제 회피 능력을 획득하기 때문에 표적 항암제가 암세포로 인식하지 않을 수 있다.In the 2000s, targeted anticancer drugs that selectively attack cancer cells separately from normal cells were developed, and were referred to as second-generation anticancer drugs that can significantly reduce side effects of the first-generation anticancer drugs. Targeted anticancer drugs that act only on specific target proteins show therapeutic effects by selectively inhibiting cancer cells by acting only on proteins that cause cancer. Therefore, since the induced protein or the protein exhibiting the therapeutic effect is different depending on the type of cancer, an anticancer agent suitable for the type of target protein must be used. Another limitation of targeted anticancer drugs is that cancer cells have a mechanism for acquiring resistance to targeted anticancer drugs. That is, since cancer cells acquire the ability to evade anticancer drugs by mutating themselves so that they do not become targets of the target anticancer drugs, the target anticancer drugs may not be recognized as cancer cells.

제3세대 항암제인 면역 항암제는 인체의 면역체계를 활성화시켜 자가면역력을 높여서 면역세포가 암세포를 공격하여 제거하도록 한다. 면역 항암제에 의해 암세포 공격 기능이 향상된 면역세포는 암세포가 그 기능 및 성질을 완전히 바꾸지 않는한 처음 공격했던 암세포를 기억하고 지속적으로 공격한다. Immune anticancer drugs, a third-generation anticancer drug, activate the body's immune system to increase autoimmunity, allowing immune cells to attack and eliminate cancer cells. Immune cells whose ability to attack cancer cells is enhanced by immune anti-cancer drugs remember the cancer cells they attacked first and continue to attack them unless the cancer cells completely change their functions and properties.

면역 항암제는 크게 면역관문 억제제(immune checkpoint inhibitor), 면역세포치료제 (immune cell therapy), 치료용 항체(therapeutic antibody) 및 항암 백신 (anticancer vaccine)으로 분류할 수 있다. 면역관문 억제제는 T 세포 억제에 관여하는 면역관문 단백질(immune checkpoint protein)의 활성을 차단하여 T 세포를 활성화시킴으로써 암세포를 공격하는 약제로서 대표적으로 CTLA 4, PD-1, PD-L1 등을 인식하는 항체를 사용한다.Immune anticancer agents can be largely classified into immune checkpoint inhibitors, immune cell therapy, therapeutic antibodies, and anticancer vaccines. Immune checkpoint inhibitors are drugs that attack cancer cells by activating T cells by blocking the activity of immune checkpoint proteins involved in T cell suppression. use antibodies.

그러나 면역 항암제에 대한 암 환자의 반응률은 아직까지 15 내지 45% 수준에 머무르고 있고, 암의 종류 및 환자에 따라 반응률이 상이하며, 암뿐만 아니라 피부 및 위장관계, 갑상선 및 부신 등 체내 다양한 장기에 영향을 미쳐 부작용이 점점 보고되고 있는 실정이다.However, the response rate of cancer patients to immunocancer drugs remains at 15 to 45%, and the response rate varies depending on the type of cancer and patient, and affects not only cancer but also various organs in the body such as the skin and gastrointestinal system, thyroid and adrenal glands. As a result, side effects are increasingly being reported.

면역항암제 개발 현황, BRIC View 2019-T05 Immuno-Oncology Development Status, BRIC View 2019-T05

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 면역관문 억제제 유전자를 포함한 2 이상의 서로 다른 암 치료용 유전자를 포함하는 트랜스 스플라이싱 리보자임, 상기 리보자임을 발현할 수 있는 벡터 및 유전자 전달 시스템을 제공하는 것에 목적이 있다. The present invention is intended to solve the above problems, and includes a transsplicing ribozyme containing two or more different cancer therapeutic genes including an immune checkpoint inhibitor gene, a vector capable of expressing the ribozyme, and a gene delivery system. It aims to provide

또한, 상기 트랜스 스플라이싱 리보자임은 암 특이적 유전자를 표적하여 암 세포에서 능동적으로 작동할 수 있는바, 본 발명은 상기 리보자임, 벡터, 또는 유전자 전달 시스템의 암 치료 용도 제공을 목적으로 한다.In addition, since the trans-splicing ribozyme can actively act in cancer cells by targeting a cancer-specific gene, an object of the present invention is to provide a cancer treatment use of the ribozyme, vector, or gene delivery system. .

그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 암 특이적 유전자를 표적으로 하는 트랜스 스플라이싱 리보자임으로서, 상기 리보자임은 3' 엑손에 연결된 목적 유전자를 포함하며, 상기 목적 유전자는 면역관문 억제제 유전자를 포함하는 2 이상의 암 치료용 유전자인 것을 특징으로 하는, 트랜스 스플라이싱 리보자임을 제공한다. In order to solve the above problems, the present invention is a trans-splicing ribozyme targeting a cancer-specific gene, wherein the ribozyme includes a target gene linked to a 3' exon, and the target gene is an immune checkpoint inhibitor gene. It provides a trans-splicing ribozyme, characterized in that it is a gene for the treatment of two or more cancers comprising.

본 발명의 일 구현예로서, 상기 트랜스 스플라이싱 리보자임은 5' - trans-splicing ribozyme - 암 치료용 유전자 - 면역관문 억제제 유전자 - 3'의 구조를 가질 수 있다. As an embodiment of the present invention, the trans-splicing ribozyme may have a structure of 5' - trans-splicing ribozyme - cancer treatment gene - immune checkpoint inhibitor gene - 3'.

본 발명의 다른 구현예로서, 상기 2 이상의 암 치료용 유전자 중 1 종은 면역관문 억제제를 암호화하는 유전자이고, 다른 하나는 이와 구별되는 암 치료용 유전자로서 약제감수성 유전자, 세포사멸 유전자, 세포증식 억제 유전자, 세포독성 유전자, 종양 억제인자 유전자, 항원성 유전자, 사이토카인 유전자 및 항신생 혈관 생성 유전자로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 일 수 있다. In another embodiment of the present invention, one of the two or more cancer therapeutic genes is a gene encoding an immune checkpoint inhibitor, and the other is a gene for cancer treatment distinct from the gene encoding a drug susceptibility gene, an apoptosis gene, and a cell proliferation inhibition gene. It may be one selected from the group consisting of genes, cytotoxic genes, tumor suppressor genes, antigenic genes, cytokine genes, and anti-angiogenic genes.

본 발명의 다른 구현예로서, 상기 약제감수성 유전자는 HSVtk(Herpes Simplex Virus thymidine kinase)일 수 있으며, 서열번호 5의 염기서열로 이루어지거나 이를 포함할 수 있다. As another embodiment of the present invention, the drug susceptibility gene may be HSVtk (Herpes Simplex Virus thymidine kinase), and may consist of or include the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5.

본 발명의 다른 구현예로서, 상기 암특이적 유전자는 TERT(Telomerase Reverse Transcriptase) mRNA, AFP(alphafetoprotein) mRNA, CEA(carcinoembryonic antigen) mRNA, PSA(Prostate-specific antigen) mRNA, CKAP2(Cytoskeleton-associated protein 2) mRNA 및 돌연변이 RAS(Rat sarcoma) mRNA로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 일 수 있다. In another embodiment of the present invention, the cancer-specific gene is TERT (Telomerase Reverse Transcriptase) mRNA, AFP (alphafetoprotein) mRNA, CEA (carcinoembryonic antigen) mRNA, PSA (Prostate-specific antigen) mRNA, CKAP2 (Cytoskeleton-associated protein 2) It may be one selected from the group consisting of mRNA and mutant rat sarcoma (RAS) mRNA.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 trans-splicing ribozyme은 TERT 유전자를 표적으로 할 수 있으며, 서열번호 4의 염기서열로 이루어지거나 이를 포함할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the trans-splicing ribozyme may target the TERT gene, and may consist of or include the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4.

본 발명의 다른 구현예로서, 상기 면역관문 억제제는 CTLA-4, PD-1, PD-L1, PD-L2, LAG-3, BTLA, B7H3, B7H4, TIM3, KIR, TIGIT, CD47, VISTA 또는 A2aR의 억제제일 수 있다. In another embodiment of the present invention, the immune checkpoint inhibitor is CTLA-4, PD-1, PD-L1, PD-L2, LAG-3, BTLA, B7H3, B7H4, TIM3, KIR, TIGIT, CD47, VISTA or A2aR may be an inhibitor of

본 발명의 다른 구현예로서, 상기 트랜스 스플라이싱 리보자임은 3' 말단 위치에 마이크로 RNA-122a(miR-122a)의 일부 또는 전부와 상보적인 서열을 추가로 포함할 수 있으며, 서열번호 6의 염기서열을 포함할 수 있고, 상기 서열이 2~10회 반복된 서열을 포함할 수 있다. As another embodiment of the present invention, the trans-splicing ribozyme may further include a sequence complementary to part or all of micro RNA-122a (miR-122a) at the 3' end, and SEQ ID NO: 6 It may include a nucleotide sequence, and may include a sequence in which the sequence is repeated 2 to 10 times.

본 발명의 다른 구현예로서, 상기 트랜스 스플라이싱 리보자임에서 면역관문억제제 유전자와 이를 제외한 암 치료용 유전자는 자가 절단 펩타이드(self-cleaving peptide)를 암호화하는 유전자로 연결될 수 있다. In another embodiment of the present invention, in the transsplicing ribozyme, the immune checkpoint inhibitor gene and the gene for cancer treatment other than this gene can be linked to a gene encoding a self-cleaving peptide.

본 발명의 다른 구현예로서, 상기 자가 절단 펩타이드는 P2A일 수 있으며, 서열번호 7의 염기서열로 암호화될 수 있다. As another embodiment of the present invention, the self-cleaving peptide may be P2A and may be encoded by the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 7.

또한, 본 발명은 상기 트랜스 스플라이싱 리보자임을 발현할 수 있는 발현 벡터를 제공한다. In addition, the present invention provides an expression vector capable of expressing the trans-splicing ribozyme.

본 발명의 일 구현예로서, 상기 발현 벡터는 상기 리보자임 유전자와 작동가능하게 연결된 프로모터를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 프로모터는 조직 특이적으로 작동하는 프로모터일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the expression vector may further include a promoter operably linked to the ribozyme gene, and the promoter may be a tissue-specific promoter.

또한, 본 발명은 상기 발현 벡터를 포함하는 유전자 전달 시스템과 상기 발현 벡터로 형질전환된 세포를 제공한다. In addition, the present invention provides a gene delivery system comprising the expression vector and cells transformed with the expression vector.

또한, 본 발명은 상기 트랜스 스플라이싱 리보자임, 상기 발현 벡터, 및 상기 유전자 전달 시스템으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 암 치료용 약학적 조성물을 제공한다. In addition, the present invention provides a pharmaceutical composition for treating cancer comprising at least one selected from the group consisting of the transsplicing ribozyme, the expression vector, and the gene delivery system as an active ingredient.

또한, 본 발명은 상기 트랜스 스플라이싱 리보자임, 상기 발현 벡터, 및 상기 유전자 전달 시스템으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 암 치료 방법을 제공한다. In addition, the present invention provides a cancer treatment method comprising administering to a subject at least one selected from the group consisting of the transsplicing ribozyme, the expression vector, and the gene delivery system.

또한, 본 발명은 항암제 제조를 위한 상기 트랜스 스플라이싱 리보자임, 상기 발현 벡터, 및/또는 상기 유전자 전달 시스템의 용도를 제공한다. In addition, the present invention provides the use of the trans-splicing ribozyme, the expression vector, and/or the gene delivery system for preparing an anti-cancer drug.

본 발명의 일 구현예로서, 상기 약학적 조성물 및 항암제는 경구 또는 주사제 형태로 정맥 내, 동맥 내, 암조직 내 및/또는 피하를 경로로 투여되는 것일 수 있으며, 상기 암 치료 방법에 있어서도 개체에 투여는 상기 경로로 투여되는 것일 수 있다. As an embodiment of the present invention, the pharmaceutical composition and the anticancer agent may be administered orally or in the form of an injection intravenously, intraarterially, intravenously, intravenously, and/or subcutaneously, and in the cancer treatment method, Administration may be administered by the above route.

본 발명의 다른 구현예로서, 상기 암은 간암, 교모세포종, 담도암, 폐암, 췌장암, 흑색종, 골암, 유방암, 대장암, 위암, 전립선암, 백혈병, 자궁암, 난소암, 림프종, 및 뇌암으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 암일 수 있다. In another embodiment of the present invention, the cancer is liver cancer, glioblastoma, bile duct cancer, lung cancer, pancreatic cancer, melanoma, bone cancer, breast cancer, colon cancer, stomach cancer, prostate cancer, leukemia, uterine cancer, ovarian cancer, lymphoma, and brain cancer. It may be one or more cancers selected from the group consisting of:

본 발명의 다른 구현예로서, 상기 암은 면역관문억제제 내성 암일 수 있다.As another embodiment of the present invention, the cancer may be immune checkpoint inhibitor resistant cancer.

본 발명에 따른 트랜스-스플라이싱 리보자임은 정상 조직에는 작용하지 않고 암 조직에서 특이적으로 발현되어 안전성이 높고, 전사 후 수준에서 발현 효율이 우수한 특징이 있다. 또한, 본 발명의 리보자임의 3' 엑손에는 하나 이상의 목적 유전자가 연결되어 있어 체내로 도입하면 암 치료 유전자 및 면역관문 억제제를 발현하여 면역세포의 작용과 활성을 증가시켜 발현된 암 치료 유전자와 함께 항암 효능에 시너지 효과를 나타내어 암 치료에 유용하게 사용될 수 있다.The trans-splicing ribozyme according to the present invention does not act on normal tissues and is specifically expressed in cancer tissues, so it has high safety and excellent expression efficiency at the post-transcriptional level. In addition, since one or more target genes are linked to the 3' exon of the ribozyme of the present invention, when introduced into the body, it expresses a cancer treatment gene and an immune checkpoint inhibitor to increase the action and activity of immune cells, together with the expressed cancer treatment gene. It exhibits a synergistic effect on anticancer efficacy and can be usefully used for cancer treatment.

도 1은 본 발명의 CRT-122T/ICI의 기본 구성 및 항암 기전을 개략적으로 나타낸 도면이다. CRT-122T/ICI란 암치료용 유전자 (HSVtk)와 면역관문억제제(ICI)를 암특이적으로 발현하며 3' 말단에 miR-122a에 대한 상보적 서열(mir-T)을 가진 TERT 표적 트랜스-스플라이싱 리보자임을 발현할 수 있는 벡터이다.
도 2는 PD1scFv (PD1에 대한 scFv) 또는 PDL1scFv (PDL1에 대한 scFv) 를 발현하는 CRT-122T/ICI의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 간암 세포주에서 다양한 RZ-001+의 세포사 유도 활성을 확인하여 RZ-001과 동등성을 확인한 결과이다. RZ-001+란 CRT-122T/ICI를 포함한 벡터를 발현할 수 있는 바이러스 벡터이다. RZ-001란 암치료용 유전자 (HSVtk)를 암특이적으로 발현하며 3' 말단에 miR-122a에 대한 상보적 서열(mir-T)을 가진 hTERT 표적 트랜스-스플라이싱 리보자임을 발현할 수 있는 바이러스 벡터이다 (특허등록번호; 10-2252423).
도 4는 뇌종양 세포주에서 다양한 RZ-001+의 세포사 유도 활성을 확인하여 RZ-001과 동등성을 확인한 결과이다.
도 5는 폐암 세포주 및 흑색종 세포주에서 다양한 RZ-001+의 세포사 유도 활성을 확인하여 RZ-001과 동등성을 확인한 결과이다.
도 6은 면역관문 억제제인 scFvPD1(N) 또는 scFvPD1(I) 을 발현하는 안정화 세포주를 제작한 후 면역관문 억제제의 발현 수준을 확인한 결과이다.
도 7은 인간 PD1(hPD1) 또는 마우스 PD1(mPD1)을 발현하는 세포 용해물과 scFvPD1을 발현하는 안정화 세포주에서 회수한 scFvPD1을 반응시킨 결과이다.
도 8는 마우스 간암 세포주인 Hepa1-6 세포로 마우스 PD1(mPD1)을 발현하는 안정화 세포주를 제작한 후 mPD1의 발현 여부를 확인한 결과이다.
도 9는 Hepa1-6 세포 및 마우스 PD1(mPD1)을 발현하는 Hepa1-6 세포 (Hepa1- 6/mPD1) 각각에 mRZ-001+를 처리한 후 바이러스 감염 정도를 확인한 결과이다. mRZ-001+란 암치료용 유전자 (HSVtk)와 면역관문억제제(ICI)를 암특이적으로 발현하며 3' 말단에 miR-122a에 대한 상보적 서열(mir-T)을 가진 mouse TERT 표적 트랜스-스플라이싱 리보자임을 발현할 수 있는 바이러스 벡터이다.
도 10은 Hepa1-6, Hepa1-6/mPD1 및 Hepa1c1c7 세포 각각에 mRZ-001+를 처리한 후 세포 생존률 (cell viability)을 확인한 결과이다.
도 11은 Hepa1-6, Hepa1-6/mPD1 및 Hepa1c1c7 세포 각각에 mRZ-001+를 처리한 후 면역관문 억제제의 발현 수준을 확인한 결과를 나타낸다.
도 12은 Hepa1-6 세포에 mRZ-001+를 처리한 후 세포 사멸(apoptosis) 수준을 유세포 분석기로 확인한 결과를 나타낸다.
도 13는 Hepa1-6/mPDL1 세포에 mRZ-001+를 처리한 후 세포 사멸 수준을 유세포 분석기로 확인한 결과를 나타낸다.
도 14는 Hep3b 및 SNU398 세포에 RZ-001+를 처리한 후 각 세포에서 목적 유전자(HSVtk 및 scFv)의 발현 수준을 측정한 결과이다.
도 15는 RZ-001+를 처리한 간암세포주에서 발현된 리보자임에 의하여 TERT mRNA를 표적으로 트랜스 스플라이싱이 발생하였는지 여부와 그 발생 위치를 확인한 결과이다.
도 16은 Hep3b 및 SNU398 세포에 RZ-001+를 처리하고 PD1/PDL1 blockade bioassay를 수행한 결과이다.
도 17은 인간 간암 세포주인 SNU398과 인간 뇌종양 세포주인 U87MG 각 세포에서 PD-L1의 발현을 확인한 결과이다.
도 18는 10MOI 또는 20MOI 농도로 RZ-001+를 처리한 U87MG 세포에서 면역관문억제제의 발현 수준을 확인한 결과이다.
도 19은 U87MG 세포에 RZ-001+를 양을 증가하면서 처리하고 PD1/PDL1 blockade bioassay를 수행한 결과이다. 대조군으로 Atezolizumab (anti-PDL1)에 의한 PD1/PDL1 blockade bioassay를 수행하였다.
도 20는 PBMC-인간화 간암모델에서 RZ-001 투여, RZ-001+_At 투여, 또는 RZ-001과 At 병용 투여(RZ-001/At)에 따른 종양의 성장 저해 및 무게 감소와 각 투여 약물의 간독성을 확인한 결과이다.
도 21는 Orthotopic 뇌종양 syngeneic 모델의 각 약물 투여 군의 MRI 사진이다.
도 22은 Orthotopic 뇌종양 syngeneic 모델에서 mRZ-001 투여와 mRZ-001+ 투여에 따른 종양 크기 감소 정도를 비교하여 확인한 결과이다.
도 23는 Orthotopic 뇌종양 syngeneic 모델에서 mRZ-001과 mRZ-001+ 투여군의 혈청 ALT 및 AST 수준을 확인한 결과이다.
도 24은 Xenograft Orthotopic 뇌종양 모델에서 RZ-001+의 효과 확인을 위한 실험 개략도 이다.
도 25은 Xenograft Orthotopic 뇌종양 모델에 RZ-001 또는 RZ-001+를 투여한 마우스의 실험 경과에 따른 IVIS 촬영 이미지 이다.
도 26는 Xenograft Orthotopic 뇌종양 모델에서 RZ-001 또는 RZ-001+를 투여한 마우스의 실험 경과에 따른 체중 변화를 확인한 결과이다.
도 27은 Xenograft Orthotopic 뇌종양 모델에서 RZ-001 또는 RZ-001+의 항암 효과를 확인한 결과이다.
1 is a diagram schematically showing the basic configuration and anticancer mechanism of CRT-122T/ICI of the present invention. CRT-122T/ICI is a TERT-targeting trans-gene with a complementary sequence (mir-T) to miR-122a at the 3' end that expresses a cancer therapeutic gene (HSVtk) and an immune checkpoint inhibitor (ICI) in a cancer-specific manner. It is a vector capable of expressing a splicing ribozyme.
Figure 2 is a diagram schematically showing the construction of CRT-122T/ICI expressing PD1scFv (scFv to PD1) or PDL1scFv (scFv to PDL1).
Figure 3 is a result confirming the equivalence of RZ-001 by confirming the cell death inducing activity of various RZ-001+ in liver cancer cell lines. RZ-001+ is a viral vector capable of expressing vectors including CRT-122T/ICI. RZ-001 expresses cancer-specific gene (HSVtk) for cancer treatment and can express hTERT-targeted trans-splicing ribozyme having a complementary sequence (mir-T) to miR-122a at the 3' end. It is a viral vector (patent registration number; 10-2252423).
Figure 4 is a result confirming the equivalence of RZ-001 by confirming the cell death inducing activity of various RZ-001+ in brain tumor cell lines.
5 is a result confirming the equivalence of RZ-001 by confirming the cell death inducing activity of various RZ-001+ in lung cancer cell lines and melanoma cell lines.
6 shows the result of confirming the expression level of the immune checkpoint inhibitor after preparing a stabilized cell line expressing scFvPD1(N) or scFvPD1(I), which is an immune checkpoint inhibitor.
7 shows the results of reacting cell lysates expressing human PD1 (hPD1) or mouse PD1 (mPD1) with scFvPD1 recovered from a stabilized cell line expressing scFvPD1.
8 is a result of confirming the expression of mPD1 after preparing a stabilized cell line expressing mouse PD1 (mPD1) from Hepa1-6 cells, a mouse liver cancer cell line.
9 shows the result of confirming the degree of virus infection after treating Hepa1-6 cells and Hepa1-6 cells (Hepa1-6/mPD1) expressing mouse PD1 (mPD1) with mRZ-001+, respectively. mRZ-001+ is a mouse TERT-targeting trans-gene with a complementary sequence (mir-T) to miR-122a at the 3' end that expresses cancer-specific genes for cancer treatment (HSVtk) and immune checkpoint inhibitors (ICI). It is a viral vector capable of expressing a splicing ribozyme.
10 is a result of confirming cell viability after treatment of Hepa1-6, Hepa1-6/mPD1 and Hepa1c1c7 cells with mRZ-001+, respectively.
11 shows the result of confirming the expression level of immune checkpoint inhibitors after treatment of Hepa1-6, Hepa1-6/mPD1 and Hepa1c1c7 cells with mRZ-001+, respectively.
12 shows the result of confirming the level of apoptosis by flow cytometry after treating Hepa1-6 cells with mRZ-001+.
13 shows the result of confirming the level of apoptosis by flow cytometry after treating Hepa1-6/mPDL1 cells with mRZ-001+.
14 shows the results of measuring the expression levels of target genes (HSVtk and scFv) in Hep3b and SNU398 cells after treatment with RZ-001+.
FIG. 15 is a result of confirming whether trans-splicing occurred to target TERT mRNA by a ribozyme expressed in a liver cancer cell line treated with RZ-001+ and the location of the trans-splicing.
16 shows the results of Hep3b and SNU398 cells treated with RZ-001+ and PD1/PDL1 blockade bioassay performed.
17 shows the result of confirming the expression of PD-L1 in each cell of SNU398, a human liver cancer cell line, and U87MG, a human brain tumor cell line.
18 shows the results of confirming the expression level of immune checkpoint inhibitors in U87MG cells treated with RZ-001+ at a concentration of 10MOI or 20MOI.
19 shows the results of PD1/PDL1 blockade bioassay performed by treating U87MG cells with increasing amounts of RZ-001+. As a control, PD1/PDL1 blockade bioassay by Atezolizumab (anti-PDL1) was performed.
20 is a graph showing inhibition of tumor growth and weight reduction according to RZ-001 administration, RZ-001+_At administration, or RZ-001 and At combined administration (RZ-001/At) in a PBMC-humanized liver cancer model and the results of each administered drug This is the result of confirming liver toxicity.
21 is an MRI photograph of each drug administration group in an orthotopic brain tumor syngeneic model.
22 is a result confirmed by comparing the degree of tumor size reduction according to mRZ-001 administration and mRZ-001+ administration in an orthotopic brain tumor syngeneic model.
23 is a result of confirming serum ALT and AST levels of the mRZ-001 and mRZ-001+ administration groups in an orthotopic brain tumor syngeneic model.
24 is a schematic diagram of an experiment for confirming the effect of RZ-001+ in a Xenograft Orthotopic brain tumor model.
25 is IVIS imaging images of mice administered with RZ-001 or RZ-001+ to the Xenograft Orthotopic brain tumor model according to the experimental progress.
26 is a result confirming the change in body weight according to the course of the experiment in mice administered with RZ-001 or RZ-001+ in the Xenograft Orthotopic brain tumor model.
27 is a result confirming the anticancer effect of RZ-001 or RZ-001+ in a Xenograft Orthotopic brain tumor model.

본 발명자들은 이전의 연구에서 암 특이적 유전자, 구체적으로 TERT mRNA를 표적으로 하는 트랜스 스플라이싱 리보자임을 이용하여 암의 증식 및 성장을 억제하고, 상기 리보자임에 목적 유전자, 특히 암 치료용 유전자를 결합하여 암 세포의 사멸을 유도함으로써 암을 치료할 수 있는 트랜스 스플라이싱 리보자임과 이를 발현하는 벡터를 제작한 바 있다. In a previous study, the present inventors suppressed the proliferation and growth of cancer using a transsplicing ribozyme targeting a cancer-specific gene, specifically TERT mRNA, and used the ribozyme to target a gene, particularly a gene for cancer treatment. A transsplicing ribozyme capable of treating cancer by inducing apoptosis of cancer cells and a vector expressing the same have been prepared.

이전 연구에서 트랜스 스플라이싱 리보자임 발현 벡터는 CRT-122T로 명명하였으며 그 기본적인 구조는 아래와 같은 구조를 포함한다. In previous studies, the transsplicing ribozyme expression vector was named CRT-122T, and its basic structure includes the following structure.

[ 5'- 프로모터 - TERT targeting ribozyme - 목적 유전자(HSVtk) - miR-122T - 3' ][5'-promoter-TERT targeting ribozyme-target gene (HSVtk)-miR-122T-3']

CRT-122T에서 SD/SA 및 WPRE 서열이 추가된 벡터를 발현할 수 있는 바이러스 벡터를 RZ-001로 명기하였으며 (KR 10-2252423), RZ-001은 다양한 암종에 작용하여 세포사를 유도하며, 종양의 성장을 억제하여 암의 치료에 적용가능하다. A viral vector capable of expressing vectors with SD/SA and WPRE sequences added in CRT-122T was specified as RZ-001 (KR 10-2252423), and RZ-001 acts on various carcinomas to induce cell death, and tumor It can be applied to the treatment of cancer by inhibiting the growth of

본 발명자들은 이전 연구에 나아가 보다 효과적으로 암의 치료가 가능한 트랜스 스플라이싱 리보자임 개발을 위하여 리보자임에 의해 발현되는 목적 유전자를 2종으로 확대하고, 상기 목적 유전자에 면역관문억제제 유전자를 포함시켰으며, 상기 리보자임을 발현할 수 있는 벡터로서 CRT-122T/ICI를 개발하였다. 본 발명의 CRT-122T/ICI의 기본 구조는 아래와 같다(도 1). In order to develop a transsplicing ribozyme that can treat cancer more effectively, the present inventors, in addition to previous studies, expanded the target gene expressed by the ribozyme into two types, and included an immune checkpoint inhibitor gene in the target gene. , developed CRT-122T/ICI as a vector capable of expressing the ribozyme. The basic structure of the CRT-122T/ICI of the present invention is as follows (FIG. 1).

[ 5'- 프로모터- TERT targeting ribozyme - 목적 유전자 - 자가 절단 펩타이드 유전자 - 면역관문억제제 유전자 - miR-122T - 3' ][5'-promoter-TERT targeting ribozyme-target gene-self-cleaving peptide gene-immune checkpoint inhibitor gene-miR-122T-3']

한편, 본 명세서에서 CRT-122T/ICI가 암호화하는 면역관문억제제에 따라서 “/”를 기준으로후단에 타겟 면역관문단백질 또는 면역관문억제제를 표기하였다. 예를들어, 아테졸리주맙(Atezolizumab)을 발현하는 벡터는 CRT-122T/At로 표시한다. Meanwhile, according to the immune checkpoint inhibitor encoded by CRT-122T/ICI in this specification, the target immune checkpoint protein or immune checkpoint inhibitor is indicated at the end based on “/”. For example, a vector expressing Atezolizumab is indicated as CRT-122T/At.

본 발명자들은 구체적인 실험을 통해 CRT-122T/ICI는 간암세포주, 뇌종양 세포주, 폐암 세포주 및 흑색종 세포주에서 CRT-122T와 유사한 수준의 세포사 유도 활성을 나타내었다(실시예 2).Through specific experiments, the present inventors showed that CRT-122T/ICI had a cell death inducing activity similar to that of CRT-122T in liver cancer cell lines, brain tumor cell lines, lung cancer cell lines, and melanoma cell lines (Example 2).

나아가, 본 발명자들은 CRT-122T/ICI를 발현하는 아데노바이러스(이하 “RZ-001+”로 명명함)를 제작하여 구체적인 실험을 통해 다양한 세포주에서의 작용을 확인하였다. Furthermore, the present inventors constructed an adenovirus (hereinafter referred to as "RZ-001+") expressing CRT-122T/ICI and confirmed its action in various cell lines through specific experiments.

한편, 본 명세서에서 RZ-001+는 로딩된 CRT-122T/ICI의 종류에 따라서 RZ-001+_(타겟 면역관문단백질 또는 면역관문억제제)로 구분하여 표기하였다. 예를들어, CRT-122T/At를 포함하는 아데노바이러스는 RZ-001+_At로 표시한다.Meanwhile, in the present specification, RZ-001+ is labeled as RZ-001+_ (target immune checkpoint protein or immune checkpoint inhibitor) according to the type of loaded CRT-122T/ICI. For example, an adenovirus containing CRT-122T/At is denoted as RZ-001+_At.

구체적으로, RZ-001+로 암 세포를 감염시킨 후 상기 암세포의 생존율을 측정하여 RZ-001+ 감염에 따른 세포사멸 정도를 확인하였으며, 상기 RZ-001+ 감염에 따른 CRT-122T/ICI 도입이 면역관문 단백질과 결합하여 그 기능을 차단할 수 있는 항체를 발현하는지 확인하였고, 이어서 상기 항체가 원활히 분비되어 작용할 수 있는지 확인하였다. 그 결과, RZ-001+ 감염에 따라 암 세포의 세포사가 증가하였으며, 상기 항체의 발현이 증가되고, 발현된 항체가 충분히 분비됨을 확인하였다(실시예 5 및 6).Specifically, after infecting cancer cells with RZ-001+, the survival rate of the cancer cells was measured to confirm the degree of apoptosis according to RZ-001+ infection, and the introduction of CRT-122T/ICI according to the RZ-001+ infection It was confirmed whether an antibody capable of binding to the immune checkpoint protein and blocking its function was expressed, and then it was confirmed whether the antibody could be smoothly secreted and acted upon. As a result, it was confirmed that cell death of cancer cells increased with RZ-001+ infection, the expression of the antibody increased, and the expressed antibody was sufficiently secreted (Examples 5 and 6).

이어서, 본 발명자들은 세포 실험에서 확인한 RZ-001+의 항암 활성이 생체 내에서도 동일하게 발현될 수 있는지 확인하고자 다양한 암 동물모델을 제작하여 RZ-001+를 투여하고 종양의 크기 및 무게를 측정하였다. 특히, 뇌 종양의 치료 약물로서의 유효성 평가를 위해서 BBB 등의 뇌 내 미세환경을 모사하는 Orthotopic 뇌종양 모델을 제작하여 뇌종양 치료제로서의 RZ-001+의 가능성을 확인하고자 하였다. 그 결과, 간암 동물모델 및 뇌종양 동물모델 모두에서 RZ-001+의 처리에 따라 종양의 크기 및 무게가 감소하였다. 특히 인간화 간암동물모델에서 RZ-001+_At 투여군은 RZ-001과 Atezolizumab의 병용투여군과 비교하여 유사한 수준으로 종양의 크기를 감소시켰으나, 간 독성에 있어서 병용투여군보다 낮은 간 독성을 나타내었는바 부작용이 없거나 적은 항암제로서 제공될 수 있음을 확인하였다(실시예 7). 나아가, orthotopic 뇌종양 syngeneic 동모델에서는 mRZ-001+_I (mCRT-122T_scFvPD1(I)) 투여군이 mRZ-001 투여군과 비교하여 더 효과적인 항암능을 나타내었다. 또한 인간 유래 뇌종양 세포를 이식한 Xenograft Orthotopic 뇌종양 모델에서도 RZ-001+의 유효한 항암 활성을 확인하였는바, 본 발명자들은 세포 내에서 암 특이적 유전자를 타겟으로 하며 면역관문억제제와 암 치료 물질을 발현할 수 있는 트랜스 스플라이싱 리보자임을 암 치료를 위해 제공한다.Then, in order to confirm whether the anticancer activity of RZ-001+ confirmed in cell experiments can be equally expressed in vivo, the present inventors prepared various cancer animal models, administered RZ-001+, and measured the size and weight of tumors. In particular, in order to evaluate the efficacy as a drug for treating brain tumors, we tried to confirm the possibility of RZ-001+ as a brain tumor treatment by constructing an orthotopic brain tumor model that simulates the microenvironment in the brain such as the BBB. As a result, both the liver cancer animal model and the brain tumor animal model were reduced in tumor size and weight according to RZ-001+ treatment. In particular, in the humanized liver cancer animal model, the RZ-001+_At administration group reduced the tumor size to a similar level compared to the RZ-001 and Atezolizumab combination administration group, but showed lower liver toxicity than the combination administration group, with no side effects. It was confirmed that it can be provided as no or little anticancer agent (Example 7). Furthermore, in the orthotopic brain tumor syngeneic model, the mRZ-001+_I (mCRT-122T_scFvPD1(I))-administered group showed more effective anticancer activity than the mRZ-001-administered group. In addition, the effective anti-cancer activity of RZ-001+ was confirmed in a Xenograft Orthotopic brain tumor model in which human-derived brain tumor cells were transplanted. Trans-splicing ribozymes that can be used for cancer treatment are provided.

본 발명의 트랜스 스플라이싱 리보자임이 포함하는 각 구성과 그 기본 구조는 아래와 같다.Each component of the trans-splicing ribozyme of the present invention and its basic structure are as follows.

[5' - 암 특이적 유전자를 표적하는 리보자임 - 목적 유전자 - 자가 절단 펩타이드 유전자 - 면역관문억제제 유전자 - miR-122T - 3'][5' - Ribozyme targeting cancer specific gene - Target gene - Self-cleavage peptide gene - Immune checkpoint inhibitor gene - miR-122T - 3']

상기 트랜스 스플라이싱 리보자임은 표적하는 세포 내에서 암 특이적 유전자의 mRNA와 상보결합하여 그 유전자를 절단하고 목적 유전자 이하의 전사체를 발현시킬 수 있다. The trans-splicing ribozyme can complementarily bind to the mRNA of a cancer-specific gene in a target cell, cleave the gene, and express a transcript below the target gene.

본 발명의 트랜스 스플라이싱 리보자임은 5'

Figure 112021153282952-pat00001
3' 순서대로 암 특이적 유전자를 표적하는 리보자임, 목적 유전자, 자가 절단 펩타이드 유전자, 면역관문억제제 유전자, 및 miR-122T를 포함하며, 각 구성은 그 기능을 유지하는 범위 내에서 직접적 또는 간접적 방법으로 작동 가능하게 연결된 것일 수 있고, 상기 트랜스 스플라이싱 리보자임은 특히 목적 유전자의 기능을 향상시키기 위하여 각 구성 사이에 조절 인자를 추가로 포함할 수 있다. The trans-splicing ribozyme of the present invention is 5'
Figure 112021153282952-pat00001
It includes a ribozyme targeting a cancer-specific gene in 3' order, a target gene, a self-cleavage peptide gene, an immune checkpoint inhibitor gene, and miR-122T, and each component is a direct or indirect method within the range of maintaining its function It may be operably linked to, and the trans-splicing ribozyme may further include a regulatory factor between each component in order to specifically improve the function of the target gene.

본 발명에서 사용된 “리보자임”이라는 용어는 효소처럼 작용하는 RNA 분자 또는 그 RNA 분자를 포함하는 단백질로 구성되는 분자로 RNA 효소 또는 촉매적 RNA라고도 불린다. 명확한 3차 구조를 갖는 RNA 분자로 화학반응을 수행하며 촉매적 또는 자기촉매적 특성을 가진다. 일부 리보자임은 자기 또는 다른 RNA 분자를 절단하여 활성을 저해하고, 다른 리보자임은 리보솜의 아미노전달효소(aminotransferase) 활성을 촉매하는 것으로 알려져다. 이러한 리보자임에는 망치머리(hammerhead) 리보자임, VS 리보자임 및 헤어핀(hairpin) 리보자임 등이 포함될 수 있다.The term "ribozyme" used in the present invention is a molecule composed of an RNA molecule that acts like an enzyme or a protein containing the RNA molecule, and is also called an RNA enzyme or catalytic RNA. An RNA molecule with a clear tertiary structure that performs chemical reactions and has catalytic or autocatalytic properties. Some ribozymes inhibit their activity by cleaving their own or other RNA molecules, and other ribozymes are known to catalyze the activity of ribosome aminotransferases. Such ribozymes may include hammerhead ribozymes, VS ribozymes, and hairpin ribozymes.

본 발명에 따른 리보자임은 그룹 I 인트론의 트랜스-스플라이싱 반응을 통해 암 특이적 유전자의 활성을 저해시켜서 선택적인 항암 효과를 나타낼 수 있을 뿐만 아니라 암 치료 유전자와 접합된 형태로 발현되어 암 치료 유전자를 활성화시킬 수 있다. 따라서, 암 특이적 유전자를 불활성화시키고, 암 치료 유전자를 활성화시킬 수 있는 특성을 나타낸다면 어떠한 형태의 것이라도 사용 가능하다.The ribozyme according to the present invention inhibits the activity of cancer-specific genes through the trans-splicing reaction of Group I introns, thereby exhibiting a selective anti-cancer effect, and is expressed in a conjugated form with a cancer therapeutic gene to treat cancer. genes can be activated. Therefore, any type of material may be used as long as it exhibits characteristics capable of inactivating cancer-specific genes and activating cancer therapeutic genes.

본 발명에 따른 리보자임은 바람직하게는 상기에서 설명한 hTERT mRNA를 표적하는 리보자임일 수 있으며, hTERT가 과다 발현되는 암세포를 표적으로 하여 hTERT mRNA를 특이적으로 절단하여 발현을 억제시키고, 목적 유전자를 특이적으로 발현시키는 역할을 할 수 있다.The ribozyme according to the present invention may preferably be a ribozyme targeting hTERT mRNA described above, targeting cancer cells in which hTERT is overexpressed, specifically cleaving hTERT mRNA to inhibit expression, and It can play a role in specific expression.

본 발명에서 사용된 용어, “트랜스-스플라이싱(trans-splicing)”은 서로 다른 유전자로부터의 RNA를 서로 연결하는 것을 의미한다. 바람직하게는 암에 특이적인 hTERT의 mRNA를 인지하여 트랜스-스플라이싱하는 능력이 검증된 hTERT 표적 트랜스-스플라이싱 그룹 I 리보자임을 사용하는 것일 수 있다.As used herein, the term “trans-splicing” means linking RNAs from different genes to each other. Preferably, an hTERT target trans-splicing group I ribozyme that has been verified to have the ability to trans-splice by recognizing cancer-specific hTERT mRNA may be used.

본 발명에서 사용된 “목적 유전자”라는 용어는 상기 리보자임에 의하여 암 특이적 유전자의 mRNA와 연결되어 발현이 유도되는 유전자를 의미한다.The term "target gene" used in the present invention refers to a gene whose expression is induced by being linked to mRNA of a cancer-specific gene by the ribozyme.

본 발명에 따른 목적 유전자는 바람직하게는 암 치료용 유전자 또는 리포터 유전자일 수 있고, 가장 바람직하게는 암 치료용 유전자일 수 있다.The target gene according to the present invention may preferably be a gene for cancer treatment or a reporter gene, and most preferably a gene for cancer treatment.

본 발명에서 사용된 “암 치료 유전자(anti-cancer therapeutic gene)”라는 용어는 암세포에서 발현시 치료학적 효과를 나타내는 폴리펩티드를 암호화하는 폴리뉴클레오티드 서열을 의미한다. 상기 암 치료 유전자는 상기 리보자임과 접합된 형태로 발현되거나 또는 독립적으로 발현되어, 항암활성을 나타낼 수 있다. 이러한 암 치료 유전자는 바람직하게는 약제 감수성 유전자, 세포사멸 유전자, 세포증식 억제 유전자, 세포독성 유전자, 종양 억제인자 유전자, 항원성 유전자, 사이토카인 유전자, 및 항신생 혈관 생성 유전자로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있고, 가장 바람직하게는 약제 감수성 유전자일 수 있다.As used herein, the term "anti-cancer therapeutic gene" refers to a polynucleotide sequence encoding a polypeptide that exhibits a therapeutic effect when expressed in cancer cells. The cancer therapeutic gene may be expressed in a conjugated form with the ribozyme or expressed independently to exhibit anticancer activity. These cancer therapeutic genes are preferably selected from the group consisting of drug susceptibility genes, apoptosis genes, cytostatic genes, cytotoxic genes, tumor suppressor genes, antigenic genes, cytokine genes, and anti-angiogenic genes. It may be one or more, and most preferably, it may be a drug susceptibility gene.

본 발명에서는 상기 암 치료 유전자를 단독으로 사용하거나 또는 둘 이상의 유전자를 복합적으로 사용할 수 있다.In the present invention, the cancer treatment gene may be used alone or two or more genes may be used in combination.

본 발명에 따른 약제 감수성 유전자(drug-sensitizing gene)는 독성이 없는 전구체(prodrug)를 독성물질로 전환시키는 효소를 코딩하는 유전자로 유전자가 도입된 세포가 사멸하게 되므로 자살 유전자(suicide gene)로도 불린다. 즉, 정상 세포에는 독성이 없는 전구체를 전신적으로 투여했을 때 암세포에만 전구체가 독성 대사체(toxic metabolite)로 전환되어 약제에 대한 감수성을 변화시킴으로써 암세포를 파괴시키는 방법이다. 이러한 약제 감수성 유전자는 바람직하게는 간시클로비르(ganciclovir)를 전구체로 이용하는 HSVtk(Herpes simplex virus-thymidine kinase) 유전자, 또는 5-플루오로시토신(5-fluorocytosine, 5-FC)를 전구체로 하는 대장균의 사이토신 탈아미노효소 (cytosine deaminase, CD) 유전자일 수 있고, 가장 바람직하게는 HSVtk 유전자일 수 있다.The drug-sensitizing gene according to the present invention is a gene encoding an enzyme that converts a non-toxic prodrug into a toxic substance, and is also called a suicide gene because cells into which the gene is introduced die. . That is, when a precursor that is not toxic to normal cells is systemically administered, the precursor is converted into a toxic metabolite only in cancer cells, thereby changing the sensitivity to the drug, thereby destroying cancer cells. These drug susceptibility genes are preferably HSVtk (Herpes simplex virus-thymidine kinase) genes using ganciclovir as a precursor, or E. coli using 5-fluorocytosine (5-FC) as a precursor. It may be a cytosine deaminase (CD) gene, and most preferably a HSVtk gene.

본 발명에 따른 세포사멸 유전자(proapoptotic gene)는 발현되면 프로그램된 세포사를 유도하는 뉴클레오티드 서열을 말한다. 당업자에게 공지된 세포사멸 유전자로, p53, 아데노바이러스 E3-11.6K (Ad2 및 Ad5에서 유래) 또는 아데노바이러스 E3-10.5K (Ad에서 유래), 아데노바이러스 E4 유전자, p53 경로 유전자 및 카스파제를 코딩하는 유전자가 포함될 수 있다.A proapoptotic gene according to the present invention refers to a nucleotide sequence that induces programmed cell death when expressed. Apoptosis genes known to those skilled in the art, encoding p53, adenovirus E3-11.6K (derived from Ad2 and Ad5) or adenovirus E3-10.5K (derived from Ad), adenovirus E4 gene, p53 pathway gene and caspase genes may be included.

본 발명에 따른 세포증식 억제 유전자(cytostatic gene)는 세포 내에서 발현되어 세포 주기 도중에 세포 주기를 정지시키는 뉴클레오티드 서열을 의미한다. 그 예로 p21, 망막아세포종 유전자, E2F-Rb 융합 단백질 유전자, 사이클린-종속성 카이네이즈 억제인자를 코딩하는 유전자(예를 들면, p16, p15, p18 및 p19), 생장 중지 특이성 호메오박스(growth arrest specific homeobox, GAX) 유전자 등이 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.A cytostatic gene according to the present invention refers to a nucleotide sequence that is expressed in cells and stops the cell cycle during the cell cycle. Examples include p21, retinoblastoma gene, E2F-Rb fusion protein gene, genes encoding cyclin-dependent kinase inhibitors (e.g., p16, p15, p18 and p19), growth arrest specific homeobox , GAX) gene, etc., but is not limited thereto.

본 발명에 따른 세포독성 유전자(cytotoxic gene)는 세포 내에서 발현되어 독성 효과를 나타내는 뉴클레오티드 서열을 말한다. 그 예로, 슈도모나스 외독소(exotoxin), 리신 독소, 디프테리아 독소 등을 코딩하는 뉴클레오티드 서열 등이 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.A cytotoxic gene according to the present invention refers to a nucleotide sequence that is expressed in cells and exhibits a toxic effect. Examples include, but are not limited to, nucleotide sequences encoding Pseudomonas exotoxin, ricin toxin, diphtheria toxin, and the like.

본 발명에 따른 종양 억제인자 유전자(tumor suppressor gene)는 표적 세포 내에서 발현되어 종양 표현형을 억제할 수 있거나 세포사멸을 유도할 수 있는 뉴클레오티드 서열을 의미한다. 대표적으로 종양 괴사 인자(tumor necrosisfactor-α, TNF-α), p53 유전자, APC 유전자, DPC-4/Smad4 유전자, BRCA-1 유전자, BRCA-2 유전자, WT-1 유전자, 망막아세포종 유전자, MMAC-1 유전자, 선종양 폴립증 코일 단백질(adenomatous polyposis coil protein), 결손된 결장 종양(DCC) 유전자, MMSC-2 유전자, NF-1 유전자, 염색체 3p21.3에 위치한 비인후 종양 억제 인자 유전자, MTS1 유전자, CDK4 유전자, NF-1 유전자, NF-2 유전자, 또는 VHL 유전자가 포함될 수 있다.A tumor suppressor gene according to the present invention refers to a nucleotide sequence capable of suppressing a tumor phenotype or inducing apoptosis by being expressed in a target cell. Representatively, tumor necrosis factor-α (TNF-α), p53 gene, APC gene, DPC-4/Smad4 gene, BRCA-1 gene, BRCA-2 gene, WT-1 gene, retinoblastoma gene, MMAC- 1 gene, adenomatous polyposis coil protein, missing colon tumor (DCC) gene, MMSC-2 gene, NF-1 gene, nasopharyngeal tumor suppressor gene located on chromosome 3p21.3, MTS1 gene , CDK4 gene, NF-1 gene, NF-2 gene, or VHL gene.

본 발명에 따른 항원성 유전자(antigenic gene)는 표적 세포 내에서 발현되어 면역 시스템에서 인식할 수 있는 세포 표면 항원성 단백질을 생산하는 뉴클레오티드 서열을 말한다. 당업자에게 공지된 항원성 유전자의 예로 암태아성 항원 (carcinoembryonic antigen, CEA) 및 p53이 포함될 수 있다.An antigenic gene according to the present invention refers to a nucleotide sequence that is expressed in a target cell and produces a cell surface antigenic protein that can be recognized by the immune system. Examples of antigenic genes known to those skilled in the art may include carcinoembryonic antigen (CEA) and p53.

본 발명에 따른 사이토카인 유전자(cytokine gene)는 세포 내에서 발현되어 사이토카인을 생성하는 뉴클레오티드 서열을 의미한다. 대표적으로 GMCSF, 인터루킨(IL-1, IL-2, IL-4, IL-12, IL-10, IL-19, IL-20), 인터페론 α, β, γ(인터페론 α-2b) 및 인터페론 α-2α-1과 같은 융합체 등이 포함될 수 있다.A cytokine gene according to the present invention refers to a nucleotide sequence that is expressed in a cell to produce a cytokine. Representatively, GMCSF, interleukins (IL-1, IL-2, IL-4, IL-12, IL-10, IL-19, IL-20), interferon α, β, γ (interferon α-2b) and interferon α Fusions such as -2α-1 may be included.

본 발명에 따른 항-신생혈관 생성 유전자(anti-angiogenic gene)는 발현되어 항-신생혈관 생성 인자를 세포 밖으로 방출하는 뉴클레오티드 서열을 말한다. 그 예로 안지오스타틴, 혈관 내피 성장 인자(VEGF)의 억제 인자, 엔도스타틴 등이 포함될 수 있다.An anti-angiogenic gene according to the present invention refers to a nucleotide sequence that is expressed and releases the anti-angiogenic factor out of the cell. Examples include angiostatin, vascular endothelial growth factor (VEGF) inhibitor, endostatin, and the like.

본 발명에서 사용된 용어, “HSVtk(Herpes simplex virus-thymidine kinase)”는 단순 포진 바이러스로부터 유래되는 티미딘 인산화 효소를 의미한다. 이 효소는 독성이 없는 전구체(prodrug)를 독성물질로 전환시킴으로써, 그 유전자가 이입된 세포가 사멸하게 하는 약제 감수성 유전자의 대표적인 예이다. 본 발명에 있어 HSVtk 유전자는 본 발명에 따른 리보자임에 접합된 형태로 발현되어 항암 활성을 나타내는 암 치료 유전자로 사용될 수 있다. 이러한 HSVtk 유전자는 바람직하게는 진뱅크(genbank) 등록번호 AAP13943, P03176, AAA45811, P04407, Q9QNF7, KIBET3, P17402, P06478, P06479, AAB30917, P08333, BAB84107, AAP13885, AAL73990, AAG40842, BAB11942, NP_044624, NP_044492, CAB06747 등에 기재된 것일 수 있다.As used herein, the term “HSVtk (Herpes simplex virus-thymidine kinase)” refers to a thymidine kinase derived from herpes simplex virus. This enzyme is a representative example of a drug susceptibility gene that converts a non-toxic prodrug into a toxic substance, causing the transfected cell to die. In the present invention, the HSVtk gene is expressed in a form conjugated to the ribozyme according to the present invention and can be used as a cancer therapeutic gene exhibiting anticancer activity. 이러한 HSVtk 유전자는 바람직하게는 진뱅크(genbank) 등록번호 AAP13943, P03176, AAA45811, P04407, Q9QNF7, KIBET3, P17402, P06478, P06479, AAB30917, P08333, BAB84107, AAP13885, AAL73990, AAG40842, BAB11942, NP_044624, NP_044492, It may be described in CAB06747 or the like.

본 발명에서 사용된 용어, “리포터 유전자”는 본 발명의 일 예에 따른 재조합 벡터의 도입 여부 또는 리보자임의 발현 효율을 모니터링하기 위해 사용되는 유전자로서 감염된 세포 또는 조직의 손상이 없이 모니터링할 수 있는 유전자라면 제한 없이 사용될 수 있다. 바람직하게는 루시퍼라제(luciferase), 녹색 형광 단백질(GFP), 변형된 녹색 형광 단백질(modified green fluorescent protein; mGFP), 증강된 녹색 형광 단백질(enhanced green fluorescentprotein; EGFP), 적색 형광 단백질(RFP), 변형된 적색 형광 단백질(modified red fluorescent protein; mRFP), 증강된 적색 형광 단백질(ERFP), 청색 형광 단백질(BFP), 증강된 청색 형광 단백질(EBFP), 황색 형광 단백질(YFP), 증강된 황색 형광 단백질(EYFP), 남색 형광 단백질(CFP) 또는 증강된 남색 형광 단백질(ECFP)일 수 있다.As used herein, the term "reporter gene" is a gene used to monitor the introduction of a recombinant vector or the expression efficiency of a ribozyme according to an embodiment of the present invention, which can be monitored without damaging infected cells or tissues. Genes may be used without limitation. Preferably, luciferase, green fluorescent protein (GFP), modified green fluorescent protein (mGFP), enhanced green fluorescent protein (EGFP), red fluorescent protein (RFP), Modified red fluorescent protein (mRFP), enhanced red fluorescent protein (ERFP), blue fluorescent protein (BFP), enhanced blue fluorescent protein (EBFP), yellow fluorescent protein (YFP), enhanced yellow fluorescence protein (EYFP), indigo fluorescent protein (CFP) or enhanced indigo fluorescent protein (ECFP).

목적 유전자로 리포터 유전자를 삽입하여 암세포 특이적인 리보자임의 발현 정도를 관찰할 수 있으며, 특히 본 발명의 리보자임은 프로모터 및 마이크로 RNA 표적 사이트를 포함하고 있어, 정상 세포에서는 발현되지 않고 암세포 특이적으로 발현할 수 있다. 이를 이용하여 특정 조직에서 암이 발생했는지 여부를 진단하는데 적용할 수 있음은 당업자에게 자명한 것이다.By inserting a reporter gene into the target gene, the expression level of the cancer cell-specific ribozyme can be observed. In particular, the ribozyme of the present invention contains a promoter and a microRNA target site, so it is not expressed in normal cells and is specific to cancer cells. can manifest. It is obvious to those skilled in the art that it can be applied to diagnose whether cancer has occurred in a specific tissue using this.

본 명세서 내에서 miR-122의 일부 또는 전부와 상보적인 염기 서열은 miR-122T(microRNA-122 target site)로 명명된다. 본 발명에서 miR-122T는 miR-122와 상보결합하여 dsRNA를 형성할 수 있다면, 구체적인 서열에 차이가 있어도 무방하다. miR-122T는 상기 miR-122의 일부 또는 전부와 상보적인 염기서열을 1회 이상 포함할 수 있고, 예를 들어 1회 내지 10회, 바람직하게는 1회 내지 5회, 더욱 바람직하게는 1회 내지 3회 반복하여 포함할 수 있다. miR-122는 정상 간세포에서는 정상적으로 발현되나, 간암 세포에서는 발현량이 감소하는 특징이 있다. 이를 이용하여 간암 세포에 대한 민감도 및 특이도를 증가시킨 치료제를 개발할 수 있으며, 본 발명에서는 목적 유전자가 연결된 리보자임에 miR-122를 인식하는 핵산 서열을 연결함으로써 간암 세포 특이적인 리보자임의 발현이 이루어질 수 있도록 하였다.In the present specification, a base sequence complementary to part or all of miR-122 is referred to as miR-122T (microRNA-122 target site). In the present invention, as long as miR-122T can complement miR-122 to form dsRNA, there may be differences in specific sequences. miR-122T may include a nucleotide sequence complementary to part or all of miR-122 one or more times, for example, 1 to 10 times, preferably 1 to 5 times, more preferably 1 time. It may be included repeatedly up to three times. miR-122 is normally expressed in normal hepatocytes, but its expression level is reduced in hepatoma cells. Using this, it is possible to develop a therapeutic agent with increased sensitivity and specificity for liver cancer cells. In the present invention, by linking a nucleic acid sequence recognizing miR-122 to a ribozyme to which a target gene is linked, expression of a liver cancer cell-specific ribozyme can be achieved. made it possible.

본 발명에서 사용된 “암 특이적 유전자”라는 용어는 암세포에서만 특이적으로 발현되거나 또는 현저하게 과발현되는 유전자를 의미한다. 상기 암 특이적 유전자는 본 발명에 따른 리보자임이 암 특이적으로 작용할 수 있는 특징을 부가할 수 있다. 이러한 암 특이적 유전자는 바람직하게는 TERT(Telomerase reverse transcriptase) mRNA, AFP(alphafetoprotein) mRNA, CEA(carcinoembryonic antigen) mRNA, PSA(Prostate-specific antigen) mRNA, CKAP2(Cytoskeleton-associated protein 2) mRNA, 또는 mutant RAS(Rat sarcoma) mRNA일 수 있고, 더 바람직하게는 TERT(Telomerase reverse transcriptase) mRNA일 수 있으며, 가장 바람직하게는 hTERT(human telomerase reverse transcriptase) mRNA 서열일 수 있다. 본 발명의 트랜스 스플라이싱 리보자임은 상기 암 특이적 유전자를 표적으로 트랜스 스플라이싱을 유도하여 리보자임과 연결된 목적 유전자를 발현시킴으로써 교모세포종 세포주, 흑색종 세포주, 간암 세포주, 및 폐암 세포주에서 세포사 유도 효과를 확인하였다. The term "cancer-specific gene" used in the present invention refers to a gene that is specifically expressed or markedly overexpressed only in cancer cells. The cancer-specific gene may add a feature that allows the ribozyme according to the present invention to act in a cancer-specific manner. These cancer-specific genes are preferably TERT (Telomerase reverse transcriptase) mRNA, AFP (alphafetoprotein) mRNA, CEA (carcinoembryonic antigen) mRNA, PSA (Prostate-specific antigen) mRNA, CKAP2 (Cytoskeleton-associated protein 2) mRNA, or It may be a mutant rat sarcoma (RAS) mRNA, more preferably a telomerase reverse transcriptase (TERT) mRNA, and most preferably a human telomerase reverse transcriptase (hTERT) mRNA sequence. The trans-splicing ribozyme of the present invention induces trans-splicing targeting the cancer-specific gene to express the target gene linked to the ribozyme, resulting in cell death in glioblastoma cell lines, melanoma cell lines, liver cancer cell lines, and lung cancer cell lines. The induction effect was confirmed.

본 발명에서 사용된 용어, “TERT(Telomerase reverse transcriptase)”는 암 세포의 영속성(immortality) 및 증식(proliferation) 능력을 조절하는 가장 중요한 효소 중의 하나로, 염색체에 말단소립(telomere) 구조를 형성해 염색체 끝을 보호하는 역할을 통해 세포의 노화를 억제하는 효소를 의미한다. 정상적인 세포에서는 세포가 분열할 때마다 말단소립의 길이가 조금씩 줄어들어 결국 유전물질이 손실되고, 세포가 사멸하게 된다. 그러나 암세포에서는 이 효소가 말단소립을 계속적으로 연장시켜 주기 때문에 세포가 사멸하지 않으며, 암세포의 불멸성에 직접 기여함으로써 암을 치료하는데 중대한 장애 요소로 알려져 있다. 본 발명에서는 암 특이적 유전자로 hTERT mRNA를 사용할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.The term used in the present invention, “TERT (Telomerase reverse transcriptase)” is one of the most important enzymes that regulate the immortality and proliferation ability of cancer cells, and forms telomere structures on chromosomes to form chromosome ends. It means an enzyme that inhibits cell aging through its role in protecting cells. In normal cells, each time the cell divides, the length of the telomeres decreases little by little, and eventually the genetic material is lost and the cell dies. However, in cancer cells, this enzyme continuously elongates telomeres, so the cells do not die, and it is known as a serious obstacle to cancer treatment by directly contributing to the immortality of cancer cells. In the present invention, hTERT mRNA may be used as a cancer-specific gene, but is not limited thereto.

본 발명에서 사용된 용어, “유전자 전달 시스템(gene delivery system)”은 목적하는 유전자 및/또는 핵산 서열의 세포 내부로의 전달 효율을 높여 발현 효율을 증가시킬 수 있는 시스템을 의미하며, 바이러스 매개 시스템 및 비바이러스 시스템으로 분류될 수 있다.As used herein, the term “gene delivery system” refers to a system capable of increasing expression efficiency by increasing the transfer efficiency of a desired gene and/or nucleic acid sequence into a cell, and is a virus-mediated system. and non-viral systems.

바이러스 매개 시스템은 레트로바이러스 벡터, 아데노바이러스 벡터와 같은 바이러스성 벡터를 사용하며, 인간 세포에 감염을 일으키는 바이러스 고유의 세포 내 침투 기전을 이용하므로 비바이러스성 시스템보다 세포내 유전자 전달 효율이 비교적 높은 것으로 알려져 있다. 또한, 세포 내로 들어간 다음 비바이러스성 벡터는 엔도솜이 리소좀과 융합된 다음 엔도리소솜에서 유전자들이 분해되는 문제점이 있으나, 바이러스성 벡터는 리소솜을 통과하지 않고 핵 내로 유전자를 전달하는 기전에 의하여 유전자의 손실이 작아서 유전자 전달 효율이 높은 장점이 있다.Virus-mediated systems use viral vectors such as retroviral vectors and adenovirus vectors, and have relatively higher efficiency of intracellular gene transfer than non-viral systems because they use the unique intracellular penetration mechanism of viruses that infect human cells. It is known. In addition, after entering the cell, the non-viral vector has a problem in that the endosome fuses with the lysosome and then the genes are degraded in the endolysosome, but the viral vector does not pass through the lysosome and transfers the gene into the nucleus by a mechanism It has the advantage of high gene delivery efficiency because the loss of is small.

본 발명에서 사용될 수 있는 바이러스성 벡터는 상기 재조합 벡터에서 설명한 바와 같이 레트로바이러스, 아데노바이러스, 아데노 관련 바이러스 등에서 유래한 벡터일 수 있다. 이러한 바이러스성 벡터는 바이러스 입자에 조립된 후 감염(infection)과 같은 형질도입(transduction) 방법으로 세포 내부로 도입될 수 있다.Viral vectors that can be used in the present invention may be vectors derived from retroviruses, adenoviruses, adeno-associated viruses, and the like, as described above for recombinant vectors. These viral vectors can be assembled into viral particles and then introduced into cells by a transduction method such as infection.

본 발명의 일 실시예에서, 유전자 전달체의 예로 상기 설명한 재조합 벡터를 포함하는 재조합 아데노바이러스를 고안하였다. 즉, 상기 재조합 아데노바이러스는 암 특이적 유전자에 특이적인 트랜스-스플라이싱 리보자임을 발현하는 재조합 벡터를 목적하는 세포(예를 들어, 암세포)로 전달하는 기능을 수행하며, 세포 내로 전달된 재조합 벡터는 세포내 전사 시스템에 의해 발현된다. 발현된 트랜스-스플라이싱 리보자임은 암세포 내에 많이 존재하는 암 특이적 유전자의 전사체에 리보자임에 연결된 목적 유전자를 삽입할 수 있다. In one embodiment of the present invention, a recombinant adenovirus containing the above-described recombinant vector as an example of a gene transfer vehicle was designed. That is, the recombinant adenovirus performs a function of delivering a recombinant vector expressing a trans-splicing ribozyme specific to a cancer-specific gene to a target cell (eg, cancer cell), and the recombinant delivered into the cell Vectors are expressed by the intracellular transcription system. The expressed trans-splicing ribozyme can insert a target gene linked to the ribozyme into the transcript of a cancer-specific gene present in large numbers in cancer cells.

본 명세서에서 RZ-001는 CRT-122T를 발현하는 아데노바이러스를 의미하고, RZ-001+는 CRT-122T/ICI를 발현하는 아데노바이러스를 의미한다.In the present specification, RZ-001 means an adenovirus expressing CRT-122T, and RZ-001+ means an adenovirus expressing CRT-122T/ICI.

상기 비바이러스성 시스템은 핵산 및/또는 유전자의 전달 매개체로 양이온성 지질 전달체 또는 양이온성 고분자 전달체 등을 이용하거나, 전기 천공법을 사용하는 방법이다.The non-viral system is a method using a cationic lipid delivery system or a cationic polymer carrier or the like as a delivery medium for nucleic acids and/or genes, or using an electroporation method.

양이온성 지질 전달체는 주로 양이온성 지질로 이루어진 나노미터 크기의 리포좀이나 지질 소재 나노입자의 양전하를 이용하여 음전하인 유전자, 유전자를 포함하는 발현 벡터 또는 핵산과 복합체를 형성시킨 후 이 복합체를 탐식 작용으로 세포 내로 전달하는 방법이다. 세포 내로 전달된 복합체는 엔도솜에서 리소좀으로 1차 전달된 다음 세포질로 빠져나와 발현된다. 양이온성 고분자 전달체는 지질 대신 고분자를 사용하는 것을 제외하면 양이온성 지질 전달체와 유사한 방식으로 유전자를 전달하며, 대표적인 양이온성 고분자로는 폴리에틸렌이민 (polyethyleneimine), 폴리라이신(poly-L-lysine), 키토산(chitosan) 등이 있다.Cationic lipid carriers use the positive charge of nanometer-sized liposomes or lipid nanoparticles mainly composed of cationic lipids to form complexes with negatively charged genes, expression vectors or nucleic acids containing genes, and then form the complexes by phagocytosis. method of delivery into cells. Complexes delivered into cells are first delivered from endosomes to lysosomes and then released into the cytosol to be expressed. Cationic polymer carriers deliver genes in a similar way to cationic lipid carriers, except that polymers are used instead of lipids. Representative cationic polymers include polyethyleneimine, poly-L-lysine, and chitosan. (chitosan), etc.

따라서, 본 발명의 재조합 벡터가 양이온성 지질 전달체 또는 양이온성 고분자 전달체와 결합하여 형성된 복합체는 유전자 전달체로 사용될 수 있다.Therefore, a complex formed by combining the recombinant vector of the present invention with a cationic lipid carrier or a cationic polymer carrier can be used as a gene carrier.

본 발명에서, 상기 유전자 전달 시스템은 상기 설명한 재조합 벡터를 포함하며, 바이러스 매개 시스템 및 비바이러스 시스템 모두 사용될 수 있으나, 바이러스 매개 시스템을 사용하는 것이 바림직하다.In the present invention, the gene delivery system includes the recombinant vector described above, and both virus-mediated systems and non-viral systems may be used, but it is preferable to use a virus-mediated system.

본 발명에서 사용된 용어, “벡터”는 적당한 숙주세포에서 목적 유전자를 발현할 수 있는 발현 벡터로서, 벡터 내에 포함된 유전자 삽입물이 발현되도록 작동 가능하게 연결된 조절 요소를 포함하는 유전자 구조물을 말한다.As used herein, the term "vector" is an expression vector capable of expressing a target gene in a suitable host cell, and refers to a gene construct containing regulatory elements operably linked to express a gene insert contained in the vector.

본 발명에서 사용된 용어, “작동 가능하게 연결된(operably linked)”은 일반적 기능을 수행하는 핵산 발현 조절 서열과 목적하는 유전자를 코딩하는 핵산 서열이 기능적으로 연결(functional linkage)되어 있는 것을 말한다. 본 발명의 리보자임 또는 벡터에서 각 구성은 직접적 연결인 것으로 명시하지 않는한 서로 작동 가능하게 연결된 것으로 본다. As used herein, the term “operably linked” refers to functional linkage between a nucleic acid expression control sequence that performs a general function and a nucleic acid sequence encoding a gene of interest. In the ribozyme or vector of the present invention, each component is considered to be operably linked to each other unless specified as being directly linked.

예를 들어, 리보자임 암호화 서열을 프로모터에 작동 가능하게 연결시키면 리보자임 암호화 서열의 발현은 프로모터의 영향 또는 조절 하에 있게 된다. 2개의 핵산 서열(리보자임 암호화 서열 및 이 서열의 5' 말단의 프로모터 부위 서열)은 프로모터 작용이 유도되어 리보자임 암호화 서열이 전사되면 작동 가능하게 연결된 것이며, 상기 두 서열 사이의 연결 특성이 프레임 변경 돌연변이(frameshift mutation)를 유도하지 않고, 발현 조절 서열이 리보자임의 발현을 저해하지 않으면 작동 가능하게 연결된 것으로 볼 수 있다. 재조합 벡터와의 작동 가능한 연결은 당해 기술 분야에서 잘 알려진 유전자 재조합 기술을 이용하여 제조할 수 있으며, 부위-특이적 DNA 절단 및 연결은 당해 기술 분야에서 일반적으로 알려진 효소 등을 이용할 수 있다.For example, operably linking a ribozyme coding sequence to a promoter brings expression of the ribozyme coding sequence under the influence or control of the promoter. Two nucleic acid sequences (a ribozyme coding sequence and a promoter region sequence at the 5' end of the sequence) are operably linked when the action of a promoter is induced and the ribozyme coding sequence is transcribed, and the linkage between the two sequences changes the frame. If a frameshift mutation is not induced and the expression control sequence does not inhibit the expression of the ribozyme, it can be considered to be operably linked. Operable linkage with the recombinant vector can be prepared using genetic recombination techniques well known in the art, and site-specific DNA cutting and linking can use enzymes generally known in the art.

본 발명에 따른 벡터는 프로모터, 오퍼레이터, 개시코돈, 종결코돈, 폴리아데닐화 시그널, 인핸서와 같은 발현 조절 요소 외에도 막 표적화 또는 분비를 위한 신호 서열 또는 리더 서열을 포함하며 목적에 따라 다양하게 제조될 수 있다. 또한, 본 발명의 벡터는 세포 내에서 트랜스 스플라이싱 리보자임의 발현 수준을 증가시킬 수 있는 조절 인자를 추가로 포함할 수 있다. 리보자임의 발현 증가를 위한 조절 인자의 비제한적 예로는 스플라이싱 공여/스플라이싱 수여 서열 (SD/SA) 및 WPRE이 있다. 벡터의 프로모터는 구성적 또는 유도성일 수 있다. 또한, 발현 벡터는 벡터를 함유하는 숙주 세포를 선택하기 위한 선택성 마커를 포함하고, 복제 가능한 발현 벡터인 경우 복제 기원을 포함할 수 있다. 벡터는 자가 복제하거나 숙주 DNA에 통합될 수 있다.The vector according to the present invention includes a signal sequence or leader sequence for membrane targeting or secretion in addition to expression control elements such as a promoter, operator, initiation codon, stop codon, polyadenylation signal, and enhancer, and can be prepared in various ways according to the purpose. have. In addition, the vector of the present invention may further contain a regulatory factor capable of increasing the expression level of the trans-splicing ribozyme in cells. Non-limiting examples of regulatory factors for increased expression of ribozymes include splicing donor/splicing confer sequence (SD/SA) and WPRE. The vector's promoter may be constitutive or inducible. In addition, the expression vector may include a selectable marker for selecting host cells containing the vector, and may include an origin of replication in the case of a replicable expression vector. Vectors can replicate autonomously or integrate into host DNA.

본 발명에 따른 벡터는 바람직하게는 플라스미드 벡터, 코즈미드 벡터 또는 바이러스 벡터 등일 수 있고, 가장 바람직하게는 바이러스 벡터일 수 있다. 상기 바이러스 벡터는 바람직하게는 레트로바이러스(Retrovirus), 예를 들어, 인간 면역결핍 바이러스(Human immunodeficiency virus, HIV), 마우스 백혈병 바이러스(Murine leukemia virus, MLV), 조류 육종/백혈병 바이러스(Avian sarcoma/leucosis virus, ASLV), 비장 괴사 바이러스(Spleen necrosis virus, SNV), 라우스 육종 바이러스(Rous sarcoma virus, RSV), 마우스 유방 종양 바이러스(Mouse mammary tumor virus, MMTV) 등, 아데노바이러스(Adenovirus), 아데노 관련 바이러스(Adeno-associated virus, AAV), 또는 헤르페스 심플렉스 바이러스(Herpes simplex virus, HSV) 등에서 유래한 벡터일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 본 발명에 따른 재조합 벡터는 가장 바람직하게는 재조합 아데노바이러스 벡터일 수 있다.The vector according to the present invention may preferably be a plasmid vector, a cosmid vector or a viral vector, and most preferably a viral vector. The viral vector is preferably a retrovirus, for example, human immunodeficiency virus (HIV), mouse leukemia virus (MLV), avian sarcoma / leukemia virus (Avian sarcoma / leucosis virus (ASLV), spleen necrosis virus (SNV), Rous sarcoma virus (RSV), mouse mammary tumor virus (MMTV), adenovirus, adeno-related virus (Adeno-associated virus, AAV), or a vector derived from a herpes simplex virus (Herpes simplex virus, HSV), etc., but is not limited thereto. The recombinant vector according to the present invention may most preferably be a recombinant adenoviral vector.

본 발명에서 사용된 “프로모터”라는 용어는 DNA의 일부분으로 전사를 개시할 수 있도록 RNA 중합효소의 결합에 관여한다. 일반적으로 표적 유전자에 인접하여 이의 상류에 위치하며, RNA 중합효소 또는 RNA 중합효소를 유도하는 단백질인 전사 인자(transcription factor)가 결합하는 자리로서 상기 효소 또는 단백질이 올바른 전사 시작 부위에 위치하도록 유도할 수 있다. 즉, 센스 가닥(sense strand)에서 전사하고자 하는 유전자의 5' 부위에 위치하여 RNA 중합효소가 직접 또는 전사인자를 통해 해당 위치에 결합하여 표적 유전자에 대한 mRNA 합성을 개시하도록 유도하는 것으로 특정한 유전자 서열을 갖는다.As used herein, the term "promoter" is involved in the binding of RNA polymerase to initiate transcription as a portion of DNA. In general, it is located adjacent to and upstream of the target gene, and is a binding site for RNA polymerase or a transcription factor, a protein that induces RNA polymerase, and can induce the enzyme or protein to be located at the correct transcription start site. can That is, it is located at the 5' site of the gene to be transcribed in the sense strand and induces RNA polymerase to bind to the corresponding position directly or through a transcription factor to initiate mRNA synthesis for the target gene. A specific gene sequence have

한편, 본 발명의 트랜스 스플라이싱 리보자임은 다양한 암종에서 세포사 유도 활성을 가지며 간 독성이 없거나 매우 낮은바, 암의 치료를 위하여 이용될 수 있다. On the other hand, the trans-splicing ribozyme of the present invention has cell death inducing activity in various carcinomas and has no or very low liver toxicity, so it can be used for cancer treatment.

본 발명에서 사용된 "암"이라는 용어는 세포의 정상적인 분열, 분화 및 사멸의 조절 기능에 문제가 발생하여 비정상적으로는 과다 증식하여 주위 조직 및 장기에 침윤하여 덩어리를 형성하고 기존의 구조를 파괴하거나 변형시킨 상태를 의미한다.The term "cancer" used in the present invention refers to a problem in the control function of normal division, differentiation, and death of cells, which abnormally proliferates and infiltrates surrounding tissues and organs to form lumps and destroy existing structures. denotes a deformed state.

본 발명에 따른 암은 바람직하게는 간암, 교모세포종, 담도암, 폐암, 췌장암, 흑색종, 골암, 유방암, 대장암, 위암, 전립선암, 백혈병, 자궁암, 난소암, 림프종, 또는 뇌암일 수 있고, 더 바람직하게는 간암, 폐암, 흑색종, 교모세포종, 및/또는 담도암일 수 있으며, 가장 바람직하게는 간암 및/또는 뇌암일 수 있다.The cancer according to the present invention may preferably be liver cancer, glioblastoma, biliary tract cancer, lung cancer, pancreatic cancer, melanoma, bone cancer, breast cancer, colon cancer, stomach cancer, prostate cancer, leukemia, uterine cancer, ovarian cancer, lymphoma, or brain cancer, , more preferably liver cancer, lung cancer, melanoma, glioblastoma, and/or cholangiocarcinoma, and most preferably liver cancer and/or brain cancer.

또한, 본 발명에 따른 암은 바람직하게는 암 조직에서 발현되는 miR-122의 카피수(발현량)가 상기 약학적 조성물에 의해 암 조직에서 발현되는 리보자임의 카피수의 100배 미만인 것일 수 있다.In addition, the cancer according to the present invention may preferably have a copy number (expression level) of miR-122 expressed in cancer tissue that is less than 100 times the copy number of the ribozyme expressed in cancer tissue by the pharmaceutical composition. .

한편, 본 발명자들은 이전의 연구에서 세포사를 유도할 수 있는 miR-122T를 보유한 hTERT 표적 리보자임의 발현량과 세포 내 miR-122의 발현량을 비교한 결과, 리보자임에 대한 miR-122의 비율이 높아질수록 리보자임의 발현이 감소하여 세포사 유도 효과가 감소함을 확인하였다. 따라서, 암 조직 내의 miR-122 발현량에 따라 항암 효과를 나타내기 위한 리보자임의 양을 유추하여 리보자임을 발현하는 아데노바이러스의 주입량을 결정할 수 있다. 구체적으로 miR-122의 최소 카피수가 리보자임 카피수의 약 100배 이상이면 miR-122 표적 부위를 갖는 리보자임의 기능(발현)이 약화되므로, 암 조직에서 발현되는 miR-122의 카피수가 본 발명에 따른 약학적 조성물에 의해 암 조직에서 발현되는 리보자임의 카피수의 100배 미만이면 높은 항암 효능을 얻을 수 있음을 알 수 있다.On the other hand, the present inventors compared the expression level of hTERT target ribozyme with miR-122T capable of inducing cell death in a previous study and the expression level of miR-122 in cells, and the ratio of miR-122 to ribozyme was It was confirmed that the higher the expression of the ribozyme, the lower the cell death inducing effect. Therefore, the amount of adenovirus expressing the ribozyme can be determined by inferring the amount of ribozyme to exhibit the anticancer effect according to the expression level of miR-122 in the cancer tissue. Specifically, if the minimum copy number of miR-122 is about 100 times or more than the ribozyme copy number, the function (expression) of the ribozyme having a miR-122 target site is weakened. It can be seen that high anticancer efficacy can be obtained when the number of copies of the ribozyme expressed in cancer tissue by the pharmaceutical composition according to is less than 100 times.

또한, 본 발명에 따른 암은 바람직하게는 암 조직에서 miR-122가 실질적으로 발현되지 않는 암일 수 있다. 상기 “암 조직에서 miR-122가 실질적으로 발현되지 않는 암”이란 암 조직에서 miR-122가 발현되기는 하지만 miR-122 표적 부위를 갖는 리보자임의 기능에 실질적인 영향을 미치지 않을 정도로 암 조직에서 발현되는 miR-122의 카피수가 적은 암을 의미한다.Also, the cancer according to the present invention may preferably be a cancer in which miR-122 is not substantially expressed in cancer tissue. The above “cancer in which miR-122 is not substantially expressed in cancer tissue” means that although miR-122 is expressed in cancer tissue, it is expressed in cancer tissue to the extent that it does not substantially affect the function of the ribozyme having a miR-122 target site. It means cancer with a low copy number of miR-122.

본 발명자들은 기 연구를 통해 암 조직에서 miR-122가 실질적으로 발현되지 않는 대장암, 교모세포종, 흑색종, 자궁경부암, 폐암, 골육종, 유방암 및 담도암 세포주에서 본 발명에 따른 리보자임의 항암 효능을 확인하였다.Through previous studies, the present inventors have found that the anticancer efficacy of the ribozyme according to the present invention in colorectal cancer, glioblastoma, melanoma, cervical cancer, lung cancer, osteosarcoma, breast cancer and cholangiocarcinoma cell lines in which miR-122 is not substantially expressed in cancer tissues confirmed.

본 발명에서 면역관문억제제(Immune checkpoint inhibitor: ICI)는 T세포의 면역 기능 유지를 위한 PD-L1과 PD-1의 결합 저해기능 등을 수행하는 것으로서, 종양 내부로 침윤된 T-cell의 활성을 억제하는 PD-1또는 PDL-1을 저해하므로 T-cell의 활성을 극대화하여 항암 효과를 상승시킬 수 있다. 본 발명은 구체적인 실험에서 본 발명의 리보자임에 서열번호 1 내지 3의 면역관문억제제 발현 서열을 포함시켜 세포 내에서 발현을 유도하고 그 기능을 확인하였으나, T-cell 활성을 위해 면역관문 단백질을 표적으로 하는 면역관문억제제라면 제한되지 않는다. In the present invention, the immune checkpoint inhibitor (ICI) performs the binding inhibitory function between PD-L1 and PD-1 for maintaining the immune function of T cells, and inhibits the activity of T-cells infiltrating into the tumor. Since it inhibits PD-1 or PDL-1, which inhibits it, it can increase the anticancer effect by maximizing the activity of T-cell. In a specific experiment, the present invention included the expression sequence of the immune checkpoint inhibitor of SEQ ID NOs: 1 to 3 in the ribozyme of the present invention to induce expression in cells and confirm its function, but the immune checkpoint protein was targeted for T-cell activity. It is not limited as long as it is an immune checkpoint inhibitor.

본 발명에서 사용된 "예방"이라는 용어는 본 발명에 따른 병용물 또는 약학적 조성물의 투여로 암을 억제하거나 발병을 지연시키는 모든 행위를 의미한다.The term "prevention" used in the present invention refers to any action that suppresses or delays the onset of cancer by administering the combination or pharmaceutical composition according to the present invention.

본 발명에서 사용된 "치료"라는 용어는 본 발명에 따른 병용물 또는 약학적 조성물의 투여로 암이 호전되거나 그 증상을 이롭게 변경하는 모든 행위를 의미한다.The term "treatment" used in the present invention refers to all activities that improve cancer or beneficially change its symptoms by administration of the combination or pharmaceutical composition according to the present invention.

본 발명에 따른 약학적 조성물은 약학적으로 허용가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물에 사용될 수 있는 약학적으로 허용가능한 담체, 부형제 및 희석제의 예로는, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 칼슘 카보네이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시 벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트, 광물유 등을 들 수 있다.The pharmaceutical composition according to the present invention may further include a pharmaceutically acceptable carrier, excipient or diluent. Examples of pharmaceutically acceptable carriers, excipients and diluents that can be used in the pharmaceutical composition of the present invention include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol, maltitol, starch, gum acacia, and alginate. , gelatin, calcium phosphate, calcium silicate, calcium carbonate, cellulose, methyl cellulose, polyvinylpyrrolidone, water, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate, mineral oil and the like.

본 발명의 약학적 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 투여하거나 비경구 투여할 수 있으나, 비경구로 투여하는 것이 바람직하다. The pharmaceutical composition of the present invention may be administered orally or parenterally depending on the desired method, but is preferably administered parenterally.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 약학적 조성물은 정맥내, 동맥내, 암조직 내 또는 피하로 직접 투여될 수 있으며, 주사제로 투여될 수 있다. 본 발명에 따른 주사제는 환자에게 투여시 그대로 이용될 수 있도록 멸균 매질에 분산된 형태일 수 있으며, 투여시 주사용 증류수를 가해 적절한 농도로 분산시킨 다음 투여하는 형태일 수도 있다. 또한, 주사제로 제조될 때 완충제, 보존제, 무통화제, 가용화제, 등장화제, 안정화제 등과 혼합될 수 있고, 단위 투약 앰플 또는 다중 투약 형태로 제조될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the pharmaceutical composition according to the present invention can be directly administered intravenously, intraarterially, into cancer tissue or subcutaneously, or administered as an injection. The injection according to the present invention may be in a form dispersed in a sterile medium so that it can be used as it is when administered to a patient, or may be administered after dispersing in an appropriate concentration by adding distilled water for injection. In addition, when prepared as an injection, it may be mixed with buffers, preservatives, analgesics, solubilizers, tonicity agents, stabilizers, etc., and may be prepared in unit dosage ampoules or multiple dosage forms.

본 발명의 약학적 조성물의 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물 형태, 투여 경로 및 시간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 한편, 본 발명에 따른 약학적 조성물은 단독으로 사용되거나, 또는 외과적 수술요법 등의 보조 치료 방법들과 병행하여 사용될 수 있다.The dosage of the pharmaceutical composition of the present invention varies depending on the condition and body weight of the patient, the severity of the disease, the drug type, the administration route and time, but can be appropriately selected by those skilled in the art. Meanwhile, the pharmaceutical composition according to the present invention may be used alone or in combination with auxiliary treatment methods such as surgical treatment.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, since various changes can be made to the embodiments, the scope of the patent application is not limited or limited by these embodiments. It should be understood that all changes, equivalents or substitutes to the embodiments are included within the scope of rights.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in the examples are used only for descriptive purposes and should not be construed as limiting. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the embodiment belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, they should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same reference numerals are given to the same components regardless of reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. In describing the embodiment, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the embodiment, the detailed description will be omitted.

실시예 1: 면역관문 억제제 발현 트랜스-스플라이싱 리보자임 제작Example 1: Production of immune checkpoint inhibitor expression trans-splicing ribozymes

기존에 제작한 트랜스-스플라이싱 리보자임을 변형한 재조합 벡터를 고안하였다. 구체적으로, CMV 프로모터를 포함하며, hTERT mRNA의 +21번 uridine을 포함한 부위를 표적으로 하고, 326 뉴클레오티드 길이의 안티-센스(anti-sense)를 보유하며, miR122 표적 부위인 miR-122T를 가지고, 치료 유전자로 HSV-tk를 보유하는 트랜스-스플라이싱 리보자임 발현 컨스트럭트에서 HSV-tk의 말단에 펩티드 절단 부위를 코딩 하는 핵산 서열인 P2A와 면역관문 억제제 발현 서열을 추가로 도입하였다.A previously prepared trans-splicing ribozyme modified recombinant vector was designed. Specifically, it contains the CMV promoter, targets the site including uridine +21 of hTERT mRNA, has an anti-sense of 326 nucleotides in length, and has miR-122T, which is a miR122 target site, In the trans-splicing ribozyme expression construct containing HSV-tk as a therapeutic gene, P2A, a nucleic acid sequence encoding a peptide cleavage site, and an immune checkpoint inhibitor expression sequence were additionally introduced at the end of HSV-tk.

면역관문 억제제로는 당 업계에 공지된 PD1 항체, PDL1 항체 서열을 응용하여 제작한 scFvPD1 (single chain variable fragment PD1)과 scFvPDL1을 이용하였다. 본 발명에서는 scFvPD1은 아미노산 서열에 차이가 있는 2종 항체를 사용하였으며, 각 2종 항체를 암호화하는 유전자는 서열번호 1 및 2에 나타내었다 (이하, 각각 scFvPD1(I) 및 scFvPD1(N)으로 기재함). 또한, scFvPDL1을 암호화하는 유전자 서열은 서열번호 3에 나타내었다(이하 scFvPDL1(A)로 기재함).As immune checkpoint inhibitors, scFvPD1 (single chain variable fragment PD1) and scFvPDL1 prepared by applying PD1 antibody and PDL1 antibody sequences known in the art were used. In the present invention, scFvPD1 used two antibodies with differences in amino acid sequence, and the genes encoding each of the two antibodies are shown in SEQ ID NOs: 1 and 2 (hereinafter referred to as scFvPD1 (I) and scFvPD1 (N), respectively). box). In addition, the gene sequence encoding scFvPDL1 is shown in SEQ ID NO: 3 (hereinafter referred to as scFvPDL1 (A)).

면역관문 억제제의 말단에는 플래그 태그(FLAG Tag) 서열을 도입하고, 컨스트럭트(construct)의 3' 말단 부위에는 3 카피(copy)의 miR-122T를 삽입하여 miR-122에 의해 리보자임의 발현이 조절될 수 있도록 하였다.A FLAG Tag sequence is introduced at the end of the immune checkpoint inhibitor, and 3 copies of miR-122T are inserted at the 3' end of the construct to express the ribozyme by miR-122. this could be regulated.

한편, 리보자임이 마우스 TERT(mTERT) mRNA의 +67번 uridine을 포함한 부위를 표적하고, 100 뉴클레오타이드 길이의 안티-센스를 보유하는 것만 제외하고 상기와 동일한 구성을 포함하는 재조합 벡터(mCRT-122T/면역관문 억제제) 또한 제작하였다.On the other hand, a recombinant vector (mCRT-122T/ immune checkpoint inhibitors) were also prepared.

고안된 트랜스-스플라이싱 리보자임의 발현 벡터는 mCRT-122T/ICI로 명명하고, 이의 벡터 구조를 도 2에 나타내었다. The designed trans-splicing ribozyme expression vector was named mCRT-122T/ICI, and its vector structure is shown in FIG. 2 .

한편, 이하 실험에서는 이전의 연구에서 제작된 mCRT-122T와 mCRT-122T/ICI의 활성을 비교하여 확인하며, mCRT-122T의 구조는 아래와 같다. Meanwhile, in the experiment below, the activities of mCRT-122T and mCRT-122T/ICI prepared in previous studies are compared and confirmed, and the structure of mCRT-122T is as follows.

5' - CMV 프로모터 - mTERT ribozyme - HSVtk - miR-122T(3X) - 3'5' - CMV promoter - mTERT ribozyme - HSVtk - miR-122T (3X) - 3'

한편, CRT-122T/ICI 벡터를 발현하는 아데노바이러스는 RZ-001+로 mCRT-122T/ICI 벡터를 발현하는 아데노바이러스는 mRZ-001+로 각각 명명하고, CRT-122T 벡터를 발현하는 아데노바이러스는 RZ-001로 명명하였다.Meanwhile, the adenovirus expressing the CRT-122T/ICI vector is named RZ-001+, and the adenovirus expressing the mCRT-122T/ICI vector is named mRZ-001+, respectively, and the adenovirus expressing the CRT-122T vector is named mRZ-001+. It was named RZ-001.

실시예 2. RZ-001+ 세포사 유도실험을 통한 RZ-001과 동등성 확인Example 2. Confirmation of equivalence to RZ-001 through RZ-001+ cell death induction experiment

2-1. 인간 간암세포주에서 동등성 확인2-1. Confirmation of equivalence in human liver cancer cell lines

이전의 연구에서 제작된 RZ-001과 동등성을 비교하기 위하여 인간 간암세포주에서 세포사 유도 실험을 수행하였다. In order to compare the equivalence of RZ-001 prepared in a previous study, cell death induction experiments were performed in human liver cancer cell lines.

구체적으로 SNU398 및 Hep3b를 96 웰 플레이트에 1x104 cells/well/100ul로 분주하고, 다음날 사용한 배지를 제거한 후 FBS 2% 배지에서 RZ-001과 RZ-001+를 상이한 감염 다중도(Multiplicity of Infection, MOI)로 처리하였다(0.01~10 MOI). 바이러스 처리 24시간 후 2일 간격으로 3회 100uM GCV를 처리하였다. 마지막으로 GCV를 처리한 다음날 각 웰마다 10ul EZ-Cytox regent (DOGEN, EZ-1000)을 처리하고 37℃ 에서 배양 후 Abs 450nm에서 흡광도를 측정하였다.Specifically, SNU398 and Hep3b were dispensed at 1x10 4 cells/well/100ul in a 96-well plate, and the used medium was removed the next day, and then RZ-001 and RZ-001+ were incubated in FBS 2% medium at different multiplicities of infection (Multiplicity of Infection, MOI) (0.01-10 MOI). 24 hours after virus treatment, 100uM GCV was treated three times at 2-day intervals. Finally, on the next day after treatment with GCV, each well was treated with 10ul EZ-Cytox regent (DOGEN, EZ-1000), and after incubation at 37°C, absorbance was measured at Abs 450nm.

그 결과, RZ-001 또는 RZ-001+ 처리 농도가 증가함에 따라 간암세포의 세포 사멸이 증가함을 확인하여, 면역관문 억제제 유전자 추가에 따른 hTERT targeting ribozyme에 의한 세포사 유도 활성에 문제가 없음을 알 수 있었다. 또한, 면역시스템의 부재 조건인 in vitro 세포주 수준에서 RZ-001+는 RZ-001과 hTERT targeting ribozyme에 의한 활성이 동등함을 알 수 있었다(도 3).As a result, it was confirmed that apoptosis of liver cancer cells increased as the concentration of RZ-001 or RZ-001+ treatment increased, indicating that there was no problem with the cell death induction activity by hTERT targeting ribozyme following the addition of the immune checkpoint inhibitor gene. could In addition, at the in vitro cell line level, in the absence of the immune system, it was found that RZ-001+ had equal activity by RZ-001 and hTERT targeting ribozyme (FIG. 3).

2-2. 인간 뇌종양 세포주에서 동등성 확인2-2. Confirmation of equivalence in human brain tumor cell lines

인간 뇌종양 세포주 U87MG를 96 웰 플레이트에 1x104 cells/well/100ul로 분주하고 다음날 사용한 배지를 제거한 후 FBS 2% 배지에서 RZ-001과 RZ-001+를 각각 다양한 농도로 처리하였다(0.01~10 MOI). 바이러스 처리 24시간 후 2일 간격으로 3회 100uM GCV를 처리하였다. 마지막으로 GCV를 처리한 다음날 각 웰마다 10ul EZ-Cytox regent (DOGEN, EZ-1000)을 처리하고 37℃ 에서 배양 후 Abs 450nm에서 흡광도를 측정하였다.The human brain tumor cell line U87MG was dispensed in a 96-well plate at 1x10 4 cells/well/100ul, and the next day after removing the used medium, RZ-001 and RZ-001+ were treated at various concentrations in FBS 2% medium (0.01 to 10 MOI). ). 24 hours after virus treatment, 100uM GCV was treated three times at 2-day intervals. Finally, on the next day after treatment with GCV, each well was treated with 10ul EZ-Cytox regent (DOGEN, EZ-1000), and after incubation at 37°C, absorbance was measured at Abs 450nm.

Mock는 transgene이 포함되지 않아 transgene을 발현하지 않는 adenovirus control로 사용되었으며, adenovirus 감염에 의한 비특이적인 세포사 유도가 없음을 확인하기 위한 negative control로 사용하였다. 또한, CT는 CMV-HSVtk로써, HSVtk에 의한 GCV 인산화를 통해 발생하는 세포사 유도 확인을 위한 positive control로 사용하였다. Mock was used as an adenovirus control that does not express a transgene because it does not contain a transgene, and was used as a negative control to confirm that there is no non-specific induction of cell death by adenovirus infection. In addition, CT was CMV-HSVtk, which was used as a positive control to confirm cell death induction caused by GCV phosphorylation by HSVtk.

흡광도 측정 결과로부터 RZ-001 및 모든 RZ-001+ 처리군에서 세포사가 유도됨을 확인할 수 있었다. 상기로부터 모든 RZ-001+는 뇌종양 세포에서도 세포사 유도 활성을 나타내었으며, 특히, 0.5MOI 이상에서는 모든 RZ-001+가 RZ-001과 동일한 효과를 나타냄을 알 수 있다(도 4). From the absorbance measurement results, it was confirmed that cell death was induced in RZ-001 and all RZ-001+ treated groups. From the above, it can be seen that all RZ-001+ exhibited cell death inducing activity in brain tumor cells, and in particular, all RZ-001+ exhibited the same effect as RZ-001 at 0.5 MOI or higher (FIG. 4).

2-3. 폐암 세포주 및 흑색종 세포주에서 동등성 확인2-3. Confirmation of equivalence in lung cancer cell lines and melanoma cell lines

인간 폐암 세포주인 A549 세포주와 인간 흑색종 세포주 A375P 및 A375SM를 대상으로 RZ-001+의 세포사멸 효과를 확인하고자 하였다. 각 세포주를 96 웰 플레이트에 1x104 cells/well/100ul로 분주하고, 그 다음날 사용 배지를 FBS 2% 배지로 교환한 후 RZ-001+를 농도를 달리하여 처리하였다. 바이러스 처리 다음날부터 2일 간격으로 3회 100uM 농도의 GCV를 처리하고, 마지막 GCV 처리 24시간 후 각 웰에 10ul EZ-Cytox regent (DOGEN, EZ-1000)를 처리하여 37℃에서 배양하고 Abs 450nm에서 흡광도를 측정하였다. The apoptotic effect of RZ-001+ was investigated in the human lung cancer cell line A549 cell line and the human melanoma cell lines A375P and A375SM. Each cell line was dispensed in a 96-well plate at 1x10 4 cells/well/100ul, and the next day, the used medium was exchanged with FBS 2% medium, and RZ-001+ was treated at different concentrations. From the day after virus treatment, GCV at 100uM concentration was treated three times at 2-day intervals, and 24 hours after the last GCV treatment, each well was treated with 10ul EZ-Cytox reagent (DOGEN, EZ-1000), cultured at 37°C, and Abs at 450nm. Absorbance was measured.

그 결과, RZ-001+는 흑색종 세포와 폐암 세포의 세포 사멸을 유도하며, 1 MOI 이상에서 RZ-001+_PD1(I)를 제외한 RZ-001+가 RZ-001과 비슷한 수준의 세포사 유도 활성을 나타냄을 알 수 있었다(도 5).As a result, RZ-001+ induces apoptosis of melanoma cells and lung cancer cells, and at an MOI of 1 or higher, RZ-001+ excluding RZ-001+_PD1(I) has a similar level of apoptosis-inducing activity to RZ-001. It was found that it represents (FIG. 5).

실시예 3: 면역관문 억제제 발현 안정화 세포주 제작Example 3: Production of immune checkpoint inhibitor expression stabilization cell line

3-1. 안정화 세포주 제작3-1. Production of stable cell lines

상기 실시예 1에서 제작한 벡터의 효과를 확인하기 전에 면역관문 억제제를 발현하는 안정화 세포주(stable cell line)를 하기와 같이 제작하였다.Before confirming the effect of the vector constructed in Example 1, a stable cell line expressing an immune checkpoint inhibitor was prepared as follows.

293A 세포를 35 ㎜ 배양 접시에 2x105 개 분주한 후, 37℃ 5% CO2 인큐베이터에서 24시간 동안 배양하였다. 이후 각각의 면역관문 억제제 발현 벡터 1 ㎍과 Opti-MEM 100 ㎕를 1.5 ㎖ 튜브에 넣어 섞고, Lipofectamine 2000 5 ㎕와 무혈청 배지 100 ㎕를 다른 1.5 ㎖ 튜브에 넣어 혼합한 후 5분 동안 상온에 방치하였다. 이후 상기 두 튜브의 내용물을 혼합하고, 리포좀(liposome) 형태의 복합체를 이룰 수 있도록 20분 동안 상온에서 보관하였다. 20분 후 튜브를 10초 동안 원심 분리한 후 각각의 세포 위에 뿌려 형질주입(transfection)하고, 4시간 후 새로운 배지로 갈아주었다. 37℃ 5% CO2 인큐베이터에서 24시간 동안 배양한 후 1X PBS로 세포를 세척하고, 트립신(trypsin)을 처리하여 세포를 떼어낸 후 100 mm 배양 접시로 옮겨 배양하였다. 2일 내지 3일에 한 번씩 항생제인 제네티신 (geneticin, G418)을 5 ㎍/㎖의 농도로 포함하는 배지로 갈아주었다. 세포 클론들을 선별하여 각각을 키운 후, 면역관문 억제제의 발현 여부를 확인하였다.After dispensing 2x10 5 cells of 293A cells in a 35 mm culture dish, they were cultured in a 37°C 5% CO 2 incubator for 24 hours. Then, 1 μg of each immune checkpoint inhibitor expression vector and 100 μl of Opti-MEM were mixed in a 1.5 ml tube, and 5 μl of Lipofectamine 2000 and 100 μl of serum-free medium were put in another 1.5 ml tube, mixed, and left at room temperature for 5 minutes. did Then, the contents of the two tubes were mixed and stored at room temperature for 20 minutes to form a liposome-type complex. After 20 minutes, the tube was centrifuged for 10 seconds, sprinkled on each cell for transfection, and 4 hours later, the medium was replaced with a new medium. After culturing for 24 hours in a 37°C 5% CO 2 incubator, the cells were washed with 1X PBS, treated with trypsin to detach the cells, and then transferred to a 100 mm culture dish and cultured. Every 2 to 3 days, the medium was replaced with a medium containing the antibiotic geneticin (G418) at a concentration of 5 μg/ml. After selecting cell clones and growing each, expression of immune checkpoint inhibitors was confirmed.

세포 상등액으로부터 단백질을 분리하여 웨스턴 블롯팅을 수행하고, 세포에서는 RNA를 추출하여 RT-PCR로 면역관문 억제제의 발현 수준을 확인하였다.Proteins were isolated from the cell supernatant, Western blotting was performed, RNA was extracted from the cells, and the expression level of the immune checkpoint inhibitor was confirmed by RT-PCR.

3-2. 면역관문 억제제 발현 여부 및 친화도 확인3-2. Immune checkpoint inhibitor expression and affinity confirmation

상기 3-1에서 제작한 안정화 세포주를 배양한 후 세포 상등액 (supernatant)으로부터 단백질을 분리하여 웨스턴 블롯팅을 수행하고, 세포에서는 RNA를 추출하여 RT-PCR로 면역관문 억제제의 발현 여부를 확인하였다.After culturing the stabilized cell line prepared in 3-1 above, Western blotting was performed by isolating proteins from the cell supernatant, RNA was extracted from the cells, and expression of the immune checkpoint inhibitor was confirmed by RT-PCR.

그 결과, 293A 세포에 도입한 면역관문 억제제 모두 잘 발현되는 것을 확인할 수 있었고(도 6의 A), mRNA 수준을 확인한 결과 잘 발현되는 것을 확인할 수 있었다 (도 6의 B).As a result, it was confirmed that all immune checkpoint inhibitors introduced into 293A cells were expressed well (FIG. 6A), and as a result of checking the mRNA level, it was confirmed that they were well expressed (FIG. 6B).

3-3. 발현된 scFvPD1의 친화도 확인3-3. Confirmation of affinity of expressed scFvPD1

인간 PD1(hPD1) 또는 마우스 PD1(mPD1)을 발현하는 세포를 배양하여 세포 용해물을 제조하고, 이를 96-웰 플레이트에 부착시켰다. 이후 상기 2-1의 안정화 세포주 배양액에서 회수한 scFvPD1(I)과 반응시켜 항체 친화도를 ELISA 방법으로 확인하였다. 대조군으로는 293A 세포 배양액을 사용하였다. 그 결과, 세포 용해물의 농도가 증가할수록 흡광도가 증가하는 것을 확인하여 scFvPD1(I)이 항체로서 잘 기능하는 것을 알 수 있었다(도 7)Cells expressing human PD1 (hPD1) or mouse PD1 (mPD1) were cultured to prepare a cell lysate, which was attached to a 96-well plate. Then, the antibody affinity was confirmed by ELISA method by reacting with scFvPD1 (I) recovered from the stabilized cell line culture medium of 2-1. As a control, 293A cell culture medium was used. As a result, it was confirmed that the absorbance increased as the concentration of the cell lysate increased, indicating that scFvPD1(I) functions well as an antibody (FIG. 7).

3-4. 마우스 PDL1 발현 안정화 세포주 제작3-4. Construction of mouse PDL1 expression stabilization cell line

암 치료 유전자와 면역관문 억제제 동시 발현의 병용 효과를 확인하기 위하여 상기 실시예 2-1과 동일한 방법으로 마우스 PDL1(mPDL1)을 발현하는 안정화 세포주를 제작하였다. 간략하게 설명하면, 마우스 유래 간암 세포주인 Hepa1-6 세포주에 mPDL1/pCMV6를 도입하고, 제네티신을 처리하여 3주 동안 세포 클론을 선별하였다. 선별된 세포 클론을 배양하여 mPDL1의 발현 수준을 확인한 결과, 다른 마우스 간암 세포주(Hepa1-6, Hepa1c1c7)와 비교하여 높은 수준으로 mPDL1이 발현되는 것을 확인할 수 있었다(도 8).In order to confirm the combined effect of co-expression of cancer therapeutic genes and immune checkpoint inhibitors, a stable cell line expressing mouse PDL1 (mPDL1) was prepared in the same manner as in Example 2-1. Briefly, mPDL1/pCMV6 was introduced into Hepa1-6 cell line, a mouse-derived liver cancer cell line, and cell clones were selected for 3 weeks by treatment with geneticin. As a result of confirming the expression level of mPDL1 by culturing the selected cell clone, it was confirmed that mPDL1 was expressed at a high level compared to other mouse liver cancer cell lines (Hepa1-6, Hepa1c1c7) (FIG. 8).

이하에서 mPDL1이 도입된 Hepa1-6 안정화 세포주는 Hepa1-6/mPDL1으로 기재한다.Hereinafter, the Hepa1-6 stabilized cell line into which mPDL1 has been introduced is referred to as Hepa1-6/mPDL1.

실시예 4. Hepa1-6 안정화 세포주에서 RZ-001+ 발현 벡터의 효과 확인Example 4. Confirmation of effect of RZ-001+ expression vector in Hepa1-6 stabilization cell line

4-1. 감염 테스트4-1. infection test

Hepa1-6 또는 Hepa1-6/mPDL1 세포주에 상기 실시예 1에서 제작한 mRZ-001+ 를 10 MOI 농도로 처리하였다. Hepa1-6 or Hepa1-6/mPDL1 cell lines were treated with mRZ-001+ prepared in Example 1 at a concentration of 10 MOI.

사용한 벡터는 다음과 같다: The vectors used are:

mCRT-122T (CMV 프로모터+mTERT 리보자임+HSVtk+miR-122T(3X)), mCRT-122T (CMV promoter + mTERT ribozyme + HSVtk + miR-122T (3X)),

mCRT-122T/scFvPD1(I) (CMV 프로모터 + mTERT 리보자임 + HSVtk + scFvPD1(I) + miR-122T(3X)), mCRT-122T/scFvPD1(I) (CMV promoter + mTERT ribozyme + HSVtk + scFvPD1(I) + miR-122T (3X)),

바이러스 처리 24 시간 후에 세포에서 genomic DNA를 추출하고, E4를 표적하는 RT-PCR을 수행하여 바이러스 감염 정도를 확인하였다.After 24 hours of virus treatment, genomic DNA was extracted from the cells, and the degree of virus infection was confirmed by performing RT-PCR targeting E4.

그 결과, 각 실험군에서 E4의 Ct 평균값이 유사한 수준으로 나타나는 것을 확인할 수 있었다(도 9).As a result, it was confirmed that the average Ct values of E4 appeared at a similar level in each experimental group (FIG. 9).

4-2. 세포 생존율 확인4-2. Check cell viability

Hepa1-6, Hepa1-6/mPDL1 및 Hepa1c1c7 세포 각각을 96-웰에 1x104 개 분주한 후, 상기 실시예 1에서 제작한 mRZ-001+ 발현 벡터를 포함하는 아데노바이러스를 상이한 MOI로 처리하였다. 아데노바이러스 처리 24시간 뒤 GCV(ganciclovir)를 세포 배양액에 희석하여 최종 농도 100 μM로 만든 후 각 웰에 첨가하였다. 2일 간격으로 총 3번의 GCV를 처리하고, 마지막 GCV 처리 24시간 뒤에 MTS assay 시약을 넣은 후 450 ㎚의 파장에서 흡광도를 측정하여 세포 생존율을 확인하였다.Hepa1-6, Hepa1-6/mPDL1, and Hepa1c1c7 cells were respectively seeded in 96-well, 1×10 4 , and then treated with adenovirus containing the mRZ-001+ expression vector prepared in Example 1 at different MOIs. 24 hours after adenovirus treatment, GCV (ganciclovir) was diluted in the cell culture medium to a final concentration of 100 μM, and then added to each well. GCV was treated a total of three times at 2-day intervals, and 24 hours after the last GCV treatment, MTS assay reagent was added and absorbance was measured at a wavelength of 450 nm to confirm cell viability.

확인 결과, 대조군(EGFP)과 비교하여 리보자임 발현 벡터를 처리한 실험군에서 세포 사멸이 증가하는 것을 알 수 있었고, 특히 mCRT-122T 처리군과 비교하여 면역관문 억제제 발현 벡터 처리군(mCRT-122T/scFvPD1(I)) 에서 세포 사멸 수준이 현저히 높은 것을 확인할 수 있었다(도 10).As a result of confirmation, it was found that cell death increased in the experimental group treated with the ribozyme expression vector compared to the control group (EGFP). It was confirmed that the level of apoptosis was remarkably high in scFvPD1 (I)) (FIG. 10).

4-3. PD1 또는 PDL1 항체의 발현 비교4-3. Comparison of expression of PD1 or PDL1 antibodies

Hepa1-6, Hepa1-6/mPDL1 및 Hepa1c1c7 세포에 면역관문 억제제 발현 벡터를 포함하는 아데노바이러스를 50 MOI로 처리하고, 24시간 후에 세포에서 단백질을 분리하여 면역관문 억제제의 발현 수준을 확인하였다. 단백질의 예상 크기는 신호 펩티드를 포함하여 약 28 kDa이다.Hepa1-6, Hepa1-6/mPDL1, and Hepa1c1c7 cells were treated with adenovirus containing the immune checkpoint inhibitor expression vector at 50 MOI, and after 24 hours, proteins were isolated from the cells to determine the expression level of the checkpoint inhibitor. The expected size of the protein is about 28 kDa including the signal peptide.

확인 결과, 3종 세포주 모두에서 면역관문 억제제가 발현되었다(도 11).As a result of confirmation, immune checkpoint inhibitors were expressed in all three cell lines (FIG. 11).

4-4. 세포사멸 효능4-4. apoptotic efficacy

Hepa1-6 및 Hepa1-6/mPDL1 세포 각각을 6-웰 플레이트에 2x105 개씩 분주하고, mRZ-001+ 발현 벡터를 포함하는 아데노바이러스를 5 MOI로 처리하였다. 바이러스 처리 24시간 후에 GCV를 세포 배양액에 희석하여 최종 농도 100 μM로 만든 후 각 웰에 첨가하였다. 24시간 동안 추가로 배양한 후 프로피디움 아이오다이드(Propidium iodide, PI)를 각 웰에 처리하여 유세포 분석기로 세포 사멸 (apoptosis) 정도를 분석하였다.Hepa1-6 and Hepa1-6/mPDL1 cells were respectively seeded in 2x10 5 cells in a 6-well plate, and adenovirus containing the mRZ-001+ expression vector was treated at an MOI of 5. 24 hours after virus treatment, GCV was diluted in cell culture medium to a final concentration of 100 μM, and then added to each well. After further culturing for 24 hours, each well was treated with propidium iodide (PI), and the degree of apoptosis was analyzed by flow cytometry.

분석 결과, Hepa1-6 및 Hepa1-6/mPDL1 세포 모두 mCRT-122T 벡터 처리군에서는 GCV 처리에 의해 초기 세포 사멸 수준이 거의 변화가 없지만 면역관문 억제제 발현 벡터 처리군에서는 GCV 처리 후 초기 세포 사멸이 현저히 증가하는 것을 알 수 있었다(도 12 및 도 13).As a result of the analysis, both Hepa1-6 and Hepa1-6/mPDL1 cells showed little change in the level of early apoptosis by GCV treatment in the mCRT-122T vector-treated group, but significantly increased early apoptosis after GCV treatment in the immune checkpoint inhibitor-expressing vector-treated group. It was found to increase (Figs. 12 and 13).

실시예 5. 인간 간암세포주에서 RZ-001+ 발현 벡터 도입Example 5. Introduction of RZ-001+ expression vector in human liver cancer cell line

5-1. RZ-001+ 도입에 따른 면역관문억제제 분비 확인5-1. Confirmation of immune checkpoint inhibitor secretion following introduction of RZ-001+

인간 간암세포주인 Hep3b와 SNU398 세포를 60π culture dish에 1x106 cells 분주하고, 그 다음날 사용 배지를 FBS 2% 배지로 교환한 후 RZ-001+ 발현 벡터를 포함하는 아데노바이러스를 30MOI 처리하였다. 바이러스 처리 후 48 시간 경과 시 배지를 15ml 튜브에 담아 1,500 rpm으로 5 분 동안 원심분리하여 centrifuge 하여 세포 잔해를 제거하였다. 각각의 샘플을 10k centricon에 옮겨 담아 3,000 rpm에서 15-30 분 동안 농축하여 샘플의 총 볼륨이 500ul가 되도록 하였다. 농축된 샘플을 5x sample buffer를 사용하여 샘플을 제작하고 100℃에서 5min 동안 denaturation을 유도하였다. 준비된 샘플을 12% SDS-PAGE에 40ul씩 로딩하였다. 각 세포는 PBS로 세척하여 수확하였고 RIPA buffer를 넣어 4 ℃에서 20 분 동안 처리후 13,000 rpm에서 10 분 동안 원심분리하여 상층액을 취하고 상기 상층액을 새로운 튜브에 옮겨 BCA 정량법에 의해 정량하였다. 정량한 단백질은 30ug/well 이 되도록 샘플을 제작하고 위와 동일하게 SDS-PAGE 로딩하였다. PAGE 분리가 끝나면 PVDF에 옮겨 5% skim milk in PBS-T에서 30분 동안 blocking을 진행하고, anti-FLAG를 1:1,000으로 희석하여 4℃, O/N 반응시켰다. 그 다음날 PBS-T로 세척 후 2차 항체 anti-mouse/HRP를 1:2,000으로 희석하여 1시간 동안 반응 후 ECL solution으로 발현량을 검출하였다.Hep3b and SNU398 cells, which are human liver cancer cell lines, were seeded at 1x10 6 cells in a 60π culture dish, and the next day, the medium used was exchanged with 2% FBS medium, and then treated with 30 MOI of adenovirus containing the RZ-001+ expression vector. After 48 hours of virus treatment, the medium was placed in a 15ml tube, centrifuged at 1,500 rpm for 5 minutes, and centrifuged to remove cell debris. Each sample was transferred to a 10k centricon and concentrated at 3,000 rpm for 15-30 minutes so that the total volume of the sample was 500ul. Concentrated samples were prepared using 5x sample buffer and denaturation was induced at 100 ° C for 5 min. The prepared samples were loaded in 40ul each on 12% SDS-PAGE. Each cell was harvested by washing with PBS, treated with RIPA buffer at 4 ° C. for 20 minutes, and then centrifuged at 13,000 rpm for 10 minutes to obtain a supernatant, which was transferred to a new tube and quantified by BCA quantification. Samples were prepared so that the quantified protein was 30 μg/well and loaded on SDS-PAGE in the same manner as above. After PAGE separation, it was transferred to PVDF and blocked in 5% skim milk in PBS-T for 30 minutes, and anti-FLAG was diluted 1:1,000 and reacted O/N at 4°C. The next day, after washing with PBS-T, the secondary antibody anti-mouse/HRP was diluted 1:2,000, reacted for 1 hour, and then the expression level was detected with ECL solution.

그 결과, RZ-001+를 처리한 간암 세포주에서 scFv가 분비되는 것을 확인하였다. 특히, RZ-001+_PDL1(At)에서 가장 높은 scFv 분비 수준을 확인할 수 있었다. 상기로부터 RZ-001+ 발현 벡터가 도입된 세포가 scFv를 활발히 분비하며, RZ-001+가 암세포에 적용될 수 있음을 알 수 있다(도 14).As a result, it was confirmed that scFv was secreted from the liver cancer cell line treated with RZ-001+. In particular, the highest level of scFv secretion was confirmed in RZ-001+_PDL1 (At). From the above, it can be seen that the cells into which the RZ-001+ expression vector was introduced actively secrete scFv, and that RZ-001+ can be applied to cancer cells (FIG. 14).

5-2. RZ-001+ 도입에 따른 트랜스 스플라이싱 반응 확인5-2. Confirmation of trans-splicing reaction following introduction of RZ-001+

실시예 5-1에서 아데노바이러스를 처리한 간암세포주에서 RZ-001+가 타겟으로 하는 TERT mRNA을 효과적으로 트랜스 스플라이싱하는지 확인하고자 하였다. 실시예 5-1에서 30 MOI 바이러스를 처리한 세포를 바이러스 처리 48시간 후 TRIzol을 사용하여 RNA를 준비하여 정량하였다. RT kit(Genet bio #SR3000)를 사용하여 3 ug RNA와 1uL RT primer를 혼합하여 반응시켰다 (50℃ 60min, 70℃ 10min). 하기 표 1의 프라이머 프리믹스(바이오니아, #k-2611)을 사용하여 PCR을 진행하였고, PCR은 95℃ 30 sec, 59 ℃ 30 sec, 72 ℃ 30 sec 조건으로 40 cycle을 수행하였다. 이어서 증폭산물을 2% agarose gel에 전기영동하여 타겟 사이즈의 밴드를 확인하였다. 상기 타겟 사이즈 밴드에서 gel elution을 통해 TA vector를 사용하여 클로닝을 진행하고 염기서열 분석을 수행하였다. In Example 5-1, it was confirmed whether RZ-001+ effectively transsplices the target TERT mRNA in adenovirus-treated liver cancer cell lines. Cells treated with 30 MOI virus in Example 5-1 were quantified by preparing RNA using TRIzol after 48 hours of virus treatment. Using RT kit (Genet bio #SR3000), 3 ug RNA and 1uL RT primer were mixed and reacted (50℃ 60min, 70℃ 10min). PCR was performed using the primer premix (Bionia, #k-2611) shown in Table 1 below, and 40 cycles were performed under the conditions of 95°C 30 sec, 59°C 30 sec, and 72°C 30 sec. Subsequently, the amplification product was subjected to electrophoresis on a 2% agarose gel to confirm a band of the target size. In the target size band, cloning was performed using a TA vector through gel elution and sequencing was performed.

RT primer(HSV-tk)RT primer (HSV-tk) 5’ - agttagcctcccccatctc - 3'5' - agttagcctcccccatctc - 3' hTERThTERT 5′-GGAATTCGCAGCGCTGCGTCCTGCT-3′5′-GGAATTCGCAGCGCTGCGTCCTGCT-3 HSVtk HSVtk 5′-GTGAGGACCGTCTATATAAACCCGCAGTAG-3′5′-GTGAGGACCGTCTATATAAACCCGCAGTAG-3′

그 결과, RZ-001+를 처리한 간암 세포주 샘플에서 트랜스-스플라이싱이 일어났을 때 나올 수 있는 product size의 밴드를 확인할 수 있었으며, 상기 밴드의 product 염기서열은 표적 유전자의 타겟 부위에서 트랜스 스플라이싱이 발생한 것으로 확인되었다. 상기로부터 RZ-001+는 도입된 간암 세포에서 표적 유전자와 표적 부위에 정확히반응하여 트랜스-스플라이싱 반응을 유도할 수 있음을 알 수 있다(도 15). As a result, in the liver cancer cell line sample treated with RZ-001+, a band of product size that can be produced when trans-splicing has occurred was confirmed, and the product nucleotide sequence of the band was trans-spliced at the target site of the target gene. It was confirmed that plicing occurred. From the above, it can be seen that RZ-001+ can induce a trans-splicing reaction by accurately reacting to the target gene and target site in the introduced liver cancer cells (FIG. 15).

5-3. 분비된 면역관문억제제의 bioactivity 확인5-3. Confirmation of bioactivity of secreted immune checkpoint inhibitors

이어서, RZ-001+가 도입된 간암 세포주가 분비하는 면역관문억제제가 효과적으로 면역관문 단백질과 결합하여 그 시그널을 차단할 수 있는지 확인하고자 PD1/PDL1 blockade bioassay(Promega, #J1250)를 수행하였다. PD1/PDL1 blockade bioassay는 PD-1 또는 PDL-1 면역항암제가 없는 조건에서 PD-1 effector cell의 표면에 있는 PD-1과 APC 세포 또는 암 세포에 존재하는 PDL1의 결합을 하면 PD1/PDL1 상호작용이 TCR 매개 발광을 억제하여 루시퍼라제 시그널이 검출되지 않지만, 면역항암제가 있는 조건에서는 면역항암제의 결합에 의해 PDL1과 PD1의 결합이 방해되어 TCR이 활성화되고 NFAT signal의 활성화를 통해 루시퍼라제 유전자 발현을 유도하여 루시퍼라제 시그널이 증가하는 시스템을 이용하는 것이다. 실험은 제조사의 권장 프로토콜에 따라 수행하였다. 구체적으로 white plate에 PDL1 aAPC/CHO-K1 세포를 풀어 준비하였다. 다음날 세포의 배지를 제거하고 실시예 4-1의 농축 샘플 40ul을 플레이트에 로딩하고, 농축 샘플을 로딩한 플레이트에 PD-1 effector cell을 풀고 37℃에서 6시간 동안 반응을 유도하였다. 이어서, bio-Glo reagent를 첨가하여 상온에서 5-10분 동안 배양한 후 luminometer로 형광을 측정하였다.Subsequently, a PD1/PDL1 blockade bioassay (Promega, #J1250) was performed to confirm whether the immune checkpoint inhibitor secreted by the RZ-001+-introduced liver cancer cell line could effectively bind to the immune checkpoint protein and block the signal. The PD1/PDL1 blockade bioassay is a PD1/PDL1 interaction when PD-1 on the surface of PD-1 effector cells binds to PDL1 present on APC cells or cancer cells in the absence of PD-1 or PDL-1 immunotherapeutic agents. Although the luciferase signal is not detected by suppressing this TCR-mediated luminescence, in the presence of an immuno-anticancer agent, the combination of PDL1 and PD1 is hindered by the combination of the immuno-anticancer agent, which activates the TCR and activates the NFAT signal to increase the expression of the luciferase gene. It is to use a system in which the luciferase signal is increased by inducing. Experiments were performed according to the manufacturer's recommended protocol. Specifically, PDL1 aAPC/CHO-K1 cells were released and prepared on a white plate. The next day, the medium of the cells was removed, 40ul of the concentrated sample of Example 4-1 was loaded on the plate, and PD-1 effector cells were released on the plate loaded with the concentrated sample, and the reaction was induced at 37° C. for 6 hours. Subsequently, bio-Glo reagent was added and incubated for 5-10 minutes at room temperature, and fluorescence was measured using a luminometer.

RZ-001+를 처리한 간암 세포주 샘플의 배양액을 이용하여 분비된 면역항암제의 활성을 측정한 결과, RZ-001+을 처리한 모든 세포에서 bioactivity의 증가를 확인할 수 있었으며, 상기로부터 RZ-001+ 바이러스 감염에 의해 세포 내에서 면역관문억제제가 생성되어 분비됨을 알 수 있다. 특히, 실시예 5-1의 결과와 대응되게 RZ-001+_At의 경우 bioactivity가 가장 많이 증가하였는바, 가장 많은 면역항암제가 생성 및 분비가 되었고, 분비된 면역항암제가 활성이 뛰어남을 알 수 있다(도 16).As a result of measuring the activity of the immuno-anticancer agent secreted using the culture medium of the liver cancer cell line sample treated with RZ-001+, an increase in bioactivity was confirmed in all cells treated with RZ-001+, and from the above, RZ-001+ It can be seen that immune checkpoint inhibitors are produced and secreted within cells by viral infection. In particular, in response to the results of Example 5-1, the bioactivity increased the most in the case of RZ-001 + _At, so the most immuno-anticancer agent was produced and secreted, and it can be seen that the secreted immuno-anticancer agent has excellent activity. (FIG. 16).

실시예 6. 인간 뇌종양 세포주에서 RZ-001+ 발현 벡터 도입Example 6. Introduction of RZ-001+ Expression Vector in Human Brain Tumor Cell Lines

6-1. RZ-001+ 가 도입된 세포주에서의 PD-L1 발현 확인6-1. Confirmation of PD-L1 expression in RZ-001+ introduced cell lines

인간 간암세포주인 SNU398과 인간 뇌종양세포주 U87MG를 12 well plate에 5x104 cells/well/1mL로 분주하고 2일간 배양한다. RIPA buffer를 사용하여 세포를 lysis 시켜 total protein을 추출한다. 추출한 total protein을 BCA 정량법으로 정량을 진행하여 모든 샘플이 동일한 단백질양이 되도록 준비하고, 준비된 단백질 샘플을 SDS-PAGE에 로딩 후 PVDF에 옮겨 5% skim milk in TBS-T에서 항원 항체반응을 진행하여 목적하는 단백질의 발현량을 측정하였다. The human liver cancer cell line SNU398 and the human brain tumor cell line U87MG were dispensed in a 12 well plate at 5x10 4 cells/well/1mL and cultured for 2 days. Cells are lysed using RIPA buffer to extract total protein. The extracted total protein was quantified by the BCA quantification method, and all samples were prepared to have the same amount of protein. The expression level of the target protein was measured.

그 결과, 간암 세포주인 SNU398과 뇌종양 세포주인 U87MG 모두에서 PD-L1 단백질의 발현을 확인함으로써, 면역관문억제제를 발현하는 RZ-001+_PDL1의 간암 및 뇌암으로의 적용에 있어 유효성을 제시할 수 있다(도 17). As a result, by confirming the expression of PD-L1 protein in both liver cancer cell line SNU398 and brain tumor cell line U87MG, the effectiveness of RZ-001+_PDL1 expressing immune checkpoint inhibitors in liver cancer and brain cancer can be suggested. (FIG. 17).

6-2. RZ-001+ 도입에 따른 면역관문억제제 분비 확인6-2. Confirmation of immune checkpoint inhibitor secretion following introduction of RZ-001+

상기 실시예 5-1과 동일하게 RZ-001+ 발현 벡터를 포함하는 아데노바이러스에 감염된 뇌종양 세포주에서 scFv의 분비를 확인하였다. 바이러스 처리 농도만 10 MOI 및 20 MOI로 실험 방법은 상기 실시예 5-1과 동일하게 수행하였다. In the same manner as in Example 5-1, scFv secretion was confirmed from the adenovirus-infected brain tumor cell line containing the RZ-001+ expression vector. The experimental method was performed in the same manner as in Example 5-1 with only the virus treatment concentrations of 10 MOI and 20 MOI.

그 결과, Glioblastoma 세포주인 U87MG에서도 RZ-001+ 발현벡터 도입에 따라 세포에서scFv의 분비를 확인할 수 있었으며, 특히 RZ-001+_At 발현 벡터를 도입한 세포에서 가장 많은 scFv의 분비를 확인할 수 있었다(도 18).As a result, in U87MG, a Glioblastoma cell line, scFv secretion was confirmed in cells following the introduction of the RZ-001+ expression vector, and in particular, the highest amount of scFv secretion was confirmed in cells introduced with the RZ-001+_At expression vector ( Figure 18).

6-3. 분비된 면역관문억제제의 bioactivity 확인6-3. Confirmation of bioactivity of secreted immune checkpoint inhibitors

이어서, RZ-001+_PDL1(At) 발현 벡터를 포함하는 바이러스를 처리한 세포의 상등액을 분리하여 실시예 5-3과 동일하게 PD1/PDL1 blockade bioassay(Promega, #J1250)를 수행하였다. 대조군으로는 상용화된 atezolizumab을 이용하였다. Next, the supernatant of the cells treated with the virus containing the RZ-001+_PDL1(At) expression vector was isolated and a PD1/PDL1 blockade bioassay (Promega, #J1250) was performed in the same manner as in Example 5-3. As a control, commercially available atezolizumab was used.

그 결과, 높은 MOI로 바이러스를 처리한 세포로부터 획득한 농축 샘플을 처리할수록 luciferase 활성이 증가됨을 확인하였다(도 19).As a result, it was confirmed that the luciferase activity increased as the concentrated sample obtained from the cells treated with the virus at a high MOI was treated (FIG. 19).

실시예 7. Example 7. in vivoin vivo 에서 RZ-001+의 항암 효과 확인Confirmation of anticancer effect of RZ-001+ in

7-1. PBMC-인간화 간암모델에서 RZ-001+의 효과 확인7-1. Confirmation of the effect of RZ-001+ in PBMC-humanized liver cancer model

마우스 이종이식 피하 모델(mouse xenograft subcutaneous model: ,6 주령 수컷 NOG) mouse에 human PBMC 5 x 106 cells/head를 주입하여 PBMC 인간화 마우스(PBMC-humice)를 제작하고, 7~10일 동안 마우스의 체중 및 상태를 확인한 후 SNU-398 세포 5 x 106 cells /50 μl를 subcutaneous injection하고 2주간 사육하여 간암 종양 모델을 구축하였다. 이어서, 종양의 성장 및 무게를 측정하고 군분리를 진행하여 각 그룹 별 약물 투여를 진행하였다. 추가로, 약물의 간 독성을 확인하기 위하여 AST/ALT 수준을 측정하였다.Human PBMC 5 x 10 6 cells/head was injected into a mouse xenograft subcutaneous model (mouse xenograft subcutaneous model: , 6-week-old male NOG) mouse to construct a PBMC humanized mouse (PBMC-humice), and the mouse was treated for 7 to 10 days. After checking the body weight and condition, subcutaneous injection of 5 x 10 6 cells /50 μl of SNU-398 cells was performed, followed by breeding for 2 weeks to construct a liver cancer tumor model. Subsequently, tumor growth and weight were measured, group separation was performed, and drug administration was performed for each group. Additionally, AST/ALT levels were measured to confirm liver toxicity of the drug.

각 그룹은 대조군, Atezolizumab(At) 투여군, RZ-001 투여군, RZ-001+_At 투여군, 및 RZ-001 및 Atezolizumab 병용 투여군으로 구분하였으며, 약물의 투여는 1 x 109 VP/head, 48시간 간격으로 2회 종양 내 직접투여(intratumoral injection)하였으며, Atezolizumab 병용 투여는 5 mg/kg 용량으로 바이러스 투여 2일 후부터 2일 간격으로 3회, 정맥투여(intravenous injection) 하였다.Each group was divided into a control group, Atezolizumab (At) administration group, RZ-001 administration group, RZ-001+_At administration group, and RZ-001 and Atezolizumab combination administration group. Drug administration was 1 x 10 9 VP/head, 48 hour intervals. Two doses were administered directly into the tumor (intratumoral injection), and co-administration of Atezolizumab was administered intravenously (intravenous injection) three times at 2-day intervals from 2 days after virus administration at a dose of 5 mg/kg.

그 결과, RZ-001, Atezolizumab 각각 단독투여 대비, RZ-001+_At로 투여하였을 경우 종양 크기나 무게가 감소함을 확인하였고 RZ-001 및 At 병용투여와 유사하게 종양이 많이 감소함을 확인하였다. 한편, 간 독성 측정 결과 RZ-001+_At 투여군은 Atzolizumab 단독 또는 병용 투여군에 비해 AST/ALT 수준이 감소하였으며, Ad-Mock 대비해서 비슷한 수준을 나타내었는바, 간 독성이 현저히 억제됨을 알 수 있다(도 20). As a result, it was confirmed that the tumor size or weight decreased when RZ-001+_At was administered compared to the single administration of RZ-001 and Atezolizumab. . On the other hand, as a result of liver toxicity measurement, the RZ-001+_At administration group showed a decrease in AST/ALT level compared to the Atzolizumab alone or combination administration group, and showed a similar level compared to Ad-Mock, indicating that liver toxicity was significantly suppressed ( Figure 20).

7-2. Syngeneic Orthotopic 뇌종양 모델에서 RZ-001+의 효과 확인7-2. Confirmation of the effect of RZ-001+ in a syngeneic orthotopic brain tumor model

면역활성을 가진 5주령의 수컷 C57BL/6 마우스를 마취하고 정위적 도구를 이용하여 두피를 1cm 정중절개한 뒤 전정(bregma)를 기준으로 anterior 1mm, lateral 2.3 mm, 3 mm 깊이에 마우스 유래 뇌암 세포주(GL261) 1 x 105 cells/head을 이식하여 Orthotopic 뇌종양 모델을 제작하였다. 7일 후 종양의 성장을 측정하고 군분리를 진행하여 각 그룹 별 약물 투여를 진행하였다. After anesthetizing a 5-week-old male C57BL/6 mouse with immunoreactivity, a 1cm midline incision was made on the scalp using a stereotactic tool, and mouse-derived brain cancer cell lines were placed at depths of 1mm anterior, 2.3mm lateral, and 3mm based on the bregma. (GL261) An orthotopic brain tumor model was constructed by transplanting 1 x 10 5 cells/head. After 7 days, tumor growth was measured, group separation was performed, and drug administration was performed for each group.

약물의 투여는 아래와 같은 용량 및 용법으로 진행되었다. Administration of the drug was carried out according to the following dosage and usage.

mRZ-001과 mRZ-001+는 3ⅹ109 VP/5uL를 1회 종양 내 직접 투여한다.For mRZ-001 and mRZ-001+, 3ⅹ10 9 VP/5uL is directly administered intratumorally once.

GCV는 100 ul 액량으로 50mg/kg 투여하고, 바이러스 투여 종료 시 다음날부터 1일 1회, 총 10회 투여한다.GCV is administered at 50 mg/kg in a 100 ul liquid volume, and once daily from the next day after the end of virus administration, a total of 10 administrations.

실험 동물군은 mRZ-001 투여군 및 mRZ-001+ 투여군으로 구분하였으며, 대조군으로 PBS 투여군으로 구분하였다.Experimental animal groups were divided into mRZ-001 administration group and mRZ-001+ administration group, and were divided into PBS administration group as a control group.

종양 크기를 측정하기 위하여 약물 투여 다음날을 포함하여 3일 주기로 MRI 촬영을 수행하였으며, 종양 이식 위치를 기준으로 5장의 slice를 선택하고 ImageJ 시스템을 이용하여 시간에 따른 종양의 관심영역(region of interest:ROI) 분석을 수행하였다(도 21). 구체적으로, MRI 영상은 Biospec 47/40 USR (Bruker, Ettlingen, Germany) horizontal bore magnet을 사용하였다. 촬영 중 동물은 마취된 상태로 영상 획득 중 호흡수, 심박수 및 체온은 animal monitoring-gating system 을 이용하여 관찰하였고 체온 유지를 위해 warm bed를 사용하였다. 종양성장 및 성장억제 확인을 위한 영상은 15장의 연속된 axial slice를 RARE sequence를 사용하여 촬영되었고 관련 조건은 아래와 같다.In order to measure the size of the tumor, MRI was performed every 3 days, including the day after drug administration, and 5 slices were selected based on the tumor implantation location, and the region of interest of the tumor over time was selected using the ImageJ system. ROI) analysis was performed (FIG. 21). Specifically, a Biospec 47/40 USR (Bruker, Ettlingen, Germany) horizontal bore magnet was used for MRI imaging. During imaging, animals were anesthetized, and during image acquisition, respiratory rate, heart rate, and body temperature were observed using an animal monitoring-gating system, and a warm bed was used to maintain body temperature. Images to confirm tumor growth and growth inhibition were taken using the RARE sequence of 15 consecutive axial slices, and the related conditions are as follows.

repetition time (TR) = 2200 msrepetition time (TR) = 2200 ms

echo time (TE) = 40 msecho time (TE) = 40 ms

slice thickness = 0.75 mmslice thickness = 0.75 mm

matrix = 192 x 192matrix = 192 x 192

flip angle (FA) = 90flip angle (FA) = 90

field of view (FOV) = 18 x 18 mm2 field of view (FOV) = 18 x 18 mm 2

average = 4average = 4

echo train length (ETL) = 8echo train length (ETL) = 8

종양의 크기는 mRZ-001를 기준으로 다음날을 Day 1으로 설정하고 GCV 처리와 함께 Day10 까지 총 10회 처리에 따른 결과이고, PBS 투여군과 비교하여 종양의 크기 감소 정도를 확인하였다. 그 결과, 바이러스 감염에 따라 종양의 크기가 감소하였으며, mRZ-001+의 투여는 mRZ-001 투여보다 종양의 크기가 보다 큰 폭으로 감소하였다(도 22).The size of the tumor was set as Day 1 for the next day based on mRZ-001, and was the result of a total of 10 treatments until Day 10 along with GCV treatment, and the degree of tumor size reduction was confirmed compared to the PBS-administered group. As a result, the size of the tumor decreased according to the virus infection, and the administration of mRZ-001+ reduced the size of the tumor more significantly than the administration of mRZ-001 (FIG. 22).

한편, mRZ-001+ 투여군은 대조군보다 낮은 AST, ALT 수준을 나타내었는바, 처리된 시료의생체 내 독성이 현저히 낮은 상태임을 알 수 있었다(도 23).On the other hand, the mRZ-001+ administration group showed lower AST and ALT levels than the control group, indicating that the in vivo toxicity of the treated samples was remarkably low (FIG. 23).

7-3. Xenograft Orthotopic 뇌종양 모델에서 RZ-001+의 효과 확인7-3. Confirmation of the effect of RZ-001+ in a xenograft orthotopic brain tumor model

상기 실시예 7-3에 이어서, 인간 유래 뇌종양 세포가 이식된 동물 모델에서 RZ-001+의 항암 효과를 확인하고자 하였다. 이에, 5주령 수컷 BALB/C nude 마우스에 Luciferase를 안정적으로 발현하는 인간 유래 뇌종양 세포 U87MG-Luci를 이용하여 상기 실시예 7-3과 동일한 방법으로 마우스에 이식하여 Xenograft Orthotopic 마우스 뇌종양 모델을 제작하였다. 7일 후 IVIS 촬영을 통해 종양의 성장을 측정하고 군분리를 진행하여 각 그룹 별 약물 투여를 진행하였다. (도 24). Following Example 7-3, the anticancer effect of RZ-001+ was confirmed in an animal model transplanted with human-derived brain tumor cells. Accordingly, a 5-week-old male BALB/C nude mouse was transplanted into a mouse in the same manner as in Example 7-3 using U87MG-Luci, a human-derived brain tumor cell stably expressing Luciferase, to prepare a Xenograft Orthotopic mouse brain tumor model. After 7 days, tumor growth was measured through IVIS imaging, and group separation was performed, and drug administration was performed for each group. (FIG. 24).

약물의 투여는 아래와 같은 용량 및 용법으로 진행되었다.Administration of the drug was carried out according to the following dosage and usage.

RZ-001과 RZ-001+_AT는 1ⅹ1010 VP/Head를 1회 종양 내 직접 투여한다.For RZ-001 and RZ-001+_AT, 1x10 10 VP/Head is directly administered into the tumor once.

GCV는 바이러스 투여 종료 시 다음날부터 1일 1회, 총 10회 50mg/kg 투여한다.GCV is administered at 50 mg/kg once a day, a total of 10 times, from the next day after the end of virus administration.

바이러스 투여 후 3일 간격으로 IVIS 촬영을 수행하여 luciferase를 발현하는 종양 세포의 성장을 추적하였으며, 바이러스 투여 19일 후에 마지막으로 IVIS 촬영 후 다음날 (Day 20)에 마우스를 희생하고 부검을 실시하였다. (도 25). 각 약물의 투여군의 마우스는 실험기간 동안 꾸준한 체중을 유지하였는바, RZ-001+의 독성이 없거나 매우 낮은 것으로 볼 수 있었다(도 26). 한편, 항암 효과에 있어서 RZ-001과 RZ-001+ 모두 우수하였으며, 특히 RZ-001+_At의 항암능이 RZ-001보다 우수함을 확인할 수 있었는바, 뇌종양에 있어서도 RZ-001+가 우수한 항암효과가 있음을 알 수 있다(도 27). After virus administration, IVIS imaging was performed at 3-day intervals to track the growth of luciferase-expressing tumor cells. After 19 days of virus administration, the mice were sacrificed and necropsied on the next day (Day 20) after IVIS imaging. (FIG. 25). As the mice in each drug-administered group maintained a steady body weight during the experimental period, it could be seen that there was no or very low toxicity of RZ-001+ (FIG. 26). On the other hand, both RZ-001 and RZ-001+ were excellent in anticancer effect, and in particular, it was confirmed that the anticancer activity of RZ-001+_At was superior to that of RZ-001. It can be seen that there is (FIG. 27).

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with limited drawings, those skilled in the art can apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the described techniques may be performed in an order different from the method described, and/or components of the described system, structure, device, circuit, etc. may be combined or combined in a different form than the method described, or other components may be used. Or even if it is replaced or substituted by equivalents, appropriate results can be achieved.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims are within the scope of the following claims.

<110> RZNOMICS INC. <120> TUMOR-TARGETING TRANS-SPLICING RIBOZYME EXPRESSING IMMUNE CHECKPOINT INHIBITOR AND USE THEREOF <130> APC-2021-0824 <150> KR 10-2021-0010416 <151> 2021-01-25 <160> 10 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 744 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> gene encoding scFv PD1(I) <400> 1 caggtacaac ttgttcagtc cggagctgaa gtgaaaaagc cgggcgcgtc tgttaaggta 60 agctgcaagg cttcaggcta tactttcacg gcgcagtaca tgcattgggt cagacaagct 120 ccaggccaag gtcttgaatg gatggggatc atcaacccga gtgggggtga aacaggctat 180 gctcaaaagt tccagggtcg agtcaccatg actcgggata cctccacgtc taccgtttac 240 atggagctga gcagtttgag gagcgaagat actgccgtat actattgtgc caaggaaggt 300 gttgcggacg gttatgggct cgttgatgta tgggggcaag gcacgatggt taccgtctca 360 tctggtggag gaggttctgg gggtggaggc tcaggaggag gggggtcagg tggcggagga 420 tccgaaatcg tgttgaccca gagtcctgca acactgagtc tgtccccagg ggagagagcc 480 accttgtcct gtagagcgag ccagtctgta agctcttatc tggcttggta tcagcaaaaa 540 cctgggcagg cgccgcgcct cctcatctat gacgcgagca agagggcaac 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660 ttcgcaacgt attattgcca gcaatacctc taccatcctg ccactttcgg tcaggggacg 720 aaagtagaga ttaaa 735 <210> 4 <211> 393 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> sequence encoding hTERT targeting ribozyme <400> 4 ggcaggaaaa gttatcaggc atgcacctgg tagctagtct ttaaaccaat agattgcatc 60 ggtttaaaag gcaagaccgt caaattgcgg gaaaggggtc aacagccgtt cagtaccaag 120 tctcagggga aactttgaga tggccttgca aagggtatgg taataagctg acggacatgg 180 tcctaaccac gcagccaagt cctaagtcaa cagatcttct gttgatatgg atgcagttca 240 cagactaaat gtcggtcggg gaagatgtat tcttctcata agatatagtc ggacctctcc 300 ttaatgggag ctagcggatg aagtgatgca acactggagc cgctgggaac taatttgtat 360 gcgaaagtat attgattagt tttggagtac tcg 393 <210> 5 <211> 1128 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> sequence encoding HSVkt <400> 5 atggcttcgt acccctgcca tcaacacgcg tctgcgttcg accaggctgc gcgttctcgc 60 ggccatagca accgacgtac ggcgttgcgc cctcgccggc agcaagaagc cacggaagtc 120 cgcctggagc agaaaatgcc cacgctactg cgggtttata tagacggtcc tcacgggatg 180 gggaaaacca ccaccacgca actgctggtg gccctgggtt cgcgcgacga tatcgtctac 240 gtacccgagc cgatgactta ctggcaggtg ctgggggctt ccgagacaat cgcgaacatc 300 tacaccacac aacaccgcct cgaccagggt gagatatcgg ccggggacgc ggcggtggta 360 atgacaagcg cccagataac aatgggcatg ccttatgccg tgaccgacgc cgttctggct 420 cctcatatcg ggggggaggc tgggagctca catgccccgc ccccggccct caccctcatc 480 ttcgaccgcc atcccatcgc cgccctcctg tgctacccgg ccgcgcgata ccttatgggc 540 agcatgaccc cccaggccgt gctggcgttc gtggccctca tcccgccgac cttgcccggc 600 acaaacatcg tgttgggggc ccttccggag gacagacaca tcgaccgcct ggccaaacgc 660 cagcgccccg gcgagcggct tgacctggct atgctggccg cgattcgccg cgtttacggg 720 ctgcttgcca atacggtgcg gtatctgcag ggcggcgggt cgtggcggga ggattgggga 780 cagctttcgg ggacggccgt gccgccccag ggtgccgagc cccagagcaa cgcgggccca 840 cgaccccata tcggggacac gttatttacc ctgtttcggg cccccgagtt gctggccccc 900 aacggcgacc tgtacaacgt gtttgcctgg gccttggacg tcttggccaa acgcctccgt 960 cccatgcacg tctttatcct ggattacgac caatcgcccg ccggctgccg ggacgccctg 1020 ctgcaactta cctccgggat ggtccagacc cacgtcacca cccccggctc cataccgacg 1080 atctgcgacc tggcgcgcac gtttgcccgg gagatggggg aggctaac 1128 <210> 6 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> sequence encoding miR-122T <400> 6 caaacaccat tgtcacactc ca 22 <210> 7 <211> 57 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> sequence encoding p2a <400> 7 gccacaaact tctctctgct aaagcaagca ggtgatgttg aagaaaaccc cgggcct 57 <210> 8 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RT primer(HSV-tk) of primer premix <400> 8 agttagcctc ccccatctc 19 <210> 9 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> hTERT primer of primer premix <400> 9 ggaattcgca gcgctgcgtc ctgct 25 <210> 10 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> HSVkt primer of primer premix <400> 10 gtgaggaccg tctatataaa cccgcagtag 30 <110> RZNOMICS INC. <120> TUMOR-TARGETING TRANS-SPLICING RIBOZYME EXPRESSING IMMUNE CHECKPOINT INHIBITOR AND USE THEREOF <130> APC-2021-0824 <150> KR 10-2021-0010416 <151> 2021-01-25 <160> 10 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 744 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> gene encoding scFv PD1 (I) <400> 1 caggtacaac ttgttcagtc cggagctgaa gtgaaaaagc cgggcgcgtc tgttaaggta 60 agctgcaagg cttcaggcta tactttcacg gcgcagtaca tgcattgggt cagacaagct 120 ccaggccaag gtcttgaatg gatggggatc atcaacccga gtgggggtga aacaggctat 180 gctcaaaagt tccagggtcg agtcaccatg actcgggata cctccacgtc taccgtttac 240 atggagctga gcagtttgag gagcgaagat actgccgtat actattgtgc caaggaaggt 300 gttgcggacg gttatgggct cgttgatgta tgggggcaag gcacgatggt taccgtctca 360 tctggtggag gaggttctgg gggtgggaggc tcaggaggag gggggtcagg tggcggagga 420 tccgaaatcg tgttgaccca gagtcctgca acactgagtc tgtccccagg ggagagagcc 480 accttgtcct gtagagcgag ccagtctgta agctcttatc tggcttggta tcagcaaaaa 540 cctgggcagg cgccgcgcct cctcatctat gacgcgagca agagggcaac agggatacca 600 gcgagattct ctgggtcagg atcagggaca gacttcacac tcacgatcag ctctttggaa 660 ccagaagatt ttgcagtcta ctattgtgat caacgaaaca actggcctct cacgttcgga 720 ggagggacta aagtagaaat taaa 744 <210> 2 <211> 720 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> gene encoding scFv PD1 (N) <400> 2 caggtccaac ttgtcgagag cggcggtgga gtggtacagc ctgggcgatc cttgcggctt 60 gattgcaagg cgagcggaat aaccttcagc aacagtggga tgcactgggt aagacaagcg 120 ccaggcaagg ggctcgagtg ggtcgctgtc atctggtatg acggaagtaa acgatattac 180 gccgatagtg taaagggaag gtttacgatc agtagggata actctaaaaa tacgctcttt 240 cttcaaatga acagtcttcg agcagaagat acagcggtgt attattgtgc tactaatgac 300 gattattggg gccagggtac tctcgttacg gtaagctctg gtggaggagg aagtggtggc 360 ggaggtagtg gaggtggcgg ctccgggggt ggaggatccg agatagtact cacacaaagt 420 cctgctacgc tttcactctc ccctggagag agagctactc tctcatgccg agcctcccag 480 agtgtgagtt catatttggc gtggtaccag cagaagcccg gccaagcccc ccgattgctc 540 atatatgacg ccagtaatcg cgcgactggt atacctgccc ggtttagcgg aagtggatcc 600 gggacggact ttaccctgac aatttcttca ctggagcctg aagacttcgc cgtatattat 660 tgtcaacaat cctccaattg gccaagaact tttggccaag gaacgaaagt tgagataaaa 720 720 <210> 3 <211> 735 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> gene encoding scFv PDL1 (A) <400> 3 gaagttcaac tggtggagtc tggagggggt ttggtgcagc caggcggggag tttgaggctc 60 agctgcgccg cctctggatt caccttctcc gatagctgga tccattgggt caggcaagcg 120 cctggtaaag ggttggagtg ggtcgcatgg atatctcctt atggagggtc tacatattat 180 gccgactctg tcaagggaag attcacgata tccgcagaca caagtaagaa tacagcatac 240 cttcaaatga actccctgcg cgctgaagac acggcggttt attattgcgc taggcggcac 300 tggccagggg gttttgacta ttggggtcaa ggtaccttgg tcacggtttc atccggcggc 360 ggtggtagcg gtggtggagg tagcgggggt ggtggaagtg ggggtggagg ctcagacatc 420 caaatgacac aaagcccatc ctccctgagc gctagtgtgg gggaccgggt cacgataacc 480 tgccgggcta gccaagatgt gagcacagca gtcgcctggt atcagcagaa gcccgggaag 540 gccccaaaac tcctcatata ctctgcttct tttctctatt ccggtgtgcc ctctcgattc 600 tcaggcagtg ggtcaggaac cgacttcacg ctgaccatct caagtttgca gccggaagac 660 ttcgcaacgt attattgcca gcaatacctc taccatcctg ccactttcgg tcaggggacg 720 aaagtagaga ttaaa 735 <210> 4 <211> 393 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> sequence encoding hTERT targeting ribozyme <400> 4 ggcaggaaaa gttatcaggc atgcacctgg tagctagtct ttaaaccaat agattgcatc 60 ggtttaaaag gcaagaccgt caaattgcgg gaaaggggtc aacagccgtt cagtaccaag 120 tctcagggga aactttgaga tggccttgca aagggtatgg taataagctg acggacatgg 180 tcctaaccac gcagccaagt cctaagtcaa cagatcttct gttgatatgg atgcagttca 240 cagactaaat gtcggtcggg gaagatgtat tcttctcata agatatagtc ggacctctcc 300 ttaatgggag ctagcggatg aagtgatgca acactggagc cgctgggaac taatttgtat 360 gcgaaagtat attgattagt tttggagtac tcg 393 <210> 5 <211> 1128 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> sequence encoding HSVkt <400> 5 atggcttcgt acccctgcca tcaacacgcg tctgcgttcg accaggctgc gcgttctcgc 60 ggccatagca accgacgtac ggcgttgcgc cctcgccggc agcaagaagc cacggaagtc 120 cgcctggagc agaaaatgcc cacgctactg cgggtttata tagacggtcc tcacgggatg 180 gggaaaacca ccaccacgca actgctggtg gccctgggtt cgcgcgacga tatcgtctac 240 gtacccgagc cgatgactta ctggcaggtg ctgggggctt ccgagacaat cgcgaacatc 300 tacaccacac aacaccgcct cgaccagggt gagatatcgg ccggggacgc ggcggtggta 360 atgacaagcg cccagataac aatgggcatg ccttatgccg tgaccgacgc cgttctggct 420 cctcatatcg ggggggaggc tgggagctca catgccccgc ccccggccct caccctcatc 480 ttcgaccgcc atcccatcgc cgccctcctg tgctacccgg ccgcgcgata ccttatgggc 540 agcatgaccc cccaggccgt gctggcgttc gtggccctca tcccgccgac cttgcccggc 600 acaaacatcg tgttgggggc ccttccggag gacagacaca tcgaccgcct ggccaaacgc 660 cagcgccccg gcgagcggct tgacctggct atgctggccg cgattcgccg cgtttacggg 720 ctgcttgcca atacggtgcg gtatctgcag ggcggcgggt cgtggcggga ggattgggga 780 cagctttcgg ggacggccgt gccgccccag ggtgccgagc cccagagcaa cgcgggccca 840 cgaccccata tcggggacac gttatttacc ctgtttcggg cccccgagtt gctggccccc 900 aacggcgacc tgtacaacgt gtttgcctgg gccttggacg tcttggccaa acgcctccgt 960 cccatgcacg tctttatcct ggattacgac caatcgcccg ccggctgccg ggacgccctg 1020 ctgcaactta cctccgggat ggtccagacc cacgtcacca cccccggctc cataccgacg 1080 atctgcgacc tggcgcgcac gtttgcccgg gagatggggg aggctaac 1128 <210> 6 <211> 22 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> sequence encoding miR-122T <400> 6 caaacaccat tgtcacactc ca 22 <210> 7 <211> 57 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> sequence encoding p2a <400> 7 gccacaaact tctctctgct aaagcaagca ggtgatgttg aagaaaaccc cgggcct 57 <210> 8 <211> 19 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> RT primer (HSV-tk) of primer premix <400> 8 agttagcctc ccccatctc 19 <210> 9 <211> 25 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> hTERT primer of primer premix <400> 9 ggaattcgca gcgctgcgtc ctgct 25 <210> 10 <211> 30 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> HSVkt primer of primer premix <400> 10 gtgaggaccg tctatataaa cccgcagtag 30

Claims (19)

TERT(Telomerase Reverse Transcriptase) mRNA를 표적으로 하는 트랜스 스플라이싱 리보자임으로서,
상기 리보자임은 3' 엑손에 작동 가능하게 연결된 목적 유전자를 포함하며,
상기 목적 유전자는 HSVtk(Herpes Simplex Virus thymidine kinase) 및 면역관문 억제제 유전자인, 트랜스 스플라이싱 리보자임.
As a trans-splicing ribozyme targeting TERT (Telomerase Reverse Transcriptase) mRNA,
The ribozyme includes a target gene operably linked to the 3' exon,
The target gene is a HSVtk (Herpes Simplex Virus thymidine kinase) and immune checkpoint inhibitor gene, trans-splicing ribozyme.
제1항에 있어서,
상기 트랜스 스플라이싱 리보자임은 5' - trans-splicing ribozyme - 암 치료용 유전자 - 면역관문 억제제 유전자 - 3'의 구조를 가지며,
상기 암 치료용 유전자는 면역관문 억제제 유전자와 구별되는 것인, 트랜스 스플라이싱 리보자임.
According to claim 1,
The trans-splicing ribozyme has a structure of 5' - trans-splicing ribozyme - cancer treatment gene - immune checkpoint inhibitor gene - 3',
The gene for cancer treatment is a trans-splicing ribozyme that is distinct from the immune checkpoint inhibitor gene.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 면역관문 억제제는 CTLA-4, PD-1, PD-L1, PD-L2, LAG-3, BTLA, B7H3, B7H4, TIM3, KIR, TIGIT, CD47, VISTA 또는 A2aR의 억제제인, 트랜스 스플라이싱 리보자임.
According to claim 1,
The immune checkpoint inhibitor is an inhibitor of CTLA-4, PD-1, PD-L1, PD-L2, LAG-3, BTLA, B7H3, B7H4, TIM3, KIR, TIGIT, CD47, VISTA or A2aR, trans splicing Ribozyme.
제1항에 있어서,
상기 트랜스 스플라이싱 리보자임은 3' 말단 위치에 마이크로 RNA-122a(miR-122a)의 일부 또는 전부와 상보적인 서열을 1 카피(copy) 이상 추가로 포함하는 것인, 트랜스 스플라이싱 리보자임.
According to claim 1,
The trans-splicing ribozyme is a trans-splicing ribozyme further comprising at least one copy of a sequence complementary to part or all of micro RNA-122a (miR-122a) at the 3' end. .
제1항에 있어서,
상기 2 이상의 암 치료용 유전자는 자가 절단 펩타이드(self-cleaving peptide)를 암호화하는 유전자로 연결된 것인, 트랜스 스플라이싱 리보자임.
According to claim 1,
The two or more genes for cancer treatment are linked to a gene encoding a self-cleaving peptide, a trans-splicing ribozyme.
제8항에 있어서,
상기 자가 절단 펩타이드는 P2A인 것인, 트랜스 스플라이싱 리보자임.
According to claim 8,
Wherein the self-cleaving peptide is P2A, a trans-splicing ribozyme.
제1항의 트랜스 스플라이싱 리보자임을 포함하는 비바이러스성 유전자 전달 시스템.A non-viral gene delivery system comprising the trans-splicing ribozyme of claim 1. 제1항의 트랜스 스플라이싱 리보자임을 발현할 수 있는 발현 벡터.An expression vector capable of expressing the trans-splicing ribozyme of claim 1. 제11항에 있어서,
상기 발현 벡터는 상기 리보자임 유전자와 작동 가능하게 연결된 프로모터를 추가로 포함하는 것인, 발현 벡터.
According to claim 11,
The expression vector further comprises a promoter operably linked to the ribozyme gene.
제11항의 발현 벡터를 발현하는 유전자 전달 시스템.A gene delivery system expressing the expression vector of claim 11 . 제11항의 발현 벡터로 형질전환된 세포.A cell transformed with the expression vector of claim 11. 제1항, 제2항, 및 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항의 트랜스 스플라이싱 리보자임; 제10항의 비바이러스성 유전자 전달 시스템; 제11항 또는 제12항의 발현 벡터; 및 제13항의 유전자 전달 시스템;으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나를 유효성분으로 포함하는 암 치료용 약학적 조성물.The trans-splicing ribozyme of any one of claims 1, 2, and 6-9; The non-viral gene delivery system of claim 10; The expression vector of claim 11 or claim 12; And the gene delivery system of claim 13; A pharmaceutical composition for the treatment of cancer comprising any one selected from the group consisting of as an active ingredient. 제15항에 있어서,
상기 약학적 조성물은 경구 또는 주사제 형태로 정맥 내, 동맥 내, 암조직 내, 또는 피하의 경로로 투여되는 것인, 약학적 조성물.
According to claim 15,
The pharmaceutical composition is a pharmaceutical composition that is administered orally or in the form of an injection intravenously, intraarterially, cancer tissue, or subcutaneous route.
제15항에 있어서,
상기 암은 간암, 교모세포종, 담도암, 폐암, 췌장암, 흑색종, 골암, 유방암, 대장암, 위암, 전립선암, 백혈병, 자궁암, 난소암, 림프종, 및 뇌암으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 암인, 약학적 조성물.
According to claim 15,
The cancer is at least one selected from the group consisting of liver cancer, glioblastoma, bile duct cancer, lung cancer, pancreatic cancer, melanoma, bone cancer, breast cancer, colon cancer, stomach cancer, prostate cancer, leukemia, uterine cancer, ovarian cancer, lymphoma, and brain cancer Cancer, pharmaceutical composition.
제15항에 있어서,
상기 암은 면역관문억제제 내성 암인 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
According to claim 15,
Characterized in that the cancer is immune checkpoint inhibitor-resistant cancer, the pharmaceutical composition.
제15항의 조성물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 암 치료방법.A cancer treatment method comprising administering the composition of claim 15 to a non-human subject.
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