KR102671410B1 - Chimeric antigen receptor specifically binding to RANK ligand and use thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 RANK 리간드(RANK ligand)에 특이적으로 결합하는 키메릭 항원 수용체; 상기 키메릭 항원 수용체 단백질을 코딩하는 폴리 뉴클레오티드; 상기 폴리 뉴클레오티드를 포함하는 벡터; 상기 벡터로 형질전환된 T 세포 또는 자연살생세포; 및 상기 세포를 유효성분으로 포함하는 세포 치료제 또는 암의 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 키메릭 항원 수용체는 RANK 리간드를 인지하는 RANK의 세포외 도메인을 포함한다. 따라서, 이를 과발현시킬 수 있는 벡터로 형질전환된 세포독성 T 세포 또는 자연살생세포의 경우 RANK 리간드를 발현하는 암종에 특이적으로 세포독성을 갖게되므로 암 치료를 위한 면역세포 치료제로서 유용하게 사용될 수 있다.The present invention provides a chimeric antigen receptor that specifically binds to RANK ligand; A polynucleotide encoding the chimeric antigen receptor protein; A vector containing the above polynucleotide; T cells or natural killer cells transformed with the vector; and a cell therapy or pharmaceutical composition for treating cancer containing the cells as an active ingredient. The chimeric antigen receptor of the invention comprises the extracellular domain of RANK that recognizes RANK ligand. Therefore, cytotoxic T cells or natural killer cells transformed with a vector capable of overexpressing these cells have specific cytotoxicity against carcinomas expressing RANK ligands, so they can be useful as an immune cell therapy for cancer treatment. .

Description

RANK 리간드(RANK ligand)에 특이적으로 결합하는 키메릭 항원 수용체 및 이의 용도{Chimeric antigen receptor specifically binding to RANK ligand and use thereof}Chimeric antigen receptor specifically binding to RANK ligand and use thereof {Chimeric antigen receptor specifically binding to RANK ligand and use thereof}

본 발명은 RANK 리간드(RANK ligand)에 특이적으로 결합하는 키메릭 항원 수용체; 상기 키메릭 항원 수용체 단백질을 코딩하는 폴리 뉴클레오티드; 상기 폴리 뉴클레오티드를 포함하는 벡터; 상기 벡터로 형질전환된 T 세포 또는 자연살생세포; 및 상기 세포를 유효성분으로 포함하는 세포 치료제 또는 암의 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.The present invention provides a chimeric antigen receptor that specifically binds to RANK ligand; A polynucleotide encoding the chimeric antigen receptor protein; A vector containing the above polynucleotide; T cells or natural killer cells transformed with the vector; and a cell therapy or pharmaceutical composition for treating cancer containing the cells as an active ingredient.

RANK 리간드(receptor activator of nuclear factor-kB ligand; RANK ligand; RANKL)는 2형 막 단백질(membrane protein)이며, 종양괴사인자(tumor necrosis factor;TNF) 계열의 한 구성원으로서 TRANCE(TNF-related activation-induced cytokine), OPGL(osteoprotegerin ligand), ODF(osteoclast differentiation factor)로도 알려져 있으며, 파골세포생성(osteoclastogenesis)에 필수적인 요소이다(Teitelbaum, 2007). 즉, RANK 리간드 유전자가 제거된 쥐는 파골세포가 결핍되어 있으며, 골화석증(osteopetrosis) 및 치아맹출(tooth eruption) 장애 등의 형질을 나타내며, RANK 리간드의 과생산은 골 질환의 다양한 퇴행성 질환(rheumatoid arthritis and osteomyelitis)과 관계가 있다(Pettit et al., 2001; Rinotas et al., 2014). 또한, RANK 리간드는 B 림프구 종양, 특히 만성림프성 백혈병(chronic lymphocytic leukemia, CLL) 또는 다발성 골수종(multiple myeloma)에서 발현하며, 이들 질환을 더 악화시키는 역할을 한다(Croucher et al., 2001; Pearse et al., 2001; Yaccoby et al., 2002; Sordillo et al., 2003; Secchiero et al., 2006). 특히, 최근 연구 결과에 의하면 만성림프성 백혈병 환자 100% 모두 RANK 리간드의 발현이 만성림프성 백혈병에서 관찰되었으며, 다발성 골수종 환자 80%가 다발성 골수종에서 RANK 리간드를 발현한다고 한다(Schmiedel et al., 2013). 이 밖에도 암의 뼈 전이(bone metastasis)(Roodman and Dougall, 2008), 골육종(osteosarcoma)(Branstetter et al., 2015), 전립선암(prostate cancer)(Brown et al., 2001), 비소형 세포 폐암(non-small cell lung cancer)(Peng et al., 2013)에서 과발현이 관찰된다.RANK ligand (receptor activator of nuclear factor-kB ligand; RANK ligand; RANKL) is a type 2 membrane protein and is a member of the tumor necrosis factor (TNF) family. TRANCE (TNF-related activation- It is also known as induced cytokine), OPGL (osteoprotegerin ligand), and ODF (osteoclast differentiation factor), and is an essential element in osteoclastogenesis (Teitelbaum, 2007). In other words, mice with the RANK ligand gene deleted are deficient in osteoclasts and exhibit traits such as osteopetrosis and tooth eruption disorders, and overproduction of RANK ligands is associated with various degenerative bone diseases (rheumatoid). arthritis and osteomyelitis (Pettit et al., 2001; Rinotas et al., 2014). Additionally, RANK ligand is expressed in B lymphocyte tumors, especially chronic lymphocytic leukemia (CLL) or multiple myeloma, and plays a role in worsening these diseases (Croucher et al., 2001; Pearse et al., 2001; Yaccoby et al., 2002; Secchiero et al., 2006). In particular, according to recent research results, the expression of RANK ligand was observed in 100% of chronic lymphocytic leukemia patients, and 80% of patients with multiple myeloma expressed RANK ligand in multiple myeloma (Schmiedel et al., 2013 ). In addition, bone metastasis of cancer (Roodman and Dougall, 2008), osteosarcoma (Branstetter et al., 2015), prostate cancer (Brown et al., 2001), and non-small cell lung cancer. Overexpression is observed in (non-small cell lung cancer) (Peng et al., 2013).

효과적인 암 치료를 위해서 직접적으로 암 세포를 표적하는 세포독성 T 세포(cytotoxic T lymphocytes, CTL)와 자연살생세포(natural killer cell, NK cell)가 중요하다는 사실이 보고되어왔다. 지금까지 세포독성 T 세포 또는 자연살생세포를 이용한 항암 치료에 대한 연구는 환자 유래 특정 암 항원을 환자의 세포독성 T 세포에 전달하여 활성을 유발하거나, 항체 의존성 세포 독성(antibody dependent cellular cytotoxicity)을 유발하고자 하였다(Galluzzi et al., 2018; Lu et al., 2020). 하지만, 최근에는 세포독성 T 세포와 자연살생세포를 이용한 새로운 항암 치료 방법이 도입되었다. 즉, 항원을 인식하는 항체의 단일사슬 Fv 단편(single-chain variable fragment, scFv) 부분을 CD3 제타(zeta) 또는 다른 단백질의 세포질내 신호전달 도메인(cytoplasmic signaling domain)에 접목시킨 도메인에 접목시킨 키메릭 항원 수용체(chimeric antigen receptor, CAR)를 전달하는 방법으로 시도되었다. 키메릭 항원 수용체를 T 세포 또는 자연살생세포에 접목시키면 항원 제시 세포(antigen presenting cell, APC)에 의한 신호 전달과 관계없이 scFv의 특정 항원 인지만으로 T 세포 또는 자연살생세포의 항암 작용을 활성화시킬 수 있으며, 또한 HLA type에 제한적이지 않아 많은 사람들이 보편적으로 사용할 수 있는 보다 효율적인 치료 방법으로 이용할 수 있다. 실제로, 이러한 키메릭 항원 수용체 발현 T 세포나 자연살생세포는 여러 암에서 효능을 보이고 있다(Holzinger et al., 2016; Pettitt et al., 2018; Wang et al., 2020). It has been reported that cytotoxic T lymphocytes (CTL) and natural killer cells (NK cells) that directly target cancer cells are important for effective cancer treatment. So far, research on anticancer treatment using cytotoxic T cells or natural killer cells has been conducted by delivering specific patient-derived cancer antigens to the patient's cytotoxic T cells to induce activation or induce antibody dependent cellular cytotoxicity. (Galluzzi et al., 2018; Lu et al., 2020). However, recently, a new anticancer treatment method using cytotoxic T cells and natural killer cells has been introduced. That is, a key grafted onto a domain grafted onto the cytoplasmic signaling domain of CD3 zeta or another protein using the single-chain variable fragment (scFv) portion of an antibody that recognizes the antigen. An attempt was made to deliver chimeric antigen receptor (CAR). When a chimeric antigen receptor is grafted onto a T cell or natural killer cell, the anticancer activity of the T cell or natural killer cell can be activated simply by recognizing a specific antigen by scFv, regardless of signal transduction by antigen presenting cells (APC). Also, since it is not limited by HLA type, it can be used as a more efficient treatment method that can be universally used by many people. In fact, these chimeric antigen receptor-expressing T cells or natural killer cells are showing efficacy in several cancers (Holzinger et al., 2016; Pettitt et al., 2018; Wang et al., 2020).

한편, RANK(receptor activator of nuclear factor kB)는 1형 막 단백질(membrane protein)로서, TRANCE receptor 또는 TNFRSF11A로 불리우며, 종양괴사인자 수용체족(tumor necrosis factor receptor superfamily)의 일원이다(Ono et al., 2020). RANK는 RANK 리간드와 높은 친화도 가지고 있으며, RANK 리간드와 RANK의 결합으로 전달된 신호는 파골세포생성(osteoclastogenesis)에 필수적인 요소이다(Teitelbaum, 2007; Ono et al., 2020). 최근에는 RANK 리간드에 대한 RANK의 친화도를 높이기 위해 야생형(wild-tpe) RANK의 세포외 도메인 중 125번째 아미노산인 glutamic acid를 aspartic acid로 치환하고, 127번째 아미노산인 cysteine을 phenylalanine으로 치환한 RANK mutant인 RANK.E125D+C127F가 제작되었으며, RANK.E125D+C127F는 야생형 RANK보다 RANK 리간드에 대한 친화도가 약 4배 증가한다(Son et al., 2015).Meanwhile, RANK (receptor activator of nuclear factor kB) is a type 1 membrane protein, called TRANCE receptor or TNFRSF11A, and is a member of the tumor necrosis factor receptor superfamily (Ono et al., 2020). RANK has a high affinity for RANK ligand, and the signal transmitted by the combination of RANK ligand and RANK is an essential element in osteoclastogenesis (Teitelbaum, 2007; Ono et al., 2020). Recently, in order to increase the affinity of RANK for the RANK ligand, a RANK mutant was created in which the 125th amino acid, glutamic acid, in the extracellular domain of wild-tpe RANK was replaced with aspartic acid, and the 127th amino acid, cysteine, was replaced with phenylalanine. RANK.E125D+C127F was constructed, and RANK.E125D+C127F increases the affinity for the RANK ligand approximately 4-fold compared to wild-type RANK (Son et al., 2015).

현재, RANKL-RANK 결합을 이용한 골다골증에 대한 약학 조성물(한국공개특허 제10-2020-0054698호) 또는 RANKL 억제제를 이용한 암의 화학치료 요법(한국공개특허 제10-2019-0030646호)이 공개되어 있으나, RANK의 세포외 도메인을 포함한 키메릭 항원 수용체를 이용한 면역 항암 치료제에 관한 대해서는 기재된 바 없다.Currently, a pharmaceutical composition for osteoporosis using a RANKL-RANK combination (Korean Patent Publication No. 10-2020-0054698) or a chemotherapy treatment for cancer using a RANKL inhibitor (Korean Patent Publication No. 10-2019-0030646) has been disclosed. However, there has been no description of an immunotherapy for cancer using a chimeric antigen receptor containing the extracellular domain of RANK.

이러한 배경하에, 본 발명자들은 다양한 암세포에서의 RANK 리간드 발현이 확인 또는 유도된다는 점과, 상기 RANK 리간드와 RANK가 결합이 가능하다는 점을 이용하여 RANK 리간드에 대한 RANK의 친화도가 향상된 RANK mutant (RANK.E125D+C127F)의 세포외 도메인을 사용한 RANK 리간드를 발현하는 암 특이적 키메릭 항원 수용체 발현 T 세포와 자연살생세포를 제작하였고, 상기 T 세포 또는 자연살생세포가 HLA class II를 발현하는 세포에 특이적으로 세포독성 능력이 있음을 실험을 통해 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.Against this background, the present inventors took advantage of the fact that RANK ligand expression is confirmed or induced in various cancer cells and that RANK ligand and RANK can bind to create a RANK mutant (RANK) with improved affinity of RANK for RANK ligand. .E125D+C127F), cancer-specific chimeric antigen receptor-expressing T cells and natural killer cells expressing a RANK ligand were created using the extracellular domain, and the T cells or natural killer cells were used to treat cells expressing HLA class II. The present invention was completed by confirming through experiments that it had a specific cytotoxic ability.

한국공개특허 제10-2020-0054698호 (2020. 05. 20)Korean Patent Publication No. 10-2020-0054698 (2020. 05. 20) 한국공개특허 제10-2019-0030646호 (2019. 03. 22)Korean Patent Publication No. 10-2019-0030646 (2019. 03. 22)

따라서 본 발명의 목적은 RANK 리간드에 특이적으로 결합하는 키메릭 항원 수용체를 제공하는 것이다.Therefore, the purpose of the present invention is to provide a chimeric antigen receptor that specifically binds to RANK ligand.

본 발명의 다른 목적은 상기 키메릭 항원 수용체 단백질을 코딩하는 폴리 뉴클레오티드, 상기 폴리 뉴클레오티드를 포함하는 벡터 및 상기 벡터로 형질전환된 T 세포 또는 자연살생세포를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a polynucleotide encoding the chimeric antigen receptor protein, a vector containing the polynucleotide, and T cells or natural killer cells transformed with the vector.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 형질전환된 T 세포 또는 자연살생세포를 포함하는, 세포 치료제 또는 RANK 리간드를 발현하는 암세포를 사멸시키는 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a pharmaceutical composition for preventing or treating cancer that kills cancer cells expressing a cell therapy or RANK ligand, including the transformed T cells or natural killer cells.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 항원 결합 도메인; 막관통 도메인; 및 세포 내 신호전달 도메인을 포함하는 키메릭 항원 수용체(CAR)로서, 상기 항원 결합 도메인은 RANK 리간드에 특이적으로 결합하는 RANK의 세포외 도메인을 포함하는 것인, 키메릭 항원 수용체를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention as described above, the present invention provides an antigen binding domain; transmembrane domain; and a chimeric antigen receptor (CAR) comprising an intracellular signaling domain, wherein the antigen binding domain comprises an extracellular domain of RANK that specifically binds to a RANK ligand.

또한, 본 발명은 상기 키메릭 항원 수용체 단백질을 코딩하는 폴리 뉴클레오티드, 상기 폴리 뉴클레오티드를 포함하는 벡터 및 상기 벡터로 형질전환된 T 세포 또는 자연살생세포를 제공한다.Additionally, the present invention provides a polynucleotide encoding the chimeric antigen receptor protein, a vector containing the polynucleotide, and T cells or natural killer cells transformed with the vector.

또한, 본 발명은 상기 형질전환된 T 세포 또는 자연살생세포를 포함하는, 세포 치료제 또는 RANK 리간드를 발현하는 암세포를 사멸시키는 암의 치료용 약학적 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a pharmaceutical composition for treating cancer that kills cancer cells expressing a cell therapy or RANK ligand, including the transformed T cells or natural killer cells.

본 발명의 키메릭 항원 수용체는 RANK 리간드를 인지하는 RANK의 세포외 도메인을 포함한다. 따라서, 이를 과발현시킬 수 있는 벡터로 형질전환된 세포독성 T 세포 또는 자연살생세포의 경우 RANK 리간드를 발현하는 암종에 특이적으로 세포독성을 갖게 되므로 암 치료를 위한 면역세포 치료제로서 유용하게 사용될 수 있다.The chimeric antigen receptor of the invention comprises the extracellular domain of RANK that recognizes RANK ligand. Therefore, cytotoxic T cells or natural killer cells transformed with a vector capable of overexpressing them have specific cytotoxicity against carcinomas expressing RANK ligands, and can be useful as an immune cell therapy for cancer treatment. .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 키메릭 항원 수용체를 발현시키는 각 도메인의 cDNA 구역을 나타낸 모식도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌티바이럴 벡터의 모식도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 레트로바이럴 벡터의 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세포독성 T 세포 또는 자연살생세포 표면에 발현하는 키메릭 항원 수용체의 모식도이다.
도 4는 본 발명에서 제공하는 키메릭 항원 수용체의 타겟인 RANK 리간드를 발현하는 암세포(RANK ligand positive cell)와 RANK 리간드를 발현하지 않는 암세포(RANK ligand negative cell)에서 RANK 리간드의 발현량을 유세포 분석을 이용해 측정한 결과를 나타낸 도이다.
도 5a는 본 발명에서 제공하는 키메릭 항원 수용체를 수용성으로 만들어 Chinese hamster ovary (CHO) 세포에서 발현시킨 후, protein A column을 이용하여 친화크로마토그래피(affinity chromatography)로 정제한 결과를 나타낸 도이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 수용성 키메릭 항원 수용체를 인간 IgG 중쇄의 불변 영역을 인식하는 항체(항 인간 IgG 중쇄 불변영역 항체, anti-human IgG Fc region antibody)를 이용하여 웨스턴 블로팅으로 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 수용성 키메릭 항원 수용체를 세포외 도메인 타겟인 RANK 리간드를 발현하는 암세포(RANK ligand positive cell)를 인식하는지 여부를 유세포 분석을 이용해 나타낸 도이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 발현 벡터를 렌티바이러스 시스템을 이용하여 형질도입시킨 세포독성 T 세포(RANK CAR-T cell)에서의 GFP의 발현 비율을 비교한 결과를 나타낸 도이다.
도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 발현 벡터를 레트로바이러스 시스템을 이용하여 형질도입시킨 자연살생세포(RANK CAR-NK cell)에서의 RANK의 발현 비율을 비교한 결과를 나타낸 도이다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 세포독성 T 세포(RANK CAR-T cell) 또는 공벡터를 형질도입시킨 세포독성 T 세포(Mock T cell)를 작동 세포(effector cell)로 하여 RANK 리간드를 발현하는 암세포(RANK ligand positive cell)에 대한 세포독성을 측정한 결과를 나타낸 도이다.
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 자연살생세포(RANK CAR-NK cell) 또는 공벡터를 형질도입시킨 자연살생세포(Mock NK cell)를 작동 세포(effector cell)로 하여 RANK 리간드를 발현하는 암세포(RANK ligand positive cell)에 대한 세포독성을 측정한 결과를 나타낸 도이다.
Figure 1 is a schematic diagram showing the cDNA region of each domain expressing a chimeric antigen receptor according to an embodiment of the present invention.
Figure 2a is a schematic diagram of a lentiviral vector according to an embodiment of the present invention.
Figure 2b is a schematic diagram of a retroviral vector according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a schematic diagram of a chimeric antigen receptor expressed on the surface of cytotoxic T cells or natural killer cells according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 shows flow cytometric analysis of the expression level of RANK ligand in cancer cells (RANK ligand positive cells) expressing RANK ligand, which are the targets of the chimeric antigen receptor provided in the present invention, and cancer cells that do not express RANK ligand (RANK ligand negative cells). This diagram shows the results of measurement using .
Figure 5a is a diagram showing the results of making the chimeric antigen receptor provided by the present invention water-soluble, expressing it in Chinese hamster ovary (CHO) cells, and then purifying it by affinity chromatography using a protein A column.
Figure 5b shows Western blotting using an antibody that recognizes the constant region of the human IgG heavy chain (anti-human IgG heavy chain constant region antibody, anti-human IgG Fc region antibody) using the soluble chimeric antigen receptor according to an embodiment of the present invention. This diagram shows the results confirmed.
Figure 5c is a diagram showing, using flow cytometry, whether the soluble chimeric antigen receptor according to an embodiment of the present invention recognizes cancer cells (RANK ligand positive cells) expressing RANK ligand, which is an extracellular domain target.
Figure 6a is a diagram showing the results of comparing the expression ratio of GFP in cytotoxic T cells (RANK CAR-T cells) transduced with an expression vector according to an embodiment of the present invention using a lentivirus system.
Figure 6b is a diagram showing the results of comparing the expression ratio of RANK in natural killer cells (RANK CAR-NK cells) transduced with an expression vector according to an embodiment of the present invention using a retroviral system.
Figure 7a shows RANK ligand using a cytotoxic T cell (RANK CAR-T cell) or a cytotoxic T cell (Mock T cell) transduced with an empty vector as an effector cell according to an embodiment of the present invention. This diagram shows the results of measuring cytotoxicity against expressing cancer cells (RANK ligand positive cells).
Figure 7b shows a RANK ligand expressed using natural killer cells (RANK CAR-NK cells) or natural killer cells (Mock NK cells transduced with an empty vector) as effector cells according to an embodiment of the present invention. This diagram shows the results of measuring cytotoxicity against cancer cells (RANK ligand positive cells).

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. These examples are only for illustrating the present invention in more detail, and it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples according to the gist of the present invention. .

본 발명은 하나의 양태로서, 항원 결합 도메인; 막관통 도메인; 및 세포 내 신호전달 도메인을 포함하는 키메릭 항원 수용체(CAR)로서, 상기 항원 결합 도메인은 RANK 리간드에 특이적으로 결합하는 RANK의 세포외 도메인을 포함하는 것인, 키메릭 항원 수용체를 제공한다.In one aspect, the present invention includes an antigen binding domain; transmembrane domain; and a chimeric antigen receptor (CAR) comprising an intracellular signaling domain, wherein the antigen binding domain comprises an extracellular domain of RANK that specifically binds to a RANK ligand.

본 발명에서 "키메릭 항원 수용체(Chimeric antigen receptor, CAR)"는 자연적으로 T 세포 또는 자연살생세포가 활성화하는데 필요한 항원 제시 세포(APC)나 항체의 매개 없이 원하는 항원에 결합하여 항원-항체 반응을 통해 T 세포의 활성화를 유도하고 해당 항원을 발현하는 세포를 공격할 수 있도록 하기 위해 T 세포 또는 자연살생세포에 발현시키기 위한 융합 단백질을 의미할 수 있다. 곧, T 세포 또는 자연살생세포에 발현 시 항원에 결합하여 이들 세포들의 활성화를 유도하는 단백질이라고 볼 수 있다. 이를 통해 면역 반응을 일으키고자 하는 세포에 특이적인 항원을 인식하는 단백질일 수 있으며, 상기 면역 반응을 일으키고자 하는 세포는 특정 조직에 존재하거나 병변을 일으킨 조직을 이루는 세포를 의미할 수 있다.In the present invention, “Chimeric antigen receptor (CAR)” naturally binds to the desired antigen without the mediation of antigen presenting cells (APC) or antibodies required for activation of T cells or natural killer cells, creating an antigen-antibody reaction. It may refer to a fusion protein for expression in T cells or natural killer cells in order to induce activation of T cells and attack cells expressing the corresponding antigen. In other words, it can be viewed as a protein that binds to antigen when expressed on T cells or natural killer cells and induces the activation of these cells. Through this, it may be a protein that recognizes an antigen specific to the cell to which an immune response is intended, and the cell to which an immune response is to be induced may refer to a cell present in a specific tissue or forming a tissue that has caused a lesion.

본 발명에서 “RANK 리간드”는 파골세포(osteoclast) 생성에 필수적인 요소이지만, RANK 리간드는 정상 세포가 종양화 되면 다양한 암종에서 비정상적으로 높은 발현을 하게 된다. 지금까지 RANK 리간드를 발현하는 암종은 만성림프성 백혈병(chronic lymphocytic leukemia, CLL), 다발성 골수종(multiple myeloma), 암의 뼈 전이(bone metastasis), 골육종(osteosarcoma), 전립선암(prostate cancer) 또는 비소형 세포 폐암(non-small cell lung cancer)이 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.. In the present invention, “RANK ligand” is an essential element in the production of osteoclasts, but RANK ligand is expressed at abnormally high levels in various carcinomas when normal cells become tumors. To date, carcinomas expressing RANK ligands include chronic lymphocytic leukemia (CLL), multiple myeloma, bone metastasis, osteosarcoma, prostate cancer, or Includes, but is not limited to, non-small cell lung cancer.

본 발명에 따른 키메릭 항원 수용체 단백질은 기능적 동등물을 포함한다. ‘기능적 동등물’이란 아미노산의 부가, 치환, 또는 결실의 결과, 상기 키메릭 항원 수용체의 아미노산 서열과 적어도 70% 이상, 바람직하게는 80% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상, 더욱 바람직하게는 95% 이상의 서열 상동성을 갖는 것으로, 실질적으로 동질의 생리활성을 나타내는 단백질을 말한다. ‘실질적으로 동질의 생리활성’이란 RANK 리간드에 특이적으로 결합할 수 있는 활성을 가진 것을 의미한다.Chimeric antigen receptor proteins according to the invention include functional equivalents. 'Functional equivalent' means at least 70%, preferably 80%, more preferably 90%, and even more preferably 90% or more of the amino acid sequence of the chimeric antigen receptor as a result of addition, substitution, or deletion of amino acids. It refers to a protein that has more than 95% sequence homology and exhibits substantially the same physiological activity. ‘Substantially homogeneous physiological activity’ means having the activity to specifically bind to RANK ligand.

본 발명은 또한 키메릭 항원 수용체의 단편, 유도체 및 유사체(analogues)를 포함한다. 본원에 사용된, 용어 ‘단편’, ‘유도체’ 및 ‘유사체’는 본 발명의 키메릭 항원 수용체 단백질과 실질적으로 같은 생물학적 기능 또는 활성을 보유하는 폴리펩티드를 말한다. 본 발명의 단편, 유도체 및 유사체는 (i) 하나 이상의 보존적(conservative) 또는 비보존적 아미노산 잔기(바람직하게는 보존적 아미노산 잔기)가 치환된 폴리펩티드(상기 치환된 아미노산 잔기는 유전 암호에 의해 암호화될 수도, 되지 않을 수도 있다) 또는 (ⅱ) 하나 이상의 아미노산 잔기에서 치환기(들)를 가지는 폴리펩티드, 또는 (ⅲ) 또 다른 화합물(폴리펩티드의 반감기를 연장할 수 있는 화합물, 예를 들면 폴리에틸렌 글리콜)과 결합된 성숙 폴리펩티드로부터 유래된 폴리펩티드, 또는 (ⅳ) 부가적인 아미노산 서열(예를 들면, 선도 서열, 분비 서열, 상기 폴리펩티드를 정제하는데 사용된 서열, 프로테이노젠(proteinogen) 서열 또는 융합 단백질)과 결합된 상기 폴리펩티드로부터 유래된 폴리펩티드일 수 있다. 본 발명에 정의된 상기 단편, 유도체 및 유사체는 당업자에 잘 알려져 있다.The invention also includes fragments, derivatives and analogues of chimeric antigen receptors. As used herein, the terms ‘fragment’, ‘derivative’ and ‘analog’ refer to a polypeptide that possesses substantially the same biological function or activity as the chimeric antigen receptor protein of the present invention. Fragments, derivatives and analogs of the present invention are (i) polypeptides in which one or more conservative or non-conservative amino acid residues (preferably conservative amino acid residues) are substituted, wherein the substituted amino acid residues are encoded by the genetic code. may or may not be) or (ii) a polypeptide having substituent(s) at one or more amino acid residues, or (iii) another compound (a compound capable of extending the half-life of the polypeptide, e.g. polyethylene glycol) a polypeptide derived from the linked mature polypeptide, or (iv) an additional amino acid sequence (e.g., a leader sequence, a secretory sequence, a sequence used to purify the polypeptide, a proteinogen sequence, or a fusion protein) It may be a polypeptide derived from the bound polypeptide. The fragments, derivatives and analogs defined herein are well known to those skilled in the art.

상기 항원 결합 도메인은 신호전달을 증폭하기 위해 RANK의 세포외 도메인 한 쌍을 인간 이뮤노글로블린 G1 중쇄 불변 영역(IgG1 heavy chain constant region)에 각각 연결시킨 이합체(dimer) 형태일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The antigen binding domain may be in the form of a dimer in which a pair of extracellular domains of RANK are each linked to the human immunoglobulin G 1 heavy chain constant region (IgG 1 heavy chain constant region) to amplify signal transduction. It is not limited.

상기 RANK의 세포외 도메인은 RANK 리간드에 특이적으로 결합하는 것을 특징으로 하며, 이는 서열번호 1 또는 이와 95% 이상의 상동성을 나타내는 아미노산 서열로 이루어진 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The extracellular domain of RANK is characterized by specifically binding to RANK ligand, and may be composed of SEQ ID NO: 1 or an amino acid sequence showing at least 95% homology thereto, but is not limited thereto.

상기 인간 이뮤노글로블린 G1 중쇄 불변 영역(IgG1 heavy chain constant region)은 서열번호 2 또는 이와 95% 이상의 상동성을 나타내는 아미노산 서열로 이루어진 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The human immunoglobulin G 1 heavy chain constant region (IgG 1 heavy chain constant region) may be composed of SEQ ID NO: 2 or an amino acid sequence showing at least 95% homology thereto, but is not limited thereto.

본 발명의 막관통 도메인 (Transmembrane domain)은 RANK의 세포외 도메인과 보조자극, 필수 신호전달 도메인을 세포막 사이로 연결하는 부위이며, 세포내 신호 전달 도메인은 항원 결합 도메인의 결합에 의해 면역 세포의 면역반응을 활성화시키는 부위를 의미한다.The transmembrane domain of the present invention is a region that connects the extracellular domain of RANK and the co-stimulatory and essential signaling domains between the cell membranes, and the intracellular signaling domain is a region that responds to the immune response of immune cells by binding to the antigen-binding domain. refers to the area that activates.

본 발명의 키메릭 항원 수용체의 일 구성요소인 막관통 도메인은 CD28, CD3 엡실론, CD45, CD4, CD5, CD8, CD9, CD16, CD22, CD33, CD37, CD64, CD80, CD86, CD134, CD137 및 CD154로 이루어진 군으로부터 선택되는 단백질의 막관통도메인을 포함하는 것일 수 있다. 바람직하게는, 상기 막관통 도메인은 CD8의 막관통 도메인일 수 있고, 이는 서열번호 3 또는 이와 95% 이상의 상동성을 나타내는 아미노산 서열로 이루어진 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The transmembrane domain, which is a component of the chimeric antigen receptor of the present invention, includes CD28, CD3 epsilon, CD45, CD4, CD5, CD8, CD9, CD16, CD22, CD33, CD37, CD64, CD80, CD86, CD134, CD137 and CD154. It may include a transmembrane domain of a protein selected from the group consisting of. Preferably, the transmembrane domain may be the transmembrane domain of CD8, which may be composed of SEQ ID NO: 3 or an amino acid sequence showing at least 95% homology thereto, but is not limited thereto.

또한, 본 발명의 키메릭 항원 수용체의 일 구성요소인 세포내 신호전달 도메인은 항원 결합 도메인에 결합에 의해 면역 세포의 면역반응을 활성화시키는 부위를 의미한다. 본 발명의 일 구현예로서, 상기 세포내 도메인은 CD28, 4-1BB, CD3 제타(zeta) 또는 이들의 조합일 수 있다.Additionally, the intracellular signaling domain, which is a component of the chimeric antigen receptor of the present invention, refers to a site that activates the immune response of immune cells by binding to the antigen-binding domain. In one embodiment of the present invention, the intracellular domain may be CD28, 4-1BB, CD3 zeta, or a combination thereof.

본 발명의 키메릭 항원 수용체는 세포내 신호전달 도메인으로 CD28, 4-1BB, CD3 제타(zeta)를 이용함으로써 높은 활성으로 암 세포, 특히 RANK 리간드를 발현하는 암세포에 대한 사멸 효과를 나타낼 수 있다. The chimeric antigen receptor of the present invention uses CD28, 4-1BB, and CD3 zeta as intracellular signaling domains, so it can exhibit a high activity and killing effect on cancer cells, especially cancer cells expressing RANK ligand.

상기 CD28은 서열번호 4 또는 이와 70% 이상, 바람직하게는 80% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상, 더더욱 바람직하게는 95% 이상의 서열 상동성을 갖는 것으로, 서열번호 4로 표시되는 아미노산 서열과 실질적으로 동등한 기능을 나타내는 아미노산 서열로 이루어질 수 있고; 4-1BB(CD137)은 서열번호 5 또는 이와 70% 이상, 바람직하게는 80% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상, 더더욱 바람직하게는 95% 이상의 서열 상동성을 갖는 것으로, 서열번호 5로 표시되는 아미노산 서열과 실질적으로 동등한 기능을 나타내는 아미노산 서열로 이루어질 수 있고; CD3 제타(zeta)는 NK 세포 활성화 도메인으로 기능하며, 서열번호 6 또는 이와 70% 이상, 바람직하게는 80% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상, 더더욱 바람직하게는 95% 이상의 서열 상동성을 갖는 것으로, 서열번호 6으로 표시되는 아미노산 서열과 실질적으로 동등한 기능을 나타내는 아미노산 서열로 이루어질 수 있다.The CD28 has sequence homology to SEQ ID NO: 4 or at least 70%, preferably at least 80%, more preferably at least 90%, even more preferably at least 95%, and has an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 may consist of amino acid sequences that exhibit substantially equivalent functions; 4-1BB (CD137) has sequence homology to SEQ ID NO: 5 or at least 70%, preferably at least 80%, more preferably at least 90%, even more preferably at least 95%, and is represented by SEQ ID NO: 5 It may be composed of an amino acid sequence that exhibits a function substantially equivalent to that of the amino acid sequence; CD3 zeta functions as an NK cell activation domain and has sequence homology to SEQ ID NO: 6 or at least 70%, preferably at least 80%, more preferably at least 90%, even more preferably at least 95%. As such, it may consist of an amino acid sequence that exhibits a function substantially equivalent to the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6.

상기 항원 결합 도메인은 신호 펩타이드를 포함할 수 있으며, 상기 신호 펩타이드는 서열번호 7 또는 이와 95% 이상의 상동성을 나타내는 아미노산 서열에 의해 암호화될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The antigen binding domain may include a signal peptide, and the signal peptide may be encoded by SEQ ID NO: 7 or an amino acid sequence showing at least 95% homology thereto, but is not limited thereto.

또한, 본 발명에 따른 다른 하나의 양태로서, 상기 키메릭 항원 수용체 단백질을 코딩하는 폴리 뉴클레오티드를 제공한다. In addition, in another aspect according to the present invention, a polynucleotide encoding the chimeric antigen receptor protein is provided.

본 발명의 항원 수용체를 암호화하는 폴리 뉴클레오티드는 코돈의 축퇴성 (degeneracy)으로 인하여 또는 상기 항원 수용체를 발현시키고자 하는 생물에서 선호되는 코돈을 고려하여, 코딩영역으로부터 발현되는 항원 수용체의 아미노산 서열을 변화시키지 않는 범위 내에서 코딩영역에 다양한 변형이 이루어질 수 있고, 코딩영역을 제외한 부분에서도 유전자의 발현에 영향을 미치지 않는 범위 내에서 다양한 변형 또는 수식이 이루어질 수 있으며, 그러한 변형 유전자 역시 본 발명의 범위에 포함됨을 당업자는 잘 이해할 수 있을 것이다. 즉, 본 발명의 폴리 뉴클레오티드는 이와 동등한 활성을 갖는 단백질을 코딩하는 한, 하나 이상의 핵산 염기가 치환, 결실, 삽입 또는 이들의 조합에 의해 변이될 수 있으며, 이들 또한 본 발명의 범위에 포함된다. The polynucleotide encoding the antigen receptor of the present invention changes the amino acid sequence of the antigen receptor expressed from the coding region due to codon degeneracy or in consideration of the preferred codon in the organism in which the antigen receptor is to be expressed. Various modifications may be made to the coding region within the scope of not affecting the coding region, and various modifications or modifications may be made to parts other than the coding region within the scope of not affecting the expression of the gene, and such modified genes are also within the scope of the present invention. Those skilled in the art will be able to understand what is included. That is, as long as the polynucleotide of the present invention encodes a protein with equivalent activity, one or more nucleic acid bases may be mutated by substitution, deletion, insertion, or a combination thereof, and these are also included within the scope of the present invention.

또한, 본 발명에 따른 또 다른 하나의 양태로서, 상기 폴리 뉴클레오티드를 포함하는 벡터, 상기 벡터로 형질전환된 세포를 제공한다.In addition, as another aspect according to the present invention, a vector containing the polynucleotide and a cell transformed with the vector are provided.

본 발명에서 사용되는 벡터는 당 분야에 공지된 벡터를 다양하게 사용할 수 있고, 상기 항원 수용체를 생산하고자 하는 숙주세포의 종류에 따라 프로모터 (promoter), 종결자(terminator), 인핸서(enhancer) 등과 같은 발현조절 서열, 막 표적화 또는 분비를 위한 서열 등을 적절히 선택하고 목적에 따라 다양하게 조합할 수 있다. 본 발명의 벡터는 플라스미드 벡터, 코즈미드 벡터, 박테리오 파아지 벡터 및 바이러스 벡터 등을 포함하나 이에 제한되지 않는다. 적합한 벡터는 프로모터, 오퍼레이터, 개시코돈, 종결코돈, 폴리아데닐화 시그널 및 인핸서 같은 발현 조절 엘리먼트 외에도 막 표적화 또는 분비를 위한 시그널 서열 또는 리더 서열을 포함하며 목적에 따라 다양하게 제조될 수 있다.The vector used in the present invention may be a variety of vectors known in the art, and may include a promoter, terminator, enhancer, etc. depending on the type of host cell intended to produce the antigen receptor. Expression control sequences, sequences for membrane targeting or secretion, etc. can be appropriately selected and combined in various ways depending on the purpose. Vectors of the present invention include, but are not limited to, plasmid vectors, cosmid vectors, bacteriophage vectors, viral vectors, etc. Suitable vectors include expression control elements such as promoters, operators, start codons, stop codons, polyadenylation signals, and enhancers, as well as signal sequences or leader sequences for membrane targeting or secretion, and can be prepared in various ways depending on the purpose.

본 발명에서는 바람직한 일 실시예로서, 렌티-바이러스용 벡터 또는 레트로-바이러스용 벡터를 사용할 수 있으며, 본 발명의 하기 실시예에서는 pCDH-CMV-MCS-EF1-copGFP 벡터(렌티-바이러스용 벡터)와 pLNCX2(레트로-바이러스용 벡터)를 사용하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In the present invention, as a preferred embodiment, a lenti-virus vector or a retro-virus vector can be used, and in the following examples of the present invention, pCDH-CMV-MCS-EF1-copGFP vector (lenti-virus vector) pLNCX2 (vector for retro-virus) was used, but is not limited thereto.

또한, 본 발명의 RANK 리간드에 특이적으로 결합하는 키메릭 항원 수용체를 상기 벡터를 통해 세포에 도입하여 세포를 형질전환시킬 수 있다. 상기 세포는 T 세포, 종양 침윤 림프구, B 세포, NK 세포, 또는 NK-T 세포일 수 있으며, 바람직하게는, 세포독성 T 세포(cytotoxic T cell)와 NK 세포일 수 있다. 상기 세포는 골수, 말초혈액, 말초혈액단핵세포 또는 제대혈로부터 얻거나 제조될 수 있으며, 세포는 인간 세포일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Additionally, a chimeric antigen receptor that specifically binds to the RANK ligand of the present invention can be introduced into cells through the vector to transform cells. The cells may be T cells, tumor infiltrating lymphocytes, B cells, NK cells, or NK-T cells, preferably cytotoxic T cells and NK cells. The cells may be obtained or manufactured from bone marrow, peripheral blood, peripheral blood mononuclear cells, or umbilical cord blood, and the cells may be human cells, but are not limited thereto.

본 발명의 일 구현 예로서, 상기 기술한 벡터를 이용하여 RANK 리간드에 특이적으로 결합하는 키메릭 항원 수용체를 세포독성 T 세포(cytotoxic T cell) 또는 자연살생세포(NK cell)에 형질전환시킬 수 있다.As an embodiment of the present invention, a chimeric antigen receptor that specifically binds to RANK ligand can be transformed into cytotoxic T cells or natural killer cells (NK cells) using the vector described above. there is.

상기와 같이 본 발명의 키메릭 항원 수용체가 도입되어 형질전환된 세포는 RANK 리간드를 항원으로 인식하고 이와 강하게 결합하는 특징을 가진다.As described above, cells transformed by introducing the chimeric antigen receptor of the present invention have the characteristic of recognizing RANK ligand as an antigen and strongly binding to it.

본 발명에서, "키메릭 항원 수용체 발현 T 세포(chimeric antigen receptor T cell, 이하 간략하게 ‘CAR-T 세포’라 약칭함)" 또는 "키메릭 항원 수용체 발현 NK 세포(chimeric antigen receptor NK cell, 이하 간략하게 ‘CAR-NK 세포’라 약칭함)" 란 정상의 T 세포 또는 자연살생세포를 형질도입 등의 방법으로 본래의 T 세포 수용체 또는 NK cell 수용체가 아닌 암세포에 특이적으로 반응하는 키메라 항원 수용체를 발현하는 T 세포 또는 NK cell을 의미한다. 상기 수용체를 갖는 T 세포 또는 NK 세포는 타겟 세포의 세포자살을 유도하여 세포독성을 나타낸다.In the present invention, "chimeric antigen receptor T cells (chimeric antigen receptor T cells, hereinafter simply abbreviated as 'CAR-T cells')" or "chimeric antigen receptor NK cells (chimeric antigen receptor NK cells, hereinafter). (abbreviated as 'CAR-NK cell')" refers to a chimeric antigen receptor that reacts specifically to cancer cells rather than the original T cell receptor or NK cell receptor through methods such as transduction of normal T cells or natural killer cells. refers to T cells or NK cells that express . T cells or NK cells having the above receptors exhibit cytotoxicity by inducing apoptosis of target cells.

본 발명에 있어서, 특히 CAR-T 세포나 CAR-NK 세포는 세포독성 T 세포(cytotoxic T cell) 또는 NK cell에 본 발명의 키메릭 항원 수용체가 도입된 세포일 수 있다. 상기 세포는 CAR-T 치료제의 기존 장점인 항암 특이적 표적 치료의 장점을 가지며, 특히, 본 발명의 키메라 항원 수용체를 장착시킨 세포독성 T 세포 또는 NK cell는 RANK 리간드를 발현하는 암세포를 인지하여 효과적으로 파괴할 수 있다.In the present invention, in particular, CAR-T cells or CAR-NK cells may be cells into which the chimeric antigen receptor of the present invention has been introduced into cytotoxic T cells or NK cells. The cells have the advantage of anti-cancer specific target treatment, which is an existing advantage of CAR-T treatment. In particular, cytotoxic T cells or NK cells equipped with the chimeric antigen receptor of the present invention recognize cancer cells expressing RANK ligand and effectively It can be destroyed.

따라서 본 발명의 또 다른 하나의 양태로서, 상기 세포를 포함하는 세포 치료제; 이를 유효성분으로 포함하는 RANK 리간드를 발현하는 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물; 및 상기 세포를 개체에 투여하는 단계를 포함하는 암을 예방 또는 치료하는 방법을 제공한다. Therefore, as another aspect of the present invention, a cell therapeutic agent comprising the above cells; A pharmaceutical composition for preventing or treating cancer expressing RANK ligand, comprising the same as an active ingredient; and administering the cells to a subject.

본 발명에서, "세포 치료제"는 개체로부터 분리, 배양 및 특수한 조작을 통해 제조된 세포 및 조직으로 치료, 진단 및 예방의 목적으로 사용되는 의약품(미국 FDA 규정)으로서, 세포 혹은 조직의 기능을 복원시키기 위하여 살아있는 자가, 동종, 또는 이종 세포를 체외에서 증식 선별하거나 다른 방법으로 세포의 생물학적 특성을 변화시키는 등의 일련의 행위를 통하여 치료, 진단 및 예방의 목적으로 사용되는 의약품을 의미한다.In the present invention, "cell therapy" is a medicine (US FDA regulations) used for treatment, diagnosis, and prevention purposes with cells and tissues manufactured through isolation, culture, and special manipulation from an individual, and restores the function of cells or tissues. It refers to a medicine used for the purposes of treatment, diagnosis, and prevention through a series of actions such as proliferating and selecting living autologous, allogeneic, or xenogeneic cells in vitro or changing the biological characteristics of cells by other methods.

본 발명의 용어, "치료"는 상기 조성물의 투여에 의해 RANK 리간드를 발현하는 암에 의한 증세가 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.As used herein, the term “treatment” refers to any action in which symptoms caused by cancer expressing RANK ligand are improved or beneficially changed by administration of the composition.

상기 조성물은 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함할 수 있다.The composition may include a pharmaceutically acceptable carrier.

상기 "약학적으로 허용 가능한 담체"란 생물체를 자극하지 않으면서, 주입되는 화합물의 생물학적 활성 및 특성을 저해하지 않는 담체 또는 희석제를 의미할 수 있다. 본 발명에 사용 가능한 상기 담체의 종류는 특별히 제한되지 아니하며 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되고 약학적으로 허용되는 담체라면 어느 것이든 사용할 수 있다. 상기 담체의 비제한적인 예로는, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 알부민 주사 용액, 덱스트로즈 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용되거나 2 종 이상을 혼합하여 사용될 수 있다.The term “pharmaceutically acceptable carrier” may mean a carrier or diluent that does not irritate living organisms and does not inhibit the biological activity and properties of the injected compound. The type of carrier that can be used in the present invention is not particularly limited, and any carrier commonly used in the art and pharmaceutically acceptable can be used. Non-limiting examples of the carrier include saline solution, sterile water, Ringer's solution, buffered saline solution, albumin injection solution, dextrose solution, maltodextrin solution, glycerol, ethanol, etc. These may be used individually or in combination of two or more types.

약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 상기 조성물은 경구 또는 비경구의 여러 가지 제형일 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다.The composition containing a pharmaceutically acceptable carrier may be in various oral or parenteral dosage forms. When formulated, it is prepared using diluents or excipients such as commonly used fillers, extenders, binders, wetting agents, disintegrants, and surfactants.

상세하게는, 경구 투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트, 수크로오스, 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용될 수 있다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데, 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 액체 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제 및 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 오일, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔, 마크로골, 트윈 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로젤라틴 등이 사용될 수 있다.Specifically, solid preparations for oral administration include tablets, pills, powders, granules, capsules, etc., and such solid preparations include the compound with at least one excipient, such as starch, calcium carbonate, sucrose, and lactose. It can be prepared by mixing , gelatin, etc. Additionally, in addition to simple excipients, lubricants such as magnesium stearate and talc may also be used. Liquid preparations for oral use include suspensions, oral solutions, emulsions, and syrups. In addition to the commonly used simple diluents such as water and liquid paraffin, various excipients such as wetting agents, sweeteners, fragrances, and preservatives may be included. there is. Preparations for parenteral administration include sterile aqueous solutions, non-aqueous solutions, suspensions, emulsions, lyophilized preparations, and suppositories. Non-aqueous solvents and suspensions include propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oils such as olive oil, and injectable esters such as ethyl oleate. As a base for suppositories, Withepsol, Macrogol, Tween 61, cacao, laurin, glycerogelatin, etc. can be used.

상기 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여할 수 있다.The composition can be administered in a pharmaceutically effective amount.

상기 "약학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 개체 종류 및 중증도, 연령, 성별, 감염된 바이러스 종류, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료 기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다.The "pharmaceutically effective amount" means an amount sufficient to treat a disease with a reasonable benefit/risk ratio applicable to medical treatment, and the effective dose level is determined by the type and severity of the individual, age, gender, type of infected virus, and the drug's It can be determined based on factors including activity, sensitivity to the drug, time of administration, route of administration and excretion rate, duration of treatment, drugs used simultaneously, and other factors well known in the field of medicine.

상기 투여는 어떠한 적절한 방법으로 환자에게 본 발명의 조성물을 도입하는 것을 의미하며, 상기 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 어떠한 일반적인 경로를 통하여 투여될 수 있다. 복강 내 투여, 정맥내 투여, 근육 내 투여, 피하 투여, 피내 투여, 경구 투여, 국소 투여, 비 내 투여될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.The administration means introducing the composition of the present invention into the patient by any appropriate method, and the composition may be administered through any general route as long as it can reach the target tissue. It may be administered intraperitoneally, intravenously, intramuscularly, subcutaneously, intradermally, orally, locally, or intranasally, but is not limited thereto.

본 발명의 조성물을 매일 투여 또는 간헐적으로 투여해도 좋고, 1일당 투여 횟수는 1회 또는 2~3회로 나누어 투여하는 것이 가능하다. 두 유효성분이 각각 단제인 경우의 투여횟수는 같은 횟수여도 좋고, 다른 횟수로 해도 된다. 또한, 본 발명의 조성물은 혈액암의 예방 또는 치료를 위하여 단독으로, 또는 다른 약물 치료와 병용하여 사용할 수 있다. 상기 요소를 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.The composition of the present invention may be administered daily or intermittently, and the number of administrations per day may be once or divided into two to three doses. When both active ingredients are single drugs, the number of administrations may be the same or may be different. Additionally, the composition of the present invention can be used alone or in combination with other drug treatments for the prevention or treatment of blood cancer. Considering all of the above factors, it is important to administer an amount that can achieve maximum effect with the minimum amount without side effects, and this can be easily determined by a person skilled in the art.

상기 개체란, RANK 리간드를 발현하는 암이 발병하였거나 발병할 수 있는 인간과, 원숭이, 소, 말, 양, 돼지, 닭, 칠면조, 메추라기, 고양이, 개, 마우스, 쥐, 토끼 또는 기니아 피그를 포함한 모든 동물을 의미한다. 본 발명의 약학적 조성물을 개체에게 투여함으로써 상기 질환을 효과적으로 예방 또는 치료할 수 있다면 개체의 종류는 제한 없이 포함된다.The above-mentioned individuals include humans who have or may develop cancer expressing RANK ligands, monkeys, cows, horses, sheep, pigs, chickens, turkeys, quails, cats, dogs, mice, rats, rabbits, or guinea pigs. This means all animals. If the disease can be effectively prevented or treated by administering the pharmaceutical composition of the present invention to the subject, the type of subject is included without limitation.

본 발명에 있어 치료 대상이 되는 RANK 리간드를 발현하는 암의 종류로는 만성림프성 백혈병(chronic lymphocytic leukemia, CLL), 다발성 골수종(multiple myeloma), 암의 뼈 전이(bone metastasis), 골육종(osteosarcoma), 전립선암(prostate cancer), 비소형 세포 폐암(non-small cell lung cancer) 등을 예시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Types of cancer expressing RANK ligand that are targeted for treatment in the present invention include chronic lymphocytic leukemia (CLL), multiple myeloma, bone metastasis of cancer, and osteosarcoma. , prostate cancer, non-small cell lung cancer, etc., but are not limited thereto.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. These examples are for illustrating the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

실시예Example 1. 유전자 합성 방법에 의한 1. By gene synthesis method 키메릭chimeric 항원 수용체 유전자의 antigen receptor gene 클로닝cloning

RANK 리간드에 대한 RANK의 친화도를 높이기 위해 야생형(wild-tpe) RANK의 세포외 도메인 중 125번째 아미노산인 glutamic acid를 aspartic acid로 치환하고, 127번째 아미노산인 cysteine을 phenylalanine으로 치환한 RANK.E125D+C127F을 이용하여 본 발명의 키메릭 항원 수용체를 제조하기 위해서, RANK.E125D+C127F의 세포외 도메인 각각을 인간 이뮤노글로블린 G1 중쇄 불변 영역(IgG1 heavy chain constant region)에 연결시킨 항원 인식 부위와 CD8α의 막관통 도메인, CD28, 4-1BB, CD3 제타(zeta) 각각의 세포내 도메인 부분의 단백질 암호화 서열을 유전자 데이터베이스(database)에서 확인하였다. To increase the affinity of RANK for the RANK ligand, RANK.E125D+, in which the 125th amino acid, glutamic acid, in the extracellular domain of wild-tpe RANK was replaced with aspartic acid, and the 127th amino acid, cysteine, was replaced with phenylalanine. In order to prepare the chimeric antigen receptor of the present invention using C127F, an antigen recognition site in which each extracellular domain of RANK.E125D+C127F is linked to the human immunoglobulin G 1 heavy chain constant region (IgG 1 heavy chain constant region). The protein coding sequences of the transmembrane domain of CD8α, CD28, 4-1BB, and intracellular domain of CD3 zeta were confirmed in a genetic database.

그 후 상기 도메인들을 이루는 염기서열의 종결 코돈 부분을 제외한 나머지 서열들을 하나로 이어 유전자 합성을 진행하였다. 유전자 합성의 정확도는 단백질 발현 플라스미드를 제작한 후 시퀀싱을 통하여 확인하였다. 상기 키메릭 항원 수용체를 발현시키는 각 도메인의 cDNA 구역을 나타낸 모식도를 도 1에 나타내었다.Afterwards, gene synthesis was performed by connecting the remaining sequences excluding the stop codon portion of the base sequences forming the domains. The accuracy of gene synthesis was confirmed through sequencing after producing a protein expression plasmid. A schematic diagram showing the cDNA region of each domain expressing the chimeric antigen receptor is shown in Figure 1.

실시예Example 2. 2. 키메릭chimeric 항원 수용체 단백질 발현 플라스미드 제조 Preparation of antigen receptor protein expression plasmid

RANK 리간드를 인식하고, 인간 이뮤노글로블린 G1 중쇄 불변 영역과 신호전달 단백질 도메인을 융합시킨 재조합 단백질을 세포독성 T 세포와 자연살생세포에 발현시키기 위해, 해당 유전자를 렌티바이러스 유래 발현벡터인 pCDH-CMV-MCS-EF1-copGFP(System Biosciences) 또는 레트로바이러스 유래 발현벡터인 pLNCX2(Addgene)에 클로닝하였다. In order to recognize the RANK ligand and express a recombinant protein fused with the human immunoglobulin G 1 heavy chain constant region and signaling protein domain in cytotoxic T cells and natural killer cells, the gene was transferred to a lentivirus-derived expression vector, pCDH-. It was cloned into CMV-MCS-EF1-copGFP (System Biosciences) or pLNCX2 (Addgene), a retrovirus-derived expression vector.

먼저 pCDH-CMV-MCS-EF1-copGFP 벡터에 클로닝하기 위해서 5′말단에 제한효소 XbaI의 절단 부위 서열을 만드는 프라이머를 합성하여 중합효소연쇄반응으로 제한효소 절단 부위를 만들고, 3′말단에도 제한효소 NotI의 절단 부위 서열을 만드는 프라이머를 합성하여 중합효소연쇄반응으로 제한효소 절단 부위를 만들었다. 그 후 중합효소연쇄반응으로 인해 제한효소 절단 부위를 가진 유전자를 5′말단은 XbaI을 처리하였으며, 3′말단은 NotI을 처리하였다. 그리고 발현 벡터의 다중클로닝 자리를 XbaI과 NotI을 처리하여 유전자가 삽입될 수 있게 만들었다. 제한효소가 처리된 유전자와 발현 벡터를 섞어 준 다음, 결합 효소(ligase)를 처리하여 연결하였다. First, in order to clone into the pCDH-CMV-MCS-EF1-copGFP vector, a primer that creates a restriction enzyme Primers that create the NotI cleavage site sequence were synthesized, and a restriction enzyme cleavage site was created through polymerase chain reaction. Afterwards, the 5' end of the gene with the restriction enzyme cut site was treated with XbaI and the 3' end with NotI through polymerase chain reaction. Then, the multiple cloning site of the expression vector was treated with XbaI and NotI to enable gene insertion. The restriction enzyme-treated gene and the expression vector were mixed and then linked by treatment with a linking enzyme (ligase).

다음, pLNCX2 벡터에 클로닝하기 위해서 5′말단에 제한효소 Bgl II의 절단 부위 서열을 만드는 프라이머를 합성하여 중합효소연쇄반응으로 제한효소 절단 부위를 만들고, 3′말단에도 제한효소 NotI의 절단 부위 서열을 만드는 프라이머를 합성하여 중합효소연쇄반응으로 제한효소 절단 부위를 만들었다. 그 후 중합효소연쇄반응으로 인해 제한효소 절단 부위를 가진 유전자를 5′말단은 BglII를 처리하였으며, 3′말단은 NotI을 처리하였다. 그리고 발현 벡터의 다중클로닝 자리를 BglII과 NotI을 처리하여 유전자가 삽입될 수 있게 만들었다. 제한효소가 처리된 유전자와 발현 벡터를 섞어 준 다음, 결합 효소(ligase)를 처리하여 연결하였다. Next, in order to clone into the pLNCX2 vector, a primer was synthesized to create a restriction enzyme Bgl II cleavage site sequence at the 5' end, a restriction enzyme cleavage site was created through polymerase chain reaction, and a restriction enzyme NotI cleavage site sequence was also created at the 3' end. The primers were synthesized and a restriction enzyme cut site was created through polymerase chain reaction. Afterwards, the 5' end of the gene with the restriction enzyme cut site was treated with BglII and the 3' end with NotI through polymerase chain reaction. Then, the multiple cloning site of the expression vector was treated with BglII and NotI to enable gene insertion. The restriction enzyme-treated gene and the expression vector were mixed and then linked by treatment with a linking enzyme (ligase).

그 결과, RANK 리간드를 인식하고, 인간 이뮤노글로블린 G1 중쇄 불변 영역과 신호전달 단백질 도메인을 융합시킨 단백질을 발현하는 재조합 벡터 RANK.E125D+C127F.CAR-T.pCDH-CMV-MCS-EF1-copGFP와 RANK.E125D+C127F.CAR-NK.pLNCX2를 완성하였다(도 2a 및 도 2b 참조).As a result, a recombinant vector RANK.E125D+C127F.CAR-T.pCDH-CMV-MCS-EF1- recognizes the RANK ligand and expresses a protein fused with the human immunoglobulin G 1 heavy chain constant region and signaling protein domain. copGFP and RANK.E125D+C127F.CAR-NK.pLNCX2 were completed (see Figures 2a and 2b).

실시예Example 3. RANK 리간드를 발현하는 사람 세포주 screening 3. Screening of human cell lines expressing RANK ligand

RANK 리간드를 세포 표면에 발현하는 사람 세포주를 screening하기 위해서, 급성전골수성백혈병(acute promyelocytic leukemia) 유래 세포주인 HL-60 (ATCC) 및 조직구 림프종(histiocytic lymphoma)유래 세포주인 U937 (ATCC) 세포주에서 RANK 리간드의 발현을 확인하였다. 발현 확인을 위해 형광단백질이 부착된 RANK 리간드와 결합이 가능한 항체(biolegend)를 세포주들에 처리한 후, 유세포 분석(fluorescence-activated cell sorting)을 이용하였다. To screen human cell lines expressing RANK ligand on the cell surface, HL-60 (ATCC), a cell line derived from acute promyelocytic leukemia, and U937 (ATCC), a cell line derived from histiocytic lymphoma, were used. Expression of RANK ligand was confirmed. To confirm expression, cell lines were treated with an antibody (biolegend) capable of binding to the RANK ligand attached to a fluorescent protein, and then flow cytometry (fluorescence-activated cell sorting) was used.

분석결과, HL-60 세포주에서 RANK 리간드를 발현하는 것을 확인하였으며, U937 세포주에서는 RANK 리간드를 발현하지 못하는 것으로 확인하였다(도 4참조). As a result of the analysis, it was confirmed that the HL-60 cell line expressed the RANK ligand, and the U937 cell line was confirmed to not express the RANK ligand (see Figure 4).

상기 결과를 근거로 두 세포 중 RANK 리간드를 발현하는 HL-60 세포주를 타겟 세포로 이용하였으며 RANK 리간드를 발현하지 않는 U937 세포주를 음성 대조군으로 사용하였다.Based on the above results, among the two cells, the HL-60 cell line, which expresses RANK ligand, was used as the target cell, and the U937 cell line, which does not express RANK ligand, was used as a negative control.

실시예Example 4. 4. 키메릭chimeric 항원 수용체와 RANK 리간드를 발현하는 사람 세포주의 친화도 측정 Affinity measurements of human cell lines expressing antigen receptors and RANK ligands

제작한 키메릭 항원 수용체가 RANK 리간드를 발현하는 사람 세포주와 친화도가 있는지 확인하기 위하여, RANK.E125D+C127F의 세포외 도메인 각각을 인간 이뮤노글로블린 G1 중쇄 불변 영역(IgG1 heavy chain constant region)과 연결시켜, 키메릭 항원 수용체 하나당 2개의 RANK.E125D+C127F의 세포외 도메인이 항원을 인식하게 제작한 키메릭 항원 수용체를 수용성으로 만들어 Chinese hamster ovary (CHO) 세포에서 발현시킨 후, protein A column을 이용하여 친화크로마토그래피(affinity chromatography) (GE healthcare)로 정제하였다(도 5a 참조). In order to confirm whether the constructed chimeric antigen receptor has affinity with human cell lines expressing RANK ligand , each extracellular domain of RANK.E125D+C127F was cloned into the human immunoglobulin G 1 heavy chain constant region (IgG 1 heavy chain constant region). ), the chimeric antigen receptor was made water-soluble so that two extracellular domains of RANK.E125D+C127F per chimeric antigen receptor recognize the antigen, and expressed in Chinese hamster ovary (CHO) cells, then protein A It was purified by affinity chromatography (GE healthcare) using a column (see Figure 5a).

또한, 정제한 수용성 키메릭 항원 수용체를 인간 IgG 중쇄의 불변 영역을 인식하는 항체(항 인간 IgG 중쇄 불변영역 항체, anti-human IgG Fc region antibody, abcam)를 이용한 웨스턴 블로팅으로 확인하였다(도 5b 참조). In addition, the purified soluble chimeric antigen receptor was confirmed by Western blotting using an antibody that recognizes the constant region of the human IgG heavy chain (anti-human IgG heavy chain constant region antibody, anti-human IgG Fc region antibody, abcam) (Figure 5b) reference).

그 후, 정제한 수용성 키메릭 항원 수용체를 RANK 리간드를 발현하는 세포주(HL-60 세포주)와 RANK 리간드를 발현하지 않는 세포주(U937 세포주)에 처리하여 수용성 키메릭 항원 수용체가 해당 세포와 결합이 가능한지 유세포 분석을 통하여 확인한 결과를 도 5c에 나타내었다.Afterwards, the purified soluble chimeric antigen receptor was treated with a cell line expressing RANK ligand (HL-60 cell line) and a cell line not expressing RANK ligand (U937 cell line) to determine whether the soluble chimeric antigen receptor could bind to the corresponding cells. The results confirmed through flow cytometry are shown in Figure 5c.

도 5c에 나타난 바와 같이, RANK 리간드를 발현하는 HL-60 세포는 수용성 키메릭 항원 수용체와 결합하였으나, RANK 리간드를 발현하지 않는 U937 세포에서는 수용성 키메릭 항원 수용체와 결합하지 않는 것을 확인하였다. As shown in Figure 5c, it was confirmed that HL-60 cells expressing RANK ligand bound to the soluble chimeric antigen receptor, but U937 cells not expressing RANK ligand did not bind to the soluble chimeric antigen receptor.

상기 결과에서 확인된 바와 같이, 제작한 키메릭 항원 수용체가 RANK 리간드를 발현하는 사람 세포주와 친화도가 높음을 확인하였고, HL-60 세포와 U937 세포를 제작한 면역세포 치료제의 RANK 리간드 단백질의 특이적 세포독성 검증을 위해 사용할 수 있다는 것을 의미한다.As confirmed in the above results, it was confirmed that the produced chimeric antigen receptor has high affinity with human cell lines expressing RANK ligand, and the specificity of the RANK ligand protein of the immune cell therapy produced in HL-60 cells and U937 cells was confirmed. This means that it can be used to verify cytotoxicity.

실시예Example 5. 세포독성 T 세포 분리 및 활성화 5. Cytotoxic T cell isolation and activation

본 발명의 일 실시예에 따른 키메릭 항원 수용체를 발현하는 T 세포를 제작하기 위해 먼저 세포 독성 T 세포를 사람의 말초 혈액 단핵세포에서 분리하였다. 사람의 말초 혈액 단핵세포(메디랩 코리아)를 구입한 후, 세포독성 T 세포를 분리하기 위해서 자력이용 세포 분리법(magnetic-activated cell sorting)을 이용하였다. 말초 혈액 단핵세포들을 세포독성 T 세포를 제외한 다른 면역세포들과 결합 가능한 항체(CD8+ T cell biotin-conjugated antibody cocktail, Miltenyi Biotec)와 결합시킨 다음, 상기 이 항체들을 다시 자성을 가진 마이크로비드(anti-biotin microbead)(Miltenyi Biotec)와 결합시켰다. 상기 마이크로비드와 그에 붙은 항체, 세포들을 자기장 분리 칼럼(magnetic seperation column) (Miltenyi Biotec)에 통과시켜 그 중 항체로 표지되지 않은 세포독성 T 세포를 얻었다. 분리한 세포독성 T 세포의 순도를 확인하기 위하여 세포독성 T 세포의 세포표면 인자인 CD8과 CD3 엡실론을 이용한 유세포 분석을 실시하였고 그 결과 95% 이상의 순도를 보였다.To produce T cells expressing a chimeric antigen receptor according to an embodiment of the present invention, cytotoxic T cells were first isolated from human peripheral blood mononuclear cells. After purchasing human peripheral blood mononuclear cells (Medilab Korea), magnetic-activated cell sorting was used to isolate cytotoxic T cells. Peripheral blood mononuclear cells were combined with an antibody (CD8 + T cell biotin-conjugated antibody cocktail, Miltenyi Biotec) that can bind to immune cells other than cytotoxic T cells, and then these antibodies were again combined with magnetic microbeads (anti -biotin microbeads) (Miltenyi Biotec). The microbeads, antibodies attached to them, and cells were passed through a magnetic separation column (Miltenyi Biotec) to obtain cytotoxic T cells that were not labeled with antibodies. To confirm the purity of the isolated cytotoxic T cells, flow cytometry was performed using CD8 and CD3 epsilon, cell surface factors of cytotoxic T cells, and the results showed a purity of over 95%.

분리한 세포독성 T 세포의 활성화를 위해 1×106개/ml의 사람 CD3와 CD28 항체가 코팅된 자석비드(Thermo Fisher Scientific), 그리고 100 U/μl recombinant human IL-2가 첨가된 10% 송아지 혈청 함유 RPMI(Welgene)에 1.5×106개/ml의 밀도로 세포를 재구성하여 24 웰(well) 세포 배양 접시에 접종 후 24시간 동안 배양하였다. For activation of isolated cytotoxic T cells, 1 × 106 /ml human CD3 and CD28 antibody-coated magnetic beads (Thermo Fisher Scientific) and 100 U/μl recombinant human IL-2 were added to 10% calf. Cells were reconstituted at a density of 1.5×10 6 cells/ml in serum-containing RPMI (Welgene), inoculated into a 24-well cell culture dish, and cultured for 24 hours.

실시예Example 6. 6. 키메릭chimeric 항원 수용체 발현 세포독성 T 세포 제작 Production of antigen receptor-expressing cytotoxic T cells

상기 실시예 2를 통해 제작한 재조합 벡터를 세포독성 T 세포에 도입하기 위하여 293FT 세포(Thermo Fisher Scientific)를 사용한 렌티바이러스 시스템을 이용하였다. To introduce the recombinant vector constructed in Example 2 into cytotoxic T cells, a lentivirus system using 293FT cells (Thermo Fisher Scientific) was used.

먼저, 293FT 세포를 100π 세포 배양 접시에 2.5×106 세포가 되도록 접종한 후, 10% 송아지 혈청을 함유한 DMEM 배지에서 배양하였다. 배양 24시간 후, 세포가 접시의 60~70% 정도를 덮을 정도로 자라면, 20μg의 RANK.E125D+C127F.CAR-T.pCDH-CMV-MCS-EF1-copGFP 벡터 DNA를 10μg의 psPAX2(Addgene)와 3μg의 pMD2.G(Addgene) 벡터를 Calcium phosphate 및 Hepes-buffered solution을 이용하여 결정화시킨 후 293FT 세포에 도입하였다. 그 후, 상기 발현 벡터가 도입된 293FT 세포를 48시간 후 24시간 간격으로 렌티바이러스를 포함하는 배양 상층액을 모았다. 모은 상층액을 초고속 원심분리기를 21,000rpm으로 2시간 동안 원심분리하여 바이러스를 농축시켰다. 농축된 바이러스를 polybrene 4μg/ml과 혼합하여 활성화시킨 세포독성 T 세포의 배양액에 추가한 후 원심분리기를 이용해 1,800g로 75분 동안 원심분리하여 형질도입을 진행하였다. 원심 분리를 마친 세포독성 T 세포는 4시간 동안 추가 배양 후 10% 송아지 혈청 함유 RPMI 배양액으로 교체하였으며 48시간 후에는 형질도입한 세포독성 T 세포의 일부를 형질도입 효율 측정에 사용하였다. First, 293FT cells were inoculated into a 100π cell culture dish at 2.5×10 6 cells and then cultured in DMEM medium containing 10% calf serum. After 24 hours of incubation, when the cells have grown to cover about 60-70% of the dish, 20 μg of RANK.E125D+C127F.CAR-T.pCDH-CMV-MCS-EF1-copGFP vector DNA was added to 10 μg of psPAX2 (Addgene). and 3 μg of pMD2.G (Addgene) vector were crystallized using calcium phosphate and Hepes-buffered solution and then introduced into 293FT cells. Afterwards, 48 hours after the 293FT cells into which the expression vector was introduced, the culture supernatant containing the lentivirus was collected at 24-hour intervals. The collected supernatant was centrifuged in an ultra-high-speed centrifuge at 21,000 rpm for 2 hours to concentrate the virus. The concentrated virus was mixed with 4μg/ml of polybrene and added to the culture medium of activated cytotoxic T cells, and then centrifuged at 1,800g for 75 minutes using a centrifuge to proceed with transduction. After centrifugation, the cytotoxic T cells were cultured for an additional 4 hours and then replaced with RPMI medium containing 10% calf serum. After 48 hours, a portion of the transduced cytotoxic T cells was used to measure transduction efficiency.

형질도입 효율은 세포 내부의 GFP 발현량을 유세포 분석을 이용해 측정했으며 형질도입된 세포독성 T 세포(RANK.E125D+C127F CAR-T cell)를 공벡터로 제작한 바이러스를 형질도입한 세포독성 T 세포(Mock T cell)의 형질도입 비율과 비교한 결과를 도 6a에 나타내었다.Transduction efficiency was measured using flow cytometry to determine the amount of GFP expression inside the cell. Cytotoxic T cells were transduced with a virus produced using the transduced cytotoxic T cells (RANK.E125D+C127F CAR-T cell) as an empty vector. The results compared to the transduction rate of (Mock T cell) are shown in Figure 6a.

실시예Example 7. 7. 키메릭chimeric 항원 수용체 발현 Antigen receptor expression 자연살해세포natural killer cells 제작 produce

상기 실시예 2를 통해 제작한 재조합 벡터를 NK 세포에 도입하기 위하여 293GPG 세포를 사용한 레트로바이러스 시스템을 이용하였다. To introduce the recombinant vector prepared in Example 2 into NK cells, a retroviral system using 293GPG cells was used.

먼저 293GPG 세포 3×106개를 10ml의 10% 송아지 혈청 함유 DMEM 배양액 10ml에 풀어 100π 세포 배양 접시에 접종 후 24시간 동안 배양하였다. 앞서 제작한 재조합 벡터(RANK.E125D+C127F.CAR-NK.pLNCX2 벡터) 20μg을 Calcium phosphate 및 Hepes-buffered solution을 이용하여 결정화시킨 후 앞서 배양한 293GPG 세포의 배양액에 첨가해주었다. 이 후 24시간 간격으로 72시간에 걸쳐 배양액을 교체하며 레트로바이러스를 함유한 293GPG 세포의 배양 상층액을 채취 및 보관하였다. 상기 채취한 레트로바이러스 함유 상층액은 초고속 원심분리기를 이용하여 21000rpm으로 2시간 동안 원심분리 후 농축 이전 대비 100배로 농축될 수 있도록 10% 송아지 혈청 함유 Myelocult H5100 배양액(STEMCELL)에 재구성하였다. 농축한 레트로바이러스를 NK92MI 세포(American type culture collection, ATCC)에 형질도입하기 위해 NK92MI 세포를 24 well 세포 배양 접시에 5×105/ml의 밀도로 접종하였다. 그 다음 농축된 레트로바이러스에 polybrene을 8ug/ml만큼 첨가한 혼합액을 배양 중인 NK92MI세포의 배양액에 추가한 후 24시간 동안 배양하였다. 24시간 후 새 배양액으로 교체하였으며 유전자가 도입된 세포의 선별을 위해 배양액 교체 후 24시간 후부터는 neomycin 항생제(600μg/ml)가 첨가된 Myelocult H5100 배양액을 이용하여 레트로바이러스를 처리해준 NK92MI세포를 배양하였다. 14일간의 neomycin 선별과정을 마친 NK92MI 세포는 다시 신선한 배양액에 옮겨 1주일간 증식시켰다. First, 3 × 10 6 293GPG cells were dissolved in 10 ml of DMEM culture medium containing 10% calf serum, inoculated into a 100π cell culture dish, and cultured for 24 hours. 20 μg of the previously prepared recombinant vector (RANK.E125D+C127F.CAR-NK.pLNCX2 vector) was crystallized using calcium phosphate and Hepes-buffered solution and then added to the culture medium of the previously cultured 293GPG cells. Afterwards, the culture medium was replaced every 24 hours for 72 hours, and the culture supernatant of 293GPG cells containing the retrovirus was collected and stored. The collected retrovirus-containing supernatant was centrifuged at 21,000 rpm for 2 hours using an ultra-high-speed centrifuge, and then reconstituted in Myelocult H5100 culture medium (STEMCELL) containing 10% calf serum so that it could be concentrated 100 times compared to before concentration. To transduce the concentrated retrovirus into NK92MI cells (American type culture collection, ATCC), NK92MI cells were inoculated into a 24-well cell culture dish at a density of 5×10 5 /ml. Next, a mixture containing 8ug/ml of polybrene added to the concentrated retrovirus was added to the culture medium of NK92MI cells and cultured for 24 hours. After 24 hours, it was replaced with a new culture medium, and NK92MI cells treated with retrovirus were cultured using Myelocult H5100 culture medium supplemented with neomycin antibiotic (600 μg/ml) from 24 hours after replacing the culture medium to select cells into which the gene had been introduced. NK92MI cells that completed the 14-day neomycin selection process were transferred back to fresh culture medium and grown for 1 week.

증식 후 유세포 분석을 이용해 NK92MI세포의 RANK 발현량을 측정하였으며 LAG-3.CAR-NK.pLNCX2를 도입한 NK92MI 세포(RANK.E125D+C127F CAR-NK cell)와 공벡터인 pLNCX2를 도입한 NK92MI 세포(Mock CAR-NK cell)의 RANK 발현량을 항 인간 RANK 항체(anti-human RANK antibody, Novus biologicals)를 이용한 유세포분석기를 이용하여 비교한 결과를 도 6b에 나타내었다.After proliferation, the level of RANK expression in NK92MI cells was measured using flow cytometry. NK92MI cells (RANK.E125D+C127F CAR-NK cell) into which LAG-3.CAR-NK.pLNCX2 was introduced and NK92MI cells into which pLNCX2, an empty vector, were introduced. The results of comparing the RANK expression level of (Mock CAR-NK cell) using a flow cytometer using an anti-human RANK antibody (Novus biologicals) are shown in Figure 6b.

실시예Example 8. CAR-T 세포의 RANK 리간드 발현 세포 특이적 세포독성 검증 8. Verification of cell-specific cytotoxicity of CAR-T cells expressing RANK ligand

상기 제작한 키메릭 항원 수용체 발현 세포독성 T 세포가 RANK 리간드를 발현하는 세포를 특이적으로 인지하여 독성을 나타내는지 확인하기 위해 RANK 리간드를 발현하는 세포(RANK ligand positive cell)를 선택적으로 독성을 나타내는지 확인하기 위해 실시예 3에서 선정한 타겟 세포인 HL-60 세포와 RANK 리간드를 발현하지 않는(RANK ligand negative cell) 음성 대조군 세포인 U937 세포를 키메릭 항원 수용체 발현 세포독성 T 세포(RANK.E125D+C127F CAR-T cell) 혹은 공벡터를 도입한 세포독성 T 세포(Mock T cell)와 6시간 동안 공배양하였다. 공배양 후 상층액에 존재하는 젖산 탈수소 효소(lactate dehydrogenase)의 양으로 세포독성 T 세포의 표적세포에 대한 세포독성 정도를 측정하는 비방사성 세포독성 분석법(non-radioactive cytotoxicity assay)을 이용하였다. The chimeric antigen receptor- expressing cytotoxic T cells produced above express RANK ligand. In order to confirm whether cells specifically recognize cells and exhibit toxicity, HL-60 cells and RANK, which are target cells selected in Example 3, were used to determine whether cells expressing RANK ligand ( RANK ligand positive cells) were selectively toxic. U937 cells, a negative control cell that does not express a ligand ( RANK ligand negative cell), were transformed into a chimeric antigen receptor-expressing cytotoxic T cell (RANK.E125D+C127F CAR-T cell) or an empty vector-introduced cytotoxic T cell (Mock). T cell) and co-cultured for 6 hours. A non-radioactive cytotoxicity assay was used to measure the degree of cytotoxicity of cytotoxic T cells to target cells based on the amount of lactate dehydrogenase present in the supernatant after co-culture.

먼저 96 well 세포 배양 접시의 well에 세포독성 T 세포(1x105 cell)와 표적 세포(1x104 cell)를 각각 넣어 effector: target ratio를 10:1로 맞추고, well당 부피는 100μl가 되도록 접종 후 원심분리기를 이용해 250g조건에서, 4분 동안 원심분리하여 세포 간 간격을 가깝게 만든다. 그 후 6시간 동안 배양 진행 후 각 well의 상층액을 50μl씩 걷어내어 흡광도 측정용 투명 96 well 접시에 옮긴 후 분석용액 및 1M 염산용액을 처리하여 효소 반응을 진행 및 정지시킨다. 효소 반응을 정지시키고 난 후에는 형광/발광/흡광 측정기(multi-detection plate reader)를 이용하여 490nm 파장대의 흡광도를 측정 및 수치 변환하여 각 well의 세포독성 T 세포의 세포독성 정도를 정량화하였다.First, add cytotoxic T cells (1x10 5 cells) and target cells (1x10 4 cells) to each well of a 96-well cell culture dish, adjust the effector:target ratio to 10:1, and centrifuge after inoculating the volume to 100 μl per well. Centrifuge for 4 minutes at 250g using a separator to close the gap between cells. After cultivating for 6 hours, 50 μl of the supernatant from each well was removed and transferred to a transparent 96-well plate for absorbance measurement, followed by treatment with the analysis solution and 1M hydrochloric acid solution to proceed and stop the enzyme reaction. After stopping the enzyme reaction, the absorbance in the 490 nm wavelength range was measured and converted to a value using a fluorescence/luminescence/absorbance meter (multi-detection plate reader) to quantify the degree of cytotoxicity of cytotoxic T cells in each well.

그 결과 도 7a에서 나타낸 바와 같이, 제작한 키메릭 항원 수용체 발현 세포독성 T 세포(RANK.E125D+C127F CAR-T cell)를 RANK 리간드를 발현하지 않는(RANK ligand negative cell) U937 세포 또는 RANK 리간드를 발현하는(RANK ligand positive cell) 세포인 HL-60 세포와 공배양했을 때 RANK 리간드를 발현하지 않는 세포에 대해서는 4.3% 정도의 세포독성을 보인 반면 MHC class II를 발현하는 타겟 세포주에 대해서는 48% 이상의 매우 높은 세포독성을 보임을 확인하였다(p<0.01). As a result, as shown in Figure 7a, the produced chimeric antigen receptor-expressing cytotoxic T cells (RANK.E125D+C127F CAR-T cells) were mixed with U937 cells that do not express RANK ligand ( RANK ligand negative cells) or RANK ligand. When co-cultured with HL-60 cells, which are RANK ligand positive cells, cytotoxicity was about 4.3% against cells that do not express RANK ligand, whereas it was more than 48% against target cell lines expressing MHC class II. It was confirmed that it showed very high cytotoxicity (p<0.01).

반면, 대조군인 공벡터를 도입한 세포독성 T 세포의 경우 RANK 리간드 발현 유무와 상관없이 세포독성을 갖지 않는 것으로 측정되었다. On the other hand, in the case of cytotoxic T cells introduced with the control empty vector, it was measured to have no cytotoxicity regardless of the presence or absence of RANK ligand expression.

상기 결과를 통해 RANK 세포외 도메인을 포함하고 있는 키메릭 항원 인지 수용체 발현 세포독성 T 세포가 RANK 리간드 단백질에 특이적인 세포독성을 보임으로써, 상기 CAR-T T세포를 이용하여 관련된 암 세포 치료가 가능함을 확인할 수 있었다.The above results show that cytotoxic T cells expressing a chimeric antigen recognition receptor containing the RANK extracellular domain show specific cytotoxicity to the RANK ligand protein, making it possible to treat related cancer cells using the CAR-T T cells. was able to confirm.

실시예Example 9. CAR- 9.CAR- NKNK 세포의 RANK 리간드 발현 세포 특이적 세포독성 검증 Verification of cell-specific cytotoxicity of RANK ligand expression in cells

상기 제작한 키메릭 항원 수용체 발현 NK 세포가 RANK 리간드 발현 세포를 특이적으로 인지하여 독성을 나타내는지 확인하기 위해, 실시예 3에서 선정한 타겟 세포인 HL-60 세포(RANK ligand positive cell)와 U937 세포(RANK ligand negative cell)를 키메릭 항원 수용체 발현 NK 세포(RANK.E125D+C127F CAR-T cell) 혹은 공벡터를 도입한 NK 세포(Mock NK cell)와 공배양하였다.In order to confirm whether the chimeric antigen receptor-expressing NK cells produced above specifically recognize RANK ligand-expressing cells and exhibit toxicity, HL-60 cells ( RANK ligand positive cells) and U937 cells, which are target cells selected in Example 3, were used. ( RANK ligand negative cells) were co-cultured with NK cells expressing chimeric antigen receptors (RANK.E125D+C127F CAR-T cells) or NK cells introduced with an empty vector (Mock NK cells).

공배양 후 상층액에 존재하는 젖산 탈수소 효소(lactate dehydrogenase)의 양으로 NK 세포의 표적세포에 대한 세포독성 정도를 측정하는 비방사성 세포독성 분석법(non-radioactive cytotoxicity assay)을 이용하였다. A non-radioactive cytotoxicity assay was used to measure the degree of cytotoxicity of NK cells against target cells based on the amount of lactate dehydrogenase present in the supernatant after co-culture.

먼저 96 well 세포 배양 접시의 well에 자연살해세포(1x105 cell)와 표적 세포(1x104 cell)를 각각 넣어 effector: target ratio를 10:1로 맞추고, well당 부피는 100μl가 되도록 접종 후 원심분리기를 이용해 250g의 조건에서, 4분 동안 원심분리하여 세포 간 간격을 가깝게 만든다. 6시간 배양 진행 후 각 well의 상층액을 50μl씩 걷어내어 흡광도 측정용 투명 96 well 접시에 옮긴 후 분석용액 및 1M 염산용액을 처리하여 효소 반응을 진행 및 정지시킨다. 효소 반응을 정지시키고 난 후에는 형광/발광/흡광 측정기(multi-detection plate reader)를 이용하여 490nm 파장대의 흡광도를 측정 및 수치 변환하여 각 well의 NK 세포의 세포독성 정도를 정량화하였다.First, add natural killer cells (1x10 5 cells) and target cells (1x10 4 cells) to each well of a 96-well cell culture dish, adjust the effector:target ratio to 10:1, inoculate the volume to 100 μl per well, and then centrifuge. Centrifuge for 4 minutes at 250g to close the gap between cells. After 6 hours of incubation, 50 μl of the supernatant from each well is removed and transferred to a transparent 96-well plate for absorbance measurement, followed by treatment with the analysis solution and 1M hydrochloric acid solution to proceed and stop the enzyme reaction. After stopping the enzyme reaction, the absorbance in the 490 nm wavelength range was measured and converted to a value using a fluorescence/luminescence/absorbance meter (multi-detection plate reader) to quantify the degree of cytotoxicity of NK cells in each well.

그 결과 도 7b에서 나타낸 바와 같이, 제작한 키메릭 항원 수용체 발현 NK 세포(LAG-3 CAR-NK cell)를 RANK 리간드를 발현하지 않는 U937 세포(RANK ligand negative cell) 또는 RANK 리간드를 발현하는 HL-60 세포(RANK ligand positive cell)를 공배양했을 때, U937 세포에 대해서는 거의 세포독성을 안보인 반면, HL-60 세포에 대해서는 47% 이상의 매우 높은 세포독성을 보임을 확인하였다(p<0.01). As a result, as shown in Figure 7b, the produced chimeric antigen receptor-expressing NK cells (LAG-3 CAR-NK cells) were replaced with U937 cells ( RANK ligand negative cells) that do not express RANK ligand or HL- expressing RANK ligand . When 60 cells ( RANK ligand positive cells) were co-cultured, almost no cytotoxicity was observed for U937 cells, while very high cytotoxicity of more than 47% was observed for HL-60 cells (p<0.01).

반면 대조군인 공벡터를 도입한 NK 세포의 경우 MHC class II를 발현하지 않는 세포에 대해서는 세포독성을 보이지 않았으며 RANK 리간드 발현 유무와 상관없이 세포독성을 갖지 않는 것으로 측정되었다. On the other hand, NK cells introduced with the empty vector, which is the control group, showed no cytotoxicity against cells that do not express MHC class II and were measured to have no cytotoxicity regardless of whether RANK ligand was expressed or not.

상기 결과를 통해 RANK의 세포외 도메인을 포함하고 있는 키메릭 항원 인지 수용체 발현 NK 세포가 RANK 리간드 단백질에 특이적인 세포독성을 보임으로써, 상기 CAR-NK 세포를 이용하여 관련된 암 세포 치료가 가능함을 확인할 수 있었다.Through the above results, it was confirmed that NK cells expressing a chimeric antigen recognition receptor containing the extracellular domain of RANK showed specific cytotoxicity to the RANK ligand protein, making it possible to treat related cancer cells using the CAR-NK cells. I was able to.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been examined focusing on its preferred embodiments. A person skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention may be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered from an illustrative rather than a restrictive perspective. The scope of the present invention is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent scope should be construed as being included in the present invention.

<110> IMMUNOLOGICAL DESIGNINGLAB CO., LTD <120> Chimeric antigen receptor specifically binding to RANK ligand and use thereof <130> KP21-0023-ILDL <160> 14 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 184 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Extracellular domain of RANK mutant <400> 1 Ile Ala Pro Pro Cys Thr Ser Glu Lys His Tyr Glu His Leu Gly Arg 1 5 10 15 Cys Cys Asn Lys Cys Glu Pro Gly Lys Tyr Met Ser Ser Lys Cys Thr 20 25 30 Thr Thr Ser Asp Ser Val Cys Leu Pro Cys Gly Pro Asp Glu Tyr Leu 35 40 45 Asp Ser Trp Asn Glu Glu Asp Lys Cys Leu Leu His Lys Val Cys Asp 50 55 60 Thr Gly Lys Ala Leu Val Ala Val Val Ala Gly Asn Ser Thr Thr Pro 65 70 75 80 Arg Arg Cys Ala Cys Thr Ala Gly Tyr His Trp Ser Gln Asp Cys Asp 85 90 95 Cys Phe Arg Arg Asn Thr Glu Cys Ala Pro Gly Leu Gly Ala Gln His 100 105 110 Pro Leu Gln Leu Asn Lys Asp Thr Val Cys Lys Pro Cys Leu Ala Gly 115 120 125 Tyr Phe Ser Asp Ala Phe Ser Ser Thr Asp Lys Cys Arg Pro Trp Thr 130 135 140 Asn Cys Thr Phe Leu Gly Lys Arg Val Glu His His Gly Thr Glu Lys 145 150 155 160 Ser Asp Ala Val Cys Ser Ser Ser Leu Pro Ala Arg Lys Pro Pro Asn 165 170 175 Glu Pro His Val Tyr Leu Pro Thr 180 <210> 2 <211> 234 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> IgG1 heavy chain constant region <400> 2 Gly Ser Glu Pro Lys Ser Cys Asp Lys Thr His Thr Cys Pro Pro Cys 1 5 10 15 Pro Ala Pro Glu Leu Leu Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro 20 25 30 Lys Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys 35 40 45 Val Val Val Asp Val Ser His Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe Asn Trp 50 55 60 Tyr Val Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu 65 70 75 80 Glu Gln Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu 85 90 95 His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn 100 105 110 Lys Ala Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly 115 120 125 Gln Pro Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Arg Asp Glu 130 135 140 Leu Thr Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr 145 150 155 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Phe Lys Gln Pro Phe Met 1 5 10 15 Arg Pro Val Gln Thr Thr Gln Glu Glu Asp Gly Cys Ser Cys Arg Phe 20 25 30 Pro Glu Glu Glu Glu Gly Gly Cys Glu Leu 35 40 <210> 6 <211> 113 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Human CD3z Cytoplasmic domain <400> 6 Arg Ala Lys Phe Ser Arg Ser Ala Glu Thr Ala Ala Asn Leu Gln Asp 1 5 10 15 Pro Asn Gln Leu Tyr Asn Glu Leu Asn Leu Gly Arg Arg Glu Glu Tyr 20 25 30 Asp Val Leu Glu Lys Lys Arg Ala Arg Asp Pro Glu Met Gly Gly Lys 35 40 45 Gln Gln Arg Arg Arg Asn Pro Gln Glu Gly Val Tyr Asn Ala Leu Gln 50 55 60 Lys Asp Lys Met Ala Glu Ala Tyr Ser Glu Ile Gly Thr Lys Gly Glu 65 70 75 80 Arg Arg Arg Gly Lys Gly His Asp Gly Leu Tyr Gln Gly Leu Ser Thr 85 90 95 Ala Thr Lys Asp Thr Tyr Asp Ala Leu His Met Gln Thr Leu Ala Pro 100 105 110 Arg <210> 7 <211> 22 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Human LAG-3 Signal peptide <400> 7 Met Trp Glu Ala Gln Phe Leu Gly Leu Leu Phe Leu Gln Pro Leu Trp 1 5 10 15 Val Ala Pro Val Lys Pro 20 <210> 8 <211> 552 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Extracellular domain of RANK mutant <400> 8 atcgctcctc catgtaccag tgagaagcat tatgagcatc tgggacggtg ctgtaacaaa 60 tgtgaaccag gaaagtacat gtcttctaaa tgcactacta cctctgacag tgtatgtctg 120 ccctgtggcc cggatgaata cttggatagc tggaatgaag aagataaatg cttgctgcat 180 aaagtttgtg atacaggcaa ggccctggtg gccgtggtcg ccggcaacag cacgaccccc 240 cggcgctgcg cgtgcacggc tgggtaccac tggagccagg actgcgattg cttccgccgc 300 aacaccgagt gcgcgccggg cctgggcgcc cagcacccgt tgcagctcaa caaggacaca 360 gtgtgcaaac cttgccttgc aggctacttc tctgatgcct tttcctccac ggacaaatgc 420 agaccctgga ccaactgtac cttccttgga aagagagtag aacatcatgg gacagagaaa 480 tccgatgcgg tttgcagttc ttctctgcca gctagaaaac caccaaatga accccatgtt 540 tacttgcccg gt 552 <210> 9 <211> 234 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> IgG1 heavy chain constant region <400> 9 GSEPKSCDKT HTCPPCPAPE LLGGPSVFLF PPKPKDTLMI SRTPEVTCVV VDVSHEDPEV 60 KFNWYVDGVE VHNAKTKPRE EQYNSTYRVV SVLTVLHQDW LNGKEYKCKV SNKALPAPIE 120 KTISKAKGQP REPQVYTLPP SRDELTKNQV SLTCLVKGFY PSDIAVEWES NGQPENNYKT 180 TPPVLDSDGS FFLYSKLTVD KSRWQQGNVF SCSVMHEALH NHYTQKSLSL SPGK 234 <210> 10 <211> 63 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Human CD8-alpha transmembrane domain <400> 10 atctacatct gggcgccctt ggccgggact tgtggggtcc ttctcctgtc actggttatc 60 acc 63 <210> 11 <211> 123 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Human CD28 Cytoplasmic domain <400> 11 aggagtaaga ggagcaggct cctgcacagt gactacatga acatgactcc ccgccgcccc 60 gggcccaccc gcaagcatta ccagccctat gccccaccac gcgacttcgc agcctatcgc 120 tcc 123 <210> 12 <211> 126 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Human CD137 Cytoplasmic domain <400> 12 aaacggggca gaaagaaact cctgtatata ttcaaacaac catttatgag accagtacaa 60 actactcaag aggaagatgg ctgtagctgc cgatttccag aagaagaaga aggaggatgt 120 gaactg 126 <210> 13 <211> 342 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Human CD3z Cytoplasmic domain <400> 13 agagcaaaat tcagcaggag tgcagagact gctgccaacc tgcaggaccc caaccagctc 60 tacaatgagc tcaatctagg gcgaagagag gaatatgacg tcttggagaa gaagcgggct 120 cgggatccag agatgggagg caaacagcag aggaggagga acccccagga aggcgtatac 180 aatgcactgc agaaagacaa gatggcagaa gcctacagtg agatcggcac aaaaggcgag 240 aggcggagag gcaaggggca cgatggcctt taccagggtc tcagcactgc caccaaggac 300 acctatgatg ccctgcatat gcagaccctg gcccctcgct aa 342 <210> 14 <211> 66 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Human LAG-3 Signal peptide <400> 14 atgtgggagg ctcagttcct gggcttgctg tttctgcagc cgctttgggt ggctccagtg 60 aagcct 66 <110> IMMUNOLOGICAL DESIGNINGLAB CO., LTD <120> Chimeric antigen receptor specifically binding to RANK ligand and use that <130> KP21-0023-ILDL <160> 14 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 184 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Extracellular domain of RANK mutant <400> 1 Ile Ala Pro Pro Cys Thr Ser Glu Lys His Tyr Glu His Leu Gly Arg 1 5 10 15 Cys Cys Asn Lys Cys Glu Pro Gly Lys Tyr Met Ser Ser Lys Cys Thr 20 25 30 Thr Thr Ser Asp Ser Val Cys Leu Pro Cys Gly Pro Asp Glu Tyr Leu 35 40 45 Asp Ser Trp Asn Glu Glu Asp Lys Cys Leu Leu His Lys Val Cys Asp 50 55 60 Thr Gly Lys Ala Leu Val Ala Val Val Ala Gly Asn Ser Thr Thr Pro 65 70 75 80 Arg Arg Cys Ala Cys Thr Ala Gly Tyr His Trp Ser Gln Asp Cys Asp 85 90 95 Cys Phe Arg Arg Asn Thr Glu Cys Ala Pro Gly Leu Gly Ala Gln His 100 105 110 Pro Leu Gln Leu Asn Lys Asp Thr Val Cys Lys Pro Cys Leu Ala Gly 115 120 125 Tyr Phe Ser Asp Ala Phe Ser Ser Thr Asp Lys Cys Arg Pro Trp Thr 130 135 140 Asn Cys Thr Phe Leu Gly Lys Arg Val Glu His His Gly Thr Glu Lys 145 150 155 160 Ser Asp Ala Val Cys Ser Ser Ser Leu Pro Ala Arg Lys Pro Pro Asn 165 170 175 Glu Pro His Val Tyr Leu Pro Thr 180 <210> 2 <211> 234 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> IgG1 heavy chain constant region <400> 2 Gly Ser Glu Pro Lys Ser Cys Asp Lys Thr His Thr Cys Pro Pro Cys 1 5 10 15 Pro Ala Pro Glu Leu Leu Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro 20 25 30 Lys Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys 35 40 45 Val Val Val Asp Val Ser His Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe Asn Trp 50 55 60 Tyr Val Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu 65 70 75 80 Glu Gln Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu 85 90 95 His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn 100 105 110 Lys Ala Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly 115 120 125 Gln Pro Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Arg Asp Glu 130 135 140 Leu Thr Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr 145 150 155 160 Pro Ser Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn 165 170 175 Asn Tyr Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe 180 185 190 Leu Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln Gly Asn 195 200 205 Val Phe Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn His Tyr Thr 210 215 220 Gln Lys Ser Leu Ser Leu Ser Pro Gly Lys 225 230 <210> 3 <211> 21 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Human CD8-alpha transmembrane domain <400> 3 Ile Tyr Ile Trp Ala Pro Leu Ala Gly Thr Cys Gly Val Leu Leu Leu 1 5 10 15 Ser Leu Val Ile Thr 20 <210> 4 <211> 41 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Human CD28 Cytoplasmic domain <400> 4 Arg Ser Lys Arg Ser Arg Leu Leu His Ser Asp Tyr Met Asn Met Thr 1 5 10 15 Pro Arg Arg Pro Gly Pro Thr Arg Lys His Tyr Gln Pro Tyr Ala Pro 20 25 30 Pro Arg Asp Phe Ala Ala Tyr Arg Ser 35 40 <210> 5 <211> 42 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Human CD137 Cytoplasmic domain <400> 5 Lys Arg Gly Arg Lys Lys Leu Leu Tyr Ile Phe Lys Gln Pro Phe Met 1 5 10 15 Arg Pro Val Gln Thr Thr Gln Glu Glu Asp Gly Cys Ser Cys Arg Phe 20 25 30 Pro Glu Glu Glu Glu Gly Gly Cys Glu Leu 35 40 <210> 6 <211> 113 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Human CD3z Cytoplasmic domain <400> 6 Arg Ala Lys Phe Ser Arg Ser Ala Glu Thr Ala Ala Asn Leu Gln Asp 1 5 10 15 Pro Asn Gln Leu Tyr Asn Glu Leu Asn Leu Gly Arg Arg Glu Glu Tyr 20 25 30 Asp Val Leu Glu Lys Lys Arg Ala Arg Asp Pro Glu Met Gly Gly Lys 35 40 45 Gln Gln Arg Arg Arg Asn Pro Gln Glu Gly Val Tyr Asn Ala Leu Gln 50 55 60 Lys Asp Lys Met Ala Glu Ala Tyr Ser Glu Ile Gly Thr Lys Gly Glu 65 70 75 80 Arg Arg Arg Gly Lys Gly His Asp Gly Leu Tyr Gln Gly Leu Ser Thr 85 90 95 Ala Thr Lys Asp Thr Tyr Asp Ala Leu His Met Gln Thr Leu Ala Pro 100 105 110 Arg <210> 7 <211> 22 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Human LAG-3 Signal peptide <400> 7 Met Trp Glu Ala Gln Phe Leu Gly Leu Leu Phe Leu Gln Pro Leu Trp 1 5 10 15 Val Ala Pro Val Lys Pro 20 <210> 8 <211> 552 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Extracellular domain of RANK mutant <400> 8 atcgctcctc catgtaccag tgagaagcat tatgagcatc tgggacggtg ctgtaacaaa 60 tgtgaaccag gaaagtacat gtcttctaaa tgcactacta cctctgacag tgtatgtctg 120 ccctgtggcc cggatgaata cttggatagc tggaatgaag aagataaatg cttgctgcat 180 aaagtttgtg atacaggcaa ggccctggtg gccgtggtcg ccggcaacag cacgaccccc 240 cggcgctgcg cgtgcacggc tgggtaccac tggagccagg actgcgattg cttccgccgc 300 aacaccgagt gcgcgccggg cctgggcgcc cagcacccgt tgcagctcaa caaggacaca 360 gtgtgcaaac cttgccttgc aggctacttc tctgatgcct tttcctccac ggacaaatgc 420 agaccctgga ccaactgtac cttccttgga aagagagtag aacatcatgg gacagagaaa 480 tccgatgcgg tttgcagttc ttctctgcca gctagaaaac caccaaatga accccatgtt 540 tacttgcccg gt 552 <210> 9 <211> 234 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> IgG1 heavy chain constant region <400> 9 GSEPKSCDKT HTCPPPCPAPE LLGGPSVFLF PPKPKDTLMI SRTPEVTCVV VDVSHEDPEV 60 KFNWYVDGVE VHNAKTKPRE EQYNSTYRVV SVLTVLHQDW LNGKEYKCKV SNKALPAPIE 120 KTISKAKGQP REPQVYTLPP SRDELTKNQV SLTCLVKGFY PSDIAVEWES NGQPENNYKT 180 TPPVLDSDGS FFLYSKLTVD KSRWQQGNVF SCSVMHEALH NHYTQKSLSL SPGK 234 <210> 10 <211> 63 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Human CD8-alpha transmembrane domain <400> 10 atctacatct gggcgccctt ggccgggact tgtggggtcc ttctcctgtc actggttatc 60 acc 63 <210> 11 <211> 123 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Human CD28 Cytoplasmic domain <400> 11 aggagtaaga ggagcaggct cctgcacagt gactacatga acatgactcc ccgccgcccc 60 gggccccacc gcaagcatta ccagccctat gccccaccac gcgacttcgc agcctatcgc 120 tcc 123 <210> 12 <211> 126 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Human CD137 Cytoplasmic domain <400> 12 aaacggggca gaaagaaact cctgtatata ttcaaacaac catttatgag accagtacaa 60 actactcaag aggaagatgg ctgtagctgc cgatttccag aagaagaaga aggaggatgt 120 gaactg 126 <210> 13 <211> 342 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Human CD3z Cytoplasmic domain <400> 13 agagcaaaat tcagcaggag tgcagagact gctgccaacc tgcaggaccc caaccagctc 60 tacaatgagc tcaatctagg gcgaagagag gaatatgacg tcttggagaa gaagcgggct 120 cgggatccag agatgggagg caaacagcag aggaggagga acccccagga aggcgtatac 180 aatgcactgc agaaagacaa gatggcagaa gcctacagtg agatcggcac aaaaggcgag 240 aggcggagag gcaaggggca cgatggcctt taccagggtc tcagcactgc caccaaggac 300 acctatgatg ccctgcatat gcagaccctg gcccctcgct aa 342 <210> 14 <211> 66 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Human LAG-3 Signal peptide <400> 14 atgtgggagg ctcagttcct gggcttgctg tttctgcagc cgctttgggt ggctccagtg 60 aagcct 66

Claims (15)

항원 결합 도메인;
CD8 막관통 도메인; 및
CD28, 4-1BB 및 CD3-zeta로 이루어진 것 또는 이들의 조합으로 이루어진 세포 내 신호전달 도메인을 포함하는 키메릭 항원 수용체(CAR)로서,
상기 항원 결합 도메인은 RANK 리간드에 특이적으로 결합하는 서열번호 1로 표시되는 아미노산 서열을 포함하는 RANK의 세포외 도메인을 포함하며,
상기 RANK의 세포외 도메인 한 쌍이 이합체(dimer)의 형태로 각각 서열번호 2로 표시되는 아미노산 서열을 포함하는 인간 이뮤노글로블린 G1 중쇄 불변 영역(IgG1 heavy chain constant region)에 연결된 것을 특징으로 하며,
상기 CD8 막관통 도메인은 서열번호 3으로 표시되는 아미노산 서열을 포함하고,
상기 CD28은 서열번호 4; 4-1BB은 서열번호 5; 및 CD3-zeta은 서열번호 6로 표시되는 아미노산 서열을 포함하는 것인, 키메릭 항원 수용체.
antigen binding domain;
CD8 transmembrane domain; and
A chimeric antigen receptor (CAR) comprising an intracellular signaling domain consisting of CD28, 4-1BB and CD3-zeta or a combination thereof,
The antigen-binding domain includes an extracellular domain of RANK containing the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 that specifically binds to the RANK ligand,
A pair of extracellular domains of RANK are connected to a human immunoglobulin G1 heavy chain constant region (IgG1 heavy chain constant region) each containing the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 in the form of a dimer,
The CD8 transmembrane domain includes the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3,
The CD28 is SEQ ID NO: 4; 4-1BB is SEQ ID NO: 5; and CD3-zeta is a chimeric antigen receptor comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 항원 결합 도메인은 신호 펩타이드를 포함하며, 서열번호 7로 표시되는 아미노산 서열을 포함하는 것인, 키메릭 항원 수용체.
According to paragraph 1,
A chimeric antigen receptor, wherein the antigen-binding domain includes a signal peptide and the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7.
제1항 또는 제8항 중 어느 한 항의 키메릭 항원 수용체 단백질을 코딩하는 폴리 뉴클레오티드.A polynucleotide encoding the chimeric antigen receptor protein of any one of claims 1 or 8. 제9항의 폴리 뉴클레오티드를 포함하는 벡터.A vector containing the polynucleotide of claim 9. 제10항의 벡터로 형질전환된 세포.Cells transformed with the vector of claim 10. 제11항에 있어서,
상기 세포는 세포독성 T 세포 또는 NK 세포인 것을 특징으로 하는 세포.
According to clause 11,
A cell, characterized in that the cell is a cytotoxic T cell or NK cell.
제12항의 세포를 유효성분으로 포함하는 RANK 리간드를 발현하는 암의 치료용 약학적 조성물로서, 상기 암은 만성림프성 백혈병(chronic lymphocytic leukemia, CLL), 다발성 골수종(multiple myeloma), 암의 뼈 전이(bone metastasis), 골육종(osteosarcoma), 전립선암(prostate cancer) 및 비소형 세포 폐암(non-small cell lung cancer)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 암의 치료용 약학적 조성물.A pharmaceutical composition for the treatment of cancer expressing RANK ligand containing the cells of claim 12 as an active ingredient, wherein the cancer includes chronic lymphocytic leukemia (CLL), multiple myeloma, and bone metastasis of cancer. A pharmaceutical composition for the treatment of cancer, which is selected from the group consisting of bone metastasis, osteosarcoma, prostate cancer, and non-small cell lung cancer. 삭제delete 제11항의 세포를 포함하는 세포 치료제.
A cell therapeutic agent comprising the cells of claim 11.
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