KR20020003215A - Retroviral vectors comprising functional and non-functional splice donor and splice acceptor sites - Google Patents

Retroviral vectors comprising functional and non-functional splice donor and splice acceptor sites Download PDF

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Abstract

본 발명은 신규한 레트로바이러스 벡터를 제공하고자 한다. 특히, 본 발명은 하나 이상의 원하는 타겟 사이트에서 하나의 NOI - 또는 다수의 NOIs - 의 효과적인 발현을 할 수 있는 신규한 레트로바이러스 벡터를 제공하고자 한다. 또한 본 발명은 생체 내에서의 사용에 안전한 형상을 통합시키고, 하나 이상의 원하는 타겟 사이트에서 하나의 NOI - 또는 다수의 NOIs - 의 효과적인 발현을 제공할 수 있는 벡터 비리온의 높은 적정량을 준비하기 위한 신규한 시스템을 제공하고자 한다.The present invention seeks to provide a novel retroviral vector. In particular, the present invention seeks to provide a novel retroviral vector capable of effective expression of one NOI- or a plurality of NOIs- at one or more desired target sites. The present invention also relates to a novel vector for preparing a high dose of vector virion that integrates a safe form for use in vivo and which can provide effective expression of one NOI- or multiple NOIs- at one or more desired target sites. We want to provide one system.

Description

기능성 및 비기능성 스플라이스 도너와 스플라이스 억셉터 사이트로 구성된 레트로바이러스 벡터{Retroviral vectors comprising functional and non-functional splice donor and splice acceptor sites}Functional and non-functional splice donor and splice acceptor sites. Retroviral vectors comprising functional and non-functional splice donor and splice acceptor sites.

유전자 치료는 예를 들어 목표 세포와 같은 하나 또는 그 이상의 목표 사이트에 하나 또는 그 이상의 뉴클레오타이드 서열의 첨가(addition), 치환(replacement), 삭제(deletion), 보충(supplementation), 조작(manipulation) 등의 어느 하나 또는 그 이상을 포함한다. 목표 사이트가 목표 세포이면, 그러면 세포는 조직 또는 기관의 일부분일 것이다. 유전자 치료에서 일반적인 지침은 Molecular Biology(Ed Robert Meyers, Pub VCH, pp 556-558)에서 제공된다.Gene therapy may include, for example, the addition, substitution, deletion, supplementation, manipulation, etc. of one or more nucleotide sequences at one or more target sites, And any one or more of them. If the target site is the target cell, then the cell will be part of the tissue or organ. General guidelines for gene therapy are provided in Molecular Biology (Ed Robert Meyers, Pub. VCH, pp 556-558).

그 이상의 실시예를 통하여, 유전자 치료는 또한 유전자와 같은 뉴클레오타이드 서열이 결함이 있는 유전자를 치환하거나 보충하여 수행될 수 있고; 유전자와 같은 병원성 뉴클레오타이드 서열 또는 그의 발현 생성물이 제거될 수 있고; 유전자와 같은 뉴클레오타이드 서열 또는 그의 발현 생성물이 예를 들어 더욱 유리한 표현형을 생성하기 위해 첨가되거나 도입될 수 있고; 유전자와 같은 뉴클레오타이드 서열 또는 그의 발현 생성물이 예를 들어 선택 목적으로(비변형된 세포에 걸쳐 변형된 세포를 선택하기 위해) 첨가되거나 도입될 수 있고; 세포는 암(Schmidt-Wolf and Schmidt-Wolf, 1994, Annals of Hematology 69:273-279)과 같은 질병 상태 또는 면역(immune), 심장혈관(cardiovascular), 신경(neurological), 염증(inflammatory) 또는 감염(infectious) 병과 같은 다른 질병 상태를 치료 또는예방하기 위해 분자적 수준에서 조작될 수 있고; 항체는 유전적인 백신접종과 같은 면역 반응을 이끌어 내기 위해 조작 및/또는 도입될 수 있는 어느 하나 또는 그 이상에 의한 방법을 제공할 수 있다.Through further embodiments, gene therapy can also be performed by substituting or replenishing a gene for which the nucleotide sequence, such as a gene, is defective; A pathogenic nucleotide sequence such as a gene or an expression product thereof can be removed; A nucleotide sequence such as a gene or an expression product thereof can be added or introduced to produce, for example, a more favorable phenotype; A nucleotide sequence such as a gene or an expression product thereof may be added or introduced (for example, to select cells modified over unmodified cells) for selection purposes; The cells may be used for the treatment of a disease state or condition such as cancer (Schmidt-Wolf and Schmidt-Wolf, 1994, Annals of Hematology 69: 273-279), cardiovascular, neurological, inflammatory or infectious can be manipulated at the molecular level to treat or prevent other disease states such as infectious disease; Antibodies can provide a method by any one or more that can be manipulated and / or introduced to elicit an immune response, such as a genetic vaccination.

최근 몇 년에, 레트로바이러스는 유전자 치료에 대한 사용이 제안되었다. 본래, 레트로바이러스는 리틱(lytic) 바이러스와 다른 생활주기(life cycle)를 가지는 RNA 바이러스이다. 이점에 있어서, 레트로바이러스는 DNA 중간체를 통하여 복제하는 감염체이다. 레트로바이러스가 세포를 감염시킬 때, 그것의 게놈은 역전사 효소에 의해 DNA 형태로 변환된다. DNA 복사는 신규한 RNA 게놈과 감염 바이러스 입자의 조합에 필요한 바이러스로 인코드된 단백질의 생성에 대한 주형으로 작용한다.In recent years, retroviruses have been proposed for use in gene therapy. Originally, retroviruses are RNA viruses that have a different life cycle than lytic viruses. In this regard, retroviruses are infectious agents that replicate through DNA intermediates. When a retrovirus infects a cell, its genome is converted to DNA form by reverse transcriptase. DNA replication serves as a template for the generation of virus encoded proteins required for the combination of the novel RNA genome and the infecting viral particles.

다음과 같은 많은 레트로바이러스가 존재하고 예들로는: 쥐과 백혈병 바이러스(murine leukemia virus, MLV), 인간 면역결핍증 바이러스(human immunodeficiency virus, HIV), 말의 전염빈혈증 바이러스(equine infectious anaemia virus, EIAV), 생쥐 유방암 바이러스(mouse mammary tumour virus, MMTV), 라우스 육종 바이러스(Rous sarcoma virus, RSV), 퓨지나미 육종 바이러스(Fujinami sarcoma virus, FuSV), 몰로니 생쥐 백혈병 바이러스(Moloney murine leukemia virus, Mo-MLV), FBR 생쥐 골육종 바이러스(FBR murine osteosarcoma virus, FBR MSV), 몰로니 생쥐 육종 바이러스(Moloney murinesarcoma virus, Mo-MLV), 아벨슨 생쥐 백혈병 바이러스(Abelson murine leukemia virus, A-MLV), 조류 골수구종증 바이러스-29(Avian myelocytomatosis virus-29, MC29) 및 조류 적아세포증 바이러스(Avian erythroblastosis virus, AEV)를 포함한다.There are many retroviruses such as the following: murine leukemia virus (MLV), human immunodeficiency virus (HIV), equine infectious anemia virus (EIAV) Mammary leukemia virus (Mo-MLV) is a rare malignant tumor of the lungs, which is the most common malignant tumor of the lung. , FBR murine osteosarcoma virus (FBR MSV), Moloney murinesarcoma virus (Mo-MLV), Abelson murine leukemia virus (A-MLV) Avian myelocytomatosis virus-29, MC29, and avian erythroblastosis virus (AEV).

레트로바이러스의 자세한 사항은 Coffin et al("Retroviruses" 1997 Cold Spring Harbour Laboratory Press Eds: JM Coffin, SM Hughes, HE Varmus pp758-763)에 근거로 하였다.Details of retroviruses were based on Coffin et al ("Retroviruses" 1997 Cold Spring Harbor Laboratory Press Eds: JM Coffin, SM Hughes, HE Varmus pp 758-763).

어떤 레트로바이러스의 게놈 구조에 대한 자세한 사항은 공지되어 있다. 예로서, HIV에 대한 자세한 것은 NCBI Genbank(즉 Genome Accession No. AF033819)로부터 얻을 수 있다.Details of the genome structure of certain retroviruses are known. As an example, details of HIV can be obtained from NCBI Genbank (i.e., Genome Accession No. AF033819).

본래, 모든 와일드 타입 레트로바이러스는 필수적인 비리온 단백질을 코드하는 gag, pol, env 의 세 개의 주요한 코딩 도메인을 포함한다. 그럼에도 불구하고, 레트로바이러스는 넓게, 즉 "단순(simple)"과 "복합(complex)" 두 개의 종류로 나뉠 수 있다. 이 분류는 그들의 게놈의 구성에 의해 구별된다. 단순 레트로바이러스는 일반적으로 단지 기본정보를 전달한다. 이와 다르게, 복합 레트로바이러스는 또한 다중의 스플라이스된 메시지로부터 유도된 부가적인 조절 단백질을 코드한다.In essence, all wild-type retroviruses contain three major coding domains, gag, pol, and env, which encode essential virion proteins. Nonetheless, retroviruses can be broadly divided into two categories: "simple" and "complex." This classification is distinguished by their genomic organization. A simple retrovirus usually only delivers basic information. Alternatively, the composite retrovirus also encodes additional regulatory proteins derived from multiple spliced messages.

레트로바이러스는 7개의 그룹으로 더욱 나뉘어 질 수 있다. 이들 그룹 중 5개는 발암 가능성을 지니는 레트로바이러스를 나타낸다. 나머지 두 개의 그룹은 렌티바이러스(lentiviruses)와 포말바이러스(spumaviruses)이다. 이 바이러스들에 대한 사항은 "Retroviruses"(1997 Cold Spring Harbour Laboratory Press Eds: JM Coffin, SM Hughes, HE Varmus pp 1-25)에 나타나 있다.Retroviruses can be further subdivided into seven groups. Five of these groups represent retroviruses with the potential for carcinogenicity. The other two groups are lentiviruses and spumaviruses. These viruses are described in "Retroviruses" (1997 Cold Spring Harbor Laboratory Press Eds: JM Coffin, SM Hughes, HE Varmus pp 1-25).

인간 T-세포 백혈병 바이러스-소과 백혈병 바이러스(human T-cell leukemia virus-bovine leukemia virus, HTLV-BLV) 그룹을 제외한 모든 발암성 멤버들은 단순 레트로바이러스이다. HTLV, BLV와 렌티바이러스 및 포말바이러스는 복합 레트로바이러스이다. 가장 잘 연구된 발암성 레트로바이러스들로는 라우스 육종 바이러스(RSV), 생쥐 유방암 바이러스(MMTV), 생쥐 백혈병 바이러스(MLV) 및 인간 T-셀 백혈병 바이러스(human T-cell leukemia virus, HTLV)이다.All carcinogenic members except for the human T-cell leukemia virus-bovine leukemia virus (HTLV-BLV) group are simple retroviruses. HTLV, BLV and lentivirus and foam virus are composite retroviruses. The best studied carcinogenic retroviruses are Rous sarcoma virus (RSV), murine breast cancer virus (MMTV), murine leukemia virus (MLV) and human T-cell leukemia virus (HTLV).

렌티바이러스 그룹은 "영장류(primate)"와 "비영장류(non-primate)"로 더욱 분류될 수 있다. 영장류 렌티바이러스의 예로는 인간 면역결핍증 바이러스(HIV), 인간 자동-면역결핍증 증후군의 원인성 에이전트(causative agent of human auto-immunodeficiency syndrome, AIDS) 및 원숭이 면역결핍증 바이러스(simian immunodeficiency virus, SIV)이다. 비영장류 렌티바이러스 그룹은 관련 염소 관절염-뇌염 바이러스(caprine arthritis-encephalitis virus, CAEV), 말의 전염빈혈증 바이러스(EIAV), 좀더 최근에 제시되는 고양이과 면역결핍증 바이러스(feline immunodeficiency virus, FIV) 및 소과 면역결핍증 바이러스(bovine immunodeficiency virus, BIV) 뿐만 아니라 대표형 "슬로우 바이러스(slow virus)" 비스나/메디(visna/maedi) 바이러스를 포함한다.The lentivirus group can be further classified as "primate" and "non-primate". Examples of primate lentiviruses are human immunodeficiency virus (HIV), causative agents of human auto-immunodeficiency syndrome (AIDS), and simian immunodeficiency virus (SIV). The non-primate lentivirus group has been associated with the introduction of related chlorine arthritis-encephalitis virus (CAEV), equine infectious anemia virus (EIAV), the more recent feline immunodeficiency virus (FIV) Viruses include the representative " slow virus " visna / maedi virus as well as the bovine immunodeficiency virus (BIV).

렌티바이러스 패밀리와 다른 레트로바이러스 형태 사이의 차이점은 렌티바이러스가 분열(dividing)과 비분열(non-dividing) 셀을 둘다 감염시킬 수 있다는 것이다(Lewiset al, 1992 EMBO. J 11; 3053-3058, Lewis and Emerman 1994 J. Virol. 68: 510-516). 이와 다르게, MLV와 같은 다른 레트로바이러스는 예를 들어 근육, 뇌, 폐, 간 조직을 구성하는 것들과 같은 비분열 세포를 감염시킬 수 없다.The difference between the lentivirus family and other retroviral forms is that lentiviruses can infect both dividing and non-dividing cells (Lewis et al , 1992 EMBO. J 11: 3053-3058, Lewis and Emerman 1994 J. Virol. 68: 510-516). Alternatively, other retroviruses such as MLV can not infect non-dividing cells, such as those that constitute muscle, brain, lung, or liver tissue, for example.

감염 과정동안, 레트로바이러스는 처음에 특정 셀 표면 리셉터에 부착한다. 감염되기 쉬운 호스트 세포에 들어가는 동안, 레트로바이러스 RNA 게놈은 바이러스로 인코드되는 역전사 효소에 의해 모체 바이러스 속으로 전달되는 DNA로 복사된다. DNA는 그 후에 호스트 게놈으로 융합되는 숙주 세포 핵(nucleus)으로 이동된다. 이 단계에서 이것은 전형적인 프로바이러스(provirus)로 불리어진다. 프로바이러스는 세포가 분열하는 동안 호스트 염색체에서 안정하고 다른 세포 단백질처럼 전사된다. 프로바이러스는 그 이상의 바이러스 만드는데 필요한 단백질과 패키징(packaging) 조직을 인코드하며, 때때로 "버딩(budding)" 이라고 불리는 과정에 의해 세포에서 떨어져 나갈 수 있다.During the infection process, retroviruses initially attach to specific cell surface receptors. While entering the susceptible host cell, the retroviral RNA genome is copied to the DNA that is transferred into the maternal virus by the reverse transcriptase encoded by the virus. The DNA is then transferred to the host cell nucleus, which is fused to the host genome. At this stage it is called a typical provirus. Pro viruses are stable on the host chromosome during cell division and are transcribed like other cellular proteins. Pro viruses encode proteins and packaging tissues necessary for further virus creation, and can sometimes break away from the cells by a process called "budding".

이미 언급된 것처럼, 각각의 레트로바이러스성 게놈은 비리온 단백질과 효소를 코드하는 gag, pol 및 env 라고 불리는 유전자로 구성된다. 프로바이러스에서, 이런 유전자들은 긴 말단 반복부분(LTRs)이라고 불리는 영역에 의해 양쪽 말단에 위치한다. LTRs는 프로바이러스의 융합과 전사를 담당한다. 그들은 또한 인핸서-프로모터 서열로 제공된다. 바꾸어 말하면, LTRs는 바이러스 유전자의 발현을 조절할 수 있다. 레트로바이러스 RNAs를 단백질막으로 싸는 것은 바이러스 게놈의 5' 말단에 위치한 psi 서열에 의해 일어난다.As already mentioned, each retroviral genome consists of genes called gag, pol, and env that encode virion proteins and enzymes. In pro viruses, these genes are located at both ends by a region called long terminal repeat (LTRs). LTRs are responsible for the fusion and transcription of pro viruses. They are also provided as enhancer-promoter sequences. In other words, LTRs can regulate the expression of viral genes. Wrapping of retroviral RNAs with a protein membrane occurs by the psi sequence located at the 5 'end of the viral genome.

LTRs 그들 자신은 U3, R 및 U5로 불리는 세 개의 요소로 나뉠 수 있는 서열과 동일하다. U3은 RNA 3' 말단에 독특한 서열로부터 얻어진다. R은 RNA의 양쪽 말단에서 반복되는 서열로부터 얻어지고 U5는 RNA 5' 말단에 독특한 서열로부터 얻어진다. 세 가지 요소들의 크기는 갖가지의 레트로바이러스 중에 상당히 달라질 수 있다.The LTRs themselves are identical to sequences that can be divided into three elements called U3, R, and U5. U3 is derived from a sequence unique to the 3 'end of the RNA. R is derived from repeating sequences at both ends of RNA and U5 is derived from a sequence unique to the 5 'end of RNA. The size of the three elements can vary considerably among different retroviruses.

각각의 경우의 이해를 위해서, RNA의 단순한 일반적인 구조(스케일하지 않은)와 레트로바이러스 게놈의 DNA 형태는 도 29에 나타나 있으며, LTRs의 기본적인 특징과 gag, pol 및 env의 상대적인 위치를 보여준다.For the understanding of each case, the simple general structure (unscaled) of RNA and the DNA form of the retroviral genome are shown in Figure 29 and show the basic features of LTRs and the relative positions of gag, pol and env.

도 29에 나타낸 바와 같이, 감염 레트로바이러스 RNA 게놈의 기본 분자체는 (5')R - U5 - gag, pol, env - U3 - R(3') 이다. 결함이 있는 레트로바이러스 벡터 게놈 gag에서, pol과 env는 없거나 비기능적이다. RNA의 양쪽 말단에서 R 영역은 반복되는 서열이다. U5와 U3은 각각 RNA 게놈의 5'와 3' 말단에서 독특한 서열을 나타낸다.As shown in Fig. 29, the basic molecular sieve of the infected retroviral RNA genome is (5 ') R-U5-gag, pol, env-U3-R (3'). In defective retroviral vector genomic gag, pol and env are absent or non-functional. The R region at both ends of the RNA is a repeating sequence. U5 and U3 represent unique sequences at the 5 'and 3' ends of the RNA genome, respectively.

비리온 RNA의 더블 스트랜디드 DNA로의 역전사는 세포질에서 일어나며, 주형 분자의 5' 말단으로부터 3' 말단으로의 역전사효소의 2개의 점프(jump)를 포함한다. 이러한 점프의 결과는 비리온 RNA의 5'과 3' 말단에 위치한 서열의 복사이다. 이러한 서열들은 바이러스 DNA의 양쪽 말단에 나란히 융합되어 R U5와 U3 영역을 포함하는 긴 말단 반복부분(LTRs)을 형성한다. 역전사가 끝나면, 바이러스 DNA는 프리인테그레이션 콤플렉스(preintegration complex, PIC)로 불리는 레트로바이러스 게놈의 선형 카피가 안정한 프로바이러스를 형성하기 위해 비리온 인테그라제의 도움으로 염색체 DNA로 무작위로 삽입되는 핵으로 이동된다. 호스트 세포 게놈으로 통합 가능한 사이트의 수는 매우 크며 넓게 분포된다.The reverse transcription of virion RNA into double stranded DNA occurs in the cytoplasm and involves two jumps of reverse transcriptase from the 5 'end to the 3' end of the template molecule. The result of this jump is a copy of the sequence located at the 5 'and 3' ends of the virion RNA. These sequences are fused together at both ends of the viral DNA to form long terminal repeats (LTRs) containing the R U5 and U3 regions. At the end of the reverse transcription, the viral DNA is transferred to a nucleus randomly inserted into the chromosomal DNA with the aid of virion integrase to form a stable provirus, called a preintegration complex (PIC), a retroviral genome . The number of sites that can be integrated into the host cell genome is very large and widely distributed.

프로바이러스 전사의 조절은 바이러스 LTR의 비-코딩 서열과 크게 남게된다. 전사 시작 위치는 왼쪽 LTR에서 U3와 R의 사이 경계에 있고(도 29에 나타난 것처럼), 폴리 (A) 첨가(종결부분)의 위치는 오른쪽 LTR에서 R과 U5의 사이 경계에 있다(상기에 나타난 것처럼). U3는 프로바이러스의 전사 조절 요소의 대부분을 포함하며, 세포와 다른 경우에 반응하는 바이러스 전사 활성체 단백질인 프로모터와 복합 증진제 서열을 지닌다. 약간의 레트로바이러스는 유전자 발현의 조절에 관여하는 단백질을 코드하는 tat, rev, tax 및 rex와 같은 유전자의 어느 하나 또는 그 이상을 가진다.Regulation of pro-viral transcription is largely left to the non-coding sequence of the viral LTR. The transfer start position is at the boundary between U3 and R in the left LTR (as shown in Figure 29) and the position of the poly (A) addition (termination portion) is at the boundary between R and U5 in the right LTR ). U3 contains most of the transcriptional regulatory elements of the pro virus, and has a promoter and a complex promoter sequence that is a viral transcription activator protein that reacts with cells differently. Some retroviruses have one or more of the following genes: tat, rev, tax, and rex, which encode proteins involved in the regulation of gene expression.

프로바이러스 DNA의 전사는 RNA 과정으로 발생하는 전체 길이 바이러스 RNA 게놈과 서브게놈 사이즈의 RNA 분자를 재창조한다. 전형적으로, 모든 RNA 생성물은 바이러스 단백질의 생성에 대한 주형으로 작용한다. RNA 생성물의 발현은 번역되는 동안 RNA 전사체 스플라이싱과 리보솜의 프레임쉬프팅의 조합으로 이루어진다.Transcription of proviral DNA recreates the full length viral RNA genome and subgenomic RNA molecules generated by the RNA process. Typically, all RNA products serve as templates for the production of viral proteins. Expression of the RNA product consists of a combination of RNA transcript splicing and ribosome frame shifting during translation.

RNA 스플라이싱은 인터베닝(intervening) 또는 "인트로닉(intronic)" RNA 서열이 제거되고 나머지 "엑소닉(exonic)" 서열이 번역을 위한 연속적인 리딩 프레임을 제공하기 위해 결찰되는 과정이다. 레트로바이러스 DNA의 1차 전사는 여러 방법으로 수정되며 세포 mRNA와 매우 유사하다. 그러나, 대부분의 세포 mRNA와는 달리, 모든 인트론이 효율적으로 스플라이스되어, 새로이 합성된 레트로바이러스 RNA는 2개의 집단으로 전환됨이 틀림없다. 하나의 집단은 게놈 RNA로 작용하기 위해 스플라이스되지 않고 다른 집단은 서브게놈 RNA를 제공하기 위해 스플라이스된다.RNA splicing is the process by which an intervening or "intronic" RNA sequence is removed and the remaining "exonic" sequences are ligated to provide a continuous reading frame for translation. The primary transcription of retroviral DNA is modified in many ways and is very similar to cellular mRNA. However, unlike most cellular mRNAs, all introns are efficiently spliced, and newly synthesized retroviral RNAs must be converted into two groups. One population is not spliced to act as genomic RNA and the other population is spliced to provide subgenomic RNA.

전체 길이 스플라이스되지 않은 레트로바이러스 RNA 전사는 두 가지 기능을 한다 : (ⅰ) 그들은 gag 및 pol 유전자 산물을 인코드하며 (ⅱ) 그들은 게놈 RNA로써 자손(progeny) 비리온 입자로 팩키지된다. 서브 게놈 사이즈의 RNA 분자는 바이러스 유전자 산물의 잔여물에 대한 mRNA를 제공한다. 모든 스플라이스된 레트로바이러스 전사는 5' LTR의 U5 영역에 걸친 첫 번째 엑손을 갖는다. 마지막 엑손은 크기 차이가 많지만 항상 3' LTR에 의해 인코드된 U3 및 R 영역을 보유한다. RNA 구조 잔여물의 조성은 스플라이싱 이벤트의 수와 대체 스플라이스 사이트의 선택에 의존한다.Full-length unsprilled retroviral RNA transcripts serve two functions: (i) they encode gag and pol gene products; and (ii) they are packaged as progeny virion particles as genomic RNA. Subgenomic RNA molecules provide mRNA for residues of viral gene products. All spliced retroviral transcripts have a first exon over the U5 region of the 5 'LTR. The last exon retains the U3 and R regions, which are large in size but always encoded by the 3 'LTR. The composition of the RNA structure residues depends on the number of splicing events and the choice of alternative splice sites.

간단한 레트로바이러스에서, 새로이 합성된 레트로바이러스 RNA 하나의 집단은 게놈 RNA와 gag 및 pol에 대한 mRNA로 작용하기 위해 스플라이스되지 않는다. 다른 집단은 게놈 RNA의 5' 부분을 하부 유전자, 일반적으로 env로 융합하며 스플라이스된다. 스플라이싱은 gag의 상부에 위치한 스플라이스 도너와 pol의 3' 말단 근처의 스플라이스 억셉터의 사용으로 이루어진다. 스플라이싱에 의해 제거되는 스플라이스 도너와 스플라이스 억셉터 사이의 인트론은 gag 및 pol 유전자를 포함한다. 이 스플라이싱 이벤트는 외피 단백질에 대한 mRNA를 만들어낸다. 전형적으로 스플라이스 도너는 gag의 상부이지만, ASLV와 같은 바이러스에서 스플라이스 도너는 소수의 코돈(codon)에 위치하여 gag 유전자는 일반적으로 Gag와 함께 소수의 아미노-터미널 아미노산 잔기를 포함하는 주된 Env 번역 산물로 된다. Env 단백질은 막-결합 폴리리보솜에서 합성되며 세포의 소포성 통행(vesiculartraffic)으로 운반되어 바이러스 입자에 통합된다.In simple retroviruses, a population of newly synthesized retroviral RNAs is not spliced to act as mRNA for genomic RNA and gag and pol. Other groups are spliced, fusing the 5 'portion of the genomic RNA to the downstream gene, usually env. Splicing is accomplished by the use of a splice donor near the top of the gag and a splice acceptor near the 3 'end of the pol. The intron between the splice donor and the splice acceptor removed by splicing includes the gag and pol genes. This splicing event produces mRNA for the coat protein. Typically, the splice donor is at the top of the gag, but in a virus such as ASLV, the splice donor is located in a small number of codons and the gag gene is usually the main Env translation with a few amino-terminal amino acid residues along with Gag Product. Env proteins are synthesized in membrane-bound polyribosomes and transported into vesiculartraffic of cells and incorporated into viral particles.

복합 레트로바이러스는 env 유전자 산물뿐만 아니라 이러한 바이러스에 특이한 조절 및 보조 단백질을 인코드하는 단독 그리고 다중으로 스플라이스된 복사를 발생시킨다. 렌티바이러스와 같은 복합 레트로바이러스와 특별히 HIV는 레트로바이러스 감염동안 생길 수 있는 대체 스플라이싱 복합성의 두드러진 예를 제공한다. 예를 들면, 주요한 게놈 전사로부터 하부-선택적 스플라이싱에 의해 30가지의 다른 mRNA에 걸쳐 생산할 수 있는 HIV-1이 현재 알려져 있다. 이러한 선택 과정은 스플라이싱 패턴에서 쉬프트를 일으킬 수 있고 바이러스 감염도에 영향을 줄 수 있는 경쟁 스플라이스 억셉터를 붕괴시키는 돌연변이로 조절되어 나타난다(Purcell and Martin 1993 J Virol 67:6365-6378).Composite retroviruses generate both env gene products as well as single and multiple splice copies that encode specific control and accessory proteins for these viruses. Composite retroviruses such as lentiviruses, and especially HIV, provide a prominent example of alternative splicing complexity that can occur during retroviral infection. For example, HIV-1 is now known to be able to produce over 30 different mRNAs by sub-selective splicing from major genomic transcripts. This selection process appears to be controlled by mutations that can cause shifts in the splicing pattern and disrupt competitive splice acceptors that can affect the virus infection (Purcell and Martin 1993 J Virol 67: 6365-6378).

전체 길이 RNA와 서브게놈-사이즈 RNA의 상대적 비율은 감염된 세포에서 변화하며 이러한 전사 레벨의 조절은 레트로바이러스 유전자 발현동안 잠재 조절 스텝이다. 레트로바이러스 유전자 발현에 대해, 스플라이스되지 않은 RNA와 스플라이스된 RNA 둘 모두 세포질로 운반되고 스플라이스된 RNA와 스플라이스되지 않은 RNA의 적절한 비율은 효율적인 레트로바이러스 유전자 발현을 위해 유지됨이 틀림없다. 레트로바이러스의 다른 클래스들은 이 문제에 대해 독특한 해결책으로 전개되었다. 전체 길이와 단독으로 스플라이스된 RNA만을 사용하는 간단한 레트로바이러스는 가변 효율적인 스플라이스 사이트의 사용 또는 여러 시스-액팅 요소의결합에 의해 부분적으로만 한정되어온 이러한 종들의 세포질 비율을 그들의 게놈으로 조절한다. 단독 그리고 다중으로 스플라이스된 RNA의 합성을 지시하는 복합 레트로바이러스는 HIV-1에서의 rev 및 HTLV-1에서의 rex와 같은 보조 유전자중 하나의 단백질 산물과 RNA 서열들의 상호작용을 통해 다른 게놈과 서브게놈-사이즈 RNA 종의 운반과 가능한 스플라이싱을 조절한다.The relative proportion of full-length RNA and subgenomic-size RNA varies in infected cells, and modulation of these transcription levels is a potential regulatory step during retroviral gene expression. For retroviral gene expression, both unspliced RNA and spliced RNA are carried to the cytoplasm and the proper ratio of unplated RNA to spliced RNA must be maintained for efficient retroviral gene expression. Other classes of retroviruses have evolved into a unique solution to this problem. Simple retroviruses using only full-length and single spliced RNAs regulate the cytoplasmic proportions of these species, which have been only partially restricted by the use of variable-efficient splice sites or by the combination of several cis-acting elements, with their genomes. Composite retroviruses, which direct the synthesis of single and multiple spliced RNAs, have been shown to interact with other genomes through the interaction of RNA sequences with the protein product of one of the accessory genes, such as rev in HIV-1 and rex in HTLV-1 Regulates the transport and possible splicing of subgenomic-sized RNA species.

구조적 유전자 gag, pol 및 env 그들 자신에 관해서 그리고 좀더 자세히, gag는 바이러스의 내부 구조적 단백질을 인코드한다. Gag는 단백질 가수분해에 의해 성숙한 단백질 MA(matrix), CA(capsid), NC(nucleocapsid)로 된다. pol 유전자는 두 개의 DNA 중합효소를 포함하는 역전사 효소(RT)를 인코드하고, 게놈 복제를 조정하는 RNase H 활성도 및 융합효소(integrase, IN)와 연관된다. env 유전자는 특히 세포 수용체 단백질과 상호작용하는 복합체를 형성하는 비리온의 표면(SU) 당단백질과 트랜스멤브레인(transmembrane, TM) 단백질을 인코드한다. 이 상호작용은 결국 바이러스 막과 세포막을 융합하게 한다.Regarding the structural genes gag, pol and env themselves and more closely, gag encodes the internal structural proteins of the virus. Gag is mature protein MA (matrix), CA (capsid) and NC (nucleocapsid) by protein hydrolysis. The pol gene encodes a reverse transcriptase (RT) containing two DNA polymerases and is associated with RNase H activity and integrase (IN) that regulate genomic replication. The env gene encodes a surface glycoprotein (SU) glycoprotein and a transmembrane (TM) protein that specifically form complexes that interact with cell receptor proteins. This interaction ultimately fuses the viral membrane with the cell membrane.

Env 단백질은 바이러스 입자를 코팅하고 바이러스를 목표 세포로 들어가게 하는데 주요한 역할을 하는 바이러스 단백질이다. 레트로바이러스의 외피 당 단백질 복합체는 외부의 글라이코실레이트된 친수성 폴리펩타이드(glycosylated hydrophilic polypeptide, SU)와 막-스패닝 단백질(TM)인 두 개의 폴리펩타이드를 포함한다. 동시에, 이것은 비리온의 표면에 올리고형(oligomeric) "혹(knob)" 또는 "혹으로 된 스파이크(knobbed spike)"를 형성한다. 양쪽 폴리펩타이드들은 env 유전자에 의해 인코드되고, 세포 표면으로 이동하는 동안 단백질 가수분해로 분리되는 폴리단백질의 전구체 형태로 합성된다. 분리되지 않은 Env 단백질이 수용체에 결합하더라도, 분리 이벤트 자체는 단백질의 융합 포텐셜을 활성화시키는데 필요하고 숙주 세포로 바이러스가 들어가는데 필요하다. 전형적으로, 양쪽 SU와 TM 단백질은 다중 위치에서 글리코실레이트된다. 그러나, MLV, TM에 의한 예로, 약간의 바이러스에 있어서는 글리코실레이트 되지 않는다.The Env protein is a viral protein that plays a major role in coating viral particles and causing viruses to enter target cells. The envelope glycoprotein complex of retroviruses contains two polypeptides, an external glycosylated hydrophilic polypeptide (SU) and a membrane-spanning protein (TM). At the same time, it forms an oligomeric " knob " or " knobbed spike " on the surface of the virion. Both polypeptides are encoded by the env gene and are synthesized in the form of precursors of polyproteins separated by protein hydrolysis during migration to the cell surface. Although the non-isolated Env protein binds to the receptor, the segregation event itself is necessary to activate the fusion potential of the protein and is necessary for the virus to enter the host cell. Typically, both SU and TM proteins are glycosylated at multiple sites. However, as an example by MLV, TM, it is not glycosylated in some viruses.

SU와 TM 단백질은 항상 그렇게 외막 비리온 입자의 구성에 필요한 것은 아닐지라도, 그들은 침입 과정에서 필수적인 역할을 한다. 이것에 관해서, SU 도메인은 목표 세포에서 수용체 분자-때로는 특정 수용체 분자-에 결합한다. 결합은 바이러스와 세포막이 융합된 후에 TM 단백질의 막 융합-유도(fusion-inducing)를 활성화시키는 것으로 여겨진다. 다른 바이러스에서, 특히 MLV, TM의 세포질 말단에 짧은 부분의 제거로 생기는 분리는 단백질의 전체 융합 활성을 밝히는데 중요한 역할을 하는 것으로 여겨진다(Brodyet al1994 J Virol 68:4620-4627; Reinet al1994 J Virol 68:1773-1781). TM의 막-스패닝 부분의 말단에서 세포질 "말단(tail)"은 바이러스 막의 내부에 남아 있고, 갖가지 레트로바이러스의 길이에서 상당히 다르다.Although SU and TM proteins are not always required for the construction of outer membrane virions, they play an essential role in the invasion process. In this regard, the SU domain binds to a receptor molecule - sometimes a specific receptor molecule - in the target cell. Binding is believed to activate the membrane fusion-inducing of the TM protein after fusion of the virus with the cell membrane. Segregation resulting from the short-term removal of the cytoplasmic termini of other viruses, particularly MLV, TM, appears to play an important role in elucidating the overall fusion activity of proteins (Brody et al 1994 J Virol 68: 4620-4627; Rein et al 1994 J Virol 68: 1773-1781). The cytoplasmic " tail " at the end of the membrane-spanning portion of TM remains inside the viral membrane and is significantly different in the length of various retroviruses.

그러므로, SU/수용체간 상호작용의 특이성은 레트로바이러스의 호스트 범위와 조직 향성(tropism)을 한정할 수 있다. 약간의 경우에 있어서, 특이성은 재조합 레트로바이러스 벡터의 형질도입 포텐셜을 제한할 수 있다. 여기서, 형질도입은 비바이러스 유전자를 목표 세포로 전달하기 위해 바이러스 벡터를 이용하는 과정을 포함한다. 이런 이유로, 많은 유전자 치료실험은 MLV를 사용해 왔다. 4070A 라고 불리는 외피(envelope) 단백질을 지니는 특정한 MLV는 암포트로픽 바이러스(amphotropic virus)라고 알려져 있고, 또한 사람과 쥐 사이에 보존되는 인산 운반 단백질을 지니는 외피 단백질 "독(docks)" 때문에 인간 세포를 감염시킬 수 있다. 이 운반체는 광범위해서 이러한 바이러스들은 많은 세포 타입을 감염시킬 수 있다. 그러나 어떤 경우에 있어서, 특히 안정성 관점에서 특히 한정된 목표 세포까지 이로울 수 있다. 이것 때문에, 여러 그룹들은 특히 인간 세포를 감염시키기 위해서 그것의 암포트로픽 바이러스가 보통은 단지 쥐 세포를 감염시키는 것과 다른 쥐 에코트로픽(ecotropic) 레트로바이러스를 연구하였다. 외포 단백질 단편을 에리쓰로포이테인(erythropoietin) 부분으로 치환하여 적혈수 세포 전구체와 같은 세포 표면의 에리쓰로포이에틴을 발현시키는 사람 세포에 특히 결합하는 재조합 레트로바이러스를 생성하였다(Maulik and Patel 1997 "Molecular Biotechnology: Therapeutic Applications and Strategies" 1997 Wiley-Liss Inc. pp 45).Therefore, the specificity of SU / receptor interactions can limit the host range and tropism of retroviruses. In some cases, the specificity may limit the transduction potential of the recombinant retroviral vector. Here, transduction involves the use of viral vectors to deliver non-viral genes to target cells. For this reason, many gene therapy experiments have used MLV. Certain MLVs with an envelope protein called 4070A are known to be amphotropic viruses and also infect human cells because of the coat protein " docks " that carry phosphate-carrying proteins that are conserved between humans and rats . These carriers are so widespread that these viruses can infect many cell types. However, in some cases, it may be beneficial, especially from a stability point of view, to a particularly limited target cell. Because of this, several groups have studied other mouse ecotropic retroviruses, in particular, to infect human cells, in that their amphotropic viruses usually infect only the mouse cells. The outer protein fragments were replaced with erythropoietin moieties to produce recombinant retroviruses that specifically bind to human cells expressing erythropoietin on cell surfaces such as red blood cell water precursors (Maulik and Patel 1997 &Quot; Molecular Biotechnology: Therapeutic Applications and Strategies " 1997 Wiley-Liss Inc. pp 45).

gag, pol 및 env에 더하여, 또한 복합 레트로바이러스는 보조(accessory) 및 조단백질(auxillary protein)을 코드하는 "보조(accessory)" 유전자를 포함한다.보조 및 조단백질은 보통 증식 또는 구조 유전자, gag, pol 및 env에 의해 인코드되는 것에 더하여 보조 유전자에 의해 인코드되는 단백질로서 정의된다. 이런 보조 단백질은 tat, rev, tax 및 rex에 의해 인코드되는 단백질들과 같이 유전자 발현 조절에서 수반되는 단백질들과는 다르다. 이런 보조 유전자들의 예로는 vif, vpr, vpx, vpu 및 nef의 하나 또는 그 이상을 포함한다. 보조 유전자들은 예를 들어, HIV에서 발견될 수 있다(참고: "Retroviruses" Ed. Coffinet alPub. CSHL 1997, pp802-803). 비필수 보조 단백질은 세포 단백질에 의해 제공되는 기능을 적어도 일부분 이중 작용을 제공하면서 특정한 세포 타입에서 기능을 할 수 있다. 전형적으로 보조 유전자는 LTR의 U3 영역 또는 env의 중복되는 부분 및 서로를 포함하는 env의 하부인 pol과 env 사이에 위치한다.In addition to gag, pol, and env, the complex retroviruses also include "accessory" genes that code accessory and auxillary proteins. Auxiliary and crude proteins usually contain the reproductive or structural gene, gag, pol And < RTI ID = 0.0 > env. ≪ / RTI > These complementary proteins are different from the proteins involved in gene expression regulation, such as proteins encoded by tat, rev, tax, and rex. Examples of such helper genes include one or more of vif, vpr, vpx, vpu, and nef. Auxiliary genes can be found, for example, in HIV (see "Retroviruses" Ed. Coffin et al Pub. CSHL 1997, pp 802-803). Non-essential co-proteins can function in a particular cell type while providing at least partial dual function of the function provided by the cell protein. Typically, the accessory gene is located between the pol and env, which is the lower part of the env containing the overlapping portion of the U3 region or env of the LTR and each other.

복합 레트로바이러스는 세포 전사 요인들뿐만 아니라 바이러스의 인코드되는 전사 활성체를 사용하는 조절 메카니즘을 발전시켰다. 트랜스-활성(trans-acting) 바이러스의 단백질은 LTRs에 의해 유도되는 RNA 전사의 활성체로서 역할을 한다. 렌티바이러스의 전사 트랜스-활성체는 바이러스의 tat 유전자에 의해 인코드된다. Tat은 안정한 RNA 2차 구조인 스템-루프(stem-loop)에 결합하고, 트랜스-활성화 전사에 Tat의 최적의 위치를 잡게 하는 역할을 하는 TAR로서 설명된다.Composite retroviruses have developed regulatory mechanisms that use transcription factors encoded by the virus as well as cell transcription factors. The protein of the trans-acting virus acts as an activator of RNA transcription induced by LTRs. The transcriptional trans-activator of lentiviruses is encoded by the tat gene of the virus. Tat is described as a TAR that binds to a stable stem-loop of the RNA secondary structure and plays a role in optimally positioning Tat in the trans-activating transcription.

이전에 언급한 것처럼, 레트로바이러스는 NOI 또는 복수의 NOIs를 특히 하나 또는 그 이상의 관심 위치에 전달시키기 위한 운반시스템으로 제안되고 있다(다르게 운반 비이클 또는 운반 벡터로 표현). 전달은 in vitro, ex vivo, in vivo 또는 그것의 결합에 의해 일어난다. 현재에 사용될 때, 레트로바이러스는 전형적으로 레트로바이러스 벡터 또는 재조합 레트로바이러스 벡터로 불린다. 레트로바이러스 벡터는 수용체 사용, 역전사 및 RNA 팩키지를 포함한 레트로바이러스의 생활환(life cycle)을 여러 가지 각도에서 연구하기 위해 개발되어 왔다(Miller, 1992 Curr Top Microbiol Immunol 158:1-24).As previously mentioned, retroviruses have been proposed as delivery systems (otherwise referred to as delivery vehicles or delivery vectors) to deliver NOI or multiple NOIs specifically to one or more sites of interest. Delivery occurs by in vitro, ex vivo, in vivo or by binding thereof. When used at present, retroviruses are typically referred to as retroviral vectors or recombinant retroviral vectors. Retroviral vectors have been developed to study the life cycle of retroviruses from various angles, including receptor use, reverse transcription and RNA packaging (Miller, 1992 Curr Top Microbiol Immunol 158: 1-24).

유전자 치료에서 전형적인 재조합 레트로바이러스 벡터의 사용에 있어서, 적어도 하나 또는 그 이상의 gag, pol 및 env 단백질 코딩 영역의 일부는 바이러스로부터 제거될 수 있다. 이것은 레트로바이러스 벡터를 복제-결함(replication -defective)이 있는 것으로 만든다. 제거된 부분은 그것의 게놈을 호스트 게놈으로 융합할 수 있는 바이러스를 발생시키기 위해 NOI에 의해 대치될 지라도, 그러나 변경된 바이러스 게놈은 구조 단백질의 결여로 자신을 증식시킬 수 없다. 호스트 게놈으로 융합되었을 때, NOI의 발현은 예를 들어 치료효과에 나타나는 결과에서 일어난다. 그러므로 NOI의 관심있는 위치로의 전달은 일반적으로 NOI를 재조합 바이러스 벡터로 융합; 변형된 바이러스 벡터를 비리온 코트로 팩키지; 및 목표 세포 또는 목표 세포 개체와 같은 관심 위치의 형질도입에 의해 이루어질 수 있다.In the use of recombinant retroviral vectors typical in gene therapy, at least one or more of the gag, pol and env protein coding regions may be removed from the virus. This makes the retroviral vector to be replication-defective. Although the removed part is replaced by NOI to generate a virus that can fuse its genome into the host genome, the altered viral genome can not propagate itself with the lack of structural proteins. When fused to the host genome, the expression of NOI results from, for example, the results that appear in the therapeutic effect. Thus, delivery of NOI to a site of interest generally involves fusion of NOI to a recombinant viral vector; Packaging modified virus vectors into virion coats; And by transduction of a position of interest such as a target cell or target cell entity.

예를 들어 팩키지의 결합 또는 헬퍼 셀 라인(helper cell line) 및 재조합 벡터의 사용에 의해 관심위치의 순차적인 형질도입을 위해서 많은 레트로바이러스벡터(레트로바이러스 벡터의 적당한 농도를 준비하는 것)를 증식하고 분리하는 것은 가능하다.For example, many retroviral vectors (preparing appropriate concentrations of retroviral vectors) are propagated for sequential transduction of the site of interest by the combination of a package or by use of a helper cell line and a recombinant vector It is possible to separate.

어떤 경우에, 증식 및 분리는 레트로바이러스의 gag, pol 및 env 유전자의 분리와 "팩키지 셀 라인(packaging cell line)"을 생성하기 위해서 숙주 세포로 그들의 개별적인 삽입을 필요로 한다. 팩키지 셀 라인은 레트로바이러스의 DNA를 팩키지 하는데 필요한 단백질을 형성하나, psi 영역의 결여로 단백질 막으로 둘러쌀 수는 없다. 그러나, NOI와 psi 영역을 운반하는 재조합 벡터가 팩키지 셀 라인으로 삽입될 때, 헬퍼 단백질은 재조합 바이러스 스톡(stock)을 생성하기 위해 psi-양성(psi-positive) 재조합 벡터를 팩키지할 수 있다. 이것은 NOI를 세포의 게놈으로 도입하는 세포를 감염시키는데 사용될 수 있다. 바이러스의 단백질을 만드는데 필요한 모든 유전자가 결여된 재조합 바이러스의 게놈은 단지 한번 감염시킬 수 있고 증식할 수는 없다. 그러므로, NOI는 유해한 레트로바이러스의 발생가능성 없이 숙주 세포 게놈으로 삽입된다. 유용한 팩키지 라인에 대한 개요는 "Retroviruses"에 소개되어 있다(1997 Cold Spring Harbour Laboratory Press Eds: JM Coffin, SM Hughes, HE Varmun p 449).In some cases, proliferation and separation require their individual insertion into the host cell to produce a " packaging cell line " with separation of the gag, pol and env genes of the retrovirus. The package cell line forms the protein necessary to package the retroviral DNA, but can not be surrounded by a protein membrane due to the lack of the psi region. However, when a recombinant vector carrying the NOI and psi regions is inserted into the packaged cell line, the helper protein can package a psi-positive recombinant vector to produce a recombinant virus stock. This can be used to infect cells that introduce NOI into the genome of the cell. The genome of a recombinant virus lacking all the genes needed to make the viral protein can only infect it once and can not multiply. Therefore, NOI is inserted into the host cell genome without the possibility of deleterious retroviruses. An overview of useful package lines is provided in "Retroviruses" (1997 Cold Spring Harbor Laboratory Press Eds: JM Coffin, SM Hughes, HE Varmun p 449).

레트로바이러스 팩키지 셀 라인의 디자인은 자주 이전의 디자인에서 제기되었던 특히 자발적인 헬퍼 바이러스를 형성하는 문제점을 처리하기 위해 발전하였다. 재조합이 상동성(homology)에 의해 많이 용이해졌기 때문에, 벡터의 게놈과헬퍼 사이에 상동성의 감소와 제거는 헬퍼 바이러스 형성의 문제점을 감소시킨다. 좀더 최근에, 팩키지 셀은 세 개의 재조합 결과가 야생형의 바이러스 형성에 필요로 되도록 gag, pol 및 env 바이러스 코딩 영역을 독립적으로 팩키지 셀 라인으로 감염시켜 분리된 발현 플라스미드로 운반한다는 것을 발전시켰다. 이 방법은 때때로 세 개의 플라스미드 세포감염 방법으로 불린다(Soneokaet al1995 Nucl. Acids Res. 23:628-633).The design of the retroviral package cell line has evolved to address the problems that have often been raised in previous designs, particularly those that form spontaneous helper viruses. Reduction and elimination of homology between the genome and helper of the vector reduces the problem of helper virus formation, since recombination is much facilitated by homology. More recently, packaged cells have developed that the gag, pol and env viral coding regions are independently infected with a packaged cell line and transferred to a separate expression plasmid such that the three recombination results are required for wild-type virus formation. This method is sometimes referred to as three plasmid cell infection methods (Soneoka et al 1995 Nucl. Acids Res. 23: 628-633).

또한 일시적인 세포감염은 벡터가 형성될 때 벡터 형성을 측정하는데 사용될 수 있다. 이런 점에서, 일시적인 세포감염은 안정한 벡터-형성 셀 라인을 생성하는데 필요한 긴 시간을 피하고, 벡터 또는 레트로바이러스 팩키지 성분이 세포에 유독하다면 사용된다. 일반적으로, 레트로바이러스 벡터를 생성시키는데 필요한 구성성분은 Gag/Pol 단백질을 코딩하는 플라스미드, Env 단백질을 코딩하는 플라스미드 및 NOI를 포함하는 플라스미드를 포함한다. 벡터 생성은 다른 필요한 구성성분을 포함하여 하나 또는 그 이상의 이런 구성성분의 세포에 대한 일시적인 세포감염을 필요로 한다. 벡터가 세포 주기의 억제제 또는 세포사멸을 유도하는 유전자와 같이 호스트 세포의 복제를 조정하는 유독한 유전자 또는 유전자들을 코딩한다면, 안정한 벡터-생산 셀 라인을 생성하는 것은 어려울 수 있으나, 일시적인 세포감염은 세포가 죽기 전에 벡터를 형성하는데 사용될 수 있다. 또한, 셀 라인은 안정한 벡터-생산 셀 라인으로부터 얻어지는 수준에 비교하여 적정 수준에서 벡터를 생산하는 일시적인 감염을 사용하여 형성된다(Pearet al1993, Proc NatlAcad Sci 90:8392-8396).Transient cell infections can also be used to measure vector formation when vectors are formed. In this regard, transient cell infections are avoided by avoiding the long time needed to generate stable vector-forming cell lines and when the vector or retroviral package components are toxic to the cells. Generally, the components necessary to generate the retroviral vector include a plasmid encoding a Gag / Pol protein, a plasmid encoding an Env protein, and a plasmid containing NOI. Vector generation requires transient cellular infections of cells of one or more of these components, including other necessary components. If the vector encodes a toxin gene or genes that regulate the replication of the host cell, such as a cell cycle inhibitor or a gene that induces apoptosis, it may be difficult to generate a stable vector-producing cell line, Can be used to form vectors before they die. In addition, cell lines are formed using transient infections that produce vectors at an appropriate level compared to levels obtained from stable vector-producing cell lines (Pear et al 1993, Proc Natlcad Sci 90: 8392-8396).

안정한 HIV-기초로 한 팩키지 세포를 생산하는 것을 어렵게 하는 HIV 단백질의 독성에 대해서, HIV 벡터는 대개 벡터와 헬퍼 바이러스의 일시적인 세포감염에 의해 만들어진다. 연구가들은 HIV Env 단백질을 소포성의 스토마티스 바이러스(vesicular stomatis virus, VSV)의 단백질로 대치하기까지 했다. VSV의 Env 단백질의 삽입은 적정량 5 x 105(나중에 108농도)을 가진 HIV/VSV-G 벡터가 일시적인 세포감염에 의해 형성되는 것(Naldiniet al1996 Science 272: 263-267)과 같이 벡터 농도를 조정한다. 그러므로, HIV 벡터의 일시적인 세포감염은 높은 적정량의 벡터를 생성하는데 유용한 방법을 제공할 것이다(Yeeet al1994 PNAS. 91:9564-9568).For the toxicity of HIV proteins that make it difficult to produce stable HIV-based packaged cells, HIV vectors are usually made by transient cellular infections of vectors and helper viruses. Researchers have even replaced the HIV Env protein with a protein from vesicular stomatitis virus (VSV). Insertion of the Env protein of VSV is accomplished by transient infiltration of the HIV / VSV-G vector with an appropriate amount of 5 x 10 5 (10 8 later) concentration (Naldini et al 1996 Science 272: 263-267) Adjust the concentration. Therefore, transient cell infections of HIV vectors will provide a useful method for generating high-dose vectors (Yee et al 1994 PNAS. 91: 9564-9568).

벡터 적정량에 관하여, 레트로바이러스 벡터의 일반적인 사용은 in vitro 배양에서 얻을 수 있는 형질 도입 입자의 적정량(전형적으로 108입자/ml 이하)과 바이러스를 농축하고 정제하기 위한 전통적인 생화학과 물리화학 기술에 대한 많은 외피된 바이러스의 감도에 의해 크게 제한되어져 왔다.With respect to vector titration, a common use of retroviral vectors is to use appropriate amounts of transduced particles (typically less than 10 8 particles / ml) obtainable in in vitro cultures and many of the traditional biochemical and physical chemistry techniques to concentrate and purify the virus Has been largely limited by the sensitivity of the enveloped virus.

예로써, 원심분리의 이용(Fekete and Cepko 1993 Mol Cell Biol 13: 2604-2613), 속이 빈 섬유 여과(Paulet al1993 Hum Gene Ther 4: 609-615) 및접선(tangential) 흐름 여과(Kotaniet al1994 Hum Gene Ther 5: 19-28)를 포함하는 레트로바이러스 벡터의 농축에 대한 여러 방법들이 개발되었다. 바이러스 적정량의 20배 증가는 이룰 수 있으나, 레트로바이러스 Env 단백질의 상대적 약함은 레트로바이러스 벡터를 농축하는 능력을 제한하며 바이러스 농축은 일반적으로 감염된 비리온의 부족한 복구를 결과로 가져온다. 이러한 문제점은 레트로바이러스 Env 단백질을 더욱 안정한 VSV-G 단백질로 대신하여 상기에 기술한 바와 같이 더욱 효율적인 벡터 농축을 더 나은 수율로 가능하게 함으로써 해결될 수 있지만, VSV-G 단백질이 세포에 매우 유독한 단점이 있다.By way of example, the use of centrifugation (Fekete and Cepko 1993 Mol Cell Biol 13: 2604-2613), hollow fiber filtration (Paul et al 1993 Hum Gene Ther 4: 609-615) and tangential (tangential) flow filtration (Kotani et al. 1994 Hum Gene Ther 5: 19-28) have been developed for the enrichment of retroviral vectors. A 20-fold increase in viral load can be achieved, but the relative weakness of the retroviral Env protein limits its ability to concentrate the retroviral vector, and viral enrichment generally results in poor recovery of infected virions. This problem can be solved by replacing the retroviral Env protein with a more stable VSV-G protein, thereby enabling more efficient vector enrichment as described above in better yield, but the VSV-G protein is highly toxic to the cell There are disadvantages.

107cfu/ml의 헬퍼-바이러스 프리 벡터 적정량은 일반적으로 이용가능한 벡터로 얻을 수 있지만, 실험은 종종 매우 낮은 적정량의 벡터 스톡으로 될 수 있다. 그러나, 실질적인 이유 때문에, 특별히 많은 수의 세포가 감염되었을 때 높은 적정량의 바이러스가 바람직하다. 게다가, 높은 적정량은 어떠한 세포 타입의 큰 퍼센티지를 형질도입하는 데 필요하다. 예를 들면, 인간 조혈 모세포 감염의 빈도는 벡터 적정량에 강하게 의존하며, 감염의 유용한 빈도는 매우 높은 적정량의 스톡에서만 일어난다(Hock and Miller 1986 Nature 320: 275-277; Hogge and Humphries 1987 Blood 69: 611-617). 이러한 경우에, 낮은 바이러스 적정량을 보충하기 위해 세포를 더 큰 부피의 바이러스에 노출하는 것으로는 충분하지 않다. 대조적으로, 어떠한 경우에, 감염된 벡터 비리온의 농도는 효율적인 형질도입을 증진하기에 중요할 것이다.Helper-viral pre-vector titers of 10 < 7 > cfu / ml can be obtained with generally available vectors, but experiments can often result in very low amounts of vector stock. However, for practical reasons, a particularly high amount of virus is preferred, especially when a large number of cells are infected. In addition, high titers are required to transduce a large percentage of any cell type. For example, the frequency of human hematopoietic stem cell infections strongly depends on the vector titration, and the useful frequency of infection occurs only in very high amounts of stock (Hock and Miller 1986 Nature 320: 275-277; Hogge and Humphries 1987 Blood 69: 611 -617). In this case, it is not sufficient to expose the cells to larger volumes of virus to compensate for lower virus titers. In contrast, in some cases, the concentration of the infected vector virion will be important in promoting efficient transduction.

연구자들은 유전자 전달에 사용되기 위한 높은 적정량의 벡터를 생성시키도록 노력하고 있다. 예로서, 다른 벡터 디자인의 비교는 높은-적정량 바이러스 생성에 필요한 필수 요소를 정의하는데 도움을 준다고 판명되었다. 다른 레트로바이러스 벡터 디자인 상에서의 초기의 연구는 MLVs의 내부 단백질-인코딩 구역의 거의 대부분이 벡터의 감염성의 제거없이 삭제될 수 있다는 것은 나타내었다(Milleret al1983 Proc Natl Acad Sci 80: 4709-4713). 이러한 초기 벡터는env-코딩 구역의 3' 말단의 단지 일부분만을 보유하였다. 뒤따른 연구는env-유전자-코딩 서열이 벡터 적정량에 있어서 더 이상의 감소없이 제거될 수 있음을 나타내었다(Miller and Rosman 1989 Biotechnique 7: 980-990; Morgenstern and Land 1990 Nucleic Acids Res 18: 3587-3596). 플러스- 및 마이너스-스트랜드 DNA 프라이밍(priming)에 필요한 세그먼트(segment) 및 바이러스 RNA의 비리온으로의 선택적 팩키지에 필요한 구역을 포함하는 단지 바이러스 LTRs 및 LTRs에 인접한 짧은 구역만이 벡터 트랜스미션(transmission)에 필요한 것으로 간주되었다. 그럼에도 불구하고 이러한 초기 벡터와 함께 수득된 바이러스의 적정량은 조상 헬퍼 바이러스 적정량보다 약 10배보다 훨씬 더 낮았다.Researchers are trying to generate high-volume vectors for use in gene delivery. As an example, comparisons of different vector designs have been found to help define the essential elements needed for high-volume virus production. Early studies on other retroviral vector designs have shown that almost all of the internal protein-encoding regions of MLVs can be deleted without eliminating the infectivity of the vector (Miller et al 1983 Proc Natl Acad Sci 80: 4709-4713) . This initial vector retained only a portion of the 3 ' end of the env -coding region. Subsequent studies have shown that env gene-coding sequences can be eliminated without further reduction in vector titres (Miller and Rosman 1989 Biotechnique 7: 980-990; Morgenstern and Land 1990 Nucleic Acids Res 18: 3587-3596) . Only short viral regions adjacent to viral LTRs and LTRs, including the segments necessary for plus- and minus-strand DNA priming and the necessary packaging for virion of viral RNA, are included in vector trans- mission It was deemed necessary. Nevertheless, the titers of the viruses obtained with these initial vectors were much lower than the ancestral helper virus titers by about 10-fold.

부가적인 실험은 gag 유전자의 5' 말단에서의 서열 보유는 바이러스 벡터 적정량을 유의적으로 증가시키고, 이는 바이러스 RNA의 비리온으로의 팩키지 효율성에 있어서의 증가에 기인한다는 것을 나타내었다(Armentanoet al1987 J Virol 61: 1647-1650; Benderet al1987 J Virol 61: 1639-1646; Adam and Miller 1988 J Virol 62: 3802-3806).gag리딩 프레임(reading frame)의 분열 또는gag코돈에서 종결 코돈으로의 돌연변이가 벡터 적정량 상에 아무런 효과를 나타내지 않았기 때문에 이러한 효과는 벡터의gag구역으로부터의 바이러스 단백질 합성에 기인하지 않았다(Benderet al1987ibid). 이러한 실험은 MLV 내의 게놈 RNA의 효과적인 팩키지에 필요한 서열이 삭제 분석에 의해 앞서 정의된psi신호보다 더 크다는 것을 나타내었다(Mannet al1983ibid). 높은 적정량을 수득하기 위해(106에서 > 107),psi플러스라고 불리는 이러한 더 큰 신호는 레트로바이러스 벡터 내에서 유도된다는 사실이 중요하게 보였다. 이러한 신호는 스플라이스(splice) 도너(donor)의 상부로부터gag시작 코돈의 하부까지 걸쳐진다고 설명되었다(Benderet al1987ibid). 이러한 위치 때문에 스플라이스된env발현 전사체 내에서 이러한 신호는 삭제된다. 이는 바이러스 라이프 사이클(life cylce)에 필수적인 3개의 유전자 모두를 함유하는 단지 전체 길이의 전사체만이 팩키지된다는 것을 확증한다.Additional experiments have shown that sequence retention at the 5 ' end of the gag gene significantly increases the viral vector titration, which is due to an increase in package efficiency to virion of viral RNA (Armentano et al 1987 J Virol 61: 1647-1650; Bender et al 1987 J Virol 61: 1639-1646, Adam and Miller 1988 J Virol 62: 3802-3806). gag reading frame is such an effect since the mutation in the stop codon in the cleavage or gag codon did not show any effect on the vector a suitable amount of (reading frame) was not due to viral protein synthesis from the gag region of the vector (Bender et al 1987 ibid ). These experiments indicated that sequences necessary for effective packaging of genomic RNA in MLVs were larger than the psi signal defined previously by deletion analysis (Mann et al 1983 ibid ). To obtain high titers (from 10 6 to> 10 7 ), it was important that this larger signal, called psi plus, was induced in retroviral vectors. This signal has been described to extend from the top of the splice donor to the bottom of the gag start codon (Bender et al 1987 ibid ). Because of this location, these signals are deleted in spliced env expression transcripts. This confirms that only full-length transcripts containing all three genes essential for the virus life cycle are packaged.

유전자 전달을 위한 높은 적정량 벡터를 발달시키는 일부 다른 접근은 : (ⅰ) 아데노바이러스, 아데노-결합 바이러스(AAV), 헤르페스(herpes) 바이러스 및 폭스(pox) 바이러스과 같은 결함 바이러스 벡터 및 (ⅱ) 변형된 레트로바이러스 벡터 디자인의 사용을 포함한다.Some other approaches to developing high affinity vectors for gene delivery include: (i) a defective viral vector such as adenovirus, adeno-associated virus (AAV), herpes virus and pox virus, and (ii) And the use of retroviral vector designs.

아데노바이러스는 RNA 중간물로 통하지 않는 이중-스트랜드, 선형 DNA이다. 유전저 서열 상동성에 기초하여 6개의 하위 그룹으로 나뉘는 50개의 다른 인간 혈청형 아데노바이러스가 있다. 아데노바이러스의 자연적 타겟은 호흡 및 위장내 상피로 일반적으로 단지 가벼운 징후를 나타낸다. 혈청형 2 및 5(95% 서열 상동성을 지닌)는 아데노바이러스 벡터 시스템 내에서 가장 일반적으로 사용되고, 젊은 층에서의 상위 호흡관 감염에 일반적으로 관련된다.Adenovirus is a double-stranded, linear DNA that does not cross the RNA intermediate. There are 50 different human serotypes of adenoviruses divided into six subgroups based on genetic low sequence homology. The natural targets of adenoviruses are respiratory and gastrointestinal epithelium, which usually only show mild signs. Serotypes 2 and 5 (with 95% sequence homology) are most commonly used in adenoviral vector systems and are generally associated with upper respiratory tract infections in younger individuals.

아데노바이러스는 외피가 없고, 정이십면체이다. 전형적인 아데노바이러스는 140nm 단백질막으로 싸인 DNA 바이러스로 구성된다. 바이러스의 이십면체의 대칭은 152 캡소미어(capsomere)로 구성된다 : 240 헥손(hexon) 및 12 펜톤(penton). 입자의 중심은 DNA 복제의 프라이머(primer)로 행동하는 말단 단백질(Terminal Protein(TP))과 5' 말단에서 공유결합으로 결합된 36kb 선형 이중 DNA을 포함한다. DNA는 전화된 말단 반복(ITR) 및 다양한 혈청형의 길이를 지닌다.Adenovirus has no hull and is a twenty-sided dodecahedron. A typical adenovirus consists of a DNA virus enveloped by a 140-nm protein membrane. The twenty-sided symmetry of the virus consists of 152 capsomere: 240 hexon and 12 penton. The center of the particle contains a 36 kb linear double DNA covalently linked at the 5 'end with a terminal protein (Terminal Protein (TP)) that acts as a primer for DNA replication. DNA has a length of repeated terminal repeats (ITR) and various serotypes.

세포 내로의 아데노바이러스의 진입은 뚜렷한 이벤트의 시리즈를 포함한다. 세포로의 바이러스의 부착은 세포 상의 바이러스 섬유질(37nm)와 섬유질 수용체 사이의 상호작용을 통해 발생한다. 이러한 수용체는 Ad2/5 혈청형으로 최근 확인되었고, CAR로 지명되었다(Coxsackie and Adeno Receptor, Tomkoet al(1997 Proc Natl Acad Sci 94: 3352-2258)). 세포의 αvβ3 및 αvβ5 인테그린(integrin)을 통한 바이러스의 엔도솜(endosome)으로의 내부이행은 펜톤-기초 캡시드(capsid) 단백질 내의 바이러스 RGD 서열에 의해 매개된다(Wickhamet al., 1993 Cell 73: 309-319). 내부이행에 뒤이어 엔도솜은 세포의 αvβ5 인테그린에 의해 우선적으로 증진되는 것으로 믿어지는 이벤트인 엔도소모라이시스(endosomolysis)로 알려진 과정에 의해 분열된다(Wickhamet al., 1994 J Cell Biol 127: 257-264). 더욱이 Ad5 섬유질 덩어리가 인간 상피 및 B 림포블라스트(lymphoblast) 세포를 포함하여 특정 세포 타입의 표면에서 MHC 클래스(class) 1 α2 도메인(domain)에 높은 친화력으로 결합한다는 최근의 증거가 있다(Honget al., 1997 EMBO 16: 2294-2306).The entry of adenovirus into cells involves a series of distinct events. Adherence of the virus to the cell occurs through interaction between the viral fibrous material (37 nm) on the cell and the fibrous receptor. These receptors have recently been identified as the Ad2 / 5 serotype and have been designated as CAR (Coxsackie and Adeno Receptor, Tomko et al (1997 Proc Natl Acad Sci 94: 3352-2258)). Internal translocation of the virus into the endosome through the? V? 3 and? V? 5 integrin of the cells is mediated by the viral RGD sequence in the Fenton-based capsid protein (Wickham et al ., 1993 Cell 73: 309 -319). Following internal migration, endosomes are disrupted by a process known as endosomolysis, an event believed to be preferentially promoted by the? V? 5 integrin of cells (Wickham et al ., 1994 J Cell Biol 127: 257- 264). Moreover, there is recent evidence that Ad5 fibroblasts bind with high affinity to the MHC class 1 alpha 2 domain at the surface of certain cell types, including human epithelia and B lymphoblast cells (Hong et al , 1997 EMBO 16: 2294-2306).

이에 더하여 바이러스는 초기 구역의 활성화가 발생하고 뒤이어 DNA 복제 및 후기 구역의 활성화가 뒤따르는 핵 내로 전위된다. 아데노바이러스 DNA의 전사, 복제 및 팩키지는 숙주 및 바이러스의 기능적 기관을 모두 필요로 한다.In addition, the virus is displaced into the nucleus where activation of the initial zone occurs followed by DNA replication and activation of the late zone. Transcription, replication and packaging of adenoviral DNA require both host and viral functional organs.

바이러스 유전자 발현은 초기(E) 및 후기(L) 단계로 나뉠 수 있다. 후기 단계는 바이러스 DNA 복제의 착수에 의해 정의된다. 아데노바이러스 구조 단백질은 일반적으로 후기 단계 동안에 합성된다. 아데노바이러스 감염 후 숙주 세포의 mRNA 및 단백질 합성은 가장 많은 혈청형으로 감염된 세포 내에서 억제된다. 아데노바이러스 2 및 5로의 아데노바이러스의 세포용해 사이클은 매우 효과적이고,비리온 내로 합병되지 않는 과다한 바이러스 단백질 및 DNA의 합성에 따라서 감염된 세포 당 약 10,000 비리온을 초래한다. 초기 아데노바이러스 전사는 생화학적 이벤트에 상호 관계된 복잡한 서열이나 DNA 복제의 착수에 앞서 바이러스 RNA의 합성을 필수적으로 수반한다.Viral gene expression can be divided into early (E) and late (L) stages. The latter stage is defined by the onset of viral DNA replication. Adenovirus structural proteins are generally synthesized during later stages. After adenovirus infection, host cell mRNA and protein synthesis is inhibited in infected cells with the most serotypes. The cytolytic cycle of adenoviruses to adenovirus 2 and 5 is highly effective and results in about 10,000 virions per infected cell depending on the synthesis of excess viral proteins and DNA that are not incorporated into virions. Early adenovirus transcription entails the synthesis of viral RNA prior to the initiation of complex sequences or DNA replication interrelated with biochemical events.

도 30에서 나타난 개략도는 초기 및 후기 유전자 전사의 상대적 방향 및 위치를 나타내는 아데노바이러스 게놈이다.The schematic diagram shown in Figure 30 is an adenovirus genome that indicates the relative orientation and location of early and late gene transcription.

아데노바이러스 게놈의 조직화는 모든 아데노바이러스 바이러스 그룹과 유사하고, 특정 기능은 일반적으로 각각의 연구된 혈청형의 동일한 위치 내에 위치된다. 초기 세포질 메신저 RNAs는 바이러스 DNA 상의 4개의 정의된 비접촉 구역에 상보적이다. 이러한 구역은 E1-E4로 지명되었다. 초기 전사체는 초기 중간물(E1a), 초기 지연된(E1b, E2a, E2b, E3 및 E4) 및 중간물 구역의 배열로 분류된다.The organization of the adenoviral genome is similar to that of all adenoviral virus groups, and the specific function is generally located within the same position of each studied serotype. Early cytoplasmic messenger RNAs are complementary to four defined non-contact regions on viral DNA. These zones were designated as E1-E4. The initial transcripts are classified into an initial intermediate (E1a), an initial delayed (E1b, E2a, E2b, E3 and E4) and an array of intermediate regions.

초기 유전자는 감염후 약 6∼8시간 내에 발현되고, 유전자 블록(block) E1-4 내의 7 프로모터로부터 유도된다.The initial gene is expressed within about 6-8 hours after infection and is derived from the 7 promoter in the gene block E1-4.

E1a 구역은 다른 서열의 전사 억제뿐만 아니라 바이러스 및 세포 유전자의 전사 트랜스액티베이션(transactivation) 내에 포함된다. E1a 유전자는 다른 모든 초기 아데노바이러스 메신저 RNA의 중용한 기능 조절을 발휘한다. 정상의 조직에서 충분히 구역 E1b, E2a, E2b, E3 또는 E4를 전사하기 위해서 활성의 E1a 생성물이 필요하다. 그러나 E1a 기능은 무시될 수 있다. 세포는 E1a-유사 기능을 제공하도록 조작될 수 있거나 또는 자연적으로 이러한 기능을 함유할 수 있다. 또한 바이러스는 E1a 기능을 무시하도록 조작될 수 있다. 바이러스 팩키지 신호는 E1a 인핸서(enhance)(194∼358 nt)와 겹친다.The E1a region is contained within the transcriptional transactivation of viruses and cellular genes as well as transcriptional repression of other sequences. The E1a gene exerts moderate functional regulation of all other early adenovirus messenger RNAs. An active E1a product is required to transduce sufficient regions E1b, E2a, E2b, E3 or E4 in normal tissues. However, the E1a function can be ignored. Cells may be engineered to provide E1a- similar functions or may naturally contain such functions. The virus can also be manipulated to ignore the E1a function. The virus package signal overlaps the E1a enhancer (194-358 nt).

E1b 구역은 바이러스 및 세포 물질대사 및 숙주 단백질 차단에 영향을 미친다. 또한 이는 전체 길이의 바이러스 단백질의 팩키지에 필요하고 바이러스 열 안정성에 중요한 pⅨ 단배질을 인코딩하는 유전자(3525∼4088 nt)를 포함한다. E1b 구역은 감염 후기의 정상 바이러스의 이벤트에 필요하다. E1b 생성물은 숙주 핵 내에서 활동한다. E1b 서열 내에서 생성된 돌연변이는 아데노바이러스 감염 후기에 정상적으로 발견되는 숙주 세포 운반의 억제에서의 손상뿐만 아니라 제거된 후기 바이러스 mRNA 축적을 나타낸다. E1b는 처리 및 운반이 바이러스의 후기 유전자 생성물에 의해 변화되는 숙주 세포의 기능을 변화시키는데 필요하다. 그 후 이러한 생성물은 바이러스의 팩키지 및 비리온의 방출을 초래한다. E1b는 세포사멸을 방지하는 19kD 단백질을 생성한다. 또한 E1b는 p53에 결합하는 55kD 단백질을 생성한다. 아데노바이러스 및 그들의 복제의 관찰은 WO 96/17053을 참조하시오.The E1b region affects virus and cellular metabolism and host protein blockade. It also contains a gene (3525 to 4088 nt) encoding the pIX family that is essential for the packaging of full-length viral proteins and critical for viral thermostability. The E1b zone is required for the event of a normal virus in the later stages of infection. The E1b product is active in the host nucleus. Mutations generated within the E1b sequence represent deletions in the late viral mRNA accumulation as well as damage in inhibition of host cell transport normally found at the late stage of adenovirus infection. E1b is required to alter the function of host cells in which processing and delivery are altered by the late gene product of the virus. This product then results in the release of virus packs and virions. E1b produces a 19 kD protein that prevents apoptosis. E1b also produces a 55 kD protein that binds to p53. See WO 96/17053 for the observation of adenoviruses and their replication.

E2 구역은 DNA 합성을 개시하는 단백질 프라이밍에 필요한 72kD DNA 결합 단백질, DNA 중합효소 및 55kD 말단 단백질(TP)의 80kD 전구체를 인코드할 때 필수적이다.The E2 region is essential when encoding 80 kD precursors of the 72 kD DNA binding protein, DNA polymerase and the 55 kD terminal protein (TP) required for protein priming to initiate DNA synthesis.

19 kD 단백질(gp19K)은 E3 내에서 인코드되고, 바이러스에 대한 숙주 면역반응을 조절하는데 연관된다. 이러한 단백질의 발현은 감염의 첫 번째 단계동안 TNF 알파에 반응하여 상향조절되고, 이는 결합하고 MHC 클래스 Ⅰ 항원의 상피 표면으로의 이동을 방지하여 세포독성의 T 림파구에 의해 아데노바이러스성 감염 세포의 인식을 억제한다. E3 구역은 실험실 내에서의 연구에 없어도 되고, 1.9kbXbaⅠ분절의 삭제에 의해 제거될 수 있다.The 19 kD protein (gp19K) is encoded in E3 and is involved in modulating the host immune response to the virus. Expression of these proteins is up-regulated in response to TNF alpha during the first phase of infection, which binds and prevents migration of the MHC class I antigen to the epithelial surface, resulting in recognition of adenoviral infected cells by T lymphocytes . E3 zone can be without being a study in the laboratory, removed by deleting the 1.9kb XbaⅠ segment.

E4 구역은 숙주 단백질 합성을 감소시키고 바이러스의 DNA 복제를 증가시키는데 연관된다.The E4 region is involved in reducing host protein synthesis and increasing DNA replication of the virus.

후기 유전자의 5 패밀리가 있고, 모두는 주요한 후기 프로모터로부터 개시된다. 후기 유전자의 발현은 RNA 스플라이싱을 포함하여 매우 복잡한 후-전사 조절 메카니즘을 포함한다. 섬유질 단백질은 L5 구역 내에서 인코드된다. 아데노바이러스 게놈은 Ad5 내에서 103 염기쌍이고 DNA 복제에 필수적인 전화된 말단 반복에 의해 측면에 위치한다. 30∼40시간 후 감염 바이러스 생성이 완성된다.There are five families of late genes, all of which are initiated from major late promoters. Expression of late genes involves a very complex post-transcriptional regulatory mechanism, including RNA splicing. The fibrous protein is encoded within the L5 region. The adenovirus genome is flanked by a terminal repeat that is 103 base pairs in Ad5 and is essential for DNA replication. After 30 to 40 hours, the production of the infectious virus is completed.

아데노바이러스는 E1 유전자 삭제에 의해 E2, E3 및 E4 프로모터의 유도에 중요한 유전자 트랜스퍼용 벡터로 사용되기 위해 개조될 수 있다. E1-복제 결함 바이러스는 인간 배아 신장 셀 라인 293과 같이 트랜스 내에서 E1 폴리펩타이드를 제공하는 셀 라인 내에서 전파될 수 있다. 치료적 유전자 또는 유전자들은 E1 유전자의 위치 내에서 재조합에 의해 삽입될 수 있다. 유전자의 발현은 E1 프로모터 또는 이형적 프로모터로부터 유도된다.Adenovirus can be modified to be used as a vector for gene transfer, which is important for the induction of the E2, E3 and E4 promoters by E1 gene deletion. The E1-replication defective virus may be propagated in a cell line that provides E1 polypeptide in the trans, such as human embryonic kidney cell line 293. Therapeutic genes or genes may be inserted by recombination within the position of the E1 gene. Expression of the gene is derived from the E1 promoter or heterologous promoter.

훨씬 더 약화된 아데노바이러스 벡터는 E4 오픈 리딩 프레임(ORFs)의 일부 또는 전부를 삭제시킴으로서 발달되었다. 그러나, 특정한 두 번째 세대 벡터는 DNA가 유지되는 것으로 보이더라도 장기의 유전자 발현을 나타내지 않는 것으로 보인다. 따라서 하나 이상의 E4 ORFs의 기능은 바이러스에 의해 수행되는 적어도 특정 바이러스 프로모터로부터 유전자 발현을 강화시킬 수 있다는 것을 나타낸다.Much more weakened adenoviral vectors have been developed by deleting some or all of the E4 open reading frames (ORFs). However, certain second-generation vectors do not appear to exhibit long-term gene expression even when DNA appears to be retained. Thus, the function of one or more E4 ORFs indicates that it is capable of enhancing gene expression from at least a particular viral promoter carried out by the virus.

더욱 결함있는 바이러스를 생성하기 위한 또 다른 접근은 바이러스 복제에 필요한 말단 반복만을 완전하게 유지하는 바이러스의 "속을 제거하는(gut)" 것이다. "속이 제거된" 또는 "실질이 없는" 바이러스는 293 셀 라인 내의 첫 번째 세대 헬퍼 바이러스의 높은 적정량으로 생장될 수 있으나 헬퍼 바이러스로부터 "속이 제거된" 벡터를 구분하는 것은 어렵다.Another approach to generating more defective viruses is the "gut" of viruses that keep only the terminal repeats necessary for viral replication. A "defective" or "parenchyma" virus can grow at a high dose of the first generation helper virus within the 293 cell line, but it is difficult to distinguish "defective" vectors from helper viruses.

또한 복제-경쟁 아데노바이러스는 유전자 전달에 사용될 수 있다. 예를 들어, E1A 유전자는 종양-특이적 프로모터의 조절하에 첫 번째 세대 바이러스 내로 삽입될 수 있다. 이론상으로 종양내부로의 바이러스의 삽입 후 종양 내에서 특이적으로 복제될 수 있으나 주변 정상 세포 내에서는 그렇지 못한다. 벡터의 이러한 타입은 분해에 의해 종양 세포를 직접 죽이거나 또는 감염된 세포 및 간시클로버(ganciclovir)로 치료된 방관자 세포를 죽일 수 있는 헤르페스-단순-바이러스 티미딘(thymidine)-키나제(kinase) 유전자(HSVtk)와 같은 "자살 유전자"를 전달하는데 사용될 수 있다. 또한 E1b에만 결함있는 아데노바이러스는 단계-1 임상 시험에서의 항종양 치료에 특이적으로 사용될 수 있다. E1b에 의해 인코드된 폴리펩타이드는 p53-매개된 세포사멸을 차단할 수 있어서 바이러스 감염에 반응하여 세포가 스스로를 죽이는 것을 방지한다. 따라서 E1b의 부재의 정상 비종양 세포 내에서 바이러스는 세포사멸을 차단할 수 없고, 따라서 감염 바이러스를 생성시키지 못하고 살포하지 못한다. p53에 결함있는 종양 세포에서 E1b 결함 바이러스는 생장할 수 있고 인접 p53-결함 종양 세포로 살포되나 정상 세포로는 그렇지 못한다. 또한 이러한 타입의 벡터는 HSVtk와 같은 치료적 유전자를 전달하는데 사용될 수 있다.Also, replication-competent adenoviruses can be used for gene transfer. For example, the E1A gene can be inserted into the first generation virus under the control of a tumor-specific promoter. Theoretically, it can be specifically replicated in tumors after insertion of the virus into the tumor, but not in the surrounding normal cells. This type of vector is a herpes-simple-viral thymidine-kinase gene (HSV) that can kill tumor cells directly by digestion or kill infected cells and baculovirus cells treated with ganciclovir suicide gene " such as < RTI ID = 0.0 > tk ). < / RTI > Adenovirus defective in E1b only can also be used specifically for antitumor therapy in Phase I clinical trials. Polypeptides encoded by E1b can block p53-mediated apoptosis, preventing cells from killing themselves in response to a viral infection. Thus, within the normal non-tumor cells in the absence of E1b, the virus can not block apoptosis and therefore does not produce and spread the infectious virus. In p53-deficient tumor cells, the E1b defective virus can grow and spread to adjacent p53-deficient tumor cells, but not normal cells. This type of vector may also be used to deliver therapeutic genes such as HSV tk .

아데노바이러스는 하기의 이류로 다른 유전자 치료 벡터 시스템 이상의 벡터로서의 장점을 제공한다 :Adenoviruses provide advantages as vectors over other gene therapy vector systems with the following adducts:

이는 인간 및 비-인간 오리진(origin)의 광범위한 세포 타입의 생체 내 및실험실 내에서의 형질도입이 가능한 외피가 없는 이중 스트랜드의 DNA 바이러스이다. 이러한 세포들은 호흡기 경로 상피 세포, 간세포, 근육 세포, 심장 근세포, 활막세포, 초기 포유류 상피 세포 및 뉴런과 같은 후-유사분열적으로 종말에 분화된 세포(단핵세포를 포함하여 일부 임파성 세포의 중요한 제외가 있을 수 있는)를 포함한다.It is a double-stranded DNA virus with no envelope that is capable of in vivo and in vitro transfection of a wide range of cell types, both human and non-human origin. Such cells may be post-mitotic cells such as respiratory tract epithelial cells, hepatocytes, muscle cells, cardiac myocytes, synovial cells, early mammalian epithelial cells and neurons, and endogenous differentiated cells such as mononuclear cells Which may be excluded).

또한 아데노바이러스 벡터는 비 분열 세포를 형질도입할 수 있다. 이는 폐 상피세포 내의 영향받은 세포가 느린 턴오버(turnover) 속도를 지닌 낭포성 섬유증과 같은 질병에 매우 중요하다. 사실상 일부 시도는 고통받는 성인 낭포성 섬유증 환자의 폐로의 낭포성 섬유증 운반자(CFTR)의 아데노바이러스-매개 트랜스퍼를 이용하여 진행중이다.Adenoviral vectors can also transduce non-dividing cells. This is important for diseases such as cystic fibrosis with slow turnover rate of affected cells in lung epithelial cells. In fact, some attempts are under way using adenovirus-mediated transfer of the cystic fibrosis transporter (CFTR) to the lungs of suffering adult cystic fibrosis patients.

아데노바이러스는 유전자 치료용 및 이형적 유전자 발현용 벡터로서 사용되어왔다. 큰(36 킬로베이스) 게놈은 외부 삽입 DNA를 8kb까지 수용할 수 있고, 1012까지의 높은 적정량을 생성하기 위해 상보적 셀 라인 내에서 효과적으로 복제할 수 있다. 따라서 아데노바이러스는 초기 비-복제 세포 내의 유전자 발현을 연구하는 가장 좋은 시스템 중의 하나이다.Adenovirus has been used as a vector for gene therapy and heterologous gene expression. The large (36 kilobase) genome can accommodate up to 8 kb of externally inserted DNA and effectively replicate within complementary cell lines to produce high titers of up to 10 12 . Thus, adenovirus is one of the best systems to study gene expression in early non-replicating cells.

아데노바이러스 게놈으로부터 바이러스의 또는 외부 유전자의 발현은 세포복제를 필요로하지 않는다. 아데노바이러스 벡터는 수용체 매개 엔도사이토시스(endocytosis)에 의해 세포로 진입한다. 세포 내부로 들어가게 되면 아데노바이러스 벡터는 숙주 염색체 내로 거의 통합되지 않는다. 그대신 숙주 핵 내에서 에피솜하게(episomally)(숙주 게놈과는 독립적으로) 선형 게놈으로서 기능한다. 따라서 재조합 아데노바이러스 벡터의 사용은 숙주 게놈으로의 무작위 통합과 관련된 문제를 덜게된다.Expression of the virus or an external gene from the adenoviral genome does not require cell replication. Adenovirus vectors enter the cell by receptor mediated endocytosis. Adenoviral vectors are hardly integrated into the host chromosome when they enter the cell. Instead, it functions episomally in the host nucleus (independent of the host genome) as a linear genome. Thus, the use of recombinant adenoviral vectors reduces the problems associated with random integration into the host genome.

인간 말리그넌시(malignancy)와 아데노바이러스 감염과는 관계가 없다. 약화된 아데노바이러스 균주가 발달되고 살아있는 백신으로서 인간에 사용된다.Human malignancy and adenovirus infection have nothing to do with human malignancy. Weakened adenovirus strains are developed and used in humans as live vaccines.

그러나 현재 아데노바이러스 벡터는 생체내에서의 치료적 사용에 대한 일부 주요한 한계를 지니고 있다. 이들은 (ⅰ) 일시적 유전자 발현 - 아데노바이러스 벡터는 일반적으로 에피소말하게(episomal) 유지되고, 복제하지 않아서 다음의 자손으로 넘어가지 않고, (ⅱ) 이들의 복제 무능력 때문에 타겟 세포 증식은 벡터의 희석을 초래하고, (ⅲ) 아데노바이러스 단백질에 대하여 면역 반응이 야기되어 낮은 수준에서도 아데노바이러스 벡터를 발현하는 세포가 파괴되고, (ⅳ) 생체 내에서의 전달 이후 효과적인 치료적 지표를 달성할 수 없는 무능력은 벡터의 축적 및 단지 일부의 타겟 세포 내에서의 전달된 유전자의 발현을 초래한다.However, currently adenoviral vectors have some major limitations in therapeutic use in vivo. These are: (i) transient gene expression-adenoviral vectors are generally kept episomal, do not replicate and pass on to the next offspring, (ii) because of their inability to replicate, target cell proliferation can lead to dilution of the vector (Iii) cells that express an adenoviral vector at low levels due to an immune response to the adenovirus protein are destroyed, and (iv) an inability to achieve an effective therapeutic indicator after in vivo delivery Accumulation of the vector and expression of the transferred gene in only a portion of the target cell.

아데노바이러스의 특징이 레트로/렌티바이러스의 유전적 안정성과 결합될 수있을 경우 필수적으로 아데노바이러스는 타겟 세포가 안정하게 이웃 세포를 감염시킬 수 있는 일시적 레트로바이러스 생성 세포로 되도록 형질도입하는데 사용될 수있다.If the characteristics of the adenovirus can be combined with the genetic stability of the retrovirus / lentivirus, it is essential that the adenovirus be used to transduce the target cell into a transient retrovirus producing cell capable of stably infecting neighboring cells.

벡터의 적정량을 증가시키는 관점에서 레트로바이러스 및 아데노바이러스 벡터를 조작하는데 더하여, 레트로바이러스 벡터는 또한 자가-불활성화 되도록 조작될 수 있다.In addition to manipulating retroviruses and adenoviral vectors in terms of increasing the amount of the vector, the retroviral vector may also be engineered to self-inactivate.

예로서 첫 번째 자가-불활성 레트로바이러스 벡터는 3' LTR의 U3 구역 내의 전사 인핸서 또는 인핸서들 및 프로모터를 삭제함으로서 구조되었다. 한번의 벡터 복제 후, 이러한 변화는 불활성 프로바이러스(provirus)를 생성하는 5' 및 3' LTRS 모두에 복사된다(Yuet al1986 Proc Natl Acad Sci 83: 3194-3198; Dougherty and Temin 1987 Proc Natl Acad Sci 84: 1197-1201; Hawleyet al1987 Proc Natl Acad Sci 84: 2406-2410; Yeeet al1987 Proc Natl Acad Sci 91: 9564-9568). 그러나 이러한 벡터 내의 LTRs 내부의 프로모터(들)는 여전히 활성일 것이다. 이러한 전략은 내부적으로 위치한 유전자로부터의 전사 상에서 바이러스 LTRs 내의 인핸서 및 프로모터의 효과를 제거하기 위해 사용되었다. 이러한 효과는 증가된 발현(Jollyet al1983 Nucleic Acids Res 11: 1855-1872) 또는 전사의 억제(Emerman and Temin 1984 Cell 39: 449-467)를 포함한다. 또한 이러한 전략은 3' LTR로부터 게노믹 DNA로 하향 전사하는 것을 제거할 수 있다(Herman andCoffin 1987 Science 236: 845-848). 이는 내생적 종양 유전자의 우발적인 활성화를 방지하는데 매우 중요한 인간 유전자 치료에 특별한 관심사이다. 이러한 전략의 결점은 완전한 LTRs를 지닌 벡터와 비교시 자가-불활성화 벡터의 낮은 적정량 및 벡터 그 자체 또는 벡터 원료(stock)를 생성하는데 사용되는 레트로바이러스 팩키지 세포 내의 바이러스 서열과 함께 재조합함으로서 완전한 LTRs을 지닌 바이러스를 생성하도록 정렬된 현재 벡터의 경향을 포함한다(적어도 10배 이상 낮음).As an example, the first self-inactivating retroviral vector was constructed by deleting transcription enhancers or enhancers and promoters within the U3 region of the 3 'LTRs. After a single copy of the vector, this change is replicated in both the 5 'and 3' LTRS generating inactive pro virus (Yu et al 1986 Proc Natl Acad Sci 83: 3194-3198; Dougherty and Temin 1987 Proc Natl Acad Sci 84: 1197-1201; Hawley et al 1987 Proc Natl Acad Sci 84: 2406-2410; Yee et al 1987 Proc Natl Acad Sci 91: 9564-9568). However, the promoter (s) within the LTRs within this vector will still be active. This strategy was used to eliminate the effects of enhancers and promoters in viral LTRs on transcription from internally located genes. These effects include increased expression (Jolly et al 1983 Nucleic Acids Res 11: 1855-1872) or inhibition of transcription (Emerman and Temin 1984 Cell 39: 449-467). This strategy can also eliminate the down-transfer from genomic DNA to 3 'LTR (Herman and Cooffin 1987 Science 236: 845-848). This is of particular concern in human gene therapy, which is crucial in preventing the accidental activation of endogenous oncogenes. The disadvantage of this strategy is that when compared to a vector with complete LTRs, a low potency of the self-inactivating vector and complete LTRs by recombining with the viral sequence in the retroviral package cells used to generate the vector itself or the vector stock (stock) (At least 10-fold less) of the current vector aligned to produce the virus.

벡터 적정량을 증가시키는 관점에서 레트로바이러스 벡터를 조작하는것에 더하여 레트로바이러스 벡터는 또한 형질도입된 세포 내에서 특정한 NOI(일반적으로 마커(marker) 단백질)의 생성을 유도하도록 디자인된다. 이미 기술한 바와 같이 가장 일반적인 레트로바이러스 벡터 디자인은 복제-결함 벡터를 생성하는 하나 이상의 NOI를 지닌 레트로바이러스 서열의 복위를 포함한다. 가장 단순한 접근은 NOI를 인코딩하는 cDNA의 발현을 조절하는 레트로바이러스의 5' LTR 내의 프로모터를 사용하거나 LTR의 인핸서/프로모터를 조직-특이적 발현 또는 유도성을 제공하도록 변화시키는 것이다. 또한 단일 코딩 구역은 프로모터 선택에서 더 많은 유연성을 가능하게 하는 내부 프로모터를 사용함으로서 발현된다.In addition to manipulating the retroviral vector in terms of increasing vector potency, the retroviral vector is also designed to induce the production of a specific NOI (typically a marker protein) within the transduced cells. As has been described, the most common retroviral vector designs include repetitions of retroviral sequences with one or more NOIs that generate replication-defective vectors. The simplest approach is to use a promoter in the 5 'LTR of the retrovirus that controls expression of the cDNA encoding the NOI, or to change the enhancer / promoter of the LTR to provide tissue-specific expression or inducibility. A single coding region is also expressed by using an internal promoter that allows for greater flexibility in promoter selection.

이러한 관심있는 유전자를 발현하기 위한 전략은 세포에 형질도입하는 벡터의 선택을 촉진시키는 하이포크산틴-구아닌 포스포리보실 트랜스퍼라제(hypoxanthine-guanine phosphoribosyl trasferase(hprt)의 경우에서와 같이(Milleret al1983 Proc Natl Acad Sci 80: 4709-4713) NOI가 선택가능한 마커일 경우 가장 용이하게 실시된다. 벡터가 선택가능한 마커가 아닌 NOI를 함유한 경우 벡터는 별도의 플라스미드 상에 존재하는 선택가능한 마커로 동시-트랜스펙션(transfection)함으로서 팩키지 세포 내로 도입될 수 있다. 이러한 전략은 단일 단백질이 궁극적 타겟 세포 내에서 발현되고, 선택가능한 마커의 가능한 독성 또는 항원성이 무효화된다는 점에서 흥미로운 장점을 지닌다. 그러나 삽입된 유전자가 선택가능하지 않을 경우 이러한 접근은 높은 적정량의 벡터 스탁을 생성하는데 더욱 어렵다는 단점을 지니고 있다. 더욱이 일반적으로 벡터의 적정량을 결정하는 것은 더욱 어렵다.A strategy for expressing such a gene of interest is as in the case of hypoxanthine-guanine phosphoribosyl trasferase ( hprt ), which promotes the selection of vector transducing vectors (Miller et al 1983 Proc Natl Acad Sci 80: 4709-4713). When the NOI is a selectable marker, the vector is most conveniently carried out. If the vector contains NOI, but not a selectable marker, the vector is a selectable marker present on a separate plasmid, This strategy has an interesting advantage in that a single protein is expressed in the ultimately targeted cells and the possible toxicity or antigenicity of the selectable marker is nullified, but the inserted < RTI ID = 0.0 > If the gene is not selectable, this approach will produce a high enough amount of vector stock It has the more difficult disadvantage. Moreover it is more difficult to generally determine the appropriate amount of vector.

2개 이상의 단백질을 발현하는 레트로바이러스 바이러스를 고안하는데 사용되는 현재의 방법론은 3가지의 일반적인 전략에 달려있다. 이는 (ⅰ) 하나의 프로모터로부터 전사되어 다르게 스플라이스된 mRNA로부터의 다른 단백질의 발현; (ⅱ) 다른 cDNAs의 전사를 지시하는 5' LTR 내의 프로모터 및 내부 프로모터의 사용; 및 (ⅲ) 하나의 오픈 리딩 프레임으로부터 발현될 수 있는 단일 mRNA 또는 융합 단백질로부터 다수의 코딩 구역의 번역을 가능하게 하는 내부 리보솜 진입 사이트(IRES)의 사용을 포함한다.The current methodology used to devise retroviral viruses that express two or more proteins depends on three general strategies. (I) expression of other proteins from mRNA transcribed and spliced from one promoter; (Ii) the use of promoters and internal promoters in the 5 'LTRs that direct transcription of other cDNAs; And (iii) an internal ribosome entry site (IRES) that enables translation of multiple coding regions from a single mRNA or fusion protein that can be expressed from one open reading frame.

내부 프로모터를 포함하는 벡터는 다수의 유전자를 발현하는데 널리 사용되어 왔다. 내부 프로모터는 유전자 발현을 지시하기 위해서 바이러스 LTR보다는프로모터/인핸서 조합을 활용하는 것을 가능하게 한다. 다수의 내부 프로모터들은 레트로바이러스 벡터 내에 포함될 수 있고, 그 자신의 프로모터로부터 각각 적어도 3가지 이상의 다른 cDNAs를 발현할 수 있다고 판명되었다(Overellet al1988 Mol Cell Biol 8: 1803-1808).A vector containing an internal promoter has been widely used to express a large number of genes. The internal promoter makes it possible to utilize a promoter / enhancer combination rather than a viral LTR to direct gene expression. It has been shown that multiple internal promoters can be contained within retroviral vectors and express at least three different cDNAs each from its own promoter (Overell et al 1988 Mol Cell Biol 8: 1803-1808).

다양한 포유류 세포 내에서의 NOIs의 발현에 사용될 수 있는 이러한 많은 변형된 레트로바이러스 벡터가 존재하는 반면, 이러한 레트로바이러스 벡터의 대부분은 비-분열 세포에 형질도입될 수 없는 쥐의 옹코레트로바이러스(oncoretrovirus)와 같은 단순한 레트로바이러스로부터 유도된 것이다.While there are many such modified retroviral vectors that can be used for the expression of NOIs in a variety of mammalian cells, most of these retroviral vectors are derived from the rat oncoretrovirus, which can not be transduced into non- Lt; RTI ID = 0.0 > retrovirus < / RTI >

예로서, 바이러스 LTR SV(X)로부터 유전자를 발현하기 위해 또다른 스플라이싱을 사용한 널리 사용되는 벡터(Cepkoet al1984 Cell 37: 1053-1062)는 선택가능한 마커로서 네오마이신 포스포트랜스퍼라제(neomycin phosphostransferase) 유전자를 포함한다. 이러한 타입의 벡터의 모델은 Gag 및 Gag-Pol 단백질이 전체-길이 바이러스 mRNA로부터 번역되고, Env 단백질이 스플라이스된 mRNA로부터 생성되는 부모 바이러스, MO-MLV이다. 벡터에 의해 인코드된 단백질 중의 하나는 전체-길이 RNA로부터 번역되는 반면, 5'LTR 가까이의 스플라이스 도너를 두 번째 유전자의 바로 상부의 스플라이스 억셉터(acceptor)로 연결시키는 스플라이싱은 두 번째 유전자 생성물이 번역될 수 있는 RNA를 생성한다. 이러한 전략의 결점은 외부 유전자가 스플라이스된 유전자의 인트론(intorn) 내로 삽입된되는 것이다. 이는 스플라이스되지 않은 RNAs에 대한 스플라이스된 RNA의 비율에 영향을 미질 수 있거나 두 번째 유전자 생성물을 인코딩하는 스플라이스된 RNA의 생성을 방해하는 또다른 스플라이스 억셉터를 제공할 수 있다(Kormanet al1987 Proc Natl Acad Sci 84: 2150-2154). 이러한 효과는 예측가능하지 않기 때문에 인코드된 유전자의 생성에 영향을 미칠 수 있다.For example, a widely used vector (Cepko et al 1984 Cell 37: 1053-1062) using another splicing to express a gene from the viral LTR SV (X) is a neomycin phosphotransferase neomycin phosphostransferase) gene. A model of this type of vector is the parental virus, MO-MLV, in which the Gag and Gag-Pol proteins are translated from full-length virus mRNA and the Env protein is generated from the spliced mRNA. One of the proteins encoded by the vector is translated from full-length RNA, whereas splicing, which splice donor near the 5 'LTR, is spliced to the splice acceptor just above the second gene, Lt; RTI ID = 0.0 > RNA < / RTI > The drawback of this strategy is that the foreign gene is inserted into the intron of the spliced gene. This can provide another splice acceptor that can affect the ratio of spliced RNA to non-spliced RNAs or interfere with the generation of spliced RNA encoding the second gene product (Korman et < RTI ID = 0.0 > al. 1987 Proc Natl Acad Sci 84: 2150-2154). These effects are not predictable and can affect the generation of encoded genes.

다른 변형된 레트로바이러스 벡터는 스플라이싱 능력에 따라 2개의 클래스로 나뉠 수 있다.Other modified retroviral vectors can be divided into two classes depending on their splicing ability.

pBABE 벡터로 표기된 변형된 레트로바이러스 벡터의 첫 번째 클래스(Morgensternet al1990 Nucleic Acid Research 18: 3587-3596)는 바이러스 전사체의 스플라이싱을 억제하는 스플라이스 도너(GT 또는 GC) 내에 돌연변이를 포함한다. 이러한 스플라이싱 억제는 2가지 이유에서 잇점이 있다 : 첫 번째로 이는 모든 바이러스 전사체가 팩키지 신호를 포함하고 있다는 것을 확실시하고, 따라서 모두가 생산자(producer) 세포 내에서 팩키지 될 수 있다. 두 번째로 바이러스 스플라이스 도너와 삽입된 유전자의 가능한 암호의 스플라이스 억셉터 사이의 잠재적인 이상 스플라이싱을 방지한다.The first class of modified retroviral vectors labeled with the pBABE vector (Morgenstern et al 1990 Nucleic Acid Research 18: 3587-3596) includes mutations in a splice donor (GT or GC) that inhibits splicing of viral transcripts do. This splicing inhibition is advantageous for two reasons: first, it ensures that all viral transcripts contain the package signal, so that all can be packaged in producer cells. Second, it prevents potential splice splicing between the viral splice donor and the splice acceptor of the possible cryptos of the inserted gene.

N2(Milleret al1989 Biotechniques 7: 980-990)로 표기된 및 최근에는 MFG(Dranoffet al1993 Proc Natl Acad Sci 19: 3979-3986)로 더 많이 표기되는변형된 레트로바이러스 벡터의 두 번째 클래스는 기능적 인트론을 포함한다. 이러한 벡터 모두는 팩키지 신호 내에서 발견된 정상 스플라이스 도너를 사용한다. 그러나 그들의 각각의 스플라이스 억셉터는(SAs) 다르다. N2의 경우 SA는 "확장된" 팩키지 신호 내에서 발견된다(Benderet al1987ibid). MFG의 경우 고유의 SA(pol내에서 발견됨, 도 1 참조)가 사용된다. 이러한 벡터 모두의 경우 스플라이싱은 형질도입된 세포 내에서 유전자 발현을 크게 강화시킨다고 알려졌다(Milleret al1989ibid; Krallet al1996 Gene Therapy 3: 37-48). 이러한 관찰은 일반적으로 스플라이싱이 mRNA 번역을 강화시킬 수 있다는 앞선 발견을 지지한다(Leeet al1981 Nature 294: 228-232; Lewiset al1986 Mol Cell Biol 6: 1998-2010; Chapmanet al1991 Nucleic Acid Res 19: 3979-3986). 이것의 가능한 하나의 이유는 전사체 스플라이싱 내에 포함된 동일한 기구가 핵으로부터 나온 전사체도 도울 수 있다는 점이다.A second class of modified retroviral vectors, denoted N2 (Miller et al 1989 Biotechniques 7: 980-990) and more recently denoted MFG (Dranoff et al 1993 Proc Natl Acad Sci 19: 3979-3986) Includes an intron. All of these vectors use a normal splice donor found within the package signal. However, their respective splice acceptors (SAs) are different. For N2, the SA is found in the "extended" package signal (Bender et al 1987 ibid ). In the case of MFG, a unique SA (found in pol , see Figure 1) is used. In both of these vectors, splicing has been shown to significantly enhance gene expression in transduced cells (Miller et al 1989 ibid ; Krall et al 1996 Gene Therapy 3: 37-48). This observation generally supports the earlier finding that splicing can enhance mRNA translation (Lee et al 1981 Nature 294: 228-232; Lewis et al 1986 Mol Cell Biol 6: 1998-2010; Chapman et al 1991 Nucleic Acid Res 19: 3979-3986). One possible reason for this is that the same instrument included in transcript splicing can also help the transcript from the nucleus.

상기에 기술된 변형된 레트로바이러스 벡터와는 달리 비-분열 세포를 감염시킬 수 있는 레트로바이러스 렌티바이러스 시스템 내의 또다른 스플라이싱 상에서는 거의 연구가 거의 없다(Naldiniet al1996 Science 272: 263-267). 지금까지 발표된 유일한 렌티바이러스 벡터는 HIV-1(Kimet al1997 J Virol 72: 811-816) 및 FIV(Poeschlaet al1998 Nat Med 4: 354-357)로부터 유도된 것이다. 이러한 벡터는 바이러스성으로 유도된 스플라이스 도너 및 억셉터 서열을 여전히 포함한다(Naldiniet al1996ibid).There is little research on another splicing in a retroviral lentivirus system that can infect non-dividing cells, unlike the modified retroviral vectors described above (Naldini et al 1996 Science 272: 263-267) . The only lentiviral vectors so far published are derived from HIV-1 (Kim et al 1997 J Virol 72: 811-816) and FIV (Poeschla et al 1998 Nat Med 4: 354-357). These vectors still contain viral-induced splice donor and acceptor sequences (Naldini et al 1996 ibid ).

본 발명은 벡터에 관한 것이다.The present invention relates to vectors.

상세하게는, 본 발명은 레트로바이러스 입자에서 유전 물질을 팩키지하고 발현하기 위한 신규한 시스템에 관한 것이다.In particular, the present invention relates to a novel system for packaging and expressing genetic material in retroviral particles.

더욱 상세하게는, 본 발명은 관심있는 뉴클레오타이드 서열(이하 "NOI"로 단축해서 씀)을 - 또는 다중(plurality)의 NOIs - 하나 또는 그 이상의 목표 사이트로 전달시킬 수 있는 레트로바이러스 입자를 발현할 수 있는 신규한 시스템에 관한 것이다.More specifically, the present invention is capable of expressing retroviral particles capable of delivering a nucleotide sequence of interest (abbreviated below as "NOI") - or a plurality of NOIs - to one or more target sites ≪ / RTI >

게다가, 본 발명은 특히 유전자 치료에서 유용한 신규한 레트로바이러스 벡터에 관한 것이다.In addition, the present invention relates to novel retroviral vectors particularly useful in gene therapy.

본 발명은 하기의 도면에 나타난 것에 참조한 실시예에 의하여 더욱 기술될 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be further described by means of the embodiments referred to in the following figures.

도 1은 레트로바이러스 프로바이러스 게놈의 구조를 나타낸 것이다.Figure 1 shows the structure of the retroviral pro viral genome.

도 2는 작은 T 스플라이스 도너 pLTR의 첨가를 나타낸 것이다.Figure 2 shows the addition of a small T splice donor pLTR.

도 3은 pL-SA-N의 개략적 설명을 나타낸 것이다.Figure 3 shows a schematic description of pL-SA-N.

도 4는 스플라이스 도너 삭제를 지닌 pL-SA-N의 개략적 설명을 나타낸 것이다.Figure 4 shows a schematic description of pL-SA-N with splice donor deletion.

도 5는 MLV pICUT의 서열을 나타낸 것이다.Figure 5 shows the sequence of MLV pICUT.

도 6은 EIAV LTR 플라스미드의 CMV/R 정션(junction)에서의 스플라이스 도너의 삽이을 나타낸 것이다.Figure 6 shows the insertion of a splice donor at the CMV / R junction of the EIAV LTR plasmid.

도 7은 스플라이스 억셉터의 pEGASUS-1 내로의 삽입을 나타낸 것이다.Figure 7 shows insertion of a splice acceptor into pEGASUS-1.

도 8은 야생형 스플라이스 도너의 EIAV 벡터로부터의 제거를 나타낸 것이다.Figure 8 shows the removal of the wild type splice donor from the EIAV vector.

도 9는 pCMVLTR + SD와 pEGASUS + SA (no SD)의 조합을 나타낸 것이다.9 shows a combination of pCMVLTR + SD and pEGASUS + SA (no SD).

도 10은 pEICUT-LacZ의 구조를 나타낸 것이다.10 shows the structure of pEICUT- LacZ .

도 11은 pEICUT-LacZ의 서열을 나타낸 것이다.Fig. 11 shows the sequence of pEICUT- LacZ .

도 12는 세포감염되고 형질도입된 세포 모두에서의 벡터 형상(configuration)을 나타낸 것이다.Figure 12 shows the vector configuration in both cell infected and transduced cells.

도 13은 팩키지 세포 또는 형질도입된 세포의 유전자 발현 제한을 나타낸 것이다.Figure 13 shows gene expression restriction of packaged cells or transfected cells.

도 14는 생산자 세포의 하이그로마이신(hygromycine) 발현 및 형질도입된 세포의 2B6(p450 이소폼(isoform)) 발현을 제한하는 MLV pICUTNeo-p450 벡터 구조를 나타낸 것이다.Figure 14 shows the MLV pICUT Neo- p450 vector structure, which limits hygromycine expression of producer cells and 2B6 (p450 isoform) expression of transduced cells.

도 15는 pol 유전자의 3' 말단으로부터의 돌연변이env(m4979A)와 야생형 MMLV 서열의 서열 비교를 나타낸다.Figure 15 shows a sequence comparison of the wild-type MMLV sequence with the mutation env (m4979A) from the 3 'end of the pol gene.

도 16은 완전한 변형된env유전자 m4979A의 서열을 나타낸 것이다.Figure 16 shows the sequence of the fully modified env gene m4979A.

도 17은 제한된 유전자 발현 구조물을 나타낸 것이다; 첫 번째 세포로 4070A 외피; 두 번째 세포로 p450.Figure 17 shows a restricted gene expression construct; 4070A envelope into the first cell; P450 as the second cell.

도 18은 NOI(이 예로 p450)의 두 번째 세포에서의 발현을 제한하는 인트론의 사용을 나타낸 것이다.Figure 18 shows the use of introns to limit the expression of NOI (in this example, p450) in a second cell.

도 19는 트랜스퍼 벡터-pE1sp1A의 도식적 설명을 나타낸 것이다.19 shows a schematic description of the transfer vector -pE1sp1A.

도 20은 pE1sp1A 구조물의 도식적 설명을 나타낸 것이다.Figure 20 shows a schematic illustration of the pE1sp1A structure.

도 21은 pE1RevE 구조물의 도식적 설명을 나타낸 것이다.Figure 21 shows a schematic illustration of the pE1RevE structure.

도 22는 pE1HORSE3.1-gagpol구조물의 도식적 설명을 나타낸 것이다.Figure 22 shows a schematic illustration of the pE1HORSE3.1- gagpol construct.

도 23은 pE1PEGASUS4-게놈 구조물의 도식적 설명을 나타낸 것이다.Figure 23 shows a schematic description of the pE1PEGASUS4-genomic construct.

도 24는 pCI-Neo구조물의 도식적 설명을 나타낸 것이다.24 shows a schematic illustration of the pCI- Neo structure.

도 25는 pCI-Rab 구조물의 도식적 설명을 나타낸 것이다.Figure 25 shows a schematic illustration of the pCI-Rab construct.

도 26은 pE1Rab 구조물의 도식적 설명을 나타낸 것이다.Figure 26 shows a schematic illustration of the pE1Rab structure.

도 27a는 레트로바이러스 벡터 내의 자연적 스플라이스 형상의 개략적 설명을 나타낸 것이다.Figure 27a shows a schematic description of a natural splice shape in a retrovirus vector.

도 27b는 알려진 레트로바이러스 벡터 내의 스플라이스 형상의 개략적 설명을 나타낸 것이다.Figure 27b shows a schematic description of the shape of the splice in a known retroviral vector.

도 27c는 본 발명에 따른 스플라이스 형상의 개략적 설명을 나타낸 것이다.FIG. 27C shows a schematic view of a splice shape according to the present invention.

도 28은 본 발명에 따른 하이브리드 바이러스 벡터 시스템의 개략적 설명을 나타낸 것이다.28 shows a schematic description of a hybrid virus vector system according to the present invention.

도 29는 레트로바이러스 게놈의 RNA 및 DNA 형성의 개략도를 나타낸 것이다.Figure 29 shows a schematic diagram of RNA and DNA formation of the retroviral genome.

도 30은 초기 및 후기 유전자 전사의 상대적 방향 및 위치를 나타내는 아데노바이러스의 개략도를 나타낸 것이다.Figure 30 shows a schematic representation of adenovirus showing the relative orientation and location of early and late gene transcription.

도 31은 스플라이스 메카니즘의 개략도를 나타낸 것이다.31 shows a schematic view of a splicing mechanism.

도 32는 pTRONIN 구조물의 도식적 설명을 나타낸 것이다.Figure 32 shows a schematic illustration of the pTRONIN structure.

도 33은 pTRONIN 서열을 나타낸 것이다.Figure 33 shows the pTRONIN sequence.

도 34는 작은 T 스플라이스 도너의 상부에서 스플라이스 억셉터의 하부까지의 구역을 증폭시키는데 사용된 PCR 반응의 도식적 설명을 나타낸 것이다.Figure 34 shows a schematic illustration of the PCR reaction used to amplify the region from the top of the small T splice donor to the bottom of the splice acceptor.

도 35는 pTRONIN-1 구조물의 도식적 설명을 나타낸 것이다.Figure 35 shows a schematic illustration of the pTRONIN-1 construct.

도 36은 pTRONIN-1 서열을 나타낸 것이다.Figure 36 shows the pTRONIN-1 sequence.

더욱 상세하게 :More specifically:

도 1은 레트로바이러스 프로바이러스 게놈의 구조를 나타낸다. 이러한 관점에서 쥐과 옹코레트로바이러스와 같은 가장 단순한 레트로바이러스는 3개의 오픈 리딩 프레임을 지닌다;gag, polenv.gag번역 동안의 프레임시프트(frameshift)는pol번역을 이끈다. Env 발현 및 번역은 나타낸 스플라이스 도너(SD)와 스플라이스 억셉터(SA) 사이의 스플라이스에 의해 달성된다. 팩키지 신호는Psi로 나타내고, 전체 길이 전사체 내에만 포함된다 - 이러한 신호가 스플라이스 이벤트 동안 제거될 경우서브(sub)-게놈 전사체를 발현하는env가 아닌.Figure 1 shows the structure of the retroviral pro viral genome. In this respect, the simplest retroviruses, such as the rat and Onco retroviruses, have three open reading frames; gag, pol, and env . Frame shifts during gag translation (frameshift) lead to pol translation. Env expression and translation is achieved by splicing between the indicated splice donor (SD) and the splice acceptor (SA). The package signal is represented by Psi and is contained only within the full-length transcript - not the env expressing the sub-genomic transcript when this signal is removed during the splice event.

도 2는 작은 T 스플라이스 도너의 pLTR로의 삽입을 개략적으로 나타낸 것이다. 여기서 작은 t-스플라이스 도너 서열은R서열의 상부가 아닌 전사 시작의 하부인 LTR 벡터 내로 삽입되어 역전사(마지막 구조물내에서의)시 U3-스플라이스도너-R-카세트는 프로바이러스 벡터의 5' 말단으로 "유전되고", 발현된 RNA 전사체는 그들의 5' 말단 가까이의 스플라이스 도너 서열을 포함한다.Figure 2 schematically illustrates the insertion of a small T splice donor into the pLTR. Wherein the small t-splice donor sequence is inserted into the LTR vector which is the lower of the transcription start and not the top of the R sequence so that the reverse transcription (within the last construct) U3-splice donor-R- The RNA transcripts " inherited " and expressed at the ends contain a splice donor sequence near their 5 ' ends.

도 3은 pL-SA-N의 개략적 설명을 나타낸 것이다. 켄센서스(consensus) 스플라이스 억셉터(T/C)nNC/TAG-G(Mount 1982 Nucleic Acids Res 10:459-472) 및 분기점(branch point) 모두는 밑줄 및 굵은 글씨로 나타내었다. 화살표는 인트론/엑손 정션을 나타낸다. 여기서 컨센서스 스플라이스 억셉터 서열은 pLXSN의Stu1/BamH1사이트 내로 삽입된다. 따라서 이러한 포지셔닝(positioning)에 의해 이러한 억셉터는 스플라이스 도너(최종적으로 RNA 전사체 내에서)의 상부와 상호작용할 것이다.Figure 3 shows a schematic description of pL-SA-N. The consensus splice acceptor (T / C) nNC / TAG-G (Mount 1982 Nucleic Acids Res 10: 459-472) and the branch point are both underlined and in bold text. Arrows indicate intron / exon junctions. Where the consensus splice acceptor sequence is inserted into the Stu1 / BamHl site of pLXSN. Such positioning will therefore allow these acceptors to interact with the top of the splice donor (eventually in the RNA transcript).

도 4는 스플라이스 도너 삭제를 지닌 pL-SA-N의 개략적 설명을 나타낸 것이다. gT에서 gC로의 변화는 하기에 나타낸 2개의 올리고뉴클레오타이드를 지닌 pL-SA-N 벡터 상에서 PCR 반응을 수행함으로서 이루어진다. 그 후, 결과 생성물은 pL-SA-N 내로Spe1-Asc1을 클론하여 야생형 스플라이스 도너 gT를 gC로 대치한다.Spe1Asc1모두 굵은 글씨로 나타냈으며Spe1올리코뉴클레오타이드에서의 돌연변이는 굵은 대문자로 나타내었다.Figure 4 shows a schematic description of pL-SA-N with splice donor deletion. The change from gT to gC is accomplished by performing a PCR reaction on a pL-SA-N vector with two oligonucleotides shown below. The resulting product is then cloned into pL-SA-N with Spe1 - Asc1 to replace the wild-type splice donor gT with gC. Both Spe1 and Asc1 were shown in bold and the mutations in Spe1 oligonucleotide were shown in bold capital letters.

도 5는 MLV pICUT의 서열을 나타낸 것이다.Figure 5 shows the sequence of MLV pICUT.

도 6은 EIAV LTR 플라스미드의 CMV/R 정션(junction)에서의 스플라이스 도너의 삽이을 나타낸 것이다. PCR은 하기에 개요된 2개의 올리고뉴클레오타이드로 수행되고, 결과 PCR 생성물은 동등한 단편이 제거된 CMVLTR 내로Sac1-BamH1을 클론한다. Sac1 올리고뉴클레오타이드내에서 화살표는 전사 시작을 나타내고, 신규한 삽입은 밑줄친 스플라이스 도너 서열을 지닌 대문자로 나타낸다. R의 시작은 이탤릭체로 나타낸다.Figure 6 shows the insertion of a splice donor at the CMV / R junction of the EIAV LTR plasmid. PCR is performed with two oligonucleotides outlined below, and the resulting PCR product clones Sac1- BamH1 into a CMVLTR in which equivalent fragments have been removed. Arrows in the Sac1 oligonucleotide indicate the start of transcription, and the new insert is in uppercase with the underlined splice donor sequence. The start of R is italicized.

도 7은 스플라이스 억셉터의 pEGASUS-1 내로의 삽입을 나타낸 것이다. 여기서 하기에 기술된 2중 나선의 올리고뉴클레오타이드가 pEGASUS-1를 분해하여 플라스미드 pEGSUS + SA를 생성하는Xho1-Bpu1102 내로 삽입된다. 이 둘 컨센서스 스플라이스 억셉터(T/C)nNC/TAG-G(Mount 1982ibid) 및 분기점 모두는 밑줄 및 굵은 글씨로 나타내었다. 화살표는 인트론/엑손 정션을 나타낸다.Figure 7 shows insertion of a splice acceptor into pEGASUS-1. The double stranded oligonucleotides described herein below are inserted into Xho1-Bpu1 < 2 > 102, which degrades pEGASUS-1 and produces the plasmid pEGSUS + SA. These two consensus splice acceptors (T / C) nNC / TAG-G (Mount 1982 ibid ) and the bifurcation points are both underlined and in bold text. Arrows indicate intron / exon junctions.

도 8은 야생형 스플라이스 도너의 EIAV 벡터로부터의 제거를 나타낸 것이다. 스플라이스 도너 서열은 하기에 기술된 올리고뉴클레오타이드 및 주형 pEGASUS + SA를 사용한 오버랩핑(overlapping) PCR에 의해 제거된다. 첫 번째로 별개의 PCR 반응은 올리고(oligo) 1 + 2 및 올리고 3 + 4로 수행된다. 그 후, 결과 증폭 생성물은 용출되고, 세 번째 PCR 반응과 결합하여 사용된다. 이러한 세 번째 반응의 10회 사이클 후 올리고 2 및 4가 첨가된다. 결과 생성물은Sac1-Sal1을 플라스미드 pEGASUS + SA(no SD)를 생성하는 pEGASUS + SA 내로 클론한다. 야생형 스플라이스 도너를 GT에서 GC로 변화시키는 점 돌연변이는 올리고 1 및 상보적인 올리고 3 내에서 굵은 글씨로 나타내었다.Figure 8 shows the removal of the wild type splice donor from the EIAV vector. The splice donor sequence is removed by overlapping PCR using the oligonucleotide described below and the template pEGASUS + SA. First, a separate PCR reaction is performed with oligo 1 + 2 and oligo 3 + 4. The resulting amplified product is then eluted and used in conjunction with the third PCR reaction. Oligos 2 and 4 are added after 10 cycles of this third reaction. The resulting product clones Sac1-Sal1 into pEGASUS + SA to generate the plasmid pEGASUS + SA (no SD). The point mutations that change the wild type splice donor from GT to GC are shown in bold in oligo 1 and complementary oligo 3.

도 9는 pCMVLTR + SD와 pEGASUS + SA (no SD)의 조합을 나타낸 것이다. 여기서 pEGASUS + SA(no SD)의Mlu1 단편을 pCMV-LTR의 유일한Mlu1 사이트 내로 삽입시킨다.9 shows a combination of pCMVLTR + SD and pEGASUS + SA (no SD). Here, the Mlu 1 fragment of pEGASUS + SA (no SD) is inserted into the unique Mlu 1 site of the pCMV-LTR.

도 10은 pEICUT-LacZ의 구조를 나타낸 것이다. 이는 pEGASUS-1로부터의Xho1-Bpu1102 LacZ 단편의 삽입 및 하기에 개요된 바와 같이 이를 pEICUT-1의Xho1-Bpu1102 사이트 내로의 삽입에 의해 이루어진다.10 shows the structure of pEICUT- LacZ . This is accomplished by inserting the Xho1-Bpu1 102 LacZ fragment from pEGASUS-1 and inserting it into the Xho1-Bpu1 102 site of pEICUT-1 as outlined below.

도 11은 pEICUT-LacZ의 서열을 나타낸 것이다.Fig. 11 shows the sequence of pEICUT- LacZ .

도 12는 세포감염되고 형질도입된 세포 모두에서의 벡터 형상(configuration)을 나타낸 것이다. 여기서 시작 pICUT 벡터는 스플라이스 억셉터의 상부에 어떠한 스플라이스 도너도 포함하지 않고(이러한 경우 컨센서스 스플라이스는 IgSA로부터 유도된다), 따라서 결과적인 RNA 전사체는 스플라이스되지 않을 것이다. 따라서 모든 전사체는 팩키지 신호(A)를 포함하는 전체 길이 전사체일 것이다. 그러나 형질도입시 스플라이스 도너(이러한 경우 작은-T 스플라이스된 도너)는 프로바이러스 벡터의 5' 말단으로 "유전되어" 생성된 모든 RNA 전사체는 스플라이스 억셉터 즉, 인트론의 상부에 스플라이스 도너를 포함하고 따라서 최대한의 스플라이싱이 달성된다(B).Figure 12 shows the vector configuration in both cell infected and transduced cells. Wherein the starting pICUT vector does not include any splice donor on top of the splice acceptor (in which case the consensus splice is derived from IgSA), and thus the resulting RNA transcript will not be spliced. Thus, all transcripts will be full-length transcripts that contain package signal A. However, during transfection, the splice donor (in this case, the small-T spliced donor), is transferred to the splice acceptor, that is, the splice donor, The donor is included and therefore maximum splicing is achieved (B).

도 13은 팩키지 세포 또는 형질도입된 세포의 유전자 발현 제한을 나타낸 것이다. 이러한 경우에서의 유전자 발현의 제한은 네오마이신 ORF의 상부의 하이그로마이신 ORF를 MLV pEICUT 내로 위치시킴으로서 달성된다(a). 이러한 클로닝 전략에 의해 결과 벡터는 리보솜 5' 캡(cap)-의존적 번역이 ORF 상부만을 효과적으로 읽기 때문에 세포감염된 세포 내에서 하이그로마이신만을 발현하는 RNA 전사체를 발현할 것이다. 그러나 형질도입시 하이그로마이신은 기능적 인트론 내에서 포함되고, 따라서 성숙 전사체(b)로부터 삭제되고, 네오마이신 ORF는 5' 캡-의존적 형태로 번역된다.Figure 13 shows gene expression restriction of packaged cells or transfected cells. Restriction of gene expression in this case is achieved by locating the hygromycin ORF at the top of the neomycin ORF into the MLV pEICUT (a). By this cloning strategy, the resultant vector will express an RNA transcript that expresses only hygromycin in the cell infected cells because the ribosome 5 'cap-dependent translation effectively reads only the top of the ORF. However, during transfection, the hygromycin is contained within the functional intron, and thus is deleted from the mature transcript (b), and the neomycin ORF is translated into the 5 'cap-dependent form.

도 14는 생산자 세포의 하이그로마이신(hygromycine) 발현 및 형질도입된 세포의 2B6(p450 이소폼(isoform)) 발현을 제한하는 MLV pICUTNeo-p450 벡터 구조를 나타낸 것이다. 이러한 구조를 위한 시작 벡터는hygroneo모두를 포함하는 도 13의 pICUT 벡터이다.neo유전자는 하기와 같이 완전한 p450 2B6 cDNA로 대치된다 : 완전한 2B6 cDNA는 하기의 프라이머를 이용한 인간 간 RNA(Clontech) 상에서의 RT-PCR에 의해 수득된다 :Figure 14 shows the MLV pICUT Neo- p450 vector structure, which limits hygromycine expression of producer cells and 2B6 (p450 isoform) expression of transduced cells. The starting vector for this structure is the pICUT vector of FIG. 13 including both hygro and neo . The neo gene is replaced with the complete p450 2B6 cDNA as follows: The complete 2B6 cDNA is obtained by RT-PCR on human liver RNA (Clontech) using the following primers:

5'ttcgatgatcaccaccatggaactcagcgtcctcctcttccttgcac3'5'ttcgatgatcaccaccatggaactcagcgtcctcctcttccttgcac3 '

5'ttcgagccggctcatcagcggggcaggaagcggatctggtatgttg3'5'ttcgagccggctcatcagcggggcaggaagcggatctggtatgttg3 '

이는 유일한BclⅠ 및NgoM1 사이트와 함께 측면에 있는 최적화된 코삭(kosak) 서열과 함께 완전한 2B6 cDNA를 생성한다. 이러한 cDNA는 pICUT-Hyg-NeoBcl-NgoM1 사이트 내로 클론되어Neo를 p450으로 대치한다(하기의 (A) 참조). 또한 세포감염된 세포(B) 및 형질도입된 세포(C) 모두에서의 프로바이러스 DNA 구조물이 하기에 나타나 있다.This produces a complete 2B6 cDNA with the optimized kosak sequence on the side with the unique Bcl I and NgoM 1 sites. These cDNAs are cloned into the Bcl - NgoM 1 site of pICUT- Hyg - Neo , replacing Neo with p450 (see (A) below). The proviral DNA constructs in both cell infected cells (B) and transduced cells (C) are shown below.

도 15는 pol 유전자의 3' 말단으로부터의 돌연변이env(m4979A)와 야생형 MMLV 서열의 서열 비교를 나타낸다.Figure 15 shows a sequence comparison of the wild-type MMLV sequence with the mutation env (m4979A) from the 3 'end of the pol gene.

도 16은 완전한 변형된env유전자 m4979A의 서열을 나타낸 것이다.Figure 16 shows the sequence of the fully modified env gene m4979A.

도 17은 첫 번째 NOI(4070A 외피 OFR)는 개시 벡터 내에서 발현되고, 두 번째 NOI(이 경우는 p450)는 벡터 복제 후에만 발현되는 제한된 유전자 발현 레트로바이러스 벡터를 나타낸 것이다. 4070A 유전자를 복제한 후, 유전자는 기능적 인트론 내에 위치하게 되고 따라서 RNA 스플라이싱 동안 제거된다.Figure 17 shows a restricted gene expression retroviral vector in which the first NOI (4070A envelope OFR) is expressed in the initiation vector and the second NOI (in this case, p450) is expressed only after vector replication. After replication of the 4070A gene, the gene is located within the functional intron and is thus removed during RNA splicing.

도 18은 p450 유전자의 5' 말단(스플라이스 도너로 플러쉬됨(flush))은 복제후 p450 유전자의 3' 말단(SA로 플러쉬됨)의 상부에서만 발견되고, 따라서 복제 후에만 기능적인 p450 유전자가 발현되는(스플라이스된 mRNA로부터) 레트로바이러스 발현 벡터를 나타낸 것이다.Figure 18 shows that the 5 'end of the p450 gene (the flush to the splice donor) is found only at the 3' end of the p450 gene (which is flushed to the SA) after replication and thus the functional p450 gene Lt; RTI ID = 0.0 > (from < / RTI > spliced mRNA).

본 발명은 신규한 레트로바이러스 벡터를 제공하고자 한다.The present invention seeks to provide a novel retroviral vector.

특히, 본 발명은 하나 이상의 원하는 타겟 사이트에서 하나의 NOI - 또는 다수의 NOIs - 의 효과적인 발현을 할 수 있는 신규한 레트로바이러스 벡터를 제공하고자 한다.In particular, the present invention seeks to provide a novel retroviral vector capable of effective expression of one NOI- or a plurality of NOIs- at one or more desired target sites.

또한 본 발명은 생체 내에서의 사용에 안전한 형상을 통합시키고, 하나 이상의 원하는 타겟 사이트에서 하나의 NOI - 또는 다수의 NOIs - 의 효과적인 발현을 제공할 수 있는 벡터 비리온의 높은 적정량을 준비하기 위한 신규한 시스템을 제공하고자 한다.The present invention also relates to a novel vector for preparing a high dose of vector virion that integrates a safe form for use in vivo and which can provide effective expression of one NOI- or multiple NOIs- at one or more desired target sites. We want to provide one system.

본 발명의 첫 번째 관점에 따라서, 기능적 스플라이스 도너 사이트(FSDS) 및 기능적 스플라이스 억셉터 사이트(FSAS)로 구성된 레트로바이러스 벡터가 제공된다; 상기 FSDS 및 FSAS는 첫 번째 관심있는 뉴클레오타이드 서열(NOI)의 측면에 있고; 상기 FSDS는 FSAS의 상부에 있고; 상기 레트로바이러스 벡터는 레트로바이러스 전-벡터로부터 유도되고; 상기 레트로바이러스 전-벡터는 기능적 스플라이스 도너 사이트(FSDS)를 산출할 수 있는 첫 번째 뉴클레오타이드 서열(NS); 기능적 스플라이스 억셉터 사이트(FSAS)를 산출할 수 있는 두 번째 NS; 비-기능적 스플라이스 도너 사이트(NFSDS)를 산출할 수 있는 세 번째 NS; 비-기능적 스플라이스 억셉터 사이트(NFSAS)를 산출할 수 있는 네 번째 NS로 구성되고; 상기 첫 번째 NS는 두 번째 NS의 하부에 존재하고; 상기 세 번째 및 네 번째 NS는 두 번째 NS 상부에 존재하고; 원하는 타겟 사이트에서의 레트로바이러스 전-벡터의 역전사 후 레트로바이러스 벡터는 스플라이스될 수 있다.According to a first aspect of the present invention there is provided a retroviral vector consisting of a functional splice donor site (FSDS) and a functional splice acceptor site (FSAS); Wherein said FSDS and FSAS are on the side of the first nucleotide sequence of interest (NOI); The FSDS is on top of the FSAS; Wherein said retroviral vector is derived from a retroviral vector; Wherein said retroviral vector comprises a first nucleotide sequence (NS) capable of yielding a functional splice donor site (FSDS); A second NS capable of yielding a functional splice acceptor site (FSAS); A third NS capable of yielding a non-functional splice donor site (NFSDS); A fourth NS capable of yielding a non-functional splice acceptor site (NFSAS); The first NS is below the second NS; The third and fourth NS are on top of the second NS; Retroviral vectors can be spliced after reverse transcription of the retroviral full-vector at the desired target site.

본 발명의 두 번째 관점에 따라서, 레트로바이러스 전-벡터가 레트로바이러스 팩키지 신호로 구성된 레트로바이러스 벡터가 제공된다; 상기 두 번째 NS는 레트로바이러스 팩키지 신호의 하부에 위치하여 스플라이싱이 첫 번째 타겟 사이트에서 방지될 수 있다.According to a second aspect of the present invention there is provided a retroviral vector wherein the retroviral pro-vector is composed of a retroviral package signal; The second NS is located under the retrovirus package signal so that splicing can be prevented at the first target site.

본 발명의 세 번째 관점에 따라서, 상기 두 번째 NS가 첫 번째 NOI의 하부에 위치하여 첫 번째 NOI가 첫 번째 타겟 사이트에서 발현될 수 있게되는 레트로바이러스 벡터가 제공된다.According to a third aspect of the present invention there is provided a retrovirus vector wherein the second NS is located below the first NOI so that the first NOI can be expressed at the first target site.

본 발명의 네 번째 관점에 따라서, 상기 두 번째 NS는 다수의 클로닝 사이트의 상부에 위치하여 하나 이상의 부가적인 NOIs가 삽입될 수 있는 레트로바이러스 벡터가 제공된다.According to a fourth aspect of the present invention, the second NS is located on top of a plurality of cloning sites to provide a retrovirus vector into which one or more additional NOIs can be inserted.

본 발명의 다섯 번째 관점에 따라서, 상기 두 번째 NS는 면역적 분자 또는 그의 일부를 코딩하는 뉴클레오타이드인 레트로바이러스 벡터가 제공된다.According to a fifth aspect of the present invention there is provided a retroviral vector wherein said second NS is a nucleotide which encodes an immunological molecule or a portion thereof.

본 발명의 여섯 번째 관점에 따라서, 상기 면역적 분자는 면역글로블린인 레트로바이러스 벡터가 제공된다.According to a sixth aspect of the present invention there is provided a retroviral vector wherein said immunological molecule is an immunoglobulin.

본 발명의 일곱 번째 관점에 따라서, 상기 두 번째 NS는 면역글로블린 헤비 체인(heavy cahin) 변화가능 구역을 코딩하는 뉴클레오타이드 서열인 레트로바이러스 벡터가 제공된다.According to a seventh aspect of the present invention, the second NS is provided with a retroviral vector which is a nucleotide sequence encoding an immunoglobulin heavy cahin variable region.

본 발명의 여덟 번째 관점에 따라서, 상기 벡터는 기능적 인트론으로 더욱 구성된 레트로바이러스 벡터가 제공된다.According to an eighth aspect of the present invention, the vector is provided with a retrovirus vector further comprised of a functional intron.

본 발명의 아홉 번째 관점에 따라서, 상기 기능적 인트론은 원하는 타겟 사이트 내에서 적어도 하나 이상의 NOIs의 발현을 제한할 수 있도록 위치되는 레트로바이러스 벡터가 제공된다.According to a ninth aspect of the present invention there is provided a retroviral vector wherein the functional intron is positioned so as to limit the expression of at least one NOIs within the desired target site.

본 발명의 열 번째 관점에 따라서, 상기 타겟 사이트는 세포인 레트로바이러스 벡터가 제공된다.According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a retrovirus vector wherein the target site is a cell.

본 발명의 열한 번째 관점에 따라서, 상기 벡터 또는 전-벡터는 옹코레트로바이러스 또는 렌티바이러스로부터 유도 가능한 레트로바이러스 벡터가 제공된다.According to an eleventh aspect of the present invention, the vector or the pre-vector is provided with a retroviral vector derivable from an Onco retrovirus or a lentivirus.

본 발명의 열두 번째 관점에 따라서, 상기 벡터는 MMLV, MSV, MMTV, HIV-1 또는 EIVA로부터 유도 가능한 레트로바이러스 벡터가 제공된다.According to a twelfth aspect of the present invention, the vector is provided with a retroviral vector derivable from MMLV, MSV, MMTV, HIV-1 or EIVA.

본 발명의 열세 번째 관점에 따라서, 상기 레트로바이러스 벡터는 통합된 프로바이러스(provirus)인 레트로바이러스 벡터가 제공된다.According to a thirteenth aspect of the present invention, the retroviral vector is provided with a retrovirus vector which is an integrated provirus.

본 발명의 열네 번째 관점에 따라서, 레트로바이러스 벡터로부터 수득 가능한 레트로바이러스 입자가 제공된다.According to a fourteenth aspect of the present invention there is provided a retroviral particle obtainable from a retroviral vector.

본 발명의 열다섯 번째 관점에 따라서, 레트로바이러스 벡터로 세포감염되거나 형질도입된 세포가 제공된다.According to a fifteenth aspect of the present invention there is provided a cell transfected or transduced with a retroviral vector.

본 발명의 열여섯 번째 관점에 따라서, 약으로 사용되기 위한 레트로바이러스 벡터 또는 바이러스 입자 또는 세포가 제공된다.According to a sixteenth aspect of the present invention there is provided a retroviral vector or viral particle or cell for use as a medicine.

본 발명의 열일곱 번째 관점에 따라서, 하나 이상의 NOIs를 동일한 필요에 의해 타겟 사이트로 전달하는 약제적 조성의 제조를 위한 레트로바이러스 벡터 또는 바이러스 입자 또는 세포가 제공된다.According to a seventeenth aspect of the present invention there is provided a retroviral vector or viral particle or cell for the production of a pharmaceutical composition that delivers one or more NOIs to the target site by the same need.

본 발명의 열여덟 번째 관점에 따라서, 레트로바이러스 벡터 또는 바이러스 입자 또는 세포의 사용으로 세포를 세포감염시키거나 형질도입시키는 것으로 구성된 방법에 제공된다.According to an eighteenth aspect of the present invention there is provided a method comprising cell infecting or transducing a cell by the use of a retroviral vector or viral particle or cell.

본 발명의 열아홉 번째 관점에 따라서, 상기 전달 시스템은 하나의 NOI 또는 다수의 NOI를 첫 번째 타겟 세포로 전달하기 위한 하나 이상의 비-레트로바이러스 발현 벡터(들), 아데노바이러스(들) 또는 플라스미드(들) 또는 그의 조합 및 하나의 NOI 또는 다수의 NOI를 두 번째 타겟 세포로 전달하기 위한 레트로바이러스 벡터로 구성된, 레트로바이러스 벡터 또는 바이러스 입자 또는 세포의 전달 시스템이 제공된다.According to a nineteenth aspect of the present invention, the delivery system comprises one or more non-retroviral expression vector (s), adenovirus (s) or plasmid (s) for delivery of a NOI or a plurality of NOIs to a first target cell Or a combination thereof, and a retroviral vector for delivering one NOI or a plurality of NOIs to a second target cell.

본 발명의 스무 번째 관점에 따라서, 레트로바이러스 전-벡터가 제공된다.According to a twentieth aspect of the present invention, a retroviral vector is provided.

본 발명의 스물한 번째 관점에 따라서, 원하는 타겟 세포 내에서 하나 이상의 NOI의 발현을 제한하는 기능적 인트론의 사용이 제공된다.According to a twenty-first aspect of the present invention there is provided the use of a functional intron which limits the expression of one or more NOIs in a desired target cell.

본 발명의 스물두 번째 관점에 따라서, 기능적 인트론이 형질도입시 생성될 수 있도록 레트로바이러스 전-벡터의 3' 말단으로부터의 첫 번째 NS를 레트로바이러스 벡터의 5' 말단으로 전달하는 역전사효소의 사용이 제공된다.According to a twenty-second aspect of the present invention, the use of a reverse transcriptase that transfers the first NS from the 3 ' end of the retroviral pro-vector to the 5 ' end of the retroviral vector so that a functional intron can be generated during transfection / RTI >

본 발명의 스물세 번째 관점에 따라서, 생체 내에서의 유전자 전달을 위한 하이브리드(hybrid) 바이러스 벡터 시스템이 제공되고, 이러한 시스템은 두 번째 바이러스 벡터를 인코드하는 하나 이상의 첫 번째 바이러스 벡터로 구성되며, 첫 번째 벡터 또는 벡터들은 첫 번째 타겟 세포를 감염시킬 수 있고, 이에 따라 두 번째 타겟 세포를 형질도입할 수 있는 두 번째 바이러스 벡터를 발현할 수 있다.According to a twenty-third aspect of the present invention, there is provided a hybrid viral vector system for gene transfer in vivo, the system consisting of one or more first viral vectors encoding a second viral vector, The first vector or vectors can infect the first target cell and thus express a second viral vector capable of transducing the second target cell.

본 발명의 스물네 번째 관점에 따라서, 상기 첫 번째 벡터는 아데노바이러스 벡터 시스템으로부터 수득 가능하거나 또는 그에 기초를 두고, 상기 두 번째 바이러스 벡터는 레트로바이러스 벡터, 바람직하게는 렌티바이러스 벡터로부터 수득 가능하거나 또는 그에 기초를 둔 하이브리드 바이러스 벡터 시스템이 제공된다.According to a twenty-fourth aspect of the present invention, said first vector is obtainable from or based on an adenoviral vector system, said second viral vector being obtainable from a retroviral vector, preferably a lentiviral vector, or A hybrid virus vector system based thereon is provided.

본 발명의 스물다섯 번째 관점에 따라서, 상기 렌티바이러스 벡터는 쪼개진-인트론 형상으로 구성되거나 이를 전달할 수 있는 것인 하이브리드 바이러스 벡터 시스템이 제공된다.According to a twenty-fifth aspect of the present invention, there is provided a hybrid viral vector system wherein said lentiviral vector is constructed in a cleaved-intron form or is capable of delivering it.

본 발명의 스물여섯 번째 관점에 따라서, 상기 렌티바이러스는 쪼개진-인트론 형상으로 구성되거나 이를 전달할 수 있는 것인 렌티바이러스 벡터 시스템이 제공된다.According to a twenty-sixth aspect of the present invention, there is provided a lentiviral vector system wherein said lentivirus is constructed in a cleaved-intron form or is capable of delivering it.

본 발명의 스물일곱 번째 관점에 따라서, 상기 아데노바이러스 벡터는 쪼개진-인트론 형상으로 구성되거나 이를 전달할 수 있는 것인 아데노바이러스 벡터 시스템이 제공된다.According to a twenty-seventh aspect of the present invention there is provided an adenoviral vector system wherein said adenoviral vector is constructed or is capable of delivering a cleaved-intron shape.

본 발명의 스물여덟 번째 관점에 따라서, pE1sp1A, pCI-Neo, pE1RevE, pE1HORSE3.1, pE1PEGASUS4, pCI-Rab, pE1Rab로 나타난 하나 이상의 실체에 기초를 두거나 이들로부터 수득 가능한 벡터 또는 플라스미드가 제공된다.According to a twenty-eighth aspect of the present invention there is provided a vector or plasmid based on or obtainable from one or more entities represented by pE1sp1A, pCI-Neo, pE1RevE, pE1HORSE3.1, pE1PEGASUS4, pCI-Rab, pE1Rab.

본 발명의 스물아홉 번째 관점에 따라서, 타겟 세포 내에서 NOI의 다른 발현을 가능하게 하는 레트로바이러스 벡터가 제공된다.According to a twenty-ninth aspect of the present invention there is provided a retroviral vector which enables different expression of NOI in a target cell.

본 발명의 또다른 관점은 생체 내에서의 유전자 전달을 위한 하이브리드 바이러스 벡터 시스템을 포함하고, 이러한 시스템은 두 번째 바이러스 벡터를 인코드하는 첫 번째 바이러스 벡터로 구성되며, 첫 번째 벡터는 첫 번째 타겟 세포를 감염시킬 수 있고, 이에 따라 두 번째 타겟 세포를 형질도입할 수 있는 두 번째 바이러스 벡터를 발현할 수 있으며, 상기 첫 번째 벡터는 아데노바이러스 벡터 시스템으로부터 수득 가능하거나 또는 그에 기초를 두고, 상기 두 번째 바이러스 벡터는 레트로바이러스 벡터, 바람직하게는 렌티바이러스 벡터로부터 수득 가능하거나 또는 그에 기초를 둔다.Another aspect of the invention includes a hybrid virus vector system for in vivo gene delivery, wherein the system comprises a first viral vector encoding a second viral vector, wherein the first vector comprises a first target cell To express a second viral vector capable of transducing a second target cell, said first vector being obtainable from or based on an adenoviral vector system, said second The viral vectors are obtainable from, or based on, retroviral vectors, preferably lentiviral vectors.

본 발명의 또다른 관점은 생체 내에서의 유전자 전달을 위한 하이브리드 바이러스 벡터 시스템을 포함하고, 이러한 시스템은 두 번째 바이러스 벡터를 인코드하는 첫 번째 바이러스 벡터로 구성되며, 첫 번째 벡터는 첫 번째 타겟 세포를 감염시킬 수 있고, 이에 따라 두 번째 타겟 세포를 형질도입할 수 있는 두 번째 바이러스 벡터를 발현할 수 있으며, 상기 첫 번째 벡터는 아데노바이러스 벡터 시스템으로부터 수득 가능하거나 또는 그에 기초를 두고, 상기 두 번째 바이러스 벡터는 레트로바이러스 벡터, 바람직하게는 렌티바이러스 벡터로부터 수득 가능하거나 또는 그에 기초를 두고; 상기 바이러스 벡터 시스템은 기능적 스플라이스 도너 사이트(FSDS) 및 기능적 스플라이스 억셉터 사이트(FSAS)로 구성되고; 상기 FSDS 및 FSAS는 첫 번째 관심있는 뉴클레오타이드 서열(NOI)의 측면에 있고; 상기 FSDS는 FSAS의 상부에 있고; 상기 레트로바이러스 벡터는 레트로바이러스 전-벡터로부터 유도되고; 상기 레트로바이러스 전-벡터는 기능적 스플라이스 도너 사이트(FSDS)를 산출할 수 있는 첫 번째 뉴클레오타이드 서열(NS); 기능적 스플라이스 억셉터 사이트(FSAS)를 산출할 수 있는 두 번째 NS; 비-기능적 스플라이스 도너 사이트(NFSDS)를 산출할 수 있는 세 번째 NS; 비-기능적 스플라이스 억셉터 사이트(NFSAS)를 산출할 수 있는 네 번째 NS로 구성되고; 상기 첫 번째 NS는 두 번째 NS의 하부에 존재하고; 상기 세 번째 및 네 번째 NS는 두 번째 NS 상부에 존재하고; 원하는 타겟 사이트에서의 레트로바이러스 전-벡터의 역전사 후 레트로바이러스 벡터는 스플라이스될 수 있다.Another aspect of the invention includes a hybrid virus vector system for in vivo gene delivery, wherein the system comprises a first viral vector encoding a second viral vector, wherein the first vector comprises a first target cell To express a second viral vector capable of transducing a second target cell, said first vector being obtainable from or based on an adenoviral vector system, said second The viral vector may be derived from or based on a retroviral vector, preferably a lentiviral vector; The viral vector system consists of a functional splice donor site (FSDS) and a functional splice acceptor site (FSAS); Wherein said FSDS and FSAS are on the side of the first nucleotide sequence of interest (NOI); The FSDS is on top of the FSAS; Wherein said retroviral vector is derived from a retroviral vector; Wherein said retroviral vector comprises a first nucleotide sequence (NS) capable of yielding a functional splice donor site (FSDS); A second NS capable of yielding a functional splice acceptor site (FSAS); A third NS capable of yielding a non-functional splice donor site (NFSDS); A fourth NS capable of yielding a non-functional splice acceptor site (NFSAS); The first NS is below the second NS; The third and fourth NS are on top of the second NS; Retroviral vectors can be spliced after reverse transcription of the retroviral full-vector at the desired target site.

본 발명의 또다른 관점은 기능적 스플라이스 도너 사이트(FSDS) 및 기능적 스플라이스 억셉터 사이트(FSAS)로 구성된 자가-불활성화(SIN) 레트로바이러스 벡터를 포함하고; 상기 FSDS 및 FSAS는 첫 번째 관심있는 뉴클레오타이드 서열(NOI)의 측면에 있고; 상기 FSDS는 FSAS의 상부에 있고; 상기 레트로바이러스 벡터는 레트로바이러스 전-벡터로부터 유도되고; 상기 레트로바이러스 전-벡터는 기능적 스플라이스 도너 사이트(FSDS)를 산출할 수 있는 첫 번째 뉴클레오타이드 서열(NS); 기능적 스플라이스 억셉터 사이트(FSAS)를 산출할 수 있는 두 번째 NS; 비-기능적 스플라이스 도너 사이트(NFSDS)를 산출할 수 있는 세 번째 NS; 비-기능적 스플라이스 억셉터 사이트(NFSAS)를 산출할 수 있는 네 번째 NS로 구성되고; 상기 첫 번째 NS는 두 번째 NS의 하부에 존재하고; 상기 세 번째 및 네 번째 NS는 두 번째 NS 상부에 존재하고; 원하는 타겟 사이트에서의 레트로바이러스 전-벡터의 역전사 후 레트로바이러스 벡터는 스플라이스될 수 있다.Another aspect of the present invention includes a self-inactivating (SIN) retroviral vector consisting of a functional splice donor site (FSDS) and a functional splice acceptor site (FSAS); Wherein said FSDS and FSAS are on the side of the first nucleotide sequence of interest (NOI); The FSDS is on top of the FSAS; Wherein said retroviral vector is derived from a retroviral vector; Wherein said retroviral vector comprises a first nucleotide sequence (NS) capable of yielding a functional splice donor site (FSDS); A second NS capable of yielding a functional splice acceptor site (FSAS); A third NS capable of yielding a non-functional splice donor site (NFSDS); A fourth NS capable of yielding a non-functional splice acceptor site (NFSAS); The first NS is below the second NS; The third and fourth NS are on top of the second NS; Retroviral vectors can be spliced after reverse transcription of the retroviral full-vector at the desired target site.

바람직하게는 레트로바이러스 벡터는 두 번째 NOI로 더욱 구성된다; 상기 두 번째 NOI는 기능적 스플라이스 억셉터 사이트의 하부에 위치한다.Preferably the retroviral vector further comprises a second NOI; The second NOI is located below the functional splice acceptor site.

바람직하게는 레트로바이러스 전-벡터는 두 번째 NOI로 더욱 구성된다; 상기 두 번째 NOI는 기능적 스플라이스 억셉터 사이트의 하부에 위치한다.Preferably the retroviral pro-vector is further comprised of a second NOI; The second NOI is located below the functional splice acceptor site.

바람직하게는 두 번째 NOI 또는 그의 발현 생성물은 치료적 약제 또는 진단 약제이거나 또는 그것으로 구성된다.Preferably the second NOI or expression product thereof is or consists of a therapeutic or diagnostic agent.

바람직하게는 첫 번째 NOI 또는 그의 발현 생성물은 선택성(즉, 마커 요소), 바이러스 필수 요소, 또는 그의 일부, 또는 그의 조합을 지닌 하나 이상의 약제이거나 또는 그로 구성된다.Preferably, the first NOI or expression product thereof is or consists of one or more agents having selectivity (i.e., marker elements), viral essential elements, or a portion thereof, or a combination thereof.

바람직하게는 첫 번째 NS는 레트로바이러스 전-벡터의 3' 말단 또는 그 가까이에 있고; 바람직하게는 상기 3' 말단은 U3 구역 및 R 구역으로 구성되고; 바람직하게는 상기 첫 번째 NS는 U3 구역과 R 구역 사이에 위치한다.Preferably the first NS is at or near the 3 ' end of the retroviral pro-vector; Preferably the 3 ' end is composed of a U3 region and an R region; Preferably, the first NS is located between the U3 zone and the R zone.

바람직하게는 레트로바이러스 전-벡터의 U3 구역 및/또는 첫 번째 NS는 세 번째 NOI인 NS로 구성되고; 상기 NOI는 하나 이상의 전사 조절 요소, 코딩 서열 또는 그의 일부이다.Preferably the U3 region of the retroviral pro-vector and / or the first NS consists of the NS which is the third NOI; The NOI is one or more transcriptional regulatory elements, coding sequences or portions thereof.

바람직하게는 첫 번째 NS는 바이러스로부터 수득 가능하다.Preferably the first NS is obtainable from the virus.

바람직하게는 첫 번째 NS는 인트론 또는 그의 일부이다.Preferably, the first NS is an intron or a portion thereof.

바람직하게는 인트론은 SV40 바이러스의 작은 t-인트론으로부터 수득 가능하다.Preferably the intron is obtainable from the small t-intron of the SV40 virus.

바람직하게 벡터 성분은 조절된다. 본 발명의 하나의 바람직한 관점에서 벡터 성분은 저산소에 의해 조절된다.Preferably the vector component is adjusted. In one preferred aspect of the invention, the vector component is regulated by hypoxia.

본 발명의 또다른 바람직한 관점에서 벡터 성분은 테트라사이클린(tetracycline) 온/오프(on/off) 시스템에 의해 조절된다.In another preferred aspect of the invention, the vector component is controlled by a tetracycline on / off system.

따라서 본 발명은 레트로바이러스 벡터를 사용하는 전달 시스템을 제공한다.Thus, the present invention provides a delivery system using retroviral vectors.

본 발명의 전달 시스템의 레트로바이러스 벡터는 첫 번째 NOI의 측면에 있는 기능적 스플라이스 도너 사이트(FSDS) 및 기능적 스플라이스 억셉터 사이트(FSAS)로 구성된다. 레트로바이러스 벡터는 다수의 NOIs로 구성된 레트로바이러스 전-벡터의 역전사의 결과로서 형성된다.The retroviral vector of the delivery system of the present invention consists of a functional splice donor site (FSDS) and a functional splice acceptor site (FSAS) on the side of the first NOI. The retroviral vector is formed as a result of reverse transcription of a retroviral pre-vector composed of a plurality of NOIs.

FSDS가 FSAS의 상부에 위치할 경우 사이에 낀 서열(들)은 스플라이스될 수 있다. 일반적으로 스플라이싱은 번역을 위해 연속적인 서열을 제공하도록 결찰된 사이에 낀 또는 "인토론의" RNA 서열 및 잔여 "엑손의" 서열을 제거한다.When the FSDS is located at the top of the FSAS, the intervening sequence (s) can be spliced. In general, splicing removes the "RNA sequence" and the residual "exon" sequence of the intervening or "in-discussion" ligated to provide a contiguous sequence for translation.

스플라이싱 처리는 도 31에 도면으로 나타냈다.The splicing process is shown in Fig.

이 도면에서 Y는 스플라이싱의 결과로 제거되는 사이에 낀 서열을 나타낸다.In this figure, Y represents a sequence inserted between deletions as a result of splicing.

바람직하게는 사이에 낀 서열(또는 인트론)은 레트로바이러스 팩키지 신호가 타겟 사이트에서 삭제되도록 위치한다.Preferably, the intervening sequence (or intron) is positioned such that the retrovirus package signal is deleted at the target site.

레트로바이러스 벡터의 고유의 스플라이싱 형상은 도 27a에 나타내었다. 알려진 벡터의 스플라이싱 형상은 도 27b에 나타내었다. 본 발명에 따른 스플라이싱 형상은 도 27c에 나타내었다.The inherent splicing shape of the retroviral vector is shown in Figure 27A. The splicing shape of known vectors is shown in Figure 27B. The splicing shape according to the present invention is shown in Fig.

바람직하게는 사이에 낀 서열은 원하는 타겟 사이트에서 삭제되도록 위치되고, 레트로바이러스 벡터는 자가 불활성화된다.Preferably, the intervening sequence is positioned to be deleted at the desired target site, and the retroviral vector is self-inactivated.

본 발명과 관련하여 FSDS가 FSAS의 하부에 위치할 경우 스플라이싱은 발생할 수 없다.In the context of the present invention, splicing can not occur if the FSDS is located below the FSAS.

마찬가지로, FSDS가 비-기능적 스플라이스 도너 사이트(NFSDS)일 경우 및/또는 FSAS가 비-기능적 억셉터 사이트(NFSAS)일 경우, 스플라이싱은 발생할 수 없다.Likewise, if the FSDS is a non-functional splice donor site (NFSDS) and / or if the FSAS is a non-functional acceptor site (NFSAS), then splicing can not occur.

바람직하게는 네 번째 NS는 비-기능적 스플라이스 도너 사이트를 산출할 수있다.Preferably, the fourth NS can yield a non-functional splice donor site.

바람직하게는 네 번째 NS는 비-기능적 암호의 스플라이스 도너 사이트를 산출할 수 있다.Preferably the fourth NS can yield a splice donor site of non-functional cryptosystems.

바람직하게는 네 번째 NS는 비-기능적 스플라이스 억셉터 사이트를 산출할 수 있다.Preferably the fourth NS can yield a non-functional splice acceptor site.

바람직하게는 네 번째 NS는 비-기능적 암호의 스플라이스 억셉터 사이트를 산출할 수 있다.Preferably, the fourth NS can yield a splice acceptor site of non-functional cryptosystem.

바람직하게는 네 번째 NS는 비-기능적 스플라이스 도너 사이트를 산출할 수 있다.Preferably, the fourth NS can yield a non-functional splice donor site.

바람직하게는 네 번째 NS는 레트로바이러스 팩키지 신호 내에 위치한다.Preferably, the fourth NS is located within the retrovirus package signal.

NFSDS의 예는 FSDS가 스플라이싱 메카니즘에 의해 더 이상 재인식될 수 없는 돌연변이된 FSDS이다.An example of NFSDS is a mutated FSDS in which the FSDS can no longer be recognized by the splicing mechanism.

"스플라이스 도너 사이트"라는 용어는 증명된 또는 증명되지 않은 천연 및인공적으로 유도된 또는 유도 가능한 스플라이스 도너 사이트를 포함한다.The term " splice donor site " includes authenticated or unproven, natural and artificially induced or inducible splice donor sites.

"암호의" 스플라이스 도너 사이트라는 용어는 앞서서 증명되지 않은 스플라이스 도너 사이트도 포함하는 팩키지 신호 내에 위치한 스플라이스 도너 사이트를 포함한다.The term " cipher " splice donor site includes a splice donor site located within a package signal that also includes a previously unproven splice donor site.

"스플라이스 억셉터 사이트"라는 용어는 증명된 또는 증명되지 않은 천연 및 인공적으로 유도된 또는 유도 가능한 스플라이스 억셉터 사이트를 포함한다.The term " splice acceptor site " includes proven or unproven natural and artificially induced or inducible splice acceptor sites.

"암호의" 스플라이스 억셉터 사이트라는 용어는 앞서서 증명되지 않은 스플라이스 억셉터 사이트도 포함하는 팩키지 신호 내에 위치한 스플라이스 억셉터 사이트를 포함한다.The term " cryptographic " splice acceptor site includes a splice acceptor site located within a package signal that also includes a previously unproven splice acceptor site.

"스플라이스 사이트"라는 용어는 암호의 스플라이스 도너 및 암호의 스플라이스 억셉터 사이트를 포함하여 증명된 또는 증명되지 않은 천연 및 인공적으로 유도된 또는 유도 가능한 스플라이스 도너 및/또는 스플라이스 억셉터 사이트를 포함한다.The term " splice site " refers to a proven or unproven, natural and artificially induced or inducible splice donor and / or splice acceptor site including splice donor and cryptographic splice acceptor sites .

"암호의" 스플라이스 사이트라는 용어는 앞서서 증명되지 않은 스플라이스 도너 또는 스플라이스 억셉터 사이트도 포함하는 팩키지 신호 내에 위치한 암호의스플라이스 도너 및/또는 암호의 스플라이스 억셉터 사이트를 포함한다.The term " cryptographic " splice site includes a splice donor and / or cryptographic splice acceptor site of cryptography located in a package signal that also includes a previously unproven splice donor or splice acceptor site.

본 발명과 관련하여 각각의 NS는 어떠한 적당한 뉴클레오타이드 서열도 될 수 있다. 예를 들어, 각각의 서열은 독립적으로 DNA 또는 RNA일 수 있다 - 이들은 합성적으로 준비되거나 재조합 DNA 기술의 사용에 의해 준비되거나 천연 원료로부터 분리되거나 또는 그의 조합일 수 있다. 서열은 센서 서열 또는 안티센스 서열일 수 있다. 서로 직접적 또는 간접적으로 결합되거나 또는 그의 조합일 수 있는 다수의 서열일 수 있다.In the context of the present invention, each NS may be any suitable nucleotide sequence. For example, each sequence may be independently DNA or RNA-these may be prepared synthetically or prepared by use of recombinant DNA technology, separated from natural sources, or combinations thereof. The sequence may be a sensor sequence or an antisense sequence. May be a plurality of sequences that may be directly or indirectly combined with each other or a combination thereof.

본 발명에 관련하여 각각의 NOI는 어떠한 적당한 뉴클레오타이드 서열도 되리 수 있다. 예를 들어, 각각의 서열은 독립적으로 DNA 또는 RNA일 수 있다 - 이들은 합성적으로 준비되거나 재조합 DNA 기술의 사용에 의해 준비되거나 천연 원료로부터 분리되거나 또는 그의 조합일 수 있다. 서열은 센서 서열 또는 안티센스 서열일 수 있다. 서로 직접적 또는 간접적으로 결합되거나 또는 그의 조합일 수 있는 다수의 서열일 수 있다.In the context of the present invention, each NOI can be any suitable nucleotide sequence. For example, each sequence may be independently DNA or RNA-these may be prepared synthetically or prepared by use of recombinant DNA technology, separated from natural sources, or combinations thereof. The sequence may be a sensor sequence or an antisense sequence. May be a plurality of sequences that may be directly or indirectly combined with each other or a combination thereof.

첫 번째 NOI는 레트로바이러스 벡터 내에서 성공적으로 사용된 하기의 하나 이상의 선택가능한 마커를 포함하나 이에 한정적인 것은 아니다 : 각각 G418 및 하이그로마이신(hygromycin)에 저항성을 나타내는 박테리아 네오마이신 및 하이그로마이신 포스포트랜스퍼라제 유전자(Palmeret al1987 Proc Natl Acad Sci 84:1055-1059; Yanget al1987 Mol Cell Biol 7: 3923-3928); 메토트렉사트(methotrexate)에 저항성을 나타내는 돌연변이 쥐 디하이드로폴레이트(gihydrofolate) 환원효소 유전자(dhfr)(Milleret al1985 Mol Cell Biol 5: 431-437); 마이코페놀산(mycophenolic acid), 크산틴(xanthine) 및 아미놉테린(aminopterin)을 함유한 배지 내에서 생장할 수 있도록 하는 박테리아 gpt 유전자(Mannet al1983 Cell 33: 153-159); 히스티딘(histidine)이 없고 히스티디놀(histidino)을 함유한 배지 내에서 생장할 수 있도록 하는 박테리아 hisD 유전자(Donas and Mulligan 1988 Proc Natl Acad Sci 85: 6460-6464); 다양한 약물에 저항성을 나타내는 다중약물 저항 유전자(mdr)(Guildet al1988 Proc Natl Acad Sci 85: 1595-1599; Pastanet al1988 Proc Natl Acad Sci 85: 4486-4490) 및 퓨로마이신(puromycin) 또는 플레오마이신(phleomycin)에 저항성을 나타내는 박테리아 유전자(Morgenstern and Land 1990 Nucleic Acid Res 18: 3587-3596).The first NOI includes, but is not limited to, one or more selectable markers that have been successfully used in retroviral vectors: bacterial neomycin and hygromycin, which exhibit resistance to G418 and hygromycin, respectively, (Palmer et al 1987 Proc Natl Acad Sci 84: 1055-1059; Yang et al 1987 Mol Cell Biol 7: 3923-3928); A mutant mouse gihydrofolate reductase gene ( dhfr ) that is resistant to methotrexate (Miller et al 1985 Mol Cell Biol 5: 431-437); A bacterial gpt gene (Mann et al 1983 Cell 33: 153-159) that allows growth in a medium containing mycophenolic acid, xanthine and aminopterin; A bacterial hisD gene (Donas and Mulligan 1988 Proc Natl Acad Sci 85: 6460-6464) that allows growth in a medium free of histidine and containing histidino; Multiple drug resistance genes ( mdr ) (Guild et al 1988 Proc Natl Acad Sci 85: 1595-1599; Pastan et al 1988 Proc Natl Acad Sci 85: 4486-4490), which exhibit resistance to various drugs, and puromycin Bacterial genes that are resistant to phleomycin (Morgenstern and Land 1990 Nucleic Acid Res 18: 3587-3596).

이러한 모든 마커는 우세한 선택가능 마커이고, 이들 유전자를 발현하는 대부분의 세포의 화확적 선택을 가능하게 한다. β-갈락토시다제(galactosidase)도 우세한 마커로 생각될 수 있다; β-갈락토시다제 발현 세포는 형광-활성화된 세포 분류자(sorter)를 사용함으로서 선택될 수 있다. 사실상 세포 표면 단백질은 아직 단백질을 생성하지 않은 세포에 선택가능한 마커를 제공한다. 단백질을 발현하는 세포는 단백질 및 세포 분류자에 대한 형광 항체를 사용함으로서 선택될 수 있다. 벡터 내에 포함된 다른 선택가능한 마커는 호이포크산틴(hypoxanthine),아메톱테린 및 티미딘을 함유한 배지 내에서 세포가 생장할 수 있도록 하는hprt및 HSV 티미딘 키나제(thymidine kinase)를 포함한다.All of these markers are predominantly selectable markers, enabling the selective selection of most cells expressing these genes. [beta] -galactosidase may also be considered a predominant marker; beta -galactosidase expressing cells can be selected by using a fluorescence-activated cell sorter. In effect, cell surface proteins provide selectable markers for cells that have not yet produced proteins. Cells expressing proteins can be selected by using fluorescent antibodies to proteins and cell classifiers. Other selectable markers included within the vector include hprt and HSV thymidine kinase, which allow cells to grow in media containing hypoxanthine, amethoterin and thymidine.

첫 번째 NOI는 예를 들어 두 번째 NOI를 전-벡터 내에서 비-기능적이 되게 하는 레트로바이러스 팩키지 사이트 또는 넌-센스 서열인 비-코딩 서열을 함유할 수 있으나 벡터를 스플라이싱함으로서 제거될 경우 두 번째 NOI는 기능적 발현을 나타낸다.The first NOI may, for example, contain a non-coding sequence that is a retroviral package site or non-sense sequence that makes the second NOI non-functional in the pre-vector, but when removed by splicing the vector The second NOI represents functional expression.

또한 첫 번째 NOI는 생성 시스템의 복잡성을 감소시킬 수 있는 Env 단백질을 인코딩하는 env와 같은 바이러스성 필수 요소를 인코드할 수 있다. 예로서, 아데노바이러스 벡터내에서 이는 레트로바이러스 벡터 및 외피가 동일한 프로모터 조절하에 단일 아데노바이러스 벡터 내에서 형상화되는 것이 가능하게 되어 더욱 단순한 시스템을 제공하고 부가적인 서열을 위해 아데노바이러스 벡터 내에서의 더 많은 용량을 남긴다. 하나의 관점에서 이러한 부가적인 서열은gag-pol카세트 자체가 될 수 있다. 따라서 하나의 아데노바이러스 벡터에서 이는 레트로바이러스 벡터 입자를 생성할 수 있다. 이전의 연구(Fenget al1997 Nature Biotechnology 15: 866)는 다수의 아데노바이러스 벡터의 사용을 필요로 하였다.In addition, the first NOI can encode viral essentials such as env encoding the Env protein, which can reduce the complexity of the production system. By way of example, within the adenoviral vector this makes it possible for the retroviral vector and envelope to be shaped in a single adenoviral vector under the same promoter control, providing a simpler system and allowing for more sequences in the adenoviral vector Leave capacity. In one aspect, this additional sequence may be the gag-pol cassette itself. Thus, in one adenoviral vector it can produce retroviral vector particles. Previous studies (Feng et al 1997 Nature Biotechnology 15: 866) required the use of multiple adenoviral vectors.

레트로바이러스 성분이env뉴클레오타이드 서열을 포함할 경우 그 서열의 모두 또는 일부는 예를 들어 4070A로 지정된 암포트로픽(amphotropic) Env 단백질또는 인플루엔자 헤마글루티닌(influenza haemagglutinin(HA)) 또는 혈관 구내염 바이러스 G(VSV-G) 단백질과 같은 또다른env뉴클레오타이드 서열의 모두 또는 일부와 선택적으로 치환될 수 있다.env유전자를 이형의(heterologous)env유전자로 치환하는 것은 슈도타이핑(pseudotyping)이라고 불리는 기술 또는 방법의 예이다. 슈도타이핑은 신규한 것은 아니고 예로는 WO-A-98/05759, WO-A-98/05754, WO-A-97/17457, WO-A-96/09400, WO-A-91/00047 및 Mebatsionet al(1997 Cell 90, 841-847)에 나타나 있다.If the retroviral component comprises an env nucleotide sequence, all or part of the sequence may be an amphotropic Env protein or an influenza haemagglutinin (HA) designated, for example, 4070A, or a vascular stromal virus G VSV-G) < / RTI > protein, all or part of another env nucleotide sequence. substituting env gene (heterologous) env gene is an example of the release of the technique or method referred to as pseudo type (pseudotyping). Pseudo-typing is not new, and examples include WO-A-98/05759, WO-A-98/05754, WO-A-97/17457, WO- et al. (1997 Cell 90, 841-847).

하나의 바람직한 관점에서 본 발명의 레트로바이러스 벡터는 슈토타입된 것이다. 이러한 점에서 슈도타이핑은 하나 이상의 장점을 지닌다. 예를 들어, 렌티바이러스의 경우 HIV 기초 벡터의env유전자 생성물은 CD4라고 불리는 단백질을 발현하는 세포만을 감염시키도록 이들 벡터를 제한한다. 그러나 이러한 벡터 내에서의env유전자가 다른 RNA 바이러스로부터의env서열과 치환될 경우 이들은 더 넓은 감염 스펙트럼을 지니게 될 것이다(Verma and Somia 1997 Nature 389: 239-242). 예로서 연구자들은 HIV 기초 벡터를 VSV로부터의 당단백질로 슈도타입하였다(Verma and Somia 1997ibid).In one preferred aspect, the retroviral vector of the invention is a sttotyped. In this respect, pseudotyping has one or more advantages. For example, in the case of lentivirus, the env gene product of HIV basic vector restricts these vectors to infect only cells expressing a protein called CD4. However, if the env genes in these vectors are replaced with env sequences from other RNA viruses, they will have a broader infection spectrum (Verma and Somia 1997 Nature 389: 239-242). For example, the researchers pseudotyped HIV-based vectors with glycoproteins from VSV (Verma and Somia 1997 ibid ).

또한, Env 단백질은 돌연변이 또는 설계된 Env 단백질과 같은 변형된 Env 단백질일 수 있다. 변형은 타겟 능력을 도입하도록 또는 독성을 감소시키도록 또는 또다른 목적을 위해 생성되거나 선택될 수 있다(Valsesia-Wittmanet al1996 JVirol 70: 2056-2064; Nilsonet al1996 Gene Therapy 3: 280-286; Fieldinget al1998 Blood 9: 1802 및 참조 문헌).In addition, the Env protein may be a mutated or modified Env protein, such as a designed Env protein. Modifications can be created or selected for introducing target capabilities or for reducing toxicity or for other purposes (Valsesia-Wittman et al 1996 JVirol 70: 2056-2064; Nilson et al 1996 Gene Therapy 3: 280-286 Fielding et al 1998 Blood 9: 1802 and references).

적당한 두 번째 NOI 코딩 서열은 시토킨(cytokine), 케모킨(chemokine), 호르몬, 항체, 설계된-면역글로블린-유사 분자, 단일 체인 항체, 융합 단백질, 효소, 면역 동시-자극 분자, 면역조절 분자, 항-센스 RNA, 타겟 단백질의 트랜스도미넌트(transdominant) 음성 돌연변이, 독소, 조건적 독소, 항원, 종양 억제자 단백질 및 생장인자, 막단백질, 혈관작용 단백질 및 펩타이드, 항-바이러스 단백질 및 리보자임(ribozyme) 및 그의 유도체(수용체 그룹과 결합된 것과 같이)를 코딩하는 서열과 같은 치료적 및/또는 진단적 적용 서열을 포함하나 이에 한정적인 것은 아니다. 이들이 포함될 경우 이러한 코딩 서열은 일반적으로 리보자임(들) 또는 다른 프로모터 또는 프로모터들의 발현을 지시하는 프로모터일 수 적당한 프로모터에 선택적으로 연결될 수 있다.Suitable second NOI coding sequences include, but are not limited to, cytokines, chemokines, hormones, antibodies, engineered immunoglobulin-like molecules, single chain antibodies, fusion proteins, enzymes, Antisense RNAs, transdominant negative mutations of the target protein, toxins, conditional toxins, antigens, tumor suppressor proteins and growth factors, membrane proteins, vasoactive proteins and peptides, anti-viral proteins and ribozyme ) And its derivatives (such as those linked to a receptor group). The term " therapeutic " When these are included, such coding sequences can be optionally linked to appropriate promoters which can be generally promoters that direct the expression of the ribozyme (s) or other promoters or promoters.

두 번째 NOI 코딩 서열은 융합 단백질 또는 코딩 서열의 세그먼트(segment)룰 인코드할 수 있다.The second NOI coding sequence may encode a segment of the fusion protein or coding sequence.

본 발명의 레트로바이러스 벡터는 암 치료를 위해 전-약물 활성화 효소와 같은 두 번째 NOI를 종양 사이트로 전달하는데 사용될 수 있다. 각각의 경우 적당한 전-투약은 적당한 전-약물 활성화 효소와 결합하여 개인(환자와 같은)의 치료에사용될 수 있다. 적당한 전-약물은 벡터와 결합하여 투여된다. 전-약물의 예는 에토포사이드(etoposide) 인산염(알칼리성 인산염과 함께, Senteret al1988 Proc Natl Acad Sci 85: 4842-4846); 5-플루오로시토신(fluorocytosine)(시토신 디아미나제(deaminase)와 함께, Mullenet al1994 Cancer Res 54: 1503-1506); 독소루비신(Doxorubicin-N-p-하이드록시페녹시아세트아마이드(hydroxyphenoxyacetamide)(페니실린(Phenicillin)-V-아미다제(Amidase)와 함께, Kerret al1990 Cancer Immunol Immunother 31: 202-206); 파라(Para)-N-비스(bis)(2-클로로에틸(chloroethyl) 아미노벤조닐 글루타메이트(aminobenzonyl glutamate))(카르복시펩티다제(carboxypeptidase와 함께) G2); 세팔로스포린(Cephalosporin) 질소 겨자 카바마이트(carbamate)(β-락타마제(lactamase)와 함께); SR4233(P450 환원효소와 함께); 간시클로버(Ganciclovir)(HSV 티미딘 키나제와 함께, Borrelliet al1988 Proc Natl Acad Sci 85: 7572-7576); 겨자 전-약물(질소환원효소와 함께, Friedlos et 1997 J Med Chem 40: 1270-1275) 및 시클로포스파마이드(Cyclophosphamide)The retroviral vectors of the invention can be used to deliver a second NOI, such as a pre-drug activating enzyme, to the tumor site for cancer treatment. In each case, a suitable pre-dose can be used to treat an individual (such as a patient) in combination with a suitable pre-drug activating enzyme. Suitable prodrugs are administered in combination with a vector. Examples of pre-drugs include etoposide phosphate (with alkaline phosphate, Senter et al 1988 Proc Natl Acad Sci 85: 4842-4846); 5-fluorocytosine (in conjunction with cytosine deaminase, Mullen et al 1994 Cancer Res 54: 1503-1506); (Kerr et al 1990 Cancer Immunol Immunother 31: 202-206) with Doxorubicin-Np-hydroxyphenoxyacetamide (Phenicillin-V-Amidase); Para- N-bis (2-chloroethyl aminobenzonyl glutamate) (with carboxypeptidase G2); Cephalosporin nitrogen mustard carbamate Ganciclovir (in conjunction with HSV thymidine kinase, Borrelli et al 1988 Proc Natl Acad Sci 85: 7572-7576), mustard preclean (together with? -lactamase), SR4233 (with P450 reductase) - Drugs (with Nitrogen reductase, Friedlos et al. 1997 J Med Chem 40: 1270-1275) and Cyclophosphamide

(P450과 함께, Chenet al1996 Cancer Res 56: 1331-1340)를 포함한다.(In combination with P450, Chen et al 1996 Cancer Res 56: 1331-1340).

본 발명의 벡터는 바이러스 또는 비-바이러스 벡터에 의해 타겟 사이트로 전달될 수 있다.The vector of the present invention can be delivered to the target site by a virus or non-viral vector.

이 분야에서 잘 알려진 바와 같이 벡터는 하나의 환경에서 다른 환경으로 실체의 전달을 가능하게 하거나 촉진시키는 수단이다. 예로서 재조합 DNA 기술에 사용된 일부 벡터는 DNA 세그먼트(이형적 DNA 세그먼트와 같은, 이형적 cDNA 세그먼트와 같은)와 같은 실체가 타겟 세포 내로 트랜스퍼 되도록 한다. 임의적으로 타겟 세포 내로 트랜스퍼되면 벡터는 세포 내에서 이형적 DNA를 유지하도록 하게 되거나 DNA 복제의 단위로 역할하게 된다. 재조합 DNA 기술에 사용된 벡터의 예는 플라스미드, 염색체, 인공적 염색체 또는 바이러스 등을 포함한다.As is well known in the art, vectors are a means of enabling or facilitating the transfer of entities from one environment to another. As an example, some vectors used in recombinant DNA technology allow entities such as DNA segments (such as heterologous DNA segments, such as heterologous cDNA segments) to be transferred into target cells. When transferred arbitrarily into the target cell, the vector is made to retain the heterologous DNA in the cell or to serve as a unit for DNA replication. Examples of vectors used in the recombinant DNA technology include plasmids, chromosomes, artificial chromosomes or viruses and the like.

비-바이러스성 전달 시스템은 DNA 번역 방법을 포함하나 이에 한정적인 것은 아니다. 여기서 세포감염은 타겟 포유류 세포로 유전자를 전달하는 비-바이러스 벡터를 사용한 과정을 포함한다.Non-viral delivery systems include, but are not limited to, DNA translation methods. Wherein the cell infection comprises using a non-viral vector that delivers the gene to the target mammalian cell.

일반적인 세포감염 방법은 일렉트로포레이션(electroporation), DNA 바이오리스틱(biolistics), 지질-매개 세포감염, 압축된 DNA-매개 세포감염, 리포솜(liposome), 면역리포솜, 리포펙틴(lipofectin), 양이온성 약제-매개, 양이온성 페이셜 암피필(facial amphiphile(CFAs))(Nature Biotechnology 1996 14: 556) 및 그의 조합을 포함한다.Common cell infecting methods include, but are not limited to, electroporation, DNA biolistics, lipid-mediated cell infections, compressed DNA-mediated cell infections, liposomes, immunoliposomes, lipofectins, -Mediated, cationic facial amphiphiles (CFAs) (Nature Biotechnology 1996 14: 556), and combinations thereof.

바이러스 전달 시스템은 아데노바이러스 벡터, 아데노-결합 바이러스 벡터(AAV), 헤르페스 바이러스 벡터, 레트로바이러스 벡터, 렌티바이러스 벡터, 바큘로바이러스(baculoviral) 벡터 또는 폭스(pox) 바이러스 벡터를 포함하나 이에한정적인 것은 아니다. 벡터의 다른 예는 생체외 전달 시스템을 포함하고, 이는 일렉트로포레이션, DNA 바이오리스틱, 지질-매개 세포감염, 압축된 DNA-매개 세포감염을 포함하나 이에 한정적인 것은 아니다.Virus delivery systems include, but are not limited to, adenoviral vectors, adeno-associated virus vectors (AAV), herpes virus vectors, retrovirus vectors, lentivirus vectors, baculoviral vectors or pox viral vectors no. Other examples of vectors include an ex vivo delivery system including, but not limited to, electroporation, DNA biolistic, lipid-mediated cell infections, and compressed DNA-mediated cell infections.

본 발명의 벡터 전달 시스템은 생체 내에서 두 번째 벡터를 생성하는데 필요한 유전자를 인코드하는, 실험실 내에서 제조된 첫 번째 벡터로 구성될 수 있다.The vector delivery system of the present invention can consist of a first vector produced in the laboratory that encodes the gene necessary to generate a second vector in vivo.

첫 번째 바이러스 벡터 또는 벡터들은 레트로바이러스, 아데노바이러스, 헤르페스 바이러스 또는 폭스 바이러스 벡터와 같이 다양한 다른 바이러스 벡터일 수 있거나 또는 다수의 첫 번째 바이러스 벡터의 경우 다른 바이러스 오리진의 벡터의 혼합일 수 있다. 어떤 경우에서도 첫 번째 바이러스 벡터는 바람직하게는 독립적인 복제를 할 수 없다는 점에서 결함이 있다. 따라서 이들은 타겟 세포를 진입시키고, 두 번째 벡터 서열을 전달시킬 수 있으나 더한 타겟 세포를 감염시키게 하는 복제는 할 수 없다.The first viral vector or vectors may be various viral vectors, such as retroviruses, adenoviruses, herpesviruses or poxvirus vectors, or a mixture of vectors of different viral origins in the case of multiple first viral vectors. In any case, the first viral vector is defective in that it is preferably not capable of independent replication. Thus, they can enter the target cell and transduce the second vector sequence, but can not replicate to infect additional target cells.

하이브리드 바이러스 벡터 시스템이 두 번째 벡터를 인코드하는 하나 이상의 첫 번째 벡터로 구성된 경우 둘 또는 3개의 모든 첫 번째 벡터는 일반적으로 동시에 첫 번째 타겟 세포군을 세포감염시키거나 형질도입하는데 사용될 것이다.If the hybrid virus vector system consists of one or more first vectors encoding the second vector, then all two or three first vectors will generally be used to simultaneously infect or transfect the first target cell group.

바람직하게는 두 번째 바이러스 벡터의 모든 성분을 인코드하는 단일 첫 번째 바이러스 벡터이다.Preferably a single first viral vector encoding all components of the second viral vector.

바람직한 단일 또는 다수의 첫 번째 바이러스 벡터는 아데노바이러스 벡터이다.The preferred single or multiple first viral vectors are adenoviral vectors.

본 발명에 사용되기 위한 아데노바이러스 벡터는 인간 아데노바이러스 또는 일반적으로 인간을 감염시키지 않는 아데노바이러스로부터 유도될 수 있다. 바람직하게는 벡터는 아데노바이러스 타입 2 또는 아데노바이러스 타입 5(Ad2 또는 Ad5) 또는 쥐 아데노바이러스 또는 CELO 바이러스와 같은 조류 아데노바이러스로부터 유도된다(Cottonet al1993 J Virol 67: 3777-3785). 벡터는 복제 유능 아데노바이러스 벡터일 수 있으나 더욱 바람직하게는 결함있는 아데노바이러스 벡터이다. 아데노바이러스 벡터는 바이러스 복제에 필요한 하나 이상의 성분의 삭제에 의해 결함있게 된다. 일반적으로 각각의 아데노바이러스 벡터는 적어도 E1 구역에서의 삭제를 포함한다. 감염성 아데노바이러스 벡터 입자의 생성을 위해 이러한 삭제는 E1 유전자를 포함하는 Ad5의 좌측 부분의 통합된 복사(copy)를 포함하는, 인간 293 셀 라인과 같은 인간 배아 섬유질 셀 라인 내에서의 바이러스의 통행에 의해 보상된다. 이형적 DNA의 이러한 벡터 내로의 삽입 능력은 약 7kb에 달할 수 있다. 따라서 이러한 벡터는 본 발명에 따라 각각 레트로바이러스 두 번째 벡터의 구조를 위한 필수 전사 단위 중의 하나를 함유한 3개의 별개의 재조합 벡터로 구성된 시스템의 구조에 유용하다.Adenoviral vectors for use in the present invention may be derived from human adenoviruses or adenoviruses that generally do not infect humans. Preferably the vector is derived from adenovirus type 2 or adenovirus type 5 (Ad2 or Ad5) or avian adenovirus such as murine adenovirus or CELO virus (Cotton et al 1993 J Virol 67: 3777-3785). The vector may be a replication competent adenoviral vector, but more preferably a defective adenoviral vector. Adenoviral vectors become defective by deletion of one or more components required for viral replication. Generally, each adenoviral vector includes deletions in at least the E1 region. For the generation of infectious adenoviral vector particles, this deletion is associated with the passage of the virus in a human embryonic fibrous cell line, such as a human 293 cell line, which contains an integrated copy of the left part of Ad5, including the E1 gene . The ability to insert heterologous DNA into these vectors can amount to about 7 kb. Thus, such a vector is useful according to the invention in the structure of a system consisting of three distinct recombinant vectors each containing one of the necessary transcriptional units for the structure of the second retroviral vector.

다른 아데노바이러스 유전자 내에서 더한 삭제를 함유한 또다른 아데노바이러스 벡터가 이 분야에서 알려져 있고, 또한 이들 벡터는 본 발명의 사용에 적당하다. 이러한 일부의 두 번째 세대 아데노바이러스 벡터는 감소된 면역원성을 나타낸다(즉, E1 + E2 삭제 Gorzigiliaet al1996 J Virol 70: 4173-4178; E1 + E4 삭제 Yehet al1996 J Virol 70: 559-565). 확장된 삭제는 벡터 내의 다수의 유전자 도입에 부가적인 클로닝 능력을 제공하게 된다. 예를 들어 25kb 삭제가 기술되었고(Lieberet al1996 J Virol 70: 8944-8960), 이형적 DNA의 35kb 이상의 도입을 가능하게 하는 모든 바이러스 유전자가 삭제된 클로닝 벡터가 보고되었다(Fisheret al1996 Virolology 217: 11-22). 이러한 벡터는 본 발명에 따라 레트로바이러스 두 번째 벡터의 구조를 위한 2 또는 3개의 전사 단위를 인코딩하는 아데노바이러스 첫 번째 벡터를 생성하는데 사용될 수 있다.Other adenoviral vectors containing deletions in addition to other adenoviral genes are known in the art, and these vectors are also suitable for use in the present invention. Some of these second generation adenoviral vectors exhibit reduced immunogenicity (i.e., E1 + E2 deletion Gorzigilia et al 1996 J Virol 70: 4173-4178; E1 + E4 deletion Yeh et al 1996 J Virol 70: 559-565 ). Extended deletion provides additional cloning ability for multiple gene introduction in a vector. For example, a 25 kb deletion has been described (Lieber et al 1996 J Virol 70: 8944-8960), and cloning vectors have been reported in which all viral genes have been deleted that allow the introduction of more than 35 kb of heterologous DNA (Fisher et al 1996 Virolology 217: 11-22). Such a vector may be used in accordance with the present invention to generate an adenovirus first vector encoding two or three transcription units for the structure of the retroviral second vector.

두 번째 바이러스 벡터는 바람직하게는 레트로바이러스 벡터이다. 두 번째 벡터는 첫 번째 타겟 세포 내에서 결함있는 바이러스 벡터 입자의 집합 및 팩키지를 위한 필수 유전자의 발현에 의해 생성된다. 이는 독립적 복제가 불가능하다는 점에서 결함이 있다. 따라서 두 번째 레트로바이러스 벡터가 두 번째 타겟 세포를 형질도입시키면 복제에 의한 더한 타겟 세포로의 유포가 불가능해 진다.The second viral vector is preferably a retroviral vector. The second vector is generated by expression of the essential gene for assembly and packaging of defective viral vector particles within the first target cell. This is defective in that independent replication is not possible. Therefore, when the second retroviral vector transduces a second target cell, it is impossible to spread the target cell by replication.

일반적으로 "레트로바이러스 벡터"라는 용어는 감염이 가능하나 그 자체에의한 복제는 불가능한 레트로바이러스 핵산을 포함한다. 따라서 복제 결함이다. 일반적으로 레트로바이러스 벡터는 타겟 세포로의 전달을 위해 하나 이상의 NOI(s)로 구성되고, 바람직하게는 레트로바이러스 오리진으로 구성된다. 또한 레트로바이러스 벡터는 기능적 스플라이스 도너 사이트(FSDS); 및 기능적 스플라이스 억셉터 사이트(FSAS); 비-기능적 스플라이스 도너 사이트(NFSDS); 및 기능적 스플라이스 사이트(NFSS)로 구성되어 FSDS가 FSAS의 상부에 위치할 경우 사이에 낀 서열(들)은 스플라이스될 수 있다. 레트로바이러스 벡터는 레트로바이러스 벡터가 타겟 세포 내로 프로바이러스로서 통합되면 NOI(s)의 발현에 영향을 미칠 수 있는 U3 구역 내의 비-레트로바이러스 조절 서열과 같은 비-레트로바이러스 서열로 더욱 구성될 수 있다. 레트로바이러스 벡터는 단지 하나의 단일 레트로바이러스로부터의 요소를 포함할 필요가 없다. 따라서 본 발명과 관련하여 2개의 더 다른 레트로바이러스 또는 다른 출처로부터 유도 가능한 요소를 지니는 것이 가능하다.In general, the term " retroviral vector " includes retroviral nucleic acids that are infectable but not replication by themselves. This is a replication flaw. In general, the retroviral vector is composed of one or more NOI (s) for delivery to the target cell, and preferably consists of a retroviral origin. Retroviral vectors also include functional splice donor sites (FSDS); And a functional splice acceptor site (FSAS); Non-functional splice donor site (NFSDS); And a functional splice site (NFSS), the sequence (s) sandwiched between the FSDS and the FSAS can be spliced. The retroviral vector may further comprise a non-retroviral sequence such as a non-retroviral control sequence within the U3 region that may affect the expression of NOI (s) when the retroviral vector is integrated into the target cell as a pro-virus . Retroviral vectors do not need to contain elements from just one single retrovirus. It is therefore possible to have two further retroviruses or elements derivable from other sources in connection with the present invention.

일반적으로 "레트로바이러스 전-벡터"라는 용어는 상기에 기술한 바와 같이 레트로바이러스 벡터 게놈을 포함하나 이는 기능적 스플라이스 도너 사이트(FSDS)를 산출할 수 있는 첫 번째 뉴클레오타이드 서열(NS); 기능적 스플라이스 억셉터 사이트(FSAS)를 산출할 수 있는 두 번째 NS; 비-기능적 스플라이스 도너 사이트(NFSDS); 및 기능적 스플라이스 사이트(NFSS)로 구성되고; 상기 첫 번째 NS는 두 번째 NS의 하부에 위치하고; 상기 세 번째 및 네 번째 NS는 두 번째 NS의 상부에 위치하여 타겟 사이트에서의 레트로바이러스 전-벡터의 역전사 후 레트로바이러스 벡터는 스플라이스 될 수 있다.In general, the term " retroviral full-vector " refers to a first nucleotide sequence (NS) that contains a retroviral vector genome as described above, but which can yield a functional splice donor site (FSDS); A second NS capable of yielding a functional splice acceptor site (FSAS); Non-functional splice donor site (NFSDS); And a functional splice site (NFSS); The first NS is located below the second NS; The third and fourth NS are located at the top of the second NS and the retroviral vector can be spliced after the reverse transcription of the retroviral pro-vector at the target site.

"레트로바이러스 벡터 입자"라는 용어는 팩키지된 레트로바이러스 벡터를 나타내고, 바람직하게는 타겟 세포에 결합하고 진입할 수 있다는 것을 나타낸다. 벡터에 대해 이비 논의된 바와 같이 입자의 성분은 야생형 레트로바이러스에 대해 변형될 수 있다. 예를 들어 입자의 단백질성 피막 내의 Env 단백질은 그들의 타겟팅 특이성을 변화시키기 위해 또는 일부 다른 원하는 기능을 달성하기 위해 유전적으로 변형될 수 있다.The term " retroviral vector particle " refers to a packaged retroviral vector and preferably indicates that it can bind to and enter the target cell. As discussed above, the components of the particles can be modified against wild-type retroviruses. For example, the Env proteins in the proteinaceous coatings of the particles can be genetically modified to change their targeting specificity or to achieve some other desired function.

본 발명의 이러한 관점의 레트로바이러스 벡터는 MMLV, MSV 또는 MMTV와 같은 쥐 옹코레트로바이러스로부터 유도가능하고; 또는 HIV-1, ELAV와 같은 렌티바이러스로부터 유도 가능하고; 또는 다른 레트로바이러스로부터 유도 가능하다.Retroviral vectors of this aspect of the invention are derivable from murine oncol retroviruses such as MMLV, MSV or MMTV; Or from lentiviruses such as HIV-1, ELAV; Or from other retroviruses.

본 발명의 레트로바이러스 벡터는 레트로바이러스의 스플라이스 도너 사이트를 비-기능적이 되도록 변형될 수 있다.The retroviral vectors of the present invention can be modified so that the splice donor site of the retrovirus is non-functional.

본 발명의 레트로바이러스 벡터는 레트로바이러스의 스플라이스 억셉터 사이트를 비-기능적이 되도록 변형될 수 있다.The retroviral vectors of the present invention can be modified so that the splice acceptor site of the retrovirus is non-functional.

"변형"이라는 용어는 스플라이스 도너 또는 스플라이스 억셉터 사이트의 침묵, 무능, 돌연변이 또는 제거를 포함하나 이에 한정적인 것은 아니다.The term " strain " includes, but is not limited to, silence, incapacity, mutation or elimination of a splice donor or splice acceptor site.

돌연변이된 고유 스플라이스 도너 사이트를 지닌 MLV 기초 벡터와 같은 벡터가 이 분야에 알려져 있다. 이러한 벡터의 예는 pBABE이다(Morgensternet al1990ibid).Vectors such as MLV basal vectors with mutated native splice donor sites are known in the art. An example of such a vector is pBABE (Morgenstern et al 1990 ibid ).

두 번째 벡터는 첫 번째 벡터의 DNA 내에서 인코드된 레트로바이러스 벡터 생성을 위한 필수 유전자 발현으로부터 생성될 수 있다. 이러한 유전자는 레트로바이러스로부터gag-pol유전자, 하나 이상의 치료적 또는 진단적 NOI(s)를 함유한 외피싸인 바이러스 및 결함있는 레트로바이러스 벡터로부터의env유전자를 포함할 수 있다. 결함있는 레트로바이러스 벡터는 5' 긴 말단 반복(LTR)의 적어도 일부에서, 3' LTR의 적어도 일부에서 일반적으로 역전사할 수 있는 서열 및 팩키지 신호를 함유한다.The second vector may be generated from the essential gene expression for retroviral vector generation encoded in the DNA of the first vector. These genes may include the gag-pol gene from retroviruses, the envelope-enveloped virus containing one or more therapeutic or diagnostic NOIs (s), and the env gene from the defective retroviral vector. The defective retroviral vector contains a sequence and a packaging signal that is generally capable of reverse transcription at least in part of the 3 'LTR, at least in part of the 5' long terminal repeat (LTR).

두 번째 벡터를 복제결함이 되게 할 경우 두 번째 벡터는 단일 또는 하나 이상의 아데노바이러스 벡터 또는 다른 첫 번째 벡터 내에 위치한 다수의 전사 단위에 의해 인코드될 수 있다. 따라서 이들은 두 번째 벡터 게놈을 인코딩하는 전사 단위,gag-pol를 인코딩하는 전사 단위 및env를 인코딩하는 전사 단위일 수 있다. 또한 이들의 하나 이상은 결합될 수 있다. 예를 들어gag-polenv또는env와 게놈을 인코딩하는 핵산 서열은 단일 전사 단위 내에서 결합될 수 있다. 이를 달성하는 방법은 이 분야에서 잘 알려져 있다.If the second vector is to be cloned defective, the second vector may be encoded by a single or a plurality of transcription units located within one or more adenoviral vectors or other first vectors. Thus, they may be transcription units encoding a second vector genome, transcription units encoding gag-pol , and transcription units encoding env . Also, one or more of these may be combined. For example, nucleic acid sequences encoding gag-pol and env or env and the genome can be joined within a single transcription unit. Methods to accomplish this are well known in the art.

여기 기술된 전사 단위는 코딩 서열 및 다른 코딩 서열에 독립적으로 이러한 코딩 서열의 발현을 달성하기 위한 신호를 포함하는 핵산의 구역이다. 따라서 각각의 전사 단위는 일반적으로 적어도 하나의 프로모터, 인핸서 및 폴리아데닐레이션(polyadenylation) 신호로 구성된다.The transcription unit described herein is a region of nucleic acid containing a signal for achieving expression of such a coding sequence independently of the coding sequence and other coding sequences. Thus, each transcriptional unit generally consists of at least one promoter, enhancer and polyadenylation signal.

"프로모터"라는 용어는 이 분야의 일반적인 의미로서 즉, 유전자 발현의 Jacobson-Monod 이론의 RNA 중합효소 결합 사이트의 의미로 사용된다.The term " promoter " is used in the sense of the field to refer to the RNA polymerase binding site of the Jacobson-Monod theory of gene expression.

"인핸서"라는 용어는 전사 개시 복합물의 다른 단백질 성분에 결합하여 그의 결합된 프로모터에 의해 지시된 전사 개시를 촉진시키는 DNA 서열을 포함한다.The term " enhancer " includes DNA sequences that bind to other protein components of the transcription initiation complex and facilitate transcription initiation as indicated by its associated promoter.

두 번째 벡터를 인코딩하는 전사 단위의 프로모터 및 인핸서는 바람직하게는 두 번째 바이러스 벡터의 생성을 위한 조건 하의 첫 번째 타겟 세포 내에서 강하게 활성적이거나 또는 강하게 유도될 수 있다. 프로모터 및/또는 인핸서는 구성적으로 효과적이거나 또는 그들의 활성에 있어 조직 또는 시간적으로 제한된다. 적당한 조직 제한된 프로모터/인핸서의 예는 MUC1 유전자, CEA 유전자 또는 5T4 항원 유전자로부터의 프로모터/인핸서와 같이 종양 세포 내에서 매우 활성적인 것이다. 시간적으로 제한된 프로모터/인핸서의 예는 저산소 반응 요소 또는 grp78 또는grp94 유전자의 프로모터/인핸서와 같이 허혈(ischaemia) 및/또는 저산소증에 반응적인 것이다. 하나의 바람직한 프로모터-인핸서 조합은 인간 세포확대바이러스(human cytomegalovirus,hCMV) 주요 중간 초기(major intermediate early, MIE) 프로모터/인핸서 조합이다.The promoter and enhancer of the transcription unit encoding the second vector may preferably be strongly active or strongly induced in the first target cell under conditions for the production of the second viral vector. Promoters and / or enhancers are either constitutively effective or are tissue or time limited in their activity. Examples of suitable tissue limited promoters / enhancers are highly active in tumor cells, such as the MUC1 gene, the CEA gene, or a promoter / enhancer from the 5T4 antigen gene. An example of a temporally restricted promoter / enhancer is one that is responsive to ischaemia and / or hypoxia, such as a hypoxic response element or a promoter / enhancer of the grp78 or grp94 gene. One preferred promoter-enhancer combination is the major intermediate early (MIE) promoter / enhancer combination of human cytomegalovirus (hCMV).

다른 바람직한 부가적인 성분은 하나의 NOI 또는 다수의 NOIs의 효과적인 발현을 가능하게 하는 실체를 포함한다.Other desirable additional components include entities that enable effective expression of one NOI or a plurality of NOIs.

본 발명의 하나의 바람직한 관점에서 두 번째 벡터 성분의 저산소 또는 허혈 조절가능 발현이 있다. 이러한 점에서 저산소증은 광범위한 다른 세포 타입에서 유전자 발현의 강력한 조절자이고, 다양한 유전자 프로모터에서 저산소증 반응 요소(hypoxia responsive elements, HREs)인 같은 종류의 DNA 인식 위치에 결합하는 저산소증 유도 인자-1(hypoxia-inducible facotr-1, HIF-1; Wang and Semenza 1993 PNAS. (USA) 90: 430)과 같은 저산소증-유도 전사 인자의 활성 유도에 의해 작용한다. Dachset al(1997 Nature Med. 5:515)은 실험실 내 및 생체 내의 충실성종양(solid tumours) 내의 저산소증에 반응하여 인간 섬유육종(fibrosarcoma) 세포에 의한 표지 및 치료유전자의 발현을 조절하기 위해 쥐과 포스포글리세라이트 키나제-1(phosphoglycerate kinase-1, PGK-1) 유전자로부터 HRE의 다중결합 형태(Firthet al1994, PNAS 91(14):6496-6500)를 사용하였다. 또한 표지된 글루코스 부족이 또한 종양의 허혈 영역에 존재한다는 사실은 특히 종양에서 본 발명에 따른 NOI와 같은 이형 유전자 DNA 발현을 활성화하는데 사용될 수 있다. 글루코스 부족에 의해 활성화되는 것으로 알려진 grp 78 유전자 프로모터의 절단형 632 염기 쌍 서열은 생체 내 쥐과 종양에서 높은 수준으로 리포터 유전자의 발현을 유도할 수 있는 것으로 나타난다(Gazitet al1995 Cancer Res. 55: 1660).In one preferred aspect of the invention there is hypoxic or ischemic regulatable expression of a second vector component. In this regard, hypoxia is a potent regulator of gene expression in a wide range of other cell types and is involved in the hypoxia-inducible factor-1 binding to the same type of DNA recognition site as the hypoxia responsive elements (HREs) Inducible facotr-1, HIF-1; Wang and Semenza 1993 PNAS. (USA) 90: 430). Dachs et al. (1997 Nature Med. 5: 515) reported that in order to regulate the expression of markers and therapeutic genes by human fibrosarcoma cells in response to hypoxia in solid tumors in vitro and in vivo, The multiple binding form of HRE from the phosphoglycerate kinase-1 (PGK-1) gene (Firth et al 1994, PNAS 91 (14): 6496-6500) was used. Also, the fact that labeled glucose deficiency is also present in the ischemic region of the tumor can be used to activate heterologous gene DNA expression, particularly NOI according to the present invention in tumors. The truncated 632 base pair sequence of the grp 78 gene promoter, which is known to be activated by glucose deficiency, is able to induce expression of the reporter gene at high levels in vivo in rats and tumors (Gazit et al 1995 Cancer Res. 55: 1660 ).

이러한 성분의 발현을 조절하는 또다른 방법은 Yoshidaet al(1997 Biochem Biophys Res Comm 230:426)에 의한 레트로바이러스의gal, pol및 VSV-G 단백질의 생성에 대해 기술된 바와 같이 Gossen and Bujard(1992 Proc Natl Acad Sci 89:5547)에 의해 기술된 테트라사이클린(tetracycline) 온/오프 시스템을 사용하는 것이다. 일반적으로 이러한 조절 시스템은 또한 전-벡터 게놈의 생성을 조절하기 위해 본 발명에서 사용되었다. 이는 테트라사이클린의 부재시 어떤 벡터 성분도 아데노바이러스 벡터로부터 발현되지 않는다는 것을 확인시켜준다.Another method of regulating the expression of these components is described by Gossen and Bujard (1992) as described for the production of gal, pol and VSV-G proteins of retroviruses by Yoshida et al (1997 Biochem Biophys Res Comm 230: 426) Proc Natl Acad Sci 89: 5547). ≪ / RTI > In general, such regulatory systems have also been used in the present invention to regulate the generation of the pre-vector genome. This confirms that no vector components are expressed from adenoviral vectors in the absence of tetracycline.

하이브리드 바이러스 벡터 시스템 내로 통합될 수 있는 안정한 특징은 하기에 기술된다. 하나 이상의 이러한 특징의 존재할 수 있다.Stable features that can be incorporated into a hybrid virus vector system are described below. There may be one or more of these characteristics.

또한 두 번째 벡터는 독립적인 복제가 가능한 감염 바이러스를 생성하는 재조합의 가능성을 제거하는 하나 이상의 특징으로 통합되는 데에 사용된다는 점에서 생체 내 사용에 장점을 지닌다. 이러한 특징은 이전에 발표된 연구(Fenget al1997ibid)에 포함된다. 특히 하기에 기술된 바와 같은 3개의 성분으로부터의 레트로바이러스 벡터의 구조는 Fenget al(ibid)에 의해 기술되지 않았다.The second vector also has advantages in vivo use in that it is used to integrate into one or more features that eliminate the possibility of recombination to produce an infectious virus capable of independent replication. These features are included in previously published studies (Feng et al 1997 ibid ). In particular, the structure of retroviral vectors from the three components as described below has not been described by Feng et al ( ibid ).

첫 번째로 두 번째 벡터의 성분을 인코딩하는 서열 사이의 서열 상동성은 상동성 구역의 삭제에 의해 무효화된다. 상동성 구역은 유전적 재조합의 발생이 가능하게 한다. 특별한 실시태양에서 3개의 전사 단위는 두 번째 레트로바이러스 벡터를 구조하는데 사용된다. 첫 번째 전사 단위는 비-레트로바이러스 프로모터 및 인핸서의 조절 하에서 레트로바이러스gag-pol유전자를 포함한다. 두 번째 전사 단위는 비-레트로바이러스 프로모터 및 인핸서의 조절 하에서 레트로바이러스env유전자를 포함한다. 세 번째 전사 단위는 비-레트로바이러스 프로모터 및 인핸서의 조절 하에서 결함있는 레트로바이러스 게놈로 구성된다. 고유의 레트로바이러스 게놈 내에서 팩키지 신호는 적당한 기능에 필요한gag서열의 이러한 부분에 위치된다. 일반적으로 레트로바이러스 벡터 시스템이 그것으로부터 구조될 경우gag유전자의 일부를 포함하는 팩키지 신호는 벡터 게놈 내에 잔존한다. 그러나 본 경우에서 결함있는 레트로바이러스 게놈은 첫 번째 전사 단위 내의gag서열에 상동인 서열을 포함하지 않는 최소한의 팩키지 신호를 포함한다. 또한 예를 들어 몰로니(Moloney) 쥐과 백혈병 바이러스(MMLV)와 같은 레트로바이러스에서pol코딩 서열의 3' 말단과env의 5' 말단 사이의 작은 중복 구역이 있다. 첫 번째와 두 번째 전사 단위 사이의 상응하는 상동성 구역은 인코드된 단백질의 아미노산 서열이 아닌 코돈 용법을 변화시키기 위해pol코딩 서열의 3' 말단이나env의 5' 말단의 서열을 변화시킴으로서 제거될 수 있다.First, the sequence homology between the sequences encoding the components of the second vector is nullified by deletion of the homology region. Homologous regions allow genetic recombination to occur. In a particular embodiment, three transcription units are used to structure the second retroviral vector. The first transcription unit contains the retroviral gag-pol gene under the control of a non-retroviral promoter and enhancer. The second transcription unit contains the retroviral env gene under the control of a non-retroviral promoter and enhancer. The third transcription unit consists of a defective retroviral genome under the control of a non-retroviral promoter and enhancer. Within the native retroviral genome, the package signal is located in this part of the gag sequence required for proper function. Generally, when a retroviral vector system is constructed from it, a package signal comprising a portion of the gag gene remains in the vector genome. In this case, however, the defective retroviral genome contains a minimal package signal that does not contain a sequence homologous to the gag sequence in the first transcription unit. There is also a small overlap between the 3 'end of the pol coding sequence and the 5' end of the env in retroviruses such as the Moloney murine and leukemia virus (MMLV), for example. The corresponding homology region between the first and second transcription units is removed by changing the sequence at the 3 ' end of the pol coding sequence or the 5 ' end of the env to change the codon usage, rather than the amino acid sequence of the encoded protein .

두 번째로 복제 유능한 두 번째 바이러스 벡터의 가능성은envgag-pol성분 사이의 상동성 구역이 무효화되도록 다른 레트로바이러스 또는 다른 외피싸인 바이러스의 Env 단백질로 하나의 레트로바이러스의 게놈을 슈도타이핑함으로서 무효화된다. 결함있는 레트로바이러스 게놈은 첫 번째 전사 단위 내의gag서열에 상동인 서열을 포함하지 않는 최소한의 팩키지 신호를 포함한다.The possibility of a second replication competent second viral vector is nullified by pseudotyping the genome of one retrovirus with the Env protein of another retrovirus or other envelope-enveloped virus so that the homology region between the env and gag-pol components is nullified . The defective retroviral genome contains a minimal package signal that does not contain sequences homologous to the gag sequence in the first transcription unit.

특별한 실시태양에서 레트로바이러스 벡터는 다음의 3개의 성분으로부터 구조된다 : 첫 번째 전사 단위는 비-레트로바이러스 프로모터 및 인핸서의 조절하에서 레트로바이러스gag-pol유전자를 포함한다. 두 번째 전사 단위는 비-레트로바이러스 프로모터 및 인핸서의 조절하에서 또다른 외피싸인 바이러스로부터의env유전자를 포함한다. 세 번째 전사 단위는 비-레트로바이러스 프로모터 및 인핸서의 조절하에서 결함있는 레트로바이러스 게놈으로 구성된다. 결함있는 레트로바이러스 게놈은 첫 번째 전사 단위 내의gag서열에 상동인 서열을 포함하지 않는 최소한의 팩키지 신호를 포함한다.In a particular embodiment, the retroviral vector is constructed from the following three components: the first transcription unit comprises a retroviral gag-pol gene under the control of a non-retroviral promoter and enhancer. The second transcription unit contains the env gene from another envelope-enveloped virus under the control of the non-retroviral promoter and enhancer. The third transcription unit consists of a defective retroviral genome under the control of a non-retroviral promoter and enhancer. The defective retroviral genome contains a minimal package signal that does not contain sequences homologous to the gag sequence in the first transcription unit.

세 번째로 복제 유능한 레트로바이러스의 가능성은 특별한 방법으로 구조된 2개의 전사 단위를 사용함으로서 제거될 수 있다. 첫 번째 전사 단위는 hCMV 프로모터-인핸서 또는 조직 제한된 프로모터-인핸서와 같은 첫 번째 타겟 세포 내에서 활성인 프로모터-인핸서의 조절 하에서gag-pol코딩 구역을 포함한다. 두 번째 전사 단위는 레트로바이러스 입자 내로 팩키지될 수 있는 레트로바이러스 게놈 RNA를 인코드한다. 두 번째 전사 단위는 팩키지, 통합 및 역전사에 필요한 레트로바이러스 서열을 포함하고, 또한 외피싸인 바이러스의env단백질 코딩 서열 및 하나 이상의 치료적 유전자의 코딩 서열을 포함한다.Third, the possibility of replication competent retroviruses can be eliminated by using two transcription units that have been constructed in a special way. The first transcription unit comprises a gag-pol coding region under the control of a promoter-enhancer that is active in the first target cell, such as the hCMV promoter-enhancer or tissue-restricted promoter-enhancer. The second transcription unit encodes a retroviral genomic RNA that can be packaged into retroviral particles. The second transcription unit contains retroviral sequences necessary for packaging, integration and reverse transcription, and also env protein coding sequences of envelope-enveloped viruses and coding sequences for one or more therapeutic genes.

이러한 예로env및 NOI 코딩 서열의 전사는 NOI 발현 생성물이 두 번째 타겟 세포 내에서 우선적으로 생성될 동안 Env 단백질은 첫 번째 타겟 세포 내에서 우선적으로 생성되도록 고안된다.In this example, transcription of the env and NOI coding sequences is designed such that the Env protein is preferentially produced in the first target cell while the NOI expression product is preferentially produced in the second target cell.

적당한 인트론 스플라이싱 배열은 후에 실시예 5에서 기술되고, 도 17 및 도 27c에 나타내었다. 여기서 스플라이스 도너 사이트는 첫 번째 벡터에 의해 첫 번째 타겟 세포로 전달되는 레트로바이러스 게놈 서열 내의 스플라이스 억셉터 사이트의 하부에 위치된다. 따라서 스플라이싱은 첫 번째 타겟 세포 내에서 부재하거나 또는 드물어서 Env 단백질이 우선적으로 발현될 것이다. 그러나 벡터 게놈이 역저사의 과정 및 두 번째 타겟 세포 내로의 통합을 거치면 기능적 스플라이스 도너 서열은 기능적 스플라이스 억셉터 서열의 상부인 5' LTR 내에 위치할 것이다. 스플라이싱은env서열 및 생성된 NOI의 전사체를 스플라이스 시킨다.A suitable intron splicing arrangement is described later in Example 5 and is shown in Figures 17 and 27c. Wherein the splice donor site is located at the bottom of the splice acceptor site in the retroviral genome sequence that is delivered by the first vector to the first target cell. Therefore, splicing will be absent or rare in the first target cell, and Env protein will be preferentially expressed. However, if the vector genome undergoes a reverse process and integration into a second target cell, the functional splice donor sequence will be located within the 5 'LTR that is the top of the functional splice acceptor sequence. Splicing splices the env sequence and the transcript of the resulting NOI.

이러한 예의 두 번째 배열에서 NOI의 발현은 두 번째 타겟 세포에 제한되고, 하기와 같이 첫 번째 타겟 세포 내에의 발현이 방지된다 : 이러한 배열은 후에 실시예 6에 기술되고, 도 18에 나타내었다. 프로모터-인핸서 및 코딩 서열의 5' 말단을 포함하는 NOI의 첫 번째 단편 및 자연적 또는 인공적으로 유도된 또는 유도가능한 스플라이스 도너 서열은 R-구역의 상부의 레트로바이러스 게놈 구조물의 3' 말단에 삽입된다. 코딩 구역을 완성하는데 필요한 모든 서열을 포함하는 NOI의 두 번째 단편은 레트로바이러스 게놈 구조물 내의 팩키지 신호로부터 하부에 위치한 자연적 또는 인공적으로 유도된 또는 유도가능한 스플라이스 억셉터 서열의 하부에 위치한다. 두 번째 타게 세포 내의 레트로바이러스 게놈의 역전사 및 통합시 NOI의 5' 단편의 프로모터 및 기능적 스플라이스 도너 서열은 기능적 스플라이스 억셉터 및 NOI의 3' 말단의 상부에 위치한다. 그런후 프로모터로부터의 전사 및 스플라이싱은 두 번째 타겟 세포 내의 NOI의 번역을 가능하게 한다.Expression of NOI in the second sequence of this example is restricted to the second target cell and expression in the first target cell is prevented as follows: This sequence is described later in Example 6 and shown in FIG. The first fragment of the NOI comprising the promoter-enhancer and the 5 ' end of the coding sequence and the naturally or artificially induced or inducible splice donor sequence are inserted at the 3 ' end of the retroviral genomic construct on top of the R- . The second fragment of NOI, which contains all the sequences necessary to complete the coding region, is located below the natural or artificially induced or inducible splice acceptor sequence located beneath the package signal in the retroviral genome structure. Upon reverse transcription and integration of the retroviral genome within the second tank cell, the promoter and functional splice donor sequence of the 5 'fragment of NOI is located at the 3' end of the functional splice acceptor and NOI. Transcription and splicing from the promoter then allows translation of the NOI in the second target cell.

바람직한 실시태양에서 본 발명에 따른 하이브리드 바이러스 벡터 시스템은 레트로바이러스 두 번째 벡터를 인코드하는 단일 또는 다수의 아데노바이러스 첫 번째 벡터로 구성된다.In a preferred embodiment, the hybrid virus vector system according to the invention consists of a single or multiple adenovirus first vector encoding the retrovirus second vector.

기술된 본 발명의 바람직한 실시태양은 아데노바이러스 벡터 및 다른 바이러스 벡터와 결합된 주요한 문제 중의 하나, 즉 이러한 벡터로부터의 유전자 발현이 일시적인 점에 대해 설명한다. 첫 번째 타겟 세포로부터의 생성된 레트로바이러스 입자는 두 번째 타겟 세포를 형질도입할 수 있고, 두 번째 타겟 세포 내에서의 유전자 발현은 레트로바이러스 벡터 게놈의 숙주 세포 게놈 내로의 통합 때문에 안정하게 유지된다. 두 번째 타겟 세포는 바이러스 단백질 항원의 유의적인 양을 발현할 수 없어서 아데노바이러스 벡터로 형질도입된 세포보다 덜 면역원적이다.The preferred embodiments of the invention described describe one of the major problems associated with adenoviral vectors and other viral vectors, namely the transient expression of genes from these vectors. The resulting retroviral particle from the first target cell can transduce a second target cell and gene expression in the second target cell remains stable due to integration of the retroviral vector genome into the host cell genome. The second target cell can not express a significant amount of the viral protein antigen and is less immunogenic than the cell transduced with the adenoviral vector.

두 번째 벡터로서의 레트로바이러스 벡터의 사용은 예를 들어 빠르게 분열하는 세포의 타겟팅을 가능하게함으로서 어느 정도의 세포 판별을 가능하게 하기 때문에 유리하다. 더욱이 레트로바이러스 통합은 타겟 세포를 증식시킬 때의 안정한 발현을 포함하여 타겟 조직 내의 치료적 유전자의 안정한 발현을 가능하게 한다.The use of retroviral vectors as a second vector is advantageous because it allows, for example, the targeting of rapidly dividing cells, thus allowing some degree of cell discrimination. Moreover, retroviral integration allows stable expression of the therapeutic gene in the target tissue, including stable expression upon proliferation of the target cell.

또한 본 발명의 신규한 레트로바이러스 벡터 디자인의 사용은 유전자 발현이 첫 번째 또는 두 번째 타겟 사이트에 한정적일 수 있다는 점에서 유리하다. 이러한 방법으로 단일 또는 다수의 NOIs가 두 번째 타겟 사이트에서 우선적으로 발현될 수 있고, 첫 번째 타겟 사이트에서 생물학적으로 유의적인 수준에 불충분하게 발현되거나 또는 발현되지 않을 수 있다. 그 결과로서 NOI의 가능한 독성 및 항원성(antigenicity)이 무효화될 수 있다.The use of the novel retroviral vector designs of the present invention is also advantageous in that gene expression may be confined to the first or second target site. In this way, single or multiple NOIs may be preferentially expressed at the second target site and may not be expressed or expressed insufficiently at a biologically significant level at the first target site. As a result, possible toxicity and antigenicity of NOI can be negated.

바람직하게는 첫 번째 바이러스 벡터는 특정한 세포 타입 또는 세포 타입들을 우선적으로 형질도입한다.Preferably, the first viral vector preferentially transduces a particular cell type or cell type.

더욱 바람직하게는 첫 번째 벡터는 타겟된 벡터이며, 즉 고유의 바이러스와비교시 변화된 조직 항성을 지녀서 벡터가 특정한 세포로 타겟된다.More preferably, the first vector is a targeted vector, i.e., the vector is targeted to a particular cell, with a changed histological stellarity compared to the native virus.

"타겟된 벡터"라는 용어는 "타겟 사이트" 또는 "타겟 세포"라는 용어에 항상 연결된 것은 아니다.The term " targeted vector " is not always connected to the term " target site " or " target cell ".

"타겟 사이트"는 벡터가 고유하거나 타겟된 것이거나 세포감염 또는 형질도입할 수 있는 사이트를 나타낸다.A " target site " refers to a site in which the vector is unique or targeted, or can be infected or transfected with a cell.

"첫번째 타겟 사이트"는 벡터가 고유하거나 타겟된 것이거나 세포감염 또는 형질도입할 수 있는 첫 번째 사이트를 나타낸다.The " first target site " refers to the first site in which the vector is unique or targeted or can be infected or transfected into the cell.

"두번째 타겟 사이트"는 벡터가 고유하거나 타겟된 것이거나 세포감염 또는 형질도입할 수 있는 두 번째 사이트를 나타낸다.A " second target site " refers to a second site in which the vector is unique or targeted or can be infected or transfected with cells.

"타겟 세포"는 벡터가 고유하거나 타겟된 것이거나 세포감염 또는 형질도입할 수 있는 세포를 단순하게 나타낸다.A " target cell " simply indicates a cell in which the vector is native or targeted, or capable of cell infection or transduction.

"첫번째 타겟 세포"는 벡터가 고유하거나 타겟된 것이거나 세포감염 또는 형질도입할 수 있는 첫 번째 세포를 단순하게 나타낸다.A " first target cell " simply indicates the first cell in which the vector is native or targeted or can be infected or transfected with the cell.

"두번째 타겟 세포"는 벡터가 고유하거나 타겟된 것이거나 세포감염 또는 형질도입할 수 있는 두 번 째 세포를 단순하게 나타낸다.A " second target cell " simply represents a second cell in which the vector is native or targeted or can be infected or transfected with the cell.

또한 본 발명에 따른 바람직한 아데노바이러스 첫 번째 벡터는 바람직하게는 벡터의 조직 항성이 야생형 아데노바이러스로부터 변화된 타겟된 벡터이다. 아데노바이러스 벡터는 예를 들어 Krasnykhet al1996 J. Virol 70: 6839-6846; Wickhamet al1996 J. Virol 70: 6831-6838; Stevensonet al1997 J. Virol 71: 4782-4790; Wickhamet al1995 Gene Therapy 2: 750-756; Douglaset alNeuromuscul. Disord 7: 284-298; Wickhamet al1996 Nature Biotechnology 14: 1570-1573에 기술된 바와 같은 타겟된 아데노바이러스 벡터를 생성하도록 변형될 수 있다.The preferred adenovirus first vector according to the invention is also preferably a targeted vector in which the tissue star is changed from the wild-type adenovirus. Adenovirus vectors are described, for example, in Krasnykh et al 1996 J. Virol 70: 6839-6846; Wickham et al 1996 J. Virol 70: 6831-6838; Stevenson et al 1997 J. Virol 71: 4782-4790; Wickham et al 1995 Gene Therapy 2: 750-756; Douglas et al Neuromuscul. Disord 7: 284-298; Can be modified to produce a targeted adenoviral vector as described in Wickham et al 1996 Nature Biotechnology 14: 1570-1573.

본 발명에 따른 벡터 시스템을 위한 첫 번째 타겟 세포는 조혈세포(단핵세포, 대식세포, 림프세포, 과립구 또는 이들의 선조 세포를 포함하여); 내피 세포; 조양 세포; 기질 세포; 성상세포 또는 글리아 세포(glial cell); 근육 세포; 및 상피 세포를 포함한다.The first target cells for the vector system according to the invention include hematopoietic cells (including mononuclear cells, macrophages, lymphocytes, granulocytes or their progenitor cells); Endothelial cells; Chaoyang cells; Stromal cells; Astrocytes or glial cells; Muscle cells; And epithelial cells.

따라서 두 번째 바이러스 벡터를 생성가능한 본 발명에 따른 첫 번째 타겟 세포는 상기 세포 타입의 어느 하나일 수 있다.Thus, the first target cell according to the present invention capable of producing a second viral vector may be any of the cell types described above.

바람직한 실시태양에서 본 발명에 따른 첫 번째 타겟 세포는 레트로바이러스gag-pol을 위한 첫 번째 전사 단위 및 팩키지 가능한 결함있는 레트로바이러스 게놈을 생성할 수 있는 두 번째 전사 단위를 포함하는 결함있는 아데노바이러스 벡터에 의해 형질도입된 단핵세포 또는 대식세포이다. 이러한 경우 적어도 두 번째 전사 단위는 바람직하게는 허혈 사이트 또는 고체 종양의 미세-환경과 같은 생체 내에서의 질병의 위치 내에서 우선적으로 활성인 프로모터-인핸서의 조절하에 있다.In a preferred embodiment, the first target cell according to the present invention comprises a first transcriptional unit for retroviral gag-pol and a second transcriptional unit capable of producing a packageable defective retroviral genome 0.0 > monocytes < / RTI > or macrophages. In this case, the at least second transcription unit is preferably under the control of a promoter-enhancer that is preferentially active in the locus of the disease in vivo, such as the micro-environment of an ischemic site or solid tumor.

특히 바람직한 실시태양에서 두 번째 전사 단위는 게놈의 두 번째 타겟 세포 내로의 삽입 상에서 바이러스성env유전자와 같은 바이러스성 필수 요소의 발현을 감소시키고, 치료적 및/또는 진단적 NOI 또는 NOIs의 효과적인 발현을 가능하게 하는 인트론이 생성되도록 구조된다.In a particularly preferred embodiment, the second transcription unit reduces the expression of a viral essential element such as a viral env gene on the insertion into the second target cell of the genome, and the effective expression of therapeutic and / or diagnostic NOI or NOIs Lt; RTI ID = 0.0 > intron < / RTI >

팩키지 세포는 치료되는 개인의 신체 내의 생체 내(in vivo) 팩키지 세포일 수 있거나 조직 배양 셀 라인과 같은 실험실 내(in vitro)에서 배양된 세포일 수 있다. 적당한 셀 라인은 쥐과 섬유아 세포 유도 셀 라인 또는 인간 셀 라인과 같은 포유류 세포를 포함한다. 바람직하게는 팩키지 셀 라인은 예를 들어 HEK293, 293-T, TE671, HT1080과 같은 인간 셀 라인이다.The packaged cells may be packaged cells in vivo in the body of the individual being treated or may be cells cultured in vitro , such as tissue culture cell lines. Suitable cell lines include mammalian cells such as murine and fibroblast-derived cell lines or human cell lines. Preferably, the packaged cell line is a human cell line such as, for example, HEK293, 293-T, TE671, HT1080.

또한, 팩키지 세포는 단핵세포, 대식세포, 혈액세포 또는 섬유아 세포와 같이 치료되는 개인으로부터 유도된 세포일 수 있다. 세포는 개인으로부터 분리될 수 있고, 팩키지 및 벡터 성분은 생체 외 투여되고 자가 팩키지 세포의 재-투여가 뒤따른다. 또한, 팩키지 및 벡터 성분은 생체 내의 팩키지 세포로 투여될 수 있다. 레트로바이러스 팩키지 및 벡터 성분의 개인의 세포 내로의 도입 방법은 이 분야에서 잘 알려져 있다. 예를 들어 하나의 접근은 레트로바이러스 벡터 입자를 생성하는데 필요한 다른 DNA 서열 즉,env코딩 서열,gag-pol코딩 서열 및 결함있는 레트로바이러스 게놈을 일시적 트리플(triple) 세포감염에 의해 동시에 세포 내로 도입시키는 것이다(Landau & Littman 1992 J. Virol. 66, 5110; Soneokaet al1995 Nucleic Acids Res 23:628-633).In addition, the packaged cells can be cells derived from an individual to be treated, such as monocytes, macrophages, blood cells or fibroblasts. Cells can be isolated from individuals, and the package and vector components are administered ex vivo and followed by re-administration of self-packaging cells. In addition, the package and vector components may be administered as packaged cells in vivo. Methods for introducing retroviral packages and vector components into individual cells are well known in the art. For example, one approach is to introduce other DNA sequences required to produce retroviral vector particles, such as the env coding sequence, the gag-pol coding sequence, and the defective retroviral genome into cells simultaneously by transient triple cell infection (Landau & Littman 1992 J. Virol. 66, 5110; Soneoka et al 1995 Nucleic Acids Res 23: 628-633).

두 번째 바이러스 벡터는 또한 타겟된 벡터일 수 있다. 레트로바이러스 벡터의 경우 이는 Env 단백질을 변형시킴으로서 달성될 수 있다. 레트로바이러스 두 번째 벡터의 Env 단백질은 비-독성 외피 또는 예를 들어 MMLV 암포트로픽(amphotropic) 외피 또는 변형된 암포트로픽 외피와 같이 첫 번째 타겟 세포 내에서 비-독성적 양으로 생성되는 외피일 필요가 있다. 이러한 경우에서의 안정적인 특징은 바람직하게는 레트로바이러스 성분 사이의 구역 또는 서열 상동성의 삭제이다.The second viral vector may also be a targeted vector. In the case of retroviral vectors this can be achieved by modifying the Env protein. Retrovirus The Env protein of the second vector needs to be a non-toxic envelope or a sheath that is non-toxic in the first target cell, such as an MMLV amphotropic envelope or a modified amphotropic envelope have. A stable feature in this case is preferably deletion of the region or sequence homology between the retroviral components.

바람직하게는 외피는 인간 세포의 형질도입을 가능하게 한다. 적당한env유전자의 예는 VSV-G, 4070env와 같은 MLV 암포트로픽env,RD114 고양이과 백혈병 바이러스env또는 인플루엔자(influenza) 바이러스로부터의 헤마글루티닌(HA)을 포함하나 이에 한정적인 것은 아니다. Env 단백질은 제한된 수의 인간 세포 상의 수용체에 결합할 수 있는 것일 수 있고, 타겟팅 반을 포함하는 설계된 외피일 수 있다.envgag-pol코딩 서열은 선택된 팩키지 셀 라인 내에서 활성적인 프로모터 및 선택적으로는 인핸서로부터 전사되고, 전사 단위는 폴리아데닐레이션 신호에 의해 종결된다. 예를 들어 팩키지 세포가 인간 세포일 경우 인간 세포 확대 바이러스 주요 즉각적 초기(hCMV-MIE) 유전자로부터의 적당한 프로모터-인핸서 조합 및 SV40으로부터의 폴리아데닐레이션 신호가 사용될 수 있다. 다른 적당한 프로모터 및 폴리아데닐레이션 신호들은 이 분야에서 잘 알려져 있다.Preferably, the envelope enables transduction of human cells. Examples of suitable env genes include, but not of the hemagglutinin (HA) of MLV from ampo tropic env, RD114 feline leukemia virus env or flu (influenza) viruses, such as VSV-G, 4070 env limited thereto. The Env protein may be capable of binding to a limited number of receptors on human cells and may be a designed envelope containing targeting moieties. The env and gag-pol coding sequences are transcribed from the active promoter and optionally the enhancer in the selected package cell line, and the transcription units are terminated by the polyadenylation signal. For example, a suitable promoter-enhancer combination from the human immediate-early (hCMV-MIE) gene and the polyadenylation signal from SV40 can be used if the packaged cell is a human cell. Other suitable promoter and polyadenylation signals are well known in the art.

두 번째 타겟 세포군은 첫 번째 타겟 세포군과 동일할 수 있다. 예를 들어 본 발명의 첫 번째 벡터의 조양 세포로의 전달은 더한 종양 세포를 형질도입할 수 있는 더한 벡터 입자의 복제 및 생성을 이끈다.The second target cell population may be the same as the first target cell population. For example, delivery of the first vector of the present invention to cacao cells leads to replication and generation of additional vector particles capable of transducing additional tumor cells.

또한 두 번째 세포군은 첫 번째 세포군과 다를 수 있다. 이러한 경우 첫 번째 타겟 세포는 치료되는 개인의 신체 내에서 내생적 제작소로서 작용하고, 두 번째 타겟 세포군을 형질도입시킬 수 있는 부가적인 벡터 입자를 생성한다. 예를 들어 첫 번째 타겟 세포군은 생체내 또는 생체외에서 첫 번째 벡터에 의해 형질도입된 조혈 세포일 수 있다. 그후 첫 번째 타겟 세포는 종양과 같은 신체 내의 사이트로 전달되거나 이동되고, 예를 들어 고체 종양 내에서 유사분열적으로 활성인것과 같이 형질도입할 수 있는 두 번째 벡터를 생성한다.The second cell group may be different from the first cell group. In this case, the first target cell acts as an endogenous production site in the body of the treated individual and produces additional vector particles capable of transducing a second target cell population. For example, the first target cell population may be hematopoietic cells transduced by the first vector in vivo or ex vivo. The first target cell is then transferred to or transferred to a site in the body, such as a tumor, to produce a second vector that can be transduced, for example, as being mitotically active in a solid tumor.

본 발명에 따른 레트로바이러스 벡터 입자는 또한 느리게-분열하고, 효과적으로 형질도입할 수 없는 MLV와 같이 비-렌티바이러스인 세포를 형질도입할 수 있을 것이다. 특정한 종양 세포를 포함하여 느리게-분열하는 세포는 3∼4일에 한번 분열한다. 종양은 빠르게 분열하는 세포를 포함하더라도 일부 조양 세포, 특히 종양의 중심에 있는 세포는 가끔 분열한다. 또한 타겟 세포는 종양 덩어리의 중심 부분내의 세포와 같은 세포 분열을 할 수 있는 생장-구속된 세포 또는 조혈 스템(stem) 세포 또는 CD34-양성 세포와 같은 스템 세포일 수 있다. 더욱이 타겟 세포는 뉴런(neuron), 성상세포, 글리아 세포, 마이크로글리아(microglial) 세포, 대식세포, 단핵세포, 상피 세포, 내피 세포, 간세포, 정모세포, 정자세포 또는 정자와 같은 분화된 세포일 수 있다. 타겟 세포는 인간 개인으로부터의 분리 후 실험실 내에서 형질도입되거나 직접적으로 생체 내에서 형질도입될 수 있다.The retroviral vector particles according to the present invention will also be able to transduce cells that are slow-dividing and non-lentiviral, such as MLV, which are not effectively transduced. Slowly-dividing cells, including certain tumor cells, divide once every 3-4 days. Although tumors contain rapidly dividing cells, some of the cells in the cortex, especially the cells in the center of the tumor, occasionally divide. The target cells may also be stem cells such as growth-restricted cells or hematopoietic stem cells or CD34-positive cells capable of cell division such as cells in the central part of the tumor mass. Furthermore, the target cells may be differentiated cells such as neurons, astrocytes, glial cells, microglial cells, macrophages, mononuclear cells, epithelial cells, endothelial cells, hepatocytes, Lt; / RTI > The target cell may be transfected in vitro or directly in vivo after isolation from a human individual.

본 발명은 치료적 단백질 또는 단백질들의 활동이 두 번째 타겟 세포의 효과적인 형질도입 결과에 필요한 사이트에서 또는 그 가까이에서 생체 내의 높은 적정량의 결함있는 레트로바이러스 벡터 입자의 국한된 생성을 가능하게 한다. 이는 결함있는 아데노바이러스 벡터 또는 결함있는 레트로바이러스 벡터 단독을 사용하는 것 보다 더욱 효과적이다.The present invention enables localized production of high amounts of defective retroviral vector particles in vivo at or near the site where the activity of the therapeutic protein or proteins is required for effective transduction results of the second target cell. This is more effective than using a defective adenoviral vector or a defective retroviral vector alone.

본 발명은 또한 생체 내의 비-분열 및 느린-분열 세포에서의 MMLV-기초 벡터와 같은 레트로바이러스 벡터의 생성을 가능하게 한다. 이전에는 실험실 내에서의 조직-배양-개조 세포 증식과 같은 빠른 분열 세포 또는 생체 내의 빠른 분열 종양 세포 내에서만 MMLV-기초 레트로바이러스 벡터를 생성하는 것이 가능하였다.The present invention also enables the generation of retroviral vectors such as MMLV-based vectors in non-dividing and slow-dividing cells in vivo. Previously, it was possible to generate MMLV-based retroviral vectors only in fast dividing cells such as tissue-culture-modified cell proliferation in the laboratory or in fast dividing tumor cells in vivo.

레트로바이러스 벡터를 생성할 수 있는 세포 타입 범위의 확대는 유전자를 느리게 분열하는 고체 종양의 세포로 전달하는데 유리하고, 내피 세포 및 치료적 단백질 생성물의 생성을 위한 내생적 제작소로서의 다양한 조혈 계통의 세포와 같은 비-분열 세포의 사용에 유리하다.The expansion of the range of cell types capable of producing retroviral vectors is advantageous in delivering the genes to cells of solid tumors that are slowly dividing, and can be used for the production of endothelial cells and various hematopoietic lineage cells as endogenous production lines for the production of therapeutic protein products Which is advantageous for the use of the same non-dividing cells.

본 발명에 따른 벡터 시스템에 의한 하나 이상의 치료적 유전자의 전달은 단독으로 또는 다른 치료 또는 치료 성분과 조합하여 사용될 수 있다.Delivery of one or more therapeutic genes by the vector system according to the present invention may be used alone or in combination with other therapeutic or therapeutic agents.

예를 들어 본 발명의 레트로바이러스 벡터는 WO-A-98/05635에 목록된 질병의 치료에 유용한 하나 이상의 NOI(s)를 전달하는데 사용될 수 있다. 참고로 목록의 일부를 제공한다 : 암, 염증 또는 염증성 질환, 피부 장애, 열, 심장혈관 효과, 출혈, 응고 및 급성 반응, 악액질, 식욕 감퇴, 급성 감염, HIV 감염, 쇼크 상태, 이식-거부-숙주 반응, 자가면역 질환, 관류 손상, 뇌막염, 편두통 및 아스피린-의존성 항-혈전증; 종양 생장, 침투 및 확산, 혈관형성, 전이, 악성(malignant), 복수증 및 악성 늑막 유출; 대뇌 허혈, 허혈 심장 질환, 골관절염, 류마티즘성 관절염,골다공증, 천식, 복합 동맥경화증, 신경퇴화, 알츠하이머병, 아테롬성 동맥경화증, 발작, 맥관염, 크론병 및 궤양성 대장염; 치주염, 치은염; 건선, 아토피성 피부염, 만성 궤양, 표피수포증; 각막 궤양화, 망막증 및 수술 상처 치유; 비염, 알레르기성 결막염, 습진, 과민증; 협착증, 출혈성 심장 파손, 자궁내막증, 아테롬성 동맥경화증 또는 내부경화증.For example, retroviral vectors of the invention can be used to deliver one or more NOIs (s) useful for the treatment of diseases listed in WO-A-98/05635. Provides a portion of the list for reference: Cancer, inflammation or inflammatory disease, skin disorder, heat, cardiovascular effects, bleeding, coagulation and acute reaction, cachexia, loss of appetite, acute infection, HIV infection, Host reaction, autoimmune disease, perfusion injury, meningitis, migraine and aspirin-dependent anti-thrombosis; Tumor growth, invasion and spread, angiogenesis, metastasis, malignant, swollen and malignant pleural effusion; Cerebral ischemia, ischemic heart disease, osteoarthritis, rheumatoid arthritis, osteoporosis, asthma, multiple arteriosclerosis, neurodegeneration, Alzheimer's disease, atherosclerosis, seizures, vasculitis, Crohn's disease and ulcerative colitis; Periodontitis, gingivitis; Psoriasis, atopic dermatitis, chronic ulcer, epidermal blistering; Corneal ulceration, retinopathy and surgical wound healing; Rhinitis, allergic conjunctivitis, eczema, hypersensitivity; Stenosis, hemorrhagic heart failure, endometriosis, atherosclerosis or internal sclerosis.

더욱이 또는 이 대신에 본 발명의 레트로바이러스 벡터는 WO-A-98/07859에 목록된 장애 치료에 유용한 하나 이상의 NOI(s)를 전달하는데 사용될 수 있다. 참고로 목록의 일부를 제공한다 : 사이토카인(cytokine) 및 세포 증식/분화 활성; 면역억제 또는 면역자극 활성(즉, 인간 면역 결핍 바이러스에 의한 감염을 포함하여 면역 결핍을 치료; 림파세포 생장의 조절; 암 및 많은 자가면역 질환을 치료하고 이식 거부반응을 방지하거나 종양 면역성을 유도하기 위한); 조혈작용의 조절 즉, 골수성 또는 임파성 질환; 골격, 연골, 건, 인대 및 신경 조직의 생장 증진 즉, 상처 치유, 화상 및 궤양의 치료 및 치주 질환 및 신경퇴화; 난포-자극 호르몬(수정의 조절)의 억제 및 활성화; 화학주성적/화학운동성적 활성(즉, 상처 또는 감염의 사이트로의 특정 세포 타입의 결집을 위한); 지혈적 및 혈소판적 활성(즉, 혈우병 및 발작을 치료하기 위한); 항염증성 활성(패혈증성 쇼크 또는 크론병의 치료를 위한); 항균제로서; 신진대사 또는 행동의 조절자; 진통제로서; 특정 결핍 장애 치료; 인간 또는 수의학적 약물에서의 건선 치료.Moreover, or alternatively, the retroviral vectors of the invention can be used to deliver one or more NOIs (s) useful in the treatment of disorders listed in WO-A-98/07859. For reference, we provide a part of the list: cytokine and cell proliferation / differentiation activity; Immunodeficiency or immunostimulatory activity (i. E., Treatment of immune deficiency, including infection by human immunodeficiency virus, modulation of lymphocyte cell growth, treatment of cancer and many autoimmune diseases, prevention of graft rejection or induction of tumor immunity for); Modulation of hematopoiesis, i. E., Myeloid or lymphatic disease; Enhancing the growth of the skeleton, cartilage, tendons, ligaments and nervous tissues, i.e., wound healing, treatment of burns and ulcers, periodontal disease and neurodegeneration; Inhibition and activation of follicle-stimulating hormone (modulation of fertilization); Chemical major / chemical motive activity (ie, for aggregation of specific cell types into sites of wound or infection); Hemostatic and platelet activation (i.e., for treating hemophilia and seizures); Anti-inflammatory activity (for the treatment of septic shock or Crohn's disease); As an antimicrobial agent; Moderators of metabolism or behavior; As analgesics; Treatment of certain deficit disorders; Psoriasis treatment in human or veterinary medicine.

더욱이 또는 이 대신에 본 발명의 레트로바이러스 벡터는 WO-A-98/09985에 목록된 장애 치료에 유용한 하나 이상의 NOI(s)를 전달하는데 사용될 수 있다. 참고로 목록의 일부를 제공한다 : 대식세포 억제 및/또는 T 세포 억제 활성 및 따라서 항-염증 활성; 항-면역 활성 즉, 염증과 결합되지 않은 반응을 포함한 세포성 및/또는 체액성 면역 반응에 대한 억제 효과; T 세포 내에서의 상향-조절된 파스(fas) 수용체 발현뿐만 아니라 외부 매트릭스(matrix) 성분 및 피브로넥틴(fibronectin)에 부착하는 대식세포 및 T 세포의 능력을 억제; 관절염, 류마티즘성 관절염, 과민증 관련 염증, 알레르기성 반응, 천식, 전신 낭창 홍진, 콜라겐(collagen) 질환 및 다른 자가면역 질환, 아테롬성 동맥경화증 관련 염증, 동맥경화증, 아테롬성 동맥경화증성 심장 질환, 재관류 손상, 심장 마비, 심근 경색증, 혈관 염증성 장애, 호흡 곤란 증후군 또는 다른 심폐성 질환, 펩신성 궤양과 관련된 염증, 궤양성 대장염 및 위장의 다른 질환, 간 섬유증, 간 경화증 또는 다른 간 질환, 갑상선염 또는 다른 선성 질환, 사구체신염 또는 다른 신장 및 비뇨기과적 질환, 이염 또는 다른 이비인후과적 질환, 피부염, 또는 다른 피부 질환, 치주 질환 또는 다른 치아 질환, 고환염 또는 고환부고환염, 불임, 고환 충격 또는 다른 면역-관련 고환성 질환, 태반 기능 장애, 태반 기능 부전, 습관성 유산, 경련, 전-경련 및 다른 면역 및/또는 염증-관련 부인과적 질환, 후부 포도막염, 중부 포도막염, 전방 포도막염, 결막염, 맥락망막염, 포도막망막염, 시신경염, 눈내부 염증 즉, 망막염 또는 포낭성 반점 부종, 교감신경성 안염, 공막염, 결막염 피그멘토사(pigmentosa), 퇴화성 폰두스(fondus) 질환의 면역적 및 염증성 성분, 눈 충격의 염증성 성분, 감염에 의해 유발된 눈 염증, 증식적 투명-망막증, 급성 허혈성 시신경장해, 과도한 흉터 즉, 녹내장 여과 수술, 안구 이식에 대한 면역 및/또는 염증 반응 및 다른 면역 및 염증-관련 안염성 질환, 중추신경계(CNS) 또는 다른 기관에서의 자가면역과 관련된 염증 또는 조건 또는 장애, 이로울 수 있는 면역 및/또는 염증 억제, 파킨슨병, 파킨슨병의 치료로부터의 합병증 및/또는 부작용, AIDS-관련 치매 복합 HIV-관련 뇌질환, 데빅(Devic's)병, 시덴함(Sydenham) 무도병, 알츠하이머병 및 CNS의 다른 퇴화성 질환, 조건 또는 장애, 정신병적 장애의 염증 성분, 척수염, 뇌염, 아급성 경화성 팬(pan)-뇌염, 뇌척수염, 급성 신경장해, 아급성 신경장해, 만성 신경장해, 길라임-바르(Guillaim-Barre) 증후군, 시덴함(Sydenham) 무도병, 근무력증 그래비스(gravis), 유사-종양 뇌, 다운 증후군, 헌팅톤병, 근위축성측색경화증, CNS 압박증 또는 CNS 충격 또는 CNS 감염의 염증 성분, 근육 위축증 및 영양 실조의 염증 성분 및 중추 및 말초 신경계의 면역 및 염증 관련 질환, 조건 또는 장애, 후-충격성 염증, 패혈증성 쇼크, 감염성 질환, 수술의 염증성 합병증 또는 부작용, 골수 이식 또는 다른 이식수술 합병증 및/또는 부작용, 바이러스 운반체로의 감염에 기인한 유전자 치료의 염증 및/또는 면역적 합병증 및 부작용 또는 AIDS와 관련된 염증, 체액성 및/또는 세포성 면역 반응을 진압 또는 억제, 단핵세포 또는 림프세포의 양을 감소시킴으로서 백혈병과 같은 단핵세포 또는 림프세포 증식성 질환을 치료하거나 개선, 각막, 골수, 기관, 렌즈, 페이스 메이커(pacemaker), 천연 또는 인공 피부 조직과 같은 천연 또는 인공 세포, 조직 및 기관의 이식의 경우 이식 거부반응의 방지 및/또는 치료.Moreover, or alternatively, the retroviral vectors of the invention can be used to deliver one or more NOIs (s) useful in the treatment of disorders listed in WO-A-98/09985. For reference, we provide a part of the list: macrophage inhibition and / or T cell inhibitory activity and thus anti-inflammatory activity; An inhibitory effect on cellular and / or humoral immune responses including anti-immune activity, i.e., non-inflammatory response; Inhibit the ability of macrophages and T cells to adhere to the external matrix component and fibronectin, as well as up-regulated fas receptor expression in T cells; Inflammatory bowel disease, arthritis, rheumatoid arthritis, hypersensitivity related inflammation, allergic reaction, asthma, systemic lupus erythematosis, collagen disease and other autoimmune diseases, atherosclerosis related inflammation, atherosclerosis, atherosclerotic heart disease, Heart failure, myocardial infarction, vascular inflammatory disorder, respiratory distress syndrome or other cardiovascular diseases, inflammation associated with pepsin ulcers, ulcerative colitis and other diseases of the stomach, liver fibrosis, liver cirrhosis or other liver diseases, , Glomerulonephritis or other renal and urological disorders, diverticulitis or other otorhinolaryngological diseases, dermatitis or other skin disorders, periodontal disease or other dental disease, testicular or testicular epididymitis, sterility, testicular shock or other immune- Placental dysfunction, placental dysfunction, addictive abortion, convulsions, pre-convulsions and other immunizations And / or inflammatory-related gynecological diseases, posterior uveitis, central uveitis, anterior uveitis, conjunctivitis, chorioretinitis, uveitic retinitis, optic neuritis, intraocular inflammation such as retinitis or conjunctivochal edema, sympathetic neuritis, scleritis, conjunctivitis pigmentum Inflammatory components of eye shock, eye inflammation caused by infection, proliferative clear-retinopathy, acute ischemic optic nerve impairment, excessive scarring, glaucoma, irritable bowel syndrome, (CNS) or autoimmunity in other organs, immunologic and / or inflammatory conditions associated with autoimmunity in the central nervous system (CNS) or other organs, immunological and / or inflammatory responses to ocular transplantation, / Or complications and / or side effects from the treatment of inflammation, Parkinson's disease, Parkinson's disease, AIDS-related dementia complex HIV-related brain disease, Devic's disease, Syde neuropathy, acute neuropathy, subacute neuropathy, neuropathy, neurodegenerative disorders, neurodegenerative diseases, conditions or disorders of cholestasis, Alzheimer ' s disease and CNS, inflammatory components of psychotic disorders, Neuropsychiatric disorders, chronic neuropathy, Guillem-Barre syndrome, Sydenham chorea, myasthenia gravis, quasi-tumor brain, Down's syndrome, Huntington's disease, amyotrophic lateral sclerosis, CNS stress or CNS Inflammatory components of shock or CNS infection, inflammatory components of muscle atrophy and malnutrition, and immune and inflammation related diseases, conditions or disorders of the central and peripheral nervous system, post-impact inflammation, septic shock, infectious disease, inflammatory complications or side effects of surgery , Bone marrow transplantation or other graft complications and / or side effects, inflammation and / or immunological complications and side effects of gene therapy due to infection with a viral carrier, or salts associated with AIDS , Treating or ameliorating a mononuclear cell or lymphoid proliferative disease such as leukemia by suppressing or inhibiting the hemorrhagic and / or cellular immune response, reducing the amount of mononuclear cells or lymph cells, keratocytes, bone marrow, organs, lens, Prevention and / or treatment of graft rejection in the case of transplantation of natural or artificial cells, tissues and organs such as pacemakers, natural or artificial skin tissue.

본 발명에 따라 치료적 NOI 또는 NOIs가 우선적으로 두 번째 타겟 세포군 내에서 발현되고, 첫 번째 타겟 세포 내에서는 생물학적으로 유의적인 수준으로는 불충분하게 발현되거나 발현되지 않도록 치료적 NOI 또는 NOIs 생성을 조절하는 방법이 더욱 제공된다.In accordance with the present invention, therapeutic NOIs or NOIs are preferentially expressed in a second target cell population and regulate therapeutic NOI or NOIs production such that they are not expressed or expressed at a biologically significant level in the first target cell Method is further provided.

또한 본 발명은 하나 이상의 전달가능한 치료적 및/또는 진단적 NOI(s) 또는 동일한 것에 의해 또는 그로부터 생성된 바이러스 입자로 구성된 본 발명의 레트로바이러스 벡터의 치료적으로 효과적인 양으로 구성된, 유전자 치료에 의해 개인을 치료하기 위한 약제학적 조성을 제공한다. 약제학적 조성은 인간 또는 동물에 상용될 수 있다. 일반적으로 의사는 개인 피실험자에게 가장 적당하고, 연령, 체중 및 특정 개인의 반응에 따라 다양한 실제적인 투여량을 결정할 것이다.The present invention also relates to a method for the treatment of viral infections by gene therapy comprising a therapeutically effective amount of a retroviral vector of the invention consisting of one or more deliverable therapeutic and / or diagnostic NOI (s) or viral particles produced by or from the same And provides a pharmaceutical composition for treating an individual. The pharmaceutical composition may be compatible with humans or animals. In general, the physician will determine the most appropriate dose for the individual subject and will determine the various actual dosages depending on age, weight and response of the particular individual.

선택적으로, 조성은 약제학적으로 수용할 수 있는 운반체, 희석제, 부형제 또는 보조제로 구성된다. 약제학적 운반체, 부형제, 희석제의 선정은 투여하려는 루트 및 표준 약제학적 실시에 따라서 선택된다. 약제학적 조성은 운반체, 부형제 또는 희석제에 더하여 어떤 적당한 바인더(binedrs), 윤활제, 현탁제, 용해제 및 목표 위치(지질 운반 시스템과 같은)에 바이러스의 도입을 보조하거나 증가시키는 다른 운반체를 포함한다.Optionally, the composition is comprised of a pharmaceutically acceptable carrier, diluent, excipient or adjuvant. The choice of pharmaceutical carrier, excipient, diluent is selected according to the route of administration and standard pharmaceutical practice. The pharmaceutical composition includes, in addition to the carrier, excipient or diluent, any suitable binder, lubricant, suspending agent, solubilizer, and other carriers that assist or increase the introduction of the virus at the target location (such as the lipid delivery system).

적당한 곳에서, 약제학적 조성은 어느 하나 또는 그 이상의 : 흡입, 좌약 또는 자궁전의 형태, 국소적으로 로션, 용액, 크림, 연고 또는 가루 살포(dusting powder)의 형태, 피부 패치(skin patch), 경구로 전분 또는 락토오스와 같은 부형제를 포함하는 정제 형태, 부형제를 포함한 단독 또는 혼합물의 캡슐 또는 오뷸(ovules), 향기 또는 착색제를 포함하는 엘릭시르(elixirs), 용액 또는 현탁의 형태로 투여되며, 그들은 예를 들어 폐강내, 정맥낸, 근육내 또는 피하에 비경구적으로 투여될 수 있다. 비경구 투여에 있어서, 조성은 예를 들어 혈액 등장액을 만들기 위한 염 또는 단당류의 다른 성분들을 포함하는 무균 용액의 형태로 가장 좋게 사용될 수 있다. 조성의 구강 또는 설하 투여는 종래의 방법으로 공식화된 정제 또는 마름모꼴 정제(lozenges)의 형태로 이루어진다.Where appropriate, the pharmaceutical composition may be in the form of any one or more of: inhalation, suppository, or pre-uterine form, locally in the form of a lotion, solution, cream, ointment or dusting powder, skin patch, In the form of tablets containing excipients such as starch or lactose, in the form of elixirs, solutions or suspensions, including capsules or ovules, fragrances or coloring agents, alone or in admixture with excipients, May be administered parenterally in intrathecal, intravenous, intramuscular or subcutaneous administration. For parenteral administration, the composition may best be used in the form of a sterile solution containing, for example, salts or other ingredients of a monosaccharide to make a blood isotope. Oral or sublingual administration of the composition is in the form of tablets or lozenge lozenges formulated in conventional manner.

본 발명의 더한 관점에서 두 번째 타겟 세포를 형질도입할 수 있는 두 번째 바이러스 벡터를 인코드하여 첫 번째 타겟 세포를 감염시키고 두 번째 바이러스 벡터를 발현시킬 수 있는 하나 이상의 첫 번째 바이러스 벡터로 구성된, 생체 내의 유전자 전달을 위한 일반적인 의미의 하이브리드 바이러스 벡터 시스템이 제공된다.In a further aspect of the present invention there is provided a method for producing a viral vector comprising a first viral vector capable of infecting a first target cell and encoding a second viral vector capable of transducing a second viral vector capable of transducing a second target cell, Lt; RTI ID = 0.0 > viral < / RTI >

따라서 이러한 특정한 실시태양으로 본 발명의 유전자 벡터는 타겟 세포로부터의 결함있는 감염성 입자의 생성을 가능하게 하는 유전자 전달을 위한 하이브리드 바이러스 벡터 시스템이다. 따라서 본 발명의 유전자 벡터는 생체 내에서 두번째 벡터를 생성하는데 필요한 유전자를 인코드하는, 실험실 내에서 제조된 첫 번째 벡터로 구성된다. 사용시 두 번째 벡터는 두 번째 타겟 세포 내로 삽입하기 위해 하나 이상의 선택된 유전자를 운반한다. 선택된 유전자는 하나 이상의 마커 유전자 및/또는 치료적 유전자일 수 있다. 마커 유전자는 선택가능한 및/또는 검출가능한 단백질을 인코드한다.Thus, in this particular embodiment the gene vector of the invention is a hybrid viral vector system for gene delivery which enables the production of defective infectious particles from the target cells. Therefore, the gene vector of the present invention is composed of the first vector prepared in the laboratory that encodes the gene necessary for generating the second vector in vivo. In use, the second vector carries one or more selected genes for insertion into a second target cell. The selected gene may be one or more marker genes and / or therapeutic genes. The marker gene encodes a selectable and / or detectable protein.

본 발명의 전술된 관점에 적용 가능한 지침인, 본 발명의 이러한 특정한 관점에 관한 더 많은 관점들이 뒤따른다.Further perspectives on this particular aspect of the invention follow, which are applicable to the above-described aspects of the present invention.

또다른 관점에서 본 발명은 첫 번째 바이러스 벡터 또는 벡터들에 의해 감염되고, 감염성 두 번째 바이러스 벡터 입자를 생성할 수 있는 타겟 세포를 제공한다.In yet another aspect, the invention provides a target cell that is infected by a first viral vector or vectors and is capable of producing an infectious second viral vector particle.

더한 관점에서 본 발명은 여기 기술된 바와 같이 첫 번째 바이러스 벡터에 의해 감염된 하이브리드 바이러스 벡터 시스템 또는 타겟 세포를 투여하는 것으로 구성된, 인간 또는 비-인간 포유류의 치료 방법을 제공한다.In a further aspect, the invention provides a method of treating a human or non-human mammal comprising administering a hybrid virus vector system or target cell infected by a first viral vector as described herein.

첫 번째 바이러스 벡터 또는 벡터들은 레트로바이러스, 아데노바이러스, 헤르페스 바이러스 또는 폭스 바이러스 벡터와 같은 다양한 다른 바이러스 벡터일 수 있고, 또는 다중의 첫 번째 바이러스 벡터들의 경우 다른 바이러스 오리진 벡터들의 혼합물일 수 있다. 어떤 경우더라도 첫 번째 바이러스 벡터는 바람직하게는 독립적으로 복제가 불가능하다는 점에서 결함이 있다. 따라서 이들은 타겟 세포 내로 진입하고, 두 번째 벡터 서열을 전달할 수 있으나 더한 타겟 세포를 감염시키도록 복제할 수는 없다.The first viral vector or vectors may be various viral vectors, such as retroviruses, adenoviruses, herpes viruses or poxvirus vectors, or a mixture of different viral origin vectors in the case of multiple first viral vectors. In any case, the first viral vector is defective in that it is preferably not independently replicable. Thus, they can enter the target cell and deliver a second vector sequence, but can not replicate to infect additional target cells.

이 경우 하이브리드 바이러스 벡터 시스템이 두 번째 벡터를 인코드하는 하나 이상의 첫 번째 벡터로 구성된 경우 이 둘 또는 모든 3개의 첫 번째 벡터는 일반적으로 동시에 첫 번째 타겟 세포를 감염시킬 것이다. 바람직하게는 두 번째 바이러스 벡터의 모든 성분을 인코드하는 단일 첫 번째 바이러스 벡터이다.In this case, if the hybrid virus vector system is composed of one or more first vectors encoding the second vector, the two or all three first vectors will generally infect the first target cell at the same time. Preferably a single first viral vector encoding all components of the second viral vector.

바람직한 단일 또는 다수의 첫 번째 바이러스 벡터는 아데노바이러스 벡터이다. 아데노바이러스 벡터는 실험실 내의 배양으로부터 수득될 수 있는 적정량에 있어서 다른 바이러스 벡터에 비해 유의적인 장점을 지닌다. 아데노바이러스 입자는 또한 다른 외피싸인 바이러스와 비교하여 비교적 안정하고, 따라서 더욱 용이하게 정제되고 보관된다. 그러나 현재 아데노바이러스 벡터는 결함있는 아데노바이러스 벡터로부터의 유전자 발현이 단지 일시적이기 때문에 생체 내에서의 치료적 사용에 주요한 제한이 있다는 문제점이 있다. 벡터 게놈은 복제하지 않기 때문에 타겟 세포 증식은 벡터의 희석을 유발한다. 또한 아데노바이러스 단백질 발현 세포는 낮은 수준에서 조차 아데노바이러스 단백질에 대해서 생성된 면역학적 반응에 의해 파괴된다.The preferred single or multiple first viral vectors are adenoviral vectors. Adenoviral vectors have significant advantages over other viral vectors at an appropriate amount that can be obtained from in vitro culture. Adenoviral particles are also relatively stable compared to other envelope-enveloped viruses, and thus are more readily purified and stored. However, current adenoviral vectors have a major limitation in therapeutic use in vivo because gene expression from defective adenoviral vectors is only transient. Since the vector genome does not replicate, target cell proliferation causes dilution of the vector. Adenovirus protein expressing cells are also destroyed by the immunological response generated against the adenovirus protein even at low levels.

두 번째 바이리스 벡터는 바람직하게는 레트로바이러스 벡터이다. 두 번째 바이러스 벡터는 첫 번째 타겟 세포 내에서 결함있는 바이러스 벡터 입자의 집합 및 팩키지를 위한 필수적인 유전자의 발현에 의해 생성된다. 이는 독립적인 복제를 할 수 없다는 점에서 결함있다. 따라서 두 번째 바이러스 벡터가 두 번째 타겟 세포 내로 형질도입되면 복제에 의한 더한 타겟 세포로의 유포는 불가능하다. 두 번째 벡터는 첫 번째 벡터의 DNA 내에서 인코드된 레트로바이러스 벡터 생성을 위한 필수적 유전자의 발현으로부터 생성될 수 있다. 이러한 유전자는 레트로바이러스로부터의gag-pol유전자, 외피싸인 바이러스로부터의 외피 유전자 및 하나 이상의 치료적 유전자를 포함하는 결합있는 레트로바이러스 게놈을 포함할 수 있다. 결함있는 레트로바이러스 게놈은 일반적으로 역전사할 수 있는 서열, 적어도 5' 긴 말단 반복(LTR)의 일부, 적어도 3' LTR의 일부 및 팩키지 신호를 포함한다.The second virion vector is preferably a retroviral vector. The second viral vector is generated by expression of an essential gene for assembly and packaging of defective viral vector particles within the first target cell. This is defective in that it can not do independent replication. Thus, when a second viral vector is transduced into a second target cell, replication to the target cell is not possible by replication. The second vector may be generated from the expression of the essential gene for retroviral vector generation encoded in the DNA of the first vector. Such genes may include a gag-pol gene from retrovirus, a coat gene from envelope-enveloped virus, and a retroviral genome with a linkage comprising one or more therapeutic genes. The defective retroviral genome generally comprises a sequence capable of reverse transcription, at least a portion of a 5 'long terminal repeat (LTR), at least a portion of a 3' LTR, and a packaging signal.

중요하게 두 번째 벡터는 또한 이에 통합된 것이 독립적인 복제가 가능한 감염성 바이러스를 생성하는 재조합의 가능성을 제거하는 하나 이상의 안정한 특징이라는 점에서 생체 내에서의 사용에 안정하다.Importantly, the second vector is also stable for use in vivo in that the integrated vector is one or more stable features that eliminate the possibility of recombination to produce an infectious virus capable of independent replication.

복제 결함이 있는 것을 확인하기 위해 두 번째 벡터는 단일 또는 2개 이상의 아데노바이러스 벡터 또는 다른 첫 번째 벡터 내에 위치한 다수의 전사 단위에 의해 인코드될 수 있다. 따라서 두 번째 벡터 게놈 인코딩 전사 단위,gag-pol인코딩 전사 단위 및env인코딩 전사 단위가 있을 수 있다. 또한 이들의 2개 이상이 조합될 수도 있다. 예를 들어gag-polenv또는env와 게놈 인코딩 핵산 서열이 단일 전사 단위 내에서 조합될 수 있다. 이를 달성하는 방법은 이 분야에서 알려져 있다.To confirm that there is a replication defect, the second vector may be encoded by a single or two or more adenoviral vectors or a plurality of transcription units located within another first vector. Thus, there may be a second vector genom encoding transcription unit, a gag-pol encoding transcription unit and an env encoding transcription unit. Two or more of these may also be combined. For example, gag-pol and env or env and genomic encoding nucleic acid sequences can be combined within a single transcription unit. Methods to accomplish this are known in the art.

여기 기술된 바와 같이 전사 단위는 코딩 서열을 포함하는 핵산 및 이러한 코딩 서열의 발현을 다른 코딩 서열과 독립적으로 달성시키기 위한 신호의 구역이다. 따라서 각각의 전사 단위는 일반적으로 적어도 하나의 프로모터, 인핸서 및 폴리아데닐레이션 신호로 구성된다. 두 번째 벡터를 인코딩하는 전사 단위의 프로모터 및 인핸서는 바람직하게는 두 번째 바이러스 벡터의 생성을 위한 조건하의 첫 번째 타겟 세포 내에서 강하게 활성적이거나 강하게 유도될 수 있다. 프로모터 및/또는 인핸서는 구조적으로 효과적일 수 있거나 그들의 활성에 있어서 조직 또는 시간적으로 제한될 수 있다. 적당한 조직 제한된 프로모터/인핸서의 예는 MUC1 유전자, CEA 유전자 또는 5T4 항원 유전자로부터의 프로모터/인핸서와 같이 종양 세포 내에서 매우 활성적인 것이다. 시간적으로 제한된 프로모터/인핸서의 예는 저산소 반응 요소 또는 grp78 또는 grp94 유전자의 프로모터/인핸서와 같이 허혈(ischaemia) 및/또는 저산소증에 반응적인 것이다. 하나의 바람직한 프로모터-인핸서 조합은 인간 세포확대바이러스(human cytomegalovirus,hCMV) 주요 중간 초기(major intermediate early, MIE) 프로모터/인핸서 조합이다.As described herein, the transcription unit is a nucleic acid comprising a coding sequence and a region of a signal for accomplishing the expression of such coding sequence independently of other coding sequences. Thus, each transcription unit generally consists of at least one promoter, enhancer and polyadenylation signal. The promoter and enhancer of the transcription unit encoding the second vector may preferably be strongly active or strongly induced in the first target cell under conditions for the production of the second viral vector. Promoters and / or enhancers may be structurally effective or may be tissue or time limited in their activity. Examples of suitable tissue limited promoters / enhancers are highly active in tumor cells, such as the MUC1 gene, the CEA gene, or a promoter / enhancer from the 5T4 antigen gene. An example of a temporally restricted promoter / enhancer is one that is responsive to ischaemia and / or hypoxia, such as a hypoxic response element or a promoter / enhancer of the grp78 or grp94 gene. One preferred promoter-enhancer combination is the major intermediate early (MIE) promoter / enhancer combination of human cytomegalovirus (hCMV).

두 번째 벡터 성분의 저산소 또는 허혈 조절가능 발현은 특정한 환경하에서 특히 유용하다. 저산소증은 광범위한 다른 세포 타입에서 유전자 발현의 강력한 조절자이고, 다양한 유전자 프로모터에서 저산소증 반응 요소(hypoxia responsive elements, HREs)인 같은 종류의 DNA 인식 위치에 결합하는 저산소증 유도 인자-1(hypoxia-inducible facotr-1, HIF-1; Wang and Semenza 1993 PNAS. (USA) 90: 430)과 같은 저산소증-유도 전사 인자의 활성 유도에 의해 작용한다. Dachset al(1997 Nature Med. 5:515)은 실험실 내 및 생체 내의 충실성종양(solid tumours) 내의 저산소증에 반응하여 인간 섬유육종(fibrosarcoma) 세포에 의한 표지 및 치료유전자의 발현을 조절하기 위해 쥐과 포스포글리세라이트 키나제-1(phosphoglycerate kinase-1, PGK-1) 유전자로부터 HRE의 다중결합 형태(Firthet al1994, PNAS 91(14):6496-6500)를 사용하였다. 또한 표지된 글루코스 부족이 또한 종양의 허혈 영역에 존재한다는 사실은 특히 종양에서 본 발명에 따른 NOI와 같은 이형 유전자 DNA 발현을 활성화하는데 사용될 수 있다. 글루코스 부족에 의해 활성화되는 것으로 알려진 grp 78 유전자 프로모터의 절단형 632 염기 쌍 서열은 생체 내 쥐과 종양에서 높은 수준으로 리포터 유전자의 발현을 유도할 수 있는 것으로 나타난다(Gazitet al1995 Cancer Res. 55: 1660).Hypoxic or ischemic regulatable expression of the second vector component is particularly useful under certain circumstances. Hypoxia is a potent regulator of gene expression in a wide variety of other cell types and is involved in hypoxia-inducible facotr-1 binding to the same type of DNA recognition site as the hypoxia responsive elements (HREs) 1, HIF-1; Wang and Semenza 1993 PNAS. (USA) 90: 430). Dachs et al. (1997 Nature Med. 5: 515) reported that in order to regulate the expression of markers and therapeutic genes by human fibrosarcoma cells in response to hypoxia in solid tumors in vitro and in vivo, The multiple binding form of HRE from the phosphoglycerate kinase-1 (PGK-1) gene (Firth et al 1994, PNAS 91 (14): 6496-6500) was used. Also, the fact that labeled glucose deficiency is also present in the ischemic region of the tumor can be used to activate heterologous gene DNA expression, particularly NOI according to the present invention in tumors. The truncated 632 base pair sequence of the grp 78 gene promoter, which is known to be activated by glucose deficiency, is able to induce expression of the reporter gene at high levels in vivo in rats and tumors (Gazit et al 1995 Cancer Res. 55: 1660 ).

하이브리드 바이러스 벡터 시스템 내로 통합될 수 있는 안정한 특징은 하기에 기술된다. 하나 이상의 이러한 특징이 존재할 수 있다.Stable features that can be incorporated into a hybrid virus vector system are described below. One or more of these features may be present.

첫 번째로 두 번째 벡터의 성분을 인코딩하는 서열 사이의 서열 상동성은 상동성 구역의 삭제에 의해 무효화된다. 상동성 구역은 유전적 재조합의 발생이 가능하게 한다. 특별한 실시태양에서 3개의 전사 단위는 두 번째 레트로바이러스 벡터를 구조하는데 사용된다. 첫 번째 전사 단위는 비-레트로바이러스 프로모터 및 인핸서의 조절 하에서 레트로바이러스gag-pol유전자를 포함한다. 두 번째 전사 단위는 비-레트로바이러스 프로모터 및 인핸서의 조절 하에서 레트로바이러스env유전자를 포함한다. 세 번째 전사 단위는 비-레트로바이러스 프로모터 및 인핸서의 조절 하에서 결함있는 레트로바이러스 게놈로 구성된다. 고유의 레트로바이러스 게놈 내에서 팩키지 신호는 적당한 기능에 필요한gag서열의 이러한 부분에 위치된다. 일반적으로 레트로바이러스 벡터 시스템이 그것으로부터 구조될 경우gag유전자의 일부를 포함하는 팩키지 신호는 벡터 게놈 내에 잔존한다. 그러나 본 경우에서 결함있는 레트로바이러스 게놈은 첫 번째 전사 단위 내의gag서열에 상동인 서열을 포함하지 않는 최소한의 팩키지 신호를 포함한다. 또한 예를 들어 몰로니(Moloney) 쥐과 백혈병 바이러스(MMLV)와 같은 레트로바이러스에서pol코딩 서열의 3' 말단과env의 5' 말단 사이의 작은 중복 구역이 있다. 첫 번째와 두 번째 전사 단위 사이의 상응하는 상동성 구역은 인코드된 단백질의 아미노산 서열이 아닌 코돈 용법을 변화시키기 위해pol코딩 서열의 3' 말단이나env의 5' 말단의 서열을 변화시킴으로서 제거될 수 있다.First, the sequence homology between the sequences encoding the components of the second vector is nullified by deletion of the homology region. Homologous regions allow genetic recombination to occur. In a particular embodiment, three transcription units are used to structure the second retroviral vector. The first transcription unit contains the retroviral gag-pol gene under the control of a non-retroviral promoter and enhancer. The second transcription unit contains the retroviral env gene under the control of a non-retroviral promoter and enhancer. The third transcription unit consists of a defective retroviral genome under the control of a non-retroviral promoter and enhancer. Within the native retroviral genome, the package signal is located in this part of the gag sequence required for proper function. Generally, when a retroviral vector system is constructed from it, a package signal comprising a portion of the gag gene remains in the vector genome. In this case, however, the defective retroviral genome contains a minimal package signal that does not contain a sequence homologous to the gag sequence in the first transcription unit. There is also a small overlap between the 3 'end of the pol coding sequence and the 5' end of the env in retroviruses such as the Moloney murine and leukemia virus (MMLV), for example. The corresponding homology region between the first and second transcription units is removed by changing the sequence at the 3 ' end of the pol coding sequence or the 5 ' end of the env to change the codon usage, rather than the amino acid sequence of the encoded protein .

두 번째로 복제 유능한 두 번째 바이러스 벡터의 가능성은envgag-pol성분 사이의 상동성 구역이 무효화되도록 다른 레트로바이러스 또는 다른 외피싸인 바이러스의 Env 단백질로 하나의 레트로바이러스의 게놈을 슈도타이핑함으로서 무효화된다. 특별한 실시태양에서 레트로바이러스 벡터는 다음의 3개의 성분으로부터 구조된다 : 첫 번째 전사 단위는 비-레트로바이러스 프로모터 및 인핸서의 조절하에서 레트로바이러스gag-pol유전자를 포함한다. 두 번째 전사 단위는 비-레트로바이러스 프로모터 및 인핸서의 조절하에서 또다른 외피싸인 바이러스로부터의env유전자를 포함한다. 세 번째 전사 단위는 비-레트로바이러스 프로모터 및 인핸서의 조절하에서 결함있는 레트로바이러스 게놈으로 구성된다. 결함있는 레트로바이러스 게놈은 첫 번째 전사 단위 내의gag서열에 상동인 서열을 포함하지 않는 최소한의 팩키지 신호를 포함한다.The possibility of a second replication competent second viral vector is nullified by pseudotyping the genome of one retrovirus with the Env protein of another retrovirus or other envelope-enveloped virus so that the homology region between the env and gag-pol components is nullified . In a particular embodiment, the retroviral vector is constructed from the following three components: the first transcription unit comprises a retroviral gag-pol gene under the control of a non-retroviral promoter and enhancer. The second transcription unit contains the env gene from another envelope-enveloped virus under the control of the non-retroviral promoter and enhancer. The third transcription unit consists of a defective retroviral genome under the control of a non-retroviral promoter and enhancer. The defective retroviral genome contains a minimal package signal that does not contain sequences homologous to the gag sequence in the first transcription unit.

슈도타이핑은 예를 들어 HIV 또는 말과 감염성 빈혈증 바이러스(EIAV)와 같은 렌티바이러스에 기초한 레트로바이러스 게놈일 수 있고, 외피 단백질은 예를 들어 4070A 지명 암포트로픽 외피 단백질일 수 있다. 또한 레트로바이러스 게놈은 MMLV에 기초를 둘 수 있고, 외피 단백질은 인플루엔자 적혈구 응집소 또는 혈관 구내염 바이러스 G 단백질과 같이 첫 번째 타겟 세포 내에서 비-독성적인 양으로 생산될 수 있는 다른 바이러스로부터의 단백질일 수 있다. 또한 외피 단백질은 돌연변이 또는 설계된 외피 단백질과 같이 변형된 외피 단백질일 수 있다. 변형은 타겟팅을 유도하거나 독성을 제거하거나 또는 다른 목적으로 생성되거나 선택될 수 있다.Pseudotyping may be, for example, a retroviral genome based on a lentivirus, such as HIV or a horse and infectious anemia virus (EIAV), and the envelope protein may be, for example, a 4070A named amphotropic envelope protein. The retroviral genome can also be based on MMLV and the coat protein can be a protein from other viruses that can be produced in a non-toxic amount within the first target cell, such as an influenza hemagglutinin aggregate or vascular stomatitis virus G protein have. The coat protein may also be a mutant or a modified coat protein such as a designed coat protein. Variations may be created or selected for inducing targeting, eliminating toxicity, or for other purposes.

세 번째로 복제 유능한 레트로바이러스의 가능성은 특별한 방법으로 구조된 2개의 전사 단위를 사용함으로서 제거될 수 있다. 첫 번째 전사 단위는 hCMV 프로모터-인핸서 또는 조직 제한된 프로모터-인핸서와 같은 첫 번째 타겟 세포 내에서 활성인 프로모터-인핸서의 조절 하에서gag-pol코딩 구역을 포함한다. 두 번째 전사 단위는 레트로바이러스 입자 내로 팩키지될 수 있는 레트로바이러스 게놈 RNA를 인코드한다. 두 번째 전사 단위는 팩키지, 통합 및 역전사에 필요한 레트로바이러스 서열을 포함하고, 또한 외피싸인 바이러스의env단백질 코딩 서열 및 하나 이상의 치료적 유전자의 코딩 서열을 포함한다.Third, the possibility of replication competent retroviruses can be eliminated by using two transcription units that have been constructed in a special way. The first transcription unit comprises a gag-pol coding region under the control of a promoter-enhancer that is active in the first target cell, such as the hCMV promoter-enhancer or tissue-restricted promoter-enhancer. The second transcription unit encodes a retroviral genomic RNA that can be packaged into retroviral particles. The second transcription unit contains retroviral sequences necessary for packaging, integration and reverse transcription, and also env protein coding sequences of envelope-enveloped viruses and coding sequences for one or more therapeutic genes.

바람직한 실시태양에서 본 발명에 따른 하이브리드 바이러스 벡터 시스템은 레트로바이러스 두 번째 벡터를 인코드하는 단일 또는 다수의 아데노바이러스 바이러스로 구성된다. 본 발명에서 사용되기 위한 아데노바이러스 벡터는 인간 아데노바이러스 또는 일반적으로 인간을 감염시키지 않는 아데노바이러스로부터 유도될 수 있다. 바람직하게는 벡터는 아데노바이러스 타입 2 또는 아데노바이러스 타입 5(Ad2 또는 Ad5) 또는 쥐 아데노바이러스 또는 CELO 바이러스와 같은 조류 아데노바이러스로부터 유도된다(Cottonet al1993 J Virol 67: 3777-3785). 벡터는 복제 유능 아데노바이러스 벡터일 수 있으나 더욱 바람직하게는 결함있는 아데노바이러스 벡터이다. 아데노바이러스 벡터는 바이러스 복제에 필요한 하나 이상의 성분의 삭제에 의해 결함있게 된다. 일반적으로 각각의 아데노바이러스 벡터는 적어도 E1 구역에서의 삭제를 포함한다. 감염성 아데노바이러스 벡터 입자의 생성을 위해 이러한 삭제는 E1 유전자를 포함하는 Ad5의 좌측 부분의 통합된 복사(copy)를 포함하는, 인간 293 셀 라인과 같은 인간 배아 섬유질 셀 라인 내에서의 바이러스의 통행에 의해 보상된다. 이형적 DNA의 이러한 벡터 내로의 삽입 능력은 약 7kb에 달할 수 있다. 따라서 이러한 벡터는 본 발명에 따라 각각 레트로바이러스 두 번째 벡터의 구조를 위한 필수 전사 단위 중의 하나를 함유한 3개의 별개의 재조합 벡터로 구성된 시스템의 구조에 유용하다.In a preferred embodiment, the hybrid virus vector system according to the invention consists of a single or multiple adenoviral virus encoding a second retroviral vector. Adenoviral vectors for use in the present invention may be derived from human adenoviruses or adenoviruses that generally do not infect humans. Preferably the vector is derived from adenovirus type 2 or adenovirus type 5 (Ad2 or Ad5) or avian adenovirus such as murine adenovirus or CELO virus (Cotton et al 1993 J Virol 67: 3777-3785). The vector may be a replication competent adenoviral vector, but more preferably a defective adenoviral vector. Adenoviral vectors become defective by deletion of one or more components required for viral replication. Generally, each adenoviral vector includes deletions in at least the E1 region. For the generation of infectious adenoviral vector particles, this deletion is associated with the passage of the virus in a human embryonic fibrous cell line, such as a human 293 cell line, which contains an integrated copy of the left part of Ad5, including the E1 gene . The ability to insert heterologous DNA into these vectors can amount to about 7 kb. Thus, such a vector is useful according to the invention in the structure of a system consisting of three distinct recombinant vectors each containing one of the necessary transcriptional units for the structure of the second retroviral vector.

다른 아데노바이러스 유전자 내에서 더한 삭제를 함유한 또다른 아데노바이러스 벡터가 이 분야에서 알려져 있고, 또한 이들 벡터는 본 발명의 사용에 적당하다. 이러한 일부의 두 번째 세대 아데노바이러스 벡터는 감소된 면역원성을 나타낸다(즉, E1 + E2 삭제 Gorzigiliaet al1996 J Virol 70: 4173-4178; E1 + E4 삭제 Yehet al1996 J Virol 70: 559-565). 확장된 삭제는 벡터 내의 다수의 유전자 도입에 부가적인 클로닝 능력을 제공하게 된다. 예를 들어 25kb 삭제가 기술되었고(Lieberet al1996 J Virol 70: 8944-8960), 이형적 DNA의 35kb 이상의 도입을 가능하게 하는 모든 바이러스 유전자가 삭제된 클로닝 벡터가 보고되었다(Fisheret al1996 Virolology 217: 11-22). 이러한 벡터는 본 발명에 따라 레트로바이러스 두 번째 벡터의 구조를 위한 2 또는 3개의 전사 단위를 인코딩하는 아데노바이러스 첫 번째 벡터를 생성하는데 사용될 수 있다.Other adenoviral vectors containing deletions in addition to other adenoviral genes are known in the art, and these vectors are also suitable for use in the present invention. Some of these second generation adenoviral vectors exhibit reduced immunogenicity (i.e., E1 + E2 deletion Gorzigilia et al 1996 J Virol 70: 4173-4178; E1 + E4 deletion Yeh et al 1996 J Virol 70: 559-565 ). Extended deletion provides additional cloning ability for multiple gene introduction in a vector. For example, a 25 kb deletion has been described (Lieber et al 1996 J Virol 70: 8944-8960), and cloning vectors have been reported in which all viral genes have been deleted that allow the introduction of more than 35 kb of heterologous DNA (Fisher et al 1996 Virolology 217: 11-22). Such a vector may be used in accordance with the present invention to generate an adenovirus first vector encoding two or three transcription units for the structure of the retroviral second vector.

기술된 본 발명의 실시태양은 아데노바이러스 및 다른 바이러스 벡터와 관련된 주요한 문제중의 하나 즉, 이러한 벡터로부터의 유전자 발현은 일시적이라는 문제를 해결한다. 첫 번째 타겟 세포로부터의 생성된 레트로바이러스 입자는 두 번째 타겟 세포를 형질도입할 수 있고, 두 번째 타겟 세포 내에서의 유전자 발현은 레트로바이러스 벡터 게놈의 숙주 세포 게놈 내로의 통합 때문에 안정하게 유지된다. 두 번째 타겟 세포는 바이러스 단백질 항원의 유의적인 양을 발현할 수 없어서 아데노바이러스 벡터로 형질도입된 세포보다 덜 면역원적이다.The described embodiments of the invention address one of the major problems associated with adenoviruses and other viral vectors, namely the problem that gene expression from such vectors is transient. The resulting retroviral particle from the first target cell can transduce a second target cell and gene expression in the second target cell remains stable due to integration of the retroviral vector genome into the host cell genome. The second target cell can not express a significant amount of the viral protein antigen and is less immunogenic than the cell transduced with the adenoviral vector.

두 번째 벡터로서의 레트로바이러스 벡터의 사용은 예를 들어 빠르게 분열하는 세포의 타겟팅을 가능하게함으로서 어느 정도의 세포 판별을 가능하게 하기 때문에 유리하다. 더욱이 레트로바이러스 통합은 타겟 세포를 증식시킬 때의 안정한 발현을 포함하여 타겟 조직 내의 치료적 유전자의 안정한 발현을 가능하게 한다.The use of retroviral vectors as a second vector is advantageous because it allows, for example, the targeting of rapidly dividing cells, thus allowing some degree of cell discrimination. Moreover, retroviral integration allows stable expression of the therapeutic gene in the target tissue, including stable expression upon proliferation of the target cell.

바람직하게는 첫 번째 바이러스 벡터는 특정한 세포 타입 또는 세포 타입들을 우선적으로 형질도입시킨다. 더욱 바람직하게는 첫 번째 벡터는 타겟된 벡터이며, 즉 고유의 바이러스와 비교시 변화된 조직 항성을 지녀서 벡터가 특정한 세포로 타겟된다. "타겟된 벡터"라는 용어는 "타겟 사이트" 또는 "타겟 세포"라는 용어에 항상 연결된 것은 아니다.Preferably, the first viral vector preferentially transduces a particular cell type or cell type. More preferably, the first vector is a targeted vector, i.e., the vector is targeted to a particular cell, with a changed histological stellarity compared to the native virus. The term " targeted vector " is not always connected to the term " target site " or " target cell ".

따라서 두 번째 바이러스 벡터를 생성할 수 있는 본 발명에 따른 첫 번째 타겟 세포는 상기의 세포 타입의 어느 하나 일 수 있다. 바람직한 실시태양에서 본 발명에 따른 첫 번째 타겟 세포는 레트로바이러스gag-pol을 위한 첫 번째 전사 단위 및 팩키지가능한 결함있는 레트로바이러스 게놈을 생성할 수 있는 두 번째 전사 단위를 포함하는 결함있는 아데노바이러스 벡터에 의해 감염된 단핵세포 또는 대식세포이다. 이러한 경우 적어도 두 번째 전사 단위는 바람직하게는 허혈 사이트 또는 고체 종양의 미세-환경과 같은 생체 내에서의 질병의 위치 내에서 우선적으로 활성인 프로모터-인핸서의 조절하에 있다. 이러한 본 발명의 관점의 특히 바람직한 실시태양에서 두 번째 전사 단위는 게놈의 두 번째 타겟 세포 내로의 삽입 상에서 바이러스성env유전자와 같은 바이러스성 필수 요소의 발현을 감소시키고, 치료적 및/또는 진단적 NOI 또는 NOIs의 효과적인 발현을 가능하게 하는 인트론이 생성되도록 구조된다.Thus, a first target cell according to the present invention capable of producing a second viral vector may be any of the above cell types. In a preferred embodiment, the first target cell according to the present invention comprises a first transcriptional unit for retroviral gag-pol and a second transcriptional unit capable of producing a packageable defective retroviral genome ≪ / RTI > infected mononuclear cells or macrophages. In this case, the at least second transcription unit is preferably under the control of a promoter-enhancer that is preferentially active in the locus of the disease in vivo, such as the micro-environment of an ischemic site or solid tumor. In a particularly preferred embodiment of this aspect of the invention, the second transcription unit reduces the expression of a viral essential element such as a viral env gene upon insertion into a second target cell of the genome, and a therapeutic and / or diagnostic NOI Or introns that allow effective expression of NOIs are generated.

두 번째 바이러스 벡터는 또한 타겟된 벡터일 수 있다. 레트로바이러스 벡터의 경우 이는 외피 단백질을 변형시킴으로서 달성될 수 있다. 레트로바이러스 두 번째 벡터의 외피 단백질은 비-독성 외피 또는 예를 들어 MMLV 암포트로픽 외피 또는 변형된 암포트로픽 외피와 같이 첫 번째 타겟 세포 내에서 비-독성적 양으로 생성되는 외피일 필요가 있다. 이러한 경우에서의 안정적인 특징은 바람직하게는 레트로바이러스 성분 사이의 구역 또는 서열 상동성의 삭제이다.The second viral vector may also be a targeted vector. In the case of retroviral vectors this can be achieved by modifying the envelope protein. The envelope protein of the second vector of retroviruses needs to be a non-toxic envelope or a sheath that is produced in a non-toxic amount within the first target cell, such as an MMLV amphotropic envelope or a modified amphotropic envelope. A stable feature in this case is preferably deletion of the region or sequence homology between the retroviral components.

두 번째 타겟 세포군은 첫 번째 타겟 세포군과 동일할 수 있다. 예를 들어 본 발명의 첫 번째 벡터의 조양 세포로의 전달은 더한 종양 세포를 형질도입시킬 수 있는 더한 벡터 입자의 복제 및 생성을 이끈다. 또한 두 번째 세포군은 첫 번째 세포군과 다를 수 있다. 이러한 경우 첫 번째 타겟 세포는 치료되는 개인의 신체 내에서 내생적 제작소로서 작용하고, 두 번째 타겟 세포군을 형질도입할 수 있는 부가적인 벡터 입자를 생성한다. 예를 들어 첫 번째 타겟 세포군은 생체내 또는 생체외에서 첫 번째 벡터에 의해 형질도입된 조혈 세포일 수 있다. 그후 첫 번째 타겟 세포는 종양과 같은 신체 내의 사이트로 전달되거나 이동되고, 예를 들어 고체 종양 내에서 유사분열적으로 활성인것과 같이 형질도입할 수 있는 두 번째 벡터를 생성한다.The second target cell population may be the same as the first target cell population. For example, delivery of the first vector of the present invention to the cajol cells results in the replication and generation of additional vector particles that can transduce additional tumor cells. The second cell group may be different from the first cell group. In such a case, the first target cell acts as an endogenous production site in the body of the individual being treated and produces additional vector particles capable of transducing a second target cell population. For example, the first target cell population may be hematopoietic cells transduced by the first vector in vivo or ex vivo. The first target cell is then transferred to or transferred to a site in the body, such as a tumor, to produce a second vector that can be transduced, for example, as being mitotically active in a solid tumor.

본 발명은 치료적 단백질 또는 단백질들의 활동이 두 번째 타겟 세포의 효과적인 형질도입 결과에 필요한 사이트에서 또는 그 가까이에서 생체 내의 높은 적정량의 결함있는 레트로바이러스 벡터 입자의 국한된 생성을 가능하게 한다. 이는 결함있는 아데노바이러스 벡터 또는 결함있는 레트로바이러스 벡터 단독을 사용하는 것 보다 더욱 효과적이다.The present invention enables localized production of high amounts of defective retroviral vector particles in vivo at or near the site where the activity of the therapeutic protein or proteins is required for effective transduction results of the second target cell. This is more effective than using a defective adenoviral vector or a defective retroviral vector alone.

본 발명은 또한 생체 내의 비-분열 및 느린-분열 세포에서의 MMLV-기초 벡터와 같은 레트로바이러스 벡터의 생성을 가능하게 한다. 이전에는 실험실 내에서의 조직-배양-개조 세포 증식과 같은 빠른 분열 세포 또는 생체 내의 빠른 분열 종양 세포 내에서만 MMLV-기초 레트로바이러스 벡터를 생성하는 것이 가능하였다. 레트로바이러스 벡터를 생성할 수 있는 세포 타입 범위의 확대는 유전자를 느리게 분열하는 고체 종양의 세포로 전달하는데 유리하고, 내피 세포 및 치료적 단백질 생성물의 생성을 위한 내생적 제작소로서의 다양한 조혈 계통의 세포와 같은 비-분열 세포의 사용에 유리하다.The present invention also enables the generation of retroviral vectors such as MMLV-based vectors in non-dividing and slow-dividing cells in vivo. Previously, it was possible to generate MMLV-based retroviral vectors only in fast dividing cells such as tissue-culture-modified cell proliferation in the laboratory or in fast dividing tumor cells in vivo. The expansion of the range of cell types capable of producing retroviral vectors is advantageous in delivering the genes to cells of solid tumors that are slowly dividing, and can be used for the production of endothelial cells and various hematopoietic lineage cells as endogenous production lines for the production of therapeutic protein products Which is advantageous for the use of the same non-dividing cells.

본 발명에 따른 벡터 시스템에 의한 하나 이상의 치료적 유전자의 전달은 단독으로 또는 다른 치료 또는 치료 성분과 조합하여 사용될 수 있다. 치료될 수 있는 질병은 : 암, 신경학적 질환, 유전병, 심장병, 발작, 관절염, 바이러스성 감염 및 면역계 질환을 포함하나 이에 한정적인 것은 아니다. 적당한 치료적 유전자는 종양 억제 단백질, 효소, 전-약물 활성화 효소, 면역조절적 분자, 항체, 설계된 면역글로블린-유사 분자, 융합 단백질, 호르몬, 막단백질, 혈관작용 단백질 또는 펩타이드, 사이코카인, 케모카인(chemokine), 항-바이러스성 단백질, 안티센트 RNA 및 라이보자임을 포함한다.Delivery of one or more therapeutic genes by the vector system according to the present invention may be used alone or in combination with other therapeutic or therapeutic agents. Diseases that can be treated include, but are not limited to: cancer, neurological disease, genetic disease, heart disease, stroke, arthritis, viral infections and immune system diseases. Suitable therapeutic genes include, but are not limited to, tumor suppressor proteins, enzymes, pro-drug activation enzymes, immunomodulatory molecules, antibodies, engineered immunoglobulin-like molecules, fusion proteins, hormones, membrane proteins, vasoactive proteins or peptides, chemokine, anti-viral proteins, antisense RNA and ribozymes.

본 발명에 따른 치료 방법의 바람직한 실시태양에서 전-약물 활성화 효소를 인코딩하는 유전자는 본 발명의 벡터 시스템을 사용하여 종양 사이트로 전달되고, 개인은 적당한 전-약물로 치료된다. 전-약물의 예는 에토포사이드 인산염(알칼리성 인산염과 함께, Senteret al1988 Proc Natl Acad Sci 85: 4842-4846); 5-플루오로시토신(시토신 디아미나제와 함께, Mullenet al1994 Cancer Res 54: 1503-1506); 독소루비신-N-p-하이드록시페녹시아세트아마이드(페니실린-V-아미다제와 함께, Kerret al1990 Cancer Immunol Immunother 31: 202-206); 파라-N-비스(2-클로로에틸) 아미노벤조닐 글루타메이트(카르복시펩티다제와 함께) G2); 세팔로스포린 질소 겨자 카바마이트(β-락타마제와 함께); SR4233(P450 환원효소와 함께); 간시클로버(HSV 티미딘 키나제와 함께, Borrelliet al1988 Proc Natl Acad Sci 85: 7572-7576); 겨자 전-약물(질소환원효소와 함께, Friedlos et 1997 J Med Chem 40: 1270-1275) 및 시클로포스파마이드(P450과 함께, Chenet al1996 Cancer Res 56: 1331-1340)를 포함한다.In a preferred embodiment of the therapeutic method according to the present invention, the gene encoding the pre-drug activating enzyme is delivered to the tumor site using the vector system of the invention, and the individual is treated with the appropriate pre-drug. Examples of pre-drugs include ethoposide phosphate (in conjunction with alkaline phosphates, Senter et al 1988 Proc Natl Acad Sci 85: 4842-4846); 5-fluorocytosine (in conjunction with cytosine deaminase, Mullen et al 1994 Cancer Res 54: 1503-1506); Doxorubicin-Np-hydroxyphenoxyacetamide (with Penicillin-V-amidase, Kerr et al 1990 Cancer Immunol Immunother 31: 202-206); Para-N-bis (2-chloroethyl) aminobenzoylglutamate (with carboxypeptidase) G2); Cephalosporin nitrogen mustard carbamate (with? -Lactamase); SR4233 (with P450 reductase); Ganciclovir (in conjunction with HSV thymidine kinase, Borrelli et al 1988 Proc Natl Acad Sci 85: 7572-7576); (Friedlos et al. 1997 J Med Chem 40: 1270-1275) and cyclophosphamide (in conjunction with P450, Chen et al 1996 Cancer Res 56: 1331-1340).

본 발명에 따라 치료적 유전자가 우선적으로 두 번째 타겟 세포군 내에서 발현되고, 첫 번째 타겟 세포 내에서는 생물학적으로 유의적인 수준으로는 불충분하게 발현되거나 발현되지 않도록 치료적 유전자의 생성을 조절하는 방법이 더욱 제공된다.According to the present invention, a method for regulating the generation of a therapeutic gene so that the therapeutic gene is expressed preferentially in the second target cell group and insufficiently expressed or expressed at a biologically significant level in the first target cell / RTI >

본 발명과 관련하여 이 분야의 기술 수준 내의 표준 분자 생물학 기술이 사용될 수 있다. 이러한 기술들은 문헌에 충분히 기술되어있다. 예를 들어 Sambrooket al(1989) Molecular Cloning; a laboratory manual; Hames and Glover(1985-1997) DNA Cloning; a practical approach, Volumes Ⅰ-Ⅳ(second edition); Methods for the engineering of immunoglobulin genes are given in McCaffertyet al(1996) "Antibody Engineering: A Practical Approach".Standard molecular biology techniques within the skill of the art in the context of the present invention can be used. These techniques are fully described in the literature. For example, Sambrook et al (1989) Molecular Cloning; a laboratory manual; Hames and Glover (1985-1997) DNA Cloning; a practical approach, Volumes I-IV (second edition); Methods for the engineering of immunoglobulin genes are given in McCafferty et al (1996) "Antibody Engineering: A Practical Approach".

요약하여 본 발명은 하나이상의 NOIs를 타겟 세포 내로 도입시키데 적당한 신규한 전달 시스템에 관한 것이다.In summary, the present invention is directed to novel delivery systems suitable for introducing one or more NOIs into target cells.

하나의 넓은 관점에서 본 발명은 기능적 스플라이스 도너 사이트(FSDS) 및 기능적 스플라이스 억셉터 사이트(FSAS)로 구성된 레트로바이러스 벡터에 관한 것이다; 상기 FSDS 및 FSAS는 첫 번째 관심있는 뉴클레오타이드 서열(NOI)의 측면에 있고; 상기 FSDS는 FSAS의 상부에 있고; 상기 레트로바이러스 벡터는 레트로바이러스 전-벡터로부터 유도되고; 상기 레트로바이러스 전-벡터는 기능적 스플라이스 도너 사이트(FSDS)를 산출할 수 있는 첫 번째 뉴클레오타이드 서열(NS); 기능적 스플라이스 억셉터 사이트(FSAS)를 산출할 수 있는 두 번째 NS; 비-기능적 스플라이스 도너 사이트(NFSDS)를 산출할 수 있는 세 번째 NS; 비-기능적 스플라이스 억셉터 사이트(NFSAS)를 산출할 수 있는 네 번째 NS로 구성되고; 상기 첫 번째 NS는 두 번째 NS의 하부에 존재하고; 상기 세 번째 및 네 번째 NS는 두 번째 NS 상부에 존재하고; 원하는 타겟 사이트에서의 레트로바이러스 전-벡터의 역전사의 결과로 레트로바이러스 벡터의 스플라이스가 발생한다.In one broad aspect, the invention relates to a retroviral vector consisting of a functional splice donor site (FSDS) and a functional splice acceptor site (FSAS); Wherein said FSDS and FSAS are on the side of the first nucleotide sequence of interest (NOI); The FSDS is on top of the FSAS; Wherein said retroviral vector is derived from a retroviral vector; Wherein said retroviral vector comprises a first nucleotide sequence (NS) capable of yielding a functional splice donor site (FSDS); A second NS capable of yielding a functional splice acceptor site (FSAS); A third NS capable of yielding a non-functional splice donor site (NFSDS); A fourth NS capable of yielding a non-functional splice acceptor site (NFSAS); The first NS is below the second NS; The third and fourth NS are on top of the second NS; Splicing of the retroviral vector occurs as a result of the reverse transcription of the retroviral transfer vector at the desired target site.

더한 넓은 관점에서 본 발명은 생체 내에서의 유전자 전달을 위한 하이브리드 바이러스 벡터 시스템을 포함하고, 이러한 시스템은 두 번째 바이러스 벡터를 인코드하는 하나 이상의 첫 번째 바이러스 벡터로 구성되며, 첫 번째 벡터는 첫 번째 타겟 세포를 감염시킬 수 있고, 이에 따라 두 번째 타겟 세포를 형질도입할 수 있는 두 번째 바이러스 벡터를 발현할 수 있다.In a broader aspect, the invention includes a hybrid virus vector system for in vivo gene delivery, wherein the system comprises one or more first viral vectors encoding a second viral vector, wherein the first vector comprises a first A second viral vector capable of infecting the target cell and thus capable of transducing a second target cell can be expressed.

바람직하게는 첫 번째 벡터는 아데노바이러스 벡터 시스템으로부터 수득 가능하거나 또는 그에 기초를 두고 또는 두 번째 바이러스 벡터는 레트로바이러스 벡터, 바람직하게는 렌티바이러스 벡터로부터 수득 가능하거나 또는 그에 기초를 둔다.Preferably the first vector is obtained from or based on an adenoviral vector system, or the second viral vector is obtainable or based on a retroviral vector, preferably a lentiviral vector.

(실시예 1) 스플릿-인트론 MLV 벡터의 구조(Example 1) Structure of split-intron MLV vector

(ⅰ) 작은-T 스플라이스 도너의 삽입 :(I) Insertion of a small -T splice donor:

이러한 구조물을 위한 시작 플라스미드는 pLXSN(Milleret al1989ibid)이다; 첫 번째로 이러한 구조물은 LTR(U3-R-U5)를 생성시키는Nhe1 및 재-결찰된 골격으로 분해된다. 이러한 플라스미드 내로Kpn1-Bbe1 사이트 사이에서 스플라이스 도너 서열을 포함하는 올리고뉴클레오타이드가 삽입된다. 또한 이러한 올리고뉴클레오타이드 내에는 스플라이스 도너의 하부가Kpn1까지 MLV R 서열이 포함된다. 결과 플라스미드는 3'LTR-SD(도 2 참조)라고 명명한다.The starting plasmid for this construct is pLXSN (Miller et al 1989 ibid ); First, these constructs are degraded into Nhe 1 and re-ligated skeletons that produce LTR (U3-R-U5). This plasmid into the oligonucleotide containing the splice donor sequence between the Kpn 1- Bbe 1 sites is inserted. Also included within these oligonucleotides are the MLV R sequences up to Kpn 1 at the bottom of the splice donor. The resulting plasmid is designated 3 ' LTR-SD (see Fig. 2).

(ⅱ) 스플라이스 억셉터의 삽입(Ii) insertion of a splice acceptor

이러한 구조물에 사용된 스플라이스 억셉터(분기점을 포함하여 - 인트론 올가미(lariat) 형성에 포함되는 스플라이스 억셉터의 상부인 20과 40 염기 사이의 A잔기(Aebiet al1987 Trends in Genetics 3:102-107))는 면역글로블린 헤비 체인(heavy chain) 변화가능 구역 mRNA로부터 유도되나(Bothwellet al1981 Cell 24:625-637) 컨센서스/최적화 억셉터 사이트와 함께된다. 이러한 서열 신호는 또한 pCI(Promega) 내에 존재한다. 이러한 억셉터 서열은 첫 번째로 벡터 pL-SA-N(유의: SV40 프로모터는 클로닝 동안 pLNSX로부터 상실된다)를 생성시키는 이중 나선의 올리고뉴클레오타이드로서 pLXSN의BamH1-Stu1 사이트 내로 삽입된다. 클로닝 전략의 개요를 위해 도 3을 참조하시오.The splice acceptors used in these constructs (including the junctions-A residues between 20 and 40 bases, which are the top of the splice acceptor involved in the formation of intron lariats (Aebi et al 1987 Trends in Genetics 3: 102 -107) is derived from immunoglobulin heavy chain variable region mRNA (Bothwell et al. 1981 Cell 24: 625-637) but with a consensus / optimized acceptor site. These sequence signals are also present in pCI (Promega). The acceptor sequence is vector pL-SA-N with the first: an oligonucleotide of the double helix to produce (note SV40 promoter is lost from pLNSX during cloning) is inserted into the BamH 1- Stu 1 site of pLXSN. See Figure 3 for an overview of the cloning strategy.

(ⅲ) pL-SA-N으로부터의 원래의 스플라이스 도너의 제거(Iii) removal of the original splice donor from pL-SA-N

pL-SA-N의gag서열 내에 포함된 스플라이스 도너의 제거는 PCR 기초 사이트 다이렉티드(directed) 돌연변이화에 의해 달성된다. 2개의 올리고뉴클레오타이드가 pL-SA-N의Asc1 및Spe1 유일한 사이트 스패닝(spanning) 구역을 PCR 증폭하는데 사용된다. 또한 스플라이싱 음성적 pBABE 벡터 내에서도 발견된(Morgensternet al1990ibid) agGTaag에서 agGCgga로의 변화가 Spe1-스패닝 올리고뉴클레오타이드 내에 통합된다. 클로닝 전략 개요를 위해 도 4를 참조하시오.Removal of the splice donor contained within the gag sequence of pL-SA-N is achieved by directed mutagenesis of the PCR primer site. Two oligonucleotides are used to PCR amplify the Asc 1 and Spe 1 unique site spanning regions of pL-SA-N. Also, the change from agGTaag to agGCgga, which is also found in the splicing negative pBABE vector (Morgenstern et al 1990 ibid ), is integrated into Spe1-spanning oligonucleotides. See Figure 4 for an overview of the cloning strategy.

(ⅳ) 3'LTR-SD로의 pL(noSD)의 클로닝(Iv) Cloning of pL (noSD) into 3 'LTR-SD

pL(noSD)SA-N 플라스미드는 정상의 MLV 유도된 3'LTR을 포함한다. 이는pL(noSD)SA-N으로부터Nhe1를 삽입시키고, 이를Nhe1 분해된 3'LTR-SD 벡터로 떨어뜨림으로서 3'LTR-SD 서열로 대치된다. pICUT(Intron Created Upon Trasnduction)으로 명명된 결과 플라스미드는 이러한 레트로바이러스 벡터의 새로운 생성의 모든 특징을 포함한다(서열 데이터를 위해서 도 5를 참조하시오).The pL (noSD) SA-N plasmid contains the normal MLV-induced 3'LTR. This was inserted into the Nhe 1 from pL (noSD) SA-N, it is replaced by an Nhe 1 decomposition 3'LTR-SD vector fall off as the 3'LTR-SD sequence by. The resulting plasmid, designated pICUT (Intron Created Upon Trasnduction), contains all the features of this new generation of retroviral vectors (see FIG. 5 for sequence data).

(실시예 2) 스플릿-인트론 렌티벡터의 구조(Example 2) Structure of split-intron lentiv vector

개시 EIAV 렌티바이러스 발현 벡터의 구조(WO 99/32646 참조).The structure of the initiation EIAV lentivirus expression vector (see WO 99/32646).

스플릿-기능 렌티바이러스 벡터의 구조를 위한 시작점은 pEGASUS-1로 명명된다(WO 99/32646 참조). 이러한 벡터는 감염성 프로바이러스 EIAV 클론 pSEEIAV19(수탁 번호 : U01866; Payneet al1994)로부터 유도된다. 그의 구조는 하기와 같이 개요된다 : 첫 번째로; PCR에 의해 증폭된 EIAV LTR이 pBluescript Ⅱ KS+ (Stratagene)내로 클론된다. pSEEIAV19의MluⅠ/MluⅠ(216/8124) 단편이 삽입되어 pBluescript Ⅱ KS+ 내에서 야생형 프로바이러스 클론(pONY2)을 생성한다(도 1).env구역은HindⅢ/HindⅢ 단편의 제거에 의해 삭제되어 pONY2-H를 생성한다. 더욱이 pol(1901/4949)내의BalⅡ/NcoⅠ단편은 삭제되고, HCMV IE 인핸서/프로모터에 의해 유도된 β-갈락토시다제 유전자는 그의 위치 내에 삽입된다. 이는 지명된 pONY2.10nlsLacZ이다. EIAV 서열을 759 염기쌍으로 감소시키기 위해서 또한 첫 번째 전사체를 CMV 프로모터로부터 빠뜨리기 위해서 : 첫 번째로; EIAV 폴리퓨린 트랙(polypurine tract) 및 3'LTR을 둘러싼 서열이 프라이머를 이용하여 pONY2.10nlsLacZ로부터 PRC 증폭된다.The starting point for the structure of the split-function lentiviral vector is designated pEGASUS-1 (see WO 99/32646). This vector is derived from the infectious proviral EIAV clone pSEEIAV19 (accession number: U01866; Payne et al 1994). His structure is outlined as follows: first; The EIAV LTR amplified by PCR is cloned into pBluescript II KS + (Stratagene). The Mlu I / Mlu I (216/8124) fragment of pSEEIAV19 was inserted to generate a wild-type proviral clone (pONY2) in pBluescript II KS + (Fig. 1). The env region is deleted by the removal of Hind III / Hind III fragments to generate pONY2-H. Furthermore Bal Ⅱ / Nco Ⅰ fragment was deleted and, galactosidase gene of β- go induced by the HCMV IE enhancer / promoter in the pol (1901/4949) is inserted in its position. This is the designated pONY2.10nls LacZ . In order to reduce the EIAV sequence to 759 base pairs and also to exclude the first transcript from the CMV promoter: first; Sequences surrounding the EIAV polypurine tract and 3 'LTR are PRC amplified from pONY2.10nls LacZ using primers.

PPTEIAV + (Y8198) : GACTACGACTAGTGTATGTTTAGAAAAACAAGGPPTEIAV + (Y8198): GACTACG ACTAGT GTATGTTTAGAAAAACAAGG

3'NEGSpeⅠ(Y8199) : CTAGGCTACTAGTACTGTATCTCGAACAG3 'NEG Spe I (Y8199): CTAGGCTA CTAGT ACTGTATCTCGAACAG

PCR 생성물은 pBluescript Ⅱ KS+로 클론된다; pBluescript Ⅱ KS+내에서 U5가Not1에 인접하도록 방향지워진다.The PCR product is cloned into pBluescript II KS +; Within pBluescript II KS +, U5 is oriented so that it is adjacent to Not 1.

다음에, 리포터 유전자 카세트의 경우 pONY2.10nlsLacZ로부터의 CMV 프로모터/LacZPst1 다이제스트(digest)에 의해 제거되고,LacZ유전자가 3'LTR에 인접하도록 방향지워진 pBs.3'LTR의Pst1 사이트로 클론되고, 이 벡터는 pBS CMVLacZ.3'LTR로 명명된다.Then, the reporter gene if the cassette is the CMV promoter / LacZ from pONY2.10nls LacZ is removed by Pst 1 digest (digest), the LacZ gene is deleted pBs.3'LTR direction so as to be adjacent to 3'LTR Pst 1 site And this vector is pBS CMV LacZ. 3'LTR.

EIAV 벡터의 5'구역은 앞서 기술된 바와 같이 전체 CMV 프로모터의 5'말단으로부터 유도된 약 400 염기쌍의 함유에 의해 변형된 pCIneo(Promega)의 유도체인 발현 벡터 pCIEneo내에서 구조된다. 이러한 400 염기쌍 단편은 프로이머를 이용한 PCR 증폭에 의해 수득된다 :The 5 'region of the EIAV vector is rescued in the expression vector pCIE neo , which is a derivative of pCI neo (Promega) modified by the inclusion of about 400 base pairs derived from the 5 ' end of the entire CMV promoter, as described above. These 400 base pair fragments are obtained by PCR amplification with a proimer:

VSAT1 : (GGGCTATATGAGATCTTGAATAATAAAATGTGT) 및VSAT1: (GGGCTATATGAG ATCT TGAATAATAAAATGTGT) and

VSAT2 : (TATTAATAACTAGT) 및VSAT2: (TATTAATA ACTAGT ) and

주형으로는 pHIT60(Soneokaet al1995 Nucleic Acids Res 23:628-633). 생성물은BglⅡ 및SpeⅠ로 분해되고, pCIE-NeoBglⅡ 및SpeⅠ사이트 내로 클론된다.The template is pHIT60 (Soneoka et al 1995 Nucleic Acids Res 23: 628-633). Product is digested with Bgl Ⅱ and Spe Ⅰ, it is cloned into the Bgl Ⅱ pCIE- Neo and Spe Ⅰ site.

R 구역으로부터gag코딩 구역(nt 268∼675)의 nt 150까지 펼쳐진(running) EIAV 게놈의 단편은 프라이머와 함께 pSEIAV로부터 증폭된다 :A fragment of the EIAV genome running from the R region to nt 150 of the gag coding region (nt 268 to 675) is amplified from pSEIAV with primers:

CMV5'EIAV2 :CMV5 'EIAV2:

(Z0591)(GCTACGCAGAGCTCGTTTAGTGAACCGGGCACTCAGATTCTG: 밑줄친 서열은 EIAV R 구역을 어닐한다(anneal)) 및(Z0591) (GCTACGCAGAGCTCGTTTAGTGAACC GGGCACTCAGATTCTG : underlined sequences anneal EIAV R region (anneal)) and

3'PSI.NEG (GCTGAGCTCTAGAGTCCTTTTCTTTTACAAAGTTGG)3 'PSI.NEG (GCTGAGC TCTAGA GTCCTTTTCTTTTACAAAGTTGG)

결과적인 PCR 생성물은Xba1 및Sac1 사이트에 의해 측면이 위치하게 된다. 이는 절단되고, pCIE-Neo Xba1-Sac1 사이트 내로 클론된다. pCIE-neo5'EIAV로 나타낸 결과 플라스미드는 CMV 프로모터의 전사 시작점에서 EIAv R 구역의 시작을 포함한다. CMV/LacZ/3LTR 카세트는Apa1를 pBS.CMVLacZ.3LTR로부터의Not1 단편으로 옮기고, 이를Sal1-Not1 분해된 pCIE-neo5'EIAV(벡터 이전에Sal1 및Apa1 사이트는 T4"연마되어" 무딘 말단을 생성하고, 각각의Not1 다이제스트를 삽입한다) 내로 클론함으로서 pCIE-neo5'EIAV 플라스미드로 삽입된다. 결과 플라스미드는pEGSUS-1로 명명된다.The resulting PCR product is flanked by the Xba 1 and Sac 1 sites. It is truncated and cloned into the pCIE- Neo Xba 1- Sac 1 site. The resulting plasmid shown in pCIE- neo 5'EIAV comprises a start of EIAv R zone at the transfer starting point of the CMV promoter. CMV / LacZ / 3LTR cassette is transferred into the Apa 1 to Not 1 fragment from pBS.CMV LacZ .3LTR, this Sal 1- Not 1 disassembled pCIE- neo 5'EIAV (vector before the Sal 1 and Apa 1 sites are T4 Neo 5 ' EIAV plasmid by cloning into a " polished " blunt end and inserting each Not 1 digest). The resulting plasmid is designated pEGSUS-1.

유전자 전달 벡터로의 사용을 위해 pEGSUS-1는 팩키지 세포에 의해 인 트랜스로(in trans) 제공된gag/polenv발현 모두를 필요로한다.gag/pol의 원천을 위해 EIAVgagpol발현 플라스미드(pONY3)는gag-pol유전자가 hCMV-MIE 프로모터-인핸서로부터 발현되고, LTR 서열을 포함하지 않도록 pONY2-H로부터의MulⅠ/MulⅠ단편을 포유류 발현 플라스미드 pCI-neo(Promega) 내로 삽입함으로서 생성된다.env의 원천을 위해; pRV583 VSV-G 발현 플라스미드가 관례적으로 사용된다. 이러한 3개의 벡터는 MLV-기초 벡터에 대해 기술된 바와 같이 3개의 플라스미드 동시-세포감염 내에서 사용되고(Soneokaet al1995 Nucleic Acids Res. 23:628-633), 관례적으로 결과 바이러스 적정량은 D17 섬유아세포 상에서 ml 당 104∼105 lacZ 형성 단위이다.For use as a gene transfer vector, pEGSUS-1 requires both gag / pol and env expression provided by in trans transfection by packaged cells. For the source of gag / pol , the EIAV gagpol expression plasmid (pONY3) expresses the gag-pol gene from the hCMV-MIE promoter-enhancer and encodes the Mul I / Mul I fragment from pONY2- And inserted into the plasmid pCI- neo (Promega). For the source of env ; The pRV583 VSV-G expression plasmid is conventionally used. These three vectors are used in three plasmid co-cell infections as described for MLV-based vectors (Soneoka et al 1995 Nucleic Acids Res. 23: 628-633) It is 10 4 to 10 5 lac Z forming units per ml on the cells.

pICUT의 EIAV 렌티바이러스 버전 벡터의 구조; pEICUT로 명명된the structure of the EIAV lentivirus version vector of pICUT; Named pEICUT

pEICUT를 구조하기 위해 첫 번째로 pEGASUS-1에 있어서Xma1-SexA1 단편이 pEGASUS-1로부터 제거되고, 말단은 T4 중합효소에 의해 '무뎌지고', 플라스미드는 재-결찰되어 골격 내에 SV40-Neo카세트를 보유하는 pEGASUS-1의 CMV-R-U5만을 포함한 플라스미드를 생성한다. 이러한 플라스미드를 CMVLTR이라고 명명한다.CMV-R의 가장자리에 스플라이스 도너를 삽입시키기 위해 도 6에 나타나고, 도 6의 범례에 나타난 바와 같이 2개의 올리고뉴클레오타이드로 PCR이 수행되었다. 결과 플라스미드는 pCMVLTR + SD라고 명명되었다. MLV pICUT을 위한 동일한 면역글로블린 기초 컨센서스 스플라이스 억셉터가 EIAV 버전에 사용된다. 이는 도 7에 기술된 바와 같이 올리고뉴클레오타이드를 이용하여 pEGASUS-1의XhoⅠ-Bpu1102 사이트 내로 삽입되어 플라스미드 pEGASUS + SA를 생성한다. EIAV의 야생형 스플라이스 도너는 플라스미드 pEGASUS + SA(no SD)를 생성하는 주형으로서 pEGASUS + SA를 이용하여 올리고뉴클레오타이드 및 도 8에 기술된 바와 같은 방법으로 오버랩핑 PCR이 수행된다. 그 후 pEICUT-1을 생성하기 위해 pEGASUS + SA(no SD)로부터의Mul1-Mul1 단편이 pCMVLTR + SD의Mul1 사이트 내로 삽입되어 pEICUT-1을 생성한다(도 9 참조). LacZ는Xho1-Bpu1102 분해 및 삽입에 의해 pEGASUS -1로부터 pEICUT-1으로 형질도입되어 pEICUT-Z를 생성할 수 있다(도 10 참조; 서열 데이터는 도 11 참조).In a first pEGASUS-1 into pEICUT to structure the Xma 1- Sex A1 fragment is removed from pEGASUS-1, the terminal is "getting dull 'by T4 polymerase, the plasmid re-ligated in the skeleton SV40- Neo A plasmid containing only the CMV-R-U5 of pEGASUS-1 carrying the cassette is generated. This plasmid is named CMVLTR. In order to insert a splice donor at the edge of CMV-R, it is shown in Fig. 6, and PCR is carried out with two oligonucleotides as shown in the legend of Fig. The resulting plasmid was named pCMVLTR + SD. The same immunoglobulin-based consensus splice acceptor for MLV pICUT is used in the EIAV version. This is inserted into the Xho I- Bpu 1102 site of pEGASUS-1 using oligonucleotides as described in FIG. 7 to generate the plasmid pEGASUS + SA. The wild-type splice donor of EIAV is subjected to overlapping PCR using oligonucleotides using pEGASUS + SA as a template to generate the plasmid pEGASUS + SA (no SD) and the method as described in Fig. Then the Mul 1- Mul 1 fragment from pEGASUS + SA (no SD) to generate pEICUT-1 is inserted into the Mul 1 site of pCMVLTR + SD to generate a pEICUT-1 (see Fig. 9). LacZ can be transfected from pEGASUS-1 to pEICUT-1 by Xho 1- Bpu1 102 digestion and insertion to generate pEICUT-Z (see Figure 10; see SEQ ID NO: 11 for sequence data).

MLV 및 EIAV pICUT 벡터 모두 스플라이스 도너의 상부에 강항 스플라이스 억셉터를 포함하고 있고, 따라서 어떠한 기능적 인트론도 없다(인트론은 스플라이스 억셉터의 5'에 위치한 스플라이스 도너를 필요로 한다). 이러한 이유로, 벡터가 생산자 세포내로 세포감염될 경우 생성된 결과 전사체는 스플라이스되지 않을 것이다. 따라서 팩키지 신호는 상실되지 않을 것이고, 그 결과로 최대한의 팩키지가 달성될 수 있다(도 12 참조).Both the MLV and EIAV pICUT vectors contain a strong splice acceptor at the top of the splice donor and therefore no functional intron (the intron requires a splice donor located 5 'of the splice acceptor). For this reason, when the vector is infected into a producer cell, the resulting transcript will not be spliced. Thus, the package signal will not be lost, and as a result the maximum package can be achieved (see FIG. 12).

그러나 레트로바이러스 복제에 의한 유일한 방법 때문에 형질도입시 통합된 pICUT 벡터에 의해 생성된 전사체는 상기에 기술된 바와 같이 세포감염된 것과 다를 것이다. 이는 복제 동안 3'U3 프로모터(R의 5'시작까지)가 복제되고, 형질도입된 세포 내에서 5' 프로모터가 사용되기 때문이다. 이러한 이유로, 형질도입시 통합된 pICUT 벡터에 의해 생성된 전사체는 모두neoORF의 상부에 위치한 강한 스플라이스 억셉터의 강한 스플라이스 도너 5'을 포함하지 않을 것이다. 이러한 전사체는 따라서 5'UTR(번역되지않는 구역) 내에 기능적 인트론을 포함할 것이고, 최대한으로 스플라이스되고 번역될 것이다.However, due to the unique method of retroviral replication, the transcript produced by the integrated pICUT vector upon transduction will be different from that transfected as described above. This is because the 3 ' U3 promoter (up to the 5 ' start of R) is replicated during replication and the 5 ' promoter is used in the transfected cells. For this reason, transcripts produced by the integrated pICUT vector at the time of transfection will not contain a strong splice donor 5 'of a strong splice acceptor located at the top of the neo ORF. These transcripts will thus contain a functional intron within the 5 'UTR (untranslated region) and will be spliced to the fullest and translated.

상기에 기술된 이러한 벡터의 또다른 장점은 인트론이 형질도입시에만 생성되기 때문에 유전자 발현을 팩키지된 또는 형질도입된 세포에 제한하는 것이 가능하다는 것이다. 이것이 달성되는 방법이 예가 도 13에 개요되었다. 그 전략은 스플라이스 억셉터 상부의 두 번째 유전자(이 경우 하이그로마이신)의 클로닝을 수반한다. 이는 SelctaVector Hygro(Ingenius; Oxfordshire, UK)로부터의SalⅠ 단편 상에서의 하이그로마이신 cDNA을 빼내고, 이를 pICUT의 Xho1 사이트 내로 클로닝함으로서 달성된다. 이러한 벡터는 세포감염된된 세포 내에서 하이그로마이신을, 형질도입된 세포 내에서 네오마이신을 선택적으로 발현한다. 이러한 이유는 어느 하나의 mRNA 전사체 내에서 첫 번째 유전자만이 내부 리보솜 결합 사이트(IRESs)의 도움없이 리보솜에 의해 번역되기 때문이다. 세포감염된 세포내에서 이러한 유전자는 하이그로마이신이 될 것이다. 그러나 형질도입된 세포 내에서는 하이그로마이신 오픈 리딩 프레임(ORF)이 기능적 인트론 내에 포함되기 때문에 이 유전자는 성숙 mRNA로부터 제거될 것이고, 따라서neoORF 번역이 가능하게 한다.Another advantage of this vector described above is that it is possible to limit gene expression to packaged or transduced cells since introns are produced only at transduction. An example of how this is achieved is outlined in FIG. The strategy involves the cloning of a second gene (in this case, hygromycin) on top of the splice acceptor. This SelctaVector Hygro; pull out the hygromycin cDNA on a Sal Ⅰ fragment from (Ingenius Oxfordshire, UK), it is achieved by this cloned into the Xho1 site of pICUT. These vectors selectively express hygromycin in the cell infected cells and neomycin in the transfected cells. This is because only the first gene in any mRNA transcript is translated by ribosomes without the aid of internal ribosome binding sites (IRESs). Within the cell-infected cells, these genes will become hygromycin. However, since the hygromycin open reading frame (ORF) is contained within the functional intron within the transduced cells, this gene will be removed from the mature mRNA, thus enabling neo ORF translation.

이러한 세포 특이적 유전자 발현을 지닌 벡터는 다양한 이유로 임상적으로 사용될 수 있다; 예로서 저항성 마커의 발현은 생산자 세포 - 필요로 되어지는 - 에 제한될 수 있고, 면역원적인 형질도입 세포 내에서는 제한되지 않는다. 또다른 예로서 리신(ricin)과 독성적 유전자의 발현 및 우세한 양성의 신호 단백질은 세포 생장을 저지하거나 세포를 사멸시키는데 선택적으로 필요한 형질도입 세포에 제한될 수 있으나, 이러한 특징이 높은 바이러스 적정량 생성을 방지하는 생산자 세포 내에서는 제한될 수 없다. 도 14는Neo만이 생산자 세포 내에서 발현되고, 형질도입된 세포 내에서는 전-약물-p450 2B6 이소폼만이 발현되는Neo-p450 MLV pICUT 구조물을 나타낸다.Vectors with such cell-specific gene expression can be used clinically for a variety of reasons; By way of example, the expression of a resistant marker may be restricted to the producer cell - which is required - and is not restricted within the immunogenic transducing cell. As another example, expression of ricin and toxin genes and predominantly positive signal proteins may be restricted to transduced cells that are selectively required to inhibit cell growth or to kill cells, It can not be restricted within the producer cell to prevent. Figure 14 is Neo only expressed in the producer cell, within the transduced cells pre-drug shows a Neo -p450 MLV pICUT structures -p450 2B6 isoform expressed only.

형질도입시 인트론을 생성하는 또다른 이익은 벡터 기능에 필요한 필수 요소가 형질도입시 생성된 기능적 인트론 내부에 위치할 수 있고, 형질도입된 세포 전사체로부터 제거될 수 있다는 것이다. 예로서 MLV 및 렌티바이러스 pICUT 벡터 모두와 함께 바이러스 전사체는 형질도입시 생성되고, 형질도입된 세포 전사체로부터 제거된 인트론 내부에 기능적Psi팩키지 신호를 포함한다(Benderet al1987for the position ofPsiin MLV 참조; 특허출원 제GB9727135.7 forPsiin EIAV 참조).Another benefit of generating introns during transduction is that the necessary elements for vector function can be located within the functional intron generated during transfection and can be removed from the transfected cell transcript. Viral transcripts, along with both the MLV and lentiviral pICUT vectors, for example, are generated during transfection and contain a functional Psi package signal within the intron removed from the transfected cell transcript (Bender et al 1987 for the position of Psi in See MLV; see patent application GB9727135.7 for Psi in EIAV).

이러한 배열로부터의 이익은 :The benefits from this arrangement are:

(ⅰ) 리보솜은 Psi 두 번째 구조의 존재시 - 존재할 경우 - "더듬거리기" 때문에 결과 전사체로부터 번역을 강화시킨다(Krallet al1996ibidand 참고문헌).(I) ribosomes reinforce translation from the resulting transcripts in the presence of the Psi second structure - if present - "stumble" (Krall et al 1996 ibid and references).

(ⅱ) 팩키지 신호의 부재시 벡터는 불활성화되고, 내생적 레트로바이러스에 의한 전사체 팩키지가 방지된다.(Ii) in the absence of a package signal, the vector is inactivated and transcript packaging by endogenous retroviruses is prevented.

(ⅲ)gag와 같은 바이러스 필수 요소(및 다른 단백질성 ATG 번역 시작 사이트)가 형질도입된 세포 내에서 발현된 전사체로부터 제거될 경우 원하지 않는 전-성숙 번역 개시가 방지된다. 이는 팩키지 신호가 EIAV 및 MLV pICUT 벡터 모두의 경우에서와 같이gag로 확장될 경우 특별한 이익이다.(Iii) undesired pre-mature translation initiation is prevented when viral essential elements such as gag (and other proteinaceous ATG translation initiation sites) are removed from the transcript expressed in the transduced cells. This is a particular benefit if the package signal is extended to gag as in the case of both EIAV and MLV pICUT vectors.

(ⅳ) 프로모터, 인핸서 및 억제자는 형질도입시 생성된 인트론 내에 위치하게 되고, 따라서 인트론 내에 이러한 실체를 포함하는 CMV로부터 생성된 것과 같은 다른 전사체 배열을 흉내낸다(Chapmanet al1991ibid).(Iv) Promoters, enhancers, and inhibitors are located within introns generated during transfection, thus mimicking other transcript sequences such as those generated from CMV containing this entity in introns (Chapman et al 1991 ibid ).

을 포함한다..

요약해서 본 발명에 기술된 신규한 pICUT 벡터 시스템은 하기의 배열을 촉진시킨다 :In summary, the novel pICUT vector system described in the present invention promotes the following arrangement:

(ⅰ) 최대한의 팩키지 및 생산자 세포 내의 전사체의 감소된 번역(I) reduced packaging of transcripts in the maximal packaging and producer cells

(ⅱ) 최대한이 스플라이싱 및 그로 인한 형질도입된 세포 내에서의 전사체의 인트론 강화된 번역(Ii) intron-enhanced translation of transcripts in the transplanted cells as much as possible and thus splicing

(ⅲ) 유전자 및/또는 바이러스 필수 요소 발현의 생상자 또는 형질도입된 세포로의 제한(Iii) restriction of gene and / or viral essential element expression to live cells or transduced cells

(ⅳ) 벡터가 불활성화 될 경우 증진된 안정한 특징(Iv) Enhanced stable characteristics when the vector is inactivated

(실시예 3)pol유전자 및gag-pol전사 카세트와 최소한의 상동성을 지닌 MMLV 암프로트로픽env유전자의 구조(Example 3) Structure of MMLV prototropic env gene having minimal homology with pol gene and gag-pol transcription cassette

몰로니 쥐과 백혈병 바이러스(MMLV) 내에서env코딩 서열의 첫 번째 약 60 bps는pol유전자의 3' 말단의 서열과 겹친다. 이들 두 유전자사이의 상동성 구역은 제거되어 이 둘 유전자를 발현하는 세포 내에서의 그들 사이의 재조합의 가능성을 방지한다.Within the Moloney murine leukemia virus (MMLV), the first about 60 bps of the env coding sequence overlaps the sequence at the 3 'end of the pol gene. The homology region between these two genes is eliminated to prevent the possibility of recombination between them in cells expressing these two genes.

env코딩 서열의 첫 번째 약 60 bps의 DNA 서열은 하기와 같이 인코드된 단백질의 아미노산 서열을 보유하는 동안 변화된다. 합성 올리고뉴클레오타이드는env5'-말단의 코돈 용법을 변화시키기 위해 구조되었고(도 15 참조), 하기와 같이env의 나머지 내로 삽입되었다.The first approximately 60 bps DNA sequence of the env coding sequence is altered while retaining the amino acid sequence of the encoded protein as follows. The synthetic oligonucleotides were constructed to change the codon usage of the env 5'-end (see Figure 15) and inserted into the remainder of env as follows.

4070A 유전자의 5' 말단의 재-구조를 위한 시작 플라스미드는 pCI-4070A를 구조하기 위해 pHIT456으로부터 4070A 유전자를 포함하는Xba1-Xba1 단편으로 미리 클론된(Sonekaet al1995ibid) pCI 플라스미드(Promega)였다. PCR 반응은 600 염기쌍 생성물을 생성하기 위해 pCI-4070A 상에서 플라이머 A 및 B로(도 15) 수행되었다. 이러한 생성물은 pCI-4070A의Nhe1와Xho1 사이트 사이에서 클론되었다. 결과 구조물은Nhe1/Xho1 구역을 교차하여 서열화되었다. 결과 유전자의 아미노산 서열이 원래의 4070A와 동일하더라도pol유전자와의 상동성 구역은 제거된다.The starting plasmid for the re-construction of the 5'end of the 4070A gene was pCI plasmid (Soneka et al 1995 ibid ) cloned into the Xba 1- Xba 1 fragment containing the 4070A gene from pHIT456 to construct pCI-4070A ). PCR reactions were carried out on pCI-4070A with pliers A and B (Figure 15) to generate 600 base pair products. This product was cloned between Nhe 1 and Xho 1 sites of pCI-4070A. The resulting structure was sequenced across the Nhe 1 / Xho 1 region. Even though the amino acid sequence of the resulting gene is identical to the original 4070A, the homology region with the pol gene is eliminated.

변형된env유전자 m4070A의 완전한 서열은 도 16에 나타나 있다. 이 서열은 표준 기술에 의해 발현 벡터 pCI(Promega) 내로 삽입된다. CMVgag-pol전사 단위는 pHIT60으로부터 수득된다(Sonekaet al1995ibid).The complete sequence of the modified env gene m4070A is shown in Fig. This sequence is inserted into the expression vector pCI (Promega) by standard techniques. The CMV gag-pol transcription unit is obtained from pHIT60 (Soneka et al 1995 ibid ).

(실시예 4) 레트로바이러스 팩키지 신호로부터의gag서열의 삭제(Example 4) Deletion of gag sequence from retrovirus package signal

LTR 및 최소한의 기능적 팩키지 신호를 포함하는 DNA 단편은 하기의 올리고뉴클레오타이드 프라이머를 이용한 PCR 반응에 의해 레트로바이러스 벡터 MFG(Bandaraet al1993 Proc Natl Acad Sci 90:10764-10768) 또는 MMLV 프로바이러스 DNA로부터 수득된다:The DNA fragment containing the LTR and minimal functional package signal was obtained from the retroviral vector MFG (Bandara et al 1993 Proc Natl Acad Sci 90: 10764-10768) or MMLV proviral DNA by PCR reaction with the following oligonucleotide primers do:

HindⅢR : GCATTAAAGCTTTGCTCT Hind IIIR: GCATTAAAGCTTTGCTCT

L523 : GCCTCGAGCAAAAATTCAGACGGAL523: GCCTCGAGCAAAAATTCAGACGGA

이러한 PCR 단편은 MMLV 뉴클레오타이드 + 1 에서 + 523까지를 포함하고, 따라서 + 621에서 시작하는gag코딩 서열을 포함하지 않는다(MMLV 뉴클레오타이드 서열에 기초한 번호 Shinnicket al1981 Nature 293:543-548).This PCR fragment contains MMLV nucleotides + 1 to +523 and thus does not contain a gag coding sequence starting at + 621 (Shinnick et al 1981 Nature 293: 543-548 based on the MMLV nucleotide sequence).

PCR 단편은HindⅢR 및Xho1 제한효소를 이용한 분해 및 표준 기술을 이용한 서브-클로닝에 의해 레트로바이러스 게놈 벡터를 구조하는데 사용될 수 있다. 이러한 벡터는gag코딩 서열과의 상동성을 포함하지 않는다.PCR fragments can be used to construct retroviral genomic vectors by digestion with HindIII and XhoI restriction enzymes and sub-cloning using standard techniques. Such a vector does not include homology with the gag coding sequence.

(실시예 5) 결함있는 레트로바이러스 게놈의 구조(Example 5) Structure of defective retroviral genome

결함있는 레트로바이러스 게놈을 생성할 수 있는 전사 단위가 도 17에 나타나 있다. 이는 하기의 요소를 포함한다 : PGK - pGL3(Promega)로부터 72bp-반복 인핸서 삭제된 유전자 HRE 및 SV40 프로모터 - 의 3 복사물로 구성된 저산소 조절 프로모터 인핸서; R, U5 및 팩키지 신호를 포함하는 MMLV 서열; m4070Adml 코딩 서열(실시예 3); 스플라이스 억셉터; 치료적 단백질을 위해 코딩 서열의 삽입을 위한 클로닝 사이트; MMLV로부터의 폴리피리미딘 트랙; HRE-포함 프로모터-인핸서의 두 번째 복사물; 스플라이스 도너 사이트; 및 R, U5의 두 번째 복사물A transcription unit capable of generating a defective retroviral genome is shown in Fig. It contains the following elements: a hypoxic-regulated promoter enhancer consisting of 3 copies of the 72bp-repeat enhancer deleted gene HRE and SV40 promoter from PGK-pGL3 (Promega); An MMLV sequence comprising R, U5 and a package signal; m4070Adml coding sequence (Example 3); Splice acceptor; Cloning sites for insertion of coding sequences for therapeutic proteins; A polypyrimidine track from MMLV; A second copy of the HRE-containing promoter-enhancer; A splice donor site; And a second copy of R, U5

역전사 및 벡터의 두 번째 타겟 세포 내로의 통합시 스플라이스 도너는 스플라이싱에 의해 mRNA로부터 제거되도록 유발하는env유전자의 상부에 도입되고, 이에 따라 두 번째 타겟 세포 내에서만 치료적 유전자의 효과적인 발현을 가능하게 한다(도 17 참조).Upon integration of the reverse transcription and vector into a second target cell, the splice donor is introduced at the top of the env gene, which causes it to be cleared from the mRNA by splicing, thereby allowing effective expression of the therapeutic gene only in the second target cell (See FIG. 17).

(실시예 6) 시토크롬(cytochrome) P450을 위한 조건부 발현 벡터의 구조(Example 6) Construction of conditional expression vector for cytochrome P450

도 18은 형질도입시에만 P450 발현을 가능하게 하는 정확한 스플라이싱이 달성되도록 2개의 반쪽 내에서 시트코롬 P450 유전자로부터의 레트로바이러스 발현 벡터 cDNA 코딩 서열의 구조를 나타낸다. 따라서 이는 발현을 형질도입된 세포 내에 제한한다.Figure 18 shows the structure of the retroviral expression vector cDNA coding sequence from the sheet korom P450 gene in the two halves so that accurate splicing is possible to allow expression of P450 only at the time of transfection. Thus limiting expression within the transduced cells.

1) 이러한 벡터의 구조를 위한 시작 플라스미드는 pLNSX이다(Miller and 깨느무 1989 BioTechniques 7:980-990). pLNSX의 팩키지 신호 내에 포함된 자역적 스플라이스 도너(...agGTaag...)는 ALTERED SITED Ⅱ 돌연변이화 키트(kit)(Promega) 및 서열의 합성 올리고뉴클레오타이드를 이용한 PCR 돌연변이화에 의해 돌연변이된다 :1) The starting plasmid for the construction of these vectors is pLNSX (Miller and BK et al. 1989 BioTechniques 7: 980-990). A spontaneous splice donor (... agGTaag ...) contained within the pLNSX package signal is mutated by PCR mutagenesis with the synthetic oligonucleotide of the ALTERED SITED II mutagenization kit (Promega) and sequence:

5'-caaccaccgggagGCaagctggccagcaactta-3'5'-caaccaccgggagGCaagctggccagcaactta-3 '

2) pCI 발현 벡터(Promega)로부터의 CMV 프로모터는 하기의 2개의 올리고뉴클레오타이드를 이용한 PCR에 의해 분리된다 :2) The CMV promoter from the pCI expression vector (Promega) is isolated by PCR using the following two oligonucleotides:

프라이머 1 : 5'-atcggctagcagatcttcaatattggccattagccatat-3'Primer 1: 5'-atcggctagcagatcttcaatattggccattagccatat-3 '

프라이머 2 : 5-atcgagatctgcggccgcttacctgcccagtgcctcacgaccaa-3'Primer 2: 5-atcgagatctgcggccgcttacctgcccagtgcctcacgaccaa-3 '

이는 5'Nhe1 사이트(프라이머 1) 및 3'Not1 및Xba1 사이트(프라이머 2)와 함께 CMV 프로모터를 함유한 단편을 생성한다. 이는Not1 및Xba1와 함께 절단되고, 제거된Not1-Xba1 단편으로부터 pLNSX로 클론된다.This produces a fragment containing the CMV promoter with a 5 ' Nhe 1 site (primer 1) and a 3' Not 1 and Xba 1 site (primer 2). This was cut with Not 1 and Xba 1 and cloned into pLNSX from the Not 1- Xba 1 fragment removed.

3) 시토크롬 P450 cDNA 코딩 서열의 5' 말단은 하기의 프라이머로 인간 간 RNA(Clontech)로부터 RT-PCR에 의해 분리된다 :3) The 5 'end of the cytochrome P450 cDNA coding sequence is separated by RT-PCR from human liver RNA (Clontech) with the following primers:

프라이머 3 :Primer 3:

5'-atcggcggccgcccaccatggaactcagcgtcctcctcttccttgcaccctagg-3'5'-atcggcggccgcccaccatggaactcagcgtcctcctcttccttgcaccctagg-3 '

프라이머 4 :Primer 4:

5'-atcggcggccgcacttacCtgtgtgcccaggaaagtatttcaagaagccag-3'5'-atcggcggccgcacttacCtgtgtgcccaggaaagtatttcaagaagccag-3 '

이는 ATG로부터 잔기 693까지 p450의 5' 말단을 증폭한다(번역 개시 사이트로부터의 번호 Yamanoet al1989 Biochem 28:7340-7348). 또한Not1 사이트 및 최적화된 "코작(Kozak)" 번역 개시 신호가 단편의 5' 말단 상에 포함된다. 또다른Not1 사이트 및 컨센서스 스플라이스 도너 서열(또한 pCI내에서 발견되고, 인간 베타 글로빈(globin) 유전자로부터 원래 유도된)이 P450의 잔기 704(상보적 잔기는 프라이머 4에서 대문자로 나타냄)에 대한 플러쉬(flush)를 위치시킨 GT 스플라이스 도너쌍과 함께 서열(프라이머 4로부터 유도된)의 3' 말단 상에 포함된다. 이러한 단편은Not1로 분해되고, 단계 2에서 생성된Not1 분해된 플라스미드 내로 클론된다.This amplifies the 5 ' end of p450 from ATG to residue 693 (number from translation initiation site Yamano et al 1989 Biochem 28: 7340-7348). The Not 1 site and the optimized " Kozak " translation initiation signal are also included on the 5 'end of the fragment. Another Not 1 site and a consensus splice donor sequence (also found in pCI and originally derived from the human beta globin gene) has a residue 704 of P450 (the complementary residue is shown in upper case in primer 4) Is included on the 3 'end of the sequence (derived from primer 4) with a GT splice donor pair in which the flush is located. This fragment is digested to Not 1 and cloned into the Not 1 digested plasmid generated in step 2.

4) 단계 2의 클로닝 동안 제거된Nhe1-Nhe1 단편은 단계 3의 플라스미드 내로 재-도입된다. 이는 도 17에 기술된 바와 같은 레트로바이러스 벡터를 생성하나 3' 말단 P450을 상실한다.4) The Nhe 1- Nhe 1 fragment removed during the cloning of step 2 is reintroduced into the plasmid of step 3. This produces a retroviral vector as described in Fig. 17 but loses the 3 ' terminal P450.

5) P450의 3' 말단은 하기의 프라이머를 이용한 인간 간 RNA(Clontech)로부터의 RT-PCR에 의해 분리된다 :5) The 3 'end of P450 is isolated by RT-PCR from human liver RNA (Clontech) using the following primers:

프라이머 5 :Primer 5:

actgtgatcataggcacctattggtcttactgacatccactttctctccacagGcaagtttacaactgtgatcataggcacctattggtcttactgacatccactttctctccccacaggcaagtttaca

aaacctgcaggaatcaatgcttacatt-3'aaacctgcaggaatcaatgcttacatt-3 '

프라이머 6 : actgatcgatttccctcagccccttcagcggggcaggaagc-3'Primer 6: actgatcgatttccctcagccccttcagcggggcaggaagc-3 '

이는 잔기 705(프라이머 5 내의 대문자)의 3' 말단이 증폭된 PCR을 생성하고, 과거의 번역 종결 코돈을 확장한다. 잔기 705의 상부의Bcl1 제한 사이트 및 컨센서스 스플라이스 억셉터 및 분기점(또한 pCI 내에서 발견되고, 면역글로블린 유전자로부터 원래 유도된)은 이러한 생성물의 5' 말단 내에 포함되고, 프라이머 5'에 의해 생성된다.Cla1 사이트는 종결 코돈의 하부의 생성물의 3' 말단에 포함되고, 프라이머 6에 의해 생성된다. 이러한 PCR 생성물은Bcl1 및Cla1으로 분해되고, 도 18에 나타난 바와 같은 레트로바이러스 벡터를 생성하도록 제거된Bcl1-Cla1 단편으로 단계 3의 벡터 내로 클론된다.This creates a PCR amplified at the 3 'end of residue 705 (uppercase in primer 5) and extends the past translation termination codon. The Bcl 1 restriction site and consensus splice acceptor and branch point (also found in pCI, originally derived from the immunoglobulin gene) at the top of residue 705 are contained within the 5 'end of this product and are generated by primer 5' do. The Cla 1 site is contained at the 3 'end of the product under the termination codon and is generated by primer 6. This PCR product is digested with Bcl < 1 > and Cla1 and cloned into the vector of step 3 into the Bcl- 1- Cla1 fragment removed to produce a retroviral vector as shown in Fig.

하기의 예는 실험실 내에서 또는 생체 내에서 렌티바이러스의 일시적인 생성을 위해 사용될 수 있는 아데노렌티바이러스 시스템의 구조를 기술한다.The following examples describe the structure of an adenovirus system that can be used for the transient production of lentiviruses in vitro or in vivo.

첫 번째 생성 재조합 아데노바이러스The first generated recombinant adenovirus

첫 번째 생성 아데노바이러스 벡터는 일반적으로 좌측 반전된 말단 반복(ITR)에 인접한 바이러스의 좌측 팔 내로 외부 DNA의 삽입을 가능하게 하는 바이러스의 E1 및 E3 구역의 삭제로 구성된다. 바이러스 팩키지 신호(194∼358nt)는 E1a 인핸서와 겹치고, 따라서 대부분 E1 삭제된 벡터 내에 존재한다. 이러한 서열은 바이러스 게놈의 우측 말단에 전위될 수 있다. 따라서 E1 삭제된 벡터 내에서 3.2 kb가 삭제될 수 있다(358∼3525nt).The first generated adenovirus vector generally consists of deletion of the E1 and E3 regions of the virus, which enables the insertion of foreign DNA into the left arm of the virus adjacent to the left inverted terminal repeat (ITR). The virus package signals 194 to 358 nt overlap with the E1a enhancer and are thus mostly within the E1 deleted vector. Such a sequence may translocate to the right end of the viral genome. Thus 3.2 kb can be deleted within the E1 deleted vector (358-3525 nt).

아데노바이러스는 게놈 길이의 105%를 팩키지할 수 있고, 따라서 여분의 2.1kb의 첨가를 가능하게 한다. 따라서 E1/E3 삭제된 바이러스 벡터 내에서 클로닝 수용력은 7∼8kb(2.1kb + 1.9kb(E3의 제거) + 3.2kb(E1의 제거))가 된다. 재조합 아데노바이러스는 필수적인 E1 초기 유전자가 부재하므로 비-E1 상보 셀 라인을 복제할 수 없다. 293 셀 라인은 Grahamet al.(1977 J Gen Virol 36:59-74)에 의해 발전되었고, ITR, 팩키지 신호, E1a, E1b 및 pIX를 포함하는 Ad5 게놈의 좌측 말단으로부터 약 4kb를 포함한다. 세포는 안정하게 E1a 및 E1b 유전자 생성물을 발현하나, pIX 서열이 E1b 내에 있더라도 후기 단백질 IX를 발현하지는 않는다. 비-상보적 세포 내에서 E1 삭제된 바이러스는 세포를 형질도입하고, 핵으로 운반되나, E1 삭제된 게놈으로부터의 어떤 발현도 없다.Adenoviruses can package 105% of the genome length, thus allowing the addition of an extra 2.1 kb. Thus, the cloning capacity within the E1 / E3 deleted viral vector is 7-8 kb (2.1kb + 1.9kb (removal of E3) + 3.2kb (removal of E1)). The recombinant adenovirus is unable to replicate the non-E1 complementary cell line due to the absence of the essential E1 early gene. The 293 cell line was developed by Graham et al . (1977 J Gen Virol 36: 59-74) and contains about 4 kb from the left end of the Ad5 genome, which includes the ITR, the packaging signal, E1a, E1b and pIX. The cells stably express the E1a and E1b gene products but do not express the late protein IX even if the pIX sequence is in E1b. Within the non-complementary cells, the E1 deleted virus transduces the cells and is transported to the nucleus, but there is no expression from the E1 deleted genome.

첫 번째 생성 아데노바이러스 생성 시스템The first generated adenovirus production system

마이크로빅스(microbix) 바이오시스템(biosystem) - nbl 유전자 과학Microbix biosystem - nbl gene science

도 19의 도식은 마이크로 바이오시스템을 이용한 재조합 아데노바이러스를 생성하는데 사용되는 일반적인 전략을 나타낸다.Schematic of Figure 19 shows a general strategy used to generate recombinant adenovirus using microbio systems.

일반적인 전략은 외부 DNA를 402∼3328bp로부터의 E1 구역이 외부 DNA 카세트에 의해 복제되는 E1 셔틀(shuttle) 벡터 내로 클론하는 것을 포함한다. 재조합 플라스미드는 pJM17 플라스미드와 함께 293 세포 내로 동시-세포감염된다. pJM17은 E3 구역의 삭제 및 3.7 지도 단위에서의 원핵세포성 pBRX 벡터(암피실린(ampicillin) 저항성 및 박테리아성 ori 서열을 포함하여)의 E1 구역 내로의 삽입을 포함한다. 따라서 이러한 40kb 플라스미드는 너무 커서 아데노 뉴클레오타이드로 팩키지되지 못하나, 박테리아 내에서 번식될 수 있다. 293 세포 내의 세포내 재조합은 외부 DNA의 삽입과 함께 ampr및 ori 서열의 대치를 유발한다.A common strategy involves cloning the foreign DNA into an E1 shuttle vector in which the E1 region from 402 to 3328 bp is replicated by an external DNA cassette. Recombinant plasmids are co-infected into 293 cells with pJM17 plasmid. pJM17 involves insertion of the prokaryotic pBRX vector (including ampicillin resistance and bacterial ori sequences) into the E1 region in the deletion of the E3 region and in the 3.7 map unit. Therefore, these 40 kb plasmids are too large to be packaged as adenonucleotides, but they can be propagated in bacteria. 293 cells in the recombinant cells results in the substitution of the amp r and ori sequences with the insert of the external DNA.

(실시예 7) EIAV 성분을 포함하는 아데노바이러스의 생성을 위한 트랜스퍼 플라스미드의 구조(Example 7) Structure of transfer plasmid for generation of adenovirus including EIAV component

렌티바이러스 벡터를 생성하기 위해 4개의 아데노바이러스가 만들어질 필요가 있다 : 게놈,gagpol,envelope(광견병 G) 및Rev. 렌티바이러스 성분은 이형적 프로모터로부터 발현되고, 필요한 곳에서(gagpol,Rev및 광견병envelope의 높은 발현을 위해) 및 인트론 및 폴리아데닐레이션 신호를 포함한다. 이러한 4개의 바이러스가 E1a 마이너스(minus) 세포 내로 형질도입될 경우 아데노바이러스 성분은 발현되지 않을 것이나, 이형적 프로모터는 레트로바이러스 성분의 발현을 가능하게 할 것이다. 실례는 하기(실시예 1)의 EIAV 아데노바이러스 시스템의 구조(출원번호 : 제9727135.7)에 개요된다. EIAV는 비-필수적 EIAV 인코드된 단백질(S2, Tat 또는 외피)이 부재하는 최소한의 시스템에 기초를 둔다. EIAV를 슈도타입하는데 사용된 외피는 광견병 외피(G 단백질)이다. 이는 슈도타입 EIAV에 잘 나타나 있다(출원번호 : 9811152.9).Four adenoviruses need to be generated to generate lentiviral vectors: the genome, gagpol , envelope (rabies G) and Rev. Lentiviral components are expressed from heterologous promoters and include intron and polyadenylation signals where necessary (for high expression of gagpol , Rev and rabies envelope ). When these four viruses are transduced into E1a minus cells, the adenoviral component will not be expressed, but a heterologous promoter will enable expression of the retroviral component. An example is outlined in the structure of the EIAV adenovirus system of Example 1 (Application No. 9727135.7). EIAV is based on a minimal system in which non-essential EIAV encoded proteins (S2, Tat or envelope) are absent. The envelope used to pseudo-type EIAV is the rabies envelope (G protein). This is well documented in pseudotyped EIAV (Application No. 9811152.9).

트랜스퍼 플라스미드Transfer plasmid

EIAV 성분을 포함하는 트랜스퍼 플라스미드의 구조가 하기에 기술된다. 트랜스퍼 플라스미드는 pE1spA이다(도 20).The structure of the transfer plasmid containing the EIAV component is described below. The transfer plasmid is pE1spA (Fig. 20).

재조합 트랜스퍼 플라스미드는 293 세포 내에서 상동적 재조합에 의해 재조합 아데노바이러스를 만드는데 사용될 수 있다.Recombinant transfer plasmids can be used to make recombinant adenoviruses by homologous recombination in 293 cells.

하기의 플라스미드의 도면 설명이 첨가된다.The following description of the plasmid is added.

A) pE1RevE - Rev 구조물A) pE1RevE - Rev structure

플라스미드 pCI-Rev는ApaLI 및ClaⅠ로 절단된다. EiAV Rev를 인코딩하는 2.3kb 밴드(band)는 Klenow 중합효소로 무뎌진 말단이고, 플라스미드 pE1RevE를 생성하기 위해 pE1sp1A의EcoRV 사이트 내로 삽입된다(도 21).Plasmid pCI-Rev is cleaved into Apa LI and Cla I. The 2.3 kb band encoding EiAV Rev is a Klenow polymerase blunt end and inserted into the Eco RV site of pE1sp1A to generate plasmid pE1RevE (Figure 21).

B) pE1HORSE3.1 -B) pE1HORSE 3.1 - gagpolgagpol 구조물structure

pHORSE3.1은SnaBI 및NotⅠ로 절단되었다. EiAVgagpol을 인코딩하는 6.1kb 밴드는SnaBI 및NotⅠ로 절단된 pE1RevE 내로 삽입되었다(7.5kb 밴드가 정제되었다). 이는 플라스미드 pE1HORSE3.1을 생성한다(도 22).pHORSE 3.1 was cleaved with Sna BI and Not I. The 6.1 kb band encoding EiAV gagpol was inserted into pE1RevE digested with Sna BI and Not I (the 7.5 kb band was purified). This produces the plasmid pE1HORSE3.1 (Figure 22).

C) pE1PEGASUS - 게놈 구조물C) pE1PEGASUS - genome structure

pEGASUS4는BglⅡ 및NotⅠ로 절단되었다. EIAV 벡터 게놈을 포함하는 6.8 밴드는BglⅡ 및NotⅠ로 절단된 pE1RevE 내로 삽입되었다(6.7kb 밴드가 정제되었다). 이는 플라스미드 pE1PEGASUS를 생성한다(도 23).pEGASUS4 was cleaved into Bgl II and Not I. The 6.8 bands containing the EIAV vector genome were inserted into pE1RevE digested with Bgl II and Not I (the 6.7 kb band was purified). This produces the plasmid pE1PEGASUS (Figure 23).

D) pCI-Rab - 광견병 구조물D) pCI-Rab - rabies structure

pE1Rab를 만들기 위해 광경병 오픈 리딩 프레임은NsiⅠ 및AhdⅠ로 플라스미드 pSA91RbG를 절단함으로서 pCI-Neo(도 24) 내로 삽입되었다. 1.23kb 밴드는 T4 DNA 중합효소로 무뎌졌고,SmaⅠ로 절단된 pCI-Neo내로 삽입되었다. 이는 플라스미드 pCI-Rab를 생성한다(도 25).To construct pE1Rab, the light-bottle open reading frame was inserted into pCI- Neo (Fig. 24) by digesting the plasmid pSA91RbG with Nsi I and Ahd I. The 1.23 kb band was blunt-ended with T4 DNA polymerase and inserted into pCI- Neo digested with Sma I. This produces the plasmid pCI-Rab (Figure 25).

F) pE1Rab - 광견병 구조물F) pE1Rab - rabies structure

pCI-Rab은SnaBI 및NotⅠ로 절단되었다. 광견병 외피를 인코딩하는 1.9b 밴드는SnaBI 및NotⅠ로 절단된 pE1RevE 내로 삽입되었다(7.5b 밴드가 정제되었다). 이는 플라스미드 pE1Rab를 생성한다(도 26).pCI-Rab was cleaved into Sna BI and Not I. The 1.9b band encoding the rabies envelope was inserted into pE1RevE digested with Sna BI and Not I (the 7.5b band was purified). This produces the plasmid pE1Rab (Figure 26).

(실시예 8) pTRONIN의 구조(Example 8) Structure of pTRONIN

pICUT에 필요한 네오마이신 저항성 상에서 적정하기 보다는 LacZ 수용체를 포함하기로 결정하였다. 이는 LacZ 유전자가 LTR로부터 발현되고, 네오마이신 유전자가 내부 SV40 프로모터로부터 발현되도록 pICUT 내로 클론되었다. 구조물은 하기와 같이 만들어졌다 :It was decided to include the LacZ receptor rather than titrating neomycin resistance required for pICUT. It was cloned into pICUT such that the LacZ gene was expressed from the LTR and the neomycin gene was expressed from the internal SV40 promoter. The structure was made as follows:

첫 번째로 pHIT111(Soneokaet al1995ibid)은 RsrⅡ로 분해되었고, 부분적으로는 BamH1으로 분해되었다. pICUT-ZN을 만들기 위해 4144bp 단편(LacZ-SV40 Neo 서열을 포함하여)을 취하여 Bcl1-RsrⅡ 분해된 pICUT 내로 클론되었다. 다음으로 이러한 플라스미드로부터의 상부 LTR이 pHIT111로부터의 5' CMV LTLR로 대치되었다(Soneokaet al1995ibid). 이는 Sca1-BstEⅡ로 유사하게 분해된 pICUT-ZN으로부터 5'LTR을 치환하기 위해 5' CMV LTLR를 포함하는 Sca1-BsteⅡ 단편을 취함으로서 이루어진다. 결과 플라스미드는 pTRONIN로 명명된다(도 13의 그림 및 도 32의 서열 참조).First, pHIT111 (Soneoka et al 1995 ibid ) was degraded to RsrII and partially to BamH1. A 4144 bp fragment (including the LacZ-SV40 Neo sequence) was cloned into Bcl1-RsrII digested pICUT to make pICUT-ZN. The upper LTR from this plasmid was then replaced with the 5 'CMV LTLR from pHIT111 (Soneoka et al 1995 ibid ). This is accomplished by taking a Sca1-BsteII fragment containing 5 ' CMV LTLR to displace the 5 ' LTR from similarly resolved pICUT-ZN with Sca1-BstEII. The resulting plasmid is designated pTRONIN (see Figure 13 and the sequence of Figure 32).

pTRONIN 내의 스플라이싱 이벤트를 연구하기 위해 pTRONIN 형질도입된 HT1080 세포 상에서 RT-PCR이 수행되었다(Joneet al1975 Cell 6:245-252). 이는 제조사에 의해 기술된 바와 같이 트리졸(Trizol)(Gibco)로 형질도입된 세포로부터 RNA를 첫 번째로 추출함으로서 수행되었다. 다음으로, 제조사에 의해 기술된 바와 같이 무작위 프라이머 및 '유니버살 리보클론 cDNA 합성 시스템(Universal Riboclone cDNA synthesis system)을 이용한 이러한 RNA로부터 첫 번째 표준 cDNA가 합성되었다.RT-PCR was performed on pTRONIN transduced HT1080 cells to study the splicing event in pTRONIN (Jone et al 1975 Cell 6: 245-252). This was done by first extracting RNA from cells transduced with Trizol (Gibco) as described by the manufacturer. Next, the first standard cDNA was synthesized from these RNAs using a random primer and a Universal Riboclone cDNA synthesis system as described by the manufacturer.

최종적으로 PCR 반응을 위해 2개의 프라이머가 사용되었다. 첫 번째 프라이머는(프라이머 A1) 작은 T SD 서열의 상부가 아닌 전사의 U3 시작의 하부를 어닐링하도록 고안되었다(5'-gttaacactagtaagcttg-3'). 두 번째 프라이머는(프라이머A2) 역 방향으로 스플라이스 억셉터의 하부를 어닐링하도록 고안되었다(5'-gattagttgggtaacgccaggg-3'). 따라서 이러한 프라이머는 작은 T 스플라이스 도너의 상부로부터 스플라이스 억셉터의 하부까지의 구역 사이를 증폭한다. 결과적으로 이러한 PCR 반응은 전체-길이 및 스플라이스된 메시지 모두를 선택한다(도 34 참조).Finally, two primers were used for the PCR reaction. The first primer (5'-gttaacactagtaagcttg-3 ') was designed to anneal the bottom of the U3 start of the transcription rather than the top of the small T SD sequence (primer A1). The second primer was designed to anneal the bottom of the splice acceptor in the reverse direction (primer A2) (5'-gattagttgggtaacgccaggg-3 '). This primer thus amplifies between the regions from the top of the small T splice donor to the bottom of the splice acceptor. As a result, this PCR reaction selects both full-length and spliced messages (see FIG. 34).

완성되면 PCR 반응은 1% 아가로스 겔(agarose gel) 상에서 분리되었다. 이러한 분석은 pTRONIN 형질도입된 세포로부터의 2개의 생성물이 있다는 것을 나타내었다. 전체 길이 전사체 보다 작은 것 모두는 스플라이싱이 발생했다는 것을 나타낸다. 두 단편 모두는 겔 추출되고, 클론되고, 서열화되어 하나의 생성물이 작은 T 스플라이스 도너(역전사 동안 5' LTR에 복사된)와 스플라이스 억셉터 사이에서의 스플라이싱 반응에 의해 생성된 전사체임을 나타내었다. 대신에 또 다른 하나인 큰 생성물은 스플라이스 억셉터와 팩키지 신호 내에 포함된 미리 증명되지 않은 암호의 스플라이스 도너 사이에 스플라이싱 이벤트를 포함하였다(야생형 MLV의 810∼811 위치로 지도화; cagGTtaag의 서열 컨텍스트(context)(굵은 글씨의 GT 스플라이스 도너의)).Once complete, the PCR reaction was separated on a 1% agarose gel. This analysis indicated that there were two products from the pTRONIN transduced cells. All smaller than full-length transcripts indicate that splicing has occurred. Both fragments are gel-extracted, cloned, sequenced, and one product is a transcript produced by a splicing reaction between a small T splice donor (copied to the 5 'LTR during reverse transcription) and a splice acceptor Respectively. Instead, another large product included a splice event between the splice acceptor and the splice donor of a pre-unproven cipher contained within the package signal (mapping to positions 810-811 of the wild-type MLV; cag Sequence context of GT taag (in bold GT splice donor).

이러한 암호의 스플라이스 도너를 더욱 연구하기 위해 다음의 방법에 의해 pTRONIN 내에서 돌연변이되었다 : 첫 번째 2개의 올리고뉴클레오타이드가 합성되었다. 첫 번째는 유일한 BsteⅡ 사이트 및 암호의 스플라이스 도너의 GT 모두를 걸친다(span). 이러한 올리고뉴클레오타이드는 GT에서 GC로의 스플라이스 도너 포인트(point) 변화(굵은 글씨로 나타낸)를 포함한다. BsteⅡ 사이트는 대문자로 나타난다. 그의 서열은 하기에 나타난다.To further study the splice donor of these crypts, mutations were made in pTRONIN by the following method: the first two oligonucleotides were synthesized. The first spanning both the BST II site and the splice Donner GT of the cipher (span). These oligonucleotides contain a GT-to-GC splice donor point change (in bold). Bste II sites appear in uppercase. His sequence appears below.

5'-cgttgGGTTACCttctgctctgcagaatggccaacctttaacgtcggatggccgcgagacggcaccCgttg

tttaaccgagacctcatcacccagGCtaagatcaaggtc-3'tttaaccgagacctcatcacccag GC taagatcaaggtc-3 '

두 번째 올리고뉴클레오타이드는 역방향으로 있으며 유일한 Pme1 사이트(밑줄친)를 걸친다 :The second oligonucleotide is in the reverse direction and spans the unique Pme1 site (underlined):

5'-gcccagtgtttaaacactcgag-3'5'-gcccagt gtttaaac actcgag-3 '

이러한 2개의 올리고뉴클레오타이드는 주형으로서 pTRONIN과 함께 PCR 반응에 사용되었다. PCR 생성물은 BstE11 및 Pme1으로 절단되고, BstE11 및 Pme1으로 유사하게 절단된 pTRONIN 내로 클론되었고, 따라서 암호의 스플라이스 도너 GT를 돌연변이 GC로 대치하였다. 이러한 벡터는 pTRONIN-1으로 명명되었다(도 35의 그림 및 도 36의 서열 참조).These two oligonucleotides were used in PCR reactions with pTRONIN as template. The PCR product was cloned into pTRONIN, which was digested with BstE11 and Pme1 and similarly cleaved with BstE11 and Pme1, thus replacing the coding splice donor GT with a mutant GC. This vector was named pTRONIN-1 (see Figure 35 and the sequence of Figure 36).

pTRONIN-1 벡터는 pTRONIN와 비교되었다 : RT-PCR 분석에 의해 pTRONIN-1은 pTRONIN로부터의 2개 전사체와는 달리 형질도입시 하나의 주요한 전사체를 생성한다는 것을 나타내었다. 서열화될 때 이러한 생성물은 작은 T SD와 스플라이스 억셉터의 사이의 스플라이싱 반응으로부터 유래된 경우 서열이 예상된다는 것을 나타내었다. 따라서 암호의 스플라이스 도너의 GT에서 GC로의 돌연변이화는 그의 기능을 불가능하게 한다.The pTRONIN-1 vector was compared to pTRONIN: RT-PCR analysis indicated that pTRONIN-1 produced one major transcript at the time of transfection, unlike the two transcripts from pTRONIN. When sequenced, these products showed that sequences were expected from the splicing reaction between small T SD and splice acceptor. Thus, the mutation of GT from GC to Donner's splice cipher disables its function.

적정량이 비교될 경우 pTRONIN-1은 pTRONIN보다 5∼10배 더 높은 적정량을 나타내었다. 이는 형질도입까지 스플라이스 억셉터의 상부의 스플라이스 도너가 없고, 따라서 바이러스 생성 동안 어떤 스플라이싱도 없다는 사실과 일치한다. 암호의 스플라이스 도너의 돌연변이는 적정량을 증진시킨다는 사실은 삭제될 때까지 생산자 세포 내에서 이와 스플라이스 억셉터 사이의 스플라이싱(및 그 결과적인 팩키지 신호의 삭제)가 적정량을 낮춘다.When the titers were compared, pTRONIN-1 showed an appropriate amount 5 to 10 times higher than pTRONIN. This is consistent with the fact that there is no splice donor at the top of the splice acceptor until transduction and thus no splicing during virus generation. The fact that mutation in the donor of the cipher improves the titration improves the splicing (and elimination of the resulting package signal) between the splice acceptor and the splice acceptor in the producer cell until it is eliminated.

형질도입시 pTRONIN-1 벡터의 스플라이싱 정도의 또다른 설명은 한차례의 혈지도입 후의 대조군(pHIT111 Sonekaet al ibid)에 대한 그의 적정량을 비교하는 것이 된다. 이를 수행하기 위해 바이러스 준비가 일시적인 세포감염 방법(Sonekaet al ibid참조)에 의해 2개의 벡터로부터 생성되었고, 그 후 팩키지 라인 FLYRD18(Cossetet alJ. Virol. 69:7430-6)을 형질도입시키는데 사용되었다. 2일 후, 이러한 팩키지 라인으로부터의 각각의 상청액이 채취되었고, 0.45로 여과되었고, 적정되었다. pHIT111 대조군의 경우 일시적인 생성 및 그 후로 FLYRD18로부터의 적정량은 각각 1 ×106/ml 및 5 ×106/ml이다. pTRONIN-1의 경우 일시적인 생성으로부터의 적정량은 유사하게 1 ×106/ml이다. 그러나 FLYRD18 세포(한차례의 형질도입 후)로부터의 적정량은 50/ml 아래로 떨어뜨렸다. 따라서 pHIT111 대조군에 대한 적정량은 100,000배 이상으로 감소되었다. 이는 스플라이싱 이벤트가 효과적이고 거의 모든 전사체가 스플라이스되어 팩키지된다는 것을 설명한다.Another explanation for the splicing degree of the pTRONIN-1 vector at the time of transduction is to compare its titratable amount against the control group (pHIT111 Soneka et al ibid ) after one time blood entry. To do this, virus preparations were generated from two vectors by transient cell infecting methods (see Soneka et al ibid ) and then transfected with the package line FLYRD18 (Cosset et al J. Virol. 69: 7430-6) Respectively. Two days later, each supernatant from this package line was collected, filtered at 0.45, and titrated. For the control group pHIT111 appropriate amount from the transient generation, and since then FLYRD18 is each 1 × 10 6 / ml and 5 × 10 6 / ml. For pTRONIN-1, the titre from transient production is similarly 1 x 10 6 / ml. However, titers from FLYRD18 cells (after transfection) fell below 50 / ml. Therefore, the titratable amount for the pHIT111 control group was reduced to more than 100,000 times. This explains that the splicing event is effective and almost all of the transcripts are spliced and packaged.

요약summary

본 발명은 하나 이상의 NOIs를 타겟 세포 내로 도입시키는데 적당한 신규한 전달 시스템에 관한 것이다.The present invention is directed to a novel delivery system suitable for introducing one or more NOIs into a target cell.

하나의 바람직한 관점에서 본 발명은 기능적 스플라이스 도너 사이트(FSDS) 및 기능적 스플라이스 억셉터 사이트(FSAS)로 구성된 레트로바이러스 벡터를 포함한다; 상기 FSDS 및 FSAS는 첫 번째 관심있는 뉴클레오타이드 서열(NOI)의 측면에 있고; 상기 FSDS는 FSAS의 상부에 있고; 상기 레트로바이러스 벡터는 레트로바이러스 전-벡터로부터 유도되고; 상기 레트로바이러스 전-벡터는 기능적 스플라이스 도너 사이트(FSDS)를 산출할 수 있는 첫 번째 뉴클레오타이드 서열(NS); 기능적 스플라이스 억셉터 사이트(FSAS)를 산출할 수 있는 두 번째 NS; 비-기능적 스플라이스 도너 사이트(NFSDS)를 산출할 수 있는 세 번째 NS; 비-기능적 스플라이스 억셉터사이트(NFSAS)를 산출할 수 있는 네 번째 NS로 구성되고; 상기 첫 번째 NS는 두 번째 NS의 하부에 존재하고; 상기 세 번째 및 네 번째 NS는 두 번째 NS 상부에 존재하고; 원하는 타겟 사이트에서의 레트로바이러스 전-벡터의 역전사 후 레트로바이러스 벡터는 스플라이스될 수 있다.In one preferred aspect, the invention includes a retroviral vector consisting of a functional splice donor site (FSDS) and a functional splice acceptor site (FSAS); Wherein said FSDS and FSAS are on the side of the first nucleotide sequence of interest (NOI); The FSDS is on top of the FSAS; Wherein said retroviral vector is derived from a retroviral vector; Wherein said retroviral vector comprises a first nucleotide sequence (NS) capable of yielding a functional splice donor site (FSDS); A second NS capable of yielding a functional splice acceptor site (FSAS); A third NS capable of yielding a non-functional splice donor site (NFSDS); A fourth NS capable of yielding a non-functional splice acceptor site (NFSAS); The first NS is below the second NS; The third and fourth NS are on top of the second NS; Retroviral vectors can be spliced after reverse transcription of the retroviral full-vector at the desired target site.

다르게 표현하면 이러한 관점은 SD 및 SA의 순서가 역전되어 스플라이싱을 비-기능적으로 만드는 전-벡터로부터 생성된 기능적 SD 사이트(FSDS) 및 기능적 스플라이스 억셉터 사이트(FSAS)에 의해 측면에 놓인 하나 이상의 NOIs로 구성된 신규한 전달 시스템을 포함한다.Put another way, this view is that the order of the SD and SA is reversed and the functional SD site (FSDS) and the functional splice acceptor site (FSAS) generated from the pre-vector that makes the splicing non- And a novel delivery system composed of one or more NOIs.

본 발명의 이러한 관점은 "스플릿-인트론" 관점이라고 불린다. 본 발명의 이러한 관점을 나타내는 개략도가 도 27c에 나타나 있다. 이에 반해 도 27a 및 도 27b는 알려진 레트로바이러스 벡터 내의 스플라이싱 형상을 나타낸다.This aspect of the invention is referred to as the " split-intron " view. A schematic diagram showing this aspect of the present invention is shown in Fig. In contrast, Figures 27a and 27b show splicing shapes in known retroviral vectors.

본 발명의 또다른 넓은 관점은 스플릿 인트론 형상으로 선택적으로 구성된 렌티바이러스 벡터 성분의 하나 이상을 팩키지할 수 있는 하나 이상의 아데노바이러스 벡터 성분으로 구성된 신규한 전달 시스템을 포함한다.Yet another broad aspect of the present invention includes a novel delivery system consisting of one or more adenoviral vector components capable of packaging one or more of the lentiviral vector components optionally constructed in a split intron form.

일반적인 의미에서의 본 발명의 이러한 관점은 하이브리드 바이러스 벡터 시스템으로 불릴 수 있다. 이러한 특별한 경우에서 아데노바이러스 성분과 레트로바이러스 성분의 조합은 이중적 하이브리드 바이러스 벡터 시스템으로 불릴 수 있다.This aspect of the invention in a general sense can be referred to as a hybrid virus vector system. In this particular case, the combination of the adenoviral component and the retroviral component may be referred to as a dual hybrid virus vector system.

본 발명의 이러한 관점을 나타내는 개략도가 도 28에 나타나 있다.A schematic diagram showing this aspect of the present invention is shown in Fig.

이들 및 본 발명의 다른 넓은 관점이 여기서 논의된다.These and other broad aspects of the invention are discussed herein.

상기의 명세서 내에서 기술된 모든 출판물은 여기서 참조문헌에 기재된다. 본 발명의 기술된 방법 및 시스템의 다양한 변형 및 다양성은 본 발명의 범위 및 의도에서 벗어남이 없이 이 분야의 숙련자들에게 명백할 것이다. 본 발명이 특정한 바람직한 실시태양과 결합하여 설명되었으나 청구된 본 발명은 이러한 특정한 실시태양에 과도하게 한정적이어서는 안된다는 것을 이해해야한다. 사실상 분자 생물학 및 이와 관련된 분야에서의 숙련자들에게 분명한 본 발명을 수행하기 위해 기술된 방법의 다양한 변형은 하기의 청구범위 내에 있어야 한다.All publications described in the above specification are incorporated herein by reference. Various modifications and variations of the described methods and systems of the present invention will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope and spirit of the invention. While the invention has been described in conjunction with certain preferred embodiments thereof, it is to be understood that the invention as claimed should not be unduly limited to such specific embodiments. Various modifications of the methods described in order to practice the invention, which will be apparent to those skilled in the art of molecular biology and related fields, should be within the scope of the following claims.

Claims (49)

FSDS 및 FSAS는 첫 번째 관심있는 뉴클레오타이드 서열(NOI)의 측면에 있고; 상기 FSDS는 FSAS의 상부에 있고; 상기 레트로바이러스 벡터는 레트로바이러스 전-벡터로부터 유도되고; 상기 레트로바이러스 전-벡터는 기능적 스플라이스 도너 사이트(FSDS)를 산출할 수 있는 첫 번째 뉴클레오타이드 서열(NS); 기능적 스플라이스 억셉터 사이트(FSAS)를 산출할 수 있는 두 번째 NS; 비-기능적 스플라이스 도너 사이트(NFSDS)를 산출할 수 있는 세 번째 NS; 비-기능적 스플라이스 억셉터 사이트(NFSAS)를 산출할 수 있는 네 번째 NS로 구성되고; 상기 첫 번째 NS는 두 번째 NS의 하부에 존재하고; 상기 세 번째 및 네 번째 NS는 두 번째 NS 상부에 존재하고; 원하는 타겟 사이트에서의 레트로바이러스 전-벡터의 역전사 후 레트로바이러스 벡터는 스플라이스될 수 있음을 특징으로 하는 기능적 스플라이스 도너 사이트(FSDS) 및 기능적 스플라이스 억셉터 사이트(FSAS)로 구성된 레트로바이러스 벡터FSDS and FSAS are on the side of the first nucleotide sequence of interest (NOI); The FSDS is on top of the FSAS; Wherein said retroviral vector is derived from a retroviral vector; Wherein said retroviral vector comprises a first nucleotide sequence (NS) capable of yielding a functional splice donor site (FSDS); A second NS capable of yielding a functional splice acceptor site (FSAS); A third NS capable of yielding a non-functional splice donor site (NFSDS); A fourth NS capable of yielding a non-functional splice acceptor site (NFSAS); The first NS is below the second NS; The third and fourth NS are on top of the second NS; A retroviral vector (FSDS) consisting of a functional splice donor site (FSDS) and a functional splice acceptor site (FSAS), characterized in that the retroviral vector can be spliced after the retroviral vector- 제 1항에 있어서, 상기 NFSS는 NFSDS임을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터2. The retroviral vector according to claim 1, wherein the NFSS is NFSDS 제 1항에 있어서, 상기 NFSS는 비-기능적 스플라이스 억셉터 사이트(NFSAS)임을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터2. The retroviral vector of claim 1, wherein the NFSS is a non-functional splice acceptor site (NFSAS). 제 1항 또는 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 레트로바이러스 벡터는 FSAS의 하부에 있는 두 번째 NOI로 더욱 구성됨을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터4. Retroviral vector according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the retroviral vector is further constituted by a second NOI at the bottom of the FSAS 제 4항에 있어서, 상기 레트로바이러스 전-벡터는 두 번째 NS의 하부에 있는 두 번째 NOI로 구성됨을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터5. The retroviral vector of claim 4, wherein the retroviral vector comprises a second NOI at the bottom of the second NS. 제 4항 또는 제 5항에 있어서, 상기 두 번째 NOI 또는 그의 발현 생성물이 치료적 약제 또는 진단적 약제이거나 또는 그로 구성됨을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터6. A retroviral vector according to claim 4 or 5, characterized in that the second NOI or expression product thereof is or consists of a therapeutic agent or a diagnostic agent. 상기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 상기 첫 번째 NOI 또는 그의 발현 생성물이 하나 이상의 선택성(즉, 마커 요소)을 지닌 약제, 바이러스 필수 요소 또는그의 일부분이거나 또는 그로 구성됨을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터A retroviral vector according to any one of the preceding claims, wherein the first NOI or expression product thereof is or consists of a medicament, viral essential element or part thereof, having one or more selectivity (i.e., marker elements) 상기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 상기 첫 번째 NS는 바람직하게는 U3 구역 및 R 구역으로 구성된 레트로바이러스 전-벡터의 3' 말단이나 또는 그 가까이에 있고, 바람직하게는 상기 첫 번째 NS는 U3 구역과 R 구역 사이에 위치함을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터The first NS is preferably at or near the 3 'end of a retroviral pro-vector consisting of a U3 region and an R region, preferably the first NS is a U3 region RTI ID = 0.0 > R < / RTI > 제 8항에 있어서, 상기 레트로바이러스 전-벡터의 U3 구역 및/또는 첫 번째 NS는 하나 이상의 전사 조절 요소, 코딩 서열 또는 그의 일부분인 세 번째 NOI로 구성됨을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터9. The retroviral vector of claim 8, wherein the U3 region and / or the first NS of said retroviral vector consists of one or more transcriptional regulatory elements, a coding sequence or a third NOI which is a part thereof. 상기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 상기 첫 번째 NS는 바이러스로부터 수득 가능한 것임을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터The method of any one of the preceding claims, wherein the first NS is obtainable from a virus. 제 10항에 있어서, 상기 첫 번째 NS는 그의 인트론 또는 일부분임을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터11. The retroviral vector of claim 10, wherein the first NS is an intron or a portion thereof. 제 11항에 있어서, 상기 인트론은 SV40 바이러스의 작은 t-인트론으로부터 수득 가능한 것임을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터12. A retroviral vector according to claim 11, characterized in that the intron is obtainable from a small t-intron of the SV40 virus. 상기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 상기 레트로바이러스 전-벡터는 레트로바이러스 팩키지 신호로 구성되고; 상기 두 번째 NS는 스플라이싱이 첫 번째 타겟 사이트에서 방지될 수 있도록 레트로바이러스 팩키지 신호의 하부에 위치함을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터9. The method of any one of the preceding claims, wherein the retroviral transfer vector comprises a retrovirus package signal; Wherein the second NS is located below the retrovirus package signal so that splicing can be prevented at the first target site. 제 13항에 있어서, 상기 레트로바이러스 팩키지 신호는 NFSDS인 NS로 구성됨을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터14. The retrovirus vector according to claim 13, wherein the retrovirus package signal comprises NFSDS. 제 14항에 있어서, 상기 레트로바이러스 팩키지 신호는 NFSAS인 NS로 구성됨을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터15. The retrovirus vector according to claim 14, wherein the retrovirus package signal is composed of NS which is NFSAS 상기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 상기 두 번째 NS는 첫 번째 NOI가 첫 번째 타겟 사이트에서 발현될 수 있도록 첫 번째 NOI의 하부에 위치함을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터The method of any one of the preceding claims, wherein the second NS is located at the bottom of the first NOI so that the first NOI can be expressed at the first target site. 상기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 상기 두 번째 NS는 첫 번째 NOI가 첫 번째 타겟 사이트에서 발현될 수 있고, 레트로바이러스 벡터가 강화되도록 첫 번째 NOI의 하부에 위치함을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터The method of any one of the preceding claims, wherein the second NS is located at the bottom of the first NOI so that the first NOI can be expressed at the first target site and the retroviral vector is enriched. 상기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 상기 두 번째 NS는 하나 이상의 부가적인 NOIs가 삽입될 수 있도록 다수의 클로닝 사이트의 상부에 위치함을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터The method of any one of the preceding claims, wherein the second NS is located on top of a plurality of cloning sites so that one or more additional NOIs can be inserted. 상기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 상기 두 번째 NS는 면역적 분자 또는 그의 일부분을 코딩하는 뉴클레오타이드 서열임을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터The method of any one of the preceding claims, wherein the second NS is a nucleotide sequence encoding an immunological molecule or a portion thereof. 제 19항에 있어서, 상기 면역적 분자는 면역글로블린임을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터20. A retroviral vector according to claim 19, wherein said immunological molecule is an immunoglobulin 제 20항에 있어서, 상기 두 번째 NS는 면역글로블린 헤비 체인 변화가능 구역을 코딩하는 뉴클레오타이드 서열임을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터21. The method of claim 20, wherein the second NS is a nucleotide sequence encoding an immunoglobulin heavy chain variable region. 상기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 상기 벡터는 기능적 인트론으로 부가적으로 구성됨을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터The vector according to any one of the preceding claims, wherein the vector is additionally constituted by a functional intron. 제 22항에 있어서, 상기 기능적 인트론은 팩키지 신호가 원하는 타겟 사이트에서 삭제되도록 위치됨을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터23. The retroviral vector of claim 22, wherein the functional intron is positioned such that the package signal is deleted at a desired target site. 제 23항에 있어서, 상기 레트로바이러스 벡터는 자가-불활성화(SIN) 벡터임을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터24. The retroviral vector of claim 23, wherein said retroviral vector is a self-inactivating (SIN) vector. 제 23항에 있어서, 상기 기능적 인트론은 원하는 타겟 사이트 내에서 적어도 하나 이상의 NOIs의 발현을 제한할 수 있도록 위치되는 것을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터24. The retroviral vector of claim 23, wherein the functional intron is positioned so as to limit the expression of at least one NOIs within the desired target site. 제 25항에 있어서, 상기 타겟 사이트는 세포임을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터26. The method of claim 25, wherein the target site is a cell, 상기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 상기 벡터 또는 전-벡터는 쥐과 옹코레트로바이러스 또는 렌티바이러스로부터 유도가능함을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터The vector according to any one of the preceding claims, wherein the vector or the pre-vector is derived from a mouse and a Onco retrovirus or a lentivirus. 제 27항에 있어서, 상기 벡터는 MMLV, MSV, MMTV, HIV-1 또는 EIAV로부터 유도가능함을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터29. A retroviral vector according to claim 27, wherein the vector is derivable from MMLV, MSV, MMTV, HIV-1 or EIAV 상기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 상기 레트로바이러스 벡터는 통합된 프로바이러스임을 특징으로 하는 레트로바이러스 벡터The retroviral vector according to any one of the preceding claims, wherein the retroviral vector is an integrated provirus 상기 청구항의 어느 한 항에 따른 레트로바이러스 벡터로부터 수득가능한 레트로바이러스 입자Retroviral particles obtainable from a retroviral vector according to any one of the preceding claims 제 1∼29항의 어느 한 항에 따른 레트로바이러스 벡터 또는 제 30항에 따른 레트로바이러스 입자와 함께 세포감염된 또는 형질도입된 세포A retroviral vector according to any one of claims 1 to 29 or a cell infected or transduced with the retroviral particle according to claim 30 약품으로 사용하기 위한 제 1∼29항의 어느 한 항에 따른 레트로바이러스 벡터 또는 제 30항에 따른 바이러스 입자 또는 제 31항에 따른 세포A retroviral vector according to any one of claims 1 to 29 for use as a drug or a viral particle according to claim 30 or a cell according to claim 31 동일한 필요성에 따라 타겟 사이트로 하나 이사의 NOIs를 전달하는 약제적 조성의 제조를 위한 제 1∼29항의 어느 한 항에 따른 레트로바이러스 벡터 또는 제 30항에 따른 바이러스 입자 또는 제 31항에 따른 세포의 사용A retroviral vector according to any one of claims 1 to 29 for the manufacture of a pharmaceutical composition for delivering NOA < RTI ID = 0.0 > NOA < / RTI > to a target site according to the same need, or a viral particle according to claim 30 or a cell according to claim 31 use 제 1∼29항의 어느 한 항에 따른 레트로바이러스 벡터 또는 제 30항에 따른바이러스 입자와 함께 또는 제 31항에 따른 세포의 사용에 의해 세포를 세포감염시키거나 형질도입시키는 것으로 구성된 방법A method comprising cell infecting or transducing a cell by using the retroviral vector according to any one of claims 1 to 29 or the virus particle according to claim 30 or by using the cell according to claim 31 하나의 NOI 또는 다수의 NOIs를 첫 번째 타겟 세포로 전달하기 위한 하나 이상의 비-레트로바이러스 발현 벡터(들), 아데노바이러스(들) 또는 플라스미드(들) 또는 그의 조합 및 하나의 NOI 또는 다수의 NOIs를 두 번째 타겟 세포로 전달하기 위한 레트로바이러스 벡터로 구성된, 제 1∼29항의 어느 한 항에 따른 레트로바이러스 벡터 또는 제 30항에 따른 바이러스 입자 또는 제 31항에 따른 세포를 위한 전달 시스템One or more non-retroviral expression vector (s), adenovirus (s), or plasmid (s), or combinations thereof, and one NOI or multiple NOIs to deliver one NOI or multiple NOIs to the first target cell 29. A retroviral vector according to any one of claims 1 to 29, or a viral particle according to claim 30, or a delivery system for a cell according to claim 31, comprising a retroviral vector for delivery to a second target cell 상기 청구항의 어느 한 하에서 정의된바와 같은 레트로바이러스 전-벡터A retroviral precursor-vector as defined under any of the claims above 원하는 타겟 세포 내에서 하나 이상의 NOIs의 발현을 제한하는 기능적 인트론의 사용Use of functional introns to limit the expression of one or more NOIs within a desired target cell 기능적 인트론이 형질도입시 생성되도록 레트로바이러스 전-벡터의 3' 말단으로부터의 첫 번째 NS를 레트로바이러스 벡터의 5' 말단으로 전달하는 역전사의 사용The use of reverse transcription to transfer the first NS from the 3 'end of the retroviral pre-vector to the 5' end of the retroviral vector so that the functional intron is produced during transfection 두 번째 타겟 세포를 형질도입시킬 수 있는 두 번째 바이러스 벡터를 인코드하여 첫 번째 타겟 세포를 감염시키고 두 번째 바이러스 벡터를 발현시킬 수 있는 하나 이상의 첫 번째 바이러스 벡터로 구성된, 생체 내의 유전자 전달을 위한 하이브리드 바이러스 벡터 시스템A hybrid for gene delivery in vivo consisting of one or more first viral vectors capable of encoding a second viral vector capable of transducing a second target cell to infect a first target cell and expressing a second viral vector, Virus vector system 제 39항에 있어서, 상기 첫 번째 벡터는 아데노바이러스 벡터로부터 수득 가능하거나 그에 기초를 두고/또는 두 번째 바이러스 벡터는 바람직하게는 렌티바이러스 벡터로부터 수득 가능하거나 그에 기초를 두는 것을 특징으로 하는 하이브리드 바이러스 벡터 시스템40. A method according to claim 39, wherein said first vector is obtainable from or based on an adenoviral vector, and / or said second viral vector is preferably derived from or based on a lentiviral vector. system 제 39항 및 제 40항에 있어서, 상기 렌티바이러스 벡터는 스플릿-인트론 형상을 지님을 특징으로 하는 하이브리드 바이러스 벡터 시스템의 사용41. Use of a hybrid virus vector system according to claims 39 and 40, characterized in that the lentiviral vector has a split-intron shape 렌티바이러스 벡터가 스플릿-인트론 형상으로 구성되거나 그를 전달할 수 있음을 특징으로 하는 하이브리드 바이러스 벡터 시스템Characterized in that the lentiviral vector is constructed in a split-intron form or can carry it. 렌티바이러스 벡터가 스플릿-인트론 형상으로 구성되거나 그를 전달할 수 있음을 특징으로 하는 렌티바이러스 벡터 시스템Lt; RTI ID = 0.0 > lentiviral < / RTI > vector system is characterized in that the lentiviral vector can be constructed or delivered in a split- 아데노바이러스 벡터가 스플릿-인트론 형상으로 구성되거나 그를 전달할 수 있음을 특징으로 하는 아데노바이러스 벡터 시스템An adenoviral vector system characterized in that the adenoviral vector can be constructed or delivered in a split-intron form pE1sp1A, pCI-Neo, pE1RevE, pE1HORSE3.1, pE1PEGASUS4, pCI-Rab, pE1Rab으로 나타낸 하나 이상의 실체에 기초를 두거나 또는 이로부터 수득 가능한 벡터 또는 플라스미드a vector or plasmid based on or obtainable from one or more entities represented by pE1sp1A, pCI-Neo, pE1RevE, pE1HORSE3.1, pE1PEGASUS4, pCI-Rab, pE1Rab 두 번째 타겟 세포를 형질도입시킬 수 있는 두 번째 바이러스 벡터를 인코드하여 첫 번째 타겟 세포를 감염시키고 두 번째 바이러스 벡터를 발현시킬 수 있는 하나 이상의 첫 번째 바이러스 벡터로 구성되고; 상기 첫 번째 벡터는 아데노바이러스 벡터로부터 수득 가능하거나 또는 그에 기초하고, 두 번째 바이러스 벡터는 바람직하게는 렌티바이러스 벡터로부터 수득 가능하거나 또는 그에 기초함을 특징으로 하는 하이브리드 바이러스 벡터 시스템A first viral vector capable of encoding a second viral vector capable of transducing a second target cell to infect a first target cell and express a second viral vector; Characterized in that the first vector is obtainable from or based on an adenoviral vector and the second viral vector is preferably derived from or based on a lentiviral vector, 두 번째 타겟 세포를 형질도입시킬 수 있는 두 번째 바이러스 벡터를 인코드하여 첫 번째 타겟 세포를 감염시키고 두 번째 바이러스 벡터를 발현시킬 수 있는 하나 이상의 첫 번째 바이러스 벡터로 구성되고; 상기 첫 번째 벡터는 아데노바이러스 벡터로부터 수득 가능하거나 또는 그에 기초하고, 두 번째 바이러스 벡터는 바람직하게는 렌티바이러스 벡터로부터 수득 가능하거나 또는 그에 기초하고; 상기 레트로바이러스는 벡터기능적 스플라이스 도너 사이트(FSDS) 및 기능적 스플라이스 억셉터 사이트(FSAS)로 구성되고; 상기 FSDS 및 FSAS는 첫 번째 관심있는 뉴클레오타이드 서열(NOI)의 측면에 있고; 상기 FSDS는 FSAS의 상부에 있고; 상기 레트로바이러스 벡터는 레트로바이러스 전-벡터로부터 유도되고; 상기 레트로바이러스 전-벡터는 기능적 스플라이스 도너 사이트(FSDS)를 산출할 수 있는 첫 번째 뉴클레오타이드 서열(NS); 기능적 스플라이스 억셉터 사이트(FSAS)를 산출할 수 있는 두 번째 NS; 비-기능적 스플라이스 도너 사이트(NFSDS)를 산출할 수 있는 세 번째 NS; 비-기능적 스플라이스 억셉터 사이트(NFSAS)를 산출할 수 있는 네 번째 NS로 구성되고; 상기 첫 번째 NS는 두 번째 NS의 하부에 존재하고; 상기 세 번째 및 네 번째 NS는 두 번째 NS 상부에 존재하고; 원하는 타겟 사이트에서의 레트로바이러스 전-벡터의 역전사 후 레트로바이러스 벡터는 스플라이스될 수 있음을 특징으로 하는 하이브리드 바이러스 벡터 시스템A first viral vector capable of encoding a second viral vector capable of transducing a second target cell to infect a first target cell and express a second viral vector; Said first vector being obtainable from or based on an adenoviral vector, said second viral vector being preferably obtainable from or based on a lentiviral vector; Wherein the retrovirus is comprised of a vector functional splice donor site (FSDS) and a functional splice acceptor site (FSAS); Wherein said FSDS and FSAS are on the side of the first nucleotide sequence of interest (NOI); The FSDS is on top of the FSAS; Wherein said retroviral vector is derived from a retroviral vector; Wherein said retroviral vector comprises a first nucleotide sequence (NS) capable of yielding a functional splice donor site (FSDS); A second NS capable of yielding a functional splice acceptor site (FSAS); A third NS capable of yielding a non-functional splice donor site (NFSDS); A fourth NS capable of yielding a non-functional splice acceptor site (NFSAS); The first NS is below the second NS; The third and fourth NS are on top of the second NS; Wherein the retroviral vector can be spliced after reverse transcription of the retroviral full-vector at the desired target site. FSDS 및 FSAS는 첫 번째 관심있는 뉴클레오타이드 서열(NOI)의 측면에 있고; 상기 FSDS는 FSAS의 상부에 있고; 상기 레트로바이러스 벡터는 레트로바이러스 전-벡터로부터 유도되고; 상기 레트로바이러스 전-벡터는 기능적 스플라이스 도너 사이트(FSDS)를 산출할 수 있는 첫 번째 뉴클레오타이드 서열(NS); 기능적 스플라이스 억셉터 사이트(FSAS)를 산출할 수 있는 두 번째 NS; 비-기능적 스플라이스 도너 사이트(NFSDS)를 산출할 수 있는 세 번째 NS; 비-기능적 스플라이스 억셉터 사이트(NFSAS)를 산출할 수 있는 네 번째 NS로 구성되고; 상기 첫 번째 NS는 두 번째 NS의 하부에 존재하고; 상기 세 번째 및 네 번째 NS는 두 번째 NS 상부에 존재하고; 원하는 타겟 사이트에서의 레트로바이러스 전-벡터의 역전사 후 레트로바이러스 벡터는 스플라이스될 수 있음을 특징으로 하는 기능적 스플라이스 도너 사이트(FSDS) 및 기능적 스플라이스 억셉터 사이트(FSAS)로 구성된 자가-불활성화(SIN) 레트로바이러스 벡터FSDS and FSAS are on the side of the first nucleotide sequence of interest (NOI); The FSDS is on top of the FSAS; Wherein said retroviral vector is derived from a retroviral vector; Wherein said retroviral vector comprises a first nucleotide sequence (NS) capable of yielding a functional splice donor site (FSDS); A second NS capable of yielding a functional splice acceptor site (FSAS); A third NS capable of yielding a non-functional splice donor site (NFSDS); A fourth NS capable of yielding a non-functional splice acceptor site (NFSAS); The first NS is below the second NS; The third and fourth NS are on top of the second NS; Characterized in that the retroviral vector can be spliced after the reverse transcription of the retroviral vector (s) at the desired target site, wherein the retroviral vector is capable of self-inactivating the functional splice donor site (FSDS) and the functional splice acceptor site (SIN) retrovirus vectors 대체로 여기 기술된 바와 같이 타겟 세포 내의 NOIs의 분화된 발현이 가능한 레트로바이러스 벡터As generally described herein, retroviral vectors capable of differentiating expression of NOIs in target cells
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