KR20150136588A - Ｅｇｆｒ의 발현을 침묵시키기 위한 ｄｎａ자임 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 대립유전자-특이적 수준에서 EGFR의 발현을 침묵시킬(silence) 수 있는 DNA자임(DNAzyme)을 제공한다. EGFR T790M 돌연변이에 대한 이 대립유전자-특이적 DNA자임들은 온전한 EGFR 야생형 mRNA을 유지하는 반면에 EGFR T790M mRNA의 발현을 녹다운(knockdown)될 것이다. 따라서, EGFR T790M 돌연변이에 대한 이 대립유전자-특이적 DNA자임들은 폐암 환자에서 정상 세포에 대한 더 적은 원치않는 부작용이 동반된 T790M-유래 TKI 저항성을 극복할 수 있다.
Description
발명의 분야
본 발명은 EGFR의 발현을 침묵시키기(silencing) 위한 DNA자임(DNAzyme)에 관한 것이다. 특히, EGFR T790M mRNA에 특이적으로 혼성화하는 올리고뉴클레오티드에 관한 것이다.
발명의 배경
상피 성장 인자 수용체(epidermal growth factor receptor: EGFR)는 상피 표면에서 발현되는 막통과 단백질이다. 이것은 상피 회복 및 재생에 중요한 생리적 역할을 담당한다. 상피 성장 인자(epidermal growth factor: EGF)는 EGFR의 세포외 도메인의 특이적 영역에 결합하는 침샘 및 상피 표면에 관련된 기타 선(gland)에 의해 분비되는 펩티드이다. 결합하면, 세포 내부로 전달되는 신호를 발생시킨다. EGF 결합의 결과로서 최초의 세포내 사건은 아데노신 5'-삼인산염(adenosine 5'-triphosphate: ATP)을 소위 티로신 키나제(tyrosine kinase: TK) 도메인인 티로신 잔기를 함유하는 포켓에 들어가게 하고 인산기를 티로신 잔기에 공여하게 하는 EGFR의 세포내 도베인의 구조적 변화이다. 인산화된 티로신을 가지고 있는 세포내 EGFR은 다른 세포내 단백질과 관련이 있을 수 있게 되고 매우 복잡한 네트워크를 통해 하류로 전파되는 일련의 생화학적 반응을 기원한다. 이 네트워크의 가장 잘 알려진 부분(arm)은 활성화시 종양 세포 분열을 초래하는 미토겐-활성화 단백질 키나제(mitogen-activated protein kinase: MAPK) 경로, 및 활성화시 향상된 세포 생존을 초래하는 AKT 경로이다. EGFR 활성화의 결과는 그러므로 증가된 세포 증식 및 상이한 손상들(insults)에 대한 향상된 세포 내성이다. 많은 종양은 인근 정상 조직 또는 이들이 기원한 상피 표면과 비교하여 EGFR을 과발현하거나 또는 내재적으로 활성화되거나 또는 활성화에 향상된 감수성을 갖는 돌연변이된 형태(version)의 EGFR을 갖는다. 이러한 과발현은 종양 세포가 성장 잇점, 즉 악성 표현형의 핵심적 특징을 얻는 많은 메카니즘 중 하나로 생각된다. 그 결과, EGFR 신호전달 경로를 차단하는 것은 많은 사람 악성종양의 치료를 위한 합리적 전략이라고 생각된다. 기본적으로 상류 EGFR 신호전달 경로를 저해하는 두가지 방안이 있다: 1) EGF과 다른 천연 펩티드 리간드가 세포외 EGFR 도메인에 결합하는 것을 특이적 모노클론 항체의 사용에 의해 막음, 및 2) ATP와 다른 인산염 공여체가 세포내 EGFR 도메인의 TK 포켓에 들어가는 것을 상기 포겟에 구조적으로 매우 잘 맞는 저분자(즉, 게피티닙 및 에를로티닙과 같은 EGFR TK 저해제)의 사용에 의해 막음.
폐암은 암-관련 사망의 주요 원인이고 비-소세포 폐암(non-small cell lung cancer: NSCLC)은 사례의 약 85%를 차지한다. NSCLC 환자 중 한 독특한 하위 집단에서, 폐암 세포가 상피 성장 인자 수용체(EGFR)에 활성화 돌연변이를 가지고 있고(harbor) 세포 생존을 위한 비정상적 EGFR 신호전달에 중독된다. 활성화 돌연변이들 중에서, EGFR에의 L858R 돌연변이 및 LREA 결실은 약물-민감성 돌연변이의 90% 넘게 차지하고 야생형 EGFR과 비교하여 티로신 키나제 저해제(tyrosine kinase inhibitor: TKI)에 대한 증가된 결합 친화도를 나타낸다. TKI의 투여는 EGFR-돌연변이 폐암 세포에서 내재적인 사멸 경로를 성공적으로 유도한다; 그러나, 용량 제한 부작용 예를 들어 피부 발진과 설사가 정상 세포에서 야생형 EGFR 신호전달의 동시 저해에 의해 불가피하게 촉발된다. 더욱이, NSCLC 치료의 초기에 티로신 키나제 저해제의 성공에도 불구하고, EGFR의 문지기 잔기 790에서 후천적 2차 돌연변이(T790M)는 약물-저항성 환자의 50%에서 확인되는 것으로, TKI와 EGFR 간의 상호작용을 약화시킨다. 용량-제한 독성과 T790M-유래 약물 저항성은 여전히 해결되어야 하는 NSCLC 치료에서 주된 문제들이다.
리보자임은 안티센스 올리고뉴클레오티드 보다 더 강력한 제제로 만드는, 활성 부위를 함유하는 천연 RNA 분자이다. 그러나, 리보자임의 폭넓은 이용은 화학적 및 효소적 분해에 대한 이들의 감수성과 제한된 표적 부위 특이도에 의해 방해되어 왔다. 새로운 세대의 촉매성 핵산이 특이적 RNA 서열에 대해 촉매 활성을 갖는 DNA 분자를 함유하는 것으로 기재되었다. 이 DNA 효소는 망치머리(hammerhead) 리보자임 보다 훨씬 큰 촉매 효율을 보여, RNA 절단의 자연적인 속도에 비해 약 천만배의 속도 향상을 생성하고, 훨씬 큰 기질 특이도를 부여하고, 화학적 및 효소적 분해에 더 저항성이고, 그리고 훨씬 더 싸게 합성한다. 합리적 디자인으로, 전사물- 또는 대립유전자(allele)-특이적 수준에서 표적 유전자의 발현을 침묵시키기 위해 특정 mRNA에 작용할 수 있는 핵산 제제는 수십년 동안 전세계 많은 실험실에서 개발되어왔다. 이들 중, DNA자임은 치료제로서 이용하기 위한 유망한 결과를 갖고 다양한 유전자들을 침묵시키기 위해 광범위하게 연구되어 왔다. DNA자임의 기본 구조는 표적이 된 mRNA 서열에 상보적인 서열을 갖는 2 개의 기질 결합 팔(arm)이 옆으로 펼쳐진 촉매성 도메인으로 이루어진다. DNA자임은 mRNA 절단 부위에서 상이한 뉴클레오티드 조성물에 대한 상이한 반응 속도를 나타낸다. 이외에, mRNA 절단을 위한 RNA-유도된 침묵 복합체(RNA-induced silencing complex: RISC)를 형성하기 위해 Dicer 단백질을 요구하는 siRNA와 달리, 세포질에 풍부한 이가 금속 이온 예를 들어 Mg2 + 또는 Ca2 +는 DNA자임 기능을 촉매하는데 충분하다. 이 요인들을 함께 조합하면, DNA자임은 높은 효율적 RNA 절단 활성과 항암 요법에 낮은 비-특이적 독성을 갖는 싸고, 안정하고, 및 쉽게 조작된 핵산 제제이다.
Gary Beale et al.은 A431 세포에서 EGFR 발현을 저해하는 일부 리보자임과 DNA자임을 제공한다(Journal of Drug Targeting, August 2003 Vol. 11 (7), pp. 449-456). 그러나, 상기 선행 참조문헌은 이 리보자임과 DNA자임의 효능이 저해에 덜 효과적임을 표시한다. Crispin R. Dass et al.은 암에 대한 싸움에서 DNA자임의 상승을 기재하는 리뷰 논문을 발표했고 본 맥락에서 유망한 생물공학에 대한 예측으로 제공한다(Mol Cancer Ther 2008;7(2):243-51). US 20120225870은 항-ErbB 또는 항-MET 치료제가 효소적 핵산 예를 들어, 리보자임, 촉매성 RNA, 효소적 RNA, 촉매성 DNA,앱타자임(aptazyme) 또는 앱타머-결합 리보자임, 조절가능한 리보자임, 촉매성 올리고뉴클레오티드, 뉴클레오자임(nucleozyme), DNA자임, RNA 효소, 엔도리보뉴클레아제, 엔도뉴클레아제, 미니자임(minizyme), 리드자임(leadzyme), 올리고자임(oligozyme) 또는 DNA 효소일 수 있다. 그러나, 이 참조에서 실질적인 효소 핵산은 제공되지 않았다.
EGFR의 발현을 효과적으로 침묵시키거나 또는 더 적은 원치않는 부작용이 동반된 TKI 저항성을 극복할 수 있는 DNA자임을 개발할 필요가 여전히 있다.
발명의 요약
본 발명은 EGFR 돌연변이 mRNA에 특이적으로 혼성화하여 세포에서 EGFR 돌연변이 mRNA의 번역을 저해하는 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열을 제공한다.
본 발명은 또한 EGFR T790M mRNA에 특이적으로 혼성화하여 세포에서 EGFR T790M mRNA의 번역을 저해하는 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열로서, 상기 올리고뉴클레오티드는 서열번호 1 내지 7로 이루어진 군으로부터 선택된 서열을 갖는 연속 뉴클레오티드를 포함하는 것인, 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열을 제공한다.
본 발명은 EGFR E746-A750 결실 mRNA에 특이적으로 혼성화하여 세포에서 EGFR E746-A750 결실 mRNA의 번역을 저해하는 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열로서, 상기 올리고뉴클레오티드는 서열번호 8의 서열을 갖는 연속 뉴클레오티드를 포함하는 것인, 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열을 더 제공한다.
본 발명은 EGFR L858R mRNA에 특이적으로 혼성화하여 세포에서 EGFR L858R mRNA의 번역을 저해하는 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열로서, 상기 올리고뉴클레오티드는 서열번호 9 내지 15로 이루어진 군으로부터 선택된 서열을 갖는 연속 뉴클레오티드를 포함하는 것인, 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열을 더 제공한다.
본 발명은 본 발명의 올리고뉴클레오티드 또는 변형된 서열을 암호화하는 서열을 포함하는 벡터 및 숙주를 더 제공한다.
본 발명은 본 발명의 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열, 벡터 또는 숙주 및 약학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 약학적 조성물을 더 제공한다.
본 발명은 또한 물질이 EGFR 돌연변이 mRNA를 절단하거나 또는 mRNA의 발현을 저해하는 것을 허용하는 조건 하에서 상기 mRNA를 본 발명의 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열과 접촉시키는 단계를 포함하는, EGFR 돌연변이 mRNA를 특이적으로 절단하거나 또는 EGFR 돌연변이 mRNA 발현을 저해하는 방법을 더 제공한다.
본 발명은 또한 개체에 유효량의 본 발명의 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열을 투여하는 단계를 포함하는, 개체에서 EGFR-의존성 암을 치료하는 방법을 더 제공한다.
본 발명은 또한 개체에 TKI 저해제 또는 EGFR-특이적 항체 및 본 발명의 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열을 투여하는 단계를 포함하는, 개체에서 EGFR-의존성 암을 치료하는 방법을 더 제공한다.
도 1은 EGFR T790M 돌연변이에 대한 대립유전자-특이적 DNA자임을 나타낸다.
도 2는 EGFR T790M 돌연변이에 대한 대립유전자-특이적 DNA자임이 EGFR T790M을 갖는 세포에서 EGFR mRNA 발현 수준을 특이적으로 감쇄하는 것을 나타낸다.
도 3은 EGFR T790M 돌연변이에 대한 대립유전자-특이적 DNA자임이 EGFR T790M을 갖는 세포에서 총 EGFR 발현 및 하류 EGFR 신호전달을 저해하는 것을 나타낸다.
도 4는 EGFR T790M 돌연변이에 대한 대립유전자-특이적 DNA자임이 EGFR T790M을 갖는 세포에서 세포 사멸(apoptosis)을 유도하는 것을 나타낸다.
도 5는 EGFR T790M 돌연변이에 대한 대립유전자-특이적 DNA자임이 인 비보에서(in vivo) EGFR T790M을 갖는 종양을 저해하는 것을 나타낸다.
도 6은 콜레스테롤-TEG-변형된 대립유전자-특이적 DNA자임의 구조를 나타낸다.
도 7은 DNA자임과 아파티닙의 조합 요법을 나타낸다.
도 8은 EGFR E746-A750 결실 돌연변이에 대한 대립유전자-특이적 DNA자임이 EGFR E746-A750 결실을 갖는 세포에서 세포 사멸을 유도하는 것을 나타낸다.
도 9는 EGFR L858R 돌연변이에 대한 대립유전자-특이적 DNA자임이 EGFR L858R을 갖는 세포에서 세포 사멸을 유도하는 것을 나타낸다.
도 10은 DzT가 T790M 돌연변이 세포에서 EGF 처리 후 EGFR T790M 발현 및 하류 신호전달에 억제 효과가 남아 있는 것을 나타낸다. 세포를 100 nM DzC 또는 DzT로 형질감염시킨 후 72 시간에 수확하였다. 세포 용해물을 수득하기 15분 전에 100 ng/ml EGF을 배양 배지에 가하였다. 세포 용해물을 표시된 1차 항체로 면역블로팅함으로써 분석하였다.
도 11은 cDzT가 H1975TM / LR에 EGF 처리 후 EGFR T790M 발현 및 하류 신호전달에 억제 효과가 남아있다는 것을 나타낸다. 세포를 100 nM cDzC 또는 cDzT로 형질감염시킨 후 72 시간에 수확하였다. 세포 용해물을 수득하기 15분 전에 100 ng/ml EGF을 배양 배지에 가하였다. 세포 용해물을 표시된 1차 항체로 면역블로팅함으로써 분석하였다.
도 12는 cDzT와 BIBW-2992의 조합된 처리가 CL97TM/GA 세포에서 STAT3, AKT, 및 ERK의 인산화를 유의하게 억제하는 것을 나타낸다. cDzC 또는 cDzT (50 nM)로 처리된 CL97TM/GA 세포의 면역블로팅 분석은 첨가된 BIBW-2992 (200 nM)와 함께 또는 없이 인큐베이션되었다.
도 13은 cDzT와 BIBW-2992의 조합된 처리가 EGFR T790M 돌연변이를 가지고 있는 세포에서 세포 생존능에 대한 상승적 저해 효과를 발휘하는 것을 나타낸다. H1975TM / LR 세포 (a, b) 또는 CL97TM / GA 세포 (c, d)의 MTT 분석은 25 nM (●), 50 nM (■), 75 nM (★), 100 nM (▲), 150 nM (▼), 또는 250 nM (◆) BIBW-2992와 조합된 cDzC 또는 cDzT (25 nM)로 처리되었다 (n = 3). 데이터는 평균 ± SD로 제시된다. 그 결과는 스튜던트 t-test 및 CI 산출에 의해 분석되었다. 별표는 통계적 유의한 차이를 의미한다.
도 14는 cDzT와 BIBW-2992의 상승적 효과를 나타낸다. (a-c) 조합된 처리는 EGFR 신호전달을 침묵시키고, 사멸을 촉발하고, 및 이종이식 종양 성장을 억제한다. (a) 이종이식 마우스(n = 7)에 H1975TM / LR을 접종한 후 10일에(화살표 표시) cDzT (500 pmole)을 종양내 주사하였고(1 주일에 2회) BIBW-2992 (20 mg/kg)을 경구 투여하였다(1 주일에 3회). 데이터는 평균 ± SD로 제시되고 스튜던트 t-test에 의해 분석되었다. 별표는 통계적 유의한 차이를 의미한다(P < 0.005). (b) 이종이식 종양 조직을 면역염색을 위해 가공하였다. 눈금 막대는 H&E 이미지에서 200 m, 및 EGFR L858R과 카스파제-3 이미지에서 100 m를 나타낸다. (c) 이종이식 종양 조직을 면역블로팅을 위해 가공하였다.
도 2는 EGFR T790M 돌연변이에 대한 대립유전자-특이적 DNA자임이 EGFR T790M을 갖는 세포에서 EGFR mRNA 발현 수준을 특이적으로 감쇄하는 것을 나타낸다.
도 3은 EGFR T790M 돌연변이에 대한 대립유전자-특이적 DNA자임이 EGFR T790M을 갖는 세포에서 총 EGFR 발현 및 하류 EGFR 신호전달을 저해하는 것을 나타낸다.
도 4는 EGFR T790M 돌연변이에 대한 대립유전자-특이적 DNA자임이 EGFR T790M을 갖는 세포에서 세포 사멸(apoptosis)을 유도하는 것을 나타낸다.
도 5는 EGFR T790M 돌연변이에 대한 대립유전자-특이적 DNA자임이 인 비보에서(in vivo) EGFR T790M을 갖는 종양을 저해하는 것을 나타낸다.
도 6은 콜레스테롤-TEG-변형된 대립유전자-특이적 DNA자임의 구조를 나타낸다.
도 7은 DNA자임과 아파티닙의 조합 요법을 나타낸다.
도 8은 EGFR E746-A750 결실 돌연변이에 대한 대립유전자-특이적 DNA자임이 EGFR E746-A750 결실을 갖는 세포에서 세포 사멸을 유도하는 것을 나타낸다.
도 9는 EGFR L858R 돌연변이에 대한 대립유전자-특이적 DNA자임이 EGFR L858R을 갖는 세포에서 세포 사멸을 유도하는 것을 나타낸다.
도 10은 DzT가 T790M 돌연변이 세포에서 EGF 처리 후 EGFR T790M 발현 및 하류 신호전달에 억제 효과가 남아 있는 것을 나타낸다. 세포를 100 nM DzC 또는 DzT로 형질감염시킨 후 72 시간에 수확하였다. 세포 용해물을 수득하기 15분 전에 100 ng/ml EGF을 배양 배지에 가하였다. 세포 용해물을 표시된 1차 항체로 면역블로팅함으로써 분석하였다.
도 11은 cDzT가 H1975TM / LR에 EGF 처리 후 EGFR T790M 발현 및 하류 신호전달에 억제 효과가 남아있다는 것을 나타낸다. 세포를 100 nM cDzC 또는 cDzT로 형질감염시킨 후 72 시간에 수확하였다. 세포 용해물을 수득하기 15분 전에 100 ng/ml EGF을 배양 배지에 가하였다. 세포 용해물을 표시된 1차 항체로 면역블로팅함으로써 분석하였다.
도 12는 cDzT와 BIBW-2992의 조합된 처리가 CL97TM/GA 세포에서 STAT3, AKT, 및 ERK의 인산화를 유의하게 억제하는 것을 나타낸다. cDzC 또는 cDzT (50 nM)로 처리된 CL97TM/GA 세포의 면역블로팅 분석은 첨가된 BIBW-2992 (200 nM)와 함께 또는 없이 인큐베이션되었다.
도 13은 cDzT와 BIBW-2992의 조합된 처리가 EGFR T790M 돌연변이를 가지고 있는 세포에서 세포 생존능에 대한 상승적 저해 효과를 발휘하는 것을 나타낸다. H1975TM / LR 세포 (a, b) 또는 CL97TM / GA 세포 (c, d)의 MTT 분석은 25 nM (●), 50 nM (■), 75 nM (★), 100 nM (▲), 150 nM (▼), 또는 250 nM (◆) BIBW-2992와 조합된 cDzC 또는 cDzT (25 nM)로 처리되었다 (n = 3). 데이터는 평균 ± SD로 제시된다. 그 결과는 스튜던트 t-test 및 CI 산출에 의해 분석되었다. 별표는 통계적 유의한 차이를 의미한다.
도 14는 cDzT와 BIBW-2992의 상승적 효과를 나타낸다. (a-c) 조합된 처리는 EGFR 신호전달을 침묵시키고, 사멸을 촉발하고, 및 이종이식 종양 성장을 억제한다. (a) 이종이식 마우스(n = 7)에 H1975TM / LR을 접종한 후 10일에(화살표 표시) cDzT (500 pmole)을 종양내 주사하였고(1 주일에 2회) BIBW-2992 (20 mg/kg)을 경구 투여하였다(1 주일에 3회). 데이터는 평균 ± SD로 제시되고 스튜던트 t-test에 의해 분석되었다. 별표는 통계적 유의한 차이를 의미한다(P < 0.005). (b) 이종이식 종양 조직을 면역염색을 위해 가공하였다. 눈금 막대는 H&E 이미지에서 200 m, 및 EGFR L858R과 카스파제-3 이미지에서 100 m를 나타낸다. (c) 이종이식 종양 조직을 면역블로팅을 위해 가공하였다.
발명의 상세한 설명
본 발명은 EGFR의 발현을 대립유전자-특이적 수준에서 침묵시킬 수 있는 DNA자임을 개발한다. EGFR 돌연변이 (특히 T790M)에 대한 대립유전자-특이적 DNA자임은 EGFR 야생형 mRNA를 온전하게 유지하는 반면에 EGFR mRNA (특히 EGFR T790M mRNA)의 발현을 녹다운시킬 것이다. 따라서, EGFR 돌연변이 (특히 T790M)에 대한 대립유전자-특이적 DNA자임은 EGFR-의존성 암 (예를 들어 NSCLC) 환자에서 정상 세포에 대한 더 적은 원치않는 부작용을 수반한 EGFR 돌연변이-유래 TKI 저항성을 극복할 수 있다. 특히, TKI 저해제 또는 EGFR-특이적 항체와 조합한 본 발명의 DNA자임은 EGFR-의존성 암 예를 들어 NSCLC를 치료하는데 상승적 효과를 제공한다.
용어 "하나(a 또는 an)"는 관사의 문법적 대상의 하나 또는 하나 초과 (즉, 적어도 어느 하나)를 말한다.
용어 "핵산(nucleic acid)"은 DNA, RNA, 올리고뉴클레오티드, 또는 폴리뉴클레오티드를 포함하지만 이에 한정되지 않는 핵산, 및 그의 유사체 또는 유도체를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 상기 핵산을 형성하는 뉴클레오티드는 그의 뉴클레오티드 유사체 또는 유도체일 수 있다. 상기 핵산은 비 뉴클레오티드를 포함할 수 있다.
용어 "뉴클레오티드(nucleotide)"는 뉴클레오티드 및 그의 유사체 또는 유도체를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 뉴클레오티드는 염기 A, C, G, T 및 U, 및 그의 유도체도 포함할 수 있다. 이 염기들의 유도체는 당해 기술 분야에 잘 알려져 있고, PCR 시스템, 시약 및 소모품 (퍼킨 엘머 카탈로그 1996-1997, Roche Molecular Systems, Inc., Branchburg, N.J., USA)에 예시된다.
용어 "핵산 효소(nucleic acid enzyme)"는 화학 반응을 촉매하는 핵산 분자를 말한다. 상기 핵산 효소는 하나 이상의 다른 분자와 공유결합될 수 있지만 여전히 핵산 효소일 수 있다. 다른 분자의 예는 염료, 퀀처(quencher), 단백질, 및 고체 지지체를 포함한다. 상기 핵산 효소는 전체적으로 리보뉴클레오티드, 데옥시리보뉴클레오티드, 또는 리보- 및 데옥시리보뉴클레오티드의 조합으로 이루어질 수 있다.
용어 "DNA자임(DNAzyme)"은 단일 및 이중 가닥 표적 핵산 모두를 절단할 수 있는 단일-가닥 폴리뉴클레오티드를 말한다.
용어 "치료(treatment 또는 treating)"는 하기를 포함하는 포유동물의 질병의 치료를 말한다:(a) 질병에 대해 보호, 즉, 발전하지 않는 임상적 증상을 야기함; (b) 질병을 저해함, 즉 임상적 질병의 발전을 저지, 완화, 감소, 또는 억제함; 및/또는 (c) 질병을 없앰, 즉 임상적 증상의 회귀를 야기함. 의료용 의약에서, 궁극적인 유도적 사건 또는 사건들은 알려지지 않고, 잠재하거나, 또는 환자는 상기 사건 또는 사건들의 발생 후 좋아질때까지 확인되지 않기 때문에 "예방"과 "억제"를 구별하는 것이 항상 가능하지 않다는 것은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 이해될 것이다. 그러므로, 본 명세서에서 사용된 용어 "예방(prophylaxis)"은 본 명세서에 정의된 용어 "예방(preventing)" 및 "억제(suppressing)" 모두를 포괄하는 "치료(treatment)"의 구성요소로서 의도된다. 본 명세서에 사용된, 용어 "보호(protection)"는 "예방(prophylaxis)"를 포함하는 것으로 의도된다.
용어 "유효량(effective amount)"은 치료되는 질환 또는 질병 상태를 위한 치료를 제공하기에 충분한 투여량을 의미한다. 이것은 환자, 질병 및 효과를 가져오는 치료에 따라 달라질 것이다.
용어 "투여(administering)"는 당해 기술 분야에서 통상의 기술자에게 알려진 다양한 방법 및 전달 시스템 중 어느 하나에 따라 투여되는 것을 말한다. 상기 투여는 예를 들어, 이식, 경점막으로, 경피로 및 피하로 수행될 수 있다. 바람직한 구체예에서, 상기 투여는 국소적이고 바람직하게는 피부이다.
용어 "혼성화(hybridize)"는 서열 상보성에 기초하여 다른 핵산 분자에 하나의 단일-가닥 핵산 분자의 어닐링(annealing)을 말한다. 핵산 간 혼성화 경향은 그들의 환경의 온도와 이온 강도, 상기 핵산의 길이 및 상보성의 정도에 따른다. 혼성화에 대한 이 파라미터들의 효과는 당해 기술 분야에 잘 알려져 있다.
용어 "저해(inhibit)"는 느리거나, 멈추거나 또는 이외에 지연시키는 것을 의미한다.
용어 "약학적으로 허용가능한 담체(pharmaceutically acceptable carrier)"는 당해 기술분야에서 통상의 기술자에게 알려진 다양한 담체 중 어느 하나를 말한다. 일 구체예에서, 상기 담체는 알코올, 바람직하게는 에틸렌 글리콜이다. 다른 구체예에서, 상기 담체는 리포좀이다. 하기 약학적으로 허용가능한 염은 한 예로서, 본 약학적 조성물이 바람직하게는 피부로 전달된다는 사실을 주목하면서, 가장 흔히 관련된 전달 시스템에 관하여 출발한다.
용어 "특이적으로 절단(specifically cleave)"은, 표적 mRNA 분자에서 당해 촉매성 핵산 분자 중 하나의 작용을 말하는 경우, 촉매성 핵산 분자의 두 결합 도메인 중 하나에 상보적인 서열이 결여된 다른 mRNA 분자를 절단하지 않고 표적 mRNA 분자를 절단하는 것을 의미할 수 있다.
용어 "개체(subject)"는 동물, 예를 들어 사람, 영장류, 마우스, 래트, 기니아 피그 또는 토끼를 의미할 수 있다.
용어 "벡터(vector)"는 특이적 핵산 서열을 생물체의 게놈으로 안정적으로 도입하는데 이용할 수 있는 핵산 분자를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
하기 약자들은 하기에서 출발하는 의미를 가질 수 있다: "A"는 아데닌을 의미할 수 있고; "bp"는 염기쌍을 의미할 수 있고; "C"는 시토신을 의미할 수 있고; "DNA"는 데옥시리보핵산을 의미할 수 있고; "G"는 구아닌을 의미할 수 있고; "mRNA"는 전령(messenger) 리보핵산을 의미할 수 있고; "RNA"는 리보핵산을 의미할 수 있고; "RT-PCR"는 역전사효소 중합효소 연쇄 반응을 의미할 수 있고; "RY"는 퓨린:피리미딘을 의미할 수 있고; "T"은 티민을 의미할 수 있고; 및 "U"는 우라실을 의미할 수 있다.
일 양상에서, 본 발명은 EGFR 돌연변이 mRNA에 특이적으로 혼성화하여 세포에서 EGFR 돌연변이 mRNA의 번역을 저해하는 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열을 제공한다. 일 구체예에서, 상기 EGFR 돌연변이는 EGFR G719, E746-A750 결실, T790, L858, D761, V765 및 T783이다. 바람직한 구체예에서, 본 발명은 EGFR T790M mRNA에 특이적으로 혼성화하여 세포에서 EGFR T790M mRNA의 번역을 저해하는 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열로서, 상기 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열은 서열번호 1 내지 7로 이루어진 군으로부터 선택된 서열을 갖는 연속 뉴클레오티드를 포함하는, 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열을 제공한다.
상기 서열번호 1 내지 7의 서열을 하기에 열거한다:
DzT790M-1: AGCTGCATGAGGCTAGCTACAACGAGAGC (서열번호 1)
DzT790M-2: CTGCATGAGGCTAGCTACAACGAGAGCTGCA (서열번호 2)
DzT1: CATGAGGCTAGCTACAACGAGAGCTGCACG (서열번호 3)
DzT2: CTGCATGAGGCTAGCTACAACGAGAGCTGCA (서열번호 4)
DzT3: GGCATGAGTGTCAGCGACTCGAAGCATGATG (서열번호 5)
DzT4: AGGGCATGAGTGTCAGCGACTCGAAGCAT (서열번호 6)
DzT5: TGAGTGTCAGCGACTCGAAGCATGATGAG (서열번호 7)
바람직하게는, 상기 올리고뉴클레오티드는 서열번호 1 또는 서열번호 2의 서열을 갖는다. 좀더 바람직하게는, 상기 올리고뉴클레오티드는 서열번호 1의 서열을 갖는다.
전술된 구체예는 TKI-저항성을 극복하고 정상 세포에서 독성을 감소시키는 T790M에 대한 대립유전자-특이적 DNA자임의 효능을 주로 입증한다. EGFR mRNA 서열의 모든 돌연변이는 대립유전자-특이적 방식으로 디자인되고 기능할 수 있다. 다른 구체예에서, 본 발명은 EGFR E746-A750 결실 mRNA에 특이적으로 혼성화하여 세포에서 EGFR E746-A750 결실 mRNA의 번역을 저해하는 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열로서, 상기 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열은 서열번호 8의 서열을 갖는 연속 뉴클레오티드를 포함하는 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열을 제공한다. 추가적인 구체예에서, 본 발명은 EGFR L858R mRNA에 특이적으로 혼성화하여 세포에서 EGFR L858R mRNA의 번역을 저해하는 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열로서, 상기 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열은 서열번호 9 내지 15로 이루어진 군으로부터 선택된 서열을 갖는 연속 뉴클레오티드를 포함하는 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열을 제공한다.
EGFR E746-A750 결실에 대한 DNA자임:
DzEGFR_△ E746 -A750 : GGAGATGTGTCAGCTGACTCGAATGATAGCGAC (서열번호 8)
EGFR L858R 돌연변이에 대한 DNA자임:
DzL858R-1: TTTGGCCAGTCAGCGACTCGAACCCAAAAT (서열번호 9);
DzL858R-2: GTTTGGCCGTCAGCGACTCGAAGCCCAAAA (서열번호 10);
DzL858R-3: GCCCGCCCGTCAGCGACTCGAAAAATCTGT (서열번호 11);
DzL858R-4: GGCCCGCCGTCAGCGACTCGAAAAAATCTG (서열번호 12);
DzL858R-5: TTGGCCCGGTCAGCGACTCGAACCAAAATC (서열번호 13);
DzL858R-6: CAGCAGTTGTCAGCTGACTCGAAGCCCGCCC (서열번호 14); 및
DzL858R-7: CCAGCAGTGTCAGCTGACTCGAAGGCCCGCC (서열번호 15).
본 발명의 변형된 서열은 당해 기술분야에 알려진 방법에 따라 수득될 수 있다. DNA자임은 표적이 된 RNA에 접근성을 증가시키고, 기질에 대한 혼성화 효율을 향상시키고, 상보적인 서열에 절단 활성을 개선하고, 세포 및 혈류 중 엔도- 또는 엑소-뉴클레아제에 대한 분해를 저항하고, 및 순환계 중 혈청 반감기를 연장시키기 위해 용이하게 변형될 수 있는 데옥시리보뉴클레오티드로 이루어진다. 실행가능한 변형은 뉴클레오티드 구조에 변형된 염기, 뉴클레오티드 사이에 변형된 결합, 및 DNA자임의 5'- 또는 3'-말단에 기능기를 도입하는 것을 포함한다. Silverman, Scott K et al.은 화학적 변형이 유기 합성에 의해 7-데아자아데닌 뉴클레오염기(nucleobase)의 C7 위치 및 데옥시우리딘(deoxyuriding) 뉴클레오염기의 C5 위치에 용이하게 도입될 수 있고 이 변형된 염기들은 적합한 중합효소에 의해 DNA자임으로 포함될 수 있다는 것을 언급하였다; 예들은 아민-변형된 dA, 페놀-변형된 dU, 이미다졸-변형된 dU, 및 피리딘-변형된 U를 포함한다 (Silverman, S.K. 2008. Catalytic DNA (deoxyribozymes) for synthetic applications-current abilities 및 future prospects. Chem Commun (Camb):3467-3485.) Schubert, Steffen et al.은 2'-O-메틸 변형 및 잠긴(locked) 핵산 염기는 C3'-엔도 입체구조의 잠김이 DNA자임 절단 활성을 향상시킬 수 있는 2'-O, 4'-C 메틸렌 다리를 포함한다는 것을 언급하였다. (Schubert, S., Gul, D.C., Grunert, H.P., Zeichhardt, H., Erdmann, V.A., 및 Kurreck, J. 2003. RNA cleaving '10-23' DNAzymes with enhanced stability and activity. Nucleic Acids Res 31:5982-5992.) 또한, DNA자임의 뉴클레오티드 간 포스포로티오에이트 결합, 3'-말단의 역(inverted) 티미딘, 3'-말단의 콜레스테롤-TEG 기, 및 5'- 또는 3'-말단에 상이한 크기의 PEG 모이어티는 임상 요법에서 실행 가능성을 상승시킬 수 있다. (Dass, C.R., Choong, P.F., and Khachigian, L.M. 2008. DNAzyme technology and cancer therapy: cleave and let die. Mol Cancer Ther 7:243-251.) 본 발명은 양 말단의 3개의 염기 사이의 포스포로티오에이트 결합 및 3'-말단에 콜레스테롤-TEG 기를 갖는 DNA자임에 관하여 바람직한 구체예를 제공한다. 다른 구체예에서, 상이한 변형들이 DNA자임에 도입될 수 있다.
본 발명의 올리고뉴클레오티드는 그의 상보적인 폴리뉴클레오티드를 특이적으로 절단할 수 있는 EGFR 돌연변이 mRNA (예를 들어 EGFR T790M mRNA, EGFR E746-A750 결실 mRNA 및 EGFR L858R mRNA)의 발현을 하향조절할 수 있는 DNA자임이다. DNA자임은 단일 및 이중 가닥 표적 핵산 모두를 절단할 수 있는 단일-가닥 핵산 작용제이다 (Breaker, R. R. and Joyce, G. Chemistry and Biology 1995; 2:6(55, Santoro, S. W. & Joyce, G. F. Proc. Natl, Acad. Sci. USA 1997; 94:4262). DNA자임에 대한 일반적인 모델("10-23" 모델)이 제안되었다. Schlosser, Kenny et al.은 "8-17" DNA자임이 인 비트로에서 단일-교체(turnover) 조건 하에서 0.0001 내지 10/분의 상이한 반응 속도로 모든 디-뉴클레오티드 조성물에 절단 반응을 달성할 수 있다는 것을 언급하였다. 이러한 특징은 합리적으로 디자인된 "8-17" DNA자임이 이들이 상보되는 어느 서열을 침묵시킬 수 있게 한다. 또한, "10-23" DNA자임은 퓨린:피리미딘 접합에서 단지 뉴클레오티드 절단을 수행할 수 있지만(즉, GC, AC, GU/T, AU/T) 기타 디-뉴클레오티드 접합에서는 할 수 없다. "10-23" DNA자임의 이러한 구별되는 선별 능력은 대립유전자-특이적 침묵 유전자 발현을 위한 유리한 도구가 되게 한다. (표 1, Schlosser, K., Gu, J., Lam, J.C., and Li, Y. 2008. In vitro selection of small RNA-cleaving deoxyribozymes that cleave pyrimidine-pyrimidine junctions. Nucleic Acids Res 36:4768-4777.) 촉매성 도메인은 촉매 활성을 위해 요구된 뉴클레오티드에 더하여 선택적으로 스템-루프 구조를 함유할 수 있다. 촉매성 데옥시리보핵산 분자의 일 구체예에서, 상기 촉매성 도메인은 10-23 촉매성 코어 서열을 위해 서열 GGCTAGCTACAACGA (서열번호 16), 8-17 촉매성 코어 서열을 위해 GTCAGCGACTCGAA (서열번호 17), 8-17 촉매성 코어 서열을 위해 GTCAGCTGACTCGAA (서열번호 18) 및 이분(bipartite) 촉매성 코어 서열을 위해 AGGAGGTAGGGGTTCCGCTC (서열번호 19)를 갖고, 공통 서열 퓨린:피리미딘에서 mRNA를 절단한다. 바람직한 구체예에서, 절단이 EGFR T790M 돌연변이 mRNA (도 1B에 나타냄), EGFR E746-A750 결실 mRNA (하기 단락 [0084]에 나타냄) 및 EGFR L858R mRNA (하기 단락 [85]에 나타냄)에서 하나 이상의 절단 부위에서 일어난다.
일반적인 DNA자임은 4개 내지 12개의 데옥시리보뉴클레오티드 각각의 2개의 기질-인식 도메인에 의해 옆으로 펼쳐졌다. 이 두 결합 팔은 열-안정성 및 DNA자임과 그의 상보되는 표적 간의 기질 특이도를 제공한다. 결합 팔이 너무 짧은 DNA자임에 대해, DNA자임과 기질 간의 결합 세기는 절단 촉매하기에 너무 낮을 것이다. 한편, 결합 팔의 길이가 너무 긴 경우 절단 특이도가 절충될 것이다. 정말로, DNA자임의 결합 팔에서 상이한 뉴클레오티드 조성은 그의 기질에 대한 혼성화 능력 및 절단 활성을 변화시킬 것이다. 일반적인 DNA자임에 대해, 결합 팔 영역의 서열은 그의 표적이 된 기질의 서열에 완벽하게 맞아야 한다. 결합 팔 영역에 미스매치가 많을수록 DNA자임과 기질 간의 안정성이 적어진다. 더욱이, 미스매치가 촉매성 코어 부근에 위치된다면, 촉매적 활성은 심각하게 손상될 것이다. 최근, Yi, Jz et al.은 촉매성 코어로부터 떨어진 12 내지 15 bp가 일반적인 DNA자임의 효율 및 특이도를 증가시킬 일반적인 DNA자임의 5'-말단에 6개 올리고 돌출을 도입을 하는 것을 언급하였다. (Yi, J.Z., and Liu, C.Q. 2011. Efficient Silencing of Gene Expression by an ASON-Bulge-DNAzyme Complex. Plos One 6.) 절단 반응을 위한 가장 적절한 결합 팔 길이는 실험에 기초하여 조사되어야 한다. 일 구체예에서, 상이한 결합 팔 길이 및 상이한 크기의 돌출이 DNA자임에 도입될 것이다. 본 발명은 EGFR 돌연변이 mRNA를 대립유전자-특이적 침묵시키는 DNA자임을 제공한다. 바람직하게는, 본 발명은 EGFR T790M mRNA를 대립유전자-특이적 침묵시키는 DNA자임을 제공한다; 좀더 바람직하게는, 본 발명은 서열번호 1 내지 7을 제공한다. 상이한 결합 팔 길이를 갖지만 EGFR T790M mRNA에 대해 동일한 절단 부위를 갖는 기타 DNA자임이 또한 제공될 수 있다. 실험의 결과에 기초하면, 서열번호 1은 T790M을 갖는(T790M-harboring) 암세포에 가장 유효한 항-증식 효과를 나타내었다. DNA자임의 상세한 사항은 하기에 기재된다:
10-23 촉매성 코어 서열: GGCTAGCTACAACGA (서열번호 16).
8-17 촉매성 코어 서열: GTCAGCGACTCGAA (서열번호 17).
다른 양상에서, 본 발명은 본 발명의 핵산 분자 중 어느 하나를 암호화하는 서열을 포함하는 벡터를 제공한다. 본 발명은 본 명세서에서 벡터를 포함하는 숙주를 더 제공한다. 본 발명은 촉매성 핵산 분자 중 어느 하나를 암호화하는 서열을 포함하는 벡터를 여기에 갖는 세포를 상기 세포에 의해 상기 핵산 분자의 발현을 허용하는 조건 하에서 배양하는 단계를 포함하는 상기 핵산 분자 중 어느 하나를 제조하는 방법을 더 제공한다. 발현을 허용하기 위해 세포를 배양하는 방법 및 발현을 허용하는 조건은 당해 기술분야에 잘 알려져 있다. 예를 들어 Sambrook et al., "Molecular Cloning: A Laboratory Manual", Second Edition (1989), Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y을 참조한다. 이러한 방법들은 핵산 산물을 회수하는 추가적인 단계를 선택적으로 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명의 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열, 벡터 또는 숙주 및 약학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 조성물은 단일 작용제 (단독) 또는 EGFR TK 저해제 또는 EGFR-특이적 항체와 조합으로 더 이용될 수 있다. 상기 EGFR TK 저해제는 하기 약물 중 어느 하나 또는 다수 (이들 모두를 포함함)를 포함할 수 있다: 아파티닙(afatinib)(BIBW2992), XL647 (N-(3,4-디클로로-2-플루오로페닐)-6-메톡시-7-(((3aR,6aS)-2-메틸옥타히드로시클로펜타[c]피롤-5-일)메톡시)퀴나졸린-4-아민), 네라티닙(Neratinib)(HKI-272), 다코미티닙(dacomitinib)(PF-00299804), BMS-6690514 ((3R,4R)-4-아미노-1-[[4-[(3-메톡시페닐)아미노]피롤로[2,1-f][1,2,4]트리아진-5-일]메틸]피페리딘-3-올), 게피티닙(gefitinib) 또는 에를로티닙(erlotinib)이고, 상기 EGFR-특이적 항체는 하기 약물 중 어느 하나 또는 다수 (이들 모두를 포함함)를 포함할 수 있다: 세툭시맙(cetuximab) 또는 파니투무맙(panitumumab). 따라서, 본 발명의 약학적 조성물은 EGFR TK 저해제 및/또는 EGFR-특이적 항체를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 당해 기술분야의 통상의 기술자에 친숙할 통상적인 약학적 기법에 따라 배합될 수 있다. 생리학적으로 허용가능한 담체, 부형제 및 안정화제는 예를 들어 Remington's Pharmaceutical Sciences, 20.sup.th Ed. Mack Publishing Co. (2000)에 기재된다. 상기 담체는 투여에 바람직한 제조의 형태에 따라 다양한 형태로 제공될 수 있다. 본 발명의 상기 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열, 벡터, 숙주 및 조성물은 전신 또는 국소로 투여될 수 있다. 본 명세서에 사용된 용어 전신(systemic)은 피하 주사, 정맥내, 근육내, 흉골내(intrastemal) 주사, 유리체강내(intravitreal) 주사, 주입, 흡입, 경피 투여, 경구 투여, 직장 투여 및 수술중 점적을 포함한다. 하기는 본 발명의 조성물의 일부 예이다.
경구 전달을 위해, 부형제 또는 담체 제제는 불활성의 관용적인 성분 또는 담체, 예를 들어 시트르산 나트륨 또는 인산 이칼슘 및 (a) 결합제, 예컨대, 카르복시메틸셀룰로스, 알기네이트, 겔라틴, 폴리비닐피롤리돈, 수크로스 및 아카시아, (b) 보습제, 예컨대, 글리세롤, (c) 붕해제, 예컨대, 한천, 탄산 칼슘, 감자 또는 타피오카 전분, 알긴산, 특정 복합 실리케이트, 및 탄산 나트륨, (d) 습윤제, 예컨대, 세틸 알콜, 및 글리세롤 모노스테아레이트, (e) 흡착제, 예컨대, 카올린 및 벤토나이트, (f) 충전제, 예를 들어 락토스, 전분, 사카라이드, 수크로스, 글루코스, 만니톨 및 규산, 및 (g) 윤활제, 예컨대, 마그네슘 스테아레이트, 탈크, 칼슘 스테아레이트, 고체 폴리에틸렌 글리콜, 소듐 라우릴 술페이트, 또는 그의 혼합물을 함유할 수 있다. 이들 및 기타 적합한 약학적으로 허용가능한 부형제는 Remington's Pharmaceutical Sciences and in Handbook of Pharmaceutical Excipients, 3.sup.rd edition, Ed. Arthur H. Kibbe (American Pharmaceutical Association, Washington, D.C. 1999에 기재된다.
비경구 투여를 위해, 참기름 또는 땅콩 기름, 수성 프로필렌 글리콜, 또는 멸균된 수성 용액 중 본 발명의 상기 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열, 벡터, 숙주 또는 약학적 조성물의 용액이 쓰일 수 있다. 이러한 수성 용액은 필요하다면 적합하게 완충되어야 하고 액체 희석제는 우선 충분한 식염 또는 글루코스로 등장성으로 만들었다. 이 특정 수성 용액은 특히 정맥내, 근육내, 피하 및 복강내 투여에 적합하다. 이런 이유로, 쓰인 멸균 수성 배지는 당해 기술 분야의 통상의 기술자에게 알려진 표준 기법에 의해 모두 손쉽게 이용가능하다. 정맥내 투여에서, 상기 화합물들은 생리적으로 양립가능한 물질, 예를 들어 생리적 조건과 양립가능한 완충된 pH를 갖는 멸균 염화 나트륨, 예를 들어 식염을 함유한 적당한 정맥내 전달 비히클에 용해될 수 있다. 주사가능한 현탁액이 또한 준비될 수 있고, 그 경우에 적당한 액체 담체, 현탁 작용제 등이 쓰일 수 있다.
국부 전달을 위해, 크림, 겔, 연고 또는 에어로졸은 보통, 예를 들어, 백색 페트롤라툼 또는 미네랄 오일과 같은 고정유 또는 탄화수소, 또는 흡착제 기제, 예를 들어 흡착성 무수 물질 또는 물질들, 예를 들어 무수 라놀린을 함유한 유지성 기제를 사용하여 준비된다. 기제의 제제에 따라, 활성 성분들이 바람직한 농도로 첨가된다.
크림은 보통 고정유, 탄화수소 등, 예를 들어 왁스, 페트롤라툼, 미네랄 오일 등을 함유하는 오일상 (내부 상), 및 물 및 수-가용성 물질, 예를 들어 첨가된 염을 포함하는 수성상 (연속상)을 대개 포함한다. 상기 두 상은 유화제, 예를 들어, 표면 활성제, 예를 들어, 소듐 라우릴 술페이트; 친수성 콜로이드, 예를 들어 아카시아 콜로이드성 점토, 비검(beegum) 등의 이용에 의해 안정화된다. 에멀젼의 형성에, 활성 성분들이 바람직한 농도로 첨가된다.
겔은, 앞에서 기재된 바와 같이, 유지성 기제, 물, 또는 에멀젼-현탁 기제로부터 선택된 기제로 이루어진다. 기제에 매트릭스를 형성하여 반고체 점조도(consistency)에 그의 점도를 증가시키키는 겔화제가 첨가된다. 겔화제의 예는 히드록시프로필 셀룰로스, 아크릴산 폴리머 등이다. 활성 성분들이 겔화제의 첨가 이전의 시점에 바람직한 농도로 제제에 첨가된다.
직장 전달을 위해, 적합한 약학적 조성물은, 예를 들어, 국소 조제물, 좌제 또는 관장제이다. 좌제는 지방질 에멀젼 또는 현탁액으로부터 유리하게 조제된다.
추가적인 양상에서, 본 발명은 EGFR 돌연변이 mRNA를 절단하는 것을 허용하는 조건 하에서 상기 mRNA를 본 발명의 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열 중 어느 하나와 접촉시키는 단계를 포함하는 EGFR 돌연변이 mRNA를 특이적으로 절단하는 방법에 관련된다. 일 구체예에서, 본 발명은 EGFR T790M 돌연변이 mRNA를 절단하는 것을 허용하는 조건 하에서 상기 mRNA를 본 발명의 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열 중 어느 하나와 접촉시키는 단계를 포함하는 EGFR T790M 돌연변이 mRNA를 특이적으로 절단하는 방법에 관련된다. 다른 구체예에서, 본 발명은 EGFR E746-A750 결실 mRNA를 절단하는 것을 허용하는 조건 하에서 상기 mRNA를 본 발명의 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열 중 어느 하나와 접촉시키는 단계를 포함하는 EGFR E746-A750 결실 mRNA를 특이적으로 절단하는 방법에 관련된다. 또다른 구체예에서, 본 발명은 EGFR L858R 돌연변이 mRNA를 절단하는 것을 허용하는 조건 하에서 상기 mRNA를 본 발명의 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열 중 어느 하나와 접촉시키는 단계를 포함하는 EGFR L858R 돌연변이 mRNA를 특이적으로 절단하는 방법에 관련된다. 전술된 조건은 당해 기술 분야에 잘 알려져 있고 생리적 조건을 포함한다. 본 발명은 EGFR T790M 돌연변이 mRNA를 함유하는 세포를 본 발명의 올리고뉴클레오티드들 중 어느 하나와 접촉시켜 세포에서 EGFR T790M 돌연변이 mRNA를 특이적으로 절단하는 단계를 포함하는, 세포에서 EGFR T790M 돌연변이 mRNA를 특이적으로 절단하는 방법을 더 제공한다. EGFR T790M 돌연변이 mRNA를 함유하는 세포는 예를 들어,천연 세포 또는 형질전환 세포일 수 있다.
본 발명은 EGFR 돌연변이 단백질을 발현하는 세포를 본 발명의 올리고뉴클레오티드들 중 어느 하나와 접촉시켜 세포에서 EGFR 돌연변이 단백질의 발현을 특이적으로 저해하는 단계를 포함하는, EGFR 돌연변이 단백질을 발현하는 세포에서 EGFR 돌연변이 mRNA의 발현을 특이적으로 저해하는 방법을 더 제공한다. 일 구체예에서, 본 발명은 EGFR T790M 단백질을 발현하는 세포를 본 발명의 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열 중 어느 하나와 접촉시켜 세포에서 EGFR T790M 단백질의 발현을 특이적으로 저해하는 단계를 포함하는, EGFR T790M 단백질을 발현하는 세포에서 EGFR T790M 돌연변이 mRNA의 발현을 특이적으로 절단하는 방법에 관련된다. 다른 구체에에서, 본 발명은 EGFR T790M 단백질을 발현하는 세포를 본 발명의 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열 중 어느 하나와 접촉시켜 세포에서 EGFR E746-A750 결실 단백질의 발현을 특이적으로 저해하는 단계를 포함하는, EGFR T790M 단백질을 발현하는 세포에서 EGFR E746-A750 결실 mRNA의 발현을 특이적으로 저해하는 방법에 관련된다. 또다른 구체예에서, 본 발명은 EGFR T790M 단백질을 발현하는 세포를 본 발명의 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열 중 어느 하나와 접촉시켜 세포에서 EGFR L858R 단백질의 발현을 특이적으로 저해하는 단계를 포함하는, EGFR T790M 단백질을 발현하는 세포에서 EGFR L858R 돌연변이 mRNA의 발현을 특이적으로 저해하는 방법에 관련된다. 본 발명은 개체의 세포에서 EGFR T790M 단백질의 발현을 특이적으로 저해하는데 유효한 본 발명의 올리고뉴클레오티드들 중 어느 하나의 양을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 개체의 세포에서 EGFR T790M 단백질의 발현을 특이적으로 저해하는 방법을 더 제공한다.
또다른 양상에서, 본 발명은 유효량의 본 발명의 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열을 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 개체에서 EGFR-의존성 암을 치료하는 방법을 제공한다. 본 발명은 TKI 저해제 또는 EGFR-특이적 항체 및 본 발명의 올리고뉴클레오티드를 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 개체에서 EGFR-의존성 암을 치료하는 방법을 더 제공한다. 본 발명에 따르면, 상기 TKI 저해제 또는 EGFR-특이적 항체 및 본 발명의 올리고뉴클레오티드는 동시에, 순차로 또는 별개로 투여될 수 있다. 일 구체예에서, 상기 EGFR-의존성 암은 폐암; 바람직하게는 NSCLC이다. 본 발명에 따르면, 본 발명의 올리고뉴클레오티드는 수술, 방사선 요법 또는 화학요법 후 받는 보조 요법으로 사용될 수 있다.
표적 요법은 암 치료를 위해 유효하고 유망한 치료방식(modality)으로 증명되었다. 일부 중독성 발암 경로는 EGFR 또는 KRAS와 같은 돌연변이된 유전자를 수반한다. DNA 자임은 어느 한 유전자에 작용하여 상이한 정도로 그이 발현을 침묵시킬 수 있다. 또한, 그의 mRNA 서열 특이도로, DNA자임은 기타 mRNA를 온전하게 유지하는 반면에 돌연변이된 mRNA의 발현을 녹다운시킬 수 있다. 이 경우, 대립유전자-특이적 DNA자임은 정상 세포에 대한 부작용을 야기하지 않고 암 세포를 공격할 수 있다. 더욱이, 다양한 연구들은 유전자의 전사물 변이체가 반대되는 역할을 가질 수 있는 것을 나타내고, 선택적 스플라이싱이 암 진행에 주요한 인자라는 것이 알려져 있다. 예를 들어, Bcl-x는 세포 생존/사멸과 관련이 있고, 2 종의 동형단백질인 Bcl-xL 및 Bcl-xS을 갖는다. 길이가 더 긴 Bcl-xL 동형단백질은 사멸 저해제로서 작용하고, 반면에 길이가 더 짧은 Bcl-xS 동형단백질은 사멸 활성화제로 작용한다. 특정 스플라이스 변이체에 대한 DNA자임은 세포 생존 경로를 활성화시키지 않고 세포 사멸을 특이적으로 촉발시킬 수 있다. 또한, DNA자임은 항-mRNA 핵산 작용제들 중 siRNA에 어려운 mRNA의 발현을 침묵시키는데 보완물로서 역할을 할 수 있다. 최근 연구들은 mRNA 녹다운 효율은 특정 세포에서 중 mRNA의 교체 속도에 의존한다는 것을 밝혔다. 다시 말해서, 수명이 짧은 전사물은 siRNA에 의해 침묵시키기가 더욱 어렵다. 기질 서열 및 그의 실행 가능성에 따라, 8-17 DNA자임에 대해 관찰된 반응 속도 상수는 9.2 분-1 만큼 높을 수 있고, 반면에 RISC에 대한 속도 상수는 1.1 분-1 만큼 높을 수 있다. DNA자임은 그의 빠른 동력학 반응에 기초하여 siRNA의 대용물이 될 수 있을 것이다.
mRNA 서열 특이도를 갖는 본 발명의 대립유전자-특이적 DNA자임은 DNA자임은 기타 mRNA를 온전하게 유지하는 반면에 특정 돌연변이된 mRNA의 발현을 녹다운시킬 것이다. 이 대립유전자-특이적 DNA자임은 전통적인 티로신 키나제 저해제 보다 임상적으로 더욱 유효하고 더욱 잘 용인될 수 있다. 본 발명에 제공된 EGFR T790M 돌연변이에 대한 이 대립유전자-특이적 DNA자임은 EGFR 야생형 mRNA를 온전하게 유지하는 반면에 EGFR T790M mRNA의 발현을 녹다운시킬 것이다. 따라서, EGFR T790M 돌연변이에 대한 이 대립유전자-특이적 DNA자임은 NSCLC 환자에서 정상 세포에 대한 더 적은 원치않는 부작용이 수반된 T790M-유래 TKI 저항성을 극복할 수 있을 것이다.
본 발명은 하기 실시예를 참조함으로써 더 잘 이해될 수 있지만, 당해 기술 분야의 통상의 기술자는 상세한 구체적인 실험은 후에 기재되는 특허청구범위에서 좀더 완전히 기재된 바와 같은 본 발명의 단지 예시에 불과하다는 것을 쉽게 이해할 것이다.
실시예
방법 및 재료
세포 배양
A549 (EGFR 야생형), CL1-5 (EGFR 야생형), H1975 (EGFR T790M), 및 CL97 (EGFR T790M)을 10% (v/v) 열 불활성화된 우태아 혈청이 보충된 RPMI-1640 배지 (Gibco BRL, USA)에 37℃ 및 5% CO2에서 배양하였다.
실시간
PCR
및 정량적 실시간
PCR
A549, CL1-5, H1975, 또는 CL97을 6-웰에 3×105 세포/웰로 접종하고 밤새 배양하였다. 그 후, 세포를 리포펙타민 2000 (Invitrogen)을 갖는 100 nM DzControl 또는 DzT790M-1로 별개로 처리하였다. 48 시간 후, 총 mRNA를 제조자의 프로토콜에 따라 Mestrisol에 의해 DNA자임-처리된 세포로부터 추출하였다. cDNA를 프라이머로서 랜덤 헥사머를 갖는 RT III 키트 (Invitrogen)를 이용하여 합성하였다. PCR 프라이머를 Genomics BioSci & Tech (타이베이, 대만)에서 합성하였다. PCR 프라이머의 서열을 하기에 열거한다:
EGFR: 정방향 프라이머: ACCTGCTCAACTGGTGTGTG (서열번호 20); 역방향 프라이머: CCAATGCCATCCACTTGATA (서열번호 21)
ACTB: 정방향 프라이머: TCCTCCCTGGAGAAGAGCTA (서열번호 22); 역방향 프라이머: CGATCCACACGGAGTACTTG (서열번호 23)
PCR을 위한 파라미터는 95℃에서 10 분, 그 후 95℃에서 30 초, 60℃에서 30 초, 및 72℃에서 60 초의 PCR 25 사이클이었다. 3% 아가로스 겔을 PCR 산물의 전기영동에 사용하였다. 밴드 강도를 이미지 J로 정량하였다. 정량적 RT-PCR은 LightCycler 480 시스템 (Roche)으로 40 ng 총 mRNA에 수행하였다. PCR 혼합물은 총 부피 10 ㎕에 5 ㎕의 2X 프로브 마스터 믹스, 100 nM의 UPL 프로브 (Roche Diagnostics, Penzberg, Germany), 200 nM의 정방향 프라이머 및 역방향 프라이머, 0.1 ㎕ RNAseout (Invitrogen), 및 0.025 ㎕ RTIII 효소 (Invitrogen)를 함유하였다. PCR 파라미터는 하기와 같다: 50℃에서 40 분, 그 후 95℃에서 10 초, 60℃에서 10 초, 및 72℃에서 2 초의 PCR 45 사이클. 데이터를 LC480 소프트웨어 (Roche Diagnostics, Penzberg, Germany)로 분석하였다. EGFR mRNA의 상대적인 양을 ACTB mRNA로 정규화하였다. PCR 프라이머의 서열은 하기와 같다:
EGFR: 정방향 프라이머: ACATCTCCGAAAGCCAACAA (서열번호 24); 역방향 프라이머: CTGCGTGATGAGCTGCAC (서열번호 25)
ACTB: 정방향 프라이머: ATTGGCAATGAGCGGTTC (서열번호 26); 역방향 프라이머: GGATGCCACAGGACTCCAT (서열번호 27)
웨스턴
면역블로팅
A549, CL1-5, H1975, 또는 CL97을 6-웰에 3×105 세포/웰로 접종하고 밤새 배양하였다. 그 후, 세포를 리포펙타민 2000 (Invitrogen)을 갖는 100 nM DzControl 또는 DzT790M-1로 별개로 처리하였다. 형질감염된 A549 및 CL1-5 세포를 24 시간 동안 혈청이 없게 하고(serum-starved) 37℃에서 15 분 동안 100 ng/ml의 EGF로 처리하였다. 형질 감염 후 72 시간에, 세포를 분석을 위해 수집하였다. 세포를 얼음처럼 차가운 PBS로 2회 세척하고 그 후 총 단백질을 프로테아제 저해제(Roche)를 갖는 RIPA 완충액으로 추출하였다. 상층액 유래 50 ㎍의 총 단백질을 95℃에서 5 분 동안 가열하였다. 시료를 10% SDS-PAGE 겔에 전개하고 니트로셀룰로스 막으로 이동시켰다. EGFR 발현 및 하류 신호전달은 각각 사람 pEGFR(Y1068) (Cell signaling), tEGFR (Santa Cruz), pSTAT3 (Y705) (Cell signaling), tSTAT3 (Cell signaling), pAKT (S473)(Cell signaling), tAKT (Santa Cruz), pERK (T202/Y204) (Cell signaling), tERK (Santa Cruz), 및 절단된 PARP (Cell signaling)에 특이적인 1차 항체를 1:1000 희석으로, 및 β-액틴 (Santa Cruz)에 특이적인 1차 항체를 1:10000 희석으로 사용하여 검출하였다. 토끼 IgG 또는 마우스 IgG에 대한 2차 항체는 1:5000 희석으로 사용하였다. 막의 단백질 밴드는 화학발광 기질에 노출시킴으로써 시각화하였다.
세포 증식 분석
A549, CL1-5, H1975, 또는 CL97을 6-웰에 접종하고 밤새 배양하였다. 그 후, 세포를 리포펙타민 2000 (Invitrogen)을 갖는 100 nM DzControl 또는 DzT790M-1로 별개로 처리하였다. 세포를 트립신 처리하고 형질감염 후 0 h, 24 h, 48 h, 또는 72 h에 계수하였다.
사멸 분석
H1975 또는 CL97을 10-㎝ 접시에 접종하고 밤새 배양하였다. 그 후, 세포를 리포펙타민 2000 (Invitrogen)을 갖는 100 nM DzControl 또는 DzT790M-1로 별개로 처리하였다. 48 시간 후, 세포를 수집하고, 아넥신(annexin) V와 PI로 이중 염색하고, 그리고 제조자(Invitrogen)의 Dead cell apoptosis 키트의 프로토콜에 따라 유세포분석함으로써 분석하였다.
인 비보에서(
In
vivo)
종양형성 분석
8주령의 Balb/c 누드 마우스를 2×106 H1975 세포로 피하 접종하였다. 7 일 후, 마우스를 임의로 각 군에 10 마리의 마우스로 이루어진 두개의 군으로 나누었다(DzControl 또는 DzT790M-1). 리포펙타민 2000 (Invitrogen)과 혼합된 500 pmole의 DzControl 또는 DzT790M-1를 실험이 완료될 때까지 1 주일에 2회의 빈도로 종양내 주사하였다. 종양의 크기를 3 내지 4일 마다 측정하였다. 모든 동물 연구는 시니카(Sinica) 대학, 실험 동물 센터에 의해 승인된 프로토콜에 따라 수행되었다. 마우스를 희생시킨 후, 종양 조직을 절개하고 10% 포르말린으로 고정하고 파라핀에 포매하였다. 이종이식 종양 슬라이드를 헤마톡실린과 에오신으로 염색하고 현미경으로 분석하였다.
통계적 분석
데이터는 평균±SD으로 제시된다. 양면(two-sided) P < 0.05를 갖는 모든 통계적 검정은 통계적으로 유의한 것으로 여겨진다.
실시예
1
EGFR
T790M
돌연변이에 대한
DNA
자임의 합성
EGFR T790M 돌연변이에 대한 2 종의 대립유전자-특이적 DNA자임 (이하, DzT790M-1 및 DzT790M-2라고 함)은 촉매성 코어에 15개의 데옥시리보뉴클레오티드를 포함하는 10-23 아형이다. DzT790M의 결합팔(binding arm)의 서열은, C에서 U 뉴클레오티드 치환인, T790M 돌연변이를 가지고 있는 EGFR의 mRNA 서열에 상보적이다. DzT790M-1에서, 상기 mRNA 절단 부위는 단일 뉴클레오티드 돌연변이로부터 4-뉴클레오티드 떨어져있다 (Abdelgany, 2005). DzT790M-1의 서열은 T790M 돌연변이를 가지고 있는 mRNA에 완전히 매치(match)하는 반면에, DzT790M-1은 야생형 mRNA와 1 뉴클레오티드 미스매치를 형성한다. 한편, 야생형 T790M 보다 T790M mRNA에 대한 DzT790M-2의 대립유전자 특이도는 상이한 뉴클레오티드 접합(junction)에 대한 DNA자임의 상이한 반응 속도에 기초한다. 이전 연구에 따라(Cairns , M.J., King , A., 및 Sun , L.Q. 2003. Optimisation of the 10-23 DNAzyme- substrate pairing interactions enhanced RNA cleavage activity at purine - cytosine target sites. Nucleic Acids Res 31:2883-2889), 10-23 백본을 갖는 DNA자임은 가상의 생리적 조건 하에서 AC 접합과 비교하여 AU 접합에 대해 더 높은 절단 속도를 나타낸다. 따라서, DzT790M-2는 야생형 mRNA와 비교하여 T790M mRNA에 대해 더 높은 절단 속도를 나타낼 수 있다. 이외에, 대조군 DNA자임 (DzControl)의 서열은 사람 세포의 어떤 mRNA에도 상보적이지 않다. 포스포로티오에이트 결합 (밑줄침)을 뉴클레아제 분해에 저항하도록 DNA자임의 양 말단에 도입하였다. DNA 서열을 하기에 열거하였다(도 11).
DzControl: CATCGGAGGCTAGCTACAACGAGACAGCTG (서열번호 28)
DzT790M-1: AGCTGCATGAGGCTAGCTACAACGAGAGC (서열번호 1)
DzT790M-2: CTGCATGAGGCTAGCTACAACGAGAGCTGCA (서열번호 2)
실시예
2
T790M
돌연변이에 대한 대립유전자-특이적
DNA
자임에 의한
EGFR
mRNA
발현 수준의 감쇄
DzT790M-1의 대립유전자 선택성을 조사하기 위해, EGFR mRNA 녹다운 효율을 야생형 EGFR을 가지고 있는 2 종의 세포주 (A549, CL1-5) 및 EGFR T790M 돌연변이를 함유하는 2 종의 세포주 (H1975, CL97)에서 검출하였다. A549, CL1-5, H1975, 또는 CL97을 6-웰에 3×105 세포/웰로 접종하고 밤새 배양하였다. 그 후, 세포를 리포펙타민 2000 (Invitrogen)을 갖는 100 nM DzControl 또는 DzT790M-1로 별개로 처리하였다. 48 시간 후, 총 mRNA를 추출하였다. 도 2A에서, 실시간 PCR의 결과는 DzT790M-1은 H1975 및 CL97 세포에서 T790M EGFR mRNA의 발현을 유의하게 침묵시키고(각각 32% 및 54% mRNA 발현이 남음) 반면에 야생형 EGFR mRNA 발현은 A549 및 CL1-5 세포에서 저해되지 않았음을(각각 121% 및 95% mRNA 발현이 남음)을 나타낸다. 유사한 결과들이 정량적 실시간 PCR에서 확인되었다 (도 2B). DzT790M-1는 각각 H1975 및 CL97 세포에서 68.2% 및 77.4% T790M EGFR mRNA을 녹다운시켰다. 그에 반해서, A549 및 CL1-5 세포에서, 단지 1.1% 및 19.2% 야생형 EGFR mRNA 발현이 영향을 받았다. DzT790M-1은 그의 야생형 대응부분에 비해 T790M EGFR mRNA에 대해 3.5 배 이상 증가된 녹다운 효율을 드러내었다.
실시예
3
T790M
돌연변이에 대한 대립유전자-특이적
DNA
자임에 의한 총
EGFR
발현 및 하류
EGFR
신호전달의 저해
EGFR은 수용체 티로신 키나제에 속한다. 세포외 리간드의 결합은 수용체 이량체화(dimerization), 티로신 잔기 인산화, 및 신호 전달자 및 전사 3의 활성화제(signal transducer and activator of transcription 3: STAT3), Akt, 세포외 신호 조절된 키나제 (extracellular signal regulated kinases: ERK) 등을 포함한 하류 신호전달 활성화를 촉발시킨다. EGFR의 단백질 발현 수준 및 그의 하류 신호전달에의 DzT790M의 효과를 조사하기 위해, 웨스턴 면역블로팅을 DzT790M 형질감염된 세포에 수행하였다. A549, CL1-5, H1975, 또는 CL97을 6-웰에 3×105 세포/웰로 접종하고 밤새 배양하였다. 그 후, 세포를 리포펙타민 2000 (Invitrogen)을 갖는 100 nM DzControl 또는 DzT790M-1로 별개로 처리하였다. 형질감염된 A549 및 CL1-5 세포를 24 시간 동안 혈청이 없게 하고 37℃에서 15 분 동안 100 ng/ml의 EGF로 처리하였다. 형질 감염 후 72 시간에, 세포를 분석을 위해 수집하였다. 세포를 얼음처럼 차가운 PBS로 2회 세척하고 그 후 총 단백질을 프로테아제 저해제(Roche)를 갖는 RIPA 완충액으로 추출하였다. 야생형 EGFR를 가지고 있는 세포 (A549 및 CL1-5)에서, EGFR의 단백질 수준은 DzControl 군과 비교하여 DzT790M-1 또는 DzT790M-2 형질 감염 후 감소하지 않았다 (도 3A 및 3B). 또한, EGF 처리 후 하류 STAT3, AKT, 및 ERK 신호전달의 활성화는 DzT790M-1 또는 DzT790M-2 형질감염에 의해 저해되지 않았다. 반대로, DzT790M-1는 EGFR T790M 돌연변이 세포주 (H1975 및 CL97) 모두에서 EGFR 단백질 발현을 유의하게 침묵시켰다. DzT790M-1 형질감염된 H1975 및 CL97 세포에서, EGFR에서 티로신 잔기 1068, STAT3에서 티로신 잔기 705, AKT에서 세린 잔기 473, 및 ERK에서 트레오닌 잔기 202/티로신 잔기 204(H1975 세포에서는 아님)의 감소된 인산화가 검출되었다 (도 3C 및 3D). 유사한 결과들이 DzT790M-2 형질감염된 H1975 세포에서 확인되었다.
실시예
4
T790M
돌연변이에 대한 대립유전자-특이적
DNA
자임에 의한 세포 사멸의 유도
EGFR 및 하류 신호전달 경로는 세포 증식 및 생존을 포함한 중요한 세포 기능을 조절한다. 세포 생존에 대한 DzT790M-1의 기능적 효과를 조사하기 위해, 세포의 수를 각각 DzControl 또는 DzT790M-1 형질 감염 후 계수하였다. A549 및 CL1-5 세포에서(EGFR 야생형), 세포 증식의 속도 또는 세포수는 DzControl 및 DzT790M-1 형질감염된 군 간에 상이하지 않았다 (도 4A 및 4B). H1975 및 CL97 세포에서(EGFR T790M), DzT790M-1 처리된 세포의 수가 감소된 경우 DzControl 형질감염된 세포는 형질감염 후 계속 성장하였다 (도 4C 및 4D). DzT790M-1 처리된 세포가 세포 사멸을 거치는지 여부를 알아내기 위해, PARP의 절단된 형태에 대해 면역블로팅 및 아넥신 V 및 PI의 면역염색을 수행하였다. PARP의 절단은 카스파제-3의 증가된 활성에 의해 야기되고 세포 사멸의 마커로서 역할을 한다. 결과들은 DzT790M-1가 EGFR의 단백질 발현을 유의하게 녹다운하는 경우, 증가된 수준의 절단된 PARP가 H1975 및 CL97 세포에서 DzControl 처리된 군에 비교하여 검출되었다는 것을 나타낸다 (도 4E). 겨우 3.6%의 세포가 사멸을 거치고 12.4%의 세포가 DzControl 형질감염된 H1975 세포에서 죽은 반면에, 18.6%의 세포는 사멸성 세포로서 검출되었고 32.6%의 세포가 DzT790M-1 처리된 군에서 아넥신 V 및 PI 이중 양성이었다 (도 4F). 결과는 DzT790M-1는 유의하게 세포 사멸을 유도하였다는 것을 표시하였다. 유사한 결과가 CL97 세포에서 확인되었다 (도 4E 및 4F). DzControl 처리된 군과 비교하여, DzT790M-1 처리는 전체 세포 집단에서 자살성 세포(5.2% 내지 27.4%) 및 죽은 세포 (17% 내지 25.1)의 백분율을 극적으로 증가시켰다.
실시예
5
T790M
돌연변이에 대한 대립유전자-특이적
DNA
자임에 의한
EGFR
신호전달의 녹다운 및 이종이식 종양 성장의 저해
8주령의 Balb/c 누드 마우스를 2×106 H1975 세포로 피하 접종하였다. 7 일 후, 마우스를 임의로 각 군마다 10 마리의 마우스로 이루어진 두개의 군으로 나누었다(DzControl 또는 DzT790M-1). 리포펙타민 2000 (Invitrogen)과 혼합된 500 pmole의 DzControl 또는 DzT790M-1를 실험이 완료될 때까지 1주일에 2회의 빈도로 종양내 주사하였다. 종양의 크기를 3 내지 4일 마다 측정하였다. 결과는 T790M 돌연변이에 대한 대립유전자-특이적 DNA자임은 종양 내 주사 후 종양 성장을 유의하게 억제하였다는 것을 나타낸다 (도 5A). 마우스를 희생시킨 후, 종양 조직을 절개하고 10% 포르말린으로 고정하고 파라핀에 포매하였다. 이종이식 종양 슬라이드를 헤마톡실린과 에오신으로 염색하고 현미경으로 분석하였다. 심각한 괴사가 DzT790M-1로 처리된 종양 조직에서 검출되었고 반면에 종양 조직은 DzControl 처리된 군에서 온전하게 남아있었다 (도 5B). EGFR 발현 및 하류 신호전달에 대한 DzT790M-1의 효과를 평가하기 위해, Balb/c Nude 누드 마우스로부터 얻어진 종양을 웨스턴 블로팅을 위해 가공하였다. 결과는 총 EGFR 발현, 하류 pEGFR, pSTAT3, pAKT, pERK 발현은 인 비보에서(in vivo) 이종이식 종양 조직에서 유의하게 억제되었다는 것을 나타낸다 (도 5C).
실시예
6
T790M
돌연변이에 대한 콜레스테롤 변형된 대립유전자-특이적
DNA
자임 및 그의
증가된
항-증식 효과
재료 및 방법
세포 생존능 분석
CL1-5 (EGFR 야생형) 또는 H1975 (EGFR T790M)를 12-웰 플레이트에 1×105 세포/웰로 접종하고 밤새 배양하였다. 그 후, 세포를 리포펙타민 2000 (Invitrogen)을 갖는 100 nM 콜레스테롤-변형된 DzControl 또는 DzT790M-1로 72 시간 동안 별개로 처리하였다. 세포를 PBS 완충액으로 3회 헹구고 50 ㎕ MTT 용액 (0.5 mg/ml)을 가하였다. 37℃에서 3 시간 동안 인큐베이션 후, MTT 용액을 DMSO으로 교환하였다. 세포 증식을 마이크로플레이트 리더로 570 nm에서 흡광도에 의해 측정하였다.
면역 블로팅
CL1-5 (EGFR 야생형) 또는 H1975 (EGFR T790M)를 6-웰에 3×105 세포/웰로 접종하고 밤새 배양하였다. 그 후, 세포를 리포펙타민 2000 (Invitrogen)을 갖는 50 nM 콜레스테롤-변형된 DzControl 또는 DzT790M-1로 별개로 처리하였다. 형질감염된 CL1-5 세포를 24 시간 동안 혈청이 없게 하고 37℃에서 15 분 동안 100 ng/ml의 EGF로 처리하였다. 형질감염 후 72 시간에, 세포를 상기 기재된 과정을 따르는 웨스턴 블로팅 분석을 위해 수집하였다. EGFR의 발현 및 하류 신호전달을 사람 pEGFR (Y1068), tEGFR, pSTAT3 (Y705), tSTAT3, pAKT (S473), tAKT, pERK (T202/Y204), 및 tERK에 대한 1차 항체를 1:1000 희석으로, 및 β-액틴 (Santa Cruz)에 대한 1차 항체를 1:10000 희석으로 하여 조사하였다.
siRNAs 또는 안타고미르(antagomir)에 콜레스테롤 변형은 이 치료 제제의 엔도솜 이탈 능력(endosome escape ability)을 증가시키는 것으로 증명되었다. 따라서, 우리는 DNA자임의 3'-말단에 콜레스테롤-TEG 기를 추가하였다(도 6A). 리포펙타민 형질감염에 의해, 콜레스테롤 변형을 갖는 DNA자임은 콜레스테롤 변형이 없는 군과 비교하여 H1975 (EGFR T790M)에서 50% 내지 80%의 항-증식 효과가 유의하게 증가하였다 (도 6B). 또한, 이 콜레스테롤-변형된 DNA자임은 여전히 그의 대립유전자 특이도가 남아있었고 CL1-5 세포 (EGFR 야생형)에서 세포 생존능에 영향을 미치지 않았다 (도 6B). 더욱이, 야생형-발현 세포는 아니지만 T790M-갖는 세포에서 EGFR 발현 및 하류 신호전달에 대한 대립유전자-특이적 저해 효과가 콜레스테롤-변형이 없는 것과 비교하여 콜레스테롤-변형된 DzT790M-1의 절반의 용량의 투여에 의해 달성될 수 있다 (도 6C 및 6D).
실시예
7 콜레스테롤-변형된
DzT790M과
아파티닙
(
BIBW2992
)의 조합 치료
재료 및 방법
H1975를 6-웰에 3×105 세포/웰로 접종하고 밤새 배양하였다. 그 후, 세포를 리포펙타민 2000 (Invitrogen)을 갖는 50 nM 콜레스테롤-변형된 DzControl 또는 DzT790M-1로 별개로 처리하였다. 동시에, DMSO 또는 100 nM BIBW2992을 배양 배지에 가하였다. 형질감염 후 72 시간에, 세포를 상기 기재된 과정을 따르는 웨스턴 블로팅 분석을 위해 수집하였다. EGFR의 발현 및 하류 신호전달을 사람 pEGFR (Y1068), tEGFR, pSTAT3 (Y705), tSTAT3, pAKT (S473), tAKT, pERK (T202/Y204), 및 tERK에 대한 1차 항체를 1:1000 희석으로, 및 β-액틴에 대한 1차 항체를 1:10000 희석으로 각각 조사하였다.
세포 생존능 분석
H1975를 12-웰 플레이트에 1×105 세포/웰로 접종하고 밤새 배양하였다. 그 후, 세포를 DMSO 또는 100 nM BIBW2992와 조합된 리포펙타민 2000 (Invitrogen)을 갖는 50 nM 콜레스테롤-변형된 DzControl 또는 DzT790M-1로 72 시간 동안 별개로 처리하였다. 세포를 PBS 완충액으로 3회 헹구고 50 ㎕ MTT 용액 (0.5 mg/ml)을 가하였다. 37℃에서 3 시간 동안 인큐베이션 후, MTT 용액을 DMSO으로 교환하였다. 세포 증식을 마이크로플레이트 리더로 570 nm에서 흡광도에 의해 측정하였다.
인 비보에서 종양형성 분석
8주령의 Balb/c 누드 마우스를 2×106 H1975 세포로 피하 접종하였다. 10 일 후, 마우스를 임의로 각 군에 10 마리의 마우스로 이루어진 4개의 군으로 나누었다: (1) DzControl-chol+PBS, (2) DzControl-chol+BIBW2992, (3) DzT790M-1-chol+PBS, 및 (4) DzT790M-1-chol+BIBW2992. 콜레스테롤-변형된 DNA자임 처리를 위해, 리포펙타민 2000과 혼합된 500 pmole의 DzControl-chol 또는 DzT790M-1-chol을 실험이 완료될 때까지 1주일에 2회의 빈도로 종양내 주사하였다. BIBW2992 처리를 위해, BIBW2992를 PBS에 현탁시키고 실험이 완료될 때까지 1 주일에 3회의 빈도로 20 mg/마우스 kg 당으로 경구 위관영양(oral gavage)에 의해 투여하였다. 종양의 크기를 3 내지 4일 마다 측정하였다. 모든 동물 연구는 시니카 대학, 실험 동물 센터에 의해 승인된 프로토콜에 따라 수행되었다.
콜레스테롤-변형된 DzT790M-1는 단일 작용제 또는 기타 임상 약물 예를 들어 EGFR TKIs 또는 EGFR-특이적 항체와 더 조합으로 사용될 수 있다. 본 발명에서, T790M-유래된 약물 저항성에 대한 콜레스테롤-변형된 DzT790M-1 및 아파티닙 (BIBW2992)의 조합된 치료의 효능을 인 비트로 및 인 비보 분석 모두로 평가하였다. 콜레스테롤-변형된 DzT790M는 총 EGFR, pEGFR (Y1068), 및 pSTAT3 (Y705)의 발현을 유의하게 침묵시킨 반면에, pAKT (S473) 및 pERK(T202/Y204)의 수준은 약간 억제되었다. 한편, EGFR 및 pSTAT3의 총 수준이 영향이 미치지 않은 경우 BIBW2992는 pEGFR, pAKT, 및 pERK의 발현을 극적으로 저해하였다. 콜레스테롤-변형된 DzT790M과 BIBW2992의 조합된 치료는 EGFR 발현 및 하류 STAT3, AKT, 및 ERK 신호전달에 가산적인 저해 효과를 초래하였다 (도 7A). 또한, BIBW2992과 콜레스테롤-변형된 DzT790M의 조합된 투여는, EGFR 야생형 세포의 세포 생존능이 약간 영향을 받는 경우, T790M-갖는 세포에서 세포사를 용량-의존적 방식으로 촉발하였다 (도 7B). 더욱이, 조합 요법의 실행 가능성을 이종이식 동물 모델에서 평가하였다. 대조군과 비교하여, 종양 성장 속도는 세 약물-처리군 모두에서 상이한 수준으로 저해되었다. 조합된 처리군은 이종이식된 종양 성장을 억제하는데 가장 높은 효력을 나타내었다 (도 7C). 요약하면, 콜레스테롤-변형된 DzT790M과 BIBW2992의 조합 처리는 유의하게 인 비트로에서 EGFR 신호전달 및 T790M-갖는 암 세포 생존능을 유의하게 억제하고 인 비보에서 종양 성장을 저해하였다.
실시예
8
E746
-A750 결실 또는
L858R
돌연변이
에 대한 대립유전자-특이적
DNA
자임
E746
-A750 결실에 대한 DNA자임
DNA자임: DzEGFR_△E746-A750 (GGAGATGTGTCAGCTGACTCGAATGATAGCGAC; 서열번호 8)을 하기 EGFR E746-A750 결실의 mRNA 서열에 기초하여 디자인하였다.
L858R
돌연변이에 대한
DNA자임
7 종의 DNA자임을 EGFR L858R 돌연변이의 mRNA 서열에 기초하여 디자인하였다..
상기 DNA자임 서열을 하기에 열거한다.
DzL858R-1: TTTGGCCAGTCAGCGACTCGAACCCAAAAT (서열번호 9);
DzL858R-2: GTTTGGCCGTCAGCGACTCGAAGCCCAAAA (서열번호 10);
DzL858R-3: GCCCGCCCGTCAGCGACTCGAAAAATCTGT (서열번호 11);
DzL858R-4: GGCCCGCCGTCAGCGACTCGAAAAAATCTG (서열번호 12);
DzL858R-5: TTGGCCCGGTCAGCGACTCGAACCAAAATC (서열번호 13);
DzL858R-6: CAGCAGTTGTCAGCTGACTCGAAGCCCGCCC (서열번호 14);
DzL858R-7: CCAGCAGTGTCAGCTGACTCGAAGGCCCGCC (서열번호 15).
A549, PC9, 및 H1975 세포를 12-웰 플레이트에 1×105 세포/웰로 접종하고 밤새 배양하였다. 그 후, A549 및 PC9 세포를 리포펙타민 2000을 갖는 50, 100, 또는 150 nM 대조군 DNA자임 또는 DzEGFR_△E746-A750으로 48 시간 동안 별개로 처리하였다. A549 및 H1975 세포를 리포펙타민 2000을 갖는 100 nM 대조군 DNA자임 또는 상이한 DzL858R들로 48 시간 동안 별개로 처리하였다. RNA 정제는 제조자의 프로토콜에 따라 통상적인 TRIzol®(Invitrogen Corp., Grand Island, New York)에 의해 하였다. 정량적 RT-PCR은 LightCycler 480 시스템 (Roche)으로 40 ng 총 mRNA에 수행하였다. PCR 혼합물은 총 부피 10 ㎕에 5 ㎕의 2X ProbeMaster 믹스, 100 nM의 UPL 프로브 (Roche Diagnostics, Penzberg, Germany), 및 200 nM의 프라이머 (각각)를 함유하였다. PCR 조건은 95℃에서 10 분, 그 후 95℃에서 10 초, 60℃에서 10 초, 및 72℃에서 2 초의 60 사이클이었다. 데이터를 LC480 소프트웨어 (Roche Diagnostics, Penzberg, Germany)로 분석하였다. EGFR mRNA의 상대적인 양을 ACTB mRNA로 정규화하였다. PCR 프라이머의 서열은 하기와 같다:
EGFR: 정방향 프라이머: ACATCTCCGAAAGCCAACAA (서열번호 24); 역방향 프라이머: CTGCGTGATGAGCTGCAC (서열번호 25)
ACTB: 정방향 프라이머: ATTGGCAATGAGCGGTTC (서열번호 26); 역방향 프라이머: GGATGCCACAGGACTCCAT (서열번호 27)
A549 및 PC9 세포를 12-웰 플레이트에 1×105 세포/웰로 접종하고 밤새 배양하였다. 그 후, 세포를 리포펙타민 2000을 갖는 50, 100, 또는 150 nM 대조군 DNA자임 또는 DzEGFR_△E746-A750으로 48 시간 동안 별개로 처리하였다. 세포를 PBS 완충액으로 3회 헹구고 50 ㎕ MTT 용액 (0.5 mg/ml)을 가하였다. 37℃에서 3 시간 동안 인큐베이션 후, MTT 용액을 DMSO으로 교환하였다. 세포 증식을 마이크로플레이트 리더로 570 nm에서 흡광도에 의해 측정하였다.
두 세포주 A549 (야생형 EGFR) 및 PC9 (E746-A750 결실 EGFR)를 실험에 사용하였다. A549 및 PC9 세포 모두에서 추출된 EGFR mRNA를 서열분석하고 그 결과는 보고 서류와 일치하였다. △E746-A750 서열에 상보적인 그의 한쪽 팔 서열을 갖는 DzEGFR_△ E746 -A75는 야생형 EGFR에 결합하고 작용하지 않았다. 한편, 상기 돌연변이 EGFR 발현은 DzEGFR_△ E746 -A75에서 억제되었고 PC9 세포의 60% 죽음을 초래하였고 반면에 DzControl-처리된 군은 mRNA의 100% 발현 및 PC9 세포의 0% 죽음을 초래하였다 (도 8A). A549 세포의 생존능은 150 nM의 DNA자임에서 약간 (20%) 영향을 미쳤다 (도 8B). 상기 DNA자임을 세포에 독성을 부과할 수 있는 높은 농도의 리포펙타민 2000으로 형질감염시켰다. 그러나, 이것은 전달 시스템을 변화시키거나 또는 DNA자임 구조를 변형시킴으로써 극복될 수 있다.
도 9에 나타난 바와 같이, L858R DNA자임은 EGFR L858R 돌연변이를 갖는, H1975 세포주의 EGFR mRNA 발현을 선택적으로 그리고 유의하게 침묵시킨다. 반대로, L858R DNA자임은 A549 세포주 (야생형 EGFR)에서 EGFR의 mRNA 발현에 거의 효과를 나타내지 않았다.
실시예
9
DzT
또는
cDzT
처리는
T790M
-돌연변이 세포주에서
EGF
-매개 신호전달을 억제함
H1975TM / LR 및 CL97TM / GA 세포를 DzC 또는 DzT로 형질감염시킨 후 72 시간에 수확하였다. 잠재적인 EGF-매개 신호전달은 세포 용해액을 수득하기 전 15분에 100 ng/ml EGF를 가함으로써 활성화시켰다.
EGF 처리 후, DzC 및 DzT 모두 처리된 군은 EGF 처리 없는 두개의 군과 비교하여 H1975TM / LR에서 EGFR, AKT, 및 ERK의 상승된 인산화를 드러내었다(도 10, 왼쪽 패널). 이 데이터는 H1975TM / LR에서 EGF-매개 신호전달의 성공적인 활성화를 표시한다. 이 조건 하에서, DzT는 EGFR 단백질 발현 및 EGFR, STAT3, 및 ERK을 포함하지만 AKT는 포함하지 않는 하류 신호전달에 그의 억제 효과가 남아있었다. 유사한 결과들이 CL97TM / GA 세포주에서 검출되었다 (도 10, 오른쪽 패널). cDzT 처리된 H1975TM / LR 세포에서, cDzT 처리는 EGF 처리 후 EGFR 단백질 발현 및 EGFR, STAT3, AKT, 및 ERK을 포함한 하류 신호전달을 저해하였다 (도 11).
실시예
10
DzT
또는
cDzT
처리는
T790M
-돌연변이 세포주에서
EGF
-매개 신호전달을 억제함
H1975 및 CL97 세포를 배양 배지에 첨가된 25, 50, 75, 100, 150, 250 nM BIBW-2992 또는 DMSO (비히클 대조군)과 함께 25, 50 nM cDzC 또는 cDzT로 처리하였다. 처리 후 72 시간에, MTT 분석을 수행하여 세포 생존능을 모니터링하였다. 조합 지수(Combination index: CI) 값을 CompuSyn 버전 3.0.1 소프트웨어 (ComboSyn, Inc., Paramus, NJ, USA)를 사용하여 슈-탈라레이(Chou-Talalay)의 CI 방정식에 의해 산출하였다.
(D x )1은 x%의 세포 생존능을 저해하는 cDzT 단독의 용량이고, 반면에 (D x )2는 x%의 세포 생존능을 저해하는 BIBW-2992 단독의 용량이다. (D)1은 cDzT의 부분이고 (D)2은 BIBW-2992의 부분으로, 상기 부분은 cDzT 및 BIBW-2992의 처리를 조합한 경우 x%의 저해를 달성하는 부분이다. Fa-CI 도표의 x-축에서 "영향받은 분율(Fraction affected: Fa)"은 약물 처리된 세포에서 세포 생존능 저해의 분율을 제시하였다. 1 초과, 1과 같거나, 및 1 미만의 CI 값은 각각 길항적 효과, 가산적 효과, 및 상승적 효과를 표시한다.
차선적(suboptimal) 농도에서, 개별적인 약물들은 하류 신호전달을 효율적으로 억제하지 않았다 (도 12). 이 농도에서, cDzT 단독은 CL97TM / GA에서 EGFR 인산화, EGFR 발현, 및 STAT3 신호전달을 주로 저해하였다. BIBW-2992 단독은 CL97TM / GA 세포에서 EGFR의 인산화 수준을 억제하였다. ERK 신호전달은 CL97TM / GA에서 억제되었다. 그에 반해서, 조합된 처리는 STAT3, AKT, 및 ERK의 인산화를 포함한 하류 작동자 모두를 유의하게 억제하였다.
상기 결과는 BIBW-2992가 H1975TM / LR 및 CL97TM / GA 세포 모두에서 농도-의존적인 방식으로 cDzT의 세포를 죽이는(cell-killing) 효과를 향상시켰다는 것을 나타냈다 (도 13a 및 13c). H1975TM / LR에서 CI 값은 약 0.4 내지 0.6이었고 (도 13b) 반면에 CL97TM / GA에서 CI 값은 약 0.5 내지 0.7이었다 (도 13d). 이 데이터들은 cDzT 및 BIBW-2992의 조합된 처리는 EGFR T790M 돌연변이를 가지고 있는 세포에서 세포 생존능에 상승적 저해 효과를 발휘한다는 것을 제안하였다.
실시예
11 인
비보에서
cDzT
및
BIBW
-2992의 조합된 처리의 상승적 항-종양 효과
시니카 대학, 실험 동물 센터에 의해 승인된 프로토콜에 따라 모든 동물 연구를 수행하였다. 8주령 old Balb/c 누드 마우스 (BioLASCO, 타이베이, 대만)를 2×106 H1975TM / LR 세포로 피하 접종하였다 (제0일). 조합된-처리 연구에서, 마우스를 제10일에 4개의 군으로 임의로 나누고 하기 약물 또는 약물 조합을 투여하였다: (1) cDzC, (2) cDzC+BIBW-2992, (3) cDzT, 또는 (4) cDzT+BIBW-2992. 리포펙타민 2000과 혼합된 Chol-TEG-변형된 DNA자임 (500 pmole)을 1 주일에 2회 종양내 주사하였다. BIBW2992를 PBS에 현탁하고 20 mg/kg으로 경구 위관영양(oral gavage)에 의해 1 주일에 3회 투여하였다. 종양의 길이 (L)와 폭 (W)을 3 내지 4일 마다 캘리퍼로 측정하고 총 부피를 (L×W2)/2로 산출하였다. 마우스를 희생시킨 후, 종양을 절개하였다. 종양의 작은 절편을 면역블로팅을 위해 가공하고 남은 종양 조직을 10% 포르말린으로 고정하고 파라핀에 포매하였다. 이종이식 종양 슬라이드를 헤마톡실린 및 에오신 (H&E), 항-EGFR (L858R 돌연변이 특이적; Cell Signaling), 및 항-카스파제 3 (Cell Signaling)로 염색하였다.
cDzT 및 BIBW-2992의 상승적 효과는 이종이식 동물 모델에서도 나타났다. 대조군 (cDzC)과 비교하여, 세 약물-처리군 모두 (cDzC+BIBW-2992, cDzT, 및 cDzT+BIBW-2992) H1975TM / LR 세포로부터 기원된 종양의 성장을 상이한 정도로 저해하였다 (도 14a). cDzT 및 BIBW-2992의 조합된 치료는 이종이식 종양 성장을 억제하는 모든 처리 중에서 가장 높은 효력을 나타냈다. 이 군에서, 절개된 종양의 평균 크기는 대조군의 평균 크기보다 약 4배 더 작았다. 종양 조직의 면역조직화학 분석은 조합된 처리군의 종양 조직에서 심각한 괴사를 나타냈지만 대조군의 조직에서는 아니었다 (도 14b, 위쪽 패널). H1975TM / LR 세포에서 EGFR은 L858R 및 T790M 돌연변이 모두를 함유하고, 따라서 L858R 돌연변이 형태에 특이적인 항체를 사용하여 검출될 수 있다. 조합된 처리군의 종양 절편은 대조군의 절편과 비교하여 더 높은 카스파제-3 단백질 발현 수준에 의해 동반된 더 낮은 수준의 EGFR L858R 발현을 나타내었다(도 14c, 중간 및 아래쪽 패널). 종양 조직을 또한 EGFR 발현 및 하류 신호전달에 대해 평가하였다. 그 결과는 cDzT 및 BIBW-2992의 조합이 대조군과 비교하여 총 EGFR 발현, 종양 조직에서 EGFR의 인산화, 및 STAT3, AKT, 및 ERK의 인산화된 형태의 수준을 더 억제하였다는 것을 나타낸다 (도 14d). 종합하면, 이 결과들은 cDzT 및 BIBW-2992의 조합이 EGFR 단백질 발현 및 하류 신호전달을 상승적으로 억제하여, T790M-가지고 있는 세포를 사멸을 거치도록 촉발하고 이종이식 종양 성장을 억제하는 것을 표시한다.
<110> DCB USA LLC
National Taiwan University
Academia Sinica
<120> DNAZYME FOR SILENCING THE EXPRESSION OF EGFR
<130> PM031925KR
<150> 61/752,117
<151> 2013-01-14
<150> PCT/US2014/011496
<151> 2014-01-14
<160> 28
<170> KopatentIn 2.0
<210> 1
<211> 29
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> DzT790M-1
<400> 1
agctgcatga ggctagctac aacgagagc 29
<210> 2
<211> 31
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> DzT790M-2
<400> 2
ctgcatgagg ctagctacaa cgagagctgc a 31
<210> 3
<211> 30
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> DzT1
<400> 3
catgaggcta gctacaacga gagctgcacg 30
<210> 4
<211> 31
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> DzT2
<400> 4
ctgcatgagg ctagctacaa cgagagctgc a 31
<210> 5
<211> 31
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> DzT3
<400> 5
ggcatgagtg tcagcgactc gaagcatgat g 31
<210> 6
<211> 29
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> DzT4
<400> 6
agggcatgag tgtcagcgac tcgaagcat 29
<210> 7
<211> 29
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> DzT5
<400> 7
tgagtgtcag cgactcgaag catgatgag 29
<210> 8
<211> 33
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> DzEGFR_delta E746-A750
<400> 8
ggagatgtgt cagctgactc gaatgatagc gac 33
<210> 9
<211> 30
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> DzL858R-1
<400> 9
tttggccagt cagcgactcg aacccaaaat 30
<210> 10
<211> 30
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> DzL858R-2
<400> 10
gtttggccgt cagcgactcg aagcccaaaa 30
<210> 11
<211> 30
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> DzL858R-3
<400> 11
gcccgcccgt cagcgactcg aaaaatctgt 30
<210> 12
<211> 30
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> DzL858R-4
<400> 12
ggcccgccgt cagcgactcg aaaaaatctg 30
<210> 13
<211> 30
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> DzL858R-5
<400> 13
ttggcccggt cagcgactcg aaccaaaatc 30
<210> 14
<211> 31
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> DzL858R-6
<400> 14
cagcagttgt cagctgactc gaagcccgcc c 31
<210> 15
<211> 31
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> DzL858R-7
<400> 15
ccagcagtgt cagctgactc gaaggcccgc c 31
<210> 16
<211> 15
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 10-23 catalytic core sequence
<400> 16
ggctagctac aacga 15
<210> 17
<211> 14
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 8-17 catalytic core sequence
<400> 17
gtcagcgact cgaa 14
<210> 18
<211> 15
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> 8-17 catalytic core sequence
<400> 18
gtcagctgac tcgaa 15
<210> 19
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> bipartite catalytic core sequence
<400> 19
aggaggtagg ggttccgctc 20
<210> 20
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Forward primer for EGFR
<400> 20
acctgctcaa ctggtgtgtg 20
<210> 21
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Reverse primer for EGFR
<400> 21
ccaatgccat ccacttgata 20
<210> 22
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Forward primer for ACTB
<400> 22
tcctccctgg agaagagcta 20
<210> 23
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Reverse primer for ACTB
<400> 23
cgatccacac ggagtacttg 20
<210> 24
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Forward primer for EGFR
<400> 24
acatctccga aagccaacaa 20
<210> 25
<211> 18
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Reverse primer for EGFR
<400> 25
ctgcgtgatg agctgcac 18
<210> 26
<211> 18
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Forward primer for ACTB
<400> 26
attggcaatg agcggttc 18
<210> 27
<211> 19
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Reverse primer for ACTB
<400> 27
ggatgccaca ggactccat 19
<210> 28
<211> 30
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> DzControl
<400> 28
catcggaggc tagctacaac gagacagctg 30
Claims (34)
- EGFR 돌연변이 mRNA에 특이적으로 혼성화하여 세포에서 EGFR 돌연변이 mRNA의 번역을 저해하는, 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열.
- 청구항 1에 있어서, 상기 EGFR 돌연변이는 EGFR G719, E746-A750 결실, T790, L858, D761, V765 및 T783인 것인 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열.
- EGFR T790M mRNA에 특이적으로 혼성화하여 세포에서 EGFR T790M mRNA의 번역을 저해하는 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열로서,
상기 올리고뉴클레오티드는 서열번호 1 내지 7로 이루어진 군으로부터 선택된 서열을 갖는 연속 뉴클레오티드를 포함하는 것인, 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열. - 청구항 3에 있어서, 서열번호 1 또는 서열번호 2의 서열을 갖는 것인 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열.
- 청구항 3에 있어서, 서열번호 1의 서열을 갖는 것인 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열.
- 청구항 3에 있어서, 상기 변형된 서열은 뉴클레오티드 구조에 변형된 염기, 뉴클레오티드 사이에 변형된 연결 결합, 또는 상기 올리고뉴클레오티드의 5'- 또는 3'-말단에 기능기를 포함하는 것인 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열.
- 청구항 6에 있어서, 상기 변형된 염기는 아민-변형된 dA, 페놀-변형된 dU, 이미다졸-변형된 dU, 또는 피리딘-변형된 U인 것인 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열.
- 청구항 3에 있어서, 상기 변형된 서열은 양 말단에 3 개의 염기 사이에 포스포로티오에이트 결합 및 3'-말단에 콜레스테롤-TEG 기를 포함하는 것인 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열.
- EGFR E746-A750 결실 mRNA에 특이적으로 혼성화하여 세포에서 EGFR E746-A750 결실 mRNA의 번역을 저해하는 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열로서, 상기 올리고뉴클레오티드는 서열번호 8의 서열을 갖는 연속 뉴클레오티드를 포함하는 것인, 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열.
- 청구항 9에 있어서, 상기 변형된 서열은 뉴클레오티드 구조에 변형된 염기, 뉴클레오티드 사이에 변형된 연결 결합, 또는 상기 올리고뉴클레오티드의 5'- 또는 3'-말단에 기능기를 포함하는 것인 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열.
- 청구항 10에 있어서, 상기 변형된 염기는 아민-변형된 dA, 페놀-변형된 dU, 이미다졸-변형된 dU, 또는 피리딘-변형된 U인 것인 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열.
- 청구항 9에 있어서, 상기 변형된 서열은 양 말단에 3 개의 염기 사이에 포스포로티오에이트 결합 및 3'-말단에 콜레스테롤-TEG 기를 포함하는 것인 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열.
- EGFR L858R mRNA에 특이적으로 혼성화하여 세포에서 EGFR L858R mRNA의 번역을 저해하는 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열로서, 상기 올리고뉴클레오티드는 서열번호 9 내지 15로 이루어진 군으로부터 선택된 서열을 갖는 연속 뉴클레오티드를 포함하는 것인, 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열.
- 청구항 13에 있어서, 상기 변형된 서열은 뉴클레오티드 구조에 변형된 염기, 뉴클레오티드 사이에 변형된 연결 결합, 또는 상기 올리고뉴클레오티드의 5'- 또는 3'-말단에 기능기를 포함하는 것인 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열.
- 청구항 14에 있어서, 상기 변형된 염기는 아민-변형된 dA, 페놀-변형된 dU, 이미다졸-변형된 dU, 또는 피리딘-변형된 U인 것인 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열.
- 청구항 13에 있어서, 상기 변형된 서열은 양 말단에 3 개의 염기 사이에 포스포로티오에이트 결합 및 3'-말단에 콜레스테롤-TEG 기를 포함하는 것인 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열.
- 청구항 1 내지 16 중 어느 하나의 올리고뉴클레오티드 또는 변형된 서열을 암호화하는 서열을 포함하는 벡터.
- 청구항 17의 벡터를 포함하는 숙주.
- 청구항 1 중 임의의 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열, 및 약학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 약학적 조성물.
- 청구항 19에 있어서, EGFR TK 저해제 또는 EGFR-특이적 항체를 더 포함하는 것인 약학적 조성물.
- 청구항 20에 있어서, 상기 EGFR TK 저해제는 아파티닙(afatinib)(BIBW2992), XL647 (N-(3,4-디클로로-2-플루오로페닐)-6-메톡시-7-(((3aR,6aS)-2-메틸옥타히드로시클로펜타[c]피롤-5-일)메톡시)퀴나졸린-4-아민), 네라티닙(Neratinib)(HKI-272), 다코미티닙(dacomitinib)(PF-00299804), BMS-6690514 ((3R,4R)-4-아미노-1-[[4-[(3-메톡시페닐)아미노]피롤로[2,1-f][1,2,4]트리아진-5-일]메틸]피페리딘-3-올), 게피티닙(gefitinib) 또는 에를로티닙(erlotinib)인 것인 약학적 조성물.
- 청구항 20에 있어서, 상기 EGFR-특이적 항체는 세툭시맙(cetuximab) 또는 파니투무맙(panitumumab)인 것인 약학적 조성물.
- EGFR 돌연변이 단백질을 발현하는 세포를 청구항 1 내지 16 중 어느 한 항의 올리고뉴클레오티드 중 어느 하나와 접촉시켜 세포에서 EGFR 돌연변이 단백질의 발현을 특이적으로 저해하는 단계를 포함하는, EGFR 돌연변이 단백질을 발현하는 세포에서 EGFR 돌연변이 mRNA의 발현을 특이적으로 저해하는 방법.
- EGFR T790M 단백질을 발현하는 세포를 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항의 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열 중 어느 하나와 접촉시켜 세포에서 EGFR T790M 단백질의 발현을 특이적으로 저해하는 단계를 포함하는, EGFR T790M 단백질을 발현하는 세포에서 EGFR T790M 돌연변이 mRNA의 발현을 특이적으로 저해하는 방법.
- EGFR T790M 단백질을 발현하는 세포를 청구항 9 내지 12 중 어느 한 항의 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열 중 어느 하나와 접촉시켜 세포에서 EGFR E746-A750 결실 단백질의 발현을 특이적으로 저해하는 단계를 포함하는, EGFR T790M 단백질을 발현하는 세포에서 EGFR E746-A750 결실 mRNA의 발현을 특이적으로 저해하는 방법.
- EGFR T790M 단백질을 발현하는 세포를 청구항 13 내지 16 중 어느 한 항의 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열 중 어느 하나와 접촉시켜 세포에서 EGFR L858R 단백질의 발현을 특이적으로 저해하는 단계를 포함하는, EGFR T790M 단백질을 발현하는 세포에서 EGFR L858R 돌연변이 mRNA의 발현을 특이적으로 저해하는 방법.
- 개체에 유효량의 청구항 1 내지 16 중 어느 한 항의 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열을 투여하는 단계를 포함하는, 개체에서 EGFR-의존성 암을 치료하는 방법.
- 청구항 27에 있어서, 수술, 방사선 요법 또는 화학요법 후에 받는 보조 요법으로 사용될 수 있는 것인 방법.
- 개체에 TKI 저해제 또는 EGFR-특이적 항체 및 청구항 1 내지 16 중 어느 한 항의 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열을 투여하는 단계를 포함하는, 개체에서 EGFR-의존성 암을 치료하는 방법.
- 청구항 29에 있어서, 상기 TKI 저해제 또는 EGFR-특이적 항체 및 청구항 1 내지 16 중 어느 한 항의 올리고뉴클레오티드 또는 그의 변형된 서열은 동시에, 순차로 또는 별개로 투여될 수 있는 것인 방법.
- 청구항 29에 있어서, 상기 EGFR TK 저해제는 아파티닙(BIBW2992), XL647 (N-(3,4-디클로로-2-플루오로페닐)-6-메톡시-7-(((3aR,6aS)-2-메틸옥타히드로시클로펜타[c]피롤-5-일)메톡시)퀴나졸린-4-아민), 네라티닙(HKI-272), 다코미티닙(PF-00299804), BMS-6690514 ((3R,4R)-4-아미노-1-[[4-[(3-메톡시페닐)아미노]피롤로[2,1-f][1,2,4]트리아진-5-일]메틸]피페리딘-3-올), 게피티닙 또는 에를로티닙인 것인 방법.
- 청구항 29에 있어서, 상기 EGFR-특이적 항체는 세툭시맙 또는 파니투무맙인 것인 방법.
- 청구항 27 또는 29에 있어서, 상기 EGFR-의존성 암은 폐암인 것인 방법.
- 청구항 33에 있어서, 상기 폐암은 NSCLC인 것인 방법.
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