KR20190017695A - miR-150 저해제를 유효성분으로 포함하는 면역 활성 증진용 약학적 조성물 및 면역 증진제 스크리닝 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 miR-150 저해제를 유효성분으로 포함하는 면역 활성 증진용 약학적 조성물 및 면역 증진제 스크리닝 방법에 관한 것이다. 또한, miR-150의 발현량을 조절함으로써, 면역 반응을 증진시킬 수 있는 면역 증진제를 스크리닝 하는 방법을 제공한다. 본 발명은 일 실시예들을 통해, miR-150가 결핍된 마우스에서 기억 CD8+ T 세포의 분화 유도가 향상됨을 보였다. 또한, miR-150가 결핍된 마우스에서 기억 CD8+ T 세포 분화는 병원체의 종류에 관계없이 유도됨을 확인하였다. 따라서, miR-150를 저해시키는 물질을 유효성분으로 포함하는 조성물은 면역 증진제로 활용하여 암 또는 감염성 질환의 예방 또는 치료에 효과적으로 사용될 수 있다.
Description
본 발명은 miR-150 저해제를 유효성분으로 포함하는 면역 활성 증진용 약학적 조성물 및 면역 증진제 스크리닝 방법에 관한 것이다. 또한, miR-150의 발현량을 조절함으로써, 면역 반응을 증진시킬 수 있는 면역 증진제를 스크리닝 하는 방법을 제공한다.
기억 CD8+ T 세포 반응은 병원체에 재감염 되었을 시 나타나는 임상 질환으로부터 인체를 보호하는 데 필요한 가장 중요한 반응 중 하나이다. 항원-특이적 기억 CD8+ T 세포 반응은 일차 CD8+ T 세포 반응과 비교하면 기억 CD8+ T 세포 증식 능력이 향상되어 있고 특이적인 활성을 갖기 때문에, 이전에 반응했던 항원에 인체가 다시 노출될 경우 보다 빠르고 강력한 면역 반응을 일으킬 수 있다. 특정 항원에 특이적인 기억 CD8+ T 세포가 기억 세포로의 분화 시에 항원 자극이 오래 지속 및 유지되어야 한다(E. John Wherry and Rafi Ahmed, 2004).
한편, 감염성 병원체와 암을 예방하기 위한 백신과 관련하여 많은 연구가 이루어져왔으나, 현재까지 보고된 많은 백신은 기억 CD8+ T 세포의 비효율적인 발달로 인해, 병원균에 대한 최적의 면역성을 얻지 못하게 되었다. 따라서, 항원-특이적 기억 CD8+ T 세포의 효율적인 생산을 위해서 새로운 방법이 필요한 실정이다.
E. John Wherry and Rafi Ahmed. Memory CD8 T-Cell Differentiation during Viral Infection, J Virol. 2004 Jun; 78(11): 5535-5545.
이에, 본 발명자들은 효과적인 항원-특이적 기억 CD8+ T 세포의 생성을 위해 지속적으로 연구한 결과, 특정 micro RNA(miR)가 결핍된 마우스에서 기억 CD8+ T 세포 분화가 촉진됨을 발견하였다. 또한, 상기 촉진된 기억 CD8+ T 세포가 바이러스 또는 병원체로부터 개체를 효과적으로 보호할 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 miR-150(micro RNA-150) 저해제를 유효성분으로 포함하는 면역 활성 증진용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 miR-150 저해제를 유효성분으로 포함하는 면역 활성 증진용 약학적 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 miR-150 저해제를 유효성분으로 포함하는 암 또는 감염성 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 miR-150 저해제를 개체에 투여하는 단계를 포함하는 면역 활성을 증진시키는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 miR-150 저해제를 개체에 투여하는 단계를 포함하는 암 또는 감염성 질환의 예방 또는 치료하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 (a) 분리된 CD8+ T 세포에 후보 물질을 처리하는 단계; 및 (b) 상기 처리된 세포에 miR-150 발현 수준이 미처리 대조군 대비 유의한 수준으로 감소된 경우, 처리된 후보 물질을 선별하는 단계를 포함하는, 면역 활성 증진용 약물의 스크리닝 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 (a) 분리된 CD8+ T 세포에 후보물질을 처리하는 단계; 및 (b) 상기 처리된 세포에 miR-150 발현 수준이 미처리 대조군 대비 유의한 수준으로 감소된 경우, 처리된 후보 물질을 선별하는 단계를 포함하는, 암 또는 감염성 질환의 예방 또는 치료용 약물의 스크리닝 방법을 제공한다.
본 발명은 일 실시예들을 통해, miR-150가 결핍된 마우스에서 기억 CD8+ T 세포의 분화 유도가 향상됨을 보였다. 또한, miR-150가 결핍된 마우스에서 기억 CD8+ T 세포 분화는 병원체의 종류에 관계없이 유도됨을 확인하였다. 따라서, miR-150를 저해시키는 물질을 유효성분으로 포함하는 조성물은 면역 증진제로 활용하여 암 또는 감염성 질환의 예방 또는 치료에 효과적으로 사용될 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 급성 바이러스(LCMV) 감염 후, P14 세포에서 miR-150-5p 발현을 측정한 결과를 그래프로 나타낸 것이다.
도 2는 급성 바이러스 감염 후, WT 및 miR-150 결핍(KO)된 마우스의 혈액에서 CD8+ T 세포 빈도와 표현형을 관찰한 것이다.
도 3 내지 도 5는 PBMCs를 T 세포 분화 마커인 CD127 및 CD62L에 대한 항체와 함께 조직 적합 유전자 복합체(MHC) 클래스 I Db-제한된 GP33 및 GP276에 특이적인 테트라머로 염색하여 바이러스-특이적인 CD8+ T 세포의 분화 반응을 분석한 것이다(n = 5/군; *p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001.). 이때, 플롯의 숫자는 표시된 모집단 또는 각 사분면의 모집단의 백분율을 나타낸다. 괄호 안의 숫자는 GP33 세포 중 CD127 또는 CD62L을 발현하는 개체군의 백분율을 나타낸다(도 4). 또한, 도 5에서 플롯의 숫자는 각 사분면의 개체 비율을 나타낸다.
도 6 및 도 7은 WT 및 miR-150 결핍(KO)된 마우스를 VV-GP33 및 LM-GP33으로 감염시킨 후, CD8+ T 세포 분화를 관찰한 것이다(*p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001). 이때, 플롯의 숫자는 GP33 세포에 해당하는 사분면의 백분율 나타낸다. 막대 그래프는 플롯의 숫자 평균을 나타낸다.
도 8 내지 도 10은 miR-150 KO 마우스 혈액 내 기억 CD8+ T 세포의 분화가 말초 조직에도 존재하는지 확인한 것이다. 이때, 막대 그래프는 플롯의 숫자의 평균을 나타내며, **는 p<0.01(도 8)이다. 또한, 도 10에서 n = 5/군이며, *p<0.05, **p<0.01 및 ***p<0.001 이다.
도 11a 및 도 11b는 miR-150 KO 마우스에서 항원-특이적인 CD8+ T 세포가 in vitro 상에서 재-노출시, 이펙터 사이토카인의 생성능을 확인한 것이다. 이때, 각 히스토그램의 숫자는 평균 형광 강도(MFI)(위)와 양성 집단의 비율(아래)을 나타낸다(n = 5/군; *p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001). 이때, SP는 비장(spleen)을 의미하고, LG는 폐(lung)를 의미한다.
도 12는 GP33- 및 GP276- 특이적인 CD8+ T 세포에서 Bcl-2 및 그랜자임 B의 발현을 평가한 것이다. 이때, 각 히스토그램의 번호는 Bcl-2의 MFI 및 바이러스 특이 CD8 T 세포상의 그랜자임 B 세포의 백분율을 나타낸다(n = 5/군; *p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001)
도 13은 기억 CD8+ T 세포 분화 조절에 대한 miR-150의 본질적인 역할을 분석하기 위한 실험 과정을 도식화한 것이다.
도 14 및 도 15는 miR-150 KO 마우스 내 CD8+ T 세포의 기억 전구로의 분화가 CD8+ T 세포의 내재적 인자의 변화로부터 유래되는지 확인한 것이다(n = 5/군; *p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001). 이때, 도 14에서 플롯의 숫자는 백분율을 나타낸다. 또한, 도 15에서 플롯의 숫자는 각 사분면에 존재하는 개체 수를 나타내며, 괄호 안의 숫자는 각 공여자 개체군에 대한 CD127 세포의 백분율을 나타낸다.
도 16은 촉진된 CD127 전환이 TEM 및 TCM 형성에 미치는 영향 확인하기 위해, 도너 P14 세포에서 CD62L 발현을 추가 분석한 것이다. 이때, 플롯의 숫자는 각 사분면에 존재하는 개체 수를 나타낸다(n = 5/군; *p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001).
도 17은 별도의 전이 모델에 의한 기억 CD8+ T 세포 분화의 조절에서 miR-150의 본질적인 역할을 분석하기 위한 실험 과정을 도식화한 것이다.
도 18 및 도 19는 WT 및 miR-150 KO 리시피언트 마우스에서 단일 도너 세포의 효과를 관찰한 것이다(*p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001). 이때, 도 19에서 플롯의 숫자는 각 사분면에 존재하는 개체 수를 나타낸다.
도 20은 기억 전구체 CD8+ T 세포의 형성 및 TEM 및 TCM 집단의 형성이 항원-특이적인 기억 CD8+ T 세포 빈도에 미치는 영향을 확인한 것이다(n = 5/군; *p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001).
도 21 및 도 22는 miR-150-매개된 CD8+ T 세포 분화의 내재적 조절이 CD8+ T 세포의 표현형과 기능에 미치는 영향을 확인한 것이다(n = 5/군; *p<0.05). 이때, 도 21에서 플롯의 숫자는 리시피언트 마우스의 CD8+ T 세포 중 도너 P14 세포의 백분율을 나타낸다. 또한, 도 22에서 플롯의 숫자는 각 사분면에 존재하는 개체 수를 나타내며, 괄호 안의 숫자는 각 도너 개체군에 대한 CD127 세포의 백분율을 나타낸다.
도 23 및 도 24는 miR-150의 CD8+ T 세포-특이적 결실이 CD8+ T 세포 이펙터 기능에 미치는 영향을 확인한 것이다(n = 5/군; *p<0.05; **p<0.01). 이때, 도 23에서, 플롯의 숫자는 각 사분면에 존재하는 개체 수를 나타내며, 막대 그래프는 사이토카인 발현 세포의 백분율(위) 및 MFI(아래)를 나타낸다.
도 25는 miR-150 KO CD8+ T 세포의 기억 세포 분화가 항원에 대한 기억 반응에 미치는 영향을 확인하는 과정을 도식화한 것이다.
도 26은 miR-150 KO CD8+ T 세포의 기억 세포 분화가 항원에 대한 기억 반응에 미치는 영향을 확인한 것이다(n = 4 내지 6/군).
도 27은 병원성 감염으로부터 개체 보호를 위한 기억 P14 세포의 능력을 확인하는 과정을 도식화한 것이다.
도 28 내지 도 30은 miR-150 KO 기억 CD8+ T 세포의 바이러스 및 박테리아 병원체에 대한 효과적인 보호능을 나타낸 것이다(n = 4 내지 6/군).
도 31은 miR-150 KO 기억 CD8+ T 세포가 종양 진행에 미치는 영향을 확인하는 과정을 도식화한 것이다.
도 32는 miR-150 KO 기억 CD8+ T 세포가 종양 진행에 미치는 영향을 확인한 결과를 나타낸 것이다(n = 4 내지 6/군; ***p<0.001).
도 33은 기억 CD8+ T 세포 분화에 관여하는 조절 인자를 암호화하는 miR-150-타겟 유전자를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 34는 WT P14 및 miR-150 KO P14 마우스에 LCMV Arm을 감염시키고, P14 세포 내 Foxo1 발현을 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 35는 miR-150의 존재 여부에 따른 CD8+ T 세포 내 Foxo1 발현의 역학 관계 확인하는 과정을 도식화한 것이다.
도 36 및 도 37은 miR-150의 존재 여부에 따른 CD8+ T 세포 내 Foxo1 발현의 역학 관계 확인한 결과를 나타낸 것이다. 이때, 도 36에서, 플롯의 숫자는 각 사분면에 존재하는 개체 수를 나타낸다. 또한, 도 37에서, 히스토그램의 숫자는 P14 세포에서 Foxo1 및 TCF1 세포의 백분율을 나타낸다(***p<0.001).
도 38은 Foxo1 및 TCF1 억제가 miR-150에 의해 매개되는지 여부를 확인하는 과정을 도식화한 것이다.
도 39는 Foxo1 및 TCF1 억제가 miR-150에 의해 매개되는지 여부를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 40은 miR-150 KO CD8+ T 세포에 레트로 바이러스로 Foxo1 shRNA를 형질 도입하는 실험 과정을 도식화한 것이다.
도 41은 Foxo1의 억제가 TCF1 발현에 영향을 미치는지 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 42는 microRNA 타겟 예측 프로그램을 사용하여 Foxo1a 3 'UTR의 miR-150 결합 서열을 나타낸 것이다.
도 43은 Foxol 단백질 수준의 억제가 Foxol mRNA의 3'UTR에 결합한 miR-150에 의한 것인지를 확인하기 위해 사용한 AANAT-리포터 시스템을 나타낸 것이다.
도 44 및 도 45는 miR-150이 Foxo1 발현을 직접적으로 억제하는지 여부를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 46은 기억 CD8+ T 세포 분화에 대한 Foxo1 과발현의 효과를 분석하기 위한 실험 과정을 도식화한 것이다.
도 47a 및 도 47b는 기억 CD8+ T 세포 분화 조절에서 in vivo Foxo1의 기능적인 관련성을 관찰한 것이다. 이때, 플롯의 숫자는 각 사분면에 존재하는 개체 수를 나타내며(도 47a 및 도 47b), n = 5/군이다(도 47a). 또한, 도 47b에서, *p<0.05, **p<0.01, 및 ***p<0.001이다.
도 2는 급성 바이러스 감염 후, WT 및 miR-150 결핍(KO)된 마우스의 혈액에서 CD8+ T 세포 빈도와 표현형을 관찰한 것이다.
도 3 내지 도 5는 PBMCs를 T 세포 분화 마커인 CD127 및 CD62L에 대한 항체와 함께 조직 적합 유전자 복합체(MHC) 클래스 I Db-제한된 GP33 및 GP276에 특이적인 테트라머로 염색하여 바이러스-특이적인 CD8+ T 세포의 분화 반응을 분석한 것이다(n = 5/군; *p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001.). 이때, 플롯의 숫자는 표시된 모집단 또는 각 사분면의 모집단의 백분율을 나타낸다. 괄호 안의 숫자는 GP33 세포 중 CD127 또는 CD62L을 발현하는 개체군의 백분율을 나타낸다(도 4). 또한, 도 5에서 플롯의 숫자는 각 사분면의 개체 비율을 나타낸다.
도 6 및 도 7은 WT 및 miR-150 결핍(KO)된 마우스를 VV-GP33 및 LM-GP33으로 감염시킨 후, CD8+ T 세포 분화를 관찰한 것이다(*p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001). 이때, 플롯의 숫자는 GP33 세포에 해당하는 사분면의 백분율 나타낸다. 막대 그래프는 플롯의 숫자 평균을 나타낸다.
도 8 내지 도 10은 miR-150 KO 마우스 혈액 내 기억 CD8+ T 세포의 분화가 말초 조직에도 존재하는지 확인한 것이다. 이때, 막대 그래프는 플롯의 숫자의 평균을 나타내며, **는 p<0.01(도 8)이다. 또한, 도 10에서 n = 5/군이며, *p<0.05, **p<0.01 및 ***p<0.001 이다.
도 11a 및 도 11b는 miR-150 KO 마우스에서 항원-특이적인 CD8+ T 세포가 in vitro 상에서 재-노출시, 이펙터 사이토카인의 생성능을 확인한 것이다. 이때, 각 히스토그램의 숫자는 평균 형광 강도(MFI)(위)와 양성 집단의 비율(아래)을 나타낸다(n = 5/군; *p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001). 이때, SP는 비장(spleen)을 의미하고, LG는 폐(lung)를 의미한다.
도 12는 GP33- 및 GP276- 특이적인 CD8+ T 세포에서 Bcl-2 및 그랜자임 B의 발현을 평가한 것이다. 이때, 각 히스토그램의 번호는 Bcl-2의 MFI 및 바이러스 특이 CD8 T 세포상의 그랜자임 B 세포의 백분율을 나타낸다(n = 5/군; *p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001)
도 13은 기억 CD8+ T 세포 분화 조절에 대한 miR-150의 본질적인 역할을 분석하기 위한 실험 과정을 도식화한 것이다.
도 14 및 도 15는 miR-150 KO 마우스 내 CD8+ T 세포의 기억 전구로의 분화가 CD8+ T 세포의 내재적 인자의 변화로부터 유래되는지 확인한 것이다(n = 5/군; *p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001). 이때, 도 14에서 플롯의 숫자는 백분율을 나타낸다. 또한, 도 15에서 플롯의 숫자는 각 사분면에 존재하는 개체 수를 나타내며, 괄호 안의 숫자는 각 공여자 개체군에 대한 CD127 세포의 백분율을 나타낸다.
도 16은 촉진된 CD127 전환이 TEM 및 TCM 형성에 미치는 영향 확인하기 위해, 도너 P14 세포에서 CD62L 발현을 추가 분석한 것이다. 이때, 플롯의 숫자는 각 사분면에 존재하는 개체 수를 나타낸다(n = 5/군; *p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001).
도 17은 별도의 전이 모델에 의한 기억 CD8+ T 세포 분화의 조절에서 miR-150의 본질적인 역할을 분석하기 위한 실험 과정을 도식화한 것이다.
도 18 및 도 19는 WT 및 miR-150 KO 리시피언트 마우스에서 단일 도너 세포의 효과를 관찰한 것이다(*p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001). 이때, 도 19에서 플롯의 숫자는 각 사분면에 존재하는 개체 수를 나타낸다.
도 20은 기억 전구체 CD8+ T 세포의 형성 및 TEM 및 TCM 집단의 형성이 항원-특이적인 기억 CD8+ T 세포 빈도에 미치는 영향을 확인한 것이다(n = 5/군; *p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001).
도 21 및 도 22는 miR-150-매개된 CD8+ T 세포 분화의 내재적 조절이 CD8+ T 세포의 표현형과 기능에 미치는 영향을 확인한 것이다(n = 5/군; *p<0.05). 이때, 도 21에서 플롯의 숫자는 리시피언트 마우스의 CD8+ T 세포 중 도너 P14 세포의 백분율을 나타낸다. 또한, 도 22에서 플롯의 숫자는 각 사분면에 존재하는 개체 수를 나타내며, 괄호 안의 숫자는 각 도너 개체군에 대한 CD127 세포의 백분율을 나타낸다.
도 23 및 도 24는 miR-150의 CD8+ T 세포-특이적 결실이 CD8+ T 세포 이펙터 기능에 미치는 영향을 확인한 것이다(n = 5/군; *p<0.05; **p<0.01). 이때, 도 23에서, 플롯의 숫자는 각 사분면에 존재하는 개체 수를 나타내며, 막대 그래프는 사이토카인 발현 세포의 백분율(위) 및 MFI(아래)를 나타낸다.
도 25는 miR-150 KO CD8+ T 세포의 기억 세포 분화가 항원에 대한 기억 반응에 미치는 영향을 확인하는 과정을 도식화한 것이다.
도 26은 miR-150 KO CD8+ T 세포의 기억 세포 분화가 항원에 대한 기억 반응에 미치는 영향을 확인한 것이다(n = 4 내지 6/군).
도 27은 병원성 감염으로부터 개체 보호를 위한 기억 P14 세포의 능력을 확인하는 과정을 도식화한 것이다.
도 28 내지 도 30은 miR-150 KO 기억 CD8+ T 세포의 바이러스 및 박테리아 병원체에 대한 효과적인 보호능을 나타낸 것이다(n = 4 내지 6/군).
도 31은 miR-150 KO 기억 CD8+ T 세포가 종양 진행에 미치는 영향을 확인하는 과정을 도식화한 것이다.
도 32는 miR-150 KO 기억 CD8+ T 세포가 종양 진행에 미치는 영향을 확인한 결과를 나타낸 것이다(n = 4 내지 6/군; ***p<0.001).
도 33은 기억 CD8+ T 세포 분화에 관여하는 조절 인자를 암호화하는 miR-150-타겟 유전자를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 34는 WT P14 및 miR-150 KO P14 마우스에 LCMV Arm을 감염시키고, P14 세포 내 Foxo1 발현을 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 35는 miR-150의 존재 여부에 따른 CD8+ T 세포 내 Foxo1 발현의 역학 관계 확인하는 과정을 도식화한 것이다.
도 36 및 도 37은 miR-150의 존재 여부에 따른 CD8+ T 세포 내 Foxo1 발현의 역학 관계 확인한 결과를 나타낸 것이다. 이때, 도 36에서, 플롯의 숫자는 각 사분면에 존재하는 개체 수를 나타낸다. 또한, 도 37에서, 히스토그램의 숫자는 P14 세포에서 Foxo1 및 TCF1 세포의 백분율을 나타낸다(***p<0.001).
도 38은 Foxo1 및 TCF1 억제가 miR-150에 의해 매개되는지 여부를 확인하는 과정을 도식화한 것이다.
도 39는 Foxo1 및 TCF1 억제가 miR-150에 의해 매개되는지 여부를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 40은 miR-150 KO CD8+ T 세포에 레트로 바이러스로 Foxo1 shRNA를 형질 도입하는 실험 과정을 도식화한 것이다.
도 41은 Foxo1의 억제가 TCF1 발현에 영향을 미치는지 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 42는 microRNA 타겟 예측 프로그램을 사용하여 Foxo1a 3 'UTR의 miR-150 결합 서열을 나타낸 것이다.
도 43은 Foxol 단백질 수준의 억제가 Foxol mRNA의 3'UTR에 결합한 miR-150에 의한 것인지를 확인하기 위해 사용한 AANAT-리포터 시스템을 나타낸 것이다.
도 44 및 도 45는 miR-150이 Foxo1 발현을 직접적으로 억제하는지 여부를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 46은 기억 CD8+ T 세포 분화에 대한 Foxo1 과발현의 효과를 분석하기 위한 실험 과정을 도식화한 것이다.
도 47a 및 도 47b는 기억 CD8+ T 세포 분화 조절에서 in vivo Foxo1의 기능적인 관련성을 관찰한 것이다. 이때, 플롯의 숫자는 각 사분면에 존재하는 개체 수를 나타내며(도 47a 및 도 47b), n = 5/군이다(도 47a). 또한, 도 47b에서, *p<0.05, **p<0.01, 및 ***p<0.001이다.
본 발명은 일 측면으로, miR-150(micro RNA-150) 저해제를 유효성분으로 포함하는 면역 활성 증진용 약학적 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 miR-150 저해제를 유효성분으로 포함하는 암 또는 감염성 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
miRNA는 전구체(precursor)로부터 두 종류의 성숙한 miRNA (mature miRNA)가 생성되는데, 동일한 pre-microRNA의 서로 다른 arms (3' arm 또는 5' arm)에서 유래한 경우 '-3p' 또는 '-5p'를 뒤쪽에 추가하여 miR-n-3p 혹은 miR-n-5p로 명명한다. 이때, n은 숫자이며, 일반적으로 명명한 순서를 나타낸다. 또한, 한두 개의 서열을 제외하고 거의 동일한 서열의 miRNA들은 소문자를 추가하여 명명하는데, 예를 들어, miR-121a와 miR-121b는 각각의 전구체인 mir-121a와 mir-121b에서 생성되었으며 서열도 매우 유사하다. 이때, "mir-"은 pre-miRNA를 나타내며, 대문자가 있는 "miR-"은 성숙한 miRNA를 의미한다. 또한, 종에 따른 miRNA의 명명은 앞쪽에 표기하는데, 예를 들어, hsa-miR-123은 인간(Homo sapiens) miRNA이고, oar-miR-123은 양(Ovis aries) miRNA이다.
본 발명의 일 실시예에서 사용한 miR-150의 정확한 명칭은 hsa-miR-150-5p로서, 전구체인 hsa-mir-150으로부터 생성된 성숙한 miRNA이다. 상기 miR-150은 서열번호 1(hsa-miR-150-5p) 및 서열번호 2(hsa-miR-150-3p)의 핵산 서열을 갖는다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기의 서열을 갖는 miR-150이 기억 CD8+ T 세포 분화에 관여하는 단백질인 Foxo1의 mRNA에 직접 결합하여 Foxo1의 발현을 억제시킴을 확인함으로써, miR-150의 존재 여부에 따라 Foxo1 발현이 조절됨을 확인하였다.
본 명세서에서 사용한 용어 “암”은 위암, 간암, 폐암, 대장암, 유방암, 전립선암, 난소암, 췌장암, 자궁경부암, 갑상선암, 후두암, 급성 골수성 백혈병, 뇌종양, 신경모세포종, 망막 모세포종, 두경부암, 침샘암 및 림프종으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어 “감염성 질환”은 B형 간염, C형 간염, 인간 파필로마 바이러스(human papilloma virus: HPV) 감염, 사이토메갈로바이러스(cytomegalovirus) 감염, 바이러스성 호흡기 질환, 및 인플루엔자로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명은 다른 측면으로, miR-150 저해제를 개체에 투여하는 단계를 포함하는 면역 활성을 증진시키는 방법을 제공한다.
이때, 상기 투여는 복강내, 정맥내, 근육내, 피하, 피내, 경구, 비내, 폐내 및 직장내로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나의 경로를 통해 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 약학적 조성물이 비경구적으로 제공되는 경우, 조성물은 수성(aqueous) 이거나 생리학적으로 적용 가능한 체액, 현탁액 또는 용액을 포함할 수 있다. 이에 따라, 담체 또는 운반체(vehicle)가 생리학적으로 허용 가능하므로 조성물에 첨가하여 환자에게 전달될 수 있고, 이는 환자의 전해질에 악영향을 끼치지 않는다. 따라서, 제제를 위한 담체로서 일반적으로 생리식염수를 사용할 수 있다.
본 발명의 면역 활성을 증진시키는 방법은 상기 약학적 조성물과 병용하여 면역 활성 증진 효과를 갖는 다른 약물 혹은 생리학적 활성물질을 투여하는 것도 포함할 수 있는데, 병용 투여의 경로, 투여시기, 및 투여용량은 질병의 종류, 환자의 질병 상태, 치료 또는 예방의 목적, 및 병용되는 다른 약물 혹은 생리학적 활성물질에 따라 결정될 수 있다.
또한, 본 발명은 miR-150 저해제를 개체에 투여하는 단계를 포함하는 암 또는 감염성 질환의 예방 또는 치료하는 방법을 제공한다.
이때, 상기 투여는 복강내, 정맥내, 근육내, 피하, 피내, 경구, 비내, 폐내 및 직장내로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나의 경로를 통해 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 암 또는 감염성 질환의 예방 또는 치료하는 방법은 상기 약학적 조성물과 병용하여 암 또는 감염성 질환의 예방 또는 치료 효과를 갖는 다른 약물 혹은 생리학적 활성물질을 투여하는 것도 포함할 수 있는데, 병용 투여의 경로, 투여시기, 및 투여용량은 질병의 종류, 환자의 질병 상태, 치료 또는 예방의 목적, 및 병용되는 다른 약물 혹은 생리학적 활성물질에 따라 결정될 수 있다.
또한, 상기 암 또는 감염성 질환의 예시는 상술한 바와 같으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명은 또 다른 측면으로, (a) 분리된 CD8+ T 세포에 후보물질을 처리하는 단계; 및 (b) 상기 처리된 세포에 miR-150 발현 수준이 미처리 대조군 대비 유의한 수준으로 감소된 경우, 처리된 후보 물질을 선별하는 단계를 포함하는, 면역 활성 증진용 약물의 스크리닝 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 (a) 분리된 CD8+ T 세포에 후보물질을 처리하는 단계; 및 (b) 상기 처리된 세포에 miR-150 발현 수준이 미처리 대조군 대비 유의한 수준으로 감소된 경우, 처리된 후보 물질을 선별하는 단계를 포함하는, 감염성 질환 또는 의 예방 또는 치료용 약물의 스크리닝 방법을 제공한다.
본 발명은 또 다른 측면으로, 상술한 방법으로 스크리닝된 물질을 이를 필요로 하는 개체에 투여하여 면역력을 증강시키는 면역 증강제를 제공한다.
또한, 상기 스크리닝 물질을 이를 필요로 하는 개체에 투여하여 면역력을 증강시키는 암 또는 감염성 질환 치료제를 제공한다.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예
1. 동물 연구 윤리
본 발명에서 수행되는 모든 동물 실험은 한국식품의약품안전관리본부 가이드라인에 따라 수행하였다. 또한, 본 발명에서 수행되는 모든 실험의 프로토콜은 연세대학교 동물실험운영위원회(기관 허가 번호: 2013-0015, IACUC 감독 번호: 201507-327-02)를 통해 검토 및 승인 받았다.
실시예
2. 동물 및 감염
모든 마우스는 적어도 10세대 동안 C57BL/6J 마우스를 역교배한 것이다. 모든 동물은 연세대학교 실험 동물 연구 센터의 무균 병원 시설에서 실험되었고 보관되었다. P14 유전자 도입(transgenic) 마우스, Thy1.1 또는 Ly5.1 유사유전자형(congenic) 마우스, 및 miR-150 KO(knock-out) 마우스는 Emory Vaccine Center(Atlanta, GA, 미국), POSTECH(포항, 한국), 및 한국생명공학연구원(대전, 한국)으로부터 각각 분양 받았다.
모든 C57BL/6J 마우스는 도쿄 대학(도쿄, 일본)의 의학 연구소에서 구입하였다. 생후 5 내지 6주령 된 수컷 마우스를 실험에 사용하였다. 1차 감염의 경우, 5 내지 8주령 된 수컷 마우스는 LCMV Arm[2 x 105 pfu(plaque-forming units)], GP33를 발현하는 Listeria monocytogenes[5,000 cfu(colony forming units)], 또는 GP33를 발현하는 백시니아 바이러스(2 x 107 pfu)로 정맥을 통해 감염시켰다.
기억 반응(recall response)을 유도하기 위해, 기억 세포(memory cells)를 받는 개체를 LCMV Arm(2 x 105 pfu) 또는 VV-GP33(2 x 107 pfu)로 감염시켰다. 기억 보호 능력에 대한 실험을 위해, 기억 세포를 보유한 마우스를 VV-GP33(2 x 107 pfu) 또는 LM-GP33(5000 cfu)로 감염시켰다. 마우스를 아이소플루레인(isoflurane) 흡입을 통해 마취시켰다.
실시예
3. 유동 세포 분석법 및 세포 염색법
PBMC 및 림프구를 수득한 후, 하기의 모노클로날 항체를 사용하여 세포 염색을 수행하였다: 항-CD4(RM4-5, BD Biosciences(San Jose, CA, 미국), 항-CD8(53-6.7, BD Biosciences(San Jose, CA, 미국)), 항-CD44(IM7, BD Biosciences(San Jose, CA, 미국)), 항-CD90.2(53-2.1, BD Biosciences(San Jose, CA, 미국)), 항-CD127(A7R34, BD Biosciences(San Jose, CA, 미국)), 항-Bcl-2(3F11, BD Biosciences(San Jose, CA, 미국)), 항-IFN-γ(XMG1.2, BD Biosciences(San Jose, CA, 미국)), 항-TNF-α(MP6-XT22, BD Biosciences(San Jose, CA, 미국)), 및 항-IL- 2(JES6-5H4, BD Biosciences(San Jose, CA, 미국)). 항-CD90.1(OX-7, BioLegend (San Diego, CA, USA)), 항-CD45.1(A20, BioLegend (San Diego, CA, USA)) 및 항-CD62L(MEL-14, BioLegend (San Diego, CA, USA)); 항-Gzmb(MHGB04, Invitrogen(Carlsbad, CA, 미국)) 및 LIVE/DEAD 고정 가능한 죽은 세포 염색 키트(Invitrogen(Carlsbad, CA, 미국)).
LCMV GP33 및 GP276 펩타이드가 접합된 H-2Db의 MHC 클래스 I 테트라머는 항원-특이적인 CD8+ T 세포군을 검출하는데 사용하였다. 제조사의 지침에 따라, Cytofix 고정/투과 키트(BD Biosciences)를 사용하여 세포 내 사이토카인 염색을 수행하였다. 사이토카인을 염색하기 전, 골지(golgi) 정지/플러그 용액(BD Biosciences)의 존재 하에 GP33 또는 GP276 펩타이드로 비장 세포를 5시간 동안 자극하였다. 항-Foxo1(L27) 및 항-TCF1(C63D9) 염색을 위해, eBioscience(San Diego, CA, 미국)에서 구입한 고정/투과 키트를 사용하였다.
유동 세포 분석법은 CANTO II 시스템(BD Biosciences)을 사용하여 수행하였고, 유동 세포 분석법으로부터 수득한 데이터를 분석하기 위하여 FlowJo 소프트웨어(TreeStar, Ashland, OR, 미국)를 사용하였다.
실시예
4.
웨스턴
블롯
단백질 분해 M 버퍼(로슈, 바젤, 스위스)에서 세포를 용해시켰다. 그 후, 세포 용해물을 10% 도데실황산나트륨 (SDS)-폴리아크릴아마이드 겔에서 전기영동[30% 아크릴아마이드-Bis 용액, 10% SDS 용액, 1.5 M Tris HCl(pH 8.8), 1 M Tris HCl(pH 6.8), 및 10% 과황산암모늄 시그마]한 후, 0.45-μM 폴리비닐리덴 플루오 라이드 전달 막(Millipore, Billerica, MA, 미국)에 옮겼다. 막을 각각의 항체와 함께 배양한 후, 홀스래디쉬 퍼옥시다아제가 결합된 항-토끼 또는 항-마우스 IgG를 반응시켰다. 안정적인 퍼옥사이드 용액 및 루미날(luminal)/인핸서(enhancer) 용액(Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, 미국)을 사용하여 단백질 밴드를 검출하였다.
폴리클로날 항-세로토닌 N-아세틸트랜스퍼라아제 AANAT(Abcam, Cambridge, 영국), 항-β-액틴(C4, Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA, 미국), 퍼옥시다아제-결합된 염소 항-토끼 IgG(Thermo Fisher Scientific), 및 항-Foxo1(C29H4; Cell Signaling Technology, Danvers, MA, 미국) 등의 항체를 단백질 검출을 위해 사용하였다.
실시예
5. 실시간
정량중합효소연쇄반응
(
PCR
)
CD8+ T 세포에서 miR과 mRNA 발현을 측정하기 위해, TRIzol RNA 분리 시약(Ambion, Thermo Fisher Scientific)을 사용하여 전체 RNA를 추출하였다. miRs 및 cDNAs는 TaqMan microRNA 역전사 키트(Applied Biosystems, Foster City, CA, 미국)와 Transcriptor First-strand cDNA 합성 키트(Roche)를 사용하여 각각 합성 하였다. mmu-miR-150-5p의 발현은 TaqMan microRNA assay(Applied Biosystems)를 사용하여 측정하였고, 내인성 대조군으로 사용되는 U6의 발현량을 통해 표준화하였다. mRNA 발현은 iQ SY,BR Green supermix(Bio-Rad, Hercules, CA, 미국)를 사용하여 평가 하였다. 모든 정량 실시간 PCR은 CFX96 PCR 기기(Bio-Rad)를 사용하여 수행하였고, 발현 값은 사이클링-역치(-2ΔΔCt) 방법을 사용하여 비교 분석함으로써 평가하였다.
실시예
6. 세포 분리 및 세포 이식
in vitro 또는 in vivo 분석에 사용하는 CD8+ T 세포 또는 P14 세포를 농축하기 위해, MACS 기술(Miltenyi Biotec, Bergisch Gladbach, 독일)의 음성 선택 방법으로 CD8+ T 세포 또는 P14 세포를 분리하였다. miR-150의 내재적인 기능을 분석하기 위해, 동일한 수(5,000)의 miR-150 KO P14 세포(Thy1.1+ /1.2+) 및 WT P14 세포(Thy1.1+ /1.1+)를 miR-150 KO 또는 WT 리시피언트(recipient) 마우스(Thy1.2+ /1.2+)에 동시 또는 각각 주입하였다.
in vivo 상에서 Foxo1 및 TCF1 발현을 측정하기 위해, miR-150 KO 및 WT P14 마우스로부터 동일한 수의 3 x 106 CD8+ T 세포를 각각의 리시피언트 마우스에게 정맥 내로 주사하였다. LCMV 및 VV-GP33 감염에 대한 기억 반응을 분석하기 위해, 리시피언트 마우스 각각에 5,000개 또는 5 x 104개의 기억 P14 세포를 주입하였다. 기억 P14 세포의 보호 능력을 분석하기 위해, 동일한 수(5 x 104개)의 기억 P14 세포를 리시피언트 마우스에게 정맥 주사하였다.
in vivo 상에서 CD8+ T 세포 분화시 Foxo1의 기능을 조사하기 위해, 분리 12시간 전에 LCMV Arm을 감염시킨 후, 감염된 WT P14 마우스로부터 WT P14 CD8+ T 세포(Ly5.1+)를 분리하였다. 활성화된 WT P14 CD8+ T 세포에서 Foxo1을 과발현 시키기 위해, Foxo1 및 Thy1.1 유전자를 포함하는 레트로바이러스(MSCV-Foxo1-IRES-Thy1.1) 또는 Thy1.1 유전자를 포함하는 레트로바이러스(MSCV-Thy1.1)를 이용하여 in vitro 상에서 세포를 형질 감염시켰다. 형질 감염된 CD8+ T 세포 각 군의 5 × 104 세포를 감염된(infection-matchd) 리시피언트 마우스(Thy1.2+)에게 주입하였다.
실시예
7. 기억 CD8
+
T 세포 생성
in vivo 상에서 기억 CD8+ T 세포를 생성하기 위해, miR-150 KO 또는 WT 마우스로부터 수득한 동일한 수의 나이브 P14 세포(5,000개)를 WT 또는 miR-150 KO 리시피언트 마우스에 정맥 내로 주사한 후, LCMV Arm(2 x 105 pfu)로 감염시켰다. 30일 후, MACS를 통해 총 CD8+ T 세포를 분리하였고, FACS LSR II 1 분류 시스템(BD Biosciences)을 사용하여 대량의 CD8+ T 세포로부터 기억 세포를 선별하였다. 각 세포 군의 순도는 FACS에 의해 >90%로 나타났다.
실시예
8.
AANAT
-리포터 분석
HEK293ft 세포(3 x 105 개)를 Dulbecco's modified Eagle medium(DMEM; Welgene Biotech, 서울, 한국)이 있는 12-웰 플레이트에 접종하고 밤새 배양하였다. 70% 컨플루언스(confluence)에 도달하면, 제조사의 프로토콜에 따라 TransIT-X2(Cat #: MIR 6000; Mirus Bio, Madison, WI, USA)를 사용하여, FoxR1a 3' UTR이 결합된 miR-150 모방체 또는 miR-150 돌연변이체(5p-UACCGAUACCCUUGUACCAGUG-3p; 서열번호 3)를 포함하는 1 μg의 AANAT 플라스미드를 세포에 동시 형질 감염시켰다. 또한 Opti-MEM 용액(Gibco; Thermo Fisher Scientific)을 음성 대조군으로 이용하였다.
실시예
9. 레트로바이러스 준비 및 세포 형질 도입
miR-150 및 Foxo1 shRNA의 과발현을 위해, Rafi Ahmed(Emory Vaccine Center)로부터 MSCV-IRES-Thy1.1 및 pMKO.1-Thy1.1 레트로바이러스 벡터를 구입하였다. Foxo1 shRNA는 pMKO.1-Thy1.1에 클로닝되었다. Addgene에서 구입한 벡터로부터의 비번역 부위(200 bp) 또는 Foxo1 코딩 서열을 포함하는 miR-150는 MSCV-IRES-Thy1.1에 클로닝되었다. 레트로바이러스 유전자의 형질 전환을 위해, WT, miR-150 KO 마우스 또는 WT P14 마우스에서 분리된 CD8+ T 세포를 CD3/28 Dynabeads로 자극하였고, LCMV Arm(Gibco; Thermo Fisher Scientific)으로 6시간 또는 12시간 동안 감염시켰다. 활성화된 CD8+ T 세포를 재조합 레트로바이러스로 처리하였고, 폴리브렌 시약(8 ㎍/mL; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, 미국)으로 파이펫팅하여 섞어주었다. CD8+ T 세포를 형질 전환시키기 위해, 세포를 1800 g의 속도로 90분 동안 37℃에서 원심 분리하였다. 원심 분리 후, 상층액을 제거하였고 세포를 2% 소태아 혈청(FBS)이 보충된 Roswell Park Memorial Institute(RPMI) 1640 배지로 세척하였다.
실시예
10. 적정
조직 적정(titration)을 수행하기 위해, LM-GP33 또는 VV-GP33에 감염된 마우스로부터 작은 조직 조각을 수득하였다. LM-GP33 감염된 마우스의 비장 및 간은 즉시 Tekmar Lab bag(Seward)에 있는 1% Triton X100 용액을 사용하여 NH4Cl 용해 단계를 거친 후, 단일 세포 현탁액을 제조하였다. 상기 현탁액의 희석액을 한천 플레이트에 도말하고 37℃에서 밤새 배양하였다. 박테리아성 콜로니를 계수하고, 절개된 조직의 중량(g) 당 cfu로 역가를 계산하였다. VV-GP33-감염된 마우스의 난소를 1% FBS가 포함된 DMEM에 보관하고, 균질기(Kinematica, Luzern, 스위스)를 사용하여 조직을 완전히 균질화하였다. 난소의 희석액을 Vero 세포에 첨가하여 도말하였으며, 상기 플레이트를 부드럽게 왼쪽과 오른쪽으로 기울여주었다. 감염된 Vero 세포를 아가로오즈 겔로 덮어씌우고, 72시간 배양 후 한천 오버레이(overlay)를 제거하였다. 그리고, 상기 Vero 세포를 크리스탈 바이올렛 용액으로 염색하였다. 플라크(plaques)를 계수하고, 절개된 조직의 체중(g) 당 pfu로 역가를 계산하였다.
실시예
11.
FBL
백혈병의 선택적 면역요법
종양 보유 마우스는 FBL-Gag 백혈병(leukemia)(5 x 106 세포)을 복강내 접종하여 제조하였다. 5일 후, 마우스를 사이클로포스파마이드(Cytoxan: 180 mg/kg)로 처리하고, 12시간 후, in vitro 유래 기억 CD8+ T 세포(고용량: 2 x 105 세포; 저용량: 1 x 105 세포)를 리시피언트 마우스에 넣어주었다. 이후, 생존 모니터링을 수행하였다. in vitro 상에서 기억 CD8+ T 세포를 제조하기 위해, CD8+ T 세포를 TCRgag 형질 전환 마우스로부터 분리하였다. TCRgag CD8+ T 세포를 방사능 처리된 피더(feeder) 세포 및 방사능 처리된 FBL-백혈병과 함께 완전 배지(100 U/mL 페니실린/스트렙토마이신, 10 mL 2 μM L-글루타민, 및 30 μM 2-머랍토에탄올이 보충된 RPMI 1640)에서 배양하였다. 매 7일마다, CD8+ T 세포를 동일한 조건으로 자극하였다. 3번째 자극을 한지 5일 후, 면역요법을 위해 in vitro에서 제조된 CD8+ T 세포를 종양 보유 마우스에 이식하였다.
실시예
12. 통계 분석
대부분의 데이터는 GraphPad Prism 5 소프트웨어(GraphPad Software, LaJolla, CA, 미국)를 사용한 양측 분포로 Student's t 검정을 사용하여 분석하였다. p < 0.05는 생존 그래프를 제외한 실험에서 변화에 대해 유의한 것으로 간주한다. 생존 그래프는 log-rank test(Mantel-Cox)를 사용하여 분석하였다.
실험예
1. 급성 바이러스 감염 후
miR
-150 결핍에 따른 기억 전구체 CD8
+
T 세포의
생성능
평가
실험예
1.1. 항원-특이적 CD8
+
T 세포 내
miR
-150의 발현 평가
T 세포 분화 동안 항원-특이적 CD8+ T 세포에서 miR-150의 발현을 평가하기 위해, H-2Db 분자에 의해 제시된 TCR-인식 림프구성 맥락수막염 바이러스(LCMV) GP33 펩타이드를 발현하는 P14 CD8+ T 세포를 나이브 마우스에 넣어준 후, LCMV 암스트롱(Arm)로 마우스를 감염시켰다. 바이러스 감염 후, P14 세포에서 miR-150-5p 발현을 측정하였다. 그 결과를 도 1a 및 도 1b에 나타내었다.
도 1a 및 도 1b에 나타난 바와 같이, miR-150-5p는 이미 나이브 CD8+ T 세포에서 높은 수준으로 발현되었지만, 주효 세포(effector cell)에서 빠르게 하향 조절되었다. 또한, 기억 CD8+ T 세포에서, CD8+ T 세포 내 타겟 유전자의 miR-150-의존성 하향 조절은 CD8+ T 세포 반응의 초기 활성화 또는 안정적인 기억 유지 동안 집중적으로 발생하나, 이펙터 단계의 최고점에서는 그렇지 않음을 보였다.
실험예
1.2.
in
vivo
상에서
miR
-150의 역할 확인
급성 바이러스 감염시, CD8+ T 세포 분화에서 miR-150의 in vivo 상에서의 역할을 확인하기 위해, WT와 miR-150 KO 마우스를 모두 LCMV 바이러스로 감염시킨 후 혈액에서 CD8+ T 세포 빈도와 표현형을 관찰하였다. 그 결과를 도 2에 나타내었다.
도 2에 나타난 바와 같이, 말초 혈액 단핵구 세포(PBMCs) 내 총 CD8+ 및 CD4+ T 세포의 백분율은 급성 바이러스 감염에 따라 변하였다. 또한, CD8+ 및 CD4+ T 세포의 빈도는 감염된 지 각각 8일 및 15일 후 WT 마우스에서 관찰된 것과 비교하였을 때 miR-150 KO 마우스에서 약간 낮았다. 그러나, 감염된 지 30일 후, CD8+ 및 CD4+ T 세포의 빈도를 WT 마우스에서 관찰된 것과 비교하였을 때에는 차이가 뚜렷하지 않았다.
실험예
1.3. 바이러스-특이 CD8
+
T 세포의 분화 반응 분석
바이러스-특이 CD8+ T 세포의 분화 반응을 자세하게 분석하기 위해, PBMCs를 T 세포 분화 마커인 CD127 및 CD62L에 대한 항체와 함께, 주요 조직 적합 유전자 복합체(MHC) 클래스 I Db-제한된 GP33-41(GP33) 및 GP276-286(GP276)에 특이적인 테트라머로 염색하였다. 그 결과를 도 3 내지 도 5에 나타내었다.
도 3 내지 도 5에 나타난 바와 같이, GP33- 또는 GP276-에 특이적인 CD8+ T 세포의 빈도 및 수(absolute number)는 감염된 지 30일까지는 WT와 KO 마우스 간에 큰 차이가 없었다(도 3). 또한, miR-150 KO 마우스는 LCMV 감염 후 WT 마우스에서 관찰된 것과 비교했을 때, GP33-에 특이적인 CD127+ 또는 CD62L+ CD8+ T 세포의 빈도와 수를 현저하게 증가시켰다(도 4). 뿐만 아니라, 기억/주효-연관 분자 발현[중앙 기억(TCM): CD127+CD62L+; 이펙터 기억(TEM): CD127+CD62L-; 및 이펙터(TE): CD127-CD62L-]에 근거한 GP33-특이적인 CD8+ T 세포에 대한 분석 결과 miR-150 KO 마우스가 WT 마우스와 비교했을 때, 많은 수의 TCM과 TEM 개체군을 생산했지만 TE 개체군은 적게 생산하였다(도 5). 이는 miR-150 결핍이 개선된 기억 CD8+ T 세포 분화를 유도함을 의미한다.
실험예
1.4.
miR
-150-결핍시 CD8
+
T 세포의 기억-
프론
분화 유도 여부 확인
miR-150-결핍이 다른 급성 병원체에 감염된 마우스에서 관찰된 CD8+ T 세포의 기억-프론(prone) 분화를 유도하는지 여부를 확인하기 위해, 마우스를 LCMV Arm 대신에 백시니아 바이러스(VV-GP33) 및 Listeria monocytogenes(LM-GP33)로 감염시켰다. 그 결과를 도 6 및 도 7에 나타내었다.
도 6 및 도 7에 나타난 바와 같이, LCMV Arm 감염과 유사하게, miR-150 KO 마우스는 CD8+ T 세포의 기억 전구 세포로의 빠른 분화를 보였다. 또한, VV-GP33 및 LM-GP33 감염의 경우, WT 마우스와 비교하였을 때 TCM 및 TEM을 포함한 더 많은 메모리 집단(subset)을 생성하였다. 이는 miR-150 KO 마우스가 병원체에 관계없이 기억 CD8+ T 세포 분화를 촉진한다는 것을 의미한다.
결론적으로, 상기 실험예 1.1 내지 1.4의 결과는 miR-150 결핍이 급성 바이러스 및 박테리아 감염 후 기억 CD8+ T 세포 분화에 유리하다는 것을 나타내었다.
실험예
2.
miR
-150 결핍시 말초 조직에서 기억 CD8
+
T 세포로의 분화 촉진 확인
실험예
2.1.
miR
-150 KO 마우스 혈액에서 관찰된 기억 CD8
+
T 세포의 분화가 말초 조직에서도 관찰되는지 여부 확인
miR-150 KO 마우스 혈액에서 관찰된 촉진된 기억 CD8+ T 세포 분화가 말초 조직에도 관찰되는지, 특히 감염 후기(감염 이후 1개월) 동안에 관찰되는지를 확인하였다. CD8+ T 세포 반응이 바이러스 에피토프-특이적인 현상이라는 가능성을 배제하기 위해, GP276에 특이적인 테트라머를 사용하였다. 그 결과를 도 8 내지 도 10에 나타내었다.
도 8 내지 도 10에 나타난 바와 같이, CD8+ T 세포 중, GP33- 및 GP276- 특이적인 세포의 비율 및 그들의 비장 및 폐 내에서의 수는 WT 및 KO 마우스간에 차이가 없었지만(도 8 및 도 9), GP33- 및 GP276- 특이적인 CD8+ T 세포 중 CD127+ 또는 CD62L+ 군은 WT 마우스와 비교했을 때 miR-150 KO 마우스의 두 조직 모두에서 상당히 높았다(도 10). 특히, 항원-특이적인 CD8+ T 세포 중 TCM 군의 빈도와 수는 WT 마우스와 비교하였을 때 miR-150 KO 마우스의 두 조직에서 현저히 높았다.
실험예
2.2.
in vitro
상에서 재노출시,
miR
-150 KO 마우스 내 항원-특이적인 CD8
+
T 세포의
이펙터
사이토카인
생성능
확인
현재까지 보고된 연구는 기억 CD8+ T 세포가 TEM 또는 TE 세포에서 관찰되는 능력에 관한 동일한 항원으로 재자극할 때, 인터페론(IFN)-γ, 종양 괴사 인자(TNF)-α, 및 IL-2와 같은 이펙터 사이토카인을 생산하는 향상된 능력을 보임을 입증하였다. WT 마우스와 비교했을 때, miR-150 KO 마우스에서 높은 TCM 세포 군이 관찰되었기 때문에, miR-150 KO 마우스에서 항원-특이적인 CD8+ T 세포가 in vitro 상에서 재노출시 이펙터 사이토카인의 생성에 대해 향상된 기능을 나타내는지에 대해 확인하였다. 그 결과를 도 11a 및 도 11b에 나타내었다.
도 11a 및 도 11b에 나타난 바와 같이, IFN-γ, TNF-α, 및 IL-2 발현 수준은 WT 마우스에서 관찰된 수준과 비교하였을 때, miR-150 KO 마우스에서 수득한 항원-특이적인 CD8+ T 세포에서 더 높았다. 구체적으로, IFN-γ-생성 CD8+ T 세포로부터의 IL-2 생성 세포의 비율은, WT 마우스에서 관찰된 것과 비교했을 때 miR-150 KO 마우스에서 유의하게 더 높았다.
실험예
2.3.
증가된
메모리 표현형이 생존 및 세포 독성에 미치는 영향 확인
증가된 메모리 표현형이 생존률 향상 및 세포 독성의 감소와 관련이 있음을 확인하기 위하여, GP33- 및 GP276- 특이적인 CD8+ T 세포에서 Bcl-2 및 그랜자임 B의 발현을 평가하였다. 그 결과를 도 12에 나타내었다.
도 12에 나타난 바와 같이, miR-150 KO 마우스의 CD8+ T 세포에서 관찰된 메모리-프론 표현형과 관련하여, Bcl-2 발현은 WT 마우스에서 관찰된 수준과 비교했을 때, miR-150 KO 마우스의 항원-특이적인 CD8+ T 세포에서 더 높은 수준으로 증가하였다. 반면, 그랜자임 B 발현은 miR-150 KO 마우스에서 더 낮았다.
결론적으로, 상기 실험예 2의 결과는 miR-150 결핍이 기억 CD8+ T 세포 분화를 촉진시키고 말초 조직에서 강력한 이펙터 기능을 부여한다는 것을 의미한다.
실험예
3.
miR
-150의 CD8
+
T 세포 분화 조절 여부 확인
실험예
3.1.
miR
-150 KO 마우스 내 CD8
+
T 세포의 기억 전구로의 분화가 CD8
+
T 세포의 내재적 인자의 변화로부터
유래되는지
확인
miR-150은 다양한 세포에서 여러 타겟을 가질 가능성이 있으므로, miR-150 KO 마우스 내 CD8+ T 세포의 기억 전구로의 분화는 CD8+ T 세포의 내인적 요소에 기인할 수 있다. 이러한 점을 확인하기 위해, WT 또는 miR-150 KO 마우스에 miR-150을 포함하거나 포함하지 않는 P14 CD8+ T 세포의 이식을 수행하였다. 상기 실험에서, WT 및 miR-150 KO 마우스 유래 도너(donor) P14 CD8+ T 세포를 구별하기 위해, WT P14 세포(Thy1.1+/1.1+)와 miR-150 KO P14 세포(Thy1.1+/1.2+)에서 다른 유사유전자형 마커를 사용하였다. WT P14 및 miR-150 KO P14를 1:1 비율로 하여 WT 또는 KO 리시피언트 마우스(Thy1.2+/1.2+)에 전달하였다. 이후, LCMV Arm으로 감염시켰다. 이 과정을 도 13에 나타내었다. 또한, 각 도너 P14 군의 빈도와 표현형을 비교하기 위해, 혈중 총 CD8+ T 세포 중 각 도너 세포 군의 비율을 감염 후(post infection, p.i.) 다른 시점에서 측정하였다. 그 결과를 도 14 및 도 15에 나타내었다.
도 14 및 도 15에 나타난 바와 같이, 각 p.i.에서 CD8+ T 세포 중 miR-150 KO P14 세포의 백분율이 WT P14 세포보다 약간 낮지만, WT P14 세포 및 miR-150 KO P14 세포는 유사한 운동 프로파일(kinetic profiles)을 나타내었다(도 14). 그러나, CD127 전환율은 WT P14 세포에서 관찰된 것과 비교하였을 때 miR-150 KO P14 세포에서 크게 가속화되었으며, WT 및 miR-150 KO 리시피언트 마우스에서 모두 관찰되었다(도 15).
실험예
3.2. CD127 전환율 향상이
T
EM
및
T
CM
형성에 미치는 영향 확인
상기 실험예 3.1에서 촉진된 CD127 전환이 TEM 및 TCM 형성의 강화에 지속적으로 영향을 미치는지 확인하기 위하여, 도너 P14 세포에서 CD62L 발현을 추가 분석하였다. 그 결과를 도 16에 나타내었다.
도 16에 나타난 바와 같이, WT 및 miR-150 KO 리시피언트 마우스에서, WT P14 세포와 비교했을 때 miR-150 KO P14 세포는 TEM 및 TCM 군의 비율이 유의하게 높게 나타났다.
실험예
3.3. 단일
도너
세포의 효과 확인
상기 WT 및 miR-150 KO 리시피언트 마우스에서, 단일 도너 세포의 효과를 확인하기 위하여, WT P14 또는 miR-150 KO P14 세포를 WT 및 miR-150 KO 마우스에 개별적으로 넣어주었다. 상기 과정을 도 17에 나타내었고, 그 결과를 도 18 및 도 19에 나타내었다.
도 18 및 도 19에 나타난 바와 같이, miR-150 KO P14 세포는 WT P14 세포와 비교하였을 때, WT 및 miR-150 KO 리시피언트 마우스에서 관찰된 것과 유사하게, TEM 및 TCM이 향상된 것을 확인하였다. 또한, 분화 동안 항원-특이적인 CD8+ T 세포에서 miR-150의 내재적 역할을 확인하였다.
실험예
3.4. 기억 전구체 CD8
+
T 세포의 형성 및
T
EM
및
T
CM
의
형성이 항원-특이적인 기억 CD8
+
T 세포 빈도에 미치는 영향 확인
기억 전구체 CD8+ T 세포의 형성 및 TEM 및 TCM의 형성 강화가 항원-특이적인 기억 CD8+ T 세포의 빈도를 증가시키는지 여부를 확인하였다. 두 개의 다른 도너 세포(WT P14 및 miR-150 KO P14 세포)를 WT 리시피언트 마우스에 공동 전이(co-transfer)시키고 LCMV Arm 감염시킨 후, 혈액에서 CD8+ T 세포 중 WT P14 및 miR-150 KO P14 세포의 빈도를 측정하였다. 그 결과를 도 20에 나타내었다.
도 20에 나타난 바와 같이, 감염된 지 30일 이전에는 miR-150 KO P14 세포의 빈도가 WT P14 세포에서보다 약간 낮았으나, 그 시점부터 추세갸 바뀌어 빈도는 더 높은 수준으로 유지되었다. 상기 결과에서 miR-150 KO CD8+ T 세포에서 관찰된 메모리-프론 표현형이 기억 CD8+ T 세포로 우선적으로 분화가 일어나며, 그 후 이들이 장기간 유지됨을 확인하였다.
실험예
4.
miR
-150이 말초 조직에 존재하는 CD8
+
T 세포의 분화
및 기능
조절에 미치는 영향 확인
실험예
4.1.
miR
-150-
매개된
CD8
+
T 세포 분화의 내재적 조절이 CD8
+
T 세포의 표현형과 기능에 미치는 영향 확인
miR-150-매개된 CD8+ T 세포 분화의 내재적 요인이 감염 후 말초 조직에서 CD8+ T 세포의 표현형과 기능에 영향을 미치는지를 조사하였다. 30 d.p.i(days post infection)에 비장과 폐에서 CD8+ T 세포의 빈도, 표현형 및 사이토카인 생산을 평가하였다. 상기 실험에서, WT P14 및 miR-150 KO P14 세포를 WT 또는 miR-150 KO 리시피언트 마우스에 공동 전이시켜 표현형 및 기능적으로 분석하였다. 그 결과를 도 21 및 도 22에 나타내었다.
도 21 및 도 22에 나타난 바와 같이, CD8+ T 세포 중 도너 WT P14 및 miR-150 KO P14 세포의 빈도는 리시피언트 마우스와 관계없이 비장과 폐 사이에서 유사하게 나타났다(도 21). 그러나, 상기 두 조직에서 CD127+ 세포의 비율은, WT P14 세포의 수준과 비교했을 때, miR-150 KO P14 세포에서 유의하게 높았으며, 이는 두 유형의 리시피언트 마우스 모두에서 관찰된 결과이다(도 22). miR-150 KO P14 마우스의 말초 조직에서의 TCM 및 TEM 군의 생성능은 WT P14 마우스보다 우수하였다.
실험예
4.2.
miR
-150의 CD8
+
T 세포-특이적 결실이 CD8
+
T 세포
이펙터
기능에 미치는 영향 확인
상기 실험예 2.2에서는 WT 마우스보다 miR-150 KO 마우스에서 생성된 항원-특이적인 기억 CD8+ T 세포가 이펙터 사이토카인을 생산하는 능력이 더 우수함을 확인하였다. 따라서, miR-150의 CD8+ T 세포-특이적 결실이 miR-150의 전체(whole-body) 결실 후 관찰된 CD8+ T 세포의 이펙터 사이토카인 생산능과 유사한 결과를 나타내는지 여부를 조사하였다. 그 결과를 도 23 및 도 24에 나타내었다.
도 23 및 도 24에 나타난 바와 같이, in vitro 상에서 GP33 펩타이드로 재-자극시, IFN-γ 생성 세포의 빈도 및 IFN-γ의 발현 수준은 WT P14 및 miR-150 KO P14 세포간에 차이가 없었으며, TNF-α 발현은 WT P14 세포에 비해 miR-150 KO P14 세포에서 상당히 높았다(도 23). 특히, IL-2 생성 세포의 빈도와 IL-2 발현 수준은 WT P14 세포보다 miR-150 KO P14 세포에서 극적으로 증가하였다. IFN-γ, TNF-α 및 IL-2와 같은 사이토카인을 동시에 생산하는 다기능 CD8+ T 세포의 생성에 관하여, WT 및 KO 리시피언트 마우스 모두에서 miR-150 KO P14 세포가 WT P14 세포보다 우수하다는 것이 밝혀졌다. 이러한 결과는 나이브 CD8+ T 세포의 miR-150 KO P14 세포 내 기억 세포로의 우선적인 분화와 일치하고(도 22) 항원에 재-노출시 기억 표현형과 이펙터 기능 사이의 양의 상관 관계를 나타내었다.
결론적으로, 상기 결과는 항원-특이적인 CD8+ T 세포의 miR-150 결핍이 기억 CD8+ T 세포의 생성을 증진 시킨다는 것을 의미한다.
실험예
5.
miR
-150 결핍된 기억 CD8
+
T 세포가 병원균 및
암에 대한 기억 반응이
향상되는지 확인
기억 CD8+ T 세포 기능의 주요 특징은 동일한 항원에 재노출시 보호 기능 및 기억 반응이 향상시키는 것이다. 따라서, miR-150 KO 마우스 내 항원-특이적인 CD8+ T 세포는 증식 능력 및 이펙터 사이토카인의 생산능이 향상되므로, 항원에 대한 재노출시 더 우수한 CD8+ T 세포 면역 반응이 증가할 수 있다.
실험예
5.1.
miR
-150 KO CD8
+
T 세포의 기억 세포 분화가
항원에 대한 기억 반응에
미치는 영향 확인
miR-150 KO CD8+ T 세포의 기억 세포로의 분화가 이전에 노출된 항원에 대해 개선된 기억 반응을 촉진한다는 것을 입증하기 위하여, WT P14 및 miR-150 KO P14 세포를 동시에 투여한 후 LCMV Arm을 감염시켰다. 그리고, 30 d.p.i.에 두 종류의 P14 세포를 분리하였다. P14 세포의 각 세트를 동일한 바이러스(LCMV)로 감염시키고, 7 d.p.i. 및 15 d.p.i.에 각 나이브 마우스에 투여하였다. 상기 과정을 도 25에 나타내었고, 그 결과를 도 26에 나타내었다.
도 26에 나타난 바와 같이, miR-150 KO P14 세포는 7 d.p.i. 및 15 d.p.i.에 WT P14 세포에 비해 최대 9배 더 높은 증가를 나타내었고, 이는 WT P14 세포와 비교했을 때 miR-150 KO P14 세포의 강력한 증식 능력을 나타낸다.
실험예
5.2. 병원성 감염으로부터 개체 보호를 위한 기억 P14 세포의 능력 확인
병원성 감염에 대해 개체를 보호하기 위한 기억 P14 세포의 능력을 평가하기 위하여, 마우스에 WT 기억 P14 세포 또는 miR-150 기억 P14 세포를 투여한 후 VV-GP33 또는 LM-GP33로 접종하였다. 상기 과정을 도 27에 나타내었고, 그 결과를 도 28 내지 도30에 나타내었다.
도 28 내지 도 30에 나타난 바와 같이, miR-150 KO 기억 P14 세포를 투여 받은 후 VV-GP33 접종된 마우스는 WT 기억 P14 세포를 투여 받은 마우스보다 비장에서 도너 세포의 빈도가 유의하게 높음을 보였다(도 28). 또한, 난소에서 백시니아 바이러스의 역가는 WT 기억 P14 세포를 투여 받은 마우스와 비교했을 때 miR-150 KO 기억 P14 세포를 투여 받은 마우스에서 더 낮았으나, 그 차이는 유의하지 않았다(도 29). LM-GP33 접종의 경우, miR-150 KO 기억 P14 세포를 보유한 마우스의 비장과 간에서 박테리아 역가의 감소가 관찰되었다(도 30). 상기 결과는 질적 및 양적으로 향상된 기억 CD8+ T 세포가 바이러스 및 박테리아 병원체에 대한 효과적인 보호에 기여함을 의미한다.
실험예
5.3.
miR
-150 KO 기억 CD8
+
T 세포가 종양 진행에 미치는 영향 확인
miR-150 KO 기억 CD8+ T 세포가 마우스의 종양 진행 예방에 기여하는지 여부를 확인하기 위하여, FBL-Gag 백혈병 종양 모델을 사용하였다. FBL-Gag 종양 세포를 나이브 마우스에 접종하였고, 5일 후, 마우스를 사이톡산(Cytoxan)으로 전처리하였다. 12시간 후, 종양 세포-접종된 마우스에 in vitro 배양으로부터 생성된 기억 CD8+ T 세포를 투여하였다. 상기 과정을 도 31에 나타내었고, 그 결과를 도 32에 나타내었다.
도 32에 나타난 바와 같이, 상기 miR-150 KO 기억 CD8+ T 세포로 면역화된 마우스는 WT 기억 CD8+ T 세포로 면역화된 마우스와 비교하였을 때 용량-의존적으로 생존 기간이 연장되었다.
상기 데이터는 miR-150 결핍에 의해 유도된 기억 CD8+ T 세포 분화가 효과적으로 항-종양 면역 반응을 유도함으로써, 종양 진행으로부터 마우스를 효과적으로 보호함을 나타내었다.
실험예
6.
miR
-150의 CD8
+
T 세포 내
Foxo1
조절
실험예
6.1. 기억 CD8 T
+
세포 분화에 관여하는 조절 인자를 암호화하는 miR-150-타겟 유전자 확인
여러 miR-타겟 예측 프로그램을 사용하여 기억 CD8 T+ 세포 분화에 관여하는 조절 인자를 암호화하는 miR-150-타겟 유전자를 스크리닝하였다. 그 결과를 도 33에 나타내었다.
in vitro 및 in vivo 자극 후에, miR-150은 CD8+ T 세포에서 점진적으로 하향 조절되기 때문에, miR-150 타겟된 유전자의 발현은 WT CD8+ T 세포 내 단백질 수준에서 감소할 가능성이 높으나, 활성화 초기에는 miR-150 KO CD8+ T 세포에서는 그렇지 않았다. 도 33에 나타난 바와 같이, WT 및 miR-150 KO 마우스로부터 정제된 나이브 CD8+ T 세포의 in vitro 상의 폴리클로날 TCR 자극 후, 신호 전달 경로 유도 기억 전구 물질 중, Foxo1 단백질의 발현이 WT CD8+ T 세포에서 점차적으로 하향 조절된 반면, 이 수준은 in vitro 활성화 후 3일까지 miR-150 KO CD8+ T 세포에서 급격히 증가하였음을 확인하였다.
실험예
6.2. CD8
+
T 세포 내
miR
-150-의존
Foxo1
조절 확인
in vivo 상에서 CD8+ T 세포 내 miR-150-의존 Foxo1 하향조절이 관찰될 수 있는지 여부를 확인하였다. in vivo Foxo1 발현을 분석하기 위하여, WT P14 및 miR-150 KO P14 마우스에 LCMV Arm을 감염시키고, 다른 시점에서 P14 세포 내 Foxo1 발현을 측정하였다. 그 결과를 도 34에 나타내었다.
도 34에 나타난 바와 같이, in vitro 결과와 일치하게, Foxo1 단백질의 발현은 감염된 지 2일 후에 WT P14 세포에서 관찰된 수준과 비교하였을 때 miR-150 KO P14 세포에서 유의하게 높았다. 반면, 감염된 지 5일 후에, 상기 발현은 WT P14 세포뿐만 아니라 miR-150 KO P14 세포에서도 하향 조절되었다.
실험예
6.3.
miR
-150의 존재 여부에 따른 CD8
+
T 세포 내
Foxo1
발현의 역학 관계 확인
miR-150의 존재 또는 부재 하에, CD8+ T 세포 내 Foxo1 발현의 역학 관계를 모니터 및 비교하기 위하여, 세포 증식의 추적을 가능하게 하는 염료로 표지된 WT P14 또는 miR-150 KO P14 세포를 나이브 마우스에 이식하였다. 이후, LCMV Arm으로 감염시켰다. 상기 실험예 6.2에서 in vivo 상의 Foxo1 발현은 5 d.p.i. 이전에 최고조에 달했기 때문에(도 34), 3.5 d.p.i에 도너 P14 세포에서 Foxo1 발현을 분석하였다. 상기 과정을 도 35에 나타내었다. 또한, 기억 T 세포 분화를 촉진하는 전사 인자인 TCF1의 단백질 수준을 측정하였다. 그 결과를 도 36 및 도 37에 나타내었다.
도 36 및 도 37에 나타난 바와 같이, Foxo1 및 TCF1의 수준은 WT P14 세포에서 관찰된 수준과 비교하였을 때 miR-150 KO P14 세포에서 더 높게 나타났다. 또한, Foxo1 수치는 miR-150 KO P14 세포에서 약간 증가한 반면, WT P14 세포에서 감소하였다(도 36). TCF1 발현은 WT P14 세포에서 역학적으로 하향 조절되었지만, miR-150 KO P14 세포에서 비교적 안정적으로 나타났다. 또한, Foxo1 및 TCF1의 발현은 WT P14 세포에서 관찰된 수준과 비교하였을 때 miR-150 KO P14 세포에서 유의하게 높은 발현을 나타내었다(도 36). 그러나, Foxol 및 TCF1 수준은 miR-150 KO P14 세포에서 기억 단계 동안 회복하는 것으로 나타났으나, WT P14 세포에서는 나타나지 않았으며(도 37), 이는 기억 CD8+ T 세포에서 miR-150에 대한 또 다른 역할을 의미한다.
실험예
7.
Foxo1
억제는
Foxo1
3' 비번역 영역(
UTR
)에
miR
-150의 직접 결합에 의해
매개된다
실험예
7.1.
Foxo1
및
TCF1
억제가
miR
-150에 의해
매개되는지
여부 확인
분화 초기 단계에 활성화된 CD8+ T 세포에서 Foxo1 및 TCF1의 억제가 miR-150에 의해 매개되는지 여부를 확인하기 위하여, in vitro 상에서 miR-150 KO CD8+ T 세포로의 레트로 바이러스 형질 도입을 수행한 후, 형질도입 효율을 증가시키기 위한 자극을 가했다. 상기 과정을 도 38에 나타내었고, 그 결과를 도 39에 나타내었다.
도 39에 나타난 바와 같이, CD8+ T 세포에서 Foxo1 단백질 수준은 miR-150에 의해 하향조절 되었으며, CD8+ T 세포에서 Foxo1 발현이 miR-150-매개 억제됨을 확인하였다.
실험예
7.2.
Foxo1의
억제가
TCF1
발현에 영향을 미치는지 확인
상기 실험예 7.1에서, miR-150에 의해 매개된 Foxo1 억제가 TCF1 발현에 영향을 미치는지를 확인하기 위해, Foxo1 short-hairpin RNA(shRNA)를 암호화하는 레트로바이러스로 miR-150 KO CD8+ T 세포를 형질 전환시켰다. 상기 과정을 도 40에 나타내었고, 그 결과를 도 41에 나타내었다.
도 41에 나타난 바와 같이, Foxo1 억제는 Foxo1 및 TCF1 발현을 약간 억제하는 것으로 나타났다.
실험예
7.3.
Foxo1
억제의 발생 원인 확인
miR-150-매개된 Foxo1 억제가 Foxo1 mRNA에 miR-150을 직접 결합시킴으로써 발생했는지 여부를 확인하였다. miR-150-타겟 서열이 Foxo1 mRNA 3' UTR에 존재하는지 확인하기 위해, 여러 가지 microRNA 타겟 예측 프로그램을 사용하였고, 이를 도 42에 나타내었다. Foxol 단백질 수준의 억제가 Foxol mRNA의 3'UTR에 결합한 miR-150에 의한 것인지를 확인하기 위해, AANAT(aralkylamine N-acetyltransferase)-리포터 시스템을 사용하였다. 상기 시스템을 도 43에 나타내었다. AANAT 단백질의 반감기가 매우 짧기 때문에, AANAT 단백질 리포터 시스템에서 단백질 축적을 제외시킴으로써 추적에 사용할 수 있다. miR-150-5p 유사체(miR-150-5p WT)와 그 돌연변이 형태(miR-150-5p MT)를 디자인하였고, WT Foxo1 3' UTR(Foxo1a 3'UTR- WT) 또는 이의 돌연변이된 서열(Foxo1a 3' UTR-MT)을 암호화하는 서열을 포함하는 AANAT 벡터를 구성하였다(도 42 및 도 43).
도 44에 나타난 바와 같이, miR-150-5p WT 및 Foxo1a 3' UTR-WT의 조합만이 AANAT 단백질의 발현을 억제함으로써 miR-150-5p가 단백질 수준에서 Foxo1의 발현을 억제할 수 있음을 나타내었다. 또한, 도 45에 나타난 바와 같이, Foxo1의 mRNA 수준은 AANAT mRNA의 수준에 기초하여 변하지 않음을 나타내었다. 또한, 상기 결과는 miR-150-매개된 Foxo1-TCF1의 억제는 기억 전구체 보다는 이펙트 세포로의 나이브 CD8+ T 세포의 분화를 향상시킨다는 것을 나타내었다.
실험예
7.4. 기억 CD8
+
T 세포 분화 조절에서
Foxo1의
기능 평가
기억 CD8+ T 세포 분화 조절에서 miR-150이 직접적으로 타겟하는 Foxo1의 in vivo 기능적인 관련성을 평가하였다. 활성화 초기 단계에서 miR-150 KO CD8+ T 세포를 모방하기 위해, 이들의 활성화 동안 WT CD8+ T 세포에서 Foxo1을 과발현하려고 시도하였다. 상기 목적을 위해, LCMV Arm으로 감염되어 in vivo 상에서 활성화된 WT P14 CD8+ T 세포는 Foxo1 및 Thy1.1 유전자를 모두 포함하는 레트로 바이러스(MSCV-Foxo1-Thy1.1) 또는 Thy1.1 유전자만을 포함하는 레트로바이러스(MSCV-Thy1.1)로 형질 감염시켰다. 이어서, 형질 전환된 WT P14 CD8+ T 세포의 각 군을 감염된 마우스에 각각 투여하였다. 상기 과정을 도 46에 나타내었다. 혈액 내 도너 P14 CD8+ T 세포 중 레트로바이러스 투여된 군에서 표현형의 변화를 모니터하였다. 그 결과를 도 47a 및 도 47b에 나타내었다.
도 47a 및 도 47b에 나타난 바와 같이, Foxo1을 과발현시킨 CD8+ T 세포는 CD127 및 CD62L 전환이 촉진되었고, TE 보다는 TCM 및 TEM으로 분화되었다. Foxo1 과발현에 의한 기억 CD8+ T 세포의 증가된 빈도는 25 d.p.i에 비장과 폐에서도 관찰되었다(도 47a 및 도 47b). Foxo1을 과발현하는 WT CD8+ T 세포의 가속화된 기억 표현형은 miR-150 KO CD8+ T 세포와 유사하였다.
<110> Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology
Industry-Academic Cooperation Foundation, Yonsei University
<120> PHARMACEUTICAL COMPOSITION FOR IMPROVING IMMUNE ACTIVITY
COMPRISING miR-150 INHIBITOR, AND METHOD FOR SCREENING AGENT FOR
IMMUNITY IMPROVEMENT
<130> FPD/201807-0042
<150> KR 10-2017-0101943
<151> 2017-08-10
<160> 3
<170> KoPatentIn 3.0
<210> 1
<211> 22
<212> RNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> hsa-miR-150-5p
<400> 1
ucucccaacc cuuguaccag ug 22
<210> 2
<211> 22
<212> RNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> hsa-miR-150-3p
<400> 2
cugguacagg ccugggggac ag 22
<210> 3
<211> 22
<212> RNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> miR-150 mutant
<400> 3
uaccgauacc cuuguaccag ug 22
Claims (10)
- miR-150(micro RNA-150) 저해제를 유효성분으로 포함하는 면역 활성 증진용 약학적 조성물.
- miR-150(micro RNA-150) 저해제를 유효성분으로 포함하는 암 또는 감염성 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제2항에 있어서,
상기 암이 위암, 간암, 폐암, 대장암, 유방암, 전립선암, 난소암, 췌장암, 자궁경부암, 갑상선암, 후두암, 급성 골수성 백혈병, 뇌종양, 신경모세포종, 망막 모세포종, 두경부암, 침샘암 및 림프종으로 구성된 군에서 선택되는 것인, 약학적 조성물. - 제2항에 있어서,
상기 감염성 질환이 B형 간염, C형 간염, 인간 파필로마 바이러스(human papilloma virus: HPV) 감염, 사이토메갈로바이러스(cytomegalovirus) 감염, 바이러스성 호흡기 질환, 및 인플루엔자로 구성된 군에서 선택되는 것인, 약학적 조성물. - miR-150 저해제를 개체에 투여하는 단계를 포함하는 면역 활성을 증진시키는 방법.
- 제5항에 있어서,
상기 투여는 복강내, 정맥내, 근육내, 피하, 피내, 경구, 비내, 폐내 및 직장내로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나의 경로를 통해 수행되는 것인, 면역 활성을 증진시키는 방법. - miR-150 저해제를 개체에 투여하는 단계를 포함하는 암 또는 감염성 질환의 예방 또는 치료하는 방법.
- 제7항에 있어서,
상기 투여는 복강내, 정맥내, 근육내, 피하, 피내, 경구, 비내, 폐내 및 직장내로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나의 경로를 통해 수행되는 것인, 암 또는 감염성 질환의 예방 또는 치료하는 방법. - (a) 분리된 CD8+ T 세포에 후보물질을 처리하는 단계; 및
(b) 상기 처리된 세포에 miR-150 발현 수준이 미처리 대조군 대비 유의한 수준으로 감소된 경우, 처리된 후보 물질을 선별하는 단계를 포함하는, 면역 활성 증진용 약물의 스크리닝 방법. - (a) 분리된 CD8+ T 세포에 후보물질을 처리하는 단계; 및
(b) 상기 처리된 세포에 miR-150 발현 수준이 미처리 대조군 대비 유의한 수준으로 감소된 경우, 처리된 후보 물질을 선별하는 단계를 포함하는, 암 또는 감염성 질환의 예방 또는 치료용 약물의 스크리닝 방법.
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| E. John Wherry and Rafi Ahmed. Memory CD8 T-Cell Differentiation during Viral Infection, J Virol. 2004 Jun; 78(11): 5535-5545. |
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