KR20190076126A - An oral antidiabetic composition comprising GLP-1 and a gene carrier - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an oral composition for preventing, treating or alleviating obesity. It is confirmed that the oral composition can effectively induce the expression of GLP-1 genes in vivo by combining nine amino acids Arginine having positive ion properties to Fc part C-terminal to condense the same with GLP-1 genes having negative ion properties, and also protects genes from disintegration due to immune action of gastric acid and leukocytes during oral administration, thereby enabling gene delivery to a small intestine. In addition, the oral composition is confirmed to have a possibility of long-term treatment effect since a half-life is relatively long when genes are expressed in the small intestine. Therefore, by effectively delivery of GLP-1, the oral composition is expected to be useful for preventing, treating, or alleviating obesity.

Description

GLP-1 및 유전자 전달체를 포함하는 경구용 항당뇨 조성물 {An oral antidiabetic composition comprising GLP-1 and a gene carrier}An oral antidiabetic composition comprising GLP-1 and a gene carrier and an antidiabetic composition comprising GLP-1 and a gene carrier,

본 발명은 경구 투여용 항당뇨 조성물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, GLP-1, 및 면역글로불린 Fc영역 C 말단에 음이온성 유전자를 응집할 수 있는 양이온성 아르기닌으로 이루어진 링커를 포함하는 GLP-1 전달체를 유효성분으로 포함하는 당뇨병 예방, 치료 또는 개선용 경구 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to an antidiabetic composition for oral administration, and more particularly, to a GLP-1 receptor antagonist composition comprising GLP-1 and a GLP-1 transporter comprising a linker consisting of a cationic arginine capable of aggregating an anionic gene at the end of the immunoglobulin Fc region C As an active ingredient, to an oral composition for the prevention, treatment or amelioration of diabetes.

당뇨병은 인슐린 분비 혹은 작용의 부재로 일어나는 대사 질병으로 고혈당증이 특징이다. 당뇨병은 크게 제 1형과 2형으로 구분될 수 있으며, 제 1형 당뇨병은 자기면역기전, 바이러스 감염 등에 의한 췌장의 β-세포의 파괴에 의해 일어나며, 제 2형 당뇨병(약칭 : T2DM)의 경우는 β-세포에서의 인슐린의 분비저하와 간, 지방조직, 근육 등의 표적장기에서 인슐린의 작용에 대해 인슐린저항성(Insulin resistance)가 대표적인 원인으로 손꼽히고 있다. 제 2형 당뇨병 경우 운동요법과 체중감량 등을 통하여 일부 개선시킬 수 있으나, 제 1형 당뇨병의 경우 인슐린 분비능 저하로 쉽게 개선되기 어렵기 때문에 외부에서 인슐린을 보충하여 주는 수단이 사용되고 있다. Diabetes is a metabolic disease caused by the absence of insulin secretion or action, characterized by hyperglycemia. Diabetes mellitus can be classified into Type 1 and Type 2 diabetes. Type 1 diabetes is caused by the destruction of pancreatic β-cells by autoimmune mechanisms and viral infections. In the case of type 2 diabetes (abbreviation: T2DM) Insulin resistance is the leading cause of decreased insulin secretion in β-cells and insulin action in target organs such as liver, adipose tissue and muscle. Type 2 diabetes can be improved through exercise therapy and weight loss, but in the case of type 1 diabetes, it is difficult to improve due to a decrease in insulin secretory ability, so means for supplementing insulin from the outside are being used.

현재 제 2형 당뇨병 치료에 사용되는 약물로는 인슐린제제와 혈당강하제가 있으며, 최근에 많이 사용되고 있는 경구용 혈당강하제는 간에서 포도당의 합성을 억제하는 biguanide, β-세포의 인슐린 분비를 촉진하는 sulfonylurea와 glinide, 인슐린 감작제인 thiazolidinedione등이 있다. 이들 약제들의 병합 치료에도 불구하고 혈당이 조절목표 이하로 조절되는 환자는 1/3정도이며, 이들 혈당강하제나 인슐린은 당뇨병을 호전시키거나 완치할 수 없다. 또한 현재의 당뇨병 치료제는 저혈당 유발, 위장장애, 설사, 간 및 심장독성 등의 부작용과 같은 문제점이 있어 지속적으로 투약하는 치료제인 만큼 엄격한 관리가 필요한 문제점이 있다.Currently, drugs used in the treatment of type 2 diabetes include insulin preparations and hypoglycemic agents, and the most popular oral hypoglycemic agents are biguanide, which inhibits glucose synthesis in the liver, sulfonylurea, which promotes insulin secretion in β-cells And glinide, and thiazolidinedione, an insulin sensitizer. Despite the combined treatment of these drugs, about one-third of patients whose blood sugar is regulated below the regulatory target, these hypoglycemic agents and insulin can not cure or cure diabetes. In addition, current diabetes medicines have problems such as hypoglycemic effect, gastrointestinal disorder, diarrhea, side effects such as liver and cardiac toxicity, and therefore, there is a problem that strict management is required as it is a therapeutic agent for continuous administration.

이러한 문제를 해결하는데 사용될 수 있는 대표적인 방법인 핵산 전달을 이용한 치료법이 있는데, 이을 위한 방법으로는 바이러스성 벡터를 이용한 방법과 비 바이러스 벡터를 이용한 방법이 있다. 그러나 바이러스성 벡터는 바이러스에서 추출된 운반체를 원료로 하기 때문에 생체 내 적용에 한계를 가져 최근엔 비 바이러스 성 벡터인 고분자를 기반으로 한 벡터를 이용하는 방안으로 연구가 진행되고 있다. 이러한 방법은 기본적으로 나노 크기의 입자에 음전하를 띤 DNA를 결합하거나 흡착할 수 있는 중합체, 지질 또는 무기 물질과 같은 양이온 성 화합물을 포함한다. 또한 이러한 핵산 전달체를 이용한 유전자 치료법은 T2MD의 근원을 치료함으로써 T2MD의 예방 및 치료에 유망한 방법으로 각광받고 있다.There is a therapeutic method using nucleic acid transfer, which is a typical method that can be used to solve such a problem. As a method for this, there are a method using a viral vector and a method using a non-viral vector. However, viral vectors have limitations in vivo applications because they use carriers derived from viruses as raw materials, and research is currently under way to use vectors based on nonviral vectors, which are nonviral vectors. This method basically involves cationic compounds such as polymers, lipids or inorganic materials capable of binding or adsorbing negatively charged DNA to nano-sized particles. In addition, gene therapy using these nucleic acid transporters is attracting interest as a promising method for the prevention and treatment of T2MD by treating the source of T2MD.

한편, 유전자 치료에 있어서, 유전자를 경구 전달을 이용한 방법은 여러 가지 이점을 제공할 수 있는 것으로 알려져 있는데, 우선 환자에게 있어서 주사제를 회피하는 것이 가능하기 때문에 편의성을 제공할 수 있으며, 두 번째로 혈액을 통과하는 방법보다 짧은 거리를 사용하여 장내 상피세포에 전달하는 것이 가능하기에 유전자의 안정성을 유지하는 것과 전달 후 유전자를 발현하는 것에 유리하다. 또한, 효과적인 구강 유전자 전달 시스템은 단백질 약물의 전신 전달에 사용될 수 있는데, 상피 세포의 치료 단백질의 발현 및 분비를 통하여 단백질의 순환을 유도할 수 있기 때문이다. 경구용 유전자 치료에 대한 개념은 이미 증명되었지만 장내 구간을 통한 비 바이러스 성 유전자 전달은 낮은 발현도의 문제가 있어 많은 난황을 겪고 있다. 또한 장내 효소 및 미생물 그리고 소화액에 의한 분해를 효과적으로 제어해야 한다는 난관이 존재한다.On the other hand, in gene therapy, it has been known that a method using a gene for oral delivery can provide various advantages. First, convenience can be provided because it is possible to avoid an injection for a patient. Secondly, , It is possible to maintain the stability of the gene and to express the gene after transduction. In addition, an effective oral gene delivery system can be used for systemic delivery of protein drugs because it can induce protein circulation through the expression and secretion of therapeutic proteins of epithelial cells. Although the concept of oral gene therapy has already been proven, nonviral gene delivery through the intestinal tract is suffering from a lot of egg yolk due to the problem of low expression. There is also a difficulty in effectively controlling intestinal enzymes, microorganisms, and digestive enzymes.

미국 당뇨병 학회(ADA)의 가이드라인을 참고하면 1 차로 선택되는 약제는 메트포민(metformin)이고, 2차, 3차 약물은 설포닐 요소(sulfonylurea)계, 글리나이드 (glinide)계, 티아졸(thiazolidinedione)계 및 DPP-4 저해제 등이며, 이후 GLP-1(glucagon like peptide-1) 아고니스트(agonist) 등의 주사제 또는 인슐린 주사제가 사용되고 있다. 그러나, 현재 임상에서 사용되고 있는 기존 경구용 당뇨 치료제의 경우, 지속적인 혈당의 정상화 유지라는 긍정적인 측면 이외에 장기 복용시 저혈당 유발, 설사, 체중 증가, 심혈관계 문제, 간 독성 등과 같은 다양한 부작용을 일으킬 뿐 아니라 결국에는 췌장의 β 세포가 파괴되고 최후에 인슐린을 주사하게 된다. 또한, 최후의 치료 방법인 인슐린 투여 역시 매일 2-3회 피하주사를 해야 하기 때문에 불편함이 있으며 가장 큰 부작용인 저혈당 유발 가능성이 있다References to the guidelines of the American Diabetes Association (ADA) suggest that the primary drug of choice is metformin, the secondary and tertiary drugs are sulfonylurea, glinide, thiazolidinedione ) And DPP-4 inhibitors, and thereafter injections such as GLP-1 (glucagon like peptide-1) agonist or insulin injections are used. However, in the case of existing oral diabetic medicines currently used in clinical practice, in addition to the positive aspect of maintaining normalization of blood glucose continuously, long-term use of diabetic medicines causes various side effects such as hypoglycemia, diarrhea, weight gain, cardiovascular problems, Eventually, the pancreatic beta cells are destroyed and finally injected with insulin. In addition, insulin administration, which is the last treatment method, is also inconvenient because it has to be subcutaneously injected 2-3 times a day, and the most serious side effect, hypoglycemia,

이러한 문제점을 보완하기 위하여, 최근 차세대 당뇨병 치료제로 부각되는 것이 GLP-1 이다. GLP-1 및 그의 유사체와 유도체는 제2형 당뇨병 치료를 위한 임상 시험에서 좋은 가능성을 나타내며, 인슐린 분비 자극, 글루카곤 분비 저해, 위 공복화 저해, 위 운동성 또는 장 운동성 저해, 및 체중 감량 유도와 같은 수많은 생물학적 효과를 유도한다. 또한, 장기 복용시에도 췌장 보호 기능이 있으며, 저혈당의 위험이 없고 장기간 적정 혈당을 유지할 수 있다.In order to overcome these problems, GLP-1 has recently emerged as a next-generation diabetes remedy. GLP-1 and its analogs and derivatives have shown good potential in clinical trials for the treatment of type 2 diabetes and have been shown to be effective in the treatment of type 2 diabetes, including insulin secretion stimulation, glucagon secretion inhibition, gastric emptying inhibition, gastric motility or intestinal motility inhibition, It induces numerous biological effects. In addition, even when taking a long-term pancreas protection function, there is no risk of hypoglycemia and can maintain good blood sugar for a long time.

그러나, 생체 내에서는 DPP-4 라는 효소에 의하여 상기 GLP-1이 절단되어 불활성화되고, 그에 따라 매우 짧은 생체 내 반감기를 가져 치료제로써의 개발에 어려움이 있다. 이에, 생물학적 활성을 유지하면서 GLP-1의 반감기를 연장시키거나 신체로부터 펩타이드의 제거율을 감소시키기 위하여 다양한 접근법이 수행되어 왔다. 즉, 다양한 GLP-1 유사체의 개발이 활발하게 진행되고 있으며, 면역글로불린 Fc 부위에 GLP-1을 융합시키는 접근법도 시도되어 왔으나 (미국등록특허 7452966), 아직은 부족한 실정이다.However, in vivo, the GLP-1 is cleaved and inactivated by an enzyme called DPP-4, and thus has a very short in vivo half-life, making it difficult to develop it as a therapeutic agent. Thus, a variety of approaches have been performed to prolong the half-life of GLP-1 while maintaining biological activity or to reduce the rate of peptide removal from the body. In other words, various GLP-1 analogues have been actively developed, and GLP-1 fusion to the immunoglobulin Fc region has also been attempted (U.S. Pat. No. 7452966).

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, GLP-1 유전자를 체내 세포 내로 효율적으로 전달하기 위한 전달체에 대해서 예의 연구한 결과, 음이온 성질을 띠는 GLP-1 유전자를 효과적으로 응축시키기 위해 양이온성 성질을 지니는 아미노산 Arginine 9개를 면역글로불린 Fc 영역 C-terminal에 결합시킨 유전자 전달체가 pH 및 체내 효소에 대한 안정성이 있음을 확인하고, 경구 투여용 유전자 전달체로서 사용 가능성을 확인하였는바, 이에 기초하여 본 발명을 완성하였다.DISCLOSURE OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a method for efficiently delivering GLP-1 gene into an organism cell by efficiently conducting an anion- It was confirmed that the gene carrier having 9 amino acid Arginine having cationic properties bound to the C-terminal of the immunoglobulin Fc region has stability against pH and enzymes in the body and confirmed the possibility of use as a gene carrier for oral administration. The present invention has been completed.

본 발명의 목적은 GLP (glucagon like peptide)-1; 및It is an object of the present invention to provide GLP (glucagon like peptide) -1; And

GLP-1 전달체를 포함하는, 당뇨병 예방 또는 치료용 경구 조성물로서,An oral composition for the prevention or treatment of diabetes comprising a GLP-1 carrier,

상기 GLP-1 전달체는The GLP-1 delivery vehicle

면역글로불린 Fc 영역; 및Immunoglobulin Fc region; And

상기 면역글로불린 Fc 영역 C 말단에 연결된 링커를 포함하는 것을 특징으로 하는, 조성물을 제공하는 것이다.Wherein the immunoglobulin Fc region comprises a linker linked to the C-terminus of the immunoglobulin Fc region.

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

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은In order to achieve the above object,

GLP (glucagon like peptide)-1; 및GLP (glucagon like peptide) -1; And

GLP-1 전달체를 포함하는, 당뇨병 예방 또는 치료용 경구 조성물로서,An oral composition for the prevention or treatment of diabetes comprising a GLP-1 carrier,

상기 GLP-1 전달체는The GLP-1 delivery vehicle

면역글로불린 Fc 영역; 및Immunoglobulin Fc region; And

상기 면역글로불린 Fc 영역 C 말단에 연결된 링커를 포함하는 것을 특징으로 하는, 조성물을 제공한다.Wherein the immunoglobulin Fc region comprises a linker linked to the C-terminus of the immunoglobulin Fc region.

본 발명의 일 구현예로 상기 GLP-1은 서열번호 1의 염기서열로 이루어질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the GLP-1 may comprise the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.

본 발명의 다른 구현예로 상기 GLP-1 전달체는 서열번호 2의 아미노산 서열로 이루어질 수 있다.In another embodiment of the present invention, the GLP-1 transporter may comprise the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2.

본 발명의 또 다른 구현예로 상기 GLP-1 전달체는 서열번호 3의 염기서열로 이루어질 수 있다.In another embodiment of the present invention, the GLP-1 transporter may comprise the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3.

본 발명의 또 다른 구현예로 상기 면역글로불린 Fc 영역은 서열번호 4의 아미노산 서열로 이루어질 수 있다.In another embodiment of the present invention, the immunoglobulin Fc region may comprise the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4.

본 발명의 또 다른 구현예로 상기 면역글로불린 Fc 영역은 서열번호 5의 염기서열로 이루어질 수 있다.In another embodiment of the present invention, the immunoglobulin Fc region may comprise the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5.

본 발명의 또 다른 구현예로 상기 면역글로불린 Fc 영역은 IgG, IgA, IgD, IgE 및 IgM으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나로부터 유래될 수 있다.In another embodiment of the present invention, the immunoglobulin Fc region may be derived from any one selected from the group consisting of IgG, IgA, IgD, IgE and IgM.

본 발명의 또 다른 구현예로 상기 면역글로불린 Fc 영역은 IgG로부터 유래될 수 있다.In another embodiment of the present invention, the immunoglobulin Fc region can be derived from IgG.

본 발명의 또 다른 구현예로 상기 링커는 Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg의 아미노산 서열로 이루어질 수 있다.In another embodiment of the present invention, the linker may comprise an amino acid sequence of Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg.

또한, 본 발명은 상기 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 당뇨병 예방 또는 치료방법을 제공한다.The present invention also provides a method of preventing or treating diabetes, comprising the step of administering the composition to a subject.

또한, 본 발명은 상기 조성물의 당뇨병 예방 또는 치료용도를 제공한다.In addition, the present invention provides a composition for preventing or treating diabetes mellitus.

본 발명의 당뇨병 예방 또는 치료용 경구 조성물은 양이온성 성질을 지니는 아미노산 Arginine 9개를 Fc 부분 C-terminal에 결합시켜 음이온성 성질을 지닌 GLP-1 유전자와 응축시킴으로써, 체내에서 GLP-1 유전자의 발현을 효과적으로 유도할 수 있으며, 또한, 경구 투여 시 위산 및 백혈구의 면역작용으로 인한 분해작용으로 부터 유전자를 보호하여 소장까지 유전자 전달이 가능할 뿐만 아니라, 상기 소장에서 유전자가 발현되면 반감기가 상대적으로 길어 장기간 치료 효과 가능성을 확인하였는바, GLP-1의 효과적인 전달을 통해서, 당뇨병의 예방, 치료 또는 개선 용도로 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.The oral composition for the prevention or treatment of diabetes according to the present invention is characterized in that 9 amino acid arginines having cationic properties are bound to the C-terminal of the Fc portion and the GLP-1 gene having an anionic property is condensed, In addition, it is possible to protect the gene from the degradative action due to the immunological action of gastric acid and leukocyte upon oral administration, so that it is possible to transfer the gene to the small intestine. Further, when the gene is expressed in the small intestine, By confirming the possibility of therapeutic effect, it is expected that GLP-1 can be effectively used for prevention, treatment or improvement of diabetes through effective delivery of GLP-1.

도 1a 항체 hIgG1-Fc-9Arg와 플라스미드 DNA(pDNA)의 복합체 형성과정이고, 및 항체-치료용 유전자 복합체가 세포의 수용체를 통해 체내에서 전달되는 과정을 나타낸 것이다.
도 2는 Human IgG1-Fc부분에 9개의 Arginine이 결합된 항체의 SDS-PAGE 결과를 나타낸 것이다 ((850bp), Lane 1.pcr annealing TM = 55℃, Lane 2.pcr annealing TM = 52℃).
도 3은 hIgG1-Fc-9Arg의 염기서열을 나타낸 것이다.
도 4는 정제된 항체 hIgG1-Fc-9Arg의 분자량 SDS-PAGE 결과 ((Protein Ladder 10-245 kDa). Lane 2. 0.1μg, Lane 3. 1μg, Lane 4. 10μg 항체 사용, Lane 5.) 및 비 환원 조건에서 S-S결합을 유지하는 hIgG1-Fc-9Arg의 분자량 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 hIgG1-Fc-9Arg와 pDNA 복합체 아가로스 젤 전기영동 결과를 나타낸 것이다 (0.8% agarose gel).
도 6은 hIgG1-Fc-9Arg/pDNA 복합체의 TM-AFM 이미징 결과를 나타낸 것으로서, (a) hIgG1-Fc-9Arg, (b) 20/1 비율(w/w)의 hIgG1-Fc-9Arg/pDNA 복합체, (c-d) 50/1 비율(w/w)의 hIgG1-Fc-9Arg/pDNA 복합체, (e) 100/1 비율(w/w)의 hIgG1-Fc-9Arg/pDNA 복합체의 이미징 결과를 나타낸 것이다 (Scale bars 200㎚).
도 7은 hIgG1-Fc-9Arg/pDNA 복합체의 TEM 이미징 결과를 나타낸 것으로서, (a) 20/1 비율(w/w)의 hIgG1-Fc-9Arg/pDNA 복합체, (b) 50/1 비율(w/w)의 hIgG1-Fc-9Arg/pDNA 복합체, (C) 100/1 비율(w/w)의 hIgG1-Fc-9Arg/pDNA 복합체의 이미징 결과를 나타낸 것이다 (Scale bars 100㎚).
도 8은 다양한 pH(pH 1.5, 5.0, 6.0, 7.4)조건에서 항체 hIgG1-Fc-9Arg의 시간변화에 따른 안정성여부를 SDS-PAGE로 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 9는 위산 조건의 pH 2.0에서 플라스미드 DNA와 hIgG1-Fc-9Arg/pDNA 복합체의 안정성을 아가로스 젤 ( 0.8% ) 전기영동으로 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 10은 Serum protein stability assay of hIgG1-Fc-9Arg/pDNA 복합체의 혈청 단백질 안정성 실험 결과를 나타낸 것으로서 (10% Fetal bovine serum), (a) 플라스미드 DNA, (b) 20/1 비율의 복합체, (c) 50/1의 비율의 복합체, (d) 100/1 비율의 복합체 안정성 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 11은 다양한 세포주 내에 존재하는 FcRN 수용체 단백질을 확인한 western blots결과를 나타낸 것이다.
도 12는 FcRN 수용체를 통해 흡수된 FITC-hIgG1-Fc-9Arg의 형광이미징 결과를 나타낸 것이다 (1 hour incubation).
도 13은 FITC-hIgG1-Fc-9Arg의 endosome 형성 및 endosomal escape 형광 이미징 결과를 나타낸 것이다 (30분, 4시간 반응 조건).
도 14는 hIgG1-Fc-9Arg/bobo-3-pDNA 복합체를 Caco-2 세포주에 24시간 처리하고, 대조군 lipofectamine으로 하여 유전자 발현 형광 이미징 결과를 나타낸 것이다.
도 15는 hIgG1-Fc-9Arg/bobo-3-pDNA 복합체의 Caco-2 세포주 단층막 투과 실험 결과를 나타낸 것이다.
도 16은 hIgG1-Fc-9Arg/bobo-3-pDNA 복합체의 Caco-2 세포주 단층막 투과 형광 이미징 결과를 나타낸 것이다 (세포는 4% paraformaldehyde 용액으로 고정).
도 17은 Caco-2 세포 내에서의 pGFP 유전자 발현 형광 이미징 결과를 나타낸 것이다 (세포는 4% paraformaldehyde 용액으로 고정).
도 18은 hIgG1-Fc-9Arg과 hIgG1-Fc-9Arg/pDNA의 세포 독성 실험 결과에 관한 것으로서, (a) 전달체의 세포 독성 실험결과, (b) hIgG1-Fc-9Arg/pDNA 복합체의 세포독성 실험 결과를 나타낸 것이다 (Caco-2 세포주에 24시간 반응시켜 확인, MTT assay, ±SD (n=10)).
도 19는 동물 모델을 통해 FITC-hIgG1-Fc-9Arg 흡수를 Ex vivo 형광 이미징으로 확인한 결과와 동물 모델 장기에 흡수된 형광 세기 결과를 나타낸 것으로서, (a) 동물 모델 장기에 흡수된 FITC-hIgG1-Fc-9Arg의 형광 세기 결과, (b) 각각의 장기에 흡수된 형광 세기 정량 결과를 나타낸 것이다 (balb/c mouse model).
FIG. 1A shows the process of complex formation of the antibody hIgG1-Fc-9Arg with plasmid DNA (pDNA), and the process of transferring the antibody-therapeutic gene complex through the cell receptor.
FIG. 2 shows SDS-PAGE results of (850 bp) Lane 1.pcr annealing TM = 55 ° C and Lane 2.pcr annealing TM = 52 ° C for 9 antibodies bound to Arginine in human IgG1-Fc region.
Fig. 3 shows the nucleotide sequence of hIgG1-Fc-9Arg.
Figure 4 shows the molecular weight SDS-PAGE results of the purified antibody hIgG1-Fc-9Arg (Protein Ladder 10-245 kDa), Lane 2. 0.1 μg, Lane 3.1 μg, Lane 4. 10 μg antibody, Lane 5.) and The molecular weight results of hIgG1-Fc-9Arg maintaining SS binding under non-reducing conditions are shown.
FIG. 5 shows the results of electrophoresis of hIgG1-Fc-9Arg and pDNA complex agarose gel (0.8% agarose gel).
Figure 6 shows the results of TM-AFM imaging of the hIgG1-Fc-9Arg / pDNA complex, (a) hIgG1-Fc-9Arg, (b) hIgG1-Fc-9Arg / pDNA at 20/1 ratio Fc-9Arg / pDNA complex at a 50/1 ratio (w / w), (e) a hIgGl-Fc-9Arg / pDNA complex at a 100/1 ratio (w / w) (Scale bars 200 nm).
Figure 7 shows the TEM imaging results of the hIgG1-Fc-9Arg / pDNA complex, (a) hIgG1-Fc-9Arg / pDNA complex of 20/1 ratio (w / w), (b) 50/1 ratio (w / w) hIgGl-Fc-9Arg / pDNA complex (Scale bars 100 nm).
FIG. 8 shows the results of SDS-PAGE for the stability of the antibody hIgG1-Fc-9Arg over time under various pH conditions (pH 1.5, 5.0, 6.0, 7.4).
FIG. 9 shows the stability of plasmid DNA and hIgG1-Fc-9Arg / pDNA complex at pH 2.0 in gastric acid condition by agarose gel (0.8%) electrophoresis.
FIG. 10 shows the results of a serum protein stability test of a serum protein stability assay of hIgG1-Fc-9Arg / pDNA complex (10% Fetal bovine serum), (a) plasmid DNA, (b) 20/1 ratio complex c) 50/1 ratio, and (d) 100/1 ratio composite stability.
FIG. 11 shows western blots of FcRN receptor protein in various cell lines.
Figure 12 shows the fluorescence imaging results of FITC-hIgGl-Fc-9Arg absorbed through the FcRN receptor (1 hour incubation).
Figure 13 shows endosome formation and endosomal escape fluorescence imaging results of FITC-hIgG1-Fc-9Arg (30 min, 4 hr reaction conditions).
Fig. 14 shows gene expression fluorescence imaging results of the hIgG1-Fc-9Arg / bobo-3-pDNA complex treated with Caco-2 cell line for 24 hours as a control lipofectamine.
15 shows the results of the Caco-2 cell line monolayer permeation experiment of hIgG1-Fc-9Arg / bobo-3-pDNA complex.
Figure 16 shows the fluorescence imaging results of Caco-2 cell line monolayer transmission of hIgG1-Fc-9Arg / bobo-3-pDNA complexes (cells fixed in 4% paraformaldehyde solution).
Figure 17 shows fluorescence imaging results of pGFP gene expression in Caco-2 cells (cells fixed in 4% paraformaldehyde solution).
FIG. 18 shows cytotoxicity results of hIgG1-Fc-9Arg and hIgG1-Fc-9Arg / pDNA, (a) cytotoxicity test results of carrier, (b) cytotoxicity test of hIgG1-Fc-9Arg / pDNA complex (Caco-2 cell line reacted for 24 hrs, confirmed by MTT assay, ± SD (n = 10)).
FIG. 19 shows fluorescence intensity results obtained by examining the FITC-hIgG1-Fc-9Arg uptake by an ex vivo fluorescence imaging and an animal model organ through an animal model. (A) An animal model The FITC-hIgG1- Fc-9Arg, and (b) fluorescence intensities measured by each organ (balb / c mouse model).

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명자들은 GLP-1 유전자를 체내 세포 내로 효율적으로 전달하기 위한 전달체에 대해서 예의 연구한 결과, 음이온 성질을 띠는 GLP-1 유전자를 효과적으로 응축시키기 위해 양이온성 성질을 지니는 아미노산 Arginine 9개를 면역글로블린 Fc 영역 C-terminal에 결합시킨 유전자 전달체가 pH 및 체내 효소에 대한 안정성이 있음을 확인하고, 경구 투여용 유전자 전달체로서 사용 가능성을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.As a result of intensive studies on the delivery of GLP-1 gene into body cells, the inventors of the present invention found that 9 amino acid arginines having cationic properties are effectively used as immunoglobulins for the efficient condensation of GLP-1 gene having an anion- Confirming that the gene carrier bound to the Fc region C-terminal has stability against the pH and the body enzyme, and confirming the possibility of use as a gene delivery vehicle for oral administration, thus completing the present invention.

이에, 본 발명은 GLP (glucagon like peptide)-1; 및Accordingly, the present invention provides a method for producing GLP (glucagon like peptide) -1; And

GLP-1 전달체를 포함하는, 당뇨병 예방 또는 치료용 경구 조성물로서,An oral composition for the prevention or treatment of diabetes comprising a GLP-1 carrier,

상기 GLP-1 전달체는The GLP-1 delivery vehicle

면역글로불린 Fc 영역; 및Immunoglobulin Fc region; And

상기 면역글로불린 Fc 영역 C 말단에 연결된 링커를 포함하는 것을 특징으로 하는, 조성물을 제공한다.Wherein the immunoglobulin Fc region comprises a linker linked to the C-terminus of the immunoglobulin Fc region.

본 발명에서 사용되는 용어, “당뇨병(diabetes mellitus)”은 인슐린의 분비량이 부족하거나 정상적인 기능이 이루어지지 않는 등의 대사질환의 일종으로, 혈중 포도당 농도가 높은 고혈당을 특징으로 하며, 고혈당으로 인하여 여러 증상 및 징후를 일으키고 소변에서 포도당을 배출하게 된다. 당뇨병은 크게 췌장 베타세포의 파괴로 인슐린이 분비되지 않아 발생하는 제1형 당뇨병, 충분한 양의 인슐린이 체내에서 분비되지 않거나 세포가 인슐린에 반응하지 않는 인슐린 저항성으로 인해 생기는 제2형 당뇨병을 포함한다. 본 발명에 있어서, 당뇨병은 제1형 당뇨병 및 제2형 당뇨병을 모두 포함한다.The term " diabetes mellitus " used in the present invention is a type of metabolic disorder such as insufficient secretion of insulin or a failure to function normally. It is characterized by hyperglycemia with high blood glucose concentration, It causes symptoms and signs and excretes glucose from the urine. Diabetes mellitus includes type 1 diabetes, which is caused by insulin secretion due to the breakdown of pancreatic beta cells, type 2 diabetes caused by insufficient insulin secretion in the body or by insulin resistance that cells do not respond to insulin . In the present invention, diabetes includes both type 1 diabetes and type 2 diabetes.

본 발명에서 사용되는 용어, “예방”이란 본 발명에 따른 조성물의 투여에 의해 당뇨병을 억제시키거나 발병을 지연시키는 모든 행위를 의미한다.As used herein, the term " prophylactic " means any action that inhibits or slows the onset of diabetes by administration of the composition of the present invention.

본 발명에서 사용되는 용어, “치료”란 본 발명에 따른 조성물의 투여에 의해 당뇨병에 대한 증세가 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.As used herein, the term " treatment " means any action that improves or alters the symptoms of diabetes by administration of the composition according to the present invention.

본 발명에서 사용되는 용어 “GLP-1 ((glucagon like peptide-1)”은 인크레틴(Incretin) 패밀리에 속한 것으로, 소장점막 L 세포에 의해 분비되는 폴리펩티드이고, GLP-1-(7-37)와 GLP-1-(7-36)-아미드인 두가지 활성 형태가 있다. GLP-1은 특이성 수용체인 글루카곤 유사 펩티드1 수용체(GLP1R)와 결합하여 항 당뇨병 작용을 발휘하는데, 주요한 생리적 기능은, 췌장 β 세포 기능을 개선시키고, 인슐린 분비를 촉진시키며, 식후 혈당을 강하시켜 혈당 정상 상태를 유지시키고, 인슐린 생물 합성을 증강시키며, 글루카곤 분비를 억제시키고, 위장 연동 운동 특히 위 배출을 억제시킴으로써, 포만감을 증가시키고, 식욕을 감소시켜 체중을 제어하는 것으로 알려져 있다.The term " glucagon like peptide-1 " used in the present invention belongs to the Incretin family, is a polypeptide secreted by small intestinal mucosal L cells, and GLP-1- (7-37) GLP-1 binds to the glucagon-like peptide 1 receptor (GLP1R), which is a specific receptor, and exhibits an anti-diabetic effect. The main physiological function is to inhibit the pancreas improve insulin secretion, promote insulin secretion, lower postprandial glucose levels to maintain normal blood glucose levels, enhance insulin biosynthesis, inhibit glucagon secretion, and inhibit gastrointestinal motility, especially gastric emptying, , And it is known to control weight by reducing appetite.

본 발명에 있어서, 상기 GLP-1은 서열번호 1의 염기서열로 이루어질 수 있다.In the present invention, the GLP-1 may be a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.

본 발명에 있어서, 상기 GLP-1 전달체는 서열번호 2의 아미노산 서열로 이루어질 수 있으며, 이를 코딩하는 유전자는 서열번호 3의 염기서열로 이루어질 수 있다. 이 때, 상기 서열번호 2로 표시되는 아미노산 서열 또는 서열번호 3으로 표시되는 염기서열과 각각 70% 이상, 바람직하게는 80% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 95% 이상의 서열 상동성을 가지는 아미노산 또는 염기서열을 포함할 수 있다.In the present invention, the GLP-1 transporter may comprise the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, and the gene encoding the GLP-1 transporter may be the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3. At this time, the nucleotide sequence of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 3 is preferably 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more, and most preferably 95% Or an amino acid or base sequence having homology.

본 발명에서 사용되는 용어 “면역글로불린 Fc 영역”이란 면역글로불린의 중쇄와 경쇄 가변영역, 중쇄 불변영역 1(CH1)과 경쇄 불변영역(CL1)을 제외한, 중쇄 불변영역 2(CH2) 및 중쇄 불변영역 3(CH3)부분을 의미하며, 중쇄 불변영역에 힌지(hinge) 부분을 포함하기도 한다. 또한 본 발명의 면역글로불린 Fc 영역은 천연형과 실질적으로 동등하거나 향상된 효과를 갖는 한, 면역 글로불린의 중쇄와 경쇄 가변영역만을 제외하고, 일부 또는 전체 중쇄 불변영역 1(CH1) 및/또는 경쇄불변영역 1(CL1)을 포함하는 확장된 Fc영역일 수 있다. 또한, CH2 및/또는 CH3에 해당하는 상당히 긴 일부 아미노산 서열이 제거된 영역일 수도 있다. As used herein, the term " immunoglobulin Fc region " refers to the heavy and light chain variable region, the heavy chain constant region 2 (CH2) and the heavy chain constant region (CH1) except for the heavy chain constant region 1 (CH1) 3 (CH3) moiety, and may include a hinge portion in the heavy chain constant region. Also, as long as the immunoglobulin Fc region of the present invention has a substantially equivalent or improved effect as compared with the wild type, the immunoglobulin Fc region may contain a heavy chain constant region 1 (CH1) and / or a heavy chain constant region 1 < / RTI > (CL1). It may also be a region in which some long amino acid sequences corresponding to CH2 and / or CH3 have been removed.

또한, 본 발명의 면역글로불린 Fc 영역은 천연형 아미노산 서열뿐만 아니라 이의 서열 유도체(mutant)를 포함한다. 아미노산 서열 유도체란 천연 아미노산 서열 중의 하나 이상의 아미노산 잔기가 결실, 삽입, 비보전적 또는 보전적 치환 또는 이들의 조합에 의하여 상이한 서열을 가지는 것을 의미한다. In addition, the immunoglobulin Fc region of the present invention includes a naturally occurring amino acid sequence as well as its sequence derivative (mutant). An amino acid sequence derivative means that at least one amino acid residue in the native amino acid sequence has a different sequence by deletion, insertion, non-conservative or conservative substitution, or a combination thereof.

본 발명에서 상기 면역글로불린 Fc 영역은 서열번호 4의 아미노산 서열로 이루어질 수 있으며, 이를 코딩하는 유전자는 서열번호 5의 염기서열로 이루어질 수 있다. 이 때, 상기 서열번호 4로 표시되는 아미노산 서열 또는 서열번호 5로 표시되는 염기서열과 각각 70% 이상, 바람직하게는 80% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 95% 이상의 서열 상동성을 가지는 아미노산 또는 염기서열을 포함할 수 있다.In the present invention, the immunoglobulin Fc region may be composed of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4, and the gene encoding the immunoglobulin Fc region may be the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5. At this time, the nucleotide sequence of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 4 or SEQ ID NO: 5 is 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more, and most preferably 95% Or an amino acid or base sequence having homology.

또한, 이러한 Fc 영역은 인간, 소, 염소, 돼지, 마우스, 래빗, 햄스터, 랫트 또는 기니아 픽 등의 동물의 생체 내에서 분리한 천연형으로부터 얻어질 수도 있고, 형질전환된 동물세포 또는 미생물로부터 얻어진 재조합형 또는 이의 유도체 일 수 있다. 여기서, 천연형으로부터 획득하는 방법은 전체 면역글로불린을 인간 또는 동물의 생체로부터 분리한 후, 단백질 분해효소를 처리하여 획득하는 방법일 수 있다. 파파인을 처리할 경우에는 Fab 및 Fc로 절단되고, 펩신을 처리할 경우에는 pF'c 및 F(ab)2로 절단된다. 이를 크기 배제 크로마토그래피 (size-exclusion chromatography) 등을 이용하여 Fc 또는 pF'c를 분리할 수 있다. 본 발명에서 면역글로불린 Fc 영역은 바람직하게는 인간 유래의 Fc 영역을 미생물로부터 수득한 재조합형 면역글로불린 Fc 영역이다.The Fc region may also be obtained from natural forms isolated in vivo in animals such as humans, cows, goats, pigs, mice, rabbits, hamsters, rats or guinea pigs, and may be obtained from transformed animal cells or microorganisms Recombinant or derivative thereof. Here, the method of obtaining from the native form may be a method of separating the whole immunoglobulin from the living body of human or animal, and then obtaining the protein by treating the proteolytic enzyme. When papain is treated, it is cleaved into Fab and Fc, and when pepsin is treated, it is cleaved into pF'c and F (ab) 2. Fc or pF'c can be isolated using size-exclusion chromatography or the like. In the present invention, the immunoglobulin Fc region is preferably a recombinant immunoglobulin Fc region obtained from a microorganism from a human-derived Fc region.

또한, 면역글로불린 Fc 영역은 천연형 당쇄, 천연형에 비해 증가된 당쇄, 천연형에 비해 감소한 당쇄 또는 당쇄가 제거된 형태일 수 있다. 이러한 면역글로불린 Fc 당쇄의 증감 또는 제거에는 화학적 방법, 효소학적 방법 및 미생물을 이용한 유전 공학적 방법과 같은 통상적인 방법이 이용될 수 있다. 여기서, Fc에서 당쇄가 제거된 면역글로불린 Fc 영역은 보체(c1q)와의 결합력이 현저히 저하되고, 항체-의존성 세포독성 또는 보체-의존성 세포독성이 감소 또는 제거되므로, 생체 내에서 불필요한 면역반응을 유발하지 않는다. 이런 점에서 약물의 캐리어로서의 본래의 목적에 보다 부합하는 형태는 당쇄가 제거되거나 비당쇄화된 면역글로불린 Fc 영역이라 할 것이다.In addition, the immunoglobulin Fc region may be a natural type sugar chain, an increased sugar chain as compared to the native type, and a reduced sugar chain or sugar chain as compared with the native type. Conventional methods such as chemical methods, enzymatic methods, and genetic engineering methods using microorganisms can be used to increase or decrease immunoglobulin Fc sugar chains. Here, the immunoglobulin Fc region in which sugar chains are removed from Fc is significantly reduced in binding force with complement (c1q), and antibody-dependent cytotoxicity or complement-dependent cytotoxicity is reduced or eliminated, resulting in unnecessary immune response in vivo Do not. In this regard, forms that are more consistent with the original purpose of the drug as a carrier will be referred to as immunoglobulin Fc regions in which the sugar chain is removed or unglycosylated.

또한, 면역글로불린 Fc 영역은 IgG, IgA, IgD, IgE, IgM 유래 또는 이들의 조합(combination) 또는 이들의 혼성(hybrid)에 의한 Fc 영역일 수 있으며, 가장 바람직하게는 인간 혈액에 가장 풍부한 리간드 결합 단백질의 반감기를 향상시키는 것으로 공지된 IgG 유래이다.In addition, the immunoglobulin Fc region may be an Fc region derived from IgG, IgA, IgD, IgE, IgM, or a combination thereof or a hybrid thereof, and most preferably the most abundant ligand binding Derived IgG known to enhance the half-life of the protein.

본 발명에서는 음이온 성질을 띠는 유전자를 효과적으로 응축시키기 위해 양이온성 성질을 지니는 링커로서의 아미노산을 면역글로부분 Fc 영역 C-terminal에 결합시켰으며, 상기 링커는 Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg의 아미노산 서열로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In the present invention, an amino acid as a linker having a cationic property is bound to an immunoglobulin Fc region C-terminal in order to effectively condense an anionic gene, and the linker is Arg-Arg-Arg-Arg- Arg-Arg-Arg-Arg. ≪ / RTI >

본 발명의 일실시예에서는 상기 링커인 9Arg 및 면역글로불린 Fc영역으로 이루어진 hIgG1-Fc-9Arg의 유전자 전달체를 재조합하고, 상기 재조합된 유전자 전달체에 대한 특성을 확인하였다 (실시예 2 참조).In one embodiment of the present invention, the gene carrier of hIgG1-Fc-9Arg consisting of the linker 9Arg and the immunoglobulin Fc region was recombined to confirm the characteristics of the recombinant gene transporter (see Example 2).

또한, 본 발명의 다른 일실시예에서는 상기 hIgG1-Fc-9Arg의 유전자 전달체와 DNA를 융합한 복합체의 특성을 확인하고자 하였다. 보다 구체적으로, hIgG1-Fc-9Arg이 효율적인 유전자 전달체로 사용될 수 있는지의 여부를 확인하기 위해서, 아가로스 젤 전기영동, AFM, TEM image를 확인한 결과, hIgG1-Fc-9Arg 질량비로 인해 양이온 성질이 증가하면서, 음이온성 유전자를 효율적으로 응축하는 것을 구체적으로 확인하였을 뿐만 아니라, 산 및 효소에 대한 안정성을 구체적으로 확인하였다 (실시예 3 참조).In another embodiment of the present invention, the characteristics of the higG1-Fc-9Arg fusion gene and the DNA fusion were examined. More specifically, in order to confirm whether hIgG1-Fc-9Arg can be used as an efficient gene transporter, agarose gel electrophoresis, AFM, TEM image were confirmed, and cation property was increased due to a mass ratio of hIgG1-Fc-9Arg In addition to confirming the efficient condensation of the anionic gene, the stability to the acid and the enzyme was specifically confirmed (see Example 3).

아울러, 본 발명의 또 다른 일실시예에서는 hIgG1-Fc-9Arg/pDNA 복합체의 세포 내 유전자 전달 효율 확인하고자 하였다. 보다 구체적으로, 세포 내 FcRN 수용체의 발현 확인하는 세포주 선정을 Caco-2, HT-29, HEK 293, HEK 293-FcRN, HeLa 세포주 중에서 Caco-2 및 HT-29 세포주를 선택하였으며, hIgG1-Fc-9Arg/pDNA 복합체가 세포 내로 전달되어 endosome 형성 여부를 공촛점 현미경을 통해서 확인하였다. 또한, 항체 유래 전달체 hIgG1-Fc-9Arg가 효율적으로 세포 내로 유전자를 전달을 Bobo-3( Ex=570nm, Em=602nm)를 pDNA와 결합시켜 세포 내에서 유전자 발현 여부를 확인하였으며, 소장 상피세포의 FcRN 수용체와 결합을 이루어 상피세포막을 통과하여야지만 유전자 전달효과를 나타낼 수 있는바, Caco-2 cell monolayer의 세포막 투과성 실험을 진행하여 세포 투과 능력을 확인하고, 항체 유래 전달체가 안전한 전달체로 사용가능 적합 여부를 확인하고자 Caco-2 세포주에 대한 세포 생존력을 확인한 결과, 90 % 이상의 세포 생존력을 확인하여 전달체로서의 안전성을 확인하였다.In another embodiment of the present invention, intracellular gene transfer efficiency of the hIgG1-Fc-9Arg / pDNA complex was examined. More specifically, Caco-2 and HT-29 cell lines were selected from Caco-2, HT-29, HEK 293, HEK 293-FcRN, and HeLa cell lines to select for expression of FcRN receptor in cells. HIgG1- The 9Arg / pDNA complex was transferred into the cells and the formation of endosome was confirmed by confocal microscopy. In addition, the gene expression of higG1-Fc-9Arg, an antibody-derived transporter, was efficiently detected by binding Bobo-3 (Ex = 570 nm, Em = 602 nm) to pDNA and confirming gene expression in the cells. FcRN receptor to pass through the epithelial cell membrane, but it can exhibit gene transfer effect. Therefore, it is possible to confirm cell permeability by conducting cell membrane permeability test of Caco-2 cell monolayer and to use antibody-derived carrier as a safe carrier. The cell viability of Caco-2 cell line was checked to confirm whether or not the cell viability was 90% or more.

본 발명의 또 다른 일 실시예에서는 동물모델에서의 본 발명의 유전자 전달체의 기관 특이성을 확인하고자 하였으며, hIgG1-Fc-9Arg에 형광 물질인 FITC를 결합시켜 마우스에 경구 투여한 뒤 형광 이미징을 측정한 결과, IgG1-Fc- 9Arg이 기관에 발현된 FcRN 수용체와의 결합을 통해 전달됨을 확인하였으며, hIgG1-Fc- 9Arg이 kidney, liver, stomach, duodenum, jejunum과 colon에 많이 흡수됨을 확인하였다.In another embodiment of the present invention, the organ specificity of the gene transporter of the present invention in an animal model was investigated. Oral administration of hIgG1-Fc-9Arg was performed by orally administering FITC, a fluorescent substance, to mice and then fluorescence imaging As a result, it was confirmed that IgG1-Fc-9Arg was transferred through binding to FcRN receptor expressed in this organ, and it was confirmed that hIgG1-Fc-9Arg was highly absorbed in kidney, liver, stomach, duodenum, jejunum and colon.

상기 결과들은 본 발명에 따른 경구용 유전자 전달체가 pH 및 효소 안정성을 확인하였고, 다양한 기관에 흡수됨을 확인하였으며, 창자 기관에 흡수율이 높으므로 hIgG1-Fc-9Arg이 여러 장기와의 결합력이 우수하기에 이를 바탕으로 유전자 전달체로 사용될 시에 효율적인 능력을 나타낼 것으로 예상된다. 또한 추후 다양한 유전자의 전달체로 적용 가능할 수 있음을 시사한다.The above results confirmed that the oral gene carrier according to the present invention had pH and enzyme stability and was absorbed into various organs. Since the absorption rate was high in the intestinal organs, hIgG1-Fc-9Arg was excellent in binding ability to various organs Based on this, it is expected that it will show an efficient ability to be used as a gene carrier. Suggesting that it may be applicable as a carrier of various genes in the future.

본 발명에 다른 양태로서, 본 발명은 상기 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 당뇨병 예방, 조절 또는 치료방법을 제공한다.In another aspect of the present invention, the present invention provides a method for preventing, controlling or treating diabetes comprising administering the composition to a subject.

본 발명에서 "개체"란 질병의 예방, 조절 또는 치료방법을 필요로 하는 대상을 의미하고, 보다 구체적으로는, 인간 또는 비-인간인 영장류, 생쥐(mouse), 쥐(rat), 개, 고양이, 말 및 소 등의 포유류를 의미한다.As used herein, the term "individual" means a subject in need of a method for preventing, controlling or treating a disease, and more specifically, a human or non-human primate, a mouse, a rat, , Horses, and cows.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in order to facilitate understanding of the present invention. However, the following examples are provided only for the purpose of easier understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.

[실시예][Example]

실시예 1. 실험준비 및 실험방법Example 1. Experimental Preparation and Experimental Method

1-1. 실험재료 준비1-1. Preparation of experimental material

FITC (Fluorescein isothiocyanate) 및 Bobo-3 Iodide (570/602) 화학 결합 염료는 Thermo Fisher scientific에서 주문하여 사용하였으며, Oragnic 용제는 여러 공급 업체에서 구입하였다. FITC (Fluorescein isothiocyanate) and Bobo-3 Iodide (570/602) chemically bonded dyes were ordered from Thermo Fisher scientific. Oragnic solvents were purchased from several suppliers.

또한, Lipofectamin™ plus는 Thermo Fisher scientific에서 구입하였으며, Exfection™ LE mini는 GeneAll Biotechnology (한국)에서 구입하였고, 세포 배양용 배지 Minimum Essential medium (MEM), RPMI 1640, Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium (DMEM), Dulbecco’s Phosphate Buffered Saline (PBS) 및 트립신은 시그마 알드리치 (Taufkirchen, Germany)에서, 태아 소 혈청 (FBS)은 EMD milipore (미국)사에서 구매하여 사용하였다. 세포 배양용 플라스틱 및 기타 일회용 플라스틱은 SPL 생명 과학 (한국)에서 생산된 제품을 사용하였다. In addition, Lipofectamin ™ plus was purchased from Thermo Fisher Scientific, Exfection ™ LE mini was purchased from GeneAll Biotechnology (Korea), and cell culture medium Minimum Essential Medium (MEM), RPMI 1640, Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) Phosphate buffered saline (PBS) and trypsin were purchased from Sigma Aldrich (Taufkirchen, Germany) and fetal bovine serum (FBS) from EMD milipore (USA). Cell culture plastics and other disposable plastics were produced from SPL Life Science (Korea).

아울러, 인간 상피 결장 선암 세포주 (Caco-2와 HT-29), 인간 배아 신장 세포주 (HEK-293) 및 인간 자궁 경부암 세포주 (HeLa)는 한국 세포 은행 (KCLB, Korea)에서 구입하여 사용하였으며, GLP-1 ELA 키트는 Sigma-Aldrich (USA)에서 구입하였고, pAcGFP-N1 발현 벡터는 건국대학교 (Chungju, Korea)에서 제공된 것을 이용하였다. 마지막으로 pβ-sp-GLP-1 발현 벡터는 한양대학교 (Seoul, Korea)에서 획득 하였다.Human embryonic kidney cell line (HEK-293) and human cervical cancer cell line (HeLa) were purchased from Korean Cell Bank (KCLB, Korea) and used for GLP -1 ELA kit was purchased from Sigma-Aldrich (USA), and the pAcGFP-N1 expression vector was provided by Konkuk University (Chungju, Korea). Finally, pβ-sp-GLP-1 expression vector was obtained from Hanyang University (Seoul, Korea).

1-2. hIgG1-Fc-9Arg 발현 벡터의 제작1-2. Production of hIgG1-Fc-9Arg expression vector

Human IgG1의 Fc 부위에 대한 발현 벡터는 KRIBB (한국 생명 공학 연구소)에서 제공받았으며, 9-Arginine 꼬리는 정제를 용이하게 하기 위해 펩타이드의 C- 말단에서 조작되었다.The expression vector for the Fc region of human IgG1 was obtained from KRIBB (Korea Biotechnology Institute), and the 9-Arginine tail was manipulated at the C-terminus of the peptide to facilitate purification.

이 때, 아미노산을 포함하는 신장 펩티드의 서열은 다음과 같다 : RRRRRRRRRGGGSRRRRRRRRR (9 Arg-GGGS-9 Arg) Herein, the sequence of the amino acid-containing kidney peptide is as follows: RRRRRRRRRGGGSRRRRRRRR (9 Arg-GGGS-9 Arg)

상기 서열은 hIgG1-Fc의 하류에 위치하며, C 말단에 9-Arg 쇄를 갖는다. The sequence is located downstream of hIgG1-Fc and has a 9-Arg chain at the C-terminus.

1-3. HEK293F 세포에서 hIgG1-Fc-9Arg의 발현 및 정제1-3. Expression and purification of hIgG1-Fc-9Arg in HEK293F cells

배양 상등액으로 부터 재조합 단백질을 분리하기 위해, ExpiFectamine ™ 293 형질 전환 시약 (Thermo Fisher Scientific)으로 감염된 HEK293F 세포 배양 물의 상등액을 0.22 ㎛ 미세 여과에 의해 수집하였다. 이 후, 형질 전환된 HEK293F 세포의 배양 상등액을 공급 업체의 지시에 따라 항체 정제를 위해 Protein A-HiTrap Mabselect SuRe column (GE Lifesciences, Buckinghamshire, England) 처리를 통하여 최종 습득물을 취득하였다.To isolate the recombinant protein from the culture supernatant, the supernatant of HEK293F cell culture infected with ExpiFectamine ™ 293 transfection reagent (Thermo Fisher Scientific) was collected by 0.22 μm microfiltration. Subsequently, the culture supernatant of the transformed HEK293F cells was subjected to Protein A-HiTrap Mabselect SuRe column (GE Lifesciences, Buckinghamshire, England) for antibody purification according to the supplier's instructions.

1-4. hIgG1-Fc-9Arg / pDNA 복합체의 제조1-4. Preparation of hIgG1-Fc-9Arg / pDNA complex

higG1-Fc-9Arg와 pDNA 사이의 복합체 형성은 1 % 아가 로스 겔 전기영동을 이용하여 분석 하였다. 이 때, 제조는 하기 표 1에 나타낸 바에 따라 제조 하였으며, hIgG1-Fc-9Arg (9㎍ / 1mL in PBS) 1ul 및 18ul PBS (pH7.4)에 pDNA 수용액 (1mg / 1ml in TE 완충액) 1μl를 micro-centrifuge tube에 혼합함으로서 제조하였다. Complex formation between higGl-Fc-9Arg and pDNA was analyzed using 1% agarose gel electrophoresis. The preparation was carried out as shown in Table 1 below, and 1 μl of pDNA aqueous solution (1 mg / 1 ml in TE buffer) was added to 1 μl of hIgG1-Fc-9Arg (9 μg / 1 mL in PBS) and 18 μl of PBS micro-centrifuge tube.

hIgG1-Fc-9Arg/pAcGFP-N1 (weight ratio)hIgG1-Fc-9Arg / pAcGFP-N1 (weight ratio) 5/15/1 20/120/1 50/150/1 80/180/1 100/1100/1 200/1200/1 pDNA(ul)pDNA (ul) 55 55 55 55 55 55 hIgG1-Fc-9Arg(ul)hIgG1-Fc-9Arg (ul) 1.101.10 4.304.30 10.8010.80 17.3017.30 21.6021.60 43.2043.20 PBS(ul)PBS (ul) 198.90198.90 195.70195.70 189.20189.20 182.70182.70 173.40173.40 151.80151.80 Total volumeTotal volume 200ul (9ng/ul)200ul (9ng / ul)

다음으로, hIgG1-Fc-9Arg / pDNA 복합체 생성물을 실온에서 30 분 동안 방치하여 착화를 촉진시키고 1 % 아가로스 겔에 ethidium bromide (0.1㎍ / mL), Tris-acetate-EDTA (TAE) 완충액 배경으로 100V에서 30 분간 반응하여 최종 복합체의 생성여부를 분석하였다.Next, the hIgG1-Fc-9Arg / pDNA complex product was allowed to stand at room temperature for 30 minutes to promote complexation. To the 1% agarose gel was added ethidium bromide (0.1 μg / mL) and Tris-acetate- EDTA The reaction was conducted at 100 V for 30 minutes to analyze the formation of the final complex.

1-5. 원자 현미경 및 투과 전자 현미경1-5. Atomic and transmission electron microscopy

상기 실시예 1-4로 제조된 복합체의 형성을 확인하기 위해서, AFM (Multimode-N3-AM, Bruker, 독일) 및 FE-EM (Field Emission Electron Microscope, JEM-2100F, JEOL)를 사용하였다.AFM (Multimode-N3-AM, Bruker, Germany) and FE-EM (Field Emission Electron Microscope, JEM-2100F, JEOL) were used to confirm the formation of the composite prepared in Example 1-4.

보다 구체적으로, hIgG1-Fc-9Arg 및 hIgG1-Fc-9Arg / pDNA 복합체의 AFM 체적을 Gwyddion 소프트웨어를 사용하여 측정한 다음, FE-EM을 이용하여 hIgG1-Fc-9Arg / pDNA 복합체를 영상화하고 결합 후의 형태와 크기를 확인하였다. 이 때, 전처리 과정으로서 나노 입자를 실리콘 웨이퍼 기판에 펼친 다음 2 % uranyl acetate로 염색하였으며, 관측은 고진공 모드, 20 kV 조건으로 수행하였다.More specifically, AFM volumes of hIgG1-Fc-9Arg and hIgG1-Fc-9Arg / pDNA complexes were measured using Gwyddion software, and hIgG1-Fc-9Arg / pDNA complexes were imaged using FE- Shape and size. At this time, the nanoparticles were spread on a silicon wafer substrate as pretreatment and stained with 2% uranyl acetate. The observation was carried out in a high vacuum mode, 20 kV.

1-6. 복합체의 pH 및 혈청에 대한 안정성 확인1-6. Determination of pH and Serum Stability of Complex

hIgG1-Fc-9Arg / pDNA 복합체는 복합체 형성을 위해 복합체의 형성 후 배양액을 3 배로 처리하여 평가하였다. 보다 구체적으로, hIgG1-Fc-9Arg / pDNA 나노 입자를 FBS (fetal bovine serum) 단백질로 희석하고, 37 ℃에서 배양하며 시간에 따라 그 안정성을 확인하였다. 해당 분석시간에 따라 복합체에 EDTA를 첨가 한 후, 1 % 아가로스 겔 전기영동을 수행하였다.The hIgG1-Fc-9Arg / pDNA complex was evaluated by treating the culture medium after the formation of the complex for 3 times the complex formation. More specifically, the hIgG1-Fc-9Arg / pDNA nanoparticles were diluted with fetal bovine serum (FBS) protein and incubated at 37 DEG C to confirm its stability over time. EDTA was added to the complex according to the analysis time, followed by 1% agarose gel electrophoresis.

1-7. 세포 흡수 및 endosome escape 연구1-7. Cellular uptake and endosome escape studies

hIgG1-Fc-9Arg의 세포 흡수를 확인하기 위해서, 공초점 현미경을 이용하였으며, 이 때, hIgG1-Fc-9Arg / pDNA 복합체의 FcRn 표적 전달을 관찰하기 위해 Fluorescein (FITC)은 hIgG1-Fc-9Arg에 표지하여 이용하였다.To observe the cellular uptake of hIgG1-Fc-9Arg, confocal microscopy was used. Fluorescein (FITC) was added to hIgG1-Fc-9Arg to observe FcRn target transfer of hIgG1-Fc-9Arg / pDNA complex Respectively.

보다 구체적으로, 세포를 3 일 동안 24 well culture slide에 분주하고, 복합체의 처리 1 시간 전에, 배양 배지를 FBS 배제 MEM 배지로 교체한 다음, 세포에 10㎍의 FITC-표지-hIgG1-Fc-9Arg를 처리 후, 시간 의존적으로 배양 하였다. More specifically, the cells were divided into 24-well culture slides for 3 days, and the culture medium was replaced with FBS-excluded MEM medium 1 hour before the treatment of the complex, and then 10 의 of FITC-labeled-hIgG1-Fc-9Arg And then cultured in a time-dependent manner.

다음으로 각 분석 시간에 맞추어 세포를 PBS로 3 회 세척하고, 4 % 파라 포름 알데히드 (PFA)로 고정시켰으며, Endosomal Trafficking 연구를 위해 LysoTracker®를 10 분 동안 처리하여 후기 엔도 좀과 리소좀을 염색하고, 공촛점 레이저 스캐닝 현미경으로 이미지를 관찰하였다.The cells were then washed three times with PBS and fixed with 4% paraformaldehyde (PFA). For endosomal trafficking studies, LysoTracker® was treated for 10 minutes to stain late endosomes and lysosomes , And images were observed with a confocal laser scanning microscope.

1-8. Caco-2 세포내 투과를 통한 복합체의 수송 확인1-8. Confirmation of transport of complex through Caco-2 intracellular permeation

FcRn을 통한 hIgG1-Fc-9Arg / pDNA 복합체의 엔도솜 (endosomal) 트래 피킹을 결정하기 위해서, monolayer transwell permeability assay에서 Caco-2 세포를 사용하였다. Caco-2 cells were used in a monolayer transwell permeability assay to determine the endosomal trafficking of the hIgG1-Fc-9Arg / pDNA complex via FcRn.

보다 구체적으로, 세포를 먼저 Transwell plate (Corning® Transwell® 폴리에스테르 막 공극 크기 0.4 ㎛, 직경 12 mm 세포 배양 삽입물, Millipore)에서 배양하여 단층을 형성시킨 후, 세포층을 serum-starved 시키고, pDNA 1㎍ (HBSS, pH 6.0)에서 apical 측에 적용된 bobo-3-표지-pDNA 캡슐화된 복합체를 혈청에 넣었다. 그것의 apical-basolateral translocation은 basolateral medium (HBSS, pH 7.4)에서 hIgG1-Fc-9Arg 또는 bobo-3-표지-pDNA 존재를 10, 30 및 60 분, 및 2, 4, 10, 12 및 24 시간에 측정하여 결정하였다. 이 후, bobo-3-표지- pDNA를 96 well plate을 사용하여 마이크로 플레이트 분광법으로 정량화하고 4 % PFA 세포로 고정 후 이미지를 촬영하였다.More specifically, the cells were first cultured in a Transwell plate (Corning Transwell® polyester membrane pore size 0.4 μm, 12 mm diameter cell culture insert, Millipore) to form a monolayer, then the cell layer was serum-starved, The bobo-3-labeled-pDNA encapsulated complex applied to the apical side in serum (HBSS, pH 6.0) was put into serum. Its apical-basolateral translocation was detected in the presence of hIgG1-Fc-9Arg or bobo-3-labeled pDNA in basolateral medium (HBSS, pH 7.4) at 10, 30 and 60 min and at 2, 4, 10, 12 and 24 h Respectively. After that, bobo-3-labeled-pDNA was quantitated by microplate spectrophotometry using a 96-well plate and fixed with 4% PFA cells and images were taken.

1-9. hIgG1-Fc-9Arg / pAcGFP-N1의 transfection 실험1-9. Transfection experiments of hIgG1-Fc-9Arg / pAcGFP-N1

Caco-2를 1, 2, 5, 10 및 21 일 동안 pH 6.0의 FBS 함유 배양물에서 hIgG1-Fc-9Arg / pAcGFP-N1과 함께 37 ℃에서 배양시킨 후, 플레이트를 PBS로 3 회 세척하고, 4 % PFA로 5 ~ 10 분간 고정하였으며, 모든 결과는 공촛점 레이저 스캐닝 현미경으로 관찰하였다.Caco-2 was incubated with hIgG1-Fc-9Arg / pAcGFP-N1 at 37 ° C in FBS containing pH 6.0 for 1, 2, 5, 10 and 21 days after which the plate was washed three times with PBS, 4% PFA for 5 ~ 10 min. All results were observed with a confocal laser scanning microscope.

1-10. Lipofectamine을 사용한 플라스미드 DNA 형질 감염1-10. Plasmid DNA transfection using Lipofectamine

제조사의 지시에 따라 Lipofectamine™ plus (LF) 착물을 제조하였다. 보다 구체적으로, DNA를 75 ㎕의 Opti-MEM으로 희석하고 플러스 시약을 1 ㎍ DNA 당 1.2 ㎕의 농도로 첨가하였다. 이 후, LF를 75 ㎕ Opti-MEM로 희석시킨 다음, 5 분간 배양한 후, LF 용액을 DNA 및 플러스 시약을 함유하는 혼합물에 첨가하였다. 5 분간 배양 후, 복합체를 세포에 첨가시켰다.Lipofectamine ™ plus (LF) complexes were prepared according to the manufacturer's instructions. More specifically, the DNA was diluted with 75 [mu] l of Opti-MEM and the plus reagent was added at a concentration of 1.2 [mu] l per 1 [mu] g DNA. After this, LF was diluted with 75 Opt Opti-MEM and incubated for 5 minutes, after which the LF solution was added to the mixture containing DNA and plus reagent. After incubation for 5 minutes, the complexes were added to the cells.

1-11. 동물모델 준비1-11. Animal model preparation

동물실험을 진행하기 위해서, Daehan Bio Link, Inc. (충북, 한국)로부터 Balb / c 마우스 (5-7 주령), db / db 마우스 (수컷, 7-9 주령)를 구입하였으며, 구입한 모든 마우스를 표준식단으로 케이지 당 3 마리의 멸균된 오토 케이지에서 유지시켰다. 이 때, 전 동물 실험은 전남대 동물 실험실 이용위원회가 제정한 가이드라인을 따르고 연구 전에 적절한 승인을 얻었다.To conduct animal experiments, Daehan Bio Link, Inc. Balb / c mice (5-7 weeks old) and db / db mice (male, 7-9 weeks old) were purchased from Chungbuk National University (Chungbuk, Korea). Three mice Respectively. At this time, the entire animal experiment was followed by the guidelines established by the Chonnam National University Animal Laboratory Utilization Committee and gained proper approval before the study.

1-12. Balb / c mice model의 장기에서 hIGg1-Fc-9Arg의 마우스 FcRn과 결합 친화력 확인1-12. Confirmation of binding affinity of hIGg1-Fc-9Arg with mouse FcRn in the organ of Balb / c mice model

상기 실시예 1-11로부터 준비된 마우스에게 10 ㎍의 FITC-hIgG1-Fc-9Arg를 경구 투여하고, 1 시간 및 3 시간 후에 희생시켰다. 마우스 장기는 PBS 세척 (3 회)에 의해 모으고 Kodak Digital Science™ Image Station 440CF (IS440CF) 시스템으로 형광 이미지를 촬영하였다. 기관에서의 형광 강도는 연삭된 장기 샘플 (n = 3) 후, 마이크로 플레이트 분광법으로 측정하였다.The mice prepared from Examples 1-11 were orally administered with 10 占 퐂 of FITC-hIgG1-Fc-9Arg, and sacrificed after 1 hour and 3 hours. Mouse organs were collected by PBS washing (3 times) and fluorescence images were taken with a Kodak Digital Science ™ Image Station 440CF (IS440CF) system. The fluorescence intensity in the organs was measured by microplate spectrophotometry after grinding organ samples (n = 3).

실시예 2. 항체 hIgG1-Fc-9Arg의 재조합 확인Example 2. Confirmation of recombination of antibody hIgG1-Fc-9Arg

본 발명에 따른 복합체를 형성하기 위해서, 항체 IgG의 불변 부위인 Fc부분의 염기서열을 이용하여 유전자 재조합하여 진행하였다. In order to form the complex according to the present invention, recombination was carried out using the base sequence of the Fc portion, which is the constant region of the antibody IgG.

보다 구체적으로, 도 1a에 나타낸 바와 같이, 항체의 Fc부분만으로 인산기로 인해 음이온 성질을 띠는 유전자를 효과적으로 응축시키기 어려우므로 이를 극복하기 위해 양이온성 성질을 지니는 아미노산 Arginine 9개를 Fc 부분 C-terminal에 결합하여 발현 벡터에 삽입시켜 클로닝을 진행하였으며, HEK 293F 세포주에 형질 주입하여 항체를 생산하였다.More specifically, as shown in FIG. 1A, it is difficult to effectively condense an anion-like gene due to a phosphate group due to only the Fc portion of the antibody. To overcome this problem, nine amino acid arginines having cationic properties are added to the Fc portion C-terminal And inserted into an expression vector for cloning. The HEK 293F cell line was transfected to produce an antibody.

상기 결과 재조합된 복합체는 도 1b에 나타낸 바와 같이, 낮은 면역원성을 갖는 Fc계열의 수용체를 형성하기 때문에 경구 투여를 통해 효과적으로 약물의 전달이 가능할 것으로 예측하였다.The resultant recombinant complexes, as shown in FIG. 1B, form receptors of the Fc family with low immunogenicity, so that oral delivery can effectively deliver the drug.

또한, hIgG1-Fc-9Arg의 경우 extension되는 크기가 길어 프라이머의 결합 효율을 확인하기 위해서, annealing 온도를 변화시켜 PCR을 진행시킨 반응 산물을 전기영동을 통해 확인하였다.In addition, in order to confirm the binding efficiency of the primer, it was confirmed by electrophoresis that the amplification product of hIgG1-Fc-9Arg was PCR amplified by changing the annealing temperature.

그 결과, 도 2에 나타낸 바와 같이, 1 번의 annealing 온도는 55 ℃로 진행하고, 2 번의 annealing 온도는 52 ℃로 진행하였을 때, 두 온도조건에서 정상적으로 hIgG1-Fc-9Arg의 annealing이 진행되어 850bp의 크기로 발현된 것을 확인하였다. 즉 52℃ - 55℃ 온도의 변화는 PCR 진행과정에 영향을 미치지 않는 것을 확인할 수 있었다.As a result, annealing of hIgG1-Fc-9Arg was proceeded normally at two temperature conditions when annealing temperature of 1 was 55 ° C and annealing temperature of 2 was 52 ° C as shown in FIG. 2, and 850bp Size. ≪ / RTI > That is, it was confirmed that the change of temperature from 52 ° C to 55 ° C did not affect the progress of the PCR.

아울러, 재조합 유전자가 정상적으로 클로닝되었는지를 확인하기 위해서, 제한효소를 처리하여 재조합된 hIgG1-Fc-9Arg를 추출하여 유전자 시퀀싱을 분석을 진행하였다.In addition, in order to confirm whether the recombinant gene was cloned normally, the recombinant hIgG1-Fc-9Arg was extracted by treating the restriction enzyme to analyze the gene sequencing.

그 결과, 도 3에 나타낸 바와 같이, 5‘말단의 Kozak 염기서열과 개시코돈이 확인되어 정상적으로 클로닝이 되었음을 확인하였다. As a result, as shown in Fig. 3, it was confirmed that the Kozak nucleotide sequence at the 5 'end and the initiation codon were confirmed and cloned normally.

hIgG1-Fc-9Arg를 발현 및 정제하여 SDS-PAGE를 통해 확인한 결과, 도 4에 나타낸 바와 같이, SDS-PAGE에서 hIgG1-Fc-9Arg의 크기는 30 ~ 35 kDa인 것을 확인하였으며, 밴드가 두 줄로 나타나는 이유는 항체의 Fc부분은 두 개의 중쇄로 이루어져있기 때문이며, S-S결합을 이루고 있는 비환원 조건상태의 hIgG1-Fc-9Arg는 70 kDa의 크기를 갖는 것을 확인하였다. HIgG1-Fc-9Arg was expressed and purified and confirmed by SDS-PAGE. As shown in FIG. 4, the size of hIgG1-Fc-9Arg was 30-35 kDa in SDS-PAGE, The reason for this is that the Fc portion of the antibody is composed of two heavy chains, and that hIgG1-Fc-9Arg in the non-reducing condition of SS binding has a size of 70 kDa.

실시예 3. hIgG1-Fc-9Arg/pDNA 복합체의 특성 규명Example 3. Characterization of hIgG1-Fc-9Arg / pDNA complex

3-1. 유전자 전달체로서의 기능성 확인3-1. Functional confirmation as a gene carrier

상기 hIgG1-Fc-9Arg이 효율적인 유전자 전달체로 사용될 수 있는지의 여부를 확인하기 위해서, 아가로스 젤 전기영동, AFM, TEM image를 확인하였다.In order to confirm whether hIgG1-Fc-9Arg can be used as an efficient gene carrier, agarose gel electrophoresis, AFM, TEM image were confirmed.

보다 구체적으로, 복합체 형성 여부는 pDNA의 양은 동일하게 유지하고 hIgG1-Fc-9Arg의 각 질량비를 다르게 하여 hIgG1-Fc-9Arg와 플라스미드 DNA의 복합체 형성을 유도하여 0.8% 아가로스 겔 전기영동을 통해 확인하였다.More specifically, the formation of the complex was determined by 0.8% agarose gel electrophoresis to induce the complex formation of hIgG1-Fc-9Arg with plasmid DNA by maintaining the same amount of pDNA and different mass ratios of hIgG1-Fc-9Arg Respectively.

그 결과, 도 5에 나타낸 바와 같이, 20/1의 비율부터 복합체를 형성하는 것을 확인했다.As a result, it was confirmed that a composite was formed from a ratio of 20/1, as shown in Fig.

또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, TM-AFM image의 결과, 20/1의 비율은 완벽한 복합체를 형성하지 못하여 DNA의 구조가 확인되었지만 50/1의 비율과 100/1의 비율에서는 hIgG1-Fc-9Arg와 플라스미드 DNA복합체가 구형을 이루는 것을 확인하였다.As shown in FIG. 6, the result of the TM-AFM image showed that the DNA structure was confirmed because the ratio of 20/1 did not form a perfect complex. However, at a ratio of 50/1 to 100/1, hIgG1-Fc- 9Arg and the plasmid DNA complex were found to be spherical.

아울러, 도 7 및 표 2에 나타낸 바와 같이, 복합체 형성여부와 복합체의 크기를 TEM image로 확인한 결과, 평균 직경 크기가 100 nm이하로 균일하게 형성하는 것을 확인하였으며, 100/1의 비율에서는 증가된 hIgG1-Fc-9Arg 질량비로 인해 양이온 성질이 증가함으로써 다른 질량비 보다 플라스미드를 더욱 작게 응축시키는 점을 확인하였다. 이를 통해 50/1 이상의 비율에서는 완벽한 복합체를 형성하는 것이 확인하였다.As shown in FIG. 7 and Table 2, when the composite was formed and the size of the composite was observed by a TEM image, it was confirmed that the average diameter size was uniformly formed to 100 nm or less. At 100/1 ratio, hIgG1-Fc-9Arg mass ratio, it was confirmed that the plasmid was condensed much smaller than other mass ratio. As a result, it was confirmed that a perfect complex was formed at a ratio of 50/1 or more.

Ration (w/w)Ration (w / w) Mean size ± SD (nm)Mean size ± SD (nm) 20/120/1 25.71 ± 7.4025.71 + - 7.40 50/150/1 43.31 ±17.9843.31 ± 17.98 100/1100/1 19.23 ± 4.8019.23 + - 4.80

3-1. 유전자 전달체의 산안정성 확인3-1. Identification of the acid stability of the gene delivery system

경구 투여에 있어서, 위산 및 체내 효소에 대한 안정성을 확인하였다. 보다 구체적으로, 먼저, 다양한 pH 1.5, 5.0, 6.0 및 7.4에서 hIgG1-Fc-9Arg을 0 분, 30 분 및 60 분까지 반응시킨 hIgG1-Fc-9Arg의 안정성 여부는 SDS-PAGE을 통해서 결과를 확인하였다.In oral administration, the stability to gastric acid and the body enzymes was confirmed. More specifically, the stability of hIgG1-Fc-9Arg obtained by reacting hIgG1-Fc-9Arg at 0, 30 and 60 minutes at various pHs of 1.5, 5.0, 6.0 and 7.4 was determined by SDS-PAGE Respectively.

그 결과, 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 위산과 비슷한 pH 1.5에서 60분간 안정성을 유지하여 SDS-PAGE gel 내에서 30 ~ 35 kDa의 크기를 보였으며, 다양한 pH 5.0 ~ 7.4 구간에서 1시간까지 안정성을 유지하는 것을 확인하였고, hIgG1-Fc-9Arg/pDNA의 안정성을 pH 2.0 에서 반응시켜 확인하였을 때 30분까지 안정성을 유지하는 것을 전기영동을 통해 확인하였다. 또한 plasmid DNA 만으로도 강산 조건에서 6시간 까지 안정성을 유지하는 것을 확인하였다. 이를 통해 강산 조건에서 복합체가 약간의 불안정성을 보이지만 플라스미드 DNA가 분해되는 것을 방지하는 것을 확인하였다.As a result, as shown in FIG. 8 and FIG. 9, the stability was maintained for 60 minutes at a pH of 1.5 similar to that of gastric acid, and the size was 30 to 35 kDa in SDS-PAGE gel. . When the stability of hIgG1-Fc-9Arg / pDNA was confirmed by the reaction at pH 2.0, it was confirmed by electrophoresis that the stability was maintained for up to 30 minutes. In addition, it was confirmed that the plasmid DNA alone retained its stability up to 6 hours under strong acid conditions. This confirms that the complex shows some instability under strong acid conditions but prevents the degradation of the plasmid DNA.

3-1. 유전자 전달체의 효소 안정성 확인3-1. Identification of enzyme stability of gene transporter

유전자 전달체의 효소 안정성을 확인하기 위해서, 혈액 내 존재하는 혈청 단백질 (10% fetal bovine serum)에 의한 안정성 여부를 세포 기준에서 처리하여 확인하였다.To confirm the enzyme stability of the gene transporter, the stability of the serum protein (10% fetal bovine serum) present in the blood was checked by treating it on a cell basis.

보다 구체적으로, Naked DNA, 20/1, 50/1, 100/1 비율의 복합체를 최소 0 분부터, 30 분, 2 시간, 4 시간, 7 시간, 10 시간, 12 시간, 최대 24 시간까지 혈청 단백질과 반응시켜 전기영동으로 확인하였다.More specifically, the complexes of Naked DNA, 20/1, 50/1, 100/1 ratio were incubated for at least 0 minutes, 30 minutes, 2 hours, 4 hours, 7 hours, 10 hours, 12 hours, Protein was reacted with and confirmed by electrophoresis.

그 결과, 도 10에 나타낸 바와 같이, Naked DNA는 2 시간 이후 분해가 시작되어 24 시간에는 완전히 분해가 되는 것을 확인하였고, 20/1, 50/1, 100/1 비율의 복합체에 봉해진 유전자는 24 시간까지 분해되지 않음을 확인하였으며 이를 통해 혈청 단백질 존재 시에도 hIgG1-Fc-9Arg/pDNA 복합체의 안정성이 유지됨을 확인하였다. As a result, as shown in Fig. 10, it was confirmed that the naked DNA was completely decomposed at 24 hours after decomposition started after 2 hours, and the gene encapsulated in the complex at the ratio of 20/1, 50/1, and 100/1 was 24 It was confirmed that the stability of hIgG1-Fc-9Arg / pDNA complex was maintained even in the presence of serum proteins.

실시예 4. hIgG1-Fc-9Arg/pDNA 복합체의 세포 내 유전자 전달 효율 측정Example 4. Measurement of intracellular gene transfer efficiency of hIgG1-Fc-9Arg / pDNA complex

4-1. 세포 내 FcRN 수용체 발현 확인4-1. Expression of intracellular FcRN receptor

세포내로 hIgG1-Fc-9Arg/pDNA 복합체를 전달하기에 앞서 다양한 세포주인 Caco-2, HT-29, HEK 293, HEK 293-FcRN, HeLa에 대해 세포 내 FcRN 수용체를 western blots을 통해 확인하였다.Prior to delivery of the hIgG1-Fc-9Arg / pDNA complex into cells, intracellular FcRN receptors were identified via western blots for various cell lines such as Caco-2, HT-29, HEK 293, HEK 293-FcRN and HeLa.

그 결과, 도 11에 나타낸 바와 같이, HeLa 세포주에서는 FcRN 수용체가 나타나지 않았으며, HEK 293-FcRN 세포주는 상대적으로 Caco-2, HT-29, HEK 293 세포주에 비해 낮게 발현되는 것을 확인할 수 있었다.As a result, as shown in Fig. 11, it was confirmed that the FcRN receptor did not appear in the HeLa cell line, and that the HEK 293-FcRN cell line was expressed relatively lower than the Caco-2, HT-29 and HEK 293 cell lines.

4-2. 항체 hIgG1-Fc-9Arg의 세포 내 흡수 확인4-2. Confirmation of intracellular absorption of antibody hIgG1-Fc-9Arg

항체 hIgG1-Fc-9Arg가 FcRN 수용체를 통해 세포 내로 흡수되는지를 확인하기 위해 항체 hIgG1-Fc-9Arg에 형광물질인 FITC (Ex=490nm, Em=525nm)를 결합하여 Caco-2, HEK 293, HeLa 세포주에 처리하여 1시간 이후 Confocal image을 통해 확인하였다.FITC (Ex = 490nm, Em = 525nm) was conjugated to the antibody hIgG1-Fc-9Arg to detect whether the antibody hIgG1-Fc-9Arg was absorbed into the cells via the FcRN receptor, and Caco-2, HEK 293, HeLa Cell lines were treated with Confocal image after 1 hour.

그 결과, 도 12에 나타낸 바와 같이, FcRN 수용체를 지닌 세포주인 Caco-2, HEK 293 세포주 에서 세포 내로 흡수되어 형광을 띠었다. 그와 반대로 FcRN 수용체가 없는 HeLa 세포주는 형광을 나타내지 않는 것을 확인하였다.As a result, as shown in Fig. 12, Caco-2 and HEK 293 cell lines having the FcRN receptor were absorbed into the cells and fluoresced. In contrast, the HeLa cell line lacking the FcRN receptor did not show fluorescence.

또한, 상기 결과를 통해 세포 실험에 적용할 세포주로 Caco-2, HT-29 세포주를 선택하였다. In addition, Caco-2 and HT-29 cell lines were selected as the cell lines to be used for cell experiments.

아울러, hIgG1-Fc-9Arg/pDNA 복합체가 세포 내로 전달되어 endosome 형성 여부를 확인하기 위해 형광물질을 결합시킨 항체 FITC-hIgG1-Fc-9Arg를 Caco-2 세포주에 처리하여 30분과 4시간 반응시킨 후 Lysotracker로 염색한 후 confocal image를 통해 확인하였다.In addition, the antibody FITC-hIgG1-Fc-9Arg conjugated with a fluorescent substance was treated with a Caco-2 cell line to react with the hIgG1-Fc-9Arg / pDNA complex for 30 minutes and 4 hours to confirm the formation of endosome After staining with Lysotracker, confocal image was confirmed.

그 결과, 도 13에 나타낸 바와 같이, 세포 내에서 초록색 형광이 나타남을 통해항체 FITC-hIgG1-Fc-9Arg이 세포 내로 전달됨을 확인하였으며 Merge된 이미지에서 Lysotracker의 붉은 색의 형광 이미지와 항체 FITC-hIgG1-Fc-9Arg 초록색 형광 이미징이 겹쳐지는 것을 통해 세포내로 전달되어 endo/lysosome을 형성한 것을 확인하였다.As a result, as shown in FIG. 13, it was confirmed that the antibody FITC-hIgG1-Fc-9Arg was transferred into cells through the appearance of green fluorescence in the cells. In the merged image, the red fluorescence image of Lysotracker and the antibody FITC-hIgG1 -Fc-9Arg green fluorescence imaging was transferred into the cells via overlapping to form endo / lysosome.

4-3. hIgG1-Fc-9Arg/pDNA 복합체 전달여부 확인4-3. Confirmation of delivery of hIgG1-Fc-9Arg / pDNA complex

유전자 발현여부를 확인하기 위하여 붉은 형광을 나타내는 Bobo-3(Ex=570nm, Em=602nm)를 pDNA와 결합시켜 hIgG1-Fc-9Arg/pDNA 복합체 전달여부를 확인하였다.In order to confirm gene expression, Bobo-3 (Ex = 570nm, Em = 602nm), which shows red fluorescence, was bound to pDNA to confirm the delivery of hIgG1-Fc-9Arg / pDNA complex.

그 결과, 도 14에 나타낸 바와 같이, 0/1, 50/1, 100/1의 비율의 복합체를 Caco-2 세포주에 처리한 후 24시간 후에 confocal image를 확인한 결과 20/1, 50/1, 100/1 모두 붉은 형광이 나타났으며, 50/1의 비율의 복합체가 가장 형광세기가 높은 점을 나타냈다. 또한 positive control으로 사용된 lipofectamine보다 상대적으로 50/1 비율의 복합체가 높은 형광세기를 나타내었기에 본 개발된 항체 유래 전달체 hIgG1-Fc-9Arg가 효율적으로 세포 내로 유전자를 전달함을 확인하였다.As a result, as shown in Fig. 14, confocal images were observed 24 hours after the Caco-2 cell line was treated with 0/1, 50/1, and 100/1 complexes. As a result, 20/1, 50/1, 100/1 all showed red fluorescence, and 50/1 ratio complex showed the highest fluorescence intensity. In addition, a 50/1 ratio complex showed a higher fluorescence intensity than lipofectamine used as a positive control, confirming that the antibody-derived transporter hIgG1-Fc-9Arg efficiently transduced genes into cells.

4-4. Caco-2 cell monolayer의 세포막 투과성 확인4-4. Examination of cell membrane permeability of Caco-2 cell monolayer

경구 투여 유전자 전달체로서 소장 상피세포의 FcRN 수용체와 결합을 이루어 상피세포막을 통과하여야지만 유전자 전달효과를 나타낼 수 있는바, Caco-2 cell monolayer의 세포막 투과성 실험을 진행하였다. The cell membrane permeability test of Caco-2 cell monolayer was carried out because it could bind with FcRN receptor of small intestinal epithelium as an orally administered gene transporter and pass the epithelial cell membrane but have gene transfer effect.

보다 구체적으로, Caco-2 cell monolayer의 변화를 확인하기 위해 bobo-3가 결합된 pDNA을 사용하여 20/1, 50/1, 100/1의 다양한 비율의 hIgG1-Fc-9Arg/bobo-3-pDNA 복합체를 Caco-2 cell monolayer에 24시간, 36시간 반응시켜 결과를 확인하였다.More specifically, in order to confirm the change of the Caco-2 cell monolayer, bobo-3-conjugated pDNA was used to express hIgG1-Fc-9Arg / bobo-3- pDNA complexes were reacted with Caco-2 cell monolayer for 24 hours and 36 hours.

그 결과, 도 15에 나타낸 바와 같이, Caco-2 cell monolayer의 세포막 안쪽으로 투과한 hIgG1-Fc-9Arg/bobo-3-pDNA 복합체의 형광 세기를 측정하여 나타난 결과, 50/1의 비율과 100/1의 비율의 형광세기가 6시간 이후부터 증가하였으며, 다양한 복합체 비율에서 상대적으로 높은 형광 세기를 확인 할 수 있었다. 이를 통해 50/1, 100/1의 비율의 복합체가 Caco-2 cell monolayer의 세포막 투과 능력이 상대적으로 높은 것으로 확인하였다. As a result, as shown in FIG. 15, fluorescence intensities of hIgG1-Fc-9Arg / bobo-3-pDNA complex penetrating into the cell membrane of Caco-2 cell monolayer were measured. As a result, 1 fluorescence intensities were increased after 6 hours and relatively high fluorescence intensities were observed at various complex ratios. These results indicate that the 50/1 and 100/1 complexes have relatively high permeability to Caco-2 cell monolayer.

또한, 도 16에 나타낸 바와 같이, Caco-2 cell monolayer에 흡수된 hIgG1-Fc- 9Arg/bo- bo-3-pDNA의 형광 이미징 결과, 50/1 비율의 hIgG1-Fc-9Arg/bobo-3-pDNA 복합체가 100/1 비율의 hIgG1-Fc-9Arg/bobo-3-pDNA 복합체보다 높은 흡수율을 보였다. 16, fluorescence imaging of hIgG1-Fc-9Arg / bo-bo-3-pDNA absorbed in a Caco-2 cell monolayer resulted in a 50/1 ratio of hIgG1-Fc-9Arg / bobo-3- The pDNA complex showed higher absorption rate than the hIgG1-Fc-9Arg / bobo-3-pDNA complex at 100/1 ratio.

상기로부터 100/1 비율의 복합체는 Caco-2 cell monolayer에 결합하는 흡수율보다 상대적으로 투과율이 높기에 형광 세기가 높은 것으로 확인하였다. 그에 비해 50/1 비율의 복합체는 Caco-2 cell monolayer에 높은 흡수율을 보이며 시간에 따른 투과율이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.From the above, it was confirmed that the fluorescence intensity was high because the transmittance ratio of the 100/1 ratio complex was higher than that of the Caco-2 cell monolayer. On the other hand, the 50/1 ratio of the complex showed a high absorption rate in the Caco-2 cell monolayer, and the transmittance increased with time.

따라서, 50/1 비율의 복합체가 다른 비율의 복합체보다 효율적으로 유전자를 소장 내부로 전달하는 것이 가능함을 유추할 수 있었다.Thus, it was possible to infer that the 50/1 ratio of the complexes is able to efficiently transfer genes into the intestines more efficiently than the other proportions of the complexes.

또한, pGFP 유전자를 도입하여 유전자 발현 여부를 확인한 결과, 도 17에 나타낸 바와 같이, Caco-2 세포주의 doubling time은 37시간이므로, hIgG1-Fc-9Arg/pGFP 복합체를 세포에 처리한 뒤 48시간 반응시킨 후 confocal image를 측정한 결과 50/1의 비율의 복합체에서 pGFP 유전자 발현이 진행되어 형광 세기가 증가된 것을 확인하여 본 개발된 항체 유래 전달체가 세포 내로 유전자를 효율적으로 전달함을 알 수 있었다. As shown in FIG. 17, since the doubling time of the Caco-2 cell line was 37 hours, the hIgG1-Fc-9Arg / pGFP complex was treated with the cells and the cells were reacted for 48 hours After confocal image analysis, the pGFP gene was expressed in a 50/1 ratio complex and the fluorescence intensity was increased. As a result, it was found that the antibody - derived transporter efficiently transferred the gene into the cell.

4-5. hIgG1-Fc-9Arg 유전자 전달체의 안전성 확인4-5. Confirmation of the safety of hIgG1-Fc-9Arg gene transporter

본 발명자들은 본 발명에 따른 항체 유래 전달체가 안전한 전달체로 사용가능 적합 여부를 확인하고자 하였다.The present inventors have determined whether the antibody-derived carrier according to the present invention can be used as a safe carrier.

보다 구체적으로, 전달체만 Caco-2 세포주에 3.75, 7.5, 15 μg의 농도로 처리한 뒤 24시간 반응시킨 후 흡광도 570nm에서 측정하였다. More specifically, only the transporter was treated with Caco-2 cell lines at concentrations of 3.75, 7.5, and 15 μg, and reacted for 24 hours, and the absorbance was measured at 570 nm.

그 결과, 도 18a에 나타낸 바와 같이, 15 μg의 농도에서 bPEI는 20 %의 cell viability를 갖는 반면에 본 개발된 hIgG1-Fc-9Arg는 70 % 이상의 cell viability가 확인되어 세포에 적용시에 안전한 전달체임을 확인하였다. As a result, as shown in FIG. 18A, bPEI had a cell viability of 20% at a concentration of 15 μg, whereas the developed hIgG1-Fc-9Arg showed cell viability of 70% or more, Respectively.

또한, 도 18b에 나타낸 바와 같이, 형성된 전달체의 세포 독성을 확인한 결과, hIgG1-Fc-9Arg/pDNA 복합체가 bPEI/DAN 복합체보다 상대적으로 높은 cell viability로 두 샘플 군 모두 90 %이상의 cell viability를 갖는 것을 확인하여 hIgG1-Fc-9Arg의 전달체로서의 안전성을 확인하였다. Further, as shown in FIG. 18B, the cytotoxicity of the formed carrier was confirmed, and it was found that hIgG1-Fc-9Arg / pDNA complex had cell viability of 90% or more in both sample groups with relatively higher cell viability than bPEI / DAN complex Confirming the safety of hIgG1-Fc-9Arg as a carrier.

4-6. 동물모델에서 hIgG1-Fc-9Arg 장기 내 결합 효과 확인4-6. Confirmation of the binding effect of hIgG1-Fc-9Arg organs in animal models

동물모델에서 hIgG1-Fc-9Arg의 전달 과정과 특이적 기관에 결합하는지 여부를 확인하기 위해 balb/c 마우스 모델에 경구 투여하여 1시간, 4시간 반응 시킨 후 Diethyl ether로 마취한 뒤 모든 기관을 추출하여 PBS buffer로 3차례 세척하여 형광이미징을 측정하였다.In order to confirm the transfer of hIgG1-Fc-9Arg in animal models and to determine whether it binds to specific organs, the animals were orally administered to balb / c mouse model for 1 hour and 4 hours and then anesthetized with diethyl ether. And washed three times with PBS buffer to measure fluorescence imaging.

그 결과, 도 19a에 나타낸 바와 같이, hIgG1-Fc- 9Arg에 형광 물질인 FITC를 결합시켜 마우스에 경구 투여한 뒤 형광 이미징을 측정한 결과, IgG1-Fc- 9Arg이 기관에 발현된 FcRN 수용체와의 결합을 통해 전달됨을 확인할 수 있었다.As a result, as shown in FIG. 19 (a), hIgG1-Fc-9Arg was orally administered to a mouse to which FITC, which is a fluorescent substance, was bound and then subjected to fluorescence imaging. As a result, IgG1-Fc-9Arg It is confirmed that the signal is transmitted through the coupling.

또한, 도 19b에 나타낸 바와 같이, hIgG1-Fc- 9Arg이 kidney, liver, stomach, duodenum, jejunum과 colon에 많이 흡수됨을 확인하였으며, 특히 3시간 이후에는 colon에 특이적으로 흡수율이 증가하는 것을 구체적으로 확인할 수 있었다.In addition, as shown in FIG. 19B, it was confirmed that hIgG1-Fc-9Arg was abundantly absorbed in kidney, liver, stomach, duodenum, jejunum and colon. Especially, after 3 hours, I could confirm.

상기 결과로부터 본 발명에 따른 유전자 전달체는 다양한 기관에 흡수됨을 확인하였고, 창자 기관에 흡수율이 높으므로 hIgG1-Fc-9Arg이 여러 장기와의 결합력이 우수하기에 이를 바탕으로 유전자 전달체로 사용될 시에 효율적인 능력을 나타낼 것으로 예상된다. 따라서, GLP-1 및 상기 유전자 전달체가 복합체를 형성할 경우, 당뇨병 예방 또는 치료 용도로 유용하게 사용될 수 있음을 확인하였다. From the above results, it has been confirmed that the gene carrier according to the present invention is absorbed by various organs, and hIgG1-Fc-9Arg is excellent in binding ability to various organs because of its high absorption rate in intestinal organs, It is expected to show ability. Therefore, it has been confirmed that GLP-1 and the gene carrier form a complex, which can be usefully used for the prevention or treatment of diabetes.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

<110> KB BIOMED <120> An oral antidiabetic composition comprising GLP-1 and a gene carrier <130> PD17-185 <160> 5 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 114 <212> DNA <213> GLP-1 <400> 1 atgcgtcaac gtcgtcatgc tgaagggacc tttaccagtg atgtaagttc ttatttggaa 60 ggccaagctg ccaaggaatt cattgcttgg ctggtgaaag gccgatagtc taga 114 <210> 2 <211> 95 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> hIgG1-Fc-9Arg <400> 2 Met Lys Trp Val Thr Phe Ile Ser Leu Leu Phe Leu Phe Ser Tyr Ser 1 5 10 15 Met Phe Trp Cys Gly Gly His Asp Leu Arg Leu Pro Arg Lys Lys Glu 20 25 30 Met Ser Phe Glu Trp His Leu Phe Ser Ser Thr Val Val Pro Leu Gln 35 40 45 Lys Ser Thr Arg His Tyr Val Leu Arg Asp Val Leu Val Met Cys Val 50 55 60 Phe Ser Glu Arg Asp Arg Gly Pro Phe Arg Arg Arg Arg Arg Arg Arg 65 70 75 80 Arg Arg Gly Gly Gly Ser Arg Arg Arg Arg Arg Arg Arg Arg Arg 85 90 95 <210> 3 <211> 288 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> hIgG1-Fc-9Arg <400> 3 atgaagtggg tgaccttcat ctccctgctg tttctgttct cctactccat gttctggtgc 60 ggagggcacg acctgaggct gccgaggaag aaggagatgt cgttcgagtg gcacctgttc 120 tcgtccaccg tcgtcccctt gcagaagagt acgaggcact acgtactccg agacgtgttg 180 gtgatgtgcg tcttctcgga gagggacaga ggcccatttc ggcggagaag aagaaggcgc 240 agaagaggcg gcggaagcag acgcaggcgg cgcagacggc ggagataa 288 <210> 4 <211> 73 <212> PRT <213> hIgG1-Fc <400> 4 Met Lys Trp Val Thr Phe Ile Ser Leu Leu Phe Leu Phe Ser Tyr Ser 1 5 10 15 Met Phe Trp Cys Gly Gly His Asp Leu Arg Leu Pro Arg Lys Lys Glu 20 25 30 Met Ser Phe Glu Trp His Leu Phe Ser Ser Thr Val Val Pro Leu Gln 35 40 45 Lys Ser Thr Arg His Tyr Val Leu Arg Asp Val Leu Val Met Cys Val 50 55 60 Phe Ser Glu Arg Asp Arg Gly Pro Phe 65 70 <210> 5 <211> 219 <212> DNA <213> hIgG1-Fc <400> 5 atgaagtggg tgaccttcat ctccctgctg tttctgttct cctactccat gttctggtgc 60 ggagggcacg acctgaggct gccgaggaag aaggagatgt cgttcgagtg gcacctgttc 120 tcgtccaccg tcgtcccctt gcagaagagt acgaggcact acgtactccg agacgtgttg 180 gtgatgtgcg tcttctcgga gagggacaga ggcccattt 219 <110> KB BIOMED An oral antidiabetic composition comprising GLP-1 and a gene          carrier <130> PD17-185 <160> 5 <170> KoPatentin 3.0 <210> 1 <211> 114 <212> DNA <213> GLP-1 <400> 1 atgcgtcaac gtcgtcatgc tgaagggacc tttaccagtg atgtaagttc ttatttggaa 60 ggccaagctg ccaaggaatt cattgcttgg ctggtgaaag gccgatagtc taga 114 <210> 2 <211> 95 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> hIgG1-Fc-9Arg <400> 2 Met Lys Trp Val Thr Phe Ile Ser Leu Leu Phe Leu Phe Ser Tyr Ser   1 5 10 15 Met Phe Trp Cys Gly Gly His Asp Leu Arg Leu Pro Arg Lys Lys Glu              20 25 30 Met Ser Phe Glu Trp His Leu Phe Ser Ser Thr Val Val Pro Leu Gln          35 40 45 Lys Ser Thr Arg His Tyr Val Leu Arg Asp Val Leu Val Met Cys Val      50 55 60 Phe Ser Glu Arg Asp Arg Gly Pro Phe Arg Arg Arg Arg Arg Arg Arg  65 70 75 80 Arg Arg Gly Gly Gly Ser Arg Arg Arg Arg Arg Arg Arg Arg Arg                  85 90 95 <210> 3 <211> 288 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> hIgG1-Fc-9Arg <400> 3 atgaagtggg tgaccttcat ctccctgctg tttctgttct cctactccat gttctggtgc 60 ggagggcacg acctgaggct gccgaggaag aaggagatgt cgttcgagtg gcacctgttc 120 tcgtccaccg tcgtcccctt gcagaagagt acgaggcact acgtactccg agacgtgttg 180 gtgatgtgcg tcttctcgga gagggacaga ggcccatttc ggcggagaag aagaaggcgc 240 agaagaggcg gcggaagcag acgcaggcgg cgcagacggc ggagataa 288 <210> 4 <211> 73 <212> PRT <213> hIgG1-Fc <400> 4 Met Lys Trp Val Thr Phe Ile Ser Leu Leu Phe Leu Phe Ser Tyr Ser   1 5 10 15 Met Phe Trp Cys Gly Gly His Asp Leu Arg Leu Pro Arg Lys Lys Glu              20 25 30 Met Ser Phe Glu Trp His Leu Phe Ser Ser Thr Val Val Pro Leu Gln          35 40 45 Lys Ser Thr Arg His Tyr Val Leu Arg Asp Val Leu Val Met Cys Val      50 55 60 Phe Ser Glu Arg Asp Arg Gly Pro Phe  65 70 <210> 5 <211> 219 <212> DNA <213> hIgG1-Fc <400> 5 atgaagtggg tgaccttcat ctccctgctg tttctgttct cctactccat gttctggtgc 60 ggagggcacg acctgaggct gccgaggaag aaggagatgt cgttcgagtg gcacctgttc 120 tcgtccaccg tcgtcccctt gcagaagagt acgaggcact acgtactccg agacgtgttg 180 gtgatgtgcg tcttctcgga gagggacaga ggcccattt 219

Claims (9)

GLP (glucagon like peptide)-1; 및
GLP-1 전달체를 포함하는, 비만의 예방 또는 치료용 경구 조성물로서,
상기 GLP-1 전달체는
면역글로불린 Fc 영역; 및
상기 면역글로불린 Fc 영역 C 말단에 연결된 링커를 포함하는 것을 특징으로 하는, 조성물.
GLP (glucagon like peptide) -1; And
An oral composition for the prevention or treatment of obesity comprising a GLP-1 delivery,
The GLP-1 delivery vehicle
Immunoglobulin Fc region; And
Wherein the immunoglobulin Fc region comprises a linker linked to the C-terminus.
제1항에 있어서, 상기 GLP-1은 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 것을 특징으로 하는, 조성물.2. The composition of claim 1, wherein the GLP-1 comprises the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1. 제1항에 있어서, 상기 GLP-1 전달체는 서열번호 2의 아미노산 서열로 이루어진 것을 특징으로 하는, 조성물.2. The composition of claim 1, wherein the GLP-1 delivery comprises an amino acid sequence of SEQ ID NO: 2. 제1항에 있어서, 상기 GLP-1 전달체는 서열번호 3의 염기서열로 이루어진 것을 특징으로 하는, 조성물.2. The composition of claim 1, wherein the GLP-1 delivery comprises a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3. 제1항에 있어서, 상기 면역글로불린 Fc 영역은 서열번호 4의 아미노산 서열로 이루어진 것을 특징으로 하는, 조성물.2. The composition of claim 1, wherein the immunoglobulin Fc region comprises the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4. 제1항에 있어서, 상기 면역글로불린 Fc 영역은 서열번호 5의 염기서열로 이루어진 것을 특징으로 하는, 조성물.The composition of claim 1, wherein the immunoglobulin Fc region comprises the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5. 제1항에 있어서, 상기 면역글로불린 Fc 영역은 IgG, IgA, IgD, IgE 및 IgM으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나로부터 유래되는 것을 특징으로 하는, 조성물.The composition of claim 1, wherein the immunoglobulin Fc region is derived from any one selected from the group consisting of IgG, IgA, IgD, IgE, and IgM. 제7항에 있어서, 상기 면역글로불린 Fc 영역은 IgG로부터 유래되는 것을 특징으로 하는, 조성물.8. The composition of claim 7, wherein the immunoglobulin Fc region is derived from IgG. 제1항에 있어서, 상기 링커는 Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg의 아미노산 서열로 이루어진 것을 특징으로 하는, 조성물.2. The composition of claim 1, wherein the linker is comprised of an amino acid sequence of Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg.
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