KR20220031505A - Extracellular vesicle expressing cytokines and antibodies, Method of preparing the same, and Use of the same - Google Patents

Extracellular vesicle expressing cytokines and antibodies, Method of preparing the same, and Use of the same Download PDF

Info

Publication number
KR20220031505A
KR20220031505A KR1020210114652A KR20210114652A KR20220031505A KR 20220031505 A KR20220031505 A KR 20220031505A KR 1020210114652 A KR1020210114652 A KR 1020210114652A KR 20210114652 A KR20210114652 A KR 20210114652A KR 20220031505 A KR20220031505 A KR 20220031505A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cancer
cells
extracellular
receptor
antibody
Prior art date
Application number
KR1020210114652A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102683360B1 (en
Inventor
백문창
예경무
조한채
Original Assignee
재단법인대구경북과학기술원
경북대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 재단법인대구경북과학기술원, 경북대학교 산학협력단 filed Critical 재단법인대구경북과학기술원
Priority to EP21864679.2A priority Critical patent/EP4209586A1/en
Priority to PCT/KR2021/011853 priority patent/WO2022050720A1/en
Priority to CN202180074544.0A priority patent/CN116457467A/en
Publication of KR20220031505A publication Critical patent/KR20220031505A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102683360B1 publication Critical patent/KR102683360B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602Vertebrate cells
    • C12N5/0634Cells from the blood or the immune system
    • C12N5/0636T lymphocytes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • A61K35/14Blood; Artificial blood
    • A61K35/17Lymphocytes; B-cells; T-cells; Natural killer cells; Interferon-activated or cytokine-activated lymphocytes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/17Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • A61K38/19Cytokines; Lymphokines; Interferons
    • A61K38/20Interleukins [IL]
    • A61K38/2013IL-2
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/52Cytokines; Lymphokines; Interferons
    • C07K14/54Interleukins [IL]
    • C07K14/55IL-2
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/705Receptors; Cell surface antigens; Cell surface determinants
    • C07K14/71Receptors; Cell surface antigens; Cell surface determinants for growth factors; for growth regulators
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/18Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans
    • C07K16/28Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants
    • C07K16/2863Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants against receptors for growth factors, growth regulators
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/85Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for animal cells
    • C12N15/86Viral vectors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K2039/505Medicinal preparations containing antigens or antibodies comprising antibodies
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2317/00Immunoglobulins specific features
    • C07K2317/60Immunoglobulins specific features characterized by non-natural combinations of immunoglobulin fragments
    • C07K2317/62Immunoglobulins specific features characterized by non-natural combinations of immunoglobulin fragments comprising only variable region components
    • C07K2317/622Single chain antibody (scFv)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2319/00Fusion polypeptide
    • C07K2319/01Fusion polypeptide containing a localisation/targetting motif
    • C07K2319/03Fusion polypeptide containing a localisation/targetting motif containing a transmembrane segment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2740/00Reverse transcribing RNA viruses
    • C12N2740/00011Details
    • C12N2740/10011Retroviridae
    • C12N2740/15011Lentivirus, not HIV, e.g. FIV, SIV
    • C12N2740/15041Use of virus, viral particle or viral elements as a vector
    • C12N2740/15043Use of virus, viral particle or viral elements as a vector viral genome or elements thereof as genetic vector

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

The present invention relates to an extracellular vesicle expressing a cytokine and an antibody, a method for producing the same, and a use thereof. In the method, produced is an immune cell expressing both a cytokine and an antibody on a cell membrane surface by transforming a first vector containing a gene encoding a cytokine and a second vector containing a gene encoding an antibody into an immune cell, and produced is an extracellular vesicle expressing both a cytokine and an antibody on a surface from the immune cell. The extracellular vesicle can induce a desired cytokine response in cells that can be targeted with a specific antibody, by combining the first vector and the second vector such that a specific cytokine or a specific antibody can be expressed according to target cells, and is safe for the human body while exhibiting excellent anticancer effects as a novel anticancer agent. The present invention provides a novel cancer treatment means which can be used to deliver drugs or physiologically active substances to specific cancer cells by encapsulating drugs or physiologically active substances that exhibits a therapeutic effect on cancer inside the extracellular vesicle.

Description

사이토카인 및 항체를 발현하는 세포외 소포체, 이를 제조하는 방법 및 이의 용도{Extracellular vesicle expressing cytokines and antibodies, Method of preparing the same, and Use of the same}Extracellular vesicle expressing cytokines and antibodies, method for preparing the same, and use thereof

본 발명은 사이토카인 및 항체를 발현하는 세포외 소포체, 이를 제조하는 방법 및 이의 용도에 관한 것이다.The present invention relates to extracellular vesicles expressing cytokines and antibodies, methods for their preparation and uses thereof.

세포외 소포체(Extracellular vesicle; EV)는 세포로부터 유래된 나노 사이즈의 소포체를 의미하며, 분비 형태 및 크기에 따라 엑소좀(exosomes), 마이크로베시클(microvesicles), 엑토좀(ectosomes), 마이크로파티클(microparticles), 막 소포체(membrane vesicles), 나노베시클(nanovesicles), 외막 소포체(outer membrane vesicles) 등으로 분류된다. 세포외 소포체는 세포의 주요 성분인 핵산 및 단백질을 포함하여 세포간 소통의 주요 수단이다.Extracellular vesicle (EV) refers to a nano-sized endoplasmic reticulum derived from a cell, and depending on the type and size of secretion, exosomes, microvesicles, ectosomes, microparticles ( microparticles), membrane vesicles, nanovesicles, and outer membrane vesicles. The extracellular endoplasmic reticulum is the main means of communication between cells, including nucleic acids and proteins, which are the main components of cells.

최근에 암환자들에서 세포외 소포체의 분비량이 증가되는 경우가 보고되었으며, 암환자에서 특이적으로 나타나는 특정 단백질의 변화가 관찰됨에 따라, 세포외 소포체가 암을 진단하는 마커로 활용될 가능성이 주목되고 있다. 또한, 세포외 소포체는 인체 내에서 안정성이 높으며 면역 반응을 유발하지 않기 때문에, 내부의 약물을 포함하면 체내의 타겟 세포에 선택적으로 약물을 전달하는 것이 가능하며, 세포외 소포체를 다양한 세포로부터 분리 및 정제하는 것이 용이하므로 세포외 소포체를 약물 전달체로 활용하는 연구가 진행되고 있다.Recently, it has been reported that the secretion of extracellular vesicles is increased in cancer patients, and as a change in a specific protein that appears specifically in cancer patients is observed, the possibility that the extracellular ER can be used as a marker for diagnosing cancer is noteworthy. is becoming In addition, since the extracellular ER has high stability in the human body and does not induce an immune response, it is possible to selectively deliver the drug to target cells in the body by including an internal drug, and to separate the extracellular ER from various cells and Since it is easy to purify, research using the extracellular vesicle as a drug carrier is in progress.

한편, 암은 비정상적인 세포의 성장으로 발병되는 질환으로, 국내에서는 사망원인의 1위를 차지할 정도로 암 환자의 사망률이 높은 것으로 보고되었다. 암의 종류는 수십 종에 이르며, 주로 발병된 조직의 위치에 따라 암을 분류한다. 암은 양성종양과 악성종양으로 구분되는데, 양성종양은 비교적 성장 속도가 느리고 종양의 원발생 부위에서 다른 조직으로 이동되는 전이가 발생하지 않는 반면, 악성종양은 원발부를 떠나 다른 조직으로 침윤되어 빠르게 성장하는 특성을 가져 생명을 위협한다.On the other hand, cancer is a disease caused by abnormal cell growth, and it has been reported that the mortality rate of cancer patients is high enough to occupy the number one cause of death in Korea. There are dozens of types of cancer, and cancer is mainly classified according to the location of the affected tissue. Cancer is divided into benign and malignant tumors. Benign tumors grow relatively slowly and do not metastasize from the original site of the tumor to other tissues, whereas malignant tumors leave the primary site and invade other tissues rapidly. It has a growing characteristic and is life-threatening.

암의 치료 방법은 수술 요법, 화학 요법, 방사선 요법 등이 사용되고 있으나, 오랜 연구에도 불구하고 치료를 진행한 암 환자의 50% 이상이 사망한 것으로 보고되었다. 다양한 치료 방법들을 적용함에도 불구하고 암을 치료하는 것이 어려운 이유는 암 환자를 치료하기 위해 외과적 수술로 암을 제거하여도 환자의 다른 조직으로 암세포가 전이되어 암이 재발되거나, 초기 치료 단계에서는 항암제로 종양의 크기가 감소하다가 치료 도중 또는 치료가 끝난 이후에 항암제에 내성을 나타내는 암세포들로 인하여 암이 급격하게 악화되기 때문이다.Although surgery, chemotherapy, and radiation therapy are used as cancer treatment methods, it has been reported that more than 50% of cancer patients who underwent treatment died despite long-term studies. The reason that it is difficult to treat cancer despite the application of various treatment methods is that even if the cancer is surgically removed to treat cancer patients, cancer cells metastasize to other tissues of the patient and the cancer recurs, or anticancer drugs in the initial stage of treatment This is because the size of the tumor decreases as a result, but the cancer rapidly worsens due to cancer cells that are resistant to anticancer drugs during or after treatment.

특히, 통상적으로 주로 사용되는 화학 요법인 항암제는 주로 암세포의 증식을 억제하는 기작을 통해 항암 효과를 나타내는 약물로 약 60여 종의 다양한 종류가 개발되었다. 그러나 대부분의 항암제는 암세포뿐만 아니라 정상 세포에도 비선택적으로 작용하기 때문에, 탈모, 극심한 피로감, 구토, 오심, 피부 및 손톱의 변색, 신경계 부작용 등의 심각한 부작용을 나타내는 문제가 있다.In particular, anticancer agents, which are commonly used chemotherapy drugs, mainly exhibit anticancer effects through a mechanism of inhibiting the proliferation of cancer cells, and about 60 kinds of various types have been developed. However, since most anticancer drugs act non-selectively not only on cancer cells but also on normal cells, there is a problem of showing serious side effects such as hair loss, extreme fatigue, vomiting, nausea, discoloration of skin and nails, and nervous system side effects.

기존의 항암제의 문제점을 극복하기 위해 암세포에 특이적으로 작용되는 치료 방법으로 표적 항암제, 면역세포를 이용한 항암 치료 등이 개발되었다. 그러나 이러한 치료 방법들은 환자의 특성에 따라 치료 효율의 차이나 나타나며, 면역계의 과도한 활성으로 인한 급성 염증 질환이 발병되는 등의 문제점이 해결되지 않았다. 따라서 암세포에 특이적인 새로운 치료 방법의 개발이 요구되고 있다.In order to overcome the problems of existing anticancer drugs, targeted anticancer drugs and anticancer treatments using immune cells have been developed as treatment methods that specifically act on cancer cells. However, these treatment methods show differences in treatment efficiency depending on the characteristics of the patient, and problems such as the onset of acute inflammatory diseases due to excessive activation of the immune system have not been resolved. Therefore, the development of a new treatment method specific to cancer cells is required.

대한민국 등록특허 제10-1820264호 (2018.01.12. 등록)Republic of Korea Patent Registration No. 10-1820264 (Registered on Jan. 12, 2018)

본 발명의 목적은 암의 새로운 치료 수단으로서 사이토카인 및 항체가 막 표면에 발현된 세포외 소포체를 제공하는 데에 있다.It is an object of the present invention to provide an extracellular vesicle in which cytokines and antibodies are expressed on the membrane surface as a new therapeutic means for cancer.

본 발명의 다른 목적은 상기 세포외 소포체를 유효성분으로 포함하는 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 데에 있다.Another object of the present invention is to provide a pharmaceutical composition for preventing or treating cancer comprising the extracellular vesicles as an active ingredient.

본 발명의 다른 목적은 암의 새로운 치료 수단으로서 암에 치료 효과를 나타내는 약물 또는 생리활성물질이 봉입된 상기 세포외 소포체를 포함하는 약물 또는 생리활성물질 전달용 조성물을 제공하는 데에 있다.Another object of the present invention is to provide a composition for delivery of a drug or a physiologically active substance comprising the extracellular vesicle in which a drug or physiologically active substance exhibiting a therapeutic effect on cancer is encapsulated as a new therapeutic means for cancer.

본 발명은 사이토카인 및 항체를 표면에 발현하는 세포외 소포체를 제공한다.The present invention provides extracellular vesicles expressing cytokines and antibodies on the surface.

또한, 본 발명은 상기 세포외 소포체를 유효성분으로 포함하는 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating cancer comprising the extracellular vesicles as an active ingredient.

또한, 본 발명은 상기 세포외 소포체를 포함하는 조성물로, 상기 세포외 소포체의 내부에 약물 또는 생리활성물질이 봉입된 것을 특징으로 하는 약물 또는 생리활성물질 전달용 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a composition for delivery of a drug or physiologically active substance, characterized in that the composition comprising the extracellular vesicle, the drug or physiologically active substance is encapsulated inside the extracellular vesicle.

또한, 본 발명은 상기 세포외 소포체를 제조하는 방법으로서, 사이토카인을 암호화하는 유전자, 링커를 암호화하는 링커 도메인, 및 막관통 단백질를 암호화하는 막관통 도메인을 포함하는 제1벡터를 제조하는 단계; 항체를 암호화하는 유전자, 링커를 암호화하는 링커 도메인, 및 막관통 단백질를 암호화하는 막관통 도메인을 포함하는 제2벡터를 제조하는 단계; 렌티 바이러스를 이용하여 상기 제1벡터 및 제2벡터로 세포를 형질전환하는 단계; 및 상기 제1벡터 및 제2벡터로 형질전환된 세포를 배양한 배양액으로부터 세포외 소포체를 분리하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for preparing the extracellular vesicle, comprising the steps of: preparing a first vector comprising a gene encoding a cytokine, a linker domain encoding a linker, and a transmembrane domain encoding a transmembrane protein; preparing a second vector comprising a gene encoding an antibody, a linker domain encoding a linker, and a transmembrane domain encoding a transmembrane protein; transforming the cells with the first vector and the second vector using a lentivirus; And it provides a method comprising the step of isolating the extracellular vesicles from the culture medium in which the cells transformed with the first vector and the second vector are cultured.

본 발명에 따르면, 사이토카인을 암호화하는 유전자를 포함하는 제1벡터 및 항체를 암호화하는 유전자를 포함하는 제2벡터를 면역세포에 형질전환함으로써, 사이토카인 및 항체를 모두 세포막 표면에 발현하는 면역세포를 제조하고, 사이토카인 및 항체를 모두 표면에 발현하는 세포외 소포체를 상기 면역세포로부터 제조할 수 있으며, 상기 세포외 소포체는 타겟 세포에 따라 특정 사이토카인 또는 특정 항체가 발현될 수 있도록 제1벡터 및 제2벡터를 조합하여 특정 항체로 타겟할 수 있는 세포에 원하는 사이토카인 반응이 유도할 수 있고, 인체에 안전하면서 우수한 항암 효과를 나타내는 새로운 항암제로 제공될 수 있다.According to the present invention, by transforming immune cells with a first vector containing a gene encoding a cytokine and a second vector containing a gene encoding an antibody, immune cells expressing both cytokines and antibodies on the cell membrane surface and an extracellular vesicle expressing both cytokines and antibodies on the surface can be prepared from the immune cells, and the extracellular ER is a first vector so that a specific cytokine or a specific antibody can be expressed depending on the target cell And by combining the second vector, a desired cytokine response can be induced in cells that can be targeted with a specific antibody, and it can be provided as a new anticancer agent that is safe for the human body and exhibits excellent anticancer effect.

또한, 본 발명의 상기 세포외 소포체는 내부에 암에 대한 치료 효과를 나타내는 약물 또는 생리활성물질을 봉입함으로써, 특정 암세포에 약물 또는 생리활성물질을 전달하는 용도로 활용될 수 있으므로, 새로운 암 치료 수단으로 제공될 수 있다.In addition, the extracellular vesicles of the present invention can be utilized for delivery of drugs or physiologically active substances to specific cancer cells by encapsulating drugs or physiologically active substances having a therapeutic effect on cancer therein, so a new cancer treatment means can be provided as

도 1은 본 발명의 세포외 소포체를 제조하기 위한 벡터의 구성 및 세포외 소포체를 제조하는 방법을 나타낸 그림이다.
도 2는 본 발명의 세포외 소포체를 제조하기 위해 사용될 면역세포를 혈액 샘플에서 분리하고 그 특성을 유세포 분석기로 분석한 결과이다.
도 3은 본 발명의 세포외 소포체를 제조하기 위해 사이토카인 및/또는 항체가 발현되도록 형질전환된 면역세포에서 사이토카인 및/또는 항체가 발현되는지 확인한 결과이다.
도 4는 본 발명에 따라 제조된 세포외 소포체의 암세포 특이적 세포독성을 평가한 결과이다.
도 5는 사이토카인 IL-2의 세포독성을 평가한 결과이다.
도 6은 본 발명에 따라 제조된 세포외 소포체에서 항체가 표면에 발현됨에 따른 암세포 특이성을 평가한 결과이다.
도 7은 본 발명에 따라 제조된 세포외 소포체의 항체 특이성을 검증한 결과이다.
도 8은 형광염색된 세포외 소포체를 비소세포 폐암세포(A549) 이식 마우스에 처리 시, 암세포 특이적으로 타깃팅되는 것을 ‘형광, 발광 및 컴퓨터 단층 영상 장비 시스템’ 및 ‘공초점 형광 현미경’으로 확인한 것이다.
1 is a diagram showing the construction of a vector for preparing an extracellular ER of the present invention and a method for preparing an extracellular ER.
2 is a result of isolation of immune cells to be used for preparing the extracellular vesicles of the present invention from a blood sample and analyzing their characteristics by flow cytometry.
3 is a result of confirming whether cytokines and/or antibodies are expressed in immune cells transformed to express cytokines and/or antibodies to produce the extracellular vesicles of the present invention.
4 is a result of evaluating the cancer cell-specific cytotoxicity of the extracellular vesicles prepared according to the present invention.
5 is a result of evaluating the cytotoxicity of the cytokine IL-2.
6 is a result of evaluating cancer cell specificity according to the surface expression of the antibody in the extracellular vesicles prepared according to the present invention.
7 is a result of verifying the antibody specificity of the extracellular vesicles prepared according to the present invention.
FIG. 8 shows that when fluorescently stained extracellular vesicles were treated in non-small cell lung cancer cell (A549) transplanted mice, cancer cell-specific targeting was confirmed by 'fluorescence, luminescence and computed tomography imaging equipment system' and 'confocal fluorescence microscope'. will be.

본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.The terms used in this specification have been selected as currently widely used general terms as possible while considering the functions in the present invention, but these may vary depending on the intention or precedent of a person skilled in the art, the emergence of new technology, and the like. In addition, in a specific case, there is a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall content of the present invention, rather than the name of a simple term.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

수치 범위는 상기 범위에 정의된 수치를 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 최대의 수치 제한은 낮은 수치 제한이 명확히 쓰여져 있는 것처럼 모든 더 낮은 수치 제한을 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 최소의 수치 제한은 더 높은 수치 제한이 명확히 쓰여져 있는 것처럼 모든 더 높은 수치 제한을 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 수치 제한은 더 좁은 수치 제한이 명확히 쓰여져 있는 것처럼, 더 넓은 수치 범위 내의 더 좋은 모든 수치 범위를 포함할 것이다.Numerical ranges are inclusive of the values defined in that range. Every maximum numerical limitation given throughout this specification includes all lower numerical limitations as if the lower numerical limitation were expressly written. Every minimum numerical limitation given throughout this specification includes all higher numerical limitations as if the higher numerical limitation were expressly written. Any numerical limitation given throughout this specification shall include all numerical ranges within the broader numerical range, as if the narrower numerical limitation were expressly written down.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

암세포에 특이적인 새로운 치료 방법의 개발이 요구됨에 따라 본 발명의 발명자들은 면역계를 활성화시키는 사이토카인과 암세포를 선택적으로 표적하는 항체가 표면에 발현된 세포외 소포체를 제조하고, 이의 암세포 특이적인 세포독성을 확인함으로써, 사이토카인 및 항체를 표면에 발현하는 세포외 소포체를 암의 예방 또는 치료용 수단, 및 약물 또는 생리활성물질 전달용 담체로 제공한다.As the development of a new therapeutic method specific to cancer cells is required, the inventors of the present invention prepared an extracellular vesicle in which cytokines that activate the immune system and antibodies that selectively target cancer cells are expressed on the surface, and their cancer cell-specific cytotoxicity By confirming, the extracellular vesicles expressing cytokines and antibodies on the surface are provided as a means for preventing or treating cancer, and as a carrier for drug or physiologically active substance delivery.

본 발명은 사이토카인 및 항체를 표면에 발현하는 세포외 소포체를 제공한다.The present invention provides extracellular vesicles expressing cytokines and antibodies on the surface.

상기 세포외 소포체는 MBC(membrane bound cytokine) 플랫폼으로 제조될 수 있으며, 상기 MBC 플랫폼은 "사이토카인 또는 항체를 암호화하는 유전자-링커 도메인- 막관통 도메인"으로 구성되며, 이를 통해 상기 사이토카인 또는 항체는 막관통 단백질에 연결된 링커에 결합되어 세포 외부로 분비되지 않고 세포 막에 부착된 형태로 발현된다.The extracellular vesicle can be prepared with a membrane bound cytokine (MBC) platform, and the MBC platform consists of "a gene encoding a cytokine or antibody-linker domain-transmembrane domain", through which the cytokine or antibody is bound to a linker linked to a transmembrane protein and is expressed in a form attached to the cell membrane without being secreted outside the cell.

도 1과 같이, 본 발명에서는 면역세포에 MBC 플랫폼을 적용하여 특정 사이토카인 및 항체를 세포막 표면에 발현하는 면역세포를 제작하였고, 이를 통해 특정 사이토카인 및 항체를 표면에 발현하는 세포외 소포체를 제조하였다.1, in the present invention, by applying the MBC platform to immune cells, immune cells expressing specific cytokines and antibodies on the cell membrane surface were prepared, and through this, extracellular vesicles expressing specific cytokines and antibodies on the surface were prepared did

상기 세포외 소포체를 구성하는 인지질 이중막은 막관통 단백질을 포함하고, 상기 막관통 단백질은 링커를 통해 상기 사이토카인 또는 항체와 결합되어 있다. 구체적으로 상기 사이토카인은 서열번호 1로 표시되는 아미노산 서열을 갖는 IL-2이고, 상기 항체는 서열번호 2로 표시되는 아미노산 서열을 갖는 얼비툭스(Erbitux)의 scFv일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 링커는 서열번호 3 내지 13으로 표시되는 아미노산 서열들 중에서 선택된 어느 하나를 1 내지 20번 반복하는 서열을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The phospholipid bilayer constituting the extracellular endoplasmic reticulum includes a transmembrane protein, and the transmembrane protein is coupled to the cytokine or antibody through a linker. Specifically, the cytokine may be IL-2 having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, and the antibody may be an Erbitux scFv having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, but is not limited thereto. The linker may have a sequence that repeats any one selected from among the amino acid sequences shown in SEQ ID NOs: 3 to 13 1 to 20 times, but is not limited thereto.

상기 세포외 소포체는 사이토카인 또는 항체를 암호화하는 유전자; 링커를 암호화하는 링커 도메인; 및 막관통 단백질를 암호화하는 막관통 도메인을 포함하는 벡터;로 형질전환된 세포에서 유래된다.The extracellular endoplasmic reticulum comprises a gene encoding a cytokine or an antibody; a linker domain that encodes the linker; and a vector comprising a transmembrane domain encoding a transmembrane protein; derived from a transformed cell.

구체적으로 상기 세포외 소포체를 제조하기 위한 벡터는 사이토카인인 IL-2(Interleukin-2) 또는 항체인 얼비툭스(Erbitux)의 scFv를 암호화하는 유전자를 포함하고, 상기 유전자의 말단은 링커 도메인 및 PDGF(platelet-derived growth factor) 수용체의 막관통 도메인이 순차적으로 연결된 형태를 가짐으로, 상기 벡터를 세포에 형질전환하여 발현하면, 사이토카인 또는 항체가 세포 외부로 분비되지 않고 막관통 단백질에 연결된 링커에 결합되기 때문에, 사이토카인 또는 항체가 형질전환된 세포막 표면에 부착된 형태로 발현된다.Specifically, the vector for preparing the extracellular endoplasmic reticulum includes a gene encoding a cytokine IL-2 (Interleukin-2) or an antibody Erbitux scFv, and the end of the gene is a linker domain and PDGF ( platelet-derived growth factor) has a form in which the transmembrane domain of the receptor is sequentially linked, and when the vector is transformed and expressed in a cell, cytokine or antibody is not secreted outside the cell and is bound to a linker connected to the transmembrane protein Therefore, cytokines or antibodies are expressed in a form attached to the surface of the transformed cell membrane.

상기 막관통 도메인은 표피 성장인자 수용체, 인슐린 수용체, 혈소판 유래 성장인자(Platelet-derived growth factor; PDGF) 수용체, 혈관내피 성장인자 수용체, 섬유아세포 성장인자 수용체, 콜레시스토키닌(Cholecystokinin; CCK) 수용체, 신경영양인자(Neurotrophic factor; NGF) 수용체, 간세포 성장인자(Hepatocyte growth factor; HGF) 수용체, 에프린(Ephrin; Eph) 수용체, 안지오포이에틴 수용체 및 RYK(Related to receptor tyrosine kinase) 수용체로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 수용체에 포함된 막관통 도메인일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The transmembrane domain is epidermal growth factor receptor, insulin receptor, platelet-derived growth factor (PDGF) receptor, vascular endothelial growth factor receptor, fibroblast growth factor receptor, cholecystokinin (CCK) receptor, neurotrophic factor (Neurotrophic factor; NGF) receptor, hepatocyte growth factor (HGF) receptor, Ephrin (Eph) receptor, angiopoietin receptor and RYK (Related to receptor tyrosine kinase) any selected from the group consisting of receptors It may be a transmembrane domain included in one receptor, but is not limited thereto.

상기 세포는 보조 T 세포, CD8+ T 세포, 수지상 세포, 호중구 세포, 호산구 세포, 호염기구 세포, 대식세포, 단핵구 세포, 자연살해세포, B 세포, 성체줄기세포, 중간엽줄기세포, 혈액줄기세포 및 유도만능줄기세포(iPSc)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The cells include helper T cells, CD8+ T cells, dendritic cells, neutrophils, eosinophils, basophils, macrophages, monocytes, natural killer cells, B cells, adult stem cells, mesenchymal stem cells, blood stem cells and It may be any one selected from the group consisting of induced pluripotent stem cells (iPSc), but is not limited thereto.

상기 세포외 소포체는 암세포에 특이적인 세포 독성을 가짐으로써 항암 효과를 나타내며, 상기 세포외 소포체는 내부에 약물 또는 생리활성물질이 봉입된 담체로 사용될 수 있다.The extracellular vesicles exhibit anticancer effects by having specific cytotoxicity to cancer cells, and the extracellular vesicles may be used as carriers in which drugs or physiologically active substances are encapsulated.

또한, 본 발명은 상기 세포외 소포체를 유효성분으로 포함하는 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating cancer comprising the extracellular vesicles as an active ingredient.

상기 암은 흑색종, 결장암, 폐암, 피부암, 비소세포성 폐암, 결장암, 골암, 췌장암, 두부 또는 경부 암, 자궁암, 난소암, 직장암, 위암, 항문부근암, 유방암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 자궁경부암종, 질암종, 음문암종, 호킨스씨병, 식도암, 소장암, 내분비선암, 갑상선암, 부갑상선암, 부신암, 연조직 육종, 요도암, 음경암, 전립선암, 만성 또는 급성 백혈병, 림프구 림프종, 방광암, 신장 또는 수뇨관암, 신장세포 암종, 신장골반 암종, 중추신경계 종양, 1차 중추신경계 림프종, 척수 종양, 뇌간신경교종 및 뇌하수체 선종으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이나, 이에 제한되는 것은 아니다.The cancer is melanoma, colon cancer, lung cancer, skin cancer, non-small cell lung cancer, colon cancer, bone cancer, pancreatic cancer, head or neck cancer, uterine cancer, ovarian cancer, rectal cancer, stomach cancer, perianal cancer, breast cancer, fallopian tube carcinoma, endometrial carcinoma, Cervical carcinoma, vaginal carcinoma, vulvar carcinoma, Hawkins' disease, esophageal cancer, small intestine cancer, endocrine adenocarcinoma, thyroid cancer, parathyroid cancer, adrenal cancer, soft tissue sarcoma, urethral cancer, penile cancer, prostate cancer, chronic or acute leukemia, lymphocytic lymphoma, bladder cancer , kidney or ureter cancer, renal cell carcinoma, renal pelvic carcinoma, central nervous system tumor, primary central nervous system lymphoma, spinal cord tumor, brainstem glioma, and any one selected from the group consisting of pituitary adenoma, but is not limited thereto.

상기 약학적 조성물은 투여를 위해 약학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 포함할 수 있다. 상기 담체, 부형제 및 희석제로는 락토오스, 덱스트로오스, 수크로오스, 소르비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 미정질 셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The pharmaceutical composition may include a pharmaceutically acceptable carrier, excipient or diluent for administration. The carrier, excipient and diluent include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol, maltitol, starch, gum acacia, alginate, gelatin, calcium phosphate, calcium silicate, cellulose, methyl cellulose, microcrystalline cellulose, It may be selected from the group consisting of polyvinylpyrrolidone, water, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate, and mineral oil, but is not limited thereto.

상기 약학 조성물은 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 또는 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용할 수 있으며, 구체적으로 제형화할 경우 통상 사용하는 충진제, 중량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다. 경구투여를 위한 고형 제제로는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 고형 제제는 상기 유효성분 외에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 칼슘 카보네이트, 수크로오스, 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용될 수 있음. 경구를 위한 액상물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등을 첨가하여 조제될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제는 멸균된 수용액, 비수성 용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제 및 과제를 포함함. 비수성 용제 및 현탁제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 오일, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔, 마크로솔, 트윈 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로젤라틴 등이 사용될 수 있다.The pharmaceutical composition may be formulated and used in the form of oral dosage forms such as powders, granules, tablets, capsules, suspensions, emulsions, syrups, aerosols, external preparations, suppositories, or sterile injection solutions, respectively, according to conventional methods. When formulated as a filler, it can be prepared using a diluent or excipient such as a filler, a weight agent, a binder, a wetting agent, a disintegrant, and a surfactant. Solid preparations for oral administration include, but are not limited to, tablets, pills, powders, granules, capsules, and the like. Such a solid preparation may be prepared by mixing at least one or more excipients, for example, starch, calcium carbonate, sucrose, lactose, gelatin, etc. in addition to the active ingredient. In addition to simple excipients, lubricants such as magnesium stearate and talc may also be used. It can be prepared by adding various excipients, for example, wetting agents, sweetening agents, fragrances, preservatives, and the like, in addition to liquids for oral use and liquid paraffin. Formulations for parenteral administration include sterile aqueous solutions, non-aqueous solvents, suspensions, emulsions, lyophilized formulations and tasks. Non-aqueous solvents and suspending agents include propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oils such as olive oil, and injectable esters such as ethyl oleate. As the base of the suppository, Witepsol, Macrosol, Tween 61, cacao butter, laurin fat, glycerogelatin, etc. can be used.

본 발명의 약학 조성물의 적합한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 시간에 따라 다르지만, 당 업자에 의해 적절하게 선택될 수 있으며, 상기 조성물의 일일 투여량은 바람직하게는 0.001 mg/kg 내지 50 mg/kg이며, 필요에 따라 일일 1회 내지 수회로 나누어 투여할 수 있다.A suitable dosage of the pharmaceutical composition of the present invention varies depending on the patient's condition and weight, the degree of disease, drug form, and time, but may be appropriately selected by those skilled in the art, and the daily dosage of the composition is preferably 0.001 mg/kg to 50 mg/kg, and may be administered once a day or divided into several times a day as needed.

또한, 본 발명은 상기 세포외 소포체를 포함하는 조성물로, 상기 세포외 소포체의 내부에 약물 또는 생리활성물질이 봉입된 것을 특징으로 하는 약물 또는 생리활성물질 전달용 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a composition for delivery of a drug or physiologically active substance, characterized in that the composition comprising the extracellular vesicle, the drug or physiologically active substance is encapsulated inside the extracellular vesicle.

상기 약물은 항암제, 소염진통제, 항생제, 항균제 및 백신으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, 상기 생리활성물질은 펩타이드, 단백질, 호르몬제 및 유전자로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The drug may be any one selected from the group consisting of anticancer drugs, anti-inflammatory drugs, antibiotics, antibacterial agents and vaccines, and the physiologically active material may be any one selected from the group consisting of peptides, proteins, hormones and genes, but is limited thereto not.

또한, 본 발명은 상기 세포외 소포체를 제조하는 방법으로서, 사이토카인을 암호화하는 유전자, 링커를 암호화하는 링커 도메인, 및 막관통 단백질를 암호화하는 막관통 도메인을 포함하는 제1벡터를 제조하는 단계; 항체를 암호화하는 유전자, 링커를 암호화하는 링커 도메인, 및 막관통 단백질를 암호화하는 막관통 도메인을 포함하는 제2벡터를 제조하는 단계; 렌티 바이러스를 이용하여 상기 제1벡터 및 제2벡터로 세포를 형질전환하는 단계; 및 상기 제1벡터 및 제2벡터로 형질전환된 세포를 배양한 배양액으로부터 세포외 소포체를 분리하는 단계;를 포함하는 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for preparing the extracellular vesicle, comprising the steps of: preparing a first vector comprising a gene encoding a cytokine, a linker domain encoding a linker, and a transmembrane domain encoding a transmembrane protein; preparing a second vector comprising a gene encoding an antibody, a linker domain encoding a linker, and a transmembrane domain encoding a transmembrane protein; transforming the cells with the first vector and the second vector using a lentivirus; and separating the extracellular vesicles from the culture medium in which the cells transformed with the first vector and the second vector are cultured.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, examples will be described in detail to help the understanding of the present invention. However, the following examples are merely illustrative of the content of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following examples. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art.

실시예 1. 면역세포 분리Example 1. Immune cell isolation

본 발명의 세포외 소포체를 제조하기 위해 사용될 면역세포로 인간 CD8+ T 림프구를 혈액으로부터 분리하였다. 항응고제가 처리된 혈액 샘플에 피콜(Ficoll)을 처리한 후 원심분리하여 백혈구연층(buffy coat)을 수득하였다. 분리된 백혈구연층은 10%의 우태아혈청, 1%의 페니실린 및 스트렙토마이신이 포함된 RPMI 1640 배지(Hyclone)에서 하루 동안 배양한 후, 배지의 상등액에 현탁되어 있는 세포들을 수집하여 실험에 사용하였다. 제조사의 설명서에 따라 CD8+ T 림프구 분리용 키트인 human CD8+ T cell isolation kit (MACS)를 사용하여 수집된 세포로부터 primary CD8+ T 림프구를 분리하였다. 분리된 primary CD8+ T 림프구에 CD3-APC, CD8-FITC, 및 CD56-PE 항체(MACS)를 처리하고, 유세포 분석을 통해 CD8+ T 림프구가 80% 이상의 정확도로 분리되었음을 확인하였다(도 2).Human CD8+ T lymphocytes were isolated from blood as immune cells to be used for preparing the extracellular vesicles of the present invention. After treating the anticoagulant-treated blood sample with Ficoll, it was centrifuged to obtain a buffy coat. The separated leukocyte soft layer was cultured in RPMI 1640 medium (Hyclone) containing 10% fetal bovine serum, 1% penicillin and streptomycin for one day, and then cells suspended in the supernatant of the medium were collected and used for the experiment. . Primary CD8+ T lymphocytes were isolated from the collected cells using the human CD8+ T cell isolation kit (MACS), a kit for CD8+ T lymphocyte isolation according to the manufacturer's instructions. The isolated primary CD8+ T lymphocytes were treated with CD3-APC, CD8-FITC, and CD56-PE antibodies (MACS), and it was confirmed that CD8+ T lymphocytes were isolated with an accuracy of 80% or more through flow cytometry ( FIG. 2 ).

실시예 2. 세포 배양Example 2. Cell Culture

HEK-293FT 세포(인간 배아 신장 세포)는 10% 우태아혈청, 1% 페니실린 및 스트렙토마이신이 첨가된 DMEM 배지(Hyclone)에서 배양하고, A549-luc 세포(인간 비소세포성 폐암 세포)는 10% 우태아혈청, 1% 페니실린 및 스트렙토마이신이 첨가된 RPMI 1640 배지(Hyclone)에서 배양하였다. 인간 혈액에서 분리된 primary CD8+ T 림프구는 10% 우태아혈청, 1% 페니실린 및 스트렙토마이신, 50 IU/mL의 재조합 IL-2(R&D systems), CD3/CD28/CD2 T cell activator(STEMCELL)가 첨가된 RPMI 1640 배지(Hyclone)에서 배양하였다.HEK-293FT cells (human embryonic kidney cells) were cultured in DMEM medium (Hyclone) supplemented with 10% fetal bovine serum, 1% penicillin and streptomycin, and A549-luc cells (human non-small cell lung cancer cells) were cultured in 10% It was cultured in RPMI 1640 medium (Hyclone) supplemented with fetal bovine serum, 1% penicillin and streptomycin. Primary CD8+ T lymphocytes isolated from human blood were supplemented with 10% fetal bovine serum, 1% penicillin and streptomycin, 50 IU/mL recombinant IL-2 (R&D systems), and CD3/CD28/CD2 T cell activator (STEMCELL). It was cultured in RPMI 1640 medium (Hyclone).

실시예 3. 렌티 바이러스 제조Example 3. Lentivirus Preparation

본 발명에 따라 사이토카인 및 항체를 표면에 발현하는 세포외 소포체를 제조하기 위해, 사이토카인을 암호화하는 유전자를 포함하는 제1벡터 및 항체를 암호화하는 유전자를 포함하는 제2벡터를 제조하고, 렌티 바이러스를 이용하여 두 벡터를 각각 세포에 형질전환하였다.In order to prepare an extracellular endoplasmic reticulum expressing cytokine and antibody on the surface according to the present invention, a first vector comprising a gene encoding a cytokine and a second vector comprising a gene encoding an antibody are prepared, and lenti Each of the two vectors was transformed into cells using a virus.

구체적으로 제1벡터는 사이토카인으로 IL-2를 암호화하는 유전자, 링커 도메인 및 PDGF 수용체의 막관통 도메인을 포함하고, 제2벡터는 갖는 얼비툭스(Erbitux)의 scFv를 암호화하는 유전자, 링커 도메인 및 PDGF 수용체의 막관통 도메인을 포함한다. 각 제1벡터 및 제2벡터는 논문(Proc Natl Acad Sci U S A. 2013 May 14;110(20):8099-104)을 참조하여 제작하였다.Specifically, the first vector is a cytokine and includes a gene encoding IL-2, a linker domain, and a transmembrane domain of a PDGF receptor, and the second vector has a gene encoding an Erbitux scFv, a linker domain, and PDGF contains the transmembrane domain of the receptor. Each of the first vector and the second vector was prepared with reference to the paper (Proc Natl Acad Sci US A. 2013 May 14;110(20):8099-104).

제조된 제1벡터 및 제2벡터로 세포를 형질전환하기 위해 사용될 렌티 바이러스는 다음과 같은 방법으로 제조하였다. HEK-293FT 세포를 약 5 X 106 세포 농도로 DMEM(Hyclone) 배지가 담긴 100파이 플레이트에 접종하였다. pCMVD(# PS100001; Origene) 및 pVSVg(# 1733; Addgene) 바이러스 벡터를 상기 제1벡터 또는 제2벡터와 1:1:1의 비율로 혼합하였고, 제조사의 설명에 따라 Turbofect(Thermo fisher scientific) 사용하여 세포에 처리하고 37℃에서 밤새 배양하였다. 배양 후 상등액을 제거하고, 10%의 우태아혈청, 1%의 페니실린 및 스트렙토마이신을 포함하는 신선한 DMEM 배지로 교체하였다. 48 시간 배양 후, 바이러스를 포함하는 배지 상등액을 수득하여 원심분리하고, 계면활성제가 없는 셀룰로오스 아세테이트(Surfactant-free cellulose acetate; SFCA) 막 여과 장치(0.45 μm; Corning)를 이용하여 세포 파편들을 제거하였다. 각 렌티 바이러스의 역가는 제조사의 설명서에 따라 Lenti-X p24 신속 역가 키트(# 632200; Takara)를 사용하여 측정하였다. 제1벡터를 포함하는 제1 렌티 바이러스 및 제2벡터를 포함하는 제2 렌티 바이러스는 각각 분주하여 -80℃에서 동결하여 보관하였다.Lentiviruses to be used to transform cells with the prepared first and second vectors were prepared as follows. HEK-293FT cells were inoculated into a 100 pie plate containing DMEM (Hyclone) medium at a concentration of about 5 X 10 6 cells. pCMVD (# PS100001; Origene) and pVSVg (# 1733; Addgene) viral vectors were mixed with the first or second vector in a ratio of 1:1:1, and Turbofect (Thermo fisher scientific) was used according to the manufacturer's instructions. to the cells and incubated overnight at 37°C. After culture, the supernatant was removed and replaced with fresh DMEM medium containing 10% fetal bovine serum, 1% penicillin and streptomycin. After incubation for 48 hours, a medium supernatant containing virus was obtained and centrifuged, and cell debris was removed using a surfactant-free cellulose acetate (SFCA) membrane filtration device (0.45 μm; Corning). . The titer of each lentivirus was measured using the Lenti-X p24 rapid titer kit (#632200; Takara) according to the manufacturer's instructions. The first lentivirus containing the first vector and the second lentivirus containing the second vector were each aliquoted and stored frozen at -80°C.

실시예 4. 렌티 바이러스를 이용한 면역세포의 형질전환Example 4. Transformation of immune cells using lentivirus

본 발명에 따른 사이토카인 및 항체를 표면에 발현하는 세포외 소포체를 제조하기 위해, 상기 실시예 3에서 제조된 렌티 바이러스들로 면역세포를 형질전환하였다.In order to prepare an extracellular vesicle expressing the cytokine and the antibody according to the present invention on the surface, immune cells were transformed with the lentiviruses prepared in Example 3 above.

형질전환된 면역세포를 제조하기 위해, 실시예 3에서 제조된 제1 렌티 바이러스 또는 제2 렌티 바이러스를 100 MOI(Multiplicity of infection) 농도로 10 μg/mL의 폴리브렌(polybrene)과 함께 primary CD8+ T 림프구에 처리되었다. 각 렌티 바이러스가 처리된 세포 혼합물을 30℃에서 1,200 g로 90분 동안 원심분리하여 회전접종(spinoculation)하고, 37℃에서 밤새 배양하였다. 여분의 바이러스를 제거하고, 10% 우태아혈청이 첨가된 10% 우태아혈청을 포함하는 신선한 DMEM 배지로 교체하였다.In order to prepare transformed immune cells, the first lentivirus or the second lentivirus prepared in Example 3 was mixed with a polybrene of 10 μg/mL at a multiplicity of infection (MOI) concentration of 100 for primary CD8+ T treated with lymphocytes. Each lentivirus-treated cell mixture was spinoculated by centrifugation at 1,200 g at 30°C for 90 minutes, and incubated at 37°C overnight. Excess virus was removed and replaced with fresh DMEM medium containing 10% fetal bovine serum supplemented with 10% fetal bovine serum.

형질전환 되지 않은 림프구 C를 대조군으로 사용하고, IL-2 유전자를 포함하는 제1 렌티 바이러스로만 형질전환된 림프구 I, 얼비툭스(Erbitux)의 scFv 유전자를 포함하는 제2 렌티 바이러스로만 형질전환된 림프구 E, 및 상기 두 개의 렌티 바이러스로 모두 형질전환된 림프구 D로 표기하였다.Using untransformed lymphocyte C as a control, lymphocyte I transformed only with the first lentivirus containing the IL-2 gene, and lymphocyte E transformed only with the second lentivirus containing the scFv gene of Erbitux , and lymphocytes D transformed with both lentiviruses.

실시예 5. 형질전환된 면역세포에서 사이토카인 및 항체의 발현 확인Example 5. Confirmation of expression of cytokines and antibodies in transformed immune cells

본 발명에 따른 사이토카인 및 항체를 표면에 발현하는 세포외 소포체를 제조하기 위해, 실시예 4에서 제조된 형질전환된 면역세포에서 사이토카인 및 항체가 발현되는지 확인하였다.In order to prepare the extracellular vesicles expressing cytokines and antibodies according to the present invention on the surface, it was confirmed whether cytokines and antibodies were expressed in the transformed immune cells prepared in Example 4.

실시예 4에서 제1 렌티 바이러스 및/또는 제2 렌티 바이러스로 형질전환된 림프구들로부터 mRNA를 제조사의 설명서에 따라 키트(mRNA extraction kit, # 9767; TaKaRa)로 추출하고, 나노드롭(nanodrop, DS-11 Series Spectrophotometer; DeNovix)을 이용하여 추출된 mRNA의 농도를 측정하였다. 추출된 mRNA 100 ng을 제조사의 설명서에 따라 키트(SuperScript III First-Strand Synthesis System, Ref. 18080-051; invitrogen)로 cDNA로 합성하였다.In Example 4, mRNA was extracted from the lymphocytes transformed with the first lentivirus and/or the second lentivirus with a kit (mRNA extraction kit, # 9767; TaKaRa) according to the manufacturer's instructions, and nanodrop (DS). -11 Series Spectrophotometer; DeNovix) was used to measure the concentration of the extracted mRNA. 100 ng of the extracted mRNA was synthesized as cDNA with a kit (SuperScript III First-Strand Synthesis System, Ref. 18080-051; invitrogen) according to the manufacturer's instructions.

각 림프구들에서 IL-2 유전자 및/또는 얼비툭스(Erbitux)의 scFv 유전자의 발현 수준을 하기 표 1의 프라이머 세트를 이용하여 실시간 중합효소 연쇄반응(real-time PCR)으로 분석하였다.The expression level of the IL-2 gene and/or the scFv gene of Erbitux in each lymphocyte was analyzed by real-time PCR using the primer set of Table 1 below.

유전자gene 염기서열base sequence 서열번호SEQ ID NO: IL-2IL-2 FF AGACCCAGGGACTTAATCAGAGACCCAGGGACTTAATCAG 1414 RR ACAATGGTTGCTGTCTCATCACAATGGTTGCTGTCTCATC 1515 ErbituxErbitux FF GGCCCAGCCGGCCATGGCCCAGCCGGCCAT 1616 RR ATTTAGGCCCCCGAGGCCTTTCAGCTCCAGCTTGGTCCCAATTTAGGCCCCCGAGGCCTTTCAGCTCCAGCTTGGTCCCA 1717

도 3에 나타난 바와 같이, 대조군이 비해 형질전환된 림프구들에서는 각각 IL-2 유전자 발현은 약 104 배 증가하고, 얼비툭스(Erbitux)의 scFv 유전자의 발현 수준은 약 105 배 증가하는 것으로 확인되었다. 특히, 두 개의 렌티 바이러스로 모두 형질전환된 D 림프구에서는 IL-2 유전자 및/또는 얼비툭스(Erbitux)의 scFv 유전자의 발현 수준이 모두 증가하는 것으로 나타났다.As shown in FIG. 3 , in the transformed lymphocytes compared to the control group, the expression level of the IL-2 gene increased approximately 10 4 times, and the expression level of the scFv gene of Erbitux increased approximately 10 5 times. . In particular, the expression levels of both IL-2 gene and/or Erbitux scFv gene were increased in D lymphocytes transformed with both lentiviruses.

또한, 상기 primary CD8+ T 림프구에서 IL-2 및/또는 얼비툭스(Erbitux)의 발현 수준을 확인하기 위해 웨스턴 블랏으로 각 단백질 발현 수준을 측정하였다. 세포를 SDS-PAGE로 분리하고, 니트로셀룰로오스 막으로 이동시켰다. 이후, 얼비툭스(Erbitux)의 일차 항체(R&D system, #MAB9626), FLAG의 일차 항체(CST, #8146), beta-Actin(CST, #4970)과 반응 후 HRP가 접합된 이차 항체로 반응하였다. Enhanced chemiluminescence(ECL) 검출 시약(# 34095; Thermo Scientific, # RPN2209; GE Healthcare)을 사용하여 이미지를 시각화하였다.In addition, each protein expression level was measured by Western blot to confirm the expression level of IL-2 and/or Erbitux in the primary CD8+ T lymphocytes. Cells were separated by SDS-PAGE and transferred to a nitrocellulose membrane. Thereafter, after reacting with Erbitux's primary antibody (R&D system, #MAB9626), FLAG's primary antibody (CST, #8146), and beta-Actin (CST, #4970), it was reacted with an HRP-conjugated secondary antibody. Images were visualized using Enhanced chemiluminescence (ECL) detection reagent (# 34095; Thermo Scientific, # RPN2209; GE Healthcare).

도 3에 나타난 바와 같이, 제1 렌티 바이러스로만 형질전환된 I 림프구에서는 IL-2만 발현되고, 제2 렌티 바이러스로만 형질전환된 E 림프구에서는 얼비툭스(Erbitux)만 발현되며, 두 개의 렌티 바이러스로 모두 형질전환된 D 림프구에서는 IL-2 및 얼비툭스(Erbitux)가 모두 발현되는 것으로 나타났다.As shown in FIG. 3 , only IL-2 is expressed in I lymphocytes transformed with only the first lentivirus, and only Erbitux is expressed in E lymphocytes transformed with only the second lentivirus, and both lentiviruses Both IL-2 and Erbitux were expressed in the transformed D lymphocytes.

실시예 6. 세포외 소포체 분리정제Example 6. Isolation and purification of extracellular vesicles

본 발명에 따른 사이토카인 및 항체를 표면에 발현하는 세포외 소포체를 제조하기 위해, 실시예 4에서 제조된 형질전환된 면역세포에서 세포외 소포체를 분리하였다.In order to prepare an extracellular vesicle expressing the cytokine and the antibody according to the present invention on the surface, the extracellular vesicles were isolated from the transformed immune cells prepared in Example 4.

실시예 4의 대조군 C 림프구 또는 형질전환된 D 림프구를 각각 1 x 106 세포/ml 농도로 우태아혈청이 포함되지 않은 RPMI 배지에 접종하고 72 시간 배양하였다. 각 세포를 배양한 배양액의 상등액을 300 g, 2,500 g, 및 10,000 g로 순차적으로 연속 원심분리하였다. 원심분리된 상등액을 0.2 μm 주사기 필터로 여과하고, 120,000 g에서 원심분리하여 세포외 소포체의 펠릿을 수득하였다. 수득된 펠릿은 PBS에 현탁하고, -80℃에서 동결 보존하였다.Control C lymphocytes or transformed D lymphocytes of Example 4 were inoculated into RPMI medium without fetal bovine serum at a concentration of 1 x 10 6 cells/ml, respectively, and cultured for 72 hours. The supernatant of each cell culture medium was sequentially centrifuged at 300 g, 2,500 g, and 10,000 g. The centrifuged supernatant was filtered with a 0.2 μm syringe filter and centrifuged at 120,000 g to obtain a pellet of extracellular vesicles. The obtained pellet was suspended in PBS and cryopreserved at -80°C.

형질전환 되지 않은 림프구 C로부터 수득한 세포외 소포체를 CE로, 제1 및 제2 렌티 바이러스들로 형질전환된 림프구 D부터 수득한 세포외 소포체를 DE로 표기하였다.The extracellular vesicles obtained from the non-transformed lymphocyte C were denoted as CE, and the extracellular vesicles obtained from the lymphocytes D transformed with the first and second lentiviruses were denoted as DE.

실시예 7. 세포외 소포체에 의한 암세포 특이적 세포 독성 분석Example 7. Cancer cell specific cytotoxicity analysis by extracellular vesicles

본 발명에 따라 제조된 세포외 소포체의 암세포 특이적 세포 독성을 평가하기 위해, 암세포 또는 정상세포에 대한 세포외 소포체의 세포독성을 분석하였다.In order to evaluate the cancer cell-specific cytotoxicity of the extracellular ER prepared according to the present invention, the cytotoxicity of the extracellular ER on cancer cells or normal cells was analyzed.

인간 비소세포성 폐암세포인 A549-luc 세포와 정상 세포인 HEK 세포를 각각 5 x 103 세포/well의 농도로 96 well plate에 하루 동안 배양하였다. 실시예 6에서 제조된 세포외 소포체를 각각 0 ng/ml, 10 ng/ml, 또는 100 ng/ml 농도로 세포에 처리하고 48 시간 배양하였다. 세포 사멸 정도는 CellTiter 96 AQueous Assay(Promega, #G5421)로 분석하였다.Human non-small cell lung cancer cells, A549-luc cells, and normal cells, HEK cells, were each cultured in a 96-well plate at a concentration of 5 x 10 3 cells/well for one day. The extracellular vesicles prepared in Example 6 were treated with cells at a concentration of 0 ng/ml, 10 ng/ml, or 100 ng/ml, respectively, and cultured for 48 hours. The degree of cell death was analyzed by CellTiter 96 AQueous Assay (Promega, #G5421).

도 4에 나타난 바와 같이, 정상 세포인 HEK 세포에서는 세포외 소포체를 처리하여도 세포가 사멸되지 않았으나, 암세포인 A549-luc 세포에서는 세포외 소포체를 처리함에 따라 세포가 사멸되는 것으로 나타났다. 특히, 형질전환 되지 않은 림프구 C로부터 수득한 세포외 소포체 CE로 처리하는 경우 보다 제1 및 제2 렌티 바이러스들로 형질전환된 림프구 D부터 수득한 세포외 소포체 DE로 처리하는 경우, 암세포가 사멸되는 정도가 더 크게 나타났다.As shown in FIG. 4 , normal cells, HEK cells, were not killed even when treated with the extracellular ER, but cancer cells, such as A549-luc cells, showed that the cells were killed by treatment with the extracellular ER. In particular, when treated with extracellular vesicles DE obtained from lymphocytes D transformed with the first and second lentiviruses rather than treatment with extracellular vesicles CE obtained from non-transformed lymphocytes C, cancer cells were killed. degree appeared to be greater.

상기 결과는 본 발명의 세포외 소포체는 암세포만 사멸시키는 암세포 특이적 세포독성을 나타내기 때문에, 정상세포에 영향을 주지 않고 암세포만 제거할 수 있는 안전한 항암제로 사용될 수 있음을 입증한다.The above results demonstrate that since the extracellular vesicles of the present invention exhibit cancer cell-specific cytotoxicity that only kills cancer cells, they can be used as safe anticancer agents that can remove only cancer cells without affecting normal cells.

실시예 8. IL-2에 의한 세포 독성 분석Example 8. Cytotoxicity assay by IL-2

상기 실시예 7에서 나타난 세포독성이 IL-2에 의한 것인지 확인하기 위해, 세포외 소포체 대신 IL-2를 처리하는 것을 제외하고 실시예 7과 동일한 방법으로 세포 독성을 평가하였다.In order to determine whether the cytotoxicity shown in Example 7 is due to IL-2, cytotoxicity was evaluated in the same manner as in Example 7, except that IL-2 was treated instead of the extracellular vesicles.

인간 비소세포성 폐암세포인 A549-luc 세포와 정상 세포인 HEK 세포를 각각 5 x 103 세포/well의 농도로 96 well plate에 하루 동안 배양하였다. 실시예 6에서 제조된 IL-2를 각각 0 IU/ml, 10 IU/ml, 또는 100 IU/ml 농도로 세포에 처리하고 48 시간 배양하였다. 세포 사멸 정도는 CellTiter 96 AQueous Assay(Promega, #G5421)로 분석하였다.Human non-small cell lung cancer cells, A549-luc cells, and normal cells, HEK cells, were each cultured in a 96-well plate at a concentration of 5 x 10 3 cells/well for one day. The cells were treated with the IL-2 prepared in Example 6 at a concentration of 0 IU/ml, 10 IU/ml, or 100 IU/ml, respectively, and cultured for 48 hours. The degree of cell death was analyzed by CellTiter 96 AQueous Assay (Promega, #G5421).

도 5에서 나타난 바와 같이, IL-2는 암세포 혹은 정상세포 모두에서 세포 독성을 보이지 않았으며, 상기 실시예 7에서 나타난 세포독성은 세포외 소포체의 표면에 발현된 IL-2에 의한 것이 아니며, 세포외 소포체 자체에 암세포 특이적 세포독성을 나타내는 것이 확인되었다.As shown in FIG. 5 , IL-2 did not show cytotoxicity in both cancer cells or normal cells, and the cytotoxicity shown in Example 7 was not caused by IL-2 expressed on the surface of the extracellular endoplasmic reticulum. It was confirmed that the extracellular endoplasmic reticulum itself exhibited cancer cell-specific cytotoxicity.

실시예 9. 항체가 표면에 발현된 세포외 소포체의 암세포 특이성 평가Example 9. Antibody-expressed extracellular vesicles on the surface of cancer cell specificity evaluation

본 발명에 따라 항체가 표면에 발현된 세포외 소포체의 암세포 특이성 평가하기 위해, 실시예 6의 세포외 소포체에 형광을 표지하여 암세포의 특이성을 분석하였다.In order to evaluate the cancer cell specificity of the antibody-expressed extracellular vesicles on the surface according to the present invention, the extracellular vesicles of Example 6 were labeled with fluorescence to analyze the specificity of the cancer cells.

인간 비소세포성 폐암세포인 A549-luc 세포 및 정상 세포인 HEK 세포를 1 x 104 세포/well의 농도로 8 well chamber에 하루 동안 배양하였다. 배양된 세포에 DID(Molecular Probes, #V-22887)로 염색된 세포외 소포체를 100 ng/ml의 농도로 3 시간 처리하였다. 이 후 세포를 인산완충식염수(PBS)로 1회 세척하고, 4% 포름알데하이드로 고정하고, 식염수로 3회 세척 후, 핵을 염색하기 위해 DAPI를 처리하였다. 공초점 현미경을 이용하여 염색된 세포 이미지를 분석하였다.Human non-small cell lung cancer cells, A549-luc cells, and normal cells, HEK cells, were cultured at a concentration of 1 x 10 4 cells/well in an 8-well chamber for one day. The cultured cells were treated with extracellular vesicles stained with DID (Molecular Probes, #V-22887) at a concentration of 100 ng/ml for 3 hours. Thereafter, the cells were washed once with phosphate buffered saline (PBS), fixed with 4% formaldehyde, washed three times with saline, and then treated with DAPI to stain the nucleus. The stained cell images were analyzed using a confocal microscope.

또한, 인간 비소세포성 폐암세포인 A549-luc 세포 및 정상 세포인 HEK 세포를 1 x 104 세포/well의 농도로 12 well plate에 배양하고, DID(Molecular Probes, #V-22887)로 염색된 세포외 소포체를 100 ng/ml의 농도로 하고, 상기와 동일한 과정으로 세척 및 고정한 후 유세포 분석기로 분석하였다.In addition, human non-small cell lung cancer cells, A549-luc cells, and normal cells, HEK cells, were cultured in a 12 well plate at a concentration of 1 x 10 4 cells/well, and stained with DID (Molecular Probes, #V-22887). The extracellular vesicles were prepared at a concentration of 100 ng/ml, washed and fixed in the same manner as above, and then analyzed by flow cytometry.

도 6에 나타난 바와 같이, 형질전환 되지 않은 림프구 C로부터 수득한 세포외 소포체(Con-EV) 및 제1 렌티 바이러스로만 형질전환된 림프구 I로부터 수득한 세포외 소포체(IL2-EV)로 처리된 경우에서는 세포외 소포체가 정상세포 또는 암세포에 결합되지 않아 관찰되지 않았으며, 제1 및 제2 렌티 바이러스들로 형질전환된 림프구 D부터 수득한 세포외 소포체(Double-EV)로 처리된 경우 암세포에서만 DID로 염색된 세포외 소포체가 세포에 결합된 것이 관찰되었다.As shown in FIG. 6, when treated with extracellular vesicles (Con-EV) obtained from non-transformed lymphocyte C and extracellular vesicle (IL2-EV) obtained from lymphocyte I transformed only with the first lentivirus In this case, extracellular vesicles were not observed because they were not bound to normal cells or cancer cells, and when treated with extracellular vesicles (Double-EV) obtained from lymphocytes D transformed with the first and second lentiviruses, DID only in cancer cells It was observed that the extracellular vesicles stained with were bound to the cells.

이는 표면에 항체를 발현하는 세포외 소포체(Double-EV)만이 암세포를 인지하여 결합된 것이며, 암세포 특이성을 갖는 것을 입증한다.This proves that only the extracellular endoplasmic reticulum (Double-EV), which expresses an antibody on the surface, recognizes and binds cancer cells, and has cancer cell specificity.

실시예 10. 항체가 표면에 발현된 세포외 소포체의 암세포 특이성 검증Example 10. Antibody-expressed extracellular endoplasmic reticulum cancer cell specificity verification

본 발명에 따라 항체가 표면에 발현된 세포외 소포체의 암세포 특이성 검증하기 위해, 세포외 소포체를 처리하기 전 경쟁적 항체를 처리하고 세포외 소포체의 암세포 특이성이 유지되는지 분석하였다.In order to verify the cancer cell specificity of the extracellular vesicles expressed on the surface of the antibody according to the present invention, a competitive antibody was treated before the extracellular vesicles were treated and whether the cancer cell specificity of the extracellular ER was maintained.

실시예 6에서 제조된 세포외 소포체는 항체로 얼비툭스(Erbitux)의 scFv를 발현하고 있으며, 얼비툭스(Erbitux)의 scFv는 암세포에서 과발현되는 EGFR(pidermal growth factor receptor)에 결합한다. 따라서 상기 세포외 소포체에서 항체에 따른 암세포 특이성을 검증하기 위해 EGFR에 경쟁적으로 결합하는 항체를 이용하였다.The extracellular vesicles prepared in Example 6 express Erbitux scFv as an antibody, and Erbitux scFv binds to EGFR (pidermal growth factor receptor) overexpressed in cancer cells. Therefore, in order to verify the cancer cell specificity according to the antibody in the extracellular vesicle, an antibody that competitively binds to EGFR was used.

인간 비소세포성 폐암세포인 A549-luc 세포 및 정상 세포인 HEK 세포를 1 x 104 세포/well의 농도로 8 well chamber에 배양하였다. EGFR에 특이적으로 결합하는 경쟁적 항체를 각 세포에 1 시간 선처리하고, 이 후 DID(Molecular Probes, #V-22887)로 염색된 세포외 소포체를 100 ng/ml의 농도로 3 시간 처리하였다. 세포를 인산완충식염수(PBS)로 1회 세척하고, 4% 포름알데하이드로 고정하였다. 이후 식염수로 3회 세척 후, human Fc를 인식하는 2차 항체(FITC 형광 부착)와 상온에서 1시간 동안 반응 후 식염수로 3회 세척되었다. 식염수로 3회 세척 후, 핵을 염색하기 위해 DAPI를 처리하였다. 공초점 현미경을 이용하여 염색된 세포 이미지를 분석하였다.Human non-small cell lung cancer cells, A549-luc cells, and normal cells, HEK cells, were cultured in an 8-well chamber at a concentration of 1 x 10 4 cells/well. Each cell was pre-treated with a competitive antibody that specifically binds to EGFR for 1 hour, and then the extracellular vesicles stained with DID (Molecular Probes, #V-22887) were treated at a concentration of 100 ng/ml for 3 hours. Cells were washed once with phosphate buffered saline (PBS) and fixed with 4% formaldehyde. After washing 3 times with saline, the reaction was performed with a secondary antibody that recognizes human Fc (with FITC fluorescence attached) at room temperature for 1 hour, followed by washing 3 times with saline. After washing three times with saline, DAPI was treated to stain the nucleus. The stained cell images were analyzed using a confocal microscope.

도 7에 나타난 바와 같이, 항체를 발현하는 세포외 소포체는 실시예 9와 동일하게 암세포 특이성이 유지되는 것으로 나타났지만, EGFR에 특이적으로 결합하는 경쟁적 항체로 선처리된 암세포에서는 세포외 소포체가 관찰되지 않았다. 이는 경쟁적 항체로 인해 암세포의 EGFR가 가려질 경우, 세포외 소포체가 암세포를 인지하지 못하는 것을 의미한다. 따라서 상기 결과는 본 발명의 세포외 소포체는 표면에 발현된 항체에 의해 암세포를 타겟팅한다는 것을 입증한다.As shown in Figure 7, the antibody-expressing extracellular vesicles were shown to maintain cancer cell specificity as in Example 9, but extracellular vesicles were not observed in cancer cells pretreated with a competitive antibody that specifically binds to EGFR. didn't This means that when EGFR of cancer cells is blocked by competitive antibodies, the extracellular vesicles do not recognize cancer cells. Therefore, the above results demonstrate that the extracellular vesicles of the present invention target cancer cells by the antibody expressed on the surface.

실시예 11. 동물모델에서의 세포외 소포체의 항체 특이적 타깃팅 검증Example 11. Verification of antibody-specific targeting of extracellular vesicles in animal models

표면에 부착된 항체에 의해 암세포 특이적 타깃팅이 가능하다는 것을 검증하기 위해, 형광염색된 세포외 소포체를 비소세포성 폐암 세포주(A549) 이식 마우스 모델에 처리하였다.To verify that cancer cell-specific targeting is possible by the antibody attached to the surface, fluorescently stained extracellular vesicles were treated in a mouse model transplanted with a non-small cell lung cancer cell line (A549).

BALB/c 누드 마우스(수컷, 6주령)를 구입 후 1주의 안정화를 거친 후 비소세포성 폐암 세포주(A549)를 5 x 106 세포/마우스의 수로 피하주입(subcutaneous injection)하고 종양의 부피가 100 mm3이 될 때까지 기다렸다. 종양의 부피는 장축 x (단축)2 x 0.5 로 계산하였다. 종양의 부피가 100 mm3가 된 후에는 DID(Molecular Probes, #V-22887)에 의해 염색된 세포외 소포체 20 ug을 마우스 미정맥(tail vein injection)을 통하여 주입하였다. 세포외 소포체 주입 24 시간 후, 경추탈골을 통해 마우스들을 sacrifice한 후, 각 장기들(종양, 심장, 폐, 간, 비장, 그리고 콩팥)을 dissection하여 ‘형광, 발광 및 컴퓨터 단층 영상 장비 시스템(IVIS)’을 이용하여 형광세기를 관찰하였다. 그 결과 도 8의 왼쪽 이미지에서 볼 수 있듯이 표면에 항체를 발현하는 세포외 소포체(DE)가 종양에 더 많이 전달되어 강한 형광을 보이는 것을 확인할 수 있었다. (PBS; 인산완충생리식염수 주입 대조군, CE; 대조군 세포외 소포체 처리 그룹, DE; IL-2와 Erbitux를 동시에 발현하는 세포외 소포체 처리 그룹)After purchasing BALB/c nude mice (male, 6 weeks old), after 1 week of stabilization, the non-small cell lung cancer cell line (A549) was injected subcutaneously at the number of 5 x 10 6 cells/mouse, and the tumor volume was 100 I waited until it became mm 3 . The volume of the tumor was calculated as long axis x (short axis) 2 x 0.5. After the tumor volume reached 100 mm 3 , 20 ug of the extracellular vesicles stained with DID (Molecular Probes, #V-22887) were injected through a mouse tail vein injection. Twenty-four hours after injection of the extracellular vesicles, the mice were sacrificed via cervical dislocation, and each organ (tumor, heart, lung, liver, spleen, and kidney) was dissectioned to obtain a 'fluorescence, luminescence and computed tomography imaging system (IVIS). )' was used to observe the fluorescence intensity. As a result, as shown in the left image of FIG. 8 , it was confirmed that more extracellular vesicles (DE) expressing an antibody on the surface were delivered to the tumor and showed strong fluorescence. (PBS; phosphate buffered saline injection control group, CE; control group treated with extracellular vesicles, DE; group treated with extracellular vesicles that simultaneously express IL-2 and Erbitux)

또한 종양의 동결절편을 제작하기 위해, 종양을 4% 포름알데하이드로 고정 후 PBS로 3회 세척하였으며, 그 후 30% sucrose 용액에서 over night으로 incubation하였다. 그 후 종양을 OCT compound으로 -20℃에서 고정, 냉동 절편 후 슬라이드에 위치시키고 DAPI로 핵 염색 후 공초점 형광 현미경을 통해서 형광세기를 분석하였다. 그 결과 도 8의 오른쪽 이미지에서 볼 수 있듯이, 표면에 항체를 발현하는 세포외 소포체(DE)가 종양의 냉동절편의 단면에서 더 많이 관찰되는 것을 확인할 수 있었다. (PBS; 인산완충생리식염수 주입 대조군, CE; 대조군 세포외 소포체 처리 그룹, DE; IL-2와 Erbitux를 동시에 발현하는 세포외 소포체 처리 그룹)In addition, in order to prepare a frozen section of the tumor, the tumor was fixed with 4% formaldehyde, washed three times with PBS, and then incubated in 30% sucrose solution over night. Thereafter, the tumor was fixed at -20°C with OCT compound, frozen sectioned, placed on a slide, and nuclear stained with DAPI, followed by analysis of fluorescence intensity through a confocal fluorescence microscope. As a result, as shown in the right image of FIG. 8 , it was confirmed that more extracellular vesicles (DE) expressing antibodies on the surface were observed in the cross section of the frozen section of the tumor. (PBS; phosphate buffered saline injection control group, CE; control group treated with extracellular vesicles, DE; group treated with extracellular vesicles that simultaneously express IL-2 and Erbitux)

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 즉, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다.As described above in detail a specific part of the present invention, for those of ordinary skill in the art, it is clear that this specific description is only a preferred embodiment, and the scope of the present invention is not limited thereby. Do. That is, the substantial scope of the present invention is defined by the appended claims and their equivalents.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.

<110> Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology Kyungpook National University <120> Extracellular vesicle expressing cytokines and antibodies, Method of preparing the same, and Use of the same <130> ADP-2021-0465 <160> 17 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 153 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> IL-2 <400> 1 Met Tyr Arg Met Gln Leu Leu Ser Cys Ile Ala Leu Ser Leu Ala Leu 1 5 10 15 Val Thr Asn Ser Ala Pro Thr Ser Ser Ser Thr Lys Lys Thr Gln Leu 20 25 30 Gln Leu Glu His Leu Leu Leu Asp Leu Gln Met Ile Leu Asn Gly Ile 35 40 45 Asn Asn Tyr Lys Asn Pro Lys Leu Thr Arg Met Leu Thr Phe Lys Phe 50 55 60 Tyr Met Pro Lys Lys Ala Thr Glu Leu Lys His Leu Gln Cys Leu Glu 65 70 75 80 Glu Glu Leu Lys Pro Leu Glu Glu Val Leu Asn Leu Ala Gln Ser Lys 85 90 95 Asn Phe His Leu Arg Pro Arg Asp Leu Ile Ser Asn Ile Asn Val Ile 100 105 110 Val Leu Glu Leu Lys Gly Ser Glu Thr Thr Phe Met Cys Glu Tyr Ala 115 120 125 Asp Glu Thr Ala Thr Ile Val Glu Phe Leu Asn Arg Trp Ile Thr Phe 130 135 140 Cys Gln Ser Ile Ile Ser Thr Leu Thr 145 150 <210> 2 <211> 243 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> E-scFv <400> 2 Gln Val Gln Leu Lys Gln Ser Gly Pro Gly Leu Val Gln Pro Ser Gln 1 5 10 15 Ser Leu Ser Ile Thr Cys Thr Val Ser Gly Phe Ser Leu Thr Asn Tyr 20 25 30 Gly Val His Trp Val Arg Gln Ser Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Leu 35 40 45 Gly Val Ile Trp Ser Gly Gly Asn Thr Asp Tyr Asn Thr Pro Phe Thr 50 55 60 Ser Arg Leu Ser Ile Asn Lys Asp Asn Ser Lys Ser Gln Val Phe Phe 65 70 75 80 Lys Met Asn Ser Leu Gln Ser Asn Asp Thr Ala Ile Tyr Tyr Cys Ala 85 90 95 Arg Ala Leu Thr Tyr Tyr Asp Tyr Glu Phe Ala Tyr Trp Gly Gln Gly 100 105 110 Thr Leu Val Thr Val Ser Ala Lys Leu Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly 115 120 125 Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser Asp Ile Leu Leu Thr Gln Ser Pro 130 135 140 Val Ile Leu Ser Val Ser Pro Gly Glu Arg Val Ser Phe Ser Cys Arg 145 150 155 160 Ala Ser Gln Ser Ile Gly Thr Asn Ile His Trp Tyr Gln Gln Arg Thr 165 170 175 Asn Gly Ser Pro Arg Leu Leu Ile Lys Tyr Ala Ser Glu Ser Ile Ser 180 185 190 Gly Ile Pro Ser Arg Phe Ser Gly Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr 195 200 205 Leu Ser Ile Asn Ser Val Glu Ser Glu Asp Ile Ala Asp Tyr Tyr Cys 210 215 220 Gln Gln Asn Asn Asn Trp Pro Thr Thr Phe Gly Ala Gly Thr Lys Leu 225 230 235 240 Glu Leu Lys <210> 3 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> linker-1 <400> 3 Gly Gly Gly Gly Ser 1 5 <210> 4 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> linker-2 <400> 4 Ser Gly Gly Gly Gly 1 5 <210> 5 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> linker-3 <400> 5 Ser Arg Ser Ser Gly 1 5 <210> 6 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> linker-4 <400> 6 Ser Gly Ser Ser Cys 1 5 <210> 7 <211> 12 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> linker-5 <400> 7 Gly Lys Ser Ser Gly Ser Gly Ser Glu Ser Lys Ser 1 5 10 <210> 8 <211> 6 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> linker-6 <400> 8 Arg Pro Pro Pro Pro Cys 1 5 <210> 9 <211> 7 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> linker-7 <400> 9 Ser Ser Pro Pro Pro Pro Cys 1 5 <210> 10 <211> 14 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> linker-8 <400> 10 Gly Ser Thr Ser Gly Ser Gly Lys Ser Ser Glu Gly Lys Gly 1 5 10 <210> 11 <211> 18 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> linker-9 <400> 11 Gly Ser Thr Ser Gly Ser Gly Lys Ser Ser Glu Gly Ser Gly Ser Thr 1 5 10 15 Lys Gly <210> 12 <211> 18 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> linker-10 <400> 12 Gly Ser Thr Ser Gly Ser Gly Lys Pro Gly Ser Gly Glu Gly Ser Thr 1 5 10 15 Lys Gly <210> 13 <211> 14 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> linker-11 <400> 13 Glu Gly Lys Ser Ser Gly Ser Gly Ser Glu Ser Lys Glu Phe 1 5 10 <210> 14 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> IL-2-f <400> 14 agacccaggg acttaatcag 20 <210> 15 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> IL-2-r <400> 15 acaatggttg ctgtctcatc 20 <210> 16 <211> 15 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Erbituxc-f <400> 16 ggcccagccg gccat 15 <210> 17 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Erbituxc-r <400> 17 atttaggccc ccgaggcctt tcagctccag cttggtccca 40 <110> Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology Kyungpook National University <120> Extracellular vesicle expressing cytokines and antibodies, Method of preparing the same, and Use of the same <130> ADP-2021-0465 <160> 17 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 153 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> IL-2 <400> 1 Met Tyr Arg Met Gln Leu Leu Ser Cys Ile Ala Leu Ser Leu Ala Leu 1 5 10 15 Val Thr Asn Ser Ala Pro Thr Ser Ser Ser Thr Lys Lys Thr Gln Leu 20 25 30 Gln Leu Glu His Leu Leu Leu Asp Leu Gln Met Ile Leu Asn Gly Ile 35 40 45 Asn Asn Tyr Lys Asn Pro Lys Leu Thr Arg Met Leu Thr Phe Lys Phe 50 55 60 Tyr Met Pro Lys Lys Ala Thr Glu Leu Lys His Leu Gln Cys Leu Glu 65 70 75 80 Glu Glu Leu Lys Pro Leu Glu Glu Val Leu Asn Leu Ala Gln Ser Lys 85 90 95 Asn Phe His Leu Arg Pro Arg Asp Leu Ile Ser Asn Ile Asn Val Ile 100 105 110 Val Leu Glu Leu Lys Gly Ser Glu Thr Thr Phe Met Cys Glu Tyr Ala 115 120 125 Asp Glu Thr Ala Thr Ile Val Glu Phe Leu Asn Arg Trp Ile Thr Phe 130 135 140 Cys Gln Ser Ile Ile Ser Thr Leu Thr 145 150 <210> 2 <211> 243 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> E-scFv <400> 2 Gln Val Gln Leu Lys Gln Ser Gly Pro Gly Leu Val Gln Pro Ser Gln 1 5 10 15 Ser Leu Ser Ile Thr Cys Thr Val Ser Gly Phe Ser Leu Thr Asn Tyr 20 25 30 Gly Val His Trp Val Arg Gln Ser Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Leu 35 40 45 Gly Val Ile Trp Ser Gly Gly Asn Thr Asp Tyr Asn Thr Pro Phe Thr 50 55 60 Ser Arg Leu Ser Ile Asn Lys Asp Asn Ser Lys Ser Gln Val Phe Phe 65 70 75 80 Lys Met Asn Ser Leu Gln Ser Asn Asp Thr Ala Ile Tyr Tyr Cys Ala 85 90 95 Arg Ala Leu Thr Tyr Tyr Asp Tyr Glu Phe Ala Tyr Trp Gly Gln Gly 100 105 110 Thr Leu Val Thr Val Ser Ala Lys Leu Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly 115 120 125 Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser Asp Ile Leu Leu Thr Gln Ser Pro 130 135 140 Val Ile Leu Ser Val Ser Pro Gly Glu Arg Val Ser Phe Ser Cys Arg 145 150 155 160 Ala Ser Gln Ser Ile Gly Thr Asn Ile His Trp Tyr Gln Gln Arg Thr 165 170 175 Asn Gly Ser Pro Arg Leu Leu Ile Lys Tyr Ala Ser Glu Ser Ile Ser 180 185 190 Gly Ile Pro Ser Arg Phe Ser Gly Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr 195 200 205 Leu Ser Ile Asn Ser Val Glu Ser Glu Asp Ile Ala Asp Tyr Tyr Cys 210 215 220 Gln Gln Asn Asn Asn Trp Pro Thr Thr Phe Gly Ala Gly Thr Lys Leu 225 230 235 240 Glu Leu Lys <210> 3 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> linker-1 <400> 3 Gly Gly Gly Gly Ser 1 5 <210> 4 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> linker-2 <400> 4 Ser Gly Gly Gly Gly 1 5 <210> 5 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> linker-3 <400> 5 Ser Arg Ser Ser Gly 1 5 <210> 6 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> linker-4 <400> 6 Ser Gly Ser Ser Cys 1 5 <210> 7 <211> 12 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> linker-5 <400> 7 Gly Lys Ser Ser Gly Ser Gly Ser Glu Ser Lys Ser 1 5 10 <210> 8 <211> 6 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> linker-6 <400> 8 Arg Pro Pro Pro Pro Cys 1 5 <210> 9 <211> 7 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> linker-7 <400> 9 Ser Ser Pro Pro Pro Pro Cys 1 5 <210> 10 <211> 14 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> linker-8 <400> 10 Gly Ser Thr Ser Gly Ser Gly Lys Ser Ser Glu Gly Lys Gly 1 5 10 <210> 11 <211> 18 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> linker-9 <400> 11 Gly Ser Thr Ser Gly Ser Gly Lys Ser Ser Glu Gly Ser Gly Ser Thr 1 5 10 15 Lys Gly <210> 12 <211> 18 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> linker-10 <400> 12 Gly Ser Thr Ser Gly Ser Gly Lys Pro Gly Ser Gly Glu Gly Ser Thr 1 5 10 15 Lys Gly <210> 13 <211> 14 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> linker-11 <400> 13 Glu Gly Lys Ser Ser Gly Ser Gly Ser Glu Ser Lys Glu Phe 1 5 10 <210> 14 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> IL-2-f <400> 14 agacccaggg acttaatcag 20 <210> 15 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> IL-2-r <400> 15 acaatggttg ctgtctcatc 20 <210> 16 <211> 15 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Erbituxc-f <400> 16 ggcccagccg gccat 15 <210> 17 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Erbituxc-r <400> 17 atttaggccc ccgaggcctt tcagctccag cttggtccca 40

Claims (14)

사이토카인 및 항체를 표면에 발현하는 세포외 소포체로, 상기 사이토카인은 서열번호 1로 표시되는 아미노산 서열을 갖는 IL-2이고, 상기 세포외 소포체는 T 세포에서 유래된 것을 특징으로 세포외 소포체.An extracellular vesicle expressing a cytokine and an antibody on the surface, wherein the cytokine is IL-2 having an amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, and the extracellular ER is T-cell-derived. 제1항에 있어서, 상기 세포외 소포체를 구성하는 인지질 이중막은 막관통 단백질을 포함하고, 상기 막관통 단백질은 링커를 통해 상기 사이토카인 또는 항체와 결합된 것을 특징으로 하는 세포외 소포체.The extracellular vesicle according to claim 1, wherein the phospholipid bilayer constituting the extracellular ER comprises a transmembrane protein, and the transmembrane protein is coupled to the cytokine or antibody through a linker. 제2항에 있어서, 상기 항체는 서열번호 2로 표시되는 아미노산 서열을 갖는 얼비툭스(Erbitux)의 scFv인 것을 특징으로 하는 세포외 소포체.The extracellular vesicle according to claim 2, wherein the antibody is an Erbitux scFv having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2. 제2항에 있어서, 상기 링커는 서열번호 3 내지 13으로 표시되는 아미노산 서열들 중에서 선택된 어느 하나를 1 내지 20번 반복하는 서열을 갖는 것을 특징으로 하는 세포외 소포체.The extracellular vesicle according to claim 2, wherein the linker has a sequence that repeats 1 to 20 times any one selected from among the amino acid sequences shown in SEQ ID NOs: 3 to 13. 제2항에 있어서, 상기 세포외 소포체는 사이토카인 또는 항체를 암호화하는 유전자; 링커를 암호화하는 링커 도메인; 및 막관통 단백질를 암호화하는 막관통 도메인을 포함하는 벡터;로 형질전환된 T 세포에서 유래된 것을 특징으로 하는 세포외 소포체.The method of claim 2, wherein the extracellular vesicles are cytokines or genes encoding antibodies; a linker domain that encodes the linker; And a vector comprising a transmembrane domain encoding a transmembrane protein; Extracellular endoplasmic reticulum, characterized in that derived from the transformed T cell. 제5항에 있어서, 상기 막관통 도메인은 표피 성장인자 수용체, 인슐린 수용체, 혈소판 유래 성장인자(Platelet-derived growth factor; PDGF) 수용체, 혈관내피 성장인자 수용체, 섬유아세포 성장인자 수용체, 콜레시스토키닌(Cholecystokinin; CCK) 수용체, 신경영양인자(Neurotrophic factor; NGF) 수용체, 간세포 성장인자(Hepatocyte growth factor; HGF) 수용체, 에프린(Ephrin; Eph) 수용체, 안지오포이에틴 수용체 및 RYK(Related to receptor tyrosine kinase) 수용체로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 수용체에 포함된 막관통 도메인인 것을 특징으로 하는 세포외 소포체.According to claim 5, wherein the transmembrane domain is epidermal growth factor receptor, insulin receptor, platelet-derived growth factor (PDGF) receptor, vascular endothelial growth factor receptor, fibroblast growth factor receptor, cholecystokinin (Cholecystokinin; CCK) receptor, neurotrophic factor (NGF) receptor, hepatocyte growth factor (HGF) receptor, Ephrin (Eph) receptor, angiopoietin receptor and RYK (Related to receptor tyrosine kinase) receptor Extracellular vesicles, characterized in that the transmembrane domain contained in any one receptor selected from the group consisting of. 제5항에 있어서, 상기 T 세포는 보조 T 세포, 또는 CD8+ T 세포인 것을 특징으로 하는 세포외 소포체.The extracellular vesicles according to claim 5, wherein the T cells are helper T cells or CD8+ T cells. 제1항에 있어서, 상기 세포외 소포체는 암세포에 특이적인 세포 독성을 가짐으로써 항암 효과를 나타내는 것을 특징으로 하는 세포외 소포체.According to claim 1, wherein the extracellular vesicles are extracellular vesicles characterized in that it exhibits an anticancer effect by having a specific cytotoxicity to cancer cells. 제8항에 있어서, 상기 세포외 소포체는 내부에 약물 또는 생리활성물질이 봉입된 담체로 사용되는 것을 특징으로 하는 세포외 소포체.The extracellular vesicle according to claim 8, wherein the extracellular vesicle is used as a carrier in which a drug or a physiologically active substance is encapsulated therein. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 세포외 소포체를 유효성분으로 포함하는 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.A pharmaceutical composition for the prevention or treatment of cancer comprising the extracellular vesicles of any one of claims 1 to 9 as an active ingredient. 제10항에 있어서, 상기 암은 흑색종, 결장암, 폐암, 피부암, 비소세포성 폐암, 결장암, 골암, 췌장암, 두부 또는 경부 암, 자궁암, 난소암, 직장암, 위암, 항문부근암, 유방암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 자궁경부암종, 질암종, 음문암종, 호킨스씨병, 식도암, 소장암, 내분비선암, 갑상선암, 부갑상선암, 부신암, 연조직 육종, 요도암, 음경암, 전립선암, 만성 또는 급성 백혈병, 림프구 림프종, 방광암, 신장 또는 수뇨관암, 신장세포 암종, 신장골반 암종, 중추신경계 종양, 1차 중추신경계 림프종, 척수 종양, 뇌간신경교종 및 뇌하수체 선종으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.11. The method of claim 10, wherein the cancer is melanoma, colon cancer, lung cancer, skin cancer, non-small cell lung cancer, colon cancer, bone cancer, pancreatic cancer, head or neck cancer, uterine cancer, ovarian cancer, rectal cancer, stomach cancer, perianal cancer, breast cancer, fallopian tube cancer Carcinoma, endometrial carcinoma, cervical carcinoma, vaginal carcinoma, vulvar carcinoma, Hawkins' disease, esophageal cancer, small intestine cancer, endocrine adenocarcinoma, thyroid cancer, parathyroid cancer, adrenal cancer, soft tissue sarcoma, urethral cancer, penile cancer, prostate cancer, chronic or acute Leukemia, lymphocytic lymphoma, bladder cancer, kidney or ureter cancer, renal cell carcinoma, renal pelvic carcinoma, central nervous system tumor, primary central nervous system lymphoma, spinal cord tumor, brainstem glioma and pituitary adenoma A pharmaceutical composition for the prevention or treatment of cancer. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 세포외 소포체를 포함하는 조성물로, 상기 세포외 소포체의 내부에 약물 또는 생리활성물질이 봉입된 것을 특징으로 하는 약물 또는 생리활성물질 전달용 조성물.10. A composition comprising the extracellular vesicle of any one of claims 1 to 9, wherein the drug or physiologically active substance is encapsulated inside the extracellular vesicle, the composition for delivering a drug or physiologically active substance. 제12항에 있어서, 상기 약물은 항암제, 소염진통제, 항생제, 항균제 및 백신으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, 상기 생리활성물질은 펩타이드, 단백질, 호르몬제 및 유전자로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 약물 또는 생리활성물질 전달용 조성물.The method of claim 12, wherein the drug is any one selected from the group consisting of anticancer drugs, anti-inflammatory drugs, antibiotics, antibacterial agents and vaccines, and the physiologically active material is any one selected from the group consisting of peptides, proteins, hormones and genes. A composition for delivery of a drug or physiologically active substance, characterized in that. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 세포외 소포체를 제조하는 방법으로서,
사이토카인을 암호화하는 유전자, 링커를 암호화하는 링커 도메인, 및 막관통 단백질를 암호화하는 막관통 도메인을 포함하는 제1벡터를 제조하는 단계;
항체를 암호화하는 유전자, 링커를 암호화하는 링커 도메인, 및 막관통 단백질를 암호화하는 막관통 도메인을 포함하는 제2벡터를 제조하는 단계;
렌티 바이러스를 이용하여 상기 제1벡터 및 제2벡터로 세포를 형질전환하는 단계; 및
상기 제1벡터 및 제2벡터로 형질전환된 세포를 배양한 배양액으로부터 세포외 소포체를 분리하는 단계;를 포함하는 방법.
A method for preparing the extracellular vesicle of any one of claims 1 to 9, comprising:
preparing a first vector comprising a gene encoding a cytokine, a linker domain encoding a linker, and a transmembrane domain encoding a transmembrane protein;
preparing a second vector comprising a gene encoding an antibody, a linker domain encoding a linker, and a transmembrane domain encoding a transmembrane protein;
transforming the cells with the first vector and the second vector using a lentivirus; and
Separating the extracellular vesicles from the culture medium in which the cells transformed with the first vector and the second vector are cultured;
KR1020210114652A 2020-09-04 2021-08-30 Extracellular vesicle expressing cytokines and antibodies, Method of preparing the same, and Use of the same KR102683360B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21864679.2A EP4209586A1 (en) 2020-09-04 2021-09-02 Extracellular vesicle expressing cytokine and antibody, method for producing same, and use thereof
PCT/KR2021/011853 WO2022050720A1 (en) 2020-09-04 2021-09-02 Extracellular vesicle expressing cytokine and antibody, method for producing same, and use thereof
CN202180074544.0A CN116457467A (en) 2020-09-04 2021-09-02 Extracellular vesicles expressing cytokines and antibodies, methods of making and uses thereof

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20200112773 2020-09-04
KR1020200112773 2020-09-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220031505A true KR20220031505A (en) 2022-03-11
KR102683360B1 KR102683360B1 (en) 2024-07-09

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024072052A1 (en) * 2022-09-26 2024-04-04 재단법인대구경북과학기술원 Composition for treating cancer disease, comprising extracellular vesicle derived from natural killer cells with surface expression of cytokine and antibody

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101820264B1 (en) 2017-01-18 2018-01-18 건국대학교 산학협력단 Composition for preventing or treating cancer comprising exosome derived from stem cells

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101820264B1 (en) 2017-01-18 2018-01-18 건국대학교 산학협력단 Composition for preventing or treating cancer comprising exosome derived from stem cells

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024072052A1 (en) * 2022-09-26 2024-04-04 재단법인대구경북과학기술원 Composition for treating cancer disease, comprising extracellular vesicle derived from natural killer cells with surface expression of cytokine and antibody

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019109980A1 (en) Chimeric protein, and immune effector cell expressing same and application thereof
KR102521664B1 (en) Composition for preventing or treating cancer diseases comprising IL-2 expressed extracellular vesicles
Wang et al. Combined treatment with anti‐PSMA CAR NK‐92 cell and anti‐PD‐L1 monoclonal antibody enhances the antitumour efficacy against castration‐resistant prostate cancer
JP2022532249A (en) Therapeutic compositions and methods for treating cancer in combination with analogs of interleukin proteins
KR20160016725A (en) CHIMERIC ANTIGEN RECEPTOR-MODIFIED T CELLS TARGETING IL13Rα2 ON TUMORS
US20240181056A1 (en) Chimeric antigen receptor (car)-t cells
CN110054698B (en) Construction and application of novel CD19-CAR vector of anti-CD 19 antibody
Whiteside et al. Human tumor antigen-specific T lymphocytes and interleukin-2-activated natural killer cells: comparisons of antitumor effects in vitro and in vivo.
US10155024B2 (en) Composition for preventing or treating B-cell lymphoma comprising IL-21 expressing mesenchymal stem cells
US20210221903A1 (en) Bcma-targeting chimeric antigen receptor and uses thereof
KR102683360B1 (en) Extracellular vesicle expressing cytokines and antibodies, Method of preparing the same, and Use of the same
US20220409741A1 (en) Composition for preventing or treating cancer, containing il-2 surface expression-extracellular vesicles as active ingredient
KR20220031505A (en) Extracellular vesicle expressing cytokines and antibodies, Method of preparing the same, and Use of the same
KR102211959B1 (en) Composition for preventing or treating metabolic bone disease comprising DUSP5 as active ingredients
KR20090125629A (en) Immunogenic peptide and composition for preventing or treating hpv-related diseases
JP2000510112A (en) Use of prolactin as a TGF-β antagonist
US20240207312A1 (en) Chimeric antigen receptor (car)-t cells
EP4209586A1 (en) Extracellular vesicle expressing cytokine and antibody, method for producing same, and use thereof
EP4190820A1 (en) Chimeric antigen receptor and use thereof
CN116457467A (en) Extracellular vesicles expressing cytokines and antibodies, methods of making and uses thereof
KR20210065874A (en) Pharmaceutical composition for treating cancer comprising fusion protein comprising il-2 protein and cd80 protein and natural killer cells
JP2011050292A (en) Development of highly functionalized hvj-e
KR20240043664A (en) Composition for treating cancer diseases comprising extracellular vesicles derived from natural killer cells with surface expression of cytokines and antibodie
WO2023276395A1 (en) Chimeric cytokine receptor
US20240182540A1 (en) Chimeric apoptotic signal targeting lymphocytes (tim-4 castl) and methods of making and using same

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal