KR20220061686A - Tumor-specific CRISPR/Cas9 delivery of HCV/E1E2 envelope glycoproteins-pseudotyped lentivirus to tumor and its use as antitumor therapeutics - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a Clustered Regulated Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR)/Cas9 system carrier consisting of lentiviral vectors pseudotyped with envelope glycoprotein derived from Hepatitis C virus (HCV) capable of being expressed in cancer tissue, and to the use thereof as an anticancer therapeutic agent. The CRISPR/Cas9 system transporter includes a lentivirus vector containing a transgene. The lentivirus having no cancer targeting function is given a cancer targeting function, and the gene encoding KSP is edited to induce cell cycle arrest in mitosis, thereby suppressing tumor growth.

Description

HCV/E1E2 외피 당단백질로 슈도타이핑된 렌티바이러스의 암 표적성을 이용한 CRISPR/Cas9 전달 및 이의 항암치료제로서의 용도{Tumor-specific CRISPR/Cas9 delivery of HCV/E1E2 envelope glycoproteins-pseudotyped lentivirus to tumor and its use as antitumor therapeutics}CRISPR/Cas9 delivery using cancer-targeting cancer-targeting lentivirus pseudotyped with HCV/E1E2 envelope glycoprotein and its use as an anticancer agent {Tumor-specific CRISPR/Cas9 delivery of HCV/E1E2 envelope glycoproteins-pseudotyped lentivirus to tumor and its use as antitumor therapeutics}

본 발명은 암 조직에서 발현할 수 있는 HCV (Hepatitis C virus) 유래 E1E2 외피 당단백질 (envelope glycoproteins)로 슈도타이핑되어 (pseudotyping) 있는 렌티바이러스 벡터 (Lentiviral vectors)로 이루어지는 CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)/Cas9 시스템 전달체 및 이의 항암치료제로서의 용도에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 CRISPR/Cas9 시스템으로 KSP (kinesin spindle protein)를 코딩하는 유전자를 특이적으로 인식하여 유전자 편집을 할 수 있는 가이드 RNA 서열 (gKSP) 및 스트렙토코커스 피오진스 (streptococcus pyogenes) 유래 Cas9 엔도뉴클레아제 (endonuclease)를 발현하는 트랜스유전자 (transgene)를 포함하는 렌티바이러스 벡터를 포함하는 CRISPR/Cas9 시스템 전달체를 제공한다. 본 발명에 따른 CRISPR/Cas9 시스템 전달체의 렌티바이러스 벡터는 특정 암 조직에 과발현되어있는 CD81 및 클라우딘-1 (Claudin-1) 막단백질에 선택적으로 결합하는 E1E2 외피 당단백질로 슈도타이핑됨으로써 원래 암 표적 기능이 없던 렌티바이러스에 암 표적 기능이 부여되고, 특정 암 조직에서 Cas9과 gKSP가 발현됨으로써 KSP를 암호화하는 유전자를 유전자 편집하여 결과적으로 유사분열 (mitosis)에서 세포 주기 억류 (cell cycle arrest)를 유도함으로써 암, 즉, 종양 성장을 억제할 수 있다.The present invention relates to CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) consisting of lentiviral vectors that are pseudotyped with E1E2 envelope glycoproteins derived from HCV (Hepatitis C virus) that can be expressed in cancer tissues. )/Cas9 system transporter and its use as an anticancer agent. Specifically, the present invention provides a guide RNA sequence (gKSP) capable of gene editing by specifically recognizing a gene encoding KSP (kinesin spindle protein) with a CRISPR/Cas9 system and Streptococcus pyogenes -derived Cas9 Provided is a CRISPR/Cas9 system delivery system comprising a lentiviral vector including a transgene expressing an endonuclease. The lentiviral vector of the CRISPR/Cas9 system delivery system according to the present invention was pseudotyped with an E1E2 envelope glycoprotein that selectively binds to CD81 and Claudin-1 membrane proteins overexpressed in specific cancer tissues, thereby originally having a cancer-targeting function. The cancer-targeting function is conferred to a lentivirus that does not have this, and Cas9 and gKSP are expressed in specific cancer tissues, thereby genetically editing the gene encoding KSP and consequently inducing cell cycle arrest in mitosis. It can inhibit cancer, ie, tumor growth.

유전자 또는 유전체가 손상된 세포는 생물체 또는 생물의 기관이 살아가거나 작동하는 데 있어 문제를 야기한다. DNA 이중사슬절단은 세포 수준에서 가장 심각한 손상 중의 하나로, 손상된 DNA는 비상동 말단 연결 (nonhomologous end joining), 상동 재조합 (homologous recombination)에 의해 복구되지만, 복구되지 못한 DNA는 유전 정보의 손상 또는 재배열을 일으켜 세포사, 즉, 아폽토시스 (apoptosis)가 유도될 수 있다. CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)/Cas는 RNA 가이드를 통한 유전자 교정 도구로, 박테리아 유도 엔도뉴클레아제인 Cas와 가이드 RNA (gRNA)를 사용하여, 가이드 RNA와 게놈 DNA 사이의 서열을 매칭시켜, 게놈 내 특정 위치에 이중 (또는 단일) 가닥 브레이크를 도입할 수 있다. CRISPR/Cas 매개 유전자 녹아웃은 RNA 간섭 매개 유전자 녹다운 (RNA interference-mediated gene knockdown) 보다 더 효율적인 것으로 예상되고, 유전자 기능을 연구하기 위한 유용한 실험 도구를 제공하고 있다.Cells with damaged genes or genomes cause problems in living or functioning of living things or organs of living things. DNA double-strand break is one of the most serious damages at the cellular level. Damaged DNA is repaired by nonhomologous end joining and homologous recombination, but unrepaired DNA is damaged or rearranged in genetic information. It can cause cell death, that is, apoptosis (apoptosis) can be induced. CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)/Cas is an RNA-guided gene editing tool that uses a bacterial-induced endonuclease Cas and guide RNA (gRNA) to match the sequence between the guide RNA and genomic DNA. Double (or single) strand breaks can be introduced at specific locations in the genome. CRISPR/Cas-mediated gene knockout is expected to be more efficient than RNA interference-mediated gene knockdown and provides a useful experimental tool for studying gene function.

포유동물 세포에서 CRISPR-Cas9 시스템이 작동할 수 있다는 연구들이 보고되었고, 미생물의 적응면역에서 비롯된 유전자 편집 기술은 Cas 및 가이드 RNA를 포함한다. 가이드 RNA는 crRNA (CRISPR RNA) 및 tracrRNA (trans-activating crRNA)를 포함하며, Cas9에 결합하여 타겟 서열에 대한 염기쌍 결합을 통해 목적하는 게놈 서열로 안내하여, 이중나선절단 (Double strand break, DSB)이 생성된다. 타겟 서열을 정의하는 유일한 기준은 PAM (protospacer adjacent motif)의 존재 여부로, PAM은 이를 인식하는 Cas 단백질에 따라 서열이 다른 특징이 있다. 예를 들어, 스트렙토코커스 피오진스 (streptococcus pyogenes) 유래의 Cas9은 5'-NGG-3'(N은 A, T, G, C 중 하나); 스트렙토코커스 써모필러스 (Streptococcus thermophilus) 유래의 Cas9은 5'-NNAGAAW-3'; 캄필로박터 제주니 (Campylobacter jejuni) 유래의 Cas9은 5'-NNNNRYAC-3'로 알려져 있으며, 인간의 게놈 상에 상기 서열이 일정간격으로 배열되어 있기 때문에, 유전자 편집에 활용할 수 있다.Studies have been reported that the CRISPR-Cas9 system can work in mammalian cells, and gene editing technology derived from the adaptive immunity of microorganisms includes Cas and guide RNA. Guide RNA includes crRNA (CRISPR RNA) and tracrRNA (trans-activating crRNA). It binds to Cas9 and guides it to a desired genomic sequence through base pair binding to the target sequence, resulting in double strand break (DSB). this is created The only criterion for defining the target sequence is the existence of a protospacer adjacent motif (PAM), which has a different sequence depending on the Cas protein that recognizes it. For example, Cas9 from Streptococcus pyogenes is 5'-NGG-3' (N is one of A, T, G, C); Cas9 from Streptococcus thermophilus is 5'-NNAGAAW-3'; Cas9 derived from Campylobacter jejuni is known as 5'-NNNNRYAC-3', and since the sequence is arranged at regular intervals on the human genome, it can be utilized for gene editing.

한편, CRISPR/Cas 시스템을 인간의 암 치료에 적용할 수 있음이 보고되어 있다 (Oncotarget. 2016 Mar 15;7(11):12305-17). 이는 암의 유발과 상관성 있는 복수의 유전자 변이에 기초하여, 게놈 중 하나 이상의 부분을 수정 또는 절제하는 것이 암에 대한 강력한 치료를 제공할 가능성을 높일 수 있음을 제시하고 있다.On the other hand, it has been reported that the CRISPR/Cas system can be applied to human cancer treatment (Oncotarget. 2016 Mar 15;7(11):12305-17). This suggests that modifying or excising one or more portions of the genome may increase the likelihood of providing a powerful treatment for cancer, based on multiple genetic mutations correlated with cancer induction.

현재 CRISPR/Cas를 이용하여 치료할 수 있는 질환으로는, 첫 번째로 백혈병 (leukemia), 림프종 (lymphoma)을 포함하는 혈액암 (blood cancer)을 예로 들 수 있으며, 이를 치료하기 위하여 CAR-T (Chimeric antigen receptor-T)와 PD-1 (Programmed cell death protein 1) 면역요법 (immunotherapy)을 결합하는 체외 유전자 편집(ex vivo gene editing)을 이용한다 (SciencseNews, AUGUST 14, 2019). 펜실베니아 대학교에서 최소 두 명의 환자에 대하여 임상 시험을 실시하였으나 아직 그 최종 결과는 보고되지 않았고 아직 개념 증명 (proof-of-principle) 단계에 머무르는 수준이다. 두 번째 다른 질환의 예시로서, 베타 지중해 빈혈 (beta thalassemia) 및 겸상 적혈구 빈혈증 (sickle cell disease, SCD)을 포함하는 혈액병 (blood disorder)을 들 수 있다. CRISPR Therapeutics 및 Vertex Pharmaceuticals는 최소 한 명의 베타 지중해 빈혈 환자에 대하여 체외 CRISPR-기반 치료 (ex vivo CRISPR-based therapy)를 임상 시험하였으며 유전자 편집된 세포가 신체내에서 성공적으로 작동함을 검증하였다. 세 번째 다른 질환의 예시로서, 어린이에게서 발견되는 유전성 시력상실 질환인 레베르 선천성 흑암시 (Leber Congenital Amaurosis, LCA)을 들 수 있는데, Editas Medicine은 LCA 환자를 대상으로 Cas9 및 gRNA를 탑제한 AAV (adeno-associated virus)를 환자의 눈에 직접 주입함으로써 광수용체 (photoreceptor) 유전자를 유전자 편집할 수 있음을 검증하였다.Currently, diseases that can be treated using CRISPR/Cas include blood cancer including leukemia and lymphoma. In order to treat these diseases, CAR-T (Chimeric Using ex vivo gene editing that combines antigen receptor-T) and programmed cell death protein 1 (PD-1) immunotherapy (SciencseNews, AUGUST 14, 2019). The University of Pennsylvania has conducted a clinical trial on at least two patients, but the final results have not been reported and it is still in the proof-of-principle stage. Examples of second other diseases include blood disorders including beta thalassemia and sickle cell disease (SCD). CRISPR Therapeutics and Vertex Pharmaceuticals have clinically tested ex vivo CRISPR-based therapy in at least one patient with beta thalassemia and verified that the gene-edited cells work successfully in the body. Another example of a third disease is Leber Congenital Amaurosis (LCA), a hereditary blindness disease found in children. Adeno-associated virus) was directly injected into the patient's eye to verify that the photoreceptor gene could be edited.

그러나 CRISPR/Cas 시스템을 이용한 유전자 편집은 신체 내에서 표적세포로의 전달이 어렵다는 문제점을 가지고 있는데, 따라서 현재 기술 수준은 환자신체 밖으로 면역세포 혹은 혈액 세포 (blood cell)를 수집한 후 체외 방식으로 유전자 편집을 실시한 뒤 다시 유전자 편집된 세포를 신체에 주입하는 방식에 의존할 수 밖에 없다는 한계에 직면해 있다. 암 치료를 위해서는 CRISPR/Cas 시스템을 체내 신체 주입을 통해 암 조직으로 전달해야 하지만 현재의 기술수준으로는 불가능하기에, 위에서 기술한 체외 유전자 편집을 이용한 항암면역치료에 의존할 수 밖에 없다. LCA 안질환에 대하여 환자 안구에 직접적으로 CRISPR/Cas 시스템을 주사하는 것은 체내 주입에서 예상되는 복잡한 생물학적 환경을 회피할 수 있기에 가능한 것이며 매우 예외적인 질환에만 가능할 것이다. 따라서 이러한 체내 주입을 가로막는 암표적성 결핍 문제는 CRISPR/Cas를 이용한 항암치료제 개발을 더디게 하고 있다.However, gene editing using the CRISPR/Cas system has a problem in that it is difficult to deliver it to target cells in the body. We are faced with the limitation of relying on the method of re-injecting the gene-edited cells into the body after editing. For cancer treatment, the CRISPR/Cas system needs to be delivered to the cancer tissue through body injection, but it is impossible with the current level of technology. Direct injection of the CRISPR/Cas system into the patient's eye for LCA eye disease is possible because it avoids the complex biological environment expected from in vivo injection, and will only be possible in very exceptional diseases. Therefore, the problem of lack of cancer targeting that prevents such injection into the body is slowing the development of anticancer drugs using CRISPR/Cas.

종래의 암표적성을 향상시키려는 노력들은 비바이러스 벡터와 바이러스 벡터로 나누어 볼 수 있는데, 비바이러스 벡터를 이용한 전달체 개발은 Cas9 및 gRNA를 나노파티클과 복합체 형성 또는 양이온성 펩타이드와 복합체 형성을 통해 단백질 혹은 mRNA 형태로 전달하여 이루어졌다 (Genome Research, 2017, 24, 1020; Angew, ChEM. Int. ED. Engl. 2017, 56, 1059). 그러나 이러한 비바이러스 벡터는 Cas9 및 gRNA의 엔도좀 포획 (endosomal entrapment) 문제를 야기하고 핵으로의 전달 효율이 매우 낮다는 한계점을 가지고 있다. 낮은 면역유발, 낮은 통합 돌연변이 유발 (integrational mutagenesis)과 같은 장점에도 불구하고 현실적으로는 신체 주입할 경우에 발생하는 낮은 유전자 편집 효율 및 낮은 표적세포 타겟팅 효율 등의 문제점으로 인해 이러한 비바이러스 벡터 방법은 체외 유전자 편집 방법으로 활용되고 있는 실정이다.Conventional efforts to improve cancer targeting can be divided into non-viral vectors and viral vectors. Development of a delivery system using a non-viral vector is a protein or mRNA through complex formation of Cas9 and gRNA with nanoparticles or complex formation with cationic peptides. was delivered in the form (Genome Research, 2017, 24, 1020; Angew, ChEM. Int. ED. Engl. 2017, 56, 1059). However, these non-viral vectors have limitations in that they cause a problem of endosomal entrapment of Cas9 and gRNA and that the efficiency of delivery to the nucleus is very low. In spite of advantages such as low immunity and low integration mutagenesis, in reality, due to problems such as low gene editing efficiency and low target cell targeting efficiency that occur when injected into the body, these non-viral vector methods are used for in vitro gene It is being used as an editing method.

바이러스 벡터를 이용한 유전자 편집 노력의 하나로서, 특정 AAV가 가지는 조직 특이성을 이용한 연구들이 있으나, 이러한 바이러스 역시도 체내 모델에서 광범위한 생물 분포를 나타내었다. 예를 들면, AAV4는 신체 주입할 경우 폐, 심장, 신당에서 동시에 축적됨을 보였으며, AAV6는 심장, 간, 근육에서의 동시 축적을 보였다. 또 다른 바이러스 벡터를 이용하는 노력으로서, INF-beta를 발현할 수 있는 수포성 구내염 바이러스 (vesicular stomatitis virus)를 이용하여 간세포암 (hepatocellular carcinoma) 임상 시험을 시행하였으나 암 세포 표적성의 결핍으로 인하여 암 조직에 직접적으로 주입하는 제한적인 방법을 채택할 수 밖에 없었고, 결과적으로 넓은 향성(broad tropism)으로 인하여 원하지 않은 세포에서의 유전자 편집을 피할 수 없었다 (clinicaltrials.gov, 2012, Trial ID: NCT01628640). 또한 VSV (Vesicular stomatitis virus) 벡터는 바이러스성 뇌염 (viral encephalitis)를 유발하는 신경성 (neurotropism)을 가진다고 알려져 있으며 인간 혈청 보체 (serum complement)에 의하여 불활성화되기 때문에 임상에서의 치료효과가 매우 떨어진다는 문제점을 가지고 있다.As one of the gene editing efforts using a viral vector, there are studies using the tissue specificity of a specific AAV, but these viruses also showed a wide biodistribution in an in vivo model. For example, AAV4 showed simultaneous accumulation in the lungs, heart and kidneys when injected into the body, and AAV6 showed simultaneous accumulation in the heart, liver and muscle. As another effort to use a viral vector, a hepatocellular carcinoma clinical trial was conducted using a vesicular stomatitis virus capable of expressing INF-beta, but due to the lack of cancer cell targeting, it A limited method of direct injection had to be adopted, and as a result, gene editing in unwanted cells could not be avoided due to broad tropism (clinicaltrials.gov, 2012, Trial ID: NCT01628640). In addition, VSV (Vesicular stomatitis virus) vectors are known to have neurotropism that causes viral encephalitis, and because they are inactivated by human serum complement, the therapeutic effect in clinical practice is very poor. has a

한편, 렌티바이러스 벡터에 표적성을 부여하기 위한 노력으로서, 다양한 레트로바이러스 유래의 외피들을 슈도타이핑함으로서 표적성을 획득하는 연구들이 이루어져 왔다 (Nat Biotechnol. 2008 Mar;26(3):326-34.). 다른 레트로바이러스 유래의 외피로 둘러싸인 렌티바이러스는 각각의 외피에 특이적인 세포 표적성을 획득하게 되므로 트랜스유전자를 특정 세포에 선택적으로 전달할 수 있다. 예를 들면, 마우스 백혈병 바이러스 (Murine leukemia virus), 찬디푸라 바이러스 (Chandipura virus), 혹은 인간면역결핍 바이러스(Human Immunodeficiency Virus, HIV)의 envelope으로 둘러싸인 렌티바이러스는 조혈 세포 (hematopoietic cells)와 섬유아세포 (fibroblasts), 뉴런 세포 (neural cells), T 세포 (T cell), 혹은 단색구 (monocytes)로 트랜스유전자를 전달한다고 알려져 있다 (Human Gene THERAPY: Methods, 2007, 28, 291). 이러한 세포 표적성은 외피에 고정되어있는 당단백질과 이를 인식하는 세포 표면 막수용체, 예를 들면, gp70/mCAT-1, (불명)/CNV-G, 혹은 gp160/CD4 사이의 상호작용에 의하여 가능하다. 그러나 아직까지 Huh7 간암 세포에 특이적인 외피로 슈도타이핑된 렌티바이러스는 알려져 있지 않다.On the other hand, as an effort to assign a target to a lentiviral vector, studies have been conducted to acquire target by pseudotyping various retrovirus-derived envelopes (Nat Biotechnol. 2008 Mar; 26(3): 326-34. ). Envelope-enclosed lentiviruses derived from other retroviruses can selectively deliver transgenes to specific cells as they acquire cellular targeting specific to each envelope. For example, lentiviruses surrounded by an envelope of Murine leukemia virus, Chandipura virus, or Human Immunodeficiency Virus (HIV) contain hematopoietic cells (hematopoietic cells) and fibroblasts ( fibroblasts), neuronal cells, T cells, or monocytes are known to deliver transgenes (Human Gene THERAPY: Methods, 2007, 28, 291). Such cell targeting is possible by the interaction between the glycoprotein anchored in the envelope and the cell surface membrane receptor that recognizes it, for example, gp70/mCAT-1, (unknown)/CNV-G, or gp160/CD4. . However, no envelope-specific lentiviruses are known yet.

한편, 렌티바이러스 벡터는 다른 레트로바이러스와 구분되는 몇몇 차별성으로 인해 CRISPR/Cas 시스템의 인체적용이 유리하다고 알려져 있다 (Human Gene THERAPY: Methods, 2007, 28, 291). 렌티바이러스는 분열되는 세포뿐만 아니라 분열하지 않는 세포에서도 유전자를 전달할 수 있으며, 낮은 면역원성, 높은 탑제 효율, 인체내 안정성 등을 가진다고 알려져 있다. 그러나 암세포 표적성 결핍 문제는 렌티바이러스 벡터의 인체적용을 위해서 여전히 해결되어야 할 숙제로 남아있다. On the other hand, it is known that the lentiviral vector is advantageous for human application of the CRISPR/Cas system due to some differentiation from other retroviruses (Human Gene THERAPY: Methods, 2007, 28, 291). Lentivirus can deliver genes not only in dividing cells but also in non-dividing cells, and is known to have low immunogenicity, high loading efficiency, and stability in the human body. However, the cancer cell target deficiency problem still remains to be solved for the human application of the lentiviral vector.

유사분열 스핀들 어셈블리 (Mitotic spindle assembly)를 표적으로 하는 파클리탁셀 (paclitaxel)의 발견 이후 KSP (kinesin spindle protein)는 잠재적인 항암치료제로서 많은 관심을 받아 왔다 (Nat. Rev. Cancer 2012, 12, 527). 모터 키네신 (Motor kinesin)의 발현억제는 유사분열 결함을 일으키고 결국 세포사멸을 유도한다. KSP는 유사분열 동안 양극성 스핀들 어셈블리 (bipolar spindle assembly) 형성에 관여한다고 알려져 있으며, KSP의 기능에 이상이 발생할 경우 유사분열 이상이 유발되어 세포 주기 억류가 나타난다. Since the discovery of paclitaxel, which targets mitotic spindle assembly, kinesin spindle protein (KSP) has received much attention as a potential anticancer drug (Nat. Rev. Cancer 2012, 12, 527). Inhibition of expression of motor kinesin causes mitotic defects and eventually induces apoptosis. It is known that KSP is involved in the formation of a bipolar spindle assembly during mitosis, and when the function of KSP is abnormal, mitotic abnormality is induced and cell cycle arrest appears.

지금까지 KSP 기능을 저해할 수 있는 수많은 저분자 화합물이 암치료제로 연구되어 왔으나 아직까지 효과적인 치료제로 개발된 것은 없다. 이러한 전통적인 항암제 개발 공정은 KSP 유전자에는 영향을 미치지 않으면서 KSP 단백질의 기능을 저해하는 쪽으로 초점이 맞추어져 있다. 유사분열은 매우 정교하게 조절되는 생명현상으로서 다양한 단백질들이 정밀하게 그 기능을 수행할 경우에만 세포분열이 성공적으로 일어날 수 있기 때문에, 만약 KSP 유전자 억제를 이용하여 항암제를 개발할 경우 정상조직에서는 KSP 유전자의 녹아웃 (knock-out)을 유발하지 않고 오직 암 조직에서만 일으켜야 하는 세포 선택성을 절대적으로 필요로 한다.Numerous low-molecular-weight compounds that can inhibit KSP function have been studied as cancer treatments, but none have been developed as effective treatments so far. This traditional anticancer drug development process is focused on inhibiting the function of the KSP protein without affecting the KSP gene. Since mitosis is a highly precisely regulated life phenomenon, cell division can only occur successfully when various proteins precisely perform their functions. It absolutely requires cell selectivity that does not cause knock-out and should only occur in cancer tissues.

렌티바이러스에 기반하여 생체 내 Huh7 간암 종양 조직에서 Cas9과 가이드 RNA의 발현이 가능한 전달체를 고안하기 위해서는, 종양에 선택적으로 렌티바이러스를 전달할 수 있는 타겟팅 기술이 요구된다. 이러한 타겟팅 기술은 렌티바이러스의 캡시드 (capsid) 어셈블리뿐만 아니라 바이러스의 게놈 패키징에 손상을 주어서는 안되며, 슈도타이핑된 종양인식 당단백질 역시 렌티바이러스로 인해 종양인식 메커니즘에 영향을 받아서는 안될 것이다.To design a carrier capable of expressing Cas9 and guide RNA in Huh7 liver cancer tumor tissue in vivo based on lentivirus, a targeting technology capable of selectively delivering lentivirus to tumor is required. This targeting technique should not damage the lentivirus capsid assembly as well as the viral genome packaging, and the pseudotyped tumor recognition glycoprotein should not be affected by the tumor recognition mechanism due to the lentivirus.

이에, 본 발명자들은 KSP를 코딩하는 유전자를 특이적으로 인식하여 유전자 편집을 할 수 있는 가이드 RNA 서열 (gKSP) 및 스트렙토코커스 피오진스 Cas9 엔도뉴클레아제를 발현하는 트랜스유전자를 포함하는 렌티바이러스 벡터를 HCV 유래의 E1E2 외피 당단백질로 슈도타이핑한 바이러스 전달체를 개발하였다. 상기 바이러스 전달체는 특정 암 조직에 과발현되어있는 CD81 및 클라우딘-1 (Claudin-1) 막단백질에 선택적으로 결합하는 E1E2 외피 당단백질에 의해 원래 암 표적 기능이 없는 렌티바이러스에 암 표적 기능이 부여되고, 이에 따라 특정 암 조직에서 Cas9과 gKSP가 발현되어 KSP 유전자를 유전자 편집함으로써 결과적으로 유사분열에서 세포 주기 억류를 유도하여 암 성장을 억제할 수 있는 바, 상기 바이러스 벡터는 종래 렌티바이러스 벡터가 보여주는 종양 비특이적 전달기능으로 인한 항암제 적용에서의 한계를 해결할 수 있을 것으로 기대된다.Accordingly, the present inventors have developed a lentiviral vector including a guide RNA sequence (gKSP) capable of specifically recognizing a gene encoding KSP and capable of gene editing and a transgene expressing Streptococcus pyogenes Cas9 endonuclease. A viral transporter pseudotyped with the E1E2 envelope glycoprotein derived from HCV was developed. The viral carrier is an E1E2 envelope glycoprotein that selectively binds to CD81 and Claudin-1 membrane proteins that are overexpressed in specific cancer tissues. Accordingly, Cas9 and gKSP are expressed in specific cancer tissues, and by gene editing the KSP gene, as a result, it is possible to induce cell cycle arrest in mitosis to inhibit cancer growth. It is expected to solve the limitations in the application of anticancer drugs due to the delivery function.

본 발명의 하나의 목적은 E1E2 외피 당단백질 (envelope glycoproteins)로 슈도타이핑된 (pseudotyped) 렌티바이러스 벡터를 포함하는, CRISPR/Cas9 시스템 전달체를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a CRISPR/Cas9 system delivery system comprising a lentiviral vector pseudotyped with E1E2 envelope glycoproteins.

본 발명의 다른 하나의 목적은 E1E2 외피 당단백질로 슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터를 포함하는 CRISPR/Cas9 시스템 전달체;를 유효성분으로 포함하는, 암의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a pharmaceutical composition for preventing or treating cancer, comprising, as an active ingredient, a CRISPR/Cas9 system delivery system comprising a lentiviral vector pseudotyped with E1E2 envelope glycoprotein.

본 발명의 다른 하나의 목적은 E1E2 외피 당단백질로 슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터를 포함하는 CRISPR/Cas9 시스템 전달체;를 유효성분으로 포함하는, 조성물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 암의 치료 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is a CRISPR / Cas9 system delivery system comprising a lentiviral vector pseudotyped with E1E2 envelope glycoprotein; to provide a treatment method for

본 발명의 다른 하나의 목적은 E1E2 외피 당단백질로 슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터를 포함하는 CRISPR/Cas9 시스템 전달체;를 유효성분으로 포함하는, 암 종양 성장 억제용 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a composition for inhibiting cancer tumor growth, comprising, as an active ingredient, a CRISPR/Cas9 system delivery system comprising a lentiviral vector pseudotyped with E1E2 envelope glycoprotein.

본 발명의 또 하나의 목적은 E1E2 외피 당단백질로 슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터를 포함하는 CRISPR/Cas9 시스템 전달체;를 유효성분으로 포함하는, 조성물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 암 종양 성장 억제 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is a CRISPR / Cas9 system delivery system comprising a lentiviral vector pseudotyped with E1E2 envelope glycoprotein; To provide a method for inhibiting tumor growth.

이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 한편, 본 출원에서 개시된 각각의 설명 및 실시형태는 각각의 다른 설명 및 실시 형태에도 적용될 수 있다. 즉, 본 출원에서 개시된 다양한 요소들의 모든 조합이 본 출원의 범주에 속한다. 또한, 하기 기술된 구체적인 서술에 의하여 본 출원의 범주가 제한된다고 볼 수 없다.This will be described in detail as follows. Meanwhile, each description and embodiment disclosed in the present application may be applied to each other description and embodiment. That is, all combinations of the various elements disclosed in the present application fall within the scope of the present application. In addition, it cannot be seen that the scope of the present application is limited by the detailed description described below.

상기 목적을 해결하기 위한 본 발명의 하나의 양태는 E1E2 외피 당단백질 (envelope glycoproteins)로 슈도타이핑된 (pseudotyped) 렌티바이러스 벡터를 포함하는, CRISPR/Cas9 시스템 전달체를 제공한다. One aspect of the present invention for solving the above object provides a CRISPR/Cas9 system delivery system comprising a lentiviral vector pseudotyped with E1E2 envelope glycoproteins.

본 발명의 용어, "E1E2 외피 당단백질 (E1E2 envelope glycoproteins)"은 외피 양성 가닥 RNA 바이러스인 HCV (Hepatitis C virus)의 고도로 글리코실화된 표면 단백질 E1 및 E2를 의미한다. 상기 E1 및 E2는 단백질 복합체를 형성하는 바, E1E2로 명명된다.As used herein, the term "E1E2 envelope glycoproteins" refers to highly glycosylated surface proteins E1 and E2 of Hepatitis C virus (HCV), which are enveloped positive strand RNA viruses. The E1 and E2 form a protein complex, and is called E1E2.

본 발명에 있어서, 상기 E1E2 외피 당단백질은 HCV (Hepatitis C virus) 유래일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In the present invention, the E1E2 envelope glycoprotein may be derived from HCV (Hepatitis C virus), but is not limited thereto.

본 발명의 용어, "슈도타이핑(pseudotyping/pseudotyped)"은 외래 바이러스 외피 단백질과 함께 바이러스 또는 바이러스 벡터를 생산하는 과정을 의미하며, 그 결과 유사 바이러스라고도 명명되는 유사 유형의 바이러스 입자가 생성된다. 이 방법은 외래 바이러스 외피 단백질을 사용하여 숙주 향성을 변경하거나 바이러스 입자의 안정성을 증가 또는 감소시킬 수 있다. 또한, 슈도타이핑은 사용하면 외피 단백질의 발현을 제어할 수 있다. 유사 바이러스에 통합된 외피 단백질은 바이러스가 해당 숙주 수용체와 함께 다른 세포 유형에 쉽게 들어갈 수 있도록 한다. As used herein, the term "pseudotyping/pseudotyped" refers to the process of producing a virus or viral vector together with a foreign viral envelope protein, and as a result, a similar type of virus particle, also called a pseudovirus, is produced. This method can use foreign viral envelope proteins to alter host tropism or increase or decrease the stability of viral particles. In addition, pseudotyping can be used to control the expression of envelope proteins. Envelope proteins integrated into pseudoviruses allow the virus to readily enter other cell types along with its host receptors.

슈도타이핑에 자주 사용되는 단백질은 LDL 수용체를 통한 진입을 매개하는 수포성 구내염 바이러스 (Vesicular stomatitis virus, VSV)의 당단백질 G (glycoprotein G, VSVg)이다. 그러나, VSVg로 슈도타이핑된 종래 렌티바이러스 기반의 Cas9 및 가이드 RNA 발현시스템은 렌티바이러스가 종양에 선택적으로 감염되지 않고, 결과적으로 Cas9 및 가이드 RNA의 종양 내 발현 효율이 매우 저조하였으며, 체내에서의 효율성이 검증되지 못한 한계를 가졌다.A protein frequently used for pseudotyping is glycoprotein G (VSVg) of vesicular stomatitis virus (VSV), which mediates entry through the LDL receptor. However, in the conventional lentivirus-based Cas9 and guide RNA expression system pseudotyped with VSVg, the lentivirus did not selectively infect the tumor, and as a result, the intratumoral expression efficiency of Cas9 and guide RNA was very low, and the efficiency in vivo This had untested limitations.

반면, 본 발명에 따른 렌티바이러스 벡터가 HCV 유래의 E1E2 외피 당단백질로 슈도타이핑된 것일 수 있다. 상기 슈도타이핑으로 인해 렌티바이러스 벡터의 표면이 HCV 유래의 E1E2 외피 당단백질로 둘러싸이게 되고 상기 E1E2 외피 당단백질은 Huh7 간암세포의 CD81, Claudin-1 막수용체와 강한 친화력 및 선택적 결합력을 나타내는 바, 그동안 항암치료제로써 적용의 제약을 받아오던 종래 렌티바이러스 벡터의종양 비특이적 전달효을을 현저히 개선하여, Huh7 간암조직 특이적으로 CRISPR/Cas9 시스템에 의한 유전자 편집이 가능하다. 즉, 상기 렌티바이러스 벡터를 포함하는 CRISPR/Cas9 시스템 전달체는 Huh7 간암 조직에 특이적으로 CRISPR/Cas9 시스템을 전달하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.On the other hand, the lentiviral vector according to the present invention may be pseudotyped with E1E2 envelope glycoprotein derived from HCV. Due to the pseudotyping, the surface of the lentiviral vector is surrounded by the HCV-derived E1E2 envelope glycoprotein, and the E1E2 envelope glycoprotein shows strong affinity and selective binding to CD81 and Claudin-1 membrane receptors of Huh7 hepatocarcinoma cells and selective binding force. By remarkably improving the tumor non-specific delivery effect of the conventional lentiviral vector, which has been limited in its application as an anticancer drug, it is possible to edit the gene by the CRISPR/Cas9 system specifically for Huh7 liver cancer tissue. That is, the CRISPR/Cas9 system delivery system including the lentiviral vector may specifically deliver the CRISPR/Cas9 system to Huh7 liver cancer tissue, but is not limited thereto.

본 발명의 용어, "CRISPR/Cas9 시스템"은 가장 최근에 개발된 3세대 유전자 가위로 세포의 유전자를 녹아웃 (knock-out) 하기 위해 전세계적으로 활발하게 활용되고 있는 기술이다. CRISPR/Cas9 시스템은 가이드 RNA (gRNA) 와 Cas9 엔도뉴클레아제로 구성되어 있고, 세포 내에 도입된 gRNA가 게놈 DNA 상의 녹아웃 시킬 부위와 결합하면 이것을 Cas9 엔도뉴클레아제가 인식하여 게놈 DNA 부위를 절단하는 기전을 통해 유전자를 녹아웃시킬 수 있다. 본 발명에 있어서, 상기 가이드 RNA는 KSP (kinesin spindle protein) 특이적 (pKSP)일 수 있고, 상기 Cas9는 스트렙토코커스 피오진스 (streptococcus pyogenes) 유래일 수 있다.As used herein, the term “CRISPR/Cas9 system” is a technology that is actively used worldwide to knock out a cell gene with the most recently developed third-generation gene scissors. The CRISPR/Cas9 system consists of a guide RNA (gRNA) and a Cas9 endonuclease, and when the gRNA introduced into the cell binds to the site to be knocked out on the genomic DNA, the Cas9 endonuclease recognizes this and cuts the genomic DNA site. gene can be knocked out. In the present invention, the guide RNA may be KSP (kinesin spindle protein) specific (pKSP), and the Cas9 may be derived from Streptococcus pyogenes .

본 발명에 있어서, 상기 렌티바이러스 벡터는 i) CRISPR/Cas9 시스템으로써 KSP (kinesin spindle protein) 특이적인 가이드 RNA 및 Cas9를 코딩하는 트랜스유전자 (transgene)를 포함하는 DNA 플라스미드; 및 ii) HCV에서 유래된 E1E2 외피 당단백질을 코딩하는 유전자를 포함하는 발현 DNA 플라스미드;를 포함하고, 이에 렌티바이러스 핵 형성을 위해 gag 및 pol 유전자를 포함하는 패키징 (packaging) DNA 플라스미드를 추가로 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In the present invention, the lentiviral vector comprises: i) a DNA plasmid comprising a KSP (kinesin spindle protein)-specific guide RNA and a Cas9-encoding transgene as a CRISPR/Cas9 system; and ii) an expression DNA plasmid comprising a gene encoding an E1E2 envelope glycoprotein derived from HCV, and further comprising a packaging DNA plasmid comprising gag and pol genes for lentiviral nucleation. may be, but is not limited thereto.

상기 KSP 특이적인 가이드 RNA는 KSP 특이적이고 KSP 타겟 서열을 포함한다면 이에 특별히 제한되지 않으나, 서열번호 1 내지 서열번호 3으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 서열을 포함하는 것일 수 있다.The KSP-specific guide RNA is not particularly limited as long as it is KSP-specific and includes a KSP target sequence, but may include any one or more sequences selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 1 to 3.

상기 CRISPR/Cas9 시스템은 KSP를 암호화하는 유전자를 유전자 편집하는 것일 수 있고, 상기 유전자 편집된 KSP는 유사분열 (mitosis)에서 세포 주기 억류 (cell cycle arrest)를 유도함으로써 암 성장 (즉, 암 종양 성장)을 억제하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The CRISPR/Cas9 system may be one that gene-edits a gene encoding KSP, wherein the gene-edited KSP induces cell cycle arrest in mitosis to induce cancer growth (ie, cancer tumor growth). ), but is not limited thereto.

본 발명에 따른 E1E2 외피 당단백질로 슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터는 특히 종래 렌티바이러스의 슈도타이핑에 가장 많이 이용되어 온 VSV 유래 VSVg로 슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터와 비교할 때, 인간 혈청 보체에 대한 높은 안정성 및 수지상세포에 대한 매우 낮은 형질 감염 효율 (도 6)은 암 치료에 있어서 HCV/E1E2-슈도타이핑의 우수성을 시사하였다. 특히, 도 6d 하단의 FACS 점 분포가 나타내듯이 VSVg-LV/GFP 렌티바이러스 벡터는 성숙 DCs에서 높은 형질 감염 효율을 보여주는 반면, E1E2-LV/GFP 렌티바이러스 벡터는 매우 저조한 형질 감염 효율을 나타내었다. The lentiviral vector pseudotyped with the E1E2 envelope glycoprotein according to the present invention has high stability against human serum complement, especially compared to the lentiviral vector pseudotyped with VSVg derived from VSV, which has been most used for pseudotyping conventional lentiviruses. And very low transfection efficiency for dendritic cells (FIG. 6) suggested the superiority of HCV/E1E2-pseudotyping in cancer treatment. In particular, as shown by the FACS dot distribution at the bottom of Fig. 6d, the VSVg-LV/GFP lentiviral vector showed high transfection efficiency in mature DCs, whereas the E1E2-LV/GFP lentiviral vector showed very poor transfection efficiency.

이러한 결과들은 E1E2-LV/GFP 렌티바이러스 벡터가 좁은 향성으로 인해 DCs에 대한 형질 감염율이 매우 낮지만 VSVg-LV/GFP 렌티바이러스 벡터는 넓은 향성으로 인해 DCs에 대한 형질 감염율이 매우 높다는 것을 의미하며, 따라서 초기 내재적 면역 반응에서 중요한 위치를 차지하는 DCs의 이러한 감염효율의 차이는 INF-α와 같은 사이토카인의 발현유도에서의 차이점과 밀접한 연관성이 있음을 시사하였다. 다시 말해, 상기 결과는 VSVg-LV 벡터가 넓은 향성으로 인해 간암세포 이외의 다른 세포들, 본 실시예에서는 일예로 DCs에도 형질 감염율이 높아, 표적세포인 암세포 이외에도 유전자 편집을 일으켜서 본 발명에서 목적하지 않는 DC 세포의 사멸을 유도할 수 있음을 알 수 있다. 이러한 DCs로의 감염은 본 발명에서 목적하지 않는 면역반응(예를 들면, TNF-α 증가 등)을 일으키기 때문에 E1E2-LV/GFP 렌티바이러스 벡터와 같이 암세포 유전자 편집을 목적으로 하는 벡터는 DCs에 감염되지 않을수록 효과가 우수한 것을 알 수 있다. 즉, E1E2-LV/GFP 렌티바이러스 벡터는 항암면역반응을 유도하여 면역세포를 이용하여 암세포를 사멸하는 것이 아니라, 특정 간암세포에 대해서만 형질 감염되어 유전자 편집시켜서 사멸시키는 것임을 알 수 있다.These results imply that the E1E2-LV/GFP lentiviral vector had a very low transfection rate for DCs due to its narrow tropism, whereas the VSVg-LV/GFP lentiviral vector had a very high transfection rate for DCs due to its broad tropism. Therefore, it was suggested that this difference in infection efficiency of DCs, which occupies an important position in the initial intrinsic immune response, is closely related to the difference in the induction of cytokine expression such as INF-α. In other words, the above results show that the VSVg-LV vector has a high transfection rate in cells other than liver cancer cells, for example DCs in this example due to its broad tropism, and causes gene editing in addition to the target cell cancer cells, which is not the purpose of the present invention. It can be seen that it can induce apoptosis of DC cells that are not Since infection with these DCs causes an undesired immune response (eg, increase in TNF-α, etc.) in the present invention, a vector for cancer cell gene editing, such as the E1E2-LV/GFP lentiviral vector, is not infected with DCs. It can be seen that the less it is, the better the effect is. That is, it can be seen that the E1E2-LV/GFP lentiviral vector does not kill cancer cells using immune cells by inducing an anticancer immune response, but only transfects specific liver cancer cells and kills them by gene editing.

또한, VSV 유래 VSVg-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터는 CD81과의 상호작용 없이 세포에 형질 감염되고 (도 4, 5), 생체내에 복막 주사 하였을 때 간, 신장, 폐 등에 현저히 축적되나 (도 10, 11), 본 발명에 따른 HCV 유래 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터는 Huh7 세포 특이적으로 형질 감염되며 (도 4, 5), 생체내에 복막 주사 하였을 때 Huh7 간암조직에만 선택적으로 축적되는 장점을 가진다(도 10, 11). 즉, 본 발명의 렌티바이러스 벡터로부터 발현되는 Cas9 및 gKSP는 Huh7 간암에서만 선택적으로 발현되어 KSP를 암호화하는 유전자를 편집할 수 있고 그로 인해 종양의 성장을 효과적으로 억제할 수 있다는 장점을 가진다.In addition, the VSV-derived VSVg-pseudotyped lentiviral vector was transfected into cells without interaction with CD81 ( FIGS. 4 and 5 ), and significantly accumulated in the liver, kidney, and lungs when injected intraperitoneally in vivo ( FIGS. 10, 10 , 11), the HCV-derived E1E2-pseudotyped lentiviral vector according to the present invention is specifically transfected with Huh7 cells ( FIGS. 4 and 5 ), and has the advantage of selectively accumulating only in Huh7 liver cancer tissue when peritoneally injected in vivo. (Fig. 10, 11). That is, Cas9 and gKSP expressed from the lentiviral vector of the present invention are selectively expressed only in Huh7 liver cancer to edit the KSP-encoding gene, thereby effectively inhibiting tumor growth.

이러한 개선된 본 발명의 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터는 생체 내 복막 주사 하였을 때 Huh7 간암조직에서의 KSP를 암호화하는 유전자의 편집이 효과적으로 유지되도록 하면서 결과적으로 종양 조직의 성장을 효과적으로 억제하였다 (도 12, 13). The improved E1E2-pseudotyped lentiviral vector of the present invention effectively suppressed the growth of tumor tissue while effectively maintaining the editing of the KSP-encoding gene in Huh7 liver cancer tissue when peritoneally injected in vivo (Fig. 12, 13).

상기 항암 효과는 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터의 우수한 종양 선택적 전달효율 및 그로 인한 효과적인 종양감염으로 인해 발휘되는 것으로, 결과적으로 Cas9 및 gKSP 발현시스템이 생체 내 Huh7 간암 종양 조직 내에서도 성공적으로 유지될 수 있음을 확인하였다. The anticancer effect is exhibited due to the excellent tumor selective delivery efficiency of the E1E2-pseudotyped lentiviral vector and effective tumor infection. As a result, the Cas9 and gKSP expression systems can be successfully maintained in the Huh7 liver cancer tumor tissue in vivo. confirmed that there is.

본 발명의 다른 하나의 양태는 E1E2 외피 당단백질로 슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터를 포함하는 CRISPR/Cas9 시스템 전달체;를 유효성분으로 포함하는, 암의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.Another aspect of the present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating cancer, comprising, as an active ingredient, a CRISPR/Cas9 system delivery system comprising a lentiviral vector pseudotyped with E1E2 envelope glycoprotein.

여기에서 사용된 용어는 전술한 바와 같다.The terms used herein are the same as described above.

본 발명에서, 상기 암은 당업계에 알려진 암이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 암은 폐암 (예, 비소세포 폐암, 소세포 폐암, 악성 중피종), 중피종, 췌장암 (예, 췌관암, 췌장 내분비 종양), 인두암, 후두암, 식도암, 위암 (예, 유두 선암, 점액성 선암, 선편평상피암종), 십이지장암, 소장암, 대장암 (예, 결장암, 직장암, 항문암, 가족성 대장암, 유전성 비용종증 대장암, 소화관 간질 종양), 유방암 (예, 침윤성 유관암, 비침윤성 유관암, 염증성 유방암), 난소암 (예, 상피성 난소암종, 고환외 배세포 종양, 난소성 배세포 종양, 난소 저악성도 종양), 고환 종양, 전립선암 (예, 호르몬-의존성 전립선암, 호르몬-비의존성 전립선암), 간암 (예, 간세포암, 원발성간암, 간외 담관암), 갑상선암 (예, 갑상선 수질암종), 신장암 (예, 신세포암종, 신우와 요관의 이행 상피암종), 자궁암 (예, 자궁경부암, 자궁체암, 자궁 육종), 뇌종양 (예, 수모세포종, 신경교종, 송과체 성세포종양, 모양세포성 성세포종, 미만성 성세포종, 퇴형성성 성세포종, 뇌하수체 선종), 망막모세포종, 피부암 (예, 기저세포암, 악성 흑색종), 육종 (예, 횡문근육종, 평활근육종, 연조직 육종), 악성 골종양, 방광암, 혈액암 (예, 다발성 골수종, 백혈병, 악성 림프종, 호지킨병, 만성 골수 증식 질환), 원발미상암 등일 수 있고, 구체적으로 HCV 바이러스의 세포감염에 관여한다고 알려진 CD81, 클라우딘-1, 또는 SR-BI 막단백질이 과발현된 암종일 수 있고, 보다 구체적으로 CD81 또는 클라우딘-1 막단백질이 과발현된 암종일 수 있으며, 더욱 구체적으로 CD81 또는 클라우딘-1 막단백질이 과발현된 Huh7 간암일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In the present invention, the cancer is not particularly limited as long as it is known in the art. For example, the cancer is lung cancer (eg, non-small cell lung cancer, small cell lung cancer, malignant mesothelioma), mesothelioma, pancreatic cancer (eg, pancreatic duct cancer, pancreatic endocrine tumor), pharyngeal cancer, laryngeal cancer, esophageal cancer, gastric cancer (eg papillary adenocarcinoma, mucinous adenocarcinoma, adenosquamous carcinoma), duodenal cancer, small intestine cancer, colorectal cancer (eg colon cancer, rectal cancer, anal cancer, familial colorectal cancer, hereditary nasal polyposis colorectal cancer, gastrointestinal stromal tumor), breast cancer (eg invasive ductal cancer) Cancer, non-invasive ductal cancer, inflammatory breast cancer), ovarian cancer (e.g. epithelial ovarian carcinoma, extratesticular germ cell tumor, ovarian germ cell tumor, ovarian low-grade tumor), testicular tumor, prostate cancer (e.g. hormone- dependent prostate cancer, hormone-independent prostate cancer), liver cancer (eg hepatocellular carcinoma, primary liver cancer, extrahepatic cholangiocarcinoma), thyroid cancer (eg medullary thyroid carcinoma), kidney cancer (eg renal cell carcinoma, transitional epithelial carcinoma of the renal pelvis and ureter) tumor), uterine cancer (e.g. cervical cancer, body cancer, uterine sarcoma), brain tumor (e.g. medulloblastoma, glioma, pineal astrocytoma, cytoblastoma, diffuse astrocytoma, anaplastic astrocytoma, pituitary adenoma) , retinoblastoma, skin cancer (eg basal cell carcinoma, malignant melanoma), sarcoma (eg rhabdomyosarcoma, leiomyosarcoma, soft tissue sarcoma), malignant bone tumor, bladder cancer, blood cancer (eg multiple myeloma, leukemia, malignant lymphoma, ho Hodgkin's disease, chronic myeloproliferative disease), primary unknown cancer, etc., specifically, may be a carcinoma in which CD81, claudin-1, or SR-BI membrane protein, which is known to be involved in HCV virus cell infection, is overexpressed, and more specifically It may be a carcinoma in which CD81 or claudin-1 membrane protein is overexpressed, and more specifically, it may be a Huh7 liver cancer in which CD81 or claudin-1 membrane protein is overexpressed, but is not limited thereto.

본 발명의 약학 조성물은 암의 "예방(prevention)" 및/또는 "치료(treatment)"의 용도를 갖는다. 예방적 용도에 있어, 본 발명의 약학 조성물은 본 발명에 기술된 질환 또는 증상을 가지고 있거나 발병 위험이 있는 것으로 의심되는 개체에 투여될 수 있다. 치료적 용도에 있어, 본 발명의 약학 조성물은 본 발명에 기술된 질환을 이미 앓고 있는 환자와 같은 개체에 본 발명에 기술된 질병 또는 증상을 치료하거나 적어도 부분적으로 정지시키기 위해 충분한 양으로 투여된다. 이러한 사용에 효과적인 양은 질환 또는 증상의 심각도 및 경과, 이전의 치료, 개체의 건강 상태와 약물에 대한 반응성 및 의사 또는 수의사의 판단에 따라 달려있을 것이다.The pharmaceutical composition of the present invention has the use of “prevention” and/or “treatment” of cancer. For prophylactic use, the pharmaceutical composition of the present invention may be administered to an individual having or suspected of having a disease or symptom described in the present invention. For therapeutic use, the pharmaceutical composition of the present invention is administered in an amount sufficient to treat or at least partially arrest the disease or condition described herein to a subject, such as a patient already suffering from a disease described herein. Amounts effective for such use will depend on the severity and course of the disease or condition, previous treatment, the individual's health and responsiveness to the drug, and the judgment of the physician or veterinarian.

본 발명의 약학 조성물은 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함할 수 있다. 이때, 상기 조성물에 포함되는 유효성분의 함량은 특별히 이에 제한되지 않으나, 조성물 총 중량에 대하여 0.0001 중량% 내지 10 중량%로, 바람직하게는 0.001 중량% 내지 1 중량%를 포함할 수 있다.The pharmaceutical composition of the present invention may further include an appropriate carrier, excipient or diluent commonly used. At this time, the content of the active ingredient included in the composition is not particularly limited thereto, but may include 0.0001 wt% to 10 wt%, preferably 0.001 wt% to 1 wt%, based on the total weight of the composition.

상기 약학 조성물은 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제, 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제, 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결 건조제 및 좌제으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 제형을 가질 수 있으며, 경구 또는 비경구의 여러 가지 제형일 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구 투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 하나 이상의 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로오스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한, 단순한 부형제 이외에 스테아린산 마그네슘, 탈크 등과 같은 윤활제들도 사용된다. 경구 투여를 위한 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테로 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로젤라틴 등이 사용될 수 있다.The pharmaceutical composition is any one selected from the group consisting of tablets, pills, powders, granules, capsules, suspensions, internal solutions, emulsions, syrups, sterile aqueous solutions, non-aqueous solutions, suspensions, emulsions, freeze-drying agents and suppositories It may have a dosage form, and may be oral or parenteral various dosage forms. In the case of formulation, it is prepared using commonly used diluents or excipients such as fillers, extenders, binders, wetting agents, disintegrants, and surfactants. Solid preparations for oral administration include tablets, pills, powders, granules, capsules, and the like, and such solid preparations include one or more compounds and at least one excipient, for example, starch, calcium carbonate, sucrose or lactose. It is prepared by mixing (lactose), gelatin, etc. In addition to simple excipients, lubricants such as magnesium stearate and talc are also used. Liquid formulations for oral administration include suspensions, internal solutions, emulsions, syrups, etc. In addition to water and liquid paraffin, which are commonly used simple diluents, various excipients such as wetting agents, sweeteners, fragrances, and preservatives may be included. there is. Formulations for parenteral administration include sterile aqueous solutions, non-aqueous solutions, suspensions, emulsions, freeze-dried preparations, and suppositories. Non-aqueous solvents and suspensions may 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, macrogol, tween 61, cacao butter, laurin, glycerogelatin, and the like can be used.

본 발명의 조성물은 개체에 약학적으로 유효한 양으로 투여할 수 있다.The composition of the present invention can be administered to an individual in a pharmaceutically effective amount.

본 발명에서 용어, "약학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 개체 종류 및 중증도, 연령, 성별, 질병의 종류, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. As used herein, the term "pharmaceutically effective amount" means an amount sufficient to treat a disease with a reasonable benefit/risk ratio applicable to medical treatment, and the effective dose level is dependent on the subject's type and severity, age, sex, and disease. It may be determined according to the type, drug activity, drug sensitivity, administration time, administration route and excretion rate, treatment period, factors including concurrent drugs, and other factors well known in the medical field.

본 발명의 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있으며 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기 요소를 모두 고려하여 부작용없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 본 발명의 조성물의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물 형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르며, 투여는 하루에 한 번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. The composition of the present invention may be administered as an individual therapeutic agent or in combination with other therapeutic agents, may be administered sequentially or simultaneously with conventional therapeutic agents, and may be administered single or multiple. In consideration of all of the above factors, it is important to administer an amount that can obtain the maximum effect with a minimum amount without side effects, and can be easily determined by those skilled in the art. The preferred dosage of the composition of the present invention varies depending on the patient's condition and body weight, the degree of disease, drug form, administration route and period, and administration may be administered once a day or divided into several administrations.

상기 조성물은 암의 예방 또는 치료를 목적으로 하는 개체이면 특별히 한정되지 않고 투여 가능하다. 투여의 방식은 당업계의 통상적인 방법이라면 제한없이 포함한다. 상기 약학 조성물은 비 경구, 피하, 복강 내, 폐 내 및 비강 내로 투여될 수 있고, 국부적 치료를 위해, 필요하다면 병변 내 투여를 포함하는 적합한 방법에 의하여 투여될 수 있다. 예를 들어, 경구, 복강, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁내 경막 또는 뇌혈관 내 주사에 의해 투여될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The composition is not particularly limited and can be administered as long as it is an individual for the purpose of preventing or treating cancer. The mode of administration includes without limitation as long as it is a conventional method in the art. The pharmaceutical composition may be administered parenterally, subcutaneously, intraperitoneally, intrapulmonary and intranasally, and for local treatment, if necessary, may be administered by a suitable method including intralesional administration. For example, it may be administered by oral, intraperitoneal, rectal or intravenous, intramuscular, subcutaneous, intrauterine dural or intracerebrovascular injection, but is not limited thereto.

본 발명의 약학 조성물은 일반적으로 0.001 내지 1,000 mg/kg의 농도, 구체적으로는 0.05 내지 1,000 mg/kg의 농도, 보다 구체적으로는 1 내지 100 mg/kg의 농도로 투여되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The pharmaceutical composition of the present invention may be administered at a concentration of generally 0.001 to 1,000 mg/kg, specifically, a concentration of 0.05 to 1,000 mg/kg, more specifically, a concentration of 1 to 100 mg/kg, but limited thereto doesn't happen

상기 항암 효과는 HCV 유래 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터의 우수한 종양 선택적 전달효율 및 그로 인한 효과적인 종양감염으로 인해 발휘되는 것일 수 있다.The anticancer effect may be exhibited due to the excellent tumor-selective delivery efficiency of the HCV-derived E1E2-pseudotyped lentiviral vector and effective tumor infection thereby.

본 발명의 다른 하나의 양태는 E1E2 외피 당단백질로 슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터를 포함하는 CRISPR/Cas9 시스템 전달체;를 유효성분으로 포함하는, 조성물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 암의 치료 방법을 제공한다.Another aspect of the present invention is a CRISPR / Cas9 system delivery system comprising a lentiviral vector pseudotyped with E1E2 envelope glycoprotein; as an active ingredient, comprising administering a composition to an individual other than humans, cancer treatment methods are provided.

여기에서 사용된 용어는 전술한 바와 같다.The terms used herein are the same as described above.

상기 암은 간암일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The cancer may be liver cancer, but is not limited thereto.

본 발명에서 용어 "개체"는 암이 발생하였거나 발생할 수 있는 가능성이 있는 모든 동물을 의미하며, 본 발명의 약학 조성물을 암의 의심 개체에 투여함으로써, 개체를 효율적으로 치료할 수 있다. 상기 개체는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 원숭이, 개, 고양이, 토끼, 모르모트, 랫트, 마우스, 소, 양, 돼지, 염소 등과 같은 동물, 조류 및 어류 등일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In the present invention, the term "subject" refers to any animal that has or has the potential to develop cancer, and by administering the pharmaceutical composition of the present invention to a subject suspected of cancer, the subject can be effectively treated. The subject is not particularly limited, and may be, for example, animals such as monkeys, dogs, cats, rabbits, guinea pigs, rats, mice, cattle, sheep, pigs, goats, etc., birds and fish, but is not limited thereto.

본 발명에서 용어, "투여"는 어떠한 적절한 방법으로 암의 의심 개체에게 본 발명의 약학 조성물을 도입하는 것을 의미하며, 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 경구 또는 비경구의 다양한 경로를 통하여 투여될 수 있다. 본 발명의 약학 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여할 수 있으며, 상기 약학적으로 유효한 양은 전술한 바와 같다.In the present invention, the term "administration" means introducing the pharmaceutical composition of the present invention to a subject suspected of cancer by any suitable method, and the administration route is oral or parenteral administration through various routes as long as it can reach the target tissue. can be The pharmaceutical composition of the present invention may be administered in a pharmaceutically effective amount, and the pharmaceutically effective amount is as described above.

본 발명의 다른 하나의 양태는 E1E2 외피 당단백질로 슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터를 포함하는 CRISPR/Cas9 시스템 전달체;를 유효성분으로 포함하는, 암 종양 성장 억제용 조성물을 제공한다.Another aspect of the present invention provides a composition for inhibiting cancer tumor growth, comprising, as an active ingredient, a CRISPR/Cas9 system delivery system comprising a lentiviral vector pseudotyped with E1E2 envelope glycoprotein.

본 발명의 또 하나의 양태는 E1E2 외피 당단백질로 슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터를 포함하는 CRISPR/Cas9 시스템 전달체;를 유효성분으로 포함하는, 조성물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 암 종양 성장 억제 방법을 제공한다.Another aspect of the present invention is a CRISPR / Cas9 system delivery system comprising a lentiviral vector pseudotyped with an E1E2 envelope glycoprotein; A method for inhibiting tumor growth is provided.

여기에서 사용된 용어는 전술한 바와 같다.The terms used herein are the same as described above.

상기 암은 간암일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The cancer may be liver cancer, but is not limited thereto.

상기 E1E2 외피 당단백질로 슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터를 포함하는, CRISPR/Cas9 시스템 전달체의 암 종양 성장 억제 효과는 전술한 바와 같다.The cancer tumor growth inhibitory effect of the CRISPR/Cas9 system delivery system, including a lentiviral vector pseudotyped with the E1E2 envelope glycoprotein, is as described above.

본 발명에 따른 Huh7 간암조직으로의 선택적 전달이 가능하도록 E1E2 당단백질이 고정된 외피로 슈도타이핑된 렌티바이러스를 CRISPR/Cas9 및 KSP 유전자에 특이적인 가이드 RNA (gKSP)의 전달에 이용함으로써 Huh7 간암조직에서만 특이적으로 Cas9 및 gKSP의 발현이 가능하고 유전자 편집을 통해 종양 조직의 성장을 억제할 수 있는 바, 암 치료를 위한 유전자 치료에 응용될 수 있다.To enable selective delivery to Huh7 liver cancer tissue according to the present invention, a lentivirus pseudotyped with an envelope to which E1E2 glycoprotein is immobilized is used for delivery of guide RNA (gKSP) specific for CRISPR/Cas9 and KSP genes. It is possible to specifically express Cas9 and gKSP and inhibit the growth of tumor tissue through gene editing, so it can be applied to gene therapy for cancer treatment.

도 1은 HCV 유래 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터의 제조과정, CD81 및 클라우딘-1(Claudin-1) 막수용체 과발현 Huh7 간암세포에 대한 암표적성, 및 복막 주사된 HCV 유래 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터를 통해 감염된 Huh7 간암조직에서의 Cas9 및 gKSP 발현을 통한 암성장 억제를 보여주는 모식도이다.
도 2a는 HCV 유래 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터 및 VSVg-슈도타이핑된-렌티바이러스 벡터를 분리하고 전기영동으로 각각의 구성성분을 분리한 뒤 항-p24 항체, 항-E2 항체, 및 항-VSVg 항체를 이용하여 면역염색을 한 결과이다. 이러한 결과는 렌티바이러스 핵의 형성이 온전하며 E2 및 VSVg 당단백질이 각각의 슈도타이핑된 입자에서 온전하게 어셈블되어 있음을 보여준다. 도 2b는 HCV 유래 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터 및 VSVg-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터의 Huh7 세포에서의 형질 감염 효율이다.
도 3a와 3b는 Huh7, HepG2, Hep3B (이상 인간 간세포 암종), HeyA8 (인간 난소 암종), 원발성 간세포 (primary hepatocyte), 및 인간 포피 섬유아세포 (human foreskin fibroblasts, HFF)에서 HCV 바이러스의 세포감염에 관여한다고 알려진 CD81, 클라우딘-1, SR-BI 막수용체의 발현수준을 FACS를 이용하여 측정한 결과이다.
도 4a와 4b는 GFP-발현 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터 및 GFP-발현 VSVg-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터를 Huh7, HepG2, Hep3B, HeyA8, 원발성 간세포, 및 HFF에 형질 감염시킨 후 GFP 발현을 FACS를 이용하여 측정함으로써 각 세포에서의 선택적 형질 감염 여부를 조사한 결과이다. 도 4c는 루시퍼라제 (luciferase)를 암호화하는 유전자를 포함하는 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터 및 VSVg-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터를 Huh7 세포에 형질 감염시킨 뒤 생체 발광 정도를 측정함으로써 각 세포에서의 선택적 형질 감염 여부를 측정한 결과이다. 도 4d는 Cy5.5-표지된 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터 및 Cy5.5-표지된 VSVg-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터를 Huh7 및 HepG2 세포에 형질 감염시켜 각각의 슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터와 CD81 막수용체 사이의 상호작용을 조사한 결과이다. 도 4e는 항-CD81 항체로 선처리된 Huh7 세포를 GFP-발현 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터 및 GFP-발현 VSVg-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터로 형질 감염시킨 후 각각의 슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터와 CD81 막수용체 사이의 상호작용을 조사한 결과이다.
도 5는 GFP-발현 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터 및 GFP-발현 VSVg-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터를 Huh7 및 HepG2 세포에 형질 감염시킨 후 GFP 발현 정도를 측정함으로써 각각의 슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터의 상대적 형질 감염 효율을 비교한 결과이다.
도 6a는 인간 혈청 보체에 의한 슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터의 불활성화를 조사한 결과이다. 도 6b는 인간 혈청 또는 마우스 혈청을 고온으로 불활성화한 후 도 6a와 동일한 방법으로 혈청 보체에 의한 슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터의 불활성화를 조사한 결과이다. 도 6c는 인간 보체 혈청을 다양한 역가의 루시퍼라제를 코딩하는 유전자를 포함하는 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터 및 VSVg-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터와 37 ℃에서 1시간 반응시키고 생체 발광 정도를 측정함으로써 인간 적혈구에 대한 용혈 백분율을 측정한 결과이다. 도 6d는 성숙 수지상세포에서 GFP-발현 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터 및 GFP-발현 VSVg-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터의 상대적인 GFP 발현정도를 FACS를 이용하여 측정한 결과이다. 상단의 FACS 점 분포는 THP-1 세포를 자극 인자 rhGM-CSF, rhIL-4, rhTNF-α, 및 이오노마이신 (ionomycin)을 처리하여 성숙 DCs로 분화시킨 결과를 이고, 하단의 FACS 점 분포는 성숙 수지상세포에서 GFP-발현 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터 및 GFP-발현 VSVg-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터의 상대적인 GFP 발현정도를 측정함으로써 각각의 슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터의 상대적 형질 감염 효율을 비교한 결과이다. 도 6e는 인간 PBMC와 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터 및 VSVg-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터를 각각 6시간 혹은 24시간 반응시킨 후, 증가된 TNF-α 및 IFN-α 수준을 ELISA 방법을 이용하여 측정함으로써 내재적 면역 반응을 조사한 결과이다.
도 7a는 KSP 유전자를 특이적으로 인식하는 가이드 RNA를 보여주는 모식도이다. 도 7b는 Cas9 유전자를 전달하는 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터 및 VSVg-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터로 형질 감염된 Huh7 세포에서 Cas9 단백질의 발현수준을 웨스턴 블롯 방법을 이용하여 측정한 결과이다. 도 7c는 Cas9 및 gKSP를 전달하는 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터 및 VSVg-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터로 형질 감염된 Huh7 세포에서 indel 돌연변이가 유발되었는지를 조사하는 T7E1 분석 결과이다. 음성 대조군으로 스크램블된 (scrambled) gKSP가 포함된 1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터의 indel 돌연변이 결과를 보여준다. 도 7d는 도 7c의 실험 결과에서 KSP 발현량의 감소 정도를 웨스턴 블롯 방법을 이용하여 측정한 결과이다. 도 7e는 도 7c의 실험 결과에서 KSP 유전자에서의 유전자 편집여부를 Sanger 시퀀싱을 이용하여 조사한 결과이다. 도 7f는 NGS 시퀀싱을 이용하여 도 7c의 실험 결과에서 KSP 유전자에서의 유전자 편집여부를 보여주는 결과이다.
도 8a는 다양한 세포주에서 KSP 발현 정도를 웨스턴 블롯으로 나타낸 도이다. 도 8b는 KSP 유전자에 특이적으로 인식하는 세가지 RNA 서열 (gKSP #1 ~ gKSP #3)에 대하여 Cas9-발현 Huh7 안정화 세포에서 형질 감염시킨 후 각각의 indel 돌연변이 형성정도를 T7E1 분석을 이용하여 측정한 결과이다. 도 8c는 도 8b의 실험결과에서 KSP의 발현 감소를 웨스턴 블롯을 이용하여 측정한 결과이다. 도 8d는 예측한 잠재적 off-target 위치 네 곳에 대하여 E1E2-LV/gKSP 벡터의 유전자 편집 여부를 조사한 T7E1 분석 결과이다.
도 9a는 Cas9/gKSP를 발현하는 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터 및 VSVg-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터를 Huh7 세포에 형질 도입한 후 아넥신 v (annexin-v)/PI를 이용하여 세포사멸을 FACS로 측정한 결과를 보여준다. 도 9b는 Huh7 및 HepG2 세포를 Cas9/gKSP를 발현하는 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터 및 VSVg-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터로 형질 도입한 후 세포 주기 분석 키트 (Abcam)을 이용하여 세포 주기 억류를 FACS로 측정한 결과이다. 도 9c는 Huh7 및 HepG2 세포를 Cas9/gKSP를 발현하는 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터 및 VSVg-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터로 형질 감염한 후 세포의 사멸율을 측정한 결과이다. 도 9d는 Huh7 및 HepG2 세포를 Cas9/gKSP를 발현하는 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터 및 VSVg-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터로 형질 감염시키고 120 시간 후 세포의 증식 정도를 측정한 결과이다.
도 10a는 Huh7 세포를 이식한 정위 Huh7 마우스에 대하여 Cy5.5-표지된 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터를 복막 주사하고 4시간 혹은 24시간 이후 주요 장기를 적출한 체외 NIRF 이미지이다. 대조군으로 도 10b는 비종양 마우스에 대하여 Cy5.5-표지된 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터를 복막 주사하고 4시간 혹은 24시간 이후 주요 장기를 적출한 체외 NIRF 이미지이다.
도 11a는 Huh7 세포를 이식한 정위 Huh7 마우스에 대하여 Cy5.5-표지된 VSVg-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터를 복막 주사하고 4시간 혹은 24시간 이후 주요 장기를 적출한 체외 NIRF 이미지이다. 도 11b는 정위 Huh7 마우스에 대하여 Cy5.5 염료를 복막 주사하고 4시간 혹은 24시간 이후 주요 장기를 적출한 체외 NIRF 이미지를 IVIS system을 이용하여 측정한 결과이다.
도 12a는 정위 Huh7 마우스에 대하여 Cas9/gKSP를 발현하는 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터를 8주 동안 일주일 간격 혹은 2주일 간격으로 복막 주사하거나 PBS 혹은 KSP siRNA/DOPC 복합체를 8주 동안 일주일 간격으로 복막 주사한 후 간에서 종양 조직을 절제한 결과이다. 도 12b는 도 12a의 결과에서 절제한 간암 종양 조직의 무게를 측정한 결과이다. 도 12c는 도 12a의 결과에서 절제한 간암 조직에 대하여 웨스턴 블롯을 실시하여 KSP의 발현감소 정도를 측정한 결과이다. 도 12d는 도 12a의 결과에서 절제한 간암 조직에 대하여 T7E1 분석을 실시하여 간암조직에서의 indel 돌연변이 정도를 측정한 결과이다.
도 13a는 도 12a의 결과에서 절제한 간암 조직에 대하여 IHC 염색을 실시하여 KSP 및 Ki-67 (증식 마커)의 발현 정도를 측정한 결과이다. 도 13b는 TUNEL 분석을 이용하여 도 12a의 결과에서 절제한 간암 조직 및 정상 간조직에서의 세포사멸 여부를 영상화한 결과이다.
1 shows the production process of HCV-derived E1E2-pseudotyped lentiviral vector, tumor targeting to CD81 and Claudin-1 membrane receptor overexpressing Huh7 hepatocarcinoma cells, and peritoneally injected E1E2-pseudotyped lentiviral vector. It is a schematic diagram showing inhibition of cancer growth through Cas9 and gKSP expression in Huh7 liver cancer tissue infected with a viral vector.
Figure 2a isolates the HCV-derived E1E2-pseudotyped lentiviral vector and VSVg-pseudotyped-lentiviral vector and electrophoresis to separate each component, followed by anti-p24 antibody, anti-E2 antibody, and anti- This is the result of immunostaining using VSVg antibody. These results show that the formation of the lentiviral nucleus is intact and that the E2 and VSVg glycoproteins are intactly assembled in each pseudotyped particle. 2B is the transfection efficiency of HCV-derived E1E2-pseudotyped lentiviral vectors and VSVg-pseudotyped lentiviral vectors in Huh7 cells.
Figures 3a and 3b show the cellular infection of HCV virus in Huh7, HepG2, Hep3B (abnormal human hepatocellular carcinoma), HeyA8 (human ovarian carcinoma), primary hepatocytes, and human foreskin fibroblasts (HFF). The expression levels of CD81, claudin-1, and SR-BI membrane receptors known to be involved were measured using FACS.
Figures 4a and 4b show GFP expression after transfection of GFP-expressing E1E2-pseudotyped lentiviral vectors and GFP-expressing VSVg-pseudotyped lentiviral vectors into Huh7, HepG2, Hep3B, HeyA8, primary hepatocytes, and HFF. These are the results of investigating whether or not selective transfection in each cell was measured using FACS. FIG. 4c shows Huh7 cells with an E1E2-pseudotyped lentiviral vector and a VSVg-pseudotyped lentiviral vector containing a gene encoding luciferase, followed by measuring the degree of bioluminescence in each cell. It is the result of measuring whether or not selective transfection is present. Figure 4d shows that Huh7 and HepG2 cells were transfected with Cy5.5-labeled E1E2-pseudotyped lentiviral vector and Cy5.5-labeled VSVg-pseudotyped lentiviral vector, respectively, with pseudotyped lentiviral vectors. This is the result of investigating the interaction between CD81 membrane receptors. Fig. 4e shows Huh7 cells pretreated with anti-CD81 antibody with GFP-expressing E1E2-pseudotyped lentiviral vector and GFP-expressing VSVg-pseudotyped lentiviral vector after transfection with each pseudotyped lentiviral vector. This is the result of investigating the interaction between CD81 membrane receptors.
Figure 5 shows each pseudotyped lentiviral vector by measuring the GFP expression level after transfection of GFP-expressing E1E2-pseudotyped lentiviral vector and GFP-expressing VSVg-pseudotyped lentiviral vector into Huh7 and HepG2 cells. is the result of comparing the relative transfection efficiency of
Figure 6a is the result of examining the inactivation of the pseudotyped lentiviral vector by human serum complement. Figure 6b is a result of investigating the inactivation of the pseudotyped lentiviral vector by serum complement in the same manner as in Figure 6a after inactivation of human serum or mouse serum at a high temperature. FIG. 6c shows that human complement serum was reacted with E1E2-pseudotyped lentiviral vectors and VSVg-pseudotyped lentiviral vectors containing various titers of luciferase-encoding genes at 37° C. for 1 hour and the degree of bioluminescence was measured. This is a result of measuring the percentage of hemolysis for human red blood cells. 6D shows the results of measuring the relative GFP expression levels of the GFP-expressing E1E2-pseudotyped lentiviral vector and the GFP-expressing VSVg-pseudotyped lentiviral vector in mature dendritic cells using FACS. The upper FACS dot distribution is the result of differentiating THP-1 cells into mature DCs by treatment with stimulatory factors rhGM-CSF, rhIL-4, rhTNF-α, and ionomycin, and the lower FACS dot distribution is Comparison of the relative transfection efficiency of each pseudotyped lentiviral vector by measuring the relative GFP expression levels of the GFP-expressing E1E2-pseudotyped lentiviral vector and the GFP-expressing VSVg-pseudotyped lentiviral vector in mature dendritic cells is a result FIG. 6e shows human PBMCs reacting with E1E2-pseudotyped lentiviral vector and VSVg-pseudotyped lentiviral vector for 6 hours or 24 hours, respectively, and then increased TNF-α and IFN-α levels using ELISA method It is the result of examining the intrinsic immune response by measuring.
7a is a schematic diagram showing a guide RNA that specifically recognizes a KSP gene. 7B is a result of measuring the expression level of Cas9 protein in Huh7 cells transfected with the E1E2-pseudotyped lentiviral vector and VSVg-pseudotyped lentiviral vector delivering the Cas9 gene using the Western blot method. FIG. 7c is a result of T7E1 analysis investigating whether indel mutation was induced in Huh7 cells transfected with E1E2-pseudotyped lentiviral vector and VSVg-pseudotyped lentiviral vector delivering Cas9 and gKSP. The results of indel mutation of 1E2-pseudotyped lentiviral vector containing scrambled gKSP as a negative control are shown. FIG. 7d is a result of measuring the degree of decrease in KSP expression in the experimental result of FIG. 7c using a Western blot method. FIG. 7e is a result of investigating whether gene editing in the KSP gene is performed using Sanger sequencing in the experimental results of FIG. 7c. 7f is a result showing whether or not the gene is edited in the KSP gene in the experimental result of FIG. 7c using NGS sequencing.
Figure 8a is a diagram showing the level of KSP expression in various cell lines by Western blot. Figure 8b shows the three RNA sequences (gKSP #1 ~ gKSP #3) that are specifically recognized for the KSP gene, after transfection in Cas9-expressing Huh7 stabilized cells, the degree of each indel mutation was measured using T7E1 analysis. It is the result. FIG. 8c is a result of measuring the decrease in KSP expression in the experimental result of FIG. 8b using western blot. FIG. 8d is a result of T7E1 analysis in which E1E2-LV/gKSP vector gene editing was investigated for four predicted potential off-target positions.
Figure 9a shows apoptosis using annexin v (annexin-v)/PI after transducing the E1E2-pseudotyped lentiviral vector and VSVg-pseudotyped lentiviral vector expressing Cas9/gKSP into Huh7 cells. The results measured by FACS are shown. Figure 9b shows cell cycle arrest using a cell cycle assay kit (Abcam) after transduction of Huh7 and HepG2 cells with E1E2-pseudotyped lentiviral vectors and VSVg-pseudotyped lentiviral vectors expressing Cas9/gKSP. These are the results measured by FACS. FIG. 9c shows the results of measuring cell death rates after transfection of Huh7 and HepG2 cells with the E1E2-pseudotyped lentiviral vector and VSVg-pseudotyped lentiviral vector expressing Cas9/gKSP. FIG. 9d shows the results of measuring the proliferation degree of cells 120 hours after transfection of Huh7 and HepG2 cells with the E1E2-pseudotyped lentiviral vector and VSVg-pseudotyped lentiviral vector expressing Cas9/gKSP.
10A is an in vitro NIRF image of orthotopic Huh7 mice implanted with Huh7 cells, in which major organs were removed 4 hours or 24 hours after peritoneal injection of Cy5.5-labeled E1E2-pseudotyped lentiviral vector. As a control, FIG. 10b is an in vitro NIRF image of major organs removed 4 hours or 24 hours after peritoneal injection of Cy5.5-labeled E1E2-pseudotyped lentiviral vector into non-tumor mice.
FIG. 11a is an in vitro NIRF image of orthotopic Huh7 mice implanted with Huh7 cells after intraperitoneal injection of Cy5.5-labeled VSVg-pseudotyped lentiviral vector and major organs were removed 4 hours or 24 hours later. FIG. 11b shows the results of in vitro NIRF images obtained by peritoneal injection of Cy5.5 dye into stereotaxic Huh7 mice and excising major organs 4 hours or 24 hours later using the IVIS system.
FIG. 12a shows orthotopic Huh7 mice expressing E1E2-pseudotyped lentiviral vector expressing Cas9/gKSP by peritoneal injection at weekly or 2-week intervals for 8 weeks or PBS or KSP siRNA/DOPC complex at weekly intervals for 8 weeks This is the result of resection of the tumor tissue from the liver after peritoneal injection. Figure 12b is a result of measuring the weight of the liver cancer tumor tissue excised from the result of Figure 12a. Figure 12c is a result of measuring the degree of KSP expression reduction by performing a Western blot on the liver cancer tissue excised from the results of Figure 12a. 12D is a result of measuring the degree of indel mutation in the liver cancer tissue by performing T7E1 analysis on the liver cancer tissue excised from the results of FIG. 12A .
13A is a result of measuring the expression level of KSP and Ki-67 (proliferation marker) by performing IHC staining on the liver cancer tissue excised from the results of FIG. 12A . Figure 13b is a result of imaging whether apoptosis in liver cancer tissue and normal liver tissue excised from the results of Figure 12a using TUNEL analysis.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of Examples. However, the following examples only illustrate the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.

실시예 1. 가이드 RNA 디자인 및 슈도타이핑된 렌티바이러스(슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터) 제조Example 1. Guide RNA design and pseudotyped lentivirus (pseudotyped lentiviral vector) preparation

KSP 유전자 서열에 특이적인 가이드 RNA (gKSP #1)를 서열번호 4 및 5로 구성된 이중 가닥 DNA 올리고머를 BsmBI 제한효소자리를 이용하여 lentiCRISPR v2 플라스미드 (Addgene)에 삽입하여 lentiCRISPR v2-gKSP 플라스미드를 제작하였다.A lentiCRISPR v2-gKSP plasmid was constructed by inserting a guide RNA (gKSP #1) specific for the KSP gene sequence into the lentiCRISPR v2 plasmid (Addgene) using the double-stranded DNA oligomer consisting of SEQ ID NOs: 4 and 5 using the BsmBI restriction site. .

서열번호 4: Insert#1F, 5'-CACCG CGTGGAATTATACCAGCCAA-3'SEQ ID NO: 4: Insert#1F, 5'- CACCG CGTGGAATTATACCAGCCAA -3'

서열번호 5: Insert#1R,5'-AAAC TTGGCTGGTATAATTCCACG C-3'SEQ ID NO: 5: Insert#1R,5'- AAAC TTGGCTGGTATAATTCCACG C -3'

서열번호 4 및 5에서 밑줄 친 서열은 gKSP 타겟 서열을 나타내고 굵게 표시된 서열은 BsmB1 제한효소 자리를 나타낸다. In SEQ ID NOs: 4 and 5, the underlined sequence represents the gKSP target sequence, and the bolded sequence represents the BsmB1 restriction enzyme site.

이렇게 삽입된 플라스미드는 EF-1α 프로모터에 의해 유도되는 스트렙토코커스 피오진스 (streptococcus pyogenes) 유래 Cas9 (서열번호 16) 및 U6 프로모터에 의해 유도되는 gKSP 를 각각 발현할 수 있도록 고안되었다. The inserted plasmid was designed to express Cas9 (SEQ ID NO: 16) derived from Streptococcus pyogenes induced by the EF-1α promoter and gKSP induced by the U6 promoter, respectively.

같은 방법으로 lentiCRISPR v2-GFP 플라스미드 (Addgene)를 이용하여 GFP와 gKSP 발현이 가능한 트랜스퍼 벡터 (lentiCRISPR v2-GFP-gKSP 플라스미드)를 제조하였다. 한편 반딧불 유래 루시퍼라제 리포터 유전자(firefly luciferase reporter gene)를 포함하는 트랜스퍼 벡터는 pNL4-3.Luc.R-E-을 이용하였다. 마지막으로 이렇게 완성된 플라스미드는 DNA 시퀀싱을 통해 확인하였다.In the same way, a transfer vector (lentiCRISPR v2-GFP-gKSP plasmid) capable of expressing GFP and gKSP was prepared using the lentiCRISPR v2-GFP plasmid (Addgene). Meanwhile, pNL4-3.Luc.R -E - was used as a transfer vector containing a firefly luciferase reporter gene. Finally, the completed plasmid was confirmed through DNA sequencing.

HCV/E1E2 슈도타이핑을 위해서는, 동국대 이충호 교수 연구실에서 제작한 pCON1-HCV-E1E2 발현 플라스미드를 이용하였다. 상기 벡터는 CMV 프로모터에 의해 조절되며 1b-type HCV (Hepatitis C virus)로부터 유래한 E1E2 당단백질을 암호화한다 (Gene Therapy, 2000, 7, 1613). 또한 VSVg 슈도타이핑을 위해서는, pMD2.G 외피 플라스미드를 이용하였는데 이것은 CMV 프로모터에 의해 조절되며 VSVg 당단백질을 암호화한다. 한편 렌티바이러스 핵 형성을 위해서 gag 및 pol 유전자를 포함하는 psPAX2 패키징 플라스미드 (Addgene)를 이용하였다. For HCV/E1E2 pseudotyping, the pCON1-HCV-E1E2 expression plasmid prepared in the laboratory of Professor Choong-Ho Lee of Dongguk University was used. The vector is regulated by the CMV promoter and encodes an E1E2 glycoprotein derived from 1b-type HCV (Hepatitis C virus) (Gene Therapy, 2000, 7, 1613). Also for VSVg pseudotyping, the pMD2.G envelope plasmid was used, which is regulated by the CMV promoter and encodes the VSVg glycoprotein. Meanwhile, a psPAX2 packaging plasmid (Addgene) containing gag and pol genes was used for lentivirus nuclear formation.

Cas9 및 gKSP를 발현하는 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터 (E1E2-LV/gKSP vector)를 제조하기 위하여, 상기 제조한 lentiCRISPR v2-gKSP 플라스미드 (10 μg), psPAX2 패키징 플라스미드 (7.5 μg), 및 pCON1-HCV-E1E2 발현 플라스미드 (5 μg)를 T-75 플라스크에서 80 % 컨플루언시 (confluency)를 가지는 HEK293T 세포로 Plus Reagent 100 μL (Life Technologies) 및 리포펙타민 2000 (Lipofectamine 2000) 50 μL을 이용하여 형질 감염 시켰다. OptiMEM 배지에서 6시간 배양 후 10 % FBS (Fetal Bovine Serum) 및 1 % BSA (Bovine serum albumin))을 포함하는 DMEM 배지로 교환하였고 추가로 54시간 동안 배양하였다. 바이러스를 포함하는 미디어를 3000g 로 10분간 원심분리하였고, 0.45 μm 필터 (Millipore)를 이용하여 정제하였다. 정제된 샘플은 수크로스 함유 버퍼 (50 mM Tris-HCl, pH 7.4,100 mM NaCl, 및 0.5 mM EDTA)를 이용하여 4:1 비율 (v/v)로 희석하고 10000 rpm로 4 ℃에서 원심분리하여 바이러스를 정제하였다. 상층액을 조심스럽게 제거하고 PBS를 첨가한 반건조 튜브에서 재현탁한 후 최종적으로 4 ℃에서 보관하였다. 바이러스 역가(titer)는 Lenti-X qRT-PCR 적정 키트 (Takara)를 이용하여 측정하였을 때 1.0Х1010 copies/mL이었다.To prepare an E1E2-pseudotyped lentiviral vector (E1E2-LV/gKSP vector) expressing Cas9 and gKSP, the lentiCRISPR v2-gKSP plasmid (10 μg) prepared above, psPAX2 packaging plasmid (7.5 μg), and pCON1 -HCV-E1E2 expression plasmid (5 μg) was mixed with HEK293T cells with 80% confluency in a T-75 flask by adding 100 μL of Plus Reagent (Life Technologies) and 50 μL of Lipofectamine 2000. was used for transfection. After culturing in OptiMEM medium for 6 hours, it was replaced with DMEM medium containing 10% FBS (Fetal Bovine Serum) and 1% BSA (Bovine serum albumin)) and cultured for an additional 54 hours. The virus-containing media was centrifuged at 3000 g for 10 minutes, and purified using a 0.45 μm filter (Millipore). Purified samples were diluted in a 4:1 ratio (v/v) with sucrose-containing buffer (50 mM Tris-HCl, pH 7.4, 100 mM NaCl, and 0.5 mM EDTA) and centrifuged at 10000 rpm at 4 °C. to purify the virus. The supernatant was carefully removed, resuspended in a semi-dry tube to which PBS was added, and finally stored at 4 °C. The virus titer was 1.0Х10 10 copies/mL when measured using the Lenti-X qRT-PCR titration kit (Takara).

이와 유사한 방법으로 pCON1-HCV-E1E2 발현 플라스미드 대신 pMD2.G 외피 플라스미드를 이용하여 VSVg-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터를 제조하였다 (VSVg-LV/gKSP). In a similar manner, a VSVg-pseudotyped lentiviral vector was prepared using the pMD2.G envelope plasmid instead of the pCON1-HCV-E1E2 expression plasmid (VSVg-LV/gKSP).

유사한 방법으로 lentiCRISPR v2-gKSP 플라스미드 대신 lentiCRISPR v2-GFP-gKSP 플라스미드를 이용하여 GFP, Cas9, 및 gKSP를 발현하는 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터 (E1E2-LV/gKSP/GFP)를 제조하였다.In a similar manner, an E1E2-pseudotyped lentiviral vector (E1E2-LV/gKSP/GFP) expressing GFP, Cas9, and gKSP was prepared using the lentiCRISPR v2-GFP-gKSP plasmid instead of the lentiCRISPR v2-gKSP plasmid.

또한, 유사한 방법으로 lentiCRISPR v2-gKSP 플라스미드 대신 pNL4-3.Luc.R-E- 플라스미드를 이용하여 루시퍼라제 리포터를 발현하는 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터 (E1E2-LV/Luc)를 제조하였다. In addition, an E1E2-pseudotyped lentiviral vector (E1E2-LV/Luc) expressing a luciferase reporter was prepared by using the pNL4-3.Luc.R - E - plasmid instead of the lentiCRISPR v2-gKSP plasmid in a similar manner.

실시예 2. 슈도타이핑된 렌티바이러스의 구성성분 확인Example 2. Identification of components of pseudotyped lentivirus

1 x 1010 슈도타이핑된 바이러스를 RIPA 버퍼 (150 mM NaCl, 1% Triton X-100, 1% 데옥시콜산 나트륨 염 (deoxycholic acid sodium salt), 0.1% 나트륨 도데실 설페이트 (sodium dodecyl sulfate), 50 mM Tris-HCl, 및 2 mM EDTA, 컴플리트 프로테아제 억제제 (complete protease inhibitors) (Roche))를 이용하여 분해한 후 SDS-폴리아크릴아마이드 겔 (polyacrylamide gel)에서 전기영동하고 폴리비닐리덴 디플루오라이드 막 (polyvinylidene difluoride membrane) (Immobilon-P, Millipore)으로 이동시켰다. 막은 5% 탈지 우유를 포함하는 TBST 버퍼로 블로킹하고 항-p24 단클론 항체 (Invitrogen), 항-HCV E2 다클론 (Abcam), 또는 항-마우스 VSVg (F-6) 단클론 항체 (Abcam)로 면역염색하였다. 항체들은 5% BSA를 포함하는 TBST 버퍼로 1:1000 희석하여 사용하였다. 막을 HRP-결합된 항-마우스 IgG 2차 항체 (Santa Cruz Biotechnology)로 반응시키고 ECL 용액 (Bio-Rad)을 이용하여 현상하였다. 블롯 이미지를 영상화하기 위하여 EZ Capture MG (Japan)을 이용하였다. E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 및 VSVg-슈도타이핑된 렌티바이러스를 구성하는 p24, E2, VSVg 단백질을 이러한 면역염색법으로 확인하였다 (도 2a). 1 x 10 10 pseudotyped virus was prepared in RIPA buffer (150 mM NaCl, 1% Triton X-100, 1% deoxycholic acid sodium salt, 0.1% sodium dodecyl sulfate, 50 After digestion with mM Tris-HCl, and 2 mM EDTA, complete protease inhibitors (Roche)), electrophoresis on SDS-polyacrylamide gel and polyvinylidene difluoride membrane ( polyvinylidene difluoride membrane) (Immobilon-P, Millipore). Membranes were blocked with TBST buffer containing 5% skim milk and immunostained with anti-p24 monoclonal antibody (Invitrogen), anti-HCV E2 polyclonal (Abcam), or anti-mouse VSVg (F-6) monoclonal antibody (Abcam). did Antibodies were used at 1:1000 dilution with TBST buffer containing 5% BSA. Membranes were reacted with HRP-conjugated anti-mouse IgG secondary antibody (Santa Cruz Biotechnology) and developed using ECL solution (Bio-Rad). EZ Capture MG (Japan) was used to image the blot image. The p24, E2, and VSVg proteins constituting the E1E2-pseudotyped lentivirus and the VSVg-pseudotyped lentivirus were identified by this immunostaining method (FIG. 2a).

실시예 3. E1E2-LV 벡터의 Huh7 세포 특이적인 형질 감염Example 3. Huh7 cell-specific transfection of E1E2-LV vector

먼저 HCV의 세포감염에 관여한다고 알려져 있는 CD81, Claudin-1, SR-BI 막단백질의 발현수준을 FACS를 이용하여 다양한 세포주에서 측정하였다. Huh7, HepG2, Hep3B, HeyA8 세포, 간세포 (hepatocytes), 및 HFF (human foreskin fibroblasts) 세포에 대하여 1 Х 104 개의 세포를 24-웰 플레이트에 시딩하고 70% 컨플루언시가 될 때가지 배양하였다. 트립신 (Trypsin)을 이용하여 떼어낸 세포를 4% 파라포름알데히드 (paraformaldehyde)로 고정하고 5% BSA가 포함된 PBS에서 블로킹한 후 항-CD81 (Invitrogen), 항-클라우딘-1 (Claudin-1) (Abcam), 또는 항-SR-BI 항체 (Abcam)와 4 ℃에서 12시간 동안 반응시켰다. 항체는 TBST로 1:1000 희석하여 사용하였다. 세척된 세포는 Alexa 488-결합된 항-토끼 IgG (Invitrogen) 또는 항-마우스 IgG 2차 항체 (Invitrogen)로 1시간 동안 반응시켰다. 500 μL PBS로 재현탁한 후 Guava EasyCyte 시스템을 이용하여 각 막단백질의 발현량을 측정하고 도면에 나타내었다 (도 3a 및 3b). First, the expression levels of CD81, Claudin-1, and SR-BI membrane proteins, which are known to be involved in HCV cell infection, were measured in various cell lines using FACS. For Huh7, HepG2, Hep3B, HeyA8 cells, hepatocytes, and human foreskin fibroblasts (HFF) cells, 1 Х 10 4 cells were seeded in a 24-well plate and cultured until 70% confluency. . Cells removed using trypsin were fixed with 4% paraformaldehyde and blocked in PBS containing 5% BSA, and then anti-CD81 (Invitrogen), anti-claudin-1 (Claudin-1) (Abcam), or an anti-SR-BI antibody (Abcam) at 4° C. for 12 hours. The antibody was diluted 1:1000 with TBST and used. The washed cells were reacted with Alexa 488-conjugated anti-rabbit IgG (Invitrogen) or anti-mouse IgG secondary antibody (Invitrogen) for 1 hour. After resuspending in 500 μL PBS, the expression level of each membrane protein was measured using the Guava EasyCyte system and shown in the drawings ( FIGS. 3A and 3B ).

그 결과, Huh7 세포에서 특이적으로 CD81, 클라우딘-1의 발현량이 현저히 증가되어 있으며 SR-BI의 발현량은 세포에 관계없이 일정하였다.As a result, the expression levels of CD81 and claudin-1 specifically increased in Huh7 cells, and the expression levels of SR-BI were constant regardless of the cells.

다음으로, GFP-발현 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터 (E1E2-LV/GFP) 및 GFP-발현 VSVg-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터 (VSVg-LV/GFP)의 세포 특이적 형질 감염 효율을 조사하였다. Huh7, HepG2, Hep3B, HeyA8 세포, 간세포, 및 HFF 세포에 대하여, 각각 1Х104 개의 세포를 24-웰 플레이트에 시딩하고 0.2 Х 106 copies/mL의 E1E2-LV/GFP 혹은 VSVg-LV/GFP으로 형질 감염 시켰다. 24시간 후 배지를 교환하고 추가적으로 72시간 동안 배양하였다. 각 세포는 4% 파라포름알데히드로 고정하고 500 μL PBS으로 재현탁한 후 Guava EasyCyte 유세포 분석기로 GFP 발현량을 측정하여 도면에 나타내었다 (도 4a 및 4b). Next, the cell-specific transfection efficiency of GFP-expressing E1E2-pseudotyped lentiviral vector (E1E2-LV/GFP) and GFP-expressing VSVg-pseudotyped lentiviral vector (VSVg-LV/GFP) was investigated. . For Huh7, HepG2, Hep3B, HeyA8 cells, hepatocytes, and HFF cells, each 1Х10 4 cells were seeded in a 24-well plate and treated with E1E2-LV/GFP or VSVg-LV/GFP at 0.2 10 6 copies/mL. were transfected. After 24 hours, the medium was exchanged and cultured for an additional 72 hours. Each cell was fixed with 4% paraformaldehyde, resuspended in 500 μL PBS, and the GFP expression level was measured using a Guava EasyCyte flow cytometer, and it is shown in the drawings ( FIGS. 4A and 4B ).

그 결과, VSVg-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터가 세포 종류에 관계없이 일정한 수준 이상으로 GFP 발현을 보이는 반면, E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터는 Huh7 세포에서만 현저한 GFP 발현을 나타내었다.As a result, the VSVg-pseudotyped lentiviral vector showed GFP expression above a certain level regardless of cell type, whereas the E1E2-pseudotyped lentiviral vector showed significant GFP expression only in Huh7 cells.

또한, 루시퍼라제를 발현할 수 있는 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터 혹은 VSVg-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터를 위와 같은 방법으로 다양한 세포주에 대하여 형질 감염 시킨 후 형질 감염된 세포에서의 생물 발광 정도를 측정하였다 (도 4c). 예상한 것처럼, VSVg-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터는 세포 종류에 관계없이 일정한 수준 이상으로 루시퍼라제 활성을 보이는 반면, E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터는 Huh7 세포에서만 현저한 루시퍼라제 활성을 나타내었다. In addition, the E1E2-pseudotyped lentiviral vector or VSVg-pseudotyped lentiviral vector capable of expressing luciferase was transfected into various cell lines in the same manner as above, and then the degree of bioluminescence in the transfected cells was measured. (Fig. 4c). As expected, the VSVg-pseudotyped lentiviral vector showed luciferase activity above a certain level regardless of cell type, whereas the E1E2-pseudotyped lentiviral vector showed significant luciferase activity only in Huh7 cells.

종합하면, 이러한 결과들은 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터가 갖는 Huh7 세포에서의 높은 형질 감염이 CD81 및 클라우딘-1의 높은 발현량과 밀접한 상관이 있음을 보여준다.Taken together, these results show that high transfection in Huh7 cells with E1E2-pseudotyped lentiviral vectors is closely correlated with high expression levels of CD81 and claudin-1.

Cy5.5-표지된 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터 혹은 VSVg-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터를 이용하여 Huh7 혹은 HepG2 세포에 형질 감염시킨 후 항-CD81 항체 및 DAPI로 면역염색하고 공초점 형광 현미경으로 측정하였다 (도 4d). Cy5.5-표지된 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터로 형질감염한 Huh7 세포에서는 CD81과 Cy5.5로부터 방출하는 co-localized signal이 관찰된 반면, Cy5.5-표지된 VSVg-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터로 형질감염한 Huh7 세포에서는 그러한 공동 지역화 신호 (co-localized signal)가 거의 관찰되지 않았다. After transfection into Huh7 or HepG2 cells using Cy5.5-labeled E1E2-pseudotyped lentiviral vector or VSVg-pseudotyped lentiviral vector, immunostaining with anti-CD81 antibody and DAPI, followed by confocal fluorescence microscopy was measured ( FIG. 4D ). In Huh7 cells transfected with Cy5.5-labeled E1E2-pseudotyped lentiviral vector, co-localized signals released from CD81 and Cy5.5 were observed, whereas Cy5.5-labeled VSVg-pseudotyped lentiviral vectors were observed. Such a co-localized signal was hardly observed in Huh7 cells transfected with the viral vector.

이러한 결과는 CD81과 E1E2 당단백질 사이의 상호작용에 의하여 슈도타이핑된 바이러스의 세포 흡수 (cell uptake)가 일어난다는 것을 의미한다. 이와 비교하여, Cy5.5-표지된 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터로 형질 감염된 HepG2 세포에서는 Cy5.5 신호가 거의 관찰되지 못하였고 이는 CD81 막단백질의 결핍에 의한 것으로 추측하였다. Cy5.5-표지된 VSVg-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터로 형질 감염된 HepG2 세포에서는 CD81로부터 방출되는 형광 신호가 거의 관찰되지 않았으나 Cy5.5 신호는 다수 관찰되었으며 이것은 VSVg-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터가 CD81과의 상호작용 없이 세포에 형질 감염될 수 있음을 나타내었다.These results suggest that cell uptake of the pseudotyped virus occurs due to the interaction between CD81 and E1E2 glycoproteins. In comparison, almost no Cy5.5 signal was observed in HepG2 cells transfected with the Cy5.5-labeled E1E2-pseudotyped lentiviral vector, which was presumed to be due to the lack of CD81 membrane protein. In HepG2 cells transfected with Cy5.5-labeled VSVg-pseudotyped lentiviral vector, almost no fluorescence signal emitted from CD81 was observed, but a large number of Cy5.5 signals were observed, indicating that VSVg-pseudotyped lentiviral vector was CD81 It has been shown that cells can be transfected without interaction with

CD81과 E1E2 당단백질 사이의 상호작용에 의한 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터의 세포감염을 검증하기 위하여 항-CD81 항체를 이용하여 Huh7 세포의 CD81 막단백질을 블로킹하고 난 후, E1E2-LV/Luc 벡터 혹은 VSVg-LV/Luc 벡터로 형질 감염하고 FACS를 이용하여 생물 발광 정도를 측정하였다 (도 4e). In order to verify cell infection of E1E2-pseudotyped lentiviral vectors by the interaction between CD81 and E1E2 glycoprotein, the CD81 membrane protein of Huh7 cells was blocked using an anti-CD81 antibody, and then E1E2-LV/Luc After transfection with vector or VSVg-LV/Luc vector, the degree of bioluminescence was measured using FACS (FIG. 4e).

그 결과, VSVg-LV/Luc 벡터는 항-CD81 항체로 선처리를 하였어도 생물 발광의 감소가 발생하지 않았으나, E1E2-LV/Luc 벡터는 현저히 감소시켰다. 이러한 결과는 CD81과 E1E2 당단백질 사이의 상호작용에 의한 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터의 세포 감염을 보여주었다. 대조군으로서, PBS 혹은 IgG로 선처리를 한 경우에서는 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터의 형질 감염 감소가 관찰되지 않았다. As a result, VSVg-LV/Luc vector did not decrease bioluminescence even when pre-treatment with anti-CD81 antibody occurred, but E1E2-LV/Luc vector significantly decreased. These results demonstrated cell infection of E1E2-pseudotyped lentiviral vectors by the interaction between CD81 and E1E2 glycoproteins. As a control, in the case of pretreatment with PBS or IgG, a decrease in transfection of the E1E2-pseudotyped lentiviral vector was not observed.

또한, Huh7 및 HepG2 세포에 대하여 각 슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터의 형질 감염 효율의 차이를 조사하였다 (도 5). 1Х104 개의 세포를 24-웰 플레이트에 시딩하고 0.2 Х 106 copies/mL E1E2-LV/GFP 혹은 VSVg-LV/GFP 벡터로 형질 감염하였다. 24시간 동안 배양한 후 배지를 교환하고 추가로 72시간 동안 배양하였다. 4% 파라포름알데히드로 고정한 후 PBS로 재현탁한 세포들을 LSM710 레이저 스캐닝 공초점 현미경 (473nm laser, Carl Zeiss, Germany)과 ZEN blue software를 이용하여 GFP 발현량을 측정하였다. Huh7 세포에서는 E1E2-LV/GFP 및 VSVg-LV/GFP 벡터 모두 현저한 GFP 발현을 유도하였으나, HepG2 세포에서는 오직 VSVg-LV/GFP 벡터만이 현저한 GFP 발현을 유도하였다. 이는 HepG2 세포에서 CD81 막단백질의 발현량이 매우 낮기 때문에 E1E2-LV/GFP 벡터의 세포 감염이 잘 일어나지 않은 것으로 분석하였다. In addition, the difference in transfection efficiency of each pseudotyped lentiviral vector was investigated for Huh7 and HepG2 cells (FIG. 5). 1Х10 4 cells were seeded in 24-well plates and transfected with 0.2 Х10 6 copies/mL E1E2-LV/GFP or VSVg-LV/GFP vector. After culturing for 24 hours, the medium was exchanged and incubated for an additional 72 hours. Cells resuspended in PBS after fixing with 4% paraformaldehyde were measured for GFP expression using an LSM710 laser scanning confocal microscope (473nm laser, Carl Zeiss, Germany) and ZEN blue software. In Huh7 cells, both E1E2-LV/GFP and VSVg-LV/GFP vectors induced significant GFP expression, but in HepG2 cells, only VSVg-LV/GFP vector induced significant GFP expression. It was analyzed that cell infection with the E1E2-LV/GFP vector did not occur well because the expression level of CD81 membrane protein in HepG2 cells was very low.

실시예 4. 인간 혈청 보체 (Human serum complement)에 의한 슈도타이핑된 렌티바이러스의 불활성 발생 여부 및 내재적 면역 반응 조사Example 4. Investigation of inactivation of pseudotyped lentiviruses by human serum complement and intrinsic immune response

보체 민감성을 조사하기 위하여, 1.0 Х 103 개의 Huh7 세포를 96-웰 플레이트 (Costar 3610, Corning)에 넣은 후, 20 μL VSVg-LV/Luc 혹은 E1E2-LV/Luc 벡터 (1.0 Х 105 copies/mL)를 0, 0.125, 0.25, 0.5, 혹은 1 mL의 신선한 혹은 열-불활성화된 인간 혈청 샘플과 혼합하였다. 1.0 mL 배지를 혼합물에 첨가하고 37℃에서 1시간 동안 반응시킨 후, Huh7 세포에 형질 감염시켰다. 3일 후, 생물 발광 정도를 측정하였다. To investigate complement sensitivity, 1.0 Х 10 3 Huh7 cells were placed in a 96-well plate (Costar 3610, Corning), and then 20 μL VSVg-LV/Luc or E1E2-LV/Luc vector (1.0 Х 10 5 copies/ mL) was mixed with 0, 0.125, 0.25, 0.5, or 1 mL of fresh or heat-inactivated human serum sample. 1.0 mL medium was added to the mixture, and after reacting at 37°C for 1 hour, Huh7 cells were transfected. After 3 days, the degree of bioluminescence was measured.

비슷한 방식으로, 마우스 혈청에 대한 보체 민감성을 조사하였다 (도 6a 및 6b). VSVg-LV/Luc 벡터는 인간 혈청 보체에 반응하여 불활성화되어 생체 발광이 현저히 감소하였으나 E1E2-LV/Luc 벡터는 불활성화되지 않았다. 마우스 혈청 보체에 대하여서는 VSVg-LV/Luc 및 E1E2-LV/Luc 벡터 모두 불활성화되지 않았다. 마찬가지로, 열-불활성화된 인간 혈청 보체에 대하여서는 VSVg-LV/Luc 및 E1E2-LV/Luc 벡터 모두 불활성화되지 않았다. 또한 열-불활성화된 마우스 혈청 보체에 대하여서는 VSVg-LV/Luc 및 E1E2-LV/Luc 벡터 모두 불활성화되지 않았다. In a similar manner, complement sensitivity to mouse serum was investigated ( FIGS. 6A and 6B ). The VSVg-LV/Luc vector was inactivated in response to human serum complement, and bioluminescence was significantly reduced, but the E1E2-LV/Luc vector was not inactivated. Neither the VSVg-LV/Luc nor the E1E2-LV/Luc vectors were inactivated for mouse serum complement. Likewise, neither VSVg-LV/Luc nor E1E2-LV/Luc vectors were inactivated against heat-inactivated human serum complement. In addition, neither VSVg-LV/Luc nor E1E2-LV/Luc vectors were inactivated against heat-inactivated mouse serum complement.

이러한 결과는 VSVg-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터는 인간 혈청 보체에 의한 불활성화에 매우 취약한데 비하여, E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터는 매우 안정적임을 보여준다. 즉, E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터는 VSVg-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터와 비교할 때 암 치료를 위한 유전자 치료에 보다 더 적합하다는 것을 알 수 있다.These results show that the VSVg-pseudotyped lentiviral vector is very susceptible to inactivation by human serum complement, whereas the E1E2-pseudotyped lentiviral vector is very stable. That is, it can be seen that the E1E2-pseudotyped lentiviral vector is more suitable for gene therapy for cancer treatment compared to the VSVg-pseudotyped lentiviral vector.

또한, 용혈성 보체 분석 (Hemolyic complement assay)을 이용하여 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터의 인간 혈청 보체에 대한 반응성을 조사하였다. 인간 보체 혈청 (Sigma Aldrich)을 1시간 동안 37℃에서 1.0 x 102, 1.0 x 103, 1.0 x 104, 1.0 x 105, 및 1.0 x 106 copies/mL VSVg-LV/Luc 혹은 E1E2-LV/Luc 벡터와 미리 반응을 시킨 후, 보체 CH50 Eq EIA 키트 (MicroVue)를 이용하여 인간 적혈구에 대한 용혈성 분석을 실시하였다. 샘플의 용혈성 백분율은 샘플의 흡광도를 기준 곡선과 비교하여 계산하였다 (도 6c). In addition, the reactivity of the E1E2-pseudotyped lentiviral vector to human serum complement was investigated using a hemolyic complement assay. Human complement serum (Sigma Aldrich) at 37°C for 1 hour at 1.0 x 10 2 , 1.0 x 10 3 , 1.0 x 10 4 , 1.0 x 10 5 , and 1.0 x 10 6 copies/mL VSVg-LV/Luc or E1E2- After pre-reacting with the LV/Luc vector, hemolytic analysis was performed on human red blood cells using the complement CH50 Eq EIA kit (MicroVue). The hemolytic percentage of the sample was calculated by comparing the absorbance of the sample to a reference curve ( FIG. 6C ).

그 결과, VSVg-LV/Luc 벡터는 50% 용해를 유도하는 역가가 1.3 x 104 copies/mL로 측정되었으나 E1E2-LV/Luc 벡터는 측정이 불가능할 정도로 용혈성이 매우 저조하였다. As a result, the VSVg-LV/Luc vector had a 50% lysis-inducing titer of 1.3 x 10 4 copies/mL, but the E1E2-LV/Luc vector had very poor hemolytic properties that could not be measured.

이러한 결과는 E1E2-LV 벡터는 인간 혈청에서 상당한 수준으로 안정적인데 비해 VSVg-LV 벡터는 매우 반응성이 높아서 쉽게 불활성화됨을 나타내었다.These results indicated that the E1E2-LV vector was stable to a significant level in human serum, whereas the VSVg-LV vector was highly reactive and easily inactivated.

다음으로, 수지상세포 (dendritic cells, DCs)에 대한 VSVg-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터와 E1E2-슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터의 형질 감염 효율을 비교하였다. 먼저 THP-1 세포(2 Х 105 cells/mL)를 10% FBS를 포함하는 RPMI 배지에 재현탁한 후 배양 접시 (최종 부피 10 mL)에 옮겼다. DCs로 분화시키기 위하여 THP-1 세포를 100 ng/mL 자극 인자 rhGM-CSF (JW Creagene), 200 ng/mL rhIL-4 (JW Creagene), 20 ng/mL rhTNF-α (JW Creagene), 및 200 ng/mL 이오노마이신 (ionomycin) (Sigma Aldrich)으로 처리하였다. 세포들을 5일 동안 배양한 후 FACS를 이용하여 성숙 DCs의 성질들을 확인하였다 (도 6d 상단). 이후, 10% FBS를 포함하는 DMEM 배지에서 성숙 DCs 세포를 12-웰 플레이트에 1 Х 105 cells/well의 세포밀도로 시딩하고 24시간 후 VSVg-LV/GFP 혹은 E1E2-LV/GFP 렌티바이러스 벡터s (5.0 Х 105 copies/mL)로 형질 감염시켰다. 72시간 동안 배양 후, 감염된 세포들은 Guava EasyCyte 유세포 분석기로 GFP 발현량을 분석하였다. Next, the transfection efficiency of VSVg-pseudotyped lentiviral vector and E1E2-pseudotyped lentiviral vector for dendritic cells (DCs) was compared. First, THP-1 cells (2 Х 10 5 cells/mL) were resuspended in RPMI medium containing 10% FBS, and then transferred to a culture dish (final volume 10 mL). To differentiate into DCs, THP-1 cells were treated with 100 ng/mL stimulating factor rhGM-CSF (JW Creagene), 200 ng/mL rhIL-4 (JW Creagene), 20 ng/mL rhTNF-α (JW Creagene), and 200 ng/mL ionomycin (Sigma Aldrich). After culturing the cells for 5 days, the properties of mature DCs were confirmed using FACS (Fig. 6d top). Then, mature DCs cells were seeded in a DMEM medium containing 10% FBS at a cell density of 1 Х 10 5 cells/well in a 12-well plate, and 24 hours later, VSVg-LV/GFP or E1E2-LV/GFP lentiviral vector s (5.0 Х 10 5 copies/mL). After incubation for 72 hours, the infected cells were analyzed for GFP expression using a Guava EasyCyte flow cytometer.

그 결과, 도 6d 하단의 FACS 점 분포가 나타내듯이 VSVg-LV/GFP 렌티바이러스 벡터는 성숙 DCs에서 높은 형질 감염 효율을 보여주는 반면, E1E2-LV/GFP 렌티바이러스 벡터는 매우 저조한 형질 감염 효율을 나타내었다. As a result, as shown in the FACS dot distribution at the bottom of Fig. 6d, the VSVg-LV/GFP lentiviral vector showed high transfection efficiency in mature DCs, whereas the E1E2-LV/GFP lentiviral vector showed very poor transfection efficiency. .

이러한 결과들은 E1E2-LV/GFP 렌티바이러스 벡터가 좁은 향성으로 인해 DCs에 대한 형질 감염율이 매우 낮지만 VSVg-LV/GFP 렌티바이러스 벡터는 넓은 향성으로 인해 DCs에 대한 형질 감염율이 매우 높다는 것을 의미하며, 따라서 초기 내재적 면역 반응에서 중요한 위치를 차지하는 DCs의 이러한 감염효율의 차이는 INF-α와 같은 사이토카인의 발현유도에서의 차이점과 밀접한 연관성이 있음을 시사하였다. 다시 말해, 상기 결과는 VSVg-LV 벡터가 넓은 향성으로 인해 간암세포 이외의 다른 세포들, 본 실시예에서는 일예로 DCs에도 형질 감염율이 높아, 표적세포인 암세포 이외에도 유전자 편집을 일으켜서 본 발명에서 목적하지 않는 DC 세포의 사멸을 유도할 수 있음을 알 수 있다. 이러한 DCs로의 감염은 본 발명에서 목적하지 않는 면역반응(예를 들면, TNF-α 증가 등)을 일으키기 때문에 E1E2-LV/GFP 렌티바이러스 벡터와 같이 암세포 유전자 편집을 목적으로 하는 벡터는 DCs에 감염되지 않을수록 효과가 우수한 것을 알 수 있다. 즉, E1E2-LV/GFP 렌티바이러스 벡터는 항암면역반응을 유도하여 면역세포를 이용하여 암세포를 사멸하는 것이 아니라, 특정 간암세포에 대해서만 형질 감염되어 유전자 편집시켜서 사멸시키는 것임을 알 수 있다.These results imply that the E1E2-LV/GFP lentiviral vector had a very low transfection rate for DCs due to its narrow tropism, whereas the VSVg-LV/GFP lentiviral vector had a very high transfection rate for DCs due to its broad tropism. Therefore, it was suggested that this difference in infection efficiency of DCs, which occupies an important position in the initial intrinsic immune response, is closely related to the difference in the induction of cytokine expression such as INF-α. In other words, the above results show that the VSVg-LV vector has a high transfection rate in cells other than liver cancer cells, for example DCs in this example due to its broad tropism, and causes gene editing in addition to the target cell cancer cells, which is not the purpose of the present invention. It can be seen that it can induce apoptosis of DC cells that are not Since infection with these DCs causes an undesired immune response (eg, increase in TNF-α, etc.) in the present invention, a vector for cancer cell gene editing, such as the E1E2-LV/GFP lentiviral vector, is not infected with DCs. It can be seen that the less it is, the better the effect is. That is, it can be seen that the E1E2-LV/GFP lentiviral vector does not kill cancer cells using immune cells by inducing an anticancer immune response, but only transfects specific liver cancer cells and kills them by gene editing.

인간 PBMC 세포에서의 INF-α 및 TNF-α의 발현정도를 조사하여 슈도타이핑된 벡터의 내재적 면역 반응을 조사하였다 (도 6e). 인간 PBMCs (KOMA Biotech.)를 RPMI 1640 배지 (열-불활성화된 FBS (10%), L-글루타민 (L-glutamine) (1%), 및 페니실린-스트렙토마이신 (penicillin-streptomycin) (1%) 포함)을 이용하여 96-웰 플레이트에서 24시간 배양한 후, PBMC 세포 (1.0 Х 106 cells/well)를 VSVg-LV/gKSP 또는 E1E2-LV/gKSP 벡터 (1.0 Х 106 copies/mL)로 형질 감염시켰다. INF-α 유도의 양성 대조군으로 지질다당류 (lipopolysaccharide) 1 μg/mL 및 TNF-α 유도의 양성 대조군으로 폴리이노신산-폴리시티딜산 (polyinosinic-polycytidylic acid) 20 μg/mL을 처리하였다. 6시간 또는 24시간 이후, 원심분리 (2000x g, 10분)하여 배양 상등액을 취합하고 인간 TNF 알파 ELISA 키트 및 IFN 알파 인간 ELASA 키트 (Thermo Fisher Scientific)를 이용하여 TNF-α 및 IFN-α를 정량하였다. TNF-α 및 IFN-α 수준은 샘플의 흡광도를 기준 곡선과 비교하여 계산하였다. The intrinsic immune response of the pseudotyped vector was investigated by examining the expression levels of INF-α and TNF-α in human PBMC cells (FIG. 6e). Human PBMCs (KOMA Biotech.) in RPMI 1640 medium (heat-inactivated FBS (10%), L-glutamine (1%), and penicillin-streptomycin) (1%) After culturing for 24 hours in a 96 - well plate using transfected. 1 μg/mL of lipopolysaccharide as a positive control for INF-α induction and 20 μg/mL of polyinosinic-polycytidylic acid as a positive control for TNF-α induction were treated. After 6 hours or 24 hours, the culture supernatant was collected by centrifugation (2000x g , 10 minutes), and TNF-α and IFN-α were quantified using a human TNF alpha ELISA kit and an IFN alpha human ELASA kit (Thermo Fisher Scientific). did TNF-α and IFN-α levels were calculated by comparing the absorbance of the sample to a reference curve.

그 결과, 도 6e에서 보여지듯이, VSVg-LV/gKSP 벡터는 인간 PBMCs에서 INF-α 수준을 2.2-배 증가시킨 반면, E1E2-LV/gKSP 벡터는 검출이 가능할 정도로 INF-α를 증가시키지는 못했다. As a result, as shown in FIG. 6e , the VSVg-LV/gKSP vector increased the INF-α level in human PBMCs by 2.2-fold, whereas the E1E2-LV/gKSP vector did not increase the INF-α to a detectable level.

또한 VSVg-LV/gKSP 벡터는 TNF-α 수준을 5.3-배 (6 시간) 및 9.9-배 (24 시간)씩 증가시킨 반면, E1E2-LV/gKSP 벡터는 훨씬 낮은 수준의 TNF-α를 유발하였다 (3.6-배 (6 시간) 및 3.7-배 (24 시간)). INF-α 반응의 초기 활성화는 주로 DCs와 같은 내재적 면역 시스템에 의하여 시작되는데, VSVg-LV/gKSP 벡터의 높은 내재적 면역 반응은 DCs에서의 높은 형질 감염 효율과 밀접한 연관성이 있는 것으로 분석되었다. The VSVg-LV/gKSP vector also increased TNF-α levels by 5.3-fold (6 hours) and 9.9-fold (24 hours), whereas the E1E2-LV/gKSP vector induced much lower levels of TNF-α. (3.6-fold (6 hours) and 3.7-fold (24 hours)). Early activation of the INF-α response is mainly initiated by the intrinsic immune system such as DCs, and it was analyzed that the high intrinsic immune response of the VSVg-LV/gKSP vector is closely related to the high transfection efficiency in DCs.

이러한 결과들은 낮은 면역 장벽으로 인해 E1E2 슈도타이핑된 벡터가 VSVg 슈도타이핑된 벡터보다 암 치료에 보다 더 적합하다는 것을 시사하였다.These results suggested that the E1E2 pseudotyped vector is more suitable for cancer treatment than the VSVg pseudotyped vector due to the low immune barrier.

실시예 5. E1E2-LV/gKSP 벡터에 의한 시험관 내 유전자 편집 효율 조사Example 5. In vitro gene editing efficiency investigation by E1E2-LV/gKSP vector

도 7a는 KSP 유전자를 타겟하는 가이드 RNA 후보 3가지의 모식도이다. PAM 서열은 밑줄 및 초록색으로 표시하였다. gKSP 타겟 위치는 빨간색으로 표시되었다.7A is a schematic diagram of three guide RNA candidates targeting the KSP gene. PAM sequences are underlined and indicated in green. gKSP target locations are shown in red.

먼저, 다양한 세포주에서 KSP 발현량을 웨스턴 블롯을 이용하여 측정한 결과를 도 8a에 나타내었다. 다음, 3가지 가이드 RNA 후보군의 유전자 편집 효율을 비교하기 위하여 Cas9-발현 Huh7 안정 세포주에 화학적으로 합성한 가이드 RNA (gKSP #1 ~ #3)을 리포펙타민으로 복합화한 후 형질 감염시켰다. 다음으로, indel 돌연변이 빈도를 비교하기 위하여, Cas9/Huh7 안정 세포 (1.0 Х 104 cells/well)을 24-웰 플레이트에 시딩하고 70% 컨플루언시가 될 때가지 배양하였다. 동일한 양으로 각각의 gKSP 후보들 (20 μM)을 형질 감염 시키고 72시간 이후 T7E1 분석을 실시하였다. 게놈 DNAs는 PureLink?? 게놈 DNA 미니 키트 (Invitrogen)를 이용하여 분리한 후, 타겟 지역은 PCR 반응을 통해 증폭하였다 (95 ℃로 2 min; 95 ℃로 15 s, 55 ℃로 30 s, 및 72 ℃로 30 s으로 35회 반복; 72 ℃로 2 min 및 4 ℃ 유지). 이 때 사용한 프라이머는 다음과 같다.First, the results of measuring KSP expression levels in various cell lines using Western blot are shown in FIG. 8A . Next, to compare the gene editing efficiency of the three guide RNA candidate groups, chemically synthesized guide RNAs (gKSP #1 to #3) were complexed with lipofectamine in a Cas9-expressing Huh7 stable cell line, and then transfected. Next, to compare the frequency of indel mutations, Cas9/Huh7 stable cells (1.0 Х 10 4 cells/well) were seeded in 24-well plates and cultured until 70% confluency. Each of the gKSP candidates (20 μM) was transfected with the same amount, and T7E1 analysis was performed after 72 hours. Genomic DNAs PureLink?? After isolation using a genomic DNA mini kit (Invitrogen), the target region was amplified by PCR reaction (2 min at 95 °C; 15 s at 95 °C, 30 s at 55 °C, and 35 at 72 °C for 30 s). Repeat twice; hold at 72 °C for 2 min and at 4 °C). The primers used at this time are as follows.

서열번호 6: gKSP #1F, 5'-AAGTAGATAGGTTCCATTGG-3' SEQ ID NO: 6: gKSP #1F, 5'-AAGTAGATAGGTTCCATTGG-3'

서열번호 7: gKSP #1R, 5'-CTCCAAGTTCCTAATTCTTC-3'SEQ ID NO: 7: gKSP #1R, 5'-CTCCAAGTTCCTAATTCTTC-3'

서열번호 8: gKSP #2F, 5'-GCCCAGCCTTGATCAGATTT-3'SEQ ID NO: 8: gKSP #2F, 5'-GCCCAGCCTTGATCAGATTT-3'

서열번호 9: gKSP #2R, 5'-GCTCCAAACACCTAACGAAA-3'SEQ ID NO: 9: gKSP #2R, 5'-GCTCCAAACACCTAACGAAA-3'

서열번호 10: gKSP #3F, 5'-ACCATGCCCGCTAATTTTTG-3'SEQ ID NO: 10: gKSP #3F, 5'-ACCATGCCCGCTAATTTTTG-3'

서열번호 11: gKSP #3R, 5'-CAGTATTGGTTCTCTCTCTTAGTTA-3'SEQ ID NO: 11: gKSP #3R, 5'-CAGTATTGGTTCTCTCTCTTAGTTA-3'

PCR 산물 (20 μL)은 Macherey-Nagel NucleoSpin 겔 및 PCR Clean-up 키트 (Thermo Fisher Scientific)을 이용하여 정제하였고 열 순환기를 이용하여 재어닐링하였다. 다음으로, 2 μL T7 엔도뉴클레아제 1 (10 U/μL; NEB)을 첨가한 후 37℃에서 15분 동안 배양하였다. 반응은 1 μL 0.5 M EDTA을 첨가하여 정지시켰고 DNA 단편은 2% 아가로스 겔에서 전기영동하였다. Indel 백분율은 다음과 같은 공식으로 계산하였다; PCR products (20 μL) were purified using a Macherey-Nagel NucleoSpin gel and a PCR Clean-up kit (Thermo Fisher Scientific) and reannealed using a thermocycler. Next, 2 μL T7 endonuclease 1 (10 U/μL; NEB) was added and incubated at 37° C. for 15 minutes. The reaction was stopped by adding 1 μL 0.5 M EDTA, and the DNA fragment was electrophoresed on a 2% agarose gel. Indel percentage was calculated with the following formula;

Indel 백분율 (%) = 100 x (1 - (1 - (b + c)/(a + b + c))1/2)Indel percentage (%) = 100 x (1 - (1 - (b + c)/(a + b + c))1/2)

상기 a는 분해되지 않은 PCR 산물의 통합 강도이고, b와 c는 각 절단 산물의 통합 강도이다. Where a is the integration intensity of the undigested PCR product, b and c are the integration intensity of each cleavage product.

전기영동 밴드 이미지는 iBright Analysis Software (Invitrogen)와 EZ Capture MG (Atto Corp.)를 이용하여 측정하였는데, gKSP #1이 가장 높은 indel 백분율을 나타내었다 (도 8b, 21.2%). 웨스턴 블롯을 이용한 KSP 발현량 조사에서도 gKSP #1이 발현량을 가장 많이 감소시켰다 (도 8c, 11.2%).Electrophoretic band images were measured using iBright Analysis Software (Invitrogen) and EZ Capture MG (Atto Corp.), and gKSP #1 showed the highest indel percentage (Fig. 8b, 21.2%). In the KSP expression level investigation using Western blot, gKSP #1 decreased the expression level the most (FIG. 8c, 11.2%).

그 다음, 슈도타이핑된 벡터로 형질 감염된 세포에서 Cas9의 발현을 확인하였다 (도 7b). Huh7 세포에 대하여 E1E2-LV/gKSP 또는 VSVg-LV/gKSP 벡터로 형질 감염시킨 후 항-Cas9 항체를 이용하여 면역염색하였을 때 높은 수준의 Cas9 발현을 두 형질 감염 세포 모두에서 관찰하였다.Then, the expression of Cas9 was confirmed in the cells transfected with the pseudotyped vector (Fig. 7b). When Huh7 cells were transfected with E1E2-LV/gKSP or VSVg-LV/gKSP vectors and then immunostained using an anti-Cas9 antibody, high levels of Cas9 expression were observed in both transfected cells.

시험관내 유전자 편집을 조사하기 위하여, Huh7 세포에 대하여 E1E2-LV/gKSP, VSVg-LV/gKSP, 및 스크램블된 (scrambled) E1E2-LV/SCR 벡터를 형질 감염시킨 후, 앞서 기술한 것과 동일한 방법으로 T7E1 분석을 실시하였다 (도 7c). To investigate gene editing in vitro, Huh7 cells were transfected with E1E2-LV/gKSP, VSVg-LV/gKSP, and scrambled E1E2-LV/SCR vectors, followed by the same method as previously described. T7E1 analysis was performed ( FIG. 7C ).

그 결과, E1E2-LV/SCR 벡터에서는 indel 돌연변이가 관찰되지 않았지만, E1E2-LV/gKSP 및 VSVg-LV/gKSP 벡터에서는 각각 35.2%, 39.2%로 측정되었다. 웨스턴 블롯으로 측정된 KSP 단백질 수준을 보여주는 도 7d에서와 같이, E1E2-LV/gKSP 및 VSVg-LV/gKSP 벡터는 각각 92.2%, 94.8%의 발현 감소를 나타내었다. 대조군으로 사용된 KSP siRNA/DOPC 복합체는 84.7%의 KSP 단백질 감소를 나타내었으며, 스크램블된 E1E2-LV/SCR 벡터는 전혀 감소되지 않았다.As a result, indel mutations were not observed in the E1E2-LV/SCR vector, but were measured to be 35.2% and 39.2% in the E1E2-LV/gKSP and VSVg-LV/gKSP vectors, respectively. As shown in FIG. 7d showing the KSP protein level measured by Western blot, the E1E2-LV/gKSP and VSVg-LV/gKSP vectors showed a decrease in expression of 92.2% and 94.8%, respectively. The KSP siRNA/DOPC complex used as a control showed a reduction in KSP protein of 84.7%, and the scrambled E1E2-LV/SCR vector did not reduce it at all.

Sanger 시퀀싱 및 차세대 시퀀싱 (Next-Generation sequencing, NGS)을 하기 위해서, Huh7 세포 (0.2 x 106 개)를 E1E2-LV/gKSP 벡터 (1.0 x 106 copies/mL)로 형질 감염시켰다. 5일 후 게놈 DNA를 PureLink 게놈 DNA 미니 키트 (Invitrogen)을 이용하여 분리하였고 타겟 지역 (233 bp, chr10:92608939+92609171)은 PCR 반응 (95 ℃로 2 min; 95 ℃로 15 s, 55 ℃로 30 s, 및 72 ℃로 30 s 35회 반복; 72 ℃로 2 min 및 4 ℃로 유지)을 이용하여 증폭하였다. 이때 사용한 프라이머는 다음과 같다.For Sanger sequencing and Next-Generation sequencing (NGS), Huh7 cells (0.2 x 10 6 cells) were transfected with E1E2-LV/gKSP vector (1.0 x 10 6 copies/mL). After 5 days, genomic DNA was isolated using PureLink Genomic DNA Mini Kit (Invitrogen), and the target region (233 bp, chr10:92608939+92609171) was subjected to PCR reaction (2 min at 95 °C; 15 s at 95 °C, 55 °C). 30 s, and 30 s 35 times at 72° C.; 2 min at 72° C. and hold at 4° C.). The primers used at this time are as follows.

서열번호 12: Sanger sequencing, 5'-AAGTAGATAGGTTCCATTGG-3'SEQ ID NO: 12: Sanger sequencing, 5'-AAGTAGATAGGTTCCATTGG-3'

서열번호 13: Sanger sequencing, 5'-CTCCAAGTTCCTAATTCTTC-3'SEQ ID NO: 13: Sanger sequencing, 5'-CTCCAAGTTCCTAATTCTTC-3'

서열번호 14: NGS sequencing, 5'-TATTATAAAGGAGGCCCATG-3'SEQ ID NO: 14: NGS sequencing, 5'-TATTATAAAGGAGGCCCATG-3'

서열번호 15: NGS sequencing, 5'-TCAGAAACATCAGATGATGG-3'SEQ ID NO: 15: NGS sequencing, 5'-TCAGAAACATCAGATGATGG-3'

PCR 산물 (20 μL)은 Macherey-Nagel NucleoSpin 겔 및 PCR Clean-up 키트를 이용하여 정제하였고 열 순환기를 사용하여 재어닐링하였다. Sanger 시퀀싱 및 NGS 시퀀싱(Illumina Hiseq 2500 PE250)은 Microgen Inc.에 의뢰하였다. PCR products (20 μL) were purified using a Macherey-Nagel NucleoSpin gel and PCR Clean-up kit and reannealed using a thermal cycler. Sanger sequencing and NGS sequencing (Illumina Hiseq 2500 PE250) were commissioned by Microgen Inc.

도 7e가 보여주는 Sanger 시퀀싱 결과는 E1E2-LV/gKSP 벡터에 의하여 KSP 타겟 지역에 유전자 편집이 성공적으로 유발되었으며, 그 결과 동일한 핵산 위치에서 하나 이상의 중첩된 피크가 존재한다는 것을 의미한다. The Sanger sequencing result shown in FIG. 7e indicates that gene editing was successfully induced in the KSP target region by the E1E2-LV/gKSP vector, and as a result, one or more overlapping peaks exist at the same nucleic acid position.

또한 도 7f가 보여주는 NGS 시퀀싱 결과는 타겟 지역에 성공적으로 유전자 편집이 일어났으며, 프레임 시프트 돌연변이 (frame-shift mutation)가 95.2%이기 때문에 KSP의 기능 상실이 일어날 확률이 매우 높다는 것을 시사하였다.In addition, the NGS sequencing result shown in FIG. 7f suggested that gene editing occurred successfully in the target region, and the probability of KSP loss of function was very high because the frame-shift mutation was 95.2%.

실시예 6. E1E2-LV/gKSP 벡터에 의한 시험관내 세포사멸 조사Example 6. In vitro apoptosis investigation by E1E2-LV/gKSP vector

아넥신 V(Annexin V)-FITC/PI 염색과 FACS를 이용하여 E1E2-LV/gKSP 벡터에 의한 Huh7 세포의 세포사멸을 조사하였다. Huh7 세포 (4.0 Х 104 개)를 6-웰 플레이트에 시딩하고 E1E2-LV/gKSP, E1E2-LV/SCR, 혹은 VSVg-LV/gKSP 렌티바이러스 벡터 (4.0 Х 104 copies/mL)으로 형질 감염시켰다. 120시간 후, 세포를 사전 냉각된 70% 에탄올(ethanol)로 고정하고 아넥신 V-FITC/PI 키트 (BD Pharmingen)을 이용하여 면역염색하였다. 대조군으로 PBS 처리한 세포를 사용하였고, 아폽토시스(apoptosis) 비율은 Guava EasyCyte system으로 측정하고 도면에 나타내었다 (도 9a). Apoptosis of Huh7 cells by E1E2-LV/gKSP vector was investigated using Annexin V (Annexin V)-FITC/PI staining and FACS. Huh7 cells (4.0 Х 10 4 ) were seeded in 6-well plates and transfected with E1E2-LV/gKSP, E1E2-LV/SCR, or VSVg-LV/gKSP lentiviral vectors (4.0 Х 10 4 copies/mL). made it After 120 hours, the cells were fixed with pre-chilled 70% ethanol and immunostained using annexin V-FITC/PI kit (BD Pharmingen). As a control, cells treated with PBS were used, and the apoptosis rate was measured using the Guava EasyCyte system and shown in the figure (FIG. 9a).

그 결과, PBS 처리한 세포와 비교시 E1E2-LV/SCR 벡터를 처리한 세포에서는 세포사멸이 관찰되지 않았으나, E1E2-LV/gKSP 및 VSVg-LV/gKSP 벡터를 처리한 세포에서는 현저한 세포사멸이 관찰되었다 (아폽토시스 23.9% 및 세포사멸 27.3% (E1E2-LV/gKSP-형질 감염된 세포에서 아폽토시스 + 괴사(necrosis)); VSVg-LV/gKSP-형질 감염된 세포에서 아폽토시스 27.2% 및 세포사멸 30.1%).As a result, compared with cells treated with PBS, apoptosis was not observed in cells treated with E1E2-LV/SCR vector, but significant apoptosis was observed in cells treated with E1E2-LV/gKSP and VSVg-LV/gKSP vectors. (apoptosis 23.9% and apoptosis 27.3% (apoptosis + necrosis in E1E2-LV/gKSP-transfected cells); apoptosis 27.2% and apoptosis 30.1% in VSVg-LV/gKSP-transfected cells).

다음으로, E1E2-LV/gKSP 벡터에 의해 유발되는 세포 주기 억류를 조사하였다. 위와 동일한 방법으로 Huh7 및 HepG2 세포를 준비하고 E1E2-LV/gKSP 및 VSVg-LV/gKSP 벡터를 형질 감염시켰다. 120시간 후, 세포를 트립신 처리하여 떼어내고 4% 파라포름알데히드로 고정하였다. 세포를 RNAase (50 mg/mL) 처리한 후 세포 주기 분석 키트 (Abcam)을 이용하여 염색하였다. 세포 주기 억류는 Guava EasyCyte system을 이용하여 측정하였다 (도 9b). Next, cell cycle arrest induced by the E1E2-LV/gKSP vector was investigated. Huh7 and HepG2 cells were prepared in the same manner as above and transfected with E1E2-LV/gKSP and VSVg-LV/gKSP vectors. After 120 hours, the cells were detached by trypsinization and fixed with 4% paraformaldehyde. Cells were treated with RNAase (50 mg/mL) and stained using a cell cycle assay kit (Abcam). Cell cycle arrest was measured using the Guava EasyCyte system (FIG. 9b).

그 결과, E1E2-LV/gKSP 벡터는 Huh7 세포에서는 G0/G1 단계에서 세포 주기 억류 (28.8%)를 나타내었으나, HepG2 세포에서는 세포 주기 억류를 전혀 유발하지 않았다. 이는 E1E2-LV/gKSP 벡터가 Huh7 세포에 선택적으로 형질 감염할 수 있기 때문에 세포 주기 억류를 유발한 것으로 분석되었다. 반면, VSVg-LV/gKSP 벡터는 Huh7 및 HepG2 세포 모두에서 각각 35.8%, 7.2%의 G0/G1 단계 억류를 나타내었으며, 이는 VSVg-LV/gKSP 벡터의 넓은 향성에 기인한 것으로 분석되었다. As a result, the E1E2-LV/gKSP vector exhibited cell cycle arrest (28.8%) in the G 0 /G 1 phase in Huh7 cells, but did not induce cell cycle arrest at all in HepG2 cells. It was analyzed that this induced cell cycle arrest because the E1E2-LV/gKSP vector could selectively transfect Huh7 cells. On the other hand, the VSVg-LV/gKSP vector exhibited 35.8% and 7.2% of G 0 /G 1 phase detention in both Huh7 and HepG2 cells, respectively, which was analyzed to be due to the broad tropism of the VSVg-LV/gKSP vector.

또한, E1E2-LV/gKSP 벡터를 처리한 세포에서의 세포사멸율를 조사하였다. HepG2 및 Huh7 세포 (2.0 x 103 cells/well)를 96-웰 플레이트 (2.0 x 103 cells/well)에 시딩하고 E1E2-LV/gKSP, E1E2-LV/SCR, VSVg-LV/gKSP 벡터 (1x104 GC/mL) 혹은 PBS (대조군)으로 형질 감염시켰다. 120시간 후, 10% 테트다졸륨 염 (tetrazolium salt)을 포함하는 EZ-CYTOX 용액 (DoGen)을 담고 있는 각각의 웰에 테트다졸륨 염을 첨가하고 플레이트를 37℃ 3시간 동안 반응시켰다. 샘플의 세포독성은 샘플의 흡광도를 Spectra MAX 340 마이크로플레이트 리더기 (Molecular Device)를 이용하여 450 nm에서 측정함으로써 계산하였다 (도 9c). E1E2-LV/gKSP 벡터는 Huh7 세포에서는 65.9%의 세포사멸을 보여주었으나 HepG2 세포에서는 13.8%의 세포사멸을 나타내었다. 반면, VSVg-LV/gKSP 벡터는 Huh7 및 HepG2 세포에서 각각 85.8%, 59.5%의 세포사멸을 나타내었다. 이러한 결과 역시 슈도타이핑된 두 벡터의 향성의 차별성에서 기인한 것으로 분석되었다.In addition, the apoptosis rate in cells treated with E1E2-LV/gKSP vector was investigated. HepG2 and Huh7 cells (2.0 x 10 3 cells/well) were seeded in 96-well plates (2.0 x 10 3 cells/well) and E1E2-LV/gKSP, E1E2-LV/SCR, VSVg-LV/gKSP vectors (1x10 4 GC/mL) or PBS (control). After 120 hours, tetrazolium salt was added to each well containing EZ-CYTOX solution (DoGen) containing 10% tetrazolium salt, and the plate was reacted at 37°C for 3 hours. The cytotoxicity of the sample was calculated by measuring the absorbance of the sample at 450 nm using a Spectra MAX 340 microplate reader (Molecular Device) (FIG. 9c). The E1E2-LV/gKSP vector showed 65.9% apoptosis in Huh7 cells, but 13.8% apoptosis in HepG2 cells. On the other hand, the VSVg-LV/gKSP vector exhibited apoptosis of 85.8% and 59.5% in Huh7 and HepG2 cells, respectively. This result was also analyzed to be due to the difference in tropism of the two pseudotyped vectors.

또한, 콜로니 형성 분석을 이용하여 E1E2-LV/gKSP 벡터가 세포 증식 (cell proliferation)을 억제하는지를 조사하였다 (도 9d). Huh7 및 HepG2 세포 (4.0 x 104 cells/well)를 6-웰 플레이트에 시딩하고 12시간 배양하였다. 다음으로, E1E2-LV/gKSP 및 VSVg-LV/gKSP 벡터 (1.0 Х 107 copies/mL)로 형질 감염 시킨 후 120시간 동안 배양하였다. 세포를 PBS 버퍼로 세척하고 4% 파라포름알데히드로 20분간 고정한 후, 20% 에탄올에 녹인 0.5% 크리스탈 바이올렛 (crystal violet)을 첨가하고 상온에서 2시간 동안 반응시켰다. 콜로니 수는 EZ-Capture MG 및 Image J software를 이용하여 측정하였다. In addition, it was investigated whether the E1E2-LV/gKSP vector inhibits cell proliferation using a colony formation assay ( FIG. 9d ). Huh7 and HepG2 cells (4.0 x 10 4 cells/well) were seeded in 6-well plates and incubated for 12 hours. Next, after transfection with E1E2-LV/gKSP and VSVg-LV/gKSP vectors (1.0 Х 10 7 copies/mL), they were cultured for 120 hours. Cells were washed with PBS buffer and fixed with 4% paraformaldehyde for 20 minutes, then 0.5% crystal violet dissolved in 20% ethanol was added and reacted at room temperature for 2 hours. The number of colonies was measured using EZ-Capture MG and Image J software.

그 결과, E1E2-LV/gKSP 처리는 Huh7 세포에서 세포 증식을 56.8%로 현저하게 저해하였으나, HepG2 세포에서는 저해하지 않았다. 반면, VSVg-LV/gKSP 처리는 Huh7 및 HepG2 세포에서 모두에서 세포 증식을 각각 82.2%, 52.0% 감소시켰다. As a result, E1E2-LV/gKSP treatment significantly inhibited cell proliferation in Huh7 cells by 56.8%, but not HepG2 cells. On the other hand, VSVg-LV/gKSP treatment reduced cell proliferation by 82.2% and 52.0% in both Huh7 and HepG2 cells, respectively.

이러한 결과는 E1E2-LV/gKSP 벡터가 Huh7 세포에 특이적으로 세포사멸을 유발할 수 있음을 보여준다.These results show that the E1E2-LV/gKSP vector can induce apoptosis specifically in Huh7 cells.

실시예 7. E1E2-LV 렌티바이러스 벡터의 정위(orthotopic) Huh7 마우스에서의 암표적성 조사Example 7. Cancer Targeting Investigation of E1E2-LV Lentiviral Vector in Orthotopic Huh7 Mice

먼저, 정위 Huh7 마우스 모델을 제작하기 위하여 Balb/c 누드 마우스 (4 주령, 암컨)에서 늑골 밑 5 mm정도를 절개하고 간을 드러낸 후 Huh7 세포 (2Х106)를 인슐린 주사기 (31 G, BD)를 이용하여 간에 주사하였다. 주사부위는 tabotamp (Ethicon)는 복구하고 복강은 흡수성 봉합 재료 (Prolene, Ethicon)로 닫은 후 피부는 집게로 집었다. First, in order to construct an orthotopic Huh7 mouse model, in Balb/c nude mice (4 weeks old, Amken), an incision was made about 5 mm below the ribs and the liver was exposed. Huh7 cells (2Х10 6 ) were injected with an insulin syringe (31 G, BD). was used and injected into the liver. The injection site was restored with a tabotamp (Ethicon), the abdominal cavity was closed with absorbable suture materials (Prolene, Ethicon), and the skin was clamped with forceps.

체내 생체분포 분석을 위하여, Cy5.5-표지된 E1E2-LV/gKSP 벡터 (1.0 Х 107 copies/mL을 포함하는 100 μL PBS)를 Huh7 세포 주사한 지 4주가 경과한 시점에 정위 Huh7 마우스에 복막 주사하였다. 대조군으로, Cy5.5-VSVg-LV/gKSP 및 자유 Cy5.5 염료를 동일한 방식으로 주사하였다. 주사한 지 4시간 및 24시간 후, 주요 장기를 적출하여 IVIS Spectrum System과 IVIS Living Imaging Software (Caliper Life Science Inc.)을 이용하여 체외 형광 이미지를 수득하였다. 암 표적성을 비교하기 위하여, 정상적인 Balb/c 누드 마우스에도 동일한 방법으로 주사하고 체외 형광 이미지를 수득하였다 (도 10a 및 10b).For in vivo biodistribution analysis, Cy5.5-labeled E1E2-LV/gKSP vector (100 μL PBS containing 1.0 Х 10 7 copies/mL) was injected into orthotopic Huh7 mice 4 weeks after Huh7 cell injection. Peritoneal injection. As a control, Cy5.5-VSVg-LV/gKSP and free Cy5.5 dye were injected in the same manner. 4 and 24 hours after injection, major organs were removed and in vitro fluorescence images were obtained using IVIS Spectrum System and IVIS Living Imaging Software (Caliper Life Science Inc.). In order to compare cancer targeting, normal Balb/c nude mice were also injected in the same manner, and in vitro fluorescence images were obtained ( FIGS. 10A and 10B ).

그 결과, 도 10a에 나타난 바와 같이 Cy5.5-표지된 E1E2-LV/gKSP 벡터를 주사한 지 4시간 후에 간에서 발생한 Huh7 종양 조직에서 강한 형광신호를 관찰하였으며 24시간 이후에서도 강한 형광신호를 관찰할 수 있었다. 그러나 종양 이외의 간 조직에서는 그러한 강한 신호가 관찰되지 않았으며 다른 주요 장기들, 예를 들면, 비장, 신장, 심장, 폐에서도 강한 형광신호가 관찰되지 않았다. As a result, as shown in Fig. 10a, a strong fluorescence signal was observed in Huh7 tumor tissue generated in the liver 4 hours after injection of the Cy5.5-labeled E1E2-LV/gKSP vector, and a strong fluorescence signal was observed even after 24 hours. Could. However, such strong signals were not observed in liver tissues other than tumors, and strong fluorescence signals were not observed in other major organs, such as spleen, kidney, heart, and lungs.

이러한 결과는 E1E2-LV/gKSP 벡터가 복막 주사될 경우 Huh7 종양 조직에 선택적으로 축적될 수 있음을 나타내었다. These results indicated that the E1E2-LV/gKSP vector could selectively accumulate in Huh7 tumor tissues when injected peritoneally.

또한, 도 10b에서 볼 수 있듯이, 비종양 마우스 모델에서는 어떠한 Cy5.5-표지된 E1E2-LV/gKSP 벡터의 축적도 관찰할 수 없었으며, 이러한 결과 역시 E1E2-LV/gKSP 벡터의 Huh7 특이성을 시사하였다.In addition, as shown in FIG. 10b , no Cy5.5-labeled E1E2-LV/gKSP vector accumulation was observed in the non-tumor mouse model, and these results also suggest the Huh7 specificity of the E1E2-LV/gKSP vector. did

대조군으로서, 비슷한 방법으로 Cy5.5-표지된 VSVg-LV/gKSP 벡터를 정위 Huh7 마우스에 복막 주사한 경우에는 간 종양뿐만 아니라 간 전체에서 강한 형광신호가 관찰되었다 (도 11a). 또한 신장, 폐에서 관찰된 형광신호는 VSVg-LV/gKSP 벡터가 간 이외의 장기에도 축적된다는 것을 나타내었다.As a control, when Cy5.5-labeled VSVg-LV/gKSP vector was intraperitoneally injected into orthotopic Huh7 mice in a similar manner, strong fluorescence signals were observed not only in liver tumors but also in the entire liver ( FIG. 11a ). In addition, the fluorescence signals observed in the kidneys and lungs indicated that the VSVg-LV/gKSP vectors were also accumulated in organs other than the liver.

이러한 결과는 VSVg-LV/gKSP 벡터가 E1E2-LV/gKSP 벡터와 비교할 때 암 표적성이 낮다는 것을 시사하였다. These results suggested that the VSVg-LV/gKSP vector had lower cancer targeting compared to the E1E2-LV/gKSP vector.

한편, Cy5.5 염료만을 정위 Huh7 마우스에 복막 주사한 경우에는 암뿐만 아니라 주요 장기 어디에도 축적되지 않았다 (도 11b).On the other hand, when only Cy5.5 dye was peritoneally injected into orthotopic Huh7 mice, it did not accumulate in any major organs as well as cancer ( FIG. 11b ).

실시예 8. E1E2-LV/gKSP 벡터의 정위 Huh7 마우스 모델에서의 항암효과 조사Example 8. Investigation of anticancer effect of E1E2-LV/gKSP vector in stereotactic Huh7 mouse model

Huh7 세포가 이식된 지 4주 후 정위 Huh7 마우스에 E1E2-LV/gKSP (2.0 Х 105 copies/mL를 포함하는 100 μL PBS)을 일주일 간격 또는 2주일 간격으로 8주 동안 복막 주사하였다. 대조군 그룹은 PBS 혹은 KSP siRNA/DOPC (100 μL PBS 내 4 μg 포함) 복합체를 일주일 간격으로 8주 동안 복막 주사하였다. 마지막 복막 주사로부터 1주일 후에 마우스로부터 간을 적출하고 간암종양 조직의 무게를 측정하였다 (도 12a 및 12b).Four weeks after Huh7 cell transplantation, E1E2-LV/gKSP (100 μL PBS containing 2.0 Х 10 5 copies/mL) was intraperitoneally injected into orthotopic Huh7 mice at weekly or 2-week intervals for 8 weeks. The control group was intraperitoneally injected with PBS or KSP siRNA/DOPC (including 4 μg in 100 μL PBS) at weekly intervals for 8 weeks. One week after the last peritoneal injection, the liver was removed from the mouse and the weight of the hepatocellular carcinoma tissue was measured ( FIGS. 12A and 12B ).

그 결과, PBS를 처리한 그룹에서의 종양 무게 (1.7 ± 1.09 g)와 비교해서, 일주일 간격으로 복막 주사한 E1E2-LV/gKSP 그룹에서의 종양 무게는 0.18 ± 0.03 g이었고, 2주일 간격으로 복막 주사한 E1E2-LV/gKSP 그룹에서의 종양 무게는 1.5 ± 0.78 g이었다. As a result, compared with the tumor weight (1.7 ± 1.09 g) in the PBS-treated group, the tumor weight in the E1E2-LV/gKSP group injected peritoneally at weekly intervals was 0.18 ± 0.03 g, and peritoneally at intervals of 2 weeks. The tumor weight in the injected E1E2-LV/gKSP group was 1.5 ± 0.78 g.

이러한 종양무게의 차이는 E1E2-LV/gKSP 벡터가 효과적으로 종양 조직의 성장을 억제한다는 것을 나타내었다. 2주일 간격으로 복막 주사한 E1E2-LV/gKSP 벡터의 낮은 종양 조직 성장 억제 효과는 효과적인 종양성장억제에 필요한 투여량에 도달하기에는 2주일 간격의 주사용량이 부족했기 때문으로 분석되었다. 대조군으로서 KSP siRNA/DOPC를 처리한 그룹에서의 종양 무게는 1.67 ± 0.15 g이었으며 종양 조직 성장 억제효과를 관찰할 수 없었다. This difference in tumor weight indicated that the E1E2-LV/gKSP vector effectively inhibited the growth of tumor tissue. The low tumor tissue growth inhibitory effect of the E1E2-LV/gKSP vector injected peritoneally at 2-week intervals was analyzed because the 2-week injection dose was insufficient to reach the dose required for effective tumor growth inhibition. As a control group, the tumor weight in the group treated with KSP siRNA/DOPC was 1.67 ± 0.15 g, and no tumor tissue growth inhibitory effect was observed.

적출한 종양 조직에 대하여 웨스턴 블롯을 이용하여 KSP 발현량을 조사하였을 때 일주일 간격으로 복막 주사한 E1E2-LV/gKSP 그룹에서의 발현량 감소 (22.4%)는 현저하였으나 2주일 간격으로 복막 주사한 E1E2-LV/gKSP 그룹에서의 발현량 감소(75.2%)는 미약하였고, 대조군으로서 KSP siRNA/DOPC를 처리한 그룹에서는 감소가 관찰되지 않았다 (도 12c). When the expression level of KSP in the extracted tumor tissue was investigated using Western blot, the decrease in expression level (22.4%) in the E1E2-LV/gKSP group injected peritoneally at weekly intervals was significant, but E1E2 injected peritoneally at intervals of 2 weeks. The expression level decrease (75.2%) in the -LV/gKSP group was weak, and no decrease was observed in the group treated with KSP siRNA/DOPC as a control ( FIG. 12c ).

또한 적출한 종양 조직에 대하여 T7E1 분석을 실시하였을 때, 일주일 간격으로 복막 주사한 E1E2-LV/gKSP 그룹에서는 indel 돌연변이 빈도가 29.8%이었으나 2주일 간격으로 복막 주사한 E1E2-LV/gKSP 그룹에서는 8.7%, 대조군으로서 KSP siRNA/DOPC를 처리한 그룹에서는 indel 돌연변이가 발견되지 않았다 (도 12d). Also, when T7E1 analysis was performed on the excised tumor tissue, the indel mutation frequency was 29.8% in the E1E2-LV/gKSP group injected peritoneally at weekly intervals, but 8.7% in the E1E2-LV/gKSP group injected peritoneally at 2-week intervals. , No indel mutation was found in the group treated with KSP siRNA/DOPC as a control ( FIG. 12d ).

도 13a에서 나타난 바와 같이, 적출한 종양 조직에 대하여 면역 조직 화학 염색을 실시하였을 때 KSP 및 Ki-67 (대표적 세포 증식 마커)의 발현이 일주일 간격으로 복막 주사한 E1E2-LV/gKSP 그룹에서 현저히 감소하였음을 알 수 있었다. As shown in FIG. 13a , when immunohistochemical staining was performed on the excised tumor tissue, the expression of KSP and Ki-67 (a representative cell proliferation marker) was significantly reduced in the E1E2-LV/gKSP group injected peritoneally at weekly intervals. knew it was done.

이러한 결과는 E1E2-LV/gKSP 벡터에 의하여 간암조직 특이적으로 효과적인 유전자 편집이 발생하였고 그 결과 KSP의 발현이 감소할 뿐만 아니라 세포 증식이 억제되었음을 시사하였다.These results suggested that the E1E2-LV/gKSP vector produced effective gene editing in a liver cancer tissue-specific manner, and as a result, KSP expression was reduced as well as cell proliferation was suppressed.

도 13b는 적출한 종양 조직 및 정상 간조직에 대하여 TUNEL 분석을 실시한 결과를 나타내며, 종양 조직에서는 E1E2-LV/gKSP 벡터 의하여 효과적인 세포사멸이 유도된 반면 정상조직에서는 그러하지 않았다. 13b shows the results of TUNEL analysis on the extracted tumor tissue and normal liver tissue, and effective apoptosis was induced in the tumor tissue by the E1E2-LV/gKSP vector, but not in the normal tissue.

상기 결과들을 통해 E1E2-LV/gKSP 벡터를 복막 주사한 마우스 모델의 간암조직에서만 선택적으로 KSP 타겟 유전자에서 유전자 편집이 유도되었고 그 결과로서 세포사멸 및 세포 증식 억제가 발생되어 최종적으로 종양성장이 효과적으로 억제되었음을 알 수 있다.Through the above results, gene editing was selectively induced in the KSP target gene only in the liver cancer tissue of the mouse model injected with the E1E2-LV/gKSP vector peritoneally. it can be seen that

상기 실시예의 결과로부터, 본 발명에 따른 Huh7 간암조직으로의 선택적 전달이 가능하도록 HCV 유래의 E1E2 당단백질이 고정된 외피로 슈도타이핑된 렌티바이러스를 CRISPR/Cas9 및 KSP 유전자에 특이적인 가이드 RNA (gKSP)의 전달에 이용함으로써 Huh7 간암조직에서만 특이적으로 Cas9 및 gKSP의 발현이 가능하고 유전자 편집을 통해 종양 조직의 성장을 억제할 수 있는 바, 암 치료를 위한 유전자 치료에 응용될 수 있다.From the results of the above examples, the lentiviruses pseudotyped with the envelope in which the E1E2 glycoprotein derived from HCV is immobilized to enable selective delivery to Huh7 liver cancer tissue according to the present invention were prepared with guide RNA (gKSP) specific for CRISPR/Cas9 and KSP genes. ), it is possible to specifically express Cas9 and gKSP only in Huh7 liver cancer tissue and inhibit the growth of tumor tissue through gene editing, so it can be applied to gene therapy for cancer treatment.

이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.From the above description, those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential characteristics thereof. In this regard, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention should be construed as including all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims described below rather than the above detailed description and their equivalents to be included in the scope of the present invention.

<110> KOREA INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY <120> Tumor-specific CRISPR/Cas9 delivery of HCV/E1E2 envelope glycoproteins-pseudotyped lentivirus to tumor and its use as antitumor therapeutics <130> KPA201185-KR <160> 16 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> gKSP #1 <400> 1 cgtggaatta taccagccaa 20 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> gKSP #2 <400> 2 gaagttagtg tacgaactgg 20 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> gKSP #3 <400> 3 cacctaatga agagtatacc 20 <210> 4 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Insert#1F <400> 4 caccgcgtgg aattatacca gccaa 25 <210> 5 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Insert#1R <400> 5 aaacttggct ggtataattc cacgc 25 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> gKSP #1F <400> 6 aagtagatag gttccattgg 20 <210> 7 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> gKSP #1R <400> 7 ctccaagttc ctaattcttc 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glycoproteins-pseudotyped lentivirus to tumor and its use as antitumor therapeutics <130> KPA201185-KR <160> 16 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> gKSP #1 <400> 1 cgtggaatta taccagccaa 20 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> gKSP #2 <400> 2 gaagttagtg tacgaactgg 20 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> gKSP #3 <400> 3 cacctaatga agagtatacc 20 <210> 4 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Insert#1F <400> 4 caccgcgtgg aattatacca gccaa 25 <210> 5 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Insert#1R <400> 5 aaacttggct ggtataattc cacgc 25 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> gKSP #1F <400> 6 aagtagatag gttccattgg 20 <210> 7 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> gKSP #1R <400> 7 ctccaagttc ctaattcttc 20 <210> 8 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> gKSP #2F <400> 8 gcccagcctt gatcagattt 20 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Claims (15)

E1E2 외피 당단백질 (envelope glycoproteins)로 슈도타이핑된 (pseudotyped) 렌티바이러스 벡터를 포함하는, CRISPR/Cas9 시스템 전달체.
A CRISPR/Cas9 system delivery system comprising a lentiviral vector pseudotyped with E1E2 envelope glycoproteins.
제1항에 있어서, 상기 E1E2 외피 당단백질은 HCV (Hepatitis C virus) 유래인 것인, CRISPR/Cas9 시스템 전달체.
The CRISPR/Cas9 system delivery system according to claim 1, wherein the E1E2 envelope glycoprotein is derived from Hepatitis C virus (HCV).
제1항에 있어서, 상기 렌티바이러스 벡터는
i) CRISPR/Cas9 시스템으로써 KSP (kinesin spindle protein) 특이적인 가이드 RNA 및 Cas9를 코딩하는 트랜스유전자 (transgene)를 포함하는 DNA 플라스미드; 및
ii) HCV에서 유래된 E1E2 외피 당단백질을 코딩하는 유전자를 포함하는 발현 DNA 플라스미드;를 포함하는 것인, CRISPR/Cas9 시스템 전달체.
The method of claim 1, wherein the lentiviral vector is
i) a DNA plasmid comprising a kinesin spindle protein (KSP)-specific guide RNA and a transgene encoding Cas9 as a CRISPR/Cas9 system; and
ii) an expression DNA plasmid comprising a gene encoding the E1E2 envelope glycoprotein derived from HCV;
제3항에 있어서, 상기 렌티바이러스 벡터는 gag 및 pol 유전자를 포함하는 패키징 (packaging) DNA 플라스미드를 추가로 포함하는 것인, CRISPR/Cas9 시스템 전달체.
The CRISPR/Cas9 system delivery system according to claim 3, wherein the lentiviral vector further comprises a packaging DNA plasmid comprising gag and pol genes.
제3항에 있어서, 상기 가이드 RNA는 서열번호 1 내지 서열번호 3으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 서열을 포함하는 것인, CRISPR/Cas9 시스템 전달체.
The CRISPR/Cas9 system delivery system according to claim 3, wherein the guide RNA comprises any one or more sequences selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 1 to 3.
제3항에 있어서, 상기 CRISPR/Cas9 시스템은 KSP를 암호화하는 유전자를 유전자 편집하는 것인, CRISPR/Cas9 시스템 전달체.
The CRISPR/Cas9 system delivery system according to claim 3, wherein the CRISPR/Cas9 system is a gene editing gene encoding a KSP.
제6항에 있어서, 상기 유전자 편집된 KSP는 유사분열 (mitosis)에서 세포 주기 억류 (cell cycle arrest)를 유도함으로써 암 성장을 억제하는 것인, CRISPR/Cas9 시스템 전달체.
7. The CRISPR/Cas9 system delivery system of claim 6, wherein the gene edited KSP inhibits cancer growth by inducing cell cycle arrest in mitosis.
제7항에 있어서, 상기 암은 CD81 또는 Claudin-1 막단백질이 과발현된 암종인 것인, CRISPR/Cas9 시스템 전달체.
The CRISPR/Cas9 system delivery system according to claim 7, wherein the cancer is a carcinoma in which CD81 or Claudin-1 membrane protein is overexpressed.
제8항에 있어서, 상기 암은 간암인 것인, CRISPR/Cas9 시스템 전달체.
The CRISPR/Cas9 system delivery system according to claim 8, wherein the cancer is liver cancer.
제1항에 있어서, 상기 렌티바이러스 벡터를 포함하는 CRISPR/Cas9 시스템 전달체는 암 조직에 특이적으로 CRISPR/Cas9 시스템을 전달하는 것인, CRISPR/Cas9 시스템 전달체.
The CRISPR/Cas9 system delivery system according to claim 1, wherein the CRISPR/Cas9 system delivery system comprising the lentiviral vector delivers the CRISPR/Cas9 system specifically to cancer tissue.
제10항에 있어서, 상기 암은 간암 또는 난소암 중 선택되는 어느 하나 이상인 것인, CRISPR/Cas9 시스템 전달체.
The CRISPR/Cas9 system delivery system according to claim 10, wherein the cancer is at least one selected from liver cancer and ovarian cancer.
E1E2 외피 당단백질로 슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터를 포함하는 CRISPR/Cas9 시스템 전달체;를 유효성분으로 포함하는, 암의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
A pharmaceutical composition for preventing or treating cancer, comprising a CRISPR/Cas9 system delivery system comprising a lentiviral vector pseudotyped with E1E2 envelope glycoprotein as an active ingredient.
E1E2 외피 당단백질로 슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터를 포함하는 CRISPR/Cas9 시스템 전달체;를 유효성분으로 포함하는, 조성물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 암의 치료 방법.
A method of treating cancer, comprising administering a composition comprising a CRISPR/Cas9 system delivery system comprising a lentiviral vector pseudotyped with E1E2 envelope glycoprotein as an active ingredient, to a subject other than humans.
E1E2 외피 당단백질로 슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터를 포함하는 CRISPR/Cas9 시스템 전달체;를 유효성분으로 포함하는, 암 종양 성장 억제용 조성물.
A composition for inhibiting cancer tumor growth, comprising, as an active ingredient, a CRISPR/Cas9 system delivery system comprising a lentiviral vector pseudotyped with E1E2 envelope glycoprotein.
E1E2 외피 당단백질로 슈도타이핑된 렌티바이러스 벡터를 포함하는 CRISPR/Cas9 시스템 전달체;를 유효성분으로 포함하는, 조성물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 암 종양 성장 억제 방법.A method for inhibiting cancer tumor growth, comprising administering a composition comprising a CRISPR/Cas9 system delivery system comprising a lentiviral vector pseudotyped with E1E2 envelope glycoprotein as an active ingredient to a subject other than humans.
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X601 Decision of rejection after re-examination