WO2015056917A1 - Conjugate for sirna transfer and preparation method therefor - Google Patents

Conjugate for sirna transfer and preparation method therefor Download PDF

Info

Publication number
WO2015056917A1
WO2015056917A1 PCT/KR2014/009385 KR2014009385W WO2015056917A1 WO 2015056917 A1 WO2015056917 A1 WO 2015056917A1 KR 2014009385 W KR2014009385 W KR 2014009385W WO 2015056917 A1 WO2015056917 A1 WO 2015056917A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
complex
sirna
bsa
gold
serum albumin
Prior art date
Application number
PCT/KR2014/009385
Other languages
French (fr)
Korean (ko)
Inventor
오병근
최진하
김현수
엄숭호
Original Assignee
서강대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서강대학교 산학협력단 filed Critical 서강대학교 산학협력단
Publication of WO2015056917A1 publication Critical patent/WO2015056917A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/111General methods applicable to biologically active non-coding nucleic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/113Non-coding nucleic acids modulating the expression of genes, e.g. antisense oligonucleotides; Antisense DNA or RNA; Triplex- forming oligonucleotides; Catalytic nucleic acids, e.g. ribozymes; Nucleic acids used in co-suppression or gene silencing
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/76Albumins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y5/00Nanobiotechnology or nanomedicine, e.g. protein engineering or drug delivery
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2310/00Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/10Type of nucleic acid
    • C12N2310/14Type of nucleic acid interfering N.A.
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2310/00Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/30Chemical structure
    • C12N2310/35Nature of the modification
    • C12N2310/351Conjugate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2320/00Applications; Uses
    • C12N2320/30Special therapeutic applications
    • C12N2320/32Special delivery means, e.g. tissue-specific

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

The present invention relates to: a conjugate for siRNA transfer, comprising (a) serum albumin, (b) a gold nanorod, (c) siRNA, and (d) an antibody; and a preparation method therefor. The conjugate for siRNA transfer, of the present invention, has remarkable stability and economical efficiency, can be easily mass produced, and the size thereof is controllable, thereby enabling preparation into a size suitable for cell transfer. In addition, cancer cell-specific transfection can be carried out by using the antibody of the present invention, and cancer cell death can be effectively induced by using the synergistic effect of siRNA and a photothermal effect.

Description

【명세서】  【Specification】
【발명의 명칭】  [Name of invention]
siRNA 전달용 복합체 및 그의 제조방법 【기술분야】  siRNA delivery complex and preparation method
본 특허출원은 2013 년 10 월 14 일에 대한민국 특허청에 제출된 대한민국 특허출원 제 10-2013-0122147 호에 대하여 우선권을 주장하며, 상기 특허출원의 개시 사항은 본 명세서에 참조로서 삽입된다.  This patent application claims priority to Korean Patent Application No. 10-2013-0122147 filed with the Korean Patent Office on October 14, 2013, the disclosure of which is hereby incorporated by reference.
본 발명은 s iRNA 전달용 복합체 및 그의 제조방법에 관한 것이다.  The present invention relates to a complex for s iRNA delivery and a method for preparing the same.
【발명의 배경이 되는 기술】 [Technique to become background of invention]
최근, 고령화 사회로 급속하게 진행되면서, 사망원인의 1 위가 암이라는 질병이 차지했으며, 이를 극복하기 위해 다양한 효과의 약물 치료를 시도하고 있다. 기존에 사용되는 항암제는 암 사멸 효과가 우수하나 정상 세포를 공격하고, 내성이 생기는 등 여러 가지 문제점을 내포하고 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 나노 물질 기반의 암 치료제가 각광을 받고 있으며, 기존에 사용하던 항암제나 짧은 간섭 RNA (siRNA) , 항체 등을 높은 농도로 표적 치료가 가능하게 하는 강점이 있다. 특히 두 가지 이상의 암 치료제를 조합하여 암 치료의 동반 상승 효과를 유도할 수 있다.  Recently, rapidly progressing into an aging society, the number one cause of death was the disease of cancer, and to overcome this attempt to treat various effects of the drug. Conventional anticancer drugs have excellent cancer killing effects, but include various problems such as attacking normal cells and developing resistance. In order to overcome this disadvantage, nano-based cancer therapeutics are in the spotlight, and there is an advantage of enabling targeted treatment at high concentrations of existing anticancer agents, short interfering RNA (siRNA), and antibodies. In particular, two or more cancer therapeutic agents may be combined to induce a synergistic effect of cancer treatment.
알부민 단백질을 이용한 나노 입자는 생체 친화성 및 분해능이 우수하여 인체 안에서의 독성이 없으며 반면에 체내에 오래 잔류할 수 있어서 암 치료에 유리한 조건을 다수 가지고 있고 금 나노 막대와 짧은 간섭 RNA 를 동시에 전달할 수 있는 복합체로 사용이 가능하며 금 나노 막대의 독성을 막아준다는 장점이 있다. 본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다. 【발명의 내용】 Nanoparticles using albumin protein have high biocompatibility and resolution and are not toxic in the human body. On the other hand, they can remain in the body for a long time and have many favorable conditions for cancer treatment, and can simultaneously transfer gold nanorod and short interfering RNA. It can be used as a complex and has the advantage of preventing the toxicity of gold nanorods. Throughout this specification, many papers and patent documents are referenced and their citations are indicated. The disclosures of cited papers and patent documents are incorporated herein by reference in their entirety, and the level of the technical field to which the present invention belongs and the contents of the present invention are more clearly explained. [Content of invention]
【해결하고자 하는 과제】  Problem to be solved
본 발명자들은 암 세포 특이적으로 작용할 수 있는 s iRNA 전달체를 개발하고자 노력하였다. 그 결과, 항-세포사멸 단백질을 코딩하는 mRNA에 특이적으로 결합하는 s iRNA 및 암세포에 특이적으로 발현하는 단백질에 대한 항체를 적용하여 혈청 알부민 (Serum al bumin) 및 금 나노막대를 기반으로 하는 siRNA 전달용 복합체를 개발함으로써 본 발명을 완성하였다. 따라서, 본 발명의 목적은 s iRNA 전달용 복합체를 제공하는 데 있다. 본 발명의 다른 목적은 siRNA 전달용 복합체의 제조방법을 제공하는 데 있다. 본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다. 【과제의 해결 수단】  The present inventors have tried to develop an s iRNA transporter that can act specifically on cancer cells. As a result, s iRNAs that specifically bind to mRNA encoding anti-apoptotic proteins and antibodies to proteins that are specifically expressed on cancer cells were applied to the serum albumin (serum al bumin) and gold nanorods. The present invention has been completed by developing a complex for siRNA delivery. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a complex for s iRNA delivery. Another object of the present invention is to provide a method for preparing a complex for siRNA delivery. Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description, claims and drawings. [Measures of problem]
본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 혈청 알부민 (Serum albumin) ; (b) 금 나노막대; (c) s iRNA ; 및 (d) 항체를 포함하는 siRNA 전달용 복합체를 제공한다. 본 발명자들은 암 세포 특이적으로 작용할 수 있는 s iRNA 전달체를 개발하고자 노력하였다. 그 결과, 항―세포사멸 단백질을 코딩하는 mRNA에 특이적으로 결합하는 s iRNA 및 암세포에 특이적으로 발현하는 단백질에 대한 항체를 적용하여 혈청 알부민 (Serum albumin) 및 금 나노막대를 기반으로 하는 s iRNA 전달용 복합체를 개발하였다. 본 발명의 s iRNA 전달용 복합체는 (a) 혈청 알부민; (b) 금 나노막대; (c) siRNA; 및 (d) 항체를 포함한다.  According to one aspect of the invention, the invention (a) serum albumin (Serum albumin); (b) gold nanorods; (c) s iRNA; And (d) provides a complex for siRNA delivery comprising an antibody. The present inventors have tried to develop an s iRNA transporter that can act specifically on cancer cells. As a result, s iRNAs that specifically bind to mRNA encoding anti-apoptotic proteins and antibodies to proteins that are specifically expressed on cancer cells were applied to serum albumin and s based on gold nanorods. A complex for iRNA delivery was developed. Complex for delivery of s iRNA of the present invention is (a) serum albumin; (b) gold nanorods; (c) siRNA; And (d) antibodies.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 혈청 알부민은 티을 ( thiol ) 잔기가 도입되어 금 나노막대와 직접적으로 결합된다. 즉, 티올기를 통해 혈청 단백질과 금 나노입자가 직접적으로 결합된다. 본 발명은 혈청 알부민을 사용함으로써 우수한 생체적합성을 갖는다 (도 9). According to one embodiment of the present invention, the serum albumin is directly attached to the gold nanorods by introducing a thiol residue. That is, serum proteins and gold nanoparticles are directly bound through thiol groups. The present invention has excellent biocompatibility by using serum albumin (FIG. 9).
본 발명의 siRNA 전달용 복합체는 구형 형태 및 음성 표면 전하를 갖는다.  The complex for siRNA delivery of the present invention has a spherical form and a negative surface charge.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 siRNA 전달용 복합체는 150 nm 내지 300 nm의 직경을 갖는다. 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 siRNA 잔달용 복합체는 180 nm 내지 300 ππι의 직경을 갖는다. 본 발명의 특정 구현예에 따르면, 상기 siRNA 전달용 복합체는 건조 상태의 경우에, 180 nm 내지 250 nm의 직경을 갖고, 비건조 상태의 경우에, 250 nm 내지 300 nm의 직경을 갖는다.  According to one embodiment of the invention, the siRNA delivery complex has a diameter of 150 nm to 300 nm. According to another embodiment of the present invention, the siRNA suspension complex has a diameter of 180 nm to 300 ππι. According to a particular embodiment of the invention, the siRNA delivery complex has a diameter of 180 nm to 250 nm in the dry state, and 250 nm to 300 nm in the non-dry state.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 siRNA 전달용 복합체는 -50 mV 내지 -30 mV 또는 -45 mV 내지 -35 mV의 평균 표면 전하를 갖는다.  According to one embodiment of the invention, the siRNA delivery complex has an average surface charge of -50 mV to -30 mV or -45 mV to -35 mV.
본 발명의 siRNA 전달용 복합체에 포함되는 금 나노막대는 당업계에 공지된 방법 [예컨대, CTAB(Cetyl Trimethylanmonium Bromide), HAuC14 및 NaBH4 의 흔합물 및 HAuC14, CTAB, AgN03 및 아스코르브산의 흔합물을 흔합하는 방법]에 따라 제조될 수 있다.  Gold nanorods included in the siRNA delivery complexes of the present invention are known in the art, for example, such as the combination of CTAB (Cetyl Trimethylanmonium Bromide), HAuC14 and NaBH4, and HAuC14, CTAB, AgN03 and ascorbic acid Combining method].
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 금 나노막대는 15-30 nm의 가로 길이 및 1-10 nm의 세로 길이, 또는 16-28 πηι의 가로 길이 및 5ᅳ 10 nm의 세로 길이를 갖는다.  According to one embodiment of the invention, the gold nanorod has a length of 15-30 nm and a length of 1-10 nm, or a length of 16-28 πηι and a length of 5 길이 10 nm.
본 발명의 siRNA 전달용 복합체는 혈청 알부민이 결합된 금 나노막대를 포함한다.  The complex for delivering siRNA of the present invention includes gold nanorods to which serum albumin is bound.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 상기 siRNA 전달용 복합체는 약 1-20개 또는 5-15개의 금 나노막대를 포함한다.  According to one embodiment of the present invention, the siRNA delivery complex of the present invention comprises about 1-20 or 5-15 gold nanorods.
본 발명의 siRNA 전달용 복합체는 암세포 특이적으로 세포 내 이입된다. 본 발명의 이러한 특징은 상기 siRNA 전달용 복합체를 구성하는 항체에 의해 부여된다.  The siRNA delivery complex of the present invention is introduced into cells specifically for cancer cells. This feature of the invention is conferred by the antibodies that make up the complex for siRNA delivery.
상기 siRNA 는 항-세포사멸 (apoptosis) 단백질을 코딩하는 뉴클레오타이드 서열에 상보적으로 결합하는 siRNA 이다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 항-세포사멸 단백질은 Bd-2, Bcl-w 및 Bcl-xL 와 같은 Bcl-2 패밀리 중 하나이고, 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 항-세포사멸 단백질은 Bcl-2이다. 본 발명의 특정 구현예에 따르면, 상기 siRNA는 서열목록 제 1서열의 뉴클레오타이드 서열을 갖는다. The siRNA is an siRNA that complementarily binds to a nucleotide sequence encoding an anti-apoptosis protein. According to one embodiment of the invention, the anti-cell death protein is one of the Bcl-2 family, such as Bd-2, Bcl-w and Bcl-xL, according to another embodiment of the invention, the anti-cell The killing protein is Bcl-2. According to certain embodiments of the invention, the siRNA has a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.
본 발명의 본 발명의 siRNA 전달용 복합체를 구성하는 항체는 암 세포 표면에 특이적으로 발현하는 단백질에 특이적으로 결합하는 항체이다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 항체는 HER-2(유방암), The antibody constituting the siRNA delivery complex of the present invention is an antibody that specifically binds to a protein that is specifically expressed on the surface of cancer cells. According to one embodiment of the invention, the antibody is HER-2 (breast cancer),
AFP(Alpha-fetoprotein; 간암), BCR-ABL (만성 골수성 백혈병), BRCA1/BRCA2 (유방암 및 난소암), BRAF V600E (혹색종 및 결장암), CA-125(난소암) , CA19.9 (췌장암), CEA ( Car ci noembr yon ic antigen; 결장암), EGFR( Epidermal Growth Factor Receptor; 비-소세포 폐암), KIT (위장관 간질성 종양) ; PSA(Prostate Specific Antigen; 전립선암) 또는 S100 (흑색종)에 특이적인 항체이며, 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 항체는 HE -2에 특이적인 항체이다 . Alpha-fetoprotein (Liver cancer), BCR-ABL (chronic myelogenous leukemia), BRCA1 / BRCA2 (breast cancer and ovarian cancer), BRAF V600E (medullary and colon cancer), CA-125 (ovarian cancer), CA19.9 (pancreatic cancer) ), CEA (Car ci noembr yon ic antigen; colon cancer), EGFR (Epidermal Growth Factor Receptor; non-small cell lung cancer), KIT (gastrointestinal stromal tumor) ; An antibody specific for PSA (Prostate Specific Antigen) or S100 (melanoma) is not limited thereto. According to another embodiment of the invention, the antibody is an antibody specific for HE-2.
본 발명의 siRNA 전달용 복합체는 우수한 광열효과를 갖는다.  The siRNA delivery complex of the present invention has excellent photothermal effect.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 siRNA 전달용 복합체와 동일한 금 나노막대의 양의 광열 효과를 비교했을 때, 비슷한 정도의 광열효과를 보이며 10분 경과 후에는 거의 동일한 광열효과를 나타낸다. BSA 입자 한 개당 약 7 개의 금 나노막대가 캡술화 되어 있는 것으로 보면, BSA/금 나노막대 복합체 및 금 나노막대의 입자 기준 광열 효과 비교 시, 약 7 배의 광열 효과의 차이를 보이는 것으로 볼 수 있다. 본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 siRNA 전달용 복합체의 제조방법을 제공한다: According to one embodiment of the present invention, when comparing the photothermal effect of the same gold nanorods with the siRNA delivery complex, it shows a similar degree of photothermal effect and after about 10 minutes shows almost the same photothermal effect. It can be seen that about 7 gold nanorods are encapsulated per BSA particle, which shows about 7 times the difference in the photothermal effects when comparing the BSA / gold nanorod composite and the gold-based nanoparticles. . According to another aspect of the present invention, the present invention provides a method for preparing a complex for siRNA delivery, comprising the following steps:
(a) 금 나노막대와 혈청 알부민을 접촉하여 혈청 알부민 /금 나노막대 복합체를 제조하는 단계;  (a) contacting the gold nanorods with serum albumin to prepare a serum albumin / gold nanorod complex;
(b) 상기 혈청 알부민 /금 나노막대 복합체에 siRNA 를 첨가하고 탈용매 작용 (desolvation)하여 혈청 알부민 /금 나노막대 /siRNA 복합체를 제조하는 단계 ; 및  (b) adding a siRNA to the serum albumin / gold nanorod complex and desolvating to prepare a serum albumin / gold nanorod / siRNA complex; And
(c) 상기 혈청 알부민 /금 나노막대 /siRNA 복합체와 항체를 접촉하여 siRNA 전달용 복합체를 제조하는 단계. 본 발명의 s iRNA 전달용 복합체의 제조방법은 상기 s iRNA 전달용 복합체를 제조하는 방법으로, 이 둘 사이에 공통된 내용은 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여, 그 기재를 생략한다. (c) contacting the serum albumin / gold nanorods / siRNA complex and the antibody to prepare a siRNA delivery complex. Method for producing a s iRNA delivery complex of the present invention is a method for producing the s iRNA delivery complex, the common content between the two in order to avoid excessive complexity of the present specification, the description is omitted.
본 발명의 s iRNA 전달용 복합체의 제조방법의 단계 (b)에서 실시하는 탈용매 작용은 당업계에 공지된 방법에 따라 제조될 수 있다. 본 발명의 조성물은 약제학적 조성물로 제조될 수 있다/  The desolvent action carried out in step (b) of the method for producing a s iRNA delivery complex of the present invention may be prepared according to methods known in the art. Compositions of the present invention may be prepared as pharmaceutical compositions /
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 (a) 상술한 본 발명의 s iRNA 전달용 복합체의 약제학적 유효량; 및 (b) 약제학적으로 허 ^되는 담체를 포함하는 약제학적 조성물이다. 본 명세서에서 용어 "약제학적 유효량" 은 상술한 s iRNA 전달용 복합체의 효능 또는 활성을 달성하는 데 층분한 양을 의미한다.  According to a preferred embodiment of the present invention, the composition of the present invention comprises (a) a pharmaceutically effective amount of the complex for delivery of s iRNA of the present invention; And (b) a pharmaceutically acceptable carrier. As used herein, the term "pharmaceutically effective amount" means an amount sufficient to achieve the efficacy or activity of the complex for delivering s iRNA described above.
본 발명의 조성물이 약제학적 조성물로 제조되는 경우, 본 발명의 약제학적 조성물은 약제학적으로 허용되는 담체를 포함한다. 본 발명의 약제학적 조성물에 포함되는 약제학적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비를, 만니를, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀를로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀를로스, 물, 시럽, 메틸 샐를로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다ᅳ 본 발명의 약제학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 약제학적으로 허용되는 담체 및 제제는 Remington ' s Pharmaceut i cal Sc i ences ( 19th ed . , 1995)에 상세히 기재되어 있다.  When the composition of the present invention is made into a pharmaceutical composition, the pharmaceutical composition of the present invention includes a pharmaceutically acceptable carrier. Pharmaceutically acceptable carriers contained in the pharmaceutical composition of the present invention are commonly used in the preparation, lactose, dextrose, sucrose, sorbbi, manny, starch, acacia rubber, calcium phosphate, alginate, Gelatin, calcium silicate, microcrystalline cellulose, polyvinylpyrrolidone, cellulose, water, syrup, methyl cellulose, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate and mineral oil But not limited thereto. The pharmaceutical composition of the present invention may further include lubricants, wetting agents, sweeteners, flavoring agents, emulsifiers, suspending agents, preservatives, and the like in addition to the above components. Suitable pharmaceutically acceptable carriers and formulations are described in detail in Remington's Pharmaceut i Cal Sc ences (19 th ed., 1995).
본 발명의 약제학적 조성물은 경구 또는 비경구 투여할 수 있으며, 바람직하게는 경구 비투여 방식으로 적용된다.  The pharmaceutical composition of the present invention may be administered orally or parenterally, and preferably applied in an oral non-administrative manner.
본 발명의 약제학적 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반웅 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하게 처방될 수 있다. 본 발명의 약제학적 조성물의 일반적인 투여량은 성인 기준으로 0.001-100 mg/kg 범위 내이다. 본 발명의 약제학적 조성물은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약제학적으로 허용되는 담체 및 /또는 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때 제형은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액, 시럽제 또는 유화액 형태이거나 액스제, 산제, 분말제, 과립제, 정제 또는 캅셀제 형태일 수도 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 혈청 알부민 (Serum albumin) ; (b) 금 나노막대; (c) siRNA ; 및 (d) 항체를 포함하는 s iR A 전달용 복합체를 세포에 접촉시키는 단계를 포함하는 s iRNA 전달 방법을 제공한다. Suitable dosages of the pharmaceutical compositions of the present invention may be prescribed in various ways depending on factors such as formulation method, mode of administration, age of patient, weight, sex, morbidity, food, time of administration, route of administration, rate of excretion and reaction response. Can be. Typical dosages of the pharmaceutical compositions of the invention are in the range of 0.001-100 mg / kg on an adult basis. The pharmaceutical compositions of the present invention may be prepared in unit dose form by formulating with a pharmaceutically acceptable carrier and / or excipient according to methods which can be easily carried out by those skilled in the art. Or may be prepared by incorporation into a multi-dose container. The formulation may be in the form of solutions, suspensions, syrups or emulsions in oils or aqueous media, or may be in the form of axes, powders, powders, granules, tablets or capsules, and may further comprise dispersants or stabilizers. According to another aspect of the invention, the invention ( a ) serum albumin (Serum albumin); (b) gold nanorods; (c) siRNA; And (d) contacting the cell with an s iR A delivery complex comprising an antibody to a cell.
본 발명의 s iRNA 전달 방법은 상술한 s iRNA 전달용 복합체를 이용하여 실시하는 것으로서, 이 둘 사이의 공통된 내용은 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여 그 기재를 생략한다.  The s iRNA delivery method of the present invention is carried out using the above-described complex for s iRNA delivery, and the common content between the two is omitted in order to avoid excessive complexity of the present specification.
【발명의 효과】 【Effects of the Invention】
본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:  The features and advantages of the present invention are summarized as follows:
(a) 본 발명은 체내 분해성의 s iRNA 전달용 복합체를 제공한다.  (a) The present invention provides a decomposable s iRNA complex in the body.
(b) 본 발명의 s iRNA 전달용 복합체는 안정성 및 경제성이 우수하고, 대량생산이 용이하며 크기 조절이 가능해 세포 전달에 알맞은 크기로의 제작이 가능하다.  (b) s iRNA delivery complex of the present invention is excellent in stability and economical efficiency, easy to mass production and size can be adjusted to a size suitable for cell delivery.
(c) 본 발명의 항체를 이용하여 암 세포 특이적으로 이입하고, s iRNA 및 광열 효과의 동반 상승 효과를 이용하여 효과적으로 암 사멸 유도할 수 있다.  (c) Cancer cells can be specifically introduced using the antibody of the present invention, and cancer death can be effectively induced by using a synergistic effect of s iRNA and photothermal effects.
【도면의 간단한 설명】 [Brief Description of Drawings]
도 1 은 BSA/금 나노막대 /s iRNA 복합체의 제조방법을 도식적으로 보여준다.  Figure 1 schematically shows the preparation of the BSA / gold nanorods / s iRNA complex.
도 2 는 BSA/금 나노막대 /s iRNA 복합체의 TEM 이미지를 나타낸다. 스케일 바는 100 ran를 나타낸다. 도 3a 및 도 3b는 BSA/금 나노막대 /s iRNA 복합체의 특성을 보여준다. 도 3a는 BSA/금 나노막대 /s iRNA 복합체의 평균 직경이 278 ran임을 나타낸다. 도 3b 는 BSA/금 나노막대 /s iRNA 복합체의 평균 표면 전하가 -39.6 niV임을 나타낸다. 2 shows TEM images of BSA / gold nanorods / s iRNA complexes. Scale bar represents 100 ran. 3A and 3B show the properties of the BSA / gold nanorods / s iRNA complex. 3A shows that the average diameter of the BSA / gold nanorods / s iRNA complex is 278 ran. 3B shows that the average surface charge of the BSA / gold nanorods / s iRNA complex is -39.6 niV.
도 4 는 BSA/금 나노막대 복합체의 표면에 결합된 항 -HER2 항체를 정량하기 위한 브래드포드 (Bradford) 분석법의 표준 곡선을 나타낸다.  4 shows a standard curve of the Bradford assay for quantifying anti-HER2 antibodies bound to the surface of BSA / gold nanorod complexes.
도 5 는 BSA/금 나노막대에 캡슐화된 s iRNA 를 정량하기 위한 리보그린 (Ri bogreen) 분석법의 표준 곡선을 나타낸다.  5 shows a standard curve of a Ri bogreen assay for quantifying s iRNA encapsulated in BSA / gold nanorods.
도 6 은 금 나노막대 및 BSA/금 나노막대 복합체의 광열 효과를 분석한 그래프이다.  6 is a graph analyzing the photothermal effects of the gold nanorods and BSA / gold nanorods composite.
도 7 은 BSA/금 나노막대 복합체에 결합된 항 -HER2 항체에 의한 세포 이입을 확인한 결과를 보여준다.  Figure 7 shows the results confirming the cell import by the anti-HER2 antibody bound to the BSA / gold nanorod complex.
도 8 은 HER2 를 발현하는 SkBr-2 세포에 항— HER2 항체가 결합된 BSA/금 나노입자의 세포 이입을 현미경으로 확인한 결과를 보여준다.  FIG. 8 shows the results of microscopic confirmation of cell incorporation of anti-HER2 antibody-bound BSA / gold nanoparticles into SkBr-2 cells expressing HER2.
도 9는 BSA/금 나노입자의 독성 실험 결과를 나타낸다.  9 shows the results of toxicity experiments of BSA / gold nanoparticles.
도 10 은 BSA/금 나노입자 /s iRNA 에 의한 mRNA 발현 억제 효과를 24시간 및 48시간에 분석한 결과를 나타낸다.  Figure 10 shows the results of analyzing the mRNA expression inhibition effect by BSA / gold nanoparticles / s iRNA at 24 hours and 48 hours.
【발명을 실시하기 위한 구체적인 내용】 [Specific contents to carry out invention]
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다. 실시예  Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These examples are only for illustrating the present invention in more detail, it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples in accordance with the gist of the present invention. . Example
실험 재료 및 실험 방법 Experimental Materials and Experimental Methods
BSA/금 나노막대 /siRNA 복합체 제작 방법  BSA / gold nanorods / siRNA complex production method
1) 실험에 사용될 금 나노막대 (가로 길이: 22 ± 3 ran/세로 길이: 6 ± 2 ran )를 제작하였다  1) Gold nanorods (width: 22 ± 3 ran / vertical length: 6 ± 2 ran) to be used in the experiment were prepared.
- 상기 금 나노막대의 제작방법 ( i ) 0.2M CTAB 7.5 (sigma)과 0.01M HAuC14 0.25 i (sigma)를 흔합하였다. -Method of manufacturing the gold nanorod (i) 0.2 M CTAB 7.5 (sigma) and 0.01 M HAuC14 0.25 i (sigma) were mixed.
( ii) 0.01M NaBH4( sigma) 0.6 ^를 첨가하여 흔합한 후 보관하였다. (ii) 0.01M NaBH 4 (sigma) 0.6 ^ was added to the mixture and stored.
(iii) 0.01M HAuCH 10 mi 및 0.1M CTAB, 237.5 ^를 흔합하였다. (iii) 0.01 M HAuCH 10 mi and 0.1 M CTAB, 237.5 ^, were combined.
(iv) 0.01M AgN03(sigma) 1.5 ^을 첨가하여 흔합하였다.  (iv) 0.01 M AgN03 (sigma) 1.5 ^ was added and mixed.
(V) 0.1M ascorbic acid(sigma) 1.6 m£을 첨가하여 흔합하였다. 흔합물의 색이 투명하게 변하였다.  (V) 0.1 M ascorbic acid (sigma) 1.6 m £ was added and mixed. The color of the mixture turned transparent.
(vi) 단계 (V)의 흔합물에 (ii) 단계에서 제작한 용액 2 ^을 첨가하고 3시간 이상 반웅하여 금 나노막대를 제조하였다.  (vi) The solution 2 ^ prepared in step (ii) was added to the mixture of step (V) and reacted for 3 hours or more to prepare a gold nanorod.
2) 금 나노막대를 원심분리기로 13,000rpm, 30 분 돌려 상층액을 제거하고, 증류수를 첨가하여 다시 현탁하는 과정을 반복하여 3 차례 세척하였다.  2) The supernatant was removed by rotating the gold nanorods at 13,000 rpm for 30 minutes using a centrifugal separator, followed by washing three times by repeating the suspension by adding distilled water.
3) 마지막 상층액을 제거하고 침전된 금 나노막대에 20 rag/mi BSA 용액 1 ι 및 50 nig/ml SH-BSA 용액 20 ^(ProteinMODS, 미국)을 첨가한 후 3시간 상온에서 반웅하였다.  3) The final supernatant was removed and added to the precipitated gold nanorods with 1 ι of 20 rag / mi BSA solution and 20 ^ (ProteinMODS, USA) of 50 nig / ml SH-BSA solution and reacted at room temperature for 3 hours.
4) 상기 2번과 동일한 방식으로 금 나노막대를 세척하였다.  4) The gold nanorods were washed in the same manner as in step 2.
5) 20 mg/ml H 6 BSA 용액 100 ≠, 및 siRNA(siBcl-2: GGAUUGUGGCCUUCUUUGAUU , Bioneer, 한국) 1 nmol 을 동시에 투입하고 흔합하였다.  5) 100 mg of 20 mg / ml H 6 BSA solution and 1 nmol of siRNA (siBcl-2: GGAUUGUGGCCUUCUUUGAUU, Bioneer, Korea) were simultaneously added and mixed.
6) 탈용매 작용을 통해 BSA 로 금 나노막대 및 siRNA 를 캡슬화하여 6) Encapsulate gold nanorods and siRNA with BSA through desolvent action
BSA/금 나노입자 /siRNA 복합체를 제조하였다. 금 나노막대 및 siRNA 가 흔합된 용액에 100% 에탄올을 10 ^씩 20회 첨가하였다 (60 7분). BSA / gold nanoparticle / siRNA complexes were prepared. To the gold nanorods and siRNA mixed solution, 100% ethanol was added 20 times by 10 ^ (60 7 min).
BSA 와 같은 단백질 혹은 고분자 물질 등은 보통 탈용매 (desolvation)이라는 방법을 이용하여 나노입자로 만들 수 있다. 이 방법의 원리는 BSA 분자 사이사이에 있는 물 분자를 제거하여 결과적으로 BSA 끼리 서로 뭉칠 수 있는 기회를 좀 더 많이 제공하게 된다. 이로 인해 BSA 가 뭉쳐져서 나노입자를 형성하게 된다. 본 연구에서는 탈용매를 시행하는 방법으로 에탄올을 천천히 투입하는 방법을 사용하였다. 금 나노막대는 BSA 와 같이 뭉쳐지게 하기 위해 표면에 BSA 를 기능화하여 BSA 와 같이 뭉쳐질 수 있도톡 하였다. siRNA 는 크기가 작은 분자이기 때문에 BSA가 뭉쳐질 때 같이 뭉쳐지게 되는 것으로 보인다. 7) 용액이 투명한 색에서 뿌옇게 변하면 8% 글루타르알데하이드 2 ^를 첨가하여 BSA 간의 가교시켜 12시간 이상 반웅하였다. -Proteins or polymers such as BSA can usually be made into nanoparticles using a method called desolvation. The principle of this method is to remove the water molecules between the BSA molecules, thus providing more opportunities for the BSA to stick together. This causes the BSA to aggregate to form nanoparticles. In this study, ethanol was slowly added as a method of desolvation. The gold nanorods were functionalized with BSA on the surface to allow them to aggregate together like BSA. Because siRNAs are small molecules, they appear to clump together when BSAs clump together. 7) When the solution turned cloudy from a transparent color, 8% glutaraldehyde 2 ^ was added to crosslink between BSA and reacted for more than 12 hours. -
8) 상기 2 번과 동일한 방식으로 BSA/금 나노입자 /siRNA 복합체를 PBS로 10분 동안 세척하였다. 8) BSA / gold nanoparticle / siRNA complexes were washed with PBS for 10 minutes in the same manner as in step 2.
9) 상기 BSA/금 나노입자 /siRNA 복합체 표면에 항체를 부착하기 위해 1 rag/ ml Amine-PEG-Biotin, 1 mg/ιιώ 스트렙타비딘 10 ζί을 상온에서 각각 3시간 동안 항온반웅하였다.  9) 1 rag / ml Amine-PEG-Biotin, 1 mg / ιιώ streptavidin 10 ζί were incubated at room temperature for 3 hours to attach the antibody to the surface of the BSA / gold nanoparticle / siRNA complex.
10) 상기 8 단계와 동일한 방식으로 입자를 세척하였다.  10) The particles were washed in the same manner as in step 8.
11) 바이오틴이 부착된 1 mg/iii« 항 -Her2 항체 5 를 첨가하고 12시간 이상 4°C에서 반웅하였다. 11) 1 mg / iii «anti-Her2 antibody 5 with biotin was added and reacted at 4 ° C. for at least 12 hours.
12) 상기 8 단계와 동일한 방식으로 BSA/금 나노입자 /siRNA/항체 복합체를 세척한다. 사용하기 전 PBS, 4°C에 보관하였다 (도 1). 12) Wash the BSA / gold nanoparticle / siRNA / antibody complex in the same manner as in step 8 above. PBS, stored at 4 ° C before use (Figure 1).
siRNA 및 항체 (리간드) 정량 siRNA and antibody (ligand) quantification
BSA/금 나노입자 /siRNA 복합체와 항 -HER2 항체 (Abeam)를 반응 [상기 'BSA/금 나노입자 /siRNA 복합체 제작 방법' 의 9) 내지 12) 단계]시킨 후, 원심분리기를 통해 BSA 복합체와 용액올 분리하여 용액 안의 항 -HER2 농도를 측정하고, 이를 반웅시키기 전 항 -HER2 항체의 농도와 비교해 BSA 복합체에 고정화된 정도를 확인하였다.  After reacting the BSA / gold nanoparticle / siRNA complex with an anti-HER2 antibody (Abeam) [steps 9) to 12) of the 'Method for producing the BSA / gold nanoparticle / siRNA complex', the BSA complex and the BSA complex were centrifuged. The solution was separated to measure the anti-HER2 concentration in the solution, and compared with the concentration of the anti-HER2 antibody to confirm the degree of immobilization in the BSA complex.
항체의 농도 측정은 단백질 정량 방법 중 하나인 브래드포드 (Bradford) 분석법을 이용하였다. 광열효과 분석  The concentration of the antibody was measured by Bradford assay, one of protein quantification methods. Photothermal Effect Analysis
상기 과정에서 합성된 BSA/금 나노입자 /siRNA 복합체 1 m.e를 이용하여 광열효과 실험을 진행하였다. 가해준 빛의 세기는 4 w/cm*s-3로 동일하며, 파장은 근적외선 (810nm)을 이용하였다. 빛을 가해준 시간은 2.5 분, 5 분, 10 분으로 진행하였고, 실험 초기 온도를 25°C로 고정하여 진행하였다. BSA/금 나노입자 /siRNA 복합체의 광열효과를 비교하기 위해 같은 부피의 물, BSA 나노입자, 금 나노입자 동일 양과 비교하였다. 인 비트로 분석 Photothermal effect experiment was conducted using the BSA / gold nanoparticles / siRNA complex 1 me synthesized in the above process. The intensity of the applied light was the same as 4 w / cm * s-3 and the wavelength was near infrared (810 nm). The light was applied for 2.5 minutes, 5 minutes, and 10 minutes, and the experiment was performed at a fixed initial temperature of 25 ° C. To compare the photothermal effects of BSA / gold nanoparticles / siRNA complexes, the same volume of water, BSA nanoparticles, and gold nanoparticles were compared. In-vitro analysis
해당 암세포는 SK-BR-3 이며 이 세포는 HER2 가 과발현된 암세포이다 (정상세포는 과발현되지 않음).  The cancer cell is SK-BR-3, which is a cancer cell overexpressing HER2 (normal cells are not overexpressed).
합성된 BSA/금 나노입자 /siRNA 복합체의 세포 이입 확인 방법은 FACS 분석 / 공촛점 현미경 분석의 두 가지 방법으로 진행하였으며 위의 방법은 형광을 측정하는 방식으로 BSA 복합체 안에 FITC 를 캡슐화하여 입자의 형광을 측정하는 방식으로 진행하였다. 해당 세포 (SK-BR-3) 1Λ106 에 BSA 복합체 1Λ109 을 투입하고 3 시간동안 37°C의 조건에서 반응시킨 후 PBS 를 이용하여 세포를 3 회 이상 세척하였다. 이후 4% 파라포름알데하이드 (paraformaldehyde)를 이용하여 세포를 고정화시킨 후, FACS 기기를 이용하여 형광 (FITC)을 띄고 있는 세포의 비율을 얻어 세포 이입률을 평가하였다. 또한 공촛점 현미경를 이용하여 실제 세포에 복합체가 이입되었는지의 여부를 시각적으로 이미징하여 세포 이입을 평가하였다. The cell incorporation confirmation method of the synthesized BSA / gold nanoparticle / siRNA complex was carried out by two methods of FACS analysis / confocal microscopy. The above method is to measure the fluorescence by encapsulating the FITC in the BSA complex to fluoresce the particles It was carried out in a manner to measure. BSA complex 1 Λ 109 was injected into the corresponding cells (SK-BR-3) 1 Λ 106 and reacted at 37 ° C. for 3 hours, and the cells were washed three or more times using PBS. Then, after immobilizing the cells using 4% paraformaldehyde (paraformaldehyde), using a FACS device to obtain a percentage of the cells showing fluorescence (FITC) to evaluate the cell migration rate. Confocal microscopy was also used to assess cell incorporation by visually imaging whether or not the complex had been incorporated into real cells.
복합체 안에 있는 siRNA 의 작용을 관찰하기 위해 siRNA 가 직접적으로 반웅하는 mRNA 의 농도를 정량할 수 있는 RT— PCR 기법을 이용하였다. 세포 이입 해당 세포 (SK-BR-3) 1X106 에 BSA 복합체 1 109 을 투입하고, 24 시간, 48 시간 및 72 시간 동안 37°C의 조건에서 반웅하였다. 복합체의 siRNA 작동 효율을 살펴보기 위해 siRNA 를 리포펙타민 (lipofectamine) 처리를 하여 siRNA 단독으로 이입시키는 경우와 비교하였다. 시간이 지난 뒤 해당 세포를 mRNA 추출 키트 (nucleospin RNA Π , MACHEREY-NAGEL)을 이용하여 mRNA 를 분리하고, LightCycler® RNA Master SYBR Green I 과 RT-PCR(roche)을 통해 mRNA 농도를 측정 및 비교하였다 (siRNA 의 타겟은 세포 사멸과 관계되는 단백질 중 하나인 Be卜 2임). 결과 In order to observe the action of siRNA in the complex, RT-PCR technique was used to quantify the concentration of mRNA directly reacted by siRNA. Cell introduction BSA complex 1 109 was injected into the cells (SK-BR-3) 1 × 106 and reacted at 37 ° C. for 24 hours, 48 hours, and 72 hours. In order to examine the siRNA operating efficiency of the complex, siRNA was compared with the case of incorporating siRNA alone by lipofectamine treatment. Over time, the cells were isolated by mRNA using m RNA extraction kit (nucleospin RNA Π and MACHEREY-NAGEL), and the mRNA levels were measured and compared with LightCycler® RNA Master SYBR Green I and RT-PCR (roche). (SiRNA target is BeV2, one of the proteins involved in cell death). result
BSA/금 나노입자의 특성  Characteristics of BSA / Gold Nanoparticles
본 실험에서 사용한 나노막대는 Langmuir 2004, 20, 6414-6420 을 참고하여 제조하였으며 약 750 ran 정도에서 흡광도를 나타내었다. TEM 이미지 분석을 통해 약 200 ran 크기를 갖는 구형의 BSA/금 나노입자가 균일하게 형성되었음을 확인하였다. 상기 BSA/금 나노입자는 건조된 상태로 실제 크기는 약 278 ran로 측정되었다. BSA 입자 안에 금 나노막대 (6 nm X 22 ran )가 비교적 고르게 분포되어 있음을 확인하였다. BSA 입자 하나 당 금 나노막대가 약 7.7( ± 0.8)개 정도 캡슐화 되었다 (TEM 이미지를 직접 개수하여 분석) . The nanorods used in this experiment were prepared with reference to Langmuir 2004, 20, 6414-6420 and showed absorbance at about 750 ran. TEM image analysis confirmed that spherical BSA / gold nanoparticles having a size of about 200 ran were uniformly formed. The BSA / gold nanoparticles were dried and measured to have an actual size of about 278 ran. It was confirmed that the gold nanorods (6 nm X 22 ran) were distributed evenly in the BSA particles. Approximately 7.7 (± 0.8) gold nanorods were encapsulated per BSA particle (analysis of TEM images directly).
동적 광산란 (Dynami c l ight scat ter ing) 장비를 이용해 BSA/금 나노입자 복합체의 크기 및 전하를 측정하였다. 상기 BSA/금 나노입자의 크기는 약 278 nm 정도이고, 이는 TEM 이미지와 비교하여 약간 크게 측정되었다. 이는 TEM 의 경우에 BSA/금 나노입자 복합체를 건조시켰기 때문에 수치에 차이가 있는 것으로 파악된다. BSA/금 나노입자 복합체의 표면 전하는 약 -40 mV를 나타내며, 이는 BSA 의 pi 값 (pi 4.7, 증성의 조건에서 음전하를 갖음)이 영향을 미친 것으로 분석된다.  The size and charge of the BSA / gold nanoparticle composites were measured using a dynamic light scattering (Dynami cight scat tering) instrument. The size of the BSA / gold nanoparticles was about 278 nm, which was measured slightly larger compared to the TEM image. This is because the TSA dried the BSA / gold nanoparticles composites, it seems that there is a difference in the numerical value. The surface charge of the BSA / gold nanoparticle composite is about -40 mV, which is analyzed by the pi value of BSA (pi 4.7, negatively charged under conditions of thickening).
세포 전달 및 치료용으로의 크기나 표면 전하는 비교적 적당하다고 생각된다. 복합체 내 siRNA 및 항체 (리간드) 정량  It is thought that the magnitude | size and surface charge for cell delivery and treatment are comparatively suitable. SiRNA and Antibody (ligand) Quantitation in Complexes
제작된 BSA/금 나노입자 복합체의 항 -HER2 항체 고정화율을 확인하기 위한 실험을 진행하였다. 실험 결과, 투입한 항— HER2 항체 (20 /g/m«의 약 43 »에 해당하는 항 -HER2 항체가 고정화된 것을 확인하였다 (표 1 ) .  An experiment was conducted to confirm the anti-HER2 antibody immobilization rate of the prepared BSA / gold nanoparticle complex. As a result of the experiment, it was confirmed that the anti-HER2 antibody corresponding to the injected anti-HER2 antibody (about 43 »of 20 / g / m«) was immobilized (Table 1).
【표 1】  Table 1
Figure imgf000013_0001
Figure imgf000013_0001
상기 표 1 의 'only Ab- only Ab(NC) ' 은 스트렙타비딘을 부착하지 않은 BSA 입자의 항체 고정화 정도를 나타내는 것이며, 'ST-Ab-ST- Ab(NC)' 은 스트렙타비딘을 부착했을 시의 항체 고정화 정도로 이를 통해 입자 제작 시 스트랩타비딘이 필요하다는 것을 알 수 있다. 'Only Ab-only Ab (NC)' of Table 1 indicates the degree of antibody immobilization of BSA particles to which streptavidin is not attached, and 'ST-Ab-ST- Ab (NC) 'is the degree of antibody immobilization when streptavidin is attached, indicating that straptavidin is required for particle preparation.
캡슐화된 짧은 간섭 RNA(siRNA)의 양을 측정하기 위해, 상기 항 -HER2 고정화율 측정에서 사용한 방법과 동일한 방법으로 상층액의 농도를 측정하는 방식으로 실험을 진행하였다. 농도 측정법은 RNA 정량 방법 중 하나인 리보그린 (Ribogreen) 분석법을 이용하였다. 실험 결과, BSA/금 나노입자 /siRNA 복합체에 캡슬화된 siRNA 는 투입한 RNA(4000 nM)의 약 96¾>에 해당하는 siRNA가 캡슐화된 것을 확인하였다 (표 2).  In order to measure the amount of encapsulated short interfering RNA (siRNA), the experiment was conducted in the same manner as the method used in the anti-HER2 immobilization rate was measured by measuring the concentration of the supernatant. Concentration was measured by Ribogreen assay, one of the RNA quantification method. Experimental results, it was confirmed that the siRNA encapsulated in the BSA / gold nanoparticle / siRNA complex encapsulated siRNA corresponding to about 96¾> of the RNA (4000 nM) injected (Table 2).
【표 2】  Table 2
Figure imgf000014_0001
Figure imgf000014_0001
실험 결과를 통해 BSA/금 나노입자 /siRNA 복합체에 표적 (targeting) 기능을 수행하는 항 -HER2 항체 및 암 치료 효과를 증대시키는 siRNA 가 효과적으로 고정화 및 캡슐화 되어 다기능성을 띄는 나노 복합체로 형성되었음을 확인하였다. 광열효과 The experimental results confirmed that anti-HER2 antibodies targeting the BSA / gold nanoparticles / siRNA complexes and siRNAs that enhance cancer treatment effects were effectively immobilized and encapsulated to form multifunctional nanocomposites. . Light heat effect
실제 만들어진 BSA/금 나노입자 /siRNA/항체 복합체의 광열효과를 확인하기 위해, 동일한 양의 금 나노막대와 비교하여 시간별로 광열효과를 측정하였다.  In order to confirm the photothermal effect of the actual BSA / gold nanoparticle / siRNA / antibody complex, the photothermal effect was measured over time compared with the same amount of gold nanorods.
결과적으로 동일한 금 나노막대의 양과 비교했을 때, 비슷한 정도의 광열효과를 보이며 10 분 경과 후에는 거의 동일한 광열효과를 나타내었다. BSA 입자 한 개당 약 7 개의 금 나노막대가 캡슐화 되어 있는 것으로 보면, BSA/금 나노막대 복합체 및 금 나노막대의 입자 기준 광열 효과 비교 시, 약 7 배의 광열 효과의 차이를 보이는 것으로 볼 수 있다 (10분 기준). 광열 효과의 온도 측정 결과, 본 입자를 통해 층분히 암 세포 사멸을 유도할 수 있을 것으로 보이며, 그 시간은 대략 5분 정도로 추측할 수 있다. 일반적으로, 42 °C 이상에서 세포 아품토시스 (apoptos i s )가 일어난다. As a result, when compared with the amount of the same gold nanorods, the light-heating effect was similar, and after 10 minutes, the light-heating effect was almost the same. About 7 gold nanorods are encapsulated per BSA particle, which is about 7 times higher than the BSA / gold nanorod composite and gold nanorods. Per 10 minutes). As a result of the temperature measurement of the photothermal effect, it is possible to induce cancer cell death through this particle, and the time can be estimated to be about 5 minutes. In general, cellular apoptosis occurs above 42 ° C.
본 BSA 복합체의 광열효과는 rod 와 비교했을 시 우수한 것으로 확인되었으며 특히, 금 나노막대와 비교했을 시 입자 1 개가 갖는 광열효과가 훨씬 더 우수할 것으로 예측되며 이를 세포에 적용했을 시 금 나노막대 단독으로 쓰이는 것 보다 광열효과로 인한 세포 사멸 유도 효과가 우수할 것으로 예상된다. BSA의 인비트로 분석  The photothermal effect of this BSA composite was found to be excellent when compared to rod. Especially, the photothermal effect of one particle is much better than that of gold nanorods. It is expected that the effect of inducing apoptosis due to the photothermal effect is better than that used. In-vitro analysis of the BSA
나노 입자를 이용한 암세포 치료를 위한 가장 중요한 요건 중 하나는 원하는 암 세포에 선택적으로 작용할 수 있는 능력의 여부이다. 이를 판단하기 위해, BSA/금 나노입자 복합체에 항 -HER2 항체 고정화에 따른 세포 이입를을 확인하였다.  One of the most important requirements for treating cancer cells with nanoparticles is the ability to selectively act on the desired cancer cells. In order to determine this, it was confirmed the cell influx of the anti-HER2 antibody immobilized on the BSA / gold nanoparticle complex.
실험 결과, 항 -HER2 항체를 고정화하지 않은 복합체는 세포 안으로 이입되지 않은 것을 확인할 수 있으며 반대로 항 -HER2 항체를 고정화한 것은 암 세포 안으로 복합체가 이입되는 것을 확인하였다. 생체 외, 혹은 생체 내 실험을 진행하기 위해, 제작된 복합체의 독성을 확인할 필요성이 있다.  As a result of the experiment, it was confirmed that the complex that did not immobilize the anti-HER2 antibody was not introduced into the cell. In contrast, the immobilization of the anti-HER2 antibody confirmed that the complex was introduced into the cancer cell. In order to conduct experiments in vitro or in vivo, it is necessary to confirm the toxicity of the produced complex.
독성을 확인하기 위해 , 무처리 (대조군), 금 나노막대, BSA , BSA/금 나노막대의 네 군으로 진행하였다. 세포 독성 확인법은 ΜΊΤ 분석법으로 진행하였다. 독성 확인 결과, 무처리 세포에 비해 금 나노막대를 넣어 준 세포의 생존률이 현저히 낮았으며, 이는 금 나노막대에 존재하는 계면활성게 (CTAB)로 인한 결과로 추측된다. 반면에, BSA 입자 및 BSA/금 나노막대 복합체는 생체 물질로 구성된 입자를 이용하였기 때문에, 세포 독성이 없는 것을 확인하였다. si腿의 인비트로 분석  To determine toxicity, progress was made in four groups: no treatment (control), gold nanorods, BSA, BSA / gold nanorods. Cytotoxicity was confirmed by ΜΊΤ assay. As a result of toxicity, the survival rate of the cells in which the gold nanorods were inserted was significantly lower than that of the untreated cells, which may be due to the surface-active surfactant (CTAB) present in the gold nanorods. On the other hand, the BSA particles and the BSA / gold nanorod composite was confirmed that there is no cytotoxicity because the particles composed of biological material was used. In-vitro analysis of si 腿
제작된 나노입자의 s iRNA 작용을 확인하기 위해, mRNA 농도를 측정하는 방식 중 하나인 RT-PCR 기법을 이용하였다. 대조군으로 아무것도 처리하지 않은 세포와, s iRNA만을 처리한 세포를 비교하였다. 실험 결과, 24 시간이 지난 후의 mRNA 농도를 비교했을 때, s iRNA 를 넣어준 것의 농도는 처리하지 않은 세포와 비교했을 시 23% , BSA 복합체는 48 )의 mRNA 발현율을 나타내었다. 48시간 후의 mRNA 발현율은 s iRNA 단독 기준 32%, BSA 복합체는 2 의 발현율을 나타내었다. 이는, 24 시간 소요시 s iRNA 작용은 s iRNA 를 단독으로 처리했을 시 더 우수하며 , 48 시간 소요시 BSA 복합체의 s iRNA 작용이 더 우수한 것으로 판별되었다. In order to confirm the s iRNA action of the fabricated nanoparticles, RT-PCR technique, one of the methods of measuring mRNA concentration, was used. As a control, cells treated with nothing and cells treated with s iRNA were compared. As a result, 24 hours later, the mRNA concentration of s iRNA was 23% compared to untreated cells, and BSA complex was 48). After 48 hours, the mRNA expression rate was 32% based on s iRNA alone, and the BSA complex showed an expression rate of 2. It was determined that the s iRNA action was superior to s iRNA alone when treated for 24 hours, and that the s iRNA action of the BSA complex was better after 48 hours.
이 결과를 통해, BSA 복합체의 s iRNA 작용 또한 비교적 우수한 것으로 보이며, 시간에 따라 비교했을 때 복합체의 s iRNA 작용은 시간이 지날수록 우수한 것으로 보인다. s iRNA 단독으로 넣었을 때는 s iRNA 가 바로 작용하여 비교적 짧은 시간이 지났을 때 siRNA 작용이 우수하나, 시간이 지나면서 작용해야 하는 s iRNA가 분해되거나 작용을 끝내서 mRNA가 회복되는 경향을 보인다. 그러나, 복합체를 통한 siRNA 전달 시, BSA 의 캡술화 및 세포 내의 효소를 통한 지속적인 s iRNA 방출로 ᅳ인해 시간이 지나면서 s iRNA 효과가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이는 s iRNA 를 이용하는 데에 단점으로 지적되어온 지속적인 작용이라는 문제점을 해결할 수 있는 대안이 될 수 있을 것으로 기대된다. 이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.  From these results, the s iRNA action of the BSA complex also appears to be relatively good, and the s iRNA action of the complex appears to be superior over time. When s iRNA alone is added, s iRNA acts directly, and siRNA is superior when a relatively short time passes, but s iRNA, which has to act over time, tends to be degraded or recovered, resulting in mRNA recovery. However, it was confirmed that s iRNA effect increased over time due to encapsulation of BSA and sustained release of s iRNA through enzymes in cells upon delivery of siRNA through the complex. This is expected to be an alternative to solve the problem of continuous action that has been pointed out as a disadvantage in using s iRNA. Having described the specific part of the present invention in detail, it is apparent to those skilled in the art that such a specific technology is only a preferred embodiment, and the scope of the present invention is not limited thereto. Therefore, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and equivalents thereof.

Claims

【특허청구범위】 【Patent Claims】
【청구항 1】 【Claim 1】
(a) 혈청 알부민 (Serum alb菌 in); (b) 금 나노막대; (c) siRNA; 및 (d) 항체를 포함하는 siRNA 전달용 복합체. (a) Serum albumin; (b) gold nanorods; (c) siRNA; and (d) a complex for siRNA delivery containing an antibody.
【청구항 2】 【Claim 2】
제 1 항에 있어서, 상기 혈청 알부민은 티올 (thiol) 잔기가 도입되어 금 나노막대와 직접적으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 siRNA 전달용 복합체 . The siRNA delivery complex according to claim 1, wherein the serum albumin is directly bound to the gold nanorod by introducing a thiol residue.
【청구항 3] [Claim 3]
제 1 항에 있어서, 상기 (a) 혈청 알부민 (Serum albumin); (b) 금 나노막대; 및 (c) siRNA;는 탈용매 (desolvation)에 의해 결합하는 것을 특징으로 하는 siRNA 전달용 복합체 The method of claim 1, wherein (a) serum albumin; (b) gold nanorods; and (c) siRNA; a complex for siRNA delivery, characterized in that it binds by desolvation.
【청구항 4] [Claim 4]
제 1 항에 있어서, 상기 금 나노막대는 15-30 rai의 가로 길이 및 1- 10 nm의 세로 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 siRNA 전달용 복합체. The complex for siRNA delivery according to claim 1, wherein the gold nanorod has a horizontal length of 15-30 rai and a vertical length of 1-10 nm.
【청구항 5】 【Claim 5】
제 1 항에 있어서, 상기 siRNA 는 항-세포사멸 (apoptosis) 단백질올 코딩하는 뉴클레오타이드 서열에 상보적으로 결합하는 siRNA 인 것을 특징으로 하는 siRNA 전달용 복합체. The siRNA delivery complex according to claim 1, wherein the siRNA is a siRNA that binds complementary to a nucleotide sequence encoding an anti-apoptosis protein.
【청구항 6】 【Claim 6】
제 1 항에 있어서, 상기 복합체는 150 nm 내지 300 ran의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 siRNA 전달용 복합체. The complex for siRNA delivery according to claim 1, wherein the complex has a diameter of 150 nm to 300 ran.
【청구항 71 【Claim 71
제 1 항에 있어서, 상기 복합체는 -50 mV 내지 ᅳ30 mV의 평균 표면 전하를 갖는 것을 특징으로 하는 siRNA 전달용 복합체. The complex for siRNA delivery according to claim 1, wherein the complex has an average surface charge of -50 mV to ᅳ30 mV.
【청구항 8] [Claim 8]
제 1 항에 있어서, 상기 siRNA 전달용 복합체는 약 1-20 개의 금 나노막대를 포함하는 것을 특징으로 하는 siRNA 전달용 복합체. The complex for siRNA delivery according to claim 1, wherein the complex for siRNA delivery includes about 1-20 gold nanorods.
【청구항 9】 【Claim 9】
제 1 항에 있어서, 상기 항체는 암 세포 표면에 특이적으로 발현하는 단백질에 특이적으로 결합하는 항체인 것을 특징으로 하는 복합체. 【청구항 10】 The complex according to claim 1, wherein the antibody is an antibody that specifically binds to a protein specifically expressed on the surface of cancer cells. 【Claim 10】
다음의 단계를 포함하는 siRNA 전달용 복합체의 제조방법: Method for preparing a complex for siRNA delivery comprising the following steps:
(a) 금 나노막대와 혈청 알부민을 접촉하여 혈청 알부민 /금 나노막대 복합체를 제조하는 단계; (a) contacting gold nanorods with serum albumin to prepare a serum albumin/gold nanorod complex;
(b) 상기 혈청 알부민 /금 나노막대 복합체에 siRNA 를 첨가하고 탈용매 작용 (desolvation)하여 혈청 알부민 /금 나노막대 /siRNA 복합체를 제조하는 단계 ; 및 (b) adding siRNA to the serum albumin/gold nanorod complex and performing desolvation to prepare a serum albumin/gold nanorod/siRNA complex; and
(c) 상기 혈청 알부민 /금 나노막대 /siRNA 복합체와 항체를 접촉하여 siRNA 전달용 복합체를 제조하는 단계. 【청구항 11】 (c) preparing a complex for siRNA delivery by contacting the serum albumin/gold nanorod/siRNA complex with an antibody. 【Claim 11】
(a) 혈청 알부민 (Serum albumin); (b) 금 나노막대; (c) siRNA; 및 (d) 항체를 포함하는 siRNA 전달용 복합체를 세포에 접촉시키는 단계를 포함하는 siRNA 전달 방법 . (a) Serum albumin; (b) gold nanorods; (c) siRNA; and (d) contacting a cell with a complex for siRNA delivery containing an antibody.
PCT/KR2014/009385 2013-10-14 2014-10-06 Conjugate for sirna transfer and preparation method therefor WO2015056917A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2013-0122147 2013-10-14
KR20130122147A KR101494839B1 (en) 2013-10-14 2013-10-14 Complexes for siRNA delivery and Preparation Method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015056917A1 true WO2015056917A1 (en) 2015-04-23

Family

ID=52594279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2014/009385 WO2015056917A1 (en) 2013-10-14 2014-10-06 Conjugate for sirna transfer and preparation method therefor

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101494839B1 (en)
WO (1) WO2015056917A1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120035498A (en) * 2010-10-05 2012-04-16 한국과학기술연구원 Human serum albumin-sirna nano-sized carrier system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120035498A (en) * 2010-10-05 2012-04-16 한국과학기술연구원 Human serum albumin-sirna nano-sized carrier system

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JOHN G. BRUNO: "A Review of Therapeutic Aptamer Conjugates with Emphasis on New Approaches", PHARMACEUTICALS, vol. 6, March 2013 (2013-03-01), pages 340 - 357, XP002745488, DOI: doi:10.3390/ph6030340 *
SOGANG UNIVERSITY ET AL.: "Final(Result) Report for General Research Supporting Business", MINISTRY OF EDUCATION AND SCIENCE TECHNOLOGY, 27 June 2012 (2012-06-27) *

Also Published As

Publication number Publication date
KR101494839B1 (en) 2015-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6426288B2 (en) Bioactive substance or composition for protein delivery and use thereof
Belhadj et al. Multifunctional targeted liposomal drug delivery for efficient glioblastoma treatment
Li et al. Versatile surface engineering of porous nanomaterials with bioinspired polyphenol coatings for targeted and controlled drug delivery
Malik et al. Recent advances in gold and silver nanoparticle based therapies for lung and breast cancers
Liong et al. Multifunctional inorganic nanoparticles for imaging, targeting, and drug delivery
Kao et al. Biological characterization of cetuximab-conjugated gold nanoparticles in a tumor animal model
Yin et al. Overcoming chemoresistance in cancer via combined microRNA therapeutics with anticancer drugs using multifunctional magnetic core–shell nanoparticles
Ruenraroengsak et al. Frizzled-7-targeted delivery of zinc oxide nanoparticles to drug-resistant breast cancer cells
KR102053065B1 (en) pH sensitive anti-cancer exosome composition using hyaluronic acid and doxorubicin
Ma et al. Enhanced immunotherapy of SM5-1 in hepatocellular carcinoma by conjugating with gold nanoparticles and its in vivo bioluminescence tomographic evaluation
JP2008506636A (en) Nanoparticles containing RNA ligands
Min et al. Engineered Zn (II)-dipicolylamine-gold nanorod provides effective prostate cancer treatment by combining siRNA delivery and photothermal therapy
WO2017186809A1 (en) Nano-sized drug delivery structure
Zhuang et al. RETRACTED ARTICLE: Tumour-Targeted and Redox-Responsive Mesoporous Silica Nanoparticles for Controlled Release of Doxorubicin and an siRNA Against Metastatic Breast Cancer
KR101596552B1 (en) Gold nanoparticle-aptamer conjugates-based protein delivery system and preparation method thereof
Gayam et al. Redox responsive Pd (ii) templated rotaxane nanovalve capped mesoporous silica nanoparticles: a folic acid mediated biocompatible cancer-targeted drug delivery system
Ghomi et al. A multifunctional bioresponsive and fluorescent active nanogel composite for breast cancer therapy and bioimaging
AU2016242920B2 (en) Self assembling molecules for targeted drug delivery
CN105087596A (en) CD20 aptamer and application thereof
Tian et al. Milk exosomes: an oral drug delivery system with great application potential
Khoshnood et al. N doped-carbon quantum dots with ultra-high quantum yield photoluminescent property conjugated with folic acid for targeted drug delivery and bioimaging applications
Zhou et al. DNA-templated porous nanoplatform towards programmed “double-hit” cancer therapy via hyperthermia and immunogenicity activation
KR101797569B1 (en) Liver Targeting Metal Nano-particle Based Nucleic Acid Delivery System And Manufacturing Method Thereof
JP2020532958A (en) RNA aptamer for transferrin receptor (TfR)
Kim et al. Surface Engineering of Natural Killer Cells with CD44‐targeting Ligands for Augmented Cancer Immunotherapy

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14854624

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14854624

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1