WO2023013808A1 - 대장암 세포 특이적 감염 뉴캐슬병 바이러스를 이용한 대장암 치료용 암용해성 바이러스 및 이를 이용한 대장암 치료용 조성물 - Google Patents

대장암 세포 특이적 감염 뉴캐슬병 바이러스를 이용한 대장암 치료용 암용해성 바이러스 및 이를 이용한 대장암 치료용 조성물 Download PDF

Info

Publication number
WO2023013808A1
WO2023013808A1 PCT/KR2021/011745 KR2021011745W WO2023013808A1 WO 2023013808 A1 WO2023013808 A1 WO 2023013808A1 KR 2021011745 W KR2021011745 W KR 2021011745W WO 2023013808 A1 WO2023013808 A1 WO 2023013808A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
virus
colorectal cancer
domain
mutant
gene
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/011745
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
장현
장진주
정보경
안용희
전주희
Original Assignee
리벤텍 주식회사
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 리벤텍 주식회사 filed Critical 리벤텍 주식회사
Publication of WO2023013808A1 publication Critical patent/WO2023013808A1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00—Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/66—Microorganisms or materials therefrom
    • A61K35/76—Viruses; Subviral particles; Bacteriophages
    • A61K35/768—Oncolytic viruses not provided for in groups A61K35/761 - A61K35/766
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
    • A61K48/005—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'active' part of the composition delivered, i.e. the nucleic acid delivered
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P1/00—Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09—Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63—Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/70—Vectors or expression systems specially adapted for E. coli
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09—Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63—Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/85—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for animal cells
    • C12N15/86—Viral vectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/569—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for microorganisms, e.g. protozoa, bacteria, viruses
    • G01N33/56983—Viruses
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2760/00—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA ssRNA viruses negative-sense
    • C12N2760/00011—Details
    • C12N2760/18011—Paramyxoviridae
    • C12N2760/18111—Avulavirus, e.g. Newcastle disease virus
    • C12N2760/18121—Viruses as such, e.g. new isolates, mutants or their genomic sequences
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2760/00—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA ssRNA viruses negative-sense
    • C12N2760/00011—Details
    • C12N2760/18011—Paramyxoviridae
    • C12N2760/18111—Avulavirus, e.g. Newcastle disease virus
    • C12N2760/18132—Use of virus as therapeutic agent, other than vaccine, e.g. as cytolytic agent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2760/00—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA ssRNA viruses negative-sense
    • C12N2760/00011—Details
    • C12N2760/18011—Paramyxoviridae
    • C12N2760/18111—Avulavirus, e.g. Newcastle disease virus
    • C12N2760/18141—Use of virus, viral particle or viral elements as a vector
    • C12N2760/18143—Use of virus, viral particle or viral elements as a vector viral genome or elements thereof as genetic vector
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2760/00—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA ssRNA viruses negative-sense
    • C12N2760/00011—Details
    • C12N2760/18011—Paramyxoviridae
    • C12N2760/18111—Avulavirus, e.g. Newcastle disease virus
    • C12N2760/18141—Use of virus, viral particle or viral elements as a vector
    • C12N2760/18145—Special targeting system for viral vectors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2760/00—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA ssRNA viruses negative-sense
    • C12N2760/00011—Details
    • C12N2760/18011—Paramyxoviridae
    • C12N2760/18111—Avulavirus, e.g. Newcastle disease virus
    • C12N2760/18151—Methods of production or purification of viral material
    • C12N2760/18152—Methods of production or purification of viral material relating to complementing cells and packaging systems for producing virus or viral particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2760/00—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA ssRNA viruses negative-sense
    • C12N2760/00011—Details
    • C12N2760/18011—Paramyxoviridae
    • C12N2760/18111—Avulavirus, e.g. Newcastle disease virus
    • C12N2760/18171—Demonstrated in vivo effect

Definitions

  • the present invention relates to the development of an oncolytic virus for the treatment of colorectal cancer and treatment and therapeutic agents using the same, and more particularly, to an oncolytic virus for the treatment of colorectal cancer using a Newcastle disease virus that specifically infects colorectal cancer cells and using the same It relates to a composition for treating colon cancer.
  • Colorectal cancer is the third most frequent disease among all cancers and has the highest mortality rate among all cancers worldwide. The incidence is rapidly increasing in Asia, including Korea, and according to Korean statistics in 2016, it has the third highest mortality rate.
  • colorectal cancer is detected at an early stage, the lifespan of more than 90% of subjects increases by 5 years or more, but only 40% of patients are diagnosed with colorectal cancer at an early stage. Early diagnosis of colorectal cancer is directly related to the patient's life and remains a challenging task to date.
  • Rectal cancer is mostly an adenocarcinoma that occurs in the mucous membrane of the intestine, in addition to carcinoid, lymphoma, sarcoma, and squamous cell carcinoma. It is open to the presence of metastatic cancer. Cancer that occurs in the colon is called colon cancer. Histologically, adenocarcinoma originating in the mucosa is most common, and cancers caused by neuroendocrine tumors and lymphomas may occur in rare cases. . In general, colon cancer also means adenocarcinoma.
  • oncolytic virus treatment is taking a new approach as a new biopharmaceutical for cancer treatment and making significant progress at the experimental and clinical levels.
  • oncolytic viruses used for viral treatment use either a method using the virus itself having oncolytic properties, a virus inserted with a gene having a cancer cell killing effect by acting specifically on cancer cells, or both methods.
  • oncolytic viruses specifically infect specific cancer cells and do not kill only cancer cells
  • cancer cells are infected primarily by the dilution effect caused by blood.
  • concentration of the working virus is reduced.
  • a very high concentration of oncolytic virus is used, which causes an immune response and secondary side effects and reduced efficacy.
  • the recombinant Newcastle Disease Virus (NDV) used in the present invention is also a representative endogenous oncolytic virus that infects cancer cells without specific gene insertion, induces apoptosis in cancer cells, and induces an immune response against cancer cells. It has various mechanisms. When cancer cells are infected, cancer cell death is induced, but normal cells are also infected, and virus replication and proliferation cannot occur in normal cells due to the NDV removal function by Interferon- ⁇ . Therefore, recombinant NDV is also an oncolytic virus without cancer cell-specific infectivity.
  • NDV initiates cell infection by the binding of HN protein to sialic acid on the cell surface.
  • HN protein binds to sialic acid (glycoprotein) on the cell surface
  • neuramidase cleaves the bound sialic acid
  • F protein causes fusion between the cell membrane of the host cell and the envelope of the NDV virus, and the RNA genome of the NDV virus is introduced into the cytoplasm.
  • Viruses are transmitted through this process.
  • the sialic acid binding of the HN protein binds to sialic acid on the cell surface through four sialic acid binding motifs in the globular head domain.
  • Each motif is divided into HN protein amino acid sequences 156 to 174, 171 to 203, 515 to 527, and 547 to 556 sequences, and has a structure in which four motifs spatially bind to sialic acid while anchored to the viral envelope.
  • the types of cells that the NDV virus can infect are relatively diverse, and it can be assumed that the sialic acid binding of the HN protein is not very specific.
  • Essential technologies for the development of NDV oncolytic virus therapeutics are, firstly, the production of a virus having cancer cell-specific infectivity, and secondly, the insertion of a gene that induces cancer cell death in the most optimal position.
  • the globular head domain (hereafter H domain), which is the sialic acid binding site of the HN protein, is mutated using directed evolution technology, and recombinant NDV having specificity for colorectal cancer cells is produced among these mutations, thereby enabling cancer cell-specific infection.
  • H domain the globular head domain
  • NDV having specificity for colorectal cancer cells is produced among these mutations, thereby enabling cancer cell-specific infection.
  • An object of the present invention is a Newcastle Disease Virus (NDV) cDNA containing genes encoding NP, P, M, F, HN and L proteins and mutations represented by any one of SEQ ID NOs: 3 to 7. It is an object of the present invention to provide a recombinant vector for producing a colorectal cancer-targeting oncolytic virus containing a gene encoding a global head domain (H domain).
  • NDV Newcastle Disease Virus
  • Another object of the present invention is to provide an oncolytic virus for treating colorectal cancer comprising the recombinant vector for producing the oncolytic virus.
  • Another object of the present invention is to provide a pharmaceutical composition for preventing or treating colorectal cancer comprising the oncolytic virus for treating colorectal cancer as an active ingredient.
  • Another object of the present invention is to provide a method for selecting an H domain that specifically infects a target cancer cell.
  • Another object of the present invention is to provide a method for preventing or treating colorectal cancer.
  • Another object of the present invention is to provide a method for providing information for preventing or treating colorectal cancer.
  • Another object of the present invention is to provide a method for evaluating the effect of preventing or treating colorectal cancer in animals.
  • Another object of the present invention is to provide a method for preparing a recombinant Newcastle disease virus.
  • the present invention provides a Newcastle Disease Virus (NDV) cDNA containing genes encoding NP, P, M, F, HN and L proteins and any one of SEQ ID NOS: 3 to 7
  • NDV Newcastle Disease Virus
  • a recombinant vector for producing a colorectal cancer-targeting oncolytic virus containing a gene encoding a mutant H domain (globular head domain) represented by the nucleotide sequence of.
  • the present invention provides an oncolytic virus for treating colorectal cancer comprising the recombinant vector for producing the oncolytic virus.
  • the present invention is to provide a pharmaceutical composition for preventing or treating colorectal cancer comprising the oncolytic virus for the treatment of colorectal cancer as an active ingredient.
  • the present invention comprises the steps of randomly generating a mutation in the gene encoding the H domain of the HN protein of Newcastle disease virus represented by the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 8 to prepare a mutant H domain; preparing a mutant H domain-avidin fusion protein by fusing the avidin protein and the mutant H domain; processing the H domain-avidin fusion protein in target cancer cells; and measuring the expression level of the mutant H domain-avidin fusion protein.
  • the present invention provides a method for preventing or treating colorectal cancer comprising administering the composition to a subject.
  • the present invention comprises the steps of administering the pharmaceutical composition to a subject; It provides a method for providing information for preventing or treating colorectal cancer, including; and measuring and evaluating changes in cancer cells or cancer tissues of the subject.
  • the present invention provides a method for evaluating the effect of preventing or treating colorectal cancer in an animal comprising administering the pharmaceutical composition to the subject.
  • the present invention comprises the steps of inoculating the recombinant Newcastle disease virus into a host cell line; culturing the host cell line; and obtaining a recombinant Newcastle disease virus from the culture of the host cell line.
  • the present invention uses Newcastle Disease Virus (NDV) to artificially mutate the sialic acid-binding globular domain gene of the HN protein, which plays a role as a receptor for host cell infection, thereby increasing the ability to bind to colon cancer cells and enhancing the effect of killing colon cancer cells.
  • NDV Newcastle Disease Virus
  • a transgene cassette capable of introducing a gene that induces cancer cell suicide is inserted between structural genes, enabling insertion of a foreign gene that can increase efficacy in cancer treatment.
  • a colorectal cancer cell-specific oncolytic virus a safe and highly effective colorectal cancer treatment was developed, which can contribute to the treatment of colorectal cancer by suppressing the aggravation of colorectal cancer and treating patients caused by colorectal cancer.
  • FIG. 1 is a diagram showing the process of synthesizing the NDV VG/GA strain of the present invention into cDNA and inserting it into a modified pBR322 vector.
  • Figure 2 is a schematic diagram showing the application of directed evolution technology for producing H domain proteins with improved binding ability to cancer cells.
  • Figure 3A is a schematic diagram of the gene configuration of producing a fusion protein through the connection of the H domain gene and the avidin gene in which the mutation occurred using EP-PCR to screen the mutant H domain by ELISA method
  • Figure 3B is H It is a diagram showing the result of screening for a protein having high binding ability to colon cancer cells using a domain-avidin binding protein by ELISA method.
  • Figure 4 is a schematic diagram of the H-domain mutation-avidin protein substituting the amino acid sequence (S519G) of the mutant H domain, Western blot, purification using ion exchange chromatography, and ELISA test results for surface proteins of various cancer cells and colon normal cells. is the diagram shown.
  • FIG. 5 is a diagram showing a schematic diagram of a plasmid of a mutant H domain (S519G)-GFP fusion protein, purification using ion exchange chromatography, and surface binding analysis results of various cancer cells and normal colon cells.
  • FIG. 6 is a diagram showing a gene schematic diagram of a vector for preparing a colorectal cancer-targeting oncolytic virus, a schematic diagram of producing a recombinant Newcastle disease virus, and a RT-PCR product for confirming removal of vexinia virus.
  • FIG. 7 is a diagram showing experimental results comparing the proliferation ability of the M2-LVP-K1 virus recovered after transfection in HCT116 cells and Vero76 cells.
  • CPE cytopathic effect
  • FIG. 9 is a diagram showing tumor growth inhibition in a colorectal cancer xenograft mouse model.
  • the present invention is a Newcastle Disease Virus (NDV) cDNA containing genes encoding NP, P, M, F, HN and L proteins and a colorectal cancer-targeting oncolytic virus containing a mutant global head domain (H domain)
  • NDV Newcastle Disease Virus
  • the recombinant vector further includes a transgene cassette for exogenous gene expression consisting of an IGS sequence (Gene end (GE), Intergenic sequence (IG), Gene start (GS)) and a multiple cloning site (MCS).
  • a transgene cassette for exogenous gene expression consisting of an IGS sequence (Gene end (GE), Intergenic sequence (IG), Gene start (GS)) and a multiple cloning site (MCS). can do.
  • exogenous gene may be used without limitation as long as it is known to induce apoptosis of colon cancer cells that can enhance the effect of killing colon cancer cells.
  • the transgene cassette is composed of a GE-IG-GS sequence and a multi cloning site (MCS) in front of the N-terminus of the foreign gene insertion site, and various restriction enzyme sequences along with rule of six It can be produced by inserting between NP and P genes, between P and M genes, and between HN and L genes according to Preferably, it may be inserted between the NP and P genes, between the P and M genes, and more preferably between the NP and P genes.
  • MCS multi cloning site
  • the Newcastle disease virus has an IGS (GE-IG-GS) sequence between each gene, and each gene at the beginning of infection of the host cell undergoes a transcription process to synthesize a moving protein to the endoplasmic reticulum (ER) of the host cell do. Then, when the amount of M protein synthesis rises above a certain level, (+)sense RNA genome is synthesized, and (-)sense RNA genome is synthesized using it as a template. Completed viral particles are released out of the cell.
  • IGS GE-IG-GS
  • the ability of the Newcastle disease virus to introduce foreign genes is known to be up to about 6 kb, and foreign gene introduction has been mainly performed between the P and M genes and between the HN and L genes.
  • foreign gene introduction is possible between all six genes, but it is known that mRNA expression, protein expression, and, in severe cases, virus proliferation are affected depending on each position, but quantitative comparison tests have not been performed according to each position. It is a state.
  • the (-)sense RNA genome synthesizes mRNA for each protein in the early stage of infection by NP, P, and L proteins possessed by NDV, and the synthesized mRNA moves to the endoplasmic reticulum of the host cell to synthesize each gene protein.
  • (+)sense RNA genome is synthesized by the interaction of NP, P, L and M proteins, and many copies of (-)sense RNA genome are synthesized using this as a template and released outside the host cell.
  • the NDV (-)sense RNA genome is made into several pieces of double-stranded DNA through the reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) method, and then each piece is ligated again to create a cDNA clone of the entire NDV. method is being used.
  • cDNA preparation using this method is highly likely to cause point mutations due to the nature of reverse transcriptase. You have to repeat the process.
  • Recombinant NDV is constructed by inserting the cDNA fragment into the pBR322 vector.
  • the vector for constructing the colorectal cancer-targeting oncolytic virus is made by inserting the transgene cassette for expressing the exogenous gene between each gene in a recombinant NDV perfectly made, and dividing it into 4 pieces of DNA, each NDV piece After ligation of the gene to pBR322 plasmid DNA, transformation into TOP10 E.coli, 4 types of recombinant strains are produced and stored, and when new genes are introduced, the genes are separated from each recombinant E. coli strain and this gene It may be produced through an overlap cloning method after obtaining a fragment using PCR, but is not limited thereto.
  • the vector prepared by the above method prevents point mutations that occur during the process of making recombinant Newcastle disease virus each time, and is characterized in that a foreign gene can be easily inserted into NDV cDNA through a multiple cloning site (MCS).
  • MCS multiple cloning site
  • the recombinant vector of the present invention contains a mutated gene that increases the ability to specifically infect colon cancer cells.
  • the mutant gene may be a Newcastle disease virus HN (hemagglutinin-neuraminidase) gene, preferably an H domain gene of the HN protein.
  • the mutation may be a mutation in 123 to 616 corresponding to the amino acid sequence of the hemagglutinin protein of the HN protein, and more preferably, a mutation in the amino acid sequence 123 to 571 corresponding to the H domain gene.
  • H domain used in the present invention refers to the sialic acid binding site of the HN protein of Newcastle disease virus, and refers to the globular head domain with a length of about 51 kDa.
  • HN protein binds to sialic acid (glycoprotein) on the cell surface
  • neuramidase cleaves the bound sialic acid
  • F protein causes fusion between the cell membrane of the host cell and the envelope of the NDV virus, and the RNA genome of the NDV virus is introduced into the cytoplasm. Viruses are transmitted through this process.
  • mutant H domain may be represented by any one of the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 3 to 7.
  • the 519th amino acid may be substituted from Serine to Glycine.
  • the 267th amino acid may be substituted from proline to glycine.
  • mutant H domain protein encoded by the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5 may be one in which the 182nd amino acid is substituted from alanine to aspartic acid.
  • the 418th amino acid may be substituted from serine to proline.
  • the 319th amino acid is substituted from glycine to alanine, and the 325th amino acid is substituted from proline to arginine,
  • the 392nd amino acid may be substituted from proline to histidine.
  • the vector for constructing the oncolytic virus targeting colon cancer may be an M2-LVP-K1 vector composed of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, and includes a material functionally equivalent thereto.
  • the "functionally equivalent substance” is a sequence having at least 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more sequence homology with the gene sequence represented by SEQ ID NO: 1 as a result of a substitution defect of nucleotides It refers to a gene or gene combination that exhibits substantially the same physiological activity as the gene having the gene sequence represented by number 1.
  • the present invention provides an oncolytic virus for treating colorectal cancer comprising the recombinant vector for producing the oncolytic virus.
  • the oncolytic virus of the present invention includes the above-described recombinant vector for producing oncolytic virus, the above-described recombinant vector for producing oncolytic virus of the present invention overlaps with the excessive complexity of the present specification due to the overlapping description. The description is omitted to avoid
  • Viruses that can be used for the production of oncolytic virus targeting colorectal cancer of the present invention include lentivirus, retrovirus, vaccinia virus, adenovirus, adeno-associated virus virus), cytomegalovirus, Sendai virus, Poxvirus, Newcastle disease virus, Alphavirus, and the like, but are not limited thereto. Any virus capable of expressing a protein through the introduction of an exogenous gene and having high stability, high expression ability, and high virus titer can be used without limitation.
  • an enveloped virus vexinia virus, poxvirus, flavivirus, alphavirus, and Newcastle disease virus, which are easy to express proteins on the surface of the virus as well as gene transfer virus, NDV).
  • NDV Newcastle disease virus
  • KCTC14630BP recombinant Newcastle disease virus
  • NDV Newcastlele Disease Virus
  • the term "Newcastle Disease Virus (NDV)" used in the present invention belongs to paramyxovirus having a (-)sense RNA genome of about 15 kb and is known as a virus that is safe for mammals without infecting humans.
  • NDV genomic RNA has an extragenic leader sequence of about 30 bases and a tail sequence of about 50 bases. Two sequences at both ends are known to regulate the transcription and replication of viral genes and the encapsidation of newly synthesized RNA genomes into viral particles.
  • the NDV gene composition is composed of 6 genes including NP, P, M, F, HN and L between both end leader and tail genes, and each gene contains nucleoprotein (NP), phosphoprotein (P), matrix protein ( M), fusion protein (F), hemagglutinin-neuraminidase protein (HN), and large protein (L).
  • NP nucleoprotein
  • P phosphoprotein
  • M matrix protein
  • F hemagglutinin-neuraminidase protein
  • L large protein
  • Newcastle disease virus is a statutory infectious disease that infects chickens and causes neurological symptoms and respiratory symptoms, and is a very fatal virus to chickens. All of the gene transfer virus vectors can be used, but preferably, pharmaceutically pathogenic and non-pathogenic viruses can be used. More preferably, it will be a recombinant virus using a non-pathogenic virus strain.
  • Newcastle disease virus that can be used in the present invention
  • various strains such as Clone30, B1, 73T, Lasota, HJU, MTH-68, Ulster, and VG/GA can be used.
  • Lasota, HJU, MTN-68, Ulster, VG / GA strain more preferably Ulster, VG / GA strain, and most preferably VG / GA strain, which are weakly pathogenic or non-pathogenic viruses, may be used, but are limited thereto It is not.
  • the recombinant Newcastle disease virus may be an M2-LVP-K1 vector represented by the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 introduced, and includes functionally equivalent substances.
  • the "functionally equivalent material” is a sequence having at least 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more sequence homology with the gene sequence represented by SEQ ID NO: 1 as a result of a nucleotide substitution defect. A gene or gene combination that exhibits substantially the same physiological activity as the gene having the gene sequence represented by number 2.
  • the oncolytic virus for treating colon cancer may contain a mutant H domain and specifically infect colon cancer cells.
  • the present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating colorectal cancer comprising the oncolytic virus for treating colorectal cancer as an active ingredient.
  • the pharmaceutical composition of the present invention includes the above-described recombinant vector for producing oncolytic virus
  • the above-described recombinant vector for producing oncolytic virus of the present invention overlaps with the excessive complexity of the present specification due to the overlapping description. The description is omitted to avoid
  • cancer refers to a condition in which abnormal cells, which should normally die, proliferate excessively due to a problem with the cell's own regulatory function, invade surrounding tissues and organs, form lumps, and destroy or transform existing structures. It means, and is used in the same meaning as malignant tumor.
  • prevention refers to any activity that suppresses or delays the progression of cancer by administering the composition of the invention.
  • treatment refers to any activity in which cancer is improved or beneficially altered by administration of the composition of the present invention, and refers to an attempt to obtain useful or desirable results including clinical results.
  • a useful or desirable clinical outcome is alleviation or amelioration of one or more symptoms or conditions, reduction of disease extent, stabilization of disease state, inhibition of disease occurrence, inhibition of disease spread, delay or slowing of disease progression. , delay or slowing of disease onset, improvement or alleviation of disease state, and reduction (partial or total), but are not necessarily limited thereto.
  • the virus of the present invention may be administered alone or in combination with other therapies including chemotherapy, radiation therapy or other anti-viral therapies.
  • the virus can be administered before or after surgical removal of the primary tumor or before, concurrently with, or after treatment such as radiation therapy or conventional chemotherapy drugs.
  • the virus can be administered in a sequential manner or together with other oncolytic viruses that exhibit specificity for various tumor cell types.
  • Therapies commonly used to treat, prevent or treat cancer include, but are not limited to, surgery, chemotherapy, radiation therapy, hormone therapy, biological therapy and immunotherapy.
  • the pharmaceutical composition of the present invention is administered in a pharmaceutically effective amount.
  • pharmaceutically effective amount means an amount that is sufficient to treat a disease with a reasonable benefit / risk ratio applicable to medical treatment and does not cause side effects, and the effective dose level is the patient's health
  • the condition, type of disease, severity, activity of the drug, sensitivity to the drug, method of administration, time of administration, route of administration and excretion rate, duration of treatment, factors including drugs used in combination or concurrently, and other factors well known in the medical field can be determined according to
  • 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 singly or in multiple doses. Considering all of the above factors, it is important to administer the amount that can obtain the maximum effect with the minimum amount without side effects, which can be easily determined by those skilled in the art.
  • “individual” is not particularly limited as long as it is an individual for the purpose of preventing or treating colon cancer, and animals including humans, such as non-primates (eg, cows, pigs, horses, cats, dogs) , rat and mouse) and primates (eg, monkeys such as cynomolgous monkeys and chimpanzees). In some cases, it may be an entity excluding humans.
  • composition of the present invention can be administered orally or parenterally during clinical administration and can be used in the form of general pharmaceutical preparations.
  • Dosage forms may be oral, mucosal (eg nasal, sublingual, vaginal, buccal, or rectal), parenteral (eg subcutaneous, intravenous, bolus infusion, intramuscular or intraarterial), topical (eg subcutaneous, intravenous, bolus infusion, intramuscular or intraarterial). , eye), transdermal or transcutaneous method, but is not limited thereto.
  • dosage forms include tablets; caplets; capsule agents such as soft elastic gelatin capsules; cachets; Troki; lozenges; dispersant; suppositories; powder; aerosols (eg, nasal sprays or inhalers); gel; liquid dosage forms suitable for oral or mucosal administration to patients, including suspension preparations (eg, aqueous or non-aqueous liquid suspension preparations, oil-in-water emulsions, or water-in-oil liquid emulsions) solutions and elixirs; liquid dosage forms suitable for injectable administration to patients; eye drops or other ophthalmic preparations suitable for topical administration; and sterile solid preparations (eg, crystalline or amorphous solids) that can be reconstituted to provide a liquid dosage form suitable for injectable administration to a patient.
  • suspension preparations eg, aqueous or non-aqueous liquid suspension preparations, oil-in-water emulsions, or water-in-oil liquid emulsions
  • a dosage form used for acute treatment of a condition may contain a higher amount of the active ingredient than a dosage form used for chronic treatment of the same condition.
  • a parenteral dosage form may contain a smaller amount of the active ingredient than an oral dosage form used to treat the same condition.
  • composition including a pharmaceutically acceptable carrier may be in various oral or parenteral formulations. When formulated, it may be prepared using diluents or excipients such as commonly used fillers, extenders, binders, wetting agents, disintegrants, and surfactants.
  • the carriers, excipients and diluents include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol, maltitol, starch, gum acacia, alginate, gelatin, calcium phosphate, calcium silicate, cellulose, methyl cellulose, microcrystalline cellulose, It may be at least one selected from the group consisting of polyvinyl pyrrolidone, physiological saline, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate, and mineral oil, dextrin, calcium carbonate, propylene glycol, and liquid paraffin. It is not limited, and all conventional carriers, excipients or diluents can be used.
  • the components may be added independently or in combination with the active ingredient, the virus.
  • solid preparations for oral administration may include tablets, pills, powders, granules, capsules, etc., and such solid preparations may contain at least one excipient, for example, starch, calcium carbonate, sucrose, etc., in one or more compounds. Alternatively, it may be prepared by mixing lactose, gelatin, and the like. In addition to simple excipients, lubricants such as magnesium stearate and talc may also be used.
  • Liquid preparations 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, aromatics, and preservatives may be included. there is.
  • Formulations for parenteral administration include sterilized aqueous solutions, non-aqueous solutions, suspension solutions, emulsions, freeze-dried formulations, suppositories, and the like.
  • Propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oils such as olive oil, and injectable esters such as ethyl oleate may be used as non-aqueous solvents and suspending agents.
  • injectable esters such as ethyl oleate
  • a base for suppositories witepsol, macrogol, tween 61, cacao butter, laurin paper, glycerol, gelatin, and the like may be used.
  • the pharmaceutical composition of the present invention is a group consisting of tablets, pills, powders, granules, capsules, suspensions, internal solutions, emulsions, syrups, sterilized aqueous solutions, non-aqueous solutions, suspensions, emulsions, freeze-dried preparations and suppositories. It may have any one formulation selected from.
  • a base for suppositories witepsol, macrogol, tween 61, cacao butter, laurin paper, glycerol, gelatin, and the like may be used.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may be administered orally or parenterally (for example, intravenously, subcutaneously, intraperitoneally or topically applied) depending on the desired method, and the dosage is determined by the patient's body weight, age, sex, The range varies according to health status, diet, administration time, administration method, excretion rate, and severity of disease.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may be used alone or in combination with methods using surgery, hormone therapy, drug therapy, and biological response modifiers for the prevention or treatment of colorectal cancer.
  • composition according to the present invention may contain a pharmaceutically effective amount of the virus alone or may contain one or more pharmaceutically acceptable carriers, excipients or diluents.
  • the pharmaceutically effective amount refers to an amount sufficient to prevent, improve, and treat symptoms of immune diseases.
  • An effective amount of a virus is required for a sufficient time to alleviate, improve, mitigate, ameliorate, stabilize, inhibit the spread of a disease, slow or delay the progression of a disease, or cure a disease. is the capacity to be
  • an effective amount is an amount sufficient to achieve the effect of reducing or destroying the number of cancer cells or reducing or destroying the number of cells chronically infected with a virus, or inhibiting the growth and/or proliferation of such cells. It can be.
  • the effective amount may vary depending on a number of factors such as the pharmacokinetic characteristics of the virus, the method of administration, the age, the patient's state of health and body weight, the nature and extent of the disease state, the number of treatments and the current form of treatment, such as the virulence and severity of the virus. It may also vary depending on potency. A person skilled in the art can adjust the appropriate amount based on the above factors.
  • the virus can initially be administered in titrated doses as needed, depending on the patient's clinical response.
  • the effective amount of virus can be determined empirically and can be determined according to the maximum amount of virus that can be safely administered and the minimum amount of virus that produces the desired result.
  • the appropriate dose level should be the smallest amount that will produce the desired results.
  • the concentration of virus administered will depend on the virulence of the virus to be administered and the characteristics of the cells being targeted.
  • An effective amount of virus can be administered repeatedly depending on the effectiveness of the initial treatment regimen. In general, dosing is administered periodically while monitoring any response.
  • doses are administered depending on the administration schedule and route selected.
  • the present invention comprises the steps of randomly mutating a gene encoding the H domain of the HN protein of Newcastle disease virus represented by the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 8 to prepare a mutant H domain; preparing a mutant H domain-avidin fusion protein by fusing the avidin protein and the mutant H domain; processing the H domain-avidin fusion protein in target cancer cells; and measuring the expression level of the mutant H domain-avidin fusion protein.
  • the mutation may be prepared by various methods known in the art, such as error-prone PCR, DNA shuffling, and site-directed mutagenesis. .
  • the mutation may be randomly generated by performing error-prone PCR (EP-PCR).
  • EP-PCR conditions were performed according to the protocol of the EP-PCR kit manufacturer (Agilent Co.), and it was confirmed that fragments of the same size were produced through agarose electrophoresis for the gene fragments created after EP-PCR.
  • the mutant H domain-avidin fusion protein may be labeled with a detectable label.
  • the detectable label may be a chemical label (eg, biotin), an enzyme label (eg, horseradish peroxidase, alkaline phosphatase, peroxidase, luciferase, ⁇ -galactosidase, and ⁇ - glucosidase), radioactive labels (eg C14, I125, P32 and S35), fluorescent labels (eg coumarin, fluorescein, FITC (fluoresein isothiocyanate), rhodamine 6G, rhodamine B, TAMRA (6 -carboxy-tetramethylrhodamine), Cy-3, Cy-5, Texas Red, Alexa Fluor, DAPI (4,6-diamidino-2-phenylindole), HEX, TET, Dabsyl and FAM), luminescent labels, chemiluminescent labels, fluorescence resonance energy transfer
  • the occurrence of binding between the MSH2 protein and the candidate material can be analyzed by detecting a signal from the label.
  • a signal from the label For example, when alkaline phosphatase is used as the label, bromochloroindolyl phosphate (BCIP), nitro blue tetrazolium (NBT), naphthol-AS-B1-phosphate (naphthol-AS-B1-phosphate ) and a chromogenic substrate such as ECF (enhanced chemifluorescence) to detect the signal.
  • BCIP bromochloroindolyl phosphate
  • NBT nitro blue tetrazolium
  • naphthol-AS-B1-phosphate naphthol-AS-B1-phosphate
  • a chromogenic substrate such as ECF (enhanced chemifluorescence)
  • the measurement of the expression level of the protein is Western blot, ELISA (enzyme linked immunosorbent assay, ELISA), radioimmunoassay (RIA), radioimmunodiffusion method, Ouchterony (Ouchterlony) immunodiffusion method, In the group consisting of rocket immunoelectrophoresis, tissue immunostaining, immunoprecipitation assay, complement fixation assay, flow cytometry (Fluorescence Activated Cell Sorter, FACS), and protein chip It may be performed by one or more selected methods, but is not limited thereto.
  • the mutant H domain-avidin fusion protein can be screened for an H domain mutant capable of specific binding to cancer cells through a difference in binding ability to cancer cell surface proteins through an ELISA method.
  • the randomly mutated H domain gene was constructed to be expressed as a recombinant fusion protein by inserting a Link peptide in the middle of the avidin protein gene, and the H domain-linker-avidin (H-avidin) gene was converted into an expression vector (pRSET- A vector) was inserted. Then, E. coli (BL21 strain) was transformed using the heat shock transformation method, and then E.
  • coli was spread on a Luria bertani agar plate (containing 100 ug/ml ampicillin), followed by overnight culture in a 37 °C incubator. Colonies formed after culturing induced protein expression through a known ELISA method. After coating the cell plasma protein on the ELISA plate, reacting the bacterial lysate supernatant containing the H domain-avidin protein, reacting the reagent with HRP (horse radish peroxidase) coupled to biotin, adding a substrate, and measuring the optical density The H domain mutant of the well showing the highest value can be selected.
  • HRP horseradish peroxidase
  • the present invention provides a method for preventing or treating colorectal cancer comprising administering the composition to a subject, and administering the pharmaceutical composition to the subject; It provides a method for providing information for preventing or treating colorectal cancer, including; and measuring and evaluating changes in cancer cells or cancer tissues of the subject.
  • the method of the present invention includes the above-described pharmaceutical composition, descriptions of overlapping descriptions of the above-described pharmaceutical composition of the present invention are omitted in order to avoid excessive complexity of the present specification due to overlapping descriptions.
  • the pharmaceutical composition of the present invention can be administered in a therapeutically effective amount or a pharmaceutically effective amount.
  • the term "therapeutically effective amount” refers to an amount of a pharmaceutically acceptable salt of a composition effective for preventing or treating a target disease
  • the therapeutically effective amount of the composition of the present invention is various factors, such as It may vary depending on the administration method, the target site, the condition of the patient, and the like. Therefore, when used in the human body, the dosage should be determined in an appropriate amount considering both safety and efficiency. It is also possible to estimate the amount to be used in humans from the effective amount determined through animal experiments. These considerations in determining effective amounts are discussed, for example, in Hardman and Limbird, eds., Goodman and Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics, 10th ed. (2001), Pergamon Press; and E.W. Martin ed., Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th ed. (1990), Mack Publishing Co.
  • the term "pharmaceutically effective amount” means an amount that is sufficient to treat a disease with a reasonable benefit / risk ratio applicable to medical treatment and does not cause side effects, and the effective dose level is the patient's health condition Depending on the type and severity of the disease, the activity of the drug, the sensitivity to the drug, the method of administration, the time of administration, the route of administration and the rate of excretion, the duration of treatment, factors including drugs used in combination or concurrently, and other factors well known in the medical field. can be determined
  • 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 singly or in multiple doses. Considering all of the above factors, it is important to administer the amount that can obtain the maximum effect with the minimum amount without side effects, which can be easily determined by those skilled in the art.
  • the present invention provides a method for evaluating the effect of preventing or treating colorectal cancer in animals, comprising the step of administering the pharmaceutical composition to the subject.
  • the method may be evaluated by measuring changes in cancer cells or cancer tissues of the animal.
  • the therapeutic effect may be a reduction or absence of clinical signs usually exhibited by colorectal cancer, a faster recovery time or a lower duration, or a difference in the number of brain tumor cells in a blood or body fluid or organ sample of brain tumor cells or brain tumor tissue decrease, as evidenced by the death of brain tumor cells.
  • an effective amount of a therapeutic agent means an amount capable of inducing a therapeutic effect such as reduction of clinical symptoms caused by colorectal cancer in humans, reduction of cancer cells, reduction of cancer tissue, etc., and can be appropriately selected by those skilled in the art.
  • the amount of purified virus can range from 10 5.0 TCID 50 /ml to 10 11.0 TCID 50 /ml. More preferably, it may be 10 8.0 TCID 50 /ml to 10 9.0 TCID 50 /ml or more.
  • the present invention comprises inoculating the recombinant Newcastle disease virus (accession number KCTC14630BP) into a host cell line; culturing the host cell line; and obtaining a recombinant Newcastle disease virus (Accession No. KCTC14630BP) from the culture of the host cell line.
  • a recombinant Newcastle disease virus accesion No. KCTC14630BP
  • the recombinant Newcastle disease virus (accession number KCTC14630BP) can be recovered through a conventional virus construction method.
  • Three types of helper plasmids (NP, P, L) and modified vaccina virus (MVA/T7) were injected into the HEp-2 cell line, cultured, and the recombinant virus was recovered according to a conventional method.
  • the injection method into the cell line was transfection using lipofectamine 3,000, and HEp-2 cells were used as the cell line.
  • the recombinant virus is recovered, inoculated into the allantoic cavity of 8- to 10-day-old SPF fertilized eggs, and the virus is cultured. The height worked.
  • Vero76 cells selected as an appropriate cell line and used for experiments.
  • Virus purification proceeds with clarification by centrifuging after harvesting the recombinant virus culture medium.
  • Clarification can use centrifugation or micro filtration methods. The centrifugation conditions were performed at 10,000 g, 10 minutes, and 4 ° C, so that the supernatant could be used in the next purification process.
  • micro filtration a filter with a pore size of 1.0 ⁇ m to 0.2 ⁇ m may be used, and a 0.45 ⁇ m pore size filter may be preferably used.
  • Filtration method can use dead end filtration or cross flow filtration, and both methods are applicable.
  • Recombinant virus can be purified through known methods, including extraction through chromatography or ultrafiltration.
  • Additional virus purification is performed by ultra-high-speed centrifugation using sucrose gradient media to precipitate or isolate the virus and recover it, and the recovered virus is resuspended in TNE buffer and used in the next process.
  • the purification method using chromatography can purify viruses through a combination of appropriate resin and buffer through differences in binding power such as affinity, ion exchange, size exclusion, and hydrophobic. .
  • a size exclusion chromatography method will be titrated.
  • the recombinant virus was purified using size exclusion chromatography, and after loading the sample, absorbance at 260 nm and 280 nm was measured, and the virus-containing fraction was selected and used in the next step.
  • the recovered fraction was collected by ultra-high-speed centrifugation using sucrose gradient media to precipitate or isolate the virus, and the recovered virus was resuspended in physiological saline for injection and used in the experiment.
  • Experiments on the cellular infectivity of the purified virus were conducted on the infectivity and proliferation of various cancer cells and normal cells under various MOI conditions.
  • Cell lines that can be used in these experiments can be various mammalian cell lines and cancer cells developed so far, and will preferably be cancer cell lines.
  • Cancer cell lines that can be used include T98G, HT-1197, RT-4, SW780, A673, Saos-2, SK-PN-DW, A172, Daoy, SW1108, HCC-38, BT-549, DU4475, SW1116, LS123, LoVo , COLO205, HT-29, SW480, SW620, Hela, SW626, PA-1, ME-180, THP-1, MOLT-4, C3A, SNU387, NCI-H1299, A549, NCI-H1770, NCI-H1882, CSA46 , SU-DHL-2, Capan-2, HPAF-II, A375, SH-4, GCT, SNU-16, AGS, etc.
  • newly established cancer cell lines may also be used without limitation.
  • Example 1 Preparation of recombinant NDV virus (LVP-K1) genomic vector with NDV VG/GA strain as a basic backbone
  • NDV VG/GA has negative-sense single-stranded RNA of about 15 kb as genetic information and is composed of 6 ORFs, and the structural proteins of the virus encode NP, P, M, F, HN and L genes. .
  • RNA Ribonucleic acid
  • RT-PCR reverse transcription polymerase chain reaction
  • RT-PCR was performed at 42 ° C for 1 hour and 94 ° C for 5 minutes, followed by 94 ° C for 1 minute, 60 ° C for 1 minute, and 72 ° C for 1 minute for a total of 30 cycles, followed by 72 ° C for 7 minutes
  • a cloning strategy to serially link sets of cDNA fragments of a fragment is shown in FIG. 1 .
  • Figure 1 shows the process of synthesizing the NDV VG/GA strain of the present invention into cDNA and inserting it into a modified pBR322 vector.
  • Six cDNA fragments generated by RT-PCR were cloned into a modified pBR322 vector, a low-copy-number plasmid, by placing PacI and PmeI restriction enzymes with different recognition and cleavage sites.
  • the modified pBR322 vector is under the control of the T7 RNA polymerase promoter and positioned to be terminated by the hepatitis delta virus (HDV) antigenome ribozyme and the T7 terminator gene, which are used to cleave RNA at the end of the NDV genome, enabling encapsidation and packaging of the virus. .
  • HDV hepatitis delta virus
  • the complete genome sequence of the NDV VG/GA strain was included to ensure accurate transcription.
  • modified pBR322 vector which is preferably a low-copy-number plasmid, by placing PacI and PmeI restriction enzymes having different recognition and cleavage sites.
  • the modified pBR322 vector is preferably under the control of the T7 RNA polymerase promoter, and is positioned to be terminated by the hepatitis delta virus (HDV) antigenome ribozyme and the T7 terminator gene, which are used to cleave RNA at the end of the NDV genome, to ensure encapsidation and packaging of the virus. made it possible In addition, the complete genome sequence of the NDV VG/GA strain was included to ensure accurate transcription.
  • the constructed virus was named LVP-K1 virus.
  • RNA-dependent RNA polymerase initiates transcription in a sequential manner by the intergenic stop-start mechanism IGS (GE-IG-GS).
  • IGS intergenic stop-start mechanism
  • GS transcriptional reinitiation is not complete, so the transcriptional level of mRNA located at the 3' end is high. Therefore, the higher the 3' end, the higher the mRNA transcription level, and the lower the 5' end. Therefore, insertion of a new foreign gene between the NP gene and the P gene results in a higher level of mRNA transcription and foreign protein translation compared to between the P gene and the M gene, or between the HN gene and the L gene, so gene insertion between NP-P is more desirable. can be said to be
  • HN proteins are important antigens responsible for viral attachment to sialic-acid receptors. HN plays an important role in the entry of viral RNA into cells by promoting membrane fusion through interaction with the F protein. HN is a type II homotetrameric membrane protein, consisting of an N-terminal transmembrane domain, a linear protein domain, and a C-terminal globular head domain. Linear proteins mediate the interaction between HN and F proteins and affect fusion activity.
  • the globular head domain (H domain) is the main functional domain of the HN protein and contains receptor binding sites known as “site I” and “site II”.
  • Site I is related to sialic-acid receptor binding and neuramidase activity
  • site II is related to fusion and related receptor binding and fusion. That is, the sialic acid binding domain of the HN protein plays a very important role in the tissue tropism of NDV infection.
  • Directed evolution is a technology that changes the nucleotide sequence by mimicking the natural selection process used in protein engineering. It refers to the process of selecting proteins with desired functions by intentionally inducing mutations. That is, to improve cancer cell affinity of the globular head domain gene of the HN protein for the sialic-acid receptor of the host cell, EP-PCR (Error prone PCR, GeneMorph II Random Mutagenesis kit, Agilent Technologies) was performed, and random point mutation HN together with the Avidin gene was performed. After amplifying the avidin gene, the presence or absence of a water-soluble protein was confirmed using an E. coli expression system (see FIGS. 2 to 4).
  • EP-PCR Error prone PCR, GeneMorph II Random Mutagenesis kit, Agilent Technologies
  • Figure 2 is a schematic diagram of the application of directed evolution technology for producing H domain proteins with improved binding ability to cancer cells.
  • Various mutants were created using EP-PCR technology for H domain genes, and mutants with increased affinity for cancer cell surface proteins were screened. Here's a simple way to do it.
  • Figure 3A shows a schematic diagram of gene configuration in which a mutation-occurring H domain gene and avidin gene are produced as a fusion protein by linking a linker peptide gene using EP-PCR to screen for mutant H domain by ELISA method
  • 4B shows the expression of the S519G mutant H domain protein, which showed the highest O.D. value for HCT116 cancer cell surface protein through the ELISA screening method.
  • the H domain is a sialic acid binding domain located at positions 123 to 571 in the amino acid sequence of the HN protein (UniProt Acc. No. P13850), and a codon-optimized gene for E. coli was synthesized using the H domain gene and the avidin gene. Precisely, the H domain gene was linked to the avidin gene using the linker peptide gene, the Bam HI restriction enzyme site located 5' of the H domain gene, and the Sbf1 restriction enzyme site located 3' end of the avidin gene. A linker peptide was inserted between the H domain protein and the avidin protein to minimize structural interference.
  • the H domain and avdin fusion protein genes were prepared using primer sets (HN opti EP PCR F:5'-TGT GGT GCG CCA ATT CAT G-3', HN opti avidin PCR R:5'-TTA CTC CTT CTG GGT GCG CAG-3' ) was amplified using PCR.
  • HN opti EP PCR F:5'-TGT GGT GCG CCA ATT CAT G-3' HN opti avidin PCR R:5'-TTA CTC CTT CTG GGT GCG CAG-3'
  • the H domain-avidin vector (FIG. 3A) prepared by the above method was introduced into transformable E. coli cells by heat shock at 42° C. for 1 minute.
  • the transformed E. coli was cultured overnight at 37° C.
  • His-tag-horseradish peroxidase conjugate antibody which binds specifically to His-tag protein, was diluted 1/5,000. However, the concentration of His-tag-horseradish peroxidase conjugate antibody used is not limited to 1/5,000.
  • the gastric supernatant was used to screen for a colorectal cancer cell-specific protein.
  • HCT116-specific binding of the H-domain mutation-GFP protein using various cancer cells were performed in comparison with various cancer cells and normal cells in addition to the HCT116 cell line.
  • cancer cells HCT116, T98G, and A549 cells were used, and as normal cells, CCD-18Co cells were used.
  • the H domain mutant binds to the surface of cancer cells and whether there are changes such as specific binding to specific cancer cells or an increase in affinity
  • the H domain and Green Fluorescence Protein (GFP) are linked with a linker peptide expression was purified through an E. coli expression system.
  • the mutant H domain gene selected through the previous experiment was used, and for the GFP gene, the Enhanced Green Fluorescent Protein (EGFP) gene was used to make the gene suitable for E. coli expression through codon optimization.
  • the prepared gene was inserted into the E. coli expression vector plasmid pET15b to construct an expression vector (FIG. 5A).
  • _ _ coli was picked, cultured in liquid media (LB media, 10 ug/ml of ampicillin), mixed with 20% glycerol, and frozen at -70 °C.
  • E. coli transformed with the pET15b plasmid vector was inoculated into LB broth medium (10 ug/ml of ampicillin) and the OD After culturing until the value of 600 nm was 0.4, protein synthesis was induced by adding 0.1 M IPTG to the medium. Thereafter, the incubation temperature was lowered from 37 °C to 28 °C to inhibit the production of insoluble protein.
  • the IPTG induction time (bacteria culture OD)
  • concentration of IPTG and the setting of the temperature after adding IPTG are not limited to the above conditions, but may vary depending on the optimal conditions for protein expression.
  • E. coli whose protein expression has been terminated is harvested and centrifuged (6,000 g, 10 min 4°C).
  • the precipitated cells are resuspended in PBS buffer and the cells are disrupted using an ultrasonicator.
  • the disrupted cell solution is centrifuged (8,000 g, 10 min, 4 °C).
  • Figure 5B is a chromatogram showing the result of purification using ion exchange chromatography of mutant H domain (S519G)-GFP fusion protein and the result confirmed by western blotting
  • Figure 5C is mutant H domain (S519G)- It shows the results of confirming the surface binding of the GFP fusion protein to various cancer cells (HCT116: colon cancer, T98G; glioblastoma, A549; lung cancer) and colon normal cells (CCD-18Co) using a fluorescence microscope.
  • HCT116 colon cancer, T98G; glioblastoma, A549; lung cancer
  • CCD-18Co colon normal cells
  • HCT-116 cells were cultured according to the basic cell culture method. After centrifugation at 4 ° C. for 10 minutes at 3,000 g, cancer cell surface proteins were separated by re-suspension in buffer provided by the ab65400 Plasma Membrane Protein Extraction Kit (Abcam.Co). Protein separation was carried out according to the protocol provided by the manufacturer, and the protein concentration of the separated supernatant was measured by the Lowry method.
  • Cancer cell lysates were coated with a protein concentration of 50 ug/ml in a 96-well plate overnight at 4° C., and washed with a washing solution (Tris buffer (pH 8.0 tween 0.2%)) to remove unbound cancer cells the next day. Blocking was performed at room temperature for 1 hour with 1% bovine serum albumin (BSA). In order to screen the point mutant HN-Avidin protein, it was reacted at 37°C for 1 hour at a concentration of 50 ug/ml. Thereafter, Biotin-Horseradish peroxidase (HRP) 1/1,000 was reacted at 37° C. for 1 hour and washed 3 to 6 times with a washing solution. Tetramethyl benzidine (TMB) peroxidase substrate was added to the plate. The plate was incubated for 10 minutes at room temperature. When the color began to change, the absorbance was measured at 450 nm (Fig. 3B),
  • FIG. 3B exemplarily shows the result of screening a total of 50 plates by ELISA method for proteins having high binding ability to colon cancer cells (HCT116) using H domain-avidin binding protein.
  • GCT is GAT (Aspartic acid)
  • CTC Leucine
  • CTT Leucine
  • TCA Serine
  • CCA Proline
  • ACA ACA at position 528 (Threonine) is substituted with ACT (Threonine) (SEQ ID NO: 6, E3 of plate No. 30)
  • amino acid sequence No. 319 GGG (Glycine) is GCG (Alanine)
  • 325 CCC (Proline) is CGC (Arginine ), it was found that a mutation occurred in which amino acid sequence 392 CCC (Proline) was substituted with CAC (Histidine) (SEQ ID NO: 7, F8 of plate No. 47).
  • FIG. 4A is a schematic diagram of the H-domain mutation-avidin protein in which the amino acid sequence (S519G) of the mutant H domain is substituted.
  • Mutation H domain (SEQ ID NO: 3)-avidin fusion protein was purified to confirm binding ability to cancer cells.
  • AKTA pure (GE healthcare) equipment and cation exchange resin Hitrap SP FF 5 ml column were used.
  • 20 mM HEPES buffer (pH 6.5) and 20 mM HEPES buffer (pH 6.5) containing 1 M NaCl were used.
  • the column connected to AKTA pure was washed in the order of 20% Ethanol, distilled water, and 20 mM HEPES buffer (pH 6.5), and the protein sample to be purified was loaded at a flow rate of 1 min/ml.
  • 4C shows the results of purification of the S519G mutant H domain protein using ion exchange chromatography.
  • the H-domain mutation-avidin protein purified by the above method was used in colon cancer cells (HCT116, SW620, HT29), colon normal cells (CCD18-Co), other cancer cells (A547; lung cancer, T98G; glioblastoma) and normal cells (MRC). -5; lung normal cells), the binding ability of the H-domain mutation-avidin protein was confirmed, and the results are shown in FIG. 4D.
  • Figure 4D shows the results of ELISA experiments on the surface proteins of various cancer cells (HCT116, HT29, SW620: colon cancer, T98G; glioblastoma, A549; lung cancer) and colon normal cells (CCD-18Co) of the S519G mutant H domain protein. .
  • Each cancer cell line and normal cell line were cultured using a medium recommended by ATCC. Cell culture was carried out for 2-3 days in a 37 °C CO 2 incubator using a 75T flask. When a full monolayer was formed, the cells were harvested and resuspended in the buffer provided by the ab65400 Plasma Membrane Protein Extraction Kit (Abcam.Co). Each cell surface plasma protein was isolated according to the protocol provided by the company. Each cell plasma protein was quantified by the lowry method and prepared by diluting the protein concentration to 50 ug/ml with Tris buffer (pH 8.0) in a 96 well plate for ELISA experiments. 100 ul of protein was dispensed, incubated overnight at 4 ° C, and the solution was removed.
  • Tris buffer pH 8.0
  • Tris buffer containing 0.1% tween 20
  • tris buffer containing 100 ul of 1% bovine serum albumin
  • a blocking process was performed at room temperature for 1 hour.
  • the purified H-domain mutation protein solution was diluted with Tris buffer (pH 8.0) in 100 ul concentrations of 50, 100, and 200 ug/ml, dispensed into each well, and incubated for 1 hour at room temperature. After reacting, the solution is removed.
  • the highest OD value was confirmed at 50 ug/ml of HCT116. It was confirmed that it showed the lowest binding force to lung cancer and lung normal cells. These results can support that the binding force is specifically improved to colon cancer cells.
  • LVP-K1 vector was inserted into the pBR322 vector by obtaining an insert gene of 1,499 bp from 189 bp to 1,688 bp using XbaI and SpeI restriction enzymes. Then, the Mutation H domain gene was purified by obtaining a PCR product using primers (Forward 5' -GGT GAG TGG AAG CAG CAC CAA G-'3, Reverse 5'-CGG GTT ATG CGA CTG CGG G-'3).
  • NEB T4 kinase
  • an M2-LVP-K1 vector in which serine corresponding to the amino acid sequence of HN gene 519 of the LVP-K1 vector was substituted with glycine was obtained (FIG. 6A).
  • a transgene cassette can be inserted between the NP and P genes, between the P and M genes, between the M and F genes, between the F and HN genes, and between the HN and L genes in the vector.
  • the transgene cassette is composed of an IGS sequence (Gene end (GE), Intergenic sequence (IG), Gene start (GS)) and a multicloning site (MCS) base sequence having a DNA restriction enzyme sequence.
  • NP, P, L Individual clones (NP, P, L) of the NDV transcriptase complex were cloned into the pBR322 vector and used as helper plasmids (pBR322-NP, pBR322-P, pBR322-L). The day before, HEp-2 cells were prepared in a 6-well plate at 5 ⁇ 10 5 cells/well, and then infected with the modified Vexinia virus (MVA-T7) at an MOI of 1.
  • pBR322-NP, pBR322-P, pBR322-L Helper plasmid and M2-LVP-K1 vector were added to the above cell line with lipofectamine 3000 (Invitrogen ) and mixed at an appropriate ratio for transformation. After culturing for 3 to 4 days at 37 °C and 5% CO 2 conditions, the HEp-2 cell supernatant was harvested. Then, they were inoculated into the allantoic cavity of embryonated SPF eggs aged 9 to 11 days, and the allantoic fluid was collected 4 days after inoculation.
  • the allantoic fluid diluted to 10 -3 with PBS was inoculated into the allantoic cavity of 9-11-day-old SPF embryonated eggs, respectively, and the allantoic fluid was collected 4 days later to conduct a virus identification experiment ( see Figure 6B).
  • ONE-STEP RT-PCR using 5 ul of RNA extracted from allantoic fluid using Viral RNA extraction kit (Qiagen) and 1 ⁇ l each of Forward and Reverse primers in Table 3 below After reacting at 42 ° C for 1 hour and 94 ° C for 5 minutes, a total of 35 cycles of 94 ° C for 1 minute, 60 ° C for 1 minute, and 72 ° C for 1 minute were carried out, followed by 72 ° C for 7 minutes and confirmed. did The results are shown in Figure 6C.
  • 6C shows the results of electrophoresis of the recovered LVP-K1 and M2-LVP-K1 viruses using SPF eggs to remove vaccinia virus and to detect NDV virus genes using RT-PCR.
  • Newcastle disease virus and recombinant Newcastle disease virus LVP-K1 virus and M2-LVP-K1 virus were identified.
  • LVP-K1 and M2-LVP-K1 viruses recovered according to Examples 1 and 6 were inoculated into a previously prepared Vero76 cell culture (175 T-flask, Nunc.) monolyser to prepare viruses to be used in pathogenicity experiments. Before inoculation, the titers of LVP-K1 (10 6.7 TCID 50 /ml) and M2-LVP-K1 (10 6.5 TCID 50 /ml) were measured and inoculated to an MOI of 0.1.
  • the number of Vero76 cells grown as a full monolayer in a 175 T flask was 2-3 ⁇ 10 7.0 , and 0.13 ml and 0.17 ml of each were diluted in 3 ml of DMEM medium and inoculated into two flasks. After virus inoculation, the culture medium was carefully shaken using a rocker in a CO 2 incubator at 37 °C, and the virus sensitizing solution was washed by putting the culture medium into the flask. The sensitizing solution was washed 3 times. Then, 50 ml of DMEM medium (containing 10% FBS) was added and cultured for 2 days.
  • DMEM medium containing 10% FBS
  • the entire culture was harvested by freezing and thawing twice or more in a -20 ° C freezer. After harvesting, the culture medium was centrifuged (4 °C, 3,000 g, 10 min) to remove cell debris. Then, the supernatant was prepared for the experiment by taking a sample for virus titration and freezing at -80 °C. The virus was used for the pathogenicity test by measuring the virus titer by the TCID 50 measurement method.
  • Virus measurement is performed by dividing Vero76 cells into a 96-well plate at a pre-prepared 2-5 ⁇ 10 5 cells/ml, culturing for 2-3 days to form a monolayer, and then inoculating 100 ul by diluting the cultured virus by 10 from the stock solution. The virus titer was measured by checking wells where the final CPE occurred. Virus titers were calculated according to the Reed and muench method. The LVP-K1 virus titer was 10 6.7 TCID 50 /ml, and the M2-LVP-K1 virus titer was 10 6.3 TCID 50 /ml.
  • MDT Median death time
  • the titer of the two viruses was adjusted and used at the same titer as 10 6.3 TCID 50 /ml.
  • the virus stock solution was diluted by 10, and 0.2 ml of each dilution was inoculated into the allantoic cavity of 5 SPF eggs (9 to 11 days old), and then cultured for 5 days in an egg incubator (Ari 50) at 37 ° C.
  • the presence or absence of dead eggs was determined by observing the blood vessels of the eggs, and the HA value was immediately measured by collecting the allantoic fluid of the dead eggs.
  • HA was measured by diluting 25 ul of the previously prepared allantoic fluid in a U-shaped 96 well plate using previously prepared chicken 1% red blood cells with the same amount of PBS, and then adding 25 ul of 1% chicken red blood cell solution. HA value was measured to confirm egg mortality caused by the virus. If the eggs died within 24 hours of incubation, it was considered as bacterial contamination. MDT test results are shown in Table 3.
  • the mortality of the eggs of the M2-LVP-K1 virus stock solution was all measured at 90 hours or more, and the death time varied from 120 hours to 170 hours.
  • the average mortality time was 144 hours, which was confirmed to maintain weak pathogenicity.
  • the average death time of the LVP-K1 virus used as a control was 140 hours, which was the same as the 140 hours of the known VG/GA strain. No egg mortality was observed in the 10-fold and 100-fold dilutions. Therefore, the MDT test could not confirm the pathogenic changes of the M2-LVP-K1 virus.
  • the control group was inoculated with the same amount of PBS to confirm that there was no death of eggs.
  • ICPI intracerebral pathogenicity index
  • LVP-K1 virus of the same titer as M2-LVP-K1 virus (10 6.3 TCID 50 /ml, HA titer 2 6 or more) was inoculated into the brain of 1-day-old SPF chickens as a control. 10 SPF 1-day-old chicks (company name) were separately bred and tested. 0.05 ml of SPF per chicken was inoculated into the brain, and pathogenicity was measured while observing for 8 days. In the measurement of pathogenicity, the main criterion for pathology was a decrease in activity after virus inoculation and a phenomenon in which chicks closed their eyes and fell asleep. Pathogenicity and mortality were measured by observation twice a day for 8 days.
  • the ICPI index of the M2-LVP-K1 of the present invention was 0.34, showing weak pathogenicity, and the ICPI index of the control LVP-K1 virus was also 0.36, confirming that the H domain mutant domain did not cause a change in pathogenicity.
  • the control group was inoculated with the same amount of PBS, and it was confirmed that they survived without lesions for 8 days.
  • the M2-LVP-K1 virus having the mutant H domain is not a mutation capable of recovering pathogenicity. Or it can be interpreted as a result of an increase in binding force and/or an expansion of the spectrum of glycoproteins that can be bound.
  • Vero76 cells were cultured the previous day at 3 ⁇ 10 5 cells/ml and then inoculated with 0.05 MOI of the recombinant virus the next day to obtain the highest titer of the virus supernatant 2 days later. Thereafter, the virus supernatant was centrifuged at 4 ° C. for 5,000 g for 10 minutes to remove suspended matter, and the supernatant was collected. The collected supernatant was purified by receiving the virus fraction using size exclusion chromatography column HiScreenTM CaptoTM Core 400.
  • TNE buffer (10 mM Tris-HCl, 20 mM NaCl, 1 mM EDTA).
  • the concentrated virus was subjected to ultracentrifugation at 32,000 rpm at 4 ° C for 2 hours using a 10-50% sucrose linear gradient method. After centrifugation, the white band portion of the centrifugal tube was separated to obtain recombinant virus. Finally, the obtained recombinant viruses were subjected to one more ultracentrifugation at 32,000 rpm at 4° C. for 2 hours to remove sucrose to purify the recombinant Newcastle disease viruses LVP-K1 and M2-LVP-K1.
  • M2-LVP-K1 virus was adapted in HCT116 colorectal cancer cells and Vero76 cells, and titers were measured in HCT116 cells and Vero76 cells, respectively.
  • Vero76 cells were cultured as follows. It was cultured using Dulbecco's Minimum essential medium (DMEM, Gibco, USA) containing penicillin-streptomycin (Gibco, USA) for cell culture and 10% FBS, and cultured using a 175T Flask flask. When the cells grow to form a monolayer of 70-80% or more, subculture is maintained. The split ratio of Vero76 cells is possible up to 1:8, and the seeding density is 1 ⁇ 10 4 cells/ml.
  • HCT116 cells The culture of HCT116 cells was as follows. HCT116 cells were cultured in Roswell Park Memorial Institute 1640 Medium (RPMI1640, Gibco, USA) containing penicillin-streptomycin (Gibco, USA) and 10% FBS in a 37 °C incubator (5%, CO 2) . was cultured using a 175T flask. When the cells grow to form a 70-80% monolayer in the flask, maintain the cells through subculture from 1:4 to 1:6. Seeding density is about 2 ⁇ 4 ⁇ 10 4 cells/ml.
  • Vero76 cells were used for the general TCID 50 measurement method, but in this study, not only Vero76 cells but also HCT116 cells were confirmed to compare colorectal cancer cell specific binding.
  • LVP-K1 cultured in Vero76 cells was used as a positive control, and a higher titer was confirmed in Vero76 cells, with 10 4.7 TCID 50 /ml in Vero76 cells and 10 3.7 TCID 50 /ml in HCT116 cells.
  • the M2-LVP-K1 virus cultured in Vero76 cells showed a higher titer in HCT116 cells, with 10 3.7 TCID 50 /ml in Vero76 cells and 10 4.1 TCID 50 /ml in HCT116 cells.
  • the M2-LVP-K1 virus cultured in HCT116 cells showed a higher titer in HCT116 cells, with 10 4.9 TCID 50 /ml in Vero76 cells and 10 5.5 TCID 50 /ml in HCT116 cells.
  • the highest titer was confirmed when the titer of the M2-LVP-K1 virus cultured in HCT116 cells was measured using HCT116 cells (FIG. 7). This result can support the evidence that the M2-LVP-K1 virus has a higher affinity for colorectal cancer cells.
  • Cytopathic effect was confirmed and MTT assay experiments were conducted to confirm the apoptosis effect of cancer cells caused by LVP-K1 and M2-LVP-K1 virus infections.
  • Colon cancer cells HCT116
  • colon normal cells CCD-18Co
  • lung cancer cells A549
  • glioblastoma cells T98G
  • Cells for the MTT assay were colorectal cancer (HCT116), lung cancer (A549), and glioblastoma (T98G).
  • LVP-K1 and M2-LVP-K1 viruses were sensitized with 0.1 MOI using cells cultured the previous day according to a general cell culture method, and then at 3, 6, 9, and 12 hours. Microscopic observation was made. The cells with the fastest rate of CPE were HCT116 colorectal cancer cells sensitized with M2-LVP-K1 virus, which were confirmed at 6 hours. On the other hand, LVP-K1 virus did not show CPE until 12 hours.
  • the MTT assay was conducted according to a conventional method, and the detailed experimental procedure is described. 1 ⁇ 10 4 HCT116 cells per well in a 96-well plate were cultured for 24 hours in Roswell Park Memorial Institute 1640 Medium (RPMI1640, Gibco, USA) containing penicillin, streptomycin (Gibco, USA) and 10% FBS. ) medium, cultured in a 37 °C incubator (5% CO 2 ) and infected with LVP-K1 virus and M2-LVP-K virus at MOIs of 0.1, 1, and 10. For the reliability of the results, four wells under the same conditions were prepared and proceeded.
  • FIG. 8A-D show the cytopathic effect in various cancer cells (T98G; glioblastoma, A549; lung cancer) including M2-LVP-K1 infected colon cancer cells (HCT116) and colon normal cells (CCD-18Co) of the present invention.
  • CPE CPE
  • FIG. 8E is a negative control group 4 days after infection with the virus at MOI of 0.1, 1, and 10 in colon cancer cells (HCT116) and various cancer cells (T98G; glioblastoma, A549; lung cancer).
  • This is the result of confirming the relative mortality (%) for * indicates a P value of 0.05 or less, ** indicates a P value of 0.01 or less, and *** indicates a P value of 0.001 or less.
  • the virus into which the M2-LVP-K1 gene was inserted exhibited a faster cancer cell killing effect than the LVP-K1 virus.
  • the killing effect on HCT116 colon cancer cells can be confirmed more clearly in the M2-LVP-K1 virus.
  • the difference in the cancer cell killing effect is different as the virus concentration inoculated into the cells is lower.
  • the LVP-K1 virus which is a recombinant NDV virus, also has an original oncolytic effect, so there is no difference at high concentrations.
  • the M2-LVP-K1 virus which has an increased affinity for sialic acid or glycoprotein expressed on the surface of HCT 116 cells at an MOI of 1 or less, increases the apoptosis effect of cancer cells and affects cell death.
  • the cancer tissue growth inhibitory effect of LVP-K1 and M2-LVP-K1 viruses was measured using a xenograft model.
  • An HCT116 xenograft model was established by dissolving 1 ⁇ 10 7 cells/ml of cultured HCT116 cells in RPMI medium, mixing 100 ul with the same amount of Matrigel (Corning), and inoculating the left hip of a mouse.
  • 12 SPF female BALB/c nude mice weighing 14 to 19 g were purchased from SLC (Japan) and randomly divided into 4 mice per group for experiments. Each experimental group was divided into groups in which LVP-K1 virus, M2-LVP-K1 virus, and PBS were directly injected into cancer tissues.
  • the concentration of the inoculated virus was 10 8 TCID 50 /ml, and 100 ul of each was inoculated to compare tumor growth rates between the treatment group and the control group.
  • Virus inoculation was inoculated three times at 3-day intervals from when the cancer tissue size reached an average of 100-200 mm 3 on the 5th day after inoculation of HCT116 cells. Changes in cancer tissues were observed every day for 14 days after virus inoculation, and lastly, changes in cancer tissues were observed on the 27th day after virus inoculation. The size of the cancer tissue was calculated using the formula 1/2 ⁇ (smallest diameter) 2 ⁇ (largest diameter).
  • the virus-treated group had a tumor size of 200 mm 3 or less, about 10 times greater than the control group of 2,000 mm 3 , and that the tumor was in remission.
  • the LVP-K1 virus had a lower tumor lysis effect than the M2-LVP-K1 virus.
  • the fastest and most effective cancer tissue reduction was observed in the M2-LVP-K1 virus inoculated group.
  • a high level of lymphocyte infiltration was observed in the M2-LVP-K1 group, and a low level of tumor cells was observed in the pathological histology.
  • a moderate level of lymphocyte infiltration was observed, and the cell density was high, showing a difference from the M2-LVP-K1 virus. From these findings, it is considered that the cancer cell killing effect of the M2-LVP-K1 group is very high, and in the case of the LVP-K1 group, the cancer cell killing effect is not high compared to the M2-LVP-K1 virus.
  • a new oncolytic virus for colorectal cancer treatment was prepared using NDV virus, which does not cause an immune response in mammals and does not produce antibodies, and the cancer cell proliferation inhibitory effect on colorectal cancer was confirmed.
  • NDV viruses that disappear without reaching cancer cells by innate immunity immediately after infection in normal cells, and due to the dilution effect caused by intravenous injection, it is not a simple recombinant virus that has been used previously.
  • the development of a recombinant NDV virus that is expressed as a protein in cancer cells and increases its efficacy by inserting various genes such as inducing a response is a very important task, and further development is required through additional research in the future.
  • the present invention proves that the NDV virus has an oncolytic function on colorectal cancer cells to some extent, and that the NDV recombinant virus having increased binding ability to colorectal cancer cells was prepared and the effect thereof was improved.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)

Abstract

본 발명은 대장암 세포 특이적 mutant sialic acid binding domain을 포함하는 M2-LVP-K1 바이러스 및 이를 포함한 대장암 치료용 조성물에 관한 것으로 본 발명의 mutant sialic acid binding domain은 directed evolution 기술을 이용하여 제작된 것으로 세포 결합 receptor 인 HN 단백질에 정상적인 sialic acid binding domain과 치환되어 제작된 재조합 뉴캐슬병 바이러스로서 HCT116 세포에 대한 특이적 감염성이 향상되게 하였다. 대장암 세포 특이적 감염성이 향상된 M2-LVP-K1 재조합 뉴캐슬병 바이러스는 HCT116 세포 사멸 효과가 기존의 정상적인 재조합 뉴캐슬병 바이러스에 비해 향상되었으며 in vivo 실험을 통해서 암조직 성장 억제 효과가 우수함을 확인하였다. 본 연구에서 제시된 Mutant 재조합 뉴캐슬병 바이러스는 대장암 세포 사멸 또는 대장암 조직 축소를 통해 임상 증상 감소, 부분 관해 또는 완전 관해를 유도할 수 있는 치료용 바이러스 제제에 관한 것이다.

Description

대장암 세포 특이적 감염 뉴캐슬병 바이러스를 이용한 대장암 치료용 암용해성 바이러스 및 이를 이용한 대장암 치료용 조성물
본 발명은 대장암 치료를 위한 암용해성 바이러스(oncolytic virus) 개발 및 이를 이용한 치료 및 치료제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대장암 세포 특이적 감염 뉴캐슬병 바이러스를 이용한 대장암 치료용 암용해성 바이러스 및 이를 이용한 대장암 치료용 조성물에 관한 것이다.
대장암은 모든 암 중에서 세 번째로 빈번하게 발생하는 질병이며, 전세계적으로 모든 암 중에서 가장 높은 사망률을 나타내는 질병이다. 한국을 포함한 아시아에서 발생빈도가 급격하게 증가하고 있으며, 2016년 한국 통계에 따르면 세 번째로 높은 사망률을 보인다. 대장암을 초기에 발견하였을 경우, 90%가 넘는 대상들의 수명은 5년 이상 증가하게 되지만, 초기에 대장암을 진단받는 환자는 오직 40% 뿐이다. 대장암의 조기 진단은 환자의 생명과 직접적으로 연관되어 있으며, 현재까지 도전적인 과제로 남아있다.
직장은 대장의 마지막 부분으로 길이가 15cm 정도인 파이프 모양의 관으로, 안쪽부터 점막층, 점막하층, 근육층, 장막층으로 나누어져 있다. 직장암은 대부분 장의 점막에서 발생하는 선암이며 이외에도 유암종, 림프종, 육종, 편평상피암. 전이성 암 등이 있는 것으로 열려져 있다. 결장에서 발생하는 암을 결장암이라 하는데 이 역시 조직학적으로 점막(mucosa)에서 시작되는 선암(adenocarcinoma)이 대부분이며, 드물게 신경내분비세포종양(neuroendocrine tumor), 림프종(lymphoma) 등에 의한 암이 발생하기도 한다. 일반적으로 결장암 역시 선암을 뜻한다. 대장암의 경우 선암으로 발전하기 전 대부분 용종(polyp)의 형태를 지니고 있기에, 대장내시경 등을 통해 이 용종의 유무를 발견하는 조기 진단이 매우 중요하다. 그러나 모든 용종이 암으로 발전되는 것은 아니고, 조직학적인 특징에 따라 악성종양의 잠재성을 구분하게 된다.
한편, 암용해성 바이러스(oncolytic virus) 치료는 암치료의 새로운 바이오의약품으로서 새로운 접근을 하고 있으며 실험과 임상 수준에서 상당한 발전을 이루고 있다. 최근에 바이러스 치료에 이용되는 oncolytic virus는 바이러스 자체가 oncolyitc 성질을 가지고 있는 것을 이용하는 방법과 암세포 특이적으로 작용하여 암세포 사멸 효과를 가지는 유전자를 삽입한 바이러스 또는 두 가지 방법 모두를 이용하고 있다.
그러나 암용해성 바이러스가 특정 암세포에 특이적으로 감염되어 암세포만을 사멸시키지 못해 다양한 암에 대한 암용해성 바이러스가 정맥을 통해 주사되었을 때 1차적으로 혈액으로 인한 희석 효과(Dilution effect)에 의해 암세포에 감염되어 작동하는 바이러스의 농도가 감소되는 문제점이 있다. 이러한 희석 효과에 의한 효능 감소를 대비하고자 매우 높은 농도의 암용해성 바이러스를 사용하고 있고 이로 인해 면역반응 유발 및 2차적인 부작용 및 효능의 감소 효과가 일어나고 있다.
본 발명에 사용되는 재조합 뉴캐슬병 바이러스 (Newcastle Disease Virus, NDV) 역시 대표적인 내재적 암용해성 바이러스로서 특이한 유전자 삽입 없이도 암세포에 감염되어 암세포의 apoptosis 유발, 암세포에 대한 면역반응 유발에 대한 다양한 기전을 가진다. 암세포 감염시 암세포 사멸을 유도하나 정상세포에도 감염되어 정상세포에서는 Interferon-α에 의한 NDV 제거 기능으로 인해 바이러스 복제 및 증식이 일어나지 못한다. 따라서 재조합 NDV 역시 암세포 특이적 감염성이 없는 암용해성 바이러스이다.
NDV는 세포 표면의 sialic acid에 HN 단백질의 결합에 의해 세포 감염이 시작된다. HN 단백질은 세포 표면의 sialic acid(glycoprotein)에 결합한 후 neuramidase에 의해 결합한 sialic acid를 절단하고 F 단백질에 의해 숙주세포의 세포막과 NDV 바이러스의 envelope 이 fusion 을 일으켜 NDV 바이러스의 RNA 게놈이 세포질 안으로 유입되는 과정을 통해 바이러스가 감염된다. HN 단백질의 sialic acid 결합은 globular head domain에 존재하는 4개의 sialic acid 결합 motif를 통해 세포 표면의 sialic acid 와 결합하게 된다. 각각의 motif 는 HN 단백질 아미노산 서열 156에서 174, 171에서 203, 515에서 527 그리고 547에서 556 서열로 나뉘어 있고 바이러스 envelope에 anchoring 된 상태에서 4개의 motif 가 공간적으로 sialic acid 와 결합하는 구조를 가지고 있다. NDV 바이러스가 감염될 수 있는 세포의 종류는 비교적 다양하며 이것은 HN 단백질의 sialic acid 결합이 아주 특이적이지 않다고 추정할 수 있다. NDV 암용해성 바이러스 치료제 개발에 필수적인 기술은 첫째 암세포 특이적인 감염성을 갖는 바이러스의 제작이고 두 번째 암세포 사멸을 유도하는 유전자를 가장 최적의 위치에 삽입하는 것이다.
따라서 본 발명에서는 Directed evolution 기술을 이용한 HN 단백질의 sialic acid 결합 부위인 globular head domain(이하 H domain) 돌연변이를 만들고 이러한 돌연변이 중 대장암 특정 세포에 대한 특이성을 갖는 재조합 NDV를 제작하여 암세포 특이적 감염이 가능한 바이러스를 개발하고자 하였다. 즉 H domain mutant NDV vector 기반 oncolytic 바이러스를 제조 및 이를 이용한 효능 평가를 통해 대장암 치료용 바이러스 제제를 개발하는 것이다.
본 발명의 목적은 NP, P, M, F, HN 및 L 단백질을 암호화하는 유전자를 포함하는 뉴캐슬병 바이러스(Newcastle Disease Virus, NDV) cDNA 및 서열번호 3 내지 7 중 어느 하나의 염기서열로 표시되는 돌연변이 H domain(globular head domain)을 코딩하는 유전자를 포함하는 대장암 표적 암용해 바이러스 제작용 재조합 벡터를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 암용해 바이러스 제작용 재조합 벡터를 포함하는 대장암 치료용 암용해성 바이러스를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 대장암 치료용 암용해성 바이러스를 유효성분으로 포함하는 대장암 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 표적 암세포에 특이적으로 감염되는 H domain을 선별하는 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 대장암을 예방 또는 치료하는 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 대장암을 예방 또는 치료하기 위한 정보를 제공하는 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 동물에서의 대장암 예방 또는 치료 효과 평가 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 재조합 뉴캐슬병 바이러스 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 NP, P, M, F, HN 및 L 단백질을 암호화하는 유전자를 포함하는 뉴캐슬병 바이러스(Newcastle Disease Virus, NDV) cDNA 및 서열번호 3 내지 7 중 어느 하나의 염기서열로 표시되는 돌연변이 H domain(globular head domain)을 코딩하는 유전자를 포함하는 대장암 표적 암용해 바이러스 제작용 재조합 벡터를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 암용해 바이러스 제작용 재조합 벡터를 포함하는 대장암 치료용 암용해 바이러스를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 대장암 치료용 암용해 바이러스를 유효성분으로 포함하는 대장암 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명은 서열번호 8의 염기서열로 표시되는 뉴캐슬병 바이러스의 HN 단백질의 H domain을 코딩하는 유전자에 무작위로 돌연변이를 발생시켜 돌연변이 H domain을 제조하는 단계; 아비딘(avidin) 단백질과 상기 돌연변이 H domain을 융합시켜 돌연변이 H domain-아비딘 융합 단백질을 제조하는 단계; 표적 암세포에 상기 H domain-아비딘 융합 단백질을 처리하는 단계; 및 돌연변이 H domain-아비딘 융합 단백질의 발현 수준을 측정하는 단계;를 포함하는 표적 암세포에 특이적으로 감염되는 H domain을 선별하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 조성물을 개체에 투여하는 단계;를 포함하는 대장암을 예방 또는 치료하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 약학적 조성물을 개체에 투여하는 단계; 및 개체의 암세포 또는 암 조직의 변화를 측정하여 평가하는 단계;를 포함하는 대장암을 예방 또는 치료하기 위한 정보를 제공하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 약학적 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 동물에서의 대장암 예방 또는 치료 효과 평가 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 재조합 뉴캐슬병 바이러스를 숙주 세포주에 접종하는 단계; 상기 숙주 세포주를 배양하는 단계; 및 상기 숙주 세포주의 배양물로부터 재조합 뉴캐슬병 바이러스를 수득하는 단계;를 포함하는 재조합 뉴캐슬병 바이러스 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 뉴캐슬병 바이러스(Newcastle Disease Virus, NDV)를 이용하여 숙주 세포감염에 receptor 역할을 하는 HN 단백질의 sialic acid 결합 globular domain 유전자에 인위적인 돌연변이를 일으켜 대장암 세포 결합 능력 증가와 대장암세포 사멸 효과를 높였으며 이에 암세포 자살을 유도하는 유전자를 도입할 수 있는 트랜스진 카세트를 구조 유전자 사이에 삽입하여 암치료에 효능을 높일 수 있는 외래 유전자 삽입을 가능하게 하였다. 따라서 대장암 세포 특이적인 암용해성 바이러스를 개발하여 안전하고 효능이 뛰어난 대장암 치료제를 개발하였고, 이는 대장암으로 인한 환자의 치료와 대장암 악화를 억제하여 대장암 치료에 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 NDV VG/GA strain을 cDNA로 합성하여 modified pBR322 벡터로의 삽입과정을 나타낸 도이다.
도 2는 암세포에 대한 결합력이 향상된 H domain 단백질 제작을 위한 Directed evolution 기술 적용을 도식화하여 나타낸 도이다.
도 3A는 Mutant H domain을 ELISA 방법으로 스크리닝하기 위해 EP-PCR을 이용하여 mutation이 발생한 H domain 유전자와 avidin 유전자를 linker peptide 유전자의 연결을 통하여 fusion 단백질로 제작하는 유전자 구성 모식도이고, 도 3B는 H domain-avidin 결합 단백을 이용하여 대장암 세포에 대한 결합능이 높은 단백을 ELISA의 방법으로 스크리닝한 결과를 나타낸 도이다.
도 4는 mutant H domain의 아미노산 서열 (S519G)을 치환한 H-domain mutation-avidin 단백질의 모식도, 웨스턴블롯, ion exchange chromatography를 이용한 정제, 다양한 암세포 및 대장 정상 세포의 표면단백질에 대한 ELISA 실험 결과를 나타낸 도이다.
도 5는 mutant H domain(S519G)-GFP fusion 단백질의 플라스미드 모식도, ion exchange chromatography를 이용한 정제, 다양한 암세포 및 대장 정상 세포의 표면 결합 분석 결과를 나타낸 도이다.
도 6은 대장암 표적 암용해 바이러스 제작용 벡터의 유전자 모식도, 재조합 뉴캐슬병 바이러스 제작 모식도 및 벡시니아 바이러스의 제거 확인을 위한 RT-PCR 산물을 나타낸 도이다.
도 7은 형질감염 후 회수한 M2-LVP-K1 바이러스의 HCT116 세포와 Vero76 세포에서의 증식력을 비교한 실험 결과를 나타낸 도이다.
도 8은 본 발명의 M2-LVP-K1 바이러스에 감염된 다양한 암세포 및 대장 정상세포에서의 세포 변성 효과(cytopathic effect, CPE) 및 음성대조군에 대한 상대적인 사멸률(%)을 나타낸 도이다.
도 9는 대장암 이종이식 마우스 모델에서의 종양 성장 억제를 나타낸 도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예로 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명에 대한 예시로 제시되는 것으로, 당업자에게 주지 저명한 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 수 있고, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않는다. 본 발명은 후술하는 특허 청구범위의 기재 및 이로부터 해석되는 균등 범주 내에서 다양한 변형 및 응용이 가능하다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서 전체에 걸쳐, 특정 물질의 농도를 나타내기 위하여 사용되는 '%'는 별도의 언급이 없는 경우, 고체/고체는(w/w) %, 고체/액체는(w/v) %, 그리고 액체/액체는(v/v) %이다.
이하, 본 발명에 대하여보다 상세하게 설명하도록 한다.
본 발명은 NP, P, M, F, HN 및 L 단백질을 암호화하는 유전자를 포함하는 뉴캐슬병 바이러스(Newcastle Disease Virus, NDV) cDNA 및 돌연변이 H domain(globular head domain)을 포함하는 대장암 표적 암용해 바이러스 제작용 재조합 벡터를 제공한다.
또한, 상기 재조합 벡터는 IGS 서열(Gene end(GE), Intergenic sequence(IG), Gene start(GS)) 및 Multiple cloning site(MCS)로 이루어진 외래 유전자 발현용 트랜스진 카세트(transgene cassette)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 외래유전자는 대장암세포 사멸 효과를 향상시킬 수 있는 대장암 세포의 자살을 유도하는 것으로 알려진 외래 유전자라면 제한되지 않고 사용될 수 있다.
또한, 상기 트랜스진 카세트(transgene cassette)는 외래 유전자 삽입위치 N말단 앞쪽에 GE-IG-GS sequence 및 multi cloning site(MCS)로 구성되어 있으며, 다양한 제한효소(restriction enzyme) 서열과 함께 rule of six에 맞춰 NP 및 P 유전자 사이, P 및 M 유전자 사이, HN 및 L 유전자 사이에 삽입하여 제작할 수 있다. 바람직하게는 NP 및 P 유전자 사이, P 및 M 유전자 사이에 삽입하는 것일 수 있으며, 더 바람직하게는 NP 및 P 유전자 사이에 삽입되는 것일 수 있다.
상기 뉴캐슬병 바이러스는 각각의 유전자 사이에 IGS(GE-IG-GS) 서열이 존재하고 있으며 숙주세포 감염 초기 각각의 유전자는 전사과정을 거쳐 숙주세포의 소포체(endoplasmic reticulum, ER)으로 이동 단백질을 합성하게 된다. 이후 M protein 합성량이 일정 수준 이상으로 올라가게 되면 (+)sense RNA 게놈을 합성하고 이를 주형으로 하여 (-)sense RNA 게놈을 합성하게 된다. 완성된 바이러스 파티클은 세포 밖으로 배출되게 된다.
상기 뉴캐슬병 바이러스의 외부 유전자 도입 능력은 최대 6 kb 정도인 것으로 알려져 있으며 외래 유전자 도입은 주로 P과 M 유전자 사이 그리고 HN과 L 유전자 사이에 이루어져 왔다. 다만 6개의 유전자 사이에 외래유전자 도입이 모두 가능한 것으로 알려져 있으나 각각의 위치에 따라 mRNA 발현, 단백질 발현 그리고 심한 경우 바이러스 증식에도 영향이 있는 것으로 알려져 있으나 각각의 위치에 따라 정량적인 비교 시험은 이루어지지 않은 상태이다. 각각의 유전자 사이에는 GE-IG-GS 유전자가 있으며 특히 IG 유전자의 경우 NP-P, P-M, M-F 사이에는 1개 또는 2개의 뉴클레오티드를 가지고 있으며 F-HN 사이는 35개, HN-L 사이는 47개의 뉴클레오티드로 구성되어 있다. 바이러스 감염 후 (-)sense RNA 게놈은 NDV가 보유하고 있는 NP, P, 및 L 단백질에 의해 감염 초기 각 단백질의 mRNA를 합성하여 합성된 mRNA가 숙주 세포의 소포체로 이동하여 각 유전자의 단백질을 합성하게 된다. 이후 NP, P, L 단백과 M 단백의 상호작용에 의해 (+)sense RNA 게놈을 합성하고 이를 주형으로 많은 copy의 (-)sense RNA 게놈을 합성하고 숙주세포 밖으로 방출되게 된다. 최초 감염시 자가 단백질 생산을 위한 mRNA의 합성량은 N 말단, 즉 NP mRNA가 가장 많이 합성되고 이후 N 말단으로부터 멀어질수록 mRNA 합성은 줄어드는 것으로 알려져 있다.
뉴캐슬병 바이러스의 cDNA 구축에는 NDV (-)sense RNA 게놈을 reverse transcription polymerase chain reaction(RT-PCR)법을 통해 여러 조각의 double strand DNA로 만든 이후 각각의 조각을 다시 ligation 하여 전체 NDV의 cDNA clone을 만드는 방법이 사용되고 있다. 이 방법을 이용한 cDNA 작성은 reverse transcriptase의 특성상 point mutation이 일어날 가능성이 높아 cDNA를 다 작성한 이후에 sequencing을 통해 15 kb에 달하는 유전자 서열을 확인하고 하나 이상의 point mutation 이 발생하면 다시 NDV 게놈으로부터 cDNA를 만드는 과정을 반복해야 한다. cDNA 조각을 pBR322 벡터에 삽입하여 recombinant NDV를 구축한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 대장암 표적 암용해 바이러스 제작용 벡터는 완벽하게 만들어진 recombinant NDV에 상기 외래유전자 발현용 트랜스진 카세트를 각 유전자 사이에 넣고 4조각의 DNA로 나누어 각각의 NDV 조각 유전자를 pBR322 plasmid DNA에 라이게이션(ligation) 후 TOP10 E.coli 에 형질전환(Transformation)하여 4종의 재조합 균주로 제작 보관한 후 새로운 유전자 도입 시 각 재조합 E. coli 균주로부터 유전자를 분리하고 본 유전자를 PCR을 이용하여 fragment를 획득한 후 overlap cloning 방법을 통해 제작하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기와 같은 방법으로 제작된 벡터는 매번 재조합 뉴캐슬병 바이러스를 만드는 과정 중에 발생하는 point mutation 을 막아주며 MCS(multiple cloning site)를 통해 쉽게 외래 유전자를 NDV cDNA에 삽입할 수 있다는 특징이 있다.
또한, 본 발명의 재조합 벡터는 대장암 세포 특이적 감염 능력을 높인 돌연변이 유전자를 포함한다. 상기 돌연변이 유전자는 뉴캐슬병 바이러스 HN(hemagglutinin-neuraminidase) 유전자일 수 있고, 바람직하게는 HN 단백질의 H domain 유전자일 수 있다. 상기 돌연변이는 HN 단백질의 hemagglutinin 단백질 아미노산 서열에 해당하는 123~616 에 돌연변이가 일어난 것일 수 있으며, 더 바람직하게는 H domain 유전자에 해당하는 아미노산 서열 123~571에 돌연변이가 일어난 것일 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어 “H domain”은 뉴캐슬병 바이러스의 HN 단백질의 sialic acid 결합 부위로, 약 51 kDa 길이의 globular head domain을 말한다. HN 단백질은 세포 표면의 sialic acid(glycoprotein)에 결합한 후 neuramidase에 의해 결합한 sialic acid를 절단하고 F 단백질에 의해 숙주세포의 세포막과 NDV 바이러스의 envelope 이 fusion 을 일으켜 NDV 바이러스의 RNA 게놈이 세포질 안으로 유입되는 과정을 통해 바이러스가 감염된다.
또한, 상기 돌연변이 H domain은 서열번호 3 내지 7 중 어느 하나의 염기서열로 표시되는 것일 수 있다.
또한, 서열번호 3의 염기서열로 암호화된 돌연변이 H domain 단백질은 519번째 아미노산이 세린(Serine)에서 글리신(Glycine)으로 치환된 것일 수 있다.
또한, 서열번호 4의 염기서열로 암호화된 돌연변이 H domain 단백질은 267번째 아미노산이 프롤린(Proline)에서 글리신(Glycine)으로 치환된 것일 수 있다.
또한, 서열번호 5의 염기서열로 암호화된 돌연변이 H domain 단백질은 182번째 아미노산이 알라닌(Alanine)에서 아스파라트산(Aspartic acid)으로 치환된 것일 수 있다.
또한, 서열번호 6의 염기서열로 암호화된 돌연변이 H domain 단백질은 418번째 아미노산이 세린(Serine)에서 프롤린(Proline)으로 치환된 것일 수 있다.
또한, 서열번호 7의 염기서열로 암호화된 돌연변이 H domain 단백질은 319번째 아미노산이 글리신(Serine)에서 알라닌(Alanine)으로 치환되고, 325번째 아미노산이 프롤린(Proline)에서 아르기닌(Argnine)으로 치환되고, 392번째 아미노산이 프롤린(Proline)에서 히스티딘(Histidin)으로 치환된 것일 수 있다.
또한, 상기 대장암 표적 암용해 바이러스 제작용 벡터는 서열번호 1의 염기서열로 구성된 M2-LVP-K1 벡터일 수 있으며, 이와 기능적으로 동등한 물질을 포함한다. 상기 “기능적 동등한 물질”이란 뉴클레오티드의 치환 결손의 결과로 상기 서열번호 1로 표시되는 유전자 서열과 적어도 70% 이상, 바람직하게는 80% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상의 서열 상동성을 갖는 것으로서 서열번호 1로 표시되는 유전자 서열을 갖는 유전자와 실질적으로 동질의 생리활성을 나타내는 유전자 또는 유전자 조합을 말한다.
본 발명은 상기 암용해 바이러스 제작용 재조합 벡터를 포함하는 대장암 치료용 암용해 바이러스(oncolytic virus)를 제공한다.
본 발명의 암용해 바이러스는 상술한 암용해 바이러스 제작용 재조합 벡터를 포함하기 때문에, 상술한 본 발명의 암용해 바이러스 제작용 재조합 벡터와 중복된 내용은 중복된 내용의 기재에 의한 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여 그 기재를 생략한다.
본 발명의 대장암 표적 암용해 바이러스 제작용 벡터가 사용될 수 있는 바이러스로서는 렌티바이러스(Lentivirus), 레트로바이러스(Retrovirus), 벡시니아 바이러스(Vaccinia virus), 아데노바이러스(Adenovirus), 아데노 관련 바이러스(Adeno associated virus), 거대세포바이러스(Cytomegalovirus), 센다이 바이러스(Sendai virus), 폭스바이러스(Poxvirus), 뉴캐슬병 바이러스(Newcastle disease virus), 알파바이러스(Alphavirus) 등이 있을 수 있으며 이에 한정하는 것은 아니다. 외래 유전자 도입을 통해 단백질을 발현할 수 있고, 높은 안정성, 높은 발현 능력 및 높은 바이러스 역가 생산이 가능한 바이러스이면 제한되지 않고 사용할 수 있다. 바람직하게는 피막 바이러스(enveloped virus)로서 유전자 전달뿐만 아니라 바이러스 표면에 단백질 발현이 용이한 벡시니아 바이러스, 폭스바이러스(Poxvirus), 플라비바이러스(Flavivirus), 알파바이러스(alphavirus), 뉴캐슬병 바이러스(Newcastle disease virus, NDV)가 될 수 있다. 더욱 바람직하게는 인체 감염성이 없는 안전한 바이러스이며 높은 바이러스 역가 생산이 가능한 뉴캐슬병 바이러스(Newcastle disease virus, NDV)일 수 있고, 더더욱 바람직하게는 재조합 뉴캐슬병 바이러스(수탁번호 KCTC14630BP)일 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어 “뉴캐슬병 바이러스(Newcastle Disease Virus, NDV)”는 약 15kb 정도 (-)sense RNA 게놈을 가지고 있는 paramyxovirus에 속하며 인체감염성 없는 포유류에 안전한 바이러스로 알려져 있다. NDV 게놈 RNA는 30 base 정도의 extragenic leader 서열을 가지고 있으며 50 base 정도의 tail 서열을 가지고 있다. 양쪽 말단의 두 서열은 바이러스의 유전자의 전사(transcription)와 복제 replication) 그리고 새롭게 합성된 RNA 게놈을 바이러스 파티클 안에 봉입(encapsidation) 과정을 조절하는 것으로 알려져 있다. NDV 유전자 구성은 양쪽 말단 리더와 꼬리 유전자 사이에 NP, P, M, F, HN 및 L을 포함하는 6개의 유전자로 구성되어 있으며 각각의 유전자는 nucleoprotein(NP), phosphoprotein(P), matrix protein(M), fusion protein(F), hemagglutinin-neuraminidase protein(HN), large protein(L)을 암호화하고 있다.
상기 뉴캐슬병 바이러스는 닭에게 감염되어 신경증상 및 호흡기 증상 등을 일으키는 법정 전염병으로 닭에게는 매우 치명적인 바이러스로 이러한 병원성에 따라 강병원성(velogenic), 약병원성(mesogenic), 비병원성(lentogenic)으로 나뉘며, 모두 외래 유전자 전달 바이러스 벡터 제조에 모두 사용이 가능하나 바람직하게는 약병원성, 비병원성 바이러스가 사용될 수 있다. 더욱 바람직하게는 비병원성 바이러스주를 이용한 재조합 바이러스가 될 것이다.
본 발명에서 사용될 수 있는 뉴캐슬병 바이러스는 Clone30, B1, 73T, Lasota, HJU, MTH-68, Ulster, VG/GA 등 다양한 strain이 사용될 수 있으며 이에 한정하지 않고 새롭게 분리되는 뉴캐슬병 바이러스도 사용될 수 있으며, 바람직하게는 약 병원성 또는 비병원성 바이러스인 Lasota, HJU, MTN-68, Ulster, VG/GA strain, 더 바람직하게는 Ulster, VG/GA strain, 가장 바람직하게는 VG/GA strain 이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 재조합 뉴캐슬병 바이러스(수탁번호 KCTC14630BP)는 서열번호 1의 염기서열로 표시되는 M2-LVP-K1 벡터가 도입된 것일 수 있으며, 기능적으로 동등한 물질을 포함한다. 상기 “기능적 동등한 물질”이란 뉴클레오티드의 치환 결손의 결과로 상기 서열번호 1로 표시되는 유전자 서열과 적어도 70% 이상, 바람직하게는 80% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상의 서열 상동성을 갖는 것으로서 서열번호 2로 표시되는 유전자 서열을 갖는 유전자와 실질적으로 동질의 생리활성을 나타내는 유전자 또는 유전자 조합을 말한다.
또한, 상기 대장암 치료용 암용해 바이러스는 돌연변이 H domain을 포함하여 대장암세포에 특이적으로 감염되는 것일 수 있다.
본 발명은 상기 대장암 치료용 암용해 바이러스를 유효성분으로 포함하는 대장암 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 약학적 조성물은 상술한 암용해 바이러스 제작용 재조합 벡터를 포함하기 때문에, 상술한 본 발명의 암용해 바이러스 제작용 재조합 벡터와 중복된 내용은 중복된 내용의 기재에 의한 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여 그 기재를 생략한다.
본 발명에서 사용되는 용어 “암”은 세포 자체의 조절 기능에 문제가 생겨 정상적으로는 사멸해야 할 비정상 세포들이 과다 증식하여 주위 조직 및 장기에 침입하여 덩어리를 형성하고 기존의 구조를 파괴하거나 변형시키는 상태를 의미하며, 악성 종양과 동일한 의미로 사용된다.
본 발명에서, 사용된 용어 "예방"이란 발명의 조성물의 투여로 암을 억제시키거나 진행을 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명에서 사용된 용어 "치료"란 본 발명의 조성물의 투여로 암이 호전 또는 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미하며, 임상적 결과를 포함하는 유용한 결과 또는 바람직한 결과를 얻기 위한 시도를 의미한다. 유용한 또는 바람직한 임상적 결과는 검출 가능하거나 가능하지 않더라도, 하나 이상의 증상 또는 상태의 완화 또는 개선, 질병 범위의 축소, 질병 상태의 안정화, 질병 발생의 억제, 질병 확산의 억제, 질병 진행의 지연 또는 늦춤, 질병 발병의 지연 또는 늦춤, 질병 상태의 개선 또는 경감, 및 감퇴 (부분 또는 전체)를 포함할 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 대한의학협회 등에서 제시된 자료를 참조하여 본원의 조성물이 효과가 있는 질환의 정확한 기준을 알고, 개선, 향상 및 치료된 정도를 판단할 수 있을 것이다.
본 발명의 바이러스는 단독으로 투여되거나 화학요법, 방사선 요법 또는 다른 항-바이러스 치료법을 포함하는 다른 치료법과 혼합하여 투여될 수 있다. 예를 들어, 바이러스는 수술을 통한 일차 종양의 제거 이전 또는 이후에 투여되거나 방사선요법 또는 통상적인 화학요법 약물 등의 치료 이전, 동시 또는 이후에 투여될 수 있다. 상기 바이러스는 다양한 종양 세포 타입에 대해 특이성을 나타내는 다른 종양살상 바이러스와 함께, 또는 순차적 방법으로 투여될 수 있다. 암을 치료, 예방 또는 처리하는데 통상적으로 사용되어온 치료법은 외과수술, 화학요법, 방사선 요법, 호르몬 요법, 생물학적 요법 및 면역요법을 포함하되 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 약학적 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명에서 사용되는 용어 "약학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분하며 부작용을 일으키지 않을 정도의 양을 의미하며, 유효용량 수준은 환자의 건강상태, 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 방법, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료기간, 배합 또는 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명의 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고, 종래의 치료제와 순차적으로 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여, 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
본 발명에서 "개체"는 대장암을 예방 또는 치료를 목적으로 하는 개체이면 특별히 한정되지 않고, 인간을 포함하는 동물, 예를 들어 비-영장류 (예를 들면, 소, 돼지, 말, 고양이, 개, 래트 및 마우스) 및 영장류 (예를 들면, 원숭이, 예를 들어 사이노몰구스 (cynomolgous) 원숭이 및 침팬지)를 비롯한 포유동물을 나타낸다. 때에 따라서는 인간을 제외하는 개체일 수 있다.
또한, 본 발명의 조성물은 임상 투여 시에 경구 또는 비경구로 투여가 가능하며 일반적인 의약품 제제의 형태로 사용될 수 있다. 투여 형태는 경구, 점막(예를 들어, 비강, 설하, 질, 버칼, 또는 직장), 비경구적(예를 들어, 피하, 정맥, 볼루스 주입, 근육내 또는 동맥내), 국소(예를 들어, 눈), 경피(transdermal) 또는 피부통과(transcutaneous) 방식 일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 투여 형태의 예는 정제; 캐프릿(caplets); 부드러운 탄성 젤라틴 캅셀과 같은 캅셀제; 캐세트(cachets); 트로키; 로젠즈(lozenges); 분산제; 좌제; 파우더; 에어로솔(예를 들어, 비강 스프레이 또는 인홀러); 겔; 현탁제제(예를 들어, 수상 또는 비-수상 액상 현탁제제, 수중유형 유제, 또는 유중수형 액상 유제) 용액제 및 엘릭실제를 포함하는 환자에게 경구 또는 점막 투여하기에 알맞은 액상 투여 제형; 환자에게 주사 투여하기에 알맞은 액상 투여 제형; 국소 투여하기에 적당한 아이 드랍(eye drop) 또는 다른 안과 제제; 및 환자에게 주사 투여하기에 적당한 액상 투여 형태를 제공하기 위하여 재구성될 수 있는 멸균 고상제제(예를 들어, 결정형 또는 무정형 고체)를 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 투여 형태의 종류, 모양, 및 타입은 일반적으로 그들의 사용에 따라 매우 다양하다. 예를 들어, 질환의 급성 치료를 위해 사용된 투여 형태는 동일한 질환의 만성 치료를 위해 사용되는 투여 형태보다 많은 양의 활성 성분을 포함할 수 있다. 또한, 비경구적 투여 형태는 동일 질환을 치료하기 위해 사용된 경구 투여 형태보다 더 적은 양의 활성 성분을 포함할 수 있다. 본 발명에 의해 포함되는 투여 형태 및 방식들은 매우 다양하며, 이는 본 발명이 속한 분야에 있어 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다 (Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th ed.,Mack Publishing, Easton PA (1990) 참조.)
또한, 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 조성물은 경구 또는 비경구의 여러 가지 제형일 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다. 상기 담체, 부형제 및 희석제로는 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 미정질 셀룰로오스, 폴리비닐 피롤리돈, 생리식염수, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시 벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유, 덱스트린, 칼슘카보네이트, 프로필렌글리콜 및 리퀴드 파라핀으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 통상의 담체, 부형제 또는 희석제 모두 사용 가능하다. 상기 성분들은 상기 유효성분인 바이러스에 독립적으로 또는 조합하여 추가될 수 있다.
또한, 경구 투여를 위한 고형제제에는 정제환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함될 수 있으며, 이러한 고형제제는 하나 이상의 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로오스 (sucrose) 또는 락토오스 (lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한, 단순한 부형제 이외에 스테아린산 마그네슘, 탈크 등과 같은 윤활제들도 사용될 수 있다. 경구투여를 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, 현탁용제, 유제, 동결건조제제, 좌제 등이 포함된다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔 (witepsol), 마크로골, 트윈 (tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세롤, 젤라틴 등이 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 약학적 조성물은 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제, 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제, 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제 및 좌제로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 제형을 가질 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔 (witepsol), 마크로골, 트윈 (tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세롤, 젤라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 투여하거나 비경구 투여 (예를 들어, 정맥 내, 피하, 복강 내 또는 국소에 적용)할 수 있으며, 투여량은 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법, 배설율 및 질환의 중증도 등에 따라 그 범위가 다양하다.
본 발명의 약학적 조성물은 대장암의 예방 또는 치료 효과를 위하여 단독으로, 또는 수술, 호르몬 치료, 약물 치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 조성물은 약학적으로 유효한 양의 바이러스를 단독으로 포함하거나 하나 이상의 약학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제를 포함할 수 있다. 상기에서 약학적으로 유효한 양이란 면역질환의 증상을 예방, 개선 및 치료하기에 충분한 양을 말한다.
바이러스의 유효량은 질병을 완화 (alleviate), 향상 (improve), 경감 (mitigate), 개선(ameliorate), 안정화, 질병의 확산 억제, 질병의 진행을 늦추거나 지연, 질병을 치유하기 위해 충분한 시간 동안 요구되는 용량이다.
예를 들어, 유효량은 암 세포의 수를 감소시키거나 파괴 또는 바이러스로 만성적으로 감염된 세포의 수를 감소 시키거나 파괴, 또는 이러한 세포의 성장 및/또는 증식을 억제시키는 효과를 달성하기에 충분한 양이 될 수 있다.
상기 유효량은 바이러스의 약동학적 특성, 투여 방법, 연령, 환자의 건강상태 및 체중, 질병 상태의 특성 및 범위, 치료 횟수 및 최근의 치료 형태와 같은 수많은 인자에 의해 달라질 수 있으며, 가령 바이러스의 병독성 및 역가에 따라서도 달라질 수 있다. 당업자라면 상기 인자에 기초하여 적정량을 조절할 수 있다. 바이러스는 처음에 환자의 임상적 반응에 의존해 필요에 따라 적정량으로 투여될 수 있다. 바이러스의 유효량은 경험적으로 결정할 수 있으며 안전하게 투여될 수 있는 바이러스의 최대량 및 바람직한 결과를 유발하는 바이러스의 최소량에 따라 결정할 수 있다.
바이러스를 전신에 투여할 때, 질병 부위에 바이러스를 주입함으로써 실현되는 것과 유사한 임상적 효과를 유발하기 위해, 상당히 높은 용량의 바이러스 투여가 요구될 수 있다. 그러나, 적당한 용량 레벨은 바람직한 결과를 실현할 수 있는 최소량이 되어야 한다.
투여되는 바이러스의 농도는 투여되어야 하는 바이러스의 병독성 및 표적이 되는 세포의 특징에 따라 달라질 것이다. 유효량의 바이러스는 최초 치료 요법의 효과에 따라 반복적으로 투여될 수 있다. 일반적으로 투여는 모든 반응을 모니터링하는 동안 주기적으로 투여된다. 당업자라면 투여 스케줄 및 선택된 경로에 따라 상기 표시된 것보다 낮거나 높은 용량이 투여될 수 있음을 용이하게 파악할 수 있다.
본 발명은 서열번호 8의 염기서열로 표시되는 뉴캐슬병 바이러스의 HN 단백질의 H domain을 코딩하는 유전자를 무작위로 돌연변이를 발생시켜 돌연변이 H domain을 제조하는 단계; 아비딘(avidin) 단백질과 상기 돌연변이 H domain을 융합시켜 돌연변이 H domain-아비딘 융합 단백질을 제조하는 단계; 표적 암세포에 상기 H domain-아비딘 융합 단백질을 처리하는 단계; 및 돌연변이 H domain-아비딘 융합 단백질의 발현 수준을 측정하는 단계;를 포함하는 표적 암세포에 특이적으로 감염되는 H domain을 선별하는 방법을 제공한다.
또한, 상기 돌연변이는 에러-유발 PCR(error-prone PCR), DNA 셔플링(DNA shuffling) 방법, 위치-지정 돌연변이(site-directed mutagenesis) 방법 등 당업계에 공지된 다양한 방법에 의해 제조될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 돌연변이는 에러-유발 PCR(error-prone PCR, EP-PCR) 수행하여 무작위로 돌연변이를 만드는 것일 수 있다. EP-PCR 조건은 EP-PCR kit 제조사(Agilent Co.)의 protocol에 따라 수행하였으며 EP-PCR 수행 후 만들어진 유전자 fragment는 agarose electrophoresis 를 통해 동일 size의 fragment가 만들어진 것을 확인하였다.
상기 돌연변이 H domain-아비딘 융합 단백질은 검출가능한 표지 (detectable label)로 표지될 수 있다. 예를 들어, 상기 검출가능한 표지는, 화학적 표지 (예컨대, 바이오틴), 효소 표지 (예컨대, 호스래디쉬 퍼옥시다아제, 알칼라인 포스파타아제, 퍼옥시다아제, 루시퍼라아제, β-갈락토시다아제 및 β-글루코시다아제), 방사능 표지 (예컨대, C14, I125, P32 및 S35), 형광 표지 (예컨대, 쿠마린, 플루오레세인, FITC (fluoresein Isothiocyanate), 로다민 (rhodamine) 6G, 로다민 B, TAMRA (6-carboxy-tetramethylrhodamine), Cy-3, Cy-5, Texas Red, Alexa Fluor, DAPI (4,6-diamidino-2-phenylindole), HEX, TET, Dabsyl 및 FAM), 발광 표지, 화학발광 (chemiluminescent) 표지, FRET (fluorescence resonance energy transfer) 표지 또는 금속 표지 (예컨대, 금 및 은)이다. 검출가능한 표지가 표지된 MSH2 단백질 또는 후보물질을 이용하는 경우, MSH2 단백질과 후보물질 사이의 결합 발생 여부는 표지로부터 나오는 신호를 검출하여 분석할 수 있다. 예를 들어, 표지로서 알칼린 포스파타아제가 이용되는 경우에는, 브로모클로로인돌일 포스페이트 (BCIP), 니트로 블루 테트라졸리움 (NBT), 나프톨-AS-B1-포스페이트 (naphthol-AS-B1-phosphate) 및 ECF (enhanced chemifluorescence)와 같은 발색반응 기질을 이용하여 시그널을 검출한다. 표지로서 호스 래디쉬 퍼옥시다아제가 이용되는 경우에는 클로로나프톨, 아미노에틸카바졸, 디아미노 벤지딘, D-루시페린, 루시게닌 (비스-N-메틸아크리디늄 니트레이트), 레소루핀 벤질 에테르, 루미놀, 암플렉스 레드 시약 (10-아세틸-3,7-디하이드록시페녹사진), YR (p-phenylenediamine-HCl 및 pyrocatechol), TMB (tetramethylbenzidine), ABTS (2,2-Azine-di[3-ethylbenzthiazoline sulfonate]), o-페닐렌디아민 (OPD) 및 나프톨/파이로닌과 같은 기질을 이용하여 시그널을 검출한다.
또한, 상기 단백질의 발현 수준의 측정은 웨스턴 블롯, 엘라이자 (enzyme linked immunosorbent assay, ELISA), 방사선면역분석 (Radioimmunoassay, RIA), 방사 면역확산법 (radioimmunodiffusion), 오우크테로니 (Ouchterlony) 면역 확산법, 로케트 (rocket) 면역전기영동, 조직면역 염색, 면역침전 분석법 (Immunoprecipitation Assay), 보체 고정 분석법 (Complement Fixation Assay), 유세포분석 (Fluorescence Activated Cell Sorter, FACS), 단백질 칩 (protein chip)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 방법으로 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 돌연변이 H domain-아비딘 융합 단백질은 ELISA 방법을 통해 암세포 표면 단백질에 대한 결합력의 차이를 통해 암세포 특이적 결합이 가능한 H domain mutant를 스크리닝할 수 있다. 구체적으로, 무작위로 돌연변이된 H domain 유전자를 avidin 단백질 유전자와 중간에 Link peptide 를 삽입하여 재조합 융합 단백질로 발현될 수 있도록 제작하여 H domain-linker-avidin(H-avidin) 유전자를 expression vector(pRSET-A vector)에 삽입하였다. 이후 heat shock 형질전환 방법을 이용하여 E. coli(BL21 strain) 에 형질전환 한 다음 Luria bertani agar plate(100 ug/ml ampicillin 함유) 에 E. coli 를 spreading 하여 37 ℃ incubator에서 overnight culture를 하였다. 배양 후 형성된 colony는 공지된 ELISA 방법을 통해 단백질 발현을 유도하였다. 세포 plasma 단백질을 ELISA plate에 coating한 후 H domain-avidin 단백질이 포함된 박테리아 파쇄 상층액을 반응시킨 후 biotin 에 HRP(horse radish peroxidase)가 결합된 시약을 반응시키고 substrate를 첨가하여 Optical density를 측정하여 가장 높은 값을 보여주는 well의 H domain mutant를 선발할 수 있다.
본 발명은 상기 조성물을 개체에 투여하는 단계;를 포함하는 대장암을 예방 또는 치료하는 방법을 제공하고, 상기 약학적 조성물을 개체에 투여하는 단계; 및 개체의 암세포 또는 암 조직의 변화를 측정하여 평가하는 단계;를 포함하는 대장암을 예방 또는 치료하기 위한 정보를 제공하는 방법을 제공한다.
본 발명의 방법은 상술한 약학적 조성물을 포함하기 때문에, 상술한 본 발명의 약학적 조성물과 중복된 내용은 중복된 내용의 기재에 의한 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여 그 기재를 생략한다.
본 발명의 약학적 조성물은 치료학적으로 유효한 양 또는 약학적으로 유효한 양으로 투여될 수 있다.
본 발명에서, 용어 "치료학적으로 유효한 양"은 대상 질환을 예방 또는 치료하는데 유효한 조성물의 약학적으로 허용가능한 염의 양을 의미하며, 본 발명의 조성물의 치료적으로 유효한 양은 여러 요소, 예를 들면 투여방법, 목적부위, 환자의 상태 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 인체에 사용 시 투여량은 안전성 및 효율성을 함께 고려하여 적정량으로 결정되어야 한다. 동물실험을 통해 결정한 유효량으로부터 인간에 사용되는 양을 추정하는 것도 가능하다. 유효한 양의 결정시 고려할 이러한 사항은, 예를 들면 Hardman and Limbird, eds., Goodman and Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics, 10th ed. (2001), Pergamon Press; 및 E.W. Martin ed., Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th ed. (1990), Mack Publishing Co.에 기술되어있다.
본 발명에서, 용어 "약학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분하며 부작용을 일으키지 않을 정도의 양을 의미하며, 유효용량 수준은 환자의 건강상태, 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 방법, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료기간, 배합 또는 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명의 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고, 종래의 치료제와 순차적으로 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여, 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
본 발명은 상기 약학적 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 동물에서의 대장암 예방 또는 치료 효과 평가 방법을 제공한다.
또한, 상기 방법은 동물의 암세포 또는 암 조직의 변화를 측정하여 평가하는 것일 수 있다.
또한, 상기 치료 효과는 대장암으로 인한 통상적으로 나타내는 임상적 징후의 감소 또는 부재, 보다 신속한 회복 시간 또는 보다 낮아진 지속시간 또는 뇌종양 세포의 혈액 또는 체액 또는 기관의 샘플에서 낮은 뇌종양 세포수의 차이나 뇌종양 조직의 감소, 뇌종양 세포의 사멸에 의해 입증된다.
또한, 치료제의 유효량은 치료 효과를 유도하여 사람에서 대장암에 의한 임상적 증상 감소 암세포의 감소 암 조직의 감소 등의 효과를 유도할 수 있는 양을 의미하며, 당업자라면 적절하게 선택할 수 있다. 예를 들면, 유효량은 재조합 바이러스 조성물을 포함하는 치료제의 경우 정제된 바이러스의 양은 105.0 TCID50/ml 에서1011.0 TCID50/ml 일수 있다. 더 바람직하게는 108.0 TCID50/ml 에서 109.0 TCID50/ml 이상일 수 있다.
본 발명은 상기 재조합 뉴캐슬병 바이러스(수탁번호 KCTC14630BP)를 숙주 세포주에 접종하는 단계; 상기 숙주 세포주를 배양하는 단계; 및 상기 숙주 세포주의 배양물로부터 재조합 뉴캐슬병 바이러스(수탁번호 KCTC14630BP)를 수득하는 단계;를 포함하는 재조합 뉴캐슬병 바이러스 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 재조합 뉴캐슬병 바이러스(수탁번호 KCTC14630BP)는 통상의 바이러스 작출 방법을 통해 회수할 수 있다. 3종의 helper plasmid (NP, P, L), modified vaccina virus (MVA/T7)를 HEp-2 세포주에 주입하여 배양한 후 재조합 바이러스를 회수하는 절차는 통상적인 방법에 따라 실시하였다. 세포주에 주입방법은 lipofectamine 3,000을 이용한 transfection을 실시하였으며 세포주는 HEp-2 세포을 이용하였다. 3~4일 배양 후 재조합 바이러스를 회수하여 8에서 10일령 SPF 유정란 allantoic cavity에 접종하여 바이러스를 배양한 후 allantoic fluid를 회수하여 다시 같은 방법으로 유정란에 blind passage를 최소 2대 이상 배양하여 바이러스 역가를 높이는 작업을 수행하였다. 이후 allantoic fluid로부터 통상의 정제 방법을 통해 정제한 후 적절한 세포주로 선정된 Vero76 세포에서 배양하여 실험에 사용하였다.
바이러스의 정제는 재조합 바이러스 배양액을 harvest 후 원심분리하여 clarification을 진행한다. Clarification은 원심분리나 micro filtration 방법을 사용할 수 있다. 원심분리 조건은 10,000 g, 10 분, 4 ℃ 조건에서 실행하여 supernatant를 다음 정제 과정에 사용할 수 있다. Micro filtration의 경우 filter의 pore size는 1.0 ㎛ 에서 0.2 ㎛ 사이의 filter를 사용할 수 있으며 바람직하게는 0.45 ㎛ pore size filter를 사용할 수 있다. Filtration 방법은 dead end filtration이나 cross flow filtration 방법을 사용할 수 있으며 두 방법 모두 적용 가능하다. 재조합 바이러스 정제는 크로마토그래피나 ultrafiltration 방법을 통해 추출을 포함하여 공지된 방법을 통해 정제가 가능하다. 추가적인 바이러스 정제는 sucrose gradient media를 이용한 초고속 원심분리를 하여 바이러스를 침전 또는 분리하여 회수하고 회수된 바이러스는 TNE buffer에 재부유하여 다음 공정에 사용한다. 크로마토그래피를 이용한 정제 방법은 친화성(affinity), 이온 교환(ion exchange), 크기별 배제(size exclusion) 그리고 소수성(hydrophobic) 등의 결합력 차이를 통해 적절한 resin과 buffer의 조합을 통해 바이러스 정제가 가능하다. 바람직하게는 크기별 배제 크로마토그래피 방법이 적정할 것이다. 재조합 바이러스는 크기별 배제 크로마토그래피 방법을 이용하여 정제하였으며 샘플 loading 후 260 nm와 280 nm 의 흡광도(Absorption)를 측정하여 바이러스 함유 fraction을 선별하여 다음 공정에 사용하였다. 회수된 fraction은 sucrose gradient media를 이용한 초고속 원심분리를 하여 바이러스를 침전 또는 분리하여 회수하고 회수된 바이러스는 주사용 생리식염수에 재부유하여 실험에 사용하였다. 정제된 바이러스의 세포 감염력에 관한 실험은 다양한 MOI 조건에 따라 다양한 암세포 및 정상세포에 대한 감염력과 증식력에 대한 실험을 실시하였다. 이러한 실험에 이용될 수 있는 세포주는 현재까지 개발된 다양한 포유 동물세포주 및 암세포가 될 수 있으며 바람직하게는 암세포주일 것이다. 사용될 수 있는 암세포주는 T98G, HT-1197, RT-4, SW780, A673, Saos-2, SK-PN-DW, A172, Daoy, SW1108, HCC-38, BT-549, DU4475, SW1116, LS123, LoVo, COLO205, HT-29, SW480, SW620, Hela, SW626, PA-1, ME-180, THP-1, MOLT-4, C3A, SNU387, NCI-H1299, A549, NCI-H1770, NCI-H1882, CSA46, SU-DHL-2, Capan-2, HPAF-II, A375, SH-4, GCT, SNU-16, AGS 등이며 이외에도 신규 확립된 암세포주도 제한되지 않고 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> NDV VG/GA 주를 기본 backbone으로 한 재조합 NDV 바이러스(LVP-K1) 게놈 벡터 제조
NDV VG/GA는 약 15 kb 정도의 negative-sense 단일 가닥 RNA를 유전정보로 가지며 6개의 ORFs로 구성되어 있으며 바이러스의 구조를 이루는 단백질은 NP, P, M, F, HN 및 L 유전자를 코딩한다. Viral RNA 추출 키트(Qiagen)를 이용하여 RNA를 분리(isolation) 후, 각 유전자에 특이적인 5쌍의 프라이머를 제작하여 reverse transcription polymerase chain reaction(RT-PCR)을 수행하였다. 상기 유전자에 특이적인 5쌍의 프라이머는 표 1(본 발명의 cDNA 합성 후 pBR322 벡터로의 제한효소를 이용한 삽입과정 중 사용된 프라이머를 나타냄)에 나타내었다. RT-PCR은 42 ℃ 1시간, 94 ℃에서 5분간 반응한 후, 94 ℃ 1분, 60 ℃ 1분, 72 ℃ 1분의 반응을 총 30 사이클 실시한 후, 72 ℃에서 7분간 반응하였으며, 네 조각의 cDNA 절편 세트를 연속적으로 연결시키는 클로닝 전략은 도 1에 나타내었다.
도 1은 본 발명의 NDV VG/GA strain을 cDNA로 합성하여 modified pBR322 벡터로의 삽입과정을 나타낸다. RT-PCR로 생성된 6개의 cDNA 단편을 변형된 low-copy-number plasmid인 modified pBR322 벡터로 인식부위와 절단부위가 상이한 PacⅠ과 PmeⅠ제한효소를 위치시켜 클로닝을 수행하였다. Modified pBR322 벡터는 T7 RNA polymerase promoter의 통제하에 있으며, NDV 게놈 말단에서 RNA를 분할하는데 사용되는 hepatitis delta virus(HDV) antigenome ribozyme과 T7 terminator 유전자에 의해 종결되도록 위치시켜 바이러스의 encapsidation 및 packaging을 가능하게 하였다. 또한, NDV VG/GA strain의 완전한 게놈 서열을 포함시켜 정확하게 전사되도록 하였다.
벡터의 재구성 효율을 높이기 위해 바람직하게는 low-copy-number plasmid인 modified pBR322 벡터로 인식 부위와 절단 부위가 상이한 PacⅠ과 PmeⅠ제한효소를 위치시켜 클로닝을 수행하였다. Modified pBR322 벡터는 바람직하게는 T7 RNA polymerase promoter의 통제하에 있으며, NDV 게놈 말단에서 RNA를 분할하는데 사용되는 hepatitis delta virus(HDV) antigenome ribozyme과 T7 terminator 유전자에 의해 종결되도록 위치시켜 바이러스의 encapsidation 및 packaging을 가능하게 하였다. 또한, NDV VG/GA strain의 완전한 게놈 서열을 포함시켜 정확하게 전사되도록 하였다. 작출된 바이러스는 LVP-K1 바이러스로 명명하였다.
RNA-dependent RNA polymerase는 유전자 사이의 stop-start 메커니즘 IGS(GE-IG-GS)에 의해 순차적인 방식으로 전사를 시작한다. GS에서 전사의 재개시가 완전하지 않으므로 3' 말단에 위치한 mRNA의 전사 수준이 높다. 따라서 3' 말단 일수록 높은 mRNA 전사 수준을 보이며 5' 말단으로 갈수록 그 수준이 낮아진다. 그러므로 NP 유전자와 P 유전자 사이의 새로운 외부 유전자 삽입은 P 유전자와 M 유전자 및 HN 유전자와 L 유전자 사이에 비해 더 높은 수준의 mRNA 전사와 외부 단백 번역이 일어나므로 NP-P 사이의 유전자 삽입이 더 바람직하다고 할 수 있다.
[표 1]
Figure PCTKR2021011745-appb-img-000001
<실시예 2> H domain 및 아비딘 융합 단백 발현
2-1. 정제된 H domain mutation-avidin 단백질을 이용한 암세포 특이적 결합 확인 시험
바이러스 표면 HN 단백은 sialic-acid 수용체에 대한 바이러스 부착을 담당하는 중요한 항원이다. HN은 F 단백질과의 상호작용을 통해 막 융합을 촉진하여 바이러스 RNA가 세포로 들어가는 것에 중요한 역할을 한다. HN은 type II 동종 사량체 막단백질로, N-말단 막 횡단 domain과 선형 단백 영역과 C 말단의 globular head domain으로 구성된다. 선형 단백은 HN과 F 단백의 상호작용을 매개하고 융합 활성에 영향을 미친다. Globular head domain (H domain)은 HN 단백의 주요 기능 영역이며 “site I”과 “site II”로 알려진 수용체 결합 부위를 포함한다. site I은 sialic-acid 수용체 결합 및 뉴라미다제 활성과 관련이 있으며, site II는 융합과 관련 수용체 결합 및 융합과 관련이 있다. 즉 HN 단백의 sialic acid binding domain은 NDV 감염의 조직 친화도(tissue tropism)에 상당히 중요한 역할을 한다.
유도 진화는 단백질 공학에서 사용되는 자연 선택 과정을 모방하여 염기서열을 변화시키는 기술로 의도적으로 돌연변이를 유도하여 원하는 기능을 가진 단백을 선택하는 과정을 말한다. 즉 숙주세포의 sialic-acid 수용체에 대한 HN 단백의 globular head domain 유전자의 암세포 친화성 향상은 EP-PCR(Error prone PCR, GeneMorph Ⅱ Random Mutagenesis kit, Agilent Technologies)을 수행 후 Avidin 유전자과 함께 랜덤 포인트 돌연변이 HN-Avidin 유전자를 증폭 후, E. coli 발현 시스템을 이용하여 수용성 단백질의 여부를 확인하였다 (도 2 내지 도 4 참조).
도 2는 암세포에 대한 결합력이 향상된 H domain 단백질 제작을 위한 Directed evolution 기술 적용을 도식화한 것으로, H domain 유전자를 EP-PCR 기술을 이용해 다양한 mutant를 만들고 암세포 표면 단백질에 대한 친화도가 증가한 mutant를 스크리닝 하기 위한 방법을 간단히 나타낸 것이다.
도 3A는 Mutant H domain을 ELISA 방법으로 스크리닝하기 위해 EP-PCR을 이용하여 mutation이 발생한 H domain 유전자와 avidin 유전자를 linker peptide 유전자의 연결을 통하여 fusion 단백질로 제작하는 유전자 구성 모식도를 나타낸 것이고,
도 4B는 ELISA 스크리닝 방법을 통해 HCT116 암세포 표면단백질에 대한 가장 높은 O.D 값을 보여준 S519G mutant H domain 단백질의 발현을 나타낸 것이다.
H domain은 HN 단백질(UniProt Acc. No. P13850)의 아미노산 서열 123~571 번째 위치한 sialic acid binding domain이며, H domain 유전자와 avidin 유전자를 이용해 대장균에 대한 코돈 최적화된 유전자를 합성하였다. 정확하게 H domain 유전자는 linker 펩타이드 유전자와 H domain 유전자의 5 '에 위치한 Bam HI 제한효소 부위와 avidin 유전자의 3'끝에 위치한 Sbf1 제한효소 부위를 이용하여 avidin 유전자와 연결되었다. H domain 단백질과 avidin 단백질 사이에 linker peptide를 삽입하여 최대한 구조적 방해가 없도록 하였다. H domain 및 avdin 융합 단백질 유전자는 프라이머 세트(HN opti EP PCR F:5’-TGT GGT GCG CCA ATT CAT G-3’, HN opti avidin PCR R:5’-TTA CTC CTT CTG GGT GCG CAG-3’)를 사용하여 PCR을 이용하여 증폭하였다. H domain과 avdin 유전자 단편을 벡터에 도입하기 위해 T4 ligase를 밤새 4℃에서 배양하여 두 개의 DNA 단편의 접합(ligation)시켰다. 상기 방법으로 제작된 H domain-avidin 벡터(도 3A)를 형질전환 가능한 대장균 세포로 42℃에서 1분간 열충격(heat shock)을 가하여 도입하였다. 형질전환된 대장균을 암피실린이 함유된 배지(100ug/ml)에 37℃에서 밤새 배양시켰다. 형성된 콜로니를 LB 액체 접종하고 OD600 측정값이 0.4가 될 때 isopropyl b-D-1-thiogalactopyranoside (IPTG) 0.1 M을 추가하였다. IPTG 유도 후 시료를 27 ℃에서 6 시간 동안 배양하고 1 시간마다 채취하였다. 5 개의 샘플은 10 분 동안 9,000 g에서 원심분리 후 pellet을 획득하였다. E. coli pellet을 초음파 처리기로 균질화하고 PBS로 재부유 한 뒤 9,000 g에서 10 분 동안 원심분리하였다. 상층액(Sup)과 pellet을 분리 후 western blotting법을 이용하여 수용성 단백질 여부를 확인하였다(도 4B). Western blotting은 His-tag 단백질에 특이적 결합을 하는 His-tag-horseradish peroxidase conjugate 항체를 1/5,000으로 희석하여 사용하였다. 그러나 사용되는 His-tag-horseradish peroxidase conjugate 항체의 농도를 1/5,000를 한정하는 것은 아니다. 위 상층액은 대장암세포 특이적 단백을 스크리닝하는데 이용되었다.
2-2. H domain mutation-GFP 단백질의 암세포 표면 결합과 특이성에 대한 실험
다양한 암세포를 이용한 H-domain mutation-GFP 단백질의 HCT116 특이적 결합을 확인하기 위한 실험은 HCT116 세포주 외에도 다양한 암세포와 정상 세포에 대한 비교 시험을 진행하였다. 암세포는 HCT116, T98G, A549 세포를 사용하였으며 정상 세포는 CCD-18Co, 세포를 사용하였다.
H domain mutant 가 암세포 표면에 결합하는지 그리고 결합에 있어 특정 암세포에 대한 특이적 결합 또는 결합력의 상승(affinity increase)과 같은 변화가 있는지 관찰하기 위해 H domain 과 Green Fluorescence Protein(GFP)을 linker peptide 로 연결하여 E. coli 발현 시스템을 통해 발현 정제하였다. H domain 유전자는 앞의 실험을 통해 선택된 mutant H domain 유전자를 사용했으며 GFP 유전자는 Enhanced Green Fluorescent Protein (EGFP)유전자를 사용하여 E. coli 발현에 적합하도록 codon optimize를 통해 유전자를 제작하였다. 제작된 유전자는 E. coli 발현 vector plasmid pET15b에 유전자를 삽입하여 발현 vector(도 5A)를 제작하였다. 제작된 발현 vector를 통상적인 E. coli heat shock 형질전환 법으로 형질 전환된 E. coli 를 선별하기 위한 selection media culture(LB agar m edia, 10 ug/ml of ampicillin)를 통해 colony를 형성한 E. coli 를 picking 하여 liquid media(LB media, 10 ug/ml of ampicillin)에서 배양하여 glycerol 20 %로 혼합하여 -70 ℃ 동결하였다. pET15b plasmid vector로 형질 전환된 E. coli 를 LB broth 배지(10 ug/ml of ampicillin)에 접종하여 O.D. 600 nm의 값이 0.4가 될 때까지 배양 후 IPTG 0.1 M 을 배지에 첨가하여 단백질 합성을 유도하였다. 이후 배양 온도를 37 ℃에서 28℃로 낮추어 불용성 단백질 생성을 저해하고자 하였다. H domain mutation-GFP 단백질 생산을 위한 배양 조건에서 IPTG induction 시기(박테리아 배양 O.D.), IPTG 의 농도 그리고 IPTG 첨가 후 온도의 설정은 위의 조건에 한정되지 않고 단백질 발현을 위한 최적의 조건에 따라 달리할 수 있다. 단백질 발현이 종결된 E. coli 를 harvest 하여 원심분리(6,000 g, 10 min 4℃) 한다. 침전된 균체를 PBS buffer에 재부유하여 초음파 분쇄기를 이용 세포를 파쇄한다. 파쇄된 세포 용액을 원심분리(8,000 g, 10 min, 4 ℃) 한다 원심분리 후 상등액에 암모늄설페이트(Ammonium sulfate)를 30~70 % 까지 농도별로 처리하여 침전되는 단백질과 상층액을 분리하여 H domain mutation-GFP 단백질 최다 함유 농도와 분획을 SDS-PAGE와 western bloting 실험을 통해 결정하였다. 그 결과는 도 5B, C에 나타내었다.
도 5B는 mutant H domain(S519G)-GFP fusion 단백질의 ion exchange chromatography를 이용하여 정제한 결과를 나타낸 chromatogram과 western blotting 을 실시하여 확인한 결과이고, 도 5C는 다양한 암세포에 대한 mutant H domain(S519G)-GFP fusion 단백질의 다양한 암세포(HCT116:대장암, T98G;교모세포종, A549;폐암) 및 대장 정상 세포(CCD-18Co)의 표면 결합을 형광현미경을 이용하여 확인한 결과를 나타낸 것이다.
그 결과 현미경으로 각각의 well을 관찰한 결과 HCT116 세포에 대한 형광이 가장 많은 수를 보여주었다. 다른 세포 중에 대한 H domain mutation-GFP 단백질 특이하게 많은 형광을 보여주는 것은 관찰되지 않았다. 이러한 결과는 mutant H domain이 HCT116 세포의 표면단백질에 결합력이 증가했으며 또한 결합 가능한 표면단백질의 범위가 넓어졌다는 것을 예상할 수 있다.
<실시예 3> 대장암에 대한 결합력이 향상(tropism)된 H 유전자의 선별
대장암세포 친화성 향상은 HCT116 세포를 이용하여 일반적인 ELISA 방법으로 선별하였다. HCT-116 세포는 기본적인 세포배양법을 따라 배양하였다. 4 ℃에서 3,000g, 10분 동안 원심분리 후 ab65400 Plasma Membrane Protein Extraction Kit(Abcam.Co) 가 제공하는 buffer에 재부유하여 암세포 표면 단백질을 분리하였다. 단백질 분리는 제조사에서 제공하는 Protocol 에 따라 실시하였으며 분리된 상층액은 lowry 법으로 단백질 농도를 측정하였다. 암세포 lysates 단백질 농도를 50 ug/ml로 96 well 플레이트에 4 ℃에서 밤새 코팅 후 다음날 결합되지 않은 암세포를 제거하기 위해, 수세용액(Tris buffer(pH 8.0 tween 0.2 %))으로 수세하였다. 1% 소 혈청 알부민(Bovine serum albumin, BSA)으로 실온에서 1시간 blocking 하였다. 포인트 돌연변이 HN-Avidin 단백을 스크리닝하기 위하여 50 ug/ml 농도로 1시간 동안 37℃에서 반응시켰다. 이후 Biotin-Horseradish peroxidase(HRP) 1/1,000을 1시간 동안 37℃에서 반응시킨 후 수세 용액으로 3~6회 수세하였다. 플레이트에 테트라메틸 벤지딘(tetramethyl benzidine, TMB) 페록시다제 기질을 첨가하였다. 플레이트를 상온에서 10분 동안 반응시켰다. 색깔이 변하기 시작하면 450nm에서 흡광도를 측정하였다(도 3B),
도 3B는 H domain-avidin 결합 단백을 이용하여 대장암세포(HCT116)에 대한 결합능이 높은 단백질을 ELISA의 방법으로 총 50개의 plate를 스크리닝한 결과를 예시적으로 나타낸 것이다.
총 50개의 plate 중에서 O.D. 450 nm 에서 높은 OD값이 확인된 균주 5종의 유전자 염기서열 분석을 진행하였다.
서열 분석 결과, 5개의 Mutant H domain은 각각 서열번호 8의 H domain의 아미노산 서열519번 TCA(Serine)이 GGA(Glycine)으로 치환(서열번호 3, 도 3B의 plate No.7의 C3), 아미노산 서열 267번 CCC(Proline)이 GGC(Glycine)로, 486번 GGG(Glycine)가 GGA(Glycine)로 치환(서열번호 4, plate No. 13의 A6), 아미노산 서열 182번 GCT(Alanine)이 GAT(Aspartic acid)로, 566번 CTC(Leucine)가 CTT(Leucine)으로 치환(서열번호 5, plate No. 22의 H9), 아미노산 서열 418번 TCA(Serine)이 CCA(Proline)로, 528번 ACA(Threonine)가 ACT(Threonine)으로 치환(서열번호 6, plate No. 30의 E3), 아미노산 서열 319번 GGG(Glycine)이 GCG(Alanine)으로, 아미노산 서열 325번 CCC(Proline)이 CGC(Arginine)으로, 아미노산 서열 392번 CCC(Proline)이 CAC(Histidine)으로 치환(서열번호 7, plate No. 47의 F8)되는 돌연변이가 일어난 것으로 나타났다.
그 중 가장 높은 OD값이 확인된 균주의 Mutant H domain의 유전자 서열은 LVP-K1 벡터의 H domain에 해당하는 서열번호 8의 1555, 1556번째 염기서열이 TC에서 GG로 치환되었으며, 아미노산은 TCA(Serine)가 GGA(Glycine)로 변경 여부를 확인하였다 (도 4A). 도 4A는 mutant H domain의 아미노산 서열 (S519G)을 치환한 H-domain mutation-avidin 단백질의 모식도를 나타낸 것이다.
<실시예 4> 대장암에 대한 결합력이 향상(tropism)된 H domain-avidin 융합 단백 정제와 특징 규명
mutation H domain(서열번호 3)-avidin 융합 단백질과 암세포에 대한 결합력을 확인하기 위해 mutation H domain-avidin 단백질을 정제하였다. AKTA pure(GE healthcare) 장비와 양이온 교환 수지인 Hitrap SP FF 5 ml column을 사용하였다. 정제는 20 mM HEPES buffer(pH 6.5)와 1 M NaCl 이 포함된 20 mM HEPES buffer(pH 6.5)을 사용하였다. AKTA pure에 연결된 column을 20 % Ethanol, 증류수, 20 mM HEPES buffer(pH 6.5) 순서로 washing 하고 정제할 단백질 샘플을 1 min/ml 의 유속으로 loading하였다. 280 nm에서 측정되는 peak를 확인하면서 peak 상승곡선일 때 resin flow를 받고 loading이 완료되면 20 mM HEPES buffer(pH 6.5)로 resin 안의 non binding protein을 washing 하였다. peak 가 안정화 되면 1 M NaCl 이 포함된 20 mM HEPES buffer(pH 6.5)을 사용하여 gradient Elution을 30 분 동안 1 min/ml 의 유속으로 1 ml fraction 으로 진행하였다. 280 nm에서 측정되는 peak 중심으로 fraction 을 이용하여 western blotting을 실시하여 정제 결과를 확인하였다(도 4C).
도 4C는 S519G mutant H domain 단백질을 ion exchange chromatography를 이용하여 정제한 결과를 나타낸 것이다.
위와 같은 방법으로 정제된 H-domain mutation-avidin 단백을 대장암세포(HCT116, SW620, HT29), 대장정상세포(CCD18-Co), 다른 암세포(A547;폐암, T98G;교모세포종) 및 정상세포(MRC-5;폐정상세포)에서 H-domain mutation-avidin 단백질의 결합력을 확인하였으며, 그 결과는 도 4D에 나타내었다.
도 4D는 S519G mutant H domain 단백질의 다양한 암세포(HCT116, HT29, SW620:대장암, T98G;교모세포종, A549;폐암) 및 대장 정상 세포(CCD-18Co)의 표면단백질에 대한 ELISA 실험 결과를 나타낸 것이다.
각각의 암세포주와 정상 세포주는 ATCC에서 추천하는 배지를 사용하여 세포배양을 진행하였다. 세포배양은 75T flask를 이용하여 37 ℃ CO2 incubator에서 2~3일간 배양을 진행하였으며 full monolayer 가 형성되면 세포를 harvest하여 ab65400 Plasma Membrane Protein Extraction Kit(Abcam.Co)가 제공하는 buffer로 재부유하여 회사가 제공하는 protocol에 따라 각각의 세포 표면 plasma 단백질을 분리하였다. 각각의 세포 plasma 단백질은 lowry 방법으로 단백질 정량을 수행하였으며 ELISA 실험을 위해 96 well plate에 단백질 농도를 50 ug/ml 되게 Tris buffer(pH 8.0)로 희석하여 준비하였다. 100 ul의 단백질을 분주하여 4 ℃에서 overnight 동안 incubation 한 후 용액을 제거한다. 용액을 제거한 후 200 ul의 0.1 % tween 20를 포함하는 Tris buffer를 각 well에 분주한 후 제거하는 과정을 3회에서 6회 정도 반복하여 plate를 수세 한다. 이후 100 ul의 1% bovine serum albumin을 포함하는 tris buffer(pH 8.0)를 ELISA plate well에 분주하여 상온에서 1시간 동안 blocking 과정을 수행한다. Blocking 용액을 제거한 후 정제된 H-domain mutation 단백질 용액을 50, 100, 200 ug/ml의 농도로 100 ul 씩되게 Tris buffer(pH 8.0)로 희석하여 각각의 well에 분주한 후 상온에서 1시간 동안 반응시킨 후 용액을 제거한다. 각각의 well에 200 ul의 0.1 % tween 20를 포함하는 tris buffer(pH 8.0)를 분주하고 제거하는 과정을 3회에서 6회 반복하여 well을 세척한다. 이후 1,000배 희석된 biotin labeling 된 horse radish peroxidase 단백질을 용액을 각각의 well에 100 ul 첨가하여 1시간 동안 4℃에서 반응시킨다. 이후 첨가해준 용액을 제거한 후 ELISA washing 용액으로 3회에서 6회 세척한 다음 3,3′,5,5′-Tetramethylbenzidine(TMB) 용액을 50 ul 첨가하여 발생을 진행한 후 50 ul stop solution(1.0 M H2SO4)을 첨가 반응을 중지시키고 O.D.450nm 를 측정하여 비교하였다.
그 결과, HCT116 50 ug/ml에서 가장 높은 OD값을 확인하였다. 폐암 및 폐정상세포에 가장 낮은 결합력을 보인 것을 확인하였다. 이러한 결과는 대장암세포에 특이적으로 결합력이 향상되었음을 뒷받침할 수 있다.
<실시예 6> 암세포 특이성이 증가된 HN 단백질이 변형된 NDV(M2-LVP-K1)의 작출
LVP-K1 벡터를 XbaⅠ과 SpeⅠ 제한효소를 이용하여 189 bp ~ 1,688 bp 까지 1,499 bp의 insert 유전자를 획득하여 pBR322 벡터로 삽입하였다. 이후 Mutation H domain 유전자는 프라이머 (Forward 5‘ -GGT GAG TGG AAG CAG CAC CAA G-’3, Reverse 5‘-CGG GTT ATG CGA CTG CGG G-’3)를 이용하여 PCR product를 획득하여 정제하였다. T4 kinase(NEB)를 제조사의 권장 사항에 따라 처리한 후 T4 ligase를 이용하여 16 ℃에서 반응시켜 LVP-K1 벡터의 1,499 bp의 insert 유전자가 삽입된 pBR322 벡터에 Mutation H domain 유전자(서열번호 3)를 도입하고, E. coli 로 형질전환하여 LB agar(100 ug/ml ampicillin)을 이용하여 콜로니를 획득하였다. 획득한 콜로니는 plasmid preparation을 통해 얻은 뒤 전체 염기서열 분석을 진행하여 TCA가 GGA로 변경 여부를 확인하였다. 상기와 같은 과정을 통해 LVP-K1 벡터의 HN 유전자 519번 아미노산 서열에 해당하는 Serine이 Glycine으로 치환된 M2-LVP-K1 벡터를 획득하였다(도 6A). 본 벡터의 NP와 P 유전자 사이, 그리고 P와 M 유전자 사이, M와 F 유전자 사이, F와 HN 유전자 사이, 그리고 HN과 L 유전자 사이에 트랜스진 카세트(transgene cassette)를 삽입할 수 있다. 트랜스진 카세트는 IGS 서열(Gene end(GE), Intergenic sequence(IG), Gene start(GS)) 및 DNA 제한효소 서열을 가지고 있는 MCS(multicloning site) 염기서열로 구성되어 있다.
NDV 전사효소 복합체의 개별적인 클론(NP, P, L)을 pBR322 벡터로 클로닝 하여 helper plasmid로 이용하였다(pBR322-NP, pBR322-P, pBR322-L). 전날 6-well 플레이트에 5×105 cells/well로 HEp-2 세포를 준비 후 변형된 벡시니아 바이러스 (MVA-T7)를 1 MOI로 감염시켰다. 상기 세포주에 T7 promoter에 의해 단백질이 발현되는 pBR322-NP, pBR322-P, pBR322-L Helper plasmid와 M2-LVP-K1 벡터를 각각 2.5 μg, 1.5 μg, 0.5 μg, 및 5 μg을 lipofectamine 3000(Invitrogen)과 적정비율로 혼합하여 형질전환 하였다. 이후 3일에서 4일간 37 ℃, 5% CO2 조건에서 배양 후 HEp-2 세포 상층액을 수확하였다. 이후 9~11일령의 SPF 발육란의 allantoic cavity로 접종하였으며, 접종 4일 후 요막강액을 채취하였다. 백시니아 바이러스 제거를 위해 PBS를 이용하여 10-3으로 희석된 요막강액을 각각 9~11일령의 SPF 발육란의 allantoic cavity로 접종 뒤 4일 후 요막강액을 채취하여 바이러스 확인 실험을 실시하였다(도 6B 참조).
바이러스 확인 실험은 요막강액을 Viral RNA extraction kit(Qiagen)을 이용하여 분리(isolation) 후, 추출한 RNA 5 ul, 하기 표 3의 프라이머를 Forward 및 Reverse 각각 1 μl를 이용하여 ONE-STEP RT-PCR로 42 ℃에서 1시간, 94 ℃에서 5분간 반응한 후, 94 ℃에서 1분, 60 ℃에서 1분, 72 ℃에서 1분의 반응을 총 35 사이클 실시한 후, 72 ℃에서 7분간 수행하여 확인하였다. 그 결과는 도 6C에 나타내었다.
도 6C는 회수된 LVP-K1 및 M2-LVP-K1 바이러스를 SPF egg를 이용하여 백시니아 바이러스의 제거 및 NDV 바이러스의 유전자를 검출하여 RT-PCR을 이용하여 확인한 전기영동 결과이다.
그 결과, 백시니아 바이러스가 제거되고, 뉴캐슬병 바이러스 및 재조합 뉴캐슬병 바이러스 LVP-K1 바이러스와 M2-LVP-K1 바이러스를 확인하였다.
[표 2]
Figure PCTKR2021011745-appb-img-000002
<실시예 7> M2-LVP-K1 재조합 바이러스의 병원성 시험
실시예 1 및 실시예 6에 따라 recovery 된 재조합 LVP-K1과 M2-LVP-K1 바이러스를 미리 준비된 Vero76 cell culture(175 T-flask, Nunc.) monolyer에 접종하여 병원성 실험에 사용될 바이러스를 준비하였다. 접종 전 LVP-K1(106.7TCID 50/ml)과 M2-LVP-K1(106.5TCID 50/ml) 바이러스의 역가를 측정하여 MOI 0.1 되게 접종하였다. 175 T flask에 full monolayer 로 자란 Vero76 세포의 세포수는 2~3 × 107.0으로 두 개의 flask에 각각을 0.13 ml과 0.17 ml을 DMEM 배지 3 ml에 희석하여 접종하였다. 바이러스 접종 후 37 ℃, CO2 incubator에서 rocker를 이용하여 조심스럽게 흔들어 배지를 flask에 넣어 바이러스 감작액을 세척하였다. 감작액 세척은 3번을 실시하였다. 이후 DMEM 배지(10 % FBS 함유) 50 ml을 첨가하여 2일간 배양하여 CPE가 관찰되면 배양액 전체를 -20 ℃ 냉동고에 freezing and thawing을 2회 이상 실시하여 harvest 하였다. harvest 후 배양액을 원심분리(4 ℃, 3,000 g, 10 min) 하여 cell debris를 제거하였다. 이후 상등액은 virus titration을 위해 샘플을 채취한 후 -80 ℃에 동결하여 실험을 위해 준비해 두었다. 바이러스는 TCID50 측정법으로 바이러스 Titer를 측정하여 병원성 시험에 사용하였다. 바이러스 측정은 미리 준비된 2~5×105 cells/ml로 Vero76 세포를 96-well plate에 분주한 후 2~3일간 배양하여 monolayer가 형성된 후 배양된 바이러스를 원액부터 10진 희석하여 100 ul를 접종하여 다시 3일간 관찰하여 최종 CPE가 발생한 well까지를 확인하여 바이러스 역가를 측정하였다. 바이러스 역가는 Reed and muench법에 따라 바이러스 역가를 계산하였다. LVP-K1 바이러스 titer는 106.7 TCID50/ml이었으며 M2-LVP-K1 바이러스 Titer는 106.3 TCID50/ml 이였다.
MDT(median death time) 측정은 통상적으로 알려진 방법에 따라 측정하였다. 대조군으로 같은 농도의 LVP-K1 바이러스도 측정 하였다. 두 바이러스의 titer는 조정하여 106.3TCID50/ml으로 동일한 titer로 사용하였다. 바이러스 원액을 10진 희석하여 각 희석액 0.2 ml 을 5개의 SPF 종란(9일령 내지 11일령)의 요막강내로 접종한 다음 37℃ 종란 배양기(Ari 50), 에서 5일간 배양하였다. 종란의 폐사 유뮤는 종란의 혈관 모양을 관찰하여 결정하였으며 폐사가 일어난 종란의 요막강액을 채취하여 바로 HA 가를 측정하였다. HA가 측정은 미리 준비된 닭 1% 적혈구를 이용하여 U자 모양의 96 well plate에 미이 준비된 25 ul의 요막강액을 동량의 PBS로 2진 희석하여 준비한 다음 1% 닭 적혈구 용액 25 ul 를 첨가하여 HA가를 측정하여 바이러스에 의한 계란 폐사를 확인하였다. 배양 24시간 이내에 종란이 폐사한 경우에는 세균 오염으로 간주하였다. MDT 실험 결과는 표 3에 나타내었다.
표 3에 나타낸 바와 같이, 평가 결과 M2-LVP-K1 바이러스 원액의 종란 폐사는 모두 90시간 이상으로 측정되었으며 폐사 시간은 120시간에서 170시간까지 다양하게 나타났다. 평균 폐사 시간은 144시간으로 약병원성을 유지하는 것으로 확인되었으며 한편 대조군으로 사용된 LVP-K1 바이러스의 평균 폐사 시간은 140시간으로 알려져 있는 VG/GA strain의 140시간과 같은 결과를 보여주었다. 10배 희석액과 100배 희석액에서는 종란 폐사가 관찰되지 않았다. 따라서 MDT시험을 통해 M2-LVP-K1 바이러스의 병원성 변화는 확인할 수 없었다.
[표 3]
Figure PCTKR2021011745-appb-img-000003
※대조군은 동량의 PBS를 접종하여 종란 폐사가 없었음을 확인하였다.
이어서, M2-LVP-K1 바이러스의 병원성에 대한 변화를 확인하기 위해 대뇌병변지수(ICPI, Intracerebral pathogenicity index) 측정을 실시하였다. 표 4는 LVP-K1과 M2-LVP-K1 재조합 바이러스의 대뇌병변지수 관찰 Score를 나타낸 것이다.
M2-LVP-K1 바이러스(106.3TCID50/ml, HA titer 26 이상)와 동일한 titier의 LVP-K1 바이러스를 대조군으로 하여 1일령 SPF 닭의 뇌 내로 접종하였다. SPF 1일령 병아리(company name)는 각각 10마리씩 따로 사육하며 실험을 진행하였다. SPF 병아리 1수당 0.05 ml씩 뇌 내로 접종하여 8일간 관찰하면서 병원성을 측정하였다. 병원성 측정에있어 병증의 주요한 기준은 바이러스 접종 후 활동성 저하와 병아리가 눈을 감고 조는 현상을 주로 관찰하였다. 병원성과 폐사는 8일간 하루 2회 이상 관찰하며 측정하였다. 본 발명의 M2-LVP-K1의 ICPI 지수는 0.34으로 약 병원성으로 나타났으며 대조군의 LVP-K1 바이러스의 ICPI 지수 역시 0.36으로 H domain mutant domain이 병원성에 변화를 일으키지는 않은 것으로 확인되었다.
[표 4]
Figure PCTKR2021011745-appb-img-000004
※대조군은 동량의 PBS를 접종하여 8일간 모두 병변 없이 생존하였음을 확인하였다.
이와 같이 MDT assay와 ICPI assay를 통해 확인한 결과 mutant H domain을 가지는 M2-LVP-K1 바이러스는 병원성을 회복할 만한 변이가 아니며 이러한 변이가 병원성과는 무관하나 특정 암세포 표면의 당단백질에 대한특이도 증가 또는 결합력 증가 그리고 또는 결합할 수 있는 당단백질의 spectrum의 확대로 인한 결과로 해석할 수 있다.
<실시예 8> 재조합 뉴캐슬병 바이러스의 정제
전날 Vero76 세포를 3×105 cells/ml로 배양 후 다음날 재조합 바이러스 0.05 MOI로 접종하여 2일 후에 가장 높은 역가의 바이러스 상층액을 얻었다. 이후, 바이러스 상층액은 부유물을 제거하기 위해 4 ℃에서 5,000 g, 10분간 원심분리하고 상층액을 수거하였다. 수거된 상층액은 size exclusion chromatography column HiScreen™ Capto™ Core 400을 이용하여 바이러스 fraction을 받아 정제하였다. chromatography 방법은 sample 25 ml을 loading 하여 150mM NaCl이 포함된 20 mM Tris-HCl(pH 7.5) buffer 를 flow rate 1.6 ml/min으로 흘려주면서 260 nm 와 280 nm 의 absorption을 측정하여 fraction 을 분리하였다. 각 fraction volumn은 1.0 ml 이며 바이러스를 함유한 fraction 은 fraction 번호 2번에서 10번으로 총 9.0 ml을 분리하였다. Size exclusion chromatography 공정은 3회 실시하여 바이러스를 확보하였다. 재조합 바이러스 농축을 위해 32,000 rpm 4 ℃에서 3 시간동안 초원심분리를 진행하였으며, 상층액을 제거 후 TNE buffer(10 mM Tris-HCl, 20 mM NaCl, 1 mM EDTA)로 재부유하였다. 농축된 바이러스는 10~50% sucrose linear gradient 법을 이용해 32,000 rpm 4 ℃에서 2시간 동안 초원심분리를 진행하였다. 원심분리 후 원심 tube의 white band 부분을 따로 분리하여 재조합 바이러스를 수득하였다. 마지막으로 수득한 재조합 바이러스를 32,000 rpm 4 ℃에서 2시간 초원심분리를 한번 더 진행하여 수크로스(sucrose)를 제거하여 재조합 뉴캐슬병 바이러스 LVP-K1 및 M2-LVP-K1을 정제하였다.
<실시예 9> Vero76 세포 및 HCT116 세포를 이용한 재조합 바이러스의 성장동역학(kinetics) 확인
M2-LVP-K1 바이러스를 HCT116 대장암 세포와 Vero76 세포에서 적응시킨 바이러스를 각각 HCT116 세포 및 Vero76 세포에서 역가 측정을 하였다. Vero76 세포는 다음과 같이 배양하였다. 세포배양용 penicillin-streptomycin(Gibco, USA)과 10% FBS를 포함하는 Dulbecco's Minimum essential medium(DMEM, Gibco, USA) 배지를 이용하여 배양하였으며 175T Flask 플라스크를 이용하여 배양하였다. 세포가 70~80% 이상 monolayer를 형성하여 자라게 되면 subculture를 진행하여 유지한다. Vero76 세포의 split ratio는 1:8까지 가능하며 seeding density는 1×104 cells/ml이다.
HCT116 세포의 배양은 다음과 같다. HCT116 세포는 세포배양용 penicillin-streptomycin(Gibco, USA)과 10% FBS를 포함하는 Roswell Park Memorial Institute 1640 Medium(RPMI1640, Gibco, USA) 배지를 이용하여, 37 °C 배양기(5%, CO2)에서 175T flask를 이용하여 배양하였다. 세포가 플라스크에 70~80% monolayer를 형성하여 자라게 되면 1:4에서 1:6으로 subculture를 통해 세포를 유지한다. Seeding density는 2~4 × 104 cells/ml 정도로 한다.
준비한 Vero76 세포와 HCT116 세포를 이용하여 LVP-K1 바이러스와 M2-LVP-K1 바이러스의 증식에 대한 비교 실험을 실시하기 위해서 75T flask에서 70~80% 이상 monolayer 를 형성된 Vero76 세포와 HCT116 세포의 배양액을 제거하였다. 이후, 혈청이 포함되지 않은 DMEM 배지를 10 ml을 플라스크에 넣고 조심해서 흔들어 세포를 세척하였다. 이런 과정을 2~3회 반복하고 난 후 LVP-K1 바이러스와 M2-LVP-K1 바이러스(0.1 MOI)를 플라스크에 넣고 37 ℃ incubator에서 10분 간격으로 흔들어 주며 1시간 동안 바이러스를 감작시킨다. 이후 바이러스 액을 제거하고 혈청이 없는 DMEM 배지 10 ml을 플라스크에 넣어 남아 있는 바이러스액을 제거한 후 다시 5% FBS가 첨가된 DMEM 배지를 20 ml 씩 넣어주고 48시간째에 바이러스를 채취하여 TCID50 측정 방법으로 바이러스 역가를 측정하였다.
일반적인 TCID50 측정 방법에는 Vero76 세포를 이용하여 진행하였으나 본 연구에서는 Vero76 세포뿐만 아니라 대장암 세포 특이 결합을 비교하기 위해 HCT116 세포에서도 확인하였다. Vero76 세포에 배양된 LVP-K1은 양성대조군으로 이용하였으며, Vero76 세포에서 104.7 TCID50/ml, HCT116 세포에서 103.7 TCID50/ml로 Vero76 세포에서 더 높은 역가를 확인하였다. Vero76 세포에서 배양된 M2-LVP-K1 바이러스는 Vero76 세포에서 103.7 TCID50/ml, HCT116 세포에서 104.1 TCID50/ml로 HCT116 세포에서 더 높은 역가를 확인하였다. HCT116 세포에서 배양된 M2-LVP-K1 바이러스는 Vero76 세포에서 104.9 TCID50/ml, HCT116 세포에서 105.5 TCID50/ml로 HCT116 세포에서 더 높은 역가를 확인하였다. 특히 HCT116 세포에서 배양된 M2-LVP-K1 바이러스를 HCT116 세포를 이용하여 역가 측정을 진행한 경우에서 가장 높은 역가를 확인하였다(도 7). 본 결과는 M2-LVP-K1 바이러스가 대장암세포에 더 결합력이 높다는 근거를 뒷받침 할 수 있다.
<실시예 10> LVP-K1과 M2-LVP-K1 바이러스의 다양한 암세포와 비교하여 대장암 세포에서의 특이적 세포 사멸
LVP-K1과 M2-LVP-K1 바이러스 감염으로 인한 암세포의 사멸 효과를 확인하기 위해 Cytopathic effect (CPE)를 확인 및 MTT assay 실험을 실시하였다. Cytopathic effect (CPE) 확인을 위한 세포는 대장암(HCT116), 대장정상세포(CCD-18Co), 폐암(A549), 교모세포종(T98G)을 이용하였다. MTT assay를 위한 세포는 대장암(HCT116), 폐암(A549), 교모세포종(T98G)을 이용하였다.
바이러스의 Cytopathic effect (CPE)를 확인하기 위하여 일반적인 세포배양 방법에 따라 전날 배양된 세포를 이용하여 LVP-K1 및 M2-LVP-K1 바이러스를 0.1 MOI로 감작 후 3, 6, 9, 및 12시간에 현미경 관찰을 하였다. 가장 빠른 속도로 CPE가 확인된 세포는 M2-LVP-K1 바이러스를 감작한 HCT116 대장암 세포였으며 6시간째에 확인되었다. 반면 LVP-K1 바이러스는 12시간까지도 CPE가 확인되지 않았다.
MTT assay 는 통상적인 방법에 따라 실시하였으며 자세한 실험과정을 기술한다. 96-well plate에 1개의 well당 1×104개의 HCT116 세포를 24시간 동안 세포배양용 penicillin, streptomycin (Gibco, USA)과 10% FBS를 포함하는 Roswell Park Memorial Institute 1640 Medium(RPMI1640, Gibco, USA) 배지를 이용하여, 37 °C 배양기(5% CO2)에서 배양하고 LVP-K1 바이러스와 M2-LVP-K 바이러스를 MOI가 0.1, 1, 및 10이 되도록 감염시킨다. 결과의 신뢰성을 위해서, 같은 조건의 well을 4개씩 준비하여 진행하였다. 감염 후, 37 °C 배양기(5% CO2)에서 배양하고 감염 후 72시간 이후에 각각의 well 에 20μl의 MTT 용액(CellTiter 96® AQueous One solution Cell Proliferation Assay, Bio-Rad, USA)를 첨가하고 1시간 동안)에서 배양기(5% CO2)에서 배양한다. iMark Microplate Reader(Bio-Rad, USA)를 이용하여 450nm의 파장을 가지는 빛의 흡광도를 측정하여 세포 사멸도를 측정한다. 이후 음성대조군에 대한 상대적인 사멸률(%)을 확인하였다. 그 결과는 도 8 나타내었다.
도 8A-D는 본 발명의 M2-LVP-K1 감염된 대장암세포(HCT116) 및 대장정상세포(CCD-18Co)를 포함한 다양한 암세포(T98G;교모세포종, A549;폐암)에서의 세포 변성 효과(cytopathic effect, CPE)를 현미경을 통해 관찰한 결과이고, 도 8E는 대장암세포(HCT116) 및 다양한 암세포(T98G;교모세포종, A549;폐암)에서 바이러스를 0.1, 1, 및 10 MOI 되도록 감염 후 4일째 음성대조군에 대한 상대적인 사멸률(%)을 확인한 결과이다. *은 P value 0.05 이하, **은 P value 0.01 이하, ***은 P value 0.001 이하를 나타낸다.
도 8에서 보는 것과 같이 M2-LVP-K1 유전자를 삽입한 바이러스가 LVP-K1 바이러스보다 암세포사멸 효과가 더 빨리 나타났다. 이러한 HCT116 대장암세포에 대한 사멸 효과는 M2-LVP-K1 바이러스에서 더 뚜렷하게 확인할 수 있다.
특히 도 8E에 나타낸 것과 같이, 이러한 암세포 사멸 효과의 차이는 세포에 접종된 바이러스 농도가 낮을수록 차이를 보이는데 이는 재조합 NDV 바이러스인 LVP-K1 바이러스 역시 본래 oncolytic effect를 가지고 있어 높은 농도에서는 차이를 보이지 않으나 MOI 1 이하에서 sialic acid 또는 HCT 116 세포 표면에 발현된 당단백질에 대한 결합력이 높아진 M2-LVP-K1 바이러스가 암세포의 자살(apoptosis) 효과를 높여 세포 사멸에 영향을 준 것으로 판단된다.
<실시예 11> 대장암 이종이식 누드 마우스를 이용한 바이러스의 종양 내 접종 시 암세포 증식 억제 효과 확인
Xenograft model을 이용하여 LVP-K1 및 M2-LVP-K1 바이러스의 암조직 성장 억제 효과를 측정하였다. 배양된 HCT116 세포 1 × 107 cells/ml을 RPMI 배지에 풀어 100 ul를 동량의 Matrigel(Corning)과 혼합하여 마우스 좌측 둔부에 접종하여 HCT116 이종이식 모델을 확립하였다. 사용된 마우스는 SPF female BALB/c 누드 마우스 14~19g 정도의 12마리를 SLC(Japan)로부터 구입하여 무작위로 그룹당 4마리씩 구분하여 실험하였다. 각 실험 그룹은 LVP-K1 바이러스, M2-LVP-K1 바이러스 및 PBS를 암조직에 직접 주사한 그룹으로 나뉘었다. 접종한 바이러스의 농도는 108 TCID50/ml 이며 100 ul 씩 접종하여 처리군 및 대조군 사이의 종양 성장률을 비교하였다. 바이러스 접종은 암조직 사이즈가 HCT116 세포 접종 후 5일째 평균 100~200 mm3 도달했을 때부터 3일 간격으로 3회 접종하였다. 바이러스 접종 후 14일간 동안은 매일 암조직 변화를 관찰하였으며 바이러스 접종 후 27일에 마지막으로 암조직의 변화를 관찰하였다. 암조직의 크기는 1/2 × (가장 작은 직경)2 × (가장 큰 직경) 공식을 통해 계산하였다.
도 9A, 도 9B 및 도 9C를 통해 바이러스 처리군은 200 mm3 이하로 대조군 2,000 mm3 과 약 10배의 차이가 확인되어 종양이 관해되었음을 확인하였다. 또한, LVP-K1 바이러스는 M2-LVP-K1 바이러스보다 종양 용해 효과가 낮음을 확인하였다. 이러한 결과는 M2-LVP-K1 바이러스의 대장암 세포 특이적 결합력 향상이 세포 사멸에 영향을 준 것으로 보인다.
M2-LVP-K1 바이러스 접종군에서 가장 빠르고 효과적으로 암조직이 축소되는 것을 관찰할 수 있었다. 또한, 도9C와 같이 병리학적 조직 양상은 M2-LVP-K1 군에서는 높은 수준의 lymphocyte infiltration이 관찰되었고, tumor cell은 적은 수준으로 관찰되었다. LVP-K1군의 경우에는 중등도 수준의 lymphocyte infiltration이 관찰되었으며, cell density는 높은 편으로 M2-LVP-K1 바이러스와의 차이를 보였다. 이와 같은 소견으로 보아 M2-LVP-K1군의 암세포사멸 효과가 매우 높은 것으로 생각되며, LVP-K1 군의 경우에는 M2-LVP-K1 바이러스에 비해 암세포 사멸효과가 높지 않은 것으로 보인다.
포유류에서 면역반응을 일으키지 않고 항체도 생성되지 않는 NDV 바이러스를 이용한 새로운 대장암 치료용 암용해 바이러스를 제작하여 대장암에 대한 암세포 증식 억제 효과를 확인하였다. NDV 바이러스는 정상 세포에서 감염 즉시 innate immunity에 의해 암세포에 도달하지 못하고 사라지는 NDV 바이러스가 많고 또 정맥주사로 인한 희석 효과로 인해 기존에 사용해 오던 단순 재조합 바이러스가 아닌 암세포 증식 억제 효과, 세포자살 유도, 면역반응 유도등 다양한 유전자를 삽입하여 암세포에서 단백질로 발현되어 효능을 증가시키는 재조합 NDV 바이러스의 개발은 매우 중요한 과제이며 앞으로 추가적인 연구를 통해 더 많은 발전이 있어야 할 것이다. 본 발명은 NDV 바이러스가 대장암세포에 oncolytic 기능을 어느 정도 가지고 있으며 또한, 대장암에 대한 결합력이 상승한 NDV 재조합 바이러스를 제작하고 이에 대한 효과가 향상되었음을 증명한 것이다.
[미생물기탁증]
기탁기관명 : 한국생명공학연구원 생물자원센터(KCTC)
수탁번호 : KCTC14630BP
수탁일자 : 20210630
Figure PCTKR2021011745-appb-img-000005

Claims (19)

  1. NP, P, M, F, HN 및 L 단백질을 암호화하는 유전자를 포함하는 뉴캐슬병 바이러스(Newcastle Disease Virus, NDV) cDNA 및 서열번호 3 내지 7 중 어느 하나의 염기서열로 표시되는 돌연변이 H domain을 코딩하는 유전자를 포함하는 대장암 표적 암용해 바이러스 제작용 재조합 벡터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 재조합 벡터는 IGS 서열(Gene end(GE), Intergenic sequence(IG), Gene start(GS)) 및 Multiple cloning site(MCS)로 이루어진 트랜스진 카세트(transgene cassette)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 대장암 표적 암용해 바이러스 제작용 재조합 벡터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 트랜스진 카세트(transgene cassette)는 NP 유전자와 P 유전자 사이에 삽입되는 것을 특징으로 하는, 대장암 표적 암용해 바이러스 제작용 재조합 벡터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 서열번호 3의 염기서열로 암호화된 돌연변이 H domain 단백질은 519번째 아미노산이 세린(Serine)에서 글리신(Glycine)으로 치환된 것을 특징으로 하는, 대장암 표적 암용해 바이러스 제작용 재조합 벡터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 서열번호 4의 염기서열로 암호화된 돌연변이 H domain 단백질은 267번째 아미노산이 프롤린(Proline)에서 글리신(Glycine)으로 치환된 것을 특징으로 하는, 대장암 표적 암용해 바이러스 제작용 재조합 벡터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 서열번호 5의 염기서열로 암호화된 돌연변이 H domain 단백질은 182번째 아미노산이 알라닌(Alanine)에서 아스파라트산(Aspartic acid)으로 치환된 것을 특징으로 하는, 대장암 표적 암용해 바이러스 제작용 재조합 벡터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 서열번호 6의 염기서열로 암호화된 돌연변이 H domain 단백질은 418번째 아미노산이 세린(Serine)에서 프롤린(Proline)으로 치환된 것을 특징으로 하는, 대장암 표적 암용해 바이러스 제작용 재조합 벡터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 서열번호 7의 염기서열로 암호화된 돌연변이 H domain 단백질은 319번째 아미노산이 글리신(Serine)에서 알라닌(Alanine)으로 치환되고, 325번째 아미노산이 프롤린(Proline)에서 아르기닌(Argnine)으로 치환되고, 392번째 아미노산이 프롤린(Proline)에서 히스티딘(Histidin)으로 치환된 것을 특징으로 하는, 대장암 표적 암용해 바이러스 제작용 재조합 벡터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 재조합 백터는 서열번호 1의 염기서열로 표시되는 것을 특징으로 하는, 대장암 표적 암용해 바이러스 제작용 재조합 벡터.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 대장암 표적 암용해 바이러스 제작용 재조합 벡터를 포함하는, 대장암 치료용 암용해 바이러스(oncolytic virus).
  11. 제10항에 있어서,
    상기 암용해 바이러스는 대장암세포에 특이적으로 감염되는 것을 특징으로 하는, 대장암 치료용 암용해 바이러스(oncolytic virus).
  12. 제10항에 있어서,
    상기 암용해 바이러스는 재조합 뉴캐슬병 바이러스(수탁번호 KCTC14630BP)인 것을 특징으로 하는, 암용해 바이러스(oncolytic virus).
  13. 제10항의 재조합 뉴캐슬병 바이러스를 유효성분으로 포함하는, 대장암 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  14. 서열번호 8의 염기서열로 표시되는 뉴캐슬병 바이러스의 HN 단백질의 H domain을 코딩하는 유전자에 무작위로 돌연변이를 발생시켜 돌연변이 H domain을 제조하는 단계;
    아비딘 단백질과 상기 돌연변이 H domain을 융합시켜 돌연변이 H domain-아비딘 융합 단백질을 제조하는 단계;
    표적 암세포에 상기 H domain-아비딘 융합 단백질을 처리하는 단계; 및
    돌연변이 H domain-아비딘 융합 단백질의 발현 수준을 측정하는 단계;를 포함하는 표적 암세포에 특이적으로 감염되는 H domain을 선별하는 방법.
  15. 제13항의 조성물을 개체에 투여하는 단계;를 포함하는, 대장암을 예방 또는 치료하는 방법.
  16. 제13항의 조성물을 개체에 투여하는 단계; 및
    개체의 암세포 또는 암 조직의 변화를 측정하여 평가하는 단계;를 포함하는 대장암을 예방 또는 치료하기 위한 정보를 제공하는 방법.
  17. 제13항의 조성물을 개체에 투여하는 단계;를 포함하는, 동물에서의 대장암 예방 또는 치료 효과 평가 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 방법은 동물의 암세포 또는 암 조직의 변화를 측정하여 평가하는 것인, 동물에서의 대장암 예방 또는 치료 효과 평가 방법.
  19. 재조합 뉴캐슬병 바이러스(수탁번호 KCTC14630BP)를 숙주 세포주에 접종하는 단계;
    상기 숙주 세포주를 배양하는 단계; 및
    상기 숙주 세포주의 배양물로부터 재조합 뉴캐슬병 바이러스(수탁번호 KCTC14630BP)를 수득하는 단계;를 포함하는, 재조합 뉴캐슬병 바이러스 제조 방법.
PCT/KR2021/011745 2021-08-06 2021-09-01 대장암 세포 특이적 감염 뉴캐슬병 바이러스를 이용한 대장암 치료용 암용해성 바이러스 및 이를 이용한 대장암 치료용 조성물 WO2023013808A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2021-0103937 2021-08-06
KR1020210103937A KR102476901B1 (ko) 2021-08-06 2021-08-06 대장암 세포 특이적 감염 뉴캐슬병 바이러스를 이용한 대장암 치료용 암용해성 바이러스 및 이를 이용한 대장암 치료용 조성물

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023013808A1 true WO2023013808A1 (ko) 2023-02-09

Family

ID=84438412

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2021/011745 WO2023013808A1 (ko) 2021-08-06 2021-09-01 대장암 세포 특이적 감염 뉴캐슬병 바이러스를 이용한 대장암 치료용 암용해성 바이러스 및 이를 이용한 대장암 치료용 조성물
PCT/KR2021/013148 WO2023013812A1 (ko) 2021-08-06 2021-09-27 대장암 세포 특이적 감염 뉴캐슬병 바이러스를 이용한 대장암 치료용 암용해성 바이러스 및 이를 이용한 대장암 치료용 조성물

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2021/013148 WO2023013812A1 (ko) 2021-08-06 2021-09-27 대장암 세포 특이적 감염 뉴캐슬병 바이러스를 이용한 대장암 치료용 암용해성 바이러스 및 이를 이용한 대장암 치료용 조성물

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11884931B2 (ko)
KR (1) KR102476901B1 (ko)
WO (2) WO2023013808A1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080028277A (ko) * 2007-08-27 2008-03-31 주식회사 고려비엔피 약독화된 재조합 뉴캐슬병 바이러스 및 이를 함유하는뉴캐슬병 백신
KR20150127164A (ko) * 2013-03-14 2015-11-16 이칸 스쿨 오브 메디슨 엣 마운트 시나이 뉴캐슬병 바이러스 및 이의 용도
WO2019197275A1 (en) * 2018-04-09 2019-10-17 Rapo Yerapeh B.H. Ltd Increased activity of oncolytic newcastle disease virus
KR20200004408A (ko) * 2017-05-12 2020-01-13 이칸 스쿨 오브 메디슨 엣 마운트 시나이 뉴캐슬병 바이러스 및 이의 용도

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080028277A (ko) * 2007-08-27 2008-03-31 주식회사 고려비엔피 약독화된 재조합 뉴캐슬병 바이러스 및 이를 함유하는뉴캐슬병 백신
KR20150127164A (ko) * 2013-03-14 2015-11-16 이칸 스쿨 오브 메디슨 엣 마운트 시나이 뉴캐슬병 바이러스 및 이의 용도
KR20200004408A (ko) * 2017-05-12 2020-01-13 이칸 스쿨 오브 메디슨 엣 마운트 시나이 뉴캐슬병 바이러스 및 이의 용도
WO2019197275A1 (en) * 2018-04-09 2019-10-17 Rapo Yerapeh B.H. Ltd Increased activity of oncolytic newcastle disease virus

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
TIRUMURUGAAN KRISHNASWAMY G., KAPGATE SUNIL, VINUPRIYA MANAVALAN K., VIJAYARANI KUMANAN, KUMANAN KATHAPERUMAL, ELANKUMARAN SUBBIAH: "Genotypic and Pathotypic Characterization of Newcastle Disease Viruses from India", PLOS ONE, vol. 6, no. 12, 1 January 2011 (2011-01-01), pages e28414, XP093031466, DOI: 10.1371/journal.pone.0028414 *
UDAYA S RANGASWAMY, WANG WEIJIA, CHENG XING, MCTAMNEY PATRICK, CARROLL DANIELLE, JIN HONG: "Newcastle Disease Virus Establishes Persistent Infection in Tumor Cells In Vitro : Contribution of the Cleavage Site of Fusion Protein and Second Sialic Acid Binding Site of Hemagglutinin-Neuraminidase", JOURNAL OF VIROLOGY, AMERICAN SOCIETY FOR MICROBIOLOGY, UNITED STATES, 15 August 2017 (2017-08-15), United States , XP055716021, Retrieved from the Internet <URL:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5533931/pdf/e00770-17.pdf> DOI: 10.1128/JVI.00770-17 *

Also Published As

Publication number Publication date
US11884931B2 (en) 2024-01-30
US20230121063A1 (en) 2023-04-20
KR102476901B1 (ko) 2022-12-14
WO2023013812A1 (ko) 2023-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11419926B2 (en) Identification of mutations in herpes simplex virus envelope glycoproteins that enable or enhance vector retargeting to novel non-HSV receptors
ES2304787T3 (es) Vesiculovirus recombinantes y sus usos.
KR102070217B1 (ko) 다가 재조합 조류 헤르페스 바이러스 및 조류 종을 면역화하기 위한 백신
RU2158308C2 (ru) Мутант gp 50 для приготовления векторной вакцины, векторная вакцина и способ ее получения
EP2129390A2 (en) Turkey herpesvirus vectored recombinant containing avian influenza genes
JP2021152024A (ja) 多価エンテロウイルス（Ｅｎｔｅｒｏｖｉｒｕｓ）ワクチン組成物およびそれに関連する使用
EP3471769A1 (en) Vaccine against infectious bronchitis virus
WO2006002594A1 (fr) Adenovirus canin de type 2 recombinant, procede d&#39;elaboration et utilisation
CN111925994B (zh) 一种dp71l基因缺失的重组非洲猪瘟病毒及其制备方法和应用
WO2023013808A1 (ko) 대장암 세포 특이적 감염 뉴캐슬병 바이러스를 이용한 대장암 치료용 암용해성 바이러스 및 이를 이용한 대장암 치료용 조성물
US20130129780A1 (en) Modified infectious laryngotracheitis virus (iltv) and uses thereof
US20210121513A1 (en) Antigenically Stealthed Oncolytic Viruses
WO2019212312A1 (ko) 키메라 지카바이러스 백신
WO2022163902A1 (ko) 인체 감염 사스코로나 바이러스 예방 및 감염 증상 완화용 백신 조성물
WO2020263059A1 (ko) 안전성 및 항암효과가 개선된 항암바이러스
WO2006005934A1 (en) Recombinant marek’s disease virus
CN114164220A (zh) 一种构建新型冠状病毒疫苗的核苷酸序列及其应用
WO2022203117A1 (ko) 뉴캐슬병 바이러스 벡터 기반 pten 유전자 삽입 재조합 뉴캐슬병 바이러스를 이용한 뇌종양 치료용 암용해바이러스 및 이를 이용한 뇌종양 치료용 조성물
CN114107227B (zh) 一种同时表达经典株和变异株传染性法氏囊病毒vp2蛋白的重组火鸡疱疹病毒活载体疫苗
JP3428666B2 (ja) 組換えマレック病ウイルスおよびその製法
WO2022216025A1 (ko) Sars-cov-2 항원을 발현하는 재조합 마이코박테리움 균주 및 이를 포함하는 백신 조성물
KR102334320B1 (ko) Ｈ９ｎ２ 재조합 인플루엔자 바이러스, 이의 제조용 조성물, 및 이를 포함하는 백신 조성물
WO2011112057A2 (ko) 신규한 조건부-복제 가능 아데노바이러스 및 그의 제조 방법
WO2020071869A1 (ko) 표적 세포 특이적으로 결합하여 다중 면역기능이 강화된 키메라항원 및 이의용도
WO2022203404A1 (ko) 뉴캐슬병 바이러스 벡터를 이용한 고역가 조류메타뉴모바이러스 백신

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: 21952930

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE