본 발명의 기초가 되는 문제는 재조합 핵산 구조물, 바람직하게는 mRNA를 제공하는 것이며, 이에 의해 이러한 재조합 핵산 구조물은 재조합 핵산 구조물의 코딩 서열의 고발현을 가능케 한다.
본 발명의 기초가 되는 또 다른 문제는 재조합 핵산 구조물, 바람직하게는 mRNA를 제공하는 것이며, 이에 의해 이러한 재조합 핵산 구조물은 내피 세포에서 재조합 핵산 구조물의 코딩 서열의 발현을 가능케 한다.
본 발명의 기초가 되는 이러한 문제들 및 기타 문제들은 첨부된 독립 청구항의 주제에 의해 해결되며; 바람직하게는 실시형태가 첨부된 종속 청구항으로부터 취해질 수 있다.
추가로, 그리고 보다 구체적으로, 본 발명의 기초가 되는 문제는 5'-> 3' 방향으로 다음을 포함하는 재조합 핵산 구조물에 의해, 제1 양태의 제1 실시형태이기도 한, 제1 양태에 의해 해결된다:
- 5' UTR,
- 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역, 및
- 3' UTR,
여기서, 5' UTR은 MCP-1을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, Ang-2를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, HSP70을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, H3.3.을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, 갈렉틴-9를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, GADD34를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, EDN1을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, HSP70m5를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, E-셀렉틴을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, ICAM-1을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, IL-6을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, 및 vWF를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체를 포함하는 군으로부터 선택되고;
3' UTR은 vWF를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, MCP-1을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, HSP70을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, H3.3.을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, GADD34를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, EDN1을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, 및 IL-6 을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체를 포함하는 군으로부터 선택되고,
효과기 분자는 세포의 세포 기능을 회복하는데 효과적이거나 세포 내 또는 세포 상에서 치료 효과를 발휘하는데 효과적이고,
재조합 핵산 구조물은 효과기 분자를 코딩하는 야생형 mRNA와 상이하다.
제1 양태의 제1 실시형태의 실시형태기도 한 제1 양태의 제2 실시형태에서, 재조합 구조물의 5' UTR 및 3' UTR은 상이한 기원이고, 바람직하게는 상이한 내인성 종으로부터 유래한다.
제1 양태의 제1 및 제2 실시형태의 실시형태이기도 한 제1 양태의 제3 실시형태에서, 재조합 구조물의 5' UTR 및 3' UTR은 동일한 기원이고, 바람직하게는 동일한 내인성 유전자 종으로부터 유래한다.
제1 양태의 제1, 제2 및 제3 실시형태의 실시형태이기도 한 제1 양태의 제4 실시형태에서,
a) 5' UTR은 MCP-1을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고, 여기서 3' UTR은 vWF를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, HSP70을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, 및 MCP-1을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체를 포함하는 군으로부터 선택되거나
b) 5' UTR은 RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고, 여기서 3' UTR은 vWF를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, HSP70을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, 및 MCP-1을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체를 포함하는 군으로부터 선택되거나
c) 5' UTR은 ANG-2 를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고, 여기서 3' UTR은 HSP70을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, vWF를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, 및 MCP-1을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체를 포함하는 군으로부터 선택되거나
d) 5' UTR은 HSP70을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고, 여기서, 3' UTR은 HSP70을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, vWF를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, 및 MCP-1을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체를 포함하는 군으로부터 선택된다.
제1 양태의 제1, 제2 및 제3 실시형태의 실시형태이기도 한 제1 양태의 제5 실시형태에서,
a) 3'UTR은 vWF를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고 5' UTR은 MCP-1을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, HSP70을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, ANG-2를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체를 포함하는 군으로부터 선택되거나,
b) 3'UTR은 HSP70을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고 5' UTR은 HSP70을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, ANG-2를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, 및 MCP-1을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체를 포함하는 군으로부터 선택되거나
c) 3'UTR은 RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고 5' UTR은 HSP70을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, ANG-2를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, 및 MCP-1을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체를 포함하는 군으로부터 선택되거나, 또는
d) 3'UTR은 MCP-1을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고 5' UTR은 HSP70을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, ANG-2를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, 및 MCP-1을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체를 포함하는 군으로부터 선택된다.
제1 양태의 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 실시형태의 실시형태이기도 한 제1 양태의 제6 실시형태에서, 구조물은 다음을 포함하는 군으로부터 선택되는 하나이다:
5' UTR이 MCP-1을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고, 3' UTR이 vWF를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체인, 구조물,
5' UTR이 RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고, 3' UTR이 vWF를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체인, 구조물,
5' UTR이 MCP-1을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고, 3' UTR이 MCP-1을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체인, 구조물,
5' UTR이 ANG-2를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고, 3' UTR이 vWF를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체인, 구조물,
5' UTR이 RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고, 3' UTR이 RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체인, 구조물,
5' UTR이 HSP70을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고, 3' UTR이 HSP70을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체인, 구조물,
5' UTR이 H3.3.을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고, 3' UTR이 H3.3.을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체인, 구조물, 및
5' UTR이 갈렉틴 9를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고, 3' UTR이 갈렉틴 9를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체인, 구조물.
제1 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 및 제6 실시형태의 실시형태이기도 한 제1 양태의 제7 실시형태에서, 구조물은 바람직하게는 재조합 핵산 구조물의 3' 종결 말단에 폴리-A 고리를 포함한다.
제1 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6 및 제7 실시형태의 실시형태이기도 한 제1 양태의 제8 실시형태에서, 구조물은 바람직하게는 재조합 핵산 구조물의 5' 종결 말단에 캡(CAP) 구조를 포함한다.
제1 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7 및 제8 실시형태의 실시형태이기도 한 제1 양태의 제9 실시형태에서, 구조물은 바람직하게는 재조합 핵산 구조물의 5' 종결 말단에 IRES(internal ribosomal entry site, 내부 리보솜 진입 부위) 서열을 포함한다.
제1 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8 및 제9 실시형태의 실시형태이기도 한 제1 양태의 제10 실시형태에서, 구조물은 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열을 포함하고, 바람직하게는 신호 서열은 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열의 인-프레임(in-frame)이고 5' UTR과 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역 사이에 배열된다.
제1 양태의 제10 실시형태의 실시형태이기도 한 제1 양태의 제11 실시형태에서, 신호 펩티드는 효과기 분자가 분비되도록 한다.
제1 양태의 제10 및 제11 실시형태의 실시형태이기도 한 제1 양태의 제12 실시형태에서, 신호 펩티드를 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 MCP-1의 신호 펩티드를 코딩하는 뉴클레오티드 서열 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, IL-6의 신호 펩티드를 코딩하는 뉴클레오티드 서열 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, Ang-2의 신호 펩티드를 코딩하는 뉴클레오티드 서열 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, 및 Ang-1의 신호 펩티드를 코딩하는 뉴클레오티드 서열 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체를 포함하는 군으로부터 선택된다.
제1 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11 및 제12 실시형태의 실시형태이기도 한 제1 양태의 제13 실시형태에서, 세포 기능이 회복되는 세포 및/또는 치료 효과가 그 안에서 또는 그 상에서 발휘되는 세포는 내피 세포, 바람직하게는 혈관 내피 세포이고, 보다 바람직하게는 혈관 내피 세포는 미세혈관 내피 세포이다.
제1 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12 및 제13 실시형태이기도 한 제1 양태의 제4 실시형태에서, 세포 기능은 내피 세포의 항-투과성 효과, 항-혈관 누출 효과, 내피 세포의 항-아폽토시스 효과 또는 내피 세포의 항-염증 효과 또는 항-스트레스 반응 효과를 가진 효과기 분자에 의해 회복될 수 있는 것이고, 바람직하게는 효과는 Tie-2 신호전달 경로, VEGF-수용체 경로, NOTCH 신호전달 경로, PI3-키나제 경로, eNOS 신호전달 경로, 시르투인-의존적 대사 및 에너지 항상성 경로, 산화적 스트레스 경로, 전단 스트레스 반응 경로, ET-1 신호 전달 경로, NO-매개된 신호 전달 경로, 및 기계화학적 전달 경로와 연결되거나 이와 관련이 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 기초가 되는 문제는 5'-> 3' 방향으로 다음을 포함하는 재조합 핵산 구조물에 의해, 제2 양태의 제1 실시형태이기도 한, 제2 양태에서 해결된다:
- 5' 비-번역 영역,
- 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역, 및
- 3' 비-번역 영역,
여기서, 효과기 분자는 질환의 치료 및/또는 예방 방법에서 사용하기 위해, 세포의 세포 기능을 회복하는데 효과적이며, 여기서, 효과기 분자는 내피 세포에 의해 발현된다. 실시형태에서 그리고 바람직하게는 본원에서 사용되는 바와 같이 세포 기능 회복은 세포 사멸, 보다 바람직하게는 종양 내피 세포 및/또는 종양 세포의 사멸을 포함하고, 각각을 포괄하며; 또 다른 실시형태에서 그리고 바람직하게는 본원에서 사용되는 바와 같이, 세포 기능의 회복은 신생혈관 형성, 보다 바람직하게는 혈관 질환의 경우 신생혈관 형성을 포함하고, 각각을 포괄한다.
제2 양태의 제1 실시형태의 실시형태이기도 한 제2 양태의 제2 실시형태에서, 질환의 치료 및/또는 예방은 세포의 세포 기능 회복을 수반한다.
보다 구체적으로, 본 발명의 기초가 되는 문제는 5'-> 3' 방향으로 다음을 포함하는 재조합 핵산 구조물에 의해, 제3 양태의 제1 실시형태이기도 한, 제3 양태에서 해결된다:
- 5' 비-번역 영역,
- 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역, 및
- 3' 비-번역 영역,
여기서, 효과기 분자는 세포의 세포 기능을 회복하기 위한 방법에서 사용하기 위해, 세포의 세포 기능을 회복하는데 효과적이며, 여기서 효과기 분자는 내피 세포에 의해 발현된다.
보다 구체적으로, 본 발명의 기초가 되는 문제는 5'-> 3' 방향으로 다음을 포함하는 재조합 핵산 구조물에 의해, 제4 양태의 제1 실시형태이기도 한, 제4 양태에 의해 해결된다:
- 5' 비-번역 영역,
- 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역, 및
- 3' 비-번역 영역,
여기서, 효과기 분자는 질환의 치료 및/또는 예방 방법에서 사용하기 위한, 세포 안 또는 세포 상에서 치료 효과를 발휘하는데 효과적이며, 여기서 효과기 분자는 내피 세포에 의해 발현된다.
제4 양태의 제1 실시형태의 실시형태이기도 한 제4 양태의 제2 실시형태에서, 질환의 치료 및/또는 예방은 세포의 세포 기능 회복을 수반한다.
보다 구체적으로, 본 발명의 기초가 되는 문제는 5'-> 3' 방향으로 다음을 포함하는 재조합 핵산 구조물에 의해, 제5 양태의 제1 실시형태이기도 한, 제5 양태에서 해결된다:
- 5' 비-번역 영역,
- 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역, 및
- 3' 비-번역 영역,
여기서, 효과기 분자는 세포의 세포 기능 회복 방법에서 사용하기 위해, 세포 안 또는 세포 상에서 치료 효과를 발휘하는데 효과적이며, 여기서 효과기 분자는 내피 세포에 의해 발현된다.
제2 양태의 제1 및 제2 실시형태의 실시형태이기도 한 제2 양태의 제3 실시형태에서, 제3 양태의 제1 실시형태의 실시형태이기도 한 제3 양태의 제2 실시형태에서, 제4 양태의 제1 및 제2 실시형태의 실시형태이기도 한 제4 양태의 제3 실시형태에서, 및 제5 양태의 제1 실시형태의 실시형태이기도 한 제5 양태의 제2 실시형태에서, 효과기 분자는 내피 세포에 의한 방법에서 발현된다.
제2 양태의 제1, 제2 및 제3 실시형태의 실시형태이기도 한 제2 양태의 제4 실시형태에서, 제3 양태의 제1 및 제2 실시형태의 실시형태이기도 한 제3 양태의 제3 실시형태에서, 제4 양태의 제1, 제2 및 제3 실시형태의 실시형태이기도 한 제4 양태의 제4 실시형태에서, 및 제5 양태의 제1 및 제2 실시형태의 실시형태이기도 한 제5 양태의 제3 실시형태에서, 내피 세포는 혈관 내피세포이고, 바람직하게는 혈관 내피 세포는 미세혈관 내피 세포이다.
제2 양태의 제1, 제2, 제3 및 제4 실시형태의 실시형태이기도 한 제2 양태의 제5 실시형태에서, 제3 양태의 제1, 제2 및 제3 실시형태의 실시형태이기도 한 제3 양태의 제4 실시형태에서, 제4 양태의 제1, 제2, 제3 및 제4 실시형태의 실시형태이기도 한 제4 양태의 제5 실시형태에서, 및 제5 양태의 제1, 제2 및 제3 실시형태의 실시형태이기도 한 제5 양태의 제4 실시형태에서, 내피 세포는 비-분열 내피 세포, 비-증식 내피 세포 또는 휴지 내피 세포이다. 이의 실시형태에서 그리고 바람직하게는 본원에서 사용되는 바와 같이 내피는 혈관 내피 세포, 림프 내피 세포, 내피 줄기 세포(ESC) 또는 내피 전구 세포(EPC)이다.
제2 양태의 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 실시형태의 실시형태이기도 한 제2 양태의 제6 실시형태에서, 제3 양태의 제1, 제2, 제3 및 제4 실시형태의 실시형태이기도 한 제3 양태의 제5 실시형태에서, 제4 양태의 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 실시형태의 실시형태이기도 한 제4 양태의 제6 실시형태에서, 및 제5 양태의 제1, 제2, 제3 및 제4 실시형태의 실시형태이기도 한 제5 양태의 제5 실시형태에서, 내피 세포는 노화 내피 세포이다.
제2 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 및 제6 실시형태의 실시형태이기도 한 제2 양태의 제7 실시형태에서, 제3 양태의 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 실시형태의 실시형태이기도 한 제3 양태의 제6 실시형태에서, 제4 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 및 제6 실시형태의 실시형태이기도 한 제4 양태의 제7 실시형태에서, 및 제5 양태의 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 실시형태의 실시형태이기도 한 제5 양태의 제6 실시형태에서, 내피 세포는 노화에 의해 손상되고/되거나 스트레스-관련 결함을 나타낸다.
제2 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6 및 제7 실시형태의 실시형태이기도 한 제2 양태의 제8 실시형태에서, 제3 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 및 제6 실시형태의 실시형태이기도 한 제3 양태의 제7 실시형태에서, 제4 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6 및 제7 실시형태의 실시형태이기도 한 제4 양태의 제8 실시형태에서, 및 제5 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 및 제6 실시형태의 실시형태이기도 한 제5 양태의 제7 실시형태에서, 재조합 핵산 구조물은 추가로 캡 구조, IRES 서열, 추가 개시 코돈 제공 서열, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열 및 폴리-A 꼬리를 포함하는 군으로부터 선택된 하나의 구성요소를 포함한다.
제2 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7 및 제8 실시형태의 실시형태이기도 한 제2 양태의 제9 실시형태에서, 제3 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6 및 제7 실시형태의 실시형태이기도 한 제3 양태의 제8 실시형태에서, 제4 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7 및 제8 실시형태의 실시형태이기도 한 제4 양태의 제9 실시형태에서, 및 제5 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6 및 제7 실시형태의 실시형태이기도 한 제5 양태의 제8 실시형태에서, 재조합 핵산 구조물은 5'-> 3' 방향으로 다음을 포함하는 군으로부터 선택된 것이다:
a) - 5' 비-번역 영역,
- 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역,
- 3' 비-번역 영역, 및
- 폴리-A 꼬리;
b) - 5' 비-번역 영역,
- 추가 개시 코돈 제공 서열,
- 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역,
- 3' 비-번역 영역, 및
- 폴리-A 꼬리;
c) - 캡 구조,
- 5' 비-번역 영역,
- 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역, 및
- 3' 비-번역 영역;
d) - 캡 구조,
- 5' 비-번역 영역,
- 추가 개시 코돈 제공 서열,
- 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역, 및
- 3' 비-번역 영역;
e) - IRES 서열,
- 5' 비-번역 영역,
- 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역, 및
- 3' 비-번역 영역;
f) - IRES 서열,
- 5' 비-번역 영역,
- 추가 개시 코돈 제공 서열,
- 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역, 및
- 3' 비-번역 영역;
g) - 캡 구조,
- 5' 비-번역 영역,
- 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역,
- 3' 비-번역 영역, 및
- 폴리-A 꼬리;
h) - 캡 구조,
- 5' 비-번역 영역,
- 추가 개시 코돈 제공 서열,
- 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역,
- 3' 비-번역 영역, 및
- 폴리-A 꼬리;
i) - IRES 서열,
- 5' 비-번역 영역,
- 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역,
- 3' 비-번역 영역, 및
- 폴리-A 꼬리;
j) - IRES 서열,
- 5' 비-번역 영역,
- 추가 개시 코돈 제공 서열,
- 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역,
- 3' 비-번역 영역, 및
- 폴리-A 꼬리;
k) - 5' 비-번역 영역,
- 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열,
- 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역,
- 3' 비-번역 영역, 및
- 폴리-A 꼬리;
l) - 5' 비-번역 영역,
- 추가 개시 코돈 제공 서열,
- 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열,
- 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역,
- 3' 비-번역 영역, 및
- 폴리-A 꼬리;
m) - 캡 구조,
- 5' 비-번역 영역,
- 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열,
- 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역, 및
- 3' 비-번역 영역;
- 캡 구조
- 5' 비-번역 영역,
- 추가 개시 코돈 제공 서열,
- 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열,
- 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역, 및
- 3' 비-번역 영역;
o) - IRES 서열,
- 5' 비-번역 영역,
- 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열,
- 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역, 및
- 3' 비-번역 영역;
p) - IRES 서열,
- 5' 비-번역 영역,
- 추가 개시 코돈 제공 서열,
- 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열,
- 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역, 및
- 3' 비-번역 영역;
q) - 캡 구조,
- 5' 비-번역 영역,
- 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열,
- 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역,
- 3' 비-번역 영역, 및
- 폴리-A 꼬리;
r) - 캡 구조,
- 5' 비-번역 영역,
- 추가 개시 코돈 제공 서열,
- 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열,
- 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역,
- 3' 비-번역 영역, 및
- 폴리-A 꼬리;
s) - IRES 서열,
- 5' 비-번역 영역,
- 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열,
- 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역,
- 3' 비-번역 영역, 및
- 폴리-A 꼬리; 및
t) - IRES 서열,
- 5' 비-번역 영역,
- 추가 개시 코돈 제공 서열,
- 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열,
- 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역,
- 3' 비-번역 영역, 및
- 폴리-A 꼬리.
제2 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8 및 제9 실시형태의 실시형태이기도 한 제2 양태의 제10 실시형태에서, 제3 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7 및 제8 실시형태의 실시형태이기도 한 제3 양태의 제9 실시형태에서, 제4 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8 및 제9 실시형태의 실시형태이기도 한 제4 양태의 제10 실시형태에서, 및 제5 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7 및 제8 실시형태의 실시형태이기도 한 제5 양태의 제9 실시형태에서, 재조합 핵산은 5' -> 3' 방향으로 다음을 포함한다:
- 캡 구조,
- 5' 비-번역 영역,
- 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열,
- 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역,
- 3' 비-번역 영역, 및
- 폴리-A 꼬리.
제2 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9 및 제10 실시형태의 실시형태이기도 한 제2 양태의 제11 실시형태에서, 제3 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8 및 제9 실시형태의 실시형태이기도 한 제3 양태의 제10 실시형태에서, 제4 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9 및 제10 실시형태이기도 한 제4 양태의 제11 실시형태에서, 및 제5 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8 및 제9 실시형태의 실시형태이기도 한 제5 양태의 제10 실시형태에서, 재조합 핵산은 5' -> 3' 방향으로 다음을 포함한다:
- IRES 서열,
- 5' 비-번역 영역,
- 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열,
- 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역,
- 3' 비-번역 영역, 및
- 폴리-A 꼬리.
제2 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10 및 제11 실시형태의 실시형태이기도 한 제2 양태의 제12 실시형태에서, 제3 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9 및 제10 실시형태의 실시형태이기도 한 제3 양태의 제11 실시형태에서, 제4 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10 및 제11 실시형태의 실시형태이기도 한 제4 양태의 제12 실시형태에서, 및 제5 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9 및 제10 실시형태의 실시형태이기도 한 제5 양태의 제11 실시형태에서, 재조합 핵산은 5' -> 3' 방향으로 다음을 포함한다:
- 캡 구조,
- 5' 비-번역 영역,
- 추가 개시 코돈 제공 서열,
- 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열,
- 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역,
- 3' 비-번역 영역, 및
- 폴리-A 꼬리.
제2 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11 및 제12 실시형태의 실시형태이기도 한 제2 양태의 제13 실시형태에서, 제3 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10 및 제11 실시형태의 실시형태이기도 한 제3 양태의 제12 실시형태에서, 제4 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11 및 제12 실시형태의 실시형태이기도 한 제4 양태의 제13 실시형태에서, 및 제5 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10 및 제11 실시형태의 실시형태이기도 한 제5 양태의 제12 실시형태에서, 재조합 핵산은 5' -> 3' 방향으로 다음을 포함한다:
- IRES 서열,
- 5' 비-번역 영역,
- 추가 개시 코돈 제공 서열,
- 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열,
- 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역,
- 3' 비-번역 영역, 및
- 폴리-A 꼬리.
제2 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12 및 제13 실시형태의 실시형태이기도 한 제2 양태의 제14 실시형태에서, 제3 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11 및 제12 실시형태이기도 한 제3 양태의 제13 실시형태에서, 제4 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12 및 제13 실시형태의 실시형태이기도 한 제4 양태의 제14 실시형태에서, 및 제5 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11 및 제12 실시형태의 실시형태이기도 한 제5 양태의 제13 실시형태에서, 추가 개시 코돈 제공 서열은 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역을 가진 인-프레임(in-frame)이다.
제2 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13 및 제14 실시형태의 실시형태이기도 한 제2 양태의 제15 실시형태에서, 제3 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12 및 제13 실시형태의 실시형태이기도 한 제3 양태의 제14 실시형태에서, 제4 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13 및 제14 실시형태의 실시형태이기도 한 제4 양태의 제15 실시형태에서, 제5 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11 제12 및 제13 실시형태의 실시형태이기도 한 제5 양태의 제14 실시형태에서, 5' 비-번역 영역은 5' UTR이다.
제2 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14 및 제15 실시형태의 실시형태이기도 한 제2 양태의 제16 실시형태에서, 제3 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13 및 제14 실시형태의 실시형태이기도 한 제3 양태의 제15 실시형태에서, 제4 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14 및 제15 실시형태의 실시형태이기도 한 제4 양태의 제16 실시형태에서, 및 제5 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11 제12, 제13 및 제14 실시형태의 실시형태이기도 한 제5 양태의 제15 실시형태에서, 5' 비-번역 영역은 진핵세포 유기체, 바람직하게는 포유류 유기체, 보다 바람직하게는 인간, 비-인간 영장류 예컨대 시노몰구스, 침팬지 레수스 몽키, 랫트 및 마우스를 포함하는 군으로부터 선택되는 포유류 유기체로부터 유래된다. 대안적인 실시형태에서 5' 비-번역 영역은 바이러스 유전자로부터 유래되고, 바람직하게는 바이러스는 진핵세포 유기체를 감염시킬 수 있는 바이러스이다.
제2 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15 및 제16 실시형태의 실시형태이기도 한 제2 양태의 제17 실시형태에서, 제3 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14 및 제15 실시형태의 실시형태이기도 한 제3 양태의 제16 실시형태에서, 제4 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15 및 제16 실시형태이기도 한 제4 양태의 제17 실시형태에서, 및 제5 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11 제12, 제13, 제14 및 제15 실시형태의 실시형태이기도 한 제5 양태의 제16 실시형태에서, 5' UTR은 MCP-1을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, Ang-2를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, HSP70을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, H3.3.을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, 및 갈렉틴-9를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체를 포함하는 군으로부터 선택된다.
제2 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16 및 제17 실시형태의 실시형태이기도 한 제2 양태의 제18 실시형태에서, 제3 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15 및 제16 실시형태의 실시형태이기도 한 제3 양태의 제17 실시형태에서, 제4 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16 및 제17 실시형태의 실시형태이기도 한 제4 양태의 제18 실시형태에서, 및 제5 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11 제12, 제13, 제14 및 제15, 제16 실시형태의 실시형태이기도 한 제5 양태의 제17 실시형태에서, 3' 비-번역 영역은 3'-UTR이다.
제2 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17 및 제18 실시형태의 실시형태이기도 한 제2 양태의 제19 실시형태에서, 제3 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16 및 제17 실시형태의 실시형태이기도 한 제3 양태의 제18 실시형태에서, 제4 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17 및 제18 실시형태이기도 한 제4 양태의 제19 실시형태에서, 및 제5 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11 제12, 제13, 제14 및 제15, 제16, 제17 실시형태의 실시형태이기도 한 제5 양태의 제18 실시형태에서, 3' 비-번역 영역은 진핵세포 유기체, 바람직하게는 포유류 유기체, 보다 바람직하게는 인간, 비-인간 영장류 예컨대 시노몰구스, 침팬지 레수스 몽키, 랫트 및 마우스를 포함하는 군으로부터 선택되는 포유류 유기체로부터 유래한다. 대안적인 실시형태에서 5' 비-번역 영역은 바이러스 유전자로부터 유래하고, 바람직하게는 바이러스는 진핵세포 유기체를 감염시킬 수 있는 바이러스이다.
제2 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18 및 제19 실시형태의 실시형태이기도 한 제2 양태의 제20 실시형태에서, 제3 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17 및 제18 실시형태의 실시형태이기도 한 제3 양태의 제19 실시형태에서, 제4 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18 및 제19 실시형태의 실시형태이기도 한 제4 양태의 제20 실시형태에서, 및 제5 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17 및 제18 실시형태의 실시형태이기도 한 제5 양태의 제19 실시형태에서, 3' UTR은 vWF를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, MCP-1을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, HSP70을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, 및 H3.3.을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체를 포함하는 군으로부터 선택된다.
제2 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19 및 제20 실시형태의 실시형태이기도 한 제2 양태의 제21 실시형태에서, 제3 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18 및 제19 실시형태의 실시형태이기도 한 제3 양태의 제20 실시형태에서, 제4 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19 및 제20 실시형태의 실시형태이기도 한 제4 양태의 제21 실시형태에서, 및 제5 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18 및 제19 실시형태의 실시형태이기도 한 제5 양태의 제20 실시형태에서, 재조합 핵산 구조물의 5' UTR 및 3' UTR은 상이한 기원이며, 바람직하게는 상이한 종으로부터 유래한다.
제2 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20 및 제21 실시형태의 실시형태이기도 한 제2 양태의 제22 실시형태에서, 제3 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19 및 제20 실시형태의 실시형태이기도 한 제3 양태의 제21 실시형태에서, 제4 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20 및 제21 실시형태의 실시형태이기도 한 제4 양태의 제22 실시형태에서, 및 제5 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19 및 제20 실시형태의 실시형태이기도 한 제5 양태의 제21 실시형태에서, 재조합 핵산 구조물의 5' UTR 및 3' UTR은 동일한 기원이며, 바람직하게는 동일한 종으로부터 유래한다.
제2 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21 및 제22 실시형태의 실시형태이기도 한 제2 양태의 제23 실시형태에서, 제3 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19 제20 및 제21 실시형태의 실시형태이기도 한 제3 양태의 제22 실시형태에서, 제4 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19 및 제20, 제21 및 제22 실시형태의 실시형태이기도 한 제4 양태의 제23 실시형태에서, 및 제5 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20 및 제21 실시형태의 실시형태이기도 한 제5 양태의 제22 실시형태에서,
a) 5' UTR은 MCP-1을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고, 여기서 3' UTR은 vWF를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, HSP70을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, 및 MCP-1을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체를 포함하는 군으로부터 선택되거나,
b) 5' UTR은 RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고, 여기서 3' UTR은 vWF를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, HSP70을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, 및 MCP-1을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체를 포함하는 군으로부터 선택되거나,
c) 5' UTR은 HSP70을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고, 여기서 3' UTR은 HSP70을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, vWF를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체 및 MCP-1을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체를 포함하는 군으로부터 선택되거나,
d) 5' UTR은 ANG-2를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고, 여기서 3' UTR은 HSP70을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, vWF를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체 및 MCP-1을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체를 포함하는 군으로부터 선택된다.
제2 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21, 제22 및 제23 실시형태의 실시형태이기도 한 제2 양태의 제24 실시형태에서, 제3 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21 및 제22 실시형태의 실시형태이기도 한 제3 양태의 제23 실시형태에서, 제4 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21, 제22 및 제23 실시형태의 실시형태이기도 한 제4 양태의 제24 실시형태에서, 및 제5 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21 및 제22 실시형태의 실시형태이기도 한 제5 양태의 제23 실시형태에서,
a) 3'UTR은 vWF를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고 5' UTR은 MCP-1을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, HSP70을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, 및 ANG-2를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체를 포함하는 군으로부터 선택되고,
b) 3'UTR은 HSP70을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고 5' UTR은 HSP70을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체 RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, ANG-2를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, 및 MCP-1을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체를 포함하는 군으로부터 선택되고,
c) 3'UTR은 RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고 5' UTR은 HSP70을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체 RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, ANG-2를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, 및 MCP-1을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체를 포함하는 군으로부터 선택되거나, 또는
d) 3'UTR은 MCP-1을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고 5' UTR은 HSP70을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, ANG-2를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, 및 MCP-1을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체를 포함하는 군으로부터 선택된다.
제2 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21, 제22, 제23 및 제24 실시형태의 실시형태이기도 한 제2 양태의 제25 실시형태에서, 제3 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20,, 제21, 제22 및 제23 실시형태의 실시형태이기도 한 제3 양태의 제24 실시형태에서, 제4 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21, 제22, 제23 및 제24 실시형태의 실시형태이기도 한 제4 양태의 제25 실시형태에서, 및 제5 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21, 제22 및 제23 실시형태의 실시형태이기도 한 제5 양태의 제24 실시형태에서, 구조물은 다음을 포함하는 군으로부터 선택된 것이다:
5' UTR이 MCP-1을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고, 3' UTR이 vWF를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체인, 구조물,
5' UTR이 RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고, 3' UTR이 vWF를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체인, 구조물,
5' UTR이 MCP-1을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고, 3' UTR이 MCP-1을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체인, 구조물,
5' UTR이 ANG-2를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고, 3' UTR이 vWF를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체인, 구조물,
5' UTR이 RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고, 3' UTR이 RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체인, 구조물,
5' UTR이 HSP70을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고, 3' UTR이 HSP70을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체인, 구조물,
5' UTR이 H3.3.을 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고, 3' UTR이 H3.3.을 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체인, 구조물, 또는
5' UTR이 갈렉틴 9를 코딩하는 유전자의 5' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체이고, 3' UTR이 갈렉틴 9를 코딩하는 유전자의 3' UTR 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체인, 구조물.
제2 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21, 제22, 제23, 제24 및 제25 실시형태의 실시형태이기도 한 제2 양태의 제26 실시형태에서, 제3 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21, 제22, 제23 및 제24 실시형태의 실시형태이기도 한 제3 양태의 제25 실시형태에서, 제4 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21, 제22, 및 제23, 제24 및 제25 실시형태의 실시형태이기도 한 제4 양태의 제26 실시형태에서, 및 제5 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21, 제22, 제23 및 제24 실시형태의 실시형태이기도 한 제5 양태의 제25 실시형태에서, 구조물은 폴리-A 꼬리를 포함한다.
제2 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21, 제22, 제23, 제24, 제25 및 제26 실시형태의 실시형태이기도 한 제2 양태의 제27 실시형태에서, 제3 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21, 제22, 제23, 제24 및 제25 실시형태의 실시형태이기도 한 제3 양태의 제26 실시형태에서, 제4 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21, 제22, 제23, 제24, 제25 및 제26 실시형태의 실시형태이기도 한 제4 양태의 제27 실시형태에서, 및 제5 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21, 제22, 제23, 제24 및 제25 실시형태의 실시형태이기도 한 제5 양태의 제26 실시형태에서, 구조물은 캡(CAP) 구조를 포함한다.
제2 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21, 제22 및 제23, 제24, 제25, 제26 및 제27 실시형태의 실시형태이기도 한 제2 양태의 제28 실시형태에서, 제3 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21, 제22, 제23, 제24, 제25 및 제26 실시형태의 실시형태이기도 한 제3 양태의 제27 실시형태에서, 제4 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21, 제22, 제23, 제24, 제25, 제26 및 제27 실시형태의 실시형태이기도 한 제4 양태의 제28 실시형태에서, 및 제5 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21, 제22, 제23, 제24, 제25 및 제26 실시형태의 실시형태이기도 한 제5 양태의 제27 실시형태에서, 구조물은 하나 이상의 IRES(내부 리보솜 진입 부위: internal ribosomal entry site) 서열을 포함한다. 바람직한 실시형태에서, IRES 서열은 캡(Cap) 구조를 대체한다.
제2 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21, 제22 및 제23, 제24, 제25, 제26, 제27 및 제28 실시형태의 실시형태이기도 한 제2 양태의 제29 실시형태에서, 제3 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21, 제22, 제23, 제24, 제25, 제26 및 제27 실시형태의 실시형태이기도 한 제3 양태의 제28 실시형태에서, 제4 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21, 제22, 제23, 제24, 제25, 제26, 제27 및 제28 실시형태의 실시형태이기도 한 제4 양태의 제29 실시형태에서, 및 제5 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21, 제22, 제23, 제24, 제25, 제26 및 제27 실시형태의 실시형태이기도 한 제5 양태의 제28 실시형태에서, 구조물은 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열을 포함한다.
제2 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21, 제22 및 제23, 제24, 제25, 제26, 제27, 제28 및 제29 실시형태의 실시형태이기도 한 제2 양태의 제30 실시형태에서, 제3 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21, 제22, 제23, 제24, 제25, 제26, 제27 및 제28 실시형태의 실시형태이기도 한 제3 양태의 제29 실시형태에서, 제4 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21, 제22, 제23, 제24, 제25, 제26, 제27 제28 및 제29 실시형태의 실시형태이기도 한 제4양태의 제30 실시형태에서, 및 제5 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21, 제22, 제23, 제24, 제25 제26, 제27 및 제28 실시형태의 실시형태이기도 한 제5양태의 제29 실시형태에서, 신호 펩티드는 효과기 분자가 분비되도록 한다.
제2 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21, 제22 및 제23, 제24, 제25, 제26, 제27, 제28, 제29 및 제30 실시형태의 실시형태이기도 한 제2 양태의 제31 실시형태에서, 제3 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21, 제22, 제23, 제24, 제25, 제26, 제27, 제28 및 제29 실시형태의 실시형태이기도 한 제3 양태의 제30 실시형태에서, 제4 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11, 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21, 제22, 제23, 제24, 제25, 제26, 제27, 제28, 제29 및 제30 실시형태의 실시형태이기도 한 제4 양태의 제31 실시형태에서, 및 제5 양태의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10, 제11 제12, 제13, 제14, 제15, 제16, 제17, 제18, 제19, 제20, 제21, 제22, 제23, 제24, 제25, 제26, 제27, 제28 및 제29 실시형태의 실시형태이기도 한 제5 양태의 제30 실시형태에서, 신호 펩티드를 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 MCP-1의 신호 펩티드 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, IL-6의 신호 펩티드를 코딩하는 뉴클레오티드 서열 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, Ang-2의 신호 펩티드를 코딩하는 뉴클레오티드 서열 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체, 및 Ang-1의 신호 펩티드를 코딩하는 뉴클레오티드 서열 또는 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 가진 이의 유도체를 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 포함하는 군으로부터 선택된다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 세포 기능이 회복되는 세포 및/또는 세포 내에서 또는 상에서 치료 효과가 발휘되는 세포는 내피 세포, 바람직하게는 혈관 내피 세포이고, 보다 바람직하게는 혈관 내피 세포는 미세혈관 내피 세포이다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 내피 세포는 비-분열 내피 세포, 비-증식 내피 세포 또는 휴지 내피 세포이다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 내피 세포는 염증 자극에 의해 자극된 내피 세포이다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 내피 세포는 노화 내피 세포이다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 내피 세포는 노화에 의해 손상되고/되었거나 스트레스-관련 결함을 나타낸다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 세포 기능은 내피 세포의 항-투과성 효과, 항-혈관 누출 효과, 내피 세포의 항-아폽토시스 효과 또는 내피 세포의 항-염증 효과 또는 항-스트레스 반응 효과를 가진 효과기 분자에 의해 회복될 수 있는 것이다. 이의 실시형태에서, 효과기 분자는 혈관 생존 자극, 퇴행 억제, 아폽토시스 억제, 이동 자극, 재형성(remodelling) 자극, 신생혈관형성 자극, 관-형성/침습 자극, 증식 자극, 백혈구 부착 억제, 부착 분자 발현 억제, 조직 인자 발현 억제, NFKappaB 활성 억제 또는 단층 무결성을 촉진한다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 효과는 Tie-2 신호전달 경로, VEGF-수용체 경로, NOTCH 신호전달 경로, PI3-키나제 경로, eNOS 신호전달 경로, 시르투인-의존적 대사 및 에너지 항상성 경로, 산화적 스트레스 경로, 전단 스트레스 반응 경로, ET-1 신호 전달 경로, NO-매개된 신호 전달 경로, 및 기계화학적 전달 경로와 연결 또는 관련되어 있고, 바람직하게는 상기 경로는 Ang/Tie-2 신호전달 경로, VEGF/VEGF 수용체 경로 및 Notch/Notch 리간드 경로를 포함하는 군으로부터 선택된다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 효과기 분자는 경로의 요소이며, 여기서 상기 경로는 Tie-2 신호전달 경로, VEGF-수용체 경로, NOTCH 신호전달 경로, PI3-키나제 경로, eNOS 신호전달 경로, 시르투인-의존적 대사 및 에너지 항상성 경로, 산화적 스트레스 경로, 전단 스트레스 반응, 경로 ET-1 신호 전달 경로, NO-매개된 신호 전달 경로, 및 기계화학적 전달 경로를 포함하는 군으로부터 선택된다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 효과기 분자는 Ang-1, Ang-4, COMP-Ang-1, hCOMP-Ang-1, COMP-Ang-1, COMP-ANG-2, Tie-2 수용체, Tie-1 수용체, PI3-키나제, 바람직하게는 구성적 활성(constitutive active) PI3-키나제, 과활성(hyperactive) Tie-2 수용체(예컨대 R849W), VE-카데린, GRB2, GRB7, GRB14, GRB7, IQGAP1, RAC1, RAP1, DOK2, ABIN1 및 ABIN2, KLF2(크루펠(Krueppel)-유사 인자 2), 알파5 베타1 인테그린, CD73, Akt 1, Akt 2 및 Akt 3을 포함하는 군으로부터 선택된다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 세포 기능은 혈관 누출이고, 바람직하게는, 상기 경로는 Tie-2 경로이다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 효과기 분자는 VEGF, VEGF-A, VEGF-B, PDGF, bFGF, 시르투인, eNOS, RAS 및 c-MYC를 포함하는 군으로부터 선택된다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 효과기 분자가 혈관 재생을 회복하거나 혈관 재생, 바람직하게는 혈관 내피 혈관 재생을 제공한다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 세포 기능이 회복된 세포 및/또는 치료 효과가 세포 내에서 또는 세포 상에서 발휘되는 세포는 비-내피 세포이다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 비-내피 세포는 상피 세포, 폐포 대식세포, 폐포 제1형 세포, 폐포 제2형 세포, 폐포 대식세포, 폐포세포, 폐 상피 세포, 조혈 세포, 골수 세포, 골 세포, 줄기 세포, 중간엽 세포, 신경 세포, 신경교세포, 뉴런 세포, 성상세포, 말초신경계 세포, 심장 세포, 지방 세포, 혈관 평활근 세포, 심장 근육 세포, 골격근 세포, 베타 세포, 뇌하수체 세포, 활액 내막 세포, 난소 세포, 고환 세포, B 세포, T 세포, 망상적혈구, 백혈구세포, 과립구세포, 대식세포, 호중구, 항원 제시 세포(수지상 세포), 섬유아세포, 간세포, 종양 세포 및 이들의 조합을 포함하는 군으로부터 선택된다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 효과기 분자는 종양 사멸 리간드, 조혈 및 혈액 응고 관여 인자, 줄기 세포 인자, 성장 인자 및 사이토카인을 포함하는 군으로부터 선택된다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 종양 사멸 리간드는 Apo2L/TRAIL, IL-13, IL-10, IL-8, IL-2, 인터페론 베타, 분비된 프리즐-관련 단백질(SFRP: secreted frizzled-related 단백질) 1, SFRP 2, SFRP 3, SFRP 4 및 SFRP5와 같은 사멸 리간드 단백질의 TNF 유전자 수퍼패밀리 구성원인 IL-12를 포함하는 군으로부터 선택된다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 조혈 및 혈액 응고 관여 인자는 에리트로포이에틴, 인자 VII, 인자 VIII, 인자 IX 및 헤파란-N-설파타제를 포함하는 군으로부터 선택된다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 줄기 세포 인자는 Oct4, Sox2, Klf4 및 c-Myc를 포함하는 군으로부터 선택된다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 성장 인자 및 사이토카인은 아드레노메둘린, 앤지오포이에틴 패밀리, 자가분비 이동성 인자, 골 형성 단백질, 섬모 신경영양 인자(CNTF), 백혈병 억제 인자(LIF), 인터류킨-6(IL-6), 대식세포 콜로니-자극 인자(m-CSF), 과립구 콜로니-자극 인자(G-CSF), 과립구 대식세포 콜로니-자극 인자(GM-CSF), 상피세포 성장 인자(EGF), 에피린, 에리트로포이에틴(EPO), 섬유아세포 성장 인자 패밀리(FGF1-23), 소마토트로핀, 리간드의 GDNF 패밀리(예컨대 신경교세포주-유래 신경영양 인자(GDNF), 뉴투린, 퍼세핀, 및 아테민), 성장 분화 인자-9(GDF9), 간세포 성장 인자(HGF), 간세포암-유래 성장 인자(HDGF), 인슐린, 인슐린-유사 성장 인자 -1 및 인슐린-유사 성장 인자 -2(IGF-1; IGF-2), 각질형성세포 성장 인자(KGF), 이동-자극 인자(MSF), 대식세포-자극 단백질(MSP), 간세포 성장 인자-유사 단백질(HGFLP)로도 공지됨, 미오스타틴(GDF-8), 뉴레귤린 1-4(NRG1-4), 뉴트로핀(뇌-유래 신경영양 인자(BDNF), 신경 성장 인자(NGF), 뉴트로핀-3(NT-3), 뉴트로핀-4(NT-4)), 태반 성장 인자(PGF), 혈소판-유래 성장 인자(PDGF), 레날라제(RNLS) - 항-아폽토시스 생존 인자, T-세포 성장 인자(TCGF), 트롬보포이에틴(TPO), 형질전환 성장 인자 알파(TGF-α), 형질전환 성장 인자 베타(TGF-β), 종양 괴사 인자-알파(TNF-α), 혈관 내피 성장 인자 패밀리(VEGF), Wnt 신호전달 경로 신호전달 당단백질(WNT1, WNT2, WNT2B, WNT3, WNT3A, WNT4, WNT5A, WNT5B, WNT6, WNT7A, WNT7B, WNT8A, WNT8B, WNT9A, WNT9B, WNT10A, WNT10B, WNT11, WNT16), 과립구 콜로니-자극 인자(G-CSF), 과립구 대식세포 콜로니-자극 인자(GM-CSF), 인터페론- 알파, 인터페론-베타, 인터류킨 2(IL-2), 인터류킨 11(IL-11), 인터페론-감마, IL-1, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-8, IL-9, IL-10, IL-12, IL-13, IL-14, IL-15, IL-16, IL-17, IL-18, IL-19, IL-20, IL-21, IL-22, IL-23, IL-24, IL-25, IL-26, IL-27, IL-28, IL-29, IL-30, IL-31, IL-32, IL-33, IL-35 및 IL-36을 포함하는 군으로부터 선택된다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 질환은 혈관 누출, 바람직하게는 혈관 내피 세포의 누출, 보다 바람직하게는 미세 혈관 내피 세포의 누출을 특징으로 하거나 이들에 의해 야기된다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 질환을 앓고 있는 대상체는 폐에서 염증을 나타낸다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 질환은 폐렴, 패혈증 및 외상을 포함하는 군으로부터 선택되는 질환이다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 질환을 앓고 있는 대상체는 급성 호흡 곤란 증후군(ARDS: acute respiratory distress syndrome)을 나타낸다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 질환은 폐렴, 바람직하게는 중증 지역사회-획득 폐렴(sCAP: severe community-acquired pneumonia), 지역사회 획득 폐렴(CAP), 병원-획득 폐렴(HAP: hospital-acquired pneumonia)을 포함하는 군으로부터 선택된 폐렴이다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 질환은 폐 손상을 특징으로 하거나 이를 나타낸다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 폐 손상은 즉각적인 폐 손상이다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 즉각적인 폐 손상은 독성 가스의 흡입, 독성 폐 부종, 바이러스 또는 박테리아 폐 감염, 위 내용물의 흡인, 담수 흡인, 염수 흡인, 폐 좌상, 지방 색전증, 양수 색전증 및 고압 산소 흡입으로 인한 것이다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 폐 손성은 간접 폐 손상이다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 간접 폐 손상은 패혈증, 균혈증, 내독소혈증, 중증 외상, 쇼크를 포함하는 다발성 외상, 화상, 췌장염, 말라리아 트로피카, 약물 및 면역억제, 만성 알코올 남용, 만성 폐 질환, 낮은 혈청 pH로 인한 것이다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 질환 또는 효과는 혈관 재생 또는 수명이고, 여기서, 바람직하게는 효과기 분자는 VEGF, VEGF-A, VEGF-B, PDGF, bFGF, 시르투인(Sirt 1), PPAR-감마, AMPK, eNOS, RAS, c-MYC, FOXO3, PI3 키나제*, Akt, Akt*(*은 키나제의 과활성 및 구성적으로 활성인 유도체를 생성하기 위한 단백질의 융합 또는 절단된 버전을 나타냄), 아데노신 A1 수용체, 아데노신 A2A 수용체, 아데노신 A2B 수용체, 텔로머라제, 야마나카(Yamanaka) 인자(즉 Oct4, sox2, klf4, c-My)를 포함하는 군으로부터 선택된다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 효과기 분자는 항아폽토시스 인자이고, 바람직하게는 정상, 즉, 비-질환 내피를 보호하며, 여기서 항아폽토시스 인자는 바람직하게는 PTEN, 서바이빈, IAP, cIAP2 및 XIAP, 뉴로글로빈(사이토크롬 c에 결합), 프로서바이벌 단백질 Bcl-2, Bcl-xl, Bcl-w, mcl-1 A1, NR-13, BHRF1, LMW5-HL, ORF16, KS-Bcl-2, E1b-19K 및 P53을 포함하는 군으로부터 선택된다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 효과기 분자는 아폽토시스 인자이고, 바람직하게는 종양 내피를 표적화하며, 여기서 아폽토시스 인자는 바람직하게는 PTEN, 서바이빈, IAP, cIAP2 및 XIAP, 뉴로글로빈(사이토크롬 c에 결합), 프로서바이벌 단백질 Bcl-2, Bcl-xl, Bcl-w, mcl-1 A1, NR-13, BHRF1, LMW5-HL, ORF16, KS-BCl-2, E1b-19K, P53을 포함하는 군으로부터 선택된다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 효과기 분자는 종양 사멸 리간드이고, 바람직하게는 종양 사멸 리간드는 프로아폽토시스성 또는 항-신생혈관형성성이고, 보다 바람직하게는 종양 사멸 리간드는 사멸 리간드 단백질의 TNF 유전자 수퍼패밀리의 구성원 예컨대 TNF-알파, Fas-L, Apo2L/TRAIL, IL-12, IL-13, IL-10, IL-8, IL-2, 분비된 프리즐-관련 단백질(SFRP) 패밀리(SFRP1, 2, 3, 4, 5), ELTD1, TGF-ß, TNF-a, IL-6, PTEN, p53 및 프로아폽토시스 기능이 있는 다른 종양 억제 유전자, 트롬보스폰딘 C, TIMP-1, TIMP-2, 인터페론-알파, 인터페론-베타, 인터페론-감마, Ang-1 및 Tie-2 작용 기능이 있는 유도체, 사이토크롬 c, BH3-유일 단백질, 프로-아폽토시스 Bcl-2 단백질 Bad, Bid, Bax, Bak 및 Bim, Apaf1, 프로카스파제-8, -9 -10, 카스파제 2, 3, 6, 7, 8, 9 및 10을 포함하는 군으로부터 선택된다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 효과기 분자는 항-염증성이고, 바람직하게는 효과기 분자는 IkappaB 및 돌연변이된 인산화 부위를 가진 유도체, PI3 키나제 및 Akt 키나제 및 과활성 형태를 포함하는 군으로부터 선택된다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 효과기 분자는 혈액 응고 및/또는 조혈에 활성이고, 바람직하게는 효과기 분자는 에리트로포이에틴, 인자 VII, 인자 VIII, 인자 IX 및 헤파란-N-설파타제를 포함하는 군으로부터 선택된다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 효과기 분자는 유전자 편집 뉴클레아제 예컨대 Cas9이다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 효과기 분자는 치료 항체 또는 미끼(decoy)를 코딩한다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 효과기 분자는 종양 백신으로서 효과적이며, 바람직하게는 효과기 분자는 종양 세포에 대한 면역 반응을 유도하는 항원이다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 효과기 분자는 분비된 단백질이다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 효과기 분자는 자가분비 인자로서 효과적이다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 효과기 분자는 주변분비(paracrine) 인자로서 효과적이다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 재조합 핵산 구조물은 리보뉴클레오티드로 구성된다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 재조합 핵산 구조물은 디옥시리보뉴클레오티드로 구성된다.
임의의 이들의 실시형태를 포함하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태의 실시형태에서, 재조합 핵산 구조물은 리보뉴클레오티드 및 디옥시리보뉴클레오티드로 구성된다.
보다 구체적으로, 본 발명의 기초가 되는 문제는, 이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 제1 양태의 재조합 핵산 구조물을 포함하는 벡터 및/또는 이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 임의의 양태, 바람직하게는 제2, 제3, 제4 및 제5 양태 각각과 관련하여 기술된 재조합 핵산 구조물에 의해, 제6 양태의 제1 실시형태이기도 한 제6 양태에 의해 해결된다.
제6 양태의 제1 실시형태의 실시형태이기도 한 제6 양태의 제2 실시형태에서, 벡터는 발현 벡터이다.
제6 양태의 제2 실시형태의 실시형태이기도 한 제6 양태의 제3 실시형태에서, 벡터는 세포, 바람직하게는 내피 세포에서 재조합 핵산 구조물의 발현을 가능케 하며, 보다 바람직하게는 벡터는 플라스미드 또는 바이러스이다.
보다 구체적으로, 본 발명의 기초가 되는 문제는, 이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태에 따른 재조합 핵산 구조물을 포함하는 세포, 및/또는 이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 제7 양태에 따른 벡터에 의해, 제7 양태의 제1 실시형태이기도 한 제7 양태에 의해 해결된다.
제7 양태의 제1 실시형태의 실시형태이기도 한 제7 양태의 제2 실시형태에서, 세포는 내피 세포 또는 중간엽 줄기 세포이다.
제7 양태의 제1 및 제2 실시형태의 실시형태이기도 한 제7 양태의 제3 실시형태에서, 세포는 재조합 세포이다.
제7 양태의 제1, 제2 및 제3 실시형태의 실시형태이기도 한 제7 양태의 제4 실시형태에서, 세포는 단리된 세포이다.
보다 구체적으로, 본 발명의 기초가 되는 문제는, 이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태에 따른 재조합 핵산 구조물을 포함하는 전달 비히클에 의해, 제8 양태의 제1 실시형태이기도 한 제8 양태에 의해 해결되며, 여기서 전달 비히클은 양이온 지질 전달 입자이다.
제8 양태의 제1 실시형태의 실시형태이기도 한 제8 양태의 제2 실시형태에서, 입자는 나노입자이다.
제8 양태의 제1 및 제2 실시형태의 실시형태이기도 한 제8 양태의 제3 실시형태에서, 나노입자의 평균 크기는 약 30 nm 내지 약 200 nm, 바람직하게는 약 30 nm 내지 약 140 nm, 보다 바람직하게는 약 30 nm 내지 약 60 nm이다.
보다 구체적으로, 본 발명의 기초가 되는 문제는, 이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태에 따른 재조합 핵산 구조물을 포함하는 조성물, 이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 제6 양태에 따른 벡터, 이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 제7 양태에 따른 세포, 및/또는 이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 제8 양태에 따른 전달 비히클에 의해 제9 양태의 제1 실시형태이기도 한 제9 양태에서 해결된다. 바람직한 실시형태에서, 조성물은 약학적으로 허용되는 부형제를 포함하는 약학 조성물이다.
보다 구체적으로, 본 발명의 기초가 되는 문제는 또한, 이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태에 따른 재조합 핵산 구조물, 이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 제6 양태에 따른 벡터, 이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 제7 양태에 따른 세포, 및/또는 이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 제8 양태에 따른 전달 비히클의 약제의 제조에서의 사용에 의해, 제10 양태에서 해결된다. 이의 실시형태에서, 약제는 질환, 바람직하게는 이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태와 관련하여 본원에 기술된 질환 치료용이다.
보다 구체적으로, 본 발명의 기초가 되는 문제는 또한, 대상체, 바람직하게는 인간 대상체를 치료하는 방법에 의해 제11 양태에서 해결되며, 여기서 상기 방법은 대상체에게 치료적 유효량의 이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태에 따른 재조합 핵산 구조물, 이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 제6 양태에 따른 벡터, 이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 제7 양태에 따른 세포, 및/또는 이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 제8 양태에 따른 전달 비히클, 및/또는 이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 제9 양태에 따른 조성물을 투여하는 단계를 포함한다. 이의 실시형태에서, 상기 방법은 질환, 바람직하게는 이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태와 관련하여 본원에 기술된 질환 치료용이다.
보다 구체적으로, 본 발명의 기초가 되는 문제는 또한 대상체, 바람직하게는 인간 대상체를 백신접종하는 방법에 의해 제12 양태에서 해결되며, 여기서 상기 방법은 이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태에 따른 재조합 핵산 구조물, 이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 제6 양태에 따른 벡터, 이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 제7 양태에 따른 세포, 및/또는 이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 제8 양태에 따른 전달 비히클, 및/또는 이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 제9 양태에 따른 조성물의 면역 반응, 바람직하게는 원하는 면역 반응을 유도하는데 효과적인 양을 대상체에게 투여하는 단계를 포함한다. 이의 실시형태에서, 상기 방법은 질환, 바람직하게는 이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 제2, 제3, 제4 및 제5 양태와 관련하여 본원에 기술된 질환 치료용이다. 바람직한 실시형태에서, 효과기 분자는 이러한 면역 반응을 유도할 수 있거나 유도하기에 적합한 것이다.
실시형태에서 그리고 바람직하게는 본원에서 사용되는 바와 같이, 이종 구조물 또는 재조합 구조물은 바이러스, 세포, 조직, 또는 기관 또는 유기체와 같은 야생형 생물학적 시스템에 존재하지 않는 구조물이다. 보다 바람직하게는, 이종 구조물 또는 재조합 구조물은 상기 구조물에 포함된 적어도 하나의 구성요소가 효과기에 대한 코딩 영역과 합쳐지지 않은 것이며, 여기서 상기 요소는 5' 비-번역 영역, 3' 비-번역 영역, 캡 구조, 신호 서열 및 폴리-A 꼬리로 이루어진 군으로부터 선택된다. 바람직하게는, 5' 비-번역 영역은 5' UTR이고 3' 비-번역 영역은 3' UTR이다.
실시형태에서 그리고 바람직하게는 본원에서 사용되는 바와 같이, 질환의 치료적 방법 또는 치료 및/또는 예방 방법은 요법(therapy)이다.
본 발명의 각각의 및 임의의 양태의 실시형태에서, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역은 내피 세포에 의해 발현된다. 이의 바람직한 실시형태에서, 효과기 분자를 발현하는 내피 세포는 이의 기능이 손상된 내피 세포이다. 대안적인 바람직한 실시형태에서, 효과기 분자를 발현하는 내피 세포는 이의 기능이 손상되지 않은 내피 세포이다; 이러한 경우, 효과기 분자는 내피 세포를 생성하는 효과기 분자에 의해 내보내지거나 분비되며 임의의 다른 세포, 일반적으로 임의의 다른 내피 세포에서 그 효과를 발휘하며, 이에 따라 이러한 다른 세포는 기능이 손상된 세포이다. 바람직한 실시형태에서, 세포의 손상된 기능은 이의 다양한 양태에서 본 발명에 따라 회복될 세포의 기능이다.
바람직하게는 본원에서 사용된 바와 같이, 모(parent) 서열과 동일한 기능을 나타내는 서열의 유도체; 바람직하게는 모 서열은 또는 야생형 서열이다. 바람직한 실시형태에서, 유도체 및 모체의 경우의 서열은 적어도 50%, 51%, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61%, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68%, 69%, 70%, 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% 또는 100%의 동일성을 갖는다.
유도체가 모 서열의 절단된(truncated) 버전인 것이 본 발명에 속한다. 이러한 절단은 5' 말단, 3' 말단 또는 5' 말단과 3' 말단 둘 모두에 존재할 수 있다. 동일성 측면에서 모 서열을 참조하는 경우, 그러한 바람직한 동일성은 참조 서열로서 작용하는 모 서열의 서열과 유도체 및 모 서열 모두에 의해 공유되는 후속 뉴클레오티드의 스트레치를 지칭한다.
실시형태에서 그리고 바람직하게는 본원에서 사용되는 바와 같이, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역은 상기 효과기 분자를 코딩하는 핵산 서열을 포함하거나 이로 구성된다.
실시형태에서 그리고 바람직하게는 본원에서 사용되는 바와 같이, 5' 비-번역 영역은 5' 비-번역 서열이다.
실시형태에서 그리고 바람직하게는 본원에서 사용되는 바와 같이, 3' 비-번역 영역은 5' 비-번역 서열이다.
실시형태에서 그리고 바람직하게는 본원에서 사용되는 바와 같이, 본 발명의 재조합 핵산 구조물에 포함된 임의의 하나의 요소의 임의의 공급원의 표시는 뉴클레오티드 서열의 대체 또는 대안적인 설명으로 이해되어야 한다. 이러한 뉴클레오티드 서열은 바람직하게는 각각의 야생형 서열 중 하나, 보다 바람직하게는 각각의 인간 야생형 서열 중 하나이다. 당업자는 인간 이외의 다른 종이 그러한 야생형 서열을 제공할 수 있다는 것을 이해할 것이다; 본 발명의 실시형태에서 인간 이외의 다른 종에 대한 그러한 야생형 서열은 본 발명의 실시에 사용될 수 있다. 또한, 그러한 야생형 서열이 GenBank와 같은 공개적으로 이용 가능한 데이터 베이스로부터 취해질 수 있다는 것이 당업자에 의해 인식될 것이다. 야생형 서열은 일반적으로 서열 오류를 수정하기 위해 시간 경과에 따라 변경될 수 있다. 본 발명의 실시형태에서, 서열은 본 출원의 출원일에 GenBank와 같은 상기 공개적으로 이용가능한 데이터 베이스에 기술된 것이다. 다양한 각각의 야생형 서열이 존재하는 한, 각각 및 임의의 그러한 야생형 서열이 본 발명에 포함되어야 한다. 또 다른 실시형태에서, 하나 초과의 야생형 서열이 있고 하나 초과의 야생형 서열이 상이한 지리적으로 정의된 집단 군 및/또는 상이한 유전적으로 정의된 집단 군과 같은 상이한 집단 군에 의해 제공되는 경우, 상기 상이한 집단 군 중 가장 포괄적인 군에서 우세한 야생형 서열이 야생형 서열로 간주될 수 있다.
본 발명의 실시형태에서 그리고 바람직하게는 본원에서 사용되는 바와 같이, 유도체가 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 갖는 것을 나타내는 유전자의 5' UTR의 유도체를 참조하는 경우, 동일성은 유전자의 5' UTR을 지칭하거나 이에 대해 상대적인 동일성이다.
본 발명의 실시형태에서 그리고 바람직하게는 본원에서 사용되는 바와 같이, 유도체가 적어도 85%의 뉴클레오티드 동일성을 갖는 것을 나타내는 유전자의 3' UTR의 유도체를 참조하는 경우, 동일성은 유전자의 3' UTR을 지칭하거나 이에 대해 상대적인 동일성이다.
실시형태에서 그리고 바람직하게는 본원에서 사용되는 바와 같이, 신호 펩티드는 신호 펩티드에 융합되거나 부착된 폴리펩티드 또는 단백질의 세포 외 공간으로의 전달 또는 분비를 직접 또는 간접적으로 매개하는 펩티드이며, 그 결과로, 바람직하게는, 신호 서열은 각각 폴리펩티드 및 단백질에서 제거된다.
본 발명의 실시형태에서, 재조합 핵산 구조물은 도면에 개시되어 있으며, 보다 구체적으로 재조합 핵산 구조물은 도 40(PAN29), 도 90(PAN58), 도 86(PAN54), 도 67(PAN50), 도 45(PAN34), 도 44(PAN33), 도 39(PAN28), 도 37(PAN12), 도 88(PAN56)에 개시되어 있다.
본 발명의 실시형태에서 그리고 바람직하게는 본원에서 사용되는 바와 같이, 미끼(decoy)는 리간드에 결합하여 신호전달 활성을 중화하는 mRNA 코딩된 단백질이다.
실시형태에서 그리고 바람직하게는 본원에서 사용되는 바와 같이, 폴리-A 꼬리는 서로 공유적으로 부착된 복수의 A를 포함하거나 이로 구성된 뉴클레오티드 서열이며, 여기서 이러한 공유 결합은 바람직하게는 포스포디에스터 연결이다. 이의 실시형태에서, 폴리-A 꼬리는 약 20 내지 약 240 A(즉 아데노신포스페이트) 뉴클레오티드, 바람직하게는 약 60 내지 120 A, 보다 바람직하게는 약 100 내지 140 A 가장 바람직하게는 약 120 A를 포함한다.
폴리 A 꼬리는 천연 메신저 및 합성 센스 RNA를 안정화시키는 것으로 여겨진다. 따라서, 일 실시형태에서, 긴 폴리 A 꼬리가 mRNA 분자에 추가되어 RNA를 보다 안정하게 만들 수 있다. 폴리 A 꼬리는 당업계에서 인정된 다양한 기술을 사용하여 첨가될 수 있다. 예컨대, 긴 폴리 A 꼬리는 폴리 A 중합효소(문헌[Yokoe, et al. Nature Biotechnology. 1996; 14: 1252-1256])를 사용하여 합성 또는 시험관 내 전사된 RNA에 첨가될 수 있다. 전사 벡터는 또한 긴 폴리 A 꼬리를 코딩할 수 있다. 또한, 폴리 A 꼬리는 PCR 산물로부터 직접 전사되어 첨가될 수 있다. 폴리 A는 또한 RNA 리가아제를 사용하여 센스 RNA의 3' 말단에 연결될 수 있다(예컨대 문헌[Molecular Cloning A Laboratory Manual, 2nd Ed., ed. by Sambrook, Fritsch and Maniatis (Cold Spring Harbor Laboratory Press: 1991 edition)] 참조). 일 실시형태에서, 폴리 A 꼬리의 길이는 적어도 약 90, 200, 300, 400 적어도 500 뉴클레오티드이다. 일 실시형태에서, 폴리 A 꼬리의 길이는 본 발명의 변형된 센스 mRNA 분자의 안정성 및, 따라서, 단백질의 전사를 제어하도록 조정된다. 예컨대, 폴리 A 꼬리의 길이는 센스 mRNA 분자의 반감기에 영향을 미칠 수 있으므로, 폴리 A 꼬리의 길이는 mRNA의 뉴클레아제에 대한 내성 수준을 수정하여 세포에서 단백질 발현의 시간 경과를 조절하도록 조정할 수 있다. 일 실시형태에서, 안정화된 핵산 분자는 생체 내 분해(예컨대, 뉴클레아제에 의해)에 대해 충분히 내성이 있어서, 전달 비히클 없이 표적 세포에 전달될 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 핵산 분자는 이중-가닥 RNA 오염을 제거하여 선천성 면역계 활성화를 감소시키기 위해 HPLC에 의해 정제될 수 있다(예컨대 문헌[Kariko et al., Nucleic Acids Res. 2011 Nov; 39(21):e142] 참조).
실시형태에서 그리고 바람직하게는 본원에서 사용되는 바와 같이, 캡(CAP) 구조는 당업자에게 공지된 캡 구조를 형성하는 뉴클레오티드 서열이다. 진핵 세포에서 캡-구조는 m7G(5')ppp(5')G 5'-5'-트리포스페이트 연결 구조로 이루어져 있다. mRNA의 5'-말단에 있는 처음 2개의 리보스 당은 캡-1(2개의 리보스 당 중 첫 번째가 메틸화되는 경우) 및 캡-2 구조(2개의 리보스 당 중 두 번째가 메틸화되는 경우)로 공지된 2'-위치에서 메틸화될 수 있다. 캡-구조는 캡핑 및 2'-O-메틸트렌스퍼라제 효소 및 S-아데노실메티오닌(SAM: S-adenosylmethionine)을 메틸 공여자로서 사용하여 mRNA 전사 동안 또는 전사 후 혼입될 수 있다. 또한, 포스파타제 처리가 면역 자극 5'-포스페이트를 제거하기 위해 사용될 수 있다.
이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 각각 및 임의의 양태에 따른 재조합 핵산 구조물의 바람직한 실시형태에서, 재조합 핵산 구조물은 mRNA이다.
이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 각각 및 임의의 양태의 실시형태에서, MCP-1을 코딩하는 유전자의 5' UTR은 뉴클레오티드 서열인 서열번호 20을 포함한다.
이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 각각 및 임의의 양태의 실시형태에서, MCP-1을 코딩하는 유전자의 3' UTR은 뉴클레오티드 서열인 서열번호 23을 포함한다.
이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 각각 및 임의의 양태의 실시형태에서, RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 5' UTR은 뉴클레오티드 서열인 서열번호 24를 포함한다.
이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 각각 및 임의의 양태의 실시형태에서, RPL12s.c.를 코딩하는 유전자의 3' UTR은 뉴클레오티드 서열인 서열번호 25를 포함한다.
이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 각각 및 임의의 양태의 실시형태에서, Ang-2를 코딩하는 유전자의 5' UTR은 뉴클레오티드 서열인 서열번호 26을 포함한다.
이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 각각 및 임의의 양태의 실시형태에서, Ang-2를 코딩하는 유전자의 3' UTR은 뉴클레오티드 서열인 서열번호 29를 포함한다.
이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 각각 및 임의의 양태의 실시형태에서, HSP70을 코딩하는 유전자의 5' UTR은 뉴클레오티드 서열인 서열번호 38 또는 40을 포함한다.
이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 각각 및 임의의 양태의 실시형태에서, HSP70을 코딩하는 유전자의 3' UTR은 뉴클레오티드 서열인 서열번호 39 또는 43을 포함한다.
이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 각각 및 임의의 양태의 실시형태에서, H3.3.을 코딩하는 유전자의 5' UTR은 뉴클레오티드 서열인 서열번호 44를 포함한다.
이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 각각 및 임의의 양태의 실시형태에서, H3.3.을 코딩하는 유전자의 3' UTR은 뉴클레오티드 서열인 서열번호 45를 포함한다.
이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 각각 및 임의의 양태의 실시형태에서, 갈렉틴-9(LHALS9)를 코딩하는 유전자의 5' UTR은 뉴클레오티드 서열인 서열번호 46을 포함한다.
이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 각각 및 임의의 양태의 실시형태에서, 갈렉틴-9(LHALS9)를 코딩하는 유전자의 3' UTR은 뉴클레오티드 서열인 서열번호 47을 포함한다.
이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 각각 및 임의의 양태의 실시형태에서, IL-6을 코딩하는 유전자의 5' UTR은 뉴클레오티드 서열인 서열번호 30을 포함한다.
이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 각각 및 임의의 양태의 실시형태에서, IL-6을 코딩하는 유전자의 3' UTR은 뉴클레오티드 서열인 서열번호 33을 포함한다.
이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 각각 및 임의의 양태의 실시형태에서, vWF를 코딩하는 유전자의 5' UTR은 뉴클레오티드 서열인 서열번호 34를 포함한다.
이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 각각 및 임의의 양태의 실시형태에서, vWF를 코딩하는 유전자의 3' UTR은 뉴클레오티드 서열인 서열번호 37을 포함한다.
이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 각각 및 임의의 양태의 실시형태에서, Ang-1을 코딩하는 유전자의 5' UTR은 뉴클레오티드 서열인 서열번호 83을 포함한다.
이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 각각 및 임의의 양태의 실시형태에서, Ang-1을 코딩하는 유전자의 3' UTR은 뉴클레오티드 서열인 서열번호 88을 포함한다.
이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 각각 및 임의의 양태의 실시형태에서, Ang-4를 코딩하는 유전자의 5' UTR은 뉴클레오티드 서열인 서열번호 89를 포함한다.
이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 각각 및 임의의 양태의 실시형태에서, Ang-4를 코딩하는 유전자의 3' UTR은 뉴클레오티드 서열인 서열번호 94를 포함한다.
이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 각각 및 임의의 양태의 실시형태에서, 구조물 PAN57의 5' UTR은 뉴클레오티드 서열인 서열번호 120을 포함한다.
이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 각각 및 임의의 양태의 실시형태에서, 구조물 PAN57의 3' UTR은 뉴클레오티드 서열인 서열번호 121을 포함한다.
이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 각각 및 임의의 양태의 실시형태에서, 본원에서 개시된 각각의 및 임의의 특정 구조물에서 실현되는 5' UTR 및 3' UTR의 다양한 조합은 임의의 다른 구성성분과 관계 없이 특히 본 발명의 재조합 핵산 구조물에 함유된 효과기 분자를 코딩하는 임의의 코딩 영역과는 관계 없이 재조합 핵산 구조물에서 실현될 수 있는 5' UTR 및 3' UTR의 조합이다.
이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 본 발명의 각각 및 임의의 양태의 실시형태에서, 그리고 바람직하게는 본원에서 사용되는 바와 같이, 내인성 유전자는 본원에 기술된 임의의 세포에 포함된 유전자이다. 이에 따라서, 5' UTR 및 3' UTR이 상이한 내인성 유전자로부터 유래한 재조합 핵산 구조물은 세포의 제1 유전자 유래의 5' UTR 및 세포의 제2 유전자 유래의 3' UTR을 포함하며, 예컨대, 5' UTR은 MCP-1 또는 Ang-2를 코딩하는 유전자로부터 유래하고, 3' UTR은 vWF를 코딩하는 유전자로부터 유래한다. 상기 세포는 동일한 세포 또는 상이한 세포일 수 있고/있거나 상기 세포는 동일한 종류의 세포 또는 상이한 종류의 세포일 수 있다. 바람직하게는, 세포는 인간 기원이다.
이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 각각 및 임의의 양태에 따른 재조합 핵산 구조물의 바람직한 실시형태에서, 재조합 핵산 구조물은 재조합 핵산 분자이다.
재조합 핵산 분자를 형성하는 뉴클레오티드가 변형될 수 있음은, 이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 각각 및 임의의 양태에 의해 정의된 본 발명에 속한다. 적합한 변형은 코돈이 동일한 아미노산을 코딩하지만 핵산의 야생형 버전에서 발견되는 코돈보다 더 안정하도록 코돈의 하나 이상의 뉴클레오티드에서의 변경을 포함한다. 예컨대, RNA의 안정성과 더 많은 수의 시티딘(C) 및/또는 우리딘(U) 잔기 사이의 역 관계가 입증되었으며, C 및 U 잔기가 없는 RNA는 대부분의 RNase에 대해 안정적인 것으로 밝혀졌다(문헌[Heidenreich, et al. J Biol Chem 269, 2131-8 (1994)]). 일부 실시형태에서, mRNA 서열에서의 C 및/또는 U 잔기의 수는 감소된다. 또 다른 실시형태에서, C 및/또는 U 잔기의 수는 특정한 아미노산을 코딩하는 하나의 코돈을 동일하거나 관련된 아미노산을 코딩하는 또 다른 코돈으로 치환함으로써 감소된다. 본 발명의 mRNA 핵산에 대해 고려되는 변형은 또한 슈도우리딘, N1-메틸-슈도우리딘, 5-메톡시우리딘 및 5'-메틸시티딘의 혼입을 포함한다. 이러한 변형된 뉴클레오티드의 재조합 핵산 구조물, 바람직하게는 본 발명의 mRNA로의 혼입은 안정성 및 번역능력의 향상뿐만 아니라 생체 내 면역원성을 감소시킬 수 있다(문헌[Kariko, K., et al., Molecular Therapy 16(11): 1833-1840(2008)] 참조). 특히 재조합 핵산 구조물의 개별적인 뉴클레오티드의 수준에서, 본 발명의 재조합 핵산 구조물에 대한 치환 및 변형은 당업자에게 용이하게 공지된 방법에 의해 수행될 수 있다.
서열에서 C 및 U 잔기의 수를 감소시키는 것에 대한 제약은 비번역 영역에 비해, mRNA의 코딩 영역 내에서 더 클 것이다(즉, 원하는 아미노산 서열을 코딩하는 메시지의 능력을 여전히 유지하면서 메시지에 존재하는 모든 C 및 U 잔기를 제거하는 것은 불가능할 것이다). 그러나 그런 유전 코드의 퇴행성은 동일한 코딩 능력을 유지하면서 서열에 존재하는 C 및/또는 U 잔기의 수를 감소시킬 수 있는 기회를 제공한다(즉, 어떤 아미노산이 코돈에 의해 코딩되는 지에 따라, RNA 서열의 변형에 대한 여러 가지 상이한 가능성이 가능할 수 있다). 예컨대, Gly에 대한 코돈은 GGU 또는 GGC 대신 GGA 또는 GGG로 변경될 수 있다.
용어 변형은 또한, 예컨대 비-뉴클레오티드 연결 또는 변형된 뉴클레오티드가 본 발명의 핵산 서열에 삽입되는 것을 포함한다(예컨대, 기능성 단백질 또는 효소를 코딩하는 mRNA 분자의 3' 및 5' 말단의 하나 또는 둘 모두의 변형). 이러한 변형은 핵산 서열에 염기 추가(예컨대, 폴리 A 꼬리 또는 더 긴 폴리 A 꼬리의 추가), 3′UTR 또는 5′UTR의 변경, 핵산과 제제(예컨대, 단백질 또는 상보적 핵산 단백질)의 착화, 핵산 분자의 구조를 변화시키는 요소(예컨대, 2차 구조를 형성함)의 포함을 포함한다.
제8 양태에 따른 전달 비히클은 바람직하게는 본 발명에 따른 재조합 핵산 구조물과 조합하여 전체적으로 양이온-지질-핵산 입자(cLNP: cationic-lipid-nucleic acid particle)를 생성하는 하나 이상의 적합한 지질(예컨대 리포좀)의 조성물을 기반으로 한다. 이러한 cLNP는 핵산, 특히 mRNA를 포유류 혈관계의 내피 세포로 기능적으로 전달하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 재조합 핵산 구조물과 같은 핵산과 양쪽이온성 인지질, 콜레스테롤 및 PEG화 지질과 같은 다른 지질 성분과 조합된 양이온성 지질의 착화에 의해 형성된 지질-핵산 나노입자(LNP: lipid-nucleic acid nanoparticle)는 이미 혈청에서 RNA의 분해를 차단하고 RNA의 기능적 세포 흡수를 촉진하는데 사용되어 왔다.
그러나, 치료적 맥락에서, 특히 비경구 치료적 적용의 관점에서, 제타-전위를 특징으로 하는 지질-핵산 나노입자의 전체 전하는 나노입자의 기관 분포를 지시하는데 필수적이다. 당업자는 전반적으로 중성으로 하전된 LNP가 거의 배타적으로 망상내피계 기관, 특히 간 및 비장에 의해 흡수된다는 것을 이해할 것이다. 한편, 전반적으로 양으로 하전된 지질 나노입자가 포유류 혈관계의 세포에 약학적인 페이로드를 기능적으로 전달하는데 유용하다는 것이 또한 당업자에게 공지되어 있다.
당업자는 또한 유리 핵산, 특히 mRNA가 정맥 내로 적용되는 경우 면역 자극성임을 인식할 것이다.
따라서, 비경구 치료적 적용의 관점에서, 지질 나노입자 내부의 핵산의 철저하고 안정적인 착화는 원치 않는 면역원성 부반응을 방지하기 위해 필수적일 것이다. 또한, 지질-핵산 나노입자의 크기가 입자의 망상내피 제거를 억제하는데 결정적이라는 것도 당업자에게 공지되어 있다.
최근에 엇갈린 헤링본 마이크로믹서(SHM: staggered herringbone micromixer) 장치에 기반한 미세유체 혼합 공정을 사용하여 매우 강력한 한계 크기 siRNA LNP(약 30 nm 평균 입자 크기)가 제조될 수 있음이 기술되었다(문헌[Belliveau et al.; Molecular Therapy-Nucleic Acids (2012) 1(8)]).
나노리터 규모의 본 발명의 재조합 핵산 구조물과 같은 지질 및 핵산의 밀리초 혼합으로 인해, 생성된 입자는 밀도가 높은 고체 입자 코어 내부에 핵산이 매우 촘촘하게 패킹되어 있는 것을 특징으로 한다. 반대로, 당업자는 T-유형 커넥터를 사용하는 거대유체 혼합 공정이 일반적으로 보다 이질적인 다중 층 형태를 가진 더 큰 나노입자를 생성한다는 것을 인식할 것이다.
실시형태에서, 본 발명은 본 발명의 상기 재조합 핵산 구조물, 특히 mRNA를 포유류 혈관계의 세포, 특히 폐 혈관계의 내피 세포에 기능적으로 전달하기 위한 본 발명의 재조합 핵산 구조물과 같은 핵산을 포함하는 신규한 양으로 하전된 지질-핵산 나노입자를 제공한다.
이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 본 발명의 다양한 양태의 실시형태에서, β-(L-아르기닐)-L-2,3-디아미노 프로피온산-N-팔미틸-N-올레일-아미드, L-아르기닐-β-알라닌-N-팔미틸-N-올레일-아미드, DOTAP(N-[1-(2,3-디올레오일옥시)프로필]-N,N,N-트리메틸암모늄 메틸-클로라이드), DOTMA(1,2-디-O-옥타데세닐-3-트리메틸암모늄 프로판(클로라이드 염)) 또는 DC-콜레스테롤을 포함하는 군으로부터 선택되는 양이온성 지질은 중성 지질과 조합되어 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 변형을 포함하는 지질 성분을 추가로 보호한다. 중성 지질은 디피타노일-PE(1,2-디피타노일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민), DOPE(1,2-디올레오일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민), DLPE(1,2-라우로일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민), DMPE, POPE, DSPE를 포함하는 군으로부터 선택되는 양쪽이온성 인지질 또는 콜레스테롤 및 스티그마스테롤을 포함하는 군으로부터 선택된 비하전 스테롤 지질일 수 있다. PEG화된 지질 성분은 메톡시PEG-DSPE, 메톡시PEG-DLG, 메톡시PEG-DMG, 메톡시PEG-DPG, 메톡시PEG-DSG, 메톡시PEG-c-DMA, 메톡시PEG-C8-Cer아미드, 메톡시PEG-C16-Cer아미드를 포함하는 군으로부터 선택된다. 특정 실시형태에서, PEG-쇄의 사슬 길이는 750 Da 내지 5000 Da의 범위, 바람직하게는 1500 Da 내지 3000 Da의 범위의 분자량에 해당한다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서, 지질 혼합물 중의 지질의 몰 비는 20 내지 80 몰% 양이온 지질, 10 내지 70 몰% 중성 지질 및 1 내지 10 몰% PEG화 지질의 범위, 바람직하게는 35 내지 65 몰% 양이온 지질, 35 내지 65 몰% 중성 지질 및 1 내지 5 몰% PEG화 지질의 범위(전체 지질 함량은 100%로 설정됨)이다.
바람직한 실시형태에서, 양이온 지질은 β-(L-아르기닐)-L-2,3-디아미노 프로피온산-N-팔미틸-N-올레일-아미드 또는 L-아르기닐-β-알라닌-N-팔미틸-N-올레일-아미드이고, 중성 지질은 인지질 디피타노일-PE이고 PEG화된 지질은 메톡시PEG2000-DSPE이다. 몰 비는 50 몰% 양이온 지질, 49 몰% 디피타노일-PE 및 1 몰% mPEG2000-DSPE(1,2-디스테아로일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민-N-[메톡시(폴리에틸렌 글리콜)-2000](소듐 염))이다.
또 다른 실시형태에서, 상기 언급된 지질의 혼합물은 에탄올, 아세톤, 1-부탄올, 2-부탄올, tert.-부탄올, 3-메틸-1-부탄올, 2-메틸-1-프로판올, 1-프로판올, 2-프로판올, 디메틸설폭시드를 포함하는 군, 바람직하게는 에탄올, tert.-부탄올 및 1-부탄올을 포함하는 군으로부터 선택된 수 혼화성 용매에 용해된다.
용해된 지질 혼합물은 이어서 수용액 중에서 본 발명의 재조합 핵산 구조물과 같은 핵산의 용해와 신속하게 혼합되어, 지질-핵산 나노입자(LNP)가 형성된다. 본 발명의 바람직한 실시형태에서, 혼합은 미세유동 혼합 장치를 사용하여, 특히 엇갈린 헤링본-유형 혼합 챔버, 예컨대 NanoAssemblrTM(Precision NanoSystems Inc.; 캐나다, 밴쿠버) 장치를 사용하여 수행된다.
또 다른 실시형태에서, 총 지질 대 핵산 예컨대 본 발명의 재조합 핵산 구조물의 질량 비는 5 내지 60의 범위, 바람직하게는 15 내지 40의 범위이고 수성 핵산 용액 대 유기 총 지질 용액의 부피 혼합 비는 1:1 내지 6:1의 범위, 바람직하게는 2:1 내지 4:1의 범위이다. 용액의 혼합 유속은 5 ml/분 내지 25 ml/분의 범위, 바람직하게는 10 ml/분 내지 20 ml/분의 범위이다.
본 발명의 특정 실시형태에서, 생성된 혼합물의 유기 용매는 혼합 단계 후에 투과에 의해 또는 한외여과 막을 사용하는 접선 유동 여과에 의해 제거되며, 이에 따라 한외여과 막은 중공 섬유 막 또는 평면-스크린 막일 수 있다. 한외여과 막의 기공 크기는 1500 Da 내지 500.000 Da의 범위, 바람직하게는 1500 Da 내지 100.000 Da의 범위, 보다 더 바람직하게는 1500 Da 내지 30.000 Da의 범위의 분자량 컷오프에 해당한다. 접선 유동 여과 단계 내에서, LNP를 원하는 농도로 농축하는 것이 또한 가능하다.
생성된 LNP의 평균 입자 크기는 동적 광 산란(DLS: dynamic light scattering) 기술을 사용하여 측정될 수 있으며 바람직하게는 15 nm 내지 400 nm의 범위, 보다 바람직하게는 25 nm 내지 200 nm의 범위이고 보다 더 바람직하게는 입자는 25 nm 내지 100 nm의 범위의 크기를 갖는다. LNP의 전반적인 입자 전하는 양성이고 입자의 제타-전위는 바람직하게는 +5 mV 내지 +60 mV 사이의 범위, 보다 바람직하게는 +25 mV 내지 +60 mV의 범위이다.
특정 실시형태에서, 본 발명의 전달 비히클은 리포좀 전달 비히클, 예컨대 리포좀 나노입자 또는 리피도이드 나노입자이다. 일 실시형태에서, 전달 비히클은 표적 세포로의 본 발명의 재조합 핵산 구조물의 전달을 최적화하도록 선택되고/되거나 제조될 수 있다. 예컨대, 표적 세포가 내피 세포인 경우, 전달 비히클의 특성(예컨대, 크기, 전하 및/또는 pH)은 표적 세포로의 이러한 전달 비히클이 효과적으로 전달되고, 면역 제거를 감소시키고/시키거나 상기 표적 세포에서의 유지를 촉진하도록 최적화될 수 있다. 다르게는, 표적 세포가 중추 신경계에 있는 경우(신경퇴행성 질환의 치료를 위해 투여된 본 발명의 재조합 핵산 구조물과 같은 mRNA가 뇌 또는 척추 조직을 특이적으로 표적화할 수 있음), 전달 비히클의 선별 및 제조는 혈액 뇌 장벽의 침투 및 그 내부에서의 유지 및/또는 이러한 전달 비히클이 이러한 표적 세포에 직접 전달되는 대체 수단의 사용을 고려해야 한다. 일 실시형태에서, 본 발명의 조성물은 외인성 mRNA의 전달을 용이하게 하는 제제(예컨대 혈액 뇌 장벽의 침투를 방해하거나 개선하여 외인성 mRNA의 표적 세포로의 전달을 향상시키는 제제)와 조합될 수 있다.
리포좀(예컨대 리포좀 지질 나노입자)은 생체 내에서 진단 또는 치료 화합물의 전달 비히클로서 이들의 용도에 특히 적합한 것으로 공지되어 있으며(문헌[Lasic, Trends Biotechnol, 16: 307-321, 1998; Drummond et al, Pharmacol. Rev., 51: 691-743, 1999]) 일반적으로 하나 이상의 이중 층의 막에 의해 외부 매질로부터 격리된 내부 수성 공간을 가진 미세 소포로 특성화된다. 리포좀의 이중 층 막은 일반적으로 양친매성 분자, 예컨대 공간적으로 분리된 친수성 및 소수성 도메인을 포함하는 합성 또는 천연 기원의 지질에 의해 형성된다(문헌[Lasic, Trends Biotechnol, 16: 307- 321, 1998]). 리포좀의 이중 층 막은 또한 양친매성 중합체 및 계면활성제(예컨대 폴리머좀, 니오좀 등)에 의해 형성될 수 있다. 이러한 리포좀은 또한 본 발명의 재조합 핵산 구조물을 포함하는 본 발명의 전달 비히클에서 지질 모이어티로서 사용될 수 있다.
본 발명의 특정 양태와 관련하여 개시된 바와 같은 재조합 핵산 구조물과 관련된 임의의 특징은 동일하게 이들의 임의의 실시형태를 포함하여, 본 발명의 각각 및 임의의 다른 양태의 재조합 핵산 구조물의 실시형태임을 인지해야 한다. 보다 구체적으로, 제1 양태와 관련하여 개시된 재조합 핵산 구조물의 임의의 실시형태는 또한 제2, 제3 및 제4 양태의 재조합 핵산 구조물의 실시형태이고; 유사하게, 제2, 제3 및 제4 양태와 관련하여 개시된 재조합 핵산 구조물의 임의의 실시형태는 또한 제1 양태의 재조합 핵산 구조물의 실시형태이다.
일반적으로 코딩 영역에 인접한 UTR은 코딩 영역을 방해하지 않으며, 보다 구체적으로, UTR은 원칙적으로 코딩 영역의 발현을 방해하지 않으면서 교환될 수 있는 것으로 당업계에서 인정되고 있다(예컨대, 국제공개특허 제WO 2017/100551 A1호; 문헌[Trepotec et al.; Tissue Engineering Part A, Vol 0 Nr ja (Apr. 2018) (https://doi.org/10.1089/ten.TEA.2017.0485)] 참조).
도 1은 종래 mRNA 분자 구조의 개략도이다. 포유류 mRNA를 포함하는 진핵세포는 캡 영역, 5' 비번역 영역(UTR), 최적 번역 개시를 위한 컨센서스 Kozak 서열로 시작하는 개방 판독 프래임(ORF)이 있는 코딩 서열(CDS), 분비된 단백질 다음에 신호 펩티드 선도 서열의 경우 3' UTR, 및 3' 말단에 폴리 A-꼬리(120 nt 초과)로 구성된다.
도 2는 개방 판독 프레임이 나노-루시퍼라제 중 하나인 코딩 서열을 가진 mRNA 구조물에 대한 선택된 예의 개략도이다. 표시된 mRNA 구조물 각각 및 임의의 것에 대해 나노-루시퍼라제에 대한 개방 판독 프레임이 있는 서열을 포함하는 코딩 영역은 효과기 분자를 코딩하는 서열을 포함하는 코딩 영역으로, 특히 본원에 개시된 효과기 분자를 코딩하는 서열을 포함하는 코딩 영역으로 치환될 수 있으며; 이의 바람직한 실시형태에서, 효과기 분자는 Ang1 또는 COMP-Ang1이다. 본 발명에 따라, 재조합 핵산 구조물은 다음과 같이 설계된다:
재조합 핵산 구조물 PAN02는 5' 비-번역 영역으로서 Ang1의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 Ang1의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제를 코딩하는 코딩 영역, 및 3' 비-번역 영역으로서 Ang1의 3' UTR을 포함한다.
재조합 핵산 구조물 PAN05는 5' 비-번역 영역으로서 Ang2의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 Ang2의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제를 코딩하는 코딩 영역, 및 3' 비-번역 영역으로서 폰 빌레브란트 인자(vWF)의 3' UTR을 포함한다.
재조합 핵산 구조물 PAN07은 5' 비-번역 영역으로서 갈렉틴-9의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 Ang2의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제를 코딩하는 코딩 영역, 및 3' 비-번역 영역으로서 폰 빌레브란트 인자(wWF)의 3' UTR을 포함한다.
재조합 핵산 구조물 PAN08은 5' 비-번역 영역으로서 Hsp70의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 Ang2의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제를 코딩하는 코딩 영역, 및 3' 비-번역 영역으로서 HSP70의 3' UTR을 포함한다.
재조합 핵산 구조물 PAN09는 5' 비-번역 영역으로서 H3.3의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 Ang2의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제를 코딩하는 코딩 영역, 및 3' 비-번역 영역으로서 H3.3의 3' UTR을 포함한다.
재조합 핵산 구조물 PAN10은 5' 비-번역 영역으로서 RPL12s.c.의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 Ang2의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제를 코딩하는 코딩 영역, 및 3' 비-번역 영역으로서 RPL12s.c의 3' UTR을 포함한다. 이러한 구조물은 추가로 나노-루시퍼라제 인-프레임에 대한 코딩 영역의 개시 코돈에 선행하는 또 다른 개시 코돈을 포함한다.
재조합 핵산 구조물 PAN11은 5' 비-번역 영역으로서 GADD34의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 Ang2의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제를 코딩하는 코딩 영역, 및 3' 비-번역 영역으로서 GADD34의 3' UTR을 포함한다.
재조합 핵산 구조물 PAN12는 5' 비-번역 영역으로서 MCP-1의 5' UTR 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 MCP-1의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제를 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 MCP-1의 3' UTR을 포함한다.
재조합 핵산 구조물 PAN13은 5' 비-번역 영역으로서 EDN1의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 EDN1의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제를 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 EDN1의 3' UTR을 포함한다.
재조합 핵산 구조물 PAN28은 5' 비-번역 영역으로서 Ang2의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 IL-6의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제를 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 vWF의 3' UTR을 포함한다.
재조합 핵산 구조물 PAN29는 5' 비-번역 영역으로서 MCP-1의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 MCP-1의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제를 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 폰 빌레브란트 인자(vWF)의 3' UTR을 포함한다.
재조합 핵산 구조물 PAN30은 5' 비-번역 영역으로서 MCP-1의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 MCP-1의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제를 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 HSP70의 3' UTR을 포함한다.
재조합 핵산 구조물 PAN31은 5' 비-번역 영역으로서 MCP-1의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 IL-6의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제를 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 MCP-1의 3' UTR을 포함한다.
재조합 핵산 구조물 PAN32는 5' 비-번역 영역으로서 MCP-1의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 Ang2의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제를 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 MCP-1의 3' UTR을 포함한다.
재조합 핵산 구조물 PAN33은 5' 비-번역 영역으로서 MCP-1의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열 부재, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제를 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 MCP-1의 3' UTR을 포함한다.
재조합 핵산 구조물 PAN34는 5' 비-번역 영역으로서 Hsp70의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 MCP-1의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제를 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 MCP-1의 3' UTR을 포함한다.
재조합 핵산 구조물 PAN35는 5' 비-번역 영역으로서 RPL12 s.c.(스피나치 클로로플라스트)의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 MCP-1의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제를 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 MCP-1의 3' UTR을 포함한다.
재조합 핵산 구조물 PAN36은 5' 비-번역 영역으로서 MCP-1의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 MCP-1의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 Ang1을 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 MCP-1의 3' UTR을 포함한다.
재조합 핵산 구조물 PAN37은 5' 비-번역 영역으로서 MCP-1의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 MCP-1의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 hCOMP-Ang1을 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 MCP-1의 3' UTR을 포함한다.
재조합 핵산 구조물 PAN38은 5' 비-번역 영역으로서 Ang2의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 MCP-1의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제를 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 폰 빌레브란트 인자(vWF)의 3' UTR을 포함한다.
재조합 핵산 구조물 PAN39는 5' 비-번역 영역으로서 Ang2의 5' UTR*(결실된 상류 ATG를 가진 Ang2 5'-UTR), 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 IL-6의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제를 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 폰 빌레브란트 인자(vWF)의 3' UTR을 포함한다.
재조합 핵산 구조물 PAN40은 5' 비-번역 영역으로서 Ang2의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 가우시아 루시퍼라제의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제를 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 폰 빌레브란트 인자(vWF)의 3' UTR을 포함한다.
재조합 핵산 구조물 PAN41은 5' 비-번역 영역으로서 RPL12 s.c.의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 번역 개시를 위한 부가 상류 ATG가 있는 MCP-1의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제를 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 RPL12 s.c.의 3' UTR을 포함한다. 상기 구조물은 추가적으로 나노-루시퍼라제 인-프레임에 대한 코딩 영역의 개시 코돈 앞에 또 다른 개시 코돈을 포함한다.
재조합 핵산 구조물 PAN42는 5' 비-번역 영역으로서 RPL12 s.c.의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 MCP-1의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제를 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 RPL12 s.c.의 3' UTR을 포함한다.
재조합 핵산 구조물 PAN43은 5' 비-번역 영역으로서 RPL12 s.c.의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 Ang2의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제를 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 RPL12 s.c.의 3' UTR을 포함한다.
재조합 핵산 구조물 PAN44는 5' 비-번역 영역으로서 Hsp70의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 MCP-1의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제를 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 Hsp70의 3' UTR을 포함한다.
재조합 핵산 구조물 PAN45는 5' 비-번역 영역으로서 Hsp70m5의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 MCP-1의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제를 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 폰 빌레브란트 인자(vWF)의 3' UTR을 포함한다.
재조합 핵산 구조물 PAN46은 5' 비-번역 영역으로서 E-셀렉틴의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 IL-6의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제를 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 폰 빌레브란트 인자(vWF)의 3' UTR을 포함한다.
재조합 핵산 구조물 PAN47은 5' 비-번역 영역으로서 ICAM1의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 IL-6의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제를 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 폰 빌레브란트 인자(vWF)의 3' UTR을 포함한다.
재조합 핵산 구조물 PAN48은 5' 비-번역 영역으로서 IL-6의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 IL-6의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제를 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 IL-6의 3' UTR을 포함한다.
재조합 핵산 구조물 PAN49는 5' 비-번역 영역으로서 폰 빌레브란트 인자(vWF)의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 폰 빌레브란트 인자(vWF)의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제를 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 폰 빌레브란트 인자(vWF)의 3' UTR을 포함한다.
도 3은 본 발명의 예시적인 재조합 핵산 구조물의 발현을 위한 플라스미드에 대한 설명적인 예로서 사용된 플라스미드 pcDNA3.1(-)의 제한 지도를 나타내며, 여기서 이러한 예시적인 재조합 핵산 구조물은 구조물 PAN 11이고; 제한 부위 XhoI/HindIII가 나타나 있다.
도 4는 도 3의 pcDNA3.1-플라스미드를 발현하는 PAN11의 제한 효소 지도를 나타내며; 삽입(insert)은 조작된 5' 및 3' UTR을 가진 PAN11 서열, 신호 서열 및 나노-루시퍼라제를 코딩하는 코딩 영역을 나타낸다.
도 5는 구조물 PAN28("28"), PAN13("13"), PAN12("12"), PAN11("11"), PAN10("10"), PAN09("09"), PAN08("08"), PAN07("07") 및 PAN05("05")의 BamHI 제한 시 pcDNA3.1(-) 플라스미드의 비-선형화된(잘리지 않음, 수퍼코일, 좌측 레인) 및 선형화 산물(우측 레인)을 나타내는 EtBr로 염색된 1% 아가로스 겔이다.
도 6은 상이한 재조합 핵산 구조물 옆에 있는 120 nt 길이의 폴리-T 3' 프라이머에 의해 120 nt의 폴리-A 꼬리를 첨가하기 위한 폴리-A 꼬리 PCR의 PCR 산물을 나타내는 EtBr로 염색된 1% 아가로스 겔을 나타낸다. 맨 위는 표시된 재조합 핵산 구조물에 대한 최적화된 PCR 조건이 있다. 예컨대, Pan02의 경우 조건은 다음과 같다: 94℃에서 2분 동안 변성. 96℃에서 30초 동안 33회 주기, 55℃에서 15초 및 72℃에서 4분. 72℃에서 8분 동안 최종 연장.
도 8은 구조물 PAN28("28"), PAN13("13"), PAN12("12"), PAN11("11"), PAN10("10"), PAN09("09"), PAN08("08"), PAN07("07") 및 PAN05("05")의 시험관 내 전사된 mRNA를 나타내는 EtBr 염색 후의 1% 비-변성 아가로스 겔의 이미지이다. M은 높은 범위의 RiboRuler RNA 래더가 있는 레인이다. 이로부터 도 8은 전사된 mRNA가 손상되지 않았고, 보다 구체적으로, 분해되지 않았음을 알 수 있다.
도 24는 재조합 핵산 구조물 PAN01의 기본 구조 및 뉴클레오티드 서열을 나타낸다. PAN1은 5' 비-번역 영역으로서 Ang1의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 Ang1의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 Ang1을 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 Ang1의 3' UTR을 포함하는 본 발명의 실시형태이다.
도 25는 재조합 핵산 구조물 PAN03의 기본 구조 및 뉴클레오티드 서열을 나타낸다. PAN03은 5' 비-번역 영역으로서 Ang1의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 Ang1의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 COMP-Ang1을 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 Ang1의 3' UTR을 포함하는 본 발명의 실시형태이다.
도 26은 재조합 핵산 구조물 PAN04의 기본 구조 및 뉴클레오티드 서열을 나타낸다. PAN04는 5' 비-번역 영역으로서 Ang2의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 Ang2의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 Ang1을 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 폰 빌레브란트 인자(vWF)의 3' UTR을 포함하는 본 발명의 실시형태이다.
도 27은 재조합 핵산 구조물 PAN06의 기본 구조 및 뉴클레오티드 서열을 나타낸다. PAN06은 5' 비-번역 영역으로서 Ang2의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 Ang2의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 COMP-Ang1을 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 폰 빌레브란트 인자(vWF)의 3' UTR을 포함하는 본 발명의 실시형태이다.
도 28은 재조합 핵산 구조물 PAN36의 기본 구조 및 뉴클레오티드 서열을 나타낸다. PAN36은 5' 비-번역 영역으로서 MCP-1의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 MCP-1의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 Ang1을 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 MCP-1의 3' UTR을 포함하는 본 발명의 실시형태이다.
도 67은 5' 비-번역 영역으로서 MCP-1의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 IL-6의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제를 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 폰 빌레브란트 인자(vWF)의 3' UTR을 포함하는 본 발명의 mRNA의 또 다른 실시형태인 재조합 핵산 구조물 PAN50을 나타낸다.
도 68은 5' 비-번역 영역으로서 HSP70의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 IL-6의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제(NLuc)를 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 폰 빌레브란트 인자(vWF)의 3' UTR을 포함하는 본 발명의 mRNA의 또 다른 실시형태인 재조합 핵산 구조물 PAN51을 나타낸다.
도 69는 5' 비-번역 영역으로서 MCP-1의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 MCP-1의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 Ang1을 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 폰 빌레브란트 인자(vWF)의 3' UTR을 포함하는 본 발명의 mRNA의 또 다른 실시형태인 재조합 핵산 구조물 PAN52를 나타낸다.
도 70은 5' 비-번역 영역으로서 MCP-1의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 MCP-1의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 hCOMP-Ang1을 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 폰 빌레브란트 인자(vWF)의 3' UTR을 포함하는 본 발명의 mRNA의 또 다른 실시형태인 재조합 핵산 구조물 PAN53을 나타낸다.
도 71a는 구조물 PAN35("35"), PA34("34"), PAN33("33"), PAN32("32"), PAN31("31"), PAN30("30"), PAN29("29") 및 PAN12("12")의 꼬리-PCR 산물을 나타내는 EtBr 염색 후의 1% 비-변성 아가로스 겔의 이미지이다. M은 높은 범위의 RiboRuler RNA 래더가 있는 레인이다. 이로부터 도 71a는 전사된 mRNA가 손상되지 않았고, 보다 구체적으로, 분해되지 않았음을 알 수 있다.
도 71b는 구조물 PAN35("35"), PA34("34"), PAN33("33"), PAN32("32"), PAN31("31"), PAN30("30"), PAN29("29") 및 PAN12("12")의 시험관 내 mRNA 전사체를 나타내는 EtBr 염색 후의 1% 비-변성 아가로스 겔의 이미지이다. M은 높은 범위의 RiboRuler RNA 래더가 있는 레인이다. 이로부터 도 71b는 전사된 mRNA가 손상되지 않았고, 보다 구체적으로, 분해되지 않았음을 알 수 있다.
도 86은 5' 비-번역 영역으로서 RPL12s.c.의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 MCP-1의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노-루시퍼라제(NLuc)를 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 폰 빌레브란트 인자(vWF)의 3' UTR을 포함하는 본 발명의 mRNA의 또 다른 실시형태인 재조합 핵산 구조물 PAN54를 나타낸다.
도 87은 5' 비-번역 영역으로서 vWF의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 MCP-1의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노-루시퍼라제(NLuc)를 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 폰 빌레브란트 인자(vWF)의 3' UTR을 포함하는 본 발명의 mRNA의 또 다른 실시형태인 재조합 핵산 구조물 PAN55를 나타낸다.
도 88은 5' 비-번역 영역으로서 vWF의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 vWF의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노-루시퍼라제(NLuc)를 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 폰 빌레브란트 인자(vWF)의 3' UTR을 포함하는 본 발명의 mRNA의 또 다른 실시형태인 재조합 핵산 구조물 PAN56을 나타낸다.
도 89는 5' 비-번역 영역으로서 문헌[Jiang, Lei et al. (2018). Systemic messenger RNA as an etiological treatment for acute intermittent porphyria. Nature Medicine. 24, 1899-2909 (2018)]에 기술된 합성 핵산 서열, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 MCP-1의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노-루시퍼라제(NLuc)를 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 문헌[Jiang, Lei et al. (2018). Systemic messenger RNA as an etiological treatment for acute intermittent porphyria. Nature Medicine. 24; 1899-1909 (2018)]에 기술된 핵산 서열의 3' UTR을 포함하는 본 발명의 mRNA의 또 다른 실시형태인 재조합 핵산 구조물 PAN57을 나타낸다. 5' 서열 및 3' 서열은 밑줄 및 굵은 글씨로 나타나 있다.
도 90은 5' 비-번역 영역으로서 MCP-1의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 MCP-1의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 나노 루시퍼라제(NLuc)를 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 폰 빌레브란트 인자(vWF)의 3' UTR을 포함하는 본 발명의 mRNA의 또 다른 실시형태인 재조합 핵산 구조물 PAN58을 나타낸다. 또한, PAN58은 개시 AUG의 6개 염기 상류에 컨센서스 Kozak 서열(GCCACC)을 포함한다.
도 91은 5' 비-번역 영역으로서 MCP-1의 5' UTR, 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열로서 MCP-1의 신호 펩티드를 코딩하는 핵산 서열, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 CMP-Ang1을 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 폰 빌레브란트 인자(vWF)의 3' UTR을 포함하는 본 발명의 mRNA의 또 다른 실시형태인 재조합 핵산 구조물 PAN59를 나타낸다.
도 95는 5' 비-번역 영역으로서 MCP-1의 5' UTR, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 야생형(wt) Tie2를 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 폰 빌레브란트 인자(vWF)의 3' UTR을 포함하는 본 발명의 mRNA의 또 다른 실시형태인 재조합 핵산 구조물 PAN60을 나타낸다.
도 96은 5' 비-번역 영역으로서 MCP-1의 5' UTR, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 Tie2 돌연변이체 R849W를 코딩하는 코딩 영역, 3' 비-번역 영역으로서 폰 빌레브란트 인자(vWF)의 3' UTR을 포함하는 본 발명의 mRNA의 또 다른 실시형태인 재조합 핵산 구조물 PAN61을 나타낸다.
도 97은 5' 비-번역 영역으로서 MCP-1의 5' UTR, 효과기 분자를 코딩하는 코딩 영역으로서 각각의 참조 번호가 006218.4.인 GenBank 호모 사피엔스 포스파티딜이노시톨-4,5-비스포스페이트 3-키나제 촉매 서브유닛 알파(PIK3CA)에 따른 것인 야생형 PIK3CA, 및 3' 비-번역 영역으로서 폰 빌레브란트 인자(vWF)의 3' UTR을 포함하는 본 발명의 mRNA의 또 다른 실시형태인 재조합 핵산 구조물 PAN66을 나타낸다.
열거된 서열의 서열번호는 표 1에 요약된 바와 같이 본 개시내용과 관련된다.
|
서열번호
|
도면 대상
|
추가 정보
|
| 1 |
7A |
5'프라이머 |
| 2 |
7A |
5'프라이머 |
| 3 |
7A |
5'프라이머 |
| 4 |
7A |
5'프라이머 |
| 5 |
7A |
5'프라이머 |
| 6 |
7A |
5'프라이머 |
| 7 |
7A |
5'프라이머 |
| 8 |
7A |
5'프라이머 |
| 9 |
7A |
5'프라이머 |
| 10 |
7A |
5'프라이머 |
| 11 |
7B |
3'프라이머 |
| 12 |
7B |
3'프라이머 |
| 13 |
7B |
3'프라이머 |
| 14 |
7B |
3'프라이머 |
| 15 |
7B |
3'프라이머 |
| 16 |
7B |
3'프라이머 |
| 17 |
7B |
3'프라이머 |
| 18 |
7B |
3'프라이머 |
| 19 |
7B |
3'프라이머 |
| 20 |
15A |
5'UTR MCP1 |
| 21 |
15B |
MCP1 의 SP(신호 펩티드) 뉴클레오티드 서열 |
| 22 |
15B |
MCP1의 SP 아미노산 서열 |
| 23 |
15C |
MCP1의 3'UTR |
| 24 |
16A |
RPL12의 5'UTR |
| 25 |
16B |
RPL12의 3'UTR |
| 26 |
17A |
Ang2의 5'UTR |
| 27 |
17B |
Ang2의 SP(신호 펩티드) 뉴클레오티드 서열 |
| 28 |
17B |
Ang2의 SP 신호 펩티드) 아미노산 서열 |
| 29 |
17C |
Ang2의 3'UTR |
| 30 |
18A |
IL6의 5'UTR |
| 31 |
18B |
IL6의 SP(신호 펩티드) 뉴클레오티드 서열 |
| 32 |
18B |
IL6의 SP(신호 펩티드) 아미노산 서열 |
| 33 |
18C |
IL6의 3'UTR |
| 34 |
19A |
vWF의 5'UTR |
| 35 |
19B |
vWF의 SP(신호 펩티드) 뉴클레오티드 서열 |
| 36 |
19B |
vWF의 SP(신호 펩티드) 아미노산 서열 |
| 37 |
19C |
vWF의 3'UTR |
| 38 |
20A |
HSP70 A1의 5'UTR |
| 39 |
20B |
HSP70 A1의 3'UTR |
| 40 |
21A |
HSP70 A5의 5'UTR |
| 41 |
21B |
HSP70 A5의 SP(신호 펩티드) 뉴클레오티드 서열 |
| 42 |
21B |
HSP70 A5의 SP(신호 펩티드) 아미노산 서열 |
| 43 |
21C |
HSP70 A5의 3'UTR |
| 44 |
22A |
H3.3의 5'UTR |
| 45 |
22B |
H3.3의 3'UTR |
| 46 |
23A |
LGALS9의 5'UTR |
| 47 |
23B |
LGALS9의 3'UTR |
| 48 |
24 |
구조물 PAN01 |
| 49 |
25 |
구조물 PAN03 |
| 50 |
26 |
구조물 PAN04 |
| 51 |
27 |
구조물 PAN06 |
| 52 |
28 |
구조물 PAN36 |
| 53 |
29 |
구조물 PAN37 |
| 54 |
30 |
구조물 PAN02 |
| 55 |
31 |
구조물 PAN05 |
| 56 |
32 |
구조물 PAN07 |
| 57 |
33 |
구조물 PAN08 |
| 58 |
34 |
구조물 PAN09 |
| 59 |
35 |
구조물 PAN10 |
| 60 |
36 |
구조물 PAN11 |
| 61 |
37 |
구조물 PAN12 |
| 62 |
38 |
구조물 PAN13 |
| 63 |
39 |
구조물 PAN28 |
| 64 |
40 |
구조물 PAN29 |
| 65 |
41 |
구조물 PAN30 |
| 66 |
42 |
구조물 PAN31 |
| 67 |
43 |
구조물 PAN32 |
| 68 |
44 |
구조물 PAN33 |
| 69 |
45 |
구조물 PAN34 |
| 70 |
46 |
구조물 PAN35 |
| 71 |
47 |
구조물 PAN38 |
| 72 |
48 |
구조물 PAN39 |
| 73 |
49 |
구조물 PAN40 |
| 74 |
50 |
구조물 PAN41 |
| 75 |
51 |
구조물 PAN42 |
| 76 |
52 |
구조물 PAN43 |
| 77 |
53 |
구조물 PAN44 |
| 78 |
54 |
구조물 PAN45 |
| 79 |
55 |
구조물 PAN46 |
| 80 |
56 |
구조물 |
| 81 |
57 |
구조물 PAN48 |
| 82 |
58 |
구조물 PAN49 |
| 83 |
59A |
Ang1의 5'UTR |
| 84 |
59B |
Ang1의 SP(신호 펩티드) 뉴클레오티드 서열 |
| 85 |
59B |
Ang1의 SP(신호 펩티드) 아미노산 서열 |
| 86 |
59C |
Ang1의 CDS(성숙 펩티드 + 종결 코돈) |
| 87 |
- |
서열번호 86 유래 아미노산 서열 |
| 88 |
59D |
Ang1의 3'UTR |
| 89 |
60A |
Ang4의 5'UTR |
| 90 |
60B |
Ang4의 SP(신호 펩티드) 뉴클레오티드 서열 |
| 91 |
60B |
Ang4의 SP(신호 펩티드) 아미노산 서열 |
| 92 |
60C |
Ang4의 CDS(성숙 펩티드 + 종결 코돈) |
| 93 |
- |
서열번호 92 유래 아미노산 서열 |
| 94 |
60D |
Ang4의 3'UTR |
| 95 |
61 |
COMP-Ang1 CDS(성숙 pep + 종결 코돈) (랫트) |
| 96 |
- |
서열번호 95 유래 아미노산 서열 |
| 97 |
62 |
hCOMP-Ang1 CDS(성숙 pep + 종결 코돈) (인간) |
| 98 |
- |
서열번호 97 유래 아미노산 서열 |
| 99 |
63 |
CMP-Ang1 CDS(성숙 펩티드 + 종결 코돈) |
| 100 |
64 |
COMP-Ang2 CDS(성숙 펩티드 + 종결 코돈) |
| 101 |
65 |
Tie2 CDS(개시+성숙 펩티드+종결 코돈) |
| 102 |
- |
서열번호 101 유래 아미노산 서열 |
| 103 |
66 |
Tie2* CDS(R849W)(개시+성숙 펩티드+종결 코돈) |
| 104 |
- |
서열번호 103 유래 아미노산 서열 |
| 105 |
67 |
구조물 PAN50 |
| 106 |
68 |
구조물 PAN51 |
| 107 |
69 |
구조물 PAN52 |
| 108 |
70 |
구조물 PAN53 |
| 109 |
86 |
구조물 PAN54 |
| 110 |
87 |
구조물 PAN55 |
| 111 |
88 |
구조물 PAN56 |
| 112 |
89 |
구조물 PAN57 (Mod) |
| 113 |
90 |
구조물 PAN58 |
| 114 |
91 |
구조물 PAN59 |
| 115 |
95 |
구조물 PAN60(Tie2 wt) |
| 116 |
96 |
구조물 PAN61(Tie2 R849W) |
| 117 |
97 |
구조물 PAN66(PIK3CA wt) |
| 118 |
|
구조물 CDS(개시+성숙 펩티드+종결 코돈) PIK3CA |
| 119 |
|
CDS (성숙 펩티드 + 종결 코돈) Nluc |
| 120 |
100a |
(PAN57)의 5'UTR |
| 121 |
100b |
(PAN57)의 3'UTR |
| 122 |
7B |
구조물 PAN01-PAN03에 대한 3'프라이머 |
| 123 |
100c |
구조물 PAN57에 대한 5'프라이머 |
| 124 |
100d |
구조물 PAN57에 대한 3'프라이머 |
| 125 |
100e |
구조물 PAN55(도 87) 및 PAN56(도 88)에 대한 5'프라이머 |
실시예 1:
재료 및 방법
유전자 합성 및 클로닝에 의한 플라스미드 주형 생산
상이한 신호펩티드를 가진 Nluc 리포터 단백질, Ang-1 단백질 및 이들의 유도체(예컨대 COMP-Ang-1, CMP-Ang-1)를 코딩하는 서열을 상이한 이종 5' 및 3' UTR 측면에 배치 및 설계하고 BioCat(Heidelberg)에 의한 유전자 합성에 의해 생산하고 pcDNA3.1-(Thermo Fisher)로 클로닝하였다(Xho1―BamHI).
상이한 이종 5' 및 3' UTR 측면에 배치된 코딩 영역에서 wt Tie-2를 코딩하는 서열 및 특이적 Tie-2 돌연변이가 있는 서열을 설계하고(도 95 및 96 참조) ioCat(Heidelberg)에 의한 유전자 합성에 의해 생산하고 pcDNA3.1-(Thermo Fisher)로 클로닝하였다(Xho1―BamHI).
폴리아데닐화 mRNA를 생산하기 위한 PCR 생산물로부터의
시험관 내
전사
시험관 내 전사는 해당 프로모터 서열(T7, T3, SP6) 및 전사될 유전자를 포함하는 선형 DNA 주형으로부터 RNA 폴리머라제에 의한 RNA 전사체의 합성이다. 전형적인 전사 반응은 주형 DNA, RNA 폴리머라제, 리보뉴클레오티드 트리포스페이트, RNase 억제제 및 Mg2+ 이온을 포함하는 완충액으로 구성된다. 선형화된 플라스미드 DNA, PCR 산물 및 합성 DNA 올리고뉴클레오티드는 이들이 전사될 유전자의 상류에 T7 프로모터 서열을 갖는 한 전사를 위한 주형으로서 사용될 수 있다. 폴리-(A) 꼬리를 가진 DNA 주형을 생산하기 위해 T7 RNA 폴리머라제 서열을 포함하는 5' 프라이머 및 120 nt 폴리-T 서열을 포함하는 3' 프라이머를 사용하는 꼬리-PCR을 합성하고 정제하였다(BioSpring, Frankfurt).
시험관 내 전사를 위한 선형 DNA 주형을 선형화된 플라스미드로부터 PCR로 생산하였다. 플라스미드를 백터 백본에서 3-말단을 1회 절단하는 BamHI으로 분해하여 폴리-(A) 꼬리 PCR을 위한 주형으로서 사용될 수 있는 선형화된 벡터를 생산하였다. 5 μg 플라스미드를 50μl 및 1x HF 완충액 중의 5U BamHI 제한 효소를 사용하여 37℃에서 2시간 동안 분해하였다. 소량의 분취량의 분해된 혼합물을 겔 전기영동으로 분석하여 플라스미드의 완전한 분해를 확인하였다(예컨대, 구조물 PAN28("28"), PAN13("13"), PAN12("12"), PAN11("11"), PAN10("10"), PAN09("09"), PAN08("08"), PAN07("07") 및 PAN05("05")에 대한 도 5 참조). 제한 효소를 80℃에서 20분 동안 인큐베이션하여 열-불활성화하고 분해된 플라스미드를 제조사의 프로토콜(NucleoSpin Gel 및 PCR clean-up, Macherey-Nagel)에 따라 PCR 정제 컬럼으로 정제하였다. 선형화된 플라스미드는 20℃에서 수 개월 동안 저장할 수 있고 PCR 주형 생산에서 사용될 수 있다. 선형화의 목적은 IVT 반응 동안 런-온(run-on) 전사체를 생산할 가능성이 있는 환형 주형을 제거하는 것이었다.
PCR에 의한 폴리-(A) 꼬리 추가를 제조사의 프로토콜에 따라 Hot StarHiFidelity polymerase(Qiagen) 또는 Taq DNA Polymerase(Roche) 를 사용하여 수행하였다. 상기 목적을 위해, T7 프로모터 서열을 포함하는 어댑터(Adoptor) 프라이머 및 3' 폴리 A 꼬리 서열(120 nt)을 사용하여 선형 DNA-주형을 증폭하였다. 상기 어댑터 프라이머 각각은 관심 유전자로의 전사 및 번역에 필요한 조절 서열과 융합된 중첩(overlap) 서열을 갖는다(예컨대, 도 7a 및 7b 참조). 전형적인 50 μl PCR 반응은 최종 농도 200 μM (각각) dNTP, 0,5 μM 각각의 프라이머, 50 ng 선형화된 프라이머 DNA, 1x PCR 반응 완충액(1,5 mM MgCl2) 및 반응 당 1,25 U Taq DNA Polymerase(5 U/μl의 0,25μl)를 포함하였다. 특정 PCR 사이클 프로그램 또는 열 프로파일을 프라이머 쌍의 Tm에 따라, 예상되는 PCR 산물의 길이에 따라 그리고 사용된 열 사이클에 따라 조정하였다. PCR 산물의 질을 겔 전기영동에 의해 분취량을 분석하여 확인하였고 상업적인 PCR 정제 키트(NucleoSpin Gel 및 PCR clean-up, Macherey-Nagel)로 정제하였다.
시험관 내
전사 반응
RNA에 5' 말단 캡 구조를 첨가하는 것은 진핵세포에서 중요한 공정이다. 이는 RNA 안정성, 효율적인 번역, 핵 전달 및 스플라이싱에 필수적이다. 상기 공정은 RNA의 5' 트리포스페이트 말단에 7-메틸구아노신 첨가를 포함한다. RNA 캡핑은 캡핑-효소를 사용하여 전사 후에 또는 ARCA(Jena Bioscience) 또는 CleanCap(Trilink Biotechnologies) 또는 EZ-Cap(ApexBio)와 같은 캡 유사체를 사용하여 전사와 동시에 수행될 수 있다. 효소적 방법에서, mRNA는 제조사의 프로토콜에 따라 우두 바이러스 mRNA 캡핑 효소(NEB)를 사용하여 캡핑될 수 있다. 상기 효소는 GTP 및 S-아데노실 메티오닌을 공여자로서 사용하여 RNA의 5' 말단에서 7-메틸구아노신 캡에 첨가한다(캡-0 구조). 두 방법 모두 형질감염 또는 다른 적용에 적합한 기능적으로 활성인 캡핑된 RNA를 제공한다. 또한, 2'-O-메틸트랜스퍼라제가 캡-1 및 캡-2 구조를 도입하기 위해 사용될 수 있다.
하기 실시예에서, T7 High Yield Transcription Kit(Thermo Scientific)를 사용하여 캡 유사체 동시 전사를 사용하는 캡핑된 RNA 전사체(PAN 01-XX)를 합성하였다.
전사 반응을 위한 DNA 주형은 선형화된 플라스미드 또는 PCR 산물이었다. 캡핑된 RNA의 경우 실온에서의 반응을 다음의 순서로 설정하였다:
1 μg DNA를 첨가하고 뉴클레아제가 없는 물로 총 부피가 20 μl가 되게 하였다. 첨가된 물의 양은 주형 DNA의 농도에 따라 달라진다. 반응을 볼텍싱으로 잘 혼합하고 건식 공기 인큐베이터에서 37℃에서 2시간 동안 인큐베이션 하였다. 다음과 같이 정제를 진행하기 전에 DNA 주형을 제거하기 위해 DNase I으로 전사 반응을 처리하였다:
1. 70 μl 뉴클레아제가 없는 물을 전사 반응에 첨가한 후 10 μl DNase I 반응 완충액을 첨가하였다.
2. 2 μl DNase I을 반응에 첨가하였다.
3. 상기 반응을 37℃에서 15분 동안 인큐베이션 하였다.
캡핑된 mRNA의 컬럼 정제
1. 캡핑된 RNA를 제조사의 지시에 따라 MEGAclearKit를 사용하여 정제하였다(RNA 정제 키트에 기초한 임의의 스핀 컬럼을 사용할 수 있음).
2. RNA를 NanoDrop Spectrophotometer를 사용하여 정량화하였다.
3. 제조사의 지시에 따라, mRNA 샘플 품질을 Agilent RNA 6000 Nano Kit 및 Agilent 2100 Bioanalyzer를 사용하여 또는 음성 1% 아가로스 겔 전기영동 및 에티디움 브로마이드 염색(도 8 참조)에 의해 평가하였다.
HeLa 세포, HEK293 세포, HPMEC 세포, HPAEC 세포 및 HUVEC 세포의 mRNA 형질감염
HeLa 세포를 DMEM 완전 배지에서 성장시켰다. 인간 배아 신장 293 세포주(HEK293)를 EMEM(EBSS) + 2 mM 글루타민 + 1% 비필수 아미노산(NEAA) + 10% FCS 배양 배지에서 성장시켰다.
인간 배아 신장 293 세포주(HEK293)를 EMEM(EBSS) + 2 mM 글루타민 + 1% 비필수 아미노산(NEAA) + 10% FCS 배양 배지에서 성장시켰다. 계대배양 루틴은 하위-컨플루언트 배양(70 내지 80%) 1:2를 1:6으로 분할하는 것이다, 즉, 0.25% 트립신 또는 트립신/EDTA; 5% CO2; 37℃를 사용하여 2 내지 5x10,000 세포/cm2로 씨딩하는 것이다. mRNA 형질감염을 제조사의 프로토콜에 따라 LipofectamineTM MessengerMAXTM Transfection Reagent(InvitrogenTM)을 사용하여 수행하였다.
1차 인간 폐 미세혈관 내피 세포(HPMEC) 및 1차 인간 폐 동맥 내피 세포(HPAEC)를 인간 폐 질환을 연구하는데 가장 적합한 인간 폐 동맥으로부터 단리하였고 단일 공여자 유래의 폐에서 단리하였다. 폐 조직은 혈액 및 림프 모세혈관이 포함되어 있기 때문에 HPMEC는 혈액 및 림프 미세혈관 내피 세포로 구성되어 있다.
HPMEC의 세포 유형은 면역형광 염색을 특징으로 한다. 이들은 CD31 및 폰 빌레브란트 인자에 대해 양성으로 염색하고 평활근 알파-액틴에 대해 음성으로 염색한다.
HUVEC, HPAEC 및 HPMEC 세포를 각각 PromoCell(독일 하이델베르그)에서 제안하는 대로 내피 세포 성장 배지에서 성장시켰다. 상기 내피 세포 성장 배지는 우 태아 혈청(0.05 ml/ml), 내피 세포 성장 보조제(소 시상하부 추출물; 0.004 ml ml), 헤파린 90 μg/ml 및 히드로코티손 1 μg/ml이 보충된 기초 배지이다. HUVEC, HPAEC 및 HPMEC 세포를 사용한 실험은 계대 번호가 8 미만인 세포에서 수행하였다.
RNA 형질감염 및 추가 mRNA 형질감염을 Lipofectamin MessengerMAX(Invitrogen, Carlsbad, CA; Thermo Fisher Scientific)을 사용하여 수행하였다. 24-웰 플레이트 형식에서의 mRNA 형질감염의 경우 1x105 세포/웰을 형질감염 24시간 전에 씨딩하여 형질감염 직전 70 내지 90 컨플루언스에 도달하도록 하였다. 단일 웰에 대해 1.5 μl Lipofectamine MessengerMAX Reagent를 25 μl OptMEM(Invitrogen, Carlsbad, CA; Thermo Fisher Scientific)에 첨가하고, 볼텍싱한 후 실온에서 10분 동안 인큐베이션 하였다. 제2 웰에 500 ng 또는 1 μg mRNA를 25 μl OptiMEM에 첨가하고, 볼텍싱하였다. 인큐베이션 후, 희석된 mRNA를 희석된 Lipofectamin에 첨가하고, 잘 혼합하고, 실온에서 5분 동안 인큐베이션 한 후 Hela 및 HEK293의 경우 0.5 ml의 완전 배지의 존재 하에 세포에 적하 형식으로 첨가하였다. HUVEC, HPAEC 및 HPMEC의 경우 내피 세포 성장 배지를 교체하고 세포를 OptiMEM으로 세척한 다음 Lipofectamin MessengerMAxX mRNA 복합 용액을 37℃에서 사전 가온된 0.5 ml OptiMEM이 포함된 웰에 첨가하였다. 세포를 37℃에서 2시간 동안 인큐베이션 하고 OptiMEM 배지를 완전 내피 세포 성장 배지(PromoCell, 독일 하이델베르그)로 교체하였다.
형질감염된 세포 유래의 세포 용해물 또는 혈청을 지시된 시점에서 분석하였다. 다르게는, 양이온 지질 L-아르기닐-β-알라닌-N-팔미틸-N-올레일-아미드 또는 중성 및 PEG화된 공-지질과 조합된 β-(L-아르기닐)-L-2,3-디아미노 프로피온산-N-팔미틸-N-올레일-아미드 기반 mRNA-LNP를 시험관 내 형질감염에서 사용하였다. 공-지질은 디피타노일-PE이었고 PEG화된 지질은 메톡시PEG2000-DSPE이었다.
숙주 세포로의 mRNA의 성공적인 도입을 형광 마커, 예컨대 녹색 형광 단백질(GFP: Green Fluorescent Protein), 예컨대 리포터 효소(예컨대 루시퍼라제 유도체)와 같이 다양한 공지된 방법을 사용하여 모니터링 하였다. 대안적으로, 변형된 mRNA의 형질감염을 또한 예컨대 웨스턴 블롯팅 또는 면역세포화학법 또는 ELISA에 의해 표적 폴리펩티드의 단백질 발현 수준을 측정하여 결정할 수 있다.
5-메틸시티딘 및/또는 슈도우리딘(또는 5-메톡시우리딘 또는 N1-메틸슈도우리딘)으로 완전히 변형된 mRNA를 Lipofectamin MessengerMAX(Invitrogen, Carlsbad, CA; Thermo Fisher Scientific)을 사용하여 HUVEC 또는 HPMEC(인간 폐 미세혈관 내피 세포, PromoCell, 하이델베르그) 내로 형질감염하였다. 세포 용해물을 수확하고 형질감염 후 상이한 시점(30'', 1 h, 2h, 4h, 6h 시간)에서 ELISA(또는 변역블롯 분석(웨스턴))를 실행하여 단백질 발현을 결정하였다.
Nano-Luc 루시퍼라제 활성 리포터 측정
리포터 분석 기술 매뉴얼 Nano-Glo Luciferase Assay System(Promega)에 따라 조직 배양 상청액의 샘플을 분석하여 분비된 버전에 대해 Nano-Glo-루시퍼라제 발현(Promega)의 시간 의존적 정량적 검출을 수행하였다. 요약하면, 5 내지 20 μl의 혈청 또는 용해물을 100 μl H2O 최종 부피에 희석하고 동일 부피의 재구성된 Nano-Glo 루시퍼라제 분석 시약을 96 웰 GloMax 96 마이크로플레이트에서 합하였다. 실온에서 적어도 3분 인큐베이션 한 후 적절한 발광계에서 발광을 측정하였다.
Tie-2 및 유도체의 면역블롯 검출
Tie-2 및 유도체의 면역블롯 검출을 위해 단백질 용해물을 1.5mm 즉시 사용 가능한(ready-to-use) Bis-Tris 겔 및 러닝 보조로서 MOPS-완충액을 포함하는 4 내지 12% 아크릴아미드 구배가 갖춰진 NuPage SDS-PAGE 시스템(챔버 및 전원공급 장치)에 로딩하였다(모두 Life Technologies, Grand Island, NY). 각각의 용해물 샘플을 40 μl 최종 부피로 제조하였다. 상기 샘플은 다양한 부피의 25 μg 단백질 용해물, 26 μl의 부피로 제조하기 위한 RIPA 완충액, 4 μl l0x 환원제 및 l0 μl 4x SDS 로딩 완충액(둘 모두 Life Technologies, Grand Island, NY)을 포함한다. 샘플을 95℃에서 5분 동안 가열하고 겔에 로딩하였다. 표준 설정을 제조사에 의해 200 V, 120 mA 및 최대 25 W로 선택하였다. 실행 시간은 60분이었으나 겔의 하단에 도달하는 염료의 러닝보다는 길지 않았다.
실행 종료 후, 플라스틱 케이스를 깨고 봉입된 겔을 즉시 사용 가능한 니트로셀룰로스 막 키트 및 전원 공급 장치(iBLOT; LifeTechnologies, Grand Island, NY)로 옮겼다. 기본 설정을 사용하여, 단백질 용해물을 높은 암페어 전기에 의해 겔에서 막으로 옮겼다.
전달 후, 막을 1X TBS 중의 5% BSA에서 15분 동안 및 이어서 1X TBS + 0.1 % Tween 중의 5% BSA에서 추가 15분 동안 인큐베이션 하였다. 인간 Tie-2 단백질 또는 포스포-특이적 항체(P-Tie-2, P-Akt, 하기 참조)에 대한 1차 항체를 1:500 내지 1:2000 희석의 1X TBS 용액 중의 5% BSA 3 ml에서 실온에서 3시간 동안 적용하고 오비탈 교반기에서 부드럽게 교반하였다. 막을 1X TBS/0.1 % Tween으로 매번 부드럽게 교반하면서 5분 동안 3회 세척하였다. 2차 항체(염소 항-토끼 HRP 접합체; Abeam, Cambridge, MA)를 홀스 래디시 퍼옥시다제와 접합시켜 1차 항체 항체에 결합시켰다. 2차 항체를 1X TBS 중의 5% BSA에 1:1000 내지 1:5000로 희석하고 실온에서 3시간 동안 인큐베이션 하였다. 인큐베이션 시간이 끝나면, 막을 1x TBS/0.1% Tween으로 매번 부드럽게 교반하면서 5분 동안 3회 세척하였다. 막을 지시에 따라 5ml Pierce WestPico Chemiluminescent Subtrate(Thermo Fisher, Rockford, IL)에서 발달시켰다.
실시예 2: HPMEC, HUVEC, HPAEC 및 HeLa 세포에서 재조합 핵산 구조물을 발현하는 루시퍼라제, Ang-1 또는 Ang-1-유도체의 발현
HeLa, HUVEC, HPAEC 및 HPMEC 세포의 mRNA 형질감염
1차 인간 폐 미세혈관 내피 세포(HPMEC)는 인간 폐 질환을 연구하는데 가장 적합하며 단일 공여자의 폐에서 단리된다. 폐 조직에는 혈액 및 림프 모세혈관이 포함되어 있기 때문에, HPMEC는 혈액 및 림프 미세혈관 내피 세포를 포함한다. 상기 세포를 면역형광 염색에 의해 일상적으로 분석하였다: 이들은 CD31 및 폰 빌레브란트 인자에 대해 양성으로 염색되고 평활근 알파-액틴에 대해 음성으로 염색된다. HeLa 세포, HUVEC, HPMEC 및 HPAEC(인간 폐 동맥 내피 세포) 세포 각각을 DMEM 완전 배지 또는 내피 세포 성장 배지(PromoCell, 독일 하이델베르그, CatNo.: C-22020)에서 각각 성장시켰다. 내피 세포 성장 배지는 우 태아 혈청(0.05 ml/ml), 내피 세포 성장 보조제(소 시상하부 추출물; 0.004 ml ml), 헤파린 90μg/ml 및 히드로코티손 1 μg/ml이 보충된 기초 배지이다. HUVEC 및 HPMEC 세포를 사용한 실험은 계대 번호가 8 미만인 세포에서 수행하였다.
mRNA 형질감염을 Lipofectamin MessengerMAX(Invitrogen, Carlsbad, CA; Thermo Fisher Scientific)를 사용하여 수행하였다. 24-웰 플레이트 형식에서의 mRNA 형질감염의 경우 1x105 세포/웰을 형질감염 24시간 전에 씨딩하여 형질감염 직전 70 내지 90 컨플루언스에 도달하도록 하였다. 단일 웰에 대해 1.5μl Lipofectamine MessengerMAX Reagent를 25 μl OptMEM에 첨가하고, 볼텍싱한 후 실온에서 10분 동안 인큐베이션하였다. 제2 웰에 500 ng 또는 1 μg mRNA를 25 μl OptiMEM에 첨가하고, 볼텍싱하였다. 인큐베이션 후, 희석된 mRNA를 희석된 Lipofectamin에 첨가하고, 잘 혼합하고, 실온에서 5분 동안 인큐베이션 한 후 Hela의 경우 0.5 ml의 완전 배지의 존재 하에 세포에 적하 형식으로 첨가하였다. HUVEC, HPMEC 및 HPAEC의 경우 내피 세포 성장 배지를 교체하고 세포를 OptiMEM으로 세척한 다음 Lipofectamin MessengerMAxX mRNA 복합 용액을 37℃에서 사전 가온된 0.5 ml OptiMEM이 있는 웰에 첨가하였다. 세포를 37℃에서 2시간 동안 인큐베이션 하고 OptiMEM 배지를 완전 내피 세포 성장 배지(PromoCell, 독일 하이델베르그)로 교체하고 지시된 시점에서 형질감염된 세포 또는 혈청을 분석하였다. 다르게는, 양이온 지질 L-아르기닐-β-알라닌-N-팔미틸-N-올레일-아미드 또는 중성 및 PEG화된 공-지질과 조합된 β-(L-아르기닐)-L-2,3-디아미노 프로피온산-N-팔미틸-N-올레일-아미드에 기초한 mRNA-LNP를 시험관 내 형질감염에서 사용할 수 있다.
숙주 세포로의 mRNA의 성공적인 도입을 형광 마커, 예컨대 녹색 형광 단백질(GFP: Green Fluorescent Protein), 예컨대 리포터 효소(예컨대 루시퍼라제 유도체)와 같이 다양한 공지된 방법을 사용하여 모니터링 할 수 있거나 변형된 mRNA의 형질감염을 또한 예컨대 웨스턴 블롯팅 또는 면역세포화학법 또는 ELISA에 의해 표적 폴리펩티드의 단백질 발현 수준을 측정하여 결정할 수 있다.
Nano-Luc 루시퍼라제 활성 리포터 측정
리포터 분석 기술 매뉴얼 Nano-Glo Luciferase Assay System(Promega)에 따라 조직 배양 상청액의 샘플을 분석하여 분비된 버전에 대해 Nano-Glo-루시퍼라제 발현(Promega)의 시간 의존적 정량적 검출을 수행하였다. 요약하면, 5 내지 20 μl의 혈청 또는 용해물을 100 μl H2O 최종 부피에 희석하고 동일 부피의 재구성된 Nano-Glo 루시퍼라제 분석 시약을 96 웰 GloMax 96 마이크로플레이트에서 합하였다. 실온에서 적어도 3분 인큐베이션 한 후 적절한 발광계에서 발광을 측정하였다.
세포 용해물 및 상청액에서
Ang-1, COM-Ang-1, CMP-Ang-1
단백질의 검출
기술 매뉴얼에 따라 ELISA(Human Angiopoietin-1 Quantikine ELISA Kit (DANG10, , R&D systems) 또는 웨스턴 블롯에 의해 상청액 조직 배양물 유래의 샘플을 분석하여 분비된 Ang-1 및 분비된 COMP-Ang-1 또는 COMP-Ang-2 발현의 시간 의존적 정량적 검출을 수행하였다.
대략 120 뉴클레오티드의 폴리A 꼬리를 가진 것(5' 캡 서열은 제시되지 않음), 5-메틸 시티딘 및 슈도우리딘으로 완전히 변형된 것(COMP-Ang-1, 5mC/pU), 5-메틸시티딘 및 N1-메틸-슈도우리딘으로 완전히 변형된 것(COMP-Ang-1,5mC/NlmpU) 또는 비변형 된 것(COMP-Ang-, unmod)의 COMP-Ang-1(서열번호 PAN05에 제시된 mRNA 서열)의 500 ng을 Lipofectamin MessengerMAX(Invitrogen, Carlsbad, CA; Thermo Fisher Scientific)을 사용하여 HUVEC 또는 HPMEC(인간 폐 미세혈관 내피 세포, PromoCell, 하이델베르그) 내로 형질감염하였다. 상청액을 수확하고 형질감염 4시간 후 ELISA를 수행하여 단백질 발현 및 사이토카인 유도를 결정하였다.
Ang-1 및 유도체의 면역블롯 검출의 경우 단백질 용해물을 1.5mm 즉시 사용 가능한(ready-to-use) Bis-Tris 겔 및 러닝 보조로서 MOPS-완충액을 포함하는 4 내지 12% 아크릴아미드 구배가 갖춰진 NuPage SDS-PAGE 시스템(챔버 및 전원공급 장치)에 로딩하였다(모두 Life Technologies, Grand Island, NY). 각각의 용해물 샘플을 40 μl 최종 부피로 제조하였다. 상기 샘플은 다양한 부피의 25 μg 단백질 용해물, 26 μl의 부피로 제조하기 위한 RIPA 완충액, 4 μl l0x 환원제 및 l0 μl 4x SDS 로딩 완충액(둘 모두 Life Technologies, Grand Island, NY)을 포함한다. 샘플을 95℃에서 5분 동안 가열하고 겔에 로딩하였다. 표준 설정을 제조사에 의해 200 V, 120 mA 및 최대 25 W로 선택하였다. 실행 시간은 60분이었으나 겔의 하단에 도달하는 염료의 러닝보다는 길지 않았다.
실행 종료 후, 플라스틱 케이스를 깨고 봉입된 겔을 즉시 사용 가능한 니트로셀룰로스 막 키트 및 전원 공급 장치(iBLOT; LifeTechnologies, Grand Island, NY)로 옮겼다. 기본 설정을 사용하여, 단백질 용해물을 높은 암페어 전기에 의해 겔에서 막으로 옮겼다.
전달 후, 막을 1X TBS 중의 5% BSA에서 15분 동안 및 이어서 1X TBS + 0.1 % Tween 중의 5% BSA에서 추가 15분 동안 인큐베이션 하였다. 인간 Ang-1에 대한 1차 항체(Ang-1 ab183701 Abcam, Cambridge, UK)를 1:5000 희석의 1X TBS 용액 중의 5% BSA 3 ml에서 4℃에서 밤새 적용하고 오비탈 교반기에서 부드럽게 교반하였다. 막을 1X TBS/0.1 % Tween으로 매번 부드럽게 교반하면서 5분 동안 3회 세척하였다. 2차 항체(염소 항-토끼 HRP 접합체; Abeam, Cambridge, MA)를 홀스 래디시 퍼옥시다제와 접합시켜 1차 항체 항체에 결합시켰다. 2차 항체를 1X TBS 중의 5% BSA에 1:10000으로 희석하고 실온에서 1시간 동안 인큐베이션 하였다. 인큐베이션 시간이 끝나면, 막을 1x TBS/0.1% Tween으로 매번 부드럽게 교반하면서 5분 동안 3회 세척하였다. 막을 지시에 따라 5ml Pierce WestPico Chemiluminescent Subtrate(Thermo Fisher, Rockford, IL)에서 발달시켰다. 웨스턴 블롯은 인간 Ang-1의 경우 70 kd, 및 COMP-Ang-1 및 CMP-Ang1으 경우 37kDa의 예상 크기 정도의 단백질을 검출하였다. 참고로, 재조합 인간 Ang-1 단백질은 R&D Systems(biotechne)에서 구입하였다.
결과
도 10 내지 14, 72 내지 85 및 92 내지 94에 제시된 단백질 발현 데이터는 코딩 영역 측부에 있는 상이한 조절 뉴클레오티드 서열의 조합이 단백질 발현 수준을 상당히 변화시킬 수 있음을 강조한다. 이러한 변화는 100% 우리딘 및 100% 시티딘 뉴클레오티드를 슈도-우리딘 및 5-메틸-시티딘(도 74 및 도 77 내지 85에서 "*"로 표시된 구조물)으로 대체함으로써 예시된 바와 같은 구조물을 형성하는 뉴클레오티드의 변형에 의해 추가로 영향을 받는다. 변화는 특정 세포 유형에서 관찰될 뿐만 아니라 상이한 세포 유형에서도 관찰된다. 예컨대, PAN02(야생형 Ang-1 mRNA)는 모든 세포주에서 가장 낮은 루시퍼라제 활성을 나타낸다(도 10 내지 14). 다른 모든 구조물은 모든 세포 유형에 걸쳐 향상된 단백질 발현을 나타낸다. 따라서, 상이한 유전자 유래의 조절 서열을 사용하는 접근법은 단백질 발현 활성을 증가시킬 수 있다. 이를 위해, 내인성 Ang-1 서열을 대체하는 것은 리포터 단백질 발현에 우수한 효과를 나타냈다.
주목할 가치가 있는 것은, 동일한 조절 서열 조차도 상이한 세포 유형에서 뚜렷한 단백질 발현 활성을 나타냈다(도 75 내지 81). 이러한 데이터는 특정 조절 서열의 사용이 맥락-특이적으로, 즉, 세포-유형 특이적 세포 환경에서 단백질 발현의 활성에 영향을 미칠 수 있다는 우리의 접근법을 더욱 뒷받침한다.
또한, 우리는 우리의 데이터가 상이한 양태, 즉 분비에 관한 것임을 보여주었다. 예컨대, 구조물 PAN12에 사용된 조절 서열은 전체 세포 용해물 뿐만 아니라 배지(상청액)에서도 세포-유형 특이적(HPMEC) 발현을 나타낸다(도 10 내지 14). 이는 이들 서열이 단백질 발현(번역)뿐만 아니라 분비에도 최적이라는 것을 나타냈다. 대조적으로, 구조물 PAN28은 모든 세포 유형에서 다소 동등하게 발현을 나타낸다. 구조물 PAN29(및 PAN58)에 사용된 조절 서열, 즉 5'-UTR 및 vWF의 3'-UTR과 조합된 MCP-1의 신호 펩티드 서열은 인간(미세혈관) 폐 내피 세포에서 고효율 단백질 발현에 특히 유용한 것으로 밝혀졌다(예컨대, 도 72 및 75 참조). 구조물 PAN54에 사용된 조절 서열, 즉 시금치 엽록체 RPL12의 5'-UTR, MCP-1의 신호 펩티드 서열 및 vWF의 3'-UTR은 도 92에 나타난 바와 같이 단백질 발현 및 분비에 동등하게 효율적인 것으로 밝혀졌다.
도 98에 나타난 바와 같이 PAN29의 조절 서열은 또한 3개의 상이한 ORF, 즉 1차 인간 폐 미세 내피 세포(HPMEC)에서 발현을 지시하는 PAN52에서의 wt Ang-1; PAN53에서의 hCOMP-Ang-1 및 PAN59에서의 CMP-Ang-1을 사용하여 기능적이다. 대조적으로 인간 Ang-1(PAN01)의 내인성 5'- 및 3'-UTR을 포함하는 mRNA 구조물은 번역되지 않는다(도 98). 도 99는 4개의 mRNA 구조물 모두 유사한 품질(무결성 및 순도)을 나타냄을 보여준다.
실시예 3:
야생형 Tie-2(PAN60) 또는 활성화 Tie-2 돌연변이(예컨대 R849W(PAN61))를 코딩하는 변형된 mRNA의 형질감염 후 Tie-2 경로 활성화
상기 실시예 1에 앞서 기술된 PCR 주형의 시험관 내 전사에 의해 이종 5' 및 3' UTR을 포함하는 변형된 mRNA를 생성하였다. 활성화 Tie-2 돌연변이(예컨대 R849W)를 코딩하는 상이한 농도의 상기 mRNA를 Lipofectamin MessengerMAX(Invitrogen, Carlsbad, CA; Thermo Fisher Scientific.)를 사용하여 야생형 Tie-2를 코딩하는 mRNA 다음에 상이한 세포주(HeLa, 1차 내피 세포 예컨대 HUVEC 또는 HPMEC 또는 HPAEC)에 형질감염하였다. 정성적 웨스턴 블롯의 경우 mRNA의 형질감염 후(1 내지 24시간) 상이한 시점에서 세포 용해물을 항-포스포티로신 항체(R&D systems)로 조사하여 Tie-2 인산화(PTyr, 140 kD)를 평가하였다. 블롯을 제거하고 항-Tie-2 항체(R&D systems)로 재-프로브 하여 총 Tie-2를 검출하였다. 정량적 측정을 위해 제조사(예컨대 둘 모두R&D systems의 ELISA-Kit)의 프로토콜에 따라 인간 Tie-2 DuoSet ELISA 키트 또는 인간-Phospho-Tie-2 DuoSet IC ELISA를 사용하여 인간 Tie-2 또는 Phospho-Tie-2를 측정하는 2가지 상이한 ELISA를 수행하였다.
mRNA를 코딩하는 Tie-2 돌연변이(PAN61, R849W)의 형질감염은 야생형 Tie-2 mRNA를 코딩하는 mRNA로 형질감염된 세포 유래의 세포 용해물에 비해 또는 형질감염되지 않은 세포에 비해 Phospho-Tie-2의 존재를 증가시켰다. Tie-2 인산화의 이러한 증가는 재조합 인간 Ang-1 리간드의 존재 또는 부재에서 관찰되며 상이한 세포주에서 관찰될 수 있다. Tie-2 신호전달 경로의 활성화를 확인하고 Tie-2(R849W) 유도체를 발현함으로써 생물학적 관련 기능적 하류 신호 전달을 입증하기 위해 Akt의 인산화가 실험의 시간 경과에서 입증되었다. 이러한 실험은 Tie-2 활성화 돌연변이(R849W)를 코딩하는 mRNA가 wt Tie-2 코딩 mRNA보다 Tie-2 신호전달 경로를 활성화하는데 더 기능적이고 더 강하다는 것을 나타낸다. 이러한 경로의 과활성화는 인간 내피 및/또는 비-내피 세포에서 Tie-2 리간드(예컨대 Ang-1)의 부재 또는 존재에서 입증될 수 있다.
실시예 4: 정맥 내 투여에 의한
생체 내
적용을 위한 양이온 LNP의 mRNA 제형
생체 내 실험을 위해 mRNA-LNP를 양이온 지질로서 β-(L-아르기닐)-L-2,3-디아미노 프로피온산-N-팔미틸-N-올레일-아미드를 사용하여 제형화 공정에서 제조하였다. 다르게는, 양이온 지질 L-아르기닐-β-알라닌-N-팔미틸-N-올레일-아미드는 mRNA-LNP를 제조하기 위한 동일한 절차에서 사용될 수 있다.
mRNA-LNP 제형은 siRNA(문헌[Chen, S., Tam, Y.Y., Lin, P.J., Sung, M.M., Tam, Y.K.], 및 문헌[Cullis, P.R. (2016), Influence of particle size on the in vivo potency of lipid nanoparticle formulations of siRNA. J. Control. Release 235, 236-244]. 및 (ii) 특허 출원 제US20170121712호)에 대해 기술된 방법의 변형된 절차를 사용하여 제조된다.
간단하게, 지질을 적절한 몰 비(예컨대 50:49:1 β-(L-아르기닐)-L-2,3-디아미노 프로피온산-N-팔미틸-N-올레일-아미드: DPyPE: mPEG2000-DSPE)로 에탄올 중에 용해한다. 지질 혼합물을 미세유체 혼합기(NanoAssemblr®; Precision Nanosystems, Vancouver, BC) 및 18ml/분의 유속을 사용하여 2:1(수성:에탄올)의 부피 비로 mRNA의 등장성 수크로스 용액과 합친다. 유사하게, 시트레이트 또는 아세테이트 완충된 mRNA 용액(PH 3 내지 4) 및 3:1(v/v; 수성:에탄올)의 약간 다른 혼합 비율 및 12 ml/분의 유속을 사용하여 LNP 제형을 수득할 수 있다.
혼합 공정 후, 제형을 3.5 K MWCO Slide-A-Lyzer 투석 카세트(Thermo Fisher Scientific)를 사용하여 4℃에서 적어도 18시간 동안 10 mM HEPES 또는 TRIS 완충된 등장성 수크로스 용액에 대해 투석한다. 수크로스 대신, 트레할로스 또는 글루코스와 같은 다른 당이 제형 과정에서 동일하게 사용될 수 있다.
이어서, 제형을 입자 크기(Zetasizer Nano ZS 기기(Malvern Instruments Ltd, Malvern, UK), RNA 캡슐화(제조사(Thermo Fisher Scientific)의 프로토콜에 따른 Quant-iT RiboGreen RNA Assay Kit), 및 내독소에 대해 시험하였으며 크기가 30 내지 100 nm 사이이고, 제타-전위가 25 mV 초과이고, 90% 초과의 mRNA가 캡슐화되었고 내독소가 1 EU/ml 미만인 것으로 밝혀졌다.
mRNA-LNP 제형을 -80℃에서 약 0.3 μg /μl의 RNA 농도 및 약 0.03 내지 0.05(wt/wt)의 전체 지질 비율에 대한 RNA 농도에서 추가 시험관 내 또는 생체 내 사용 때까지 저장하였다.
명세서, 청구범위 및/또는 도면에서 개시된 본 발명의 특징은 개별적으로 그리고 이들의 임의의 조합으로 본 발명을 다양한 형태로 실현하기 위한 재료일 수 있다.