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KR101510302B1 - Ｉｌ-６ 수용체를 표적으로 하는 항체가 생성되도록 미니서클 벡터를 통해 형질전환된 줄기세포 치료제 - Google Patents

Ｉｌ-６ 수용체를 표적으로 하는 항체가 생성되도록 미니서클 벡터를 통해 형질전환된 줄기세포 치료제 Download PDF

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KR101510302B1
KR101510302B1 KR20130053004A KR20130053004A KR101510302B1 KR 101510302 B1 KR101510302 B1 KR 101510302B1 KR 20130053004 A KR20130053004 A KR 20130053004A KR 20130053004 A KR20130053004 A KR 20130053004A KR 101510302 B1 KR101510302 B1 KR 101510302B1
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주지현
김영균
이효주
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가톨릭대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 항-IL-6R 을 발현하는 벡터를 포함하는 줄기세포 치료제에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 항-IL-6R 을 발현하는 미니서클 벡터를 포함하는 줄기세포, 및 이를 포함하는 자가 면역 질환 치료용 약학 조성물에 관한 것이다.

Description

ＩＬ-６ 수용체를 표적으로 하는 항체가 생성되도록 미니서클 벡터를 통해 형질전환된 줄기세포 치료제 {A stem cell transformed by minicircle vector expressing antibody directed to IL-6 receptor}
본 발명은 항-IL-6R 을 발현하는 벡터를 포함하는 줄기세포 치료제에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 항-IL-6R 을 발현하는 미니서클 벡터를 포함하는 줄기세포, 및 이를 포함하는 자가 면역 질환 치료용 약학 조성물에 관한 것이다.
면역이란 체내에 존재하는 외부 항원 물질을 인식 및 제거하여 외부 물질로부터 신체를 보호하는 작용을 말한다. 자가 면역 질환(autoimmune disease)이란 면역계가 개체 자신의 신체의 일부에 민감하게 되어 자기와 비-자기를 구분하는 능력에 결함이 생기면서 스스로 신체를 파괴하는 질환으로, 류마티스성 관절염, 인슐린 의존성 당뇨병, 다발성 경화증, 루푸스, 건선, 염증성 장질환, 궤양성 대장염, 중증 근무력증, 다발성 근육염, 피부근염, 크론병, 자가면역혈구감소증, 맥관염 증후군, 및 전신 홍반성 낭창 등을 들 수 있다.
특히, 자가 면역 질환의 하나인 류마티스성 관절염은 전 세계 인구의 약 1%에 해당하는 2,100만 명이라는 높은 유병율에도 불구하고 아직까지 발병원인이 알려지지 않은 염증성 자가 면역성 질환이다. 이 질환은 주변 관절의 구조적 기형을 일으키며 연골 파괴 및 골 침식을 야기하는 지속적인 염증성 활막염을 나타내며, 관절의 염증 및 고통뿐만, 관절과 그 주위의 조직, 더불어 여러 장기에까지 침투하여 골다공증, 폐, 피부, 눈으로까지 침범되는 전신장기침범과 고통을 동반하여 환자에게 엄청난 삶의 질 저하를 가져오고 정상인과 같은 생활을 불가능하게 한다.
전 세계계적으로 자가 면역 질환이 증가하고 있으나, 이러한 질환들의 발생에 대한 근본적인 원인 규명이 충분히 이루어지지 않은 상태이다. 현재 자가 면역 질환의 치료는 자가 면역 반응을 조절하고 신체의 손상된 면역기능을 회복시키는 것을 목적으로 이루어지며, 대표적으로는 면역 반응을 억제하기 위한 면역억제제를 사용한다. 현재 사용되는 면역억제제로는 코르티코스테로이드 약물인 프레드니손과 비스테로이드성 약물인 시클로포스파미드, 아자티오프린, 및 타크로리무스 등이 있다. 근래에 들어서는 각종 자가 면역 질환을 치료하기 위한 항 TNF 길항제들의 개발이 이루어지고 있다.
종양괴사인자(tumor necrosis factor, TNF)는 다면발현 사이토카인으로, 염증성 반응 및 면역 체계에서 중요한 역할을 담당하며, 골파괴 과정에서 중요한 역할을 한다고 보고되었다. 따라서, TNF 의 작용을 억제하기 위한 자가 면역 질환 치료제로서, TNF 신호 전달을 억제 하기 위해 TNF 리간드에 대한 단클론 항체 및 재조합 단백질이 개발되어 왔다. 인플릭시맙(infliximab), 에타너셉트(etanercept), 및 아달리무맙(adalimumab)은 대표적인 자가 면역 관절염 치료제로서 근 10년간 임상에서 높은 효능을 보이며 치료제로 사용되어 왔다.
그러나, 이러한 항 TNF 치료제들은 높은 효능에도 불구하고 극복되어야 할 많은 문제들이 있다. 예를 들어, 치료의 부작용으로 TNF의 기작이 정지됨에 따라 면역체계에서 기능 이상으로 진균 혹은 세균의 감염의 위험이 높아지며, 특히 잠복중인 폐결핵의 재발의 위험을 높인다. 류마티스 학회에 따르면, 항 TNF 치료제들을 투여받은 류마티스성 관절염 환자들의 경우, 기존의 치료제들을 받은 경우에 비해서 피부암이 발병될 가능성이 높다는 보고가 있다.
이에, 본 발명에서는 기존 자가 면역 질환 치료제가 가지고 있는 안전성과 효능성의 단점을 극복할 수 있는 자가 면역질환의 치료제로서, 새로운 개념의 유전자 치료제를 제시한다.
유전자 치료법은 질병과 관련이 있는 유전자를 환자의 체내에 주입하고 상기 유전자를 세포 내에서 발현시켜 질병을 치료하는 방법으로, 주입된 유전자가 성공적으로 목적 세포의 핵에 전달되어 이로부터 유전자가 다량으로 발현되게 하는 것이 중요하다.
이를 위한 유전자 전달 기술은 크게 바이러스를 전달체로 사용하는 방법, 합성 인지질이나 합성 양이온성 고분자 등을 사용하는 비바이러스성 방법, 및 세포막에 일시적인 전기자극을 가하여 유전자를 도입하는 전기 투과법 등의 물리적 방법으로 구분할 수 있다. 여기에서, 바이러스 전달체를 사용하는 방법은 뛰어난 전달 효율과 장기적이고 안정적인 유전자 발현 등의 장점이 있지만, 투여된 유전자가 인간 염색체 내 유전자의 구조를 영구적으로 변화시킨다든지 재조합능을 갖추어 스스로 복제를 하거나 인간의 면역 방어 체계를 활성화시키는 등의 생물학적 안전성의 문제들로 인해 실제 임상에 적용하기에는 제약이 따른다. 비바이러스성 유전자 전달 방법은 생물학적 안전성을 높일 수 있으며 전달체의 화학적 조성과 구조를 자유롭게 변경할 수 있는 잇점이 있으나, 그 전달 효율과 발현의 시간적인 측면에서 바이러스 전달체를 사용하는 경우에 비해 아주 미흡하여 실제 임상에 사용하기는 어려운 문제가 있다. 따라서, 목적 세포 또는 목적 조직에 특이적으로 작용하면서 동시에 그 발현 효율이 높은 유전자 전달 체계가 필요하다.
최근에는 줄기세포학이 발전하면서 기존 유전자 치료의 안전성과 효율성의 문제점을 극복하고 인체에 대한 새로운 세포 및 유전자 치료를 가능케 하는 대안으로, 인간 줄기세포에 대한 연구와 치료적 적용이 부각되고 있다.
그러나 현재 줄기세포 연구는 아직 전 세계적으로 태동기여서 많은 기초적인 연구가 필요하고 실제 임상 적용을 위해서는 여러 문제들이 해결되어야 한다. 특히, 생체 내로의 줄기세포의 투여 시 공여세포의 생착, 이주, 분화, 외부 유전자 발현 및 숙주에 통합되는 기전이 규명되어야 하고, 투여된 줄기세포가 숙주 내에서 적절한 기능적 개선을 이루는지 확인되어야 한다.
따라서, 본 발명자들은 치료 유전자를 목적 세포에 효율적으로 전달하며 치료 유전자를 지속적이고 오랫동안 발현시킬 수 있고 생물학적 안전성이 높은 유전자 치료 벡터 시스템을 개발하였으며, 이를 줄기세포에 도입하여 그 전달 효율 및 치료적 효능을 극복할 수 있는 새로운 개념의 줄기세포 치료제를 제공하게 되어, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 항 IL-6R 를 발현하는 벡터를 포함하는 줄기세포 치료제를 제공하는 것이다.
구체적으로, 본 발명의 하나의 목적은 항 IL-6R 를 발현하는 비바이러스성 벡터가 도입된 줄기세포를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 하나의 목적은 상기 줄기세포를 포함하는 자가 면역 질환의 예방 및 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명은 항 IL-6R 를 발현하는 비바이러스성 벡터가 도입된 줄기세포에 관한 것이다.
바람직한 양태로서, 본 발명의 줄기세포는
(a) 프로모터, 항 IL-6R 단클론 항체를 코딩하는 유전자, 및 전사 터미네이터를 포함하는 유전자 발현 카세트를 포함하고,
(b) 상기 유전자 발현 카세트의 외부에 위치한 부위 특이적 재조합 영역을 포함하며, 및
(c) 복제 개시점 및 선별마커 유전자는 포함하지 않는
비바이러스성 벡터가 도입된 줄기세포이다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명에서 사용된 용어, "줄기세포"는 각종 세포로 분화할 수 있는 능력을 갖추고 있으며 자가증식 능력을 가지는 세포를 말하며, 초기 배아에서 분리한 배아 줄기세포(embryonic stem cell), 배아기의 원시 생식세포에서 분리한 배아 생식세포(embryonic germ cell), 및 성체의 골수 등에서 분리한 다능성 성체 줄기세포(adult stem cell) 등을 포함한다.
본 발명에서 이용 가능한 줄기세포는, 포유동물의 배아나 태아, 제대혈, 또는 성체 장기나 골수 등의 성체 조직, 피부 또는 혈액 등으로부터 유래된 모든 다능성 줄기세포를 포함하며, 배아 줄기세포와 유사한 형질을 가지는 줄기세포를 포함한다. 이 경우 용어, "배아 줄기세포와 유사한 형질"이란, 배아 줄기세포에 특이적인 표면(항원) 마커가 존재하거나, 배아 줄기세포 특이적인 유전자를 발현하거나, 또는 테라토마(teratoma) 형성 기능을 가지거나, 또는 키메라 마우스 형성능이 있는 등의 배아 줄기세포에 특이적인 세포 생물학적 성질로 정의할 수 있다. 성체 줄기세포의 예로는 중간엽 줄기세포(mesenchymal stem cell), 조혈모세포(hematopoietic stem cell), 신경 줄기세포, 지방 줄기세포 등을 들 수 있다.
본 발명은 치료적 효과를 가지는 항 IL-6R 단백질을 유전자 형태로 줄기세포에 도입하여 체내 질환 부위에 전달하고 해당 부위에 발현시킴으로써, 기존의 단백질 치료제가 가지는 생체 내 분해에 따른 반감기의 감소 및 생리활성의 감소와 같은 문제를 해결하고, 기존의 유전자 치료제가 가지는 전달 효율 및 안정성의 문제를 해결할 수 있으며, 지속적이고 안정적으로 치료 효과를 공급할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 유전자 치료법에 기존에 사용되던 바이러스성 벡터 시스템이 가지는 면역원성 등의 생물학적 안정성의 문제, 그리고 비바이러스성 벡터 시스템이 가지는 전달 효율의 문제를 모두 해결하기 위하여, 치료 유전자를 목적 세포에 효율적으로 전달하며 치료 유전자를 지속적이고 오랫동안 발현시킬 수 있고 생물학적 안전성이 높은 벡터 시스템을 줄기세포에 적용하였다.
구체적으로, 본 발명의 벡터 시스템은, 프로모터, 항 IL-6R 단백질을 코딩하는 유전자 및 전사 터미네이터와 같은 최소한의 필수요소만으로 구성된 유전자 발현 카세트를 포함하며, 기존의 벡터 시스템에 사용되던 복제 개시점 및 항생제 내성 유전자와 같은 선별마커 유전자는 포함하지 않음을 특징으로 한다.
복제 개시점은 주로 박테리아 유래의 서열로서 인체 내에서 불필요한 면역 반응을 일으킬 수 있으며, 항생제 내성 유전자와 같은 선별마커 유전자는 체내 존재하는 세균들에까지 전달될 수 있어 다른 질환으로 인해 동일 군의 치료 항생제를 투여하는 경우 불필요한 항생제 내성을 일으킬 수 있는 문제가 있다. 이에, 본 발명에서는 복제 개시점 및 선별마커 유전자를 포함하지 않음으로써, 불필요한 면역 반응 및 항생제 내성의 문제를 제거할 수 있다. 또한, 원핵세포에서 유래된 메틸화되지 않은 CpG 모티프를 제거하여 면역 반응을 감소시킬 수 있다. 아울러, 이로 인해 본 발명의 벡터는 기존의 벡터에 비해 물리적 크기가 작아 제작이 용이하고 전달 효율을 높이고 생물학적 안정성을 개선시킬 수 있다.
본 발명의 벡터는 원형의 수퍼코일 형태의 이중가닥 DNA 임을 특징으로 한다.
본 발명의 벡터에 사용되는 프로모터는 특별한 제한이 없이 당업계에 사용되는 프로모터를 사용할 수 있으며, 유도성 또는 구성적 프로모터를 포함하고, 바람직하게는 CMV(cytomegalovirus) 프로모터일 수 있다.
본 발명의 벡터에 사용되는 전사 터미네이터는 특별한 제한이 없이 당업계에 사용되는 터미네이터를 사용할 수 있으나, 바람직하게는 SV40 폴리아데닐화 서열을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 벡터는 프로모터, 치료 유전자로서 항 IL-6R 적 단백질을 코딩하는 유전자, 및 전사 터미네이터로 구성된 유전자 발현 카세트의 외부에, 부위 특이적 재조합 영역(site specific recombination)을 추가로 포함한다.
부위 특이적 재조합 영역은 DNA 상의 특정한 두 염기서열 간에 재조합이 일어날 수 있는 영역을 말하며, 이러한 부위 특이적 재조합 영역을 이용한 유전자 클로닝 방법은 제한 효소(restriction enzyme) 및 연결 효소(ligase)를 이용하는 기존 방법을 대체할 수 있는 유전자 조작 방법으로 유용하다. 바람직하게, 본 발명에서 부위 특이적 재조합 영역은 부위 특이적 재조합 영역은 대장균 또는 박테리오파아지 람다 유래의 att 부착 서열로서, attB 또는 attP 의 기질 서열, 또는 attR 또는 attL 의 하이브리드 서열일 수 있으며, 이 경우 재조합 효소의 존재 하에 attB + attP <--> attL + attR 반응에 의한 유전자 클로닝에 유용하다.
본 발명의 줄기세포에 도입되는 치료 단백질은, 항-IL-6R(Interleukin-6 receptor) 단백질이다.
본 발명에서, 인터류킨(interleukin, IL)은 사이토카인의 한 종류로서, 적혈구 세포 사이의 화학 신호의 역할을 수행한다. 이 중 인터류킨-6 (IL-6)는 염증 질환, 자가 면역 질환 및 종양에서 비정상적으로 생성되는 것으로 확인되었으며 그러한 질병들의 발병기전에 관여하는 것으로 제시되었다.
본 발명에서 항 IL-6R 단클론 항체는 IL-6 수용체에 대하여 높은 결합 친화도를 가지며 IL-6 및 IL-6 수용체 간의 상호작용을 억제함으로써 자가 면역 질환의 치료에 특히 우수한 효과를 나타낼 수 있다.
본원에서 용어, "가변 영역"이란 항원과 특이적으로 결합하는 기능을 수행하면서 서열상의 많은 변이를 보이는 항체 분자의 부분을 의미하고, 가변 영역에는 상보성 결정 영역(complementarity determining region, CDR)인 CDR1, CDR2 및 CDR3가 존재한다. 상기 CDR 사이에는 프레임 워크 영역(framework region, FR) 부분이 존재하여 CDR 고리를 지지해주는 역할을 한다.
또한 본원에서 용어, "상보성 결정 영역"은 항원의 인식에 관여하는 고리모양의 부위로서 이 부위의 서열이 변함에 따라 항체의 항원에 대한 특이성이 결정된다.
바람직한 양태로서, 본 발명에서 항 IL-6R 단클론 항체는 서열번호 1 의 아미노산 서열로 이루어진 중쇄 CDR1, 서열번호 2 의 아미노산 서열로 이루어진 중쇄 CDR2 및 서열번호 3 의 아미노산 서열로 이루어진 중쇄 CDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역, 및 서열번호 4 의 아미노산 서열로 이루어진 경쇄 CDR1, 서열번호 5 의 아미노산 서열로 이루어진 경쇄 CDR2 및 서열번호 6 의 아미노산 서열로 이루어진 경쇄 CDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 항 IL-6R 단클론 항체는 서열번호 25의 아미노산 서열로 이루어진 중쇄 가변 영역, 및 서열번호 26의 아미노산 서열로 이루어진 경쇄 가변 영역을 포함하는 것일 수 있다.
상기와 같은 중쇄 가변 영역 및 경쇄 가변 영역으로 특정되는 항 IL-6R 단클론 항체를, 본 명세서에서는 "A7"로 명명하기로 한다.
바람직한 또 하나의 양태로서, 본 발명에서 항 IL-6R 단클론 항체는, 서열번호 7 의 아미노산 서열로 이루어진 중쇄 CDR1, 서열번호 8 의 아미노산 서열로 이루어진 중쇄 CDR2, 및 서열번호 9의 아미노산 서열로 이루어진 중쇄 CDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 서열번호 10의 아미노산 서열로 이루어진 경쇄 CDR1, 서열번호 11의 아미노산 서열로 이루어진 경쇄 CDR2, 및 서열번호 12의 아미노산 서열로 이루어진 경쇄 CDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역을 포함하는 것일 수 있다.
더욱 바람직하게, 상기 IL-6R에 특이적인 단클론 항체는, 서열번호 27 의 아미노산 서열로 이루어진 중쇄 가변 영역, 및 서열번호 28의 아미노산 서열로 이루어진 경쇄 가변 영역을 포함하는 것일 수 있다.
상기와 같은 중쇄 가변 영역 및 경쇄 가변 영역으로 특정되는 항 IL-6R 단클론 항체를, 본 명세서에서는 "B10" 으로 명명하기로 한다.
바람직한 또 하나의 양태로서, 본 발명에서 항 IL-6R 단클론 항체는, 서열번호 13 의 아미노산 서열로 이루어진 중쇄 CDR1, 서열번호 14 의 아미노산 서열로 이루어진 중쇄 CDR2, 및 서열번호 15의 아미노산 서열로 이루어진 중쇄 CDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 서열번호 16의 아미노산 서열로 이루어진 경쇄 CDR1, 서열번호 17의 아미노산 서열로 이루어진 경쇄 CDR2, 및 서열번호 18의 아미노산 서열로 이루어진 경쇄 CDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역을 포함하는 것일 수 있다.
더욱 바람직하게, 상기 IL-6R에 특이적인 단클론 항체는, 서열번호 29 의 아미노산 서열로 이루어진 중쇄 가변 영역, 및 서열번호 30의 아미노산 서열로 이루어진 경쇄 가변 영역을 포함하는 것일 수 있다.
상기와 같은 중쇄 가변 영역 및 경쇄 가변 영역으로 특정되는 항 IL-6R 단클론 항체를, 본 명세서에서는 "D2"로 명명하기로 한다.
바람직한 또 하나의 양태로서, 본 발명에서 항 IL-6R 단클론 항체는, 서열번호 19 의 아미노산 서열로 이루어진 중쇄 CDR1, 서열번호 20 의 아미노산 서열로 이루어진 중쇄 CDR2, 및 서열번호 21의 아미노산 서열로 이루어진 중쇄 CDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 서열번호 22의 아미노산 서열로 이루어진 경쇄 CDR1, 서열번호 23의 아미노산 서열로 이루어진 경쇄 CDR2, 및 서열번호 24의 아미노산 서열로 이루어진 경쇄 CDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역을 포함하는 것일 수 있다.
더욱 바람직하게, 상기 IL-6R에 특이적인 단클론 항체는, 서열번호 31 의 아미노산 서열로 이루어진 중쇄 가변 영역, 및 서열번호 32의 아미노산 서열로 이루어진 경쇄 가변 영역을 포함하는 것일 수 있다.
상기와 같은 중쇄 가변 영역 및 경쇄 가변 영역으로 특정되는 항 IL-6R 단클론 항체를, 본 명세서에서는 "F2"로 명명하기로 한다.
본 발명의 구체적인 실시예에서는, 파아지 디스플레이 기술(phage display technology)을 이용하여 IL-6R 에 대한 결합 친화도가 높은 항 IL-6R 단클론 항체를 제조하였다.
파아지 디스플레이 기술과 관련하여 사용되는 용어, "패닝(panning)"은 파아지의 외벽(coat)에 펩타이드를 발현하는 파아지 라이브러리로부터, 표적 분자(항체, 효소, 세포표면 리셉터 등)와 결합하는 성질을 지닌 펩타이드를 표면에 발현하고 있는 파아지만을 선택해 내는 과정을 일컫는다.
또한, 본원에서 용어, "결합 친화도" 란 항체와 항원이 특이적으로 결합을 형성하는 정도를 의미하며, 결합의 친화도는 용어 ka (항체/항원 복합체로부터 항체의 회합에 대한 속도 상수), kd(해리 상수), 및 Kd (kd/ka) 에 의해 정의될 수 있다.
결합 또는 특이적 결합은, 10-8 mol/l 이하, 바람직하게는 10-9 M 내지 10-13 mol/l 의 결합 친화성 (Kd) 을 의미한다. 따라서, 본 발명에 따른 항체는 항원에 특이적으로 결합하며, 이의 결합 친화성 (Kd) 은 10-8 mol/l 이하, 바람직하게는 10-9 M 내지 10-13 mol/l으로 특이적이다.
보다 구체적으로, 본 발명에서는 재조합 기술로 IL-6R 항원을 수득하고, 상기 IL-6R 을 다양성을 가진 인간 유래 scFv 라이브러리 세포로부터 제조한 라이브러리 파아지와 반응하여 패닝시킨 후, IL-6R 항원에 강하게 결합하는 모노 파아지 클론 6종을 스크리닝하였다. 상기 선별된 모노 파아지 클론들을 핑거프린팅으로 확인한 후, 각각의 서열을 분석하여 가변 영역 (VH 및 VL)의 CDR 영역을 확인하였다. 상기 가변 영역과 생식 계열(germ line) 항체군의 가변 영역의 유사성을 NCBI의 Ig BLAST 프로그램(www.ncbi.nlm.nih.gov/igblast/)을 이용하여 확인하고, 이들 각 모노 파아지 클론들을 IgG 로 전환하여 완전한 형태의 단클론 항체를 제조하였다.
또한, 이 중에서 STAT3 리포터 분석을 통하여 IL-6 에 대한 억제능이 우수한 단클론 항체를 선별하였다.
본 발명에서 항 IL-6R 단백질을 발현하는 벡터는 공지된 다수의 방법, 예를 들어, 일시적 형질감염(transient transfection), 미세주사, 형질도입(transduction), 일렉트로포레이션, DEAE 덱스트란(Dextran) 매개 형질감염, 일가양이온성 리포좀 융합, 다가양이온성 리포좀 융합, 원형질 융합, 리포펙타민, 및 네이키드(naked) DNA 전달 등에 의해 세포 또는 조직에 도입될 수 있다.
본 발명에서 생리활성 단백질을 발현하는 벡터가 도입된 줄기세포는, 크게 다음의 효과를 기대할 수 있다.
첫째, 줄기세포가 생리활성 단백질을 코딩하는 유전자의 효과적인 약물 전달체로서 역할을 할 수 있다. 줄기세포는 생체에 주입되었을 때 병변 부위로 이동하는 현상(homing effect)을 보이므로, 본 발명에서 줄기세포는 병변 부위로 타겟팅하기 위한 전달매체로서의 역할을 할 수 있어, 병변 부위로 치료 유전자를 전달 및 발현시킴으로써 유전자 치료제의 효과를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에서 줄기세포는 지속적이고 안정적으로 치료 유전자의 발현이 가능하며, 본 발명의 구체적인 실시예에서는 본 발명의 벡터 시스템이 도입된 줄기세포가 성공적으로 단백질을 발현함을 확인하였다.
둘째, 줄기세포에 도입된 생리활성 단백질이 줄기세포가 가지는 고유의 면역학적 기능을 증강시켜, 줄기세포에 의한 질환 치료 효과가 증강된 세포 치료제로서의 효과를 나타낼 수 있다. 여기에서 "치료" 란 질환과 관련된 임상적 상황을 억제하거나 완화하거나 이롭게 변경하는 모든 행위를 의미한다. 또한 치료는 치료를 받지 않은 경우 예상되는 생존율과 비교하여 증가된 생존을 의미할 수 있다. 치료는 치료적 수단 이외에 예방적 수단을 동시에 포함한다.
본 발명에 따른 줄기세포는 원하는 조직 부위로 직접 이식하거나 이동하는 방식으로 투여되어, 예를 들어, 질환 관련 세포의 사멸을 유도하거나, 신호 전달 체계에 영향을 주거나, 면역기능을 조절하거나, 기능적으로 결핍된 부위를 재구성 또는 재생하는 등의 방식으로 치료 효과를 제공할 수 있다.
따라서, 또 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 항 IL-6R 단백질을 발현하는 벡터가 도입된 줄기세포를 포함하는 자가 면역 질환의 예방 및 치료용 약학 조성물에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 항 IL-6R 단백질을 발현하는 벡터가 도입된 줄기세포를 투여하는 것을 포함하는 자가 면역 질환 치료 방법에 관한 것이다.
본 발명에서 자가 면역 질환은 류마티스성 관절염, 인슐린 의존성 당뇨병, 다발성 경화증, 루푸스, 건선, 염증성 장질환, 궤양성 대장염, 중증 근무력증, 다발성 근육염, 피부근염, 크론병, 자가면역혈구감소증, 맥관염 증후군, 전신 홍반성 낭창 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 보다 바람직하게는, 류마티스성 관절염이다.
본 발명의 조성물은 약학적으로 허용가능한 담체를 추가로 포함하여 제제화될 수 있다. 본 발명에서 용어, "약학적으로 허용가능한 담체"란 생물체를 상당히 자극하지 않고 투여 성분의 생물학적 활성 및 특성을 저해하지 않는 담체 또는 희석제를 말한다. 본 발명에서의 약학적으로 허용 가능한 담체는 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 덱스트로즈 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 1 성분 또는 1 성분 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액 및 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 또는 정제로 제제화 할 수 있다.
또한 바람직하게 본 발명의 조성물은 충진제, 부형제, 붕해제, 결합제 및 활택제 등을 추가로 포함할 수 있다. 또한 본 발명의 조성물은 포유동물에 투여된 후 활성성분의 신속, 지속 또는 지연된 방출을 제공할 수 있도록 당업계에 공지된 방법을 사용하여 제형화 될 수 있다. 제형은 분말, 과립, 정제, 에멀젼, 시럽, 에어로졸, 연질 또는 경질 젤라틴 캅셀, 멸균 주사용 약, 멸균 분말의 형태일 수 있다.
본 발명에서 용어, "투여"는 어떠한 적절한 방법으로 환자에게 본 발명의 조성물을 도입하는 것을 의미하며, 본 발명의 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 경구 또는 비경구의 다양한 경로를 통하여 투여될 수 있다. 복강내 투여, 정맥내 투여, 근육내 투여, 피하 투여, 피내 투여, 경구 투여, 국소 투여, 비내 투여, 폐내 투여, 직장내 투여 될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명에서 조성물은 약학적 유효량으로 투여될 수 있다. 적합한 총 1일 사용량은 올바른 의학적 판단범위 내에서 처치의에 의해 결정될 수 있다는 것은 당업자에게 자명한 일이다. 본 발명의 목적상, 특정 환자에 대한 구체적인 치료적 유효량은 달성하고자 하는 반응의 종류와 정도, 경우에 따라 다른 제제가 사용되는지의 여부를 비롯한 구체적 조성물, 환자의 연령, 체중, 일반 건강 상태, 성별 및 식이, 투여 시간, 투여 경로 및 조성물의 분비율, 치료 기간, 구체적 조성물과 함께 사용되거나 동시 사용되는 약물을 비롯한 다양한 인자와 의약 분야에 잘 알려진 유사 인자에 따라 다르게 적용하는 것이 바람직하다.
본 발명은 IL-6R 를 특이적으로 인식하며 이에 대해 길항 작용을 할 수 있는 항 IL-6R 항체를 새로운 벡터 시스템에 적용하여 줄기세포에 도입함으로써 체내 질환 부위에 전달하고 해당 부위에 발현시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 기존의 단백질 치료제가 가지는 생체 내 분해에 따른 반감기의 감소 및 생리활성의 감소와 같은 문제를 해결하고, 기존의 유전자 치료제가 가지는 전달 효율 및 안정성의 문제를 해결할 수 있으며, 지속적이고 안정적으로 치료 효과를 공급할 수 있다.
도 1은 항 IL-6R 단클론 항체 제조를 위한 IL-6R 항원의 제조를 나타낸 것이다. (A) 는 150mm dish에 pYK 604 벡터를 이용하여 IL-6R을 일시적으로 발현시켜 그 상층액에 분비된 IL-6R을 웨스턴으로 확인한 결과이다. 일시적 발현(transient transfection)시도 후 9일까지 정상적 발현되는 것을 확인할 수 있다.(B) 는 크로마토그래피를 통해 항원으로 사용된 IL-6R의 순도를 확인한 결과이며, (C)는 아질런트2100분석 프로그램을 통해 항원으로 사용된 IL-6R의 순도를 확인한 결과를 나타낸다.
도 2는 항 IL-6R 단클론 항체 제조를 위한 폴리 파아지 ELISA 분석 결과를 나타낸다.
도 3은 항 IL-6R 단클론 항체 제조를 위한 모노 파아지 ELISA 분석 결과를 나타낸다.
도 4는 모노 파아지 클론에 대한 핑거프린팅 결과를 나타낸다.
도 5는 IL-6R에 특이적으로 결합하는 6개 서로 다른 모노 파아지 클론을 단계적으로 희석해서 IL-6R에 대한 친화도가 어느 정도까지 보이는지 ELISA로 확인한 것으로, 희석 정도에 따라 결합력의 변화를 보였으나, 모두 높은 결합 친화도를 보였다.
도 6은 도 5에서의 결과 중 IL-6R full 단백질을 이용하여 파아지 클론을 선별 결과를 나타내며, 결과적으로 B10 의 결합력이 가장 높으며 D2, A7, A10, A3의 순서로 결합력을 보임을 알 수 있다.
도 7은 모노 파아지 클론들이 전체 IgG 형태로 전환되었음을 웨스턴 블랏을 통해 확인한 것이다.
도 8은 모노 파아지 클론 A3, A7, A10 의 IgG 항체를 정제한 결과를 나타낸다.
도 9는 모노 파아지 클론 B10, D2, F2 의 IgG 항체를 정제한 결과를 나타낸다.
도 10은 항 IL-6R 단클론 항체 A3, A7, A10, B10, D2, F2 의 IL-6 에 대한 결합 친화도(Kd 값)를 나타낸 것이다.
도 11은 STAT3 리포터 분석을 통하여 항 IL-6R 단클론 항체 A3, A7, A10, B10, D2, F2 의 IL-6 억제능을 분석한 결과를 나타낸다.
도 12는 본 발명에서 제조한 항 IL-6R 단클론 항체의 구조를 나타낸다.
도 13은 본 발명에서 사용한 미니서클 벡터의 제조과정을 나타내는 모식도이다.
도 14의 (A) 는 모플라스미드에 대하여 제한효소로 절단(enzyme cut) 후 전기영동으로 확인한 결과이고, (B) 는 증폭 및 클로닝이 가능하도록 모플라스미드를 E.coli 숙주에 도입하여 새로운 세포주를 제작한 후 제한효소로 절단하여 전기영동으로 확인한 결과이고, (C) 는 아라비노스를 이용하여 미니서클 벡터를 제조하였음을 전기영동으로 확인한 결과를 나타낸다.
도 15는 미니서클 벡터가 GFP 를 발현하도록 구성한 후 293T 세포주에 도입하여 GFP 발현 여부를 확인한 결과를 나타낸다.
도 16은 미니서클 벡터가 GFP 를 발현하도록 구성한 후 쥐에 투여하여 in vivo 에서 GFP 발현 여부를 확인한 결과를 나타낸다.
도 17의 (A)는 모플라스미드에 항 IL-6R 항체(A7로 명명)를 발현하는 DNA 를 삽입한 후 그 경쇄(LC) 및 중쇄(HC)의 발현을 확인한 것이고, (B) 는 모플라스미드에 항 IL-6R 항체를 발현하는 DNA 를 삽입한 다음 아라비노스로 미니서클 벡터로 변환시킨 후 그 발현을 확인한 것이고, (C) 는 상기 미니서클 벡터가 항 IL-6R 항체를 발현한다는 것을 제한효소 절단을 통하여 확인한 결과를 나타낸다.
도 18은 미니서클 벡터가 항 IL-6R 항체(A7로 명명)를 발현한다는 것을 293T 세포주에서 GFP 발현을 통해 확인한 결과를 나타낸다. 각 그림에서 LD 는 저용량(low dose) 을, HD 는 고용량(high dose) 을 나타낸다.
도 19의 (A)는 미니서클 벡터가 항 IL-6R 항체(A7로 명명)를 발현한다는 것을 293T 세포주에서 GFP 발현을 통해 다시 한 번 확인한 결과를 나타낸다. (B)는 상기 세포의 배양 상층액 내에 존재하는 항-IL-6R 의 농도를 확인한 결과를 나타낸다.
도 20은 줄기세포에 GFP 를 발현하는 모플라스미드와 미니서클 벡터를 각각 도입하였을 때, 미니서클 벡터의 유전자 발현 효율이 더 우수함을 나타낸다.
도 21은 A7 항체가 류마티스 관절염 활막세포(fibroblast-like synoviocytes, FLS)의 증식을 억제하는 효과를 나타낸 것이다.
도 22는 A7 항체가 류마티스 관절염 활막세포(FLS)의 이동을 억제하는 효과를 나타낸 것이다.
도 23은 A7 항체가 류마티스 관절염 활막세포(FLS)의 이동을 억제하는 효과를 수치 정량화하여 그래프로 나타낸 것이다.
도 24는 콜라겐 유발성 관절염(collagen-induced arthritis, CIA) 동물 모델에 A7 항체를 투여했을 때 각 동물에 대하여 발의 붓기 점수를 나타낸다. Wild type 은 정상 동물, CIA 는 콜라겐 유발성 관절염 동물을 의미한다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 항- IL -6R 단클론 항체의 제조
1-1. IL -6R 항원 단백질의 제조
IL-6R-Fc 항원을 만들기 위해 보유하고 있는 Human cDNA library를 이용하여 IL-6R에 대한 specific primer를 이용하여 PCR을 하여 확보 후 sequecing을 통해 confirm하였다. 그런 다음, 동물세포 발현 벡터 pYK 604에 클로닝하여 HEK293E cell에 형질감염하여 일시적 발현(transient transfection)을 유도한 후 세포를 배양 하였다. 형질감염 한 뒤 2일, 4일, 6일, 9일 까지 간격을 두고 배양 상층액을 확보하여 단백질 비드를 이용하여 정제를 하였다. QC data로 Protein agilent 230 kit을 이용하여 IL-6R 의 순도를 확인하고, gel migration을 확인하였다 (도 1).
1-2. 파아지 라이브러리의 제조
300 ml 2XYT(+Glucose, MgCL2, CM) 에 stock O.D 0.1이 되도록 넣어 final O.D 0.5~0.7 정도 키웠다. 이렇게 키운 뒤 헬퍼 파아지(Helper phage)를 MOI 20으로 감염시켰다. 이를 37℃에서 30 min간 제자리에 가만히 두었다가, 그 뒤에 10 min동안 shaking하였다. 이렇게 키운 solution을 4,500 rpm으로 15 min간 4℃조건으로 원심분리하여 상층액을 제거하고 미디어를 300 ml 2XYT(+ MgCL2, CM, IPTG, Kan)으로 교체하여, 30℃에 overnight동안 키웠다. 다시 4,500 rpm으로 15 분동안 4℃에서 원심분리하여 PEG600 4%, NaCl 3% 에 상층액을 넣어 ice에서 1 hr동안 인큐베이션하였다. 4℃에서 8,500 rpm으로 20 min간 원심분리하였다. 상등액 제거 후 phage를 5 min 간 말린 후 5 ml의 차가운 PBS에 녹여서 패닝에 사용하였다.
1-3. 1차~3차 패닝 ( panning )
IL-6R full domain인 단백질 30 ug을 immunotube에 4℃에서 overnight동안 겹합시켜서 코팅하였다. PBS를 기본으로 만든 4% skim milk 3ml을 이용하여 상온에서 2 시간 동안 blocking하였다. 그 후 16% skim milk에 미리 준비된 phage 2ml을 첨가하여 상온에서 2 시간 동안 다시 blocking하였다. 1x PBST를 이용해서 2min씩 10번에 걸쳐 세척하였다. 100 mM TEA, 500 ul씩, 5 분간 2번에 나누어 elution하고 각각 250 ul 1 M Tris(pH7.5) 로 중성화시켰다. 이렇게 얻은 Elution fraction을 모아 titering에 사용할 것 100 ul 정도 남긴 후 final O.D 0.5~0.7된 XL1-blue 8ml을 넣어 infection 시키고, immunotube에도 2ml 넣어 infection시켰다. 이때 37℃에서 30 분간 infection 시키도록 하였다. Infection 된 cell을 모두 모아 4℃에서 4,500 rpm으로 , 15 분간 원심분리한 뒤에 상층액을 버리고, 2ml 2XYT(+GLUCOSE, MgCl2) 넣어 cell suspension 후 square plate에 plating한 뒤에 37℃에 overnight동안 인큐베이션 하였다.
하기 표 1에 나타낸 바와 같이, IL-6R에 대한 항체를 만들기 위해 A&RT에서 보유하고 있는 human Library를 M1 helper phage를 이용하여 phage form으로 만든 뒤 IL-6R에 결합시켜 나온 결과물을 1차 패닝 output으로 3.1 x 106을 얻었으며, 1차 패닝 결과물을 다시 phage form으로 만들어 IL-6R에 결합시켜 나온 결과물을 2차 패닝 output으로 1.69 x 107으로 enrich되는 것을 볼 수 있으며, 2차 패닝 output을 다시 phage form으로 만들어 IL-6R에 binding 시켜 나온 결과물을 3차 패닝 output으로 8.2 x 108으로 enrich되는 것을 확인할 수 있었다.
IL-6R full 1차 패닝 2차 패닝 3차 패닝
Input 8.5 x 1013 2.78 x 1013 2.3 x 1013
output 3.1 x 106 1.69 x 107 8.2 x 108
Washing #(PBST+PBS) 7 (5+2) 13(10+3) 23(20+3)
1-4. 폴리 파아지 ELISA 분석
Phage infection하여 얻은 상층액을 이용하여 각 5개씩 dilution하여 a-Myc, FC signal 과 비교하여 확인하고자 하였다. 먼저, 96 well plate에 IL-6R full 100 ng/well, a-Myc 100 ng/well, FC 100ng/well로 4℃에 overnight동안 코팅시켰다. 2% skim milk in 1X PBS 200 ul/well을 가지고 37℃에서 2 시간 동안 blocking하였다. 준비된 dilution phage를 첨가하여 37℃에서 2 시간 동안 두었다. ELISA washer를 이용하여 1xPBST로 세척한 뒤에 anti-M13-HRP를 1:2000의 농도로 37℃에서 1 시간 동안 결합한 뒤에 다시 세척 과정을 거치고 substrate OPD 를 이용하여 490nm에서 읽어 값을 사용하였다.
도 2는 폴리 파아지 ELISA 분석 결과로 IL-6R에 대한 specificity가 있는지를 라이브러리와 1차, 2차, 3차 패닝한 세포를 phage form으로 만들어 IL-6R과의 결합 친화도 정도를 확인한 것이다. 대부분의 경우 라이브러리와 1st 에서는 거의 특이성을 찾기 힘들지만, 그 뒤에 반복적으로 수행되는 2차부터 signal이 강하게 나오는 것을 확인 할 수 있었다. 따라서, 2,3차 에서 IL-6R에 특이적인 항체가 존재하는 것을 확인 할 수 있다. A-myc과 Fc는 negative control로 사용하였다.
1-5. 모노 파아지 ELISA 분석
96 well plate에 3rd panning colony를 96개 picking하여 (2XYT-glucose-MgCl2-CM 1ml ) 이를 가지고 37℃에서 overnight동안 코팅하였다. 2XYT-glucose-MgCl2-CM 1ml 에 picking해서 키운 100ul를 O.D가 0.12일 때 37℃에서 3~4시간 동안 배양하였다. 마지막 OD가 0.5가 되도록 배양하였다. helper phage를 각 55ul 넣어준 10~30분 동안 37℃에 두었다. 4℃에서 3,500rpm으로 20분간 원심분리하여 미디어를 2XYT-IPTG-MgCl2-CM-Kan으로 갈아준 뒤에 30℃에서 overnight동안 키웠다. 4℃에서 3,500rpm으로 20min간 원심분리하여 그 상층액을 mono-ELAISA에 사용하였다. 96 well plate에 100ng/well로 IL-6R full와 a-Myc , FC를 각각 4℃에서 하루동안 코팅시켰다. 2% skim milk 에 1ⅹPBS 200ul/well로 37℃에서 2 시간 동안 blocking한 뒤에 위에서 얻은 phage 상층액을 가지고 한번 더 100ul 37℃에서 2 시간 동안 blocking하였다. 1ⅹPBS 를 가지고 ELISA washer를 이용해 세척한 뒤에 anti-M13-HRP를 1:2000농도로 37℃에서 50min간 결합시킨 뒤 한번 더 세척 작업을 거친 뒤에 substrate OPD를 사용 490 nm 로 읽어 그 값을 사용하였다.
도 3는 모노 파아지 ELISA 분석 결과로, 2차 panning out put과 3차 panning out put에서 colony를 선별하여 96개를 phage form으로 만든 다음 IL-6R에 대한 결합 친화도를 다시 한 번 확인한 것이다. 붉은 음영은 Fc에도 결합하기 때문에 제외를 시켰다. IL-6R은 Fc가 달려있으므로 phage가 비특이적으로 Fc에 결합하므로 제외하였다.
1-6. 모노 파아지 선별 및 핑거프린팅
Cell stock으로 보관중인 것 중에 1ul 사용하여 colony를 picking하였다. 이렇게 얻은 colony에 colony PCR 10 ul reation, colony PCR product 10 ul을 첨가하고 Bst NI 0.2 ul/20 ul reation을 넣어 37℃에서 2 시간 동안 인큐베이션하였다. 그 뒤에 8% PAGE Gel을 만들어 loading 하여 전기영동하였다.
IL-6R에 결합 친화도가 좋은 phage form을 선별하여 핑거프린팅한 결과 모두 6종류의 서로 다른 phage form을 얻을 수 있었다 (도 4).
1-7. 선별된 모노 파아지 클론의 염기서열 분석
상기 실시예 1-6에서 확인된 6 종류의 모노 파아지 클론으로부터 DNA 를 추출하여 염기서열분석을 수행하였다. 염기서열 분석은 SolGent에 의뢰를 하였으며, 분석방법은 automatic sequencr인 ABI 3730을 이용하였다. 그 결과, 표 2 및 표 3에 나타난 바와 같이 선별된 항체의 중쇄(VH) 및 경쇄(VL)의 CDR 영역을 확인하였다. 상기 항체와 생식세포계열(germ line) 항체군의 유사성을 NCBI의 Ig BLAST 프로그램(www.ncbi.nlm.nih.gov/igblast/)을 이용하여 확인한 결과, 중쇄의 경우 인간 생식세포계열 서열과 대략 87%에서 96%까지의 상동성을 보여주었으며, 경쇄의 경우 대략 90%에서 95%의 상동성을 보여주었다. 또한, 각각의 인간 항체의 중쇄 및 경쇄의 CDR3에서 사용되고 있는 폴리펩티드를 분석하였으며, 서로 서열이 다른 것을 확인하였다.
클론명 중쇄 가변영역 (VH)
CDR1 CDR2 CDR3
A7 DYAMH
(서열번호 1)		 GVSWNSGTIAYVDSVKG
(서열번호 2)		 DFTYFYESSGYYAFDL
(서열번호 3)
B10 DYAMF
(서열번호 7)		 GINWNGNGIGYGDSVRG
(서열번호 8)		 PSLYGGNSEFDL
(서열번호 9)
D2 NYAIN
(서열번호 13)		 RIIPMLGTSDYAEKFQG
(서열번호 14)		 GPRYYGTDSYYLEK
(서열번호 15)
F2 NYYMH
(서열번호 19)		 IINPSGGNTGYAQKFQG
(서열번호 20)		 GLPWGENGLDV
(서열번호 21)
A3 EYAFH
(서열번호 38)		 DFTPAFGEGDTAQKFQG
(서열번호 39)		 ETASTY
(서열번호 40)
A10 DYAMH
(서열번호 44)		 VISGDDGTTHYADSVKG
(서열번호 45)		 DMYPYGDYGYLQH
(서열번호 46)
클론명 경쇄 가변영역 (VL)
CDR1 CDR2 CDR3
A7 TGTNSNIGAGYDVH
(서열번호 4)		 GNTNRPS
(서열번호 5)		 QSFDSSLT
(서열번호 6)
B10 TGPTIGAGYDVH
(서열번호 10)		 GNLNRPS
(서열번호 11)		 HTYDSSLS
(서열번호 12)
D2 TGPTIGAGYDVH
(서열번호 16)		 GNLNRPS
(서열번호 17)		 HTYDSSLS
(서열번호 18)
F2 TGSSSNIGAGYDVH
(서열번호 22)		 GDSDRPS
(서열번호 23)		 QSYDSSLS
(서열번호 24)
A3 TGPTIGAGYDVH
(서열번호 41)		 GNLNRPS
(서열번호 42)		 HTYDSSLS
(서열번호 43)
A10 RASQGISSYLA
(서열번호 47)		 AASTLQS
(서열번호 48)		 QQLNTYPL
(서열번호 49)
클론명 VH 상동성 VL 상동성 그룹 IL-6R full a-myc Fc Ratio
A03 VH1-69 252/288
(87.5%)		 V1-13 265/293
(90.4%)		 1 2.1076 0.2999 0.0418 7.027675892
A07 VH3-9 279/293
(95.2%)		 V1-13 279/293
(95.2%)		 2 2.4774 0.0797 0.0421 31.08406524
A10 VH3-43 270/295
(91.5%)		 L8 271/286
(94.8%)		 3 1.435 0.8478 0.095 1.692616183
6B10 VH3-9 260/287
(90.6%)		 V1-13 265/293
(90.4%)		 4 2.0979 0.1125 0.0406 18.648
D02 VH1-69 267/289
(92.4%)		 V1-13 265/293
(90.4%)		 5 2.3382 0.3031 0.0415 7.714285714
F02 VH1-46 286/295
(96.9%)		 V1-13 277/292
(94.9%)		 6 2.8567 0.2869 0.0405 9.957127919
1-8. IL -6R full , IL -6R FN3 - FN3 Ranking ELISA
도 5는 IL-6R에 특이적으로 결합하는 6개 서로 다른 모노 파아지 클론을 단계적으로 희석해서 IL-6R에 대한 친화도가 어느 정도까지 보이는지 ELISA로 확인한 것으로, 희석 정도에 따라 결합력의 변화를 보였으나, 모두 높은 결합 친화도를 보였다.
도 6은 도 5에서의 결과 중 IL-6R full 단백질을 이용하여 파아지 클론을 선별 결과를 나타내며, 결과적으로 B10 의 결합력이 가장 높으며 D2, A7, A10, A3의 순서로 결합력을 보임을 알 수 있다. F2가 가장 낮은 결합력을 보였다.
1-9. 전체 IgG 변환 분석
6개의 모노 파아지 클론을 전체 IgG 형태로 전환한 후 포유동물 세포에서 assemble이 잘 되는지 웨스턴 블랏으로 확인한 것이다. A3가 약하게 assemble되지만 다른 5개는 모두 양호하게 assemble되고 발현 수준도 높은 것으로 나타났다 (도 7).
1-10. 항 IL -6R 단클론 항체의 정제
각 6개 항체에 대한 QC data로 Agilent 230Kit를 이용하여 정제 순도와 gel migration을 확인 하였다 (도 8 및 도 9).
실시예 2. 항- IL -6R 단클론 항체의 결합 친화도 분석
2-1. 항 IL -6R 단클론 항체의 Kd 값 측정
IL-6R 100ng/well의 조건으로 하룻동안 코팅하였다. 각 well에 2% skim milk 200ul를 이용해서 37℃로 2h동안 blocking하였다. 50nm부터 2배씩 dilution하여 100ul씩 결합하도록 37℃에서 2 시간 동안 두었다. 1xPBST로 3번 세척한 뒤에 anti-Fab-HRP을 1:4000의 농도로 100ul씩 37℃에서 1 시간 동안 결합시켰다. 다시 1xPBST로 3번 세척해준 뒤에 OPD 1tablet와 6ul H2O2를 PC buffer 10ml에 넣어 만든 뒤 이를 100ul씩 7min동안 상온에서 처리한 뒤에 NH2SO4 50ul로 반응을 멈추고 490nM로 읽었다.
하기 표 5는 IL-6R 희석 농도에 따른 각 항체의 Kd 값을 측정한 결과를 나타내며, 도 10은 이를 그래프로 바꾸어 표시한 것이다. 상기 결과들은 매우 적은 양의 (0.02441nM) IL-6R 단백질에 대해서도 A3, A7 그리고 F2가 매우 높은 결합력을 보여주고 있음을 나타낸다.
클론명 50 25 12.5 6.25 3.125 1.5625 0.78125 0.39063 0.19531 0.09766 0.04883 0.02441 kd value
A3 2.781 2.2787 1.8467 1.4486 1.1317 0.857 0.6503 0.5904 0.5249 0.4996 0.4894 0.5156 3.5x10-9
(R2:0.83)
A7 3.0994 2.8431 2.5795 2.1338 1.6383 1.1682 0.7819 0.6175 0.5464 0.4973 0.4983 0.5145 2.3x10-9
(R2:0.93)
A10 2.5724 2.2591 1.8109 1.4725 1.1259 0.8664 0.6497 0.5731 0.5022 0.4599 0.4693 0.4952 2.93x10-9
(R2:0.85)
B10 2.0937 1.7787 1.3939 1.0362 0.761 0.6069 0.5 0.4762 0.4289 0.4619 0.4508 0.4679 4.3x10-9
(R2:0.75)
D2 2.3833 1.9404 1.4694 0.9809 0.7194 0.5843 0.4786 0.4732 0.4688 0.4498 0.4514 0.4486 7.5x10-9
(R2:0.8)
F2 2.9947 2.8868 2.9209 2.7102 2.7158 2.433 1.9001 1.4102 1.0056 0.7428 0.5836 0.535 3.5x10-10
(R2:0.98)
2-2. STAT3 -리포터 분석에 의한 IL -6 억제능 테스트
만들어진 항-IL-6R 단클론 항체의 기능을 확인하기 위하여 STAT3-리포터 어세이를 수행하였다. STAT3의 발현 유전자에 lucifrerase가 붙어있는 리포터 유전자를 지속적으로 발현하는 세포주를 설정하여, 이 세포주에 IL-6를 50ng/well의 용량으로 대조군을 제외한 모든 조건에 처리하였다. 그 뒤에 각 조건에 맞게 준비된 anti-IL-6R을 종류별로 각각 0.001ug, 0.01ug, 0.1ug, 1ug/well의 조건으로 처리하여 IL-6에 의해 유도되었던 신호가 anti-IL-6R에 의해 얼마나 저해 되었는지를 측정하였다. 준비된 세포에 각 사이토카인과 항체를 처리한뒤 24시간을 인큐베이션하였다. 그 뒤에 lucifease substrate를 각 세포에 처리하여 발색을 유도한 뒤에 이 발색을 측정하여 발현 정도를 확인하였다.
실험 결과, A7, B10, D2 및 F2 IL-6R 항체가 IL6 의 시그널을 억제하는 효과를 보였다. 이 중에서 A7과 F2가 억제 효과가 다른 것에 비해 우수하였다(도 11).
실시예 3. 미니서클 벡터의 제조
3-1. DNA 의 증폭
Competent cell(DH5a) 100㎕를 4℃에서 5분 동안 녹인 후, 증폭시킬 DNA sample(GFP 또는 항 IL-6R) 1㎍을 100㎕의 competent cell에 섞고, 4℃에서 20분 동안 인큐베이션 한 후, 42℃에서 45초 동안 열충격을 주어 DNA를 도입하였다. 그 후 2분 동안 4℃에서 인큐베이션하였다. 그 후 이에 LB (lysogeny broth) 액상 배지 500㎕를 넣어주고, 37℃에서 1시간 동안 180rpm으로 교반하며 인큐베이션하였다. 5000rpm에서 30초 동안 원심분리 한 후, 상층액 500㎕을 제거하였다. 남은 세포를 카나마이신이 들어있는 LB 플레이트에 도말한 후, 37℃ 인큐베이터에서 하루 동안 인큐베이션하였다. 카나마이신이 포함된 5㎖ LB 배지에 지난 밤 도말한 LB 플레이트로부터 콜로니 하나를 picking 하여 넣고, 7~8 시간 동안 180rpm에서 교반하며 인큐베이션하였다. 카나마이신이 포함된 200㎖ LB 배지에 앞서 인큐베이션 한 5㎖ LB 배지 중 1㎖ 넣은 후, 15시간 정도 180rpm 으로 교반하며 인큐베이션하였다. 인큐베이션이 끝난 후에 4℃ 9000rpm에서 15분 간 원심분리 하고, 상층액을 전부 버렸다. MN(Macherey-nagel)의 Nucleobond Xtra Midi kit (Cat #REF 740410.50)를 이용해서　DNA를 추출하였다.
3-2. 모플라스미드(parental plasmid)를 ZYCY10P3S2T E. coli 에 형질전환
Competent cell(ZYCY10P3S2T) 100㎕을 4℃에서 녹이고, DNA 1㎍을 competent cell과 섞은 후, 4℃에서 30분 인큐베이션하였다. 42℃ 30초 동안 열충격을 가한 후, ice에 2분 동안 저온 충격을 주었다. 저온 충격이 끝나면, S.O.C. medium을 0.5㎖ 섞은 후, 37℃에서 225rpm으로 교반하면서 인큐베이션을 1시간 동안 수행하였다. 그 후, 100㎕을 따서 카나마이신 들어있는 LB 배지 플레이트에 도말하였다. 플레이트를 37℃ 인큐베이터에서 밤새 배양하였다.
3-3. 미니서클 벡터( minicircle DNA )의 제작
카나마이신이 들어 있는 LB 배지 5㎖에　ZYCY10P3S2T Competent cell에 DNA를　도입한 플레이트에서 콜로니를 picking하여 넣었다. 세포가 들어간 LB 배지를 37℃에서 200rpm으로 8시간 동안 인큐베이션하였다. 카나마이신을 넣은 200㎖ TB(terrific broth) 배지에 인큐베이션이 끝난 LB 배지를 100㎕ 넣은 후, TB buffer를 37℃ 200rpm에서 밤새 인큐베이션하였다 (15시간). 다음 날, O.D.600에서 흡광도를 재고, 그 값이 4와 5 사이일 때, 200㎖ LB 배지에 8㎖ 1N NaOH와 200㎕ 20% L-아라비노스를 넣어서 미니서클 유도용 혼합물(minicircle induction mix)를 만든 후 이를 인큐베이션이 끝난 TB 배지에 섞어주었다. 30℃에서 200rpm으로 5시간 동안 교반하며 인큐베이션하였다. 인큐베이션이 끝난 후에 4℃에서 9000rpm으로 15분 간 원심분리 하고, 펠렛을 제외한 나머지 상층액을 전부 버렸다. Nucleobond Xtra Midi kit (Macherey-nagel, Cat #REF 740410.50.)를 이용해서 DNA를 추출하였다.
3-4. 제한효소를 이용한 미니서클 DNA 의 생성 확인
미니서클 DNA가 제대로 생성되었는지 확인하기 위해서 제한효소인 BamHI, XbaI(enzynomics)로 제한효소 반응을 시켰다. 제작한 미니서클 DNA와 제한효소 buffer Ⅱ, BSA, 3차 증류수를 적정량으로 섞고, 37℃에서 30분 동안 인큐베이션하였다. 인큐베이션이 끝난 샘플은 제한효소 처리를 하지 않은 DNA 샘플과 함께 0.8% 아가로스 젤에 전기영동하였다.
도 14의 (A) 는 모플라스미드에 대하여 제한효소로 절단(enzyme cut) 후 전기영동으로 확인한 결과이고, (B) 는 증폭 및 클로닝이 가능하도록 모플라스미드를 E.coli 숙주에 도입하여 새로운 세포주를 제작한 후 제한효소로 절단하여 전기영동으로 확인한 결과이고, (C) 는 아라비노스를 이용하여 미니서클 벡터를 제조하였음을 전기영동으로 확인한 결과를 나타낸다.
실시예 4. 미니서클 벡터를 통한 GFP 단백질 발현의 확인
4-1. 세포주에서 확인 ( in vitro )
실시예 3에서 생성된 미니서클 DNA가 단백질 합성을 제대로 유도하는지 확인 하기 위해, GFP 가 삽입된 미니서클 DNA 를 293T 세포에 트랜스펙션하였다. 트랜스펙션 하루 전날, 96웰 플레이트에 3 X 104 의 293T 세포를 7.5% FBS 는 포함하되 항생제는 포함되지 않은 DMEM 배지 100㎕와 함께 플레이팅하였다. 미니서클 DNA 0.2㎍을 opti-MEM1 25㎕와 섞고, 리포펙타민2000(invitrogen) 0.5㎕와 opti-MEM 25㎕를 각기 섞은 후 실온에서 5분 동안 인큐베이션하였다. 미니서클 DNA와 리포펙타민 2000이 들은 액체를 함께 섞은 후, 실온에서 20분 동안 인큐베이션하였다. 이 후, 293T cell에 이 혼합물을 뿌려주고 37℃에서 4시간 동안 인큐베이션하고 생장 배지로 바꿔주었다. 이 후 24시간 후에 발현을 확인하였다.
도 15은 미니서클 벡터가 GFP 를 발현하도록 구성한 후 293T 세포주에 도입하여 GFP 가 발현함을 확인한 결과를 나타낸다.
4-2. 쥐에서 확인 ( in vivo )
실시예 3에서 생성된 미니서클 DNA가 체내에서도 단백질을 발현하는지 확인하기 위하여, 쥐에 미니서클 DNA 를 도입하였다. DBA1/J(오리엔트바이오)로 6~7주령의 암컷 쥐를 사용하였으며, GFP 가 삽입된 미니서클 DNA 7~14㎍를 쥐의 몸무게의 10%에 해당하는 1.5~1.8ml의 식염수에 섞고, 이를 꼬리에 정맥주사하였다.
도 16은 미니서클 벡터가 GFP 를 발현하도록 구성한 후 쥐에 투여하여 in vivo 에서 GFP 가 발현함을 확인한 결과를 나타낸다.
실시예 5. 미니서클 벡터를 통한 항 IL -6R의 발현 확인
5-1. 제한효소를 이용한 미니서클 DNA 의 생성 확인
실시예 <3-1> 내지 <3-4>의 방법에 따라 항 IL-6R 을 발현하는 DNA 가 삽입된 미니서클 벡터를 제조한 후 제한효소를 이용하여 미니서클 DNA 이 생성되었음을 확인하였다.
도 17의 (A)는 모플라스미드에 항 IL-6R (A7로 명명)을 발현하는 DNA 를 삽입한 후 그 발현을 확인한 것이고, (B) 는 모플라스미드에 항 IL-6R 을 발현하는 DNA 를 삽입한 다음 아라비노스로 미니서클 벡터로 변환시킨 후 그 발현을 확인한 것이고, (C) 는 상기 미니서클 벡터가 항 IL-6R 을 발현한다는 것을 제한효소 절단을 통하여 확인한 결과를 나타낸다.
5-2. 세포주에서 확인 ( in vitro )
실시예 3에서 생성된 미니서클 DNA가 항 IL-6R 을 발현한다는 것을 확인하기 위하여, GFP 및 항 IL-6R 을 발현하는 DNA 가 삽입된 미니서클 DNA 를 293T 세포에 트랜스펙션하고 실시예 <4-1> 의 방법에 따라 그 발현을 확인하였다.
도 18은 미니서클 벡터가 항 IL-6R (A7로 명명)을 발현한다는 것을 293T 세포주에서 GFP 발현을 통해 확인한 결과를 나타낸다. 각 그림에서 LD 는 저용량(low dose) 을, HD 는 고용량(high dose) 을 나타낸다.
5-3. ELISA 로 발현 확인
항 IL-6R 의 발현 여부를 확인하기 위하여, 293T 세포에 각각의 미니서클 DNA를 트랜스펙션하고 그로부터 배양 상층액을 얻어, 항-IL-6R 에 대한 ELISA 를 수행하였다. 96well corning coaster 9018 plate에 항-hIL-6R 항체를 1㎍/㎖로 100㎕씩 넣고 4℃에서 밤새 두었다. 세척 버퍼로 다섯 번씩 씻어준 후, 인간 sIL-6R 을 1㎍/㎖로 100㎕씩 넣고 실온에서 2시간 동안 인큐베이션하였다. 다시 세척 후, 1x assay diluent를 한 well 당 200㎕ 씩 처리하고 1시간 동안 실온에서 인큐베이션하였다. 다시 세척 버퍼로 다섯 번 씻어 준 후에, tociluzumab을 1x assay diluent에 100pg/㎖을 최고치로 하여 standard 잡아주고, 나머지는 쥐의 혈청 샘플을 일정량 희석 후, 각 well에 100㎕씩 처리하고 실온에서 2시간 인큐베이션하였다. 세척을 5회 수행한 후, 검출 항체인 항-hIgG-HRP를 1:10,000의 비율로 희석하여 첨가하고 실온에서 인큐베이션하였다. 세척을 7회 수행한 후, TMB 기질 용액을 첨가하고 실온에서 15분간 인큐베이션하였다. 50㎕의 반응정지 용액을 처리하고, 450nm에서 흡광도를 측정하였다.
도 19의 (A)는 미니서클 벡터가 항 IL-6R (A7로 명명)을 발현한다는 것을 293T 세포주에서 GFP 발현을 통해 다시 한 번 확인한 결과를 나타내고, (B)는 상기 세포의 배양 상층액 내에 존재하는 항-IL-6R 의 농도를 확인한 결과를 나타낸다.
실시예 6. 미니서클 벡터를 통한 줄기세포에서 유전자 발현 확인
실시예 3에서 생성된 미니서클 벡터가 줄기세포에서 유전자 발현을 제대로 유도하는지 확인하기 위하여, GFP 를 발현하는 DNA 가 삽입된 모플라스미드와 미니서클 벡터를 각각 리포펙타민 2000(invitrogen) 을 사용하여 트랜스펙션하고 그 발현을 확인하였다.
성인의 지방에서 유래한 줄기세포를 사용하여, 60mm dish에 1x106 개의 줄기세포를 깔아두었다. 24h 뒤에 리포펙타민가 GFP가 발현하는 미니서클벡터를 섞어 세포에 처리하였다. 4시간 동안 세포와 DNA를 함께 인큐베이션 한 뒤에 새로운 미디어로 갈아주었다. 24 시간 뒤에 형광현미경을 이용해 세포를 관찰하여 트렌스펙션 발현양을 비교하였다.
도 20는 줄기세포에 GFP 를 발현하는 모플라스미드와 미니서클 벡터를 각각 도입하였을 때, 미니서클 벡터의 유전자 발현 효율이 더 우수함을 나타낸다.
실험예 1. 류마티스 관절염 활막세포의 증식 억제 효과
류마티스 관절염 환자에게서 얻은 섬유모세포 포양의 활막세포(fibroblast-like synoviocytes, FLS)를 일차 배양 (primary cell culture)하여 키운뒤 60mm 배양접시에 각각 동수의 세포를 분주하여 배양하였다. 이렇게 준비한 세포들에 관절염과 유사환경을 유도하기 위하여, FBS가 없는 DMEM에 IL-6(200ng/ml), IL-6R(200ng/ml) 및 TNF-alpha(20ng/ml) 를 처리하여 FLS가 관절염과 유사한 상황에서 자랄수 있도록 하였다.
다음으로, 실시예 1에서 준비한 A7 항체를 위에서 배양한 FLS 에 처리하고, 배양 이틀 뒤에 각 처리된 세포를 CCK8 분석 키트(CK04, DOJINDO Laboratories) 를 이용하여 살아있는 세포만 염색되도록 하여 세포의 성장율을 비교하였다 A7 항체는 1.25ug을 사용하였다.
그 결과, A7 항체를 처리한 경우 세포 증식 억제 효과가 우수하게 나타났으며 농도 의존적으로 매우 효과적으로 이러한 성장을 억제하는 것을 확인하였다 (도 21). 따라서, 본 발명의 항 IL-6R 항체가 관절염 세포 증식을 억제함으로써 관절염의 치료에 효과가 있음을 알 수 있다.
실험예 2. 류마티스 관절염 활막세포의 이동 저해 효과
류마티스 관절염 환자에게서 얻은 섬유모세포 포양의 활막세포(fibroblast-like synoviocytes, FLS)를 일차 배양 (primary cell culture)하여 키운뒤 60mm 배양접시에 각각 동수의 세포를 분주하여 배양하였다. 현미경으로 관찰하면서 동일한 위치에 동일한 크기의 팁을 사용하여 잘 자란 세포의 표면을 긁어내어 상처를 일으켰다. 이렇게 준비한 세포들에 관절염과 유사환경을 유도하기 위하여, FBS가 없는 DMEM에 IL-6(200ng/ml), IL-6R(200ng/ml) 및 TNF-alpha(20ng/ml) 를 처리하여 FLS가 관절염과 유사한 상황에서 자랄수 있도록 하였다.
다음으로, A7 항체 100ug/ml 를 위에서 배양한 FLS 에 처리하고, 16시간 이후에 각 세포가 상처난 곳을 향해 얼마나 이동(migration)했는지를 현미경으로 관찰하고 사진으로 찍어 빈 공간만을 프로그램을 이용하여 면적으로 환산하여 그 수치를 비교하였다. 실험은 37℃ incubation 조건으로 실험하였다.
그 결과, A7 항체를 처리한 경우 세포 이동 억제 효과가 우수하게 나타났으며 농도 의존적으로 매우 효과적으로 이러한 성장을 억제하는 것을 확인하였다 (도 22 및 도 23). 따라서, 본 발명의 항 IL-6R 항체가 관절염 세포의 이동을 억제함으로써 관절염의 치료에 효과가 있음을 알 수 있다.
실험예 3. 류마티스 관절염 동물 모델에서의 치료 효과
7주령의 DBA1/J 쥐에게 Mouse monoclonal anti-type II collagen 5 clone antibody cocktail kit(chondrex 53010)을 매뉴얼대로 사용하여, 류마티스 관절염 동물 모델을 구축하였다. 6mg의 5-clone cocktail 을 복강 내 투여하고, 이로부터 3일 후에 25-50㎍의 LPS를 복강 내 투여하여 질병 모델을 구축하였다. 위의 콜라겐 유발성 관절염(collagen-induced arthritis, CIA) 동물 모델에 주 3회에 걸쳐 A7 항체 5mpk 를 복강 내 투여 하여 실험을 진행하였다.
각 동물에 대하여 발의 붓기 정도를 측정하여 도 24에 나타내었다. 쥐의 각 발관절의 붓기를 0~4점으로 점수로 환산하여 매긴뒤 이를 합산하여 수치로 바꾸었으며, 점수가 높을수록 질병이 매우 심각함을 의미한다. 정상군 (Wild type)에 비해 질병군 (CIA)의 경우 류마티스 관절염이 유도되어 발의 붓기가 증가되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, A7 항체를 투여한 경우, 관절염 호전 효과를 나타내었다.
<110> CATHOLIC UNIVERSITY INDUSTRY ACADEMIC COOPERATION FOUNDATION <120> A stem cell transformed by minicircle vector expressing antibody directed to IL-6 receptor <130> DPP20131624KR <150> KR10-2012-0050446 <151> 2012-05-11 <160> 44 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> CDR1 of A7 heavy chain variable region <400> 1 Asp Tyr Ala Met His 1 5 <210> 2 <211> 17 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> CDR2 of A7 heavy chain variable region <400> 2 Gly Val Ser Trp Asn Ser Gly Thr Ile Ala Tyr Val Asp Ser Val Lys 1 5 10 15 Gly <210> 3 <211> 16 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> CDR3 of A7 heavy chain variable region <400> 3 Asp Phe Thr Tyr Phe Tyr Glu Ser Ser Gly Tyr Tyr Ala Phe Asp Leu 1 5 10 15 <210> 4 <211> 14 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> CDR1 of A7 light chain variable region <400> 4 Thr Gly Thr Asn Ser Asn Ile Gly Ala Gly Tyr Asp Val His 1 5 10 <210> 5 <211> 7 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> 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8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> CDR3 of F2 light chain variable region <400> 24 Gln Ser Tyr Asp Ser Ser Leu Ser 1 5 <210> 25 <211> 129 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> A7 heavy chain variable region <400> 25 Asp Val His Ser Gln Met Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Leu Val 1 5 10 15 Gln Pro Gly Thr Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Phe Lys 20 25 30 Phe Glu Asp Tyr Ala Met His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly 35 40 45 Leu Glu Trp Val Ser Gly Val Ser Trp Asn Ser Gly Thr Ile Ala Tyr 50 55 60 Val Asp Ser Val Lys Gly Arg Phe Thr Ile Ser Arg Asp Asn Ala Lys 65 70 75 80 Asn Ser Leu Tyr Leu Gln Met Asn Ser Leu Arg Ala Glu Asp Thr Ala 85 90 95 Val Tyr Tyr Cys Ala Arg Asp Phe Thr Tyr Phe Tyr Glu Ser Ser Gly 100 105 110 Tyr Tyr Ala Phe Asp Leu Trp Gly Gln Gly Thr Met Val Thr Val Ser 115 120 125 Ser <210> 26 <211> 115 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> A7 light chain variable region <400> 26 Asp Val His Ser Gln Leu Val Leu Thr Gln Pro Pro Ser 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Arg Ala Glu Asp Thr Ala 85 90 95 Val Tyr Tyr Cys Ala Arg Pro Ser Leu Tyr Gly Gly Asn Ser Glu Phe 100 105 110 Asp Leu Trp Gly Gln Gly Thr Leu Val Thr Val Ser Ser 115 120 125 <210> 28 <211> 114 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> B10 light chain variable region <400> 28 Asp Val His Ser Gln Leu Val Leu Thr Gln Pro Pro Ser Val Ser Gly 1 5 10 15 Ala Pro Gly Gln Thr Val Thr Ile Ser Cys Thr Gly Pro Thr Ile Gly 20 25 30 Ala Gly Tyr Asp Val His Trp Tyr Gln Gln Leu Pro Gly Ala Ala Pro 35 40 45 Lys Leu Leu Ile Tyr Gly Asn Leu Asn Arg Pro Ser Gly Val Pro Asp 50 55 60 Arg Phe Ser Gly Ser Lys Ser Gly Thr Ser Ala Ser Leu Ala Ile Thr 65 70 75 80 Asp Leu Gln Ala Glu Asp Glu Ala Asp Tyr Tyr Cys His Thr Tyr Asp 85 90 95 Ser Ser Leu Ser Gly Ser Trp Val Phe Gly Gly Gly Thr Lys Leu Thr 100 105 110 Val Leu <210> 29 <211> 127 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> D2 heavy chain variable region <400> 29 Asp Val His Ser Gln Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Ala Glu Val Lys 1 5 10 15 Lys Pro Gly 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Asp Glu Ala Asp Tyr Tyr Cys His Thr Tyr Asp 85 90 95 Ser Ser Leu Ser Gly Ser Trp Val Phe Gly Gly Gly Thr Lys Leu Thr 100 105 110 Val Leu <210> 31 <211> 124 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> F2 heavy chain variable region <400> 31 Asp Val His Ser Gln Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Ala Glu Val Lys 1 5 10 15 Lys Pro Gly Ala Ser Val Lys Val Ser Cys Lys Ala Ser Gly Tyr Thr 20 25 30 Phe Thr Asn Tyr Tyr Met His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Gln Gly 35 40 45 Leu Glu Trp Met Gly Ile Ile Asn Pro Ser Gly Gly Asn Thr Gly Tyr 50 55 60 Ala Gln Lys Phe Gln Gly Arg Val Thr Met Thr Arg Asp Met Ser Thr 65 70 75 80 Ser Thr Ala Tyr Met Glu Leu Ser Ser Leu Arg Ser Glu Asp Thr Ala 85 90 95 Val Tyr Tyr Cys Ala Arg Gly Leu Pro Trp Gly Glu Asn Gly Leu Asp 100 105 110 Val Trp Gly Gln Gly Thr Thr Val Thr Val Ser Ser 115 120 <210> 32 <211> 115 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> F2 light chain variable region <400> 32 Asp Val His Ser Gln Leu Val Leu Thr Gln Pro Ser Ser Val Ser Gly 1 5 10 15 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of A3 light chain variable region <400> 36 Thr Gly Pro Thr Ile Gly Ala Gly Tyr Asp Val His 1 5 10 <210> 37 <211> 7 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> CDR2 of A3 light chain variable region <400> 37 Gly Asn Leu Asn Arg Pro Ser 1 5 <210> 38 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> CDR3 of A3 light chain variable region <400> 38 His Thr Tyr Asp Ser Ser Leu Ser 1 5 <210> 39 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> CDR1 of A10 heavy chain variable region <400> 39 Asp Tyr Ala Met His 1 5 <210> 40 <211> 17 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> CDR2 of A10 heavy chain variable region <400> 40 Val Ile Ser Gly Asp Asp Gly Thr Thr His Tyr Ala Asp Ser Val Lys 1 5 10 15 Gly <210> 41 <211> 13 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> CDR3 of A10 heavy chain variable region <400> 41 Asp Met Tyr Pro Tyr Gly Asp Tyr Gly Tyr Leu Gln His 1 5 10 <210> 42 <211> 11 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> CDR1 of A10 light chain variable region <400> 42 Arg Ala Ser Gln Gly Ile Ser Ser Tyr Leu Ala 1 5 10 <210> 43 <211> 7 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> CDR2 of A10 light chain variable region <400> 43 Ala Ala Ser Thr Leu Gln Ser 1 5 <210> 44 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> CDR3 of A10 light chain variable region <400> 44 Gln Gln Leu Asn Thr Tyr Pro Leu 1 5

Claims (15)

  1. (a) 프로모터;
    IL-6R(Interleukin-6 receptor)에 특이적인 단클론 항체를 코딩하는 유전자; 및
    전사 터미네이터를 포함하는 유전자 발현 카세트를 포함하고,
    (b) 상기 유전자 발현 카세트의 외부에 위치한 부위 특이적 재조합 영역을 포함하며, 및
    (c) 복제 개시점 및 선별마커 유전자는 포함하지 않는
    비바이러스성 벡터가 도입된 줄기세포로서,
    상기 IL-6R에 특이적인 단클론 항체는
    서열번호 1 의 아미노산 서열로 이루어진 중쇄 CDR1, 서열번호 2 의 아미노산 서열로 이루어진 중쇄 CDR2 및 서열번호 3 의 아미노산 서열로 이루어진 중쇄 CDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및
    서열번호 4 의 아미노산 서열로 이루어진 경쇄 CDR1, 서열번호 5 의 아미노산 서열로 이루어진 경쇄 CDR2 및 서열번호 6 의 아미노산 서열로 이루어진 경쇄 CDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역을 포함하는 것인, 줄기세포.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 IL-6R에 특이적인 단클론 항체는 서열번호 25의 아미노산 서열로 이루어진 중쇄 가변 영역, 및 서열번호 26의 아미노산 서열로 이루어진 경쇄 가변 영역을 포함하는 것인 줄기세포.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서, 상기 프로모터는 CMV(cytomegalovirus) 프로모터인 줄기세포.
  11. 제1항에 있어서, 상기 전사 터미네이터는 SV40 폴리아데닐화 서열을 포함하는 것인 줄기세포.
  12. 제1항에 있어서, 상기 부위 특이적 재조합 영역은 대장균 또는 박테리오파아지 람다 유래의 att 부착 서열인 줄기세포.
  13. 제1항에 있어서, 상기 벡터는 원형의 수퍼코일 형태의 이중가닥 DNA 인 줄기세포.
  14. 제1항, 제3항 및 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항의 줄기세포를 포함하는 자가 면역 질환의 예방 및 치료용 약학 조성물.
  15. 제14항에 있어서, 상기 자가 면역 질환이 류마티스성 관절염, 인슐린 의존성 당뇨병, 다발성 경화증, 루푸스, 건선, 염증성 장질환, 궤양성 대장염, 중증 근무력증, 다발성 근육염, 피부근염, 크론병, 자가면역혈구감소증, 맥관염 증후군 또는 전신 홍반성 낭창인 조성물.
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