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Folate immobilized and PEGylated adenovirus for retargeting to tumor cells = Folate-PEG 접합 아데노바이러스를 이용한 암세포의 유전자 치료에 관한 연구
서명 / 저자 Folate immobilized and PEGylated adenovirus for retargeting to tumor cells = Folate-PEG 접합 아데노바이러스를 이용한 암세포의 유전자 치료에 관한 연구 / In-Kyung Oh.
저자명 Oh, In-Kyung ; 오인경
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2006].
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초록정보

The surface of adenovirus (ADV) was modified with folate-poly(ethylene glycol) (FOL-PEG) conjugate to overcome the inherent problems associated with viral gene therapy. The ADV conjugated with FOL moieties at the distal end of PEG chains could not only reduce immune response, but also be retargeted to folate receptor overexpressing tumor cells. ADV coding the green fluorescent protein (GFP) gene was used to immobilize PEG or FOL-PEG conjugate on the surface to comparatively evaluate their extents of retargeting and immune response, as compared to those of naked ADV. The ADV conjugated with FOL-PEG exhibited a greatly enhanced level of GFP expression than naked or PEG immobilized ADV in a folate receptor overexpressing cell line (KB cells), but not in a folate receptor deficient cell line (A549 cells), suggesting that the retargeting of ADV could be achieved by immobilizing FOL-PEG conjugate. ADV immobilized with PEG or FOL-PEG also significantly lowered innate immune response, as judged from determining the amount of interleukin 6 released from macrophage.

바이러스를 이용한 유전자 전달은 비바이러스성 유전자 전달에 비하여 유전자를 전달하는 효율이 높고 기존의 바이러스가 가지는 고유의 세포 침투기능 등을 이용할 수 있으며, 안정적으로 유전자를 전달할 수 있는 장점이 있다. 하지만 바이러스로 유전자 치료를 수행할 때 가장 큰 문제점은 바이러스의 특징적 숙주가 있기 때문에 우리가 치료를 원하는 특정 세포나 조직 등의 부위에 유전자를 전달하기 힘들다는 점이 있다. 또 바이러스는 신체에서 항원으로 인식되기 때문에 많은 양의 투여 시 급격한 면역반응을 일으킬 수 있다. 이런 바이러스의 단점을 해결하기 위하여 바이러스를 유전적으로 재조합하거나, 표면을 개질하는 방법 등이 이용되고 있다. 본 실험에서는 folate (FOL)를 암 세포 특이적 리간드로서 도입하고, 면역반응을 피하고 안정성을 높여준다고 알려진 poly(ethylene glycol) (PEG) 을 이용하여 재조합 아데노바이러스(adenovirus(ADV))의 표면을 개질하였다. FOL의 카르복시기와 NH2-PEG-COOH의 아민기를 접합시켜 FOL-PEG-COOH를 합성하고 다시 바이러스의 표면의 아민기에 접합시켜 ADV-PEG-FOL를 만들었다. 바이러스의 표면을 개질 할 때 각 바이러스의 표면에 도입되는 PEG의 양을 조절할 수 있었으며, 이 중 표면 아민기의 약 24.1%가 PEG가 도입된 바이러스를 실험에 이용하였다. 표면 개질 결과 바이러스의 크기는 약 72 nm 에서 148 nm정도로 증가하였으며, 표면 전압도 -20.3 mV에서 -4.2 mV로 감소하였다. 이렇게 개질 된 바이러스가 세포 내로 침투할 수 있는 능력을 잃지 않았는지 확인하기 위해 형광물질인 FITC가 도입된 FITC-PEG-ADV를 세포에 감염시켜 confocal laser scanning microscope 사진을 통해서 확인했다. Figure 5. 또 FOL를 특이적 리간드로 이용할 수 있음을 확인하기 위하여 ADV, ADV-PEG, ADV-PEF-FOL를 FOL수용체가 많이 발현되는 세포주인 KB 세포와 FOL가 결핍된 세포주인 A549세포에 감염시키고 GFP가 발현되는 세포의 상대적인 수와 발현되는 GFP의 상대적인 양을 측정했다. 두 경우 다 비슷한 양상을 보였는데, KB와 A549 모두 ADV-PEG의 경우 각 ADV에 비하여 약 60 % 와 40 %정도로 GFP가 발현되는 세포의 수가 감소하였고, 상대적인 GFP 양 역시 약 60 % 와 30 % 정도로 감소하였다. 하지만, ADV-PEG-FOL의 경우는 KB 에서는 ADV와 비슷하거나 많게는 140 %로 까지 증가하는 결과를 얻었고, A549에서는 ADV-PEG보다도 더 감소한 10 %이내까지 감소하는 결과가 나왔다. 이로서 개질 된 바이러스의 표면의 특이적 리간드인 FOL에 의하여 우리가 원하는 특정 세포에 특이적으로 유전자를 전달할 수 있다는 것을 보였다. Figure 6 표면 개질에 이용한 PEG의 효과를 보기 위하여 병원성 물질을 식균작용으로 잡아먹고, 인터루킨 6를 분비하여 면역체계를 가동시키는데 작동하는 대식세포(macrophage)에 각각의 개질 된 바이러스를 처리한 후 분비하는 인터루킨6의 양을 ELISA를 이용하여 정량하였다. 기존의 세포에서 분비하는 기본적인 양에 비해 ADV를 처리한 경우 두 배 이상 분비량이 증가하였으나, PEG로 표면이 개질 된 경우인 ADV-PEG와 ADV-PEG-FOL의 경우 세포가 분비하는 기본적인 수준의 양으로 감소하는 것을 보였다. Figure 7(a) 또 대식세포에서 DNA를 분리해서 포함된 바이러스의 hexon DNA의 양을 PCR을 통해 확인한 결과 역시 비슷한 경향을 보였다. 전기영동을 통해 확인한 결과 hexon band가 PEG가 도입된 바이러스의 경우 감소하는 것을 보였다. Figure 7 (b)

서지기타정보

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청구기호 {MBS 06006
형태사항 ⅴ, 40 p. : 삽도 ; 26 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 오인경
지도교수의 영문표기 : Tae-Gwan Park
지도교수의 한글표기 : 박태관
학위논문 학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 생명과학과,
서지주기 Reference : p. 31-37
주제 Adenovirus
Folate
PEG
Retargeting
Tumor
아데노바이러스
Folate
PEG
암세포
유전자 치료
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