바이러스 벡터 document_id A220623041462

바이러스는 생명과학과 의학의 여러 경우에서 다양한 응용이 가능함을 보여왔다. 이것은 바이러스가 세포 내로 높은 효율로 들어가는 독특한 능력을 가지고 있기 때문이다. 이러한 성질을 이용하여 바이러스 유전자를 발현, 복제시키거나 또는 삽입된 이종의(heterologous) 유전자를 발현시키는 데에도 사용이 가능하게 되었다. 따라서, 바이러스는 예를 들어, 유전자 치료나 백신의 개발에 유용한 유전자들(바이러스 유전자 또는 다른 유전자)을 세포내로 전달하여 발현시키거나, 또는 암 등의 경우에서 용균성 복제나 전달된 유전자의 작용에 의하여 세포를 선택적으로 죽이는 데 유용하다. 헤르페스 심플렉스 바이러스(Herpes simplex virus, HSV)는 암을 암세포파괴(oncolytic)로 치료하는 데 유용하다고 제안되어왔다. 하지만 이때, 바이러스는 더 이상 병원성이 없지만, 다시 말해, 정상(non-tumor) 세포에서는 복제하지 않고 세포를 죽이지도 않지만, 종양세포인 경우에는 세포 내로 침투하여 세포를 죽일 수 있도록 되어야 한다. 암세포파괴 치료에서는 치료효과를 높이는 유전자의 전달을 포함할 수 있는데, 이를 위하여 바이러스가 배양세포나 생체내(in vivo)에서 활발하게 분열하는 세포(예, 종양세포)에서는 복제가 가능하지만, 정상 조직에서는 유의미한 복제가 차단되는 다수의 돌연변이 헤르페스 심플렉스 바이러스가 밝혀졌다. 이러한 변이에는 ICP34.5, ICP6 및 티미딘 인산화효소(thymidine kinase)를 암호화하는 유전자의 파괴가 포함된다. 이 중 ICP34.5, 또는 ICP6와 ICP34.5가 함께 돌연변이된 바이러스가 지금까지 안전성에 있어서 가장 선호되어 왔다. ICP34.5만이 제거된 바이러스는 실험실적 조건(in vitro)에서 다수의 암세포에서 복제하고, 마우스(mouse)에서 인공적으로 유발한 뇌종양에서는 주위의 조직은 손상시키지 않고 암세포에서만 선택적으로 복제하는 것으로 나타났다. 또한, 인간을 대상으로 한 임상시험 초기단계에서도 안전성을 나타내었다. 그러나, HSV를 포함한 다양한 바이러스가 암세포파괴 치료에 이용될 수 있음이 유망함을 보여주었지만, 이 일은 항암효과를 높일 수 있는 이종의 유전자를 가지고 있지 않은 바이러스 주를 사용한 것이 대부분이었다. 본 발명자들은 ICP34.5를 암호화하는 유전자의 불활성 돌연변이와, 무능력하게 된 바이러스 유전자에서 암호화되는 과립구 대식세포 집락 자극인자(GM-CSF) 등의 면역조절 단백질을 암호화하는 유전자를 가진 HSV를 조합적으로 이용함으로써, 특히 일반적으로 HSV에 감염된 세포에 대하여 면역반응을 감소시키는 바이러스의 작용이 불활성화된다면, 치료 대상 종양에 대하여 최적의 면역자극 특성을 이끌어낼 수 있다는 것을 제안한다. 예를 들어, HSV ICP47 단백질은 HSV에 감염된 세포에서 항원 표시를 특이적으로 막으며(참조: Hill et al., 1995), UL43 유전자 산물과 vhs 단백질은 HSV에 감염된 수지상 세포(dendritic cell)의 면역자극 능력을 감소시킨다. 따라서, 특히 GM-CSF나 다른 면역자극 사이토카인(cytokine) 또는 케모카인(chemokine)을 사용함으로써 면역 효과가 증강될 수 있다면, 일반적으로 ICP47 및/또는 수지상 세포를 불활성화시키는 유전자를 암치료에 사용되는 암세포파괴 HSV 돌연변이 바이러스에서 제거할 수 있다. GM-CSF는 전신에 투여되었을 때보다 종양세포 내에서 발현되었을 때 증강된 항암 면역효과를 갖는 것이 최근 밝혀졌다(참조: Shi et al., 1999). 따라서, 이때, 암세포파괴 HSV 돌연변이는 종양의 복제 및 용균성 파괴가 일어나는 일차 또는 이차 종양에 접종될 것이다. 면역반응은 HSV에 감염된 세포 뿐만 아니라, 전기 일차 종양 부위로부터 퍼져 나온 다른 곳의 종양세포에 대해서도 유발될 것이다. 발명의 요약 본 발명은 생체내 조건(in vivo)에서 향상된 종양세포 파괴능력을 가진 바이러스를 제공한다. 본 발명에 의해 제공되는 바이러스는 ICP34.5를 암호화하는 유전자에 불활성화된 돌연변이를 포함하고, 치료효과를 강화하는 두 개의 유전자를 조합된 형태로 전달할 수 있다. 바이러스는 다음의 타입들 중 둘 또는 그 이상으로부터의 유전자를 포함한다: 불활성화된 또는 활성이 약한 프로드러그(prodrug)를 활성화된 또는 보다 활성적인 형태로 전환시킬 수 있는 프로드러그 활성화 효소를 암호화하는 유전자. 그러므로, 바이러스에 의한 종양의 치료는 프로드러그의 투여를 동반한다. 세포를 융합시킬 수 있는(다시말해, 합포체(syncytia) 형성을 유도할 수 있는) 단백질을 암호화하는 유전자. 이것은 그 자체로 면역반응 유도에 의해 매개될 수 있는 항종양 효과를 제공한다. 그러나, 프로드러그 활성화와 공동하여 항종양 효과를 증강시킨다. 이러한 용해성(fusogenic) 유전자는 긴팔원숭이 유인원 백혈병 바이러스(gibbon ape leukaemia virus) 또는 인간 내인성 레트로바이러스 W로부터의 단백질, 홍역 바이러스(measles virus)의 용해성 F와 H 단백질 또는 수포성 구내염 바이러스(vesicular stomatitis virus) G 단백질 같은 변형된 레트로바이러스 외피(envelope) 당단백질을 포함하지만, 세포융합을 유도할 수 있는 단백질을 암호화하는 다른 유전자도 이용될 수 있다. 면역조절 단백질을 암호화하는 유전자. 면역조절 단백질은 항종양 면역반응을 촉진한다. 그러한 유전자는 GM-CSF, TNFα, CD40L 또는 다른 사이토카인 또는 보조-자극성(co-stimulatory) 분자 같은 면역 조절자를 포함한다. 면역조절 단백질은 프로드러그 활성화 유전자 및/또는 단독으로 세포융합을 일으킬 수 있는 단백질의 효과를 증강시킨다. 따라서, 본 발명의 바이러스는 프로드러그 활성화 유전자와 면역조절 유전자를 암호화하지만, 세포융합을 유도하는 단백질은 암호화하지 않는 바이러스 및 세포융합을 유도하는 단백질을 암호화하지만 프로드러그 전환 유전자는 암호화하지 않는 바이러스를 포함한다. 그러므로, 본 발명은 선택적으로 프로드러그와 조합하여 환자에게 투여되었을 때, 활성화된 프로드러그와 바이러스 유전체(genome)로부터 발현된 용해성 및/또는 면역조절 단백질의 조합된 활성에 의하거나, 또는 바이러스 유전체로부터 발현된 용해성 단백질과 면역조절 단백질의 조합된 활성에 의해 항종양 특성이 증강되는, 종양세포를 파괴(oncolytic destruction)할 수 있는 바이러스를 제공한다. 따라서, 본 발명은 기능성 ICP34.5를암호화하는 유전자가 결핍되고, 아래 유전자들 중 둘 이상을 포함하는 헤르페스 바이러스(herpes virus)를 제공한다: (i) 프로드러그 전환 효소를 암호화하는 유전자; (ii) 세포융합을 유도할 수 있는 단백질을 암호화하는 유전자; 및 (iii) 면역조절 단백질을 암호화하는 유전자. 바람직하게는, 헤르페스 바이러스는 기능성 ICP34.5를 암호화하는 유전자가 결핍되고 아래 유전자를 포함하는 바이러스이다: (i) 프로드러그 전환 효소를 암호화하는 유전자; 및 (ii) 세포융합을 유도할 수 있는 단백질을 암호화하는 유전자. 본 발명은 또한 다음을 제공한다: - 치료에 의한 인간 또는 동물의 처치방법에 있어서의 용도를 위한 본 발명의 헤르페스 바이러스 - 암 치료를 위한 의약제조에 있어서의 본 발명의 헤르페스 바이러스의 용도 - 유효성분으로서의 본 발명에 따른 헤르페스 바이러스와 약학적으로 허용가능한 담체 또는 희석제를 포함하는 약학적 조성물 - 본 발명에 따른 헤르페스 바이러스의 유효량을 개체에 투여함으로써, 개체의 종양을 치료하는 방법.