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보고서 상세정보

방사선과 종양 살상 바이러스의 상호작용을 이용한 항암치료법의 개발
Development of anticancer therapy by radiation-enhanced viral oncolytic therapy (ReVOLT)

  • 사업명

    방사선기술개발사업

  • 과제명

    방사선과 종양 살상 바이러스의 상호작용을 이용한 항암치료법의 개발

  • 주관연구기관

    연세대학교
    Yonsei University

  • 연구책임자

    성진실

  • 참여연구자

    윤채옥   이익재   금웅섭   김원우   오해진   박수현   정성미   김민정   최경주  

  • 보고서유형

    1단계보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2010-04

  • 과제시작년도

    2009

  • 주관부처

    교육과학기술부

  • 사업 관리 기관

    한국연구재단

  • 등록번호

    TRKO201000011854

  • 과제고유번호

    1345098635

  • 키워드

    방사선.종양살상바이러스.방사선항진성 종량살상바이러스 치료.세포고사.Radiation.oncolytic virus.radiation enhanced viral oncolytic therapy (ReVOLT).apoptosis.p53.

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    This report advocates our effort to develop new strategy of anticancer therapy by radiation-enhanced viral oncolytic therapy (ReV...

    This report advocates our effort to develop new strategy of anticancer therapy by radiation-enhanced viral oncolytic therapy (ReVOLT) using p53 gene or p53 variants gene. The replication defective adenoviral vectors were generated. We used two therapeutic genes, wild type p53 and variant type p53 (p53vp). To generate p53vp, which avoid negative feedback of mdm2, transactivation domain of p53 (mdm2 binding site) was replaced by herpes simplex viral vp16. These genes were inserted into the E1 region of the Ad5 genome. The Ad-p53 or Ad-p53vp is a replication-deficient adenovirus vector containing a recombinant human wild type p53 and variant type p53, respectively. To test if exogenous wild-type p53-transgene or modified p53-transgene would improve the cell death effect of radiation according to mdm2 expression levels, two HCC cell lines were infected with Ad-53 and Ad-p53vp. These two cell lines showed different level of mdm2 expression. Huh7 cells express low levels of mdm2 and mutant-type p53. In contrast, SK-Hep1 cells express high level of mdm2 and partial deleted p53. Cell death effect of exogenous p53 depends on mdm2 level. Modified p53 (p53vp) is effective to overcome p53 degradation by mdm2. Moreover, radiation following exogenous p53 or p53vp results in enhanced cell death effect with similar degree. Furthermore, combined treatment exogenous wild type p53 with radiation have an increased effect for cell cycle arrest and apoptosis without negative feedback of mdm2. Conversely, combined treatment exogenous modified p53 with radiation have an increased effect for cell cycle arrest and apoptosis even in negative feedback of mdm2. These results were translated into animal study. Tumor growth delay and TUNEL stain in tumor tissue showed same results, In Huh7 tumor model, wild type and radiation had most effective tumor growth delay and increased apoptosis index, Conversely, in SK-Hep1 tumor model, variant p53 (p53vp) and radiation showed significant tumor growth delay and increased apoptosis index. We use alpha-fetoprotein (AFP) Promoter for transcriptional targeting in hepatocelluar caricinoma cell lines, In addition, hypoxia response element (HRE) was used to activate adenovirus in hypoxic condition. HRE and AFP promoter was inserted in adenoviral back bone. Liver tumor specificity and activation in hypoxia was confirmed. Finally, oncolytic adenovirus with p53vp, AFP promoter, and HRE was generated in this study.


    본 연구에서는 먼저 p53의 불활성을 유도하는 mdm2에 의해 분해되지 않는 개선된 형태의 p53을 개발하고자 하였다. 또한, 아데노바이러스의 복제 및 치료유전자의 발현을 간암세포 특이적으로 일어날 수 있게 하기 위한 방안으로 간암...

    본 연구에서는 먼저 p53의 불활성을 유도하는 mdm2에 의해 분해되지 않는 개선된 형태의 p53을 개발하고자 하였다. 또한, 아데노바이러스의 복제 및 치료유전자의 발현을 간암세포 특이적으로 일어날 수 있게 하기 위한 방안으로 간암세포 특이적으로 활성화되는 프로모터를 개발하고자 하였다. 이와 더불어, 저산소증에서 활성화 되는 프로모터를 개발하고자 하였다. 개선된 형태의 mdm2 내성 p53을 간암세포 특이적으로 증식하고 저산소증에서 활성화 되는 종양 살상 아데노바이러스에 탑재하여 항종양 효과의 증대여부를 알아보고자 하였다. 나아가 방사선치료와의 병용 요법이 암 치료효과를 개선시킬 수 있는 지를 생체 내 및 생체 외 실험들을 통하여 검증하고자 하였다.
    <1단계>
    1차년도
    $\bullet$ 야생형 p53 및 MDM2 내성 p53(p53vp)을 각각 발현하는 복제 불능 아데노바이러스($Ad{\Delta}E1$-p53, $Ad{\Delta}E1$-p53vp)를 제작하고 간암 세포 특이적 프로모터를 개발함
    $\bullet$ 간암 종양모델을 수립함
    2차년도
    $\bullet$ 간암세포 특이적 프로모터를 이용하여 복제 가능한 간암세포 특이적 살상 아데노바이러스($Ad{\Delta}19$-mAFP)를 제작함
    $\bullet$ 1차 년도에 개발된 복제불능 아데노바이러스($Ad{\Delta}E1$-p53, $Ad{\Delta}E1$-p53vp)와 방사선 조사의 상호 작용을 in vitro 세포주 및 in vivo 동종 간암 모델을 이용하여 항암 효과의 항진 여부를 조사함
    3차년도
    $\bullet$ 간암세포 특이적이고 저산소증에서 활성화 되는 프로모터(mAFP/HRE)를 이용하여 복제 가능한 간암세포 특이적 살상 아데노바이러스($Ad{\Delta}19$-mAFP/HRE)를 제작함
    $\bullet$ 방사선 치료와의 병합치료에 보다 부합되는 개선된 간암세포 특이적 살상 아데노바이러스($Ad{\Delta}19$-mAFP/HRE/p53vp)를 제작함 (MDM2 내성 p53 고발현, 간암 세포 특이적, 저산소증에서 활성화 되는 복제 가능한 살상 아데노바이러스)
    $\bullet$ $Ad{\Delta}E1$-p53, $Ad{\Delta}E1$-p53vp와 방사선 조사의 상호 작용 기전을 조사함
    <2단계>
    4차년도
    $\bullet$ 수립된 동종 간암 모델을 이용하여 3차 년도에 개발, 개선된 간암세포 특이적 살상 아데노바이러스($Ad{\Delta}E1$-mAFP/HRE/p53vp)와 방사선 조사의 상호 작용의 항암 효과를 항진 여부를 조사함
    5차년도
    $\bullet$ $Ad{\Delta}19$-mAFP/HRE/p53vp와 방사선 조사의 상호 작용 기전을 조사함
    $\bullet$ 방사선 선량, 범위 및 분할방식을 다양화하여 간암세포 특이적 살상 아데노바이러스($Ad{\Delta}19$-mAFP/HRE/p53vp)와 방사선의 상호 작용을 이용한 신치료법 개발


  • 목차(Contents) 

    1. 표지...2
    2. 제출문...3
    3. 보고서 요약서...4
    4. 요약문...5
    5. SUMMARY...9
    6. 목차...11
    7. 제1장 연구개발과제의 개요 ...13
    8. 제1절 연구개발의 필요성 및 목적 ...13
    9. 제2절 연구개발의 범위 ...15
    10. 제2장...
    1. 표지...2
    2. 제출문...3
    3. 보고서 요약서...4
    4. 요약문...5
    5. SUMMARY...9
    6. 목차...11
    7. 제1장 연구개발과제의 개요 ...13
    8. 제1절 연구개발의 필요성 및 목적 ...13
    9. 제2절 연구개발의 범위 ...15
    10. 제2장 국내외 기술개발 현황 ...18
    11. 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...19
    12. 제1절 야생형 p53 및 mdm2 내성 p53 (p53vp) 종양 살상 아데노바이러스 ...19
    13. 1. 야생형 p53 및 MDM2 내성 p53 (p53/VP) 제작과 세포내 활성도 비교 ...19
    14. 2. 야생형 p53 및 MDM2 내성 p53 (p53vp) 을 삽입한 복제 불능 아데노바이러스 제작과 암세포 살상능 검증 ...20
    15. 3. 야생형 p53 및 MDM2 내성 p53 (p53vp) 을 삽입한 복제 가능 종양 살상 아데노바이러스 제작과 세포 고사 진행 여부 검증 ...23
    16. 제2절 간암 특이적 프로모터와 종양 살상 아데노바이러스 ...25
    17. 1. 간암 세포특이적 프로모터를 개발 ...25
    18. 2. 간암세포 특이적 프로모터에 의해 GFP의 발현이 조절되는 복제 불능 아데노바이러스의 제작 및 간암세포 특이적 GFP 발현 검증 ...30
    19. 3. 간암세포 특이적 프로모터에 의해 복제가 조절되는 종양 살상 아데노바이러스의 제작과 세포 살상능 검증 ...32
    20. 제3절 저산소 활성화 간암 특이적 프로모터와 종양 살상 아데노바이러스 ...35
    21. 1. 저산소증에서 활성화 및 간암 세포 특이적 복제 불능 아데노바이러스 제작 및 검증 ...35
    22. 2. 저산소증에서 활성화 및 간암 세포 특이적 종양 살상 아데노바이러스의 제작과 검증 ...39
    23. 제4절 MDM2 내성 p53을 고발현하는 저산소 활성화 간암세포 특이적 세포살상 아데노바이러스 제작 ...42
    24. 제5절 방사선치료와 복제 불능 아데노바이러스의 병합 치료 ...43
    25. 1. Huh7, SK-Hep1 세포주의 특성 ...43
    26. 2. 야생형 p53 및 MDM2 내성 p53(p53/VP)을 고발현하는 아데노바이러스와 방사선치료와의 병합치료에 따른 상승적 치료효과 검증 ...44
    27. 3. 야생형 p53 및 MDM2 내성 p53(p53/VP)을 고발현하는 아데노바이러스와 방사선치료와의 병합치료에 따른 세포 고사 진행 여부 검증 ...44
    28. 4. In vivo에서 야생형 p53 및 MDM2 내성 p53(p53vp)을 발현하는 복제 불능 아데노바이러스와 방사선치료의 효과 검증 ...46
    29. 제4장 목표달성도 및 관련분야의 기여도 ...55
    30. 제1절 연도별 연구목표 달성도 ...55
    31. 제2절 관련 분야 기술 발전의 기여도 ...57
    32. 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...59
    33. 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...60
    34. 제7장 참고문헌 ...62
    35. 수정ㆍ보완요구사항 반영내역...64
  • 참고문헌

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