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표제지

국문요약

목차

1. 서론 9

2. 실험재료 및 방법 12

2-1. Plasmids and Adenovirus preparations. 12

2-1-1. hTERTrib-TK-mir122aT cloning 12

2-1-2. Pri-122a cloning 13

2-1-3. Adenoviral vector 제작 13

2-1-4. Tetracycline regulated gene expression vector cloning 14

2-2. Phenol extraction & ethanol precipitation 14

2-3. Maintenance of cell lines 15

2-4. Tetracycline regulated miR-122a stable cell line 제작 15

2-5. DNA Transfection 16

2-5-1. Ex-gen 500 을 사용한 DNA transfection 16

2-5-2. LT-1 을 사용한 DNA transfection 16

2-5-3. Trans IT-TKO 를 사용한 RNA transfection 16

2-6. RNA isolation and real-time PCR 16

2-7. Northern blot assay 17

2-8. RT-PCR 을 통한 trans-splicing products 를 확인 18

2-9. Suicide gene activity assays 를 통한 miR-122a regulation 을 확인 18

2-10. MTT assay 에 의한 cell survival rate determination 19

2-11. In vivo toxicity studies 19

3. 결과 20

3-1. miR-122a regulated ribozyme design 20

3-2. In vitro 에서 hTERT-TK-miR122aT ribozyme 의 특이성 확인 20

3-2-1. Tans-splicing products 확인 20

3-2-2. Ribozyme RNA transcript level 로 miR122a regulation 확인 21

3-2-3. hTERT targeting ribozyme-miR122aT 을 발현하는 adenovirus에 의해 간암 세포 특이적 세포사 유도 검증 및 miR-122a 에 의한 선택적 세포사 유도검증 22

3-3. Tetracycline 에 의해 조절되는 miR-122a 발현 stable cell제작 23

3-4. Animal model 에서 hTERT targeting ribozyme-miR122T virus 의 toxicity 여부 관찰 23

4. 고찰 39

5. List of Figures and Table. 42

Abstract 43

참고문헌 45

List of Tables

Table 1. Sequence of primers. 24

List of Figures

Figure 1. Schematic diagram of the modified trans-splicing ribozyme. 25

Figure 2. Expression of transgene using miRNA target site. 26

Figure 3. Structure of the plasmids used to package replication competent hTERTrib-TK-miR-T viruses. 27

Figure 4. Target hTERT RNA-dependent induction of transgene expression by specific trans-splicing ribozyme. 29

Figure 5. miR-122a inhibits TK expression at mRNA level by targeting the 3' UTR in the hTERTrib-TK-miR-T. 31

Figure 6. Efficacy and specificity of TS ribozyme. Target hTERT RNA-dependent induction of TK expression by specific trans-splicing ribozyme. 33

Figure 7. Tetracycline regulated miR-122a expression. 35

Figure 8. Elevation in serum ALT, AST levels and liver tissue H&E staining in mice after injection of Ad-PEPCK-hTERTrib-TK-122a. 37

초록보기

 이전에 Tetrahymena thermophila 의 group I intron에서 유래한 trans-splicing ribozyme (TS ribozyme)이 target을 특이적으로 인식하여 ribozyme의 3' 끝에 부착되어 있는 suicide gene를 target의 5' exon에 부착시킴으로써 별도로 존재하는 두 exon을 서로 연결시킬 수 있는 trans-splicing 반응을 일으킬 수 있음을 확인하였다. 더욱이 hTERT가 activation된 cancer cells 에서만 ribozyme이 cytotoxin activity 보이며 특이적으로 cancer cell을 regression 시켰다. 특히 adenovirus에 의해 delivery된 ribozyme의 specific trans-splicing이 hTERT (+) tumor를 심은 xenograft carcinomatosis nude mouse model에서 cancer를 선택적이며 효율적으로 억제하는 것을 확인하였다. 그러나 hTERT를 targeting 함으로써 부작용이 우려될 수 있는데 hTERT가 cancer 뿐만 아니라 bone marrow, stem cells, germ cell과 같이 활발히 분열하는 세포나 재생중인 간세포에서 또한 활성을 보이기 때문이다. 이러한 한계점을 극복하기 위해 조직 특이적으로 다양한 발현 패턴을 보이는 microRNA 시스템을 이용하고자 하였다. 정상 간과 비교했을 때, miR-122a는 간암에서는 현저하게 낮은 발현을 보인다. miR-122a의 발현 패턴을 이용하고자 hTERT targeting riboyzme의 TK 유전자의 3' UTR 에 miR-122a의 target sequence를 도입하였다. 이 ribozyme은 miR-122a의 억제 작용으로 인해miR-122a가 발현되지 않는 세포에서만 특이적으로 발현됨을 확인하였다. 더욱이 normal 에서와 달리 miR-122a의 발현 양이 현저하게 낮은 cancer cell에서는 trans-splicing이 유도되어 oncolysis를 일으킴을 확인하였다. 그리고animal model에서 hTERT target이 없는 경우 miR-122a target site와 mutant miR-122a target site를 가진 riboyzme의 toxicity가 PEPCK-TK 보다 현저하게 낮음을 확인하였다. 이렇게 microRNA에 의해 조절 받는 RNA 치환 기술은 보다 더 안전하고 효과적인 anti-cancer 치료를 위해 사용될 수 있을 것이다.

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