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경구백신을 이용한 점막면역(mucosal immunity)의 유도는 병원성 미생물이 인체내로 침투하는 점막에서 항체를 생성하게 하고 전신성 면역(systemic immunity)을 함께 유도한다. 점막에서 생산되는 IgA는 구강이나 장관 내에서 가장 많이 분비되는 secretory IgA(sIgA)이며 이는 장내에 각종 세균, 바이러스 및 곰팡이등의 침범 시 점액조직의 통과를 차단하는 역할을 하고 독소를 중화하는 역할을 함으로써 병원체의 침입을 방어한다. 점막면역을 효과적으로 유도하기 위해서는 항원을 점막의 림프조직에 효과적으로 전달하고 ...

경구백신을 이용한 점막면역(mucosal immunity)의 유도는 병원성 미생물이 인체내로 침투하는 점막에서 항체를 생성하게 하고 전신성 면역(systemic immunity)을 함께 유도한다. 점막에서 생산되는 IgA는 구강이나 장관 내에서 가장 많이 분비되는 secretory IgA(sIgA)이며 이는 장내에 각종 세균, 바이러스 및 곰팡이등의 침범 시 점액조직의 통과를 차단하는 역할을 하고 독소를 중화하는 역할을 함으로써 병원체의 침입을 방어한다. 점막면역을 효과적으로 유도하기 위해서는 항원을 점막의 림프조직에 효과적으로 전달하고 면역반응을 높여야 한다. 항원의 캡슐화는 경구로 투여된 항원이 소화기관을 안정하게 통과하여 점막에 도달하게 함으로써 점막면역을 효과적으로 유도 하게 한다. 따라서, 본 논문에서는 점막면역을 유도하기 위한 새로운 경구용 전달시스템 개발을 위해 항산성 다당을 리포좀 표면에 코팅하고 항원인 GFP-expressing Salmonella typhimurium (ST)를 봉입하여 주로 위액에서의 안정성 및 점막면역 유도 효과를 조사하였다. 키토산, 만난, 커들란과 스클레로글루칸을 화학적으로 수식하여 다당 유도체를 각각 제조하고 이를 리포좀의 표면에 코팅하였다. 화학적으로 수식한 다당 유도체들은 FT-IR spectroscopy로 합성 여부를 확인하였고, TEM으로 관찰한 결과 모두 구형을 이루고 있었으며 입자 표면에 결합한 다당 부분을 확인할 수 있었다. 제조한 다당 코팅 리포좀의 입자 크기는 다당 코팅이 없는 리포좀에 비해 점차 증가하는 경향을 나타내었다. 그 증가는 리포좀 표면을 코팅하기 위해 첨가된 다당의 양에 따라 증가하였다. 또한, 표면전하 값도 코팅에 사용된 다당의 전하에 의해 영향을 받아 증가하거나 감소하는 변화를 보였다. 경구 투여 후 지나는 위장관 에서의 안정성을 살펴보기 위해 제조한 다당 코팅 리포좀을 인공위액에 담근 후 상대 탁도의 변화를 5시간 동안 조사하였다. 코팅이 없는 리포좀의 탁도는 급격히 변화하는 반면, 코팅 리포좀은 첨가된 다당의 양이 증가 될수록 탁도의 변화는 감소하는 경향을 보였다. 스클레로글루칸 코팅 리포좀이 가장 좋은 안정성을 보였으며 키토산 코팅 리포좀이 다른 다당 코팅 리포좀에 비해 낮은 안정성을 보였다. 쥐의 소장점막을 이용한 점막 접착성 시험에서 양이온의 키토산 코팅 리포좀이 가장 높은 접착율 (56.9 ± 0.1%)을 보였다. 경구 투여한 후 위장관 내 파이어스패치(Peyer’Bs patches)와 장간막 림프절(mesenteric lymph nodes)로의 전달은코팅이 없는 리포좀에 비해 다당 코팅 리포좀의 전달율이 약 3-4배 높았다. 경구투여 후 serum과 stool에서 IgA의 생성은 다당 코팅 리포좀이 코팅이 없는 리포좀에 비해 항체 생성이 증가하였고, 특히 스클레로글루칸이 코팅된 리포좀이 다른 실험군(키토산, 만난과 커들란)에 비해 유의하게 높은 IgA를 생성하였다. 이러한 결과로 다당 코팅 리포좀을 이용하여 항원을 분해 없이 안전하게 위장관을 통과하게 하고 림프절로 효과적으로 전달할 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 이러한 다당 코팅 리포좀은 보다 안정하고 효과적인 백신 운반체로 사용될 수 있음을 알 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

The striking advantages of mucosal vaccination by oral vaccination are the prodruction of local antibodies at the sites where pathogens enter the body and the eliciting both a mucosal and systemic immune responses. To induce the effective immune responses they need to be administered with formulatio...

The striking advantages of mucosal vaccination by oral vaccination are the prodruction of local antibodies at the sites where pathogens enter the body and the eliciting both a mucosal and systemic immune responses. To induce the effective immune responses they need to be administered with formulations encapsulated in particles because vaccines alone are not sufficiently taken up after mucosal administration. Polysaccharide-coated liposomes, chitosan-coated liposomes (CS-Lip), O-palmitoylmannan-coated liposomes (OPM-Lip), O-palmitoylcurdlansulfate-coated liposomes (OPCurS-Lip), and O-palmitoylcarboxymethyl- scleroglucan (OPCS -Lip) were designed to enhance the efficacy of mucosal immunization. They can prevent antigen degradation and improve antigen uptake to the Peyer’s patches (PPs). In order to anchor on the liposomal surface polysacchareides used in test were chemically modified with palmitoyl derivative and GFP-expressing Salmonella typhimurium (ST) as an antigen was loaded in the polysaccharide-coated liposomes. The shape of the polysaccharide-coated liposomes observed by TEM was spherical in all the formulations and the coating layer by polysaccharides could be founded through TEM images. The mean size of the polysaccharide-coated liposomes increased significantly with depending on the content of polysaccharides added for coating the liposomes. The zeta potential was also changed by contents of the polysccharides. The stability of polysaccharide-coated liposomes in the gastrointestinal tract was confirmed through the change of relative turbidity of the liposomal suspension. The order of the polysaccharide-coated liposomes in stability studies was OPCS-Lip > OPCurS-Lip > OPM-Lip > CS-Lip. In the mucoadhesive studies using gut loops of rats, CS-Lip showed the best result and their adhering percentage was 56.9 ±0.1%. After oral administration of polysaccharide-coated liposomes, their movement was investigated with fluorescent microscopy. All the formulations were observed in the PPs and mesenteric lymph nodes and they mainly showed 3-4 times the delivery compared with that of free ST group. The antibody responses to oral immunization using polysaccharide-coated liposomes containing ST were measured by determining immunoglobulin A (IgA) production in the serum and stool. IgA levels produced by the immunization with polysaccharide-coated liposomes were higher than that of free ST or plain-liposomes. In particular, OPCS-Lip could produce better the serum and stool IgA levels compared with the other polysaccharide-coated liposomes. In conclusion, these results indicate that polysaccharide-coated liposomes can be used as a potential vaccine delivery carrier for effective oral immunization.

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