초록 ▼

DNA 백신은 항원 단백질을 발현하는 유전자를 체내에 투여함으로써 항원에 대한 면역반응을 유도하는 것으로 박테리아와 바이러스와 같은 미생물에는 물론 암치료에도 응용되고 있다. 특히, DNA백신을 암백신으로 응용하면 강력한 면역반응이 장기간 지속되고 유해물질의 오염이 없어 안전하며 간단하고 quality control이 용이하다는 장점들이 있다. 그러나 외국에서는 BNA 백신이 임상에 활발이 적용되고 있는 데에 반하여 국내에서는 아직 DNA 암백신의 개발과 효능평가에 대한 지침이 미흡한 상황이다. 따라서 본 연구는 임상현장에서 발생할

DNA 백신은 항원 단백질을 발현하는 유전자를 체내에 투여함으로써 항원에 대한 면역반응을 유도하는 것으로 박테리아와 바이러스와 같은 미생물에는 물론 암치료에도 응용되고 있다. 특히, DNA백신을 암백신으로 응용하면 강력한 면역반응이 장기간 지속되고 유해물질의 오염이 없어 안전하며 간단하고 quality control이 용이하다는 장점들이 있다. 그러나 외국에서는 BNA 백신이 임상에 활발이 적용되고 있는 데에 반하여 국내에서는 아직 DNA 암백신의 개발과 효능평가에 대한 지침이 미흡한 상황이다. 따라서 본 연구는 임상현장에서 발생할 수 있는 문제점과 BNA 암백신에 대한 약리학적 평가기술을 개발함으로써 DNA 암백신의 효능평가에 대한 기술과 군정을 확립하고자 하였다. 3차년도에 해당하는 본 연구에서는 1, 2차년도의 연구에서 확인된 FLK-1과 Her-2/neu 두종류의 BNA백신의 항종양 활성과 면역유도 작용의 유효성을 토대로, DNA백신의 임상적용을 염두에 둔 효능의 안정화와 최적화 기법을 검토하였다. 본 연구를 통해 획득된 결과를 요약하면 다음과 같다.
1) DNA백신 유효성 확인실험에서 DNA백신 투여량에 따라 암전이 억제 활성과 CTL활성의 유도능이 비례관계에 있음을 확인하였다.
2) DNA백신의 유효성을 극대화할 수 있는 면역간격을 조사한 결과, 1주일과 2주일의 간격이 가장 효과적인 것으로 나타났으며, 암세포에 대한 CTL유도와 혈관신생 억제효과도 이와 일치하였다.
3) FLK-1 DNA백신의 염기서열을 조절하여 항종양 면역유도반응을 조사한 결과, 이 백신의 경우 염기서열 일부만으로는 백신의 효과가 없고, full-length 염기서열이 중요한 것으로 확인되었다.
4) E. coli를 통해 대량 발현시켜 제조한 FLK-1 및 Her-2/neu의 동일한 처리방법의 반복을 통해 제조한 DNA의 항원발현과 면역유포 활성을 조사한 결과, 일정한 수준의 안정된 단백항원 발현과 면역유도활성이 관찰되었다.
5) DNA백신의 효능을 높일 수 있는 면역강화제를 탐색하고, 작용기전을 규명하기 위한 실험에서 천연물질(KM-110 및 KML-C)이 DNA백신에 의한 항종양 활성과 종양 특이적인 면역반응을 상승시키는 면역팡화제(adjuvant)로서 유효한 것으로 판명되었다.
이상의 결과로부터 두종류의 DNA백신의 유효성과 임상적 응용을 목표로 한 면역간격과 투여량의 최적화 기법이 확립되었으며, 아울러 백신효능을 높이는데 필요한 면역강화제의 도입이 종양의 증식억제와 전이억제에 유효하며, 종양특이적인 면역반응의 유도에도 효과적인 것으로 확인되었다.

Abstract ▼

The DNA vaccines are simple rings of DNA containing a gene encoding an antigen, and a promoter/terminator to make the gene express in mammalian cells. They are one of promising new approaches for various infections by microorganisms and cancer through generating all types of desired immunity: cytoly

The DNA vaccines are simple rings of DNA containing a gene encoding an antigen, and a promoter/terminator to make the gene express in mammalian cells. They are one of promising new approaches for various infections by microorganisms and cancer through generating all types of desired immunity: cytolytic T lymphocytes (CTL), T helper cells and antibodies. While clinical implications of DNA vaccines have been actively and effectively applied to the cancer patients throughout the world, research and development concerning cancer DNA vaccine in Korea underdeveloped. Therefore, this research is focused to develop techniques and pharmacological effects of cancer DNA vaccine that can be used in the clinical field near future. Our research is planed for 3 years, and we have set the goal for first year with designing cloning and in vitro screening methods of cancer DNA vaccines. Furthermore, we have tried to develop T cell proliferation assay, macrophage-mediated tumoricidal activity assay, CTL assay, and in vivo tumoricidal and antimetastatic methods for pharmacological evaluation of cancer DNA vaccines. We have cloned cDNA of murine vascular endothelial growth factor receptor 2 (VEGFR2, also known as FLK-1) from mouse embryo cells and cDNA of HER-2/neu from human breast cancer cell line MDA-MB-435 through variation of several RT-PCR condition. In order to isolate FLK-1 antigen for immunological reaction assay, FLK-1 cDNA was transfected into Cos-1, B16-BL6 or EL-4 cells, and these cells were used as target cells for CTL assay. For the analysis of antitumor activity of the DNA vaccines, we established various experimental in vivo systems using mice to examine lung metastasis, tumor-induced angiogenesis and tumor growth. Furthermore we analyzed immunological mechanisms related to antitumor activity of the DNA vaccines, and found that the DNA vaccines significantly enhanced antigen-specific CTL activity, DTH reaction and cytokine production from T lymphocytes. Especially administration of the DNA vaccines gave rise to a significant prolongation of the survival rates in tumor-bearing mice. In this study, we demonstrated the availability of the DNA vaccines for cancer immunotherapy, and suggested the experimental systems needed for evaluation of their efficacy.

목차 Contents

• 용역연구사업 연구결과보고서 ...1
• 제출문 ...2
• 목차 ...3
• I. 연구결과보고서 요약문 ...4
• 한글요약문 ...4
• 영문요약문 ...5
• II. 총괄연구개발과제 연구결과 ...6
• 제1장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ...6
• 1.1 총괄연구개발과제의 목표 ...6
• 1.2. 총괄연구개발과제의 목표달성도 ...9
• 1.3. 국내.외 기술개발 현황 ...10
• 제2장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 방법 ...11
• 2.1 연구내용 ...11
• 2.2 연구방법 ...11
• 제3장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 결과 ...15
• 제4장 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ...21
• 제5장 총괄연구개발과제의 연구성과 ...22
• 5.1 활용성과 ...22
• 5.2 활용계획 ...23
• 제6장 기타 중요변경사항 ...24
• 제7장 참고문헌 ...24
• 제8장 첨부서류 ...25
• 총괄 연구과제 요약 ...26