초록 ▼

인플루엔자 바이러스는 급성 호흡기 질환인 인플루엔자를 일으키는 바이러스로, 유전자 돌연변이 가 발생하여 인간에게 면역이 없는 새로운 바이러스가 나타나 전 세계적인 대유행을 일으킬 수 있다. 2009년 신종플루라 불리는 새로운 H1N1 바이러스가 나타나 이러한 인플루엔자 대유행이 발생하였으며, 이에 대한 대처로 예방 백신의 중요성이 대두되고 있다.

그러나, 기존 유정란을 이용한 인플루엔자 백신은 생산 기간이 오래 걸리는 단점이 있어 신종플루처럼 대유행 발생 시 갑작스러운 백신의 수요를 충족하기가 어렵다. 반면에 동물세포

인플루엔자 바이러스는 급성 호흡기 질환인 인플루엔자를 일으키는 바이러스로, 유전자 돌연변이 가 발생하여 인간에게 면역이 없는 새로운 바이러스가 나타나 전 세계적인 대유행을 일으킬 수 있다. 2009년 신종플루라 불리는 새로운 H1N1 바이러스가 나타나 이러한 인플루엔자 대유행이 발생하였으며, 이에 대한 대처로 예방 백신의 중요성이 대두되고 있다.

그러나, 기존 유정란을 이용한 인플루엔자 백신은 생산 기간이 오래 걸리는 단점이 있어 신종플루처럼 대유행 발생 시 갑작스러운 백신의 수요를 충족하기가 어렵다. 반면에 동물세포 배양을 이용한 백신 생산은 보다 단기간에 생산 공급이 가능하므로 인플루엔자 대유행 대비에 매우 적합한 공정이다. 따라서, 본 과제에서는 세포배양을 이용한 백신 생산 기술의 가능성을 검토하고, 향후 생산을 위한 기초 기반기술을 확립하고자 하였다.

먼저，1차년도 연구에서는 특허 전략을 수립하고 세포주 및 바이러스 연구용 banking을 확보하였으며, 무혈청 배지 적응 및 감염조건 연구를 수행하였다. 2차년도에는 본 과제의 핵심이라고 할 수 있는 바이러스 배양용 세포주를 확보하고자 부유배양 적응을 시도하여 고생산성 및 안전성 등의 장점을 보유한 최적의 백신 생산용 세포주를 확립하였다.

이어서, Spinner flask수준에서 확립된 세포 및 바이러스 배양 조건을 적용하여 5L bioreactor scale에서의 최적 배양 조건을 확립하였으며, 더불어 50L bioreactor에서의 배양 가능성까지 확인하였다. 크로마토그래피 등을 이용하여 고수율로 항원을 정제함과 동시에 DNA등의 불순물을 효과적으로 제거할 수 있는 정제공정을 확립하였으며, 확립된 공정을 통하여 제조된 세포배양 신종 인플루엔자 백신의 효력 시험을 수행하여 기존 백신과 동등한 수준의 항체가가 나타남을 확인하였다.

본 연구에서는 바이러스 배양용 세포주 확립, 바이러스 항원 정제공정확립 및 기초 효력 연구까지 전반적인 공정 개발 연구를 수행하였으며, 이를 바탕으로 동물세포배양을 이용한 백신 생산 기반 기술이 일정 수준 이상 확립된 것으로 사료된다. 향후， 상업 생산 규모의 연구를 수행하게 되면 신종 인플루엔자 대유행에 대비할 수 있는 세포배양 인플루엔자백신의 상용화가 보다 구체화 될 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract ▼

Influenza virus is the most common cause of human influenza and pandemics can occur by antigenic shift of surface viral glycoprotein. In 2009, the outbreak of a new strain of H1N1 occurred flu pandemics and the importance of influenza vaccine was emerging as a main issue for protection.

Tradi

Influenza virus is the most common cause of human influenza and pandemics can occur by antigenic shift of surface viral glycoprotein. In 2009, the outbreak of a new strain of H1N1 occurred flu pandemics and the importance of influenza vaccine was emerging as a main issue for protection.

Traditional egg-based flu vaccine has a drawback such as long production process and cannot meet the demand of vaccine in case of flu pandemics. On the other hand, cell culture based vaccine production is possible to supply vaccine in a short time and suitable for preparing for flu pandemics. Therefore, we reviewed the possibility of development of cell culture based technology and conducted the basic research for the further vaccine production.

In 1st year, the patent avoidance strategy was established and RCB (research cell bank) and RSVB (research seed virus bank) were obtained. Also, serum free adaptation and virus infection condition was studied. In 2nd year, we conducted suspension adaptation to make cell line for virus production. As a results, optimized cell line with high titer and safety was made and this is the core technology of the cell based vaccine technology.

We optimized culture condition for 5L bioreactor scale based on the study of cell culture and virus infection condition in spinner flask level. Furthermore, the feasibility test of 50L bioreactor culture was confirmed. The chromatography process that can purify the antigen with high titer and remove impurities such as DNA was set up. In house H1N1 vaccine was made through optimized purification process. The efficacy test of the sample was done and antibody titer was comparable to the original vaccine.

In this study, overall process development research such as the establishment of virus vaccine cell line, the optimization of purification process for virus antigen, and basic efficaty research was done. Based on results, cell based vaccine production technology was reached a certain standard. In the future, we think the commercialization of cell based influenza vaccine can prepare for flu pandemic if commercial production research is performed.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• Ⅰ.연구개발결과 요약문 ... 6
• 한글 ... 6
• 영문 ... 7
• Ⅱ.학술연구용역사업 연구결과 ... 8
• 제1장 최종 연구개발 목표 ... 8
• 제2장 최종 연구개발 내용 및 방법 ... 28
• 제3장 최종 연구개발 결과 ... 39
• 제4장 연구결과 고찰 및 결론 ... 51
• 제5장 연구성과 ... 53
• 제6장 기타 중요변경사항 ... 55
• 제7장 참고문헌 ... 56
• 제8장 첨부서류 ... 60
• 끝페이지 ... 60