초록

- 신규 인플루엔자 백신 후보물질 발굴 및 효능평가
- 폴리감마글루탐산(γ-PGA)-키토산 나노겔 아쥬번트 개발 및 기술이전 완료
- 세균외막소포체 (OMV) 기반 아쥬번트 후보물질 개발 및 면역조절 기전 검증
- 국내 유입 야생 조류 및 포유류(개)로부터 다양한 아형의 인플루엔자 바이러스 분리, 병원성 분석
- 항바이러스제 발굴 및 효능 평가
- 점막 투과성 신규 백신 전달체 개발 및 효능 검증
- 항바이러스제 발굴 시스템 구축

Abstract ▼

Influenza is a potentially life-threatening disease that annually accompanying 3 to 5 million infection and 250,000 to 500,000 deaths worldwide. It also affects domestic poultry resulting in economic burden in the market. Since the circulating virus subtypes are constantly changing and the head doma

Influenza is a potentially life-threatening disease that annually accompanying 3 to 5 million infection and 250,000 to 500,000 deaths worldwide. It also affects domestic poultry resulting in economic burden in the market. Since the circulating virus subtypes are constantly changing and the head domains of their hemagglutinins (HAs) are highly polymorphic, the requirement for the universal vaccines and antiviral drugs has continuously been rising. In this project, we have performed wide range of studies on influenza: development of universal vaccines and adjuvants, and basic study on influenza virus. Also, we have established the infra resources for the flu study.
In this research project, we have developed universal influenza vaccine candidates containing influenza HA or M2 antigens in the context of recombinant protein, naked plasmid or virus-vectored vaccine. We have also generated the NS-mutant influenza virus by reverse genetics technology for the development of live attenuated vaccine.
These vaccines were able to induce strong antibody responses against influenza virus, showing cross-protective immunity in animal models. We found that sublingual administration route increases mucosal IgA response, indicating that mucosal injection could be an effective strategy for the influenza vaccine.
In the adjuvant study, γ-PGA-chitosan nanogel significantly enhanced vaccine-induced immune response and provided long-term cross-protective immunity against diverse influenza virus strains. Especially, it preferentially increased T cell response, which is considered to be favorable for the cross-protection. The adjuvant effect of γ-PGA-chitosan nanogel was also evaluated in swine and canine models. Bacterial outer membrane vesicles (OMVs) significantly increased Ab as well as T cell responses presumably by activating Toll-like receptors of the hosts. OMVs also elicited immediate innate immune responses leading to a rapid and broad protection against wide range of pathogens. For the mucosal vaccination, a novel adjuvant was designed based on cholera toxin (TCTA1T). Co-administration of TCTA1T with influenza antigens efficiently increased mucosal IgA response, conferring protective immune response to intranasal challenge.
Diverse influenza viruses were isolated from the fecal samples of wild migratory birds as well as pet dogs and domestic pigs. We have characterized the genetic and pathogenic properties of the viruses. Reverse-genetic or molecular biological studies have been done to find and analyze pathogenic factors or to improve productivity of egg-based influenza vaccine. Influenza virus with low pathogenicity and high yield can be developed as a vaccine strain. Also, anti-influenza monoclonal antibodies were developed from mice and camels for the further application to the rapid and sensitive monitoring or treatment of the influenza-infected patients. Mechanism of immune regulation upon influenza infection has been studied in the aspect of NK cells and RIG-1 gene. Experimental facilities including BSL3 laboratory were built and has been maintained for this project under proper regulation.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 7
• CONTENTS ... 9
• 목차 ... 12
• 제1장 연구과제의 개요 ... 15
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 18
• 1. 인플루엔자 바이러스 연구의 필요성 ... 18
• 2. 인플루엔자 백신, 아쥬번트 연구와 개발 현황 ... 22
• 가. 인플루엔자 연구동향 - 논문 ... 22
• 나. 인플루엔자 연구동향 – 특허 ... 27
• 다. 인플루엔자 시장 동향 – 국내 ... 29
• 라. 인플루엔자 시장 동향 – 국외 ... 30
• 마. 인플루엔자 백신 개발 동향 ... 30
• 바. 아쥬번트 연구 동향 ... 34
• 사. 인플루엔자 치료제 개발 동향 ... 36
• 아. 효과적인 방어능을 보이는 면역반응 유도와 그 분석기술의 향상 ... 38
• 3. 인플루엔자 기초 연구의 필요성 ... 39
• 제3장 연구수행 내용 및 결과 ... 40
• 제 1절 인플루엔자 백신 기반 연구 ... 40
• 1. 재조합 단백질 백신 개발 ... 40
• 가. HA 항원 기반 subunit 백신 ... 40
• 나. M2 항원 기반 subunit 백신 ... 49
• 다. 식물계 발현 및 펩티드 백신 ... 56
• 2. 유전자 백신 개발 ... 61
• 가. 비증식성 배큘로바이러스 기반 유전자 백신 ... 61
• 나. 비증식성 아데노바이러스 기반 유전자 백신 ... 72
• 3. 약독화 생백신 및 사백신 ... 74
• 가. NS truncated 약독화 생백신 ... 74
• 나. 재조합 H5N1 바이러스 백신 ... 76
• 다. 세포사멸 기작을 이용한 약독화 생백신 ... 79
• 라. 기니픽과 고양이 모델을 이용한 정제 인플루엔자 사백신 효능평가 ... 80
• 4. 설하면역을 통한 면역원성 증대 연구 ... 81
• 제 2절 면역 아쥬번트 기반 연구 ... 83
• 1. 세균 외막 소포체 (Outer membrane vesicle, OMV) ... 83
• 가. OMV 생산 및 특성 분석 ... 83
• 나. OMV의 백신 아쥬번트 효능 연구 ... 87
• 다. OMV의 항바이러스 효과 및 선천면역 조절 ... 107
• 2. γ-PGA-키토산 나노겔 ... 111
• 가. γ-PGA-키토산 나노겔 제조 및 특성 분석 ... 111
• 나. γ-PGA-키토산 나노겔의 백신 아쥬번트 효능연구 ... 112
• 다. 중·대동물에서 γ-PGA-키토산 나노겔 효능 연구 ... 116
• 3. 점막백신 신규 아쥬번트 개발 ... 129
• 가. 콜레라 독소 (cholera toxin, CT) 기반 아쥬번트 ... 129
• 나. 유산균 포자를 이용한 아쥬번트 ... 137
• 다. γ-PGA 기반 점막투과성 나노 아쥬번트 ... 141
• 제 3절 팬더믹 인플루엔자 바이러스 기초 연구 ... 151
• 1. 인플루엔자 바이러스 분리 및 동정 ... 151
• 가. 야생 조류로부터 인플루엔자 바이러스 분리 및 동정 ... 151
• 나. 인체 감염성 계절 인플루엔자 바이러스 ... 160
• 다. 국내 개 인플루엔자 바이러스 분리 및 특성 분석 ... 162
• 라. 국내 상존하는 돼지 인플루엔자 바이러스 분리 및 특성 분석 ... 167
• 마. 국내 말 인플루엔자 바이러스 분리 및 특성 분석 ... 174
• 2. 인플루엔자 바이러스의 계태아 생산성 향상 연구 ... 177
• 가. HA-NA balancing 및 promoter type의 계태아 증식성에 대한 영향 ... 177
• 나. 계태아 고증식성 H5N1 바이러스 확립 및 관련 분자표지 연구 ... 179
• 다. 발육란 고증식성, 계태아 및 마우스 무병원성 역유전학 벡터 확립 ... 182
• 라. Polymerases와 발육란 고증식성 관련 연구 ... 187
• 마. HA2 공통항원 면역원성 증대 연구 ... 188
• 바. 계태아 증식성 관련기초 연구 ... 190
• 3. 비만 동물 모델에서의 백신 효능 연구 ... 192
• 4. 항 인플루엔자 바이러스 물질 및 기전 연구 ... 194
• 가. 낙타과 유래 단일도메인 항체 개발 ... 194
• 나. siRNA 스크리닝을 통한 인플루엔자 바이러스의 복제 조절 숙주 인자 발굴 ... 199
• 다. 인플루엔자 바이러스의 다약제 내성 기전 및 뉴라미니다제에 대한 감수성 비교 ... 206
• 라. γ-PGA의 항인플루엔자 바이러스 효능 연구 ... 208
• 마. 천연물 유래 항인플루엔자 바이러스 물질 연구 ... 212
• 바. Autophagy enhancing peptide에 의한 항인플루엔자 바이러스 효능 검증 ... 222
• 사. 조류 인플루엔자 진단 및 치료용 단클론 항체 개발 ... 224
• 아. 인플루엔자 바이러스 증식 조절 기전 연구 ... 226
• 5. 인프라 구축 ... 230
• 가. 인플루엔자 대응 연구를 위한 연구시설 구축 및 관리 ... 230
• 나. 인플루엔자 대응 연구를 위한 기타 다양한 인프라 구축 ... 231
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 233
• 제5장 연구결과의 활용계획 ... 240
• 제6장 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 242
• 제7장 참고문헌 ... 252
• 부 록 연구성과 집계(최종보고서 부록) ... 255
• 끝페이지 ... 470