초록 ▼

폐렴구균은 5세 미만의 소아와 65세 이상의 노인에서 침습적 질환을 잘 일으키는 균이다.
현재까지 90개 이상의 혈청형이 밝혀져 있으며, 그 중 23개의 혈청형이 사람에게 질환을 잘 일으키는 것으로 알려져 있다. 처음에는 다당백신이 사용되었으나 그 효과가 미비하였고, 2000년 7가 단백결합 백신의 도입이후 침습적 질환의 빈도가 급격히 감소되었다. 현재는 10가, 13가 단백결합 백신을 사용 중에 있으나 지속적으로 새로운 단백결합 백신을 개발 중에 있다. 새로 개발된 백신은 안전성 뿐 아니라 그 효과의 평가도 중요하다. 백신의

폐렴구균은 5세 미만의 소아와 65세 이상의 노인에서 침습적 질환을 잘 일으키는 균이다.
현재까지 90개 이상의 혈청형이 밝혀져 있으며, 그 중 23개의 혈청형이 사람에게 질환을 잘 일으키는 것으로 알려져 있다. 처음에는 다당백신이 사용되었으나 그 효과가 미비하였고, 2000년 7가 단백결합 백신의 도입이후 침습적 질환의 빈도가 급격히 감소되었다. 현재는 10가, 13가 단백결합 백신을 사용 중에 있으나 지속적으로 새로운 단백결합 백신을 개발 중에 있다. 새로 개발된 백신은 안전성 뿐 아니라 그 효과의 평가도 중요하다. 백신의 효과 및 효능은 백신을 사용한 군과 사용하지 않은 군에서 질병 발생률을 비교한다. 그러나 이는 시간적으로도 오래 걸리고 효과가 판명된 백신의 경우 위약 사용에 대한 윤리적인 문제도 발생할 수밖에 없다. 따라서 최근에는 백신 접종 전후의 혈액 속에서 항체가를 측정하는 면역원성 평가로 대치하고 있다. 폐렴구균의 경우 과거에는 항체의 양을 측정하는 ELISA법이 폐렴구균 백신의 면역원성을 평가하는 표준평가법으로 사용되었으나 최근에는 기능적 항체를 측정하는 opsonophagocytic killing assay (OPKA)가 표준평가법으로 사용되고 있다. 기능적 항체의 측정은 생물학적 분석법으로 다양한 요소들에 의하여 측정값이 영향을 받을 수 있다. 따라서 안정된 분석 및 지속적인 모니터링을 위하여 표준화되고 공인된 표준혈청(quality control serum)의 사용이 요구되어진다. 그러나 폐렴구균 백신의 면역원성 평가에 사용할 수 있는 세계적으로 공인된 표준혈청은 없다. 이에, 본 연구자들은 Multiplexed opsonophagocytic killing assay (OPKA)를 통해 폐렴구균 단백접합백신 에 포함된 13개 혈청형을 제외한 23가 폐렴구균 다당백신포함 혈청형 11종에 대한 옵소닌 항체가를 측정하였다.

표준혈청 제조를 위하여 20-50세의 건강한 성인으로부터 23가 다당백신(PPSV23) 접종 후 혈청을 수집하였다. 다양한 항체가를 포함한 혈청을 수집하기 위하여 저농도 혈청군과 고농도 혈청군으로 나누어 혈청을 수집하였다. 저농도 혈청군은 4-12년 전에 백신 접종력이 있었던 피험자들을 대상으로 하였고, 고농도 혈청군은 백신 접종력이 없는 건강한 성인으로 본 연구에서 백신 접종 후 2-4주 사이에 혈액을 채취하였다. 혈액 채취 전에 선별 검사를 통하여 부적절한 피험자는 배제하였으며, 혈액 채취는 8-12주 간격으로 2차례 시행되었다. 필요한 경우 2차 채혈 이후 8-12주 후에 3차 채혈을 실시하였다. 수집된 혈액에서 혈청을 분리하였고, 이들의 혈청에서 Multiplexed opsonophagocytic killing assay (OPKA)를 통해 폐렴구균 단백접합백신 에 포함된 13개 혈청형을 제외한 23가 폐렴구균 다당백신포함 혈청형 11종에 대한 옵소닌 항체가를 측정하였다. 측정된 옵소닌 항체가를 기준으로 하여 다양한 항체가를 포함하는지(저, 중, 고 농도의 적절한 배분)와 본 연구 분석법으로 측정 가능한 범위 내에 항체가가 존재하는지, 분석된 titration curve가 적절하게 나타나는지 등을 고려하여 표준혈청 대상 혈청을 선정하였다.

표준혈청으로 사용하기에 적절한 혈청을 20개 선별하였고, 2회로 나누어 수집한 혈청을 혈청별로 잘 섞은 후 1mL씩 분주하여 동결건조하였다. 총 6,211개의 동결건조 표준혈청 바이알이 제조되었으며, 혈청별로는 265-449개 정도였다. 동결건조된 표준혈청은 20종 각 196 vial 씩 총 3,920 vial이 식품의약품안전처 생물의약품연구과로 이관되어 현재 보관 중이다. 또한, 동결건조된 표준혈청을 이용하여 OI를 다시 측정하였다. 이화백신효능연구센터에서는 5회 반복실험을 완료하였고, 미국 University of Alabama at Birmingham (UAB)에서는 5회 실험을 완료하였으며, SK-chemical에서 5회 반복실험을 완료하였다. 이후, 본 연구에서는 반복실험 한 결과를 바탕으로 각 표준혈청의 assigned value를 결정하였다.

본 연구를 통하여 폐렴구균 11개 혈청형에 대한 다양한 항체가를 포함하는 표준혈청이 제조되었다. 이 결과들을 종합하고 분석하여 assigned value를 정하였으며, 세계적으로 신뢰할 수 있는 표준혈청으로 사용될 수 있을 것으로 본다. 이를 통해, 세계적으로 대한민국의 백신평가 기술을 인정받을 수 있는 계기가 되고, 국내외에서 개발되는 백신의 평가를 가능하게 하여 백신의 자급화, WHO reference laboratory로 가능성, 국가의 위상을 상승시키는 일에 이바지하게 될 것이다.

(출처 : 국문 요약문 7p)

Abstract ▼

Streptococcus pneumoniae (S.pneumoniae) is the most common cause to develop invasive diseases in children under 5 years old and elderly over 65 years old.

Twenty-three pneumococcal serotypes among over 90 serotypes are thought to cause disease in human frequently. The first pneumococcal vacci

Streptococcus pneumoniae (S.pneumoniae) is the most common cause to develop invasive diseases in children under 5 years old and elderly over 65 years old.

Twenty-three pneumococcal serotypes among over 90 serotypes are thought to cause disease in human frequently. The first pneumococcal vaccine was polysaccharide vaccine but its effectiveness was not clear. Pneumococcal invasive diseases have been decreased dramatically by introduction of the 7-valent protein conjugate vaccine (PCV7). Although PCV10 and PCV13 are available in the world, new PCV vaccines including more serotyeps are currently under development. The effectiveness and efficacy of vaccines evaluated by comparison incidence of target disease between vaccinated group and unvaccinated group. However, it takes long time and can cause ethical problems to unvaccinated group in case of the effectiveness of vaccine was proven. Instead of that, measuring of antibodies against target bacteria or virus before and after vaccination was used to evaluate the effectiveness and efficacy. ELISA was the standard assay in the evaluation of pneumococcal immunogenicity in the past, but opsonophagocytic killing assay (OPKA), which measures the functional antibodies not quantitative antibodies, is believed as the standard assay in pneumocccal vaccine evaluation. This is the biological assay, which are affected by various factors. In order to get and monitor consistent and valid assay data continuously the quality control (QC) sera are required. However, there are no quality control serum to use in the world yet. Thus, this study was performed to establish and quality control sera including 11 pneumococcal serotypes excluding 13 serotypes in the pneumococcal conjugated vaccine and provide them globally.

Blood was collected from the healthy adults aged 20-50 years vaccinated with 23-valent pneumococcal polysaccharide vaccine (PPSV23) to produce QC sera. In order to collect serum containing various opsonic index (OI) blood was collected from two groups, one is low titer group who was vaccinated with PPSV23 4-12 years ago and the other is high titer group who was vaccinated in this time.

Blood collection was done from the selected subjects by screening test in low titer group twice 8-12 weeks apart, and third blood collection was done 8-12 weeks after second blood collection in a few cases. In high titer group, the fist blood collection was done 2-4 weeks after vaccination with PPSV23 and the second blood collection was done 8-12 weeks after the first blood collection. OIs against 11 pneumococcal serotypes (2, 8, 9N. 10A, 11A, 12F, 15B, 17F, 20B, 22F, 33F) were measured in the sera separated blood by multiplexed opsonophagocytic killing assay (MOPA).

Thirteen and fifty subjects were enrolled in low and high titer groups respectively.
The first blood collection was performed 11 and 42 subjects in low and high titer groups respectively. Blood collection was done 5,1 years and 2.6 weeks after vaccination in low titer group and high titer group respectively. Twenty sera were selected as QC among total 53 sera, and each sera were made lyophilized vials containing 1 mL serum.
Total 6,211 lyophilized vials were produced and each QC sera contained 265-449 vials.
OIs were measured with lyophilized QC diluted with 1 mL distilled water. OIs in same QC sera were measured five times in Ewha Center for Vaccine Evaluation and Study (ECVES) Laboratory of Nahm, University of Alabama at Birmingham (UAB), and SK chemical respectively. We determined assigned value using five-repeated assay data.
We established QC sera containing various OI against 11 pneumococcal serotypes.

(출처 : Summary 10p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 용역연구개발과제 최종보고서 ... 2
• 제출문 ... 3
• 목차 ... 4
• Ⅰ. 총괄연구개발과제 요약문 ... 7
• 국문 요약문 ... 7
• Summary ... 10
• Ⅱ. 총괄연구개발과제 연구결과 ... 13
• 제1장 총괄연구개발과제의 목적 및 필요성 ... 13
• 1.1. 총괄연구개발과제의 목표 ... 13
• 1.2. 총괄연구개발과제의 목표달성도 ... 43
• 1.3. 총괄국내･외 기술개발 현황 ... 46
• 1.4. 총괄연구개발과정에서 수집한 국외과학기술정보 ... 49
• 제2장 총괄연구개발과제의 내용 및 방법 ... 50
• 2.1. 헌혈자를 통한 혈청 확보 ... 50
• 2.2. 폐렴구균 옵소닌 항체가 분석 (Opsonophagocytic killing assay, OPKA) ... 54
• 2.3. 피험자 설명문과 동의서 ... 106
• 제3장 총괄연구개발과제의 최종결과 및 고찰 ... 118
• 3.1. 최종 결과 ... 118
• 3.2. 고찰 ... 137
• 제4장 총괄연구개발과제의 연구성과 ... 140
• 4.1. 총괄활용성과 ... 140
• 4.2. 총괄활용계획 ... 142
• 제5장 총괄주요연구 변경사항 ... 144
• 제6장 총괄참고문헌 ... 145
• 제7장 총괄첨부서류 ... 151
• 끝페이지 ... 154