초록 ▼

□ 연구개요
생균백신은 일반적으로 화학물질이나 항생제, 배양온도조건 등을 이용한 계대배양법 또는 특정유전자 조작법에 의한 변이균주가 이용된다. 생균백신은 부작용이 문제가 되기도 하고, 변이균주(mutant)에 인한 환경오염 및 인체에 대한 악영향이 국제적으로 관심을 모으기도 한다. 한편 사균백신이나 subunit백신의 경우 생균과 같은 안전성 우려가 없지만 방어력이 만족스럽지 못하다. 특히 Salmonella를 포함한 세포내 기생성 병원체에 대한 방어력은 사균백신으로 충분치 못한다. 본 연구는 이러한 생균백신과 사균백신의 한계

□ 연구개요
생균백신은 일반적으로 화학물질이나 항생제, 배양온도조건 등을 이용한 계대배양법 또는 특정유전자 조작법에 의한 변이균주가 이용된다. 생균백신은 부작용이 문제가 되기도 하고, 변이균주(mutant)에 인한 환경오염 및 인체에 대한 악영향이 국제적으로 관심을 모으기도 한다. 한편 사균백신이나 subunit백신의 경우 생균과 같은 안전성 우려가 없지만 방어력이 만족스럽지 못하다. 특히 Salmonella를 포함한 세포내 기생성 병원체에 대한 방어력은 사균백신으로 충분치 못한다. 본 연구는 이러한 생균백신과 사균백신의 한계를 극복하고 새로운 개념의 백신을 고안하기 위하여, 감염성 질환 예방을 목적으로 한 “안전하고 환경 등 오염의 우려가 작은 생균백신”의 개발 및 “방어력이 생균백신에 유사한 사균백신“의 개발을 목표로 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 안전하고 효과적인 생균백신 개발 및 사균백신이면서도 생균백신과 매우 유사한 면역원성 및 방어효과를 지닌 사균백신을 개발
○ 생균백신 개발은 병원균의 체내 적응 관련 유전자들의 완전 결실의 방법으로, 충분히 약독화 되면서 침입성 및 면역원성이 유지된 백신후보를 제작하고 생체 내 잔존기간 및 환경 분비 기간을 특정함으로 안전성이 확보된 백신 제품 후보균주를 제작한다. 또한 면역유도 pattern과 방어효과를 측정하면서 적용법을 최적화.
○ 새로운 형태의 약독화 생균백신 개발을 위하여 LPS 층의 O-항원의 생성과 관련된 rfaL 유전자를 결실로 인해 생산된 새로운 개념의 약독화 살모넬라 균주는 근육주사 경로로 투여시에도 장 세척액에서 IgA의 발현을 유도함에 의해 전신성면역 반응의 유도가 확인 되었으며, 대식세포에서 야생형 살모넬라 균주와 비슷한 정도의 침입성과, 수지상 세포상 에서 증가한 항원 제시 능력을 나타냈으며 약독화와 pre-existing antibody의 존재 하에서도 전달항원에 의한 중분한 면역 반응이 이루어 질 수 있는 시간동안 체내에 생존해 최적의 항원 전달 시스템으로써의 역할을 할 수 있을 것이라 예상.
○ 점막면역 활성화 인자의 발굴 및 응용으로 생균백신을 더욱 효과적으로 개량: 생균형 adjuvant 인 LTB유전자 혹은 dmLT 유전자군의 생균내 발현으로 인하여 살모넬라 생균 백신의 면역원성 증가를 나타냄.
○ 사균 백신 개발을 위한 신개념 Ghost백신 제작은 유전자 재조합기술로 고스트 카세트(cI857-λPR-E gene)를 지닌shuttle vector를 제작하고 이로 살모넬라를 형질전환하는 방법으로 수행하고, 기본적으로 배양온도 의존적 ghost화를 계획하여 실행 하였으며 이를 이용하여 살모넬라 갈리나룸, 살모넬라 타이피뮤리엄의 감염증 모델도 개발.
○ 홀린-엔도라이신 단백질의 순차 발현에 의해 peptidoglycan층 분해기전을 이용하여 사균화 진행시 기존의 E 단백질을 이용한 불활화 기전에서 나타났던 잔여 생존세균의 유의한 감소가 나타났으며 면역화 실험동물에서 유의적으로 증가한 살모넬라 외막단백질 특이 체액성면역반응과 99%의 체외혈청 살균능이 관찰
○ 생균 및 사균 shuttle vector를 모체로 exotic antigen delivery system을 결합하여 외래항원을 표출한 polyvalent 백신을 제작.: 감염병 예방을 위하여 높은 가치가 있는 항원 유전자를 문헌조사와 본 연구팀의 예비실험 결과를 기초로 색출하여 새로이 cloning하고 외래항원 표출형 ghost백신을 제작하고 그 효능을 시험
○ Shiga toxin 생산 대장균증에 의해 야기되는 부종병의 안전한 예방 백신 균주를 개발하기 위하여 사균살모넬라 항원 전달시스템이 이용 되었다. 독소, 편모군, 섬모군을 구성하는 주요항원을 발굴하였고 이를 이용한 백신후보 균주는 도전 감염시 월등한 방어능력을 나타내었다.
○ 약독화 live 살모넬라 시스템에서 발현된 조류독감 바이러스 주요 항원단백질은 항원제시세포에 효율적으로 제시되었을 뿐만 아니라 도전감염시 면역화된 목적동물에서 유의한 바이러스 배출량의 감소를 나타냄으로써 우수한 체내 항원 전달 능력 및 면역원성 유도 기능을 나타냄.

□ 연구개발결과의 중요성
○ 사균백신처럼 안전한 생균백신의 개발연구 및 생균백신처럼 효능이 우수한 사균백신의 개발은 미래 지향적 고부가가치 생명공학 산업의 기반조성에 기여
○ 연구성과는 인의(人醫) 및 환경관련 질병 및 미생물 연구에도 광범위하게 활용 기대
○ 의약학분야에서 본 기술의 국내백신으로 세계적인 시장을 개척할 수 있을 것으로 기대
○ 면역학, 세균학, 그리고 백신제조기술 분야에서의 전문가를 배출할 수 있는 기회 제공
○ 전염병원체에 대한 백신 개발 연구를 통하여 부가적으로 산업화 될 수 있는 기술들이 도출됨으로써 경제, 산업적으로 고부가가치의 사업 분야 창출이 가능.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 1. 연구의 필요성 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 1. 생균 백신 개발 ... 4
• 2. 고스트 백신 개발 ... 10
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 14
• 1. 산업현장에서 필요성 ... 14
• 2. 학술적 중요성 ... 14
• 3. 기술적 경제산업적 측면 ... 14
• 4. 참고문헌 ... 14
• 5. 연구성과 ... 15
• 대표적 연구실적 ... 24
• 끝페이지 ... 34