초록 ▼

□ 연구개요
- 본 과제는 포도상 구균 (Staphylococcus aureus) 표면에 존재하는 세포벽 성분 중 γδ T cell 활성화를 유도하는 새로운 ligand의 정제 및 그 구조 결정, 생물학적 기능 규명을 연구 목표로 하여 지난 3년간 연구를 수행하였다.
- 본 연구 과제의 목표는 S. aureus 특정 세포벽 성분 생합성 유전자가 결손된 12 종류의 S. aureus mutant 균주를 구축하여 마우스 복강 내에 주사한 후 γδ T cell 활성화를 선택적으로 유도하여 IL- 17 분비를 유도하는 새로운 l

□ 연구개요
- 본 과제는 포도상 구균 (Staphylococcus aureus) 표면에 존재하는 세포벽 성분 중 γδ T cell 활성화를 유도하는 새로운 ligand의 정제 및 그 구조 결정, 생물학적 기능 규명을 연구 목표로 하여 지난 3년간 연구를 수행하였다.
- 본 연구 과제의 목표는 S. aureus 특정 세포벽 성분 생합성 유전자가 결손된 12 종류의 S. aureus mutant 균주를 구축하여 마우스 복강 내에 주사한 후 γδ T cell 활성화를 선택적으로 유도하여 IL- 17 분비를 유도하는 새로운 ligand를 분리 정제하여 이들의 구조 및 그 생물학적 기작을 감염 실험 모델을 이용하여 규명하고자 연구를 수행하였다.
- 그 결과 연구는 순조롭게 진행되어 논문 6편을 발표하였고, 또한 국내 특허 4편, 국제 특허 2편을 출원하였고, 이들 연구 성과를 바탕으로 하여, 후속 연구로 (재)범부처 신약 개발 사업단(KDDF)의 Bridge 과제로 도출하여 새로운 MRSA 백신 선도 물질 탐색 과제를 수행중임.

□ 연구 목표대비 연구결과
(1) 1차년도 (2015)
- 사람의 혈청 속에 존재하는 WTA 항체를 분리하여 이들 항체가 임상의 MRSA 균을 어떻게 인식하는지를 규명하여 Infection and Immunity 에 발표 하였다.[Lee et al., Infection and Immunity 83, 4247-4255 (2015)]
- 또한 예비 실험 결과를 바탕으로 진행한 결과 in vivo에서 생성되는 γδ T cell 을 활성화 시키는 active ligand 를 분리하는데 과정을 확립하는데 성공하여, 현재 active ligand 후보 물질을 NMR 및 Mass 로 구조 결정하였다.
(2) 2차년도 (2016)
- 연구 성과:
- 논문 발표: 세포벽 성분에 의한 숙주 면역 반응 결과: Immunobiology 221(10):1091-101. doi: 10.1016/j.imbio.2016.06.003. Epub 2016 Jun 15.
- 미국특허: 포도상구균 감염 질환의 예방 또는 치료용 조성물 (MRSA Hexamer)
출원인: ㈜ 녹십자, 부산대학교 산학협력단 (US15/314,324), 2016년 11월 출원
- PCT 출원: 포도상구균 감염 질환의 또는 치료용 조성물 (MRSA Pentamer)
출원인: (재)목암연구소, 부산대학교 산학협력단 (PCT/KR2016/007748), 2016년 7월 15일 출원
(3) 3차년도 (2017)
- 연구 성과:
1) 마우스, 토끼. 기니아피그 감염 실험 모델을 이용한 MRSA 감염 실험 모델을 구축한 후, γδ T cell ligand 를 immunization 시킨 후 일정 시간 후에 MRSA 균을 감염 시 systemic protection 효과 및 kidney abscess 억제 효과 조사
2) γδ T cell ligand 를 피하 주사 후, MRSA 균을 감염 시 skin abscess 억제 효과 조사
3) 상기 ligand 를 immunization 할 때 humoral immunity 에 의한 MRSA 감염에 대한 protection 효과 여부 조사 연구

□ 연구개발결과의 중요성
- 최근까지 γδ T cell 분야에서 가장 해결되지 않는 큰 문제는 γδ T cell 이 병원균을 인식할 때 병원균의 어떤 부분을 선택적으로 인식하는지가 명확히 규명되지 않은 점이다. 즉, 지금까지 γδ T cell 활성화를 유도하는 것으로 알려진 항원은 숙주가 가진 암세포나, 병원균이 감염된 숙주 세포에서 분비되는 host-유래의 항원은 분리되고 있으나, 병원균 유래의 물질로 αβ T cell 을 선택적으로 활성화시키는 항원은 분리 않았고, 그 구조가 밝혀지지 않고 있는 실정이었음.
- in vitro에서 분리 정제된 γδ T cell ligand 물질인 pentamer 와 hexamer 를 대량으로 분리하여 alum 과 함께 3번 피하로 immunization 한 후 USA300 MRSA 균주로 challenge 하였을 때, host 마우스가 완벽하게 protection 되지 않는 결과를 얻었기에 in vitro에서 IL-17 유도 하는 활성을 가진 γδ T cell ligand 가 in vivo에서는 완벽한 host protection 반응을 나타내기 위해서는 현재까지 동정되지 않는 새로운 factor 가 추가적으로 필요 할 것으로 추정되었다.
- 이에 본 연구진은 다시 S. aureus cell wall component 를 다시 분리하여 1 ㎛ 크기를 가지는 particulate cell wall (PCW) 와 soluble cell wall (SCW) 을 다시 분리하여 이들의 in vivo 활성을 조사하여 본 결과 SCW 와 alum 을 intramuscular (I.M.) 주사 시 protection 효과가 있는 결과를 얻어 국내외 특허 출원하였음.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 7
• 2-1). 1 차 년도 연구수행 내용 및 결과 ... 7
• 2-2). 2 차 년도 연구수행 내용 및 결과 ... 10
• 2-3). 3 차 년도 연구수행 내용 및 결과 ... 14
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 17
• 4. 참고문헌 ... 18
• 5. 연구성과 ... 19
• 대표적 연구실적 ... 23
• 끝페이지 ... 36