초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
본 연구에서는 현재 효과적인 백신이 개발되어 있지 않은 뎅기 바이러스에 대하여 4가지 혈청형의 뎅기 바이러스에 대항할 수 있는 경구백신 후보물질을 도출하기 위하여 분자공학적 설계에 의한 항원 재조합 면역복합체 platform 확보, 항원의 점막 면역계 targeting 및 뎅기 바이러스 항원에 대한 면역원성을 증진 기술을 개발하여 실험동물 수준에서 백신 후보물질의 효능을 확인하고 뎅기 바이러스에 대한 방어 원천기술을 확보하고자 한다.

□ 연구개발성과
1. 면역복합체를 이용한 항원의 항

□ 연구의 목적 및 내용
본 연구에서는 현재 효과적인 백신이 개발되어 있지 않은 뎅기 바이러스에 대하여 4가지 혈청형의 뎅기 바이러스에 대항할 수 있는 경구백신 후보물질을 도출하기 위하여 분자공학적 설계에 의한 항원 재조합 면역복합체 platform 확보, 항원의 점막 면역계 targeting 및 뎅기 바이러스 항원에 대한 면역원성을 증진 기술을 개발하여 실험동물 수준에서 백신 후보물질의 효능을 확인하고 뎅기 바이러스에 대한 방어 원천기술을 확보하고자 한다.

□ 연구개발성과
1. 면역복합체를 이용한 항원의 항체수용체 targeting 연구
- 두 가지 면역복합체 platform(PIGS 및 ERICs) 기반의 뎅기 바이러스 항원 발현을 위한 유전자 확보 및 일시적 식물체 발현 시스템(담배)을 이용한 단백질 발현.
- CD64 형질전환 마우스에서 cEDIII-PIGS가 cEDIII-ERICs보다 더 높은 항체 및 세포매개성 면역반응을 유도하는 것을 확인하여 PIGS 기반의 면역복합체(cEDIII-PIGS)가 백신개발을 위한 보다 효율적인 platform임을 확인.
- 경구용 뎅기 바이러스 백신 개발을 위해 PIGS 기반 융합 항원단백질(cEDIII-PIGS)의 벼 세포에서 발현.
2. 중화항체 유도를 위한 면역증진 연구
- 뎅기 바이러스에 대한 면역 증진 항원(D2-HR-cEDIII) 제작 및 항원단백질 발현.
- 면역 증진 항원(D2-HR-cEDIII)에 의하여 유도된 항체가 기존에 사용된 항원(cEDIII)보다 바이러스에 대한 결합력이 높았으며, 바이러스 중화반응도 우수함을 확인.
- AG129 mouse를 이용하여 면역 증진 항원(D2-HR-cEDIII)의 뎅기 바이러스 방어 능력 평가를 진행 중.
- M cell-targeting ligand인 LL-37을 면역 증진 항원(D2-HR-cEDIII)에 결합하여 경구용 뎅기 바이러스 백신 후보물질로서의 가능성을 확인.
- 결론적으로 D2-HR-cEDIII가 cEDIII보다 효율적으로 뎅기 바이러스 방어가 가능한 면역반응을 유도할 수 있어 D2-HR-cEDIII의 경구용 뎅기 바이러스 백신 후보물질로서의 적용 가능성을 확인.
3. 뎅기 바이러스 백신 항원 NS3에 대한 효과적인 cytotoxic T lymphocyte(CTL) 반응유도 증진
- 뎅기 바이러스의 NS3 항원 유전자 확보 및 CTL 유도 ligand로서 Co1을 결합시킨 NS3 항원단백질 확보.
- 마우스 모델에서 NS3-Co1 재조합 항원단백질의 실험동물 경구 투여에 따른 점막 및 전신 면역계에서 CTL 면역반응 유도 확인.

□ 연구개발성과의 활용계획(기대효과)
· 본 연구의 성공적인 수행은 국제 보건의료계에서 가장 문제가 되는 이슈이며, 기후 아열대화에 따른 국내 유입이 우려되는 질병 감염원 중 하나인 뎅기 바이러스 감염에 대한 방어전략 구축에 활용될 수 있는 경구 점막백신 후보물질의 도출을 가능하게 할 것으로 기대됨.
· 또한 향 후 본 연구에 사용되는 주요 platform 기술은 현재 가장 선진화된 백신기술로서 실용화를 위한 기술 축적이 절실히 요구되는 점막백신 개발에 매우 중요하게 사용될 수 있는 기반기술로 활용될 수 있을 것으로 기대됨.

(출처 : 국문 요약문 4p)

Abstract ▼

□ Purpose & Contents
Effective vaccine against dengue virus infection is not developed yet. Ultimate goal of this research is to develop the low-cost oral mucosal vaccine candidate materials against dengue virus infection. Basically, research objectives include the technology capable of protectin

□ Purpose & Contents
Effective vaccine against dengue virus infection is not developed yet. Ultimate goal of this research is to develop the low-cost oral mucosal vaccine candidate materials against dengue virus infection. Basically, research objectives include the technology capable of protecting against the infection of 4 different serotypes of dengue virus. In order to achieve this research objective, platform for recombinant antigen production technology by using molecular engineering strategy has been established. In addition, strategy to enhance immunization efficiency by using antigen-targeting is being developed.

□ Results
1. Research focusing on the antibody receptor targeting through immune complex mimics (ICMs)
- Two different ICM fusion gene constructs (PIGS and ERICs) were synthesized and the proteins were expressed using plant (tobacco) transient expression system.
- Expressed protein antigen complexes were purified and followed by analysis of functionality of the ICM fusion proteins in vitro and efficiency to induce immune responses was assessed using human CD64 transgenic mice.
- We confirmed that cEDIII-PIGS was better than cEDIII-ERICs in the induction of EDIII-specific immune response in human CD64 transgenic mouse.
- In order to develop the oral mucosal vaccine using ICM platform against Dengue virus infection, ICM fusion protein using PIGS platform (cEDIII-PIGS) is being expressed using rice cells.
2. Research on immune enhancement to induce neutralizing antibodies
- Antigen was designed to achieve immune enhancement and the antigen (D2-HR-cEDIII) was expressed using E. coli expression system.
- We confirmed that the antibody induced by D2-HR-cEDIII showed the enhanced capacity to bind and neutralize the Dengue virus compared to cEDIII in vitro.
- Protection against Dengue virus infection by using the antigen with enhanced immunogenicity is being assessed in AG129 Dengue virus-infected mouse model.
- We also confirmed that M cell-targeting ligand LL-37-conjugated D2-HR-cEDIII can be used as an oral mucosal vaccine candidate molecule.
3. Induction of cytotoxic T lymphocyte (CTL) response against Dengue virus using vaccine candidate NS3 antigen
- NS3 gene was conjugated with Co1 ligand which is capable of targeting antigen to M cells and stimulating CTLs.
- We confirmed that CTL immune response was induced both in mucosal and systemic compartments after oral administration of NS3-Co1 antigen in mice.

□ Expected Contribution
Successful achievement of this project will develop the useful candidate vaccine materials to be applied to protect dengue virus infection. In addition, platform technology to develop the effective oral mucosal vaccine against the other infectious agents can be established through this study. Finally, results and materials obtained from this study can be used to develop the practical vaccine material which can be applied to human trial.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 국문 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• CONTENTS ... 6
• 목차 ... 7
• 제1장. 연구개발과제의 개요 ... 8
• 1. 연구개발의 목적 ... 8
• 2. 연구개발 범위 ... 8
• 3. 연구개발의 필요성 ... 9
• 제2장. 국내외 기술 개발 현황 ... 11
• 1. 뎅기 바이러스에 대한 백신 개발 ... 11
• 2. 점막백신 기술 개발 ... 12
• 3. 식물바이오 기술을 이용한 백신 및 의약품 개발 ... 12
• 제3장. 연구 수행 내용 및 성과 ... 14
• 1. 면역복합체를 이용한 항원의 항체수용체 targeting 연구 ... 14
• 2. 중화항체 유도를 위한 면역증진 연구 ... 28
• 3. 뎅기 바이러스에 대한 백신 후보 항원 NS3에 대한 효과적인 CTL 반응 유도 증진 ... 38
• 4. 뎅기 바이러스에 대한 면역반응 분석 ... 44
• 제4장. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 46
• 1. 목표 달성도 ... 46
• 2. 관련 분야 기여도 ... 47
• 제5장. 연구개발성과의 활용계획 ... 51
• 1. 연구개발결과의 활용 방안 ... 51
• 2. 기대성과 ... 51
• 제6장. 연구 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ... 53
• 1. 뎅기 바이러스 면역원성 증가 ... 53
• 2. 식물바이오 관련 기술 및 산업 ... 53
• 제7장. 연구개발성과의 보안등급 ... 54
• 제8장. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 55
• 제9장. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 ... 56
• 1. 연구실 안전 조치 이행 계획 ... 56
• 2. 유전자변형생물페(LMO) 연구시설 및 수입신고 현황 ... 57
• 제10장. 연구개발과제의 대표적 연구 실적 ... 58
• 제11장. 기타 사항 ... 59
• 제12장. 참고 문헌 ... 60
• 끝페이지 ... 62